А́том (отдр.-греч.ἄτομος «неделимый^[1], неразрезаемый^[2]») — частицавещества микроскопических размеров и массы, наименьшая частьхимического элемента, являющаяся носителем его химических свойств^[1][3].

Атомы состоят изядра иэлектронов (точнее,электронного «облака»). Ядро атома состоит изпротонов инейтронов. Количество нейтронов в ядре может быть разным: от нуля до нескольких десятков. Если число электронов совпадает с числом протонов в ядре, то атом в целом оказывается электрически нейтральным. В противном случае он обладает некоторым положительным или отрицательным зарядом и называетсяионом^[1]. В некоторых случаях под атомами понимают только электронейтральные системы, в которых заряд ядра равен суммарному заряду электронов, тем самым противопоставляя их электрически заряженным ионам^[3][4].

Ядро, несущее почти всю (более чем 99,9 %) массу атома, состоит из положительнозаряженныхпротонов и незаряженныхнейтронов, связанных между собой при помощисильного взаимодействия. Атомы классифицируются по количеству протонов и нейтронов в ядре: число протонов Z соответствует порядковому номеру атомав периодической системе Менделеева и определяет его принадлежность к некоторому химическому элементу, а число нейтронов N — определённомуизотопу этого элемента. Единственный стабильный атом, не содержащий нейтронов в ядре — лёгкий водород (протий). Число Z также определяет суммарный положительный электрический заряд (Z×e) атомного ядра и число электронов в нейтральном атоме, задающее его размер^[5].

Атомы различного вида в разных количествах, связанныемежатомными связями, образуютмолекулы.

Понятие об атоме как о наименьшей неделимой частиматерии было впервые сформулированодревнеиндийскими идревнегреческими философами (см.:атомизм). ВXVII иXVIII векаххимикам удалось экспериментально подтвердить эту идею, показав, что некоторые вещества не могут быть подвергнуты дальнейшему расщеплению на составляющие элементы с помощью химических методов. Однако в концеXIX — началеXX векафизиками были открытысубатомные частицы и составная структура атома, и стало ясно, что реальная частица, которой было присвоено имя атома, в действительности не является неделимой.

Намеждународном съезде химиков в Карлсруэ (Германия) в 1860 году были приняты определения понятий молекулы и атома. Атом — наименьшая частица химического элемента, входящая в состав простых и сложных веществ.

• Кусочкиматерии.Демокрит полагал, что свойства того или иного вещества определяютсяформой,массой, и пр. характеристиками образующих его атомов. Так, скажем, у огня атомы остры, поэтому огонь способен обжигать, утвёрдых тел они шероховаты, поэтому накрепко сцепляются друг с другом, уводы — гладки, поэтому она способна течь. Дажедушачеловека, согласно Демокриту, состоит из атомов^[6].
• Модель атома Томсона 1904 г. (модель «Пудинг с изюмом»).Дж. Дж. Томсон предложил рассматривать атом как некоторое положительно заряженное тело с заключёнными внутри негоэлектронами. Была окончательно опровергнутаРезерфордом после проведённого им знаменитого опыта по рассеиваниюальфа-частиц.
• Ранняя планетарная модель атома Нагаоки. В 1904 году японский физикХантаро Нагаока предложил модель атома, построенную по аналогии с планетойСатурн. В этой модели вокруг маленького положительного ядра по орбитам вращались электроны, объединённые в кольца. Модель оказалась ошибочной.
• Планетарная модель атома Бора-Резерфорда. В 1911 году^[7] Эрнест Резерфорд, проделав ряд экспериментов, пришёл к выводу, что атом представляет собой подобиепланетной системы, в которой электроны движутся по орбитам вокруг расположенного в центре атома тяжёлого положительно заряженного ядра («модель атома Резерфорда»). Однако такое описание атома вошло в противоречие склассической электродинамикой. Дело в том, что, согласно классической электродинамике, электрон при движении сцентростремительным ускорением должен излучатьэлектромагнитные волны, а, следовательно, терятьэнергию. Расчёты показывали, что время, за которое электрон в таком атоме упадёт на ядро, совершенно ничтожно. Для объяснения стабильности атомовНильсу Бору пришлось ввестипостулаты, которые сводились к тому, что электрон в атоме, находясь в некоторых специальных энергетических состояниях, не излучает энергию («модель атома Бора-Резерфорда»). Необходимость введения постулатов Бора была следствием осознания того, что для описания атома классическая механика неприменима. Дальнейшее изучение излучения атома привело к созданиюквантовой механики, которая позволила объяснить подавляющее большинство наблюдаемых фактов.

Современная модель атома является развитием планетарной модели Бора-Резерфорда. Согласно современной модели, ядро атома состоит из положительно заряженныхпротонов и не имеющих заряданейтронов и окружено отрицательно заряженнымиэлектронами. Однако представления квантовой механики не позволяют считать, что электроны движутся вокруг ядра по сколько-нибудь определённым траекториям (неопределённость координаты электрона в атоме может быть сравнима с размерами самого атома).

Химические свойства атомов определяются конфигурациейэлектронной оболочки и описываютсяквантовой механикой. Положение атома втаблице Менделеева определяетсяэлектрическим зарядом его ядра (то есть количеством протонов), в то время как количество нейтронов принципиально не влияет на химические свойства; при этом нейтронов в ядре, как правило, больше, чем протонов (см.:атомное ядро). Если атом находится в нейтральном состоянии, то количество электронов в нём равно количеству протонов. Основная масса атома сосредоточена в ядре, а массовая доля электронов в общей массе атома незначительна (несколько сотых процента массы ядра).

Массу атома принято измерять ватомных единицах массы (дальтонах), равных1⁄12 от массы атома стабильногоизотопа углерода¹²C.

Хотя словоатом в первоначальном значении обозначало частицу, которая не делится на меньшие части, согласно научным представлениям он состоит из более мелких частиц, называемыхсубатомными частицами. Атом состоит изэлектронов,протонов, все атомы, кромеводорода-1, содержат такженейтроны.

Электрон является самой лёгкой из составляющих атом частиц смассой 9,11⋅10⁻³¹кг, отрицательнымзарядом иразмером, слишком малым для измерения современными методами^[8]. Эксперименты по сверхточному определению магнитного момента электрона (Нобелевская премия 1989 года) показывают, что размеры электрона не превышают10⁻¹⁸ м^[9][10].

Протоны обладают положительным зарядом и в 1836 раз тяжелее электрона (1,6726⋅10⁻²⁷ кг). Нейтроны не обладают электрическим зарядом и в 1839 раз тяжелее электрона (1,6749⋅10⁻²⁷ кг)^[11].

При этом масса ядра меньше суммы масс составляющих его протонов и нейтронов из-за явлениядефекта массы. Нейтроны и протоны имеют сравнимыйразмер, около 2,5⋅10⁻¹⁵м, хотя размеры этих частиц определены плохо^[12].

Встандартной модели элементарных частиц как протоны, так и нейтроны состоят из элементарных частиц, называемыхкварками. Наряду слептонами, кварки являются одной из основных составляющих материи. И первые и вторые являютсяфермионами. Существует шесть типов кварков, каждый из которых имеет дробный электрический заряд, равный +2⁄3 или (−1⁄3)элементарного. Протоны состоят из двухu-кварков и одногоd-кварка, а нейтрон — из одного u-кварка и двух d-кварков. Это различие объясняет разницу в массах и зарядах протона и нейтрона. Кварки связаны между собойсильными ядерными взаимодействиями, которые передаютсяглюонами^[13][14].

При описании электронов в атоме в рамкахквантовой механики обычно рассматривают распределениевероятности в 3n-мерном пространстве для системы n электронов.

Электроны в атоме притягиваются к ядру, между электронами также действуеткулоновское взаимодействие. Эти же силы удерживают электроны внутрипотенциального барьера, окружающего ядро. Для того чтобы электрон смог преодолеть притяжение ядра, ему необходимо получить энергию от внешнего источника. Чем ближе электрон находится к ядру, тем больше энергии для этого необходимо.

Электронам, как и другим частицам, свойствененкорпускулярно-волновой дуализм. Иногда говорят, что электрон движется поорбитали, что неверно.Состояние электронов описываетсяволновой функцией, квадрат модуля которой характеризует плотность вероятности нахождения частиц в данной точке пространства в данный момент времени, или, в общем случае,оператором плотности. Существует дискретный наборатомных орбиталей, которым соответствуют стационарные чистые состояния электронов в атоме.

Каждой орбитали соответствует свойуровень энергии. Электрон в атоме может перейти на уровень с большей энергией при столкновении данного атома с другим атомом, электроном, ионом, или же поглотивфотон соответствующей энергии. При переходе на более низкий уровень электрон отдаёт энергию путём излучения фотона, либо путём передачи энергии другому электрону (безызлучательный переход, удары второго рода). Как и в случае поглощения, при излучательном переходе энергия фотона равна разности энергий электрона на этих уровнях (см.:постулаты Бора). Частота испускаемого излученияν связана с энергией фотонаE соотношениемE = hν, гдеh —постоянная Планка.

По определению, любые два атома с одним и тем же числомпротонов в их ядрах относятся к одномухимическому элементу. Атомы с одним и тем же количеством протонов, но разным количествомнейтронов называютизотопами данного элемента. Например, атомы водорода всегда содержат один протон, но существуют изотопы без нейтронов (водород-1, иногда также называемыйпротием — наиболее распространённая форма), с одним нейтроном (дейтерий) и двумя нейтронами (тритий)^[15]. Известные элементы составляют непрерывный натуральный ряд по числу протонов в ядре, начиная с атома водорода с одним протоном и заканчивая атомомоганесона, в ядре которого 118 протонов^[16] Все изотопы элементовпериодической системы, начиная с номера 83 (висмут),радиоактивны^[17][18].

Поскольку наибольший вклад в массу атома вносят протоны и нейтроны, суммарное число этих частиц называютмассовым числом.Массу покоя атома часто выражают ватомных единицах массы (а. е. м.), которая также называетсядальтоном (Да). Эта единица определяется как1⁄12 часть массы покоя нейтрального атомауглерода-12, которая приблизительно равна 1,66⋅10⁻²⁴ г.^[19]Водород-1 — наилегчайший изотоп водорода и атом с наименьшей массой, имеет атомный вес около 1,007825 а. е. м.^[20] Масса атома приблизительно равна произведению массового числа на атомную единицу массы^[21] Самый тяжёлый стабильный изотоп —свинец-208^[17] с массой 207,9766521 а. е. м.^[22]

Так как массы даже самых тяжёлых атомов в обычных единицах (например, в граммах) очень малы, то в химии для измерения этих масс используютмоли. В одном моле любого вещества по определению содержится одно и то же число атомов (ровно 6,022 140 76⋅10²³). Это число (число Авогадро) выбрано таким образом, что если масса элемента равна 1 а. е. м., то моль атомов этого элемента будет иметь массу 1 г. Например,углерод имеет массу 12 а. е. м., поэтому 1 моль углерода весит 12 г.^[19]

Атомы не имеют отчётливо выраженной внешней границы, поэтому их размеры определяются по расстоянию между ядрами одинаковых атомов, которые образовалихимическую связь (ковалентный радиус) или по расстоянию до самой дальней из стабильных орбит электронов в электронной оболочке этого атома (радиус атома). Радиус зависит от положения атома в периодической системе, вида химической связи, числа ближайших атомов (координационного числа) иквантово-механического свойства, известного какспин^[23]. Впериодической системе элементов размер атома увеличивается при движении сверху вниз по столбцу и уменьшается при движении по строке слева направо^[24]. Соответственно, самый маленький атом — это атомгелия, имеющий радиус 32пм, а самый большой — атомцезия (225 пм)^[25]. Эти размеры в тысячи раз меньше длины волны видимогосвета (400—700нм), поэтому атомы нельзя увидеть воптический микроскоп. Однако отдельные атомы можно наблюдать с помощьюсканирующего туннельного микроскопа.

Малость атомов демонстрируют следующие примеры. Человеческий волос по толщине в миллион раз больше атома углерода^[26]. Одна капля воды содержит 2секстиллиона (2⋅10²¹) атомовкислорода, и в два раза больше атомовводорода^[27]. Одинкараталмаза с массой 0,2 г состоит из 10 секстиллионов атомовуглерода^[28]. Если бы яблоко можно было увеличить до размеровЗемли, то атомы достигли бы исходных размеров яблока^[29].

Учёные изХарьковского физико-технического института представили первые в истории науки снимки атома. Для получения снимков учёные использовалиэлектронный микроскоп, фиксирующий излучения и поля (field-emission electron microscope, FEEM). Физики последовательно разместили десятки атомов углерода в вакуумной камере и пропустили через них электрический разряд в 425 вольт. Излучение последнего атома в цепочке на фосфорный экран позволило получить изображение облака электронов вокруг ядра^[30].

У каждого химического элемента есть один или более изотопов с нестабильными ядрами, которые подверженырадиоактивному распаду, в результате чего атомы испускают частицы или электромагнитное излучение. Радиоактивность возникает, когда радиус ядра больше радиуса действия сильных взаимодействий (расстояний порядка 1фм^[31]).

Существуют три основные формы радиоактивного распада^[32][33]:

• Альфа-распад происходит, когда ядро испускает альфа-частицу — ядро атомагелия, состоящее из двух протонов и двух нейтронов. В результате испускания этой частицы возникает элемент с меньшим на дваатомным номером.
• Бета-распад происходит из-заслабых взаимодействий, и в результате нейтрон распадается на протон, электрон иантинейтрино, во втором случае на протон,позитрон инейтрино. Электрон и позитрон называют бета-частицами. Бета-распад увеличивает или уменьшает атомный номер на единицу. К бета-распаду относят и обратный процесс —электронный захват, когда один из протонов атомного ядра захватывает орбитальный электрон и превращается в нейтрон, испуская электронное нейтрино.
• Гамма-излучение происходит из-за перехода ядра в состояние с более низкой энергией с испусканием электромагнитного излучения. Гамма-излучение может происходить вслед за испусканием альфа- или бета-частицы после радиоактивного распада.

Каждый радиоактивный изотоп характеризуетсяпериодом полураспада, то есть временем, за которое распадается половина ядер образца. Этоэкспоненциальный распад, который вдвое уменьшает количество оставшихся ядер за каждый период полураспада. Например, по прошествии двух периодов полураспада в образце останется только 25 % ядер исходного изотопа^[31].

Элементарные частицы обладают внутренним квантовомеханическим свойством, известным какспин. Оно аналогичноугловому моменту объекта вращающегося вокруг собственногоцентра масс, хотя строго говоря, эти частицы являются точечными и нельзя говорить об их вращении. Спин измеряют в единицах приведённойпланковской постоянной (${\displaystyle \hslash }$), тогда электроны, протоны и нейтроны имеют спин, равный ½${\displaystyle \hslash }$. В атоме электроны обращаются вокругядра и обладаюторбитальным угловым моментом помимо спина, в то время как ядро само по себе имеет угловой момент благодаря ядерному спину^[34].

Магнитное поле, создаваемоемагнитным моментом атома, определяется этими различными формами углового момента, как и в классической физике вращающиеся заряженные объекты создают магнитное поле. Однако наиболее значительный вклад происходит от спина. Благодаря свойству электрона, как и всех фермионов, подчинятьсяправилу запрета Паули, по которому два электрона не могут находиться в одном и том жеквантовом состоянии, связанные электроны спариваются друг с другом, и один из электронов находится в состоянии со спином вверх, а другой — с противоположной проекцией спина — в состоянии со спином вниз. Таким образом магнитные моменты электронов сокращаются, уменьшая полный магнитный дипольный момент системы до нуля в некоторых атомах с чётным числом электронов^[35].

Вферромагнитных элементах, таких как железо, нечётное число электронов приводит к появлению неспаренного электрона и к ненулевому полному магнитному моменту. Орбитали соседних атомов перекрываются, и наименьшее энергетическое состояние достигается, когда все спины неспаренных электронов принимают одну ориентацию, процесс известный какобменное взаимодействие. Когда магнитные моменты ферромагнитных атомов выравниваются, материал может создавать измеримое макроскопическое магнитное поле.Парамагнитные материалы состоят из атомов, магнитные моменты которых разориентированы в отсутствие магнитного поля, но магнитные моменты отдельных атомов выравниваются при приложении магнитного поля^[35][36].

Ядро атома тоже может обладать ненулевым полным спином. Обычно притермодинамическом равновесии спины ядер ориентированы случайным образом. Однако для некоторых элементов (таких какксенон-129) возможно поляризовать значительную часть ядерных спинов для создания состояния с сонаправленными спинами — состояния называемогогиперполяризацией. Это состояние имеет важное прикладное значение вмагнитно-резонансной томографии^[37][38].

Электрон в атоме находится в связанном состоянии; находясь на возбуждённом уровне, он обладаетпотенциальной энергией, которая пропорциональна его расстоянию от ядра. Эта энергия обычно измеряется вэлектронвольтах (эВ), и максимальное её значение равно энергии, которую надо передать электрону, чтобы сделать его свободным (оторвать от атома). По мере перехода электрона (в атоме) на более низкие уровни потенциальная энергия уменьшается, но превращается не в кинетическую, а в энергию излучаемых фотонов. Согласно квантовомеханической модели атома связанный электрон может занимать только дискретный набор разрешённых энергетических уровней — состояний с определённой энергией. Наинизшее из разрешённых энергетических состояний называетсяосновным (потенциальная энергия равна нулю — электрон глубже падать уже не может), а все остальные — возбуждёнными^[39].

Для перехода электрона с одного энергетического уровня на другой нужно передать ему или отнять у него энергию. Эту энергию можно сообщить атому путём удара другой частицей либо путём поглощения или, соответственно, испусканияфотона, причём энергия этого фотона равна абсолютной величине разности энергий начального и конечного уровней электрона.Частота испускаемого излучения пропорциональна энергии фотона, поэтому переходы между разными энергетическими уровнями проявляются в различных областях электромагнитногоспектра^[40]. Каждый химический элемент имеет уникальныйспектр испускания, который зависит от заряда ядра, заполнения электронных подоболочек, взаимодействия электронов, а также других факторов^[41].

Когда излучение с непрерывным спектром проходит через вещество (например,газ илиплазму), некоторые фотоны поглощаются атомами или ионами, вызывая электронные переходы между энергетическим состояниями, разность энергий которых равна энергии поглощённого фотона. Затем эти возбуждённые электроны спонтанно возвращаются на уровень, лежащий ниже по шкале энергии, снова испуская фотоны. Испущенные фотоны излучаются не в том направлении, в каком падал поглощённый, а произвольно в телесном угле 4 пи стерадиан. В результате в непрерывном спектре появляются участки с очень низким уровнем излучения, то есть тёмные линии поглощения. Таким образом, вещество ведёт себя как фильтр, превращая исходный непрерывный спектр вспектр поглощения, в котором имеются серии тёмных линий и полос. При наблюдении с тех углов, куда не направлено исходное излучение, можно заметить излучение сэмиссионным спектром, испускаемое атомами.Спектроскопические измерения энергии, амплитуды и ширины спектральных линий излучения позволяют определить вид излучающего вещества и физические условия в нём^[42].

Более детальный анализ спектральных линий показал, что некоторые из них обладают тонкой структурой, то есть расщеплены на несколько близких линий. В узком смысле «тонкой структурой» спектральных линий принято называть их расщепление, происходящее из-заспин-орбитального взаимодействия междуспином и вращательным движением электрона^[43].

Взаимодействие магнитных моментов электрона и ядра приводит ксверхтонкому расщеплению спектральных линий, которое, как правило, меньше, чем тонкое.

Если поместить атом во внешнее магнитное поле, то также можно заметить расщепление спектральных линий на две, три и более компонент — это явление называетсяэффектом Зеемана. Он вызван взаимодействием внешнего магнитного поля с магнитным моментом атома, при этом в зависимости от взаимной ориентации момента атома и магнитного поля энергия данного уровня может увеличиться или уменьшиться. При переходе атома из одного расщеплённого состояния в другое будет излучаться фотон с частотой, отличной от частоты фотона при таком же переходе в отсутствие магнитного поля. Если спектральная линия при помещении атома в магнитное поле расщепляется на три линии, то такой эффект Зеемана называетсянормальным (простым). Гораздо чаще в слабом магнитном поле наблюдаетсяаномальный (сложный) эффект Зеемана, когда происходит расщепление на 2, 4 или более линий (аномальный эффект происходит из-за наличия спина у электронов). При увеличении магнитного поля вид расщепления упрощается, и аномальный эффект Зеемана переходит в нормальный (эффект Пашена — Бака)^[44]. Присутствиеэлектрического поля также может вызвать сравнимый по величине сдвиг спектральных линий, вызванный изменением энергетических уровней. Это явление известно какэффект Штарка^[45].

Если электрон находится в возбуждённом состоянии, то взаимодействие с фотоном определённой энергии может вызватьвынужденное излучение дополнительного фотона с такой же энергией — для этого должен существовать более низкий уровень, на который возможен переход, и разность энергий уровней должна равняться энергии фотона. При вынужденном излучении эти два фотона будут двигаться в одном направлении и иметь одинаковуюфазу. Это свойство используется влазерах, которые могут испускать когерентный пучок света в узком диапазоне частот^[46].

Внешняя электронная оболочка атома, если она не полностью заполнена, называется валентной оболочкой, а электроны этой оболочки называютсявалентными электронами. Число валентных электронов определяет то, как атом связывается с другими атомами посредствомхимической связи. Путём образования химических связей атомы стремятся заполнить свои внешние валентные оболочки^[47].

Чтобы показать повторяющиеся химические свойствахимических элементов, их упорядочивают в видепериодической таблицы. Элементы с одинаковым числом валентных электронов формируют группу, которая изображается в таблице в виде столбца (движение по горизонтальному ряду соответствуют заполнению валентной оболочки электронами). Элементы, находящиеся в самом правом столбце таблицы, имеют полностью заполненную электронами внешнюю оболочку, поэтому они отличаются крайне низкой химической активностью и называются инертными илиблагородными газами^[48][49].

Важным свойством атома является его склонность кдисперсионному притяжению. Происхождение дисперсионных сил было объяснено в 1930 годуФ. Лондоном.Межатомное взаимодействие возникает вследствие флуктуаций заряда в двух атомах, находящихся близко друг от друга. Поскольку электроны движутся, каждый атом обладает мгновенным дипольным моментом, отличным от нуля. Если бы флуктуацииэлектронной плотности в двух атомах были бы несогласованными, то не было бы результирующего притяжения между атомами. Однако мгновенный диполь на одном атоме наводит противоположно направленный диполь в соседнем атоме. Эти диполи притягиваются друг к другу за счёт возникновения силы притяжения, которая называется дисперсионной силой, или силой Лондона. Энергия такого взаимодействия прямо пропорциональна квадратуэлектронной поляризуемости атома α и обратно пропорциональна r⁶, где r — расстояние между двумя атомами^[50].

Деформационная поляризация проявляется в присущей атомам способности к упругой деформации их электронных оболочек под действием электромагнитных полей. Сегодняшнее понимание явления деформационной поляризации основано на представлениях о конечной упругости электронных оболочек атомов под действием электрического поля^[51]. Снятие внешнего электрического поля приводит к восстановлению электронной оболочки атома.

Деформация электронной оболочки атома приводит к смещению электронной плотности в атоме, что сопровождается образованием наведённого электрического дипольного момента μ. Дипольный момент равен произведению величины положительного заряда q на расстояние между зарядами L и направлен от отрицательного заряда к положительному μ=qL. В относительно слабых электрических полях наведённый дипольный момент пропорционален напряжённости электрического поля E. μ =α_eE, где α_e — электронная поляризуемость атома. Наибольшее значение электронной поляризуемости наблюдается у атомов щелочных металлов, а минимальное у атомов благородных газов.

При высоких значениях напряжённости приложенного электрического поля наблюдается необратимая деформация атома, сопровождающаяся отрывом электрона.

Происходит ионизация атома, атом отдаёт электрон и превращается в положительно заряженныйион —катион. Отрыв электрона от атома требует затраты энергии, называемой потенциалом ионизации или энергией ионизации.

Энергия ионизации атома сильно зависит от его электронной конфигурации. Изменение энергии отрыва первого электрона в зависимости от порядкового номера элемента приведено на рисунке.

Наименьшей энергией ионизации обладают атомы щелочных металлов, наибольшей — атомы благородных газов.

Для многоэлектронных атомов энергия ионизации I₁, I₂, I₃… соответствует отрыву первого, второго, третьего и т. д. электронов.

Атомы могут, в той или иной степени, присоединять добавочный электрон и превращаться в отрицательный ион —анион.

Энергетический эффект процесса присоединения к нейтральному атому (Э) принято называть энергией сродства к электрону:

Э + e^- → Э^-.

На рисунке представлена зависимость энергии сродства к электрону атомов от порядкового номера элемента. Наибольшим сродством к электрону обладают атомы галогенов (3—4 эВ).

Электроотрицательность атома (χ) — фундаментальное свойство атома смещать к себе общиеэлектронные пары в молекуле. Способность атома данного элемента к оттягиванию на себяэлектронной плотности по сравнению с другими элементами соединения зависит от энергии ионизации атома и его сродства к электрону. Согласно одному из определений (по Малликену) электроотрицательность атома (χ) может быть выражена как полусумма его энергии ионизации (i) и сродства к электрону (F):

${\displaystyle \chi =\frac{1}{2}(i+F)}$

Имеется около двадцати шкал электроотрицательности атома, в основу расчёта значений которых положены различные свойства веществ. Полученные значения разных шкал отличаются, но относительное расположение элементов в ряду электроотрицательностей примерно одинаково.

Детальный поиск взаимосвязи между шкалами электроотрицательности позволил сформулировать новый подход к выбору практической шкалы электроотрицательностей атомов^[53].

С момента вхождения человечества в атомную эру атом приобрёл и символический смысл. Чаще всего атом изображается в виде упрощённой модели Бора-Резерфорда. Однако встречаются и более усложнённые варианты изображения. Чаще всего изображение атома символизирует атомную энергетику («мирный атом»), ядерное оружие, ядерную физику, либо науку и научно-технический прогресс в целом.

• Физика атомов и молекул
• Молекула
• Электрон
• Протон
• Нейтрон

• Бете Г., Солпитер Э. Квантовая механика атомов с одним и двумя электронами. —М.: Физматгиз, 1960. — 562 с.
• Бейдер Р. Атомы в молекулах. Квантовая теория. М.: Мир, 2001. — 532 c.
• Веселов М. Г., Лабзовский Л. Н. Теория атома: Строение электронных оболочек. —М.: Наука, 1986. — 328 с. — [Архивировано 31 июля 2013 года.]
• Зоммерфельд А.Строение атома и спектры. Том 1 — М.: ГИТТЛ, 1956.
• Зоммерфельд А.Строение атома и спектры. Том 2 — М.: ГИТТЛ, 1956.
• Шпольский Э. В.Атомная физика. Том 2. Основы квантовой механики и строение электронной оболочки атома 4-е изд. — М.: Наука, 1974.

На английском языке

• Michael F. L’Annunziata. Handbook of Radioactivity Analysis. — 2003. —ISBN 0-12-436603-1.
• H. F. Beyer, V. P. Shevelko. Introduction to the Physics of Highly Charged Ions. — CRC Press, 2003. —ISBN 0-75-030481-2.
• Gregory R. Choppin, Jan-Olov Liljenzin, Jan Rydberg. Radiochemistry and Nuclear Chemistry. — Elsevier, 2001. —ISBN 0-75-067463-6.
• J. Dalton. A New System of Chemical Philosophy, Part 1. — London and Manchester: S. Russell, 1808.
• Wolfgang Demtröder. Atoms, Molecules and Photons: An Introduction to Atomic- Molecular- and Quantum Physics. — 1st ed. — Springer, 2002. —ISBN 3-540-20631-0.
• Richard Feynman. Six Easy Pieces. — The Penguin Group, 1995. —ISBN 978-0-140-27666-4.
• Grant R. Fowles. Introduction to Modern Optics. — Courier Dover Publications, 1989. —ISBN 0-48-665957-7.
• Mrinalkanti Gangopadhyaya. Indian Atomism: History and Sources. — Atlantic Highlands, New Jersey: Humanities Press, 1981. —ISBN 0-391-02177-X.
• David L. Goodstein. States of Matter. — Courier Dover Publications, 2002. —ISBN 0-48-649506-X.
• Edward Robert Harrison. Masks of the Universe: Changing Ideas on the Nature of the Cosmos. — Cambridge University Press, 2003. —ISBN 0-52-177351-2.
• Tatjana Jevremovic. Nuclear Principles in Engineering. — Springer, 2005. —ISBN 0-38-723284-2.
• James Lequeux. The Interstellar Medium. — Springer, 2005. —ISBN 3-540-21326-0.
• Z.-P. Liang, E. M. Haacke. Encyclopedia of Electrical and Electronics Engineering: Magnetic Resonance Imaging / J. G. Webster. — John Wiley & Sons, 1999. — Т. 2. — P. 412—26. —ISBN 0-47-113946-7.
• Malcolm H. MacGregor. The Enigmatic Electron. — Oxford University Press, 1992. —ISBN 0-19-521833-7.
• Oliver Manuel. Origin of Elements in the Solar System: Implications of Post-1957 Observations. — Springer, 2001. —ISBN 0-30-646562-0.
• Robert M. Mazo. Brownian Motion: Fluctuations, Dynamics, and Applications. — Oxford University Press, 2002. —ISBN 0-19-851567-7.
• Ian Mills, Tomislav Cvitaš, Klaus Homann, Nikola Kallay, Kozo Kuchitsu. Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry. — 2nd ed. — Oxford:International Union of Pure and Applied Chemistry, Commission on Physiochemical Symbols Terminology and Units, Blackwell Scientific Publications, 1993. —ISBN 0-632-03583-8.
• Richard Myers. The Basics of Chemistry. — Greenwood Press, 2003. —ISBN 0-31-331664-3.
• Michael J. Padilla, Ioannis Miaoulis, Martha Cyr. Prentice Hall Science Explorer: Chemical Building Blocks. — Upper Saddle River, New Jersey USA: Prentice-Hall, 2002. —ISBN 0-13-054091-9.
• Linus Pauling. The Nature of the Chemical Bond. — Cornell University Press, 1960. —ISBN 0-80-140333-2.
• Jeremy I. Pfeffer, Shlomo Nir. Modern Physics: An Introductory Text. — Imperial College Press, 2000. —ISBN 1-860-94250-4.
• Leonid Ivanovich Ponomarev. The Quantum Dice. — CRC Press, 1993. —ISBN 0-75-030251-8.
• J. Kenneth Shultis, Richard E. Faw. Fundamentals of Nuclear Science and Engineering. — CRC Press, 2002. —ISBN 0-82-470834-2.
• Robert Siegfried. From Elements to Atoms: A History of Chemical Composition. — DIANE, 2002. —ISBN 0-87-169924-9.
• Alan D. Sills. Earth Science the Easy Way. — Barron’s Educational Series, 2003. —ISBN 0-76-412146-4.
• Boris M. Smirnov. Physics of Atoms and Ions. — Springer, 2003. —ISBN 0-38-795550-X.
• Dick Teresi. Lost Discoveries: The Ancient Roots of Modern Science. — Simon & Schuster, 2003. — P. 213—214. —ISBN 0-74-324379-X.
• Graham Woan. The Cambridge Handbook of Physics. — Cambridge University Press, 2000. —ISBN 0-52-157507-9.
• Charles Adolphe Wurtz. The Atomic Theory. — New York: D. Appleton and company, 1881.
• Marco Zaider, Harald H. Rossi. Radiation Science for Physicians and Public Health Workers. — Springer, 2001. —ISBN 0-30-646403-9.
• Steven S. Zumdahl. Introductory Chemistry: A Foundation. — 5th ed. — Houghton Mifflin, 2002. —ISBN 0-618-34342-3.

• Атом в Физической энциклопедии
• Eden Francis. Atomic Size . Clackamas Community College (2002). Дата обращения: 9 января 2007. Архивировано 21 августа 2011 года.
• Craig C. Freudenrich. How Atoms Work . How Stuff Works. Дата обращения: 9 января 2007. Архивировано 21 августа 2011 года.
• The atom . Science aid+ (2007). — A guide to the atom for teens. Дата обращения: 9 января 2007. Архивировано 21 августа 2011 года.
• Atoms and Atomic Structure . Би-би-си (3 января 2006). Дата обращения: 11 января 2007. Архивировано 21 августа 2011 года.
• Physics 2000 . University of Colorado (3 января 2006). Дата обращения: 11 января 2008. Архивировано 21 августа 2011 года.
• Почему электрон не падает на ядро?Научный журнал ARI
• Украинские учёные впервые сфотографировали атом  (16 сентября 2009).
• Учёные изолировали, захватили и сфотографировали атом Рубидия 85  (1 октября 2010). Дата обращения: 1 октября 2010. Архивировано 2 февраля 2012 года.
• Строение атома
• Строение атома (учебный фильм)
• Спектры атомов . Дата обращения: 10 октября 2010. Архивировано 21 августа 2011 года.
• Структура атомов, учебный фильм . Дата обращения: 10 октября 2010. Архивировано 21 августа 2011 года.

• Атомы
• Атомная физика
• Основные положения и определения в химии

• Википедия:Cite web (заменить webcitation-архив: deadlink no)
• Википедия:Cite web (не указан язык)
• Страницы, использующие волшебные ссылки ISBN
• Статьи со ссылками на Викицитатник
• Статьи со ссылками на Викисклад