Utvecklingen av vetenskaplig förståelse beträffande atomstruktur

Begreppet atom har skiftat från en filosofisk idé till en komplex matematisk modell genom århundraden av vetenskapliga undersökningar och experiment.

Tidiga filosofiska grunder

Omkring 400 fvt föreslog Demokritos att all materia är sammansatt av små, odelbara partiklar som kallas "atomer."
Denna tidiga hypotes var rent teoretisk och saknade empiriska bevis eller experimentell validering.
I nästan två årtusenden dominerade den aristoteliska synen att materia var kontinuerlig och sammansatt av fyra element (jord, luft, eld och vatten) naturfilosofin.

John Dalton publicerade den första moderna atomteorin 1803 och hävdade att varje kemiskt element består av unika, oförstörbara atomer med en specifik vikt.
J.J. Thomson identifierade elektronen 1897 med hjälp av katodstrålerör, vilket bevisade att atomer innehåller mindre, negativt laddade subatomära partiklar.
Ernest Rutherford utförde guldfolieexperimentet 1911, som visade att det mesta av en atoms massa är koncentrerad i en liten, positivt laddad kärna.
Niels Bohr förfinade atomstrukturen 1913 genom att föreslå att elektroner rör sig i fasta, cirkulära banor vid specifika energinivåer runt kärnan.
Erwin Schrödinger och Werner Heisenberg etablerade den kvantmekaniska modellen i mitten av 1920-talet och ersatte fasta banor med "orbitaler" eller sannolikhetsregioner.

Modellnamn	Primär upptäckt	Strukturbeskrivning
Solid Sphere Model	Atomviktsskillnader	En solid, enhetlig boll av materia utan inre komponenter.
Plum Pudding Modell	Elektroner	Negativt laddade partiklar inbäddade i en positiv "soppa."
Nukleär modell	Positiv kärna	Ett tätt centrum som innehåller mest massa, omgivet av tomt utrymme.
Planetmodell	Kvantiserade energinivåer	Elektroner som färdas i stabila, cirkulära banor på fasta avstånd.
Quantum Cloud Model	Våg-partikeldualitet	Elektroner som finns i matematiska sannolikhetszoner som kallas orbitaler.

Atomer är de minsta enheterna av ett grundämne som behåller sin kemiska identitet.
Kärnan innehåller protoner och neutroner, som står för den stora majoriteten av atomens massa.
Elektroner upptar utrymmet som omger kärnan och bestämmer hur atomen interagerar med andra.
Kemiska reaktioner involverar rörelse eller delning av elektroner mellan olika atomer snarare än att förändra själva atomerna.