Просмотр кода страницы Атом

{{другие значения|Атом (значения)}}
[[Файл:Helium atom QM uk.svg|thumb|250px|Сравнительный размер атома гелия и его ядра]]
'''А́том''' (от {{lang-grc|[[wikt:ἄτομος|ἄτομος]]}} «неделимый<ref name="bes" />, неразрезаемый<ref name="bisis">{{книга
 |заглавие      = Большой иллюстрированный словарь иностранных слов
 |ответственный = Ред. [[Гришина, Елена Александровна|Е. А. Гришина]]
 |издательство  = [[АСТ (издательство)|АСТ]]; Астрель; Русские словари
 |место         = 
 |страниц       = 960
 |страницы      = 91
 |isbn          = 5-17-008793-4
}}</ref>») — частица [[вещества]] микроскопических размеров и массы, наименьшая часть [[Химический элемент|химического элемента]], являющаяся носителем его химических свойств<ref name="bes">{{книга
 |заглавие      = Большой энциклопедический словарь. Физика
 |ответственный = Гл. ред. [[Прохоров, Александр Михайлович|А. М. Прохоров]]
 |место         = М.
 |издательство  = [[Большая Российская энциклопедия (издательство)|Большая Российская энциклопедия]]
 |год           = 1998
 |страниц       = 944
 |страницы      = 36 
 |isbn          = 5-85270-306-0
}}</ref><ref name="GSE">{{статья|автор=[[Ельяшевич, Михаил Александрович|Ельяшевич М. А.]]|заглавие=Атом|издание=[[Большая Советская Энциклопедия]]. 3-е изд.|ответственный=гл. ред. [[Прохоров, Александр Михайлович|А. М. Прохоров]]|том=2. Ангола — Барзас|издательство=Советская энциклопедия|место=М.|год=1970|страницы=389—394}}</ref>.

Атомы состоят из [[атомное ядро|ядра]] и [[электрон]]ов (точнее, [[Электронное облако|электронного «облака»]]). Ядро атома состоит из [[протон]]ов и [[нейтрон]]ов. Количество нейтронов в ядре может быть разным: от нуля до нескольких десятков. Если число электронов совпадает с числом протонов в ядре, то атом в целом оказывается электрически нейтральным. В противном случае он обладает некоторым положительным или отрицательным зарядом и называется [[ион]]ом<ref name="bes" />. В некоторых случаях под атомами понимают только электронейтральные системы, в которых заряд ядра равен суммарному заряду электронов, тем самым противопоставляя их электрически заряженным ионам<ref name="GSE" /><ref>{{книга
 |заглавие      = Химический энциклопедический словарь
 |ссылка      = https://archive.org/details/isbn_2001440014
 |ответственный = Гл. ред. [[Кнунянц, Иван Людвигович|И. Л. Кнунянц]]
 |место         = М.
 |издательство  = [[Большая Российская энциклопедия (издательство)|Советская энциклопедия]]
 |год           = 1983
 |страниц       = 792
 |страницы      = [https://archive.org/details/isbn_2001440014/page/n57 58]
}}</ref>.

Ядро, несущее почти всю (более чем 99,9 %) массу атома, состоит из положительно [[Электрический заряд|заряженных]] [[протон]]ов и незаряженных [[нейтрон]]ов, связанных между собой при помощи [[Сильное взаимодействие|сильного взаимодействия]]. Атомы классифицируются по количеству протонов и нейтронов в ядре: число протонов Z соответствует порядковому номеру атома [[Периодическая система химических элементов|в периодической системе Менделеева]] и определяет его принадлежность к некоторому химическому элементу, а число нейтронов N — определённому [[изотоп]]у этого элемента. Единственный стабильный атом, не содержащий нейтронов в ядре — лёгкий водород ([[протий]]). Число Z также определяет суммарный положительный электрический заряд ([[Зарядовое число|Z]]×[[Элементарный электрический заряд|e]]) атомного ядра и число электронов в нейтральном атоме, задающее его размер<ref name="test">[http://goldbook.iupac.org/A00493.html Atom] {{Wayback|url=http://goldbook.iupac.org/A00493.html |date=20151104063542 }} // IUPAC Gold Book</ref>.

Атомы различного вида в разных количествах, связанные [[межатомное взаимодействие|межатомными связями]], образуют [[молекулы]].

{{Таблица элементарных частиц|480}}

== История становления понятия ==
Понятие об атоме как о наименьшей неделимой части [[Материя (физика)|материи]] было впервые сформулировано [[Древняя Индия|древнеиндийскими]] и [[Древнегреческая философия|древнегреческими философами]] (см.: [[атомизм]]). В [[XVII век|XVII]] и [[XVIII век]]ах [[химик]]ам удалось экспериментально подтвердить эту идею, показав, что некоторые вещества не могут быть подвергнуты дальнейшему расщеплению на составляющие элементы с помощью химических методов. Однако в конце [[XIX]] — начале [[XX век]]а [[физик]]ами были открыты [[Субатомная частица|субатомные частицы]] и составная структура атома, и стало ясно, что реальная частица, которой было присвоено имя атома, в действительности не является неделимой.

На [[Съезд химиков в Карлсруэ|международном съезде химиков в Карлсруэ]] (Германия) в 1860 году были приняты определения понятий молекулы и атома. Атом — наименьшая частица химического элемента, входящая в состав простых и сложных веществ.

== Модели атомов ==
* ''Кусочки [[Материя (физика)|материи]]''. [[Демокрит]] полагал, что свойства того или иного вещества определяются [[Форма предмета|формой]], [[Масса|массой]], и пр. характеристиками образующих его атомов. Так, скажем, у огня атомы остры, поэтому огонь способен обжигать, у [[Твёрдое тело|твёрдых тел]] они шероховаты, поэтому накрепко сцепляются друг с другом, у [[Вода|воды]] — гладки, поэтому она способна течь. Даже [[душа]] [[человек]]а, согласно Демокриту, состоит из атомов<ref>{{книга
| часть         = Демокрит
| заглавие      = Школьная энциклопедия «Руссика». История Древнего мира
| ссылка        = https://books.google.ru/books?id=zSzUPskLA9kC&pg=PA281
| ответственный = А. О. Чубарьян
| место         = М.
| издательство  = Olma Media Group
| год           = 2003
| страницы      = 281—282
| страниц       = 815
| isbn          = 5-948-49307-5
}}</ref>.
* ''[[Модель атома Томсона]] 1904 г.'' (модель «Пудинг с изюмом»). [[Томсон, Джозеф Джон|Дж. Дж. Томсон]] предложил рассматривать атом как некоторое положительно заряженное тело с заключёнными внутри него [[электрон]]ами. Была окончательно опровергнута [[Резерфорд, Эрнест|Резерфордом]] после проведённого им знаменитого опыта по рассеиванию [[альфа-частица|альфа-частиц]].
* ''Ранняя планетарная модель атома Нагаоки''. В 1904 году японский физик [[Нагаока, Хантаро|Хантаро Нагаока]] предложил модель атома, построенную по аналогии с планетой [[Сатурн]]. В этой модели вокруг маленького положительного ядра по орбитам вращались электроны, объединённые в кольца. Модель оказалась ошибочной.
* ''[[Планетарная модель атома|Планетарная модель атома Бора-Резерфорда]]''. В 1911 году<ref>[http://www.ido.rudn.ru/nfpk/fizika/mkt/1.html Планетарная модель атома] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080615135557/http://www.ido.rudn.ru/nfpk/fizika/mkt/1.html |date=2008-06-15 }}</ref> Эрнест Резерфорд, проделав ряд экспериментов, пришёл к выводу, что атом представляет собой подобие [[планетная система|планетной системы]], в которой электроны движутся по орбитам вокруг расположенного в центре атома тяжёлого положительно заряженного ядра («модель атома Резерфорда»). Однако такое описание атома вошло в противоречие с [[Электродинамика|классической электродинамикой]]. Дело в том, что, согласно классической электродинамике, электрон при движении с [[Центростремительное ускорение|центростремительным ускорением]] должен излучать [[электромагнитное излучение|электромагнитные волны]], а, следовательно, терять [[Энергия|энергию]]. Расчёты показывали, что время, за которое электрон в таком атоме упадёт на ядро, совершенно ничтожно. Для объяснения стабильности атомов [[Бор, Нильс|Нильсу Бору]] пришлось ввести [[постулаты Бора|постулаты]], которые сводились к тому, что электрон в атоме, находясь в некоторых специальных энергетических состояниях, не излучает энергию («модель атома Бора-Резерфорда»). Необходимость введения постулатов Бора была следствием осознания того, что для описания атома классическая механика неприменима. Дальнейшее изучение излучения атома привело к созданию [[квантовая механика|квантовой механики]], которая позволила объяснить подавляющее большинство наблюдаемых фактов.

=== Квантово-механическая модель атома ===
Современная модель атома является развитием планетарной модели Бора-Резерфорда. Согласно современной модели, ядро атома состоит из положительно заряженных [[протон]]ов и не имеющих заряда [[нейтрон]]ов и окружено отрицательно заряженными [[электрон]]ами. Однако представления квантовой механики не позволяют считать, что электроны движутся вокруг ядра по сколько-нибудь определённым траекториям ([[Принцип неопределённости|неопределённость]] координаты электрона в атоме может быть сравнима с размерами самого атома).
 
Химические свойства атомов определяются конфигурацией [[Электронная оболочка|электронной оболочки]] и описываются [[Квантовая механика|квантовой механикой]]. Положение атома в [[Периодическая система химических элементов|таблице Менделеева]] определяется [[Электрический заряд|электрическим зарядом]] его ядра (то есть количеством протонов), в то время как количество нейтронов принципиально не влияет на химические свойства; при этом нейтронов в ядре, как правило, больше, чем протонов (см.: [[атомное ядро]]). Если атом находится в нейтральном состоянии, то количество электронов в нём равно количеству протонов. Основная масса атома сосредоточена в ядре, а массовая доля электронов в общей массе атома незначительна (несколько сотых процента массы ядра).

Массу атома принято измерять в [[Атомная единица массы|атомных единицах массы]] (дальтонах), равных {{Дробь|1|12}} от массы атома стабильного [[Изотопы углерода|изотопа углерода]] [[Углерод-12|<sup>12</sup>C]].

== Строение атома ==

=== Субатомные частицы ===
{{main|Субатомная частица}}
Хотя слово ''атом'' в первоначальном значении обозначало частицу, которая не делится на меньшие части, согласно научным представлениям он состоит из более мелких частиц, называемых [[Элементарная частица|субатомными частицами]]. Атом состоит из [[электрон]]ов, [[протон]]ов, все атомы, кроме [[Протий|водорода-1]], содержат также [[нейтрон]]ы.

Электрон является самой лёгкой из составляющих атом частиц с [[масса|массой]] 9,11{{e|−31}} [[килограмм|кг]], отрицательным [[Элементарный электрический заряд|зарядом]] и [[Размер элементарной частицы|размером]], слишком малым для измерения современными методами{{sfn|Demtröder|2002}}. Эксперименты по сверхточному определению магнитного момента электрона ([[Нобелевская премия]] 1989 года) показывают, что размеры электрона не превышают {{nobr|10<sup>−18</sup> м}}<ref name = "DemeltRus">Демельт Х.[http://ufn.ru/ru/articles/1990/12/e/ «Эксперименты с покоящейся изолированной субатомной частицей»] {{Wayback|url=http://ufn.ru/ru/articles/1990/12/e/ |date=20170523111018 }} // [[УФН]], т. 160 (12), с. 129—139, 1990</ref><ref name = "Demelt">Nobel lecture, December, 8, 1989, Hans D. Dehmelt [http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1989/dehmelt-lecture.pdf Experiments with an isolated subatomic particle at rest] {{Wayback|url=http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1989/dehmelt-lecture.pdf |date=20170810010119 }}</ref>.

Протоны обладают положительным зарядом и в 1836 раз тяжелее электрона (1,6726{{e|−27}} кг). Нейтроны не обладают электрическим зарядом и в 1839 раз тяжелее электрона (1,6749{{e|−27}} кг){{sfn|Woan|2000}}.

При этом масса ядра меньше суммы масс составляющих его протонов и нейтронов из-за явления [[дефект массы|дефекта массы]]. Нейтроны и протоны имеют сравнимый [[Размер элементарной частицы|размер]], около 2,5{{e|−15}} [[метр|м]], хотя размеры этих частиц определены плохо{{sfn|MacGregor|1992}}.

В [[стандартная модель|стандартной модели]] элементарных частиц как протоны, так и нейтроны состоят из элементарных частиц, называемых [[кварк]]ами. Наряду с [[лептон]]ами, кварки являются одной из основных составляющих материи. И первые и вторые являются [[фермион]]ами. Существует шесть типов кварков, каждый из которых имеет дробный электрический заряд, равный +{{Дробь|2|3}} или (−{{Дробь|1|3}}) [[Элементарный электрический заряд|элементарного]]. Протоны состоят из двух [[u-кварк]]ов и одного [[d-кварк]]а, а нейтрон — из одного u-кварка и двух d-кварков. Это различие объясняет разницу в массах и зарядах протона и нейтрона. Кварки связаны между собой [[Сильное взаимодействие|сильными ядерными взаимодействиями]], которые передаются [[глюон]]ами<ref>{{cite web
 |work        = Particle Data Group
 |date        = 2002
 |url         = http://www.particleadventure.org/
 |title       = The Particle Adventure
 |publisher   = Lawrence Berkeley Laboratory
 |accessdate  = 2009-01-03
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616PyklA5?url=http://www.particleadventure.org/
 |archivedate = 2011-08-21
}}</ref><ref>{{cite web
 |author      = James Schombert.
 |date        = 2006-04-18
 |url         = http://abyss.uoregon.edu/~js/ast123/lectures/lec07.html
 |title       = Elementary Particles
 |publisher   = University of Oregon
 |accessdate  = 2007-01-03
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616PzI2QM?url=http://abyss.uoregon.edu/~js/ast123/lectures/lec07.html
 |archivedate = 2011-08-21
}}</ref>.

=== Электроны в атоме ===
{{main|Атомная орбиталь}}
При описании электронов в атоме в рамках [[квантовая механика|квантовой механики]] обычно рассматривают распределение [[Вероятность|вероятности]] в 3n-мерном пространстве для системы n электронов.

Электроны в атоме притягиваются к ядру, между электронами также действует [[кулоновское взаимодействие]]. Эти же силы удерживают электроны внутри [[потенциальный барьер|потенциального барьера]], окружающего ядро. Для того чтобы электрон смог преодолеть притяжение ядра, ему необходимо получить энергию от внешнего источника. Чем ближе электрон находится к ядру, тем больше энергии для этого необходимо.

Электронам, как и другим частицам, свойственен [[корпускулярно-волновой дуализм]]. Иногда говорят, что электрон движется по [[Атомная орбиталь|орбитали]], что неверно. [[Квантовое состояние|Состояние]] электронов описывается [[волновая функция|волновой функцией]], квадрат модуля которой характеризует плотность вероятности нахождения частиц в данной точке пространства в данный момент времени, или, в общем случае, [[Матрица плотности|оператором плотности]]. Существует дискретный набор [[Атомная орбиталь|атомных орбиталей]], которым соответствуют стационарные чистые состояния электронов в атоме.

Каждой орбитали соответствует свой [[энергетический уровень|уровень энергии]]. Электрон в атоме может перейти на уровень с большей энергией при столкновении данного атома с другим атомом, электроном, ионом, или же поглотив [[фотон]] соответствующей энергии. При переходе на более низкий уровень электрон отдаёт энергию путём излучения фотона, либо путём передачи энергии другому электрону (безызлучательный переход, удары второго рода). Как и в случае поглощения, при излучательном переходе энергия фотона равна разности энергий электрона на этих уровнях (см.: [[постулаты Бора]]). Частота испускаемого излучения ''ν'' связана с энергией фотона ''E'' соотношением ''E = hν'', где ''h'' — [[постоянная Планка]].

== Свойства атома ==
По определению, любые два атома с одним и тем же числом ''протонов'' в их ядрах относятся к одному [[химический элемент|химическому элементу]]. Атомы с одним и тем же количеством протонов, но разным количеством ''нейтронов'' называют [[изотоп]]ами данного элемента. Например, атомы водорода всегда содержат один протон, но существуют изотопы без нейтронов ([[атом водорода|водород-1]], иногда также называемый ''протием'' — наиболее распространённая форма), с одним нейтроном ([[дейтерий]]) и двумя нейтронами ([[тритий]])<ref>{{cite web
 |author      = Howard S. Matis.
 |date        = 2000-08-09
 |url         = http://www.lbl.gov/abc/wallchart/chapters/02/3.html
 |title       = The Isotopes of Hydrogen
 |work        = Guide to the Nuclear Wall Chart
 |publisher   = Lawrence Berkeley National Lab
 |accessdate  = 2007-12-21
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616Q03Uy1?url=http://www.lbl.gov/abc/wallchart/chapters/02/3.html
 |archivedate = 2011-08-21
}}</ref>. Известные элементы составляют непрерывный натуральный ряд по числу протонов в ядре, начиная с атома водорода с одним протоном и заканчивая атомом [[оганесон]]а, в ядре которого 118 протонов<ref>{{cite web
 |author      = Rick Weiss.
 |date        = 2006-10-17
 |title       = Scientists Announce Creation of Atomic Element, the Heaviest Yet
 |publisher   = Washington Post
 |url         = https://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2006/10/16/AR2006101601083.html
 |accessdate  = 2007-12-21
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616Q0bWla?url=http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2006/10/16/AR2006101601083.html
 |archivedate = 2011-08-21
}}</ref> Все изотопы элементов [[Периодическая система химических элементов|периодической системы]], начиная с номера 83 ([[висмут]]), [[радиоактивность|радиоактивны]]{{sfn|Sills|2003}}<ref>{{cite web
 |author      = Belle Dumé.
 |date        = 2003-04-23
 |title       = Bismuth breaks half-life record for alpha decay
 |publisher   = Physics World
 |url         = http://physicsworld.com/cws/article/news/17319
 |accessdate  = 2007-12-21
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616Q1JcnW?url=http://physicsworld.com/cws/article/news/17319
 |archivedate = 2011-08-21
}}</ref>.

=== Масса ===
{{main|Атомная масса}}
Поскольку наибольший вклад в массу атома вносят протоны и нейтроны, суммарное число этих частиц называют [[массовое число|массовым числом]]. [[Масса покоя|Массу покоя атома]] часто выражают в [[Атомная единица массы|атомных единицах массы]] (а. е. м.), которая также называется ''дальтоном'' (Да). Эта единица определяется как {{Дробь|1|12}} часть массы покоя нейтрального атома [[Изотопы углерода|углерода-12]], которая приблизительно равна 1,66{{e|−24}} г.<ref name="iupac"/> [[атом водорода|Водород-1]] — наилегчайший изотоп водорода и атом с наименьшей массой, имеет атомный вес около 1,007825 а. е. м.<ref>
{{cite web
 | author=Chung Chieh.
 | date=2001-01-22
 | url=http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/nuctek/nuclideunstable.html
 | title=Nuclide Stability
 | publisher=University of Waterloo
 | accessdate=2007-01-04
 | archiveurl=https://web.archive.org/web/20070830110015/http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/nuctek/nuclideunstable.html
 | archivedate=2007-08-30
 | deadlink=yes
 }}
</ref> Масса атома приблизительно равна произведению массового числа на атомную единицу массы<ref>{{cite web
 |url         = http://physics.nist.gov/cgi-bin/Compositions/stand_alone.pl?ele=&ascii=html&isotype=some
 |title       = Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements
 |publisher   = National Institute of Standards and Technology
 |accessdate  = 2007-01-04
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616Q4nlbi?url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/Compositions/stand_alone.pl?ele=
 |archivedate = 2011-08-21
}}</ref> Самый тяжёлый стабильный изотоп — [[свинец-208]]{{sfn|Sills|2003}} с массой 207,9766521 а. е. м.<ref>{{статья
|заглавие=The Ame2003 atomic mass evaluation (II)
|издание=Nuclear Physics
|том=A729
|страницы=337—676
|ссылка=http://www.nndc.bnl.gov/amdc/web/masseval.html
|accessdate=2008-02-07
|archiveurl=https://web.archive.org/web/20080916155656/http://www.nndc.bnl.gov/amdc/web/masseval.html
|archivedate=2008-09-16
|язык=und
|автор=G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault.
|год=2003}}</ref>

Так как массы даже самых тяжёлых атомов в обычных единицах (например, в граммах) очень малы, то в химии для измерения этих масс используют [[Моль (единица измерения)|моли]]. В одном моле любого вещества по определению содержится одно и то же число атомов (ровно 6,022 140 76{{e|23}}). Это число ([[число Авогадро]]) выбрано таким образом, что если масса элемента равна 1 а. е. м., то моль атомов этого элемента будет иметь массу 1 г. Например, [[углерод]] имеет массу 12 а. е. м., поэтому 1 моль углерода весит 12 г.<ref name="iupac">Mills и др. (1993).</ref>

=== Размер ===
{{main|Радиус атома}}
Атомы не имеют отчётливо выраженной внешней границы, поэтому их размеры определяются по расстоянию между ядрами одинаковых атомов, которые образовали [[химическая связь|химическую связь]] ([[ковалентный радиус]]) или по расстоянию до самой дальней из стабильных орбит электронов в электронной оболочке этого атома ([[радиус атома]]). Радиус зависит от положения атома в периодической системе, вида химической связи, числа ближайших атомов ([[координационное число|координационного числа]]) и [[квантовая механика|квантово-механического]] свойства, известного как [[спин]]<ref>{{статья
|заглавие=Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides
|издание=Acta Crystallographica, Section A
|том=32
|страницы=751
|ссылка=http://journals.iucr.org/a/issues/1976/05/00/issconts.html
|accessdate=2007-01-03
|doi=10.1107/S0567739476001551
|язык=en
|тип=journal
|автор=R. D. Shannon.
|год=1976
|издательство=[[Международный союз кристаллографов|International Union of Crystallography]]
|archivedate=2007-09-30
|archiveurl=https://web.archive.org/web/20070930224738/http://journals.iucr.org/a/issues/1976/05/00/issconts.html
| issn = 0567-7394}}</ref>. В [[Периодическая система химических элементов|периодической системе элементов]] размер атома увеличивается при движении сверху вниз по столбцу и уменьшается при движении по строке слева направо<ref>{{cite web
 |author      = Judy Dong.
 |year        = 1998
 |url         = http://hypertextbook.com/facts/MichaelPhillip.shtml
 |title       = Diameter of an Atom
 |publisher   = The Physics Factbook
 |accessdate  = 2007-11-19
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616Q5EP31?url=http://hypertextbook.com/facts/MichaelPhillip.shtml
 |archivedate = 2011-08-21
}}</ref>. Соответственно, самый маленький атом — это атом [[Гелий|гелия]], имеющий радиус 32 [[пикометр|пм]], а самый большой — атом [[цезий|цезия]] (225 пм){{sfn|Zumdahl|2002}}. Эти размеры в тысячи раз меньше длины волны видимого [[свет]]а (400—700 [[нанометр|нм]]), поэтому атомы нельзя увидеть в [[оптический микроскоп]]. Однако отдельные атомы можно наблюдать с помощью [[Сканирующий туннельный микроскоп|сканирующего туннельного микроскопа]].

Малость атомов демонстрируют следующие примеры. Человеческий волос по толщине в миллион раз больше атома углерода<ref>{{cite web|date=2007|url=http://oregonstate.edu/terra/2007winter/features/nanotech.php|title=Small Miracles: Harnessing nanotechnology|publisher=Oregon State University|accessdate=2007-01-07|deadlink=404|archiveurl=https://web.archive.org/web/20071204164837/http://oregonstate.edu/terra/2007winter/features/nanotech.php|archivedate=2007-12-04}} — описывает толщину человеческого волоса как 10<sup>5</sup> нм и 10 углеродных атомов по толщине как 1 нм.</ref>. Одна капля воды содержит 2 [[секстиллион]]а (2{{e|21}}) атомов [[кислород]]а, и в два раза больше атомов [[водород]]а<ref>«There are 2 000 000 000 000 000 000 000 (that’s 2 sextillion) atoms of oxygen in one drop of water—and twice as many atoms of hydrogen» // {{sfn0|Padilla et al.|2002|p=32}}</ref>. Один [[карат]] [[алмаз]]а с массой 0,2 г состоит из 10 секстиллионов атомов [[углерод]]а<ref>Карат равен 200 миллиграмм. [[атомная масса|По определению]], углерод-12 имеет 12 грамм на моль. [[Постоянная Авогадро]] равна 6,02{{e|23}} атомов на моль.</ref>. Если бы яблоко можно было увеличить до размеров [[Земля|Земли]], то атомы достигли бы исходных размеров яблока{{sfn|Feynman|1995}}.

Учёные из [[Харьковский физико-технический институт|Харьковского физико-технического института]] представили первые в истории науки снимки атома. Для получения снимков учёные использовали [[электронный микроскоп]], фиксирующий излучения и поля (field-emission electron microscope, FEEM). Физики последовательно разместили десятки атомов углерода в вакуумной камере и пропустили через них электрический разряд в 425 вольт. Излучение последнего атома в цепочке на фосфорный экран позволило получить изображение облака электронов вокруг ядра<ref>{{cite web
 |url         = http://www.insidescience.org/content/first-detailed-photos-atoms/1184
 |title       = First Detailed Photos of Atoms
 |publisher   = Inside Science News Service
 |date        = 2009-09-14
 |accessdate  = 2014-06-24
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/6QYozyzDk?url=http://www.insidescience.org/content/first-detailed-photos-atoms/1184
 |archivedate = 2014-06-24
}}</ref>.

=== Радиоактивный распад ===
{{main|Радиоактивный распад}}
[[Файл:Isotopes and half-life 1.PNG|300px|thumb|Диаграмма времени полураспада (T<sub>½</sub>) в секундах для различных изотопов с Z протонами и N нейтронами.]]
У каждого химического элемента есть один или более изотопов с нестабильными ядрами, которые подвержены [[Радиоактивный распад|радиоактивному распаду]], в результате чего атомы испускают частицы или электромагнитное излучение. Радиоактивность возникает, когда радиус ядра больше радиуса действия сильных взаимодействий (расстояний порядка 1 [[фемтометр|фм]]<ref name="splung">{{cite web
 |url         = http://www.splung.com/content/sid/5/page/radioactivity
 |title       = Radioactivity
 |publisher   = Splung.com
 |accessdate  = 2007-12-19
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616Q5h6PB?url=http://www.splung.com/content/sid/5/page/radioactivity
 |archivedate = 2011-08-21
}}</ref>).

Существуют три основные формы радиоактивного распада<ref>L’Annunziata (2003).</ref><ref>{{cite web
 |author      = Richard B. Firestone.
 |date        = 2000-05-22
 |url         = http://isotopes.lbl.gov/education/decmode.html
 |title       = Radioactive Decay Modes
 |publisher   = Berkeley Laboratory
 |accessdate  = 2007-01-07
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616Q6NBtu?url=http://isotopes.lbl.gov/education/decmode.html
 |archivedate = 2011-08-21
}}</ref>:
* [[Альфа-распад]] происходит, когда ядро испускает альфа-частицу — ядро атома [[гелий|гелия]], состоящее из двух протонов и двух нейтронов. В результате испускания этой частицы возникает элемент с меньшим на два [[Зарядовое число|атомным номером]].
* [[Бета-распад]] происходит из-за [[слабое взаимодействие|слабых взаимодействий]], и в результате нейтрон распадается на протон, электрон и [[антинейтрино]], во втором случае на протон, [[позитрон]] и [[нейтрино]]. Электрон и позитрон называют бета-частицами. Бета-распад увеличивает или уменьшает атомный номер на единицу. К бета-распаду относят и обратный процесс — [[электронный захват]], когда один из протонов атомного ядра захватывает орбитальный электрон и превращается в нейтрон, испуская электронное нейтрино.
* [[Гамма-излучение]] происходит из-за перехода ядра в состояние с более низкой энергией с испусканием электромагнитного излучения. Гамма-излучение может происходить вслед за испусканием альфа- или бета-частицы после радиоактивного распада.

Каждый радиоактивный изотоп характеризуется [[период полураспада|периодом полураспада]], то есть временем, за которое распадается половина ядер образца. Это [[закон радиоактивного распада|экспоненциальный распад]], который вдвое уменьшает количество оставшихся ядер за каждый период полураспада. Например, по прошествии двух периодов полураспада в образце останется только 25 % ядер исходного изотопа<ref name="splung"/>.

=== Магнитный момент ===
Элементарные частицы обладают внутренним квантовомеханическим свойством, известным как [[спин]]. Оно аналогично [[угловой момент|угловому моменту]] объекта вращающегося вокруг собственного [[центр масс|центра масс]], хотя строго говоря, эти частицы являются точечными и нельзя говорить об их вращении. Спин измеряют в единицах приведённой [[постоянная Планка|планковской постоянной]] (<math>\hbar</math>), тогда электроны, протоны и нейтроны имеют спин, равный ½ <math>\hbar</math>. В атоме электроны обращаются вокруг [[Атомное ядро|ядра]] и обладают [[орбитальный угловой момент|орбитальным угловым моментом]] помимо спина, в то время как ядро само по себе имеет угловой момент благодаря ядерному спину<ref>{{cite web
 |author      = J. P. Hornak.
 |date        = 2006
 |url         = http://astro.rit.edu/htbooks/nmr/bnmr.htm
 |title       = Chapter 3: Spin Physics
 |work        = The Basics of NMR
 |publisher   = Rochester Institute of Technology
 |accessdate  = 2011-03-20
 |deadlink    = 404
 |archiveurl  = https://web.archive.org/web/20070526190509/http://astro.rit.edu/htbooks/nmr/bnmr.htm
 |archivedate = 2007-05-26
}}</ref>.

[[Магнитное поле]], создаваемое [[магнитный момент|магнитным моментом]] атома, определяется этими различными формами углового момента, как и в классической физике вращающиеся заряженные объекты создают магнитное поле. Однако наиболее значительный вклад происходит от спина. Благодаря свойству электрона, как и всех фермионов, подчиняться [[Принцип Паули|правилу запрета Паули]], по которому два электрона не могут находиться в одном и том же [[Квантовое состояние|квантовом состоянии]], связанные электроны спариваются друг с другом, и один из электронов находится в состоянии со спином вверх, а другой — с противоположной проекцией спина — в состоянии со спином вниз. Таким образом магнитные моменты электронов сокращаются, уменьшая полный магнитный дипольный момент системы до нуля в некоторых атомах с чётным числом электронов<ref name="schroeder">{{cite web|author=Paul A. Schroeder.|date=2000-02-22|url=http://www.gly.uga.edu/schroeder/geol3010/magnetics.html|title=Magnetic Properties|publisher=University of Georgia|accessdate=2007-01-07|deadlink=404|archiveurl=https://web.archive.org/web/20010218150237/http://www.gly.uga.edu/schroeder/geol3010/magnetics.html|archivedate=2001-02-18}}</ref>.

В [[Ферромагнетизм|ферромагнитных]] элементах, таких как железо, нечётное число электронов приводит к появлению неспаренного электрона и к ненулевому полному магнитному моменту. Орбитали соседних атомов перекрываются, и наименьшее энергетическое состояние достигается, когда все спины неспаренных электронов принимают одну ориентацию, процесс известный как [[обменное взаимодействие]]. Когда магнитные моменты ферромагнитных атомов выравниваются, материал может создавать измеримое макроскопическое магнитное поле. [[Парамагнетизм|Парамагнитные материалы]] состоят из атомов, магнитные моменты которых разориентированы в отсутствие магнитного поля, но магнитные моменты отдельных атомов выравниваются при приложении магнитного поля<ref name="schroeder"/><ref>{{cite web
 |author      = Greg Goebel.
 |date        = 2007-09-01
 |url         = http://www.vectorsite.net/tpqm_04.html
 |title       = <nowiki>[4.3]</nowiki> Magnetic Properties of the Atom
 |work        = Elementary Quantum Physics
 |publisher   = In The Public Domain website
 |accessdate  = 2007-01-07
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616Q7pLdl?url=http://www.vectorsite.net/tpqm_04.html
 |archivedate = 2011-08-21
}}</ref>.

Ядро атома тоже может обладать ненулевым полным спином. Обычно при [[термодинамическое равновесие|термодинамическом равновесии]] спины ядер ориентированы случайным образом. Однако для некоторых элементов (таких как [[ксенон-129]]) возможно поляризовать значительную часть ядерных спинов для создания состояния с сонаправленными спинами — состояния называемого [[гиперполяризация (физика)|гиперполяризацией]]. Это состояние имеет важное прикладное значение в [[Магнитно-резонансная томография|магнитно-резонансной томографии]]<ref>{{статья |заглавие=Talking Pictures |издание=Berkeley Lab Research Review |ссылка=http://www.lbl.gov/Science-Articles/Research-Review/Magazine/1997/story1.html |accessdate=2008-01-09 |deadlink=200 |archiveurl=https://web.archive.org/web/19970615180627/http://www.lbl.gov/Science-Articles/Research-Review/Magazine/1997/story1.html |archivedate=1997-06-15 |язык=und |автор=Lynn Yarris.}}</ref>{{sfn|Liang, Haacke|1999}}.

=== Энергетические уровни ===
{{main|Энергетический уровень}}
Электрон в атоме находится в связанном состоянии; находясь на возбуждённом уровне, он обладает [[потенциальная энергия|потенциальной энергией]], которая пропорциональна его расстоянию от ядра. Эта энергия обычно измеряется в [[электронвольт]]ах (эВ), и максимальное её значение равно энергии, которую надо передать электрону, чтобы сделать его свободным (оторвать от атома). По мере перехода электрона (в атоме) на более низкие уровни потенциальная энергия уменьшается, но превращается не в кинетическую, а в энергию излучаемых фотонов. Согласно квантовомеханической модели атома связанный электрон может занимать только дискретный набор разрешённых энергетических уровней — состояний с определённой энергией. Наинизшее из разрешённых энергетических состояний называется ''основным'' (потенциальная энергия равна нулю — электрон глубже падать уже не может), а все остальные — возбуждёнными<ref>{{cite web
 |author      = Bart J. Van Zeghbroeck.
 |date        = 1998
 |url         = http://physics.ship.edu/~mrc/pfs/308/semicon_book/eband2.htm
 |title       = Energy levels
 |publisher   = Shippensburg University
 |accessdate  = 2007-12-23
 |archiveurl  = https://web.archive.org/web/20050115030639/http://physics.ship.edu/~mrc/pfs/308/semicon_book/eband2.htm
 |archivedate = 2005-01-15
}}</ref>.

Для перехода электрона с одного энергетического уровня на другой нужно передать ему или отнять у него энергию. Эту энергию можно сообщить атому путём удара другой частицей либо путём поглощения или, соответственно, испускания [[фотон]]а, причём энергия этого фотона равна абсолютной величине разности энергий начального и конечного уровней электрона. [[Частота]] испускаемого излучения пропорциональна энергии фотона, поэтому переходы между разными энергетическими уровнями проявляются в различных областях электромагнитного [[спектр]]а{{sfn|Fowles|1989}}. Каждый химический элемент имеет уникальный [[спектр испускания]], который зависит от заряда ядра, заполнения электронных подоболочек, взаимодействия электронов, а также других факторов<ref>{{cite web
 |author      = W. C. Martin, W. L. Wiese.
 |date        = 2007-05
 |url         = http://physics.nist.gov/Pubs/AtSpec/
 |title       = Atomic Spectroscopy: A Compendium of Basic Ideas, Notation, Data, and Formulas
 |publisher   = National Institute of Standards and Technology
 |accessdate  = 2007-01-08
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616Q8Lt8z?url=http://www.nist.gov/pml/pubs/atspec/index.cfm
 |archivedate = 2011-08-21
}}</ref>.

[[Файл:Fraunhofer lines.jpg|thumb|300px|Пример линейчатого спектра поглощения]]
Когда излучение с непрерывным спектром проходит через вещество (например, [[газ]] или [[плазма|плазму]]), некоторые фотоны поглощаются атомами или ионами, вызывая электронные переходы между энергетическим состояниями, разность энергий которых равна энергии поглощённого фотона. Затем эти возбуждённые электроны спонтанно возвращаются на уровень, лежащий ниже по шкале энергии, снова испуская фотоны. Испущенные фотоны излучаются не в том направлении, в каком падал поглощённый, а произвольно в телесном угле 4 пи стерадиан. В результате в непрерывном спектре появляются участки с очень низким уровнем излучения, то есть тёмные линии поглощения. Таким образом, вещество ведёт себя как фильтр, превращая исходный непрерывный спектр в [[спектр поглощения]], в котором имеются серии тёмных линий и полос. При наблюдении с тех углов, куда не направлено исходное излучение, можно заметить излучение с [[эмиссионный спектр|эмиссионным спектром]], испускаемое атомами. [[Спектроскопия|Спектроскопические]] измерения энергии, амплитуды и ширины спектральных линий излучения позволяют определить вид излучающего вещества и физические условия в нём<ref>{{cite web
 |url         = http://www.avogadro.co.uk/light/bohr/spectra.htm
 |title       = Atomic Emission Spectra — Origin of Spectral Lines
 |publisher   = Avogadro Web Site
 |accessdate  = 2006-08-10
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616Q8xXpg?url=http://www.avogadro.co.uk/light/bohr/spectra.htm
 |archivedate = 2011-08-21
}}</ref>.

Более детальный анализ спектральных линий показал, что некоторые из них обладают тонкой структурой, то есть расщеплены на несколько близких линий. В узком смысле «[[тонкая структура|тонкой структурой]]» спектральных линий принято называть их расщепление, происходящее из-за [[спин-орбитальное взаимодействие|спин-орбитального взаимодействия]] между [[спин]]ом и вращательным движением электрона<ref>{{cite web
 |author      = Richard Fitzpatrick.
 |date        = 2007-02-16
 |url         = http://farside.ph.utexas.edu/teaching/qm/lectures/node55.html
 |title       = Fine structure
 |publisher   = University of Texas at Austin
 |accessdate  = 2008-02-14
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616Q9bw2M?url=http://farside.ph.utexas.edu/teaching/qm/lectures/node55.html
 |archivedate = 2011-08-21
}}</ref>.

Взаимодействие магнитных моментов электрона и ядра приводит к [[Сверхтонкая структура|сверхтонкому расщеплению]] спектральных линий, которое, как правило, меньше, чем тонкое.

Если поместить атом во внешнее магнитное поле, то также можно заметить расщепление спектральных линий на две, три и более компонент — это явление называется [[эффект Зеемана|эффектом Зеемана]]. Он вызван взаимодействием внешнего магнитного поля с магнитным моментом атома, при этом в зависимости от взаимной ориентации момента атома и магнитного поля энергия данного уровня может увеличиться или уменьшиться. При переходе атома из одного расщеплённого состояния в другое будет излучаться фотон с частотой, отличной от частоты фотона при таком же переходе в отсутствие магнитного поля. Если спектральная линия при помещении атома в магнитное поле расщепляется на три линии, то такой эффект Зеемана называется ''нормальным'' (простым). Гораздо чаще в слабом магнитном поле наблюдается ''аномальный'' (сложный) эффект Зеемана, когда происходит расщепление на 2, 4 или более линий (аномальный эффект происходит из-за наличия спина у электронов). При увеличении магнитного поля вид расщепления упрощается, и аномальный эффект Зеемана переходит в нормальный ([[эффект Пашена — Бака]])<ref>{{cite web
 |author      = Michael Weiss.
 |year        = 2001
 |url         = http://math.ucr.edu/home/baez/spin/node8.html
 |title       = The Zeeman Effect
 |publisher   = University of California-Riverside
 |accessdate  = 2008-02-06
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616QAUcHC?url=http://math.ucr.edu/home/baez/spin/node8.html
 |archivedate = 2011-08-21
}}</ref>. Присутствие [[электрическое поле|электрического поля]] также может вызвать сравнимый по величине сдвиг спектральных линий, вызванный изменением энергетических уровней. Это явление известно как [[эффект Штарка]]{{sfn|Beyer|2003}}.

Если электрон находится в возбуждённом состоянии, то взаимодействие с фотоном определённой энергии может вызвать [[вынужденное излучение]] дополнительного фотона с такой же энергией — для этого должен существовать более низкий уровень, на который возможен переход, и разность энергий уровней должна равняться энергии фотона. При вынужденном излучении эти два фотона будут двигаться в одном направлении и иметь одинаковую [[Фаза колебаний|фазу]]. Это свойство используется в [[лазер]]ах, которые могут испускать когерентный пучок света в узком диапазоне частот<ref>{{cite web
 |author      = Thayer Watkins.
 |url         = http://www.sjsu.edu/faculty/watkins/stimem.htm
 |title       = Coherence in Stimulated Emission
 |publisher   = San José State University
 |accessdate  = 2007-12-23
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616QB2r4p?url=http://www.sjsu.edu/faculty/watkins/stimem.htm
 |archivedate = 2011-08-21
}}</ref>.

=== Валентность ===
{{main|Валентность}}
Внешняя электронная оболочка атома, если она не полностью заполнена, называется валентной оболочкой, а электроны этой оболочки называются [[Валентность|валентными]] электронами. Число валентных электронов определяет то, как атом связывается с другими атомами посредством [[химическая связь|химической связи]]. Путём образования химических связей атомы стремятся заполнить свои внешние валентные оболочки<ref>{{cite web
 |author      = William Reusch.
 |date        = 2007-07-16
 |url         = http://www.cem.msu.edu/~reusch/VirtualText/intro1.htm
 |title       = Virtual Textbook of Organic Chemistry
 |publisher   = Michigan State University
 |accessdate  = 2008-01-11
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616QBVXOQ?url=http://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/VirtTxtJml/intro1.htm
 |archivedate = 2011-08-21
}}</ref>.

Чтобы показать повторяющиеся химические свойства [[химический элемент|химических элементов]], их упорядочивают в виде [[Периодическая система химических элементов|периодической таблицы]]. Элементы с одинаковым числом валентных электронов формируют группу, которая изображается в таблице в виде столбца (движение по горизонтальному ряду соответствуют заполнению валентной оболочки электронами). Элементы, находящиеся в самом правом столбце таблицы, имеют полностью заполненную электронами внешнюю оболочку, поэтому они отличаются крайне низкой химической активностью и называются инертными или [[благородный газ|благородными газами]]<ref>{{cite web
 |author      = Husted Robert и др.
 |date        = 2003-12-11
 |url         = http://periodic.lanl.gov/default.htm
 |title       = Periodic Table of the Elements
 |publisher   = Los Alamos National Laboratory
 |accessdate  = 2008-01-11
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616QC0Qz4?url=http://periodic.lanl.gov/default.htm
 |archivedate = 2011-08-21
}}</ref><ref>{{cite web
 |author      = Rudy Baum.
 |year        = 2003
 |url         = http://pubs.acs.org/cen/80th/elements.html
 |title       = It’s Elemental: The Periodic Table
 |publisher   = Chemical & Engineering News
 |accessdate  = 2008-01-11
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616QCRYK8?url=http://pubs.acs.org/cen/80th/elements.html
 |archivedate = 2011-08-21
}}</ref>.

=== Дисперсионное притяжение ===
{{main|Дисперсионные силы}}
Важным свойством атома является его склонность к [[Дисперсионные силы|дисперсионному притяжению]]. Происхождение дисперсионных сил было объяснено в 1930 году [[Лондон, Фриц|Ф. Лондоном]]. [[Межатомное взаимодействие]] возникает вследствие флуктуаций заряда в двух атомах, находящихся близко друг от друга. Поскольку электроны движутся, каждый атом обладает мгновенным дипольным моментом, отличным от нуля. Если бы флуктуации [[электронная плотность|электронной плотности]] в двух атомах были бы несогласованными, то не было бы результирующего притяжения между атомами. Однако мгновенный диполь на одном атоме наводит противоположно направленный диполь в соседнем атоме. Эти диполи притягиваются друг к другу за счёт возникновения силы притяжения, которая называется дисперсионной силой, или силой Лондона. Энергия такого взаимодействия прямо пропорциональна квадрату [[электронная поляризуемость|электронной поляризуемости]] атома α и обратно пропорциональна r<sup>6</sup>, где r — расстояние между двумя атомами<ref>{{книга
 |автор         = Даниэльс Ф., Олберти Р.
 |заглавие      = Физическая химия
 |ответственный = под ред. К.В.Топчиевой
 |место         = М.
 |издательство  = Мир
 |год           = 1978
 |страниц       = 646
 |страницы      = 453
}}</ref>.

=== Деформационная поляризация атома ===
{{main|Электронная поляризуемость}}

Деформационная поляризация проявляется в присущей атомам способности к упругой деформации их электронных оболочек под действием электромагнитных полей. Сегодняшнее понимание явления деформационной поляризации основано на представлениях о конечной упругости электронных оболочек атомов под действием электрического поля<ref>{{книга
 |автор         = Потапов А.А.
 |заглавие      = Деформационная поляризация. Поиск оптимальных моделей
 |место         = Новосибирск
 |издательство  = "Наука"
 |год           = 2004
 |страниц       = 511
}}</ref>. Снятие внешнего электрического поля приводит к восстановлению электронной оболочки атома.

Деформация электронной оболочки атома приводит к смещению электронной плотности в атоме, что сопровождается образованием наведённого электрического дипольного момента μ. Дипольный момент равен произведению величины положительного заряда q на расстояние между зарядами L и направлен от отрицательного заряда к положительному μ=qL. В относительно слабых электрических полях наведённый дипольный момент пропорционален напряжённости электрического поля E. μ =α<sub>e</sub>E, где α<sub>e</sub> — электронная поляризуемость атома. Наибольшее значение электронной поляризуемости наблюдается у атомов щелочных металлов, а минимальное у атомов благородных газов.

=== Ионизация атома ===
{{main|Ионизация|Энергия ионизации}}

При высоких значениях напряжённости приложенного электрического поля наблюдается необратимая деформация атома, сопровождающаяся отрывом электрона.

Происходит ионизация атома, атом отдаёт электрон и превращается в положительно заряженный [[ион]] — [[катион]]. Отрыв электрона от атома требует затраты энергии, называемой потенциалом ионизации или энергией ионизации.

Энергия ионизации атома сильно зависит от его электронной конфигурации. Изменение энергии отрыва первого электрона в зависимости от порядкового номера элемента приведено на рисунке.

Наименьшей энергией ионизации обладают атомы щелочных металлов, наибольшей — атомы благородных газов.

Для многоэлектронных атомов энергия ионизации I<sub>1</sub>, I<sub>2</sub>, I<sub>3</sub>… соответствует отрыву первого, второго, третьего и т. д. электронов.

=== Взаимодействие атома с электроном ===
{{main|Сродство к электрону}}
{| class="wikitable sortable" style="float:right; text-align: center; margin-left:1em; clear:right"
|-
! Атом !! Энергия сродства<br>к электрону, эВ<ref>{{книга
 |автор          =
 |заглавие       = Справочник химика
 |издательство   = ГНТИ Химической литературы
 |место          = Л.-М.
 |год            = 1962
 |издание        = II-ое, перераб. и доп.
 |том            = I
 |страниц        = 1072
 |страницы       = 328
}}
</ref>
|-
| F || 3,62 ± 0,09
|-
| Cl || 3,82 ± 0,06
|-
| Br || 3,54 ± 0,06
|-
| I || 3,23 ± 0,06
|}
[[Файл:Зависимость сродства к электрону атома от атомного номера элемента.svg|left|thumb|150px|Зависимость [[энергия сродства к электрону|сродства к электрону атома]] от порядкового номера элемента]]

Атомы могут, в той или иной степени, присоединять добавочный электрон и превращаться в отрицательный ион — [[анион]].

Энергетический эффект процесса присоединения к нейтральному атому (Э) принято называть энергией сродства к электрону:

: Э + e<sup>-</sup> → Э<sup>-</sup>.

На рисунке представлена зависимость энергии сродства к электрону атомов от порядкового номера элемента. Наибольшим сродством к электрону обладают атомы галогенов (3—4 эВ).

== Электроотрицательность атома ==
{{main|Электроотрицательность}}

Электроотрицательность атома (χ) — фундаментальное свойство атома смещать к себе общие [[Электронная пара|электронные пары]] в молекуле. Способность атома данного элемента к оттягиванию на себя [[Электронная плотность|электронной плотности]] по сравнению с другими элементами соединения зависит от энергии ионизации атома и его сродства к электрону. Согласно одному из определений ([[Малликен, Роберт Сандерсон|по Малликену]]) электроотрицательность атома (χ) может быть выражена как полусумма его энергии ионизации (i) и сродства к электрону (F):

: <math>\chi=\frac{1}{2} (i+F)</math>

Имеется около двадцати шкал электроотрицательности атома, в основу расчёта значений которых положены различные свойства веществ. Полученные значения разных шкал отличаются, но относительное расположение элементов в ряду электроотрицательностей примерно одинаково.

Детальный поиск взаимосвязи между шкалами электроотрицательности позволил сформулировать новый подход к выбору практической шкалы электроотрицательностей атомов<ref>{{книга
 |автор         = Филиппов Г. Г., Горбунов А. И.
 |заглавие      = Новый подход к выбору практической шкалы электроотрицательностей атомов
 |издательство  = [[Российский химический журнал]]
 |год           = 1995
 |том           = 39, Вып. 2
 |страницы      = 39—42
}}
</ref>.
[[Файл:Электроотрицательность.jpg|thumb|550px|center]]

== Символизм ==
[[Файл:Stylised atom with three Bohr model orbits and stylised nucleus.png|right|100px]]
{{main|Атом в геральдике}}
С момента вхождения человечества в атомную эру атом приобрёл и символический смысл. Чаще всего атом изображается в виде упрощённой модели Бора-Резерфорда. Однако встречаются и более усложнённые варианты изображения. Чаще всего изображение атома символизирует атомную энергетику («мирный атом»), ядерное оружие, ядерную физику, либо науку и научно-технический прогресс в целом.

== См. также ==
* [[Физика атомов и молекул]]
* [[Молекула]]
* [[Электрон]]
* [[Протон]]
* [[Нейтрон]]

== Примечания ==
{{примечания|2}}

== Литература ==
* {{книга|автор=Бете Г., Солпитер Э.|заглавие=Квантовая механика атомов с одним и двумя электронами|место=М.|издательство=Физматгиз|год=1960|страниц=562}}
* ''Бейдер Р.'' Атомы в молекулах. Квантовая теория. М.: Мир, 2001. — 532 c.
* {{книга
|автор = Веселов М. Г., Лабзовский Л. Н.
|заглавие = Теория атома: Строение электронных оболочек
|ссылка = http://lib.homelinux.org/_djvu/P_Physics/Veselov%20M.G.,%20Labzovskij%20L.N.%20Teorya%20atoma..%20stroenie%20e'lektronnyh%20obolochek%20(Nauka,%201986)(ru)(T)(330s)_P_.djvu
|место = М.
|издательство = Наука
|год = 1986
|страниц = 328
}} {{Wayback|url=http://lib.homelinux.org/_djvu/P_Physics/Veselov%20M.G.,%20Labzovskij%20L.N.%20Teorya%20atoma..%20stroenie%20e'lektronnyh%20obolochek%20(Nauka,%201986)(ru)(T)(330s)_P_.djvu |date=20130731075035 }}
* Зоммерфельд А. [http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/books/Zommerfeld_t1_1956ru.djvu Строение атома и спектры. Том 1] — М.: ГИТТЛ, 1956.
* Зоммерфельд А. [http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/books/Zommerfeld_t2_1956ru.djvu Строение атома и спектры. Том 2] — М.: ГИТТЛ, 1956.
* Шпольский Э. В. [http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/books/Shpolskij_t2_1974ru.djvu Атомная физика. Том 2. Основы квантовой механики и строение электронной оболочки атома] 4-е изд. — М.: Наука, 1974.

'''На английском языке'''
* {{книга|автор=Michael F. L’Annunziata.|год=2003|заглавие=Handbook of Radioactivity Analysis|ссылка=https://archive.org/details/handbookofradioa0000unse_n3o4|издатель=Academic Press|isbn=0-12-436603-1}}
* {{книга|автор=H. F. Beyer, V. P. Shevelko.|год=2003|заглавие=Introduction to the Physics of Highly Charged Ions|издательство=CRC Press|isbn=0-75-030481-2|ref=Beyer}}
* {{книга|автор=Gregory R. Choppin, Jan-Olov Liljenzin, Jan Rydberg.|год=2001|заглавие=Radiochemistry and Nuclear Chemistry|издательство=Elsevier|isbn=0-75-067463-6}}
* {{книга|автор=J. Dalton.|год=1808|заглавие=A New System of Chemical Philosophy, Part 1|издательство=S. Russell|место=London and Manchester}}
* {{книга|автор=Wolfgang Demtröder.|год=2002|заглавие=Atoms, Molecules and Photons: An Introduction to Atomic- Molecular- and Quantum Physics|издательство=Springer|издание=1st ed|isbn=3-540-20631-0|ref=Demtröder}}
* {{книга|автор=Richard Feynman.|год=1995|заглавие=Six Easy Pieces|издательство=The Penguin Group|isbn=978-0-140-27666-4|ref=Feynman}}
* {{книга|автор=Grant R. Fowles.|год=1989|заглавие=Introduction to Modern Optics|издательство=Courier Dover Publications|isbn=0-48-665957-7|ref=Fowles}}
* {{книга|автор=Mrinalkanti Gangopadhyaya.|заглавие=Indian Atomism: History and Sources|издательство=Humanities Press|год=1981|место=Atlantic Highlands, New Jersey|isbn=0-391-02177-X}}
* {{книга|автор=David L. Goodstein.|год=2002|заглавие=States of Matter|издательство=Courier Dover Publications|isbn=0-48-649506-X}}
* {{книга|автор=Edward Robert Harrison.|год=2003|заглавие=Masks of the Universe: Changing Ideas on the Nature of the Cosmos|издательство=Cambridge University Press|isbn=0-52-177351-2}}
* {{книга|автор=Tatjana Jevremovic.|год=2005|заглавие=Nuclear Principles in Engineering|ссылка=https://archive.org/details/nuclearprinciple0000jevr|издательство=Springer|isbn=0-38-723284-2}}
* {{книга|автор=James Lequeux.|год=2005|заглавие=The Interstellar Medium|ссылка=https://archive.org/details/interstellarmedi0000lequ|издательство=Springer|isbn=3-540-21326-0}}
* {{книга|автор=Z.-P. Liang, E. M. Haacke.|ответственный=J. G. Webster|год=1999|том=2|pages=412—26|заглавие=Encyclopedia of Electrical and Electronics Engineering: Magnetic Resonance Imaging|издательство=John Wiley & Sons|ссылка=http://ieeexplore.ieee.org/iel5/8734/27658/01233976.pdf?arnumber=1233976|format=PDF|accessdate=2008-01-09|isbn=0-47-113946-7|ref=Liang, Haacke}}
* {{книга|автор=Malcolm H. MacGregor.|год=1992|заглавие=The Enigmatic Electron|издательство=Oxford University Press|isbn=0-19-521833-7|ref=MacGregor}}
* {{книга|автор=Oliver Manuel.|год=2001|заглавие=Origin of Elements in the Solar System: Implications of Post-1957 Observations|ссылка=https://archive.org/details/isbn_9780306465628|издательство=Springer|isbn=0-30-646562-0}}
* {{книга|автор=Robert M. Mazo.|год=2002|заглавие=Brownian Motion: Fluctuations, Dynamics, and Applications|издательство=Oxford University Press|isbn=0-19-851567-7}}
* {{книга|автор=Ian Mills, Tomislav Cvitaš, Klaus Homann, Nikola Kallay, Kozo Kuchitsu.|заглавие=Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry|издательство=[[International Union of Pure and Applied Chemistry]], Commission on Physiochemical Symbols Terminology and Units, Blackwell Scientific Publications|место=Oxford|издание=2nd ed|год=1993|ссылка=http://www.iupac.org/publications/books/gbook/green_book_2ed.pdf|isbn=0-632-03583-8|accessdate=2007-12-17}}
* {{книга|автор=Richard Myers.|год=2003|заглавие=The Basics of Chemistry|ссылка=https://archive.org/details/basicsofchemistr0000myer|издательство=Greenwood Press|isbn=0-31-331664-3}}
* {{книга|автор=Michael J. Padilla, Ioannis Miaoulis, Martha Cyr.|год=2002|заглавие=Prentice Hall Science Explorer: Chemical Building Blocks|издательство=Prentice-Hall|место=Upper Saddle River, New Jersey USA|isbn=0-13-054091-9|ref=Padilla et al.}}
* {{книга|автор=Linus Pauling.|год=1960|заглавие=The Nature of the Chemical Bond|ссылка=https://archive.org/details/natureofchemical00paul|издательство=Cornell University Press|isbn=0-80-140333-2}}
* {{книга|автор=Jeremy I. Pfeffer, Shlomo Nir.|год=2000|заглавие=Modern Physics: An Introductory Text|издательство=Imperial College Press|isbn=1-860-94250-4}}
* {{книга|автор=Leonid Ivanovich Ponomarev.|год=1993|заглавие=The Quantum Dice|издательство=CRC Press|isbn=0-75-030251-8}}
* {{книга|автор=J. Kenneth Shultis, Richard E. Faw.|заглавие=Fundamentals of Nuclear Science and Engineering|год=2002|издательство=CRC Press|isbn=0-82-470834-2}}
* {{книга|автор=Robert Siegfried.|год=2002|заглавие=From Elements to Atoms: A History of Chemical Composition|издательство=DIANE|isbn=0-87-169924-9}}
* {{книга|автор=Alan D. Sills.|год=2003|заглавие=Earth Science the Easy Way|ссылка=https://archive.org/details/earthscienceeasy00alan|издательство=Barron’s Educational Series|isbn=0-76-412146-4|ref=Sills}}
* {{книга|автор=Boris M. Smirnov.|год=2003|заглавие=Physics of Atoms and Ions|издательство=Springer|isbn=0-38-795550-X}}
* {{книга|автор=Dick Teresi.|издательство=Simon & Schuster|заглавие=Lost Discoveries: The Ancient Roots of Modern Science|год=2003|isbn=0-74-324379-X|ссылка=https://books.google.com/books?id=pheL_ubbXD0C&dq|pages=213—214}}
* {{книга|автор=Graham Woan.|год=2000|заглавие=The Cambridge Handbook of Physics|ссылка=https://archive.org/details/cambridgehandboo0000woan|издательство=Cambridge University Press|isbn=0-52-157507-9|ref=Woan}}
* {{книга|автор=Charles Adolphe Wurtz.|год=1881|заглавие=The Atomic Theory|ссылка=https://archive.org/details/atomictheory02wurtgoog|издательство=D. Appleton and company|место=New York}}
* {{книга|автор=Marco Zaider, Harald H. Rossi.|год=2001|заглавие=Radiation Science for Physicians and Public Health Workers|ссылка=https://archive.org/details/radiationscience0000zaid|издательство=Springer|isbn=0-30-646403-9}}
* {{книга|автор=Steven S. Zumdahl.|год=2002|заглавие=Introductory Chemistry: A Foundation|издание=5th ed|издательство=Houghton Mifflin|ссылка=http://college.hmco.com/chemistry/intro/zumdahl/intro_chemistry/5e/students/protected/periodictables/pt/pt/pt_ar5.html|accessdate=2008-02-05|isbn=0-618-34342-3|ref=Zumdahl}}

== Ссылки ==
{{Навигация
 |Тема         = Атом
 |Викисловарь  = атом 
 |Викиучебник  = en:FHSST Physics Atom:The Atom
}}
* [http://www.femto.com.ua/articles/part_1/0220.html Атом] в Физической энциклопедии
* {{cite web
 |author      = Eden Francis.
 |year        = 2002
 |url         = http://dl.clackamas.cc.or.us/ch104-07/atomic_size.htm
 |title       = Atomic Size
 |publisher   = Clackamas Community College
 |accessdate  = 2007-01-09
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616QEbp8E?url=http://dl.clackamas.cc.or.us/ch104-07/atomic_size.htm
 |archivedate = 2011-08-21
}}
* {{cite web
 |author      = Craig C. Freudenrich.
 |url         = http://dl.clackamas.cc.or.us/ch104-07/atomic_size.htm
 |title       = How Atoms Work
 |publisher   = How Stuff Works
 |accessdate  = 2007-01-09
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616QEbp8E?url=http://dl.clackamas.cc.or.us/ch104-07/atomic_size.htm
 |archivedate = 2011-08-21
}}
* {{cite web
 |author      = 
 |year        = 2007
 |url         = http://www.scienceaid.co.uk/chemistry/basics/theatom.html
 |title       = The atom
 |publisher   = Science aid+
 |accessdate  = 2007-01-09
 |description = A guide to the atom for teens
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616QF5Lhp?url=http://www.scienceaid.co.uk/chemistry/basics/theatom.html
 |archivedate = 2011-08-21
}}
* {{cite web
 |author      = 
 |date        = 2006-01-03
 |url         = http://www.bbc.co.uk/dna/h2g2/A6672963
 |title       = Atoms and Atomic Structure
 |publisher   = [[Би-би-си]]
 |accessdate  = 2007-01-11
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616QFZXML?url=http://www.bbc.co.uk/dna/h2g2/A6672963
 |archivedate = 2011-08-21
}}
* {{cite web
 |author      = 
 |date        = 2006-01-03
 |url         = http://www.colorado.edu/physics/2000/index.pl?Type=TOC
 |title       = Physics 2000
 |publisher   = University of Colorado
 |accessdate  = 2008-01-11
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616QGKIDk?url=http://www.colorado.edu/physics/2000/index.pl?Type=TOC
 |archivedate = 2011-08-21
}}
* [https://ari.org.ru/pochemu-elektron-ne-padaet-na-yadro/ Почему электрон не падает на ядро?] [https://ari.org.ru/ Научный журнал ARI]
* {{cite web| author      =| date      =2009-09-16| url      =http://korrespondent.net/tech/science/969021| title      =Украинские учёные впервые сфотографировали атом| publisher      =}}
* {{cite web
 |url         = http://globalscience.ru/article/read/18783/
 |title       = Учёные изолировали, захватили и сфотографировали атом Рубидия 85
 |publisher   = 
 |year        = 1 октября 2010
 |accessdate  = 2010-10-01
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/659XnyQq6?url=http://globalscience.ru/article/read/18783/
 |archivedate = 2012-02-02
}}
* [http://univertv.ru/video/himiya/obwaya_himiya/stroenie_atoma/?mark=all Строение атома]
* [https://www.youtube.com/watch?v=netv8LixuY0 Строение атома (учебный фильм)]
* {{cite web
 |url         = http://www.nist.gov/pml/data/atomspec.cfm
 |title       = Спектры атомов
 |accessdate  = 2010-10-10
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616QMfBmA?url=http://www.nist.gov/pml/data/atomspec.cfm
 |archivedate = 2011-08-21
}}
* {{cite web
 |url         = https://www.youtube.com/watch?v=netv8LixuY0
 |title       = Структура атомов, учебный фильм
 |accessdate  = 2010-10-10
 |archiveurl  = https://www.webcitation.org/616QMfBmA?url=http://www.nist.gov/pml/data/atomspec.cfm
 |archivedate = 2011-08-21
}}

{{внешние ссылки}}
{{Частицы}}

[[Категория:Атомы| ]]
[[Категория:Атомная физика]]
[[Категория:Основные положения и определения в химии]]