Das Wort 'Atom' geht auf den griechischen Philosophen Demokrit zurück und bedeutet soviel wie 'unteilbar'. Die Vorstellung von der Unteilbarkeit der Atome, also der kleinsten Einheit von Materie, ist damit weit über 2400 Jahre alt. Trotz der Begriffsherkunft sind Atome jedoch nicht unteilbar. Zwar gerät die Chemie an ihre Grenzen, mit modernen physikalischen Methoden, wie etwa der Kernspaltung, ist die Teilung von Atomen heutzutage möglich.

Das sich bereits antike Philosophen mit der Frage beschäftigten, aus was wir Menschen, Tiere oder Pflanzen eigentlich bestehen, ist ein eindeutiger Fingerzeig auf den anthropologischen Wunsch, das Universum in seinen Grundzügen zu verstehen. Und das funktioniert am besten, wenn man die einzelnen Komponenten kennt, aus denen dieses Universum besteht. Im Laufe der Geschichte trugen u.a. John Dalton, Ernest Rutherford, Niels Bohr, Enrico Fermi und Albert Einstein maßgeblich zur Atomforschung bei.

Vereinfacht ausgedrückt: Atome sind die Grundbausteine, aus denen alles Existente (die sogenannte Materie) besteht. Lange Zeit war es nicht möglich, Atome direkt zu beobachten, sodass deren Existenz allein auf theoretischer Basis angenommen wurde. Mittlerweile sind hochauflösende Elektronenmikroskope in der Lage, selbst einzelne Atome sichtbar zu machen. Dies stellt einen enormen Schritt für die Naturwissenschaften, insbesondere die Chemie und die Physik, dar.

Ein Barren aus purem Gold besteht aus mehr identischen Atomen, als Menschen auf der Erde leben. Ein Barren aus Silber besteht ebenfalls aus Milliarden gleicher Atome. Es muss also ein Unterscheidungsmerkmal bzw. eine Eigenschaft des Atoms geben, die bestimmt, ob es sich um ein Gold-, oder ein Silberatom handelt. Bevor diese Frage aufgelößt wird, folgt zunächst der allgemeine Aufbau eines Atoms:

Jedes Atom besteht aus einem Atomkern und einer Atomhülle. Der Atomkern enthält ca. 99,9% der Atommasse und besteht aus positiv geladenen Protonen und neutral geladenen Neutronen. Die Atomhülle macht die übrigen 0,01% der Masse aus. Sie besteht aus negativ geladenen Elektronen. Da die Anzahl der Protonen im Atomkern identisch ist mit der Anzahl der Elektronen in der Atomhülle, sind Atome elektrisch neutral.

Um welches chemische Element es sich letztendlich bei einem speziellen Atom handelt, bestimmt die Anzahl der Protonen im Atomkern. Im Periodensystem der Elemente ist die Anzahl der Protonen ganz leicht anhand der Ordnungszahl des jeweiligen Elements abzulesen. Ergo verfügt Gold über 79 Protonen und Silber über 47 Protonen. Wie eben schon erwähnt, entspricht die Anzahl der Protonen, denen der Elektronen. Die Zahl der Elektronen ist mit denen der Protonen also ident (Gold mit 79 Elektronen; Silber mit 47 Elektronen).

Demokritsches Teilchenmodell
Dalton-Atommodell
Thomsonsches Atommodell
Rutherfordsches Atommodell
Bohrsches Atommodell
Schalenmodell
Orbitalmodell