Atom
tüm maddelerin kimyasal ve fiziksel özelliklerini taşıyan, kimyasal olarak maddenin en küçük yapıtaşı
Atom, evrende var olan tüm maddenin kimyasal ve fiziksel özelliklerini taşıyan en temel birimdir. Kökeni Yunanca “bölünemez” anlamına gelen “atomos” kelimesine dayanan bu terimi ilk kullanan kişi, M.Ö. 440‑lı yıllarda yaşamış olan Demokritos’tur. Görülmesi imkânsız kadar küçük bir parçacık olan atom, ancak taramalı tünelleme mikroskobu gibi özel aletlerle incelenebilir.
Bir atomun içinde negatif yüklü elektronlardan oluşan bir bulut ve pozitif yüklü protonlar ile yüksüz nötronların bir araya geldiği bir çekirdek bulunur. Proton sayısı ile elektron sayısı eşit olduğunda atom elektriksel olarak nötr kalır; bu denge bozulduğunda ise iyon adı verilen yüklü bir parçacık ortaya çıkar. İyonlar genellikle kararsızdır ve enerji kazanmak için çevredeki diğer atom ve iyonlarla etkileşime girer.
Elementler, bir atomdaki proton sayısıyla tanımlanır; aynı elementin farklı nötron sayısına sahip formları ise izotop olarak adlandırılır. Her kimyasal elementin en az bir radyoaktif izotopu bulunur. Elektronlar belirli enerji seviyelerinde yer alır ve bu seviyeler arasında foton alıp vererek geçiş yaparlar; bu davranışları hem kimyasal özellikleri hem de manyetik özellikleri belirlemede önemli rol oynar.
Atom kavramı antik çağlarda da düşünülse de modern atom teorisi, 19. yüzyılda John Dalton’un maddelerin belirli oranlarda bir araya geldiğini ve atomların bölünemez parçacıklar olduğunu ortaya koymasıyla şekillenmeye başladı. Dalton ayrıca atomların kütlelerini gösteren bir tablo hazırlamıştı. 1869’da Dmitri Mendeleyev elementleri periyodik bir düzende sıralarken, 1897’de J.J. Thomson elektronu keşfetti. 1911’de Ernest Rutherford, atomun büyük bir kısmını oluşturan yoğun bir çekirdek ve bu çekirdeğin etrafında dönen elektronlardan ibarettir diyerek modern atom modelinin temelini attı; çekirdeğin pozitif parçacığına proton adını verdi.
1932’de James Chadwick nötronu tanımladı, ardından Niels Bohr elektronların belirli yörüngelerde bulunabileceğini ve bu yörüngelerin Planck sabitiyle ilişkili olduğunu savunarak Bohr modelini geliştirdi. Bohr’un modeli, daha sonra yapılan deneylerle genişletildi ve “yamalı bohça” olarak anılan bir yapı ortaya çıktı. Günümüzde ise atomun yapısını en doğru şekilde açıklayan teori Kuantum Atom Teorisi’dir; bu teori, Bohr’un katı yörüngeler düşüncesini, elektronların olasılık dalgalarıyla tanımlanan bulutlar şeklinde hareket ettiği bir çerçeveye dönüştürür.