ما تعريف الذرة ومكوناتها
ما تعريف الذرة ومكوناتها، الذرة هي أصغر شيء من الممكن أن نحصل عليه في المادة عند القيام بتجزيئها، والذرة متعادلة الشحنة وعند التجزئة تمتلك أجزاءها شحنات كهربائية، وتعد الذرة بمثابة حجر الأساس في علم الكيمياء وهي أصغر مكون في المادة من الممكن أن يظهر خصائص كيميائية.
تعريف الذرة هي المكون الرئيسي لكل المواد الموجودة في الكون، حيث أن كل عنصر موجود في الجدول الدوري له تركيب ذري خاص ومختلف عن باقي العناصر، حيث يكون لكل عنصر خصائصه الفيزيائية التي تميزه بالاعتماد على كتلته الذرية.
المحتويات
عرض
تعريف الذرة ومكوناتها
- تعريف الذرة عند تمعن النظر بصورة دقيقة إلى الذرة يمكن أن تعرف على مكوناتها، حيث تتألف من بروتونات ذات شحنات موجبة ونيوترونات ذات شحنات متعادلة وإلكترونات ذات شحنة سالبة، ويقوم نوع العنصر بتحديد عدد كل منها.
- وبوجه عام يكون معظم جسم الذرة بمثابة فراغ يوجد فيه سحب من الإلكترونات، حيث تدور حول حيز صغير بالمقارنة مع الحجم الكامل للذرة وهذا الحيز هو ما يسمى بالنواة، حيث تحتوي على بروتونات ونيوترونات ولذلك فهي ذات شحنات موجبة.
ومن الجدير بالذكر أن كتلة الإلكترون أقل من كتلة النواة إذ تعد أخف جسيم يوجد في الطبيعة ولأن النواة ذات شحنة كهربائية موجبة والإلكترونات التي تدور حولها ذات شحنة سالبة، لهذا يوجد قوة كهربائية متبادلة بين كل من النواة والإلكترونات تقوم بجذب الإلكترونات تجاه النواة ونتناول فيما يلي كل مكون من تعريف الذرة ومكوناتها:
شاهد أيضًا : ما أنواع التفاعلات الكيميائية
البروتون
- ويعرف البروتون أنه جسيم دون ذري ذات شحنات موجبة تساوي من حيث المقدار شحنة الإلكترون تساوي كتلته 1836 ضعف كتلة الإلكترون.
- ويعتبر عدد البروتونات بمثابة العدد الذي يمثل العدد الذري للعنصر، بالإضافة إلى أنه يحدد ترتيب العناصر في الجدول الدوري، واعتقد البعض حتى أواخر القرن العشرين أن البروتون جسيم أولى بما يعني عدم وجود شيء بداخله.
- ومن ثم لا يمكن تقسيمه وقد تولى علماء الفيزياء الكشف عن تركيب البروتونات، وقد تم تصنيفها ضمن الباريونات والتي هي عبارة عن جسيمات تتألف بصورة أساسية من ثلاث جسيمات أولية تسمى الكواركات.
شاهد أيضًا : ما هو غاز الكيمتريل وأضراره
النيوترون
- ويمكن تعريف النيوترون بأنه جسيم دون ذري يوجد داخل أنوية كل العناصر فيما عدا الهيدروجين العادي، حيث تحتوي نواته على بروتون واحد فقط، والنيوترونات ليس لديها أي شحنات كهربائية وتعادل كتلتها ضعف كتلة الإلكترون ب 1839 مرة.
- هذا وتعرف البروتونات والنيوترونات بالنيوكليونات وذلك لانحصارهما في الحيز الضيق والكثيف، وهو ما يمثل 9 في المائة من كتلة الذرة وهو ما يعرف بالنواة، وكذلك ظل النيوترون جسيم أولى حتى تم إنهاء هذا الاعتقاد بواسطة علماء الفيزياء مع نهاية القرن الماضي.
- وتعتبر النيوترونات من مجموعة الباريونات وتحتوي على ثلاث كواركات، ويجدر الإشارة إلى أن ما يحافظ على تماسك النواة بالرغم من عدم وجود جسيمات سالبة في داخلها، حيث يوجد فقط جسيمات موجبة ومتعادلة ما يسمى بالقوى النووية القوية، وهي تفوق قوة تنافر البروتونات الموجبة مع بعضها البعض مما يحافظ على تماسك النواة.
شاهد أيضًا : ما هو غاز الفريون وأضراره
الإلكترون
- يمكن تعريف الإلكترونات بأنها على شكل جسيمات دون ذرية تحتوي على شحنات أساسية سالبة، وتعتبر من الجسيمات الأولية، حيث لا يوجد مكون بداخله ولا يمكن تجزئته وليس هناك ما هو أخف منها في الذرة ولا يتم احتساب كتلة الإلكترون عند حساب كتلة الذرة لأنها متناهية الصغر.
- ويعد من اكتشف الإلكترون العالم طومسون الابن وذلك خلال دراسته لأشعة المهبط، حيث لعب هذا الاكتشاف دورًا هامًا في فهم التركيب الذري.
- ويوجد الإلكترون حول النواة ويكون موزع في مستويات الطاقة المختلفة ومع نزع الإلكترون من مداره حول النواة تصبح الذرة متأنية وتسمى أيونًا.
- ومن الممكن أن يوجد الإلكترون بشكل حر جنباً إلى جنب مع الأيونات في حالة المادة التي تعرف بالبلازما.
- وتعتبر الإلكترونات من مجموعة الفيرميونات ويتم وصف سلوكها من خلال إحصاء فيرمي ديراك وفقاً لتصنيف علماء الجسيمات الأولية.
النموذج الذري
- تتشكل معظم المواد من جزيئات ويمكن فصل هذه الجزيئات عن بعضها البعض بشكل سهل نوعاً ما.
- وتتألف الجزيئات من ذرات مرتبطة ببعضها عن طريق روابط كيميائية ويعد فصلها أمر صعب.
- وتتكون كل ذرة من نواة وإلكترونات مرتبطان ببعضهما البعض عن طريق قوة كهربائية.
- ويتطلب فصلهما عن بعضهما البعض إكساب الإلكترونات طاقة كبيرة حتى يمكنها الإفلات والخروج من مدارها.
- وتعتبر الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات جسيمات دون ذرية طويلة العمر بشكل نسبي، حيث أن اضمحلالها يستهلك وقت طويل بعكس الجسيمات دون الذرية الأخرى، حيث يتطلب الحصول عليها طاقة عالية تمكث لفترة قصيرة ثم تضمحل إلى جسيمات أخرى مستقرة.
ما هي خصائص الذرة؟
للذرة العديد من الخصائص الهامة التي تلعب دورًا رئيسيًا في تحديد صفاتها وسلوكها ومن هذه الخصائص:
أولاً: العدد الذري
- يعتبر العدد الذري من الخصائص الهامة للذرة حيث يمثل عدد الشحنات الموجبة التي توجد داخل النواة أي البروتونات، وهو كذلك عدد الإلكترونات في الذرة المتعادلة، ولأن عدد الإلكترونات مرتبط بالتفاعلات الكيميائية فيشكل العدد الذري أهمية بالغة عند الحديث عن التفاعلات الكيميائية.
ثانياً: الكتلة الذرية
- يمثل عدد النيوترونات تأثير هام في النواة على كتلة الذرة بيد أنه لا يؤثر على الخصائص الكيميائية، فمثلاً نجد ذرة الكربون تحتوي على 6 بروتون و6 نيوترون، ولديها الخصائص الكيميائية ذاتها للكربون حيث يمتلك 6 بروتون و8 نيوترون، ويكمن الفرق فقط في كتلة كل منهما بينما يمثل العدد الكتلي لأي ذرة حاصل مجموع البروتونات والنيوترونات.
العدد الذري والكتلي
- تعتبر العناصر مواد كيميائية تتألف من ذرة وحيدة من نوعها وتعد الذرة أصغر وحدة بنائية في المادة تتألف من النواة والمحيط الخارجي.
- والنواة ما هي إلا جسيم صغير يحمل شحنات موجبة ويشكل 9 في المائة من وزن الذرة التي تحتوي على البروتونات والنيوترونات وقد توجد العناصر بصورة طبيعية مثل الأكسجين أو من خلال صنع الإنسان مثل البروم.
- وتصنف العناصر وفقًا لموقعها في الجدول الدوري حيث تقسم إلى فلزات وأشباه فلزات ولا فلزات، ويمكن التمييز بين العناصر وفقًا للعدد الذري بالإضافة إلى وجودها بثلاث حالات صلبة وسائلة وغازية.
المقصود بالعدد الذري
- يقصد بالعدد الذري عدد البروتونات التي توجد داخل نواة الذرة وهذا ما يميز كل ذرة عنصر عن العنصر الآخر، وهذا الذي يحدد كل من نوع العنصر بالإضافة إلى خصائصه وصفاته الفيزيائية والكيميائية.
- وتكون بداية العدد الذري للعناصر من 1 وهذا العدد الذري الخاص بذرة الهيدروجين وأعلى عدد ذري هو 92 الخاص بذرة اليورانيوم.
- وعندما يفقد أي عنصر بروتون من بروتوناته أو يضاف إليها بروتونًا يتحول إلى عنصر آخر، على سبيل المثال ذرة الهيليوم تحتوي على بروتونين وعند فقد أي منهما تتحول إلى ذرة هيدروجين والعكس صحيح، بين أن هذه العملية غير سهلة تتطلب طاقة كبيرة لفك تماسك الذرة ويتم كتابة العدد الذري أسفل رمز العنصر.
المقصود بالعدد الكتلي
- يقصد بالعدد الكتلي عدد الجسيمات الثقيلة التي توجد داخل النواة وحاصل مجموع البروتونات والنيوترونات، وتتم كتابة العدد الكتلي على يسار رمز العنصر من الأعلى.
- وعند حساب البروتونات والنيوترونات في الذرة يجب الاستعانة بالجدول الدوري إذ يمثل الرقم الظاهر عند كل عنصر.
- وتؤدي زيادة العدد الكتلي إلى امتلاك الذرات لخصائص فيزيائية مشعة تتميز بعدم الاستقلال، ويحدث لها انشطار بهدف الوصول إلى حالة مستقلة، وعندما يكون العدد الكتلي صغير تكون الذرة خفيفة وتندمج وصولاً إلى حالة الاستقرار.
استعمال العدد الذري والعدد الكتلي
- يستخدم العدد الذري والكتلي لتكوين صورة كاملة عن الذرة من حيث صفاتها وخصائصها ومدى قوة تمسك النواة بالذرات.
أنواع الروابط بين الذرات
تكون أغلب الذرات في حالة من عدم الاستقرار لهذا فهي تحاول أن تصل إلى حالة تتعادل فيها الشحنة حيث بينها قوي ربط فيما بينها ويمكن أن نصنف الروابط الرئيسية الناشئة إلى ما يلي:
أولاً: الروابط الأيونية
- وهي رابطة قوية حيث تنشأ بين ذرتين تحمل أحدهما شحنة موجبة، بينما تحمل الأخرى شحنة سالبة وتفقد الأخيرة إلكترون ليكون مساوي للذرة ذات الشحنة الموجبة.
ثانيًا: الروابط التساهمية
- حيث تقوم ذرتين أو أكثر للوصول إلى حالة من الاستقرار بمشاركة الإلكترونات في المستوى الأخير.
ثالثًا: الروابط الفلزية
- حيث تنشأ هذه الروابط من قوى الربط الكهربائي الموجودة بين ذرات العناصر الفلزية المتأنية.
ومن هنا نكون ختمنا معكم مقالنا اليوم عن ما تعريف الذرة ومكوناتها، ونرجو أن تكون المعلومات المقدمة إليكم مفيدة، إذا عجبك المقال لا تنسوا لايك وشير للمقال لتعم الفائدة على الجميع.