عنصر: فقط یک جور اتم

مادربزرگِ مِی انگشتری از طلای خالص دارد. مِی هم لیوانی آب دارد. همان‌طور که در درس «باز هم نصفش کن» دیدیم، هر دو از اتم ساخته شده‌اند. اما اگر می‌توانستید اتم‌های هر کدام را ببینید، فرقِ بزرگی می‌دیدید. همه‌ی اتم‌های طلای خالص از یک جورند، اما آب دو جور اتم دارد. چه چیزی جورِ اتم‌ها را از هم جدا می‌کند، و چند جور اتم وجود دارد؟

عددی که تعیین می‌کند

در درس «درونِ اتم» دیدیم که هر اتمی در هسته‌اش پروتون دارد. تعدادِ همین پروتون‌هاست که تعیین می‌کند اتم از چه جوری است. اتمی که ۱ پروتون دارد همیشه هیدروژن است. اتمی با ۶ پروتون همیشه کربن است. اتمی با ۸ پروتون همیشه اکسیژن است، و اتمی با ۷۹ پروتون همیشه طلاست. اگر تعدادِ پروتون‌ها عوض شود، جورِ اتم هم عوض می‌شود.

عنصرها

ماده‌ای را که فقط از یک جور اتم ساخته شده باشد عنصر (element) می‌نامیم. طلا عنصر است: همه‌ی اتم‌هایش ۷۹ پروتون دارند. آهن هم عنصر است، و گازِ اکسیژنِ هوا هم.

تصویر: تکه‌ای طلا که در رودخانه پیدا شده است (تصویرسازی).

آب عنصر نیست. هر ذره‌ی ریزِ آب دو جور اتم دارد: هیدروژن و اکسیژن. نمکِ خوراکی هم عنصر نیست: دو جور اتم دارد که سدیم و کلر نام دارند. بیشترِ چیزهای دور و برتان مثلِ آب و نمک‌اند: از چند عنصر ساخته شده‌اند که یا به هم پیوسته‌اند یا با هم مخلوط شده‌اند.

چند عنصر داریم؟

دانشمندان حدود ۱۱۸ عنصر می‌شناسند. حدود ۹۰ تا از آن‌ها در طبیعت پیدا می‌شوند. بقیه را فقط در آزمایشگاه ساخته‌اند، اغلب هر بار فقط چند اتم، و بسیاری از آن‌ها در چند ثانیه از هم می‌پاشند.

شاید عجیب باشد که همه‌چیزِ جهان از این تعدادِ کم ساخته شده باشد. اما به ۳۲ حرفِ الفبای فارسی فکر کنید. همین حرف‌ها برای نوشتنِ همه‌ی واژه‌های همه‌ی کتاب‌های فارسی بس است. به همین ترتیب، حدود ۹۰ جور اتم برای ساختنِ همه‌ی سنگ‌ها، رودها، گیاهان و آدم‌ها کافی است.

این فکر که هر عنصر اتمِ خودش را دارد از جان دالتون است، در سالِ ۱۸۰۸. او اولین کسی بود که گفت همه‌ی اتم‌های یک عنصر شبیهِ هم‌اند و با اتم‌های هر عنصرِ دیگری فرق دارند.

در خانه امتحان کنید

در آشپزخانه‌تان دنبالِ عنصرها بگردید.

1. تکه‌ای فویلِ آشپزخانه پیدا کنید. فویل تقریباً آلومینیمِ خالص است.
2. یک میخِ آهنی یا یک قاشقِ فولادی پیدا کنید. فولاد بیشترش آهن است.
3. یک مداد پیدا کنید. مغزِ خاکستریِ مداد بیشترش نوعی کربن است که با کمی خاکِ رُس مخلوط شده.
4. دنبالِ مس بگردید: از یک بزرگ‌تر بخواهید درونِ سیمِ برقِ کهنه‌ای را نشانتان بدهد (سیمی که به برق وصل نیست!). رشته‌های نارنجی‌رنگِ درونِ آن مس‌اند.

هر کدام از این‌ها بیشترش یک عنصر است. آب، نمک و شکر عنصر نیستند: هر کدام بیش از یک جور اتم دارد.

واژه‌های این درس

• عنصر (element) - ماده‌ای که فقط از یک جور اتم ساخته شده است، مثلِ طلا، آهن یا اکسیژن

ایده‌ی اصلی

تعدادِ پروتون‌های اتم تعیین می‌کند که از چه جوری است. ماده‌ای که فقط یک جور اتم دارد عنصر است. حدود ۱۱۸ عنصر می‌شناسیم، و حدود ۹۰ تا از آن‌ها همه‌چیزِ طبیعت را می‌سازند.