پاورپوینت اتم ها

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

اتم ها

به نام خدا
In the name of god

اسلاید 2 :

پیوند یونی
اتم چیست؟
اجزای اتم
نظریه های اتمی
تاریخچه اتم
فهرست مطالب
خروج

اسلاید 3 :

اتم چیست؟

اتم کوچکترین واحد تشکیل دهنده یک عنصر شیمیایی است که خواص منحصر به فرد آن عنصر را حفظ میکند. تعریف دیگری آن را به عنوان کوچکترین واحدی در نظر میگیرد که ماده را میتوان به آن تقسیم کرد بدون اینکه اجزاء بارداری از آن خارج شود. اتم ابری الکترونی، تشکیلشده از الکترونها با بار الکتریکی منفی، که هستهٔ اتم را احاطه کردهاست. هسته نیز خود از پروتون که دارای بار مثبت است و نوترون که از لحاظ الکتریکی خنثی است تشکیل شده است. زمانی که تعداد پروتونها و الکترونهای اتم با هم برابر هستند اتم از نظر الکتریکی در حالت خنثی یا متعادل قرار دارد در غیر این صورت آن را یون مینامند که میتواند دارای بار الکتریکی مثبت یا

اسلاید 4 :

منفی باشد. اتمها با توجه به تعداد پروتونها و نوترونهای آنها طبقهبندی میشوند. تعداد پروتونهای اتم مشخص کننده نوع عنصر شیمیایی و تعداد نوترونها مشخصکننده ایزوتوپ عنصر است

نظریه فیزیک کوانتم تصویر پیچیدهای از اتم ارائه میدهد و این پیچیدگی دانشمندان را مجبور میکند که جهت توصیف خواص اتم بجای یک تصویر متوسل به تصاویر شهودی متفاوتی از اتم شوند. بعضی وقتها مناسب است که به الکترون به عنوان یک ذره متحرک به دور هسته نگاه کرد و گاهی مناسب است به آنها عنوان ذراتی که در امواجی با موقعیت ثابت در اطراف هسته توزیع شده اند نگاه کرد. ساختار مدارها تا حد بسیار زیادی روی رفتار اتم تأثیر گذارده و خواص شیمیایی یک ماده توسط نحوه دسته بندی این مدارها معین میشود

اسلاید 5 :

جهت بررسی اجزاء یک ماده، میتوان به صورت پی در پی آن را تقسیم کرد. اکثر مواد موجود در طبیعت ترکیب شلوغی از مولکولهای مختلف است. با تلاش نسبتاً کمی میتوان این مولکولها را از هم جدا کرد. مولکولها خودشان متشکل از اتمها هستند که توسط پیوندهای شیمیایی به هم پیوند خورده اند. با مصرف انرژی بیشتری میتوان اتمها را از مولکولها جدا کرد. اتمها خود از اجزاء ریزتری بنام هسته و الکترون تشکیل شده که توسط نیروهای الکتریکی به هم پیوند خورده اند و شکستن آنها انرژی بسی بیشتری طلب میکند.

اگر سعی در شکستن این اجرا زیر اتمی با صرف انرژی زیاد بکنیم، کار ما باعث تولید شدن ذرات جدیدی میشویم که خیلی از آنها بار الکتریکی دارند

همانطور که اشاره شد اتم از هسته و الکترون تشکیل شده است. جرم اصلی اتم در هسته قرار دارد؛ فضای اطراف هسته عموماً فضای خالی میباشد. هسته خود از پروتن (که بار مثبت دارد)، و نوترن (که بار خنثی دارد) تشکیل شده. الکترون هم بار منفی دارد. این سه ذره عمری طولانی داشته و در

اجزا اتم

اسلاید 6 :

تمامی اتمهای معمولی که به صورت طبیعی تشکیل میشوند یافت میشود. بجز این سه ذره، ذرات دیگری نیز در ارتباط با آنها ممکن است موجود باشد؛ میتوان این ذرات دیگر را با صرف انرژی زیاد نیز تولید کرد ولی عموماً این ذرات زندگی کوتاهی داشته و از بین میروند

اتمها مستقل از اینکه چند الکترون داشته باشند (۳ تا یا ۹۰ تا)، همه تقریباً یک اندازه دارند. به صورت تقریبی اگر ۵۰ میلیون اتم را کنار هم روی یک خط بگذاریم، اندازه آن یک سانتیمتر میشود. به دلیل اندازه کوچک اتم ها، آنها را با واحدی به نام آنگستروم که برابر ۱۰- ۱۰ متر است میسنجند.

اسلاید 7 :

نظریه دالتون

نظریهٔ اتمی دالتون: دالتون نظریه اتمی خود را با اجرای آزمایش در هفت بند بیان کرد.
ماده از ذرههای تجزیه ناپذیری به نام اتم ساخته شدهاست.
همهٔ اتمها یک عنصر، مشابه یکدیگرند.
اتمها نه به وجود میآیند و نه از بین میروند.
همهٔ اتمهای یک عنصر جرم یکسان و خواص شیمیایی یکسان دارند.
اتمهای عنصرهای مختلف به هم متصل میشوند و مولکولها را به وجود میآورند.
در هر مولکول از یک ماده مرکب معین، همواره نوع و تعداد نسبی اتمهای سازنده ی آن یکسان است.
واکنشهای شیمیایی شامل جابه جایی اتمها و یا تغییر در شیوهٔ اتصال آنها است.
نظریههای دالتون نارساییها و ایرادهایی دارد و اما آغازی مهم بود. مواردی که نظریهٔ دالتون نمیتوانست توجیه کند:

پدیدهٔ الکترولیز نتایج مربوط به آن
پیوند یونی - فرق یون با اتم خنثی
پرتو کاتدی
پرتوزایی و واکنشهای هستهای
مفهوم ظرفیت در عناصر گوناگون
پدیدهٔ ایزوتوپی

قسمت اول نظریهٔ دالتون تأیید فیلسوف یونانی دموکریت بود.

نظریهٔ دالتون از سه قسمت اصلی قانون بقای جرم - قانون نسبتها معین - قانون نسبتهای چندگانه میباشد.
مطالعهٔ اتمها و ذرات ریزتر فقط به صورت غیرمستقیم و از روی رفتار (خواص) امکان پذیر است.
اولین ذرهٔ زیراتمی شناخته شده الکترون است. مواردی که به کشف و شناخت الکترون منجر شد:
الکتریسیتهٔ ساکن یا مالشی
پدیدهٔ الکترولیز
پرتو کاتدی
۴پدیدهٔ پرتوزایی

here

اسلاید 8 :

نظریه اتمی رادرفورد
هر اتم دارای یک هسته کوچک است که بیشتر جرم اتم در آن واقع است.
هسته اتم دارای بار الکتریکی مثبت است.
حجم هسته در مقایسه با حجم اتم بسیار کوچک است زیرا بیشتر حجم اتم را فضای خالی تشکیل میدهد.
هسته اتم بوسیله الکترونها محاصره شده است.

اسلاید 9 :

الکترون با بار منفی، درون فضای ابرگونه با بار مثبت، پراکنده شدهاند.
اتم در مجموع خنثی است. مقدار با مثبت با بار منفی برابر است.
این ابر کروی مثبت، جرمی ندارد و جرم اتم به تعداد الکترون آن بستگی دارد.
جرم زیاد اتم از وجود تعداد بسیار زیادی الکترون در آن ناشی میشود
نظریه اتمی تامسون (کیک کشمشی، مدل هندوانهای یا ژله میوه دار)

اسلاید 10 :

تاريخچه اتم
دو هزار و پانصد سال پيش، حدود 450 قبل از ميلاد يك دانش پژوه يا حكيم يوناني درباره تبديل اجسام قطعات كوچكتر به تفكر پرداخت. نام او «لوسيوپس» بود. از نظر او اينكه هر چيز را مرتبا به قطعات كوچكتر و كوچكتر تقسيم مي‏توان كرد، مفهومي نداشت و اين عمل مي‏بايست در جايي به انتها مي‏رسيد و زماني به قطعه‏ي چنان كوچكي رسيد كه نتوان كوچكتر از آن را به دست آورد..

لوسيوپس شاگردي به نام «دموكرتيوس داشت كه او هم همينطور فكر مي‏كرد. وقتي دموكريتوس در سال 380 قبل از ميلاد درگذشت، 72 كتاب درباره‏ي فرضيات خود راجع به كائنات نوشته بود. يكي از آن فرضيات اين بود كه همه چيز در جهان از

اسلاید 11 :

دموكريتوس نمي‏توانست عقايد خود را ثابت كند و حكماي يونان هم معتقد به وجود اتم نبودند و سخنان او برايشان مفهوم عقلي نداشت بنابراين نظريه‏ي «اتميسم» وي معروفيتي نيافت. از كتاب‏هاي دموكريتوس نسخ زيادي تهيه نشد و همان نسخه‏ها نيز بتدريج از بين رفت و فقط بعلت آنكه در ديگر كتب قديمي به فرضيه‏ي اتمي دموكريتوس اشاره شده نامي از وي به ميان آمده ما امروز از فرضيات او آگاه هستيم.

حكيم يوناني ديگري به نام «اپيكور» كتابهاي دموكريتوس را قبل از نابودي مطالعه كرد و نظريه‏ي اتمي وي را دنبال كرد. در سال 306 قبل از ميلاد در آتن، مدرسه‏اي بنا كرد. او معتقد بود همه چيز از اتم ساخته شده و حداقل 300 كتاب در موضوعات مختلف نوشت. وي شاگردان زيادي (از جمله زنان) تربيت كرد

اسلاید 12 :

ولي به مرور زمان او و آثارش به فراموشي سپرده شدند. اما فرض وجود اتم از بين نرفت.
دو قرن پس از اپيكور، در زمانيكه آثارش هنوز موجود بود، يك عالم رومي به نام «كولرتيوس» نظريه‏ي اتمي را دنبال كرد. وي در حدود 56 سال قبل از ميلاد شعر طويلي به زبان انگليسي «درباره‏ي ماهيت اجسام» مي‏باشد. در اين شعر او به طور مشروح و استادانه به بيان و توضيح نظرات دموكريتوس و اپيكور پرداخت.
اما از لوكريتوس هم نسخ زيادي تهيه نشد. همزمان با اضمحلال تمدن يونان و روم، نسخه‏هاي قديمي هم نابود مي‏شدند. با آغاز قرون وسطي در اروپا نوشته‏هاي

اسلاید 13 :

دموكريتوس، اپيكور و لوكريتوس همگي از ميان رفته و مردم اتم را به فراموشي سپردند.
تا اينكه در سال 1417، زماني كه اروپائيان به نسخ قديمي علاقمند شده بودند شخصي موفق به كشف يك نسخه‏ي قديمي آسيب ديده از شعر لوكريتوس شد. در سال 1454 ياهان گوتنبرگ دستگاه چاپ را اختراع كرد و كتاب‏ها را از خطر نابودي نجات داد.

شعر لوكريتوس منتشر شده و خيلي از و خيلي از دانش پژوهان تحت تاثير نظريه‏ي اتمي قرار گرفتند. «پير گاسندي» كه در نيمه‏ي اول دهه سالهاي 1600 كتب موثر و متعددي نوشته) است نظريه‏ي اتمي پذيرفت و بسياري از دانش پژوهان اروپايي

اسلاید 14 :

را از نظرات خود درباره‏ي اتم مطلع ساخت. اتميسم به دوران جديد راه يافت. اما صرف ايده و تصور بودن اتم، ايده‏اي كه فقط به نظر بعضي افراد منطقي مي‏رسيد، سبب مي‏شد تا جدي تلقي نشود.

يك شيمي دان انگليسي به نام «رابرت بويلي» از جمله كساني بود كه از نظرات گاندي مطلع بود. او اولين دانشمندي بود كه به آزمايشاتي دست زد كه نشان دهنده احتمال وجود اتم بود. موضوع مورد علاقه‏ي بويلي هوا بود. هوا جامد نبود كه موقع لمس كردن سخت باشد و فرم خود را حفظ كند و مايع هم نبود، كه جريان داشته و قابل رويت باشد. هوا ماده‏اي است كه به طور رقيق پراكنده مي‏شود و به چنين ماده‏اي «گاز» مي‏گويند.

اسلاید 15 :

در سال 1662، بويلي كمي جيوه در يك لوله‏ي شيشه‏اي بلند به طول 5 متر و به شكل حرف J ريخت. قسمت كوتاهتر تحتاني لوله بسته بود در حالي كه سر لوله بلندتر باز بود. جيوه بخش تحتاني لوله را پر كرد و هوا در قسمت بسته و كوتاه لوله محبوس شد. سپس بويلي جيوه‏ي بيشتري در لوله ريخت. فشار وزن جيوه اضافي مقداري از جيوه را در داخل قسمت كوتاه لوله به بالا راند. هم چنان كه جيوه به بالاي قسمت كوتاه فشار مي‏آورد، هواي محبوس در فضاي كوچكتر متراكم مي‏شد و اين هواي فشرده بود. هر چه بويلي جيوه بيشتري مي‏ريخت، هواي محبوس در فضاي كوچكتر و بازهم كوچكتر متراكم مي‏شد. بويلي با اين آزمايش نشان داد كه چگونه فضاي پر شده از هوا با افزايش وزن جيوه كمتر مي‏شود. اين را «قانون بويلي» مي‏گويند

اسلاید 16 :

آزمايش بويلي‏
هوا چگونه متراكم مي‏شود؟
يك اسفنج را مي‏توان در فضاي كوچكتري متراكم كرد. اين به آن دليل است كه اسفنج داراي منافذ كوچكي است كه وقتي آن را فشار مي‏دهيد هواي درون آن منافذ بيرون و ذرات سخت و جامد اسفنج به هم نزديكتر مي‏شوند. وقتي هوا را فشرده مي‏كنيم، منافذ آن را بسته و ماده‏ي هوا را به هم نزديكتر مي‏كنيم.

بويلي فكر كرد بايد اتم‏هاي بسياري ريزي در هوا باشد. بين اتم‏ها فضايي وجود دارد كه در آن هيچ چيزي نيست. وقتي هوا متراكم مي‏شد اتم‏ها ناچار به يكديگر نزديك مي‏شدند. به عقيده او اين در مورد گازها صادق بود.
اگر آب مايع را بجوشانيد تبديل به بخار مي‏شود كه نوعي گاز است. بخار بيش از هزار برابر آب فضا را اشغال مي‏كند. آسانترين توضيح اين است كه فرض كنيم در آب اتم چنان به هم نزديكند كه يكديگر را لمس مي‏كنند حال آنكه در بخار و گاز آن‏ها از يكديگر دورند.

بدين ترتيب در سال 1662، بواسطه بويلي، اتم براي اولين بار از مرحله يك ايده و تصور گام فراتر نهاد.

اسلاید 17 :

شواهد وجود اتم
آيا اتم انواع مختلف دارد؟ دموكريتوس معتقد بود كه اين امكان وجود دارد. يونانيان باستان عقيده داشتند جهان از چهار عنصر خاك، آب، هوا، آتش ساخته شده است. به نظر دموكريتوس هر يك از اين عناصر احتمالا نوع متفاوتي از اتم را دارا بودند.

اتم‏هاي خاك ممكن است سخت و ناهموار باشند، اتم‏هاي آب احتمالا نرم و گرد هستند و اتم‏هاي آتش ممكن است نوك تيز و كنگره دار باشند و اتم‏هاي هوا بسيار سبك هستند.
اما يونانيان باستان هيچگونه مدركي براي اثبات اينكه جهان واقعي از اين چهار عنصر ساخته شده نداشتند. بويلي در كتابي كه در 1661 نوشت، اظهار داشت كه عناصر بايد از طريق آزمايش كشف شوند.
شيمي دان‏ها بايد سعي كنند هر چيز را به ساده‏ترين مواد ممكن.

اسلاید 18 :

تجزيه كنند، زمانيكه ديگر ماده قابل تجزيه نبود، آن يك عنصر است. پس از انتشار كتاب بويلي تا اواخر سالهاي دهه‏ي 1700، حدود 30 عنصر مختلف كشف شد.

آيا هر عنصر داراي نوع مختلفي از اتم است؟ يعني نيكل، نقره، اكسيژن و سولفور هريك داراي اتم‏هاي نوع خود هستند؟ طي سالهاي دهه‏ي 1700، اگر بويلي و چندتن ديگر طرفداران فرضيه‏ي اتم بودند، ولي اكثر شيمي دان‏ها مطالعه در اجسام ريزي را كه ديده نمي‏شدند، عمل بي فايده‏اي مي‏دانستند.

شيمي داني فرانسوي به نام «آنتوان لوران لاووازيه» در سال 1782 ثابت كرد كه وقتي ماده‏اي به ماده ديگر تغيير شكل مي‏دهد، تغييري در وزن كلي آن حاصل نمي‏شود و به طور كلي جرم فراورده‏ها برابر واكنشدهنده هاست. اين قانون «بقاي ماده» خوانده مي‏شود.

اسلاید 19 :

كشف لاووازيه با فرضيه اتم جور در مي‏آيد. فرض كنيم گفته‏ي دموكريتوس كه اتم‏ها قابل ساختن يا از بين بردن نيستند درست باشد و تنها تغيير آرايش آنها ممكن باشد. چوب و هوا هريك داراي اتم‏هايي با آرايش يكسان هستند.
وقتي چوب مي‏سوزد، اتم‏ها با تغيير آرايش به صورت خاكستر و دود در مي‏آيند. با اين حال تعداد اتم‏ها همان خواهد بود و وزن كلي آنها تغيير نخواهد كرد. اگر چنين باشد مي‏توان به جاي وزن كلي وزن هر عنصر را جداگانه حساب كنيم و ببينيم وقتي تغييرات روي مي‏دهد چه اتفاقي مي‏افتد.

«ژوزف لوئي پروست» شيمي دان فرانسوي، اين مورد آزمايش كرد، در سال 1789 به علت انقلاب بي رحمانه در فرانسه به اسپانيا رفت (لاووازيه در فرانسه ماند و در 1794 سر از بدنش جدا شد). پروست طي آزمايش هايي تركيبات

اسلاید 20 :

مختلفي از عنصرها را شناخت و به اين نتيجه رسيد كه براي هر تركيب با هر روشي عنصرها را بياميزد بايد همان نسبت‏ها را حفظ كند. وي به اين كار (تركيب عناصر) ادامه داد تا در سال 1799 قانون «نسبتهاي ثابت» خود را اعلام كرد. بردست خود را درگير مساله‏ي اتم نكرد ولي اتم در قانون وي بدين صورت جاي مي‏گيرد: فرض كنيد تمام عناصر از اتم تشكيل شده باشند و اتم قابل تجزيه به ذرات كوچكتر نباشد. وقتي عناصر به هم ملحق شده و تركيبي را به وجود مي‏آورند، اتم‏هاي بسياري از يك عنصر با اتم‏هاي بسياري از يكديگر تركيب مي‏شوند.

«جان دالتون» دانشمند انگليسي با توجه به اين ارتباط ميان اتم‏ها و قانون نسبتهاي ثابت، پس از آزمايشهاي متعدي موفق به ارايه‏ي قانون نسبت‏هاي چند گانه، در 1803 شد.