بحث عن الذره
حجم الذرة
تختلف المسارات الإلكترونية في الذرة بتغير دوران الإلكترونات، مما يجعل تحديد حجم الذرة صعبًا للغاية، ولكن يمكن تحويل الذرات إلى بلورات صلبة باستخدام تقنيات معقدة، حيث يتم قياس المسافة بين نواتين متجاورتين ومتقاربتين لتحديد حجم الذرة. على سبيل المثال، حجم الذرة الواحدة من الهيدروجين هو (1.2×10-10 م)، ويختلف حجم الذرة باختلاف العنصر الموجود فيه بسبب تأثير قوة جذب الإلكترونات من البروتونات للنواة، حيث يقل حجم الذرة مع زيادة عدد البروتونات نظرًا لزيادة قوة جذب الإلكترونات نحو النواة.
تركيب الذرة
تتكون الذرة من ثلاث مكونات داخلية وهم:
- البروتونات: تم اكتشاف البروتون على يد العالم إرنست رذرفورد في عام 1919م، حيث قام بإطلاق أشعة ألفا بشحنة موجبة على رقاقة من الذهب، وتبين أن تلك الشحنة تحتوي على نواة هيليوم، وعندما عادت الشحنات الموجبة مرة أخرى، استنتج أن نواة الذرة تحتوي على بروتونات موجبة وأن شحنتها الذرية موجبة، ويتساوى الرقم الذري للعنصر مع عدد البروتونات الموجودة في النواة الذرية، ويتم استخدام الرقم الذري لتحديد هوية العنصر.
- الإلكترونات: تم اكتشاف الإلكترون على يد جون جوزيف تومسون عام 1897م، عندما استخدم أشعة الكاثود في تجاربه العلمية، وأثبت أن شحنة الإلكترونات المنبعثة من الكاثود تساوي معدل الكتلة في المادة.
- النيوترونات: تم اكتشاف النيوترون في عام 1932م على يد جيمس تشادويك، حيث أثبت احتواء الإشعاع المخترق على جسيمات محايدة، وأن النيوترونات ترتبط بجوار البروتونات في نواة الذرة لتكوين كتلتها، وتم تحديد نظائر العنصر بناءً على عدد النيوترونات، ولا يشترط أن يكون عددها متساويًا مع البروتونات الموجودة في نفس الذرة.
الخصائص الذرية
تتمثل الخصائص الذرية للعناصر في تحديد صفات الذرة وسلوكها، وتتمثل هذه الخصائص في:
- العدد الذري Atomic Number: يعبر العدد الذري عن عدد البروتونات الموجودة في نواة الذرة، وهو أيضا يعبر عن عدد الإلكترونات المتواجدة في الذرة التي تكون متوازنة. ويمتلك كل عنصر عدد ذري خاص به، فعلى سبيل المثال، اليورانيوم يحمل عدد ذري يساوي 92، بينما الكربون يحمل عدد ذري يساوي 6. ويعد العدد الذري من بين أهم خصائص الذرة في التفاعلات الكيميائية، حيث يؤثر على عدد الإلكترونات المتاحة للتفاعلات الكيميائية.
- الكتلة الذرية Atomic Mass: تتأثر الخصائص الكتلية للعنصر الذري بعدد النيوترونات الموجودة في النواة، ولكن لا تتأثر الخصائص نفسها. على سبيل المثال، لا يوجد فرق بين العنصر الذي يحتوي على 6 نيوترونات والعنصر نفسه الذي يحتوي على 8 نيوترونات، فالخصائص تظل واحدة والاختلاف يكمن فقط في حجم الكتلة. وعند جمع عدد النيوترونات والبروتونات، نحصل على عدد الكتلة الذرية.
نماذج الذرة
يتم فصل جزيئات معظم المواد بسهولة عن بعضها البعض، حيث يتم تشكيل الذرات عندما تتصل الإلكترونات بالنواة بفعل القوة الكهربائية. وعندما تحصل الإلكترونات على طاقة كبيرة، تفلت من المدار الذي توجد فيه وتفصل عن الذرة. وتعتبر البروتونات والنيوترونات جسيمات تطول مدة وقت اضمحلالهما مقارنة بأي جسيم دون ذرة. وعندما تحصل على طاقة عالية، تضمحل إلى جسيمات مستقرة في وقت قصير جدًا.
