חלקי אטום ומאפייניהם
תמונה: Answers.tips
אטומים הם היסודות הבסיסיים ש חומר צורה, להיות נוכח בכל מצבי החומר. הם אלמנטים קטנים מאוד, אי אפשר לראות דרך העין האנושית, אבל הם באמת חשובים ליקום שלנו. כדי להבין טוב יותר איך האטומים הם ואיך הם עובדים, בשיעור זה ממורה אנו הולכים לדבר עליו חלקי אטום ומאפייניהם.
כל האטומים מורכבים מ- ליבה וקרום. הגרעין, כשמו כן הוא, הוא החלק המרכזי של האטום, שם החלקיקים שמטעןם חיובי ונקראים פרוטוניםוהחלקיקים שהמטען שלהם ניטרלי, כלומר, אין להם מטען חשמלי, המקבלים את השם נויטרונים. המסה של שני החלקיקים, הן הפרוטונים והן הנויטרונים, דומים. לכל האטומים של אותו יסוד כימי יש מספר שווה של פרוטונים, דמות זו מכונה המספר האטומי והאות Z משמשת לייצוגו.
מצד שני יש את קליפת המוח מה ה החלק החיצוני של האטום. בקליפה אנו מוצאים את אלקטרונים, שהם חלקיקים טעונים שלילית. אלקטרונים מסתובבים במהירות רבה סביב הגרעין ברמות שונות, והם חלקיקים קטנים בהרבה מאלה שנמצאים בגרעין.
להיות נויטרונים ניטרליים, פרוטונים חיוביים ואלקטרונים שליליים, לאטום מטען חשמלי ניטרלי, מכיוון שיש להם מספר פרוטונים זהה לזה של אלקטרונים. אמנם ישנם מקרים בהם האלקטרונים נמצאים במספר פחות או יותר מאשר פרוטונים, מה שגורם למטען האטום הוא שלילי או חיובי, במקרה זה הוא מקבל את השם יון, אניון אם הוא שלילי או קטיון אם הוא חיובי.
תמונה: במוח
כדי להמשיך בשיעור זה על חלקי האטום ומאפייניהם עלינו לדבר על האבולוציה שהייתה לחלקי האטום מאז המודל האטומי השתנה עם הזמן בזכות מחקרים של מדענים. יש לקחת בחשבון שכמה מהמודלים שאנחנו הולכים להסביר מיושנים, ואינם בשימוש נכון לעכשיו, אך הם נחוצים כדי להבין את התפתחות הקהילה המדעית בנושא זה.
האבולוציה ההיסטורית של המודל האטומי מאופיינת ב בעקבות מדענים:
- דגם דלתון: המודל האטומי הראשון היה יצירתו של ג'ון דלטון בשנת 1803. זהו מודל פרימיטיבי מאוד חסר אלמנטים רבים כגון נוכחות אלקטרונים ופרוטונים.
- דגם תומסון: ג'ון תומסון הצליח ליצור מודל אטומי שלם יותר מזה של דלתון, והוסיף כמה אלמנטים מרכזיים. תומסון גילה את קיומם של אלקטרונים ומטענים חיוביים ושליליים.
- דגם נגאוקה: הפיזיקאי היפני נגאוקה לא הסכים עם המודל של תומסון, הוא חשב שעל האטום להיות בעל גרעין טעון חיובי גדול שעליו מסתובבים אלקטרונים טעונים שלילית. התיאוריה שלו נקראת שבתאי, מכיוון שהיא השוותה אלקטרונים לטבעות של שבתאי. פעמים רבות לא נקרא שם מודל זה, אך חיוני להבין את הצעד הגדול שננקט בשלב זה.
- דגם רתרפורד: המודל של רתרפורד התבסס על קיומו של גרעין טעון חיובי עליו הסתובבו אלקטרונים טעונים שלילית. מודל זה דומה מאוד לזה של נגאוקה, להיות שנים קרובות מאוד, אם כי המודל היפני מוקדם יותר.
- דגם בוהר: בוהר חשב שעל האלקטרונים להיות רחוקים מהגרעין השכבתי ומספר חלקיקי מסלול אלה צריך להיות שווה למספר האטומי. המודל שלו גם מבין שמספר האלקטרונים משתנה בכל קליפה, עם פחות אלקטרונים בקליפה הראשונה מאשר בקליפה האחרונה.
- דגם שרודינגר: שרודינגר שבר את האמונה כי אלקטרונים הם חלקיקים זעירים שמסתובבים סביב הגרעין. המדען האוסטרי טען כי אלקטרונים נעים באמצעות פונקציית גל, כלומר על ידי צורה מסלולית.
- דגם דיראק: דיראק שינה את רעיונותיו של שרודינגר למודל שלו, תוך שימוש ב"משוואת דיראק "כדי לתת מבט נכון יותר על צורתם של אלקטרונים.
