مدل اتمی

تاریخچه تئوری و مدل‌های اتمیبه یونانی ‌های قرن  ششم  و  به  ویژه مکتب اتم گرایی دموکریت بر می‌گردد. دموکریت نخستین کسی بود که از اتم سخن گفت و آن را جزو بخش ناپذیری دانست  که دنیا از آن ساخته شده  است. پس از آن نظریه‌های مختلفی راجع به اتم ارائه شد و روز به روز این مدل کامل‌تر شد تا این که به مدل امروزی که همان مدل اتمی کوانتومی است، رسید.

نظریه اتمی دالتون

نتایج اصلی نظریه دالتون عبارتند از:

• عناصر از ذرات بسیار ریز و غیر قابل تقسیمی تشکیل شده‌اند.
• کلیه اتم‌های یک عنصر یکسانند و اتم‌های عناصر مختلف با یکدیگر تفاوت دارند.
• از بهم پیوستن اتم‌ها با نسبت مشخص و معین ترکیبات به وجود می‌آیند.

نظریه دالتون از سه قسمت اصلی (قانون بقای جرم -  قانون نسبت‌ها معین-  قانون نسبت‌آ‌های چندگانه) می‌‌باشد. مطالعه اتم‌‌ها و ذرات ریزتر فقط به صورت غیرمستقیم و از روی رفتار (خواص) امکان پذیر است.

نظریه‌های دالتون نارسایی‌ها و ایرادهایی دارد و اما آغازی مهم بود. مواردی که نظریه دالتون نمی ‌توانست توجیه کند عبارتند از: پیوند یونی - فرق یون با اتم خنثی،  مفهوم ظرفیت در عناصر گوناگون، پدیده ایزوتوپی و...

مدل اتمی جوزف تامسون انگلیسی

مدل اتمی تامسون که به کیک کشمشی، مدل هندوانه‌ای یا ژله میوه‌دار معروف است. او از مدل خود نتایج زیر را گرفت.

• الکترون با بار منفی، درون فضای ابر گونه با بار مثبت، پراکنده شده‌اند.
• اتم در مجموع خنثی است. مقدار با مثبت با بار منفی برابر است.
• این ابر کروی مثبت، جرمی ندارد و جرم اتم به تعداد الکترون آن بستگی دارد.
• جرم زیاد اتم از وجود تعداد بسیار زیادی الکترون در آن ناشی می‌شود.

مدل اتمی ارنست رادرفورد نیوزلندی

• هر اتم دارای یک هسته کوچک است که بیشتر جرم اتم در آن واقع است.
• هسته اتم دارای بار الکتریکی مثبت است.
• حجم هسته در مقایسه با حجم اتم بسیار کوچک است زیرا بیشتر حجم اتم را فضای خالی تشکیل می‌دهد.
• هسته اتم به وسیله الکترون‌ها محاصره شده است.
                                                                            
  

   

                        

   

  مدل اتمی بور (مدل سیاره‌ای )

  وجود طیف نشری برای اتم‌ها را نمی‌توان با استفاده از مدل رادرفورد توجیه نمود چون بر اساس مدل رادرفورد باید طیف اتم‌ها پیوسته باشد در حالی‌که اتم‌های هیدروژن طیف نشری خطی را ارئه داده بود. وجود ارتباط با  معنا میان الگوی  ثابت  طیف نشری خطی اتم هیدروژن و ساختار اتم‌های آن ذهن دانشمندان بسیاری را به خود مشغول ساخت. در سال 1913 نیلز بور دانشمند دانمارکی در راه کشف این رابطه مدل اتمی رادرفورد را برای توجیه این ارتباط  نارسا دانست و  مدل تازه‌ای برای اتم هیدروژن پیش نهاد کرد. او این مدل را با فرضیات زیر ارائه کرد:

  1. الکترون در اتم هیدروژن در مسیری دایره‌ای شکل به دور هسته گردش می‌کند.

  2. انرژی این الکترون با فاصله‌ی آن از هسته رابطه‌ای مستقیم دارد. 

  3. این الکترون فقط می‌تواند در فاصله‌های معین و ثابتی پیرامون هسته گردش کند. در واقع  الکترون تنها مجاز است که مقادر معینی انرژی را بپذیرد.

  4. این الکترون معمولاً در پایین‌ترین تراز انرژی ممکن (نزدیک‌ترین مدار به هسته) قرار دارد. به این تراز انرژی حالت پایه می‌گویند.

  5. با دادن مقدار معین انرژی به این الکترون می‌توان آن  را قادر ساخت که از حالت پایه (ترازی با انرژی کمتر) به حالت برانگیخته (ترازی با انرژی بالاتر) انتقال پیدا کند. 

  6. الکترون  در حالت برانگیخته  ناپایدار  است از این  رو  همان  مقدار  انرژی را  که  پیش از این گرفته بود از دست  می‌دهد  و به حالت پایه باز می‌گردد. از آنجا که برای الکترون نشر نور مناسب‌ترین شیوه برای از دست دادن انرژی است از این رو الکترون برانگیخته به هنگام  بازگشت به  حالت  پایه  انرژی اضافی خود  را که در  واقع  تفاوت انرژی میان دو تراز انرژی یاد شده است از  طریق انتشار نوری با طول موج معینی از دست  می‌دهد.

   

  نتایجی که از مدل بور بدست می‌آید:

  الف. هر چه  از هسته فاصله می‌گیریم انرژی الکترون افزایش  پیدا می‌کند. ب. برای هر یک از این ترازها‌ی انرژی یک عدد کوانتومی اصلی در نظر می‌گیریم که با نماد (n) نشان می‌دهیم. پایدارترین تراز الکترونی (نزدیک به هسته) n=1 است.

  بور با کوانتیده در نظر گرفتن ترازهای انرژی یا به عبارت دیگر کوانتومی در نظر گرفتن مبادله‌ی انرژی هنگام جا به جایی میان ترازهای یاد شده توانست با موفقیت طیف نشری خطی هیدروژن را توجیه کند.

  مدل اتمی کوانتمی (ابرالکترونی)

  الكترون آها در اطراف هسته اتم در سطوح انرژی مشخصی حركت می‌كنند (در اینجا باید توجه داشت كه همه الكترون‌ها به دور هسته نمی‌چرخند بلكه در اطراف آن در حال حركت هستند)، اما تعیین دقیق مكان (موضع) و سرعت (نوع حركت) الكترون‌ها به طور هم زمان و در یك لحظه امكان پذیر نیست.

  الكترون‌ها در اطراف هسته اتم در فضای مشخصی حركت می‌كنند، كه به این فضای اطراف اتم كه بیشترین احتمال وجود اتم را دارد، اوربیتال می‌گویند از جمله دانشمندانی كه در این مدل اتمی سهم چشمگیری داشتند، هایزنبگ، پلانك و شرودینگر را می‌توان نام برد.

  درصد میزان درستی نظریات هر یک به طور حدسی که درست بودن یا غلط بودن آن مشخص نیست این گونه است.

  
  
  موضوعات مرتبط: شیمی ، ،
  
  برچسب‌ها:

نمونه سوالات فصل 5 علوم هشتم

انواع ماهیچه ها

1) ماهيچه قلبي:

اين ماهيچه شامل سلول هاي منفرد، منشعب يا طويلي است كه به موازات يكديگر قرار گرفته اند و داراي خطوط عرضي هستند. انقباض آنها غير اداري و قوي و منظم است.

2) ماهيچه ي صاف:

اين نوع ماهيچه، اجتماعي از سلول هاي دوكي شكل است اين نوع ماهيچه پروتئين هاي انقباضي به صورت خطوط عرضي در زير ميكروسكوپ ندارد انقباض آنها كندتر از سلول هاي ماهيچه اي استخوان است و تحت كنترل اعصاب خودكار بدن هستند و ارادي نيستند. اين نوع ماهيچه را ماهيچه ي احشايي مي گويند.مانند ماهيچه ي درون احشا و اندام هاي حفره اي شكلي مثل روده، معده، ميزناي، عدسي چشم، مردمك

3) ماهيچه ي اسكلتي(مخطط):

ماهيچه اسكلتي شامل دسته هايي از سلول هاي چند هسته اي استوانه اي بسيار طويل است كه در درون آنها پروتئين دماي انقباضي به صورت خطوط عرضي ديده مي شود.حركت اسكلت بدن توسط اين نوع ماهيچه ها صورت مي گيرد. انقباض اين ماهيچه سريع پر قدرت و تحت كنترل اراده است بافت ماهيچه اي از سلول هاي ساخته شده است. هر سلول ماهيچه اي تار ماهيچه نام دارد كه داراي رنگ دانه هاي ميوگلوبين به رنگ قرمز – قهوه اي است . ميوگلوبين مولكولي شبيه هموگلوبين است.در سلولهاي ماهيچه اي اسكلتي(مخطط) هسته هايي وجود دارد كه معمولا در زير غشاي سلول قراردارند.

تارهاي ماهيچه اي اسكلتي از نظر ساختار و عملكرد به سه دسته تقسيم مي شوند.

1) قرمز:

مقادير زيادي ميوگلوبين دارند اين تارها نيرومند هستند و ميتوكندي زياد دارد اما سرعت انقباض آن ها كمتر است.

2)سفيد:

اين نوع تارها نسبت به ساير آنها بزرگتر، قطورتر و ميتوكندري كمتر و ميوگلوبين كمتري دارند. سرعت انقباض زياد و نيروي آن ها كم است.

3) بينابيني:

ويژگي هاي حد واسط رشته هاي قرمز و سفيد را دارند.

خواص ماهيچه ها

1) تركيب پذيري :

محركهاي فيزيكي (دما الكتريسيته)، شيميايي(اسيد و باز)، مكانيكي(ضربه)، موجب حركت ماهيچه ها مي شود.

2) انقباض:مهمترين ويژگي ماهيچه ها خاصيت انقباض آنهاست. اين ويژگي ماهيچه موجب حركت اندام ها مي شود.

3) انبساط:

اين ويژگي موجب بازگشت آن به حالت اول است. و موجب حركات بدن مي شود. ماهيچه هاي اسكلتي حركت متقابل دارند. يعني ماهيچه هايي كه در دو طرف يك استخوان قراردارند عكس عمل هم عمل مي كنند و موجب حركت اندام مي شود.

زرد پی:طناب محکم و سفید رنگی است که ماهیچه را به استخوان متصل می کند.

بزرگترین زرد پی بدن که از پشت ساق پا تا کف پا امتداد دارد آشیل نام دارد

نکته:ماهیچه های اسکلتی حرکت متقابل دارند یعنی ماهیچه هایی که در دو طرف یک استخوان قرار دارند عکس عمل هم عمل می کنند و موجب حرکت می شوند

با استفاده از جزوه آقای حسین مردی

عدد اتمی (Z)

به تعداد پروتون های هر اتم(به تعداد بارهای مثبت اتم) عدد اتمی می گویند برای مثال اتم سدیم 11 پروتون دارد, پس عدد اتمی سدیم 11 است. عدد اتمی را گوشه پایین سمت چپ نماد شیمیایی می نویسند ₁₁Na

عناصر بر اساس افزایش عدد اتمی در جدول تناوبی مرتب شده اند بنابراین عدد اتمی مكان هر عنصر را در جدول تعیین می كند.

عدد جرمی (A)

به مجموع تعداد پروتون ها و نوترون های یك اتم عدد جرمی گفته می شود.

تمام اتم های یك عنصر پروتون های یكسان دارند اما تعداد نوترون های آن ها می تواند متفاوت باشد.

عدد جرمی در گوشه بالا و سمت چپ نماد شیمیایی نوشته می شود مثلا اتم كربن در هسته خود 6 پروتون و 6 نوترون دارد پس عدد جرمی آن 12 است. ¹²C

شیمیدان ها برای بیان جرم عنصرها بدین صورت عمل کردند که: فراوان ترین ایزوتوپ کربن یعنی کربن 12 را به عنوان استاندارد انتخاب کردند و جرم عنصرهای دیگر را با استفاده از نسبت هایی که در محاسبات آزمایشگاهی بدست آمده بود، بیان کردند.به عنوان مثال جرم اتم اکسیژن 33/1 برابر جرم اتم کربن است. با توجه به این که جرم اتم کربن 12 می باشد جرم اتم اکسیژن را محاسبه کرد. در این مقیاس جرم اتم اکسیژن برابر 16خواهد شد.واحد جرم اتمی amu است که کوتاه شده ی عبارت atomic mass unitاست. در این مقیاس جرم پروتون و نوترون lamu است.

ایزوتوپ

ایزوتوپ ها، اتم های یك عنصر هستند كه در تعداد نوترون و در نتیجه عدد جرمی با هم تفاوت دارند اما عدد اتمی آن ها یكسان است.مثلا هیدروژن دارای سه ایزوپ است.

ایزوتوپ های یك عنصر خواص فیزیكی (جرم و چگالی) متفاوت اما خواص شیمیایی یكسان دارند (چون الكترون های آن ها برابر است)بیشتر عناصر، یك ایزوتوپ معمول و چند ایزوتوپ كمیاب دارند به ایزوتوپ های كمیاب تر ناخالصی های ایزوتوپی می گویند.

مثلا ایزوتوپ معمول ئیدروژناست كه 9/99 درصد كل هیدروژن های موجود در طبیعت را شامل می شود. كم تر از 1/0 درصد را و مقدار ناچیزی را شامل می شود.

 توجه داشته باشید كه تعداد نوترون های در هر اتم از رابطه زیر محاسبه می شود.

عدد اتمی - عدد جرمی = تعداد نوترون ها

 

 

ایزوتوپ های کربن

اتم ها، سازنده مواد

اتم ها یعنی آجرهای سازنده

اتم ها، اساس شیمی هستند. آن ها پایه و اساس هر چیزی در جهان هستند. باید کار را با به خاطر آوردن این نکته شروع کنید که ماده از اتم تشکیل شده است. اتم ها و مطالعه آن ها برای خودش جهانی است! ما قصد داریم تا درباره اصول کلی ساختار اتمی و ارتباط بین اتم ها توضیح بدهیم.

کوچک تر از اتم ها؟

آیا ذراتی کوچک تر از اتم هم وجود دارند؟ مطمئناً وجود دارند! شما به زودی یاد خواهید گرفت که اتم ها از نوترون ها، الکترون ها و پروتون ها تشکیل شده اند. اما فکرش را بکنید! ذره های کوچک تر از این ها هم در حال حرکت درون اتم هستند.

این ذره های فوق کوچک، توی پروتون ها و نوترون ها پیدا می شوند. دانشمندان نام های زیادی روی آن ها گذاشته اند اما احتمالاً شما اسم ها نوکلئون ها و کوارک ها را شنیده اید. شیمیدان ها و فیزیکدان های هسته ای با استفاده از دستگاه های شتاب دهنده ذرات تلاش می کنند که وجود این ذرات کوچک کوچک کوچک را کشف کنند.

اما با این که این ذرات کوچک وجود دارند، هر اتم سه جزء سازنده اصلی دارد: الکترون ها، پروتون ها و نوترون ها. الکترون ها، پروتون ها و نوترون ها چه هستند؟ یک عکس بهتر نشان خواهد داد. شما یک اتم پایه دارید. سه قسمت در یک اتم وجود دارد، آن ها الکترون، پروتون و نوترون هستند. این همه چیزی است که شما باید به خاطر بسپارید. سه چیز! همان طور که می دانید بیشتر از 100 عنصر در جدول تناوبی وجود دارد. چیزی که باعث تفاوت این عناصر با هم می شود، تعداد متفاوت الکترون و نوترون و پروتون هر یک از آن هاست. پروتون و نوترون همیشه در مرکز اتم قرار دادند. دانشمندان مرکز اتم را هسته می نامند. الکترون ها را می توان همیشه در حال حرکت سریع در فضایی دور هسته پیدا کرد. به این فضا که مسیر حرکت الکترون هاست، اربیتال می گویند.

به شکل سمت راست دقت کنید:

می توانید مشاهده کنید که هر ذره بار "+" ، "-" یا "0" دارد.

این نشانه ها به مقدار بار ذره اشاره می کند. تا به حال در اثر دست زدن به پریز یا از الکتریسیته ساکن یا رعد و برق دچار برق گرفتگی شده اید؟ این ها اشکال مختلف بار الکتریکی هستند.

ذرات بسیار کوچک ماده یعنی ذرات درون اتم ها هم می توانند بار داشته باشند.

الکترون همیشه "-" است یا بار منفی دارد. پروتون همیشه "+" است یا بار مثبت دارد. اگر بار کلی یک اتم "0" باشد، به این معنی است که مقدار بار مثبت و منفی آن با یکدیگر برابر است. یعنی تعداد الکترون ها و پروتون های آن با هم برابر است. سومین ذره نوترون است که بار ندارد یا خنثی است.

فصل 2 به پایان رسید آزمون تستی از فصل 1 و 2 در زیر است :

منبع: www.hamed-oloom8.persianblog.ir

غضروف

غضروف نرم و قابل انعطاف است و مانع اصطکاک استخوان ها در مفاصل میشود.در نوک بینی، لاله گوش و محل اتصال استخوان ها غضروف وجود دارد.

رباط

بافت پیوندی محکمی که استخوان ها را در محل مفصل های متحرک به هم وصل می کنند.نواري از جنس هم بند متراكم است اين بافت بين دو استخوان كشيده شده است وظيفه آن مهار حركات بيشتر از اندازه مفصلي است.

انواع رباط های زانو:

رباط جانبی داخلی-رباط جانبی خارجی-رباط متقاتع(صلیبی)قدامی-رباط متقاطع(صلیبی) خلفی

انواع مفصل های متحرک، نیمه متحرک و بی حرکت

مفصل های متحرک اساس حرکت های بدن هستند. بر طبق کاربرد هر مفصل، مفصل های متحرک با برآمدگی‌ها و فرو رفتگی‌هایی که دارند می‌توانند در جهات گوناگونی حرکت کنند اما محورهای حرکتی مشخصی دارند. حرکات اتفاقی و خارج از توان مفصل ممکن است به پارگی رباط‌ها یا دررفتگی مفصل بینجامد.
مفصل های متحرک بر اساس توانایی در میزان تحرک از یک دیگر تشخیص داده می‌شود. انواع مفصل های متحرک، شامل مفصل های گوی و کاسه ای، محوری، لولایی و لغزنده است.
مفصل گوی و کاسه ای- این مفصل ها از یک سر توپی شکل که درون حفره‌ای گرد و توخالی جای می‌گیرد، تشکیل شده‌اند. نه تنها گوی می‌تواند در جهات گوناگون حرکت کند، بلکه اگر با رباط‌های ثابت مهار نشده باشد، دور خود نیز می‌تواند گردش کند. مفصل شانه مثال خوبی از مفصل گویی و کاسه‌ای است. مفصل شانه به بازوها اجازه‌ی حرکت بالا و پایین می‌دهد و همچنین کشیده شدن به بیرون یا حتی حرکت دایره‌وار نیز در این مفصل می‌تواند انجام شود. مفصل ران و لگن نیز مثالی از مفصل گوی و کاسه‌ای است. در این مفصل، حرکت کمی محدود شده‌است چون دو سوم گوی توسط کاسه پوشیده شده‌است. این حالت برای جلوگیری از دررفتگی مفصل ایجاد شده‌است.
مفصل محوری- مفصل بالایی زند زیرین و زند زبرین در ساعد دست مثالی از مفصل محوری است.مفصل لولایی- در این نوع مفصل حرکت دورانی و در حول محوری انجام می شود. مفصل های لولایی ساده‌ترین نوع مفصل‌ها هستند. آن‌ها حرکت را فقط در یک جهت ممکن می‌سازند. این مفصل ها از یک زایده استوانه‌ای شکل و یک حفره‌ی تو خالی که مانند استوانه‌ای بزرگ تر، استوانه‌ی دیگر را دربرگرفته است، تشکیل شده‌اند. به عنوان مثال می‌توان مفصل بازو و زند زیرین را نام برد. مفصل بالایی مچ نیز مثال خوبی از این نوع مفصل است. یک صفحه از این مفصل اجازه‌ی خم و راست شدن و صفحه‌ی دیگر اجازه‌ی حرکت به سمت شست یا انگشت کوچک را به مچ می‌دهد. مفصل لغزنده- در این گونه مفصل، استخوان ها در محل مفصل روی یک دیگر می لغزند. مفصل استخوان های مچ دست با استخوان های کف دست، از این نوع اند.

مفصل ها

  به محل اتصال دو یا چند استخوان با یک دیگر مفصل می گویند. مفصل ها انواع گوناگونی دارند. برخی از استخوان‌ها با رباط به یکدیگر متصل می‌شوند و می توانند حرکت کنند، برخی دیگر به یکدیگر جوش می‌خورند و توان حرکت ندارند. در مفاصل ثابت بافت غضروفی یا پیوندی فضای بین استخوان ها را پر می کند و به استخوان اجازه‌ی حرکت نمی‌دهند مانند صفحات استخوانی موجود در جمجمه.
رباط ها با خاصیت ارتجاعی خود دو استخوان را کنار یک دیگر نگه می دارند. رباط ها از بافت پیوندی ارتجاعی با رشته های کلاژ نی فراوان تشکیل شده اند جنس این رشته های کلاژ نی پروتئین است. مثلاً استخوان درشت نی و نازک نی به وسیله رباط ها کنار یک  دیگر قرار دارند.
بر اساس نوع حرکت مفصل ها به سه گروه ثابت، نیمه متحرک و متحرک تقسیم می شوند. در مفصل های ثابت، لبه های دو استخوان محکم کنار هم قرار گرفته اند و مفصل فاقد حرکت است. مفصل بین استخوان های کاسه سر از این نوع اند. در نوزادان هنگام تولد مفصل های بین استخوان های سر به ویژه در ناحیه جلوی سر هنوز کاملاً ثابت نشده اند. به عبارت دیگر بین استخوان های سر نوزاد هنوز بافت پیوندی وجود دارد. بعد از تولد به تدریج همراه با رشد کودک، بافت پیوندی تبدیل به بافت استخوانی می شود و مفصل های بین استخوان های سر کاملاً ثابت می شوند.

در مفصل های نیمه متحرک، استخوان ها دارای حرکتی جزیی اند. استخوان مهره های کمر دارای این نوع مفصل اند. در مفصل های متحرک، حرکت استخوان های در محل مفصل کاملاً مشهود است. بیش تر مفصل های بدن از این نوع اند.
به جز مفصل های ثابت در محل مفصل های نیمه متحرک و متحرک غضروف وجود دارد. این غضروف ها به دو صورت غضروف های اولیه و ثانویه وجود دارد.
مفصل های غضروفی اولیه شامل غضروف های شفاف هستند این نوع مفصل ها را در محل اتصال دنده های اول، ششم و هفتم با استخوان جناغ سینه می توان یافت. غضروف های ثانویه، ترکیبی از رشته های غضروفی و بافت پیوندی اند. این نوع غضروف ها را در دیسک های بین مهره ها و مفصل استخوان ران با لگن می توان دید.
مفصل های متحرک- مفصل های متحرک به میزان زیادی توانایی حرکت دارند. در این نوع مفصل ها حداقل 2 استخوان شرکت دارد. در محل مفصل استخوان ها با غضروف پوشیده شده اند.
معمولاً در این مفصل ها، یک استخوان دارای برآمدگی و دیگری دارای فرورفتگی است که روی هم یا کنار هم به آرامی حرکت می‌کنند.
در محل مفصل پوششی به نام کپسول رشته ای مفصل را می پوشاند. در دیواره داخلی کپسول رشته ای غشایی قرار دارد که مایع مفصلی را در بین دو استخوان ترشح می کند. این مایع لغزیدن دو استخوان را در مجاور هم آسان می کند.