يقدم لكم موقع اقرأ في هذا المقال تقريرا عن الذرة، تعريف الذرة، تاريخ الذرة، مكونات الذرة، خصائص الذرة وأنواع الذرات، اللبنة الأساسية لكل المادة الموجودة حولنا كل مادة سواء كانت ماء أو هواء أو تراب تتكون من نوع أو أكثر من الذرات وتختلف كل مادة عن أخرى حسب نوع وعدد الذرات التي تحتوي عليها، وتتكون كل ذرة من نواة موجبة الشحنة و البروتونات الإيجابية. الشحنة والنيوترونات المحايدة بالإضافة إلى الإلكترونات التي تدور حول النواة وإشارتها السالبة، وفيما يلي تقرير عن الذرة.
تقرير عن الذرة
تقرير عن الذرة
الذرة هي أصغر جزء من المادة يمكن الحصول عليه بعد انشطارها دون إطلاق شحنات كهربائية. تحمل الذرة خواص العنصر الكيميائي الذي تمثله ولذلك تعتبر اللبنة الأساسية في الكيمياء بشكل عام ومن الجدير بالذكر أن أصل كلمة ذرة (بالإنجليزية: atom) يعود إلى الكلمة اليونانية (بالإنجليزية: atom). : الذرة)؛ مما يعني شيئًا مرتبطًا بشكل لا ينفصم.
تعريف الذرة
تُعرف الذرة بأنها أصغر ما يمكن أن يتشكل في المادة عندما تنقسم، وهي ذات شحنة متعادلة. عندما تنقسم الذرة، تكتسب أجزائها شحنة كهربائية. تعتبر الذرة أيضًا حجر الزاوية في الكيمياء وأصغر مكونات المادة التي يمكن أن تظهر خواصًا كيميائية.
وفقا للعلوم الذرية، فإن الذرات هي المكون الأساسي لجميع المواد في الكون. لكل عنصر موجود في الجدول الدوري تركيبه الذري الفريد والمختلف عن بقية العناصر، وقد مرت كتلته الذرية بمراحل عديدة من الدراسة حتى وصلت إلى العلماء كما نعرفها اليوم.
تاريخ الذرة
وتوضح النقاط التالية بعض المراحل التي حدث فيها اكتشاف الذرة عبر التاريخ:
- تم تقديم مفهوم الذرة عام 450 قبل الميلاد. وقد اقترحه الفيلسوف اليوناني ديموقريطوس في عام 200 قبل الميلاد، ونسي اقتراحه لأكثر من 2000 سنة.
- أعاد جون دالتون تقديم مفهوم الذرة عام 1800م عندما قدم الأدلة على وجودها وطور النظرية الذرية. بدت نظريته صحيحة نسبيًا، لكن خطأه الوحيد كان افتراضه أن الذرة هي أصغر جسيم على الإطلاق.
- وفي عام 1897م اكتشف طومسون الإلكترون. واقترح نموذج طومسون للذرة، والذي افترض فيه أن الإلكترونات متناثرة في بحر من الشحنات الموجبة.
- اكتشف رذرفورد النواة الذرية والبروتونات لاحقًا في عام 1911م، وافترض أن الإلكترونات تدور حول النواة.
سأعطيك:
مكونات الذرة
ومن خلال النظر عن كثب إلى الذرة نفسها، يمكن التعرف على مكوناتها؛ ويتكون من بروتونات موجبة الشحنة، ونيوترونات متعادلة الشحنة، وإلكترونات سالبة الشحنة، ويتم تحديد عدد الإلكترونات الفردية حسب نوع العنصر. وفيما يلي شرح لكل مكون من مكونات الذرة:
البروتونات
البروتون هو جسيم دون ذري له شحنة موجبة تساوي شحنة الإلكترون. ميزاته الرئيسية هي كما يلي:
- وتبلغ كتلته 1.67262×10-27 كجم، أي 1836 ضعف كتلة الإلكترون.
- عدد البروتونات هو العدد الذي يمثل العدد الذري للعنصر ويحدد أيضًا ترتيب العناصر في الجدول الدوري.
- حتى نهاية القرن العشرين، كان يُعتقد أن البروتون جسيم أولي؛ أي أنه لا يوجد فيه ما لا يمكن مشاركته. اكتشف فيزيائيو الجسيمات الأولية بنية البروتونات وتصنف على أنها باريونات، والتي تتكون بشكل أساسي من ثلاثة جسيمات أولية تعرف بالكواركات.
النيوترونات
النيوترون هو جسيم دون ذري موجود في نوى جميع العناصر باستثناء الهيدروجين العادي. تحتوي نواتها على بروتون واحد فقط، وفيما يلي أبرز خصائص النيوترونات:
- النيوترونات ليس لها شحنة كهربائية.
- كتلتها 1.67493×10-27 كجم؛ وهذا يعني أنه أثقل قليلا من البروتون، وهو 1839 مرة كتلة الإلكترون.
- تسمى البروتونات والنيوترونات بالنيوكليونات. لأنها تنحصر في الفضاء الضيق الكثيف الذي يشكل 99.9% من كتلة الذرة ويسمى بالنواة.
- ومثل البروتون، كان النيوترون أيضًا يعتبر جسيمًا أوليًا حتى تخلى فيزيائيو الجسيمات عن هذا الاعتقاد في نهاية القرن الماضي.
- النيوترونات، مثل البروتونات، هي مجموعة من الباريونات التي تحتوي على ثلاثة كواركات. ومن الجدير بالذكر أيضًا أنها تحافظ على تماسك النواة، رغم عدم وجود جسيمات سالبة فيها، بل جسيمات محايدة وموجبة فقط، وتتفاعل مع بعضها البعض ما يسمى بالقوة النووية القوية، والتي تتجاوز قوة تنافر البروتونات ويحافظ على تماسك النواة.
الإلكترونات
الإلكترونات هي جسيمات دون ذرية تحمل شحنة سالبة أساسية وتعتبر جسيمات أولية. ومن أهم خصائص الإلكترونات ما يلي:
- لا تحتوي على مكونات ولا يمكن تفكيكها.
- لا يوجد شيء أخف في الذرة.
- كتلة الإلكترون هي 9.10938356×10-31 كجم ولا تؤخذ هذه الكتلة بعين الاعتبار عند حساب كتلة الذرة لأنها صغيرة جداً.
- توجد الإلكترونات حول النواة وتتوزع عند مستويات طاقة مختلفة. عند إزالة الإلكترون من مداره حول النواة، تتأين الذرة وتسمى أيون.
- يمكن أن تتواجد الإلكترونات بحرية إلى جانب الأيونات في حالة مادة تسمى البلازما.
- في تصنيف الباحثين في مجال الجسيمات الأولية، تقع الإلكترونات ضمن مجموعة الفرميونات ويتم وصف سلوكها بواسطة إحصائيات فيرمي-ديراك.
- تم اكتشاف الإلكترون من قبل العالم جي جي طومسون جونيور أثناء دراسته لأشعة الكاثود وقد ساهم هذا الاكتشاف بشكل كبير في فهم التركيب الذري.
- وبما أن النواة لها شحنة كهربائية موجبة والإلكترونات التي تدور حولها مشحونة سلبا، فهذا يعني أن هناك قوة كهربائية متبادلة بين النواة والإلكترونات تعمل على جذب الإلكترونات إلى النواة.
خصائص الذرة
هناك العديد من الخصائص المهمة للذرات التي تحدد خصائصها وسلوكها. تشمل هذه الخصائص:
العدد الذري
يعد العدد الذري أحد أهم خصائص الذرات. وهو يمثل عدد الشحنات الموجبة الموجودة في النواة، أي البروتونات، وهو أيضًا عدد الإلكترونات الموجودة في الذرة المحايدة. على سبيل المثال، العدد الذري للكربون هو 6، في حين أن العدد الذري لليورانيوم هو 92. وبما أن عدد الإلكترونات يرتبط بالتفاعلات الكيميائية، فإن العدد الذري مهم للغاية عندما يتعلق الأمر بالتفاعلات الكيميائية.
الكتلة الذرية
يؤثر عدد النيوترونات الموجودة في النواة على كتلة الذرة (بالإنجليزية: atomic Mass)، لكن ليس له أي تأثير على خواصها الكيميائية. على سبيل المثال، ذرة الكربون التي تحتوي على 6 بروتونات و6 نيوترونات لها نفس الخواص الكيميائية حيث أن نظير الكربون يحتوي على 6 بروتونات و8 نيوترونات، والفرق يكون فقط في كتلة كل من النظيرين، بينما العدد الكتلي للذرة هو مجموع عدد يمثل البروتونات والنيوترونات.
أنواع الذرات
هناك أنواع عديدة من الذرات؛ وهم على النحو التالي:
- الذرات المحايدة: هي الذرات التي يكون فيها عدد البروتونات في النواة مساويا لعدد الإلكترونات المحيطة بها.
- الأيونات: هي الذرات التي تصبح مشحونة من خلال فقدان أو اكتساب الإلكترونات.
- النظائر: يتم تعريف النظائر على أنها ذرات لها نفس عدد البروتونات ولكن بأعداد مختلفة من النيوترونات.
- الذرات المشعة: هي الذرات التي تبعث فيها النيوترونات إشعاعًا لتحقيق الاستقرار.
- المادة المضادة: هي ذرة تحمل شحنة مضادة وهي نادرة وضعيفة جداً.