اتم: بلوک ساختمانی نامرئی جهان
اتم چیست و چه شکلی است؟
اگر یک تکه شکر را بارها و بارها به قطعات کوچک‌تر تقسیم کنید، به کوچک‌ترین ذره‌ای می‌رسید که دیگر نمی‌توان آن را به قطعات کوچک‌تر از جنس شکر تقسیم کرد. به این ذره، یک اتم می‌گویند. اتم‌ها آنقدر کوچک‌اند که با میکروسکوپ‌های معمولی هم دیده نمی‌شوند. برای درک اندازه آن، تصور کنید که قطر یک تار موی شما حدوداً از کنار هم قرار گرفتن 500,000 اتم تشکیل شده است!
اتم‌ها خود از ذرات کوچک‌تری ساخته شده‌اند. می‌توان آن را به یک منظومه شمسی کوچک تشبیه کرد:
| نام ذره | بار الکتریکی | محل قرارگیری | توضیح |
|---|---|---|---|
| هسته۳ | بار مثبت | مرکز اتم | مانند خورشید در منظومه شمسی. تقریباً تمام جرم اتم در هسته است. |
| پروتون۴ | مثبت | داخل هسته | تعداد پروتون‌ها هویت اتم را مشخص می‌کند. |
| نوترون۵ | خنثی | داخل هسته | مانند چسب، به پروتون‌ها کمک می‌کند تا در هسته کنار هم بمانند. |
| الکترون۶ | منفی | به دور هسته می‌چرخد | مانند سیارات که به دور خورشید می‌چرخند. بسیار سبک هستند. |
اتم‌ها چگونه مواد مختلف را می‌سازند؟
اتم‌ها به تنهایی کمیاب هستند. آن‌ها دوست دارند با یکدیگر پیوند بزنند و گروه‌هایی به نام مولکول۷ تشکیل دهند. نوع و تعداد اتم‌هایی که در یک مولکول کنار هم قرار می‌گیرند، خواص ماده نهایی را تعیین می‌کنند.
مثال: مولکول آب از پیوند دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن تشکیل شده است. ما آن را با فرمول $H_2O$ نشان می‌دهیم. همین مولکول ساده است که مایع زندگی‌بخش آب را می‌سازد. از طرفی، مولکول نمک خوراکی از پیوند اتم سدیم و اتم کلر به وجود می‌آید ($NaCl$).
اتم‌ها در زندگی روزمره ما
شما در هر لحظه با دنیای اتم‌ها در تماس هستید. هوایی که تنفس می‌کنید، مملو از مولکول‌های گازهایی مانند اکسیژن ($O_2$) و نیتروژن ($N_2$) است. غذایی که می‌خورید از مولکول‌های پیچیده‌ای تشکیل شده که خود از اتم‌های کربن، هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن ساخته شده‌اند. حتی بدنتان نیز از همین اتم‌ها تشکیل شده است!
وقتی یک میخ آهنی را خم می‌کنید، در واقع در حال تغییر آرایش اتم‌های آهن نسبت به یکدیگر هستید. وقتی آب را می‌جوشانید، به مولکول‌های آب انرژی می‌دهید تا از هم فاصله بگیرند و از حالت مایع به گاز (بخار آب) تبدیل شوند. در تمام این پدیده‌ها، خود اتم‌ها تغییر نمی‌کنند، فقط نحوهٔ کنار هم قرار گرفتن آن‌ها عوض می‌شود.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
پاورقی
۱ اتم (Atom): کوچک‌ترین واحد تشکیل‌دهنده یک ماده که خواص شیمیایی آن را حفظ می‌کند.
۲ عنصر (Element): ماده‌ای که تنها از یک نوع اتم ساخته شده باشد.
۳ هسته (Nucleus): مرکز سنگین و با بار مثبت اتم.
۴ پروتون (Proton): ذره‌ای با بار مثبت که در هسته اتم قرار دارد.
۵ نوترون (Neutron): ذره‌ای بدون بار (خنثی) که در هسته اتم قرار دارد.
۶ الکترون (Electron): ذره‌ای با بار منفی که به دور هسته اتم می‌چرخد.
۷ مولکول (Molecule): گروهی از اتم‌ها که با پیوند شیمیایی به هم متصل شده‌اند.
۸ عدد اتمی (Atomic Number): تعداد پروتون‌های موجود در هسته یک اتم.
