Думата „атом“ идва от гръцки език и означава неделим. Древногръцкият философ Демокрит предположил, че веществата са изградени от отделни „зрънца“ – атоми, които са толкова малки, че не могат да бъдат разделени на по-малки съставни части. От изученото в 6. клас вече знаете, че всъщност атомът е изграден от по-малки частици – следователно той има своя вътрешна структура.

Тъй като атомът е толкова малък, че не можем да видим нито с просто око, нито с микроскоп каква е неговата структура, всички сведения за него се получават въз основа на косвени наблюдения и експерименти. В съответствие с получените сведения учените изграждат определена представа за строежа на атома, която се нарича модел на атома. Планетарният модел на атома се основава на резултатите от опитите на английския физик Е. Ръдърфорд. Той установява, че атомът се състои от две основни части: ядро и електрони (фиг. 1). Електроните обикалят около атомното ядро така, както планетите обикалят около Слънцето.

Почти цялата маса на атома е съсредоточена в атомното ядро, макар то да заема незначителна част от обема му. По размери ядрото е около 100 000 пъти по-малко от атома. Ако мислено увеличим ядрото до монета от десет стотинки, електроните ще обикалят на разстояние 1 километър от него. Това означава, че голяма част от пространството вътре в атома е „празно“.

Атомите на различните елементи се различават по броя на електроните, които обикалят около ядрата им. Например в атома на най-лекия в природата елемент – водорода, около ядрото се движи само един електрон, в атома на хелия – два електрона, в атома на лития – три и т.н.

Атомното ядро е заредено положително, а всеки от обикалящите около него електрони носи отрицателен електричен заряд. Положителният електричен заряд на атомното ядро е точно равен на сумата от отрицателните заряди на електроните. Затова като цяло атомът е електрически неутрален, т.е. няма заряд.

Понякога под действие на външни причини атомът може да загуби или захване електрони (фиг. 2). Когато атомът отдаде един или повече електрони, неговият заряд става положителен – той се превръща в положителен йон. Ако атомът захване един или повече електрони, неговият заряд става отрицателен – той се превръща в отрицателен йон. Превръщането на неутралните атоми в йони се нарича йонизация.

Установено е, че и атомното ядро, както атома, е изградено от по-малки частици. Тези частици са два вида – протони и неутрони (фиг. 3). Неутронът е електронеутрален, а протонът има положителен заряд, равен по големина на заряда на електрона. Масите на протона и неутрона са приблизително равни и почти 2000 пъти по-големи от масата на електрона.

Тъй като атомът като цяло е електронеутрален, броят на протоните в ядрото е равен на броя на електроните в атома (фиг. 4).

В периодичната система на химичните елементи атомите са подредени по атомен номер, който съответства на броя на протоните в тяхното ядро.

Например поредният номер на водорода е 1 – това означава, че в ядрото му се съдържа 1 протон. Поредният номер на хелия е 2 – той има в ядрото си 2 протона и т.н.

Нека означим броя на протоните в ядрото със Z, а броя на неутроните с N. Тогава общият брой на частиците, които изграждат ядрото, е Z + N.

В природата съществуват атоми на един и същ химичен елемент, които се различават по масовото си число. Например освен обикновени атоми на водород с масово число 1 съществуват и такива с масово число 2 и 3. Как се обяснява това?

Тъй като броят на протоните Z (атомният номер) е един и същ, очевидно разликата в масовите числа се дължи на различния брой неутрони N (фиг. 5).

Обикновеният водороден атом съдържа в ядрото си само един протон, затова масовото му число е 1. Изотопът с масово число 2 (наречен деутерий) съдържа в ядрото си освен един протон и един неутрон, а изотопът с масово число 3 (наречен тритий) освен един протон има и два неутрона.

Повечето химични елементи имат по няколко изотопа.