מדעים, מדע וטכנולוגיה, אטום - מודל מבנה האטום, כלל האוקטט, קשר קלוונטי, יונים.

אטום ומודל מבנה האטום

אטום - הוא "אבני הבניין" הבסיס לכל החומרים. כיום קיימים כ-100 אטומים שונים.

ממספר של אטומים קטן ניתן ליצור מספר עצום של צירופים שונים. קשר כימי זה בין מספר אטומים נקרא "מולקולה".
תרכובת - חומר הבנוי מאטומים מסוגים שונים. לקריאה על תהליך כימי ופירוק תרכובות: לחצו עלי!

מודל מבנה האטום:

1. לאטום יש גרעין.

2. לאטום יש מעטפת העוטפת את הגרעין מצידו החיצוני.

3. לאטום יש פרוטונים, אלקטרונים ונאוטרונים:

אלקטרון

אלקטרון הוא חלקיק במבנה בסיסי של האטום.

מיקום: האלקטרונים מקיפים את גרעין האטום. מטען חשמלי: מטענו החשמלי של האלקטרון הוא שלילי (-).

סימן באטום: באות e.

*האלקטרונים נמצאים בתנועה מתמדת מסביב לגרעין במהירות עצומה מגיעה ל- 1,080,000 קמ"ש!

פרוטון

פרוטון הוא חלקיקי במבנה בסיסי של האטום.

מיקום: הפרוטון הוא נוכח בגרעין האטום.

מטען חשמלי: הפרוטון בעל מטען חשמלי חיובי (+)

סימן באטום: באות P.

נאוטרון

נאוטרון הוא חלקיק במבה בסיסי של האטום.

מיקום: הנאוטרון נמצא בגרעין האטום.

מטען חשמלי: לנאוטרון אין מטען חשמלי (0) או (N)

סימן באטום: באות n.

בטבלה מסכמת:

שם תת חלקיק	סימן	מיקום	מטען חשמלי
פרוטון	p	בגרעין	1+
נאוטרון	n	בגרעין	0
אלקטון	e	במעטפת	1-

כלל חשוב: מספר אטומי = למספר הפרוטונים = למספר הנאוטרונים = למספר האלקטרונים.

תמונת מודל האטום:

כוחות דחייה וכוחות משיכה באטום:

כוחות דחייה

בין חלקיקים בעלי אותו מטען פועלים כוחות דחייה:

אלקטרון ואלקטון = כוחות דחייה.

פרוטון ופרוטון = כוחות דחייה.

כוחות משיכה

בין חלקיקים בעלי מטענים מנוגדים שונים פועלים כוחות משיכה:

פרוטון ואלקטרון = משיכה.

אלקטרון ופרוטון = משיכה.

סביב גרעין האטום ממוקמים האלקטרונים ברמות אנרגיה:

רמה 1: מכילה עד 2 אלקטרונים.
רמה 2: מכילה עד 8 אלקטרונים.
רמה 3: מכילה עד 8 אלקטרונים.
רמות נוספות איננו מלמדים.

כלל האוקטט - כלל האוקטט אומר שכל יסוד חייב להשלים את הרמה האחרונה שלו ל-8 אלקטרונים!

כאשר אנו לא יכולים להשלים את הרמה האחרונה ל-8 כי אין עוד אלקטרונים באטום בכדי להשלים ל-8 אנו נבצע תהליך הנקרא "קשר קלוונטי".

קשר קלוונטי - קשר קלוונטי הוא שיתוף אלקטרונים בין אטומי אל-מתכת.

יש 3 סוגי קשרים קלוונטים:

קשר קלוונטי יחיד

קשר זה הוא שיתוף של זוג אחד של אלקטרונים ברמה חיצונית של אטומים המשתתפים בקשר.

קשר קלוונטי כפול

קשר זה הוא שיתוף של 2 זוגות של אלקטרונים ברמה החיצונית של אטומים המשתתפים בקשר.

קשר קלוונטי משולש

קשר זה הוא שיתוף של 3 זוגות של אלקטרונים ברמה החיצונית של אטומים המשתתפים בקשר.

דוגמה:
אנו ניתן דוגמה לאטום כלור Ci מספרו האטומי 17 ולכן כמות הפרוטונים יהיה 17, וכמות האלקטרונים יהיה 17 וכמות הנאוטרונים יהיה 17.
ברמה הראשונה של האטום כלור יהיה 2 אלקטרונים.

ברמה השנייה של האטום כלור יהיה 8 אלקטרונים.

עד פה ניצלנו 10 אלקטרונים, נשאר לנו עוד 7 ולכן נפתח רמה נוספת, רמה שלישית.

ברמה השלישית של האטום כלור יהיה 7 אלקטרונים, על פי כלל האוקטט אנו חייבים לסגור ל-8 אלקטרונים, לכן פה יתבצע קשר קלוונטי יחיד.

וזאת ניתן לראות על פי האיור שלפנכם:

דוגמאות נוספות עם עוד אטומים:

יונים:

אטום יוני - הוא מצב שבו אטום מתנתק מאטום או נכנס לאטום מתקבל מספר לא שיווני של פרוטונים ואלקטרונים.

האטום מתחיל בכך שיש לו מספר שיווני של אלקטרונים לבין הפרוטונים ולכן האטום הוא נטרלי.

יון חיובי - אטום שאיבד אלקטרונים ויש לו יותר פרוטונים.

יון שלילי - אטום שקיבל אלקטרונים ויש לו יותר אלקטרונים מפרוטונים.

הסרת אלקטרונים באטום הוא כמות האלטרונים שהוסרו בסימון של מינוס (-).

הוספת אלקטרונים באטום הוא כמות האלקטרונים שנוספו בסימות של פלוס (+).

דוגמה:

לדוגמה מה יקרה אם נוציא אלקטרון אחד לאטום?

יהיו מטענים חיוביים (פרוטונים ) = למטענים השלילים (אלקטרונים) פחות 1. הכוונה שיש מטען שלילי פחות אחד מהמטען החיובי שבאטום. מצב זה כבר לא שיווני ולכן האטום לא נטרלי. בכמה? בדוגמה שהצגנו זה ב-1 ולכן הוא יהיה 1+.

לדוגמה אם נוסיף 2 אלקטרונים לאטום?

יהיו מטענים חיוביים = למטענים השלילים ועוד 1. הכוונה שיש מטען שלילי אחד יותר מהמטען החיובי שבאטום

מצב זה גם לא שיווני ולא נטרלי. בכמה? בדוגמה שהצגנו זה ב-1 ולכן הוא יהיה 1-.