ما هي الذرة وما تركيبها ؟
ما هي الذرة
لوحظ في الآونة الأخيرة سؤال يتكرر باستمرار من قبل بعض الأشخاص وهو، ما هي الذرة، ولكل من لم يعرف معنى الذرة، سنقدم له شرحاّ مفصلاً عنها وعن مكوناتها وكل خصائصها وأيضا ًكتلتها.
والذرة هي أصغر حجر بناء أو أصغر جزء من العنصر الكيميائي وهي تتألف من نواة بروتونات مشحونة بشحنه إيجابية ونيوترونات مُعتدلة الشحنة وبالنسبة للإلكترونات السالبة فهي تدور جميعاً حول النواة كما أن حجم الذرة يعتمد على عدد البروتونات والنيوترونات التي تتكون منها.
ما هو تعريف الذرة ؟
والي كل من يريد أن يعرف ما هي الذرة فقد قام موقعنا البوابة بتقديم كل شيء لحضراتكم لكي تتمكنوا من معرفة المزيد عنها، حيث أن الذرة تعتبر أصغر وحدةٍ في المادة، وهي تحتوي على كل العناصر الكيميائية للعنصر.
وتعتبر عبارة عن نواة من البروتونات المشحونة بشحنة إيجابية والكترونات سالبة الشحنة ونيوترونات معتدلة الشحنة، وجميعها تدور حول النواة، وحجم الذرة يعتمد على عدد النيوترونات والبروتونات التي تتكون منها.
وحجم الذرة النموذجي يبلغ حوالي، 0.1 نانومتر، واغلب حجمها يكون عبارة عن مساحة فارغة، كما أن الذرات الصغيرة تكون متماثلة في الشكل، حيث يكون شكلٍها كروي.
مما تتكون الذرة ؟
بعدما عرفنا ما هي الذرة، نتعرف أيضاً على مكوناتها، وهي تتكون من منطقتين، وهما مركز الذرة الذي يتكون من النواة الذرية الصغيرة وهي تحتوي على النيوترونات والبروتونات، والثانية هي منطقة تشكل سحابةً من الإلكترونات تلتف حول النواة، وتعتبر أكبر من الذرة، وتحتوي معظم الذرات على تلك الجسيمات الثلاثة ماعدا عنصر الهيدروجين، حيث انه يحتوي على بروتون واحد فقط وإلكترون واحد فقط ولا يكون به نيوترونات.
ما هي الخصائص الأساسية للذرة ؟
العدد الذري
يشير الرقم الذري إلى مجموع عدد الوحدات الموجبة الشحنة، وهي البروتونات الموجودة في النواة، وتحتوي الذرة المحايدة على عدد متساوٍ من الإلكترونات والبروتونات، بحيث تعمل الشحنات الموجبة والسالبة على التوازن معًا، وعدد البروتونات في النواة يحدد الخصائص الكيميائية في الذرة، بينما تحدد الإلكترونات كيفية تفاعل الذرة مع الذرات الأخرى.
طاقة الربط الحجمية
وتتطلب هذه الطاقة أن تكون القوة النووية أكبر من خمسين، ويرمز لها رياضياً بالرمز التالي (أ> 50) وهذه القوة هي الطاقة التي تربط بين النيوكليونات الموجودة في الذرة، ونسبة هذه القوة النووية هي أقرب نواة لها.
ويشار إلى أن العلاقة بين القوة النووية للنيوكُليونات وحجم النواة هي علاقة تناسبية مباشرة، كما يطلق عليها أيضاً، الطاقة الشفاعية والطاقة السطحية وطاقة التنافر الكهربائي.
القطرة السائلة
هو نموذج ابتكره الكيميائي نيلز بور في عام ألف وتسعمائة وستة وثلاثين، وقد اعتمد من خلاله على النيوكليونات، وهي جزيئات موجودة في القطرة السائلة وهي تتفاعل مع مادة النيوكليونات، وأثناء عملية التفاعل تحدث الصدمات المتتالية.
ما هي الكتلة الذرية ؟
يؤثر عدد النيوترونات في النواة على كتلة الذرة ولا يؤثر على خواصها الكيميائية، وإذا كانت النواة تحتوي على ستة نيوترونات وستة بروتونات، فهي ذرة لها خصائص مماثلة، وإن كانت تحتوي على ستة نيوترونات وثمانية بروتونات، ولكنها تختلف في كتلتها، فيُعتقد أن النوى تحتوي على نفس عدد البروتونات، ولكن تختلف في عدد النيوترونات، وهي نظائر لبعضها البعض، وكل معظم العناصر الكيميائية لها الكثير من النظائر.
ما هو الانشطار النووي ؟
يحدث الانشطار النووي نتيجة عملية تفاعل كيميائي تحدث غالبًا على مادتي البلوتونيوم واليورانيوم، وينتج عن ذلك انشطار نواة ذرة ثقيلة إلى نصفين أو أكثر ويتم إنتاج عنصر آخر نتيجة لهذا الانشطار.
والذي يتميز بطاقة عالية من النيوترونات والفوتونات، كما أنه يتم تكوين الجسيمات النووية التي تنتج عن عملية الانشطار التي تحدث في نواة العناصر الثقيلة بإنتاج كميات كبيرة جدًا من الإشعاع والطاقة الحرارية.
ما هي الحقائق التي تتعلق بمكونات الذرة ؟
بعد أن ذكرنا فيما سبق الإجابة على استفسار حضراتكم عن ما هي الذرة، نذكر أيضاً حقائق تتعلق بمكوناتها والتي تأتي فيما يلي:
- تتكون الروابط الكيميائية نتيجة لمشاركة أو نقل الإلكترونات بين الذرات المتغيرة.
- وتستخدم هذه الإلكترونات في الكثير من التطبيقات مثل ليزر الإلكترون الحر وأنابيب أشعة الكاثود والأنابيب المفرغة.
- يتم تتطابق الإلكترونات مع بعضها البعض في ميكانيكا الكم، حيث لا توجد خاصية فيزيائية جوهرية يمكن استخدامها للتمييز بين الإلكترونات، مما يجعل تبادلها ممكنًا دون أي تغيير ملحوظ.
- والإلكترونات تنتمي إلى عائلة ليبتون.
- يمكن أن توجد الإلكترونات بحرية في الفراغ.
- تخلق حركة الإلكترونات والبروتونات مجالًا مغناطيسيًا.
- يمتلك الإلكترون زخمًا زاويًا مستديراً قدرة 1/2.
- تأتي كلمة إلكترون من الإغريق القدماء.
- تبلغ كتلة البروتون حوالي 1840 ضعف كتلة الإلكترون.
- تتكون البروتينات من جسيمات أولية تسمى الكواركات.
- اكتشف العالم إرنست رذرفورد وجود النواة في عام 1911 م وقام بشرح تجاربه في تشتت جسيمات، واكتشف البروتونات في عام 1919م كنتاج تفكيك النواة الذرية.
- اكتشف جيمس تشادويك النيوترون في عام 1932م والذي يعتبر اكتشافًا مركزيًا حيث انه مهد الطريق في مجال الفيزياء النووية لاحقًا.
- تتوزع الإلكترونات في مستويات متعددة للطاقة، وهذا يكون عن طريق الاعتماد على كمية الطاقة التي تملكها، ومدى قربها بالنواة، ويطلق على مستوى الطاقة الأقرب للنواة اسم المستوى الأول للطاقة، بينما يرمز للمستوى الذي يليه باسم المستوى الثاني للطاقة، وهكذا، ويرمز إلى مستوى الطاقة كلها برمز n.
- يتكون كل مستوى من مدار واحد أو أكثر، وللمدارات أربعة أنواع مختلفة (s,f,p,d )
إقرأ أيضًا: حساب مؤشر كتلة الجسم
