Os átomos e moléculas são constituídos de cargas elétricas negativas (elétrons) e positivas (prótons) que estão eletricamente equilibrados. Um pedacinho de matéria pode estar formado de trilhões de átomos, com suas cargas elétricas equilibradas.
Quando dois átomos se combinam com suas cargas elétricas equilibradas formará uma molécula eletricamente equilibrada. Mas ao se combinarem dois átomos formando uma molécula, suas forças de atração e repulsão não são perfeitas, fazendo com que elétrons voem dentro de cada átomo, deixando áreas onde cargas estão expostas.
Todos os átomos possuem um núcleo carregado positivamente, e elétrons negativamente carregados. Os elétrons de cada átomo são idênticos e possuem o mesmo número de elétrons e a mesma massa. O núcleo do átomo é formado de prótons e nêutrons. O hidrogênio é o único átomo que não possui nêutrons.
A massa dos nêutrons é pouquinho maior do que a dos prótons e não possuem cargas elétricas. Os prótons possuem massa de 1800 vezes maior do que os elétrons. Apesar de os prótons possuírem maior massa, eles carregam o mesmo número de cargas positivas em relação aos elétrons com suas cargas negativas. Geralmente a quantidade de elétrons e prótons é igual nos átomos e com isso sua carga elétrica é nula. Os prótons não puxam os elétrons para o núcleo pois os elétrons são espalhados em camadas dentro do átomo. A mecânica quântica nos diz hoje que os elétrons se movimentam como uma onda e que ocupam um determinado espaço de acordo com seu comprimento de onda.
Os prótons do núcleo não se repelem pois os núcleos possuem dentro de si forças nucleares, que não são elétricas, mas são intensamente mais fortes, fazendo com que prótons fiquem juntos apesar da força elétrica da repulsão.
Referência: Física Conceitual, Paul G. Hewitt, pág. 373.
Foto: http://satie.if.usp.br/cursos/aulas_fis3/notas_de_aula/img6.gif
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