آفبا – هر آنچه که باید در مورد اصل افبا بدانید

معرفی اصل آفبا:( ویدیو آموزش اصل آفبا در اواسط پست میباشد)

در اوایل دهه 1920 میلادی، ولفگانگ پائولی فیزیکدان اتریشی (که اصل طرد پائولی یکی از مهم‏ترین خدمات علمی او است) و استادش نیلز بور دانشمند دانمارکی (مبدع مدل اتمی سیاره‏ای) قاعده‏ایی را معرفی کردند که نقش بسیار مهمی در درک آرایش الکترونی اتم ‏ها، جدول تناوبی عناصر و خواص شیمیایی آن را ایفا کرد. پائولی و بور این اصل را آفبا (Aufbau، در آلمانی به معنای بنا کردن) نامیدند. گرچه دلیل این نامگذاری عمدتا به کاربرد این اصل در تعیین ترتیب و نحوه پر شدن لایه ‏های الکترونی در عناصر باز می‏گردد اما پیش از آن نیز پائولی و بور اطمینان داشتند که اصل آفبا پایه و اساس و سنگ بنایی برای درک هرچه دقیق ‏تر ساختار درونی اتم خواهد بود.

تا پیش از بیان اصل آفبا:

مدل‏ های اتمی هیچ‏گونه توجیهی برای نحوه قرارگیری الکترون ‏ها در اطراف هسته نداشتند اما بور با استفاده از این اصل توانست اولین مدل اتمی با محوریت کوانتومی بودن انرژی را ارائه داده و خواص اتم هیدروژن را با موفقیت توجیه کند بعدها شرودینگر در ارائه مدل کوانتومی اتم‏ ها نیز از این اصل برای توجیه نحوه پر شدن زیرلایه‏ های الکترونی و رسم آرایش الکترونی اتم ‏ها استفاده کرد و دانشمندان به کمک آن توانستند طیف نشری و آرایش الکترونی و خواص شیمیایی تمامی عناصر و از همه مهم‏تر دسته‏ بندی ‏های جدول تناوبی عناصر را توجیه کنند.

 اصل آفبا چیست و چرا اهمیت دارد؟

اصل آفبا در واقع نقشه‏ راه رسیدن از یک ساختار الکترونی ساده به ساختارهای پیچیده‏ تر را نشان می‏دهد به بیان ساده این اصل بیان می‏کند که در هنگام اضافه شدن الکترون به اتم، ابتدا اوربیتال‏ های با سطح انرژی پایین‏ تر از الکترون پر می‏شوند و سپس اوربیتال‏ های با انرژی بالاتر. با استفاده از همین اصل، می‏توان کار را از آرایش الکترونی ساده ترین اتم موجود در طبیعت (یعنی اتم هیدروژن) که تنها یک الکترون در ساختار خود دارد آغاز کرد و با اضافه کردن یک به یک الکترون ‏ها و قرار دادن آن‏ها در پایین‏ ترین سطح انرژی ممکن، به آرایش الکترونی سایرعناصر دست پیدا کرد.

بنابراین با وجود اصل آفبا:

لازم نیست که برای درک ساختار الکترونی اتمی که به طور مثال 50 عدد الکترون در ساختار خود دارد، تعداد زیادی آزمایش و آزمون و خطا انجام شود. بلکه کافی است از آرایش الکترونی اتم هیدروژن استفاده کرده و با افزودن الکترون ‏ها و قرار دادن هریک در پایین ترین سطح انرژی ممکن، به آرایش اتم مورد نظر دست پیدا کرد.

بدون داشتن درک صحیح از این قانون، درک صحیح ساختار الکترونی اتم‏‏ ها و به دنبال آن جدول تناوبی، خواص شیمیایی، ساختار یونی و مولکولی ترکیبات و واکنش های شیمیایی که همگی پایه و اساس درس شیمی دبیرستان و تشکیل دهنده ‏ی بیش از 80 درصد سوالات شیمی کنکور هستند ممکن نخواهد بود.

اصل آفبا را یاد بگیریم!

سنگ بنا و کلید درک بخش عمده‏ ی درس شیمی در دبیرستان است .  بنابراین یادگیری آن برای تمامی دانش آموزان امری ضروری است. بنابراین شما را دعوت می‏کنیم .که این اصل را با تدریس فوق العاده‏ ی دکتر شیروانی استاد شیمی موسسه حرف آخر به بهترین نحو فرا بگیرید.

و اما کلام آخر!

اصل آفبا گرچه در ابتدا بسیار ساده و واضح به نظر می‏رسد، اما سنگ بنایی برای حل بسیاری از مسائل و نارسایی‏ های موجود در درک ساختار الکترونی عناصر و پایه‏ های علم شیمی است اما نکته مهم ‏تر و جذاب‏ تر در مورد این اصل، کاربرد آن در دیگر علوم و حتی بسیاری از ابعاد زندگی اجتماعی انسان‏ ها است! حتما می‏پرسید که این اصل ساده‏ ی فیزیکی – شیمیایی چه ربطی به سایر علوم و اتفاقات روزمره زندگی ما دارد؟ پاسخ شما در معنای واژه آفبا نهفته است!

حتی پیش از بیان اصل آفبا، دانشمندان علوم مختلف می‏دانستند که برای درک پدیده‏ های مختلف، نیاز است که که ابتدا ساده ‏ترین و ابتدایی‏ ترین اجزای آن پدیده شناخته شده و مورد بررسی قرار بگیرند، سپس گام به گام این شناخت را توسعه داده و با کنار هم قرار دادن این اجزای ساده موارد پیچیده‏ تر را مورد بررسی قرار دهند.

به طور مثال در علم زیست شناسی، ابتدا کوچک‏ترین و ساده ‏ترین اجزای سازنده‏ی موجودات زنده (یعنی سلول‏ها) به طور دقیق مورد بررسی قرار گرفته وشناخته می‏شوند، سپس با کنار هم قرار دادن سلول‏ها، بافت‏های پیچیده ‏تر تولید شده و مطالعه می‏شوند و به همین ترتیب این زنجیره ادامه پیدا می‏کند تا به موجودات بسیار پیچیده‏ای مانند انسان ‏ها برسد.

حال تصور کنید!

بدون رعایت اصل بناگذاری، زیست‏ شناسان از همان ابتدا سراغ مطالعه بدن انسان بروند!، بدون ‏شک درک چنین ساختار پیچیده‏ای بدون درک اجزای سازنده ‏ی آن عملا غیر ممکن خواهد بود.

به همین ترتیب، می‏توان در برخورد با تمامی مسائل و مشکلات روزانه نیز از اصل آفبا استفاده کرد. به طور مثال برنامه ‏ریزی برای مطالعه و مرور دروس توسط یک دانش آموز را در نظر بگیرید.

در برخورد اول با یک مساله‏ ی بسیار پیچیده روبرو هستیم، زیرا تعداد زیادی متغیر، (مانند دروس مختلف، زمان‏بندی‏ های مختلف، شرایط فیزیکی و روحی مختلف دانش ‏آموزان و …) وجود دارند، که بررسی تمامی آن‏ها به صورت یک جا عملا غیر ممکن است. اما با تکیه بر اصل بناگذاری، می‏توان یک برنامه ‏ریزی خوب و اساسی انجام داد، کافی است ابتدا ساده ‏ترین و ابتدایی ‏ترین اجزای یک برنامه را بشناسیم، این اجزا شامل دروس مختلف و ویژگی ‏های هریک، زمانبندی مورد نیاز برای مطالعه، یادگیری و مرور هرکدام و شیوه ‏های مختلف اجرای برنامه هستند.

سپس با کنار هم قرار دادن این اجزای ساده، می‏توان برنامه‏ های پیچیده تری برای یک روز، یک هفته و یا حتی یک سال کامل تحصیلی آماده کرد. اصل آفبا در کمال سادگی این توانایی را دارد که کلیدی برای موفقیت در تمامی ابعاد زندگی ما باشد!

فروردین ماه، می‏تواند آغازِ یک پایانِ رویایی برای تمامی دانش ‏آموزان باشد. چه برای موفقیت در امتحانات خرداد‏ماه و چه برای کسب نتیجه مطلوب در بزرگترین رقابت علمی کشور یعنی کنکور سراسری. برای بناگذاری این موفقیت با ما همراه باشید.

نوشته آفبا – هر آنچه که باید در مورد اصل افبا بدانید اولین بار در سایت رسمی و مرکزی انتشارات حرف آخر. پدیدار شد.