עריכה אחת
תיקון שגיאות כתיב
(תיקון שגיאות כתיב) |
|||
| שורה 5: | שורה 5: | ||
==חלקיקים תת אטומיים== | ==חלקיקים תת אטומיים== | ||
כל אטום מורכב מגרעין ומענן אלקטרונים. הגרעין, הנמצא במרכז האטום ומהווה חלק קטן ביותר ממנו (נסו לדמיין | כל אטום מורכב מגרעין ומענן אלקטרונים. הגרעין, הנמצא במרכז האטום ומהווה חלק קטן ביותר ממנו (נסו לדמיין כדורגל המונח באמצע המגרש - הכדור זה הגרעין והמגרש זהו ענן האלקטרונים). הגרעין מטענו חיובי. הגרעין מכיל על פי רוב שני סוגי חלקיקים - '''פרוטונים''' טעונים במטען חיובי, ו'''ניוטרונים''' חסרי המטען (יוצא דופן הוא אטום המימן המכיל פרוטון אחד בלבד ואינו מכיל ניוטרונים). את ענן האלקטרונים מרכיבים כצפוי '''אלקטרונים''' טעונים שלילית. צורת הענן משתנה בהתאם לרמת האנרגיה שלו (אין צורך לדעת את צורות העננים - זהו חומר מתקדם בהרבה מזה של הבגרות). | ||
==מספר אטומי== | ==מספר אטומי== | ||
| שורה 16: | שורה 16: | ||
==ראיות לקיום הגרעין== | ==ראיות לקיום הגרעין== | ||
בשנת 1911 הציג רתרפורד את המודל הגרעיני של האטום - המודל אשר | בשנת 1911 הציג רתרפורד את המודל הגרעיני של האטום - המודל אשר משמש אותנו גם כיום. לפי מודל זה ישנו גרעין הטעון חיובית ומסביבו אלקטרונים שליליים. בניסוי עליו התבסס רתרפורד, ניסוי הנושא את שמו, הוא הקרין זרם של חלקיקי אלפא אל עבר עלה דק של זהב. רוב חלקיקי האלפא עברו ללא שינוי בכיוון את העלה, אך חלק שינו את כיוונם ואפילו חזרו אחורנית! רתרפורד הסביר את התופעה בכך שבמרכז האטום נמצא גרעין קטן וחיובי. לכן רוב החלקיקים החיוביים לא התקרבו אליו ועברו את העלה ללא שינוי. אולם, מקצתם התקרבו לגרעין ונדחו ממנו בגלל כוחות אלקטרוסטטיים וכתוצאה מכך שינו את מסלולם. | ||
==איזוטופים== | ==איזוטופים== | ||
כל יסוד מאופיין ע"פ המספר האטומי שלו, כלומר מספר הפרוטונים בגרעין. המספר האטומי הוא המעניק לאטום את הזהות של יסוד | כל יסוד מאופיין ע"פ המספר האטומי שלו, כלומר מספר הפרוטונים בגרעין. המספר האטומי הוא המעניק לאטום את הזהות של יסוד מסוים, ולפיו אנו מסוגלים להבדיל בין יסוד אחד למשנהו. לפיכך אטום בעל 6 פרוטונים ו- 6 ניוטרונים הוא אטום פחמן כפי שאטום בעל 6 פרוטונים ו-8 ניוטרונים הוא אטום פחמן. כיוון שהטבלה המחזורית מסודרת לפי מספר אטומי עולה נוכל בנקל לראות שאת שני אטומי הפחמן שהצגנו נמקם באותו מקום.<BR> | ||
עולה השאלה אם כך מה ההבדל בין שני אטומי הפחמן שהוזכרו? ההבדל הבולט ביותר הוא במסה - לראשון יש מספר מסה 12 (6+6=12) ואילו לשני יש מספר מסה 14 (6+8=14). אטומים בעלי אותו מספר אטומי, בעלי תכונות כימיות זהות | עולה השאלה אם כך מה ההבדל בין שני אטומי הפחמן שהוזכרו? ההבדל הבולט ביותר הוא במסה - לראשון יש מספר מסה 12 (6+6=12) ואילו לשני יש מספר מסה 14 (6+8=14). אטומים בעלי אותו מספר אטומי, בעלי תכונות כימיות זהות ונמצאים באותו מקום בטבלה המחזורית נקראים '''איזוטופים'''. כדי להבדיל בין האיזוטופים השונים של אטום מסוים מקובל לרשום את סמל האטום כשמשמאלו למעלה רשום מספר המסה ומשמאל למטה רשום מספר האטומי: לדוגמא ניתן לראות את הסימון השונה לפחמן בעל מסה 12 ופחמן בעל מסה 14: [[image:carbon.gif]]. | ||
==רדיואקטיביות== | ==רדיואקטיביות== | ||
בטבלה המחזורית יש מספר של יסודות להם יש איזוטופים | בטבלה המחזורית יש מספר של יסודות להם יש איזוטופים רדיואקטיביים. משמעות הדבר שהם פולטים מגרעינם חלקיקים ו/או אנרגיה באופן ספונטני. יש שלושה סוגים של קרינה רדיו אקטיבית: | ||
# '''קרינת α''' (אלפא): קרינה בה נפלט גרעין של הליום מתוך גרעין האטום - כלומר נפלטים שני פרוטונים ושני ניוטרונים. לדוגמא [[image:Uranium.gif]] הופך אחרי פליטת קרינת α ל- [[image:Thorium 234.gif]]. הדבר מתבטא בירידה של 2 במספר האטומי וירידה של 4 במספר מסה. | # '''קרינת α''' (אלפא): קרינה בה נפלט גרעין של הליום מתוך גרעין האטום - כלומר נפלטים שני פרוטונים ושני ניוטרונים. לדוגמא [[image:Uranium.gif]] הופך אחרי פליטת קרינת α ל- [[image:Thorium 234.gif]]. הדבר מתבטא בירידה של 2 במספר האטומי וירידה של 4 במספר מסה. | ||
# '''קרינת β''' (בטא): קרינה במהלכה נפלט אלקטרון ''''מתוך הגרעין'''', המספר האטומי עולה באחד אך המסה נשארת. תיאוריה מקובלת המסבירה את פליטתו של אלקטרון מתוך הגרעין גורסת שניוטרון אחד מתפצל לאלקטרון שמשתחרר ולפרוטון שנשאר בגרעין. לדוגמא [[image:Polonium.gif]] הופך לאחר שנפלטה ממנו קרינה β ל- [[image:Astatine.gif]]. | # '''קרינת β''' (בטא): קרינה במהלכה נפלט אלקטרון ''''מתוך הגרעין'''', המספר האטומי עולה באחד אך המסה נשארת. תיאוריה מקובלת המסבירה את פליטתו של אלקטרון מתוך הגרעין גורסת שניוטרון אחד מתפצל לאלקטרון שמשתחרר ולפרוטון שנשאר בגרעין. לדוגמא [[image:Polonium.gif]] הופך לאחר שנפלטה ממנו קרינה β ל- [[image:Astatine.gif]]. | ||
| שורה 31: | שורה 31: | ||
אנרגיית היינון היא האנרגיה הדרושה להוצאת מול אלקטרונים ממול של צורון כלשהו (הכוונה לאטום או יון). למשל, האנרגיה הדרושה להפיכת נתרן לקטיון נתרן חד-ערכי היא אנרגיית היינון הראשונה, אנרגיית היינון השנייה היא האנרגיה הדרושה כדי להוציא אלקטרון נוסף וליצור קטיון דו ערכי. | אנרגיית היינון היא האנרגיה הדרושה להוצאת מול אלקטרונים ממול של צורון כלשהו (הכוונה לאטום או יון). למשל, האנרגיה הדרושה להפיכת נתרן לקטיון נתרן חד-ערכי היא אנרגיית היינון הראשונה, אנרגיית היינון השנייה היא האנרגיה הדרושה כדי להוציא אלקטרון נוסף וליצור קטיון דו ערכי. | ||
אנרגיית היינון מושפעת מכמה גורמים. הגורם הראשון במעלה הוא מספר הרמות - ככל שיש יותר רמות אלקטרונים ככה אנרגיית | אנרגיית היינון מושפעת מכמה גורמים. הגורם הראשון במעלה הוא מספר הרמות - ככל שיש יותר רמות אלקטרונים ככה אנרגיית היינון יותר נמוכה. המגמה השנייה היא עלייה באנרגיית היינון לאורך מחזור משמאל לימין - הדבר נובע מעלייה במספר הפרוטונים ולכן עלייה במשיכת הגרעין את האלקטרונים (הערה: המונח הנכון מבחינה כימית לגורם זה נקרא מטען אפקטיבי אך הוא לא בשימוש במערכת החינוך התיכונית). | ||
מהי המגמה באנרגיות | מהי המגמה באנרגיות יינון עוקבות?<BR> | ||
הכלל אומר שאנרגיית | הכלל אומר שאנרגיית יינון כלשהי תהיה תמיד גבוהה מאנרגיית היינון שקדמה לה. כך אנרגיית היינון השלישית תמיד גבוהה מהשנייה אך תמיד נמוכה מהרביעית (אין יוצאים מן הכלל). כמו כן ניתן להשתמש באנרגיות יינון עוקבות לזיהוי הטור בו נמצא היסוד. כאשר מוציאים אלקטרונים מאותה רמה ההבדל באנרגיות היינון אינו גדול, אך כאשר אלקטרון מוצא מרמה תחתונה יותר ישנה קפיצה חדה ובולטת לעין באנרגיית היינון. נתון זה יכול לשמש אותנו מכיוון שמספר אנרגיות היינון לפני הקפיצה שווה למספר אלקטרוני הערכיות שבאטום הניטרלי ולכן למספר הטור בו נמצא היסוד. | ||
==זיקה אלקטרונית== | ==זיקה אלקטרונית== | ||
| שורה 67: | שורה 67: | ||
'''דוגמא נוספת'''<BR> | '''דוגמא נוספת'''<BR> | ||
ברצוננו לסדר את | ברצוננו לסדר את האלקטרונים של האטום אסטטין (At).<BR> | ||
'''פתרון'''<BR> | '''פתרון'''<BR> | ||
ראשית כל נבדוק כמה | ראשית כל נבדוק כמה אלקטרונים יש לאסטטין. לאסטטין יש מספר אטומי 85, כיוון שלא מדובר ביון אלא באטום נייטרלי אז יש לו 85 אלקטרונים גם כן.<BR> | ||
שנית, אסטטין ממוקם במחזור ה-6 כלומר יש לו שש רמות אנרגיה שונות. בנוסף לכך הוא ממוקם בטור השביעי כלומר יש לו 7 אלקטרונים ברמה האחרונה. | שנית, אסטטין ממוקם במחזור ה-6 כלומר יש לו שש רמות אנרגיה שונות. בנוסף לכך הוא ממוקם בטור השביעי כלומר יש לו 7 אלקטרונים ברמה האחרונה. | ||
כעת ניתן להתחיל לסדר את האלקטרונים. ברמה הראשונה נסדר את מקסימום האלקטרונים - 2. | כעת ניתן להתחיל לסדר את האלקטרונים. ברמה הראשונה נסדר את מקסימום האלקטרונים - 2. מכיוון שכפי שניתן לראות עדיין לא שיבצנו את כל האלקטרונים, נמשיך ונשבץ את המקסימום ברמות השנייה (8), השלישית (18) והרביעית (32).<BR> | ||
כעת שיבצנו כבר 67 אלקטרונים מתוך 85 אותם יש לשבץ - כלומר נותרו 18 אלקטרונים ובמקביל נותרה רק הרמה החמישית. נשבץ את האלקטרונים הנותרים ברמה החמישית. ניתן לבדוק ולראות שסכום כל האלקטרונים ששיבצנו הוא 85, יש 6 רמות אנרגיה בהתאם למיקום במחזור השישי, יש 7 אלקטרונים ברמה האחרונה המתאימים לטור השביעי ובשום רמה לא עברנו את הערך המקסימלי המותר. | כעת שיבצנו כבר 67 אלקטרונים מתוך 85 אותם יש לשבץ - כלומר נותרו 18 אלקטרונים ובמקביל נותרה רק הרמה החמישית. נשבץ את האלקטרונים הנותרים ברמה החמישית. ניתן לבדוק ולראות שסכום כל האלקטרונים ששיבצנו הוא 85, יש 6 רמות אנרגיה בהתאם למיקום במחזור השישי, יש 7 אלקטרונים ברמה האחרונה המתאימים לטור השביעי ובשום רמה לא עברנו את הערך המקסימלי המותר. | ||
[[קטגוריה:פיזיקה]] | [[קטגוריה: פיזיקה]] | ||