אטום
היחידה הקטנה ביותר של החומר ששומרת על תכונותיו של היסוד.
http://movilim.wiki.co.il/images/a/af/Atom-1-.jpg
ATOM
המלה אטום פירושה ביוונית "בלתי ניתן לחלוקה" הפילוסוף היווני דימוקרטוס הציע לפני 2400 שנה כי החומר מורכב מחלקים זעירים , בלתי נראים ואינם ניתנים לחלוקה שנקראים אטומים. המדען הבריטי גון דלטון תיאר את החומרים כעשויים מחלקיקים זעירים, הדומים לכדורי ביליארד שנקראים אטומים. האטומים אינם ניתנים לחלוקה ,האטומים של אותו יסוד זהים בתכונותיהם- גודל משקל ומסה. יסוד מורכב מסוג אחד של אטומים. אטומים מתרכבים עם אטומים אחרים ביחס מספרי פשוט טקבועויוצרים תרכובת למשל שלושה אטומי מימן מתרכבים עם אטום חנקן ויוצרים את מולקולת האמוניה. המדען הבריטי גוזף תומפסון(1897) הוא הראשון שגילה את האלקטרונים באטום הוא חקר את זרם החלקיקים שנפלט מקתודה ונע במהירות עצומה לאנודה במיכל מרוקן מאויר. הוא כינה חלקיקים אלה בשם אלקטרונים ומקובל לציינם בסימול -e ומצא שמטענם שליליומסת האלקטרון קטנה בהרבה ממסת אטום המימן ובכך הוא סתר את תיאור האטום כחלקיק צפיד שאינו ניתן לחלוקה.הוא הציע מודל שתיאר את האטומים ככדורית של חומר בעל מטען חיובי שהאלקטרונים צפים בתוכו כצימוקים בתוך פודינג. בהמשך למחקריה של מירי קירי הקרינה הרדיואקטיבית ביצע רתרפורד ניסוי שבו הכניס למיכל עופרת חומר רדיואקטיבי הפולט חלקיקי אלפא חלקיקים אלו פגעו בעלה זהב דק מאוד שהוצב במיכל מרוקן מאוויר ופנים המיכל עטופים בחומר פלואורסנטי, תוצאות הניסוי הראו שמרבית חלקיקי אלפא שנורו לעבר עלה הזהב חדרו ועברו אותו, חלק קטן מהחלקיקים הוסטו ממסלולם, וחלק מזערי חזר. המסקנות מהניסוי שהגרעין תופס נפח מזערי , מרבית נפח האטום הוא מרחב ריק , שבו נעים האלקטרונים במספר שווה למספר הפרוטונים בגרעין ,ולכן רוב חלקיקי אלפא חדרו דרך עלה הזהב.המטען החיובי מרוכז בגרעין ,הל,ולכן החלקיקים החיוביים שפגעו בגרעין ,נדחו ממנו.מרבית מסת האטום מרוכזת בגרעין.החלקיקים בעלי מטען חיובי נקראים פרוטונים, מספר הפרוטונים בגרעין האטום של יסוד נקרא המספר האטומי, בראשית המאה ה20 המציאו את ספקטרומטר המסות המשמש למדידת המסות של אטומים,כאשר החלו המדענים להשתמש בספקטרומטר המסות גילו שמסת האטום אינה יחסית למספר הפרוטונים עלייה במספר הפרוטונים כרוכה בעליה גדולה יותר במסת האטום.כמו כן גילו שלא כל האטומים של יסוד שווים במסתםלמשל בדגימה של ניאון טהור נמצא שרוב האטומים הם בעלי מסה הגדולה בערך פי 20 ממסת אטום המימן.ואולם, נמצאו גם אטומי ניאון שמסתם גדולה פי 21 ו22 ממסת אטום המימן . הגילוי הזה שאטומי אותו יסוד נבדלים זה מזה במסותיהם -איזוטופים- הביא להגדרה מחודשת למודל הגרעין שבגרעין נמצאים עוד חלקיקים בנוסף לפרוטונים ,חלקיקים אלה הם ניטרליים מבחינה חשמלית וכינו אותם בשם ניוטרונים ואין הם משפיעים על מטען הגרעין ומספר האלקטרונים אולם הם מגדילים מאוד את מסת הגרעין. ב1924 פיתח המדען הניוזלנדי בוהר תיאוריה על מבנה האטום . במודל האטומי שלו ישנה סדרת מסלולים במרחקים שונים מהגרעין שבהן נמצאים האלקטרונים. מאוחר יותר התפתחה תיאורית מכניקת הקוונטים שטוענת שהתיאור של בוהר הוא פשטני מדי ולמעשה קליפת האלקטרונים היא בעצם אורביטל(ענו) שבו ישלכל אלקטרון הסתברויות שונותלהמצא במקומות שונים. שהסבירה את המחזוריו ל הקרינכיום אנו יודעים שאטומים בנויים מחלקיקים זעירים יותר חקר המבנה של האטומיים מלמד אותנו על ההבדלים בין יסוד אחד למשניהו. הפיזיקאי הבריטי ג'וזף ג'ון תומפסון הוא הראשון שגילה את החלקיקים בעלי המטען השלילי שהם חלק מן המבנה של כל האטומים שנקראו בשם אלקטרונים ומקובל לציינם בסימול -e הציע מודל ב1897 שתיאר את האטומים ככדורית של חומר בעל מטען חיובי שהאלקטרונים צפים בתוכו כצימוקים בתוך פודינג.
ארנסט רתרפורד דחה את המודל של תומסון ב1908 בעקבות ניסוי פשוט שבו חלקיקי אלפא(טעונים חיובית) נפלטו מדגימה של גז רדיואקטיבי - רדון- וכוונו אל תוך סדק בדופן גליל שצידו הפנימי מצופה באבץ גופרי. חלקיקי אלפא פגעו ברדיד פלטינה שהוצב בתוך הגליל וסטויותיהם ממסלולם נמדדו על ידי צפיה בהבזקי האור שנוצרו בעקב הפגיעה באבץ הגפרי. מהתצפיות בניסוי נראה שכמעט כל חלקיקי אלפא חצו את הרדיד והמסלולים הוסטו במידה מועטה מאוד וכמה חלקיקי אלפא נהדפו היישר בכוון שממנו באו.
ההסבר המתאים לממצאים היה, שאטום אינו כדורית בעלת מטען חיובי שהאלקטרונים פזורים בתוכה כצימוקים בפודינג. המודל שהציע רתרפורד שהאטום מורכב ממרכז דחוס, כמעט נקודתי, בעל מטען חיובי, שכינה אותו גרעין האטום, שסביבו נפח גדול שרובו חלל ריק. בחלל פזורים האלקטרונים. ההשערה של רתרפורד כי חלקיקי אלפא הטעונים חיובית שפגעו ישירות באחד מגרעיני הפלטינה הזעירים, נדחו בחוזקה, עקב מטענם החיובי של הגרעינים.
החלקיקים בעלי המטען החיובי נקראים פרוטונים ומספר הפרוטונים בגרעין האטום של יסוד נקרא המספר האטומי.
קישורים חיצוניים
- הכר את האטום - יישום חביב ובסיסי המתאים לתלמידים בתחילת דרכם, לחיצה על יסוד בטבלה המחזורית, מראה, כמה פרוטים, ניוטרונים ואלקטרונים יש לו, מהו המספר האטומי ומהי המסה האטומית. כולל רמות אנרגיה בסיסיות.
