Is as an Ghréigis don fhocal adamh nó a-tomos a chiallaíonns "doscoilte". Mar is eol dúinn inniu, is féidir an t-adamh a scoilt, rud a ghnítear, cuir i gcás, in imoibritheoirí núicléacha agus i mbuamaí adamhacha, agus núicléis na n-adamh úráiniam nó plutóiniam á n-eamhnú le fuinneamh a bhaint astu chun leictreachas a ghiniúint nó chun léirscrios a dhéanamh. Ceist is eadh é seo do lucht na fisice. Scéal eile é áfach gurb é an t-adamh an t-aonad is lú a bhfuil tábhacht leis i gcomhthéacs na ceimice.
Nó is é rud gurb as dúile éagsúla atá an damhna comhdhéanta, agus na dúile seo in ann a dhul i mbuanteagmháil le chéile fríd imoibriú a dhéanamh le chéile, ionas go gcruthaítear comhdhúil. Ach má chuaigh dúile áithride i gcomhdhúil le chéile, is féidir le lucht na ceimice an chomhdhúil seo a scor as a chéile aríst agus na dúile a aonrú, nó a scarúint ó chéile. Cha dtig linn an dúil a scor mar sin: ni bhíonn ach adaimh d'aon chineál (nó beagnach mar sin) i ndúil amháin.
Tá sé tábhachtach an difríocht bhunúsach eadar meascán agus comhdhúil a thuigbheáilt. Nuair a chuirfeas tú siúcra isteach in uisce, ní imoibreochaidh sé leis an uisce, siúd is go n-imeochaidh sé: nó nuair a bhlaisfeas tú den uisce, bhéarfaidh tú fá dear ar an toirt go bhfuil an siúcra ann i gcónaí - níl sé ach measctha fríd an uisce, nó tuaslaigthe. Is é is brí leis an imoibriú, áfach, go n-imeochaidh na bunábhair go hiomlán agus go gcruthófar ábhair nua nach bhfuil cosúil leis na bunábhair ar aon nós.
B'fhada a smaoití nach rabh ins na hadaimh ach liathróidí beaga baoideacha cruaidhe gan aon struchtúr inmheánach iontu. Nuair a d'aimsigh J.J. Thomson an leictreon sa bhliain 1897, chrom na saineolaithe ar an cheist a chardáil, an comhábhar de chuid an adaimh a bhí ins an cháithnín seo.
Tá lucht leictreach den chineál dhiúltach ag an leictreon. (Caithfidh muid a chuimhneamh nach bhfuil ins na hainmneacha dearfach agus diúltach a bheirthear ar an dá chineál luchta leictrigh ach lipéid - ní fíor é, mar shampla, gur "dea-leictreachas dearfach" agus "drochleictreachas diúltach" atá i gceist, siúd is gurb iomaí tuata a shíleanns amhlaidh. Bheadh sé comh maith againn "fireann" agus "baineann", nó "dubh" agus "bán" a thabhairt orthu. Is é an rud tábhachtach é gur dhá chineál atá ann, agus iad ag tarraingt a chéile.) Ós eol dúinn go bhfuil luchtanna leictreacha den chineál chéadna "naimhdeach" i leith a chéile, agus iad ag cur ruaigeadh ar a chéile - nó, leis an téarma cheart a tharraingt orainn: ós eol dúinn go n-éarann siad a chéile - caithfidh sé go bhfuil lucht leictreach den chineál eile - den chineál dhearfach - le fáil san adamh chun comhnaimhdeas nó comhéaradh na leictreon a chealú agus iad a choinneáil greamaithe dá chéile. Is dual don dá chineál leictreachais seo tarraingt ar a chéile - nó, leis an téarma theicniúil a úsáid aríst: is dual don bheirt aomadh a bheith eatarthu. Thiocfadh linn níos mó ná leictreon amháin a cheilt in adamh amháin ach iad a bheith faoi thionchar an fhórsa aomthaigh atá i lucht dearfach leictreachais agus é ag greamú na leictreoin dá chéile.
B'é an chéad teoiric a tháinig ó na saineolaithe ná gur liathróid mhór de leictreachas dearfach é an t-adamh, agus na leictreoin suite taobh istigh den bhál seo sách fada ó chéile ag cruthú struchtúir chasta chéimseatúla ansin chun an fórsa comhéarthach eatarthu a íosmhéidiú.
Bhí go maith agus ní rabh go holc go dtí gur h-aimsíodh an alfa-radaíocht. Cinéal radaighníomhachta atá ann, agus is é is ciall leis ná go mbíonn adaimh de chuid dúile áithride troma - an t-úráiniam cuir i gcás - ag caitheamh uathu cáithníní bheaga a bhfuil lucht dearfach leictreachais iontu. Dá mbeadh aon bhunús fírinne leis an teoiric a léiríodh thuas - na leictreoin a bheith suite sáite i gcaor mhór de cheo dhearfach leictreachais - is léir go leanfadh na halfa-cháithníní ar aghaidh fríd shubstaint ar bith, nó dhá mbeadh an leictreachas dearfach scabtha go tanaí scáinte mar sin, cha mbeadh acmhainn stoptha na n-alfa-cháithníní ann. Ní chuirfeadh seo aon chor mhór i bhfithis eiteallaí na gcáithníní seo, bheadh siad in ann fiú a dhul go sciobtha fríd an adamh.
A ghlanmhalairt a bhí fíor, áfach. Nó bhí na hadaimh in ann na cáithníní dhearfacha seo a chaitheamh ar ais: bhí siad ag preabadh ar gcúl tar éis a dhul i gcóngar do chroílár an adaimh, díreach mar a bheidís á mbualadh fá rud bheag chruaidh ínteacht. Nó - fá rud bheag ínteacht agus lucht millteanach dearfach leictreachais ann a d'fhéadfadh na halfa-cháithníní a éaradh uaidh.
Mar sin, tuigeadh do na taighdeoirí (d'Ernest Rutherford roimh aon duine eile acu) go rabh lucht dearfach an adaimh cruinnithe ina cheartlár, seachas a bheith ina cheo ar fud na "liathróide". Déanta na fírinne, a ghlanmhalairt atá fíor ná mar a shíltí i dtús báire. Is iad na leictreoin atá scabtha scartha ag fánaíocht thart timpeall ar chroílár an adaimh - nó an núicléas mar a bheirthear ar an chroílár seo, ar ndóighe - ina néal leictreon. Tá cóiriú inmheánach ag baint leis an néal seo féin, agus na leictreoin scabtha ar scealla éagsúla. B'é an Danmhairgeach Niels Bohr a chuir tús leis an taighde ar struchtúr an néil leictreon.
Is é is eol dúinn fán néal leictreonach inniu ná go bhfuil na scealla féin dealaithe ina leibhéil fhuinnimh éagsúla. Ar an chéad sceall - agus sinn ag cuntas na sceall ón núicléas amach - chan fhuil fairsingeach ann ach do dhá leictreon amháin ar an leibhéal chéadna fuinnimh - an s-leibhéal.
Ar an darna sceall áfach, tá folúntas ansin d'ocht leictreon, agus iad cóirithe ar dhá leibhéal fuinnimh: an s-leibhéal a bheir áit do bheirt, agus an p-leibhéal agus fairsingeach ansin do thrí bheirt.
Ar an tríú sceall tá s-leibhéal agus p-leibhéal ann, ach tá d-leibhéal ann chomh maith, agus é in ann lóistín a thabhairt do dheich leictreon. Ar an cheathrú sceall arís tá f-leibhéal ann, agus fairsingeach ansin do cheithre leictreon déag.
Cad é mar a fuair na heolaithe amach fán iomlán seo? An féidir na hadaimh a fheiceáilt fríd mhicreascóp nó gléas mionradhairc eile? Ní hamhlaidh, muis. Is é an speictream an gléas is mó a chuidigh leis na taighdeoirí a dteoiric fá dhéanamh inmheánach an néil leictreon a chur i dtoll le chéile. Nó mar shampla, nuair a cuireadh ga solais fríd ghás ínteacht lena scoilt ina dhiaidh sin ina speictream de dhathanna éagsúla i bpriosma, chonacthas go rabh línte dubha fágtha anseo aguis ansiúd ar fud an speictrim. Ba léir go rabh an gás ag sú isteach chuige an tsolais ag minicíochtaí an-mhionchruinne, agus an chuid eile ag teacht fríd slán. De réir a chéile, bhí na heolaithe in ann na línte dubha seo - línte Fraunhofer, agus iad ainmnithe as an eolaí Ghearmánach a chuir an chéad sonrú suntasach iontu - a chur ina gcomhthéacs cheart: bhí achan cheann acu ag freagairt do léim an leictreoin óna ghnáthleibhéal fuinnimh go dtí leibhéal eile. Ní rabh a leithéid indéanta ach amháin ag minicíochtaí ar leith solais nó radaíochta. Nó is amhlaidh go bhfuil an solas á iompar mar a bheadh cáithníní an-bheaga, an-éadroma ann - mar a fuair an fisiceoir Louis de Broglie amach lena lá, ní féidir radaíocht agus damhna a aithne thar a chéile, nuair atáimid ag trácht ar cháithníní atá comh beag le leictreon nó cáithníní fo-adamhacha eile - deirtear go bhfuil an solas candamaithe, roinnte ina gcandaim nó ina bhfótóin bheaga a bhfuil a chuid fuinnimh féin ag achan cheann acu, agus dath - minicíocht, nó tonnfhad - ar leith ag dul leis an lucht fuinnimh seo. Le leictreon a fhloscadh - is é sin, le cuidiú leis an leictreon a ghnáthleibhéal fuinnimh a fhágáil le dhul ar leibhéal níos airde - tá fuinneamh de dhíth a fhreagraíonns don difríocht eadar an dá leibhéal éagsúla. Ós rud é go bhfuil fuinneamh na radaíochta - fuinneamh an tsolais freisin - candamaithe, caithfidh an leictreon bualadh fá fhótón a bhfuil an oiread sin fuinnimh leis agus a fhreagraíonns sách cruinn don achar seo - ní féidir leis an leictreon cuid den fhuinneamh a bhaint den fhótón seo agus an chuid eile den fhótón údaí thall. Mar sin, ní bhaintear ach na fótóin fhóirsteanacha den speictream - na fótóin a bhfuil a gcuid fuinnimh, nó an dath/mhinicíocht/tonnfhad atá leofa, ag freagairt do léim an leictreoin eadar dhá sceall nó leibhéal fuinnimh. Fágtar solas an speictrim laghdaithe ag minicíochtaí (dathanna, tonnfhaid) áithride amháin, is é sin, fágtar línte dubha nó dorcha ar an speictream ag na minicíochtaí/tonnfhaid/dathanna seo. Nuair a chonacthas do na heolaithe go rabh comhchosúlachtaí eadar speictrim na ngás éagsúil, tuigeadh dófa go mb'fhéidir go dtiocfadh leofa teoiric uileghabhálach fá struchtúr inmheánach an adaimh a thógáil ar a rabh ar eolas acu i leith na línte dubha seo.
Is é an bhunriail ná go bhfuil sé de chlaonadh i gcuid mhór de na dúile is tábhachtaí a dhul i gcomhdhúile ionas go bhfaighidís ocht leictreon - an t-ochtréad iomlán - ar an sceall is faide amuigh. Nó nuair a théid adamh i gcomhdhúil le h-adamh de chuid dúile eile, is féidir leis péire leictreon a roinnt leis an adamh eile sin - péire leictreon a bheith i gcomhar ag an bheirt le chéile. Nasc comhfhiúsach a bheirthear ar a leithéid de nasc, agus móilín ar an phéire nó ar an ghrúpa d'adaimh atá comhcheangailte le nascanna den chineál seo.
Nó is féidir le h-adamh amháin leictreoin a thabhairt ar buaniasacht d'adamh eile. Nasc ianach is eadh é sin. Nó nuair atá cuid de leictreoin an adaimh ar iasacht ag adamh eile, nó a mhalairt, ní chealaíonn lucht diúltach an néil leictreon agus lucht dearfach an núicléis a chéile a thuilleadh. Ní gnách linn "adaimh" a thabhairt ar a leithéid d'adaimh gan cothroime na luchtanna leictreachais, ach iain. Is dual d'ian dearfach ian diúltach a aomadh ina leith, agus nuair a théid na hiain le chéile, cruthaítear criostal - criostal an tsalainn, cuir i gcás, nó is comhdhúil ianach é an gnáthshalann.
Clóiríd an tsóidiam is ainm oifigiúil don tsalann, agus é comhdhéanta as iain dearfacha an tsóidiam agus iain diúltacha an chlóirín.
Ós rud é nach bhfuil ach leictreon amháin ag an tsóidiam ar an sceall is faide amuigh, agus ochtréad ar an chéad sceall eile, is maith leis an tsóidiam an leictreon seo a thabhairt ar iasacht le sult iomlán a bhaint as an ochtréad. Ón taoibh eile de, áfach, tá leictreon amháin de dhíth ar an chlóirín le hochtréad iomlán a fháil ar an sceall is faide amuigh. Is maith an conradh é, mar sin, don bheirt acu. Sin é an fáth go bhfuil sé creathnach deacair an dá dhúil seo a scarúint ó chéile agus achan cheann acu a aonrú, má tá siad pósta mar sin.
Ón taoibh eile de, nuair nach bhfuil de chéile acu ach adaimh den chineál chéadna, is millteanach an fonn a bíos orthu chun imoibriú a dhéanamh le dúil ar bith eile. Is gás nimhe é an clóirín ina dhúil, nó ag iarraidh a dhul i gcomhdhúil dó is féidir don chlóirín dochar a dhéanamh ar chomhdhúile íogaire bithcheimiciúla as a bhfuil corp an duine déanta. Agus maidir leis an tsóidiam, is miotal bog é a phléascanns ina chaor thine má chuirtear isteach i soitheach uisce é, agus é ag cur ruaigeadh ar cheann den dá adamh hidrigine atá le fáil i móilín an uisce.
A mhalairt atá fíor fá dtaobh de na triathgháis. Tá ochtréad iomlán ar an sceall is faide amuigh ina dtimpeall, ach amháin i gcás an héiliam, nach bhfuil ach dhá leictreon aige ar an t-aon sceall amháin atá aige, agus dheamhan fairsingeach aige dá thuilleadh. Níl farasbarr ná feasbhaidh ar na gáis seo, mar sin, mar gheall ar na leictreoin, agus iad iontach drogallach chun imoibriú ceimiciúil ar bith a dhéanamh leis na dúile eile.
An cineál imoibriú a cheanglaíonns an clóirín is an sóidiam dá chéile, bheirthear imoibriú ocsaídiúcháin is dí-ocsaídiúcháin air. Nuair a bheir an sóidiam ceann dá chuid leictreon ar iasacht don chlóirín, deirtear go n-ocsaídítear an sóidiam; an clóirín aríst, agus é ag glacadh leis an leictreon seo, deirtear go ndí-ocsaídítear é. Is ionann ocsaídiú agus leictreon a thabhairt uait; is ionann dí-ocsaídiú agus glacadh leis an leictreon iasachta seo. Ar ndóighe, chan ann don ocsaídiú gan an dí-ocsaídiú: caithfidh dúil eile a bheith ar fáil i gcónaí leis an leictreon a ghlacadh chuici ón dúil a ocsaídítear. An dúil, nó an chomhdhúil fiú, atá fonnmhar dúileanna eile a ocsaídiú agus glacadh le leictreoin uathu, deirtear gur ocsaídeoir é. Is maith an t-ocsaídeoir é an clóirín.
Ón taoibh eile de, is dí-ocsaídeoir creathnach láidir é an sóidiam. Ós rud é go bhfuil nasc comhfhiúsach sách láidir eadar an dá adamh hidrigine agus an t-aon adamh amháin ocsaigine i móilín an uisce - rud a fháganns gur ábhar cuíosach támh atá ann mar uisce, is é sin, ní bhíonn aon fhonn millteanach air chun a dhul a dh'imoibriú le h-ábhair eile - tá gádh le dí-ocsaídeoir láidir as an ghnáth leis an nasc seo a scaoileadh. Anois, is eol dúinn go bhfuil an sóidiam, agus é ina dhúil, in ann sin a dhéanamh, nó comh túisce is a rachfas an sóidiam miotalach i dteangmháil le h-uisce beidh bladhmaire mór scáfar ann, agus an sóidiam ag cur ruaigeadh ar cheann de na h-adaimh hidrigine ins na móilíní uisce le dhul ina áit, i cruth is go gcruthófar hiodrocsaíd an tsóidiam. Seo mar a chuirtear in iúl é i gcothromóid stócaiméadrachta:
2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2
Anois, tá a fhios againn gur comhdhúil í an ocsaíd ina bhfuil an ocsaigin ceangailte de dhúil ínteacht eile - de mhiotal go minic. Is gádh an cheist a chur goidé an bhaint eadar an ocsaídiú agus an ocsaíd. Bhail, is ocsaídeoir láidir í an ocsaigin féin, agus saint aici chun an bhearna ar an sceall is faide amuigh a líonadh fríd dhá leictreon breise a ghlacadh chuici - nó tá sé cinn ar an sceall seo ó dhúchas. Is é sin, tá an ocsaigin iontach fonnmhar chun a dhul i gcomhdhúil - chun ocsaídí a dhéanamh - le dúile eile, le miotail ach go háithrid. Is dócha go dtéid úsáid an fhocail udaí ocsaídiú/dí-ocsaídiú siar go dtí an mhiotalóireacht - is é sin, déantús na miotail. Nuair a bhítí ag iarraidh miotal a bhaint amach as na mianraí, ba mhinic an ocsaíd an chéim dheireanach ina dhéantús, agus an chuma ar an scéal go mb'é ruaigeadh na hocsaigine - dí-ocsaídiú an mhiotail - an chuid ba tábhachtaí, ba bhunúsaí den phróiseas seo. De réir a chéile, áfach, nuair a fuarthas amach fá thábhacht na leictreon i bpróisis chéimiciúla, rinneadh na téarmaí ocsaídiú agus dí-ocsaídiú a ghinearálú ar phróisis nach rabh aon pháirt ag an ocsaigin iontu, ar an ábhar go mb'ionann éirim an phróisis féin - is é sin, na leictreoin ag dul ó dhúil amháin go dúil eile.