تفاوت مدل‌های اتمی
سطح دشواری ساخت یک مدل اتمی وابسته به نظریه‌ای است که شما به آن مراجعه می‌کنید. تکنیک مدل سازی مقیاس نمی‌تواند مورد استفاده قرار گیرد، چون حفظ نسبت دقیق در ایجاد مدل امکان‌پذیر نیست. چهار مدل ساختار اتمی توسط دانشمندان طراحی شده است که شامل مدل سیاره‌ای، مدل بور، مدل اصلاح شده بور، و مدل کوانتومی می‌باشد. مدل کوانتومی آخرین و گسترده‌ترین مدل اتمی پذیرفته شده می‌باشد. با این‌حال، ساخت یک ساختار بر پایه این مدل اتمی مشکل می‌باشد. دلیل این امر این است که برخلاف دیگر مدل‌های اتمی، موقعیت الکترون‌ها در مدل کوانتومی ثابت نیست. در مدل سیاره‌ای، الکترون‌ها در یک مسیر دایره‌ای در اطراف هسته می‌چرخند. اما در مدل بور، الکترون‌ها در اطراف هسته در یک مسیر دایره‌ای نمی‌چرخند. در عوض، الکترون‌ها نزدیک به هسته و یا دور از هسته، بسته به سطوح انرژی‌ای که دارند، می‌چرخند.اطلاعات ارائه شده در این مقاله بیان کننده مراحلی است که باید در ساخت یک مدل اتمی رعایت شود. در اینجا، ما بر روی اتم نیتروژن متمرکز می‌شویم. اتم نیتروژن از 7 پروتون، 7 نوترون و 7 الکترون تشکیل شده است. این اجزاء از لحاظ تعداد نه چندان کم و نه چندان زیاد هستند. بنابراین، ساخت یک مدل از این اتم به آسانی حتی توسط کودکان نیز انجام می‌گیرد.
در مدل سیاره‌ای، بخش‌هایی از یک اتم یعنی پروتون‌ها و نوترون‌ها در مرکز اتم قرار دارند. بخش مرکزی اتم به عنوان هسته شناخته می‌شود. الکترون‌ها در اطراف هسته در یک مسیر دایره‌ای شکل می‌چرخند. این چرخش الکترون‌ها مشابه حرکت سیاره‌ها در سیستم خورشیدی می‌باشد. یک پایه چوبی به اندازه 8 اینچ برای ساخت این مدل کافی می‌باشد. این پایه به نصب همه‌ی اجزاء اتم کمک می‌کند. به منظور ساخت پروتون‌ها، نوترون‌ها و الکترون‌ها، شما نیاز به اشیاء کروی شکل دارید.
اجازه دهید فرایند درک و ساخت چنین مدلی را به شیوه‌ی مرحله به مرحله آموزش دهیم.
در ابتدا با استفاده از یک دریل پایه چوبی را سوراخ کنید. این سوراخ باید در مرکز پایه چوبی ایجاد گردد.
سوراخ ایجاد شده در مرکز پایه چوبی جهت چسباندن میله‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. میله برای نصب هسته اتم طراحی شده است.
یک توپ فوم برای ساخت هسته مورد استفاده قرار می‌گیرد. توپ فوم را از وسط به دو نیم برش بزنید. این کار به نمایش اجزاء موجود در هسته کمک می‌کند.
یکی از نیمه‌های این توپ را به میله چوبی بچسبانید.
پس از ساخت هسته، زمان ساخت پروتون‌ها و نوترون‌ها می‌باشد. توپ‌های استایروفوم مورد استفاده به منظور ساخت پروتون‌ها و نوترون‌ها باید اندازه‌ای کوچک‌تر از توپ‌های مورد استفاده برای ساخت هسته داشته باشد. توپ مورد استفاده برای پروتون‌ها می‌تواند رنگ‌های متفاوتی نسبت به توپ مورد استفاده جهت ساخت نوترون‌ها داشته باشد.
توپ‌های استایروفوم کوچک‌تر باید به یک توپ بزرگتر که برای طراحی هسته استفاده می‌شود، اضافه گردد.
مرحله بعد ساخت حلقه‌های کروی و الکترون‌هایی است که بر روی این حلقه‌ها قرار دارند.
یک سیم دایره‌ای شکل و توپ‌های استایروفوم که برای ایجاد الکترون‌ها نصب شده استفاده کرده و آنها را بر روی حلقه نصب کنید.
از سیمی محکم باید جهت ساخت پایه برای حلقه استفاده کنید.
ممکن است متوجه شده باشید که زمان بیشتری به منظور آماده سازی و نصب الزامات مورد نیاز برای ساخت یک مدل اتمی نسبت به یک فرایند واقعی نیاز می‌باشد. می‌توانید به برخی مدل‌های اتمی دیگر نیز مراجعه کنید تا اطلاعات بیشتری در این زمینه کسب کنید. این فعالیت نه تنها به عنوان یک سرگرمی برای بچه‌ها محسوب شده و باعث می شود که آنها از هنر خود لذت ببرند، بلکه قطعا به دانش آنها درباره اتم‌ها و سایر موضوعات مرتبط با آن نیز کمک می‌کند.
اشاره‌ای به تاریخچه اتم – مدل‌ها و نظریه‌ها
همه مواد از اتم ساخته شده‌اند . این جزو موضوعاتی است که همگی می‌دانیم و جزو اولین مطالبی است که شما در کلاس‌های دبیرستانی شیمی می‌آموزید. با این وجود ، حتی اکنون نیز این مطلب که اتم چیست موضوع شگفت آوری است، همانند صد سال پیش که دانشمندان بر سر این که اتم دقیقا شبیه به چیست به بحث می‌پرداختند.اگر چه غالباً از سال ۱۸۰۰ میلادی شروع به بررسی مدل‌ها می‌شود اما ایده اتم ها به مدت ها قبل از این تاریخ باز می‌گردد. در حقیقت، برای یافتن پیدایش نظریه‌ها باید به دوران یونان باستان بازگردیم. کلمه “اتم” از یونان باستان آمده است که تقریبا به معنای تقسیم ناپذیر است. نظریه یونان باستان توسط چندین دانشمند مختلف بیان شده است ولی اغلب آن را به دموکریت و مربی او لوسپپوس نسبت می‌دهند. چهار مدل ساختار اتمی توسط دانشمندان طراحی شده است گر چه ایده‌ی آنها در مورد اتم‌ها ابتدایی بوده است اما با مدل‌های امروزی مقایسه می‌شوند ، آنها این ایده را مطرح کردند که هر چیزی از اتم ها ساخته شده است که کره‌هایی غیر قابل تشخیص و تقسیم ناپذیر با انواع و تعداد بی نهایت هستند.
این دانشمندان تصور می‌کردند که اتم ها دارای شکل های متفاوتی هستند که شکل آنها به نوع اتم بستگی دارد. آنها تصور می‌کردند که اتم‌های آهن دارای قلاب‌اند که در یکدیگر قفل می‌شوند که دلیلی است برای این که چرا آهن در دمای اتاق جامد است . اتم‌های آب صاف و لغزنده‌اند که دلیلی برای این است که چرا در دمای اتاق مایع است و می‌تواند خالص باشد. اگر چه ما اکنون می‌دانیم که این مدل درست نیست، اما ایده‌ی آنها پایه‌ی مدل‌های اتمی آینده‌ی آن زمان را گذاشت.
منبع: Shashank Nakate - ScienceStruck
