كيف تشغل الذرة معظم حجم الذرة في النواة؟ الذرة هي أساس كل عنصر في الجدول الدوري، وهي أساس كل مادة في الطبيعة من حولنا، والمادة عنصر واحد أو أكثر.
هناك فرق بين العناصر وبعضها لأن كل عنصر له ذرات لها بنية فريدة تختلف عن ذرات العناصر الأخرى وذرة واحدة تتكون من عدة مكونات أولها النواة ثم النيوترونات والبروتونات و الإلكترونات.
ما الذي يشغل معظم حجم الذرة؟
- الذرة هي لبنة البناء الأساسية لبناء وتشكيل بنية أي مادة من حولنا في الكون، وبنية الذرات هي ما يحدد الخصائص الكيميائية والفيزيائية للمادة، والذرة هي نواة موجبة الشحنة محاطة بشحنة سالبة. الإلكترونات.
- أهم الأشياء في نواة الذرة، كما قلنا سابقًا، هي البروتونات، التي لها شحنة موجبة، والنيوترونات التي لها شحنة متعادلة، وليست موجبة أو سالبة فقط.
- تدور الإلكترونات في العديد من المدارات حول نواة أنصاف أقطار مختلفة، وتُعرف مجموعة الأعداد الكبيرة من الإلكترونات باسم “سحابة إلكترونية”. تحتل هذه الإلكترونات أو السحابة الإلكترونية ككل معظم المساحة التي تشغلها الذرة.
- لا يمكننا أيضًا تحديد مقدار المساحة التي يشغلها الإلكترون، ولكن من المتوقع أن يكون الحجم الذي يشغله الإلكترون في الذرة حوالي 95:99 من حجم الذرة.
انظر أيضا: ما هي الذرة المختلطة؟
مكونات الذرة
هناك عدة مكونات للذرة وهي أساس كل الذرات، وسنذكرها لكم على النحو التالي:
حبوب الذرة
- النواة داخل الذرة لأنها تحتوي على معظم كتلة الذرة وداخل النواة يوجد نيوترونات وبروتونات وكلاهما يسمى “نيوكليونات” والإلكترونات أخف وزناً من النيوترونات والبروتونات وهي تدور حول النواة .mass أو nucleon number.
البروتونات
- في اللغة الأجنبية، تعني “البروتونات” وهي أساس الذرات، لأن الذرة يمكن أن تكتسب وتفقد النيوترونات والإلكترونات، ويُشار إلى عدد البروتونات بالحرف “Z”، وهذا الرقم يمثل هوية الذرة.
- ويسمى أيضًا “العدد الذري”، والذي يترجم من اللغة الإنجليزية إلى “العدد الذري”، ومن المعروف أن البروتون له شحنة موجبة وكتلة 1.673 * 10 ^ -27.
- يتم ترتيب العناصر في الجدول الدوري وفقًا لعددها الذري المتزايد، ويتكون البروتون من 3 كواركات، وكواركات علوية تحمل شحنة موجبة وكوارك سفلي يحمل شحنة سالبة.
النيوترونات
- يتم الإشارة إلى النيوترونات بواسطة “نيوترونات” باللغة الإنجليزية، ويتم الإشارة إلى الذرات بالحرف “N”، وعدد كتلة الذرة هو مجموع البروتونات والنيوترونات “Z + N”، وتربط القوة النووية القوية البروتونات والنيوترونات معًا لتشكيل نواة ذرة، والنيوترون يكون مشحونًا بشكل محايد، مما يعني أنه ليس له شحنة، وعلاوة على ذلك، فإنه لا ينجذب إلى الإلكترونات أو البروتونات.
- كتلة النيوترون حوالي 1.6749 * 10 ^ -27 كيلوجرام، ومثل البروتون، يتكون من 3 كواركات، اثنان منها عبارة عن كواركات سفلية، يحمل كل منها شحنة سالبة وكوارك علوي آخر يحمل شحنة موجبة.
الإلكترونات
- في اللغة الإنجليزية، تعني “الإلكترونات”، وهي أصغر بكثير من النيوترونات وكذلك البروتونات، وهي تدور في مدارات مختلفة حول نواة الذرة، كما أنها تنجذب أيضًا إلى البروتونات الموجودة في النواة، والتي تحمل شحنة سالبة، وكذلك الشحنة تساوي شحنة البروتون في الحجم، لكن علامتها مختلفة، لأن البروتونات لها شحنة موجبة.
انظر أيضًا: بنية الذرة وتاريخها وأصلها
جسيمات دون الذرية
- حاليًا، يُعتقد بالفعل أن الكواركات هي أبسط مكونات المادة، وأن الكواركات هي جسيمات أولية دون ذرية.
- هم من ستة أنواع، والتي تختلف فيما بينها حسب الشحنة والكتلة، وهي السفلي والعلوي.
- ترتبط الحضيض الشمسي، القمة، الجاذبية، الكواركات الغريبة معًا لتكوين النيوترونات والبروتونات.
- الكواركات ليس لها هيكل واضح، ولا يمكننا تقسيمها إلى شيء أبسط.
- عادة ما تتحد مع الكواركات الأخرى أو الكواركات المضادة لتكوين جميع الهادرونات، بما في ذلك الباريونات والميزونات. تتكون الباريونات من 3 كواركات أشهرها النيوترونات والبروتونات.
المعلومات الإلكترونية
- تبلغ كتلة الإلكترونات حوالي 9.109 * 10 ^ -31 كيلوغرامًا وتدور حول نواة الذرة في مدارات نصف دائرية تشبه مدارات الكواكب.
- إنهم يدورون حول النجوم، لكن السلوك الفعلي للإلكترونات أكثر تعقيدًا.
- يتم تنظيم الإلكترونات إلى حد كبير في أصداف، تُعرف باللغة الإنجليزية باسم “أصداف”، وهي تمثل المناطق التي تتواجد فيها الإلكترونات.
- الأصداف الإلكترونية، بعضها يشبه شكل الكرة، وبعضها يشبه شكل الأجراس والأشكال الأخرى.
- ويمكننا إيجاد الإلكترونات في أي مكان في الذرة، وقد اكتشف طومسون الإلكترون في عام 1897.
- كان هذا الاكتشاف مثيرًا للجدل في البداية، ولكن تم قبول اكتشافاته تدريجياً من قبل العلماء.
- أجرى طومسون تجاربه باستخدام أنابيب الحزمة الإلكترونية، والتي سميت جزيئاتها بالإلكترونات.
معلومات عامة عن مكونات الذرة
- البروتونات والنيوترونات لها نفس الحجم تقريبًا، وهو أكبر بكثير من حجم الإلكترون.
- كتلة البروتون تعادل 1840 ضعف كتلة الإلكترون.
- تحتوي النواة على نيوترون وبروتون ولها شحنة موجبة.
- الذرة صغيرة جدا، متوسط حجمها 100 ميكرومتر.
- Nucleus تعني “core” باللغة الإنجليزية، وهي تشكل معظم كتلة الذرة، لكن الإلكترونات تشكل معظم حجم النواة.
- تنتج النظائر المختلفة للعنصر، والتي تعني “النظائر” في اللغة الإنجليزية، عن الاختلافات في عدد النيوترونات.
- في حين أن الأيونات، والتي تعني “أيونات” باللغة الإنجليزية، تنتج من الاختلاف في عدد الإلكترونات.
- كما أنها تمثل ذرة مشحونة كهربائيًا، بينما تمثل الأيونات والنظائر لذرة ذات عدد ثابت من البروتونات أشكالًا مختلفة من نفس العنصر الكيميائي.
- إن إزالة أو إضافة إلكترون من ذرة أسهل بكثير من إزالة الإلكترونات أو البروتونات.
- تشمل التفاعلات الذرات أو مجموعات الذرات والتفاعلات بين الإلكترونات.
- تحتوي الذرات دائمًا على نفس عدد الإلكترونات والبروتونات.
- تم اكتشاف النواة في عام 1911 من قبل الفيزيائي رذرفورد.
- أعطى هذا اسم البروتونات للجسيمات التي تحمل شحنة ذرية موجبة.
- أعلن رذرفورد أيضًا عن وجود ما يسمى بالجسيمات المحايدة في النواة.
- وفي عام 1932، حدد جيمس تشادويك هذه الجسيمات المحايدة.
قد تكون مهتمًا بما يلي: البحث في بنية الذرة وموقع كل جسيم فيها
تشكيل الذرة
- يأتي مصطلح الذرة من كلمة يونانية تعني غير قابل للتجزئة.
- لأنه في ذلك الوقت كان هناك اعتقاد بأنه لا يوجد شيء أصغر من ذرة في الكون وأن الذرة لا يمكن تقسيمها إلى أجزاء أبسط.
- حاليًا، تمكن العلماء من اكتشاف المكونات الرئيسية للذرة.
- هذه هي البروتونات والإلكترونات والنيوترونات، وتتكون من جسيمات أصغر من حجمها، وتُعرف باسم الكواركات، وتعني “كواركات” بالإنجليزية.
- بعد الانفجار العظيم قبل حوالي 13.7 مليار سنة، تشكلت الذرات، وانخفضت درجة حرارة الكون بشكل حاد.
- وأصبحت الظروف مواتية لتكوين الكواركات والإلكترونات.
- تشكل الكواركات معًا البروتونات والنيوترونات، وهي بدورها تشكل النواة، وقد حدث هذا في الدقائق الأولى من وجود الكون.
- استغرق الكون وقتًا طويلاً جدًا، 380 ألف سنة، ليبرد بدرجة كافية.
- لتقليل سرعة الإلكترونات، يمكن للنواة أن تلتقطها لتصبح أول ذرة في الكون.
- كانت ذرات الهيدروجين والهيليوم أولى هذه الذرات، وما زالت هذه العناصر حتى يومنا هذا هي الأكثر وفرة في الكون.
لذلك أوضحنا كيف أن النواة تشغل معظم حجم الذرة، حيث تحدثنا عن مكونات الذرة وكيف تكونت، بالإضافة إلى معلومات عامة عن مكونات الذرة والإلكترونات.