مكونات الذرة
الذرة ومكوناتها
-يعود اصل اسم الذرة الى الكلمة الإغريقية أتوموس وتعني القابل الى الانقسام و هي احدى العناصر الكيميائي التي تحتفظ بخصائصها الكيميائية واصغرها حجما.
- تتكون الذرة من مجموعة من الشحنات السالبة اي (الإلكترونات) التي توجد حول النواة الصغيرة التي تقع في الوسط وتحمل الشحنة الموجبة
- تتكون نواة الذرة الموجبة من بروتونات موجبة الشحنة، ونيوترونات متعادلة الشحنة.
- الذرة هي أصغر جزء من العناصر الكيميائيةولكنها تتميز عن العناصر الاخرى؛ إذ كلمادخلنا أكثر في عمق المادة نجد ان البنيات الأصغرتصبح لايوجد بينها فرق بين عنصر وآخر. فمثلاً قد لا نجد فرق بين بروتون في ذرة حديد وبروتون آخر في ذرة أي عنصر آخر. لكن تظهر الفروقات بين ذرة واخرى بخصائصها من حيث عدد البروتون، وكتلتها،و توزيعها الإلكتروني فهذا يوجد الفروق بين ذرة واخرى وبين الصور او الاشكال المختلفة للعنصر نفسه المسماة "بالنظائر"،او بقدرة العنصر على احداث التفاعلات الكيميائية أم لا.
- بقي تركيب الذرة وما زال يشغل بال العلماء ويدفعهم الى المزيد فبدأت بمبدأ الشك (اللاثقة)، مروراً بنظريات التوحيد الكبرى، وانتهت بنظرية الأوتار الفائقة فهي من أكثر النظريات التي وجدت القبول في تفسير تركيب الذرة فهي "النظرية الموجية" وهذا التصور في تركيب الذرة بني على اساس تصور بوهر والتطويرات الحديثة في ميكانيك الكم و التي تنص على :
1-تتكون الذرة من جسيمات تحت ذرية (البروتونات ،الإلكترونات ،النيوترونات.
2-مع العلم بأن معظم حجم الذرة يحتوى على فراغ.
3-في مركز الذرة توجد نواة موجبة الشحنة تتكون من البروتونات ،النيوترونات (ويعرفوا على أنهم نويات)
4-النواة أصغر 100,000 مرة من الذرة. فلو أننا تخيلنا أن الذرة بإتساع مطار هيثرو فإن النواة ستكون في حجم كرة الجولف
"دالة الطول الموجي للمدار الإلكترونى للهيدروجين. عدد الكم الرئيسي على اليمين من كل صف وعدد الكم المغزلي موضح موجود على هيئة حرف في أعلى كل عمود."
1-معظم الفراغ الذري يتم شغله بالمدارات التي تحتوى على الإلكترونات في شكل إلكترونى محدد.
2-كل مدار يمكن أن يتسع لعدد 2 إلكترون ، محكومين بثلاث أرقام للكم ، عدد الكم الرئيسي ، عدد الكم الثانوي ، عدد الكم المغناطيسي. كل إلكترون في أى من المدارات له قيمة واحدة لعدد الكم الرابع والذي يسمى عدد الكم المغناطيسي.
3-المدارات ليست ثابتة ومحددة في الإتجاه وإنما هي تمثل إحتمالية تواجد 2 إلكترون لهم نفس الثلاث أعداد الأولى للكم ، وتكون أخر حدود هذا المدار هو المناطق التي يقل تواجد الإلكترون فيها عن 90 %.
4-عند إنضمام الإلكترون إلى الذرة فإنها تشغل أقل مستويات الطاقة ، والذي تكون المدارات فيه قريبة للنواة (مستوى الطاقة الأول). وتكون الإلكترونات الموجودة في المدارات الخارجية (مدار التكافؤ) هي المسئولة عن الترابط بين الذرات. لمزيد من التفاصيل راجع "التكافؤ والترابط
كيف تم اكتشاف الذرة
الذرة هي أصل هذا الكون العظيم الذي نعيش فيه ، و الذرة هي وحدة بناء الكون و ما فيه من عناصر ، فكل ما حولنا يتكون من ذرات ، الهواء الذي نتنفسه ، و الماء الذي نشربه ، و الطعام الذي نأكله و حتى المواد التي نستخدمها في حياتنا اليومية ، كل هذه الأشياء و أكثر تتكون من ذرات ، فما هي الذرة ؟ الذرة عبارة عن وحدة بناء العناصر و تحتوي الذرة على نواة التي بدورها تتكون من البروتونات الموجبة الشحنة و النيوترونات المتعادلة الشحنة ، و تدور حول هذه النواة سحابة من الإلكترونات السالبة الشحنة، على شكل أفلاك ( مدارات ) بحيث يوجد في كل فلك ( مدار ) عدد معين من الإلكترونات .
و قد استطاعت الذرة أن تشكل الأسئلة لدى الإنسان حول ماهيتها و بنيتها و كيف يكون شكلها و ما هو تركيبها ، كونها وحدة بناء الكون .
لكن كيف استطاع الإنسان اكتشاف الذرة ؟
لإكتشاف الذرة قصة طويلة ، سنذكرها في هذا المقال بإيجاز .
بدأت حكاية الذرة قرابة 400 ق.م فكان أول من وضع نظريات حول الذرة هو الفيلسوف اليوناني ديمقراطيس ، و كانت نظريته تنص على أن جميع المواد تتكون من دقائق غير قابلة للإنقسام ، و هي الذرات ، و من هنا جاءت تسمية الذرات ، فمعنى كلمة الذرة في اللغة الإغريقية الغير قابل للإنقسام . و بقيت هذه النظرية سائدة حتى أواخر القرن التاسع عشر و أوائل القرن العشرين ، فقد كانت بحوث العلماء مستمرة في مجال الذرة و قد استطاعو تقديم نظريات و تفسيرات حول ماهية الذرة .
فكانت أول النماذج التي وضعت للذرة في عام 1805 بواسطة العالم الإنجليزي جون دالتون ، و كانت نظريته حول الذرة تنص على أن :
الذرة غير قابلة للإنقسام .
ذرات العنصر الواحد متشابهة و ذرات العناصر المختلفة تختلف عن بعضها .
تقوم الذرات بالاتحاد في ما بينها لتكوين المركبات .
ثم جاء نموذج ثومسون للذرة عام 1897 ، كان نموذج ثومسون شبيه بفطيرة الزبيب ، فقد كان يعتقد بأن الذرة عبارة عن كرات موجبة الشحنة تتوزع فيها كرات سالبة الشحنة ، كما يتوزع الزبيب في فطيرة الزبيب ، لكن هذا النموذج لم يستطع تقديم أي تفسير حول تفاعلات الذرة الكيميائية .
أمّا في عام 1909 فقد توصل العالم أرنست رذرفورد إلى اكتشاف البروتون و قد تم ذلك بعد اكتشاف النواة بسنتين ، و استطاع وضع نموذج جديد للذرة ، و يشير نموذجه إلى أن الذرة تتكون من نواة تحتوي على البرتون ، و أن الإلكترونات تدور في الفراغ الموجود حولها .
و في عام 1932 استطاع جيمس شادويك التوصل إلى اكتشاف النيوترونات .
و مما سبق نستنتج أن الذرة ليست أصغر شيء في هذا العالم ، لأنها تتكون من أجزاء أصغر و هي : البروتون و النيوترون و الألكترون .
من مكتشف الذرة
تعتبر الذرّة أصغر جزء في العناصر الكيميائيّة، وتتكوّن من مجموعة شحنات سالبة تتجمّع حول نواة تتكوّن من النيوترونات متعادلة الشحنة ومن البروتونات موجبة الشحنة، وتعمل الذرّة على التمييز بين العناصر الكيميائيّة؛ حيث إنّ ذرة النحاس تختلف عن ذرة الحديد، وكلتاهما تختلف عن ذرة النحاس.
يسمّى العالم الذي قام باكتشاف الذرة لأول مرة جون دالتون، وهو عالم كيمياء من إنجلترا، وكان يعاني من الفقر الشديد قبل أن يصبح مدرّساً، وكان يتحدّث اللغة الفرنسيّة واللاتينيّة واليونانية، وقد قام جون دالتون بتصميم الجدول الذي يحتوي على الأوزان الذريّة للكثير من العناصر الكيميائيّة، وكان دوماً يقوم بإجراء التعديلات على هذا الجدول عند اكتشافه شيئاً جديداً، وقام جون دالتون بابتكار فئة الأوزان النسبيّة الذريّة للعناصر الكيميائية، واشتهر جون دالتون باكتشاف النظرية التي سمّيت باسم نظريّة دالتون، والتي اختصّت بالنظريّة الذريّة للمادة، والتي قام من خلالها بشرح أنّ العناصر الكيميائيّة تتكون من العديد من الذرات غير القابلة للانقسام، وهذه الذرّات توجد في العناصر بنفس الكتلة والشكل والحجم، وتضمّنت نظريّة دالتون ما يلي:
إنّ الذرّة هي جزء صغير جدًّا من العناصر الكيميائيّة، وهي غير قابلة للانقسام.
عند حدوث تغيير في توزيع الذرّات يؤدّي إلى الاتّحاد الكيميائي.
تتشابه الذرّة في العنصر الواحد بنفس الصفات، وتختلف من عنصر إلى عنصر آخر من ناحية الشكل والكتلة والحجم.
عند اتّحاد ذرّات عناصر مختلفة يؤدّي ذلك إلى تكوين عدّة مواد.
وقد لاقى قانون جون دالتون نجاحاً كبيراً في وقت اكتشافه، بعد ذلك ظهر العديد من العلماء الّذين قاموا باكتشاف العديد من النظريّات المختلفة أمثال فاراداي الّذي قام بالعديد من التجارب لتحليل الأملاح، والّذي اكتشف الإلكترونات التي توجد في الذرّة، وبعد فاراداي ظهر طومسون الّذي أوضح أنّ الإلكترونات حجمها أصغر بكثير من الذرّة، كما أنّه قام باكتشاف أنّ الذّرة قابلة للانقسام والتجزئة، وليس كما كان معتقداً في السابق أنّ الذرّة جزء غير قابل للانقسام.
وقام طومسون باكتشاف أنّ الذرّة تحتوي على شحنات موجبة، وتوجد بداخل الذرّة إلكترونات سالبة الشحنة، أمّا الذرّة فهي متعادلة إلكترونيّاً، وبعد ذلك قام العالم روذرفورد بالقول إنّ الذرة تحتوي على نواة تدور حولها شحنات سالبة، وأنّ الذرّة فارغة من الداخل، ولا تحتوي إلّا على النواة الّتي تدور حولها الإلكترونات، وهكذا تطوّرت الاكتشافات والنظريّات التي تتعلّق بالذرة، ونستنتج أنّ الذرّة تحتوي على نواة موجبة يحيط بها الإلكترونات السالبة، وبذلك تكون شحنة الذرّة متعادلة.
الرئيسية 
البوابة 
