De naam atoom betekent ondeelbaar omdat met eerst dacht dat atomen niet verder te delen waren, maar dat bleek niet waar. Een atoom bestaat uit een uiterst kleine (femtometers = 10^-15 meter, ) positief geladen atoomkern en een wolk negatief geladen elektronen er omheen (tientallen tot een paar honderd picometers = 10^-12 meter, ). Hoewel de kern uiterst klein is zetelt er vrijwel alle massa van het atoom (meer dan 99.9%). De kern bestaat uit positief geladen protonen en neutrale neutronen. De laatste zijn meestal in de meerderheid. protonen en neutronen worden door de sterke kernkracht bij elkaar gehouden. Een atoom bezit evenveel protonen als elektronen. Dit aantal wordt het atoomnummer genoemd. De elektronen worden door electromagetische wisselwerking rond de kern gevangen gehouden in een elektronenwolk. Omdat de lading van de elektronen de lading van de kern neutraliseert is een atoom een neutraal geheel. Als het aantal elektronen niet gelijk is aan het aantal protonen in de kern, spreekt men van een ion. Meer specifiek: indien het aantal elektronen groter is wordt het deeltje een anion genoemd, als er een netto positieve lading is spreekt men van een kation .

Het atoomnummer van een atoom bepaalt tot welk chemisch element het behoort. Het bepaalt ook welke chemische bindingen het atoom kan aangaan. Atomen met hetzelfde atoomnummer kunnen echter onderling nog verschillen in massa, omdat zij een ander aantal neutronen in de kern hebben. Deze verschillende vormen van atomen die tot hetzelfde element behoren worden isotopen genoemd. Verschillende isotopen van hetzelfde element gedragen zich chemisch equivalent, maar hun massa verschilt en daardoor kunnen er verschillen optreden in bijvoorbeeld reactiesnelheden.

De elektronenwolk rond de kern van het atoom bepaalt de grootte van het atoom. Afhankelijk van het atoomnummer variëert de straal van een atoom van ca. 90 tot 250 pm. Dit is groot genoeg dat atomen -zij het indirekt- sinds ongeveer 1980 met AFM (Atomic force microscopie) en STM (Scanning tunneling microscopie) in beeld gebracht kunnen worden.

Geschiedenis van de atoomtheorie

De atoomtheorie is veel ouder, maar is lange tijd een -soms omstreden- theorie over onzichtbare deeltjes geweest, die zijn geloofwaardigheid aan indirekt bewijs moest ontlenen. Al in het Oude Griekenland hadden filosofen over atomen gespeculeerd (zie: atomisme) en in de 19e eeuw was het atoombegrip een hoeksteen van de ontwikkeling van de chemie als wetenschap. Met name de statistische vorm van de thermodynamica liet zien dat vele verschijnselen die op grote schaal waarneembaar zijn, zoals entropie, pas op atomair niveau werkelijk uit de verf komen en begrijpelijk worden. Toch heeft een grondlegger van deze theorie, Boltzmann, op het eind van zijn leven, begin 20e eeuw, nog met zelfmoordgedachten rondgelopen omdat de atoomtheorie door vooraanstaande fysisch chemici zoals Ostwald openlijk in twijfel getrokken werd. Boltzmann had zijn hele levenswerk op deze theorie gebaseerd en werd gekweld door de mogelijkheid dat het allemaal voor niets geweest was. Nu wordt de ene jaargang chemiestudenten na de andere met zijn theorieën gekweld.

Opbouw van het atoom

Externe links

• Geschiedenis van het atoommodel: (Vrije Universiteit Amsterdam); Atoommodel van Thomson Atoomodel van Rutherford
• Modern atoommodel:
  • de elektronen bewegen continu rond de atoomkern
  • de protonen en neutronen bewegen in de kern
  • de quarks bewegen in de protonen en neutronen