apa yang dimaksud dengan atom?
Atom
Atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom serta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif, dan neutron yang bermuatan netral (kecuali pada inti atom Hidrogen-1, yang tidak memiliki neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik. Sekumpulan atom demikian pula dapat berikatan satu sama lainnya, dan membentuk sebuah molekul. Atom yang mengandung jumlah proton dan elektron yang sama bersifat netral, sedangkan yang mengandung jumlah proton dan elektron yang berbeda bersifat positif atau negatif dan disebut sebagai ion. Atom dikelompokkan berdasarkan jumlah proton dan neutron yang terdapat pada inti atom tersebut. Jumlah proton pada atom menentukan unsur kimia atom tersebut, dan jumlah neutron menentukan isotop unsur tersebut.
Logam alkali
Titik leleh suatu zat adalah titik ketika terjadi perubahan keadaan dari padat menjadi cairan, sementara titik didih suatu zat (dalam keadaan cair) adalah titik ketika tekanan uap cairan sama dengan tekanan lingkungan di sekeliling cairan dan seluruh cairan berubah fasa menjadi gas. Ketika suatu logam dipanaskan hingga titik lelehnya, ikatan logam yang menjaga agar atom-atom tetap di tempatnya menjadi melemah, sehingga atom-atom dapat bergerak bebas. Ikatan logam putus total saat mencapai titik didihnya. Oleh karena itu, penurunan titik leleh dan didih logam alkali mengindikasikan penurunan kekuatan ikatan logam sepanjang golongan dari atas ke bawah. Hal ini karena atom logam saling berikatan melalui gata tarik elektromagnetik dari ion positif dengan elektron yang terdelokalisasi. Seiring dengan kenaikan ukuran atom dari atas ke bawah dalam satu golongan (karena jari-jari atomnya meningkat), inti ion bergerak lebih jauh dari elektron terdelokalisasi, sehingga ikatan logam melemah dan logam menjadi lebih mudah meleleh dan mendidih. Inilah sebabnya titik leleh dan didih menjadi lebih rendah. (Kenaikan muatan inti bukan faktor yang relevan karena efek perlindungan.)
Kimia
Semua materi normal terdiri dari atom atau komponen-komponen subatom yang membentuk atom; proton, elektron, dan neutron. Atom dapat dikombinasikan untuk menghasilkan bentuk materi yang lebih kompleks seperti ion, molekul, atau kristal. Struktur dunia yang kita jalani sehari-hari dan sifat materi yang berinteraksi dengan kita ditentukan oleh sifat zat-zat kimia dan interaksi antar mereka. Baja lebih keras dari besi karena atom-atomnya terikat dalam struktur kristal yang lebih kaku. Kayu terbakar atau mengalami oksidasi cepat karena ia dapat bereaksi secara spontan dengan oksigen pada suatu reaksi kimia jika berada di atas suatu suhu tertentu.
Kaidah oktet
Kaidah oktet (aturan oktet) adalah suatu kaidah sederhana dalam kimia yang menyatakan bahwa atom-atom cenderung bergabung bersama sedemikiannya tiap-tiap atom memiliki delapan elektron dalam kelopak valensinya, membuat konfigurasi elektron atom tersebut sama dengan konfigurasi elektron pada gas mulia. Kaidah ini dapat diterapkan pada unsur-unsur golongan utama, utamanya karbon, nitrogen, oksigen, dan halogen. Kaidah ini juga dapat diterapkan pada unsur logam seperti natrium dan magnesium. Secara sederhana, molekul ataupun ion cenderung menjadi stabil apabila kelopak elektron terluarnya mengandung delapan elektron. Kaidah ini pertama kali dikemukakan oleh W. Kossel dan G.N. Lewis.
Unsur kimia
Unsur kimia yang telah dikenal memiliki nomor atom dari 1 hingga 118, yang secara konvensional disajikan dalam angka Arab. Oleh karena unsur-unsur tersebut dapat diurutkan sesuai nomor atomnya, biasanya dari paling rendah ke paling tinggi (sebagai tabel periodik), sekelompok unsur kadang-kadang disebutkan dengan notasi semacam "hingga", "setelah", atau "dari ... hingga", seperti "hingga besi", "setelah uranium", atau "dari lantanum hingga lutesium". Istilah "ringan" dan "berat" kadang-kadang juga digunakan secara informal untuk mengindikasikan nomor atom relatif (bukan massa jenis), seperti dalam "lebih ringan daripada karbon" atau "lebih berat daripada timbal", meskipun secara teknis pertambahan berat atau massa atom unsur tersebut (berat atom atau massa atom) tidak selalu berbanding lurus dengan nomor atomnya.
Molekul diatomik
Senyawa-senyawa diatomik memainkan peran yang penting dalam menguraikan konsep unsur, atom, dan molekul pada abad ke-19 karena beberapa unsur-unsur penting seperti hidrogen, oksigen, dan nitrogen, secara alami berada dalam keadaan diatomik. Pada awalnya, John Dalton berasumsi bahwa semua unsur secara alami berada dalam keadaan monoatomik dan atom-atom pada suatu senyawa akan memiliki rasio atom yang sama. Sebagai contoh, Dalton berasumsi bahwa rumus molekul air adalah HO dengan berat atom oksigen 8 kali dari atom hidrogen (sebenarnya 16 kali atom hidrogen). Oleh karena asumsi tersebut terdapat kemelutan penentuan berat atom dan rumus molekul selama setengah abad.
Unsur kimia
Hanya sekitar 4% dari total massa alam semesta yang terbuat dari atom atau ion, dan hanya itu pula yang diwakili oleh unsur-unsur kimia. Fraksi ini sekitar 15% dari total materi, dengan sisa materi (85%) adalah materi gelap. Sifat materi gelap tidak diketahui, tetapi tidak terdiri dari atom-atom unsur kimia karena tidak mengandung proton, neutron, atau elektron. (Bagian non-materi yang tersisa dari massa alam semesta tersusun atas energi gelap yang lebih misterius).
Peluruhan radioaktif
Peluruhan terjadi pada sebuah "nukleus induk" dan menghasilkan sebuah "nukleus anak". Peluruhan radioaktif adalah sebuah proses "acak" ("stochastic") dimana menurut teori kuantum, tidak mungkin untuk memprediksi kapan sebuah sebuah atom akan meluruh , tidak peduli seberapa lama atom tersebut telah eksis. Namun, untuk sekumpulan atom, kecepatan peluruhan yang diperkirakan dapat dikarakterisasi melalui konstanta peluruhan atau waktu-paruh. Hal ini menjadi dasar bagi pengukuran radiometrik. Waktu paruh atom radioaktif tidak memiliki batas, terbentang sepanjang 55 tingkat besaran, dari mulai hampir spontan sampai jauh melebihi usia alam semesta.
Kimia kuantum
Landasan mekanika kuantum dan kimia kuantum adalah model gelombang, di mana suatu atom adalah inti bermuatan positif yang amat kecil dan rapat namun masih dapat dibelah lagi, tidak seperti teori yang selama ini dianut bahwa inti atom merupakan bagian terkecil dari suatu atom yang tidak dapat dibelah lagi, yang dikelilingi oleh elektron. Tidak seperti model sebelumnya, yaitu model Bohr tentang atom, model gelombang menggambarkan elektron sebagai "awan" yang bergerak dalam orbitalmengelilingi inti atom, dan letaknya dinyatakan dengan distribusi kebolehjadian dari titik-titik diskrit. Kekuatan model ini terletak pada daya ramalnya.
Tren periodik
Jari-jari atom adalah jarak dari inti atom ke orbital elektron stabil terluar dalam atom yang berada pada kesetimbangan. Jari-jari atom cenderung menurun sepanjang periode dari kiri ke kanan. Jari-jari atom biasanya menurun sepanjang golongan dari atas ke bawah karena penambahan tingkat energi (kelopak) baru. Namun, jari-jari atom cenderung meningkat secara diagonal (dari kiri-atas ke kanan-bawah), karena jumlah elektron memiliki efek yang lebih besar daripada pembesaran inti. Sebagai contoh, lithium (145 pikometer) memiliki jari-jari atom yang lebih kecil daripada magnesium (150 pikometer).
Antihidrogen
Menurut teorema CPT (muatan, paritas, dan waktu) dari fisika partikel, atom-atom antihidrogen harus memiliki banyak sifat yang dimiliki oleh atom hidrogen biasa, yaitu mereka harus memiliki massa, momen magnet, dan frekuensi transisi yang sama (lihat spektroskopi atom) di antara status-status kuantum atomnya. Misalnya, atom-atom antihidrogen yang bergerak diharapkan memancarkan cahaya yang sewarna dengan yang dipancarkan oleh atom-atom hidrogen biasa. Atom-atom antihidrogen harus tertarik pada materi atau antimateri lain secara gravitasional dengan gaya yang sama besarnya dengan yang dialami oleh atom-atom hidrogen biasa. Ini akan menjadi tidak benar jika antimateri memiliki massa gravitasi negatif, yang dirasa sangat mustahil, meskipun belum terbukti secara empirik.
Atom
Agar suatu elektron dapat meloncat dari satu keadaan ke keadaan lainnya, ia haruslah menyerap ataupun memancarkan foton pada energi yang sesuai dengan perbedaan energi potensial antar dua aras tersebut. Energi foton yang dipancarkan adalah sebanding dengan frekuensinya. Tiap-tiap unsur memiliki spektrum karakteristiknya masing-masing. Hal ini bergantung pada muatan inti, subkelopak yang terisi dengan elektron, interaksi elektromagnetik antar elektron, dan faktor-faktor lainnya.
Atom bakhidrogen
Persamaan Schrödinger bagi atom atau ion atomik dengan lebih dari satu elektron belum dapat diselesaikan secara analitis, karena kesulitasi komputasi yang disebabkan oleh interaksi Coulomb antar elektron-elektron tersebut. Metode numerik harus diterapkan agar memperoleh (hampiran) fungsi gelombang atau sifat-sifat lain dari perhitungan mekanika kuantum. Karena simetri sferis (dari Hamiltonian), total momentum sudut J dari sebuah atom adalah kuantitas yang terjaga. Banyak prosedur numerik yang dimulai dari hasil kali orbital atom yang merupakan eigenfungsi dari operator satu-elektron L dan "L". Bagian radial dari orbital atom tersebut terkadang berupa tabel numerik atau terkadang berupa orbital Slater. Melalui penggandengan momentum sudut eigenfungsi banyak-elektron J (dan kemungkinan S) dapat dibangun.
Pengantar mekanika kuantum
Model atom Bohr secara utamanya adalah seperti planet, dengan elektron mengorbit mengelilingi proton. Namun, asas ketidakpastian mengatakan bahwa elektron tidak memiliki lokasi dan kecepatan yang pasti seperti planet. Namun, elektron dikatakan menempati "[[orbital atom]]". Sebuah orbital adalah "awan" dari kemungkinan lokasi dimana elektron dapat ditemukan, sebuah distribusi kemungkinan dan bukan lokasi presisi. Tiap orbital adalah 3 dimensi, bukan orbit 2 dimensi, dan sering digambarkan dengan ruang 3 dimensi dimana probabilitasnya 95% menemukan elektron.
Atom
Untuk atom dengan nomor atom yang rendah, inti atom yang memiliki jumlah proton lebih banyak daripada neutron berpotensi jatuh ke keadaan energi yang lebih rendah melalui peluruhan radioaktif yang menyebabkan jumlah proton dan neutron seimbang. Oleh karena itu, atom dengan jumlah proton dan neutron yang berimbang lebih stabil dan cenderung tidak meluruh. Namun, dengan meningkatnya nomor atom, gaya tolak-menolak antar proton membuat inti atom memerlukan proporsi neutron yang lebih tinggi lagi untuk menjaga stabilitasnya. Pada inti yang paling berat, rasio neutron per proton yang diperlukan untuk menjaga stabilitasnya akan meningkat menjadi 1,5.
Pengelatan
Dalam kimia koordinasi, pengkelatan (atau penyapitan, Inggris: "chelation") adalah pengikatan suatu atom dengan suatu ligan yang mengikatnya pada dua atau lebih lokasi ikatan (seolah-olah "menjepit" atom pusat tersebut). Senyawa yang memiliki ikatan demikian disebut senyawa kelat. Umumnya atom yang dijepit adalah atom logam dan ligannya adalah senyawa organik. Contohnya adalah pengkelatan atom tembaga (Cu) oleh ligan etilenadiamina. Kedua atom nitrogen pada etilenadiamina mengikat atau menjepit atom tembaga pada dua lokasi berbeda ("lihat gambar")..
Zat kimia
Unsur adalah zat kimia yang terdiri dari atom jenis tertentu sehingga tidak dapat dipecah atau diubah menjadi unsur yang berbeda melalui reaksi kimia, meskipun dapat ditransmutasikan menjadi unsur lain melalui reaksi nuklir. Jadi, karena semua atom dalam sampel suatu unsur memiliki jumlah proton yang sama; mungkin ada isotop yang berbeda, dengan jumlah neutron yang berbeda.
Teori atom
Dari karyanya sendiri dan karya murid-muridnya Bohr dan Henry Moseley, Rutherford mengetahui bahwa muatan positif dari setiap atom selalu bisa disamakan dengan jumlah inti hidrogen. Ini, digabung dengan massa atom dari banyak unsur yang kira-kira setara dengan jumlah dari atom hidrogen - yang kemudian diasumsikan partikel paling ringan - membuatnya menyimpulkan bahwa inti hidrogen adalah partikel tunggal dan konstituen dasar dari semua inti atom. Dia menamakan partikel tersebut sebagai proton. Eksperimen lanjutan yang dilakukan oleh Rutherford menemukan bahwa massa nuklir kebanyakan atom melebihi jumlah proton yang dimilikinya; ia berspekulasi bahwa kelebihan massa ini terdiri dari partikel bermuatan netral yang hingga saat itu belum diketahui. Julukan sementara untuk partikel ini pada saat itu adalah "neutron".
Atom
Inti atom terdiri atas proton dan neutron yang terikat bersama pada pusat atom. Secara kolektif, proton dan neutron tersebut disebut sebagai nukleon (partikel penyusun inti). Diameter inti atom berkisar antara 10 hingga 10m. Jari-jari inti diperkirakan sama dengan
formula_1  fm, dengan "A" adalah jumlah nukleon. Hal ini sangatlah kecil dibandingkan dengan jari-jari atom. Nukleon-nukleon tersebut terikat bersama oleh gaya tarik-menarik potensial yang disebut gaya kuat residual. Pada jarak lebih kecil daripada 2,5 fm, gaya ini lebih kuat daripada gaya elektrostatik yang menyebabkan proton saling tolak menolak.
Atom
Bumi mengandung sekitar 1,33 atom. Pada atmosfer planet, terdapat sejumlah kecil atom gas mulia seperti argon dan neon. Sisa 99% atom pada atmosfer bumi terikat dalam bentuk molekul, misalnya karbon dioksida, oksigen diatomik, dan nitrogen diatomik. Pada permukaan Bumi, atom-atom saling berikatan membentuk berbagai macam senyawa, meliputi air, garam, silikat, dan oksida. Atom juga dapat bergabung membentuk bahan-bahan yang tidak terdiri dari molekul, contohnya kristal dan logam padat ataupun cair.
Teori atom
Cacat dalam teori Dalton diperbaiki secara mendasar pada tahun 1811 oleh Amedeo Avogadro. Avogadro telah mengusulkan bahwa volume yang sama dari dua gas, pada temperatur dan tekanan yang sama, mengandung jumlah molekul yang sama (dengan kata lain, massa partikel gas tidak mempengaruhi volume yang menempati). Hukum Avogadro memungkinkannya untuk menyimpulkan sifat diatomik dari berbagai gas dengan mempelajari volume di mana mereka bereaksi. Misalnya: karena dua liter hidrogen akan bereaksi dengan hanya satu liter oksigen untuk menghasilkan dua liter uap air (pada tekanan dan temperatur konstan), maka itu berarti molekul oksigen tunggal terbagi menjadi dua untuk membentuk dua partikel air. Dengan demikian, Avogadro mampu menawarkan perkiraan yang lebih akurat dari massa atom oksigen dan berbagai elemen lainnya, serta membuat pembeda yang jelas antara molekul dan atom.
Pikometer
Diameter sebuah atom adalah antara 62 sampai dengan 520 pikometer. Unit yang lebih kecil masih dapat digunakan untuk menjelaskan partikel yang lebih kecil lagi (beberapa diantaranya adalah komponen dari atom itu sendiri).
Tren periodik
Afinitas elektron dari suatu atom dapat digambarkan sebagai energi yang dilepaskan oleh sebuah atom ketika sebuah elektron ditambahkan padanya, atau sebaliknya sebagai energi yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron dari anion bermuatan tunggal. Tanda afinitas elektron bisa sangat membingungkan, karena atom yang menjadi lebih stabil dengan penambahan elektron (dan dianggap memiliki afinitas elektron yang lebih tinggi) menunjukkan penurunan energi potensial; yaitu, energi yang didapat oleh atom terlihat negatif. Untuk atom yang menjadi kurang stabil saat mendapatkan elektron, energi potensial meningkat, yang menyiratkan bahwa atom memperoleh energi. Dalam kasus seperti itu, afinitas elektron atom bernilai positif. Akibatnya, atom dengan nilai afinitas elektron yang lebih negatif dianggap memiliki afinitas elektron yang lebih tinggi (mereka lebih mudah menerima elektron), dan sebaliknya. Namun, dalam skenario sebaliknya dimana afinitas elektron didefinisikan sebagai energi yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron dari anion, nilai energi yang diperoleh akan memiliki besaran yang sama namun memiliki tanda yang berlawanan. Ini karena atom-atom dengan afinitas elektron yang tinggi cenderung kurang dapat melepaskan elektron, dan dengan demikian mengambil lebih banyak energi untuk melepaskan elektron dari atom. Dalam hal ini, atom dengan nilai energi lebih positif memiliki afinitas elektron yang lebih tinggi. Dari kiri ke kanan sepanjang satu periode, afinitas elektron akan meningkat.
Ion
Ion adalah suatu atom atau molekul yang memiliki muatan listrik total tidak nol (jumlah total elektron tidak sama dengan jumlah total proton). Kation adalah ion bermuatan positif, sedangkan anion adalah ion bermuatan negatif. Oleh karena itu, sebuah molekul kation memiliki sebuah proton hidrogen tanpa elektron, sedangkan anion memiliki elektron ekstra. Oleh karena muatan listriknya yang berlawanan, kation dan anion saling tertarik satu sama lain dan mudah membentuk senyawa ionik.
Molekul
Ikatan ionik adalah sejenis ikatan kimia yang melibatkan daya tarik elektrostatik antara ion dengan muatan berlawanan, dan merupakan interaksi utama yang terjadi pada senyawa ionik. Ion adalah atom yang telah kehilangan satu atau lebih elektron (disebut kation) dan atom yang telah mendapatkan satu atau lebih elektron (disebut anion). Transfer elektron ini disebut "elektrovalensi" yang merupakan lawan dari kovalensi. Dalam kasus yang paling sederhana, kation adalah atom logam dan anion adalah atom nonlogam, namun ion ini bisa menjadi lebih rumit, misalnya, ion molekuler seperti atau . Sederhananya, ikatan ionik adalah transfer elektron dari logam ke nonlogam agar kedua atom mendapatkan kelopak valensi yang terisi penuh.
Atom
Istilah atom berasal dari Bahasa Yunani (ἄτομος/átomos, α-τεμνω), yang berarti tidak dapat dipotong ataupun sesuatu yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Konsep atom sebagai komponen yang tak dapat dibagi-bagi lagi pertama kali diajukan oleh para filsuf India dan Yunani. Pada abad ke-17 dan ke-18, para kimiawan meletakkan dasar-dasar pemikiran ini dengan menunjukkan bahwa zat-zat tertentu tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi menggunakan metode-metode kimia. Selama akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, para fisikawan berhasil menemukan struktur dan komponen-komponen subatom di dalam atom, membuktikan bahwa 'atom' tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi. Prinsip-prinsip mekanika kuantum yang digunakan para fisikawan kemudian berhasil memodelkan atom.
Unsur kimia
Nomor atom suatu unsur sama dengan jumlah proton dalam masing-masing atom, dan mendefinisikan unsur kimia. Sebagai contoh, seluruh atom karbon mengandung 6 proton dalam inti atomnya; sehingga nomor atom karbon adalah 6. Atom karbon dapat memiliki jumlah neutron yang berbeda; atom dari unsur yang sama tetapi memiliki jumlah netron yang berbeda dikenal sebagai isotop.
Demokritos
Tentang manusia, Demokritos berpandangan bahwa manusia juga terdiri dari atom-atom. Jiwa manusia digambarkan sebagai atom-atom halus. Atom-atom ini digerakkan oleh gambaran-gambaran kecil atas suatu benda yang disebut "eidola". Dengan demikian muncul kesan-kesan indrawi atas benda-benda tersebut.
Pengeboman atom Hiroshima dan Nagasaki
Para penentang pengeboman menyebutkan beberapa alasan: keyakinan bahwa bom atom pada dasarnya tidak bermoral, pengeboman dapat dikategorikan sebagai kejahatan perang, pengeboman atom tidak perlu dilakukan dari sudut pandang militer, pengeboman atom tergolong terorisme negara, dan pengeboman dipicu oleh rasisme dan dehumanisasi terhadap bangsa Jepang. Pandangan lainnya yang populer di kalangan kritikus pengeboman dipaparkan oleh Gar Alperovitz pada tahun 1965 dan menjadi pendapat tetap di buku-buku teks sejarah sekolah Jepang. Pandangan tersebut menjelaskan diplomasi atom: Amerika Serikat memakai senjata nuklir untuk mengintimidasi Uni Soviet pada tahap-tahap awal Perang Dingin. Pengeboman atom merupakan bagian dari kampanye pengeboman biasa (konvensional) yang sama parahnya. Pengeboman biasa dibarengi pemblokiran laut dan kejatuhan Jerman (yang mengakibatkan perpindahan pasukan) akan membuat Jepang menyerah pada akhirnya. Ketika Amerika Serikat menjatuhkan bom atom di Nagasaki tanggal , Uni Soviet melancarkan serangan kejutan yang melibatkan 1,6 juta tentara melawan Tentara Kwantung di Manchuria. Menurut sejarawan Jepang, Tsuyoshi Hasegawa, "masuknya Soviet ke kancah perang memainkan peran yang lebih besar dalam penyerahan diri Jepang daripada pengeboman atom karena [serbuan Soviet] memupuskan harapan Jepang untuk mengakhiri perang lewat mediasi Moskwa".
Atom
Terdapat sekelumit atom di Bumi yang pada awal pembentukannya tidak ada dan juga bukan merupakan akibat dari peluruhan radioaktif. Karbon-14 secara berkesinambungan dihasilkan oleh sinar kosmik di atmosfer. Beberapa atom di Bumi secara buatan dihasilkan oleh reaktor ataupun senjata nuklir. Dari semua Unsur-unsur transuranium yang bernomor atom lebih besar daripada 92, hanya plutonium dan neptunium sajalah yang terdapat di Bumi secara alami. Unsur-unsur transuranium memiliki waktu paruh radioaktif yang lebih pendek daripada umur Bumi, sehingga unsur-unsur ini telah lama meluruh. Pengecualian terdapat pada plutonium-244 yang kemungkinan tersimpan dalam debu kosmik. Kandungan alami plutonium dan neptunium dihasilkan dari penangkapan neutron dalam bijih uranium.
Teori atom
Pada 1827, ahli botani Inggris Robert Brown mengamati bahwa partikel debu di dalam serbuk sari yang mengambang di air terus bergoyang-goyang tanpa alasan yang jelas. Pada tahun 1905, Albert Einstein berteori bahwa gerak Brown ini disebabkan oleh molekul air terus menerus mengetuk butiran-butiran, dan mengembangkan model matematika hipotetis untuk menggambarkan hal itu. Model ini divalidasi secara eksperimental pada tahun 1908 oleh fisikawan Perancis Jean Perrin, sehingga memberikan validasi tambahan untuk teori partikel (dan dengan perluasan teori atom).
Teori atom dalton
c. Dalton berpendapat bahwa atom pada suatu unsur memiliki kesamaan dalam berbagai hal ( massa, ukran, dan bentuk). Kini, telah dibuktikan adanya isotop, yakni atom yang sama mempunyai kesamaan nomor atom, tetapi nomor massanya berbeda.
Sejarah kimia
Sebagai gantinya, Dalton menyimpulkan proporsi unsur dalam senyawa dengan mengambil rasio bobot reaktan, menetapkan berat atom hidrogen menjadi identik satu. Setelah Jeremias Benjamin Richter (dikenal dengan istilah stoikiometri), dia mengusulkan agar unsur kimia digabungkan dalam rasio integral. Ini dikenal sebagai hukum perbandingan berganda atau hukum Dalton, dan Dalton memasukkan deskripsi hukum yang jelas dalam "New System of Chemical Philosophy". Hukum perbandingan berganda adalah salah satu hukum dasar stoikiometri yang digunakan untuk membangun teori atom. Terlepas dari kepentingan karyanya sebagai pandangan pertama tentang atom sebagai entitas fisika dan pengenalan sistem simbol kimia, "New System of Chemical Philosophy" mencurahkan teori kalori hampir sebanyak atomisme.
Unsur kimia
Berat atom standar (umum disebut sebagai "berat atom") suatu unsur adalah "rata-rata" massa atom seluruh isotop unsur kimia yang ditemukan di lingkungan tertentu, tertimbang sesuai kelimpahan isotopnya, relatif terhadap satuan massa atom. Angka ini dapat berupa fraksi yang tidak mendekati bilangan bulat. Misalnya, massa atom relatif klorin adalah 35,453 u, yang sangat jauh berbeda dari bilangan bulat karena merupakan rata-rata dari 76% klorin-35 dan 24% klorin-37. Ketika nilai massa atom relatif berbeda lebih dari 1% dari bilangan bulat, akibat dirataratakan, hal itu menunjukkan bahwa keberadaannya di alam diwakili oleh lebih dari satu isotop dalam jumlah yang banyak.
Genom
Genom (Ing. "genome"), dalam genetika dan biologi molekular modern, adalah keseluruhan informasi genetik yang dimiliki suatu sel atau organisme, atau khususnya keseluruhan asam nukleat yang memuat informasi tersebut. Secara fisik, genom dapat terbagi menjadi molekul-molekul asam nukleat yang berbeda (sebagai kromosom atau plasmid), sementara secara fungsi, genom dapat terbagi menjadi gen-gen. Istilah genom diperkenalkan oleh Hans Winkler dari Universitas Hamburg, Jerman, pada tahun 1920, mungkin sebagai gabungan dari kata "gen" dan "kromosom" atau dimaksudkan untuk menyatakan kumpulan gen.
Inti atom
Sebuah inti atom terdiri dari proton dan neutron yang saling terikat sangat kuat. Gaya elektromagnet yang menyebabkan semacam arus (muatan), mencegah proton membentuk ikatan tanpa neutron (gaya elektromagnetik tersebut akan menghancurkan inti nuklir semacam itu - ikatan tanpa neutron). Ketika neutron dan proton berada dalam jarak yang sangat dekat, mereka ditahan oleh gaya nuklir kuat. Gaya nuklir kuat ini sangat sangat kuat bila dibandingkan dengan gaya gravitasi atau dengan gaya elektromagnet, akan tetapi karena gaya nuklir kuat ini hanya bekerja dalam jarak yang sangat pendek (berlawanan dengan gaya gravitasi dan elektromagnet yang mempunyai jangkauan tak terhingga) kita tidak dapat merasakannya dalam kehidupan sehari hari. Hidrogen adalah satu-satunya unsur yang tidak mempunyai neutron dalam intinya; inti hidrogen hanya terdiri 1 proton. Bentuk stabil dari helium, unsur teringan berikutnya, mempunyai 2 proton dan 2 neutron. Sebagian besar unsur ringan stabil ketika mempunyai jumlah neutron dan proton yang seimbang, tetapi semakin berat/besar suatu unsur ia akan membutuhkan lebih banyak neutron untuk tetap terikat bersama.
Atom
Kelopak atau kulit elektron terluar suatu atom dalam keadaan yang tak terkombinasi disebut sebagai kelopak valensi dan elektron dalam kelopak tersebut disebut elektron valensi. Jumlah elektron valensi menentukan perilaku ikatan atom tersebut dengan atom lainnya. Atom cenderung bereaksi dengan satu sama lainnya melalui pengisian (ataupun pengosongan) elektron valensi terluar atom. Ikatan kimia dapat dilihat sebagai transfer elektron dari satu atom ke atom lainnya, seperti yang terpantau pada natrium klorida dan garam-garam ionik lainnya. Namun, banyak pula unsur yang menunjukkan perilaku valensi berganda, atau kecenderungan membagi elektron dengan jumlah yang berbeda pada senyawa yang berbeda. Sehingga, ikatan kimia antara unsur-unsur ini cenderung berupa pembagian elektron daripada transfer elektron. Contohnya meliputi unsur karbon dalam senyawa organik.
Jari-jari atom
Jari-jari atom diukur menggunakan jari-jari kovalen untuk elemen-elemen yang memiliki jenis ikatan kovalen. Umumnya elemen-elemen ini merupakan elemen-elemen non-logam. Secara teknis jarak yang diukur adalah setengah dari jarak internuklir antara dua atom bertetangga terdekat dalam kisi-kisi kristal.
Albert Einstein
Sebelum thesis ini, atom dikenal sebagai konsep yang berguna, tetapi fisikawan dan kimiawan berdebat dengan sengit apakah atom itu benar-benar suatu benda yang nyata. Diskusi statistik Einstein tentang kelakuan atom memberikan pelaku eksperimen sebuah cara untuk menghitung atom hanya dengan melihat melalui mikroskop biasa. Wilhelm Ostwald, seorang pemimpin sekolah anti-atom, kemudian memberitahu Arnold Sommerfeld bahwa ia telah berkonversi kepada penjelasan komplet Einstein tentang gerakan Brown.
Kimia
"Unsur" adalah sekelompok atom yang memiliki jumlah proton yang sama pada intinya. Jumlah ini disebut sebagai nomor atom unsur. Sebagai contoh, semua atom yang memiliki 6 proton pada intinya adalah atom dari unsur kimia karbon, dan semua atom yang memiliki 92 proton pada intinya adalah atom unsur uranium.
Atom
Pada atom berelektron ganjil seperti besi, adanya keberadaan elektron yang tak berpasangan menyebabkan atom tersebut bersifat feromagnetik. Orbital-orbital atom di sekeliling atom tersebut saling bertumpang tindih dan penurunan keadaan energi dicapai ketika spin elektron yang tak berpasangan tersusun saling berjajar. Proses ini disebut sebagai interaksi pertukaran. Ketika momen magnetik atom feromagnetik tersusun berjajaran, bahan yang tersusun oleh atom ini dapat menghasilkan medan makroskopis yang dapat dideteksi. Bahan-bahan yang bersifat paramagnetik memiliki atom dengan momen magnetik yang tersusun acak, sehingga tiada medan magnet yang dihasilkan. Namun, momen magnetik tiap-tiap atom individu tersebut akan tersusun berjajar ketika diberikan medan magnet.
Atom
Neutron dan proton adalah dua jenis fermion yang berbeda. Asas pengecualian Pauli melarang adanya keberadaan fermion yang "identik" (seperti misalnya proton berganda) menduduki suatu keadaan fisik kuantum yang sama pada waktu yang sama. Oleh karena itu, setiap proton dalam inti atom harusnya menduduki keadaan kuantum yang berbeda dengan aras energinya masing-masing. Asas Pauli ini juga berlaku untuk neutron. Pelarangan ini tidak berlaku bagi proton dan neutron yang menduduki keadaan kuantum yang sama.
Unsur kimia
Penamaan berbagai zat yang sekarang dikenal sebagai unsur mendahului teori atom, karena nama diberikan secara lokal oleh berbagai budaya untuk berbagai mineral, logam, senyawa, paduan, campuran, dan bahan lainnya, meskipun pada saat itu tidak diketahui bahan kimia tersebut adalah unsur atau senyawa. Oleh karena mereka diidentifikasi sebagai unsur, nama-nama yang ada untuk unsur yang telah dikenal sejak zaman kuno (misalnya, emas, raksa, besi) disimpan di sebagian besar negara. Perbedaan-perbedaan nasional muncul terkait nama-nama unsur, baik untuk kenyamanan, kesenangan linguistik, atau nasionalisme. Beberapa contoh ilustratif: Penutur bahasa Jerman menggunakan ""Wasserstoff"" (zat air) untuk "hidrogen", ""Sauerstoff"" (zat asam) untuk "oksigen" dan ""Stickstoff"" (zat pencekik) untuk "nitrogen", sementara bahasa Inggris dan beberapa bahasa roman menggunakan ""sodium"" untuk "natrium" dan ""potassium"" untuk "kalium", dan orang Prancis, Italia, Yunani, Portugis, dan Polandia lebih suka "azote / azot / azoto" (dari akar yang berarti "tak hidup") untuk "nitrogen".
Sejarah kimia
Sekitar 420 SM, Empedokles menyatakan bahwa semua materi terdiri dari empat unsur elementer—tanah, api, udara dan air. Teori awal atomisme dapat ditelusuri kembali ke zaman Yunani kuno dan India kuno. Atomisme Yunani berasal dari filsuf Yunani Demokritos, yang menyatakan bahwa materi terdiri dari atom yang tak dapat dipisahkan dan tidak dapat dihancurkan, pada sekitar tahun 380 SM. Leukippos juga menyatakan bahwa atom adalah bagian materi yang paling tak dapat dipisahkan. Ini bertepatan dengan deklarasi serupa oleh filsuf India bernama Kanada dalam sutra Vaisheshikanya sekitar periode waktu yang sama. Dengan cara yang sama ia membahas keberadaan gas. Apa yang dinyatakan Kanada melalui kitab sutranya, Demokritos menyatakan melalui renungan filosofisnya. Keduanya mengalami kekurangan data empiris. Tanpa bukti ilmiah, keberadaan atom mudah ditolak. Aristoteles menentang keberadaan atom pada tahun 330 SM. Sebelumnya, pada tahun 380 SM, sebuah teks Yunani yang dikaitkan dengan berpendapat bahwa tubuh manusia terdiri dari empat segi. Sekitar 300 SM, Epikuros mendalilkan alam semesta atom yang tak terhancurkan di mana manusia sendiri bertanggung jawab untuk mencapai kehidupan yang seimbang.
Teori atom
Sebuah tabung Crookes adalah wadah kaca tertutup di mana dua elektrode dipisahkan oleh ruang hampa. Sinar katoda dihasilkan ketika tegangan diterapkan di seluruh elektroda, menciptakan partikel bersinar yang menyerang kaca di ujung tabung yang berlawanan. Melalui eksperimen, Thomson menemukan bahwa sinar dapat dibelokkan oleh medan listrik (selain medan magnet, yang sudah dikenal). Dia menyimpulkan bahwa sinar ini, bukannya bentuk cahaya, melainkan sesuatu yang terdiri dari partikel bermuatan negatif yang sangat ringan yang ia sebut ""corpuscles"" (kelak diganti namanya menjadi elektron oleh ilmuwan lain). Ia mengukur rasio massa terhadap muatan dan menemukan itu 1800 kali lebih kecil daripada hidrogen, atom terkecil. "Corpuscles" ini tidak seperti partikel lain yang telah dikenal sebelumnya.
Satuan massa atom
Satuan massa atom (), sering disebut dalton atau Da, adalah sebuah satuan yang digunakan untuk mengukur massa sebuah atom, bukan massa jenis atom, dan bukan pula berat jenisnya. Satuan ini didefinisikan sama dengan / massa satu atom karbon-12 (carbon-12).
Unsur kimia
Pada tahun 1913 fisikawan Inggris Henry Moseley menemukan bahwa muatan nuklir adalah basis fisika untuk nomor atom, lebih lanjut disempurnakan ketika sifat proton dan neutron diungkap, akhirnya mengarah pada definisi saat ini yaitu unsur berdasarkan nomor atom (jumlah proton per inti atom). Penggunaan nomor atom, bukan berat atom, untuk membedakan unsur memiliki nilai prediktif yang lebih besar (karena angka-angka ini adalah bilangan bulat), dan juga menyelesaikan beberapa ambiguitas dalam pandangan berbasis kimia karena berbagai sifat isotop dan alotrop dalam unsur yang sama. Saat ini, IUPAC mendefinisikan unsur dinyatakan ada jika memiliki isotop dengan umur lebih lama dari 10 detik yang dibutuhkan inti untuk membentuk awan elektron.
Materi
Benda sehari-hari yang sering ditemui terdiri dari atom-atom. Materi atom ini terbentuk karena adanya interaksi dari partikel subatom—sebuah inti atom dari beberapa proton dan neutron, serta awan dari garis edar elektron-elektron. Secara khusus, sains menganggap gabungan dari partikel-partikel ini merupakan materi karena mereka memiliki massa diam dan volume. Sebaliknya, partikel tak bermassa, seperti foton, tidak dianggap sebagai materi karena mereka tidak mempunyai massa diam atau pun volume. Bagaimanapun juga, tidak semua partikel dengan massa diam mempunyai volume klasik, semenjak partikel mendasar seperti kuark dan lepton (terkadang disamakan dengan materi) dianggap sebagai 'acuan partikel' dengan ukuran dan volume yang tidak efektif. Meskipun demikian, kuark dan lepton menyusun "materi biasa", dan interaksi mereka memberikan kontribusi untuk volume efektif dari gabungan dari partikel-partikel yang menyusun "materi biasa".
Materi tersusun atas molekul-molekul, dan molekul pun tersusun atas atom-atom. Materi umumnya dapat dijumpai dalam empat fase berbeda, yaitu padat, cairan, gas, dan plasma (wujud zat). Namun, terdapat pula fase materi yang lain, seperti kondensat Bose-Einstein.
Molekul
Sebuah molekul adalah gugusan yang secara elektris netral yang tersusun dari dua atau lebih atom yang saling berikatan melalui ikatan kimia. Molekul dibedakan dari ion berdasarkan ketiadaan muatan listrik. Namun, dalam fisika kuantum, kimia organik, dan biokimia, istilah "molekul" sering digunakan dengan agak longgar, juga digunakan untuk ion poliatomik.
Oksigen
Hipotesis atom awal John Dalton berasumsi bahwa semua unsur berupa monoatomik dan atom-atom dalam suatu senyawa akan memiliki rasio atom paling sederhana terhadap satu sama lainnya. Sebagai contoh, Dalton berasumsi bahwa rumus air adalah HO, sehingga massa atom oksigen adalah 8 kali massa hidrogen (nilai yang sebenarnya adalah 16). Pada tahun 1805, Joseph Louis Gay-Lussac dan Alexander von Humboldt menunjukkan bahwa air terbentuk dari dua volume hidrogen dengan satu volume oksigen; dan pada tahun 1811, berdasarkan apa yang sekarang disebut hukum Avogadro dan asumsi molekul unsur diatomik, Amedeo Avogadro memperkirakan komposisi air dengan benar.
Leukippos
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, pemikiran Leukippos dan Demokritos sulit untuk dipisahkan sehingga untuk mengetahui lebih banyak tentang konsep atom kita perlu mempelajari Demokritos. Ada satu catatan dari Simplicius yang berbicara sedikit tentang konsep atom Leukippos. Menurut Leukippos, atom adalah elemen yang tak terbatas dan abadi, terus bergerak, serta memiliki bentuk yang jumlahnya tak terbatas. Atom inilah yang membentuk segala sesuatu yang ada. Selain itu, atom-atom tersebut bersifat padat dan penuh.
Teori atom
Dalton mengajukan teori bahwa setiap unsur kimia terdiri dari atom tunggal, dengan jenis yang unik, dan meskipun mereka tidak dapat diubah atau dihancurkan dengan cara kimia, mereka dapat bergabung untuk membentuk struktur yang lebih kompleks (senyawa kimia). Ini dianggap sebagai teori atom pertama yang benar-benar ilmiah, karena Dalton menarik kesimpulan berdasarkan eksperimen dan pemeriksaan hasil penelusuran empiris.
Elektron
Elektron dapat "terikat" pada inti atom melalui gaya tarik menarik Coulomb. Suatu sistem berelektron banyak yang terikat pada inti atom disebut sebagai atom. Jika jumlah elektron berbeda dari muatan listrik inti, atom tersebut dinamakan sebagai ion. Perilaku elektron terikat yang seperti gelombang dideskripsikan menggunakan fungsi matematika yang disebut orbital atom. Tiap-tiap orbital atom memiliki satu set bilangan kuantumnya sendiri, yaitu energi, momentum sudut, dan proyeksi momentum sudut. Menurut asas pengecualian Pauli, tiap orbital hanya dapat diduduki oleh dua elektron, yang harus berbeda dalam bilangan kuantum spinnya.
Kimia
atom juga merupakan entitas terkecil yang dapat dipertimbangkan untuk mempertahankan sifat kimia dari unsur, seperti elektronegativitas, energi ionisasi, keadaan oksidasi, dan jenis ikatan yang lebih disukai untuk dibentuk (misalnya, logam, ionik, kovalen).
Atom
Sementara itu, pada tahun 1913 fisikawan Niels Bohr mengkaji ulang model atom Rutherford dan mengajukan pendapat bahwa elektron-elektron terletak pada orbit-orbit yang terkuantisasi serta dapat meloncat dari satu orbit ke orbit lainnya, meskipun demikian tidak dapat dengan bebas berputar spiral ke dalam maupun keluar dalam keadaan transisi. Suatu elektron haruslah menyerap ataupun memancarkan sejumlah energi tertentu untuk dapat melakukan transisi antara orbit-orbit yang tetap ini. Apabila cahaya dari materi yang dipanaskan memancar melalui prisma, ia menghasilkan suatu spektrum multiwarna. Penampakan garis-garis spektrum tertentu ini berhasil dijelaskan oleh teori transisi orbital ini.
Fisika atom
Fisika atom adalah bidang ilmu fisika yang mempelajari atom sebagai sistem terisolasi dari elektron dan inti atom. Fisika atom terkait dengan konfigurasi elektron dan proses yang menyebabkan konfigurasi ini berubah. Hal ini termasuk hubungan ion dan atom netral.
Atom
Karena mayoritas massa atom berasal dari proton dan neutron, jumlah keseluruhan partikel ini dalam atom disebut sebagai nomor massa. Massa atom pada keadaan diam sering diekspresikan menggunakan satuan massa atom (u) yang juga disebut dalton (Da). Satuan ini didefinisikan sebagai seperduabelas massa atom karbon-12 netral, yang kira-kira sebesar 1,66 kg. Hidrogen-1 yang merupakan isotop teringan hidrogen memiliki bobot atom 1,007825 u. Atom memiliki massa yang kira-kira sama dengan nomor massanya dikalikan satuan massa atom. Atom stabil yang paling berat adalah timbal-208, dengan massa sebesar 207,9766521 u.
Atom
Referensi paling awal mengenai konsep atom dapat ditilik kembali kepada zaman India kuno pada tahun 800 sebelum masehi, yang dijelaskan dalam naskah filsafat Jainisme sebagai "anu" dan "paramanu". Aliran mazhab Nyaya dan Vaisesika mengembangkan teori yang menjelaskan bagaimana atom-atom bergabung menjadi benda-benda yang lebih kompleks. Satu abad kemudian muncul Referensi mengenai atom di dunia Barat oleh Leukippos, yang kemudian oleh muridnya Demokritos pandangan tersebut disistematiskan. Kira-kira pada tahun 450 SM, Demokritos menciptakan istilah "átomos" (), yang berarti "tidak dapat dipotong" ataupun "tidak dapat dibagi-bagi lagi". Teori Demokritos mengenai atom bukanlah usaha untuk menjabarkan suatu fenomena fisis secara rinci, melainkan suatu filosofi yang mencoba untuk memberikan jawaban atas perubahan-perubahan yang terjadi pada alam. Filosofi serupa juga terjadi di India, namun demikian ilmu pengetahuan modern memutuskan untuk menggunakan istilah "atom" yang dicetuskan oleh Demokritos.
Unsur kimia
Unsur kimia adalah suatu spesies atom yang memiliki jumlah proton yang sama dalam inti atomnya (yaitu, nomor atom, atau "Z", yang sama). Sebanyak 118 unsur telah diidentifikasi, yang 94 di antaranya terjadi secara alami di bumi. Sedangkan 24 sisanya, merupakan unsur sintetis. Terdapat 80 unsur yang memiliki sekurang-kurangnya satu isotop stabil dan 38 unsur yang merupakan radionuklida yang, seiring berjalannya waktu, meluruh menjadi unsur lain. Besi adalah unsur penyusun bumi paling melimpah (berdasarkan massa), sementara oksigen adalah yang paling melimpah di kerak bumi.
Demokritos
Lalu bagaimana dengan kualitas yang diterima oleh indra manusia, seperti pahit, manis, warna, dan sebagainya? Menurut Demokritos atom-atom tersebut tidak memiliki kualitas, jadi darimana kualitas-kualitas seperti itu dirasakan oleh manusia? Menurut Demokritos, kualitas-kualitas seperti itu dihasilkan adanya kontak antara atom-atom tertentu dengan yang lain. Misalnya saja, manusia merasakan manis karena atom jiwa bersentuhan dengan atom-atom yang licin. Kemudian manusia merasakan pahit bila jiwa bersentuhan dengan atom-atom yang kasar. Rasa panas didapatkan karena jiwa bersentuhan dengan atom-atom yang bergerak dengan kecepatan tinggi.
Teori atom
Gagasan bahwa materi terdiri dari unit diskret adalah salah satu yang sangat tua, muncul dalam banyak kebudayaan kuno seperti Yunani dan India. Namun, ide-ide ini lebih berdasarkan penalaran filosofis dan teologis daripada bukti ilmiah dan eksperimen. Oleh karena itu, mereka tidak bisa meyakinkan semua orang, jadi atomisme hanyalah salah satu dari sejumlah teori yang bersaing pada sifat materi. Menjelang abad ke-19 ide tersebut dipelajari dan disempurnakan oleh ilmuwan, sebagai zaman keemasan ilmu kimia yang menghasilkan penemuan-penemuan yang dapat dengan mudah dijelaskan menggunakan konsep atom.
Molekul diatomik
Molekul diatomik adalah molekul yang hanya terdiri dari dua atom. Kedua atom tersebut dapat berupa unsur yang sama maupun berbeda. Awalan di- pada kata "diatomik" berasal dari bahasa Yunani yang artinya dua.
Atom
Medan magnet yang dihasilkan oleh suatu atom (disebut momen magnetik) ditentukan oleh kombinasi berbagai macam momentum sudut ini. Namun, kontribusi yang terbesar tetap berasal dari spin. Oleh karena elektron mematuhi asas pengecualian Pauli, yakni tiada dua elektron yang dapat ditemukan pada keadaan kuantum yang sama, pasangan elektron yang terikat satu sama lainnya memiliki spin yang berlawanan, dengan satu berspin naik, dan yang satunya lagi berspin turun. Kedua spin yang berlawanan ini akan saling menetralkan, sehingga momen dipol magnetik totalnya menjadi nol pada beberapa atom berjumlah elektron genap.
Logam alkali
Seluruh logam alkali memiliki nomor atom ganjil; oleh karena itu, isotopnya haruslah ganjil–ganjil (nomor proton dan neutron keduanya ganjil) atau ganjil–genap (nomor proton ganjil, nomor neutron genap). Inti atom ganjil–ganjil memiliki nomor massa genap, sementara inti atom ganjil–genap memiliki nomor massa ganjil. Nuklida primordial ganjil–ganjil jarang dijumpai karena sebagian besar inti atom ganjil–ganjil sangat tak stabil sehingga cenderung mengalami peluruhan beta, karena produk peluruhannya adalah genap–genap, dan oleh karena itu ikatannya lebih kuat, mengingat efek pasangan nuklir.
Elektron
Ikatan kimia antaratom terjadi sebagai akibat dari interaksi elektromagnetik, sebagaimana yang dijelaskan oleh hukum mekanika kuantum. Ikatan yang terkuat terbentuk melalui perkongsian elektron maupun transfer elektron di antara atom-atom, mengizinkan terbentuknya molekul. Dalam molekul, pegerakan elektron dipengaruhi oleh beberapa inti atom dan elektron menduduki orbital molekul, sama halnya dengan elektron yang menduduki orbital atom pada atom bebas. Faktor mendasar pada struktur molekul adalah keberadaan pasangan elektron. Kedua elektron yang berpasangan memiliki spin yang berlawanan, mengizinkan keduanya menduduki orbital molekul yang sama tanpa melanggar asas pengecualian Pauli. Orbital-orbital molekul yang berbeda memiliki distribusi spasial rapatan elektron yang berbeda pula. Sebagai contohnya, pada elektron berpasangan yang terlibat dalam ikatan, elektron dapat ditemukan dengan probabilitas yang tinggi disekitar daerah inti atom tertentu yang sempit, manakala pada elektron berpasangan yang tidak terlibat dalam ikatan, ia dapat terdistribusi pada ruang yang luas di sekitar inti atom.
Atom
Percobaan Stern-Gerlach pada tahun 1922 memberikan bukti lebih jauh mengenai sifat-sifat kuantum atom. Ketika seberkas atom perak ditembakkan melalui medan magnet, berkas tersebut terpisah-pisah sesuai dengan arah momentum sudut atom ("spin"). Oleh karena arah spin adalah acak, berkas ini diharapkan menyebar menjadi satu garis. Namun pada kenyataannya berkas ini terbagi menjadi dua bagian, tergantung dari apakah spin atom tersebut berorientasi ke atas ataupun ke bawah.
Pengantar mekanika kuantum
Tahun 1913 Niels Bohr mengajukan model atom baru yang didalamnya memasukkan orbit elektron terkuantisasi: elektron masih mengorbit nukleus seperti planet mengorbit mengelilingi matahari, tapi mereka hanya diijinkan untuk menempati orbit tertentu, tidak mengorbit pada jarak berapapun. Ketika sebuah atom melepas (atau menyerap) energi, elektron tidak berpindah dalam parabola kontinu dari satu orbit ke orbit lain (klasik memperkirakan demikian). Namun, elektron akan langsung lompat dari satu orbit ke orbit lainnya, melepaskan cahaya dalam bentuk foton. Energi yang dilepas tiap elemen ditentukan oleh perbedaan energi antara orbit-orbit, dan spektrum emisi untuk tiap elemen akan berisi sejumlah garis.
Dimulai dari satu asumsi sederhana mengenai aturan bahwa orbit harus mematuhi aturan, model Bohr dapat menghubungkan garis spektral teramati di spektrum emisi hidrogen ke konstanta yang sebelumnya diketahui. Pada model Bohr, elektron tidak diperbolehkan untuk melepas energi secara kontinu dan menabrak nukleus: ketika mencapai orbit paling dekat yang diperbolehkan, maka akan stabil selamanya. Model Bohr tidak menjelaskan "mengapa" orbitnya harus dikuantisasi seperti itu, ia juga tak dapat memberikan prediksi akurat untuk atom dengan lebih dari satu elektron, atau untuk menjelaskan mengapa beberapa garis spektrum lebih cerah/terang daripada yang lain.
Atom
Kemajuan lebih jauh pada pemahaman mengenai atom dimulai dengan berkembangnya ilmu kimia. Pada tahun 1661, Robert Boyle mempublikasikan buku "The Sceptical Chymist" yang berargumen bahwa materi-materi di dunia ini terdiri dari berbagai kombinasi ""corpuscules"", yaitu atom-atom yang berbeda. Hal ini berbeda dengan pandangan klasik yang berpendapat bahwa materi terdiri dari unsur-unsur udara, tanah, api, dan air. Pada tahun 1789, istilah "element" ("unsur") didefinisikan oleh seorang bangsawan dan peneliti Perancis, Antoine Lavoisier, sebagai bahan dasar yang tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi dengan menggunakan metode-metode kimia.
Pada tahun 1803, John Dalton menggunakan konsep atom untuk menjelaskan mengapa unsur-unsur selalu bereaksi dalam perbandingan yang bulat dan tetap, serta mengapa gas-gas tertentu lebih larut dalam air dibandingkan dengan gas-gas lainnya. Ia mengajukan pendapat bahwa setiap unsur mengandung atom-atom tunggal unik, dan atom-atom tersebut selanjutnya dapat bergabung untuk membentuk senyawa-senyawa kimia.
Teori atom
John Dalton mempelajari dan mengembangkan hasil karya sebelumnya dan mengembangkan hukum perbandingan berganda: jika dua unsur dapat digabungkan untuk membentuk sejumlah senyawa yang mungkin, maka perbandingan massa unsur kedua yang bergabung terhadap massa tetap unsur pertama adalah perbandingan bilangan bulat sederhana. Sebagai contoh: Proust telah mempelajari oksida timah dan menemukan bahwa massa mereka adalah 88,1% timah dan 11,9% oksigen atau 78,7% timah dan 21,3% oksigen (masing-masing adalah timah(II) oksida dan timah dioksida). Dalton mencatat dari persentase ini bahwa 100 g timah akan bergabung baik dengan 13,5 g atau 27 g oksigen; 13,5 dan 27 membentuk rasio 1:2. Dalton menemukan bahwa teori atom suatu materi dapat menjelaskan pola umum dalam kimia ini dengan indah. Sehubungan dengan timah oksida Proust, satu atom timah akan bergabung dengan satu atau dua atom oksigen.
Dalton juga percaya teori atom dapat menjelaskan mengapa air menyerap gas yang berbeda dalam proporsi yang berbeda - misalnya, ia menemukan bahwa air jauh lebih baik menyerap karbon dioksida daripada menyerap nitrogen. Hipotesis Dalton adalah karena perbedaan dalam massa dan kompleksitas partikel masing-masing gas. Memang, molekul karbon dioksida () lebih berat dan lebih besar daripada molekul nitrogen ().
Atomisme
Atomisme adalah filsafat alam yang berkembang di beberapa peradaban kuno. Di dalam peradaban Barat, atomisme merujuk pada Leukippos dan muridnya, Democritus dari abad ke-5 SM. Pengikut atomisme ini mengajukan teori bahwa dunia alami terdiri dari dua benda yang mendasar, saling berlawanan, dan tidak dapat dibagi -- atom dan kehampaan. Atom tidak dapat diisi oleh sesuatupun, atom bergerak di kehampaan menuju klaster yang berbeda-beda (dan klaster-klaster ini membentuk senyawa-senyawa penghambat). Atom adalah kenyataan bendawi terkecil, satuan bangunan yang tidak dapat dimusnahkan (Aristoteles, "Metafisika", I, 4, 985 b, 10-15). Kata atomisme diturunkan dari kata sifat bahasa Yunani, "atomos", yang arti harfiahnya adalah "tidak dapat dipenggal" ("a - tomos" (tidak dapat dipenggal) -- "tomos" adalah sekawan dari kata kerja bahasa Yunani "temnein" ("memenggal")).
Ernest Rutherford
Rutherford berhasil menangkap adanya nukleus di dalam atom. Dengan dukungan dari Frederick Soddy, ia mengemukakan bahwa radioaktivitas berasal dari peluruhan atom-atom. Ia adalah orang pertama yang berhasil melakukan pembelahan atom di dalam laboratorium.
Teori atom dalton
Konsep atom Dalton jauh lebih terperinci daripada dan spesifik daripada konsep Democritus.Hipotesis pertama menyatakan bahwa atom dari unsur yang satu berbeda degan atom dari unsur yang lain . Dalton tidak mencoba untuk menggambarkan struktur atau susunan atom-atom - dia tidak mempunyai gambaran seperti apa sebenarnya atom itu.Tetapi dia menyadari bahwa perbedaan sifat yang ditunjukkan oleh unsur -unsur seperti hidrogen dan oksigen yang dapat dijelaskan dengan mengasumsikan bahwa atom-atom hidrogen tidak sama dengan atom-atom oksigen. Hipotesis kedua menyatakan bahwa untuk membentuk suatu senyawa, kita tidak hanya membutuhkan atom-atom dari unsur yang sesuai, tetapi juga jumlah yang spesifik dari atom-atom ini. Gagasan ini merupakan perluasan dari suatu hukum yang dipublikasikan pada tahun 1799 oleh seorang kimiawan Perancis Josept Prous.
Teori atom
Istilah "atom" berasal dari kata sifat Yunani Kuno "atomos", yang berarti "tidak dapat dipecah". Kimiawan abad ke-19 mulai menggunakan istilah sehubungan dengan meningkatnya jumlah unsur kimia yang tidak dapat diperkecil lagi. Meskipun tampaknya benar, sekitar pergantian abad ke-20, melalui berbagai eksperimen dengan elektromagnetisme dan radioaktivitas, fisikawan menemukan bahwa apa yang disebut "atom yang tidak dapat dipecah" sebenarnya adalah gabungan berbagai partikel subatomik (terutama, elektron, proton dan neutron) yang dapat ada secara terpisah dari satu sama lain. Bahkan, di lingkungan ekstrem tertentu, seperti bintang neutron, suhu dan tekanan ekstrem sama sekali mencegah pembentukan atom. Karena atom yang ditemukan dapat dibagi, fisikawan kemudian menciptakan istilah "partikel elementer" untuk menggambarkan bagian yang "tak bisa dipotong", meskipun bisa dihancurkan, dari sebuah atom. Bidang ilmu yang mempelajari partikel subatomik adalah fisika partikel, dan di bidang ini para fisikawan berharap dapat menemukan sifat dasar sejati suatu materi.
Unsur kimia
Jumlah proton dalam inti atom juga menentukan muatan listrik, yang pada gilirannya menentukan jumlah elektron atom tersebut dalam kondisi tak terionisasi. Elektron menempati orbital atom yang menentukan beragam sifat kimia atom. Jumlah neutron dalam inti atom biasanya berpengaruh sangat kecil pada sifat unsur kimia (kecuali dalam kasus hidrogen dan deuterium). Oleh karena itu, seluruh isotop karbon memiliki sifat kimia yang hampir identik karena kesemuanya memiliki enam proton dan enam elektron, meskipun atom karbon dapat mempunyai, misalnya, 6 atau 8 neutron. Inilah dasar pemikiran penentuan karakteristik unsur kimia menggunakan nomor atom, dan bukannya nomor massa atau massa atom.
Proton
Suatu atom biasanya terdiri dari sejumlah proton dan neutron yang berada di bagian inti (tengah) atom, dan sejumlah elektron yang mengelilingi inti tersebut. Dalam atom bermuatan netral, banyaknya proton akan sama dengan jumlah elektronnya. Banyaknya proton di bagian inti biasanya akan menentukan sifat kimia suatu atom. Inti atom sering dikenal juga dengan istilah nukleus atau "nukleon" ("nucleon"), dan reaksi yang terjadi atau berkaitan dengan inti atom ini disebut reaksi nuklir.
Atom (standar)
Nama Atom merujuk pada dua standar yang terkait. Atom Syndication Format adalah suatu bahasa XML yang dipergunakan untuk umpan web, sementara Atom Publishing Protocol (AtomPub or APP) adalah HTTP sederhana yang mendasari protokol untuk pembuatan dan pembaharuan sumber daya web.
Pengumpan Web mengizinkan program perangkat lunak untuk mencek pembaharuan yang terpublikasi pada suatu situs web. Untuk menyediakan pengumpan web, pemilik situs mungkin mempergunakan perangkat lunak yang dikhususkan (seperti sistem manajemen konten) yang mempublikasikan daftar (atau "pengumpan") dengan artikel terbaru atau konten pada suatu standardisasi, format mesin yang dapat dibaca. Kemudian pengumpan dapat diunduh oleh program yang menggunakan ini, seperti situs web yang mempersatukan konten dari pengumpan, atau dengan mengumpan program pembaca yang mengizinkan pengguna Internet untuk berlangganan umpan dan melihat konten mereka.
Pengumpan mengandung masukan, yang mungkin berita utama, artikel teks penuh, kutip, ringkasan, dan/atau penghubung ke konten pada situs web, seiring dengan berbagai metadata.
Format Atom dikembangkan sebagai suatu alternatif ke RSS. Ben Trott, advokat dari suatu format baru yang menjadijadi Atom, diyakini bahwa RSS punya batas dan kerusakan seperti kekurangan dengan inovasi berkesinambungan dan keperluan ini memerlukan pengembalian kompatibel yang dapat dipertukarkan dan yang di situ adalah keuntungan ke desain yang lebih segar.
Penganjur format baru berbentuk IETF Atom Publishing Format and Protocol Workgroup. Atom syndication format diterbitkan sebagai IETF standar di RFC 4287, dan Atom Publishing Protocol diterbitkan sebagai RFC 5023.
Atom (standar)
Pemakaian
Umpan web dipergunakan oleh komunitas blogging untuk berbagi masukan headlines terbaru, teks, dan bahkan file multimedia. Penyedia ini mengizinkan situs web lain untuk megganbungkan blog "gabungan" berita utama atau rangkuman berita utama pengumpan pada berbagai kesepakatan pemakaian. Atom dan web gabungan dengan format lain kini dipakai untuk berbagai penggunaan, meliputi kewartawanan, pemasaran, bug-reports, atau aktivitas lain yang melibatkan pembaharuan berkala atau penerbitan. Atom juga menyediakan standar cara untuk mengekspor keseluruhan blog, atau bagian dari ini, untuk backup (salinan cadangan) atau untuk mengimport ke dalam sistem blogging lain.
Umumnya ini untuk menemukan umpan web pada Situs utama, juga sesuatu yang lebih kecil. Beberapa situs web membiarkan orang-orang memilih di antara RSS atau Atom untuk format umpan web; penawaran lain hanya RSS atau hanya Atom. Khususnya, banyak blog dan situs wiki menawarkan pengumpan web mereka pada format Atom.
Pembaca umpan atau "aggregator" program biasanya digunakan untuk mengecek umpan dan memperlihatkan artikel baru. Sisi klien pembaca juga boleh didisain sebagai program standalone atau seperti ekstensi untuk program yang sudah ada seperti web browser. Browser mengarahkan ke arah diintegrasikannya fungsi pembaca umpan.
Web mendasari pembaca umpan dan news aggregators tidak memerlukan instalasi perangkat lunak dan membuat pengguna "pengumpan" siap pada setiap komputer dengan Akses web. Beberapa aggregators syndicate (kombinasi) web mengumpan ke dalam pengumpan baru, misalnya, mengambil semua data sepak bola dari beberapa umpan olahraga dan menyediakan satu umpan sepak bola baru. Di sana juga ada beberapa mesin pencari untuk konten pengumpan web.
Pada Halaman Web, pengumpan web (Atom dan RSS) secara khas dihubungkan dengan kata "Berlangganan" atau dengan web tidak resmi memberi logo pengumpan ( ).
Atom
Sejumlah atom ditemukan dalam keadaan materi yang berbeda-beda tergantung pada kondisi fisik benda, yakni suhu dan tekanan. Dengan mengubah kondisi tersebut, materi dapat berubah-ubah menjadi bentuk padat, cair, gas, dan plasma. Dalam tiap-tiap keadaan tersebut pula materi dapat memiliki berbagai fase. Sebagai contohnya pada karbon padat, ia dapat berupa grafit maupun intan.
Neutron
Penelitian yang dilakukan Rutherford selain sukses mendapatkan beberapa hasil yang memuaskan juga mendapatkan kejanggalan yaitu massa inti atom unsur selalu lebih besar daripada massa proton di dalam inti atom. Rutherford menduga bahwa terdapat partikel lain di dalam inti atom yang tidak bermuatan karena atom bermuatan positif disebabkan adanya proton yang bermuatan positif. Adanya partikel lain di dalam inti atom yang tidak bermuatan dibuktikan oleh James Chadwick pada tahun 1932. Chadwick melakukan penelitian dengan menembak logam berilium menggunakan sinar alfa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa suatu partikel yang tak bermuatan dilepaskan ketika logam berilium ditembak dengan sinar alfa dan partikel ini disebut sebagai neutron.
Partikel dasar
Dalam fisika partikel, partikel dasar adalah partikel yang belum diketahui apakah partikel ini terdiri dari partikel lainnya. Atom terbentuk dari partikel yang lebih kecil dikenal sebagai elektron, proton, dan neutron. Proton dan netron terbentuk dari partikel yang lebih dasar dikenal sebagai quark. Salah satu masalah dasar dalam fisika partikel adalah menemukan elemen paling dasar atau yang disebut partikel dasar, yang membentuk partikel lainnya yang ditemukan dalam alam, dan tidak lagi terbentuk atas partikel yang lebih kecil.
Ikatan kovalen
Derajat ikat atau orde ikat adalah sebuah bilangan yang mengindikasikan jumlah pasangan elektron yang terbagi di antara atom-atom yang membentuk ikatan kovalen. Istilah ini hanya berlaku pada molekul diatomik. Walaupun demikian, ia juga digunakan untuk mendeskripsikan ikatan dalam senyawa poliatomik.Tentu saja kebanyakan ikatan tidak ter-"lokalisasikan", sehingga klasifikasi di atas, walaupun sangat berguna dan digunakan secara luas, hanya berlaku pada keadaan yang sempit. Ikatan tiga pusat juga tidak dapat diterapkan menggunakan konvensi di atas.
Atom bakhidrogen
Dalam penyelesaian persamaan Schrödinger, yang bersifat non-relativistik, orbital atom bakhidrogen merupakan eigenfungsi dari operator momentum sudut satu-elektron L dan komponen "z"-nya "L". Suatu orbital atom bakhidrogen secara unik diidentifikasi melalui nilai bilangan kuantum utama "n", bilangan kuantum momentum sudut "l", serta bilangan kuantum magnetik "m". Eigennilai energinya tidak bergantung pada "l" atau "m", namun hanya bergantung pada "n". Karena itu, harus ditambahkan dua bilangan kuantum spin bernilai "m" = ±½, memberi tempat bagi prinsip Aufbau. Prnsip ini membatasi nilai yang diizinkan bagi empat bilangan kuantum dalam konfigurasi elektron dari atom banyak-elektron. Dalam atom bakhidrogen seluruh orbital terdegenerasi dengan "n" dan "l" tetap, "m" dan "s" bervariasi dalam berbagai nilai untuk membentuk suatu kelopak atom.
Massa
Dalam ilmu fisika, kita dapat secara konseptual membedakan paling tidak tujuh corak "massa" ataupun tujuh fenomena fisika yang dapat dijelaskan menggunakan konsep "massa":Biasanya, massa objek diukur dengan kilogram, yang didefinisikan sebagai massa "prototipe kilogram internasional" berupa silinder paduan logam platina yang disimpan di International Bureau of Weights and Measures di Perancis. Meski begitu, prototipe ini pastinya tidak mungkin digunakan untuk mengukur massa atom dan partikel. Maka, lebih murah untuk mengukur massa sebuah atom dengan membandingkannya dengan atom lainnya, maka ilmuwan mengembangkan satuan massa atom (atau Dalton). Menurut definisinya, 1 u adalah 1/12 massa sebuah atom karbon-12 dan atom karbon-12 memiliki massa pasti 12 u. Definisi ini masih mungkin berubah karena adanya pengajuan redefinisi satuan dasar SI, yang akan meninggalkan satuan Dalton.
Nomor atom
Nomor atom adalah angka yang menunjukkan jumlah proton dalam inti atom. Secara tradisi, nomor atom dilambangkan dengan simbol Z. Karena nomor atom setiap unsur kimia unik, nomor atom dipakai untuk mengidentifikasi unsur kimia. Misalnya angka atom hidrogen adalah 1 (satu) - artinya Hidrogen memiliki proton sejumlah satu.
Teori atom
Teori kuantum merevolusi fisika di awal abad ke-20, ketika Max Planck dan Albert Einstein mendalilkan bahwa energi cahaya dipancarkan atau diserap dalam jumlah diskret yang diketahui sebagai kuanta (tunggal, "kuantum"). Pada tahun 1913, Niels Bohr memasukkan ide ini ke dalam model atom Bohr, di mana sebuah elektron hanya bisa mengorbit inti dalam orbit lingkaran tertentu dengan momentum sudut dan energi tetap, jarak dari inti (yaitu, jari-jari atom) sebanding dengan energinya. Dengan model ini elektron tidak bisa bergerak spiral ke dalam inti karena tidak kehilangan energi secara terus menerus; sebaliknya, hal itu hanya bisa membuat "lompatan kuantum" seketika antar tingkat energi yang ditetapkan. Ketika ini terjadi, cahaya dipancarkan atau diserap pada frekuensi yang sebanding dengan perubahan energi (maka penyerapan dan emisi cahaya merupakan spektrum diskrit).
Atom
Proton dan elektron yang stabil muncul satu detik setelah kejadian Dentuman Besar. Dalam masa waktu tiga menit sesudahnya, nukleosintesis Dentuman Besar kebanyakan menghasilkan helium, litium, dan deuterium, dan mungkin juga beberapa berilium dan boron. Atom pertama (dengan elektron yang terikat dengannya) secara teoretis tercipta 380.000 tahun sesudah Dentuman Besar, yaitu ketika alam semesta yang mengembang cukup dingin untuk mengizinkan elektron-elektron terikat pada inti atom. Sejak saat itulah, inti atom mulai bergabung dalam bintang-bintang melalui proses fusi nuklir dan menghasilkan unsur-unsur yang lebih berat sampai dengan besi.
Atom
Ukuran atom sangatlah kecil, sedemikian kecilnya lebar satu helai rambut dapat menampung sekitar 1 juta atom karbon. Satu tetes air pula mengandung sekitar 2 atom oksigen. Intan satu karat dengan massa 2 kg mengandung sekitar 10 atom karbon. Jika sebuah apel diperbesar sampai seukuran besarnya Bumi, maka atom dalam apel tersebut akan terlihat sebesar ukuran apel awal tersebut.
Sejarah sains
Leucippus (abad ke-5 SM) memperkenalkan Atomisme, teori bahwa semua materi terbuat dari unit-unit yang tak terpisahkan dan kekal yang disebut atom.
Ini dikembangkan lagi oleh muridnya Democritus.
Jumlah zat
Jumlah zat adalah besaran pokok fisika yang mengukur jumlah cuplikan zat elementer yang dapat berupa elektron, atom, ion, molekul, atau partikel tertentu. Satuan SI untuk jumlah zat ini adalah mol yang didefinisikan sebagai jumlah atom dalam elemen carbon-12 seberat 12 g. 1 mol mempunyai atom dari bahan murni yang diukur, yang sering dikenal sebagai bilangan Avogadro.
Atom
Para kimiawan biasanya menggunakan satuan mol untuk menyatakan jumlah atom. Satu mol didefinisikan sebagai jumlah atom yang terdapat pada 12 gram persis karbon-12. Jumlah ini adalah sekitar 6,022, yang dikenal pula dengan nama tetapan Avogadro. Dengan demikian suatu unsur dengan massa atom 1 u akan memiliki satu mol atom yang bermassa 0,001 kg. Sebagai contohnya, Karbon memiliki massa atom 12 u, sehingga satu mol karbon atom memiliki massa 0,012 kg.
Inti atom
Pusat dari atom disebut inti atom atau nukleus. Inti atom terdiri dari proton dan neutron. Banyaknya proton dalam inti atom disebut nomor atom, dan menentukan elemen dari suatu atom.
Spektroskopi emisi atom
Spektroskopi emisi atom (en: Atomic emission spectroscopy, AES) adalah suatu metode analisis kimia yang menggunakan intensitas cahaya yang dipancarkan dari nyala api, plasma, atau percikan listrik pada panjang gelombang tertentu untuk menentukan kuantitas suatu unsur dalam sampel. Panjang gelombang garis spektrum atom memberikan identitas unsur, sementara intensitas emisinya proporsional dengan jumlah atom unsur tersebut.
Stoikiometri
Dalton mengenali bahwa penting untuk menentukan massa setiap atom karena massanya bervariasi untuk setiap jenis atom. Atom sangat kecil sehingga tidak mungkin menentukan massa satu atom. Maka ia memfokuskan pada nilai relatif massa dan membuat tabel massa atom (gambar 1.3) untuk pertamakalinya dalam sejarah manusia. Dalam tabelnya, massa unsur teringan, hidrogen ditetapkannya satu sebagai standar (H = 1). Massa atom adalah nilai relatif, artinya suatu rasio tanpa dimensi. Walaupun beberapa massa atomnya berbeda dengan nilai modern, sebagian besar nilai-nilai yang diusulkannya dalam rentang kecocokan dengan nilai saat ini. Hal ini menunjukkan bahwa ide dan percobaannya benar.
Atom
Energi yang diperlukan untuk melepaskan ataupun menambah satu elektron (energi pengikatan elektron) adalah lebih kecil daripada energi pengikatan nukleon. Sebagai contohnya, hanya diperlukan 13,6 eV untuk melepaskan elektron dari atom hidrogen. Bandingkan dengan energi sebesar 2,3 MeV yang diperlukan untuk memecah inti deuterium. Atom bermuatan listrik netral oleh karena jumlah proton dan elektronnya yang sama. Atom yang kekurangan ataupun kelebihan elektron disebut sebagai ion. Elektron yang terletak paling luar dari inti dapat ditransfer ataupun dibagi ke atom terdekat lainnya. Dengan cara inilah, atom dapat saling berikatan membentuk molekul.
Orbit
Pada saat struktur atom pertama di selidiki pada awal abad 20, atom di gambarkan sebagai tata surya kecil yang di ikat dengan Gaya Coulomb. Model ini tidak sejalan dengan elektrodimanika dan model ini secara perlahan diperbaiki sejalan dengan perubahan teori kuantum. Akan tetapi, masih ada istilah peninggalan "orbit" untuk menggambarkan keberadaan energi elektron dalam mengitari nukleus atom.
Atom
Setiap partikel elementer mempunyai sifat mekanika kuantum intrinsik yang dikenal dengan nama spin. Spin beranalogi dengan momentum sudut suatu objek yang berputar pada pusat massanya, walaupun secara kaku partikel tidaklah berperilaku seperti ini. Spin diukur dalam satuan tetapan Planck tereduksi (ħ), dengan elektron, proton, dan neutron semuanya memiliki spin ½ ħ, atau "spin-½". Dalam atom, elektron yang bergerak di sekitar inti atom selain memiliki spin juga memiliki momentum sudut orbital, manakala inti atom memiliki momentum sudut pula oleh karena spin nuklirnya sendiri.
Materi
Sebelum abad ke-20, istilah "materi" hanya termasuk "materi biasa" yang terdiri dari atom-atom, dan belum termasuk fenomena-fenomena energi lainnya seperti cahaya dan suara. Konsep ini bisa digeneralisasikan dari atom-atom hingga objek manapun yang memiliki massa sampai mencapai ke tahap istirahatnya (Energi diam), tetapi ini diragukan karena massa dari sebuah objek dapat timbul (mungkin yang tak bermassa) dari faktor gerakan dan interaksi energi. Jadi, dalam Ilmu Fisika sampai hari ini, materi tidak mempunyai arti yang universal, atau tidak juga konsep yang fundamentil. Materi juga digunakan dengan bebas sebagai istilah umum untuk substansi yang melengkapi benda fisik yang bisa diobservasi.
Teori atom
Dalam kimia dan fisika, teori atom adalah teori ilmiah sifat alami materi, yang menyatakan bahwa materi tersusun atas satuan diskret yang disebut atom. Ini dimulai dari konsep filosofis pada masa Yunani kuno dan menjadi aliran ilmiah utama di awal abad ke-19, ketika diungkap dalam bidang kimia. Ilmu kimia ini membuktikan bahwa materi memang berperilaku seperti jika ia tersusun atas atom-atom.
Jari-jari van der Waals
Volume van der Waals, "V", juga disebut volume atom atau volume molekul, adalah sifat atom yang paling langsung berhubungan dengan jari-jari van der Waals. Ia adalah volume "yang terisi" oleh atom sendiri (atau molekul). Volume van der Waals dapat dihitung jika jari-jari van der Waals (dan, untuk molekul, jarak dan sudut antaratom) diketahui. Untuk atom tunggal berbentuk bola, ini adalah volume bola yang jari-jarinya adalah jari-jari van der Waals dari atom tersebut:
Inti atom
Jumlah proton dan netron menentukan tipe dari nukleus atau inti atom. Proton dan neutron hampir memiliki massa yang sama, dan kombinasi jumlah, jumlah massa, rata-rata sama dengan massa atomik sebuah atom. Kombinasi massa dari elektron sangat kecil secara perbandingan terhadap massa nukleus, di karenakan berat dari proton dan neutron hampir 2000 kali massa elektron.
Atom
Pada tahun 1950-an, perkembangan pemercepat partikel dan detektor partikel mengizinkan para ilmuwan mempelajari dampak-dampak dari atom yang bergerak dengan energi yang tinggi. Neutron dan proton kemudian diketahui sebagai hadron, yaitu komposit partikel-partikel kecil yang disebut sebagai kuark. Model-model standar fisika nuklir kemudian dikembangkan untuk menjelaskan sifat-sifat inti atom dalam hal interaksi partikel subatom ini.