الذرة: ما هي ، التركيب والنماذج الذرية

protection click fraud

الذرة هي الوحدة الأساسية للمادة، أي أصغر جزء يمكن تقسيم عنصر إليه دون فقد خصائصه الكيميائية.

تتكون الذرات من نواة تتكون من جسيمات من البروتونات والنيوترونات والإلكترونات التي تدور حول النواة ، وتشكل الغلاف الكهربائي.

كلمة ذرة من أصل يوناني وتعني "غير قابل للتجزئة". حتى القرن التاسع عشر ، كان يُعتقد أن الذرة هي أصغر جزء من المادة ، أي أنه من المستحيل تقسيمها.

ذرة
تتكون الذرة من البروتونات والنيوترونات في النواة والإلكترونات في الغلاف الكهربائي.

هيكل وتكوين الذرة

الذرات عبارة عن قطع صغيرة جدًا من المادة ، صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها بالمجاهر العادية.

يتكون هيكلها من نواة كثيفة وصغيرة بشكل لا نهائي ، تتكون من البروتونات والنيوترونات ، وغلاف كهربائي يتكون من الإلكترونات.

البروتونات (ع): الجسيمات الموجبة وبكتلة الوحدة.
نيوترونات (ن): الجسيمات المحايدة (غير مشحونة) وبكتلة الوحدة.
الإلكترونات (هـ): الجسيمات السالبة وعديمة الكتلة عمليا في حركة مدارية ثابتة حول النواة.

تمثل النواة 99.9٪ من كتلة الذرة. إن كتلة الإلكترونات غير ذات صلة عمليًا: فالإلكترون كتلته 1836 مرة أقل من كتلة البروتونات والنيوترونات.

تشكل حركة الإلكترونات حول النواة أ

instagram story viewer

حقل كهرومغناطيسي. تدور الإلكترونات حول النواة بسرعة عالية لدرجة أنه إذا كان بإمكانك رؤية الذرة ، فإن الغلاف الكهربائي سيُنظر إليه على أنه سحابة حول النواة.

الذرات متعادلة كهربائيًا - لها نفس القيمة المطلقة للبروتونات (+) والإلكترونات (-) ، لذلك تصبح شحنتها صفرًا.

إذا استقبلت الذرة أو فقدت إلكترونات ، فإنها تتوقف عن أن تكون ذرة وتصبح a أيون، والتي يمكن أن يكون لها شحنة موجبة أو سالبة:

إذا استقبلت إلكترونات ، فإنها تصبح سالبة الشحنة وتصبح a أنيون.
إذا فقد الإلكترونات ، فإنه يصبح مشحونًا بشكل إيجابي ويصبح a الكاتيون.

فهم ما هو عليه شيء ومعرفة المزيد عن الكاتيونات والأنيونات.

هيكل Electrosphere

يتكون الغلاف الكهربائي من الإلكترونات في حركة مدارية ، لكن هذه الإلكترونات ليست مرتبة عشوائيًا ، فهناك الطبقات الإلكترونية حيث يتم توزيع هذه الجسيمات.

يمكن أن تحتوي الذرة على ما يصل إلى سبع طبقات إلكترونية. تحتوي كل طبقة من هذه الطبقات على مستويات طاقة مختلفة ، حيث تكون الطبقة الخارجية هي الطبقة الأكثر نشاطًا.

يتم تمثيل هذه الطبقات بالأحرف التالية: K ، L ، M ، N ، O ، P ، Q. K هي الطبقة الأقرب إلى النواة.

لا تحتوي كل الذرات على 7 طبقات ، فعلى سبيل المثال يحتوي الزئبق على 6 طبقات فقط. ولكن بغض النظر عن عدد الأصداف ، فمن القاعدة أن الأخير لا يمكن أن يحتوي على أكثر من 8 إلكترونات.

وتنقسم الطبقات الإلكترونية كذلك إلى مستويات الطاقة الفرعيةممثلة بالحروف: s ، p ، d ، f.

تاريخ الذرة والنماذج الذرية

فكرة أن المادة يمكن تقسيمها إلى أجزاء صغيرة حتى تصل إلى وحدة صغيرة جدًا بحيث لا يمكن تقسيمها بعد الآن كانت موجودة منذ العصور اليونانية القديمة.

ديموقريطس، حوالي 400 قبل الميلاد C. ، كان أول عالم افترض وجود هذا الجسيم الصغير وأطلق عليه اسم "الذرة" ، والتي تعني في اليونانية "غير قابل للتجزئة".

في عام 1803 تم تطوير أول نظرية متسقة للذرات. جادل جون دالتون بأن الذرة هي أصغر جزء من المادة وأنها غير قابلة للتجزئة.

على مدى القرون التالية ، مع تطور العلم والتكنولوجيا ، تم إجراء اكتشافات جديدة حول هذا الجسيم وتم افتراضها في نماذج ذرية مختلفة.

1803 - نموذج دالتون

طوره البروفيسور جون دالتون في عام 1803 ، أصبح هذا النموذج معروفًا باسم نموذج "كرة البلياردو"، لأن الذرات حسب قوله كانت كرات ضخمة وغير قابلة للتجزئة وغير قابلة للتدمير.

1898 - نموذج طومسون

اكتشف جوزيف طومسون وجود الإلكترونات ، ووفقًا لنموذجه ، سيتم توزيع هذه الشحنات بالتساوي في جميع أنحاء الذرة ، بشحنات موجبة.

كانت الذرة في نموذج طومسون كروية وليست ضخمة وأصبحت معروفة باسم "بودينغ الزبيب"، حيث يمثل الزبيب في الحلوى الشحنات الموجبة والسالبة.

1911 - نموذج رذرفورد

قام رذرفورد باكتشاف مهم حول الذرة: وجود نواة. قال نموذجه أن الذرة تتكون من نواة وغلاف كهربائي.

في النواة توجد البروتونات والنيوترونات والإلكترونات في الغلاف الكهربائي. أصبح هذا النموذج معروفًا باسم "النظام الشمسي".

ما لم يستطع رذرفورد تفسيره هو كيف لم تنهار الإلكترونات بنواة الذرة.

1913 - نموذج رذرفورد بور

تم استكمال نموذج رذرفورد بالاكتشافات التي قام بها الفيزيائي نيلز بور في عام 1913. توصل بور إلى استنتاج مفاده أن الإلكترونات تدور حول الغلاف الكهربائي في طبقات ذات مستويات طاقة مختلفة.

لا تمتص الإلكترونات أو تطلق الطاقة في هذه الحركة ، لذلك تبقى في مدار طاقة ثابت ، مما يمنعها من الاصطدام بالنواة.

خصائص الذرة

ما يميز ذرة عن أخرى هو كمية البروتونات والنيوترونات والإلكترونات في تركيبتها. القيم الرئيسية المستخدمة لتحديد الذرات هي الكتلة الذرية والعدد الذري.

الكتلة الذرية

يتم تمثيل قيمة الكتلة الذرية بمجموع البروتونات والنيوترونات الموجودة في نواة الذرة.

أ = ض + ن

العدد الذري

العدد الذري هو عدد البروتونات في نواة الذرة ، ويتم تمثيل قيمته بالحرف z. كما هو الحال في الذرة ، فإن عدد البروتونات يساوي عدد الإلكترونات ، لدينا:

ض = ع = هـ

تشكل مجموعة الذرات المتعددة التي لها نفس العدد الذري أ عنصر كيميائي. يتم تمثيل جميع العناصر الكيميائية المعروفة في الجدول الدوري باتباع ترتيب متزايد للعدد الذري.

يتم تمثيل العناصر الكيميائية في الجدول الدوري باختصارها واسمها في المركز ، بالكتلة الذرية في الأسفل وبالعدد الذري في الأعلى ، كما هو موضح في الصورة: