- Il protone che possiede la più piccola quantità di carica positiva finora osservata in natura (1,6.10-19 coulomb) e massa pari a 1,672 621 71(29) × 10-27 kg.
- Il neutrone che non possiede carica elettrica e presenta una massa di 1,674 927 351(74) × 10−27 kg
- l'elettrone che possiede la più piccola quantità di carica elettrica negativa finora osservata, pari a quella del protone ma di segno opposto . L'elettrone presenta una massa circa 2000 volte inferiore rispetto a quella di un protone (1/1836), 9,109 382 6(16) × 10-31 kg.
Gli atomi sono formati da un core, nucleo, costituito da protoni e neutroni, lo spazio intorno al nucleo è occupato dagli elettroni. Gli elettroni non orbitano!! si trovano intorno al nucleo ma a causa della loro natura ondulatoria e particellare è errato affermare che orbitino o che ruotino intorno al nucleo.
Gli atomi si legano tra loro a formare i diversi composti chimici rimanendo a contatto con la superficie del guscio elettronico (i gusci elettronici non permettono infatti agli atomi di avvicinarsi oltre una certa distanza in virtù della repulsione elettrostatica esistente tra cariche dello stesso segno).
Ma perchè due atomi dovrebbero condividere i loro elettroni tra loro? La condivisione del guscio elettronico risulta energeticamente vantaggiosa. Banalizzando possiamo immaginare che i nuclei debbano sostenere un peso, condividendolo fanno uno sforzo inferiore entrambi.
Quando due o più atomi si uniscono si parla di molecola. Se una molecola è formata da atomi dello stesso elemento si parla di sostanza semplice o elementare.
Ogni atomo è determinato ed individuato dal numero dei suoi protoni (numero atomico Z). Atomi di un medesimo elemento (stesso numero atomico) che differiscano per il numero di neutroni (N) si dicono isotopi. Gli isotopi vengono rappresentati ponendo il numero atomico Z in basso a sinistra del simbolo dell’elemento ed il numero di massa A (Z + N) in alto a sinistra.
Quasi tutti gli elementi presenti in natura sono in realtà miscele di isotopi quindi il numero di massa A non deve essere confuso con la massa effettiva di un elemento. La massa di un elemento è infatti la media ponderata delle masse dei suoi isotopi.
Per indicare le masse degli atomi (o dei composti chimici) sarebbe scomodo usare l’unità di misura della massa, il kg o il g perchè ci confronteremmo con numeri infinitesimi, molte cifre dopo la virgola, ect. Per questo motivo è stata scelta un'unità di misura relativa, prendendo come riferimento la massa del 12C. Si definisce dalton o unità di massa atomica (uma o u) una massa pari ad 1/12 (un dodicesimo) della massa del C-12. Una unità di massa atomica è pari a 1,66.10-24 g. Si definisce massa relativa (spesso indicata come peso relativo) di un atomo o di una molecola il rapporto tra la sua massa e 1/12 della massa del Carbonio-12. La massa di una sostanza risulta quindi essere “relativa” alla massa del C-12, presa arbitrariamente e convenzionalmente come unità di misura.
I pesi atomici relativi sono tabulati nella tabella periodica. Per calcolare i pesi molecolari relativi è sufficiente sommare i pesi atomici relativi di tutti gli atomi presenti in una molecola.
Un’altra unità di misura, usata per esprimere quantità macroscopiche di materia, è la mole. La mole (ex grammomole, simbolo mol) è l'unità di misura della quantità di sostanza. È una delle sette unità di misura fondamentali del Sistema internazionale.La mole è definita come la quantità di sostanza di un sistema che contiene un numero di entità pari al numero degli atomi presenti in 12 grammi di carbonio‑12.
