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Átomo
El átomo es el bloque de construcción de materia más pequeño, químicamente ya no divisible. Los átomos están compuestos por un núcleo cargado positivamente y una capa de electrones cargados negativamente. En estado normal, los átomos son eléctricamente neutros, con el mismo número de protones y electrones. Si un átomo lleva una carga eléctrica, se le llama ion. La ionización es el proceso de convertir un átomo neutro en un ion mediante la eliminación o adición de electrones. El núcleo está formado por protones cargados positivamente y neutrones eléctricamente neutros. Los nucleidos que tienen el mismo número de protones (número atómico) y por lo tanto el mismo número atómico se asignan a un mismo elemento y se denominan isótopos. Debido a que las propiedades de la capa atómica determinan el comportamiento químico de un átomo, los isótopos de un mismo elemento son químicamente indistinguibles. Casi toda la materia que percibimos en nuestro entorno terrestre está formada por átomos (neutros o ionizados). Además, también hay materia de neutrones de estrellas de neutrones y quizás una hipotética materia oscura de naturaleza hasta ahora desconocida.
A diferencia del caparazón, el núcleo es diminuto. Con un diámetro de unos 10-10 m, la cáscara tiene un diámetro unas diez mil veces mayor que el núcleo con 10-14 m. El diminuto núcleo representa casi toda la masa del átomo, aunque sólo ocupa una cuatrillonésima parte del volumen total de un átomo. El átomo, como componente básico de la materia, consiste casi exclusivamente en espacio vacío. Los átomos son esféricos y tienen un tamaño de 0,1 a 0,5 nm. El número atómico determina dónde se clasifica el elemento en la tabla periódica de los elementos químicos (por eso también llamado número atómico). En la tabla periódica, los radios atómicos aumentan de arriba hacia abajo, a excepción de los gases nobles. Sin embargo, no existe una relación lineal entre el número atómico y el radio atómico. El núcleo contiene casi toda la masa del átomo. Por lo tanto, el número total de protones y neutrones en el núcleo se llama número de masa. Un tipo atómico o nucleido se describe especificando el elemento y el número de masa, 16O describe el isótopo de oxígeno más común o 56Fe el isótopo de hierro más común. El átomo de hidrógeno 1H es el átomo más pequeño y ligero cuyo núcleo consiste en un solo protón. El nucleido más pesado es Ununoctium 294, que tiene 118 protones.