بحث عن تركيب الذرة وموقع كل جسيم فيها

دراسة بنية الذرة وموقع كل جسيم فيها، وتعتبر الذرة وبنيتها من الأشياء التي أثارت اهتمامًا كبيرًا وبحثًا من قبل عدد كبير من العلماء والباحثين، مما دفعهم إلى اكتشاف المزيد معلومات عن الذرة وهيكلها، العديد من فروع العلم الجديد الذي يحمل نظرياته الخاصة.

التعرف على بنية الذرة وموقع كل جسم فيها

الذرة هي أصغر جزء في تكوين الأجسام. الذرات هي المكون الرئيسي لجميع المواد في الكون. كل عنصر في الجدول الدوري له هيكله الذري الفريد الذي يختلف عن العناصر الأخرى.

أنظر أيضا: موضوع عن العنصر الأول في الجدول الدوري للكيمياء

ما هي الذرة؟

تُعرَّف الذرة على أنها شيء متناهي الصغر وتعتبر أصغر شيء يمكن تحقيقه في المادة عندما تتكسر، والذرة ليست موجبة ولا سالبة الشحنة، ولكنها تحمل شحنة متعادلة.
عندما تنقسم الذرة، سيكون لكل جزء من الذرة شحنة كهربائية مختلفة، والذرة هي أيضًا حجر الزاوية في الكيمياء وهي أصغر جزء من المادة يمكن من خلاله تحديد الخصائص الكيميائية.
لكل عنصر مجموعة من الخصائص الفيزيائية التي تميزه عن العناصر الأخرى لأن كل عنصر يختلف في كتلته الذرية.

مكونات الذرة

إذا درسنا الذرة نفسها بعناية، يمكننا تحديد مكونات الذرة، وهي مجموعة من البروتونات موجبة الشحنة، وعدد من النيوترونات ذات الشحنة المحايدة، بالإضافة إلى عدد من الإلكترونات سالبة الشحنة، ونوع العنصر يحدد عدد كل.
بشكل عام، معظم ما يوجد داخل جسم الذرة هو فراغ، حيث توجد سحابة من الإلكترونات تدور حول مساحة صغيرة جدًا مقارنة بالحجم الكامل للذرة.
يُعرف هذا الفضاء بالنواة، والتي تحتوي بدورها على كل من البروتونات والنيوترونات، وبالتالي فإن النواة داخل الذرة لها شحنة موجبة.
وتجدر الإشارة إلى أن كتلة الإلكترون أقل من كتلة النواة، لأن الإلكترون هو أخف جسيم موجود في الطبيعة، وبما أن النواة لها شحنة موجبة، والإلكترونات التي تدور حولها لها شحنة سالبة. .
وهذا يدل على وجود قوة كهربائية متبادلة بين النواة والإلكترونات، حيث تجذب هذه القوة الإلكترونات نحو النواة، والمكونات التي تتكون منها الذرة هي كالتالي:

بروتون

البروتون هو أحد الجسيمات دون الذرية التي لها شحنة موجبة، مثل الشحنة السالبة للإلكترون، وتبلغ كتلة البروتون حوالي 1.67262 × 10-27 كجم، أي حوالي 1836 ضعف كتلة الإلكترون.
عدد البروتونات هو أيضًا الرقم الذي يمكنك من خلاله إيجاد العدد الذري لكل عنصر، لأن العدد الذري يساوي عدد البروتونات في نواة كل عنصر.
من خلال عدد البروتونات، أو العدد الذري، يتم تحديد موقع كل عنصر في الجدول الدوري، ونشأ الاعتقاد واستمر حتى طوال القرن العشرين وأواخره.
كان هذا الاعتقاد يقول إن البروتون هو جسيم أولي، أي جسيم فارغ بداخله لا يحتوي على شيء، وكيف لا يمكن تقسيمه أو تقسيمه.
قام العلماء المتخصصون في فيزياء الجسيمات بالبحث عن واكتشاف هوية وتكوين البروتون، وتم تصنيف البروتونات وتصنيفها على أنها باريونات.
من المعروف أن الباريونات عبارة عن جسيمات تتكون أساسًا من ثلاثة جسيمات أولية، والتي كانت معروفة وتسمى الكواركات.

النيوترونات

النيوترون هو أيضًا أحد الجسيمات دون الذرية الموجودة في نواة كل عنصر في الجدول الدوري، باستثناء عنصر واحد لا تحتوي نواته على نيوترونات، وهو الهيدروجين العادي، حيث تحتوي نواة الهيدروجين العادي على بروتون واحد فقط.
النيوترون هو مكون داخل نواة الذرة وليس له شحنة كهربائية. تبلغ كتلة النيوترون حوالي 1.67493 × 10-27 كيلوجرامًا، وهذا يشير إلى أن النيوترون أثقل من البروتون بنسبة صغيرة، وأن كتلة النيوترون تبلغ ضعف كتلة الإلكترون بحوالي 1839 مرة.
تم تحديد البروتونات والنيوترونات على أنها نيوكليونات بسبب وجودها وبقائها في الفضاء الضيق والكثيف الذي يشكل حوالي 99.9٪ من الكتلة الكلية للذرة المعروفة بالنواة.
كما هو الحال مع البروتون، كان يعتقد أن النيوترون هو نفسه البروتون، وهذا الاعتقاد يشير إلى أن النيوترون كان أحد الجسيمات الأولية.
ظل هذا الاعتقاد قائمًا إلى أن وضع العلماء المتخصصون في مجال فيزياء الجسيمات الأولية حدا له في نهاية القرن الماضي، فالنيوترونات، مثل البروتونات، تنتمي إلى مجموعة الباريونات التي تضم ثلاثة كواركات.
وتجدر الإشارة أيضًا إلى ما يساعد على تماسك النواة معًا، حتى لو لم تكن هناك جزيئات سالبة الشحنة بالداخل.
بدلاً من ذلك، لا يوجد بداخله سوى جسيمات تحمل شحنة موجبة وشحنة متعادلة، وهي قوى نووية شديدة القوة لأنها تتجاوز وتتجاوز القوة الناتجة عن تنافر البروتونات موجبة الشحنة مع بعضها البعض وتعمل على الحفاظ على التماسك. والقوة الأساسية.

انظر أيضاً: دراسة المادة وخصائصها

إلكترونيات

الإلكترونات هي إحدى الجسيمات دون الذرية، والإلكترونات هي الشحنة السالبة الرئيسية في الذرة، كما أنها تعتبر أيضًا أحد الجسيمات الأولية.
لا توجد مكونات داخل الإلكترونات، وبالتالي من المستحيل تقسيم الإلكترونات وتقسيمها ومن المعروف أن الإلكترونات هي أخف مكون موجود داخل الذرة.
تبلغ كتلة الإلكترون حوالي 9.10938356 × 10-31 كجم، ولا تؤخذ هذه الكتلة في الاعتبار عند حساب الكتلة الكلية للذرة بسبب صغرها الشديد.
تم اكتشاف الإلكترونات من قبل العالم طومسون بالصدفة عندما كان يكتشف ويدرس أشعة الكاثود، لكن هذا الاكتشاف الرائع كان مفيدًا للغاية وساهم بشكل كبير في التركيب الذري المعروف والمفهوم جيدًا.
ويتم ترتيب الإلكترونات حول النواة في الذرة، وتنقسم الإلكترونات إلى مجموعات ذات مستويات طاقة مختلفة.
في حالة المادة المعروفة بالبلازما، يمكن للإلكترونات أن تتعايش بحرية مع الأيونات.
فصل العلماء المتخصصون في مجال فيزياء الجسيمات الأولية، ووضعوا الإلكترونات في قائمة الفرميونات، ووصفت إحصائيات فيرمي ديراك سلوكهم.

النموذج الذري

تتكون معظم المادة من جزيئات، وطريقة فصل هذه الجزيئات عن بعضها بسيطة للغاية، وتتكون الجزيئات أيضًا من مجموعة من الذرات التي ترتبط ببعضها البعض بواسطة سلسلة من الروابط الكيميائية، وطريقة فصل الذرات من بعضها البعض أمر معقد إلى حد ما.
تتكون كل ذرة من مجموعة من الإلكترونات ونواة مرتبطة معًا بقوة كهربائية. لتقسيم القوة الكهربائية بين الإلكترونات والنواة، يجب أن تكتسب الإلكترونات كمية كبيرة من الطاقة حتى تتمكن من التحرر وترك مداراتها.
كل من الإلكترونات والنيوكليونات، تسمى البروتونات والنيوترونات، صغيرة جدًا جدًا، لكنها طويلة العمر.
وهذا يعني أن تحللها يستغرق وقتًا طويلاً نسبيًا، على عكس الجسيمات دون الذرية الأخرى، حيث إنها تتطلب طاقة عالية جدًا لإنتاجها، ولا يستغرق الأمر سوى وقت قصير لتتحلل إلى جسيمات أخرى أكثر استقرارًا.

الخصائص الرئيسية للذرة

هناك العديد من الخصائص والعوامل المهمة والضرورية لأي ذرة، وهذا بدوره هو الذي يحدد سلوك وخصائص وطريقة تفاعل كل ذرة، ومن أهم هذه العوامل والخصائص ما يلي:

العدد الذري

يعتبر العدد الذري من أهم خصائص الذرة، والعدد الذري لأي ذرة هو الذي يحمل عدد الشحنات الموجبة الموجودة داخل النواة، أي أن العدد الذري يمثل عدد البروتونات.
كما أنه يمثل عدد الإلكترونات في الذرة في حالتها المحايدة، ومثال على ذلك العدد الذري لذرة البوتاسيوم، وهو 19.
في حين أن العدد الذري للحديد هو 26، وبما أن عدد الإلكترونات يؤثر على مسار التفاعلات الكيميائية، فإن العدد الذري ضروري ومهم للغاية في التفاعلات الكيميائية.

الوزن الذري

يؤثر عدد النيوترونات في النواة على كتلة الذرة ولكنه لا يؤثر على خواصها الكيميائية، فمثلاً تحتوي ذرة الكربون التي تحتوي على 6 بروتونات على 6 نيوترونات أيضًا.
له نفس الخصائص الكيميائية لنظير الكربون، الذي يحتوي على 6 بروتونات و 8 نيوترونات.
لكن الفرق بينهما يكمن في عدد الكتل الذرية لكل ذرة، في حين أن العدد الكتلي لكل ذرة هو مجموع مجموع عدد كل من البروتونات والنيوترونات.

انظر أيضا: البحث عن مصادر الطاقة

استنتاج حول بنية الذرة وموقع كل جسيم فيها

تعد الذرة ومكوناتها من أهم الاكتشافات التي حدثت في العلم، وبفضل ذلك تمكن العلماء والباحثون من حل العديد من الأسئلة التي كانت في أذهانهم، ولا يزال العلماء يواصلون البحث عن نواة الذرة، والذرة ومكوناتها. تستخدم في عمل أشياء كثيرة وأغراض علمية.