El átomo es la unidad fundamental de la materia y está compuesto por un núcleo central de protones y neutrones rodeado por electrones. Los átomos de un mismo elemento químico tienen el mismo número de protones pero pueden variar en el número de neutrones. Aunque microscópicos, los átomos son lo suficientemente grandes como para exhibir propiedades cuánticas y su comportamiento solo puede ser explicado mediante la física cuántica.

1. El átomo es la parte más pequeña de la materia que tiene propiedades de un elemento
químico.1 Cada sólido, líquido, gas y plasma se compone de átomos neutros
o ionizados. Los átomos son microscópicos; los tamaños típicos son alrededor de
100 pm (diez mil millonésima parte de un metro).2 No obstante, los átomos no tienen
límites bien definidos y hay diferentes formas de definir su tamaño que dan valores
diferentes pero cercanos. Los átomos son lo suficientemente pequeños para que la
física clásica dé resultados notablemente incorrectos. A través del desarrollo de la
física, los modelos atómicos han incorporado principios cuánticos para explicar y
predecir mejor su comportamiento. El término proviene
del latín atŏmus, calco del griego ἄτομον (átomon) ἄτομος, unión de α (a, que significa
«sin»), y τόμος (tómos, «sección»), que literalmente es «que no se puede cortar,
indivisible»,3 y fue el nombre que se dice les dio Demócrito de Abdera, discípulo
de Leucipo de Mileto, a las partículas que él concebía como las de menor tamaño
posible.4

2. Los protones y neutrones de un átomo se encuentran ligados en el núcleo
atómico, en la parte central del mismo. El volumen del núcleo es
aproximadamente proporcional al número total de nucleones, el número
másico A,12 lo cual es mucho menor que el tamaño del átomo, cuyo radio es
del orden de 105 fm o 1 ángstrom (Å). Los nucleones se mantienen unidos
mediante la fuerza nuclear, que es mucho más intensa que la fuerza
electromagnética a distancias cortas, lo cual permite vencer la repulsión
eléctrica entre los protones.13
Los átomos de un mismo elemento tienen el mismo número de protones,
que se denomina número atómico y se representa por Z. Los átomos de un
elemento dado pueden tener distinto número de neutrones: se dice
entonces que son isótopos. Ambos números conjuntamente determinan
el nucleido.

3. El núcleo atómico puede verse alterado por procesos muy
energéticos en comparación con las reacciones químicas. Los
núcleos inestables sufren desintegraciones que pueden
cambiar su número de protones y neutrones
emitiendo radiación. Un núcleo pesado puede fisionarse en
otros más ligeros en una reacción nuclear o espontáneamente.
Mediante una cantidad suficiente de energía, dos o más
núcleos pueden fusionarse en otro más pesado.
En átomos con número atómico bajo, los núcleos con una
cantidad distinta de protones y neutrones tienden a
desintegrarse en núcleos con proporciones más parejas, más
estables. Sin embargo, para valores mayores del número
atómico, la repulsión mutua de los protones requiere una
proporción mayor de neutrones para estabilizar el núcleo.

4. ¿Cómo se compone un átomo?
Los átomos están compuestos por un núcleo y uno o varios electrones (que
tienen carga negativa) alrededor de él. El núcleo está compuesto por partículas
llamadas protones y neutrones. Los protones tienen carga positiva y los neutrones
son neutros. Al conjunto de protones y neutrones se les llama nucleones.
Los protones y electrones se atraen entre sí por la fuerza
electromagnética (interacción que presentan las partículas cargadas con campos
eléctricos y magnéticos), mientras que los protones y neutrones se atraen entre sí
por la fuerza nuclear (fuerza que experimentan únicamente las partículas que
componen el núcleo atómico).
¿Cómo se combinan los átomos?
Los átomos pueden combinarse entre sí para formar enlaces químicos, lo que
ocurre cuando comparten de una u otra forma sus electrones. Los enlaces
químicos pueden ser covalentes, iónicos y metálicos, lo que origina compuestos
moleculares covalentes, redes iónicas o compuestos metálicos (aunque es
importante aclarar que ningún enlace químico es absolutamente covalente o
iónico). De esta forma, los átomos pueden combinarse para
formar moléculas sencillas como el agua, así como también para
formar macromoléculas complejas como proteínas, ADN y ARN.

5. Si bien los átomos se distinguen entre sí gracias a la configuración de sus
partículas, también es cierto que todos los átomos de un mismo elemento son
exactamente idénticos: los átomos de hidrógeno en el Sol son los mismos que los que
componen nuestro cuerpo, y los átomos de carbono en el cuerpo de un perro son
idénticos a los que componen un diamante. La diferencia está en la forma en que se
combinan los átomos para constituir los distintos compuestos químicos que componen
los órganos y sistemas de órganos en los seres vivientes, los materiales generados en
la industria, y toda la materia que compone el universo.