87 Heliumatom som förenar sig med två neutroner och två protoner. av någon enhetlig minsta materialpartikel, besittande vissa egenskaper, utan av en elektrisk positivt laddad, punktformig kärna, kring vilken en eller flera s.k. /J-partiklar eller elektroner med negativ laddning kretsar i cirkulära eller elliptiska banor. Kärnan består av positivt laddade partiklar, protoner, och oladdade partiklar, neutroner samt meso-ner. Dessa partiklar kallas med ett gemensamt namn nukleoner. Det är kärnan, som är bärare av atomens huvudsakliga massa. Vid kärnreaktioner uppträder även positiva elektroner, positroner. Studiet av atomkärnor har vuxit ut till en speciell gren av atomfysiken, kärnfysiken. Solen med planeterna skulle således ge en ungefärlig, oändligt förstorad bild av en atoms byggnad. Genom avspjälkning vid olika slags strålning av positiva a-partiklar från kärnan eller av de omkring denna kretsande /?-partik-larna kan vissa atomer övergå i andra. Samtidigt utsänds mycket korta vågor, vilka kallas y-strålar. Grundämnena är således ej av den oföränderliga karaktär, som man förut antagit. Kärnan är stabil, om förhållandet mellan antalet protoner och hela antalet partiklar i kärnan håller sig inom vissa gränser. Om protonantalet är för högt, sönderfaller protoner i positroner, som utstöts, och neutroner, som kvarstannar. Om neutronantalet är för högt, sönderfaller en del neutroner i elektroner, som utsänds, och protoner, som kvarstannar. I tyngre kärnor sammansluter sig partiklarna i grupper av två protoner och två neutroner. En dylik grupp bildar en s.k. a-partilkel. Denna är identisk med heliumkärnan, som alltså består av 2 protoner och 2 neutroner. Antalet protoner i kärnan bestämmer vilket grundämne det är fråga om. Neutronernas antal kan däremot variera inom vissa gränser. Exempelvis väteatomer, som innehåller 2 neutroner i stället för det vanliga 1 neutron, bildar isotopen tungt väte. Atomkärna, se Atomernas byggnad. Atomnummer, ett grundämnes ordningstal i periodiska systemet. Ato'mteori'. De kemiska grundämnena kan med varandra bilda olika kemiska föreningar. Dessa utmärks därav, att grundämnena i dem ingår i vissa bestämda proportioner. De kemiska föreningarna har med andra ord en bestämd sammansättning, och övergångsformer saknas dem emellan. Vidare är de kemiska föreningarnas egenskaper helt olika de ingående grundämnenas egenskaper. Mellan kemiska föreningar och vanliga blandningar är det således i alla avseenden en väsentlig skillnad. Vatten är ett exempel på en kemisk förening, bestående av grundämnena väte och syre. Om en vät- Ato gaslåga antänds, förbrinner vätgasen i luften eller i syrgas till vatten. Härvid förenar sig exakt två liter vätgas med en liter syrgas till vatten, motsvarande två liter vattenånga. På grundval av iakttagelser rörande de kemiska föreningarnas sammansättning uppställde engelsmannen Dalton i början på 1800-talet en lag, kallad lagen om de multipla proportionerna, av följande innehåll: Om två grundämnen med varandra kan ingå flera olika kemiska föreningar, står de viktsmängder av det ena ämnet, som kan förena sig med en viktsmängd av det andra, i ett förhållande till varandra, som kan uttryckas med enkla hela tal. För att förklara detta förhållande uppställdes från experimentella utgångspunkter teorin om atomer och molekyler. Ett i vissa avseenden liknande åskådningssätt har tvåtusentvåhundra år tidigare från filosofiska utgångspunkter hävdats av den grekiske tänkaren Demokritos. Enligt A. utgörs den minsta tänkbara del, som kan förefinnas i fritt tillstånd av ett grundämne eller en kemisk förening, av en molekyl. Molekylen är återigen uppbyggd av ett visst antal atomer. Atom är den minsta del av ett grundämne, som kan ingå i en molekyl. Ett grundämnes atomer har alla samma vikt (jfr dock Isotopa ämnen). Olika grundämnens atomer har däremot alltid olika vikt (jfr Atomviktstabell). Vät-gasmolekylen [H2] är uppbyggd av två väteatomer, syrgasmolekylen [O2] av två syreatomer, vattenmolekylen [H2O] av två väteatomer och en syreatom. I kemin betecknar man de olika atomerna med begynnelsebokstaven (eller ibland med denna tillika med en annan bokstav) i grundämnets latinska namn, t.ex. väteatomen (hydrogenium) H, syreatomen (oxygenium) O, kolatomen (carboneum) C, järnatomen (ferrum) Fe (övriga beteckningar se Atomviktstabell). Molekylernas sammansättning uttrycks medelst kemiska formler, som anger, av vilka atomer molekylen är uppbyggd. Vattenmolekylens formel, eller som man vanligen säger, vattnets kemiska formel, är sålunda HHO eller sammanskrivet H2O (siffran till höger nedanför ett atomtecken anger antalet atomer av detta slag). Vätemolekylens formel är H2, syremolekylens O2. Koksaltmolekylen, som består av en atom natrium och en atom klor, betecknas med NaCl. De olika atomerna sägs besitta en eller flera v a 1 e n s e r (bindningsmöjlig-heter gentemot andra atomer) eller sägs vara en-eller flervärdiga. Väteatomen H besitter en valens (är envärdig), likaså Cl, Na och en del andra. En av dessa atomer kan binda en annan envärdig atom till en molekyl t.ex. Na-Cl. Andra atomer t.ex. syreatomen O besitter två valenser (är tvåvärdiga). En atom med två valenser kan i en kemisk förening binda två atomer, vilka besitter en valens var, t.ex. syreatomen i vattenmolekylen H-O-H. Två tvåvärdiga atomer kan med båda valenserna binda varandra t.ex. kolatomen och syreatomen i den giftiga koloxiden C=O. Kolatomen kan även uppträda med fyra valenser (såsom fyrvärdig) t.ex. i koldioxiden (kolsyra) O=C=O vanligen sammanskrivet CO2 liksom i sumpgas (metan) CH4. Valenserna antyds ofta som i ovan givna exempel genom motsvarande antal streck (ibland dock med punkter, som anger elektronernas antal i yttersta skalet) mellan de förenade atomerna. Jfr även Atomernas byggnad. Ato'mviktstabell. Med ett ämnes atomvikt (jfr Atomteori) förstås det tal, som anger vikten av dess atom i förhållande till vikten av en atom väte, varvid vätets atomvikt sätts lika med 1. Syrets atomvikt blir i sådant fall 15,88. Av praktiska skäl har man emellertid numera övergått till att sätta syrets atomvikt lika med 16, varvid vätets atomvikt blir 1,008. — I nedanstående tabell anges några av de viktigare grundämnenas kemiska beteckning och deras atomvikt.