החוברת · דף לימוד
מבנה האטום
מדעים · כיתה ח׳ · פרק 1: המסע אל תוך האטום
הכירו את הגרעין, הפרוטונים, הנויטרונים והאלקטרונים, וגלו איפה נמצאים המסה והמטען של האטום.
מבנה האטום: מה יש בפנים?
האטום בנוי משני אזורים מרכזיים:
גרעין האטום (Nucleus)
ענן אלקטרונים (Electron Cloud)
הגרעין: המרכז הצפוף של האטום
הגרעין הוא ה"לב" של האטום - קטן, כבד ובעל מטען חיובי.
פרוטון (Proton)
נויטרון (Neutron)
הגרעין מכיל את כמעט כל מסת האטום (99.9%), אבל תופס נפח זעיר מהאטום!
ענן האלקטרונים: הקליפה החיצונית
מסביב לגרעין נעים חלקיקים זעירים וקלים - האלקטרונים.
האלקטרונים קובעים את התכונות הכימיות של האטום - כיצד הוא מתקשר עם אטומים אחרים.
פרוטון מול אלקטרון
פרוטון (Proton)
חלקיק כבד במרכז האטום, בעל מטען חיובי.
מסה: 1.673 × 10⁻²⁷ ק"ג
מטען: +1.602 × 10⁻¹⁹ קולון
אלקטרון (Electron)
חלקיק קל מאוד שנע סביב הגרעין, בעל מטען שלילי.
מסה: 9.109 × 10⁻³¹ ק"ג
מטען: -1.602 × 10⁻¹⁹ קולון
גודל המטען זהה, אבל הכיוון הפוך! מטען פרוטון + מטען אלקטרון = 0
אם רוב האטום הוא ריק, למה חפצים מוצקים מרגישים קשיחים ולא 'עוברים' אחד דרך השני?
השוואת החלקיקים האטומיים
| חלקיק | סמל | מטען חשמלי | מסה יחסית | מיקום |
|---|---|---|---|---|
| פרוטון | p⁺ | +1 | 1 | גרעין |
| נויטרון | n⁰ | 0 | 1 | גרעין |
| אלקטרון | e⁻ | -1 | 1/1836 | ענן אלקטרונים |
המסה היחסית מושווית לפרוטון (מסת פרוטון = 1)
יחסי גודל באטום
אם האטום היה באצטדיון
הגרעין היה בגודל של גרגר אורז במרכז המגרש, והאלקטרונים היו נעים בטריבונות!
רוב האטום הוא... ריק!
99.9999999999999% מנפח האטום הוא מרחב ריק. החומר שאנחנו רואים הוא בעצם ריק כמעט לגמרי!
דוגמאות לאטומים ומבנה שלהם
מימן (H)
הגרעין:
1 פרוטון
0 נויטרונים
ענן אלקטרונים:
1 אלקטרון
הליום (He)
הגרעין:
2 פרוטונים
2 נויטרונים
ענן אלקטרונים:
2 אלקטרונים
פחמן (C)
הגרעין:
6 פרוטונים
6 נויטרונים
ענן אלקטרונים:
6 אלקטרונים
חמצן (O)
הגרעין:
8 פרוטונים
8 נויטרונים
ענן אלקטרונים:
8 אלקטרונים
נתרן (Na)
הגרעין:
11 פרוטונים
12 נויטרונים
ענן אלקטרונים:
11 אלקטרונים
כלור (Cl)
הגרעין:
17 פרוטונים
18 נויטרונים
ענן אלקטרונים:
17 אלקטרונים
מדוע הגרעין לא מתפזר, למרות שכל הפרוטונים בעלי מטען חיובי ודוחים זה את זה?
איפה נמצאת רוב המסה של האטום?
גרעין = מרכז כבד
אלקטרונים = קליפה קלה
אטום ניטרלי
למה האלקטרונים לא נופלים לתוך הגרעין, למרות שהם שליליים והגרעין חיובי ומושך אותם?