پاورپوینت تئوری های اتمی

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

ورود به فهرست فصل سوم
شیمی

اسلاید 2 :

منو

تئوری اتمی دالتون

مدل های اتمی 

عدد های اتمی و جرمی

نماد های شیمیایی

فرمول شیمیایی

ایزوتوپ ها

مفهوم یون

انرژی هسته ای و واکنش های هسته ای

اسلاید 3 :

طراحیهای مختلف دالتون از اتم

اسلاید 4 :

تمام مواد از اتم ساخته شده اند . اتم ها ذراتی تجزیه ناپذیرند که نمی توان آن ها را بوجود آورد یا از میان برد.
اتم های یک عنصر را نمی توان به یکدیگر یا به اتم های عنصر دیگر تبدیل نمود.
اتم های یک عنصر از هر نظر کاملا مشابه اند ولی اتم های عنصر های مختلف از نظر جرم وحجم با یکدیگر متفاوت اند.

اتم های مختلف می توانند با نسبت های خاصی با یکدیگر ترکیب شوند . این بند تئوری اتمی دالتون بیانگر یکی از قوانین مهم علم شیمی به نام قانون نسبت های معین میباشد.طبق این قانون مواد مختلف در طی واکنش های شیمیایی با نسبت های ثابتی با هم واکنش میدهند.

اسلاید 5 :

به نظر دالتون اتم ها کروی شکل اند و شبیه گوی ها تو پر وساچمه مانند میباشند که فاقد ساختار درونی اند.

اسلاید 6 :

مدل اتمی تامسون
مدل اتمی بور
مدل اتمی لایه ای (ابر الکترونی یا اوربیتالی)
مدل اتمی رادرفور
مدل های اتمی

اسلاید 7 :

مدل اتمی تامسون را مدل کیک کشمشی می نامیدند زیرا الکترون ها مثل کشمش های یک کیک کشمشی در خمیر کیک یا خمیر مثبت پراکنده شده اند.
تامسون معتقد بود که اتمها خنثی اند زیرا تعداد الکترون ها با پروتون ها برابر است.
مدل اتمی تامسون
مدل اتمی رادرفورد در مقایسه با مدل تامسون

اسلاید 8 :

مدل منظومه ی شمسی یا سیاره ای
نیلز بور پس از ارائه مدل رادرفور مدل خود را ارائه داد .
الکترون ها در این مدل در مدار های خاص با فواصل خاصی و مشخصی به دور خورشید در گردش اند.
به نظر بور الکترون هایی که در فواصل مختلفی در حال گردش به دور هسته می باشند انرژی های متفاوتی دارند.

مدل اتمی بور

اسلاید 9 :

مدل لایه ای یا اوربیتالی

اسلاید 10 :

نحوه ی قرار گیری الکترون ها در سطوح انرژی مختلف اطراف هسته را آرایش الکترونی می نامند.
به طور کلی نحوه ی قرار گیری و پر شدن لایه های اطراف هسته به ترتیب افزایش سطح میباشد.لایه ی آخر اتم حداکثر می تواند 8 الکترون داشته باشد.
به همین دلیل با پر شدن 8 الکترون لایه ی سوم یعدی به لایه ی چهارمی میرود.
مثال:
آرگون
8(8(2
آرایش الکترونی
تئوری اتمی دالتون
مدل های اتمی
عدد های اتمی و جرمی
ایزوتوپ ها
مفهوم یون
انرژی هسته ای
فرمول شیمایی

اسلاید 11 :

عدد اتمی
مجموع تعداد پروتون های یک اتم را عدد اتمی میگویند.
امروزه اتم های عناصر مختلف بر اساس عدد اتمی در جدول تناوبی قرار میگیرند.
عدد جرمی
مجموع تعداد پروتون ها و نوترون های یک اتم را عدد جرمی میگویند.
تمام اتم ها دارای یک عدد اتمی یکسانی اند ولی عدد جرمی ممکن است تغییر کند.

لازم به ذکر است که برای سهولت نمایش به طور قرار دادی عدد اتمی در گوشه ی سمت چپ پایین نماد شیمیایی اتم و عدد جرمی در گوشه ی سمت چپ بالای نماد شیمیایی عنصر نوشته میشود.

عدد اتمی و جرمی

اسلاید 12 :

فرمول شیمیایی عبارتی است که از کنار هم قرار گرفتن نماد شیمیایی عنصر های سازنده یک ماده بوجود آمده و با کمک آن میتوان نوع عنصر های سازنده ی آن ترکیب و تعداد اتم های به کار رفته از آن عنصر در ماده ی مورد نظر را تشخیص داد.
مثال:
H2oآب دو اتم هیدروژن ویک اتم اکسیژن

اسلاید 13 :

ایزوتوپها اتمهای یک نوع عنصر هستند که عدد اتمی یکسان و عدد جرمی متفاوتی دارند. عدد اتمی بیانگر تعداد پروتونهای هسته اتم است. بنابراین ایزوتوپهای یک عنصر، تعداد پروتونهای مساوی دارند. اختلاف در جرم اتمی ایزوتوپها از اختلاف تعداد نوترونهای موجود در هسته آنها ناشی میشود.

برای نشان دادن ایزوتوپهای یک عنصر، ابتدا نام آن عنصر، سپس یک خط فاصله (-) و در آخر جرم اتمی آن ایزوتوپ نوشته میشود. مثلاً هیدروژن دارای سه ایزوتوپ هیدروژن-۱ (پروتیوم)، هیدروژن-۲ (دوتریوم) و هیدروژن-۳ (تریتیوم) است که هسته آنها به ترتیب حاوی ۰، ۱ و ۲ نوترون است. یا ایزوتوپ اورانیوم ۲۳۵ را به صورت U-۲۳۵ نمایش میدهند. روش دیگر، نوشتن جرم اتمی ایزوتوپ در قسمت بالا و سمت چپ نماد شیمیایی عنصر است مانند ۲۳۵U که برای نمایش همان ایزوتوپ اورانیوم ۲۳۵ است.

از آنجا که ایزوتوپهای یک عنصر ساختار الکترونی مشابهی دارند، بنابراین ویژگیهای شیمیایی آنها نیز یکسان است، اما ویژگیهای هستهای آنها متفاوت است. اگر نسبت تعداد نوترونهای موجود در یک ایزوتوپ به پروتونهای آن خیلی کم یا خیلی زیاد باشد، هسته تمایل به متلاشی شدن پیدا میکند.
در فارسی واژههای «همجا» و «هممکان» در برابر واژه ایزوتوپ پیشنهاد شده است.
ایزوتوپ ها
عکس ها

اسلاید 14 :

نمونهای از جدول ایزوتوپی از عناصر ۱ تا ۲۹. خانههای آبی رنگ ایزوتوپهای پایدار و خانههای صورتی رنگ ناپایدارند. هیدروژن فقط دو ایزوتوپ پایدار دارد.

اسلاید 16 :

نیروی هستهای به انگلیسی: یا برهمکنش نوکلئون-نوکلئوننیرویی است که بین دو یا چند نوکلئون اثر میکند و باعث چسبیدن پروتون و نوترونها به یکدیگر است که موجب تشکیل هسته اتم میگردد.
انرژی ناشی از نیرو انرژی بستگی هسته نام دارد که به خاطر همارزی جرم-انرژی باعث کاهش جرم هسته اتم نسبت به مجموع جرم تکتک اجزای آن میشود و این انرژی بنیاد ساخت نیروگاه هستهای، رآکتور هستهای، جنگافزار هستهای و به طور کلی انرژی اتمی است. [۱][۲].

این نیرو در فواصل حدود یک فمتومتر(‎۱۰-۱۵ متر) بسیار قوی عمل میکند اما از فواصل ۲.۵ فمتومتر به سرعت کاهش مییابد همچنین در فوصال کمتر ۰.۷ فمتومتر تبدیل به نیروی دافعه میگردد و به همین دلیل این نیرو مسئول اندازه فیزیک هسته است. زیرا که اجزای هسته نمیتوانند بیشتر از آنکه این نیرو اجازه دهد به یکدیگر نزدیک شوند.
نیروی هستهای یکی از صورتهای یکی از چهار نیروی بنیادی یعنی نیروی هستهای قوی است که باعث چسبیدن کوارکها به یکدیگر میشود و میانجی این نیرو گلوئون است.

انرژی هسته ای

اسلاید 17 :

در این نوع واکنش ، هسته ی هسته ی یک اتم سنگین تر به هسته های سبک تر می شکنند.
فرآیندی است که در آن یک اتم سنگین مانند اورانیوم به دو اتم سبکتر تبدیل میشود. وقتی هستهای با عدد اتمی زیاد شکافته شود، بر پایه فرمول اینشتین، مقداری از جرم آن به انرژی تبدیل میشود. از این انرژی در تولید برق (در نیروگاه هستهای) یا تخریب (سلاحهای هستهای) استفاده میشود.

برای ایجاد شکافت هستهای نیاز به بمب باران نوترونی است. یعنی نوترونی را که سرعت آن با سرعت نور برابری میکند توسط آبهای سنگین کاهش سرعت پیدا کنند تا بعد از ناپایدار شدن هسته اتم، انم نجزیه شود.(در اورانیوم پس از تجزیه عناصر باریم و کریپتون و ۲/۵ عدد نوترون پس داده میشود.)

فیسیون

اسلاید 18 :

اوتوهان زمانی که قصد داشت از بمباران اورانیوم با نوترون آن را به رادیم تبدیل کند دریافت که به اتم بسیار کوچکتری دست یافتهاست. در تمام واکنش هستهای که تا ان زمان شناخته شده بود تنها ذرات کوچک از هسته جدا میشدند اما این بار یک تقسیم بزرگ رخ داده بود. لایز میتنر و اوتو فریش دریافتند که فراوردهٔ این بمباران نوترونی باریم است و جرم هر اتم اورانیم هنگام تبدیل شدن به ذرات کوچکتر به اندازهٔ یک پنجم جرم یک پروتون کاهش مییابد و این جرم مطابق رابطهٔ اینشتین E=mc² به انرژی تبدیل شدهاست. به خاطر شباهت این پدیدهٔ تقسیم هسته با تقسیم سلولی میتنر و فریش آن را شکافت نامیدند. مقالهٔ این یافته در یازدهم فوریه، ۱۹۳۹ در نشریه، نیچر با عنوان «واکنش هستهای نوع جدید» منتشر شد.

فیسیون

اسلاید 19 :

در تصویر اتم اورانیم-۲۳۵ دیده میشود که پس از برخورد یک نوترون متلاشی شده و پرتوهای رادیو اکتیو از خود صادر میکند. سپس به دو عنصر باریم-۱۴۱ و کریپتون-۹۲ تقسیم شده و به پایداری میرسد و در ضمن ۲/۵ عدد نوترون دیگر آزاد میکند که هر یک موجب شکافت یک هستهٔ اورانیوم دیگر میشوند و این واکنش زنجیرهای مرتب ادامه پیدا میکند.
توضیح تصویر
فیسیون

اسلاید 20 :

همجوشی (گداخت) هستهای یا فیوژن فرآیندی عکس عمل شکافت هستهای است. در فرایند همجوشی هستهای هستههای سبک مانند هیدروژن، دوتریوم و تریتیوم با یکدیگر همجوشی داده شده و هستههای سنگینتر و مقداری انرژی تولید میشود.

برای اینکه همجوشی امکانپذیر باشد هستههایی که در واکنش وارد میشوند باید دارای انرژی جنبشی کافی باشند تا بر میدان الکترواستاتیکی پیرامونشان فائق آیند. بنابر این دماهای وابسته به واکنشهای همجوشی فوقالعاده بالاست.

در سال ۱۹۵۲ اولین انفجار آزمایشی گرماهستهای باعث آزاد شدن مقدار زیادی انرژی کنترلنشده شد. این آزمایش نشان داد که اگر دمای یک گاز متشکل از ذرات باردار - پلاسما - با چگالی بالا تا حد ۵۰ میلیون درجه کلوین افزایش یابد، باعث ایجاد واکنش همجوشی هستهای در گاز یونیده میشود. پس از انفجار موفقیت آمیز بمب هیدروژنی جستجو برای آزاد کردن کنترل شده انرژی همجوشی شروع شد.
گرمای همجوشی به مفهوم گرمای حاصله از همجوشی هستهای است

چگونگی همجوشی دوتریوم و تریتیوم