FUNDA! Vreau si eu curiozitati despre atom! link

Daca un atom ar avea dimensiunea unui stadion, nucleul, localizat in mijloc, n'ar fi mai mare decat o musca. "Atoms are largely made out of...nothing!

http://www.youtube.com/watch?v=BlpyGhABXRA

Este cea mai mică particulă dintr-o substanţă pură și simplă care poate exista și poate fi studiată independent se numește atom!
-Este invizibil și neutru din punt de vedere electric.

Atomul este cea mai mica particula dintr'o substanta care prin procedee chimice obisnuite nu se mai poate divide.

Tomul este cea mai mică particulă ce caracterizează un element chimic, respectiv este cea mai mică particulă dintr-o substanță care prin procedee chimice obișnuite nu poate fi fragmentată în alte particule mai simple. Acesta constă într-un nor de electroni care înconjoară un nucleu atomic dens. Nucleul conține sarcini electrice încărcate pozitiv (protoni) și sarcini electrice neutre (neutroni), fiind înconjurat de norul electronic încărcat negativ. Când numărul electronilor și al protonilor este egal, atunci atomul este neutru din punct de vedere electric; dacă acest lucru nu se întâmplă, atunci atomul devine un ion, care poate avea sarcină pozitivă sau negativă. Atomul este clasificat după numărul de protoni și neutroni: numărul protonilor determină numărul atomic (Z) și neutronii izotopii acelui element.
Cuprins [ascunde]
1 Noțiunea de atom la începuturi
2 Scurt istoric al teoriei atomice și descoperirea structurii atomice
3 Modele atomice
3.1 Modelul sferic al atomului
3.2 Modelul atomic Thomson
3.3 Modelul atomic Rutherford
3.4 Modelul atomic Bohr
3.5 Modelul atomic Bohr-Sommerfeld
3.6 Modelul ondulatoriu staționar al atomului
4 Structura atomului
4.1 Particule subatomice
4.2 Proprietățile nucleonilor
4.3 Configurația electronică
5 Atomii și moleculele
6 Dimensiunea atomului, viteze
7 Elemente, izotopi și ioni
8 Note
9 Bibliografie
[modificare]Noțiunea de atom la începuturi

Termenul de atom apare pentru prima dată către anul 450 î.e.n. Filozoful grec Leucip dezvoltă teoria conform căreia materia nu este infinit divizibilă și introduce noțiunea de atomos, ceea ce nu poate fi divizat. Câțiva ani mai târziu, Democrit, un discipol al lui Leucip, definește materia ca fiind un ansamblu de particule indivizibile, invizibile și eterne: atomul. Această nouă concepție nu a fost rezultatul unor observații sau experiențe, ci mai degrabă al unor intuiții. Teoria a fost dezvoltată ulterior de Epicur, apoi de poetul latin Lucrețiu. Au trecut însă 2000 de ani până când teoria atomică a fost formulată științific.
În anul 1803, fizicianul și chimistul englez John Dalton a elaborat o teorie atomică proprie care explică Legea proporțiilor multiple, afirmând că din moment ce substanțele se combină numai în proporții integrale, atomii trebuie să existe la baza materiei.
[modificare]Scurt istoric al teoriei atomice și descoperirea structurii atomice

Meditațiile filozofice atomiste datează încă de pe vremea vechilor gânditori greci și indieni ai secolelor al VI-lea și al V-lea î.d.Ch. Prima formulare filozofică a unei idei similare celei de atom a fost dezvoltată de Democrit în Grecia secolului al VI-lea î.d.Ch. Ideea s-a pierdut timp de secole, până la reaprinderea interesului științific din epoca Renașterii.
În secolul al XIX-lea, John Dalton a vrut să cunoască de ce se sparg substanțele în constituenți proporționali. Pentru Dalton, fiecare element chimic a fost reprezentat printr-un tip de atom, și vice-versa. În ultima parte a secolului al XIX-lea, Willian Crookes a inventat tubul cu raze catodice (denumit și tub Crookes) și a fost primul care a observat particule încărcate negativ într-un astfel de tub. Aproape de trecerea către secolul al XX-lea, J.J. Thomson, în urma cercetărilor sale privind razele catodice, a descoperit că atomii sunt, de fapt, divizibili, fiind parțial compuși din particule foarte ușoare încărcate negativ (dovedite a avea proprietăți identice indiferent de elementul chimic de la care proveneau), ce au fost numite mai târziu electroni. De altfel J.J. Thomson propune primul model de atom, în care electronii sunt incluși într-o bilă cu sarcină pozitivă precum „stafidele într-un cozonac".
În 1911, Ernest Rutherford a descoperit că electronii orbitează un nucleu compact. Tot Rutherford a descoperit că hidrogenul posedă cel mai ușor nucleu, pe care l-a numit proton (în limba greacă, προτου înseamnă „primul"). Pentru a explica de ce electronii „nu cad, în spirală, pe nucleu", Niels Bohr a dezvoltat un model al atomului în care, folosind rezultatele mecanicii cuantice, electronii nu pot să parcurgă decât orbite circulare fixate.
După descoperirea principiului de incertitudine al lui Werner Heisenberg, conceptul de orbită circulară a fost înlocuit cu cel de „nor", în interiorul căruia distribuția electronilor a fost descrisă prin ecuații probabilistice. În sfârșit, după descoperirea în anul 1932 a neutronului, particulă neutră din punct de vedere electric, nucleele atomice ale elementelor mai grele decât hidrogenul s-au găsit a fi formate din protoni și neutroni, aceste ultime rezultate completând concepția modernă despre structura atomică. Protonul și neutronul se mai numesc și nucleoni.
[modificare]Modele atomice

Modele atomice v • d • m
Modelul atomic Thomson | Modelul atomic Rutherford | Modelul atomic Bohr | Modelul atomic Bohr-Sommerfeld | Modelul vectorial al atomului
[modificare]Modelul sferic al atomului
După acest model atomii au formă sferică, sunt complet elastici și atomii aparținând aceluiași element chimic au aceeași masa și aceeasi formă.
[modificare]Modelul atomic Thomson
Pentru detalii, Modelul atomic Thomson


Modelul "cozonacului cu stafide", elaborat de J.J. Thomson
Dezvoltat de J.J. Thomson (1856-1940) în anul 1904 și care spune că: atomul este o masă incărcată pozitiv și distribuită omogen sub o formă de sfera și că în această masă există în unele locuri niște sfere mai mici, care sunt încărcate negativ (aceste sfere mai mici au fost numite electroni). O proprietate de bază a acestui atom este că numărul sarcinilor negative este egal cu numărul masei pozitive, rezultând un atom neutru din punct de vedere electric.
[modificare]Modelul atomic Rutherford
Pentru detalii, Modelul atomic Rutherford


Modelul Rutherford al unui atom de litiu
Punctele negre sunt electronii, cele roșii-protonii iar cele albastre-neutronii.
Acest model a apărut in 1911 și a fost dedus de Rutherford (1871-1937) după experiențele lui: Hertz, Lenard, Geiger. Noul model atomic are următoarele proprietăți:
aproape toată masa lui este concentrată în nucleu, care este încărcat pozitiv.
nucleul este înconjurat de un înveliș de electroni, care sunt incărcați negativ.
electronii sunt menținuti de nucleu prin forțe electrostatice.
electronii au o mișcare circulară, care îi împiedică să cadă pe nucleu.
sarcina învelișului electronic se anulează cu sarcina nucleului, rezultând un atom neutru din punct de vedere electric.
Conceput conform legilor mecanicii clasice, atomul lui Rutherford nu putea să explice de ce electronii nu cad pe nucleu, știindu-se că orice sarcină electrică în mișcare pierde continuu din energia sa prin radiație electromagnetică.
Prin analogie cu Sistemul solar, nucleul este asemănat Soarelui, iar electronii planetelor ce orbitează în jurul acestuia, de unde și numele de model atomic planetar pe care îl mai poartă acest model.
Analogia cu planetele nu este valabilă, deoarece atât nucleul cât și electronul au sarcină electrică și, conform teoriei electrodinamicii clasice, orice sarcină electrică în mișcare pierde energie sub formă de radiații. Astfel electronii, pierzând continuu energie, ar trebui să capete o traiectorie în spirală și ar ajunge să cadă pe nucleu.
[modificare]Modelul atomic Bohr
Pentru detalii, Modelul atomic Bohr
În anul 1913 apare modelul atomic al lui Bohr. Acest model preia modelul planetar al lui Rutherford și îi aplică teoria cuantelor. Modelul lui Bohr este aplicabil ionilor hidrogenoizi (He+, Li+2, Be+3, etc, adică ionii care au un singur electron în câmpul de sarcină efectivă al nucleului)
Modelul atomic al lui Bohr se bazează pe două postulate:
1) Primul postulat se referă la orbitele atomice și presupune că electronul se rotește în jurul nucleului fără a emite sau a absorbi energie radiantă numai pe anumite orbite circulare, permise, staționare. Electronul se menține pe orbită datorită compensării forței centrifuge cu forța de atracție Coulombiană.
2) Al doilea postulat emis de Bohr se referă la faptul că, în mișcarea sa pe orbita permisă, electronul nu emite și nici nu absoarbe energie radiantă într-un spectru continuu de frecvență, ci numai discontinuu, corespunzând unor tranziții electronice, care duc în final la liniile spectrale.
Acest model nu poate explica spectrele de emisie și energia de ionizare decât pentru atomul de hidrogen și ionii hidrogenoizi.
[modificare]Modelul atomic Bohr-Sommerfeld
Pentru detalii, Modelul atomic Bohr-Sommerfeld
În anul 1915, fizicianul german Arnold Sommerfeld a dezvoltat modelul atomic al lui Bohr, elaborând modelul Bohr-Sommerfeld. El a presupus că orbitele staționare din jurul nucleului nu sunt numai circulare, ci pot fi și eliptice. În modelul său, unei orbite circulare cu număr cuantic principal n (vezi număr cuantic) îi corespund n-1 orbite staționare eliptice. În consecință, fiecare orbită circulară a lui Bohr se descompune în n-1 elipse cu excentrități diferite, rezultând o familie de orbite pentru fiecare număr cuantic principal n>1.
Deși perfecționat față de modelul lui Bohr, modelul lui Sommerfeld își limitează aplicabilitatea la hidrogen și ionii hidrogenoizi, nepermițând interpretarea spectrelor atomilor cu mai mulți electroni, sau comportarea lor magnetică. Modelul propus nu este nici consecvent clasic, nici consecvent cuantic (stările de energie staționare sunt calculate cu relații clasice, numerele cuantice și condițiile de cuantificare sunt introduse arbitrar).
[modificare]Modelul ondulatoriu staționar al atomului
În anul 1926, Schrödinger elaborează prima lucrare de mecanică ondulatorie, în care apare Ecuația lui Schrödinger, prin care arată: caracterul ondulatoriu al mișcării electronului în atom, descris de o funcție de undă, arată în termenii mecanicii cuantice că energia totală a unei particule (electronul) cu o anumită masă, care se mișcă in spațiu, este suma dintre energia cinetică și energia potențială; ecuația are soluții numai pentru acele valori ale energiei totale care reprezintă energiile electronului în stările staționare, stări caracterizate de numerele cuantice, energia în atom fiind cuantificată.
[modificare]Structura atomului

În chimie și fizică, atomul (în limba greacă ατομος înseamnă "indivizibil") este cea mai mică particulă posibilă care încă mai păstrează proprietățile chimice ale unui element (chimic). Dacă, inițial, cuvântul atom însemna cea mai mică particulă indivizibilă, mai târziu, după ce termenul a căpătat o semnificație precisă în știință, atomii au fost găsiți a fi divizibili și compuși din particule și mai mici, subatomice.
Cei mai mulți atomi sunt compuși din trei tipuri de particule subatomice care guvernează proprietățile lor externe:
electronii, care au o sarcină electrică negativă și sunt cele mai puțin masive particule subatomice;
protonii, care au o sarcină electrică pozitivă și sunt de aproape 1836 ori mai masive decât electronii;
neutronii, care nu au sarcină electrică și care sunt de aproximativ 1839 ori mai masivi decât electronii.
Protonii și neutronii creează un nucleu atomic dens și masiv, ei fiind numiți și nucleoni. Electronii formează un larg nor electronic ce înconjoară nucleul.
[modificare]Particule subatomice
Înainte de 1961, se acceptau ca particulele subatomice doar electronii, protonii și neutronii. Azi se cunoaște că protonii și neutronii înșiși sunt constituiți din particule și mai mici numite quarkuri. În plus, electronul are un partener neutru din punct de vedere electric, aproape fără masă, numit neutrino. Electronul și neutrino sunt ambii leptoni. Prin urmare, atomii sunt compuși numai din quarkuri și leptoni. Protonul este format din două quarkuri „up" și un quark „down", iar neutronul este format din două quarkuri „down" și un quark „up". Deși nu apar în substanța ordinară, alte două generații mai grele de quarkuri și leptoni pot fi generate în ciocnirile de înaltă energie.
O importanță deosebită pentru atom o prezintă bosonii, adică particulele de transport al forțelor de interacțiune. Astfel, electronii sunt legați de nucleu prin intermediul fotonilor ce transportă forța electromagnetică. Protonii și neutronii sunt menținuți împreună în nucleu prin intermediul gluonilor ce transportă forța nucleară.
[ascunde]
v • d • m
Particule elementare în fizică
Fermioni
Quarcuri · Leptoni
Quarcuri
up · down · strange · charm · bottom · top
Leptoni
Electron · Miuon · Tauon · Neutrino electronic · Neutrino miuonic · Neutrino tauonic · Antielectron · Antimiuon · Antitauon · Antineutrino electronic · Antineutrino miuonic · Antineutrino tauonic
Bosoni
Foton · Boson W+ · Boson W- · Boson Z · Gluoni
Ipotetice
Boson Higgs · Graviton · Alte particule ipotetice

[modificare]Proprietățile nucleonilor
Nucleele atomice pot suferi transformări care afectează numărul de protoni și neutroni pe care îi conțin, proces numit dezintegrare radioactivă. Dacă transformările nucleelor au loc spontan, procesul se numește radioactivitate. Transformările radioactive au loc într-un număr mare de moduri, dar cele mai comune sunt dezintegrarea alfa (emisia unui nucleu de heliu) și dezintegrarea beta (emisia unui electron). Dezintegrările ce implică electroni sau pozitroni sunt datorate interacțiunilor nucleare slabe.
În plus, ca și electronii din atom, și nucleonii din nucleu pot fi aduși într-o stare excitată de înaltă energie. Totuși, această tranziție cere de sute de ori mai multă energie decât excitația electronilor. La revenirea în starea fundamentală, nucleul emite un foton de energie foarte înaltă, numit și radiație gamma.
Transformările nucleare au loc de asemenea și în cadrul reacțiilor nucleare. În fuziunea nucleară, două nuclee ușoare se unesc într-un singur nucleu mai greu. În fisiunea nucleară, un nucleu greu se divide în două sau mai multe nuclee.
Atomii pot să difere prin numărul fiecărui tip de particule subatomice pe care ei le conțin. Atomii aceluiași element au același număr de protoni (numit și număr atomic). Pentru unul și același element, numărul de neutroni poate să varieze determinând izotopii acelui element. Numărul de electroni asociați cu un atom este foarte ușor modificat, din cauza energiei de legătură a electronilor foarte scăzută. Numărul de protoni (și neutroni) în nucleul atomic poate fi modificat prin intermediul fuziunii nucleare, a fisiunii nucleare sau a dezintegrării radioactive, cazuri în care atomul nu mai rămâne elementul care era la început.
Atomii sunt electric neutri dacă au același număr de protoni și electroni. Atomii care au un deficit sau un surplus de electroni se numesc ioni. Electronii care sunt departe de nucleu pot fi transferați unui atom din apropiere sau pot fi folosiți în comun de doi sau mai mulți atomi. Prin intermediul acestui ultim mecanism atomii sunt legați în molecule și alte tipuri de compuși chimici cum ar fi rețelele cristaline ionice și covalente.
Atomii sunt „cărămizile" fundamentale ale chimiei și ei se conservă în reacțiile chimice.
[modificare]Configurația electronică
Comportarea chimică a atomilor este datorată interacțiunilor dintre electroni. Electronii unui atom rămân în interiorul unor configurații electronice fixate, predictibile. Aceste configurații sunt determinate de mecanica (cinematica) cuantică a electronilor în potențialul electric al atomului; numărul cuantic principal determină învelișuri electronice particulare cu nivele distincte de energie. În general, cu cât este mai înalt nivelul de energie, cu atât este electronul mai îndepărtat de nucleu. Electronii de pe cel mai îndepărtat înveliș, numiți și electroni de valență, au cea mai puternică influență în comportarea chimică a atomului. Electronii de pe învelișurile interioare, (deci nu cei de valență) joacă și ei un rol cu efecte secundare datorate ecranării sarcinii pozitive din nucleul atomic.
Un înveliș electronic poate avea până la 2n2 electroni, unde n este numărul cuantic principal al învelișului. Învelișul ocupat cu cel mai mare n este învelișul de valență, chiar dacă acesta ar avea un singur electron. În cea mai stabilă stare, de bază, electronii unui atom vor umple învelișurile acestuia în ordinea crescătoare a energiei. În unele circumstanțe, un electron poate fi excitat pe un nivel de energie mai mare (electronul absoarbe energie de la o sursă externă și sare pe un înveliș mai înalt) lăsând un loc „gol" în învelișul energetic inferior. Electronii unui atom excitat vor cădea în mod spontan pe nivelul inferior, emițând energia excedentă sub formă de fotoni, până la revenirea la starea de bază
Pe lângă numărul cuantic principal n, unui electron i se mai asociază încă trei numere cuantice: numărul cuantic secundar l (număr cuantic azimutal, ce descrie momentul unghiular orbital), numărul cuantic magnetic m (ce descrie direcția vectorului moment unghiular) și numărul cuantic de spin s (ce descrie direcția momentului unghiular intrinsec al electronului). Electronii cu valori diferite pentru numerele cuantice l și m au învelișuri distincte, evidențiate prin notația spectroscopică (configurații s, p, d și f). În cei mai mulți atomi, orbitalii cu numere l diferite nu sunt degenerate exact ci separate printr-o structură fină. Orbitalii cu numere m diferite sunt degenerate dar pot fi separate doar aplicând un câmp magnetic, ceea ce se numește efect Zeeman. Electronii cu numere s diferite prezintă diferențe energetice foarte slabe, caracterizând așa-numita structură (despicare) hiperfină.
[modificare]Atomii și moleculele

Pentru gaze și unele lichide și solide moleculare (cum ar fi apa și zahărul), moleculele sunt cele mai mici diviziuni de substanță care încă mai păstrează proprietățile chimice; totuși, există multe solide și lichide care sunt compuse,de asemenea, din atomi, dar nu conțin molecule discrete (cum ar fi sărurile, rocile precum și metalele solide și lichide). Astfel, deși moleculele sunt comune pe Pământ (intrând în formarea atmosferei și a oceanelor), cea mai mare parte a Pământului (cea mai mare parte a crustei, întreaga manta și tot miezul) nu este formată din molecule identificabile, ci, mai degrabă, reprezintă substanță atomică dispusă în alte tipuri de aranjamente particulare de ordin microscopic.
Cele mai multe molecule sunt pluri-atomice; de exemplu, molecula de apă este formată din doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen. Termenul „moleculă" a fost utilizat inițial ca un sinonim pentru „molecula fundamentală" de gaz, indiferent de structura acestuia. Această definiție corespunde doar pentru câteva tipuri de gaze (de exemplu, elementele chimice inerte care nu formează compuși, cum ar fi heliu), având „molecule" formate dintr-un singur atom.
[modificare]Dimensiunea atomului, viteze

Atomii sunt mult mai mici decât lungimea de undă a luminii pe care o poate detecta văzul uman, fapt pentru care atomii nu pot fi văzuți cu nici un fel de microscop optic. Cu toate acestea, există alte căi de detectare a pozițiilor atomilor pe suprafața unui solid sau a unui film subțire și chiar pentru a obține imagini ale acestora. Este vorba despre: microscoapele electronice (microscopia cu efect de tunel), microscopia atomică (atomic force microscopy), rezonanța magnetică nucleară și microscopia cu raze X.
Deoarece norul de electroni nu are o formă precisă, dimensiunea unui atom nu este ușor de definit. Pentru atomii care formează rețele cristaline solide, distanța dintre centrele a doi atomi adiacenți poate fi ușor determinată prin difracție cu raze X, găsindu-se o estimare a dimensiunii atomului. Pentru orice atom, se poate folosi raza la care se pot găsi cel mai des electronii de pe stratul de valență. De exemplu, dimensiunea atomului de hidrogen este estimată ca fiind de aproximativ 1,06×10-10 m (de două ori raza Bohr). Comparând această valoare cu dimensiunea protonului (unica particulă din nucleul atomului de hidrogen), care este aproximativ 10-15 m, raportul dintre dimensiunea atomului de hidrogen și cea a nucleului său este de 100.000:1. Dacă un atom ar avea dimensiunea unui stadion de fotbal, atunci nucleul său ar trebui să fie de dimensiunea unei mărgele de sticlă. Aproape toată masa unui atom se găsește în nucleu și aproape tot spațiul din atom este ocupat de electronii săi.
Atomii diferitelor elemente variază în dimensiune, dar dimensiunea (volumul) nu este proporțională cu masa atomului. Atomii grei au tendința generală de a fi mai denși. Diametrele atomilor sunt aproximativ aceleași până la un factor mai mic de trei în cazul atomilor grei, dar cel mai notabil efect al masei asupra dimensiunii este următorul: dimensiunea atomică descrește cu creșterea masei pentru fiecare linie din tabelul periodic. Rațiunea acestor efecte este aceea că elementele grele au sarcină pozitivă mare în nucleu, care atrage puternic electronii către centrul atomului. Această forță de atracție contractează dimensiunea învelișului electronic, astfel încât un număr mai mare de electroni se pot afla într-un volum mai mic. Acest efect poate fi remarcabil: de exemplu, atomii elementului mai dens iridiu (masă atomică 192) au aproximativ aceeași dimensiune ca atomii de aluminiu (masă atomică 27), fapt ce contribuie la stabilirea raportului densităților (mai mare de 8) dintre aceste metale.
Temperatura unei colecții de atomi este o măsură a energiei medii de mișcare (energie cinetică) a acestor atomi, deasupra energiei minime a punctului de zero cerută de mecanica cuantică; la 0 K (zero absolut) atomii ar trebui să nu aibă extra-energie peste acest minim. Dacă temperatura sistemului crește, energia cinetică a particulelor din sistem crește, deci și viteza de mișcare crește. La temperatura camerei, atomii ce formează gazele din aer se mișcă cu o viteză medie de 500 m/s (aproximativ 1800 km/h).
[modificare]Elemente, izotopi și ioni

Atomii cu același număr atomic Z contribuie la o varietate largă de proprietăți fizice și manifestă proprietăți chimice aproape identice (un exemplu de excepție de la acest principiu îl constituie deuteriul și apa grea). Atomii sunt clasificați în elemente chimice prin numărul lor atomic Z, care corespunde numărului de protoni din nucleul atomic. De exemplu, toți atomii ce conțin șase protoni (Z = 6) sunt clasificați drept carbon. Elementele pot fi sortate, conform tabelului periodic, în ordinea crescătoare a numărului atomic. Această metodă pune în evidență cicluri repetitive regulate în proprietățile chimice și fizice ale respectivelor elemente.
Numărul de masă A, sau numărul nucleonic al unui element este numărul total de protoni și neutroni din atomul acelui element, denumit așa deoarece fiecare proton și neutron au masa de aproximativ 1 uam (uam = unitate atomică de masă). O colecție particulară de Z protoni și A – Z neutroni se numește nuclid.
Fiecare element poate să aibă numeroși nuclizi diferiți, cu același Z, dar cu un număr variabil de neutroni. Membrii unei astfel de familii de nuclizi se numesc izotopii elementului (izotop = același loc, deoarece nuclizi au același simbol chimic și ocupă același loc în tabelul periodic). Când se scrie numele unui nuclid particular, numele elementului (care specifică Z) este precedat de numărul de masă dacă este scris ca indice superior, sau este urmat de numărul de masă dacă nu este indiciat superior. De exemplu, nuclidul carbon-14, care poate să fi scris și 14C, este unul dintre izotopii carbonului și conține 6 protoni și 8 neutroni în fiecare atom (număr de masă 14 = 6 + 8).
Cel mai simplu atom, protium, izotop al hidrogenului, are numărul atomic 1 și numărul de masă 1; el constă dintr-un proton și un electron. Izotopul hidrogenului care conține și un neutron se numește deuteriu sau hidrogen-2; izotopul hidrogenului cu doi neutroni se numește tritiu sau hidrogen-3. Tritiul este un izotop instabil care se dezintegrează prin procesul numit radioactivitate. Mulți izotopi ai fiecărui element sunt radioactivi; numărul izotopilor stabili variază puternic de la un element la altul (de exemplu, staniul are 10 izotopi stabili). Plumbul (Z = 82) este ultimul element care are izotopi stabili. Elementele cu număr atomic 83 (bismut) și mai mare nu au izotopi stabili și sunt toți radioactivi.
Virtual, toate elementele mai grele decât hidrogenul și heliul au fost create prin fenomenul de nucleosinteză din stele și supernove. Sistemul nostru solar s-a format din nori de elemente provenite de la multe astfel de supernove, acum 4,6 miliarde de ani. Cele mai multe elemente mai ușoare decât uraniu (Z = 92) au, fiecare, izotopi stabili sau cel puțin radioizotopi cu viață suficient de lungă ca să poată fi întâlniți în mod natural pe Pământ. Două excepții notabile de elemente ușoare dar radioactive cu viață scurtă sunt technețiu, Z = 43 și promețiu, Z = 61, care se găsesc în mod natural numai în stele. Alte câteva elemente grele cu viață scurtă care nu apar pe Pământ au fost de asemenea găsite în stele. Elementele care nu se găsesc în mod normal pe Pământ au fost create artificial prin bombardament nuclear; până în anul 2006 s-a ajuns la elementul cu număr atomic 116 numit, temporar, „ununhexium". Aceste elemente ultragrele sunt foarte instabile și se dezintegrează rapid.
Atomii care au pierdut sau câștigat electroni se numesc ioni. Ionii se împart în cationi cu sarcină electrică pozitivă (+), și anioni cu sarcină electrică negativă (-).
SUCCES!