Un átomo es la unidad constituyente más pequeña de la materia ordinaria que tiene las propiedades de un elemento químico. Cada sólido, líquido, gas y plasma está compuesto de átomos neutros o ionizados. Los átomos son muy pequeños; Los tamaños típicos son de alrededor de 100 picómetros (una diez billonésima parte de un metro, en la escala corta)
Los átomos son lo suficientemente pequeños como para intentar predecir su comportamiento utilizando la física clásica, como si fueran bolas de billar, por ejemplo, da predicciones notablemente incorrectas debido a los efectos cuánticos. A través del desarrollo de la física, los modelos atómicos han incorporado principios cuánticos para explicar y predecir mejor el comportamiento.
Cada átomo está compuesto por un núcleo y uno o más electrones unidos al núcleo. El núcleo está formado por uno o más protones y, por lo general, un número similar de neutrones. Los protones y los neutrones se llaman nucleones. Más del 99.94% de la masa de un átomo está en el núcleo. Los protones tienen una carga eléctrica positiva, los electrones tienen una carga eléctrica negativa y los neutrones no tienen carga eléctrica. Si el número de protones y electrones es igual, ese átomo es eléctricamente neutro. Si un átomo tiene más o menos electrones que protones, entonces tiene una carga general negativa o positiva, respectivamente, y se llama ion.
Los electrones de un átomo son atraídos a los protones en un núcleo atómico por esta fuerza electromagnética. Los protones y los neutrones en el núcleo son atraídos entre sí por una fuerza diferente, la fuerza nuclear, que generalmente es más fuerte que la fuerza electromagnética que repele los protones cargados positivamente entre sí. Bajo ciertas circunstancias, la fuerza electromagnética repelente se vuelve más fuerte que la fuerza nuclear, y los nucleones pueden ser expulsados del núcleo, dejando un elemento diferente: la desintegración nuclear que resulta en la transmutación nuclear.
El número de protones en el núcleo define a qué elemento químico pertenece el átomo: por ejemplo, todos los átomos de cobre contienen 29 protones. El número de neutrones define el isótopo del elemento. El número de electrones influye en las propiedades magnéticas de un átomo. Los átomos pueden unirse a uno o más átomos por enlaces químicos para formar compuestos químicos como las moléculas. La capacidad de los átomos para asociarse y disociarse es responsable de la mayoría de los cambios físicos observados en la naturaleza y es el tema de la disciplina de la química.
