Atomun tanımını yaparak başlamak gerekirse; kimya ve fizikte atom, kimyasal özelliklerini koruyan bir kimyasal elementin en küçük parçasıdır. Atomlar, maddenin temel birimleridir. Atomlar, protonlar, nötronlar ve elektronlar olarak üç parçacıktan oluşmaktadır. Protonlar ve nötronlar elektronlardan daha ağırdır ve çekirdek olarak adlandırılan atomun merkezinde bulunurlar. Elektronlar, son derece hafiftir ve çekirdeğin çevresinde dönen bir bulutta yer alırlar. Elektron bulutu, çekirdekten 10.000 kat daha büyük bir yarıçapa sahiptir. Protonlar ve nötronlar yaklaşık olarak aynı kütleye sahiptir. Bununla birlikte, bir protonun 1.800'den fazla elektron ağırlığı vardır. Atomlar, her zaman eşit sayıda proton ve elektrona sahiptirler. Bir atoma bir proton eklemek, yeni bir element oluştururken, bir nötron eklenmesi ise bir izotopunun ya da daha ağır halinin oluşmasına neden olur.

Atomun yapısı hakkında detaylı bilgi vermek gerekirse, atom temel olarak aşağıdaki parçacıklardan oluşur:

Çekirdek, 1911 yılında keşfedilmiş ancak parçalarının tanımlanması ise 1932 yılına kadar uzanır. Atomun neredeyse tüm kütlesi çekirdeğin içinde kalmaktadır. Çekirdek, doğadaki dört temel güçten biri olan güçlü kuvvet tarafından bir araya getirilmektedir. Protonlar ve nötronlar arasındaki bu kuvvet, elektrik kurallarına göre protonların aksi yöndeki elektriksel itme gücünün üstesinden gelmektedir.

Protonlar, atomik çekirdeklerde bulunan pozitif yüklü parçacıklardır. Ernest Rutherford tarafından 1911-1919 yılları arasında yapılan deneylerde keşfedilmiştir. Bir atomdaki proton sayısı, o elementin hangi element olduğunu tanımlamaktadır. Örneğin karbon atomunun altı protonu vardır. Bir atomdaki proton sayısı, o elementin atom numarası olarak adlandırılır. Bir atomdaki proton sayısı o elementin kimyasal davranışını belirler. Protonlar, kuark adı verilen diğer parçacıklardan oluşur. Her protonda üç tane kuark vardır: iki yukarı kuark ve bir aşağı kuark. Protonlar, gluonlar adı verilen diğer parçacıklar tarafından bir araya getirilmektedir.

Elektronlar, negatif yüke sahiptirler ve elektriksel olarak pozitif yüklü protonlar ile arasında bir çekim kuvveti söz konusudur. Elektronlar, yörüngeler olarak adlandırılan yollarda atom çekirdeğini çevreler. Atomu çevreleyen iç orbitaller küreseldir ancak dış orbitaller daha karmaşık bir yapıya sahiptir. Tipik olarak en dıştaki elektron kabukları kimyada önemlidir.

Nötronlar, atom çekirdeğinde bulunan yüksüz parçacıklardır. Bir nötronun kütlesi bir protonun kütlesinden biraz daha büyüktür. Protonlar gibi nötronlar da bir yukarı ve iki aşağı olmak üzere kuarklardan oluşmaktadır. Nötronlar, 1932 yılında James Chadwick tarafından keşfedilmiştir.

Atomun yapısı ve özellikleri hakkında bilgiler zamanla gelişmiştir. Atom teorisinin tarihçesi boyunca çeşitli modeller ortaya atılmıştır. İşte bazı önemli atom modelleri:

Atomlar, maddenin temel yapı taşlarıdır ve kimyasal elementlerin kimyasal özelliklerini belirler. Atomlar protonlar, nötronlar ve elektronlar gibi temel parçacıklardan oluşur. Atomun yapısı ve özellikleri hakkında bilgi edinmek, kimya ve fizik biliminin temel taşlarından biridir. Bu nedenle, atomların yapısını ve özelliklerini anlamak, bilimsel araştırmaların ve teknolojik gelişmelerin temelini oluşturur.