Perubahan atom berlaku pada elektron di sekeliling nukleus. Perubahan nukleus berlaku di dalam nukleus, tempat proton dan neutron berada. Soalan peperiksaan kerap menerangkan sesuatu peristiwa dengan perkataan dan mengharapkan anda menyatakan jenisnya, kemudian menggunakannya untuk menjawab tentang unsur, cas atau sinaran.
Ini kemahiran pertama dalam model atom dan nukleus, dan setiap pelajaran seterusnya bergantung padanya.
Bagaimanakah rupa atom dalam model ini?
Sebuah nukleus yang kecil dan tumpat berada di tengah. Ia mengandungi proton (positif) dan neutron (tiada cas). Elektron (negatif) bergerak mengelilinginya, dan dalam atom bilangan elektron sama dengan bilangan proton, jadi atom itu neutral.
Dua nombor menghuraikan nukleus. Nombor proton Z ialah bilangan proton, dan ia menentukan unsur. Nombor nukleon A ialah proton tambah neutron. Neutron = A − Z.
Ambil karbon-14. Z = 6, A = 14, jadi ia mempunyai 14 − 6 = 8 neutron.
Bagaimanakah membezakan dua jenis perubahan?
Tanya dua soalan tentang sebarang peristiwa.
- Adakah nombor proton berubah? Jika ya, ia nukleus, dan unsur baharu terbentuk.
- Adakah hanya elektron yang berubah? Jika ya, ia atom. Unsur kekal sama.
| Peristiwa | Di mana | Apa yang berubah |
|---|---|---|
| Elektron melompat ke aras tenaga lebih tinggi | Atom | Tenaga elektron; atom teruja |
| Atom neutral kehilangan satu elektron | Atom | Menjadi ion positif; unsur sama |
| Nukleus tidak stabil memancarkan zarah alfa | Nukleus | Z dan A berubah; unsur baharu |
| Neutron dalam nukleus bertukar menjadi proton dan memancarkan zarah beta | Nukleus | Z naik 1; unsur baharu |
| Nukleus memancarkan sinaran gamma | Nukleus | Tenaga keluar dari nukleus; Z dan A tidak berubah |
Perubahan nukleus tidak dipengaruhi oleh pemanasan, tekanan atau bahan kimia yang terikat pada atom. Sebab itulah pereputan radioaktif tidak boleh dihidupkan atau dimatikan dengan cara biasa.
Contoh berlangkah
Atom natrium mempunyai Z = 11 dan A = 23. Tentukan jenis perubahan bagi setiap peristiwa, dan nyatakan unsur selepasnya.
Peristiwa 1: atom kehilangan satu elektron.
Nombor proton kekal 11, jadi ia masih natrium. Ia kini mempunyai 10 elektron dan 11 proton, maka casnya +1. Ini atom, dan hasilnya ialah ion natrium.
Peristiwa 2: nukleus atom lain, radon-222 (Z = 86), memancarkan zarah alfa.
Nukleus kehilangan 2 proton, jadi Z menjadi 84. Unsur baharu terbentuk (polonium). Ini nukleus.
Peristiwa 3: elektron dalam atom natrium menyerap tenaga dan berpindah ke aras lebih tinggi.
Z tidak berubah, hanya tenaga elektron yang berubah. Ini atom, dan atom itu teruja, bukan unsur baharu.
Kesilapan yang perlu diawasi
Jawapan yang salah: “Apabila atom natrium kehilangan elektron, ia menjadi unsur yang berbeza kerana ia telah berubah.”
Kesilapan ini menganggap sebarang perubahan boleh menghasilkan unsur baharu. Kehilangan elektron mengubah cas, bukan nombor proton. Unsur ditentukan oleh proton sahaja. Jawapan yang betul menamakan ion itu, natrium dengan cas +1, dan menyatakan unsurnya tidak berubah.
Kesilapan sebaliknya juga berlaku: menulis bahawa pancaran alfa “hanya menjadikan atom positif”. Ia mengubah nukleus dan unsur, dan cas atom ialah perkara yang berasingan.
Semak kendiri
1. Atom klorin memperoleh satu elektron. Atom atau nukleus, dan adakah unsur berubah?
Lihat jawapan
Atom, kerana hanya elektron yang berubah. Nombor proton tidak berubah, jadi unsur masih klorin. Ia menjadi ion negatif dengan cas −1.
2. Sebuah nukleus mempunyai Z = 27 dan A = 60. Berapakah neutronnya? Kemudian ia memancarkan sinaran gamma sahaja. Apakah Z dan A selepas itu?
Lihat jawapan
Neutron = 60 − 27 = 33. Pancaran gamma hanya membawa tenaga, jadi Z = 27 dan A = 60 tidak berubah. Ia perubahan nukleus, tetapi unsur kekal sama.
3. Mengapa pemanasan sampel radioaktif tidak dapat menjadikannya mereput lebih cepat?
Lihat jawapan
Pereputan ialah perubahan dalam nukleus, yang tidak dipengaruhi oleh pemanasan. Pemanasan kebanyakannya mengubah cara atom dan elektronnya bergerak dan berinteraksi.
Langkah seterusnya
Setelah anda dapat meletakkan sesuatu perubahan, kemahiran seterusnya ialah mengimbangkan persamaan nukleus yang mudah. Kemudian uji keseluruhan topik dengan set latihan campuran.
Sesetengah pelajar faham idea ini di kelas tetapi masih menggunakan “atom” dan “nukleus” secara longgar dalam jawapan bertulis. Guru boleh mengesan tabiat itu lebih awal dalam tuisyen Physics dalam talian secara satu dengan satu.