परमाणु संरचना और आवर्त सारणी

परमाणुओं की पहचान उनसे निकलने वाली रोशनी से की जा सकती है। डिस्चार्ज ट्यूब या फ्लेम टेस्ट में, रंग किसी पेंट की परत जैसा नहीं होता। यह परमाणु में मौजूद इलेक्ट्रॉनों से आता है, जो फोटॉन के रूप में ऊर्जा के खास पैकेट छोड़ते हैं। क्योंकि हर तत्व में इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा के खास स्तर होते हैं, इसलिए हर तत्व लगातार इंद्रधनुष के बजाय चमकीली रेखाओं का एक खास सेट बनाता है।

सबूत को पहचान से जोड़ने के लिए, कई तत्वों की चमकीली रेखाओं की स्थिति की तुलना करें और इस पैटर्न को किसी एक रंग के बजाय फिंगरप्रिंट की तरह समझें।

स्पेक्ट्रम से संरचना तक

एक रेखा तब दिखाई देती है जब कोई इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा अवस्था से निम्न ऊर्जा अवस्था में आता है और परमाणु $E=h\nu$ ऊर्जा वाला फोटॉन उत्सर्जित करता है। अनुमत ऊर्जाओं के बीच बड़ा अंतर होने पर उच्च आवृत्ति (frequency) वाला प्रकाश उत्पन्न होता है, जो अधिक नीला होता है। कम अंतर होने पर कम आवृत्ति वाला प्रकाश उत्पन्न होता है, जो अधिक लाल होता है। केवल कुछ निश्चित आवृत्तियों का दिखाई देना इस बात का प्रमाण है कि परमाणुओं में इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा निरंतर (continuous) न होकर क्वांटीकृत (quantized) होती है।

परमाणु का अधिकांश भाग खाली स्थान होता है, इसलिए इलेक्ट्रॉन की गति नाभिक के आकार की तुलना में नाभिक से काफी दूर होती है। नाभिक में लगभग सारा द्रव्यमान होता है क्योंकि इसमें प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं, जबकि इलेक्ट्रॉन का द्रव्यमान में योगदान बहुत कम होता है, लेकिन वे अपने आवेश और स्थानिक वितरण (spatial distribution) के माध्यम से बॉन्डिंग और रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता को नियंत्रित करते हैं।

कणों की गिनती बताने वाला नोटेशन

परमाणु संख्या $Z$ न्यूक्लियस में प्रोटॉन की संख्या होती है और यह एलिमेंट की पहचान तय करती है। द्रव्यमान संख्या $A$ न्यूक्लियॉन की कुल संख्या होती है, इसलिए $A=p+n$। आइसोटोप एक ही एलिमेंट का ऐसा एटम होता है जिसमें न्यूट्रॉन की संख्या अलग-अलग होती है, इसलिए आइसोटोप में $Z$ तो समान होता है लेकिन $A$ अलग-अलग होता है। आयन एक ऐसा एटम होता है जिस पर नेट चार्ज होता है क्योंकि उसने इलेक्ट्रॉन लिए या खोए होते हैं, इसलिए एलिमेंट्री चार्ज की यूनिट में $q=p-e$ होता है।

सिंबल और कणों की गिनती के बीच बदलने के लिए इन संबंधों का इस्तेमाल करें। (,^{23}{11}!Na) के लिए, $p=11$, $n=23-11=12$, और एक न्यूट्रल एटम में $e=11$ होता है। (,^{35}{17}!Cl^{-}) के लिए, $p=17$, $n=35-17=18$, और $-1$ चार्ज का मतलब है $e=p+1=18$। दोनों तरह से बदलने का अभ्यास करें और हमेशा जांचें कि $A$, $p+n$ के बराबर है और चार्ज $p-e$ से मेल खाता है।