يوفر هذا البحث معلومات عن الذرة ومكوناتها، حيث تعد الذرة جزءًا أساسيًا من مكونات المادة. وإذا نظرنا إلى تعريف المادة، سنجد أنها تشمل كل ما له كتلة وحجم، وتتواجد في حالات مختلفة، إذ قد تكون في حالة صلبة أو سائلة أو غازية، وذلك لأنها تتميز ببعض الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية.
المادة هي سلاح ذو حدين، فهي يمكن أن تكون مفيدة أو ضارة، وتتوفر بعض أنواعها بشكل مرئي بالعين المجردة بينما تتوفر أنواع أخرى بصورة غير مرئية، ومن خلال هذه الموسوعة سوف نستعرض تعريف الذرة ومكوناتها.
بحث عن الذرة
- إذا نظرنا إلى تعريف الذرة، سنجد أنها أصغر وحدة بنائية في المادة، وهي العنصر الأساسي للمادة. ويصل الحجم النموذجي للذرة إلى نحو 0.1 نانومتر، ويتوقف حجمها على الجسيمات المعتدلة الشحنة الموجودة بداخلها، إذ تدور كل هذه الجسيمات حول النواة.
- عادةً ما تكون أشكال الذرات كروية، وتكون صغيرة الحجم ومتماثلة في الشكل، وعند النظر إلى العناصر الموجودة في الجدول الدوري، يمكننا ملاحظة أن كل عنصر لديه تركيب ذري مختلف عن الآخر، ويؤثر الكتلة الذرية على الخصائص الفيزيائية لكل عنصر ويميزه عن الآخر.
مكونات الذرة
1. البروتونات
- يعد جسيم البروتون واحدًا من جسيمات الذرة، ويتميز بشحنة موجبة تساوي شحنة الإلكترون ولكن بالمقدار المعاكس.
- منذ القدم، كان العلماء يعتقدون أن البروتونات هي جسيمات أولية، وقد وضعوها ضمن تصنيف الباريونات، وهي واحدة من الجسيمات التي تتكون من ثلاثة عناصر أولية يُطلق عليها اسم “الكواركات.
- يبلغ وزن البروتون 1.67262 × 10-27 كجم، وهو يعادل كتلة الإلكترون بمقدار 1836 ضعفًا.
- يلعب عدد البروتونات دورًا أساسيًا في ترتيب العناصر في الجدول الدوري، كما أنه يمثل عدد الذرات للعنصر.
2. النيترونات
- هي عبارة عن جسيمات موجودة في أنوية العناصر باستثناء العنصر الواحد وهو الهيدروجين العادي، وذلك لأنه يحتوي على بروتون واحد فقط.
- تختلف النيترونات عن البروتونات في بعض الخصائص، إذ لا تمتلك النيترونات شحنة كهربائية بالأساس على عكس البروتونات، ولكنها تحتوي على شحنة كهربائية موجبة.
- تبلغ كتلة النيترونات حوالي 1.67493 × 10-27 كغ، وهي أثقل من كتلة البروتونات، حيث تعادل نحو 1839 مرة كتلة الإلكترون.
- النيترونات تنتمي إلى مجموعة الباريونات التي تتألف من ثلاث جسيمات من الكواركات.
- تتكون النيترونات من جسيمات متعادلة وموجبة، وتعرف بـ `القوى النووية القوية`، وهي جسيمات أقوى من الجسيمات الموجبة الموجودة في البروتونات.
- تكمن أهمية الجسيمات المتعادلة في الحفاظ على تماسك النواة، على الرغم من عدم وجود أي جسيمات سالبة.
3. الإلكترونات
- الإلكترونات هي جسيمات تحمل شحنة سالبة أساسية داخلها، وتصنف ضمن مجموعة الجسيمات الأولية بين المجموعة الفيرميونات، وذلك لأنها خالية من أي عناصر داخلها.
- تبلغ كتلة الإلكترون حوالي 9.10938356 × 10-31 كجم، ولا يتم حساب كتلة الإلكترون عند حساب الكتلة الكلية للذرة.
- يعود اكتشاف تلك الجسيمات إلى العالم طومسون الابن، إذ تمكن من اكتشاف تلك الإلكترونات أثناء دراسته لأشعة المهبط، والتي تعرف باسم أشعة الكاثود وتنبعث من أنبوب التفريغ الكهربي.
- إذا فقدت الذرة إلكتروناتها، فإنها تتحول إلى أيون، وإذا كانت هذه الجسيمات قريبة من بعضها البعض، فيطلق عليها اسم `البلازما`.
ماهى خصائص الذرات ؟
تتميز الذرات بالعديد من الخصائص، وسوف نذكر لكم أهمها في الأسطر التالية:
- 1. العدد الذري: العدد الذري هو عدد الشحنات الموجبة في النواة، والتي تتمثل في البروتونات والإلكترونات، وهو واحد من أهم خصائص الذرة، على سبيل المثال، عدد الذري للكربون هو 6، وعدد الذري لليورانيوم هو 92.
- 2. الكتلة الذرية: يعتمد العدد الكتلي للذرة على إجمالي عدد البروتونات والنيوترونات. وعلى الرغم من أن عدد النيوترونات يؤثر بشكل كبير على الكتلة الذرية، إلا أنه لا يؤثر على الخصائص الكيميائية للذرة. وعلى سبيل المثال، فإن ذرة الكربون التي تتكون من 6 بروتونات و6 نيوترونات لها نفس الخصائص الكيميائية كنظيرها الذي يتكون من 6 بروتونات و8 نيوترونات.
