Atom: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
terjemahan dari wikipedia inggris |
Pengayaan informasi sumber, doi: 10.1002/andp.19053220806 |
||
| (401 revisi antara oleh lebih dari 100 100 pengguna tak ditampilkan) | |||
Baris 1:
{{Infobox
| above = Atom helium
| abovestyle = background-color:gray;
| headerstyle = background-color:gray;
| image = [[Berkas:Helium atom QM.svg|300px|ka|Helium atom ground state.]]
| caption = Ilustrasi atom [[helium]] yang memperlihatkan [[inti atom]] (merah muda) dan distribusi [[awan elektron]] (hitam). Inti atom (kanan atas) berbentuk simetris bulat, walaupun untuk inti atom yang lebih rumit ia tidaklah selalu demikian.
| header1 = Klasifikasi
| data2 = Satuan terkecil unsur kimia
| header3 = Sifat-sifat
| label4 = [[massa atom|Kisaran massa]]
| data4 = 1,67{{Esp|−27}}sampai dengan 4,52{{Esp|−25}}kg
| label5 = [[Muatan listrik]]
| data5 = nol (netral) ataupun muatan [[ion]]
| label6 = Kisaran [[diameter]]
| data6 = 62 [[Pikometer|pm]] ([[Helium|He]]) sampai dengan 520 pm ([[Sesium|Cs]])
| label7 = [[Partikel subatom|Komponen]]
| data7 = [[Elektron]] dan [[inti atom]] yang terdiri dari [[proton]] dan [[neutron]]
}}
{{portalkimia}}
'''Atom''' adalah bagian yang sangat kecil dari segala sesuatu di alam semesta ([[materi]]), yang terdiri atas [[inti atom]] serta [[elektron]]-elektron yang mengelilingi inti atom. Inti atom terdiri atas [[neutron]] dan [[proton]] (di mana jumlah proton dalam atom menentukan [[Daftar unsur menurut nomor atom|jenis dari sebuah atom]], misal atom oksigen terdiri dari 8 proton, dan atom karbon terdiri dari 6 proton). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh [[gaya elektromagnetik]] di mana proton yang bermuatan positif di inti atom menarik elektron yang bermuatan negatif di sekelilingnya (sama seperti magnet yang menarik magnet yang lain).
Inti atom juga terdiri dari [[neutron]] yang bermuatan [[wikt:netral|netral]] (kecuali pada inti atom [[Hidrogen-1]], yang tidak mempunyai neutron). Atom-atom bisa berikatan satu sama lain yang mana atom-atom berikatan itu kemudian dinamakan [[molekul]]). Sebuah molekul bisa terdiri dari atom dengan jenis yang sama (misal sebuah atom oksigen berikatan dengan satu atom oksigen lain untuk membentuk molekul oksigen / O2) atau atom-atom dengan jenis yang berbeda (misal sebuah atom oksigen dengan 2 buah atom hidrogen bergabung untuk membentuk molekul air / H2O). Atom yang mengandung jumlah proton dan elektron yang sama bersifat netral, sedangkan yang mengandung jumlah proton dan elektron yang berbeda bersifat positif atau negatif dan disebut sebagai [[ion]]. Atom dikelompokkan berdasarkan jumlah proton dan neutron yang terdapat pada inti atom tersebut. Jumlah proton pada atom menentukan [[unsur kimia]] atom tersebut, dan jumlah [[neutron]] menentukan [[isotop]] unsur tersebut.
Istilah atom berasal dari kata sifat [[Bahasa Yunani]] ἄτομος (átomos, "tak terbagi”) sehingga atom berarti sesuatu yang tidak dapat dipotong atau dibagi-bagi lagi. Konsep atom sebagai komponen yang tak dapat dibagi-bagi lagi pertama kali diajukan oleh para filsuf [[India]] dan [[Yunani]]. Pada abad ke-17 dan ke-18, para [[kimiawan]] meletakkan dasar-dasar pemikiran ini dengan menunjukkan bahwa zat-zat tertentu tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi menggunakan metode-metode kimia. Selama akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, para [[fisikawan]] berhasil menemukan struktur dan komponen-komponen subatom di dalam atom, membuktikan bahwa 'atom' tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi. Prinsip-prinsip [[mekanika kuantum]] yang digunakan para fisikawan kemudian berhasil memodelkan atom.<ref name="unesa hhmamsotu3">{{cite web | first=Hans | last=Haubold | coauthors=Mathai, A. M. | year=1998 | url=http://www.columbia.edu/~ah297/unesa/universe/universe-chapter3.html | title=Microcosmos: From Leucippus to Yukawa | work=Structure of the Universe | publisher=Common Sense Science | accessdate=2008-01-17 | archive-date=2008-10-01 | archive-url=https://web.archive.org/web/20081001172401/http://www.columbia.edu/~ah297/unesa/universe/universe-chapter3.html | dead-url=yes }}</ref>
Dalam pengamatan sehari-hari, secara relatif atom dianggap sebuah objek yang sangat kecil yang memiliki massa yang secara proporsional kecil pula. Atom hanya dapat dipantau dengan menggunakan peralatan khusus seperti [[mikroskop gaya atom]]. Lebih dari 99,9% massa atom berpusat pada inti atom,<ref group="catatan">Kebanyakan isotop mempunyai jumlah nukleon lebih banyak dari jumlah elektron. Dalam kasus hydrogen-1, yang mempunyai satu elektron and satu nukleon, protonnya <math>\begin{smallmatrix}\frac{1836}{1837} \approx 0,9995\end{smallmatrix}</math>, atau 99,95% dari total massa atom.</ref> dengan proton dan neutron yang bermassa hampir sama. Setiap unsur paling tidak memiliki satu isotop dengan inti yang tidak stabil, yang dapat mengalami [[peluruhan radioaktif]]. Hal ini dapat mengakibatkan [[transmutasi nuklir|transmutasi]], yang mengubah jumlah proton dan neutron pada inti.<ref>{{cite web | author=Staff | date=2007-08-01 | url=http://www2.slac.stanford.edu/vvc/theory/nuclearstability.html | title=Radioactive Decays | publisher=Stanford Linear Accelerator Center, Stanford University | accessdate=2007-01-02 | archive-date=2009-06-07 | archive-url=https://web.archive.org/web/20090607115741/http://www2.slac.stanford.edu/vvc/theory/nuclearstability.html | dead-url=no }}</ref> Elektron yang terikat pada atom mengandung sejumlah [[aras energi]], ataupun [[orbital atom|orbital]], yang stabil dan dapat mengalami transisi di antara aras tersebut dengan menyerap ataupun memancarkan [[foton]] yang sesuai dengan perbedaan energi antara aras. Elektron pada atom menentukan sifat-sifat kimiawi sebuah unsur, dan memengaruhi sifat-sifat [[magnetisme|magnetis]] atom tersebut.
== Sejarah ==
{{main|Teori atom|Atomisme}}
Konsep bahwa materi terdiri dari satuan-satuan terpisah yang tidak dapat dibagi lagi menjadi satuan yang lebih kecil telah ada selama satu [[milenium]]. Namun, pemikiran tersebut masihlah bersifat abstrak dan filosofis, daripada berdasarkan pengamatan [[empiris]] dan [[eksperimen]]. Secara filosofis, deskripsi sifat-sifat atom bervariasi tergantung pada budaya dan aliran filosofi tersebut, dan sering kali pula mengandung unsur-unsur spiritual di dalamnya. Walaupun demikian, pemikiran dasar mengenai atom dapat diterima oleh para ilmuwan ribuan tahun kemudian, karena ia secara elegan dapat menjelaskan penemuan-penemuan baru pada bidang kimia.<ref name=Ponomarev>Ponomarev (1993:14-15).</ref>
Referensi paling awal mengenai konsep atom dapat ditilik kembali kepada zaman [[Sejarah India|India kuno]] pada tahun 800 sebelum masehi,<ref name="isbn0415179955">{{en}} {{cite book
|title = Dictionary of World Philosophy
|author = A. Pablo Iannone
|isbn = 0-415-17995-5
|edition =
|year =
|page = 62
|publisher =
|url = http://books.google.com/books?id=7wBmBO3vpE4C&printsec=frontcover&dq=Dictionary+of+world+philosophy&hl=id&cd=1#v=onepage&q=The%20earliest%20version%20of%20atomism%20can%20be%20found%20in%20Jainism&f=false
|accessdate = 2010-06-09
|archive-date = 2023-03-27
|archive-url = https://web.archive.org/web/20230327112750/https://books.google.com/books?id=7wBmBO3vpE4C&printsec=frontcover&dq=Dictionary+of+world+philosophy&hl=id&cd=1#v=onepage&q=The%20earliest%20version%20of%20atomism%20can%20be%20found%20in%20Jainism&f=false
|dead-url = no
}}</ref> yang dijelaskan dalam naskah filsafat [[Jainisme]] sebagai ''anu'' dan ''paramanu''.<ref name="isbn0415179955" /><ref>{{en}} {{cite book
|title = A comparative history of ideas
|author = Hajime Nakamura
|isbn = 81-208-1004-x
|edition =
|year = 1992
|page = 145
|publisher = Shri Jainendra Press
|url = http://books.google.com/books?id=Gpulmza7BBYC&pg=PA145&dq=atomism+Indian&as_brr=3&hl=id&cd=4#v=onepage&q=atomism%20Indian&f=false
|accessdate = 2010-06-09
}}</ref> Aliran mazhab [[Nyaya]] dan [[Vaisesika]] mengembangkan teori yang menjelaskan bagaimana atom-atom bergabung menjadi benda-benda yang lebih kompleks.<ref>{{en}} {{cite book
|title = A comparative history of world philosophy: from the Upanishads to Kant
|author = Ben-Ami Scharfstein
|isbn = 0-7914-3683-7
|edition =
|year = 1998
|page = 189
|publisher = State University of New York Press
|url = http://books.google.com/books?id=iZQy2lu70bwC&lpg=PA189&dq=Vaisheshika%20atom%20anu%20paramanu&hl=id&pg=PA189#v=onepage&q=Vaisheshika%20atom%20anu%20paramanu&f=false
|accessdate = 2010-06-09
|archive-date = 2023-03-27
|archive-url = https://web.archive.org/web/20230327112829/https://books.google.com/books?id=iZQy2lu70bwC&lpg=PA189&dq=Vaisheshika+atom+anu+paramanu&hl=id&pg=PA189#v=onepage&q=Vaisheshika%20atom%20anu%20paramanu&f=false
|dead-url = no
}}</ref> Satu abad kemudian muncul Referensi mengenai atom di dunia Barat oleh [[Leukippos]], yang kemudian oleh muridnya [[Demokritos]] pandangan tersebut disistematiskan. Kira-kira pada tahun 450 SM, Demokritos menciptakan istilah ''átomos'' ({{lang-el|ἄτομος}}), yang berarti "tidak dapat dipotong" ataupun "tidak dapat dibagi-bagi lagi". Teori Demokritos mengenai atom bukanlah usaha untuk menjabarkan suatu fenomena fisis secara rinci, melainkan suatu filosofi yang mencoba untuk memberikan jawaban atas perubahan-perubahan yang terjadi pada alam.<ref name="unesa hhmamsotu3" /> Filosofi serupa juga terjadi di India, namun demikian ilmu pengetahuan modern memutuskan untuk menggunakan istilah "atom" yang dicetuskan oleh Demokritos.<ref name=Ponomarev/> Demokritos juga mengatakan bahwa atom dalam air sangat licin sehingga air bisa mengalir ke mana-mana sementara atom dalam garam ditutupi duri-duri tajam sehingga terasa asin dilidah.
Kemajuan lebih jauh pada pemahaman mengenai atom dimulai dengan berkembangnya ilmu [[kimia]]. Pada tahun 1661, [[Robert Boyle]] mempublikasikan buku ''[[The Sceptical Chymist]]'' yang berargumen bahwa materi-materi di dunia ini terdiri dari berbagai kombinasi ''"corpuscules"'', yaitu atom-atom yang berbeda. Hal ini berbeda dengan pandangan klasik yang berpendapat bahwa materi terdiri dari unsur-unsur udara, tanah, api, dan air.<ref>Siegfried (2002:42–55).</ref> Pada tahun 1789, istilah ''element'' (''unsur'') didefinisikan oleh seorang bangsawan dan peneliti Prancis, [[Antoine Lavoisier]], sebagai bahan dasar yang tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi dengan menggunakan metode-metode kimia.<ref>{{cite web
| url=http://web.lemoyne.edu/~GIUNTA/EA/LAVPREFann.HTML
| title=Lavoisier's Elements of Chemistry
| work=Elements and Atoms
| publisher=Le Moyne College, Department of Chemistry
| accessdate=2007-12-18
| archive-date=2007-05-01
| archive-url=https://web.archive.org/web/20070501102647/http://web.lemoyne.edu/~giunta/EA/LAVPREFann.HTML
| dead-url=no
}}</ref>
[[Aristoteles]] mengatakan bahwa ada 4 elemen dasar dibumi dan bila semuanya digabungkan akan menjadi senyawa-senyawa yang kita lihat. Saat itu muridnya bertanya: "Apakah bisa kita membuat emas bila menggabungkan semua elemen dasar tadi?" Aristoteles menjawab "Iya". Itu membuat penasaran para ilmuwan semana 200 tahun setelah itu. Pada tahun 1669, ahli kimia Jerman [[Hennig Brand]] menyuling 60 ember air kencing karena ia mengira di dalamnya ada emas betulan (karena air kencing berwarna kuning keemasan) dan hasilnya peralatan kimianya perpendar dalam gelap. Dia menamainya Fosforus ([[Fosforus|Fosfor]]) yang diambil dari kata Yunani "Fosforos" yang berarti bintang senja. Dia adalah orang pertama pada era Masehi, yang sebelumya adalah penemuan [[Arsen]]ik 300 SM.<ref>{{Cite web|url=https://www.meta-synthesis.com/webbook/35_pt/pt_database.php?button=pre-1900+Formulations|title=Periodic Table Database {{!}} Chemogenesis|website=www.meta-synthesis.com|access-date=2019-03-25|archive-date=2019-05-02|archive-url=https://web.archive.org/web/20190502232123/https://www.meta-synthesis.com/webbook/35_pt/pt_database.php?Button=pre-1900+Formulations|dead-url=no}}</ref>
[[Berkas:A New System of Chemical Philosophy fp.jpg|kiri|jmpl|Berbagai atom dan molekul yang digambarkan pada buku [[John Dalton]], ''A New System of Chemical Philosophy'' (1808).]]
Pada tahun 1803, [[John Dalton]] menggunakan konsep atom untuk menjelaskan mengapa unsur-unsur selalu bereaksi dalam perbandingan yang bulat dan tetap, serta mengapa gas-gas tertentu lebih larut dalam air dibandingkan dengan gas-gas lainnya. Ia mengajukan pendapat bahwa setiap unsur mengandung atom-atom tunggal unik, dan atom-atom tersebut selanjutnya dapat bergabung untuk membentuk senyawa-senyawa kimia.<ref>Wurtz (1881:1–2).</ref><ref>Dalton (1808).</ref>
Teori partikel ini kemudian dikonfirmasikan lebih jauh lagi pada tahun 1827, yaitu ketika [[botani]]wan [[Robert Brown]] menggunakan [[mikroskop]] untuk mengamati debu-debu yang mengambang di atas air dan menemukan bahwa debu-debu tersebut bergerak secara acak. Fenomena ini kemudian dikenal sebagai "[[Gerak Brown]]". Pada tahun 1877, J. Desaulx mengajukan pendapat bahwa fenomena ini disebabkan oleh gerak termal molekul air, dan pada tahun 1905 [[Albert Einstein]] membuat analisis matematika terhadap gerak ini.<ref>{{cite journal | last=Einstein | first=Albert | title=Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen | journal=Annalen der Physik | month=May | year=1905 | volume=322 | issue=8 | pages=549–560 | language=German | url=http://www.physik.uni-augsburg.de/annalen/history/papers/1905_17_549-560.pdf | format=PDF | doi=10.1002/andp.19053220806 | accessdate=2007-02-04 | archive-date=2006-03-18 | archive-url=https://web.archive.org/web/20060318060724/http://www.physik.uni-augsburg.de/annalen/history/papers/1905_17_549-560.pdf | dead-url=yes |issn = 0003-3804 }}</ref><ref>Mazo (2002:1–7).</ref><ref>{{cite web | last=Lee | first=Y. K. | coauthors=Hoon, Kelvin | year=1995 | url=http://www.doc.ic.ac.uk/~nd/surprise_95/journal/vol4/ykl/report.html | title=Brownian Motion | publisher=Imperial College, London | accessdate=2007-12-18 | archive-date=2007-12-18 | archive-url=https://web.archive.org/web/20071218061408/http://www.doc.ic.ac.uk/~nd/surprise_95/journal/vol4/ykl/report.html | dead-url=yes }}</ref> Fisikawan Prancis [[Jean Perrin]] kemudian menggunakan hasil kerja Einstein untuk menentukan massa dan dimensi atom secara eksperimen, yang kemudian dengan pasti menjadi verifikasi atas teori atom Dalton.<ref>{{cite journal
| last=Patterson
| first=Gary
| title=Jean Perrin and the triumph of the atomic doctrine
| journal=Endeavour
| year=2007
| volume=31
| issue=2
| pages=50–53
| url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17602746
| accessdate=2008-11-07
| doi=10.1016/j.endeavour.2007.05.003
| archive-date=2008-12-18
| archive-url=https://web.archive.org/web/20081218094147/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17602746
| dead-url=no
}}</ref>
Berdasarkan hasil penelitiannya terhadap [[sinar katode]], pada tahun 1897 [[J. J. Thomson]] menemukan elektron dan sifat-sifat subatomiknya. Hal ini meruntuhkan konsep atom sebagai satuan yang tidak dapat dibagi-bagi lagi.<ref name="nobel1096">{{cite web | author=The Nobel Foundation | year=1906 | url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1906/thomson-bio.html | title=J.J. Thomson | publisher=Nobelprize.org | accessdate=2007-12-20 | archive-date=2013-05-07 | archive-url=https://web.archive.org/web/20130507125200/http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1906/thomson-bio.html | dead-url=no }}</ref> Thomson percaya bahwa elektron-elektron terdistribusi secara merata di seluruh atom, dan muatan-muatannya diseimbangkan oleh keberadaan lautan muatan positif ([[model puding prem]]).
Namun pada tahun 1909, para peneliti di bawah arahan [[Ernest Rutherford]] menembakkan ion helium ke lembaran tipis emas, dan menemukan bahwa sebagian kecil ion tersebut dipantulkan dengan sudut pantulan yang lebih tajam dari yang apa yang diprediksikan oleh teori Thomson. Rutherford kemudian mengajukan pendapat bahwa muatan positif suatu atom dan kebanyakan massanya terkonsentrasi pada inti atom, dengan elektron yang mengitari inti atom seperti planet mengitari matahari. Muatan positif ion helium yang melewati inti padat ini haruslah dipantulkan dengan sudut pantulan yang lebih tajam.
Pada tahun 1913, ketika bereksperimen dengan hasil proses [[peluruhan radioaktif]], [[Frederick Soddy]] menemukan bahwa terdapat lebih dari satu jenis atom pada setiap posisi tabel periodik.<ref>{{cite web
| url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1921/soddy-bio.html
| title=Frederick Soddy, The Nobel Prize in Chemistry 1921
| publisher=Nobel Foundation
| accessdate=2008-01-18
| archive-date=2008-04-09
| archive-url=https://web.archive.org/web/20080409210519/http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1921/soddy-bio.html
| dead-url=no
}}</ref> Istilah [[isotop]] kemudian diciptakan oleh [[Margaret Todd]] sebagai nama yang tepat untuk atom-atom yang berbeda namun merupakan satu unsur yang sama. J.J. Thomson selanjutnya menemukan teknik untuk memisahkan jenis-jenis atom tersebut melalui hasil kerjanya pada gas yang terionisasi.<ref>{{cite journal
| last=Thomson
| first=Joseph John
| title=Rays of positive electricity
| journal=Proceedings of the Royal Society
| year=1913
| volume=A 89
| pages=1–20
| url=http://web.lemoyne.edu/~giunta/canal.html
| accessdate=2007-01-18
| archive-date=2019-03-08
| archive-url=https://web.archive.org/web/20190308014919/http://web.lemoyne.edu/~giunta/canal.html
| dead-url=no
}}</ref>
[[Berkas:Bohr Model.svg|ka|jmpl|200px|[[Model atom Bohr|Model atom hidrogen Bohr]] yang menunjukkan loncatan elektron antara orbit-orbit tetap dan memancarkan energi [[foton]] dengan frekuensi tertentu.]]
Sementara itu, pada tahun 1913 fisikawan [[Niels Bohr]] mengkaji ulang model atom Rutherford dan mengajukan pendapat bahwa elektron-elektron terletak pada orbit-orbit yang terkuantisasi serta dapat meloncat dari satu orbit ke orbit lainnya, meskipun demikian tidak dapat dengan bebas berputar spiral ke dalam maupun keluar dalam keadaan transisi.<ref>{{cite web
| last=Stern
| first=David P.
| date=May 16, 2005
| url=http://www-spof.gsfc.nasa.gov/stargaze/Q5.htm
| title=The Atomic Nucleus and Bohr's Early Model of the Atom
| publisher=NASA Goddard Space Flight Center
| accessdate=2007-12-20
| archive-date=2007-08-20
| archive-url=https://web.archive.org/web/20070820084047/http://www-spof.gsfc.nasa.gov/stargaze/Q5.htm
| dead-url=yes
}}</ref> Suatu elektron haruslah menyerap ataupun memancarkan sejumlah energi tertentu untuk dapat melakukan transisi antara orbit-orbit yang tetap ini. Apabila [[cahaya]] dari materi yang dipanaskan memancar melalui prisma, ia menghasilkan suatu [[spektrum]] multiwarna. Penampakan garis-garis spektrum tertentu ini berhasil dijelaskan oleh teori transisi orbital ini.<ref>{{cite web
| last=Bohr
| first=Niels
| date=December 11, 1922
| url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1922/bohr-lecture.html
| title=Niels Bohr, The Nobel Prize in Physics 1922, Nobel Lecture
| publisher=The Nobel Foundation
| accessdate=2008-02-16
| archive-date=2008-04-15
| archive-url=https://web.archive.org/web/20080415183736/http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1922/bohr-lecture.html
| dead-url=no
}}</ref>
[[Ikatan kimia]] antar atom kemudian pada tahun 1916 dijelaskan oleh [[Gilbert Newton Lewis]] sebagai interaksi antara elektron-elektron atom tersebut.<ref>{{cite journal
| last=Lewis | first=Gilbert N.
| title=The Atom and the Molecule
| journal=Journal of the American Chemical Society
| month=April | year=1916 | volume=38 | issue=4
| pages=762–786 | doi=10.1021/ja02261a002 }}</ref> Atas adanya keteraturan sifat-sifat kimiawi dalam tabel periode kimia,<ref>{{cite book
|first=Eric R.|last=Scerri|year=2007
|title=The Periodic Table|url=https://archive.org/details/periodictableits00scer|pages=[https://archive.org/details/periodictableits00scer/page/n227 205]–226
|publisher=Oxford University Press US
|isbn=0195305736 }}</ref> kimiawan Amerika [[Irving Langmuir]] tahun 1919 berpendapat bahwa hal ini dapat dijelaskan apabila elektron-elektron pada sebuah atom saling berhubungan atau berkumpul dalam bentuk-bentuk tertentu. Sekelompok elektron diperkirakan menduduki satu set [[kelopak elektron]] di sekitar inti atom.
[[Percobaan Stern-Gerlach]] pada tahun 1922 memberikan bukti lebih jauh mengenai sifat-sifat kuantum atom. Ketika seberkas atom perak ditembakkan melalui medan magnet, berkas tersebut terpisah-pisah sesuai dengan arah momentum sudut atom (''spin''). Oleh karena arah spin adalah acak, berkas ini diharapkan menyebar menjadi satu garis. Namun pada kenyataannya berkas ini terbagi menjadi dua bagian, tergantung dari apakah spin atom tersebut berorientasi ke atas ataupun ke bawah.<ref>{{cite journal
| last=Scully | first=Marlan O.
| coauthors=Lamb Jr., Willis E.; Barut, Asim
| title=On the theory of the Stern-Gerlach apparatus
| journal=Foundations of Physics
| year=1987 | month=June | volume=17
| issue=6 | pages=575–583
| doi=10.1007/BF01882788 }}</ref>
Pada tahun 1926, dengan menggunakan pemikiran [[Louis de Broglie]] bahwa partikel berperilaku seperti gelombang, Erwin Schrödinger mengembangkan suatu model atom matematis yang menggambarkan elektron sebagai [[gelombang]] tiga dimensi daripada sebagai titik-titik partikel. Konsekuensi penggunaan bentuk gelombang untuk menjelaskan elektron ini adalah bahwa adalah tidak mungkin untuk secara matematis menghitung [[posisi]] dan [[momentum]] partikel secara bersamaan. Hal ini kemudian dikenal sebagai [[prinsip ketidakpastian]], yang dirumuskan oleh [[Werner Heisenberg]] pada 1926. Menurut konsep ini, untuk setiap pengukuran suatu posisi, seseorang hanya bisa mendapatkan kisaran nilai-nilai probabilitas momentum, demikian pula sebaliknya. Walaupun model ini sulit untuk divisualisasikan, ia dapat dengan baik menjelaskan sifat-sifat atom yang terpantau yang sebelumnya tidak dapat dijelaskan oleh teori mana pun. Oleh sebab itu, model atom yang menggambarkan elektron mengitari inti atom seperti planet mengitari matahari digugurkan dan digantikan oleh model [[orbital atom]] di sekitar inti di mana elektron paling berkemungkinan berada.<ref>{{cite web | last=Brown | first=Kevin | year=2007 | url=http://www.mathpages.com/home/kmath538/kmath538.htm | title=The Hydrogen Atom | publisher=MathPages | accessdate=2007-12-21 | archive-date=2008-05-13 | archive-url=https://web.archive.org/web/20080513082947/http://www.mathpages.com/home/kmath538/kmath538.htm | dead-url=no }}</ref><ref>{{cite web | last=Harrison | first=David M. | month=March | year=2000 | url=http://www.upscale.utoronto.ca/GeneralInterest/Harrison/DevelQM/DevelQM.html | title=The Development of Quantum Mechanics | publisher=University of Toronto | accessdate=2007-12-21 | archive-date=2007-12-25 | archive-url=https://web.archive.org/web/20071225095938/http://www.upscale.utoronto.ca/GeneralInterest/Harrison/DevelQM/DevelQM.html | dead-url=no }}</ref>
[[Berkas:Mass Spectrometer Schematic.svg|kiri|jmpl|280px|Diagram skema spetrometer massa sederhana.]]
Perkembangan pada [[spektrometri massa]] mengizinkan dilakukannya pengukuran massa atom secara tepat. Peralatan spektrometer ini menggunakan magnet untuk membelokkan trayektori berkas ion, dan banyaknya defleksi ditentukan dengan rasio massa atom terhadap muatannya. Kimiawan [[Francis William Aston]] menggunakan peralatan ini untuk menunjukkan bahwa isotop mempunyai massa yang berbeda. Perbedaan massa antar isotop ini berupa bilangan bulat, dan ia disebut sebagai [[kaidah bilangan bulat]].<ref>{{cite journal
| title=The constitution of atmospheric neon
| journal=[[Philosophical Magazine]] | year=1920
| first=Francis W. | last=Aston
| volume=39 | issue=6 | pages=449–55 }}</ref> Penjelasan pada perbedaan massa isotop ini berhasil dipecahkan setelah ditemukannya [[neutron]], suatu partikel bermuatan netral dengan massa yang hampir sama dengan [[proton]], yaitu oleh [[James Chadwick]] pada tahun 1932. Isotop kemudian dijelaskan sebagai unsur dengan jumlah proton yang sama, namun memiliki jumlah neutron yang berbeda dalam inti atom.<ref>{{cite web
| last=Chadwick
| first=James
| date=December 12, 1935
| url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1935/chadwick-lecture.html
| title=Nobel Lecture: The Neutron and Its Properties
| publisher=Nobel Foundation
| accessdate=2007-12-21
| archive-date=2007-10-12
| archive-url=https://web.archive.org/web/20071012100351/http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1935/chadwick-lecture.html
| dead-url=no
}}</ref>
Pada tahun 1950-an, perkembangan [[pemercepat partikel]] dan [[detektor partikel]] mengizinkan para ilmuwan mempelajari dampak-dampak dari atom yang bergerak dengan energi yang tinggi.<ref>{{cite web
| last=Kullander
| first=Sven
| date=August 28, 2001
| url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/articles/kullander/
| title=Accelerators and Nobel Laureates
| publisher=The Nobel Foundation
| accessdate=2008-01-31
| archive-date=2008-04-13
| archive-url=https://web.archive.org/web/20080413064924/http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/articles/kullander/
| dead-url=no
}}</ref> Neutron dan proton kemudian diketahui sebagai [[hadron]], yaitu komposit partikel-partikel kecil yang disebut sebagai [[kuark]]. Model-model standar fisika nuklir kemudian dikembangkan untuk menjelaskan sifat-sifat inti atom dalam hal interaksi partikel subatom ini.<ref>{{cite web
| author=Staff
| date=October 17, 1990
| url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1990/press.html
| title=The Nobel Prize in Physics 1990
| publisher=The Nobel Foundation
| accessdate=2008-01-31
| archive-date=2008-05-14
| archive-url=https://web.archive.org/web/20080514100040/http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1990/press.html
| dead-url=no
}}</ref>
Sekitar tahun 1985, [[Steven Chu]] dkk. di [[Bell Labs]] mengembangkan sebuah teknik untuk menurunkan temperatur atom menggunakan [[laser]]. Pada tahun yang sama, sekelompok ilmuwan yang diketuai oleh [[William Daniel Phillips|William D. Phillips]] berhasil memerangkap atom natrium dalam [[perangkap magnet]]. [[Claude Cohen-Tannoudji]] kemudian menggabungkan kedua teknik tersebut untuk mendinginkan sejumlah kecil atom sampai beberapa [[Kelvin|mikrokelvin]]. Hal ini mengizinkan ilmuwan mempelajari atom dengan presisi yang sangat tinggi, yang pada akhirnya membawa para ilmuwan menemukan [[kondensasi Bose-Einstein]].<ref>{{cite web
| author=Staff
| date=October 15, 1997
| url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1997/
| title=The Nobel Prize in Physics 1997
| publisher=Nobel Foundation
| accessdate=2008-02-10
| archive-date=2008-04-09
| archive-url=https://web.archive.org/web/20080409211854/http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1997/
| dead-url=no
}}</ref>
Dalam sejarahnya, sebuah atom tunggal sangatlah kecil untuk digunakan dalam aplikasi ilmiah. Namun baru-baru ini, berbagai peranti yang menggunakan sebuah atom tunggal logam yang dihubungkan dengan [[ligan]]-ligan organik ([[transistor elektron tunggal]]) telah dibuat.<ref>{{cite journal | author=Park, Jiwoong ''et al'' | journal=Nature | year=2002 | volume=417 | issue=6890 | pages=722–25 | title=Coulomb blockade and the Kondo effect in single-atom transistors | url=http://adsabs.harvard.edu/abs/2002Natur.417..722P | doi=10.1038/nature00791 | accessdate=2008-01-03 | archive-date=2008-01-12 | archive-url=https://web.archive.org/web/20080112041123/http://adsabs.harvard.edu/abs/2002Natur.417..722P | dead-url=no }}</ref> Berbagai penelitian telah dilakukan untuk memerangkap dan memperlambat laju atom menggunakan [[pendinginan laser]] untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik mengenai sifat-sifat atom.<ref>{{cite journal | first=P. | last=Domokos | coauthors=Janszky, J.; Adam, P. | title=Single-atom interference method for generating Fock states | journal=Physical Review a | volume=50 | pages=3340–44 | year=1994 | doi=10.1103/PhysRevA.50.3340 | url=http://adsabs.harvard.edu/abs/1994PhRvA..50.3340D | accessdate=2008-01-03 | archive-date=2018-10-05 | archive-url=https://web.archive.org/web/20181005050018/http://adsabs.harvard.edu/abs/1994PhRvA..50.3340D | dead-url=no }}</ref>
<!--
Banyak unsur lain yang diciptakan manusia, namun mereka biasanya tidak stabil dan dengan spontan berubah menjadi unsur kimia natural yang stabil melalui proses [[radioaktivitas]].
Meskipun hanya terdapat 91 unsur di alam, tetapi atom-atom tersebut dapat terjadi [[ikatan kimia|ikatan]] satu sama lain menjadi [[molekul]] dan jenis senyawa kimia lainnya. Molekul terbentuk dari banyak atom. Molekul air merupakan kombinasi dari 2 atom [[hidrogen]] dan 1 atom [[oksigen]].
Karena atom terdapat di mana-mana, atom menjadi bahan pelajaran penting selama beberapa abad. Penelitian sekarang memusatkan perhatian pada efek kuantum, seperti [[kondensat Bose-Einstein]]. -->
== Komponen-komponen atom ==
=== Partikel subatom ===
{{Main|Partikel subatom}}
Walaupun awalnya kata ''atom'' berarti suatu partikel yang tidak dapat dipotong-potong lagi menjadi partikel yang lebih kecil, dalam terminologi ilmu pengetahuan modern, atom tersusun atas berbagai [[partikel subatom]]. Partikel-partikel penyusun atom ini adalah [[elektron]], [[proton]], dan [[neutron]]. Namun [[hidrogen|hidrogen-1]] tidak mempunyai neutron. Demikian pula halnya pada [[ion hidrogen]] positif H<sup>+</sup>.
Dari kesemua partikel subatom ini, elektron adalah yang paling ringan, dengan massa elektron sebesar 9,11{{Esp|−31}} kg dan mempunyai muatan negatif. Ukuran elektron sangatlah kecil sedemikiannya tiada teknik pengukuran yang dapat digunakan untuk mengukur ukurannya.<ref>Demtröder (2002:39–42).</ref> Proton memiliki muatan positif dan massa 1.836 kali lebih berat daripada elektron (1,6726{{Esp|−27}} kg). Neutron tidak bermuatan listrik dan bermassa bebas 1.839 kali massa elektron<ref>Woan (2000:8).</ref> atau (1,6929{{Esp|−27}} kg).
Dalam model standar fisika, baik proton dan neutron terdiri dari [[partikel elementer]] yang disebut [[kuark]]. Kuark termasuk ke dalam golongan partikel [[fermion]] dan merupakan salah satu dari dua bahan penyusun materi dasar (yang lainnya adalah [[lepton]]). Terdapat enam jenis kuark dan tiap-tiap kuark tersebut memiliki muatan listrik pecahan sebesar +2/3 ataupun −1/3. Proton terdiri dari dua [[kuark|kuark naik]] dan satu [[kuark|kuark turun]], manakala neutron terdiri dari satu kuark naik dan dua kuark turun. Perbedaan komposisi kuark ini memengaruhi perbedaan massa dan muatan antara dua partikel tersebut. Kuark terikat bersama oleh [[gaya nuklir kuat]] yang diperantarai oleh [[gluon]]. Gluon adalah anggota dari [[boson tolok]] yang merupakan perantara gaya-gaya fisika.<ref>{{cite web
| author=Particle Data Group
| year=2002
| url=http://www.particleadventure.org/
| title=The Particle Adventure
| publisher=Lawrence Berkeley Laboratory
| accessdate=2007-01-03
| archive-date=2007-01-04
| archive-url=https://web.archive.org/web/20070104075936/http://www.particleadventure.org/
| dead-url=no
}}</ref><ref>{{cite web
| first=James
| last=Schombert
| date=April 18, 2006
| url=http://abyss.uoregon.edu/~js/ast123/lectures/lec07.html
| title=Elementary Particles
| publisher=University of Oregon
| accessdate=2007-01-03
| archive-date=2011-08-30
| archive-url=https://web.archive.org/web/20110830212645/http://abyss.uoregon.edu/~js/ast123/lectures/lec07.html
| dead-url=no
}}</ref>
=== Inti atom ===
{{Main|Inti atom}}
[[Berkas:Binding energy curve - common isotopes-id.svg|jmpl|350px|[[Energi pengikatan]] yang diperlukan oleh nukleon untuk lolos dari inti pada berbagai isotop.]]<!-- A brief explanation is provided here because 'binding energy' is not explained until the end of the setion. -->
Inti atom terdiri atas [[proton]] dan [[neutron]] yang terikat bersama pada pusat atom. Secara kolektif, proton dan neutron tersebut disebut sebagai [[nukleon]] (partikel penyusun inti). Diameter inti atom berkisar antara 10<sup>−15</sup> hingga 10<sup>−14</sup> m.<ref>{{en}} {{cite book
|last=
|first=
|authorlink=
|coauthors=
|title= Basic Knowledge of Radiation and Radioisotopes (Scientific Basis, Safe Handling of Radioisotopes and Radiation Protection)
|year= 2005
|publisher= Japan Radioisotope Association
|location=
|id= ISBN 4-89073-170-9 C2040
}}</ref> Jari-jari inti diperkirakan sama dengan
<math>\begin{smallmatrix}1,07 \sqrt[3]{A}\end{smallmatrix}</math> [[femtometer|fm]], dengan ''A'' adalah jumlah nukleon.<ref>Jevremovic (2005:63).</ref> Hal ini sangatlah kecil dibandingkan dengan jari-jari atom. Nukleon-nukleon tersebut terikat bersama oleh gaya tarik-menarik potensial yang disebut [[gaya kuat residual]]. Pada jarak lebih kecil daripada 2,5 fm, gaya ini lebih kuat daripada [[gaya elektrostatik]] yang menyebabkan proton saling tolak menolak.<ref name=pfeffer>Pfeffer (2000:330–336).</ref>
Atom dari [[unsur kimia]] yang sama memiliki jumlah proton yang sama, disebut [[nomor atom]]. Inti atom yang mempunyai nomor atom, nomor massa, dan waktu paruh tertentu disebut [[nuklida]]. Suatu unsur dapat memiliki jumlah neutron yang bervariasi. Variasi ini disebut sebagai [[isotop]]. [[Isobar (nuklida)|Isobar]] adalah unsur-unsur yang mempunyai nomor massa sama tetapi nomor atom berbeda. [[Isoton]] unsur-unsur yang mempunyai jumlah elektron yang sama tetapi nomor massa dan nomor atom berbeda. Jumlah proton dan neutron suatu atom akan menentukan [[nuklida]] atom tersebut, sedangkan jumlah neutron relatif terhadap jumlah proton akan menentukan stabilitas inti atom, dengan isotop unsur tertentu akan menjalankan [[peluruhan radioaktif]].<ref>{{cite web | last=Wenner | first=Jennifer M. | date=October 10, 2007 | url=http://serc.carleton.edu/quantskills/methods/quantlit/RadDecay.html | title=How Does Radioactive Decay Work? | publisher=Carleton College | accessdate=2008-01-09 | archive-date=2008-05-11 | archive-url=https://web.archive.org/web/20080511173156/http://serc.carleton.edu/quantskills/methods/quantlit/RadDecay.html | dead-url=no }}</ref>
Neutron dan proton adalah dua jenis [[fermion]] yang berbeda. [[Asas pengecualian Pauli]] melarang adanya keberadaan fermion yang ''identik'' (seperti misalnya proton berganda) menduduki suatu keadaan fisik kuantum yang sama pada waktu yang sama. Oleh karena itu, setiap [[proton]] dalam inti atom harusnya menduduki keadaan kuantum yang berbeda dengan aras energinya masing-masing. Asas Pauli ini juga berlaku untuk neutron. Pelarangan ini tidak berlaku bagi proton dan neutron yang menduduki keadaan kuantum yang sama.<ref name="raymond"/>
Untuk atom dengan nomor atom yang rendah, inti atom yang memiliki jumlah proton lebih banyak daripada neutron berpotensi jatuh ke keadaan energi yang lebih rendah melalui peluruhan radioaktif yang menyebabkan jumlah proton dan neutron seimbang. Oleh karena itu, atom dengan jumlah proton dan neutron yang berimbang lebih stabil dan cenderung tidak meluruh. Namun, dengan meningkatnya nomor atom, gaya tolak-menolak antar proton membuat inti atom memerlukan proporsi neutron yang lebih tinggi lagi untuk menjaga stabilitasnya. Pada inti yang paling berat, rasio neutron per proton yang diperlukan untuk menjaga stabilitasnya akan meningkat menjadi 1,5.<ref name="raymond"/>
[[Berkas:Wpdms physics proton proton chain 1.svg|ka|jmpl|200px|Gambaran proses fusi nuklir yang menghasilkan inti deuterium (terdiri dari satu proton dan satu neutron). Satu [[positron]] (e<sup>+</sup>) dipancarkan bersamaan dengan [[neutrino]] elektron.]]
Jumlah proton dan neutron pada inti atom dapat diubah, walaupun hal ini memerlukan energi yang sangat tinggi oleh karena gaya atraksinya yang kuat. [[Fusi nuklir]] terjadi ketika banyak partikel atom bergabung membentuk inti yang lebih berat. Sebagai contoh, pada inti Matahari, proton memerlukan energi sekitar 3–10 keV untuk mengatasi gaya tolak-menolak antar sesamanya dan bergabung menjadi satu inti.<ref>{{cite web
| last=Mihos
| first=Chris
| date=July 23, 2002
| url=http://burro.cwru.edu/Academics/Astr221/StarPhys/coulomb.html
| title=Overcoming the Coulomb Barrier
| publisher=Case Western Reserve University
| accessdate=2008-02-13
| archive-date=2006-09-12
| archive-url=https://web.archive.org/web/20060912013620/http://burro.cwru.edu/Academics/Astr221/StarPhys/coulomb.html
| dead-url=no
}}</ref> [[Fisi nuklir]] merupakan kebalikan dari proses fusi. Pada fisi nuklir, inti dipecah menjadi dua inti yang lebih kecil. Hal ini biasanya terjadi melalui peluruhan radioaktif. Inti atom juga dapat diubah melalui penembakan partikel subatom berenergi tinggi. Apabila hal ini mengubah jumlah proton dalam inti, atom tersebut akan berubah unsurnya.<ref>{{cite web
| author=Staff
| date=March 30, 2007
| url=http://www.lbl.gov/abc/Basic.html
| title=ABC's of Nuclear Science
| publisher=Lawrence Berkeley National Laboratory
| accessdate=2007-01-03
| archive-date=2006-12-05
| archive-url=https://web.archive.org/web/20061205215708/http://www.lbl.gov/abc/Basic.html
| dead-url=yes
}}</ref><ref>{{cite web
| first=Arjun
| last=Makhijani
| coauthors=Saleska, Scott
| date=March 2, 2001
| url=http://www.ieer.org/reports/n-basics.html
| title=Basics of Nuclear Physics and Fission
| publisher=Institute for Energy and Environmental Research
| accessdate=2007-01-03
| archive-date=2007-01-16
| archive-url=https://web.archive.org/web/20070116045217/http://www.ieer.org/reports/n-basics.html
| dead-url=no
}}</ref>
Jika massa inti setelah terjadinya reaksi fusi lebih kecil daripada jumlah massa partikel awal penyusunnya, maka perbedaan ini disebabkan oleh pelepasan pancaran energi (misalnya [[sinar gama]]), sebagaimana yang ditemukan pada rumus [[E=mc²|kesetaraan massa-energi]] [[Einstein]], ''E'' = ''mc''<sup>2</sup>, dengan ''m'' adalah massa yang hilang dan ''c'' adalah [[kecepatan cahaya]]. Defisit ini merupakan bagian dari [[energi pengikatan]] inti yang baru.<ref>Shultis ''et al.'' (2002:72–6).</ref>
Fusi dua inti yang menghasilkan inti yang lebih besar dengan nomor atom lebih rendah daripada [[besi]] dan [[nikel]] (jumlah total nukleon sama dengan 60) biasanya bersifat [[eksotermik]], yang berarti bahwa proses ini melepaskan energi.<ref>{{cite journal
| last=Fewell
| first=M. P.
| title=The atomic nuclide with the highest mean binding energy
| journal=[[American Journal of Physics]]
| year=1995
| volume=63
| issue=7
| pages=653–58
| url=http://adsabs.harvard.edu/abs/1995AmJPh..63..653F
| accessdate=2007-02-01
| doi=10.1119/1.17828
| archive-date=2013-07-31
| archive-url=https://web.archive.org/web/20130731171738/http://adsabs.harvard.edu/abs/1995AmJPh..63..653F
| dead-url=no
}}</ref> Adalah proses pelepasan energi inilah yang membuat fusi nuklir pada [[bintang]] dapat dipertahankan. Untuk inti yang lebih berat, energi pengikatan per [[nukleon]] dalam inti mulai menurun. Ini berarti bahwa proses fusi akan bersifat [[endotermik]].<ref name="raymond">{{cite web
| last=Raymond
| first=David
| date=April 7, 2006
| url=http://physics.nmt.edu/~raymond/classes/ph13xbook/node216.html
| title=Nuclear Binding Energies
| publisher=New Mexico Tech
| accessdate=2007-01-03
| archive-date=2002-12-01
| archive-url=https://web.archive.org/web/20021201030437/http://physics.nmt.edu/~raymond/classes/ph13xbook/node216.html
| dead-url=yes
}}</ref>
=== Awan elektron ===
{{Main|Orbital atom|Konfigurasi elektron}}
[[Berkas:Potential energy well.svg|200px|ka|jmpl|Sumur potensial yang menunjukkan energi minimum ''V''(''x'') yang diperlukan untuk mencapai tiap-tiap posisi ''x''. Suatu partikel dengan energi ''E'' dibatasi pada kisaran posisi antara ''x''<sub>1</sub> dan ''x''<sub>2</sub>.]]
Elektron dalam suatu atom ditarik oleh proton dalam inti atom melalui [[gaya elektromagnetik]]. Gaya ini mengikat elektron dalam sumur potensi elektrostatik di sekitar inti. Hal ini berarti bahwa energi luar diperlukan agar elektron dapat lolos dari atom. Semakin dekat suatu elektron dalam inti, semakin besar gaya atraksinya, sehingga elektron yang berada dekat dengan pusat sumur potensi memerlukan energi yang lebih besar untuk lolos.
Elektron, sama seperti partikel lainnya, memiliki sifat seperti partikel maupun seperti gelombang (dualisme gelombang-partikel). Awan elektron adalah suatu daerah dalam sumur potensi di mana tiap-tiap elektron menghasilkan sejenis gelombang diam (yaitu gelombang yang tidak bergerak relatif terhadap inti) tiga dimensi. Perilaku ini ditentukan oleh [[orbital atom]], yakni suatu fungsi matematika yang menghitung probabilitas suatu elektron akan muncul pada suatu lokasi tertentu ketika posisinya diukur.<ref>{{cite journal
| last=Mulliken | first=Robert S.
| title=Spectroscopy, Molecular Orbitals, and Chemical Bonding
|journal=[[Science]] | year=1967
| volume=157 | issue=3784 | pages=13–24
| doi=10.1126/science.157.3784.13
| pmid=5338306 }}</ref> Hanya akan ada satu himpunan orbital tertentu yang berada di sekitar inti, karena pola-pola gelombang lainnya akan dengan cepat meluruh menjadi bentuk yang lebih stabil.<ref name=Brucat>{{cite web | last=Brucat | first=Philip J. | year=2008 | url=http://www.chem.ufl.edu/~itl/2045/lectures/lec_10.html | title=The Quantum Atom | publisher=University of Florida | accessdate=2007-01-04 | archive-date=2006-12-07 | archive-url=https://web.archive.org/web/20061207032136/http://www.chem.ufl.edu/~itl/2045/lectures/lec_10.html | dead-url=yes }}</ref>
[[Berkas:AOs-1s-2pz.png|kiri|250px|jmpl|Fungsi gelombang dari lima orbital atom pertama. Tiga orbital 2p memperlihatkan satu biidang simpul.]]
Tiap-tiap orbital atom berkoresponden terhadap [[aras energi]] elektron tertentu. Elektron dapat berubah keadaannya ke aras energi yang lebih tinggi dengan menyerap sebuah [[foton]]. Selain dapat naik menuju aras energi yang lebih tinggi, suatu elektron dapat pula turun ke keadaan energi yang lebih rendah dengan memancarkan energi yang berlebih sebagai foton.<ref name=Brucat/>
Energi yang diperlukan untuk melepaskan ataupun menambah satu elektron (energi pengikatan elektron) adalah lebih kecil daripada energi pengikatan nukleon. Sebagai contohnya, hanya diperlukan 13,6 eV untuk melepaskan elektron dari atom hidrogen.<ref>{{cite web | last=Herter | first=Terry | year=2006 | url=http://astrosun2.astro.cornell.edu/academics/courses/astro101/herter/lectures/lec08.htm | title=Lecture 8: The Hydrogen Atom | publisher=Cornell University | accessdate=2008-02-14 | archive-date=2012-02-22 | archive-url=https://web.archive.org/web/20120222062433/http://astrosun2.astro.cornell.edu/academics/courses/astro101/herter/lectures/lec08.htm | dead-url=no }}</ref> Bandingkan dengan energi sebesar 2,3 MeV yang diperlukan untuk memecah inti [[deuterium]].<ref>{{cite journal
| last=Bell | first=R. E. | coauthors=Elliott, L. G.
| title=Gamma-Rays from the Reaction H<sup>1</sup>(n,γ)D<sup>2</sup> and the Binding Energy of the Deuteron
|journal=[[Physical Review]] | year=1950
| volume=79 | issue=2 | pages=282–285
| doi=10.1103/PhysRev.79.282 }}</ref> Atom bermuatan listrik netral oleh karena jumlah proton dan elektronnya yang sama. Atom yang kekurangan ataupun kelebihan elektron disebut sebagai [[ion]]. Elektron yang terletak paling luar dari inti dapat ditransfer ataupun dibagi ke atom terdekat lainnya. Dengan cara inilah, atom dapat saling [[ikatan kimia|berikatan]] membentuk [[molekul]].<ref>Smirnov (2003:249–72).</ref>
== Sifat-sifat ==
=== Sifat-sifat nuklir ===
{{Main|Isotop|Isotop stabil}}
Berdasarkan definisi, dua atom dengan jumlah ''proton'' yang identik dalam intinya termasuk ke dalam [[unsur kimia]] yang sama. Atom dengan jumlah proton sama namun dengan jumlah ''neutron'' berbeda adalah dua isotop berbeda dari satu unsur yang sama. Sebagai contohnya, semua hidrogen memiliki satu proton, namun terdapat satu isotop hidrogen yang tidak memiliki neutron ([[hidrogen|hidrogen-1]]), satu isotop yang memiliki satu neutron ([[deuterium]]), dua neutron ([[tritium]]), dll. Hidrogen-1 adalah bentuk isotop hidrogen yang paling umum. Kadang-kadang ia disebut sebagai protium.<ref>{{cite web
| last=Matis
| first=Howard S.
| date=August 9, 2000
| url=http://www.lbl.gov/abc/wallchart/chapters/02/3.html
| title=The Isotopes of Hydrogen
| work=Guide to the Nuclear Wall Chart
| publisher=Lawrence Berkeley National Lab
| accessdate=2007-12-21
| archive-date=2007-12-18
| archive-url=https://web.archive.org/web/20071218153548/http://www.lbl.gov/abc/wallchart/chapters/02/3.html
| dead-url=yes
}}</ref> Semua isotop unsur yang bernomor atom lebih besar daripada 82 bersifat radioaktif.<ref name=sills>Sills (2003:131–134).</ref><ref name=dume>{{cite news
|last=Dumé
|first=Belle
|date=April 23, 2003
|title=Bismuth breaks half-life record for alpha decay
|publisher=Physics World
|url=http://physicsworld.com/cws/article/news/17319
|accessdate=2007-12-21
|archive-date=2007-12-14
|archive-url=https://web.archive.org/web/20071214151450/http://physicsworld.com/cws/article/news/17319
|dead-url=no
}}</ref>
Dari sekitar 339 nuklida yang terbentuk secara alami di [[Bumi]], 269 di antaranya belum pernah terpantau meluruh.<ref>{{cite web
| last=Lindsay | first=Don | date=July 30, 2000
| url=http://www.don-lindsay-archive.org/creation/isotope_list.html
| title=Radioactives Missing From The Earth
| publisher=Don Lindsay Archive
| accessdate=2007-05-23 }}</ref> Pada unsur kimia, 80 dari unsur yang diketahui memiliki satu atau lebih [[isotop stabil]]. Unsur [[teknesium|43]], [[prometium|63]], dan semua unsur lebih tinggi dari [[bismut|83]] tidak memiliki isotop stabil. Dua puluh tujuh unsur hanya memiliki satu isotop stabil, manakala jumlah isotop stabil yang paling banyak terpantau pada unsur [[timah]] dengan 10 jenis isotop stabil.<ref name=CRC>CRC Handbook (2002).</ref>
=== Massa ===
{{Main|Massa atom|Bobot atom}}
Karena mayoritas massa atom berasal dari proton dan neutron, jumlah keseluruhan partikel ini dalam atom disebut sebagai [[nomor massa]]. Massa atom pada keadaan diam sering diekspresikan menggunakan [[satuan massa atom]] (u) yang juga disebut dalton (Da). Satuan ini didefinisikan sebagai seperduabelas massa atom [[karbon-12]] netral, yang kira-kira sebesar 1,66{{Esp|−27}} kg.<ref name=iupac/> [[Hidrogen|Hidrogen-1]] yang merupakan isotop teringan hidrogen memiliki bobot atom 1,007825 u.<ref>{{cite web
| last=Chieh
| first=Chung
| date=January 22, 2001
| url=http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/nuctek/nuclideunstable.html
| title=Nuclide Stability
| publisher=University of Waterloo
| accessdate=2007-01-04
| archive-date=2007-08-30
| archive-url=https://web.archive.org/web/20070830110015/http://www.science.uwaterloo.ca/~cchieh/cact/nuctek/nuclideunstable.html
| dead-url=yes
}}</ref> Atom memiliki massa yang kira-kira sama dengan nomor massanya dikalikan satuan massa atom.<ref>{{cite web
| url=http://physics.nist.gov/cgi-bin/Compositions/stand_alone.pl?ele=&ascii=html&isotype=some
| title=Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements
| publisher=National Institute of Standards and Technology
| accessdate=2007-01-04
| archive-date=2006-12-31
| archive-url=https://web.archive.org/web/20061231212733/http://physics.nist.gov/cgi-bin/Compositions/stand_alone.pl?ele=&ascii=html&isotype=some
| dead-url=no
}}</ref> Atom stabil yang paling berat adalah timbal-208,<ref name=sills/> dengan massa sebesar 207,9766521 u.<ref>{{cite journal | last=Audi | first=G. | coauthors=Wapstra, A. H.; Thibault C. | title=The Ame2003 atomic mass evaluation (II) | journal=[[Nuclear Physics A]] | year=2003 | volume=729 | pages=337–676 | url=http://www.nndc.bnl.gov/amdc/web/masseval.html | accessdate=2008-02-07 | doi=10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003 | archive-date=2008-09-16 | archive-url=https://web.archive.org/web/20080916155656/http://www.nndc.bnl.gov/amdc/web/masseval.html | dead-url=yes }}</ref>
Para kimiawan biasanya menggunakan satuan [[mol]] untuk menyatakan jumlah atom. Satu mol didefinisikan sebagai jumlah atom yang terdapat pada 12 gram persis karbon-12. Jumlah ini adalah sekitar 6,022{{Esp|23}}, yang dikenal pula dengan nama [[tetapan Avogadro]]. Dengan demikian suatu unsur dengan massa atom 1 u akan memiliki satu mol atom yang bermassa 0,001 kg. Sebagai contohnya, [[Karbon]] memiliki massa atom 12 u, sehingga satu mol karbon atom memiliki massa 0,012 kg.<ref name=iupac>Mills ''et al.'' (1993).</ref>
=== Ukuran ===
{{Main|Jari-jari atom}}
Atom tidak memiliki batasan luar yang jelas, sehingga dimensi atom biasanya dideskripsikan sebagai jarak antara dua inti atom ketika dua atom bergabung bersama dalam [[ikatan kimia]]. Jari-jari ini bervariasi tergantung pada jenis atom, jenis ikatan yang terlibat, jumlah atom di sekitarnya, dan spin atom.<ref>{{cite journal
|last = Shannon
|first = R. D.
|title = Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides
|journal = [[Acta Crystallographica]], Section a
|year = 1976
|volume = 32
|pages = 751
|url = http://journals.iucr.org/a/issues/1976/05/00/issconts.html
|accessdate = 2007-01-03
|doi = 10.1107/S0567739476001551
|archive-date = 2007-09-30
|archive-url = https://web.archive.org/web/20070930224738/http://journals.iucr.org/a/issues/1976/05/00/issconts.html
|dead-url = no
}}</ref> Pada [[tabel periodik]] unsur-unsur, jari-jari atom akan cenderung meningkat seiring dengan meningkatnya periode (atas ke bawah). Sebaliknya jari-jari atom akan cenderung meningkat seiring dengan menurunnya nomor golongan (kanan ke kiri).<ref>{{cite web
| last=Dong
| first=Judy
| year=1998
| url=http://hypertextbook.com/facts/MichaelPhillip.shtml
| title=Diameter of an Atom
| publisher=The Physics Factbook
| accessdate=2007-11-19
| archive-date=2007-11-04
| archive-url=https://web.archive.org/web/20071104160920/http://hypertextbook.com/facts/MichaelPhillip.shtml
| dead-url=yes
}}</ref> Oleh karena itu, atom yang terkecil adalah helium dengan jari-jari 32 [[Pikometer|pm]], manakala yang terbesar adalah [[sesium]] dengan jari-jari 225 pm.<ref>Zumdahl (2002).</ref> Dimensi ini ribuan kali lebih kecil daripada gelombang [[cahaya]] (400–700 [[nanometer|nm]]), sehingga atom tidak dapat dilihat menggunakan mikroskop optik biasa. Namun, atom dapat dipantau menggunakan [[mikroskop gaya atom]].
Ukuran atom sangatlah kecil, sedemikian kecilnya lebar satu helai rambut dapat menampung sekitar 1 juta atom karbon.<ref>{{cite web
| author=Staff
| year=2007
| url=http://oregonstate.edu/terra/2007winter/features/nanotech.php
| title=Small Miracles: Harnessing nanotechnology
| publisher=Oregon State University
| accessdate=2007-01-07
| archive-date=2007-12-04
| archive-url=https://web.archive.org/web/20071204164837/http://oregonstate.edu/terra/2007winter/features/nanotech.php
| dead-url=yes
}}—describes the width of a human hair as 10<sup>5</sup> nm and 10 carbon atoms as spanning 1 nm.</ref> Satu tetes air pula mengandung sekitar 2 × 10<sup>21</sup> atom oksigen.<ref>Padilla ''et al.'' (2002:32)—"There are 2,000,000,000,000,000,000,000 (that's 2 sextillion) atoms of oxygen in one drop of water—and twice as many atoms of hydrogen."</ref> [[Intan]] satu karat dengan massa 2{{Esp|-4}} kg mengandung sekitar 10<sup>22</sup> atom karbon.<ref group=catatan>Satu karat sama dengan 200 miligram. Berdasarkan definisi, karbon-12 memiliki 0,012 kg per mol. [[Tetapan Avogadro]] sekitar 6{{Esp|23}} atom per mol.</ref> Jika sebuah apel diperbesar sampai seukuran besarnya Bumi, maka atom dalam apel tersebut akan terlihat sebesar ukuran apel awal tersebut.<ref>Feynman (1995).</ref>
=== Peluruhan radioaktif ===
{{Main|Peluruhan radioaktif}}
[[Berkas:Isotopes and half-life 1.PNG|ka|300px|jmpl|Diagram ini menunjukkan waktu paruh (T<sub>½</sub>) beberapa isotop dengan jumlah proton Z dan jumlah proton N (dalam satuan detik).]]
Setiap unsur mempunyai satu atau lebih isotop berinti tak stabil yang akan mengalami peluruhan radioaktif, menyebabkan inti melepaskan partikel ataupun radiasi elektromagnetik. Radioaktivitas dapat terjadi ketika jari-jari inti sangat besar dibandingkan dengan jari-jari gaya kuat (hanya bekerja pada jarak sekitar 1 fm).<ref name=splung>{{cite web
| url=http://www.splung.com/content/sid/5/page/radioactivity
| title=Radioactivity
| publisher=Splung.com
| accessdate=2007-12-19
| archive-date=2007-12-04
| archive-url=https://web.archive.org/web/20071204135150/http://www.splung.com/content/sid/5/page/radioactivity
| dead-url=no
}}</ref>
Bentuk-bentuk peluruhan radioaktif yang paling umum adalah:<ref>L'Annunziata (2003:3–56).</ref><ref>{{cite web
| last=Firestone
| first=Richard B.
| date=May 22, 2000
| url=http://isotopes.lbl.gov/education/decmode.html
| title=Radioactive Decay Modes
| publisher=Berkeley Laboratory
| accessdate=2007-01-07
| archive-date=2006-09-29
| archive-url=https://web.archive.org/web/20060929111801/http://isotopes.lbl.gov/education/decmode.html
| dead-url=yes
}}</ref>
* [[Peluruhan alfa]], terjadi ketika suatu inti memancarkan partikel alfa (inti helium yang terdiri dari dua proton dan dua neutron). Hasil peluruhan ini adalah unsur baru dengan [[nomor atom]] yang lebih kecil.
* [[Peluruhan beta]], diatur oleh [[gaya lemah]], dan dihasilkan oleh transformasi neutron menjadi proton, ataupun proton menjadi neutron. Transformasi neutron menjadi proton akan diikuti oleh emisi satu elektron dan satu [[antineutrino]], manakala transformasi proton menjadi neutron diikuti oleh emisi satu [[positron]] dan satu [[neutrino]]. Emisi elektron ataupun emisi positron disebut sebagai partikel beta. Peluruhan beta dapat meningkatkan maupun menurunkan nomor atom inti sebesar satu.
* [[Peluruhan gama]], dihasilkan oleh perubahan pada aras energi inti ke keadaan yang lebih rendah, menyebabkan emisi radiasi elektromagnetik. Hal ini dapat terjadi setelah emisi partikel alfa ataupun beta dari peluruhan radioaktif.
Jenis-jenis [[peluruhan radioaktif]] lainnya yang lebih jarang meliputi pelepasan neutron dan proton dari inti, emisi lebih dari satu [[partikel beta]], ataupun peluruhan yang mengakibatkan produksi elektron berkecepatan tinggi yang bukan sinar beta, dan produksi foton berenergi tinggi yang bukan sinar gama
Tiap-tiap isotop radioaktif mempunyai karakteristik periode waktu peluruhan ([[waktu paruh]]) yang merupakan lamanya waktu yang diperlukan oleh setengah jumlah sampel untuk meluruh habis. Proses peluruhan bersifat eksponensial, sehingga setelah dua waktu paruh, hanya akan tersisa 25% isotop.<ref name=splung/>
=== Momen magnetik ===
{{Main|Momen dipol magnetik elektron|Momen magnetik nuklir}}
Setiap partikel elementer mempunyai sifat mekanika kuantum intrinsik yang dikenal dengan nama [[spin]]. Spin beranalogi dengan [[momentum sudut]] suatu objek yang berputar pada [[pusat massa]]nya, walaupun secara kaku partikel tidaklah berperilaku seperti ini. Spin diukur dalam satuan [[tetapan Planck]] tereduksi (ħ), dengan elektron, proton, dan neutron semuanya memiliki spin ½ ħ, atau "spin-½". Dalam atom, elektron yang bergerak di sekitar [[inti atom]] selain memiliki [[spin]] juga memiliki [[momentum sudut orbital]], manakala inti atom memiliki momentum sudut pula oleh karena spin nuklirnya sendiri.<ref>{{cite web | last=Hornak | first=J. P. | year=2006 | url=http://www.cis.rit.edu/htbooks/nmr/chap-3/chap-3.htm | title=Chapter 3: Spin Physics | work=The Basics of NMR | publisher=Rochester Institute of Technology | accessdate=2007-01-07 | archive-date=2007-02-03 | archive-url=https://web.archive.org/web/20070203044312/http://www.cis.rit.edu/htbooks/nmr/chap-3/chap-3.htm | dead-url=no }}</ref>
[[Medan magnet]] yang dihasilkan oleh suatu atom (disebut [[momen magnetik]]) ditentukan oleh kombinasi berbagai macam momentum sudut ini. Namun, kontribusi yang terbesar tetap berasal dari spin. Oleh karena elektron mematuhi [[asas pengecualian Pauli]], yakni tiada dua elektron yang dapat ditemukan pada [[keadaan kuantum]] yang sama, pasangan elektron yang terikat satu sama lainnya memiliki spin yang berlawanan, dengan satu berspin naik, dan yang satunya lagi berspin turun. Kedua spin yang berlawanan ini akan saling menetralkan, sehingga momen dipol magnetik totalnya menjadi nol pada beberapa atom berjumlah elektron genap.<ref name=schroeder>{{cite web
| last=Schroeder
| first=Paul A.
| date=February 25, 2000
| url=http://www.gly.uga.edu/schroeder/geol3010/magnetics.html
| title=Magnetic Properties
| publisher=University of Georgia
| accessdate=2007-01-07
| archive-date=2007-04-29
| archive-url=https://web.archive.org/web/20070429150216/http://www.gly.uga.edu/schroeder/geol3010/magnetics.html
| dead-url=yes
}}</ref>
Pada atom berelektron ganjil seperti [[besi]], adanya keberadaan elektron yang tak berpasangan menyebabkan atom tersebut bersifat [[feromagnetik]]. Orbital-orbital atom di sekeliling atom tersebut saling bertumpang tindih dan penurunan keadaan energi dicapai ketika spin elektron yang tak berpasangan tersusun saling berjajar. Proses ini disebut sebagai [[interaksi pertukaran]]. Ketika momen magnetik atom feromagnetik tersusun berjajaran, bahan yang tersusun oleh atom ini dapat menghasilkan medan makroskopis yang dapat dideteksi. Bahan-bahan yang bersifat [[paramagnetisme|paramagnetik]] memiliki atom dengan momen magnetik yang tersusun acak, sehingga tiada medan magnet yang dihasilkan. Namun, momen magnetik tiap-tiap atom individu tersebut akan tersusun berjajar ketika diberikan medan magnet.<ref name=schroeder/><ref>{{cite web
| last=Goebel
| first=Greg
| date=September 1, 2007
| url=http://www.vectorsite.net/tpqm_04.html
| title=<nowiki>[4.3]</nowiki> Magnetic Properties of the Atom
| work=Elementary Quantum Physics
| publisher=In The Public Domain website
| accessdate=2007-01-07
| archive-date=2011-09-07
| archive-url=https://web.archive.org/web/20110907083207/http://www.vectorsite.net/tpqm_04.html
| dead-url=no
}}</ref>
Inti atom juga dapat memiliki spin. Biasanya spin inti tersusun secara acak oleh karena [[kesetimbangan termal]]. Namun, untuk unsur-unsur tertentu (seperti [[xenon|xenon-129]]), adalah mungkin untuk memolarisasi keadaan spin nuklir secara signifikan sehingga spin-spin tersebut tersusun berjajar dengan arah yang sama. Kondisi ini disebut sebagai hiperpolarisasi. Fenomena ini memiliki aplikasi yang penting dalam [[pencitraan resonansi magnetik]].<ref>{{cite journal
| last=Yarris
| first=Lynn
| title=Talking Pictures
| journal=Berkeley Lab Research Review
| date=Spring 1997
| url=http://www.lbl.gov/Science-Articles/Research-Review/Magazine/1997/story1.html
| accessdate=2008-01-09
| archive-date=2008-01-13
| archive-url=https://web.archive.org/web/20080113104939/http://www.lbl.gov/Science-Articles/Research-Review/Magazine/1997/story1.html
| dead-url=yes
}}</ref><ref>Liang and Haacke (1999:412–26).</ref>
=== Aras-aras energi ===
{{Main|Aras energi|Garis spektrum atom}}
Ketika suatu elektron terikat pada sebuah atom, ia memiliki [[energi potensial]] yang berbanding terbalik terhadap jarak elektron terhadap inti. Hal ini diukur oleh besarnya energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron dari atom dan biasanya diekspresikan dengan satuan [[elektronvolt]] (eV). Dalam model mekanika kuantum, elektron-elektron yang terikat hanya dapat menduduki satu set keadaan yang berpusat pada inti, dan tiap-tiap keadaan berkorespondensi terhadap aras energi tertentu. Keadaan energi terendah suatu elektron yang terikat disebut sebagai keadaan dasar, manakala keadaan energi yang lebih tinggi disebut sebagai keadaan tereksitasi.<ref>{{cite web | last=Zeghbroeck | first=Bart J. Van | year=1998 | url=http://physics.ship.edu/~mrc/pfs/308/semicon_book/eband2.htm | title=Energy levels | publisher=Shippensburg University | accessdate=2007-12-23 | archive-date=2005-01-15 | archive-url=https://web.archive.org/web/20050115030639/http://physics.ship.edu/~mrc/pfs/308/semicon_book/eband2.htm | dead-url=yes }}</ref>
Agar suatu elektron dapat meloncat dari satu keadaan ke keadaan lainnya, ia haruslah menyerap ataupun memancarkan [[foton]] pada energi yang sesuai dengan perbedaan energi potensial antar dua aras tersebut. Energi foton yang dipancarkan adalah sebanding dengan [[frekuensi]]nya.<ref>Fowles (1989:227–233).</ref> Tiap-tiap unsur memiliki spektrum karakteristiknya masing-masing. Hal ini bergantung pada muatan inti, subkelopak yang terisi dengan elektron, interaksi elektromagnetik antar elektron, dan faktor-faktor lainnya.<ref>{{cite web
| last=Martin
| first=W. C.
| coauthors=Wiese, W. L.
| month=May
| year=2007
| url=http://physics.nist.gov/Pubs/AtSpec/
| title=Atomic Spectroscopy: A Compendium of Basic Ideas, Notation, Data, and Formulas
| publisher=National Institute of Standards and Technology
| accessdate=2007-01-08
| archive-date=2007-02-08
| archive-url=https://web.archive.org/web/20070208113156/http://physics.nist.gov/Pubs/AtSpec/
| dead-url=no
}}</ref>
[[Berkas:Fraunhofer lines-id.svg|ka|jmpl|300px|Contoh garis absorpsi spektrum.]]
Ketika suatu spektrum energi yang berkelanjutan dipancarkan melalui suatu gas ataupun plasma, beberapa foton diserap oleh atom, menyebabkan elektron berpindah aras energi. Elektron yang tereksitasi akan secara spontan memancarkan energi ini sebagai foton dan jatuh kembali ke aras energi yang lebih rendah. Oleh karena itu, atom berperilaku seperti bahan penyaring yang akan membentuk sederetan [[pita absorpsi]]. Pengukuran [[spektroskopi]] terhadap kekuatan dan lebar [[pita spektrum]] mengizinkan penentuan komposisi dan sifat-sifat fisika suatu zat.<ref>{{cite web
| url=http://www.avogadro.co.uk/light/bohr/spectra.htm
| title=Atomic Emission Spectra — Origin of Spectral Lines
| publisher=Avogadro Web Site
| accessdate=2006-08-10
| archive-date=2006-02-28
| archive-url=https://web.archive.org/web/20060228231025/http://www.avogadro.co.uk/light/bohr/spectra.htm
| dead-url=yes
}}</ref>
Pemantauan cermat pada garis-garis spektrum menunjukkan bahwa beberapa memperlihatkan adanya pemisahan halus. Hal ini terjadi karena [[kopling spin-orbit]] yang merupakan interaksi antara spin dengan gerak elektron terluar.<ref>{{cite web
| last=Fitzpatrick
| first=Richard
| date=February 16, 2007
| url=http://farside.ph.utexas.edu/teaching/qm/lectures/node55.html
| title=Fine structure
| publisher=University of Texas at Austin
| accessdate=2008-02-14
| archive-date=2011-09-27
| archive-url=https://web.archive.org/web/20110927021402/http://farside.ph.utexas.edu/teaching/qm/lectures/node55.html
| dead-url=no
}}</ref> Ketika suatu atom berada dalam medan magnet eksternal, garis-garis spektrum terpisah menjadi tiga atau lebih komponen. Hal ini disebut sebagai [[efek Zeeman]]. Efek Zeeman disebabkan oleh interaksi medan magnet dengan momen magnetik atom dan elektronnya. Beberapa atom dapat memiliki banyak [[konfigurasi elektron]] dengan aras energi yang sama, sehingga akan tampak sebagai satu garis spektrum. Interaksi medan magnet dengan atom akan menggeser konfigurasi-konfigurasi elektron menuju aras energi yang sedikit berbeda, menyebabkan garis spektrum berganda.<ref>{{cite web
| last=Weiss
| first=Michael
| year=2001
| url=http://math.ucr.edu/home/baez/spin/node8.html
| title=The Zeeman Effect
| publisher=University of California-Riverside
| accessdate=2008-02-06
| archive-date=2008-02-02
| archive-url=https://web.archive.org/web/20080202143147/http://math.ucr.edu/home/baez/spin/node8.html
| dead-url=no
}}</ref> Keberadaan [[medan listrik]] eksternal dapat menyebabkan pemisahan dan pergeseran garis spektrum dengan mengubah aras energi elektron. Fenomena ini disebut sebagai [[efek Stark]].<ref>Beyer (2003:232–236).</ref>
=== Valensi dan perilaku ikatan ===
{{Main|Valensi (kimia)|Ikatan kimia}}
Kelopak atau kulit elektron terluar suatu atom dalam keadaan yang tak terkombinasi disebut sebagai kelopak valensi dan elektron dalam kelopak tersebut disebut [[elektron valensi]]. Jumlah elektron valensi menentukan perilaku [[ikatan kimia|ikatan]] atom tersebut dengan atom lainnya. Atom cenderung bereaksi dengan satu sama lainnya melalui pengisian (ataupun pengosongan) elektron valensi terluar atom.<ref>{{cite web
| last=Reusch
| first=William
| date=July 16, 2007
| url=http://www.cem.msu.edu/~reusch/VirtualText/intro1.htm
| title=Virtual Textbook of Organic Chemistry
| publisher=Michigan State University
| accessdate=2008-01-11
| archive-date=2007-10-29
| archive-url=https://web.archive.org/web/20071029211245/http://www.cem.msu.edu/~reusch/VirtualText/intro1.htm
| dead-url=yes
}}</ref> Ikatan kimia dapat dilihat sebagai transfer elektron dari satu atom ke atom lainnya, seperti yang terpantau pada [[natrium klorida]] dan garam-garam ionik lainnya. Namun, banyak pula unsur yang menunjukkan perilaku valensi berganda, atau kecenderungan membagi elektron dengan jumlah yang berbeda pada senyawa yang berbeda. Sehingga, [[ikatan kimia]] antara unsur-unsur ini cenderung berupa pembagian elektron daripada transfer elektron. Contohnya meliputi unsur karbon dalam [[senyawa organik]].<ref>{{cite web |url=http://www.chemguide.co.uk/atoms/bonding/covalent.html |title=Covalent bonding - Single bonds |publisher=chemguide |year=2000 |access-date=2009-07-27 |archive-date=2018-09-25 |archive-url=https://web.archive.org/web/20180925033058/http://chemguide.co.uk/atoms/bonding/covalent.html |dead-url=no }}</ref>
[[Unsur kimia|Unsur-unsur kimia]] sering ditampilkan dalam [[tabel periodik]] yang menampilkan sifat-sifat kimia suatu unsur yang berpola. Unsur-unsur dengan jumlah elektron valensi yang sama dikelompokkan secara vertikel (disebut golongan). Unsur-unsur pada bagian terkanan tabel memiliki kelopak terluarnya terisi penuh, menyebabkan unsur-unsur tersebut cenderung bersifat inert ([[gas mulia]]).<ref>{{cite web
| author=Husted, Robert et al.
| date=December 11, 2003
| url=http://periodic.lanl.gov/default.htm
| title=Periodic Table of the Elements
| publisher=Los Alamos National Laboratory
| accessdate=2008-01-11
| archive-date=2008-01-10
| archive-url=https://web.archive.org/web/20080110103232/http://periodic.lanl.gov/default.htm
| dead-url=no
}}</ref><ref>{{cite web
| first=Rudy
| last=Baum
| year=2003
| url=http://pubs.acs.org/cen/80th/elements.html
| title=It's Elemental: The Periodic Table
| publisher=Chemical & Engineering News
| accessdate=2008-01-11
| archive-date=2011-04-06
| archive-url=https://web.archive.org/web/20110406121140/http://pubs.acs.org/cen/80th/elements.html
| dead-url=no
}}</ref>
=== Keadaan ===
{{Main|Keadaan materi|Fase benda}}
[[Berkas:Bose Einstein condensate.png|kiri|200px|jmpl|Gambaran pembentukan [[kondensat Bose-Einstein]].]]
Sejumlah atom ditemukan dalam keadaan materi yang berbeda-beda tergantung pada kondisi fisik benda, yakni [[suhu]] dan [[tekanan]]. Dengan mengubah kondisi tersebut, materi dapat berubah-ubah menjadi bentuk [[padat]], [[cair]], [[gas]], dan [[plasma]].<ref>Goodstein (2002:436–438).</ref> Dalam tiap-tiap keadaan tersebut pula materi dapat memiliki berbagai fase. Sebagai contohnya pada karbon padat, ia dapat berupa [[grafit]] maupun [[intan]].<ref>{{cite journal
| last=Brazhkin | first=Vadim V.
| title=Metastable phases, phase transformations, and phase diagrams in physics and chemistry
| journal=Physics-Uspekhi
| year=2006 | volume=49 | pages=719–24
| doi=10.1070/PU2006v049n07ABEH006013 }}</ref>
Pada suhu mendekati [[nol mutlak]], atom dapat membentuk [[kondensat Bose-Einstein]], di mana efek-efek mekanika kuantum yang biasanya hanya terpantau pada skala atom terpantau secara makroskopis.<ref>Myers (2003:85).</ref><ref>{{cite news
|author=Staff
|date=October 9, 2001
|title=Bose-Einstein Condensate: A New Form of Matter
|publisher=National Institute of Standards and Technology
|url=http://www.nist.gov/public_affairs/releases/BEC_background.htm
|accessdate=2008-01-16
|archive-date=2008-01-03
|archive-url=https://web.archive.org/web/20080103192918/http://www.nist.gov/public_affairs/releases/BEC_background.htm
|dead-url=yes
}}</ref> Kumpulan atom-atom yang di''lewat''-dinginkan ini berperilaku seperti satu [[atom super]].<ref>{{cite web
| last=Colton
| first=Imogen
| coauthors=Fyffe, Jeanette
| date=February 3, 1999
| url=http://www.ph.unimelb.edu.au/~ywong/poster/articles/bec.html
| title=Super Atoms from Bose-Einstein Condensation
| publisher=The University of Melbourne
| accessdate=2008-02-06
| archive-date=2007-08-29
| archive-url=https://web.archive.org/web/20070829200820/http://www.ph.unimelb.edu.au/~ywong/poster/articles/bec.html
| dead-url=yes
}}</ref>
{{clear}}
== Identifikasi ==
[[Berkas:Atomic resolution Au100.JPG|ka|250px|jmpl|Citra [[mikroskop penerowongan payaran]] yang menunjukkan atom-atom individu pada permukaan [[emas]] ([[Indeks Miller|100]]).]]
[[Mikroskop penerowongan payaran]] (''scanning tunneling microscope'') adalah suatu mikroskop yang digunakan untuk melihat permukaan suatu benda pada tingkat atom. Alat ini menggunakan fenomena [[penerowongan kuantum]] yang mengizinkan partikel-partikel menembus sawar yang biasanya tidak dapat dilewati.
Sebuah atom dapat di[[ion]]isasi dengan melepaskan satu elektronnya. [[Muatan listrik|Muatan yang ada]] menyebabkan trayektori atom melengkung ketika ia melalui sebuah [[medan magnet]]. Jari-jari trayektori ion tersebut ditentukan oleh massa atom. [[Spektrometer massa]] menggunakan prinsip ini untuk menghitung rasio massa terhadap muatan ion. Apabila sampel tersebut mengandung sejumlah isotop, spektrometer massa dapat menentukan proporsi tiap-tiap isotop dengan mengukur intensitas berkas ion yang berbeda. Teknik untuk menguapkan atom meliputi [[plasma gandeng induktif-spektroskopi emisi atom]] (''inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy'', ICP-AES) dan [[plasma gandeng induktif-spektrometri massa]] (''inductively coupled plasma-mass spectrometry'', ICP-MS), keduanya menggunakan plasma untuk menguapkan sampel analisis.<ref>{{cite journal
| first=N. | last=Jakubowski
| coauthors = Moens, L.; Vanhaecke, F
| title = Sector field mass spectrometers in ICP-MS
| journal = Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy
| volume = 53 | issue = 13 | year = 1998
| doi=10.1016/S0584-8547(98)00222-5 | pages = 1739–63}}</ref>
Metode lainnya yang lebih selektif adalah [[spektroskopi pelepasan energi elektron]] (''electron energy loss spectroscopy''), yang mengukur pelepasan energi [[berkas elektron]] dalam suatu [[mikroskop elektron transmisi]] ketika ia berinteraksi dengan sampel. Tomografi kuar atom memiliki resolusi sub-nanometer dalam 3-D dan dapat secara kimiawi mengidentifikasi atom-atom individu menggunakan [[spektrometri massa waktu lintas]].<ref>{{cite journal
| last1=Müller | first1=Erwin W.
| authorlink1=Erwin Wilhelm Müller
| last2=Panitz | first2=John A.
| authorlink2=J. A. Panitz
| last3=McLane | first3=S. Brooks
| authorlink3=S. Brooks McLane
| year=1968
| title=The Atom-Probe Field Ion Microscope
| journal=[[Review of Scientific Instruments]]
| volume=39 | issue=1 | pages=83–86
| issn=0034-6748 | doi=10.1063/1.1683116 }}</ref>
Spektrum [[keadaan tereksitasi]] dapat digunakan untuk menganalisis komposisi atom [[bintang]] yang jauh. Panjang gelombang cahaya tertentu yang dipancarkan oleh bintang dapat dipisahkan dan dicocokkan dengan transisi terkuantisasi atom gas bebas. Warna bintang kemudian dapat direplikasi menggunakan [[lampu lucutan gas]] yang mengandung unsur yang sama.<ref>{{cite web
| last=Lochner
| first=Jim
| coauthors=Gibb, Meredith; Newman, Phil
| date=April 30, 2007
| url=http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science/how_l1/spectral_what.html
| title=What Do Spectra Tell Us?
| publisher=NASA/Goddard Space Flight Center
| accessdate=2008-01-03
| archive-date=2008-01-16
| archive-url=https://web.archive.org/web/20080116035542/http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science/how_l1/spectral_what.html
| dead-url=no
}}</ref> [[Helium]] pada Matahari ditemukan dengan menggunakan cara ini 23 tahun sebelum ia ditemukan di Bumi.<ref>{{cite web | last=Winter | first=Mark | year=2007 | url=http://www.webelements.com/webelements/elements/text/He/hist.html | title=Helium | publisher=WebElements | accessdate=2008-01-03 | archive-date=2007-12-30 | archive-url=https://web.archive.org/web/20071230182148/http://www.webelements.com/webelements/elements/text/He/hist.html | dead-url=no }}</ref>
== Asal usul dan kondisi sekarang ==
Atom menduduki sekitar 4% densitas energi total yang ada dalam [[alam semesta]] terpantau, dengan densitas rata-rata sekitar 0,25 atom/m<sup>3</sup>.<ref>{{cite web
| last=Hinshaw
| first=Gary
| date=February 10, 2006
| url=http://map.gsfc.nasa.gov/m_uni/uni_101matter.html
| title=What is the Universe Made Of?
| publisher=NASA/WMAP
| accessdate=2008-01-07
| archive-date=2007-12-31
| archive-url=https://web.archive.org/web/20071231143948/http://map.gsfc.nasa.gov/m_uni/uni_101matter.html
| dead-url=no
}}</ref> Dalam galaksi [[Bima Sakti]], atom memiliki konsentrasi yang lebih tinggi, dengan densitas materi dalam [[medium antarbintang]] berkisar antara 10<sup>5</sup> sampai dengan 10<sup>9</sup> atom/m<sup>3</sup>.<ref>Choppin ''et al.'' (2001).</ref> Matahari sendiri dipercayai berada dalam [[Gelembung Lokal]], yaitu suatu daerah yang mengandung banyak gas ion, sehingga densitas di sekelilingnya adalah sekitar 10<sup>3</sup> atom/m<sup>3</sup>.<ref>{{cite journal
| last=Davidsen
| first=Arthur F.
| title=Far-Ultraviolet Astronomy on the Astro-1 Space Shuttle Mission
| journal=[[Science]]
| year=1993
| volume=259
| issue=5093
| pages=327–34
| url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/259/5093/327
| accessdate=2008-01-07
| doi=10.1126/science.259.5093.327
| pmid=17832344
| archive-date=2008-01-11
| archive-url=https://web.archive.org/web/20080111171045/http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/259/5093/327
| dead-url=no
}}</ref> Bintang membentuk awan-awan padat dalam medium antarbintang, dan proses evolusioner bintang akan menyebabkan peningkatan kandungan unsur yang lebih berat daripada hidrogen dan helium dalam medium antarbintang. Sampai dengan 95% atom Bima Sakti terkonsentrasi dalam bintang-bintang, dan massa total atom ini membentuk sekitar 10% massa galaksi.<ref>Lequeux (2005:4).</ref> Massa sisanya adalah [[materi gelap]] yang tidak diketahui dengan jelas.<ref>{{cite web | first=Nigel | last=Smith | date=January 6, 2000 | url=http://physicsworld.com/cws/article/print/809 | title=The search for dark matter | publisher=Physics World | accessdate=2008-02-14 | archive-date=2008-02-16 | archive-url=https://web.archive.org/web/20080216185952/http://physicsworld.com/cws/article/print/809 | dead-url=no }}</ref>
=== Nukleosintesis ===
{{Main|Nukleosintesis}}
Proton dan elektron yang stabil muncul satu detik setelah kejadian [[Dentuman Besar]]. Dalam masa waktu tiga menit sesudahnya, [[nukleosintesis Dentuman Besar]] kebanyakan menghasilkan [[helium]], [[litium]], dan [[deuterium]], dan mungkin juga beberapa [[berilium]] dan [[boron]].<ref>{{cite journal | last=Croswell | first=Ken | title=Boron, bumps and the Big Bang: Was matter spread evenly when the Universe began? Perhaps not; the clues lie in the creation of the lighter elements such as boron and beryllium | journal=New Scientist | year=1991 | issue=1794 | pages=42 | url=http://space.newscientist.com/article/mg13217944.700-boron-bumps-and-the-big-bang-was-matter-spread-evenly-whenthe-universe-began-perhaps-not-the-clues-lie-in-the-creation-of-thelighter-elements-such-as-boron-and-beryllium.html | accessdate=2008-01-14 | archive-date=2008-02-07 | archive-url=https://web.archive.org/web/20080207065342/http://space.newscientist.com/article/mg13217944.700-boron-bumps-and-the-big-bang-was-matter-spread-evenly-whenthe-universe-began-perhaps-not-the-clues-lie-in-the-creation-of-thelighter-elements-such-as-boron-and-beryllium.html | dead-url=yes }}</ref><ref>{{cite journal | last=Copi | first=Craig J. | coauthors=Schramm, David N.; Turner, Michael S. | title=Big-Bang Nucleosynthesis and the Baryon Density of the Universe | journal=[[Science]] | year=1995 | volume=267 | pages=192–99 | url=http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/267/5195/192.pdf | doi=10.1126/science.7809624 | format=PDF | accessdate=2008-01-13 | pmid=7809624 | archive-date=2008-02-27 | archive-url=https://web.archive.org/web/20080227082508/http://www.sciencemag.org/cgi/reprint/267/5195/192.pdf | dead-url=no }}</ref><ref>{{cite web | last=Hinshaw | first=Gary | date=December 15, 2005 | url=http://map.gsfc.nasa.gov/m_uni/uni_101bbtest2.html | title=Tests of the Big Bang: The Light Elements | publisher=NASA/WMAP | accessdate=2008-01-13 | archive-date=2008-01-17 | archive-url=https://web.archive.org/web/20080117021252/http://map.gsfc.nasa.gov/m_uni/uni_101bbtest2.html | dead-url=no }}</ref> Atom pertama (dengan elektron yang terikat dengannya) secara teoretis tercipta 380.000 tahun sesudah Dentuman Besar, yaitu ketika alam semesta yang mengembang cukup dingin untuk mengizinkan elektron-elektron terikat pada inti atom.<ref>{{cite web | last=Abbott | first=Brian | date=May 30, 2007 | url=http://www.haydenplanetarium.org/universe/duguide/exgg_wmap.php | title=Microwave (WMAP) All-Sky Survey | publisher=Hayden Planetarium | accessdate=2008-01-13 | archive-date=2013-02-13 | archive-url=https://web.archive.org/web/20130213023246/http://www.haydenplanetarium.org/universe/duguide/exgg_wmap.php | dead-url=no }}</ref> Sejak saat itulah, inti atom mulai bergabung dalam [[bintang]]-bintang melalui proses [[fusi nuklir]] dan menghasilkan unsur-unsur yang lebih berat sampai dengan besi.<ref>{{cite journal
| title=The synthesis of the elements from hydrogen
| author=F. Hoyle
| journal=[[Monthly Notices of the Royal Astronomical Society]]
| volume=106
| pages=343–83
| year=1946
| url=http://adsabs.harvard.edu/abs/1946MNRAS.106..343H
| accessdate=2008-01-13
| archive-date=2008-03-05
| archive-url=https://web.archive.org/web/20080305013326/http://adsabs.harvard.edu/abs/1946MNRAS.106..343H
| dead-url=no
}}</ref>
Isotop seperti litium-6 dihasilkan di ruang angkasa melalui [[spalasi sinar kosmis]].<ref>{{cite journal
| last=Knauth | first=D. C.
| coauthors=Federman, S. R.; Lambert, David L.; Crane, P.
| title=Newly synthesized lithium in the interstellar medium
|journal=[[Nature (journal)|Nature]] | year=2000 | volume=405 | pages=656–58
| doi=10.1038/35015028 }}</ref> Hal ini terjadi ketika sebuah proton berenergi tinggi menumbuk inti atom, menyebabkan sejumlah besar nukleon berhamburan. Unsur yang lebih berat daripada besi dihasilkan di [[supernova]] melalui [[proses r]] dan di [[cabang raksasa asimtotik|bintang-bintang AGB]] melalui [[proses s]]. Kedua-duanya melibatkan penangkapan neutron oleh inti atom.<ref>{{cite web | last=Mashnik | first=Stepan G. | title=On Solar System and Cosmic Rays Nucleosynthesis and Spallation Processes | url=http://arxiv.org/abs/astro-ph/0008382 | month=August | year=2000 | publisher=Cornell University | accessdate=2008-01-14 | archive-date=2015-03-19 | archive-url=https://web.archive.org/web/20150319085109/http://arxiv.org/abs/astro-ph/0008382 | dead-url=no }}</ref> Unsur-unsur seperti [[timbal]] kebanyakan dibentuk melalui peluruhan radioaktif unsur-unsur lain yang lebih berat.<ref>{{cite web | author=Kansas Geological Survey | date=May 4, 2005 | url=http://www.kgs.ku.edu/Extension/geotopics/earth_age.html | title=Age of the Earth | publisher=University of Kansas | accessdate=2008-01-14 | archive-date=2008-07-05 | archive-url=https://web.archive.org/web/20080705052359/http://www.kgs.ku.edu/Extension/geotopics/earth_age.html | dead-url=yes }}</ref>
=== Bumi ===
Kebanyakan atom yang menyusun [[Bumi]] dan termasuk pula seluruh makhluk hidupnya pernah berada dalam bentuk yang sekarang di [[nebula]] yang runtuh dari [[awan molekul]] dan membentuk [[Tata Surya]]. Sisanya merupakan akibat dari peluruhan radioaktif dan proporsinya dapat digunakan untuk menentukan [[usia Bumi]] melalui [[penanggalan radiometrik]].<ref name = "Manuel_2001">Manuel (2001:407–430,511–519).</ref><ref>{{cite journal
| last=Dalrymple
| first=G. Brent
| title=The age of the Earth in the twentieth century: a problem (mostly) solved
| journal=Geological Society, London, Special Publications
| year=2001
| volume=190
| pages=205–21
| doi=10.1144/GSL.SP.2001.190.01.14
| url=http://sp.lyellcollection.org/cgi/content/abstract/190/1/205
| accessdate=2008-01-14
| archive-date=2007-11-11
| archive-url=https://web.archive.org/web/20071111141237/http://sp.lyellcollection.org/cgi/content/abstract/190/1/205
| dead-url=no
}}</ref> Kebanyakan [[helium]] dalam kerak Bumi merupakan produk [[peluruhan alfa]].<ref>{{cite web
| last=Anderson
| first=Don L.
| authorlink=Don L. Anderson
| coauthors=Foulger, G. R.; Meibom, Anders
| date=September 2, 2006
| url=http://www.mantleplumes.org/HeliumFundamentals.html
| title=Helium: Fundamental models
| publisher=MantlePlumes.org
| accessdate=2007-01-14
| archive-date=2007-02-08
| archive-url=https://web.archive.org/web/20070208194933/http://www.mantleplumes.org/HeliumFundamentals.html
| dead-url=no
}}</ref>
Terdapat sekelumit atom di Bumi yang pada awal pembentukannya tidak ada dan juga bukan merupakan akibat dari peluruhan radioaktif. [[Karbon-14]] secara berkesinambungan dihasilkan oleh sinar kosmik di atmosfer.<ref>{{cite news
|last=Pennicott
|first=Katie
|date=May 10, 2001
|title=Carbon clock could show the wrong time
|publisher=PhysicsWeb
|url=http://physicsworld.com/cws/article/news/2676
|accessdate=2008-01-14
|archive-date=2007-12-15
|archive-url=https://web.archive.org/web/20071215103132/http://physicsworld.com/cws/article/news/2676
|dead-url=no
}}</ref> Beberapa atom di Bumi secara buatan dihasilkan oleh reaktor ataupun senjata nuklir.<ref>{{cite news
|last=Yarris
|first=Lynn
|date=July 27, 2001
|title=New Superheavy Elements 118 and 116 Discovered at Berkeley Lab
|publisher=Berkeley Lab
|url=http://enews.lbl.gov/Science-Articles/Archive/elements-116-118.html
|accessdate=2008-01-14
|archive-date=2008-01-09
|archive-url=https://web.archive.org/web/20080109103538/http://enews.lbl.gov/Science-Articles/Archive/elements-116-118.html
|dead-url=no
}}</ref><ref>{{cite journal
| author=Diamond, H. ''et al.''
| title=Heavy Isotope Abundances in Mike Thermonuclear Device
| journal=[[Physical Review]]
| year=1960
| volume=119
| pages=2000–04
| url=http://prola.aps.org/abstract/PR/v119/i6/p2000_1
| accessdate=2008-01-14
| doi=10.1103/PhysRev.119.2000
| format=subscription required
| archive-date=2011-11-12
| archive-url=https://web.archive.org/web/20111112043731/http://prola.aps.org/abstract/PR/v119/i6/p2000_1
| dead-url=no
}}</ref> Dari semua [[Unsur transuranium|Unsur-unsur transuranium]] yang bernomor atom lebih besar daripada 92, hanya [[plutonium]] dan [[neptunium]] sajalah yang terdapat di Bumi secara alami.<ref>{{cite web
| author=Poston Sr., John W.
| date=March 23, 1998
| title=Do transuranic elements such as plutonium ever occur naturally?
| publisher=Scientific American
| url=http://www.sciam.com/chemistry/article/id/do-transuranic-elements-s/topicID/4/catID/3
| accessdate=2008-01-15
| archive-date=2008-10-01
| archive-url=https://web.archive.org/web/20081001205737/http://www.sciam.com/chemistry/article/id/do-transuranic-elements-s/topicID/4/catID/3
| dead-url=no
}}</ref><ref>{{cite journal | last=Keller | first=C. | title=Natural occurrence of lanthanides, actinides, and superheavy elements | journal=Chemiker Zeitung | year=1973 | volume=97 | issue=10 | pages=522–30 | url=http://www.osti.gov/energycitations/product.biblio.jsp?osti_id=4353086 | accessdate=2008-01-15 | archive-date=2008-10-01 | archive-url=https://web.archive.org/web/20081001171525/http://www.osti.gov/energycitations/product.biblio.jsp?osti_id=4353086 | dead-url=no }}</ref> Unsur-unsur transuranium memiliki waktu paruh radioaktif yang lebih pendek daripada umur Bumi,<ref>Marco (2001:17).</ref> sehingga unsur-unsur ini telah lama meluruh. Pengecualian terdapat pada [[plutonium-244]] yang kemungkinan tersimpan dalam debu kosmik.<ref name = "Manuel_2001"/> Kandungan alami plutonium dan neptunium dihasilkan dari penangkapan neutron dalam bijih uranium.<ref>{{cite web
| url=http://www.oklo.curtin.edu.au/index.cfm
| title=Oklo Fossil Reactors
| publisher=Curtin University of Technology
| accessdate=2008-01-15
| archive-date=2007-12-18
| archive-url=https://web.archive.org/web/20071218194159/http://www.oklo.curtin.edu.au/index.cfm
| dead-url=yes
}}</ref>
Bumi mengandung sekitar 1,33{{Esp|50}}atom.<ref>{{cite web
| last=Weisenberger
| first=Drew
| url=http://education.jlab.org/qa/mathatom_05.html
| title=How many atoms are there in the world?
| publisher=Jefferson Lab
| accessdate=2008-01-16
| archive-date=2007-10-22
| archive-url=https://web.archive.org/web/20071022185850/http://education.jlab.org/qa/mathatom_05.html
| dead-url=no
}}</ref> Pada atmosfer planet, terdapat sejumlah kecil atom [[gas mulia]] seperti [[argon]] dan [[neon]]. Sisa 99% atom pada atmosfer bumi terikat dalam bentuk molekul, misalnya [[karbon dioksida]], [[oksigen]] [[molekul diatomik|diatomik]], dan [[nitrogen]] diatomik. Pada permukaan Bumi, atom-atom saling berikatan membentuk berbagai macam senyawa, meliputi [[air]], [[garam]], [[silikat]], dan [[oksida]]. Atom juga dapat bergabung membentuk bahan-bahan yang tidak terdiri dari molekul, contohnya [[kristal]] dan [[logam]] padat ataupun cair.<ref>{{cite web
| last=Pidwirny
| first=Michael
| url=http://www.physicalgeography.net/fundamentals/contents.html
| title=Fundamentals of Physical Geography
| publisher=University of British Columbia Okanagan
| accessdate=2008-01-16
| archive-date=2008-01-21
| archive-url=https://web.archive.org/web/20080121080709/http://www.physicalgeography.net/fundamentals/contents.html
| dead-url=no
}}</ref><ref>{{cite journal
| last=Anderson | first=Don L.
| title=The inner inner core of Earth
| journal=[[Proceedings of the National Academy of Sciences]]
| year=2002 | volume=99 | issue=22 | pages=13966–68
| url=http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=137819
| accessdate=2008-01-16 | doi=10.1073/pnas.232565899
| pmid=12391308 }}</ref>
=== Bentuk teoretis dan bentuk langka ===
[[Berkas:Island of Stability.svg|jmpl|kiri|400px|Pencitraan 3-Dimensi keberadaan "[[Pulau stabilitas]]" di bagian paling kanan]]
Manakala isotop dengan nomor atom yang lebih tinggi daripada [[timbal]] (62) bersifat radioaktif, terdapat suatu "[[pulau stabilitas]]" yang diajukan untuk beberapa unsur dengan nomor atom di atas 103. Unsur-unsur super berat ini kemungkinan memiliki inti yang secara relatif stabil terhadap peluruhan radioaktif.<ref>{{cite journal
| title=Second postcard from the island of stability
| author=Anonymous
| journal=CERN Courier
| date=October 2, 2001
| url=http://cerncourier.com/cws/article/cern/28509
| accessdate=2008-01-14
| archive-date=2008-02-03
| archive-url=https://web.archive.org/web/20080203031237/http://cerncourier.com/cws/article/cern/28509
| dead-url=no
}}</ref> Atom super berat yang stabil ini kemungkinan besar adalah [[unbiheksium]], dengan 126 proton 184 neutron.<ref>{{cite journal | last=Jacoby | first=Mitch | title=As-yet-unsynthesized superheavy atom should form a stable diatomic molecule with fluorine | journal=[[Chemical & Engineering News]] | year=2006 | volume=84 | issue=10 | pages=19 | url=http://pubs.acs.org/cen/news/84/i10/8410notw9.html | accessdate=2008-01-14 | archive-date=2012-07-15 | archive-url=https://archive.today/20120715094148/http://pubs.acs.org/cen/news/84/i10/8410notw9.html | dead-url=no }}</ref>
Tiap-tiap partikel materi memiliki partikel [[antimateri]]nya masing-masing dengan muatan listrik yang berlawanan. Sehingga, [[positron]] adalah antielektron yang bermuatan positif, dan antiproton adalah proton yang bermuatan negatif, Ketika materi dan antimateri bertemu, keduanya akan saling memusnahkan. Terdapat ketidakseimbangan antara jumlah partikel materi dan antimateri. Ketidakseimbangan ini masih belum dipahami secara menyeluruh, walaupun terdapat teori [[bariogenesis]] yang memberikan penjelasan yang memungkinkan. Antimateri tidak pernah ditemukan secara alami.<ref>{{cite news
|last=Koppes
|first=Steve
|date=March 1, 1999
|title=Fermilab Physicists Find New Matter-Antimatter Asymmetry
|publisher=University of Chicago
|url=http://www-news.uchicago.edu/releases/99/990301.ktev.shtml
|accessdate=2008-01-14
|archive-date=2008-07-19
|archive-url=https://web.archive.org/web/20080719211849/http://www-news.uchicago.edu/releases/99/990301.ktev.shtml
|dead-url=no
}}</ref><ref>{{cite news
|last=Cromie
|first=William J.
|date=August 16, 2001
|title=A lifetime of trillionths of a second: Scientists explore antimatter
|publisher=Harvard University Gazette
|url=http://news.harvard.edu/gazette/2001/08.16/antimatter.html
|accessdate=2008-01-14
|archive-date=2016-03-03
|archive-url=https://web.archive.org/web/20160303223719/http://news.harvard.edu/gazette/2001/08.16/antimatter.html
|dead-url=no
}}</ref> Namun, pada tahun 1996, [[antihidrogen]] berhasil disintesis di laboratorium [[CERN]] di [[Jenewa]].<ref>{{cite journal
| last=Hijmans | first=Tom W.
| title=Particle physics: Cold antihydrogen
|journal=[[Nature (journal)|Nature]] | year=2002 | volume=419
| pages=439–40 | doi=10.1038/419439a
}}</ref><ref>{{cite news
|author=Staff
|date=October 30, 2002
|title=Researchers 'look inside' antimatter
|publisher=BBC News
|url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/2375717.stm
|accessdate=2008-01-14
|archive-date=2007-02-22
|archive-url=https://web.archive.org/web/20070222204339/http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/2375717.stm
|dead-url=no
}}</ref>
Terdapat pula atom-atom langka lainnya yang dibuat dengan menggantikan satu proton, neutron, ataupun elektron dengan partikel lain yang bermuatan sama. Sebagai contoh, elektron dapat digantikan dengan [[muon]] yang lebih berat, membentuk [[muon|atom muon]]. Jenis atom ini dapat digunakan untuk menguji prediksi fisika.<ref>{{cite journal
| last=Barrett
| first=Roger
| coauthors=Jackson, Daphne; Mweene, Habatwa
| title=The Strange World of the Exotic Atom
| journal=New Scientist
| year=1990
| issue=1728
| pages=77–115
| url=http://media.newscientist.com/article/mg12717284.600-the-strange-world-of-the-exotic-atom-physicists-can-nowmake-atoms-and-molecules-containing-negative-particles-other-than-electronsand-use-them-not-just-to-test-theories-but-also-to-fight-cancer-.html
| accessdate=2008-01-04
| archive-date=2007-12-21
| archive-url=https://web.archive.org/web/20071221164440/http://media.newscientist.com/article/mg12717284.600-the-strange-world-of-the-exotic-atom-physicists-can-nowmake-atoms-and-molecules-containing-negative-particles-other-than-electronsand-use-them-not-just-to-test-theories-but-also-to-fight-cancer-.html
| dead-url=yes
}}</ref><ref>{{cite journal
| last=Indelicato | first=Paul
| title=Exotic Atoms | journal=[[Physica Scripta]]
| year=2004 | volume=T112 | pages=20–26
| doi=10.1238/Physica.Topical.112a00020 }}
</ref><ref>{{cite web | last=Ripin | first=Barrett H. | month=July | year=1998 | url=http://www.aps.org/publications/apsnews/199807/experiment.cfm.html | title=Recent Experiments on Exotic Atoms | publisher=American Physical Society | accessdate=2008-02-15 | archive-date=2012-07-23 | archive-url=https://archive.today/20120723135110/http://www.aps.org/publications/apsnews/199807/experiment.cfm.html | dead-url=no }}</ref>
== Lihat pula ==
{{Portal|kimia}}
* [[Massa atom#Massa atom relatif|Massa atom relatif]]
* [[Molekul]]
* [[Unsur]]
* [[Elektron]]
* [[Proton]]
* [[Neutron]]
* [[Inti atom]]
== Catatan ==
<references group=catatan/>
== Referensi ==
{{Reflist|colwidth=30em}}
=== Referensi buku ===
{{refbegin}}
* {{cite book
|last=L'Annunziata<!-- Note: the single quote mark before the name is correct. -->
|first=Michael F.
|year=2003|title=Handbook of Radioactivity Analysis
|url=https://archive.org/details/handbookofradioa0000unse_n3o4|publisher=Academic Press|isbn=0124366031
|oclc=162129551 }}
* {{cite book
|last=Beyer|first=H. F.|coauthors=Shevelko, V. P.
|year=2003
|title=Introduction to the Physics of Highly Charged Ions
|publisher=CRC Press|isbn=0750304812
|oclc=47150433 }}
* {{cite book
|last=Choppin|first=Gregory R.
|coauthors=Liljenzin, Jan-Olov; Rydberg, Jan
|year=2001|title=Radiochemistry and Nuclear Chemistry
|publisher=Elsevier|isbn=0750674636
|oclc=162592180 }}
* {{cite book
|first=J.|last=Dalton
|authorlink=John Dalton|year=1808
|title=A New System of Chemical Philosophy, Part 1
|publisher=S. Russell
|location=London and Manchester }}
* {{cite book
|last=Demtröder|first=Wolfgang|year=2002
|title=Atoms, Molecules and Photons: An Introduction to Atomic- Molecular- and Quantum Physics
|publisher=Springer|edition=1st
|isbn=3540206310
|oclc=181435713 }}
* {{cite book
|last=Feynman|first=Richard|year=1995|authorlink=Richard Feynman
|title=Six Easy Pieces|publisher=The Penguin Group
|isbn=978-0-140-27666-4
|oclc=40499574}}
* {{cite book
|last=Fowles|first=Grant R.|year=1989
|title=Introduction to Modern Optics
|publisher=Courier Dover Publications
|isbn=0486659577
|oclc=18834711 }}
* {{cite book
|last=Gangopadhyaya|first=Mrinalkanti
|title=Indian Atomism: History and Sources
|publisher=Humanities Press|year=1981
|location=Atlantic Highlands, New Jersey
|isbn=0-391-02177-X
|oclc=10916778 }}
* {{cite book
|last=Goodstein|first=David L.|year=2002
|title=States of Matter|publisher=Courier Dover Publications
|id=ISBN 0-486-49506-X }}
* {{cite book
|last=Harrison|first=Edward Robert|year=2003
|title=Masks of the Universe: Changing Ideas on the Nature of the Cosmos
|publisher=Cambridge University Press
|isbn=0521773512
|oclc=50441595 }}
* {{cite book|last= Iannone|first= A. Pablo|3= |year= 2001|title= Dictionary of World Philosophy|url= https://archive.org/details/dictionaryofworl0000iann|publisher= Routledge|isbn= 0415179955|oclc= 44541769}}
* {{cite book
|last=Jevremovic|first=Tatjana|year=2005
|title=Nuclear Principles in Engineering
|url=https://archive.org/details/nuclearprinciple0000jevr|publisher=Springer|isbn=0387232842
|oclc=228384008 }}
* {{cite book
|last=Lequeux|first=James|year=2005
|title=The Interstellar Medium
|url=https://archive.org/details/interstellarmedi0000lequ|publisher=Springer|isbn=3540213260
|oclc=133157789 }}
* {{cite book|last = Levere|first = Trevor, H.|year = 2001|title = Transforming Matter – A History of Chemistry for Alchemy to the Buckyball|url = https://archive.org/details/transformingmatt0000leve|publisher = The Johns Hopkins University Press|isbn = 0-8018-6610-3}}
* {{cite book|last=Liang|first=Z.-P.|coauthors=Haacke, E. M.|editor=Webster, J. G.|year=1999|volume=vol. 2|pages=412–26|title=Encyclopedia of Electrical and Electronics Engineering: Magnetic Resonance Imaging|publisher=John Wiley & Sons|url=http://ieeexplore.ieee.org/iel5/8734/27658/01233976.pdf?arnumber=1233976|format=PDF|accessdate=2008-01-09|isbn=0471139467}}
* {{cite book
|last=MacGregor|first=Malcolm H.|year=1992
|title=The Enigmatic Electron
|publisher=Oxford University Press|isbn=0195218337
|oclc=223372888 }}
* {{cite book
|last=Manuel|first=Oliver|year=2001
|title=Origin of Elements in the Solar System: Implications of Post-1957 Observations
|url=https://archive.org/details/isbn_9780306465628|publisher=Springer|isbn=0306465620
|oclc=228374906 }}
* {{cite book
|last=Mazo|first=Robert M.|year=2002
|title=Brownian Motion: Fluctuations, Dynamics, and Applications
|publisher=Oxford University Press|isbn=0198515677
|oclc=48753074 }}
* {{cite book
|last=Mills|first=Ian
|coauthors=Cvitaš, Tomislav; Homann, Klaus; Kallay, Nikola; Kuchitsu, Kozo
|title=Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry
|url=https://archive.org/details/quantitiesunitss0000unse|publisher=[[International Union of Pure and Applied Chemistry]], Commission on Physiochemical Symbols Terminology and Units, Blackwell Scientific Publications
|location=Oxford|edition=2nd|year=1993
|isbn=0-632-03583-8
|oclc=27011505 }}
* {{cite book
|first=Bruce T.|last=Moran|year=2005
|title=Distilling Knowledge: Alchemy, Chemistry, and the Scientific Revolution
|url=https://archive.org/details/distillingknowle0000mora|publisher=[[Harvard University Press]]
|isbn=0674014952
}}
* {{cite book|last=Myers|first=Richard|year=2003|title=The Basics of Chemistry|url=https://archive.org/details/basicsofchemistr0000myer|publisher=Greenwood Press|isbn=0313316643|oclc=50164580}}
* {{cite book
|last=Padilla|first=Michael J.
|coauthors=Miaoulis, Ioannis; Cyr, Martha|year = 2002
|title = Prentice Hall Science Explorer: Chemical Building Blocks
|publisher = Prentice-Hall, Inc.
|location = Upper Saddle River, New Jersey USA
|isbn = 0-13-054091-9
|oclc=47925884}}
* {{cite book|last=Pauling|first=Linus|year=1960|title=The Nature of the Chemical Bond|url=https://archive.org/details/natureofchemical00paul|publisher=Cornell University Press|isbn=0801403332|oclc=17518275}}
* {{cite book
|last=Pfeffer|first=Jeremy I.
|coauthor=Nir, Shlomo|year=2000
|title=Modern Physics: An Introductory Text
|publisher=Imperial College Press|isbn=1860942504
|oclc=45900880 }}
* {{cite book
|last=Ponomarev|first=Leonid Ivanovich|year=1993
|title=The Quantum Dice|publisher=CRC Press
|isbn=0750302518
|oclc=26853108 }}
* {{cite book
|last=Scerri|first=Eric R.|year=2007
|title=The Periodic Table
|url=https://archive.org/details/periodictableits0000scer|publisher=Oxford University Press
|isbn=0195305736
}}
* {{cite book
|last=Shultis|first=J. Kenneth|coauthors=Faw, Richard E.
|title=Fundamentals of Nuclear Science and Engineering
|year=2002|publisher=CRC Press|isbn=0824708342
|oclc=123346507 }}
* {{cite book
|last=Siegfried|first=Robert|year=2002
|title=From Elements to Atoms: A History of Chemical Composition
|publisher=DIANE|isbn=0871699249
|oclc=186607849 }}
* {{cite book|last=Sills|first=Alan D.|year=2003|title=Earth Science the Easy Way|url=https://archive.org/details/earthscienceeasy00alan|publisher=Barron's Educational Series|isbn=0764121464|oclc=51543743}}
* {{cite book
|last=Smirnov|first=Boris M.|year=2003
|title=Physics of Atoms and Ions
|publisher=Springer|id=ISBN 0-387-95550-X }}
* {{cite book|last=Teresi|first=Dick|publisher=Simon & Schuster|title=Lost Discoveries: The Ancient Roots of Modern Science|year=2003|isbn=074324379X|url=http://books.google.com/books?id=pheL_ubbXD0C&dq|pages=213–214|access-date=2009-07-28|archive-date=2023-03-27|archive-url=https://web.archive.org/web/20230327112832/https://books.google.com/books?id=pheL_ubbXD0C&dq=&hl=en|dead-url=no}}
* {{cite book
|last=Various
|editor=Lide, David R.
|year=2002
|title=Handbook of Chemistry & Physics
|edition=88th
|publisher=CRC
|url=http://www.hbcpnetbase.com/
|accessdate=2008-05-23
|isbn=0849304865
|oclc=179976746
|archive-date=2017-07-24
|archive-url=https://web.archive.org/web/20170724011402/http://www.hbcpnetbase.com/
|dead-url=yes
}}
* {{cite book
|last=Woan|first=Graham|year=2000
|title=The Cambridge Handbook of Physics
|url=https://archive.org/details/cambridgehandboo0000woan|publisher=Cambridge University Press|isbn=0521575079
|oclc=224032426 }}
* {{cite book|first=Charles Adolphe|last=Wurtz|year=1881|title=The Atomic Theory|url=https://archive.org/details/atomictheory02wurtgoog|publisher=D. Appleton and company|location=New York}}
* {{cite book|last=Zaider|first=Marco|coauthors=Rossi, Harald H.|year=2001|title=Radiation Science for Physicians and Public Health Workers|url=https://archive.org/details/radiationscience0000zaid|publisher=Springer|isbn=0306464039|oclc=44110319}}
* {{cite book
|last=Zumdahl
|first=Steven S.
|year=2002
|title=Introductory Chemistry: A Foundation
|edition=5th
|publisher=Houghton Mifflin
|url=http://college.hmco.com/chemistry/intro/zumdahl/intro_chemistry/5e/students/protected/periodictables/pt/pt/pt_ar5.html
|accessdate=2008-02-05
|isbn=0-618-34342-3
|oclc=173081482
|archive-date=2008-03-04
|archive-url=https://web.archive.org/web/20080304155935/http://college.hmco.com/chemistry/intro/zumdahl/intro_chemistry/5e/students/protected/periodictables/pt/pt/pt_ar5.html
|dead-url=yes
}}
{{refend}}
== Pranala luar ==
{{Commons|Atom}}
* {{cite web | last=Francis | first=Eden | year=2002 | url=http://dl.clackamas.cc.or.us/ch104-07/atomic_size.htm | title=Atomic Size | publisher=Clackamas Community College | accessdate=2007-01-09 | archive-date=2007-02-04 | archive-url=https://web.archive.org/web/20070204073653/http://dl.clackamas.cc.or.us/ch104-07/atomic_size.htm | dead-url=yes }}
* {{cite web
| last=Freudenrich | first=Craig C. | url=http://www.howstuffworks.com/atom.htm
| title=How Atoms Work | publisher=How Stuff Works
| accessdate=2007-01-09 }}
* {{cite web
| url=http://en.wikibooks.org/wiki/FHSST_Physics_Atom:The_Atom
| work=Free High School Science Texts: Physics
| title=Atom:The Atom
| publisher=Wikibooks
| accessdate=2007-01-09
| archive-date=2006-06-13
| archive-url=https://web.archive.org/web/20060613210720/http://en.wikibooks.org/wiki/FHSST_Physics_Atom:The_Atom
| dead-url=yes
}}
* {{cite web
| author=Anonymous | year=2007 | url=http://www.scienceaid.co.uk/chemistry/basics/theatom.html
| title=The atom | publisher=Science aid+
| accessdate=2007-01-09}}
* {{cite web
| author=Anonymous | date=2006-01-03 | url=http://www.bbc.co.uk/dna/h2g2/A6672963
| title=Atoms and Atomic Structure
| publisher=BBC | accessdate=2007-01-11 }}
* {{cite web | author=Various | date=2006-01-03 | url=http://www.colorado.edu/physics/2000/index.pl?Type=TOC | title=Physics 2000, Table of Contents | publisher=University of Colorado | accessdate=2008-01-11 | archive-date=2008-01-14 | archive-url=https://web.archive.org/web/20080114002007/http://www.colorado.edu/physics/2000/index.pl?Type=TOC | dead-url=yes }}
* {{cite web
| author=Various | date=2006-02-03 | url=http://www.hydrogenlab.de/elektronium/HTML/einleitung_hauptseite_uk.html
| title=What does an atom look like?
| publisher=University of Karlsruhe | accessdate=2008-05-12 }}
{{featured article}}
{{Authority control}}
[[Kategori:Atom| ]]
[[Kategori:Kimia]]
| |||