۱. اتم چیست؟
اتم کوچک‌ترین واحد سازنده ماده است که خواص شیمیایی یک عنصر را حفظ می‌کند. تمام مواد از اتم‌ها تشکیل شده‌اند، که خود از ذرات کوچکتری به نام پروتون، نوترون و الکترون ساخته شده‌اند.
۲. ساختار اتم
اتم از دو بخش اصلی تشکیل شده است:
الف) هسته اتم (Nucleus)
هسته بخش مرکزی اتم است که شامل پروتون‌ها و نوترون‌ها می‌شود. تقریباً کل جرم اتم در هسته متمرکز است.
✅ پروتون (p⁺): ذره‌ای با بار مثبت که تعداد آن مشخص‌کننده عدد اتمی عنصر است.
✅ نوترون (n⁰): ذره‌ای بدون بار که جرم آن تقریباً برابر پروتون است و در پایداری هسته نقش دارد.
ب) مدارها یا لایه‌های الکترونی
✅ الکترون (e⁻): ذره‌ای با بار منفی که در اطراف هسته در مدارها یا لایه‌های انرژی حرکت می‌کند. تعداد الکترون‌ها در یک اتم خنثی برابر با تعداد پروتون‌های آن است.
۳. مدل‌های ساختاری اتم
✅ مدل بور: در این مدل، الکترون‌ها در مدارهایی به دور هسته حرکت می‌کنند. هر مدار دارای سطح انرژی مشخصی است.
✅ مدل کوانتومی: این مدل پیشرفته‌تر است و به جای مدارهای مشخص، احتمال حضور الکترون‌ها در نواحی خاصی به نام اربیتال را پیش‌بینی می‌کند.
۴. عدد اتمی و عدد جرمی
✅ عدد اتمی (Z): تعداد پروتون‌های موجود در هسته اتم.
✅ عدد جرمی (A): مجموع تعداد پروتون‌ها و نوترون‌های یک اتم.
🔹 فرمول محاسبه عدد جرمی:
A=Z+NA = Z + N
که در آن N تعداد نوترون‌ها است.
۵. ایزوتوپ‌ها
ایزوتوپ‌ها اتم‌های یک عنصر هستند که تعداد پروتون‌های یکسان ولی تعداد نوترون‌های متفاوت دارند.
📌 مثال:
- کربن-۱۲ (¹²C) → دارای ۶ پروتون و ۶ نوترون
- کربن-۱۴ (¹⁴C) → دارای ۶ پروتون و ۸ نوترون (کاربرد در تعیین عمر فسیل‌ها)
۶. نمونه‌هایی از اتم‌ها
| عنصر | عدد اتمی (Z) | تعداد پروتون | تعداد نوترون (متداول) | تعداد الکترون (در اتم خنثی) |
| هیدروژن (H) | 1 | 1 | 0 | 1 |
| کربن (C) | 6 | 6 | 6 | 6 |
| اکسیژن (O) | 8 | 8 | 8 | 8 |
| آهن (Fe) | 26 | 26 | 30 | 26 |
۷. مثال‌هایی از توزیع الکترون‌ها در لایه‌ها
✅ هیدروژن (H) → ۱ الکترون در لایه اول
✅ کربن (C) → ۲، ۴ (۲ الکترون در لایه اول، ۴ الکترون در لایه دوم)
✅ اکسیژن (O) → ۲، ۶
✅ سدیم (Na) → ۲، ۸، ۱
🔹 قاعده اکتت: اتم‌ها تمایل دارند با داشتن ۸ الکترون در لایه خارجی پایدار شوند (مانند گازهای نجیب).
۸. نتیجه‌گیری
🔹 اتم کوچک‌ترین واحد سازنده ماده است که از پروتون، نوترون و الکترون تشکیل شده است.
🔹 عدد اتمی تعداد پروتون‌ها را نشان می‌دهد، در حالی که عدد جرمی مجموع پروتون‌ها و نوترون‌ها است.
🔹 ایزوتوپ‌ها نسخه‌های متفاوت یک عنصر با تعداد نوترون‌های مختلف هستند.
🔹 توزیع الکترون‌ها در مدارها تعیین‌کننده رفتار شیمیایی عناصر است.
