اقرأ في هذا المقال
ما هي الذرة atom؟
نحن نعلم أنّ الذرة تعتبر أصغر جسيم لأنّها الوحدة الأساسية التي تتكون بها المادة. بينما تحتوي هذه الذّرة نفسها على (3) جسيمات دون ذرية رئيسية تُعرف باسم الإلكترون والبروتون والنيوترون. تشكل الذرات المتعددة جزيءًا وترتبط الذرات الموجودة داخل الجزيء بروابط كيميائية. تحافظ الشحنة الكهربائية للذّرة على الرابطة بين الذرات في الجزيء.
من بين الإلكترون والبروتون والنيوترون، فإنّ الإلكترونات والبروتونات مشحونة سالبة وموجبة على التوالي بينما النيوترونات عبارة عن جسيمات مشحونة بشكل محايد. تمتلك الإلكترونات والبروتونات خصائص مختلفة وتتواجد في مواقع مختلفة داخل الذرة. لذلك، لديها العديد من العوامل المختلفة فيما بينها.
تعريف الإلكترون Electron:
جسيم دون ذري للذّرة يحمل شحنة كهربائية ذات قطبية سالبة. داخل الذّرة، من الناحية المثالية، توجد الإلكترونات في أغلفة كروية وتتحرك حول النواة في مسار مداري. بينما عندما يتم توفير الطاقة الخارجية للإلكترونات فإنّها تنتقل من ذرة إلى أخرى. في الأساس، تحرر الطاقة التي يتم توفيرها للإلكترونات من المنطقة الخارجية “المدارات”، وبالتالي تصبح متحركة وتتصل بالذرة القريبة كلما كان هناك نقص في الإلكترون في تلك الذرة المعينة.
في حالة الموصلات، فإنّ حركة الإلكترونات هي سبب تدفق التيار. ويعتبر للإلكترون وحدة شحنة كهربائية ممثلة بشكل عام بالرمز (e). تُقاس شحنة الإلكترون بوحدة كولوم وتبلغ قيمتها حوالي (C 1.602 × 10-19) كولوم، وتعتبر جميع الإلكترونات متشابهة مع بعضها البعض.
تعريف البروتون Proton:
البروتون هو جسيم رئيسي آخر للذّرة بشحنة قطبية موجبة. إنّه عنصر حاسم في الذّرة التي تشكل نواة الذرة مع النيوترون. نظرًا لأنّ نواة الذرة في المركز، فإنّ البروتون الذي يحمل شحنة موجبة موجود في مركز التركيب الذري. يُشار إليه بالرمز (p) وله شحنة (+1). النقطة الجديرة بالملاحظة هنا هي أنّ عدد البروتونات الموجودة في الذرة يشير إلى عددها الذري.
نظرًا لأنّ النواة تحتوي على كل من البروتونات والنيوترونات معًا، فإنّها تسمّى “النوكليونات” (nucleons). بما أنّ الإلكترونات والبروتونات تحمل نفس شحنة القطبية المعاكسة، فهناك قوة جذب بينهما داخل الذّرة. بسبب قوة التجاذب هذه، ترتبط الإلكترونات والبروتونات بالذّرة. هذا هو السبب المثالي في تقييد الإلكترونات وتتحرك في المسار المداري. تحتوي الذّرة على نفس العدد من الإلكترونات والبروتونات، لذلك يتم إلغاء الشحنات الموجبة والسالبة ممّا يجعل الذّرة متعادلة كهربائيًا.
الفرق بين الإلكترون والبروتون:
الإلكترونات والبروتونات مكونان رئيسيان لذرة من أصل ثلاثة. الفرق الجوهري بين الإلكترون والبروتون هو أنّ الإلكترون عبارة عن جسيم مشحون بقطبية سالبة. في مقابل ذلك، البروتون هو جسيم مشحون بشحنة موجبة. كل من الإلكترون والبروتون هما المكونان الأساسيان للتركيب الذري ولهما أهمية خاصة بهما.
جدول المقارنة بين الإلكترون والبروتون:
| أسس المقارنة | الإلكترون | البروتون |
| الرمز | e | p |
| القطبية | سالبة | موجبة |
| الموقع داخل الذرة | خارج النواة في مدار محدد جيدًا. | موجود داخل النواة. |
| الشحنة الكهربائية | 1- | 1+ |
| الكتلة | أقل (9.1 × 10-31 Kg). | نسبيًا أكثر (1.67 × 10-27 kg). |
| القدرة على الحركة | توجد | لا توجد |
| الإزالة أو الإضافة | يمكن إزالتها بسهولة من الذرة أو إضافتها إليها. | من الصعب جدًا إضافتها أو إزالتها. |
شرح الاختلافات الرئيسية بين الإلكترون والبروتون:
- الإلكترون هو مكوّن سالب الشحنة في الذّرة بينما البروتون هو جسيم موجب الشحنة.
- الإلكترونات موجودة خارج النواة في المدارات. لكن البروتونات والنيوترونات تشكل نواة الذرة وتوجد في مركز نواة الذّرة.
- الإلكترونات عالية الحركة لأنّها موجودة في قذائف الذرات ويمكن تحريرها بسهولة عند إمداد الطاقة. ومع ذلك، نظرًا لوجود البروتون في نواة الذرة، فهو غير متحرك مثل الإلكترونات.
- قطبية الإلكترونات سالبة بينما قطبية البروتون موجبة.
- كتلة البروتون (2000) مرة أكبر من الإلكترون، وبالتالي فهي أعلى بكثير من كتلة الإلكترون. بشكل عام، تبلغ كتلة الإلكترون (9.1 × 10-31) كجم بينما تبلغ كتلة البروتون (1.67 × 10-27) كجم.
- من السهل جدًا إضافة وإزالة الإلكترونات إلى الذّرة أو منها نظرًا لوجودها في المدارات. أثناء إضافة وإزالة البروتونات ليست مهمة سهلة.
