همه ی مواد از ذره های بسیار کوچکی به نام اتم ساخته شده اند. این سخن را نخستین بار دموکریت دانشمند یونانی حدود ۲۳۰۰ سال پیش گفته است او با اندیشیدن به آنچه در پیرامون خود مشاهده می کرد، نتیجه گرفت که ماده از کنار هم قرار گرفتن تعداد زیادی ذره های بسیار کوچک ساخته می شود. دموکریت این ذره های بسیار کوچک را اتم نامید (اتم در زبان یونانی به معنای تجزیه ناپذیر است) چون دموکریت عقیده داشت اتم ما از ذره های کوچکتر دیگری ساخته نشده اند، بنابراین نمی توان آن ها را شکست به این علت این ذره ها را غیرقابل شکستن یا اتم نام نهاد. دموکریت برای هر اتم شکلی نیز در نظر گرفت.

شکل اتم های سازنده مواد مختلف با هم فرق دارند. برای مثال اتم های مواد ترش به شکل لوزی هستند و لبه های تیز و برنده ای دارند. در حالی که اتم های آب کروی شکل هستند.
دو هزار سال پیش پس از دموکریت، یک دانشمند انگلیسی به نام جان دالتون مطالعه پیرامون ماده را دنبال کرد . او پس از آشنایی با عقاید دموکریت، ضمن اجرای چندین آزمایش روی مواد گوناگون در عمل به ذره ای بودن ساختار ماده پی برد. دالتون با پذیرش اتم با عنوان کوچکترین ذره سازنده مواد و با این فرض که اتم ها، گوی های توپری هستند، به توجیه علت تفاوت در رفتار مواد مختلف پرداخت و به نتایج مهمی نیز دست یافت.
۱ – جرم و حجم اتم های یک عنصر با جرم و حجم اتم هی دیگر عنصرها تفاوت دارند.
۲ – اتم های یک عنصر را نمی توان شکست و به اتم عنصرهای دیگر تبدیل کرد
۳ – اتم ها را نمی توان به وجود آورد و نمی توان از میان برد
۴ – اتم عنصرهای مختلف با یکدیگر می پیوندند و ترکیب ها را به وجود می آورند دالتون عنصر را ماده ای تصور می کرد که از یک نوع اتم ساخته شده است و ترکیب را ماده ای می دانست که ذره های آن را از اتصال دو یا چند نوع اتم مختلف تشکیل شده اند.
امروزه نادرست بودن برخی از نتیجه گیریهای دالتون آشکار شده است. با این حال نظریه ی او توانست زمینه پیشرفت چشم گیری را در شناخت ساختار ماده فراهم آورد.

اندازه یک اتم :

در اطراف ما چیزهای کوچک و بزرگ بسیاری وجود دارد. آیا می توانید کوچکترین چیزی را نام ببرید که تا به حال در دور و برخود دیده اید؟ بی تردید تصور چیزی به کوچکی یک اتم بسیار دشوارتر است . فکر می کنید اتم چه اندازه باشد؟
اگر چه اندازه گیری قطر یک اتم به سادگی اندازه گیری قطر یک توپ فوتبال نیست، با این حال دانشمندان موفق شده اند به روش های پیچیده از اتم ها عکس برداری کنند و قطر آن ها را نیز اندازه بگیرند.

اتم و مولکول:

ذره های سازنده برخی از عنصرها اتم است. مس عنصری است که از اتم های مس تشکیل شده است. در حالیکه مولکول ها ذره های سازنده برخی دیگر از عنصرها و بسیاری از ترکیب ها هستند. مولکول به گروهی از اتم ها می گویند که از اتصال دو یا چند اتم به یکدیگر به وجود می آیند.

مولکول کربن دی اکسید از گردهم آیی سه اتم (دو اتم اکسیژن و یک اتم کربن) ساخته شده است.
مولکول آب از گردهمایی سه اتم (دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن) ساخته شده است. اتم های سازنده ی مولکول ها ممکن است یکسان یا متفاوت باشند. در مولکول آب دو نوع اتم مختلف به هم وصل شده اند. این اتم ها کدامند؟ در مولکول کربن دی اکسید (شکل بالا – راست) هم دو نوع اتم دیده می شود.
مولکول های سازنده برخی از مواد از اتصال اتم های یکسانی ساخته شده اند . مولکول های سازنده دو عنصر را در شکل زیر می بینید.

عنصر مس از اتم های مس تشکیل شده است.
مولکول گوگرد از چند اتم گوگرد ساخته شده است.
مولکول اکسیژن از دو اتم اکسیژن ساخته شده است.

ویژگی های ماده:
در یک استکان که تا نیمه پر از ماسه است مقدار کمی آب بریزید ، چه روی می دهد؟ ماسه ی درون استکان ویژگی هایی دارد که علت مشاهده ی این پدیده را باید در آن جست و جو کرد. ماسه ساختاری دانه ای دارد. یعنی از کنار هم قرارگرفتن دانه های کوچکی تشکیل شده است.
اگر با یک ذره بین دانه های ماسه موجود در استکان نگاه کنید، فضاهای خالی بسیاری را در لابه لای آن خواهید دید.این فضا همان جایی است که آب درون آن ها وارد می شود. همان گونه که می دانید ماده نیز ساختاری ذره ای دارد و بنابراین حدس می زنیم که مانند ماسه باید میان ذره های سازنده آن فضاهای خالی وجود داشته باشد.

جنبش ذره های سازنده ی ماده:

ذره های سازنده ماده، پیوسته در جنبش اند، به عبارت دیگر ممکن است که ذره ها از جایی به جای دیگر حرکت کنند (حرکت انتقالی) به دور خود بچرخند ( حرکت چرخشی) یا لرزش داشته باشند (حرکت ارتعاشی) هر یک از این حرکت ها با ترکیبی از آن ها نیز ممکن است در میان ذره های ماده مشاهده شود. اگر چه این ذره ها دیده نمی شوند، اما به آسانی می توان بوجود حرکت در آن ها پی برد.
نوع و میزان جنبش ذره ها در سه حالت مختلف ماده یعنی جامد، مایع و گاز متفاوت است. در واقع همین تفاوت است که حالت های مختلف ماده را از یکدیگر متمایز می کند.

فکر کنید فصل ۱ صفحه ۳
چه مشاهده هایی سبب شد تا دموکریت به ذره های سازنده مواد مختلف شکل های گوناگونی را نسبت دهد؟

دموکریت با مشاهده خواص ظاهری مواد از طریق مشاهده کردن، چشیدن ،‌لمس کردن و آثاری که برروی حواس او ایجاد می کرد، برای ذره های سازنده، مواد مختلف شکل های گوناگونی را در نظر گرفت. مثلاً هنگام چشیدن مواد ترش چون باعث سوزش زبان و لب ها می شد تصور می کرد به شکل لوزی هستند و لبه های تیز و برنده هستند و با مشاهده قطرات آب آن ها را کروی فرض می کرد.

فکر کنید صفحه ۴
اگر امکان پرسیدن پرسش های زیر از دالتون فراهم بود، شنیدن چه پاسخ هایی را انتظار داشتید؟

۱ – آثار جرم همه اتم های آهن با هم مساوی است؟
بله ، اتم های سازنده یک عنصر کاملاً شبیه یکدیگر هستند بنابراین اتم های آهن همگی هم اندازه هستند و جرم آن ها با هم مساوی است.
۲ – آیا می توان عنصرهای تازه ای را در آزمایشگاه ساخت؟
خیر، زیرا دالتون عقیده داشت اتم ها را می توان به وجود آورد و نمی توان از میان برد. پس نمی توان اتمی را در آزمایشگاه ساخت.
۳ – آیا می توان مس را به طلا تبدیل کرد؟
خیر، زیرا اتم هیچ عنصری نمی تواند به اتم عنصردیگری تبدیل شود

فکر کنید :‌صفحه ۷

امروزه، مس، گوگرد و اکسیژن را به عنوان عنصر می شناسیم. با این حال :
۱ – آیا برداشت دالتون از مفهوم عنصر درست و کامل بوده است؟
برداشت دالتون تا حدودی درست بوده است. دالتون عنصر را ماده ای می دانست که از یک نوع اتم ساخته شده است.

۲ – شما عنصر را چه تعریف می کنید؟
عنصر ماده ای است که ذره های سازنده ی آن اتم یا مولکول هایی هستند که از اتم های یکسان ساخته شده اند.

فکر کنید صفحه ۱۰
در هر عبارت به جای نقطه چین واژه ای مناسب قراردهید

کاهش یا افزایش – گرم کردن یا سرد کردن
با افزایش دما جنبش ذره های ماده افزایش می یابد
با گرم کردن یک مایع می توان آن را به بخار تبدیل کرد
آیا از دو عبارت بالا می توان نتیجه گرفت که : «جنبش ذره ها در حالت گازی بیشتر از حالت مایع است، بله