العلومالكيمياء

ما هي الذرّة؟

اقرأ في هذا المقال
  • مفهوم الذرّة.
  • حجم الذرّة.
  • مُكوّنات الذرّة.
  • حقائق ومعلومات عن الذرّة.

مفهوم الذرّة:

هي عبارة عن أصغر جزء من العنصر الكيمائيّ، يقوم بالإحتفاظ بالخصائص الكيميائيّة لكل عنصر من تلك العناصر، حيث تتكوّن هذه الذرّة بشكلٍ رئيسيّ من عدد من الإلكترونات( ذات الشحنة السالبة) والتي تدور في المركز حول نواة صغيرة جداً تمتلك شحنة موجبة.

هذا وقد تتكوّن النواة التي تدور حولها الإلكترونات من عدد من البروتونات ذات الشحنة الموجبة إضافةً إلى النيترونات مُتعادلة الشحنة، إلى جانب ذلك فقد تُعتبر الذرّة هي الوسيلة الوحيدة التي يتم من خلالها التمييز بين عنصر وآخر؛ وذلك نظراً لامتلاكها عدداً من الخصائص تُسهّل اكتشاف الفروق بين تلك العناصر.

وعلى الرغم من أهميّة وجود الذرّة إلّا أنّ اكتشافها وتحديد تركيبها ما زال حتى هذه اللحظات يشغل تفكير العديد من العلماء؛ الأمر الذي يدفعهم إلى الإستمرار في عمليّات البحث والاكتشاف، هذا وقد يعود السبب وراء تسميّة الذرّة بهذا الإسم إلى إحدى المُصطلحات الإغريقيّة والتي تعني” غير القابل للإنقسام”.

إلى جانب ذلك فإنّ كل عنصر من العناصر الكيميائيّة له عدد من البروتونات يكون خاص به، حيث أنّه من الصعب أن يتشارك أكثر من عنصر في ذلك العدد، فعلى سبيل المثال نود ذكر عنصر الصوديوم الذي يحتوي على عدد من البروتونات والذي يساوي”11″ بروتوناً، مع ضرورة التأكد أنّه لا يمكن العثور على عنصر آخر يحتوي على نفس ذلك العدد.

من المُمكن أن تكون الذرّة مُتعادلة كهربائيّاً وذلك في حال كان عدد البروتونات(موجبة الشحنة) التي تحملها تلك الذرّة يُساوي عدد الإلكترونات(سالبة الشحنة)، إلى جانب ذلك فإنّ تلك الذرّة ستتحوّل بشكبٍ مباشر في حال تعرّضت إلى عمليّة فقد أو كسب عدد مُحدد من الإلكرتونات.

عندما تكسب الذرّة إلكتروناً ستُصبح شحنتها سالبة؛ وذلك نظراً لإنّ عدد الإلكترونات سيُصبح أكثر من عدد البروتونات، في حين أنّها لو فقدت عدد مُعين من تلك الإلكترونات فإنّ شُحنتها ستُصبح موجبة؛ وذلك نظراً لكون عدد البروتونات سيُصبح أكثر من عدد الإلكترونات.

هذا وفي أثناء العثور على ذرّات إحدى العناصر فإنّها ستكون ضمن عدد من المركبات الكيميائيّة والتي تمتاز بقدرتها على الإتحاد مع عدد من الذرات المُختلفة سواء كانت تلك الذرات للعنصر نفسه أو لعنصر آخر، فمثلاً تُعتبر ذرة الأكسجين من الذرات التي تتحد مع ذرة أكسجين أخرى ليتم في النهاية تكوين جزيء أكسجين يظهر في الهواء الذي نستنشقه، كما أنّه ومن المُمكن أن تتحد تلك الذرة مع ذرة هيدروجين لتكوّن الماء.

يُمكن تحديد السلوك الكيميائيّ للذرة عن طريق طبيعة التفاعلات التي تحدُّث مابين الإلكترونات الموجودة فيها، حيث أنّ لتلك الإلكترونات توزيع إلكتروني مُحدد وخاص بها، إلى جانب ذلك فإنّ تلك الإلكترونات تتواجد في أغلفة طاقة خاصة ومُحددة حيث يتم تحديد مكان تلك الأغلفة تبعاً لبعدها عن النواة.

تُسمى الإلكترونات الموجودة في الغلاف الخارجي للنواة “بإلكترونات التكافؤ”، حيث تؤثر هذه الإلكترونات بشكلٍ كبير على طبيعة سلوك الذرة الكيميائيّ، إضافةً إلى دور الإلكترونات الداخليّة والذي يعتمد بشكلٍ كبير على تأثر الشحنة الموجبة الواقعة في نواة تلك الذرة.

نظراً لكون الكون لا نهائيّ فيمُكننا القول بأنّ عدد ذراته أيضاً لا نهائيّ، حيث يُمكن تحديد عدد ذرات الكون بالإعتماد على نظرية التضخم الكونيّ، إلى جانب ذلك فإنّ للذرّة دور مُهم وكبير في مُعظم مجالات الحياة، فمثلاً تُساعد في انتاج العديد من الصناعات النوويّة إلى جانب دورها في الصناعات الكيميائيّة.

حجم الذرّة:

لاقت عمليّة تحديد حجم الذرّة صعوباتٍ عديدة؛ وذلك نظراً لكون جميع المدارات الإلكترونيّة غير ثابتة، مما يجعل حجم تلك الذرة يتغير باستمرار مع دوران حركة الإلكترونات فيها، مما يعني أنّ لكل ذرّة من ذرّات العناصر حجماً يختلف عن الذرّة الأخرى.

إلّا أنّه يُمكن تحديد حجم الذرّات التي يكون شكل بلوراتها صلبة من خلال قياس المسافة الموجودة بين نواتين مُتجاورتين ومن ثم البدء بتقدير حجم تلك الذرة، في حين تختلف طريقة قياس الحجم للذرّات التي يكون فيها شكل البلورات غير صلب وذلك من خلال استخدام أساليب جديدة تقوم على أساس الحسابات التقديريّة.

أمّا عن حجم الذرة النموذجيّة فمن الممكن أن يصل إلى حوالي”0.1″ نانوميتر، كما أنّ معظم حجم هذه الذرة ماهو إلّا مساحةً فارغةً يُمكن أن يتواجد فيها عدد مًحدد من الإلكترونات.

مُكونات الذّرة:

  • النّواة: تُشير هذه النّواة بشكلٍ رئيسيّ إلى مركز الذرة والذي يُشكّل جزء كبير من كتلتها.

  • البروتونات: وهي عبارة عن جُسيّمات تكون مشحونة بشحنة موجبة توجد داخل النواة.

  • النيوترونات: تتشابه النيترونات مع البروتونات في أماكن تواجدها، حيث أنّها تقع أيضاً داخل النّواة، في حين أنّها تكون مُتعادلة الشحنة، إضافةً إلى ذلك فإنّ كتلة هذه النيترونات تكون أكبر من كتلة البروتونات.

  • الإلكترونات: تُعبّر هذه الإلكترونات عن الجُسيّمات التي تكون مشحونة بشحنةٍ موجبة، إلى جانب أنّها تمتاز بقدرتها على الإنجذاب نحو البروتونات التي تمتلك شحنة موجبة فقط.

حقائق ومعلومات عن الذرة:

  • يُعبّر العدد الذريّ الخاص بكل عنصر عن عدد البروتونات الموجود في النواة، حيث أنّه ومن خلال هذا العدد يتم تحديد الخصائص الكيميائيّة لجميع العناصر.

  • يُطلّق مُصطلح الذرّة المٌتعادلة على الذرة التي يتساوي فيها عدد البروتونات مع عدد الإلكترونات.

  • تُشير الكتلة الذريّة للعنصر إلى مجموع عدد كل من البروتونات والنيترونات للذرة.

  • كل عنصر من العناصر الكيميائيّة له عدد مُحدد من النظائر تمتلك نفس العدد الذريّ للعنصر الذي تتبع له، ولكنها تختلف في الكتلة الذريّة لذلك العنصر.

  • تنشأ بين كل من البروتونات موجبة الشحنة والإلكترونات سالبة الشحنة قوى تجاذب تؤدي إلى حفاظ الإلكترونات على المسار الذي تسلُكه في جميع المدارات.

  • تُشير ظاهرة اللف المغزليّ عن دوران الإلكترون حول نفسه وحول النواة في نفس الوقت؛ الأمر الذي يؤدي إلى تكوين وانتاج عزماً مغناطيسيّاً له مقداراً مُحدد.

  • تحتوي النواة على عدد مُحدد من مُستويات الطاقة التي تستقر فيها الإلكترونات، حيث أنّ لكل مُستوى عدد مُحدد من هذه الإلكترونات.

  • يُمكن للذرة أن تصل إلى حالة الإستقرار التام إمّا بفقد أو كسب عدد مُحدد من الإلكترونات.

  • يحدّث في الذرة عمليّة فقد للإلكترونات، وذلك عندما يكون عددها في المدار الأخير ثلاثة إلكترونات أو أقل.

  • تميل الذرة إلى كسب عدد من الإلكترونات، وذلك عندما يكون عددها في المدار الأخير خمسة إلكترونات أو أكثر.

  • يمكن القول بأنّ الذرّة التي تحتوي على أربعة إلكترونات في مدارها الأخير لا تستطيع فقد أو كسب أي إلكترون؛ الأمر الذي يدفعها إلى إحداث روابط تشاركيّة مع عدد من العناصر.

  • أكثر أنويّة الذرّة استقراراً هي التي يكون فيها عدد كل من البروتونات والنيترونات عدداً زوجياً، أمّا في حال كان ذلك العدد فرديّاً فستكون تلك الأنويّة أقل استقراراً، ويمكن القول بأنّ الذرّة تكون أكثر استقراراً عنما يكون غلاف التكافؤ(الخارجي) مُمتلئ.

  • تتحكم الإلكترونات الموجودة في الغلاف الخارجيّ للذرّة في سلوكها الكيميائيّ وذلك من خلال تكوين روابط كيميائيّة.

المصدر
Discovering the Atom - a Brief HistoryAtomic structureatomWhat Is an Atom?

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى