מה יש בתוך אטום.

שלב 1 מתוך 5

שלושה חלקיקים

כל חומר, מכוס מים ועד גוש ברזל, בנוי מאטומים, והאטומים עצמם בנויים משלושה סוגי חלקיקים בלבד. במרכז האטום נמצא הגרעין, ובו פרוטונים, שמטענם חיובי, ונייטרונים, שאין להם מטען. סביב הגרעין נעים האלקטרונים, שמטענם שלילי.

חלקיק	מקום	מטען	מסה יחסית
פרוטון	בגרעין	$+1$⁠	$1$⁠
נייטרון	בגרעין	$0$⁠	$1$⁠
אלקטרון	סביב הגרעין	$-1$⁠	$\tfrac{1}{1836}$⁠

בסצנה אטום פחמן: שישה פרוטונים (כתומים) ושישה נייטרונים (בהירים) צפופים בגרעין, ושישה אלקטרונים על טבעות סביבו. שנו את פרוטונים וראו שבכל אטום שלם יש אלקטרון אחד על כל פרוטון: המטענים מתקזזים, והאטום ניטרלי.

שלב 2 מתוך 5

המספר האטומי

מה הופך אטום לחמצן ולא לפחמן? רק מספר הפרוטונים שבגרעין. המספר הזה נקרא המספר האטומי, ומסמנים אותו $Z$⁠. לכל אטומי החמצן בעולם יש שמונה פרוטונים, ולכל אטומי הפחמן יש שישה. יסוד הוא חומר שכל האטומים שלו בעלי אותו מספר אטומי, והטבלה המחזורית מסדרת את היסודות לפי $Z$⁠: מימן הוא $1$⁠, הליום $2$⁠, וכן הלאה.

בסצנה עכשיו חמצן, $Z = 8$⁠. נסו להוסיף פרוטון אחד: האטום כבר אינו חמצן.

שלב 3 מתוך 5

מספר המסה

הפרוטונים והנייטרונים כמעט שווים במסתם, והאלקטרונים קלים מהם כמעט פי $2000$⁠. לכן מסת האטום נקבעת לפי מספר החלקיקים שבגרעין. המספר הזה נקרא מספר המסה, $A$⁠:

$A = Z + N$⁠

כאשר $N$⁠ הוא מספר הנייטרונים. מכאן שכדי למצוא כמה נייטרונים יש באטום, מחסרים את המספר האטומי ממספר המסה: $N = A - Z$⁠.

בסצנה עכשיו אלומיניום, והפרוטונים נעולים. מספר המסה של האטום הזה הוא $27$⁠. חשבו כמה נייטרונים יש בגרעין שלו, וספרו אותם בסצנה אם תרצו.

שלב 4 מתוך 5

לכתוב אטום

כימאים כותבים אטום בסמל היסוד, עם מספר המסה למעלה משמאל והמספר האטומי למטה משמאל. אלומיניום מהשלב הקודם הוא $^{27}_{13}\mathrm{Al}$⁠, ונתרן הוא $^{23}_{11}\mathrm{Na}$⁠. מהסמל אפשר לקרוא את שלושת המספרים: $Z$⁠ פרוטונים, $A - Z$⁠ נייטרונים, ובאטום ניטרלי $Z$⁠ אלקטרונים.

בסצנה עכשיו אשלגן, $^{39}_{19}\mathrm{K}$⁠.

שלב 5 מתוך 5

למצוא אטום לפי מסתו

הסצנה מציירת לכל יסוד את האטום הנפוץ ביותר שלו. לפחמן יש שישה נייטרונים, ולכן מספר המסה שלו $12$⁠; לחמצן יש שמונה, ומספר המסה $16$⁠. ככל שהאטום כבד יותר, יש בו בדרך כלל קצת יותר נייטרונים מפרוטונים. העזרו בפרוטונים ומצאו אטום לפי מספר המסה שלו.