Gli scienziati hanno creduto per secoli che l’atomo fosse la più piccola parte delal materia: indivisibile. Oggi sappiamo che gli atomi sono formati d particelle più piccole (sub-atomiche) e che a seconda del numero e della posizione di queste particelle sono atomi di carbonio o di ossigeno o di un altro dei circa 100 elementi naturali. Gli atomi sono così piccoli che il punto alla fine di questa frase ne potrebbe contenere circa 6 milioni.
Le particelle sub-atomiche che hanno una carica elettrica sono il protone (+) e l’elettrone (-). Il neutrone non ha carica elettrica. Protone e neutrone rappresentano il nucleo e sono tenuti insieme da potenti forze nucleari. Gli elettroni sono fuori dal nucleo in regioni diverse dette orbitali (fino a 7). Nell’atomo è prevalente lo spazio vuoto rispetto al piano. Pensate che se il nucleo fosse un piccolo pisello messo al centro di uno stadio di calcio, gli elettroni orbiterebbero all’esterno dello stadio.
La maggior parte degli elementi chimici su unisce a coppie o a gruppi formando le molecole. Le molecole costituite da atomi diversi sono dette composti. Un esempio èè l’acqua, formata da 2 atomi di idrogeno e 1 di ossigeno. Un atomo solitamente non ha carica elettrica perchè il numero di cariche positive (protoni) è uguale al numero di cariche negative (elettroni). ma se l’atomo acquista o perde elettroni può acquisire una carica elettrica positiva o negativa: in questo caso prende il nome di ione.
Due ioni di carica opposta si attraggono e possono formare un legame ionico dando origine ad un composto chimico. A volte invece gli atomi possono condividere gli elettroni: allora si forma un legame covalente. Nei metalli invece, gli atomi possoono perdere elettroni i quali fluiscono liberi da un nucleo ad un altro creando la corrente elettrica. I metalli sono appunto dei buoni conduttori di corrente elettrica (e di calore che è un’altra foorma di energia).