Είναι δυνατόν για τα άτομα του ίδιου στοιχείου να έχουν διαφορετικές χημικές ιδιότητες;
* Ο ορισμός ενός στοιχείου: Ένα στοιχείο ορίζεται από τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα του. Αυτός ο αριθμός ονομάζεται Ατομικός αριθμός. Για παράδειγμα, όλα τα άτομα άνθρακα έχουν 6 πρωτόνια.
* Οι χημικές ιδιότητες καθορίζονται από ηλεκτρόνια: Οι χημικές ιδιότητες υπαγορεύονται από το πώς ένα άτομο αλληλεπιδρά με άλλα άτομα, τα οποία επηρεάζονται κυρίως από τη διάταξη των ηλεκτρονίων του.
* Η διάταξη ηλεκτρονίων υπαγορεύεται από πρωτόνια: Ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα υπαγορεύει τον αριθμό των ηλεκτρονίων που έχει ένα άτομο (για να διατηρήσει την ηλεκτρική ουδετερότητα). Αυτό, με τη σειρά του, καθορίζει τον τρόπο με τον οποίο τα ηλεκτρόνια αυτά είναι διατεταγμένα σε τροχιακά γύρω από τον πυρήνα.
Επομένως, δεδομένου ότι όλα τα άτομα του ίδιου στοιχείου έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων, έχουν τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων και την ίδια διαμόρφωση ηλεκτρονίων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ταυτόσημες χημικές ιδιότητες.
Ωστόσο, υπάρχουν μερικές σημαντικές αποχρώσεις:
* ισότοπα: Ενώ όλα τα άτομα ενός δεδομένου στοιχείου έχουν τον ίδιο αριθμό πρωτονίων, μπορούν να έχουν διαφορετικούς αριθμούς νετρονίων. Αυτές οι παραλλαγές ονομάζονται ισότοπα. Για παράδειγμα, ο άνθρακας-12 και ο άνθρακας-14 είναι ισότοπα άνθρακα. Τα ισότοπα του ίδιου στοιχείου έχουν τις ίδιες χημικές ιδιότητες, αλλά μπορούν να έχουν διαφορετικές φυσικές ιδιότητες (όπως η ατομική μάζα).
* καταστάσεις ύλης: Η κατάσταση της ύλης που υπάρχει ένα στοιχείο σε (στερεό, υγρό, αέριο) μπορεί να επηρεάσει την φαινομενική χημική συμπεριφορά του. Για παράδειγμα, το αέριο οξυγόνου (Ο2) είναι πολύ αντιδραστικό, ενώ το στερεό οξυγόνο είναι λιγότερο αντιδραστικό. Αυτή η διαφορά οφείλεται στους διαφορετικούς τρόπους με τους οποίους τα άτομα οξυγόνου είναι διατεταγμένα και συνδεδεμένα σε κάθε κατάσταση, όχι μια αλλαγή στις εγγενείς χημικές τους ιδιότητες.
Συνοπτικά, ενώ τα άτομα του ίδιου στοιχείου μπορούν να έχουν παραλλαγές στις φυσικές τους ιδιότητες, οι χημικές τους ιδιότητες παραμένουν συνεπείς λόγω του σταθερού αριθμού πρωτονίων και ηλεκτρονίων.
