فعالیت
الف) تعداد الکترونها، پروتونها، نوترونها و عدد اتمی $\text{5}$ عنصر نشان داده شده در شکل $\text{2}$ را مشخص کنید.
ب) چرا در عنصرهای لیتیوم، بریلیم و ... الکترونهای سوم و بعد از آن در مدار بعدی قرار گرفتهاند؟
پ) ساختار اتمهای $\text{^{12}_{6}C}$، $\text{^{14}_{7}N}$، $\text{^{16}_{8}O}$، $\text{^{19}_{9}F}$ و $\text{^{20}_{10}Ne}$ را مطابق مدل بور رسم کنید.
ت) با توجه به موارد صفحه قبل، مشخص کنید در مدار اول و دوم حداکثر چند الکترون جای میگیرد؟
ث) کدام ساختار اتمی روبهرو ($ ext{^{20}_{10}Ne}$ با $\text{10n}$) درست است؟ [تصویر شامل دو مدل اتمی با هسته و مدارات الکترونی]
پاسخ و توضیح فعالیت صفحه ۲۷ علوم هشتم
این فعالیت شامل تمرینهای کلیدی برای درک **ساختار اتمی**، **مدل بور** و **توزیع الکترونها در مدارها** است. 🔋
---
## الف) مشخص کردن اجزای اتمها
با توجه به نماد اتمی $\text{^A_Z X}$:
* $ ext{Z}$ (عدد اتمی) = تعداد پروتون ($ ext{p}$) = تعداد الکترون ($ ext{e}$) در حالت خنثی.
* $ ext{A}$ (عدد جرمی) = $ ext{p} + \text{n}$ (پروتون + نوترون).
* تعداد نوترون ($ ext{n}$) = $ ext{A} - \text{Z}$.
| عنصر | عدد اتمی ($ ext{Z}$) | پروتون ($ ext{p}$) | الکترون ($ ext{e}$) | نوترون ($ ext{n}$) ($ ext{A} - \text{Z}$) |
| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |
| **کربن ($ ext{^{12}_{6}C}$)** | $\text{6}$ | $\text{6}$ | $\text{6}$ | $\text{12} - \text{6} = \text{6}$ |
| **نیتروژن ($ ext{^{14}_{7}N}$)** | $\text{7}$ | $\text{7}$ | $\text{7}$ | $\text{14} - \text{7} = \text{7}$ |
| **اکسیژن ($ ext{^{16}_{8}O}$)** | $\text{8}$ | $\text{8}$ | $\text{8}$ | $\text{16} - \text{8} = \text{8}$ |
| **فلوئور ($ ext{^{19}_{9}F}$)** | $\text{9}$ | $\text{9}$ | $\text{9}$ | $\text{19} - \text{9} = \text{10}$ |
| **نئون ($ ext{^{20}_{10}Ne}$)** | $\text{10}$ | $\text{10}$ | $\text{10}$ | $\text{20} - \text{10} = \text{10}$ |
---
## ب) توزیع الکترونها (مدل بور)
الکترونها در مدارهای اطراف هسته قرار میگیرند. هر مدار دارای ظرفیت محدودی است.
**مدل اتمی بور** بیان میکند که الکترونها نمیتوانند هر جای دلخواهی قرار بگیرند؛ بلکه فقط در **مدارهای مشخصی** با انرژیهای معین مجاز هستند.
* **ظرفیت مدار اول:** حداکثر $\text{2}$ الکترون.
* **ظرفیت مدار دوم:** حداکثر $\text{8}$ الکترون.
در اتمهایی مانند لیتیوم ($ ext{3e}$) و بریلیم ($ ext{4e}$)، دو الکترون اول مدار اول را پر میکنند، و چون مدار اول دیگر ظرفیت ندارد، الکترون سوم (و الکترونهای بعدی) **مجبورند** در **مدار بعدی** (مدار دوم) قرار گیرند.
---
## پ) رسم ساختار اتمها (مدل بور)
برای رسم ساختار اتمها در مدل بور، هسته را با $ ext{p}$ و $ ext{n}$ و سپس الکترونها را در مدارها توزیع میکنیم:
| عنصر | تعداد الکترون | توزیع الکترونها |
| :--- | :--- | :--- |
| **کربن ($ ext{C}$)** | $\text{6}$ | مدار اول: $\text{2}$، مدار دوم: $\text{4}$ |
| **نیتروژن ($ ext{N}$)** | $\text{7}$ | مدار اول: $\text{2}$، مدار دوم: $\text{5}$ |
| **اکسیژن ($ ext{O}$)** | $\text{8}$ | مدار اول: $\text{2}$، مدار دوم: $\text{6}$ |
| **فلوئور ($ ext{F}$)** | $\text{9}$ | مدار اول: $\text{2}$، مدار دوم: $\text{7}$ |
| **نئون ($ ext{Ne}$)** | $\text{10}$ | مدار اول: $\text{2}$، مدار دوم: $\text{8}$ |
---
## ت) ظرفیت مدارها
* در **مدار اول** حداکثر **$ ext{2}$ الکترون** جای میگیرد.
* در **مدار دوم** حداکثر **$ ext{8}$ الکترون** جای میگیرد.
---
## ث) ساختار اتمی نئون
ساختار اتمی نئون ($ ext{^{20}_{10}Ne}$ با $\text{10p}$ و $\text{10e}$) باید دارای $\text{2}$ الکترون در مدار اول و $\text{8}$ الکترون در مدار دوم باشد.
* **شکل الف:** مدار اول $\text{2e}$، مدار دوم $\text{8e}$ (درست است).
* **شکل ب:** مدار اول $\text{2e}$، مدار دوم $\text{6e}$ (نادرست، مربوط به اتم اکسیژن است).
**پاسخ:** **شکل (الف)** ساختار اتمی **نئون** را بهدرستی نشان میدهد. 🎉