Gli atomi sono composti da tre particelle cariche in modo diverso: il protone carico positivamente, negativamente elettrone e il neutrone neutro. Le accuse del protone e dell'elettrone sono uguali in grandezza, ma opposto, in direzione. Protoni e neutroni sono tenuti insieme all'interno del nucleo di un atomo dalla forza forte. Gli elettroni all'interno della nube di elettroni che circondano il nucleo sono tenuti all'atomo dalla forza elettromagnetica molto più debole.
Protoni
Elementi si differenziano gli uni dagli altri per il numero di protoni nel loro nucleo. Ad esempio, gli atomi di carbonio hanno sei protoni nel loro nucleo. Gli atomi con sette protoni sono atomi di azoto. Il numero di protoni per ogni elemento è conosciuto come il numero atomico e non cambia nelle reazioni chimiche. In altre parole, gli elementi all'inizio di una reazione..--conosciuta come reagenti..--sono gli stessi elementi alla fine di una reazione--conosciuta come i prodotti.
Neutroni
Anche se gli elementi hanno un determinato numero di protoni, atomi dello stesso elemento possono avere diverso numero di neutroni e sono chiamati isotopi. Ad esempio, l'idrogeno ha tre isotopi, ciascuna con un singolo protone. Protium è un isotopo dell'idrogeno con zero neutroni, deuterio ha un neutrone e trizio ha due neutroni. Anche se il numero di neutroni può differire tra isotopi, gli isotopi tutti si comportano in modo chimicamente simile.
Elettroni
Gli elettroni non sono associati strettamente all'atomo come protoni e neutroni. Questo permette agli elettroni di essere perso, guadagnato o anche condiviso tra gli atomi. Gli atomi che perdono un elettrone diventano ioni con carica + 1, poiché non vi è ora un protone in più rispetto a elettroni. Atomi che guadagno un elettrone hanno un elettrone più quella dei protoni e diventano un ione-1. Legami chimici che tengono insieme gli atomi di forma composti risultato da questi cambiamenti nel numero e nella disposizione degli elettroni.
Massa atomica
La massa di un atomo è determinata dal numero di protoni e neutroni nel nucleo. Gli elettroni hanno una piccola frazione di massa rispetto ai protoni e neutroni che sono generalmente ignorate quando un atomo di determinazione di massa. La somma dei protoni e dei neutroni è conosciuta come la massa atomica ed è diversa per ogni isotopo. Per esempio, protium isotopo dell'idrogeno ha un protone e la massa atomica di uno. Deuterio con un protone e un neutrone ha una massa atomica di due.
Peso atomico
Le reazioni chimiche coinvolgono molti, molti atomi, e in natura, questi atomi sono una miscela di isotopi. Il peso atomico di un elemento è la massa atomica di un elemento ponderato per la percentuale di isotopi trovati in un campione. Maggior parte degli atomi di idrogeno sono isotopi di protium con massa atomica di uno. Tuttavia, una piccola percentuale di questi atomi sono deuterio con massa atomica due e trizio con massa atomica di tre. Così, un campione di atomi di idrogeno avrebbe un peso atomico di 1.008 a causa della piccola quantità di questi isotopi più pesanti aumentando leggermente la massa atomica media. Si noti che la percentuale degli isotopi possono variare tra i campioni, ma generalmente sono molto simile.