Atom

Atomenn
Atomenn heliom
██ Daou broton ██ Daou neutron ██ Daou elektron
Renkadur
Lodenn vihanañ un elfenn gimiek
Perzhioù
Mas	mas atomek
Karg tredanel	0 C
Treuzkiz	10pm → 100pm

Elfennoù diazez an danvez eo an atom. Diouzh savboent ar gimiezh ez eo an atomenn, dre dermenadur, lodenn vihanañ ur c'horf eeun a c'hell kediañ gant unan all.

Dont a ra ar ger eus an henc'hresianeg ατομος, atomos, « na c'heller ket rannañ ». Da veno prederourien c'hresian eus an henamzer e oa an atomenn an elfenn materi vihanañ.

Implijet e vez meizad an atomenn gant an damkaniezhioù liesseurt a ro tu da zisplegañ perzhioù fizikel ar materi, peurgetket en e stadoù gazus (kenwaskablentez ar gazoù), dourennek ha solut (aozadur ar c'hristalioù).

E kimiezh ez eo an atom an elfennoù diazez. Mont a reont d'ober ar materi ha furmet e vez ar molekulennoù ganto : disrannus e chom an atom e-pad ar reaktadennoù kimiek (pa lakaer a-gostez an eskemmoù elektronoù gwiskad diavaez).

Padal, abaoe penn kentañ an XX^vet kantved ez eus bet lakaet anat gant arnodoù fizik nukleel ez eus partikulennoù diazez a vez furmet an atom ganto.

Dezverkoù an atom

Ar pep brasañ eus mas un atomenn a vez kreizennet e-barzh ur volum bihan-bihan (treuzkiz war-dro 10^-15 m) : an nukleüs a c'hoarvez eus daou seurt partikulennoù damheñvel, anvet nukleonoù.

• An neutronoù, partikulennoù dezho ur garg tredantel null, hag ur mas kevatal da

  m_n = 1,674 95×10^-27 kg

• Ar protonoù, partikulennoù dezho ur garg pozitivel kevatal da

  e = 1,602 189×10^-19 C

  hag ur mas kevatal da

  m_p = 1,672 65×10^-27 kg

Dre m'eo tost-tre mas ar protonoù da hini an neutronoù ez eo aes dezverkañ an nukleüsoù dre o niver a nukleonoù, anvet niver mas.

Tro-dro d'an nukleüs ez eus ur « goumoulennad » partikulennoù peurheñvel, an elektronoù ; treuzkiz ar « goumoulenn elektronek », war-dro un angström (10^-10 m) a glot gant hini an atomenn.

Ur garg tredanel negativel o deus an elektronoù, kevatal da

e = 1,602 189×10^-19 C

ha kevatal da hini ar protonoù dre o zalvoud absolut ; kalz bihanoc'h eo o mas eget hini an nukleonoù

m_e = 9,109 53×10^-31 kg

Neptu eo karg tredanel an atomennoù peogwir eo kevatal niver elektronoù (karget ent-negativel) ar « goumoulenn elektronek » d'an niver a brotonoù (karget ent-pozitivel) a furm an nukleüs. Dre se en em null ar c'hargoù tredanel diouzh ur savboent meurselladel.

Gallout a ra an atom dont da vezañ karget ent-tredanek dre c'hounid (dont a ra ar garg da vezañ negativel) pe dre goll (dont a ra ar garg da vezañ pozitivel) unan pe meur a elektron : komzet e vez neuze eus ionoù.

Perzhioù fizikel ha kimiek an atomoù zo da gentañ-penn diouzh an niver a brotonoù a zo en o nukleüs. Dre se e vez renket an atom hervez an niver-se, anvet niver atomek.

• Graet e vez "korf simpl" pe "elfenn gimiek" eus ar materi kenaozet gant un niver bennak a atomennoù, dezho ar memes niver atomek.
• Graet e vez izotopoù eus atomoù, dezho ar memes niver atomek, met niveroù mas disheñvel (niver a neutronoù disheñvel).

Urzhiet eo bet an elfennoù kimiek naturel pe gevanaozet liesseurt hervez o ferzhioù e-barzh taolenn beriodek an elfennoù.

Patromoù an atom

A-hed Istor ar skiantoù ez eus bet diorroet meur a batrom eus an atom, bep ma veze dizoloet perzhioù ar materi. Hiziv an deiz e vez implijet meur a batrom disheñvel, rak kemplezh a-walc'h eo ar patrom nevesañ, ha gant patromoù "kozh" pe damfaos, met simploc'h, e vez aesoc'h kompren, ha dre se, deskiñ ha prederiañ.

Istor patromoù an atom

Abaoe an henamzer c'hresian e soñje d'an dud e c'helle ar materi freuzañ a-dammoù bihan betek kaout greun na c'hellent ket bezañ freuzet ken, evel « poultr er gouloù » e oa. Gant arnod Rutherford e voe tizhet ar c'hreunenn-se : dihentet e vez ar partikulennoù alfa pa dreuzont ar materi, dre se e c'hellor gouzout penaos eo renket ar « poultr »-se.

• 1675 : Jean Picard a wel ul luc'hañs gwer pa hej ur gorzenn aerbouezer ; un nebeud kantvedoù war-lerc'h e tizoloer eo an tredan statik hag an aezhennoù bevargant pennkaoz d'an dra-se.
• 1854 : Geissler ha Plücker a zizolo ar skinoù katodek, skinoù gwer luc'hus pa vez krouet ur voltadur bras e-barzh ur glogorenn a zo bet pompet an aer diouti (gwask gazoù gwan) ; er mod-se e ijinont al lamp diskarg a vez sklêrijennet gantañ ar gourmarc'hadoù gant gouloù gwenn hag ar straedoù gant gouloù orañjez (lampoù sodiom).
• 1897 : J. J. Thomson a laka anat eo kenaozet ar skinoù kotdek-se gant partikulennoù dezho ur garg negativel tennet diouzh ar materi, ha dizoleiñ a ra evel se an elektron ; dielfennadur kentañ an atom eo.
• 1900 : Max Planck a ziskouez kementadiñ an eskemmoù energiezh er materi (enklaskoù war ar c'horf du).
• 1911 : arnod Rutherford : bombezañ a ra ur follenn aour gant partikulennoù alfa (nukleüsoù heliom, dezho ur garg pozitivel, gounezet dre skinoberiegezh) ; diwar se e tezastum ez a ar pep brasañ eus ar partikulennoù war-eeun, setu eo ar materi « leun a doulloù », met lod anezho a vez dihentet hag a ra un hanter-dro zoken, setu en em gavont gant enezennoùigoù materi kreizennet-kenañ, dezho ur garg pozitivel (en em ziboulsañ an eil egile a ra ar c'hargoù pozitivel). Diwar se e sav e batrom koskorel : kenaozet eo an atom gant un nukleüs pozitivel bihan-kenañ ha gant elektronoù a dro tro-dro dezhañ ; ur gudenn vras a sav gant ar patrom-se : pa droont e rankfe an elektronoù koll energiezh dre skinadur, ha neuze kouezhañ war an nukleüs.
• 1913 : Niels Bohr a vod meizadoù Planck ha Rutherford en e batrom : skinoù (radiusoù) termenet a zo gant orbitennoù an elektronoù, n'eus nemet un nebeud orbitennoù « aotreet », evel-se e klot an eskemmoù energiezh kementadet gant lammoù etre orbitennoù termenet, ha pa vez an elektron war an orbitenn izelañ n'hell ket diskenn izeloc'h ha kouezhañ war an nukleüs (met ne vez ket displeget perak gant ar patrom-mañ).
• 1914 : gant arnod Franck hag Hertz e vez kadanaet patrom Bohr : bombezañ a reont aezhennoù bevargant gant elektronoù ; bewezh e vez kollet ar memes energiezh fiñvel gant an elektronoù a dreuz an aezhennoù.
• 1924 : Louis de Broglie a arlaka an dualder gwagenn-korpuskulenn.
• 1926 : Schrödinger a ro ur patrom eus an elektron e-giz ur wagenn, n'eo ket an elektron en atomenn ur voullenn ken, met ur « goumoulenn » a vez gronnet an nukleüs ganti ; en eneb d'ar patromoù all ez eo stabil hennezh, peogwir ne vez ket kollet energiezh gant an elektron.

Patromoù diamzeret

Re bell diouzh ar wirionez emañ ar patromoù diskouezet amañ dindan evit bezañ implijet. Diskouezet e vezont amañ en abeg d'o zalvoudegezh a-fet istor.

Patrom J.J Thomson pe patrom ar farz-forn (plum-pudding)

Gant dizoloadenn an elektron e 1897 e ouied e oa savet ar materi diwar div lodenn : an eil negativel, an elektronoù, hag eben pozitivel. Er patrom ijinet da neuze gant Joseph John Thomson e veze soubet an elektronoù, anezho partikulennoù lec'hiet, e-barzh ur « soubenn » bozitivel, evel ar prunev er farz forn (pe ar plum-pudding evit ar saozon). Diwiriekaet e voe ar patrom-mañ e 1911 gant arnod unan eus e studierien gozh, Ernest Rutherford.

Patrom planedel Rutherford

Gant arnod Rutherford, e 1911, e vez anataet n'eo ket « ledet » ar c'hargoù pozitivel etre an elektronoù, met kreizennet int e poentoù munut. Bombezañ a reas ur follenn aour gant ur bann partikulennoù alfa (nukleüsoù heliom, dezho ur garg pozitivel). Evezhiañ a reas e veze dihentet un nebeud anezho tra ma veze treuzet ar follenn gant un toullad mat anezho. Ma vije bet an atomoù evel ma vezent deskrivet gant patrom Thomson, n'o dije ket ranket treuziñ anezhi.
Ijinañ a ra neuze Rutherford ar patrom koskorel : kenaozet eo an atom gant un nukleüs pozitivel a dro elektronoù negativel en-dro dezhañ. Goullonder bras a zo etre an nukleüs, bihan-kenañ e-keñver an atom (war-dro 100 000 gwezh), hag e elektronoù.
Buan-tre e voe kavet sioù er patrom-se gant kevatalennoù Maxwell eus un tu, a ziouganent e vez skignet energiezh gant kement karg a vez buanaet, ha gant an arnodoù a ziskouez kwantifiadur al liveoù energiezh eus un tu all.

Patromoù anrik met implijet alies

Patrom ar sferennoù kalet

Ar bouloù andistummadus eo ar patrom simplañ evit taolennañ an atomoù. Graet e vez gant ar patrom-mañ e kristalografiezh. Ar molekulennoù a c'hell bezañ gwelet evel meur a voul stok-ha-stok, ar c'hristalioù evel bouloù berniet an eil war eben. A-wezhioù e vez graet gant un taolennadur « diskloz » : taolennet e vez an atomoù evel bouloùigoù, ichou etrezo, ereet gant linennoù. Gant se e vez lakaet war-wel an durc'hadurioù pennañ hag ar c'hornioù.

Patrom ar sferennoù kalet evit deskrivañ an atom ; taolennadur ur volekulenn dour hag ur c'hristal kubek e dalioù kreizet, kompakt (a-gleiz) ha diskloz (a-zehoù)

Klotañ a ra mat ar patrom-mañ gant perzhioù 'zo eus ar materi, da skouer an diaes m'eo gwaskañ an dourennoù hag ar soludoù, pe ar fed eo lintr-mat talioù ar c'hristalioù. Met n'hell ket displegañ perzhioù all avat, da skouer stumm ar molekulennoù : ma n'eus durc'hadur pennañ ebet d'an atomoù, penaos displegañ ez eus ur c'horn resis d'an ereadoù kimiek ?

Patrom Bohr

Gant Niels Bohr e voe diorroet ur patrom e 1913 diwar ar perzhioù anataet gant Planck ha Rutherford. E patrom ar sferennoù kalet ez eus un draezenn anterin, n'haller ket digompozañ, eus an atom. Padal e ouezer abaoe kreiz an XIX^vet kantved e c'heller tennañ partikulennoù, dezho ur garg negativel, diouto : an elektronoù. E patrom Bohr eo kenaozet an atom gant un nukleüs, dezhañ ur garg pozitivel, ha gant elektronoù a dro en-dro dezhañ, tra ma n'hell skinoù (radiusoù) orbitennoù an elektronoù kemer nemet talvoudoù resis.

Kreizennet-kenañ eo an nukleüs, dezhañ un diametr etre 10^-15 ha 10^-14 m dre vras, ar pezh a sinifi eo kant mil gwezh betek ur milion a wezhioù bihanoc'h eget an atom ; ur garg elektrek pozitivel a vez douget gantañ. Bez eo ivez al lodenn bounnerañ eus an atom dre ma ya 99,95 % da nebeutañ eus mas an atom gant an nukleüs.

Poentel eo an elektronoù, ar pezh a sinifi e tegemerer eo peuznull o skin (radius) (bihanoc'h eget ar pezh a c'heller istimañ). Ur garg negativel a vez douget ganto. Evit ma vefe helenn, n'eo a-skeul ar chema amañ dindan, nag e-keñver mentoù an nukleüs hag an elektronoù, nag e-keñver skinoù (radiusoù) an orbitennoù (notomp n'eo ket diouganet an niver a elektronoù war bep orbitenn gant ar patrom).

Patrom Bohr an atom : ur patrom planedel e-lec'h m'o deus an elektronoù orbitennoù termenet.

An doare-se da welet an atom a ro an tu da zeskrivañ ar fenomennoù spektrometrek diazez : penaos e vez euvret pe embannet hirderioù gwagenn (pe livioù) gouloù pe skinoù X 'zo. Rak dre ma n'hell an elektronoù treiñ nemet war orbitenoù termenet e lammont eus an eil orbitenn d'eben en ur euvriñ pe en ur embann ur c'hementad termenet a energiezh (kwantom).

Pa zigompoz an atom e div lodenn, un nukleüs hag ur goumoulenn elektronoù, eo resisoc'h patrom Bohr eget patrom ar sferennoù kalet e-lec'h ma klot gorreenn ar sferenn gant orbitenn an elektronoù diavaez.

Koulskoude ez eus un diaezamant bras gantañ evel gant an holl batromoù planedel : elektronoù war orbitenn en-dro d'an nukleüs zo kargoù buanaet, setu e rankfent skignañ energiezh,… ha kouezhañ war an nukleüs. Ne vez ket displeget furm ar molekulennoù gant ar patrom kennebeut.

Ar patrom a-vremañ : patrom Schrödinger

Ar patrom diorroet gant Erwin Schrödinger e 1926, ha da c'houde gant Paul Dirac e 1928 a ro tu da zisplegañ stabilded an atom. Er patrom-mañ, n'eo ket mui an elektronoù kanetennoù lec'hiet war orbitennoù, met koumoul probablentez bezañs. Iskiz e c'hell bezañ ar sellboent nevez-se er penn kentañ. Koulskoude e teue an taolennadur kent eus an elektronoù (kanetennoù bihan) diouzh ar furmoù a veze gwelet er bed makroskopek, ha kaset hep prouenn ebet d'ar bed mikroskopek. Ret eo kaout soñj eo diazezet kement tra a ouezer diwar-benn an elektron war anatadurioù dieeun : tredan (red elektrek), tub katodek (pellwelerez)…

Abaoe ar bloavezhioù 1930 e vez patromet an elektron gant ur « fonksion gwagenn » a vez taolennet « douester ar brobablentez bezañs » gant karrezad he norm. Evit taolennañ a-dost perzhioù an elektron, n'eus nemet fonksionoù matematikel luziet. Meur a fizikour a vez digalonekaet c'hoazh gant an difetisadur-se. Emaomp o vont da glask reiñ ur skeudenn eus meizad ar fonkion gwagenn-se, a vo dibeurvat dre ret.

Pa vez er-maez eus an atom e vez taolennet an elektron gant ur pakad gwagennoù a c'hell bezañ sellet outañ, betek ur serten poent, evel ur ganetenn vihan. Gant mekanikerezh ar c'hwanta e vez prouet en em led un hevelep pakad gwagennoù a-hed an amzer ; met pa vez stag ouzh un atom e peurvir an elektron struktur ar fonksion gwagenn stag ouzh an orbitenn dalc'het gantañ (keit ha ma ne vez ket strinket er-maez diouzh an atom). Setu e postul mekanikerezh ar c'hwanta n'eo ket furm (dianav) an elektron a vez peurviret, met integralenn ar brobablentez bezañs.

Gant patrom Schrödinger emañ koumoul an elektronoù diseurt an eil e-barzh egile ; n'eus ket anv da daolenniñ pep elektron war e orbitenn evel ma veze graet gant patrom Bohr. Seul vuioc'h ma 'z eus partikulennoù peurheñvel, andifedapl, eus an elektronoù. Diwar an efedoù eskemm e teuer da zegemer emañ pep elektron eus an atom war pep orbitalenn dalc'het war un dro (o klotañ gant un ardremmez elektronek roet). Neuze e c'heller taolennañ ionizadur an atom (tennadur un elektron diouzh an atom) gant ar brastres simplaet amañ dindan.

Skeudenn simplaet eus tennadur un elektron diouzh ar goumoulenn elektronoù e-barzh patrom Schrödinger

Liammoù diabarzh

• Reolenn an eizhad
• Reaktadur kimiek

Porched Fizik