ساختار اتم
اتم کوچکترین ذرهای است که ویژگیهای یک ماده را حفظ میکند. هر چیزی که دور و بر ما هست — آب، هوا، سنگ، آهن و حتی بدن انسان — از اتمها ساخته شده است. اگر ماده را آنقدر ریز کنیم که دیگر نتوانیم آن را تقسیم کنیم، به اتم میرسیم.
1. اجزای اصلی اتم
اتم از سه جزء مهم تشکیل شده است:
-
پروتون
• بار مثبت دارد
• داخل هسته قرار دارد
• تعداد پروتونها = شماره اتمی (عدد روی جدول تناوبی)
-
نوترون
• بار ندارد (خنثی است)
• داخل هسته قرار دارد
• جرمش تقریباً برابر با پروتون است
-
الکترون
• بار منفی دارد
• در فضای اطراف هسته حرکت میکند
• جرم آن بسیار کمتر از پروتون و نوترون است (حدود ۱/۱۸۴۰ یک پروتون)
2. هسته اتم
پروتون و نوترونها در مرکز اتم جمع شدهاند و هسته را تشکیل میدهند.
هسته بسیار کوچک اما بسیار سنگین است؛ یعنی بیشتر جرم اتم داخل هسته است.
3. حرکت الکترونها
الکترونها در ناحیهای به نام اوربیتال یا لایههای الکترونی حرکت میکنند.
این الکترونها در فاصلههایی از هسته قرار میگیرند و رفتارشان طبق قوانین فیزیک کوانتومی توضیح داده میشود، اما برای سطح دبیرستان میتوان گفت:
• الکترونها در لایههای مشخصی قرار میگیرند
• هر لایه گنجایش مشخصی دارد
• لایه نزدیکتر انرژی کمتر، لایه دورتر انرژی بیشتر دارد
4. عدد اتمی و عدد جرمی
• عدد اتمی (Z): تعداد پروتونها
• عدد جرمی (A): مجموع پروتونها + نوترونها
مثال:
اتم کربن، 6 پروتون و 6 نوترون دارد.
پس:
عدد اتمی = 6
عدد جرمی = 12
5. ایزوتوپها
اگر اتمهای یک عنصر تعداد پروتونهای برابر اما تعداد نوترونهای متفاوت داشته باشند، به آنها ایزوتوپ میگوییم.
مثال:
کربن 12، کربن 13 و کربن 14 ایزوتوپهای کربن هستند.
6. بار الکتریکی اتم
در حالت معمولی، تعداد پروتونها و الکترونها برابر است؛ پس اتم خنثی است.
اگر الکترون از دست بدهد یا بگیرد، به آن یون میگویند:
• از دست دادن الکترون → یون مثبت
• گرفتن الکترون → یون منفی
7. اندازه اتم
اتمها فوقالعاده کوچک هستند. قطر یک اتم حدود 10−1010^{-10} متر است؛ یعنی اگر یک اتم را یک متر در نظر بگیریم، یک پرتقال بهاندازهی زمین خواهد شد!
مطالب مرتبط: