El concepto de carga eléctrica es fundamental para la estructura de un átomo. Entonces, primero debes mostrar la existencia de carga positiva y negativa, lo positivo atrae a lo negativo, pero también lo positivo cancela a lo negativo. Esto se puede hacer con experimentos electrostáticos estándar que usan objetos comunes y cotidianos, como frotar un globo sobre el cabello de alguien. No es necesario entrar en cargas inducidas, ya que no son relevantes para la estructura atómica.
El concepto de una partícula indivisible también es central. Esto puede enseñarse comparando un rodamiento de bolas naranja con uno pequeño, imaginando que el rodamiento de bolas no puede ser aplastado o cortado en 2 o más piezas. Luego explicas que alguna vez se pensó que los átomos eran indivisibles, pero ahora sabemos que consisten en tres tipos de partículas indivisibles. Ahora necesita pequeños rodamientos de bolas de tres colores diferentes; rojo para los protones, azul para los neutrones y negro para los electrones. Puede agrupar los rojos y los azules, y decir que así es como están organizados y que la mezcla se llama núcleo. Luego puede decir que los negros, los electrones, se mueven alrededor del núcleo a distancias bastante grandes. Luego puede decir que un electrón tiene una carga negativa que es exactamente igual a la carga positiva de un protón, y que los neutrones no tienen carga, es decir, son neutrales. Entonces puedes decir que todos los átomos son neutrales en general, entonces, si ponemos 10 protones en el núcleo, ¿cuántos electrones debe tener el átomo?
La última parte es lo más difícil de superar. Se podría decir que los electrones se mueven alrededor del núcleo como si fueran ondas. No hay una buena analogía de esto. Luego puede decir que los electrones solo se mueven en órbitas que se unen, cuando el electrón forma una órbita. Las órbitas que no se unen no se usan. Luego puede explicar que diferentes órbitas tienen diferentes energías, es decir, mover un electrón de una órbita cercana al núcleo a una que está más lejos necesita un empujón , lo que le da al electrón una energía más alta. Al igual que cuando empujas algo móvil (por ejemplo, un automóvil de juguete), le das más energía de movimiento (energía cinética).
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Ahora, un concepto aún más difícil, pero también vital, es que cada órbita posible (u orbital) solo puede tener un máximo de 2 electrones antes de que se llene, más bien como una cama que solo puede contener 2 personas. El siguiente punto importante es que un átomo siempre trata de tener la energía más baja posible que pueda tener (un juguete de cuerda enrollado siempre se agota, si se le permite. Hay muchos otros ejemplos simples). Entonces, los electrones siempre se encuentran en los orbitales de energía más baja, que son los más cercanos al núcleo. Los átomos se comportan como si fueran sólidos porque los electrones más alejados del núcleo no pueden forzarse hacia un orbital inferior, porque estos orbitales ya se han llenado. Sin embargo, finalmente podría señalar que un átomo es principalmente un espacio vacío.
