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Para entender o que existe e acontece a sua volta, o ser humano procura classificar fenômenos. Isso é, separa esses objetos ou fatos, a partir de algum critério preestabelecido segundo o interesse e o objetivo do estudo. A partir da observação do comportamento dos átomos, aqueles grupos que possuíam um mesmo comportamento passaram a ser denominados como elemento químico.
Mas o que é mesmo um átomo? O átomo é partícula fundamental da matéria. O nome átomo foi dado pelo filósofo grego Demócrito, que viveu entre 546 e 460 a.C.. Ele acreditava que todos os materiais possuiriam uma menor parte, que seria indivisível (a = não; tomos = divisões). O cientista inglês John Dalton, retomou as ideias de Demócrito 23 séculos depois, em 1808. A partir de experimentações, tirou algumas conclusões:
Toda matéria é formada por diminutas partículas, os átomos.
Existe um número finito de átomos na natureza.
A combinação entre átomos iguais ou diferentes origina os materiais.
"Pudim de passas" Tales de Mileto (384-322 a.C.), muito antes disso, já estava preocupado com o comportamento da matéria. Vários estudos baseados nas suas ideias levaram à conclusão de que essa partícula formadora da matéria era dotada de cargas opostas entre si. Aí estavam as evidências de que o átomo é divisível.
Em 1897, o físico inglês Joseph John Thomson propôs um modelo atômico conhecido como "pudim de passas", onde existiam simultaneamente os dois tipos de cargas, hoje conhecidas como positivas e negativas.
Com a descoberta da radioatividade, foi possível definir que as partículas de carga positiva, os prótons, concentravam-se em uma região central do átomo, o núcleo. E os elétrons, de carga negativa, circundavam esse núcleo.
Alguns pesquisadores, porém, identificavam uma falha nesse raciocínio: se cargas de mesma natureza se repelem, como o núcleo, que possuía apenas cargas positivas, mantinha-se estável?
O modelo de Rutherford Para explicar esse fato, foi sugerida a existência de partículas entre os prótons que eliminariam a repulsão entre eles. Em 1932, James Chadwick descobriu no núcleo a existência de partículas sem carga, os nêutrons.
Ernest Rutherford (1911) propôs um modelo muito parecido com o sistema solar: o sol seria o núcleo e os planetas, os elétrons - sendo a matéria constituída principalmente por espaços vazios.
Em 1913, Niels Bohr ampliou o modelo atômico de Rutherford propondo que os elétrons giravam ao redor do núcleo em camadas, ou níveis eletrônicos, sem perder energia. Em cada órbita, os elétrons têm energia específica: quanto mais próximo do núcleo menor a quantidade de energia; quanto mais distante, maior a energia do elétron.
Assim, quando um elétron recebe energia, ele pode saltar para camadas mais distantes do núcleo; inversamente, se ele salta para camadas mais próximas do núcleo ocorre a liberação de energia.
Partículas subatômicas Hoje, sabemos que os átomos são formados por partículas subatômicas como os prótons, nêutrons, elétrons, pósitrons, quarks, neutrinos e mésons. Nesse momento, nos interessam apenas as subpartículas fundamentais: os prótons, nêutrons e elétrons.
Os prótons são partículas eletricamente carregadas.
Os elétrons também são partículas eletricamente carregadas.
Os nêutrons, como o próprio nome diz, não possuem carga, são neutros.
Os prótons e nêutron têm aproximadamente a