อะตอม

สำหรับความหมายอื่น ดูที่ อะตอม (แก้ความกำกวม)
| อะตอม |
| --- | --- |
Helium atom ground state.ภาพวาดอะตอมของฮีเลียม แสดงให้เห็นนิวเคลียส (จุดสีชมพู) และการกระจายตัวของเมฆอิเล็กตรอน (สีดำ) นิวเคลียสของฮีเลียม-4 (บนขวา) ในความเป็นจริงมีลักษณะเป็นทรงกลมที่สมมาตรและคล้ายกับเมฆอิเล็กตรอนมาก แต่ไม่จำเป็นเสมอไปสำหรับนิวเคลียสอื่น ๆ ที่ซับซ้อนกว่านี้ แถบสีดำด้านซ้ายล่างแสดงความยาวหนึ่งอังสตรอม (10−10 m หรือ 100 pm)
ประเภท
การแบ่งส่วนที่ถือว่าเล็กที่สุดของธาตุเคมี
คุณสมบัติ
พิสัยมวล: 1.67×10−27 ถึง 4.52×10−25 kg
ประจุไฟฟ้า: ศูนย์ (เป็นกลาง), หรือมีประจุไอออน
พิสัยเส้นผ่านศูนย์กลาง: ตั้งแต่ 62 pm (He) ถึง 520 pm (Cs) (หน้าข้อมูล)
องค์ประกอบ: อิเล็กตรอน และนิวเคลียสที่มีโปรตอนกับนิวตรอนอัดกันแน่น
อะตอม หรือเดิมเรียก ปรมาณู (อังกฤษ: atom; กรีก: άτομον) เป็นหน่วยพื้นฐานของสสาร ประกอบด้วยส่วนของนิวเคลียสที่หนาแน่นมากอยู่ตรงศูนย์กลาง ล้อมรอบด้วยกลุ่มหมอกของอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ นิวเคลียสของอะตอมประกอบด้วยโปรตอนที่มีประจุบวกกับนิวตรอนซึ่งเป็นกลางทางไฟฟ้า (ยกเว้นในกรณีของ ไฮโดรเจน-1 ซึ่งเป็นนิวไคลด์เสถียรชนิดเดียวที่ไม่มีนิวตรอน) อิเล็กตรอนของอะตอมถูกดึงดูดอยู่กับนิวเคลียสด้วยแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ในทำนองเดียวกัน กลุ่มของอะตอมสามารถดึงดูดกันและกันก่อตัวเป็นโมเลกุลได้ อะตอมที่มีจำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนเท่ากันจะมีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า มิฉะนั้นแล้วมันอาจมีประจุเป็นบวก (เพราะขาดอิเล็กตรอน) หรือลบ (เพราะมีอิเล็กตรอนเกิน) ซึ่งเรียกว่า ไอออน เราจัดประเภทของอะตอมด้วยจำนวนโปรตอนและนิวตรอนที่อยู่ในนิวเคลียส จำนวนโปรตอนเป็นตัวบ่งบอกชนิดของธาตุเคมี และจำนวนนิวตรอนบ่งบอกชนิดไอโซโทปของธาตุนั้น
ตามความเข้าใจในปัจจุบัน อะตอมเป็นวัตถุขนาดเล็กที่มีมวลน้อยมาก เราสามารถสังเกตการณ์อะตอมเดี่ยว ๆ ได้โดยอาศัยเครื่องมือพิเศษ เช่น กล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราดในอุโมงค์ มวลประมาณ 99.9% ของอะตอมกระจุกรวมกันอยู่ในนิวเคลียส โดยมีโปรตอนและนิวตรอนเป็นมวลที่เหลือประมาณเท่า ๆ กัน อิเล็กตรอนที่โคจรรอบอะตอมจะมีระดับพลังงานที่เสถียรอยู่จำนวนหนึ่งในลักษณะของวงโคจรอะตอม และสามารถเปลี่ยนแปลงระดับไปมาระหว่างกันได้โดยการดูดซับหรือปลดปล่อยโฟตอนที่สอดคล้องกับระดับพลังงานที่ต่างกัน อิเล็กตรอนเหล่านี้เป็นตัวกำหนดคุณสมบัติทางเคมีของธาตุ และมีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณสมบัติทางแม่เหล็กของอะตอม อิเล็กตรอนของอะตอมถูกดึงดูดกับโปรตอนในนิวเคลียสด้วยแรงแม่เหล็กไฟฟ้า โปรตอนและนิวตรอนในนิวเคลียสถูกดูดเข้าหากันด้วยแรงนิวเคลียร์ ปกติแรงนิวเคลียร์เข้มกว่าแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ยกเว้นในบางกรณีที่แรงแม่เหล็กไฟฟ้าเข้มกว่าแรงนิวเคลียร์ ซึ่งจะทำให้เกิดการแบ่งนิวเคลียสและเกิดเป็นธาตุใหม่ เรียกว่า การสลายของนิวเคลียส
จำนวนโปรตอนในนิวเคลียสเป็นเลขอะตอม และเป็นตัวนิยามธาตุ ตัวอย่างเช่น อะตอมที่มีโปรตอน 29 ตัวจะเป็นธาตุทองแดง จำนวนนิวตรอนเป็นตัวระบุไอโซโทปของธาตุ อะตอมสามารถดึงดูดอะตอมอื่นตั้งแต่หนึ่งอะตอมขึ้นไปเกิดพันธะเคมีเป็นสารประกอบเคมีเช่น โมเลกุลหรือผลึก (crystal) การรวมตัวและแยกอะตอมนี้เป็นตัวการของการเปลี่ยนแปลงเชิงกายภาพที่สังเกตได้ในธรรมชาติ วิชาที่ศึกษาเรียก เคมี
"อะตอม" มาจากภาษากรีกว่า ἄτομος/átomos, α-τεμνω ซึ่งหมายความว่า "ไม่สามารถตัดแบ่งให้เล็กลงไปได้อีก" (แต่เดิมจึงถูกเรียกในภาษาไทยว่า ปรมาณู)  หลักการของอะตอมในฐานะส่วนประกอบที่เล็กที่สุดของสสารที่ไม่สามารถแบ่งได้อีกต่อไป ถูกเสนอขึ้นครั้งแรกโดยนักปรัชญาชาวอินเดียและนักปรัชญาชาวกรีก ซึ่งจะตรงกันข้ามกับปรัชญาอีกสายหนึ่งที่เชื่อว่าสสารสามารถแบ่งแยกได้ไปเรื่อย ๆ โดยไม่มีสิ้นสุด (คล้ายกับปัญหา discrete หรือ continuum) ในคริสต์ศตวรรษที่ 17-18 นักเคมีเริ่มวางแนวคิดทางกายภาพจากหลักการนี้โดยแสดงให้เห็นว่าวัตถุหนึ่ง ๆ ควรจะประกอบด้วยอนุภาคพื้นฐานที่ไม่สามารถแบ่งแยกได้อีกต่อไป ระหว่างช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 และต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 นักฟิสิกส์ค้นพบส่วนประกอบย่อยของอะตอมและโครงสร้างภายในของอะตอม ซึ่งเป็นการแสดงว่า "อะตอม" ที่ค้นพบตั้งแต่แรกยังสามารถแบ่งแยกได้อีก และไม่ใช่ "อะตอม" ในความหมายที่ตั้งมาแต่แรก กลศาสตร์ควอนตัมเป็นทฤษฎีที่สามารถนำมาใช้สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของอะตอมได้เป็นผลสำเร็จ