الذرة جزء من العنصر والعنصر جزء من المادة صح أم خطأ، بعد معرفة إجابة السؤال، تكون الذرة جزءًا من العنصر والعنصر جزء من المادة، سواء أكان صحيحًا أم خطأ، نراجع التعريف التالي للذرة
- الذرة هي أصغر وحدة بناء للعنصر الكيميائي يمكننا الوصول إليها، لأنها تحافظ على الخصائص الكيميائية لكل عنصر موجود داخل المادة.
- تأتي كلمة atom من الكلمة اليونانية atomos، والتي تعني غير قابل للتجزئة.
- يعتقد بعض الكيميائيين أنه لا توجد وحدة أصغر من الذرة داخل التركيب الكيميائي لأنها لا تنقسم.
- تختلف خصائص الذرات حسب شكلها وحجمها، وقد أوضح ذلك الفيلسوف اليوناني ديموقريطوس من خلال النظرية الذرية.
مما تتكون الذرة؟
يمكننا التعرف على مكونات الذرة من خلال النظر إليها بدقة أكبر، نشرحها على النحو التالي
- تتكون الذرة من بروتونات موجبة الشحنة ونيوترونات محايدة الشحنة، بالإضافة إلى إلكترونات سالبة الشحنة.
- يتم تحديد عدد الذرات داخل مادة ما بواسطة العنصر الكيميائي، حيث يكون جسم الذرة عبارة عن فراغ يحتوي على عدد من الإلكترونات التي تدور حول مساحة صغيرة بالنسبة للحجم الكلي للذرة.
- يُعرف هذا الفضاء بنواة الذرة وهو ذو شحنة موجبة، بالإضافة إلى احتوائه على البروتونات والنيوترونات.
- من المعروف أن كتلة الإلكترون أقل من كتلة النواة، وهي أقل وزن جسيم موجود في الطبيعة.
- يشير هذا إلى وجود قوة كهربائية متبادلة بين النواة والإلكترونات بسبب الشحنات الكهربائية الموجبة للنواة التي تدور حولها الإلكترونات سالبة الشحنة، مما يؤدي إلى جذب الإلكترونات نحو النواة.
- بعد ذلك، نراجع بعض المعلومات حول البروتونات والنيوترونات والإلكترونات التي تشكل الذرة.
البروتونات
- البروتون هو جسيم غير ذري له شحنة موجبة ويساوي كمية الشحنة على الإلكترون.
- كتلته 1.67262 × (10 × -27) كيلوغرام، أي 1836 ضعف كتلة الإلكترون.
- عدد البروتونات هو الرقم الذي يمثل العدد الذري للعناصر وهو المسؤول عن ترتيب العنصر في الجدول الدوري.
- حتى نهاية القرن العشرين، اعتقد معظم الكيميائيين أن البروتون كان أحد الجسيمات الأولية التي لا تحتوي على أي شيء يمكن تقسيمه.
- ولكن بعد العديد من التجارب، تم تصنيف البروتونات على أنها باريونات تتكون من 3 جسيمات تُعرف باسم الكواركات، وكواركان صاعدان وكواركان صاعدان، ويتم تجميعهم معًا بواسطة القوة النووية التي تتداخل مع الغلوونات.
- يحدث التجاذب بين البروتونات والإلكترونات بسبب اختلاف الشحنات بينهما.
- في الكيمياء والكيمياء الحيوية، يرجع البروتون إلى أيون الهيدروجين H +.
نيوترون
- النيوترون هو أحد الجسيمات دون الذرية الموجودة في نواة جميع العناصر الكيميائية، باستثناء الهيدروجين العادي لأن نواته تحتوي على بروتون واحد فقط.
- ليس للنيوترونات شحنة كهربائية وتبلغ كتلتها 1.67493 × (10 × -27) كيلوجرامًا، مما يعني أنها تزيد قليلاً عن وزن البروتون، أي ما يعادل 1839 ضعف كتلة الإلكترون.
- تُعرف النيوترونات بالنيوترونات لأنها محصورة في الفضاء الضيق الذي يمثل 99.9٪ من الكتلة الذرية، والتي تُعرف بالنواة.
- في البداية، اعتقد الكيميائيون أن النيوترون عبارة عن جسم عنصري لا يمكن تقسيمه، ولكن مع مرور الوقت وفي نهاية القرن العشرين، استنتج العلماء أنه يمكن تقسيم النيوترون لأنه مجموعة من الباريونات التي تحتوي على 3 كواركات مثل البروتون.
- تساعد القوى النووية على تماسك النواة معًا على الرغم من خلوها من الجسيمات سالبة الشحنة، لأنها تزيد من قوى التنافر بين البروتونات الموجبة.
الإلكترونات
- الإلكترون هو أحد الجسيمات التي يكون حجمها أصغر من الذرة، وشكلها قريب من الشكل الكروي وشحنتها الكهربائية سالبة.
- لم يستطع علماء الكيمياء معرفة الجسيمات التي يتكون منها الإلكترون، فاعتبروه من الجسيمات الأولية التي لا يمكن تقسيمها، لأنه أخف جزء من الذرة.
- كتلة الإلكترون هي 9.10938356 × (10-31) كيلوغرام، أي 1.836 ضعف كتلة البروتون.
- إذا اصطدم الإلكترون بالبروتون، فإنه يتشتت أو يتشتت، مما يؤدي إلى توليد زوج واحد أو أكثر من فوتونات أشعة جاما.
- ينتمي الإلكترون إلى الجيل الأول من عائلة جسيمات ليبتون التي تساهم في الجاذبية والقوى النووية الضعيفة.
- يتميز الإلكترون بخصائصه الثنائية الإيجابية في الجسيم، مما يسمح له بالتصادم مع الأشياء الأخرى والانحراف مثل الضوء.
- يولد الإلكترون المجال المغناطيسي عندما يتحرك، مما يساعد على انحرافه لاحقًا.
- تدور الإلكترونات حول البروتونات والنيوترونات في النواة لتكوين الذرة، وعلى الرغم من أن الإلكترون لا يشكل أكثر من 0.06٪ من كتلة الذرة، إلا أنه من أهم العوامل في تكوينها.
- ويرجع ذلك إلى تأثيره على جاذبية قوة كولوم التي تحدث بين الإلكترون والبروتون لربط الإلكترونات بالذرات.
- تشير بعض الدراسات إلى أن الإلكترونات تشكلت في وقت الانفجار العظيم ويمكن أيضًا أن تتشكل نتيجة للنويدات المشعة والاصطدامات عالية الطاقة.
- يمكن تدمير الإلكترون أثناء فنائه بالبروتون ويمكن امتصاصه في التفاعلات النجمية المنصهرة.
الخصائص الرئيسية للذرة الذرة
تضم الذرة عددًا مهمًا من خصائصها الرئيسية التي تساهم في تحديد سلوكها وخصائصها، ونراجع هذه الخصائص على النحو التالي
- العدد الذري من أهم خصائص الذرة مقدار الشحنات الموجبة الموجودة داخل النواة، وهي البروتونات، وعدد الإلكترونات في الذرات المحايدة. فمثلاً العدد الذري للكربون هو 6 والعدد الذري لليورانيوم 92، بالإضافة إلى مسئوليته عن حدوث تفاعلات كيميائية.
- الكتلة الذرية تتأثر كتلة الذرة بعدد النيوترونات في النواة، لكنها تحتفظ بجميع خواصها الكيميائية.
ما هو حجم الذرة؟
ليس من السهل تحديد حجم الذرة بسبب مدارات الإلكترون غير المستقرة التي تتغير في الحجم عندما يدور الإلكترون فيها، لكن الذرة التي تتشكل على شكل بلورات صلبة يمكن أن تحدد حجمها المقدر، نوضح ذلك على النحو التالي يتبع
- يمكن تحديد حجم الذرات الصلبة التي تتشكل على شكل بلورات صلبة عن طريق حساب المسافة بين نواتين متجاورتين.
- بالنسبة للذرات غير الصلبة، يمكن معرفة حجمها من خلال الحسابات التقديرية. على سبيل المثال، تم حساب حجم ذرة الهيدروجين على أنه 1.2 × 10-10 مقارنة بحجم البروتون داخل نواة ذرة الهيدروجين.