Di Lesley Barker – Aggiornato il 30 agosto 2022
Gli atomi sono le unità fondamentali della materia, ciascuno definito in modo univoco dalla sua configurazione di elettroni, protoni e neutroni. Questa struttura determina l'identità di un elemento.
Gli elettroni sono particelle praticamente prive di massa e caricate negativamente che orbitano attorno al nucleo in gusci energetici discreti. L'occupazione massima di ciascun guscio segue la regola 2n² e la distribuzione spaziale è spesso descritta come una nuvola di elettroni o una funzione d'onda.
I protoni, che risiedono nel nucleo, trasportano una carica positiva pari in grandezza a quella di un elettrone. La loro attrazione per gli elettroni mantiene la neutralità della carica negli atomi neutri. Il numero di protoni, il numero atomico, identifica in modo univoco un elemento.
I neutroni, anch’essi situati nel nucleo, non hanno carica netta ma forniscono la forza nucleare forte che lega insieme i protoni. Come spiega Anthony Carpi della City University di New York, i neutroni agiscono come "colla", impedendo alle forze repulsive tra protoni carichi positivamente di destabilizzare il nucleo.
In un atomo neutro il conteggio dei protoni e degli elettroni è identico. Quando questo equilibrio viene disturbato, le specie cariche risultanti vengono chiamate ioni, non atomi.
Il numero atomico (Z) conta i protoni e, in un atomo neutro, anche gli elettroni. Il peso atomico (o numero di massa) si avvicina alla somma di protoni e neutroni e può essere trovato nella tavola periodica degli elementi.
Sia gli elettroni che i protoni sono particelle subatomiche cariche; i loro segni di carica differiscono e gli elettroni sono effettivamente privi di peso mentre i protoni hanno una massa misurabile. Gli elettroni orbitano attorno al nucleo, attratti dalla carica positiva dei protoni.
Traguardi storici:J.J. Thomson ricevette il Premio Nobel nel 1906 per la scoperta dell'elettrone ed Ernest Rutherford identificò il protone nel 1918.
Per ulteriori letture, consulta la Tavola periodica degli elementi .
