موضوع عن تعريف الذرة ومكوناتها

نقدم لك عزيزي القارئ في هذا الموضوع تعريفًا للذرة ومكوناتها، حيث تُعد الذرة أصغر وحدة في مكونات المادة، وتحتفظ بالخصائص الكيميائية الفريدة للعنصر، ويمكن الحصول عليها عند تجزئة المادة، وتتمتع بشحنة متعادلة، وعند تجزئتها، تتحول أجزاؤها إلى شحنات كهربائية.

تعتبر الذرات أساسية في الكيمياء، لأنها هي المكون الرئيسي لجميع المواد في الكون. وفي الجدول الدوري، يمكننا ملاحظة أن كل عنصر له تركيب ذري فريد يميزه عن جميع العناصر الأخرى، فكل عنصر له خصائص فيزيائية وكيميائية تميزه عن غيره، وترتبط هذه الخصائص بالكتلة الذرية للعنصر.

وخلال السطور التالية سنتناول بشيء من التفصيل بحث عن الذرة ومكوناتها وأهم خصائصها.

تعريف الذرة ومكوناتها

ما هي الذرة

تسمى الذرة بالإنجليزية Atom وهي تتكون من إلكترونات ذات شحنة سالبة ونواة تحتوي على بروتونات ذات شحنة إيجابية، بالإضافة إلى وجود نيوترونات لا تحمل شحنة، ويدور كل منهم حول النواة، وتختلف حجم الذرة بناءً على عدد النيوترونات والبروتونات التي تحتوي عليها، وكذلك على وجود الإلكترونات فيها أو عدم وجودها.

تتراوح حجم الذرة النموذجية عادة بين 0.1 نانومتر، وتتألف غالبًا من فراغ، وتحتوي على الإلكترونات التي تدور في مساحة صغيرة جدًا، وعادة ما تكون الذرات الصغيرة متشابهة في الشكل، حيث تكون كروية.

مكونات الذرة

في السابق، كان يعتقد أن الذرة لا يمكن تقسيمها وأنها تتألف من جزء واحد فقط. ولكن جاء عالم فيزيائي بريطاني يدعى آرنست رذرفورد وأثبت بفرضيته الجديدة أن الذرة تتألف في الأصل من أجزاء صغيرة، وتمكن أيضًا من اكتشاف البروتونات والنواة في عام 1911م. وبعدها، استمروا العلماء الآخرون في استكمال هذا الاكتشاف حتى عرفوا جميع أجزاء الذرة.

كما أشرنا سابقًا، فإن الذرة تتكون من نواة، ونيوترونات، وبروتونات، وإلكترونات، وسنتحدث عن كل من هذه المكونات بشيء من التفصيل في السطور التالية

النواة

يُعرف مركز الذرة باللغة الإنجليزية باسم النواة (Nucleus)، وهو المركز الأساسي للذرة، حيث يتواجد فيه معظم كتلة الذرة، ويضم بداخله النيوترونات المتعادلة والبروتونات الموجبة، ويترابطون مع بعضهم بواسطة قوى الترابط النووي، ويُعرف عدد النيوترونات والبروتونات الموجودة في النواة بالعدد الكتلي للذرة.

النيوترونات 

تتألف النيوترون من جسيمات ذات شحنة كهربائية متعادلة، وتوجد داخل نواة الذرة، وتتكون من ثلاثة كواركات مرتبة بحيث يوجد اثنان في الأسفل وواحد في الأعلى، وتكون كتلة النيوترونات متناهية الصغر، ولكنها قد تكون أكبر من كتلة البروتون إلى حد ما، وتساوي 1.6749 × 10-27 كيلو جرام.

اكتشفت النيوترونات في عام 1932 بواسطة العالم الفيزيائي الإنجليزي جيمس تشادويك، وافترض وجودها من قبل العالم رذرفورد في عام 1920، ولكن لم يتم إثبات ذلك بشكل فعلي في ذلك الوقت.

البروتونات

تسمى جسيمات البروتون بالإنجليزية Protons، وهي جسيمات ذات شحنة موجبة توجد في نواة الذرة، وتتكون من ثلاث جسيمات أصغر حجمًا وهي الكواركات، وتأخذ هذه الجسيمات هيئة محددة داخل كل بروتون بشحنة موجبة، فتوجد في الأعلى اثنان وفي الأسفل واحد، مما يجعلها تشكل شكلاً مثلثًا.

تحتوي البروتونات على كتلة صغيرة جدًا تعادل 1.6749 × 10-27 كيلوغرام، ويشير العدد الذري إلى عدد البروتونات في النواة.

الإلكترونيات

هي جسيمات تدور حول الذرة وتحمل شحنة كهربائية سالبة، ويجب أن يكون عددها متساوٍ مع عدد البروتونات ذات الشحنة الموجبة التي تتواجد في النواة، لكي تكون الذرة متعادلة كهربائيًا.

وضع العالم إروين شرودنجر تصورا هاما لتركيب الذرة، واحتوى على سبعة مدارات للإلكترونات، وهي كالتالي: K، L، M، N، O، P، Q. ويتضح أن كتلتها أصغر بمقدار حوالي 1800 مرة من كتلة النيوترونات والبروتونات، وتبلغ كتلتها حوالي 9.109 × 10-31 كيلوجرام. تم اكتشافها عام 1897 من قبل العالم جوزيف جون طومسون، وهو بريطاني الأصل.

تلعب الإلكترونيات دورًا أساسيًا في تفاعل الذرة، إذ تحتاج الذرة إلى اكتساب إلكترونات إضافية لاستكمال طاقتها الأخيرة، وفي هذه الحالة يتحول الذرة إلى أيون سالب، أو يمكن أن تفقد إلكترونات الطاقة الأخيرة ويتحول إلى أيون موجب.

لذلك، نجد أن الإلكترونيات تلعب دورًا هامًا في تحديد خصائص الذرات، مثل درجة الغليان والاستقرار وتوصيل الحرارة والكهرباء وغير ذلك.