اتم ها و مولکول ها

اتم چیست؟

اتم ها به عنوان “بلوک های سازنده اساسی ماده” تعریف می شوند.

 

اتم کوچکترین واحد تشکیل دهنده ماده است که دارای خواص عنصر شیمیایی است. اتم‌ها به‌ طور مستقل وجود ندارند، در عوض، یون‌ها و مولکول‌هایی را تشکیل می‌دهند که بیشتر در تعداد زیادی ترکیب می‌شوند و ماده‌ای را تشکیل می‌دهند که ما می‌بینیم، احساس می‌کنیم و لمس می‌کنیم.

 

تعریف اتم ها و مولکول ها

اتم ها بسیار کوچکتر از آن هستند که دیده شوند. از این رو آزمایشاتی برای کشف ساختار و رفتار آنها باید با تعداد زیادی از آنها انجام شود. از نتایج این آزمایش‌ها ممکن است سعی کنیم مدلی فرضی از اتمی بسازیم که مانند اتم واقعی رفتار می‌کند.

 

مولکول ها از یک یا چند اتم تشکیل شده اند که توسط پیوندهای کووالانسی (شیمیایی) به یکدیگر متصل شده اند. اتم‌ها را می‌توان با شکل‌های دایره‌ای ترسیم کرد، که هر یک دارای هسته‌ای در مرکز هستند (شامل پروتون‌ها و نوترون‌ها)، که توسط یک یا چند دایره متحدالمرکز احاطه شده‌اند که نشان‌دهنده «پوسته‌ها» یا «سطوحی» است که در آن الکترون‌ها هسته اتم را احاطه کرده‌اند. در هر سطح قرار دارند و نشانه هایی که الکترون را نشان می دهند. یک مولکول کوچکترین چیزی است که یک ماده را می توان به آن تقسیم کرد در حالی که همان ماده باقی می ماند. از دو یا چند اتم تشکیل شده است که با پیوند شیمیایی به یکدیگر متصل شده اند.

 

اتم تعریف شیمی

کوچکترین ذره یک عنصر که ممکن است وجود مستقل داشته باشد یا نداشته باشد اما همیشه در یک واکنش شیمیایی رخ می دهد اتم نامیده می شود. اتم به عنوان کوچکترین واحدی تعریف می شود که خواص یک عنصر را حفظ می کند. یک اتم از ذرات زیر اتمی تشکیل شده است و این ذرات نمی توانند ساخته یا از بین بروند. همه اتم های یک عنصر یکسان هستند و عناصر مختلف دارای انواع مختلفی از اتم هستند. واکنش های شیمیایی زمانی رخ می دهد که اتم ها دوباره مرتب شوند.

اتم ها از سه نوع ذره اساسی پروتون، الکترون و نوترون تشکیل شده اند. جرم نوترون ها و پروتون ها تقریباً یکسان است و در مقابل جرم الکترون ناچیز است. یک پروتون بار مثبت دارد، یک نوترون بار ندارد و یک الکترون بار منفی دارد. یک اتم حاوی تعداد مساوی پروتون و الکترون است و بنابراین به طور کلی یک اتم بار ندارد. هسته یک اتم فقط حاوی پروتون و نوترون است و بنابراین دارای بار مثبت است. الکترون ها ناحیه ای از فضای اطراف هسته را اشغال می کنند. بنابراین، بیشتر جرم در هسته متمرکز است.

مرکز اتم را هسته می نامند. هسته حاوی نوترون ها و پروتون هایی است که وزن و بارهای مثبت یک اتم را می دهد.

یک نوترون باری ندارد و جرم آن یک واحد است. یک پروتون حامل یک بار مثبت منفرد و همچنین دارای جرم یک واحد است، عدد اتمی یک عنصر برابر با تعداد پروتون ها یا بارهای مثبت هسته است. وزن اتمی یک عنصر با ترکیب تعداد کل پروتون ها و نوترون های هسته تعیین می شود.

یک الکترون حامل یک بار منفی است. اگر قرار است اتم یک عنصر دارای بار صفر باشد، باید تعداد الکترون های آن برابر با پروتون ها باشد. این الکترون ها مانند لایه های آنیون در مدارهایی به دور هسته اتم قرار گرفته اند.

 

اندازه اتم چقدر است؟

اندازه یک اتم بسیار کوچک است، بسیار کوچکتر از تصور ما. لایه ای از یک اتم به ضخامت یک ورق کاغذ نازک زمانی تشکیل می شود که بیش از میلیون ها اتم در کنار هم قرار گیرند. اندازه گیری اندازه یک اتم جدا شده غیرممکن است زیرا تعیین موقعیت الکترون های اطراف هسته دشوار است.

 

با این حال، اندازه یک اتم را می توان با فرض اینکه فاصله بین اتم های مجاور برابر با نصف شعاع یک اتم است، تخمین زد. شعاع اتمی به طور کلی در نانو متر اندازه گیری می شود.

 

اندازه های نسبی

مثالها	شعاع (M)
اتم هیدروژن	10-10
مولکول آب	9-10
مولکول هموگلوبین	8-10
دانه ی شن	4-10

 

اتم ها از چه چیزی ساخته شده اند؟

یک اتم از سه ذره به نام‌های نوترون، پروتون و الکترون تشکیل شده است که به عنوان استثنای هیدروژن بدون نوترون وجود دارد.

 

• هر اتمی دارای یک هسته است که یک یا چند الکترون را به اطراف خود محدود می کند.
• هسته معمولاً دارای تعداد مشابهی پروتون و نوترون است که با هم به عنوان نوکلئون شناخته می شوند.
• پروتون ها دارای بار مثبت، الکترون ها دارای بار منفی و نوترون ها خنثی هستند.

 

جرم اتمی چیست؟

جرم یک اتم در یک عنصر شیمیایی است. تقریباً معادل کل نوترون ها و پروتون های موجود در اتم است. در واحد جرم اتمی (که با u نشان داده می شود) بیان می شود. 1amu دقیقاً برابر با یک دوازدهم جرم 1 اتم C-12 است و جرم اتمی نسبی عناصر با توجه به اتم 12 تعیین می شود.

 

جرم اتمی برخی از عناصر

عناصر	جرم اتمی (U)
هیدروژن	1
کربن	12
نیتروژن	14
اکسیژن	16
سدیم	23
منیزیم	24
گوگرد	32
کلر	35.5
کلسیم	40

ویژگی های برجسته نظریه اتمی دالتون

• این ماده از ذرات ریز به نام اتم تشکیل شده است.
• اتم ها ذرات تقسیم ناپذیری هستند که نمی توانند از طریق واکنش های شیمیایی از بین بروند یا ایجاد شوند.
• همه اتم های یک عنصر دارای خواص شیمیایی و جرم یکسانی هستند در حالی که اتم های عناصر مختلف دارای خواص شیمیایی و جرم متفاوتی هستند.
• اتم ها به نسبت اعداد کامل کوچک ترکیب می شوند و ترکیباتی را تشکیل می دهند.

موضوع همه چیز و همه چیز در اطراف ماست. دارای واحدهای اساسی ساختاری و بنیادی است. اجازه دهید مفهوم ماده را با یک مثال بررسی کنیم. یک کتاب داستان و تقسیم بندی ساختار آن را در نظر بگیرید. این کتاب شامل صفحات زیادی است، هر صفحه شامل پاراگراف ها و هر پاراگراف دارای جملات زیادی است.

 

هر جمله علاوه بر این دارای کلمات زیادی خواهد بود و هر کلمه دارای کاراکتر است. بنابراین ما یک کتاب داستان را به شخصیت ها تقسیم کرده ایم. این دقیقاً همان موردی است که ما موضوع را در نظر بگیریم. این ماده از موادی تشکیل شده است که دارای مولکول هستند. مولکول ها نیز به نوبه خود از گروه هایی از اتم ها تشکیل شده اند.

 

اتم ها به زبان ساده به عنوان کوچکترین واحد ماده تعریف می شوند. در دوران باستان دانشمندان متعجب بودند که آیا این موضوع می تواند بیشتر تقسیم شود یا خیر. در حدود 500 سال قبل از میلاد، ایده تقسیم پذیری ماده در هند تکامل یافت. دانشمندی به نام ماهاریشی کاناد اظهار داشت که ماده را می توان به واحدهای کوچکتر و کوچکتر تقسیم کرد. کوچکترین واحد ماده که پس از آن امکان تقسیم بیشتر وجود نداشت پارمانو نام داشت.

 

مولکول چیست؟

تعریف مولکول

یک مولکول به عنوان کوچکترین واحد یک ترکیب که حاوی خواص شیمیایی آن ترکیب است، تعریف می شود.

 

مولکول ها از گروه هایی از اتم ها تشکیل شده اند. با توصیف ساختار یک اتم، یک اتم نیز به واحدهای کوچکتر تقسیم می شود. پروتون ها، الکترون ها و نوترون ها ذرات فرعی یک اتم هستند. پروتون ها و نوترون ها در داخل هسته اتم قرار دارند و الکترون ها به دور هسته می چرخند.

 

پروتون ها ذرات با بار مثبت هستند در حالی که الکترون ها ذرات با بار منفی هستند. نوترون ها هیچ باری حمل نمی کنند. بنابراین می توان گفت که هسته به دلیل وجود پروتون دارای بار مثبت است. هسته یک جرم توده ای در مرکز اتم است. اتم ها عمدتاً خالی هستند.

هر عنصر یک عدد اتمی مشخص دارد. عدد اتمی یک عنصر به عنوان تعداد پروتون های موجود در هسته آن تعریف می شود. با Z نشان داده می شود.

 

وقتی از جرم اتم ها صحبت می کنیم، جرم ذرات آن در نظر گرفته می شود. الکترون ها جرم ناچیزی دارند. بنابراین جرم یک اتم مجموع جرم پروتون و نوترون است. عدد جرمی با A نشان داده می شود.

 

یک مولکول کوچکترین واحد (ذره) یک ترکیب است که دارای خواص فیزیکی و شیمیایی آن ترکیب است. این بدان معنا نیست که مولکول ها را نمی توان به قطعات کوچکتر تجزیه کرد، به عنوان مثال اتم هایی که از آنها تشکیل شده اند یا قطعاتی از مولکول که هر کدام از چندین اتم یا بخش هایی از اتم ها تشکیل شده است.

 

یک مولکول به عنوان کوچکترین واحد یک ترکیب که حاوی خواص شیمیایی آن ترکیب است، تعریف می شود. مولکول ها از گروه هایی از اتم ها تشکیل شده اند. با توصیف ساختار یک اتم، یک اتم نیز به واحدهای کوچکتر تقسیم می شود. پروتون، الکترون و نوترون ذرات فرعی یک اتم هستند. پروتون ها و نوترون ها در داخل هسته اتم قرار دارند و الکترون ها به دور هسته می چرخند.

 

نمونه هایی از مولکول ها

یک مولکول مجموعه‌ای از دو یا چند اتم است که کوچک‌ترین واحد قابل تشخیص را تشکیل می‌دهند که ممکن است یک ماده خالص با حفظ ساختار و ویژگی‌های شیمیایی خود به آن تقسیم شود. چند نمونه از مولکول ها هستند

• H2O (آب)
• N2 (نیتروژن)
• O3 (اوزون)
• CaO (اکسید کلسیم)
• C6H12O6 (گلوکز، یک نوع شکر)
• NaCl (نمک خوراکی)
• KOH (پتاسیم هیدروکسید)

 

نیروهای بین اتم ها و مولکول ها

ساده ترین نیروها بین اتم ها نیروهایی هستند که در نتیجه انتقال الکترون به وجود می آیند. یک مثال ساده مثال سدیم فلوراید است. اتم سدیم دارای بار هسته ای 11+ است که 2 الکترون در پوسته K، 8 الکترون در پوسته L و 1 الکترون در پوسته M دارد. اتم فلوئور دارای بار هسته ای 9 است که 2 الکترون در پوسته K و 7 الکترون در پوسته L دارد.

 

بیرونی ترین الکترون در اتم سدیم ممکن است به آسانی به اتم فلوئور منتقل شود. سپس هر دو اتم دارای یک پوسته کامل هستند. اما سدیم اکنون دارای بار خالص +1 و فلوئور دارای بار خالص -1 است. بنابراین، این یون ها با تعامل مستقیم کولمبی یکدیگر را جذب می کنند. نیروی بین آنها قوی است و به صورت x-2 تغییر می کند، جایی که x فاصله بین یون ها است و در جهت خطی که به یون ها می پیوندد عمل می کند.

 

 سوالات متداول

چگونه اتم ها به مولکول تبدیل می شوند؟

همانطور که اتم ها به هم می رسند و مولکول ها را تشکیل می دهند، پیوندهای شیمیایی آنها را به یکدیگر متصل می کنند. در نتیجه اشتراک یا تبادل الکترون بین اتم ها، این پیوندها تشکیل می شوند. فقط الکترون ها هستند که همیشه در بیرونی ترین پوسته در پیوند فعال هستند.

 

یک مولکول ساده چیست؟

آب به عنوان یک مولکول اساسی متشکل از چند اتم شناخته شده است. مواد مولکولی پایه مولکولی هستند که در آنها پیوندهای کووالانسی قوی اتم ها را به هم متصل می کنند. با این وجود، نیروهای ضعیف مولکول ها را به هم متصل می کنند تا نقطه ذوب و جوش بالایی داشته باشند.

 

آیا ازن یک مولکول است؟

اوزون مولکولی است که از سه اتم اکسیژن تشکیل شده است. نماد شیمیایی اوزون O3 است، زیرا نماد اتم اکسیژن O است. بیشتر ازن موجود در جو ما توسط ارتباط مولکول های اکسیژن منتشر شده از خورشید با تابش فرابنفش تولید می شود.

 

آیا یک مولکول می تواند یک اتم داشته باشد؟

یک گروه خنثی الکتریکی متشکل از دو یا چند اتم که توسط پیوندهای شیمیایی در کنار هم قرار دارند، اساسی ترین تعریف مولکول است. از این نظر، خیر، طبیعتاً یک مولکول نمی تواند از یک اتم تشکیل شود.

 

ساختار اتم چیست؟

اتم ها از سه ذره بنیادی تشکیل شده اند: پروتون، الکترون و نوترون. هسته اتم (مرکز) حاوی پروتون ها (با بار مثبت) و نوترون ها (بدون بار) است. بیرونی ترین مناطق اتم، پوسته های الکترونی نامیده می شوند که حاوی الکترون های (با بار منفی) هستند.

 

آیا نمک یک مولکول است؟

مولکول ها در معرض پیوندهای مولکولی هستند. چیزی مانند نمک خوراکی ( (NaCl یک ترکیب است زیرا از بیش از یک نوع عنصر (سدیم و کلر) ساخته شده است، اما یک مولکول نیست، زیرا یک پیوند یونی است که NaCl را در کنار هم نگه می دارد. می توان گفت کلرید سدیم یک ترکیب یونی است.

 

اتم و مثال چیست؟

بسیاری از اتم ها از یک هسته با بار مثبت متشکل از پروتون ها و نوترون ها تشکیل شده اند که توسط ابری از الکترون ها با بار منفی احاطه شده اند. اتم هر ذره ای از ماده در ابتدایی ترین سطح خود است که دارای حداقل یک پروتون باشد. مانند هیدروژن و نئون.

 

کار یک اتم چیست؟

پروتون‌ها و نوترون‌ها در مرکز اتم (که هسته نامیده می‌شود) و الکترون‌های بسیار کوچک‌تر در کنار هم قرار می‌گیرند و در اطراف بیرون می‌چرخند. هنگامی که مردم تصاویری از اتم ها می کشند، الکترون ها را مانند ماهواره هایی نشان می دهند که در مدارهای دور زمین می چرخند.

 

تفاوت بین اتم ها و مولکول ها چیست؟

ذره کوچک یک عنصر شیمیایی اتم نامیده می شود که ممکن است مستقل وجود داشته باشد یا نباشد. مولکول‌ها به گروهی از اتم‌ها اطلاق می‌شوند که پیوند به یکدیگر متصل می‌شوند و نشان‌دهنده کوچک‌ترین واحد در یک ترکیب هستند. دو یا چند اتم یکسان یا متمایز از نظر شیمیایی با هم پیوند دارند.