Najmniejszym elementem pierwiastka chemicznego zachowującą takie same właściwości fizyczne

i chemiczne jest atom. Złożony jest on z dodatnio naładowanego kulistego jądra, bardzo małego, bo ok. 100 razy od atomu, ale skupiającego prawie całą masę. Jądro posiada nukleony: protony o elementarnym ładunku dodatnim (jego wartość to 1,6*10-19C) oraz masie ok. 1u (1,647 10-27g), i neutrony, nie niosące ładunku o masie ok. 1u (1,675*10 –27). Wokół jądra znajdują się bardzo lekkie elektrony (o masie ok. 2000 razy mniejszej

od protonu), posiadające elementarny ładunek ujemny. Tworzą one tzw. chmurę elektronową.

Atomy różnych pierwiastków różnią się liczbą atomową, (Z), która wskazuje na liczbę protonów bądź elektronów.

Ten sam pierwiastek może posiadać różną liczbę neutronów w jądrze atomowym i mówimy wtedy o jego izotopach. Wodór posiada 3 izotopy: prot, deuter i tryt, które maja odpowiednio 0, 1, 2 neutrony.

Ilość neutronów wskazuje liczba masowa (A) stanowiąca właśnie sumę protonów i neutronów.

Odmiany pierwiastka o identycznej liczbie masowej i atomowej noszą nazwę nuklidów.

Elektrony rozmieszczone są na powłokach, które z kolei składają się z podpowłok. Poniższy wzór pozwala obliczyć maksymalną ilość elektronów na określonej powłoce:

2n2, gdzie:

n - numer powłoki

Powłoki oznacza się kolejno literami: K L M N O P Q

Podpowłoki oznacza się kolejno: s p d f

Maksymalna liczba elektronów na podpowłokach wynosi:

Podpowłoka

Maksymalna liczba

elektronów

s

2

p

6

d

10

f

14

W obrębie powłoki mamy następujące podpowłoki:

Powłoka

Podpowłoki

K

s

L

s, p

M

s, p, d

N

s, p, d, f

Sposób rozmieszczenia elektronów na powłokach czy tez podpowłokach nazywa się konfiguracją elektronową

i determinuje własności fizyczne i chemiczne danego pierwiastka.

Pierwiastki w układzie okresowym ułożone są według wzrastających liczb atomowych, a ich własności fizyczne i chemiczne powtarzają się w sposób okresowy.

Pierwiastki leżące w jednym okresie maja jednakową liczbę powłok elektronowych, numer okresu wskazuje liczbę powłok, a w tej samej grupie zwierają taka samą liczbę elektronów na ostatniej powłoce (walencyjnej).