Долгое время считалось, что атом — неделимая частица. По мере развития физики учёные всё больше сомневались в неделимости атома и пытались разгадать его строение.

Модель Томсона

Опыты Томсона показали, что в состав атомов входят отрицательно заряженные частицы  — электроны. Однако атом электрически нейтрален. Иначе, если бы атом имел даже очень маленький заряд, то все окружающие тела, состоящие из огромного числа атомов, обладали бы очень большими зарядами. Они постоянно взаимодействовали бы друг с другом, чего не происходит. Значит, внутри атома имеется и положительный заряд.

Тогда Томсон предложил модель строения атома — кекс с изюмом:

Такая модель может обьяснить нейтральность атома и явление электризации. Но гораздо больше явлений такая модель объяснить не в состоянии.

Модель Резерфорда-Бора

В 1911 г. британский физик Эрнест Резерфорд (1871—1935) на основании результатов проведённых опытов предложил планетарную модель атома. По Резерфорду,

Практически вся масса атома сосредоточена в его ядре; вокруг ядра на разных расстояниях от него вращаются электроны.

Модель атома Резерфорда напоминает Солнце с планетами, поэтому её и называют планетарной.

Свойства модели

1) электроны имеют отрицательный заряд, ядро — положительный, поэтому они притягиваются друг к другу электрическими силами;
2) электроны не падают на ядро, так как находятся в постоянном движении (примерно как Луна не падает на Землю).

Развитие моделей строения атома:

Строение ядра атома

Ядро, так же как и сам атом, имеет сложную структуру. Оно состоит из частиц — нейтронов и протонов (их называют нуклонами). Протоны заряжены положительно, а нейтроны не имеют электрического заряда (нейтральные). Что же удерживает нуклоны в ядре, ведь одноимённо заряженные протоны отталкиваются друг от друга? Нуклоны связаны между собой ядерными силами, которые примерно в 100 раз больше электрических.

 Открытие протона

Протон был открыт в 1919 г. Резерфордом. Современные эксперименты показывают, что абсолютные значения (модули) зарядов протона и электрона совпадают. Электрический заряд протона, так же как и электрона,  — неотъемлемое его свойство, т. е. заряд нельзя отделить от протона или электрона.

Число протонов в ядре атома равно числу электронов в атоме, поэтому атом электрически нейтрален. 

Протон имеет относительно большую массу, примерно в 1836 раз больше массы электрона. Массы протона и нейтрона почти одинаковы. Таким образом, основная масса любого атома сосредоточена в ядре.

Ионы

Если из атома удалить один или несколько электронов, то у образовавшейся частицы будет избыток положительного заряда. Такую частицу называют положительным ионом. Атом, присоединивший один или несколько дополнительных электронов, становится отрицательным ионом, так как приобретает отрицательный заряд. Число протонов в каждом случае не меняется. Заряд ядра (число протонов) — главная характеристика данного химического элемента.