يعرض لكم موقع إقرأ شرح درس الذرة ، و معنى الذرة ، و الذرة ومكوناتها ، و خصائص الذرة ، و شكل الذرة ، و تاريخ الذرة ، تعرف الذرة بأنها أصغر شيء يمكن الحصول عليه في المادة عند تجزيئها، وهي متعادلة الشحنة؛ وإذا تمّت تجزئة الذرة فإن أجزاءها ستمتلك شحنة كهربائية، والذرة أيضاً هي حجر الأساس في الكيمياء، وهي أصغر مكوّنٍ في المادة يمكن أن يظهِر خصائص كيميائيّة ، و في المقال التالي تعرفوا معنا على شرح درس الذرة .

شرح درس الذرة

شرح درس الذرة ، تتكون الذرة من نواة (بروتونات و نوترونات) تدور حولها إلكترونات في مدارات محددة.

شرح درس الذرة
شرح درس الذرة

رمز النواة :

  • نرمز للنوات ب _Z^AXZAX بحيث:
  • X: رمز العنصر الكيميائي
  • Z: عدد البروتونات (العدد الذري)
  • N: عدد النوترونات
  • A: العدد الكتلي و هو عدد البروتونات و النوتونات (النويات) A=Z+N

شحنة النواة :

  • q_x=Z\times q_pqx=Z×qp
  • q_xqx: شحنة النواة
  • Z: عدد البروتونات
  • q_pqp : شحنة بروتون واحد قيمتها 1.6\times 10^{-19}C1.6×10−19C

كتلة النواة (و الذرة) :

  • m_x=A\times m_pmx=A×mp
  • m_xmx : كتلة النواة
  • A: عدد النويات
  • m_pmp : كتلة بروتون واحد قيمتها 1.67\times 10^{-27} kg1.67×10−27kg

وحدة الكتلة الذرية (u.m.a)

  • 1u = 1.66\times10^{-27}Kg1u=1.66×10−27Kg

قد يهمك :

معنى الذرة

  • الذرة هي أصغر حجر بناءٍ أو أصغر جزء من العنصر الكيميائي يمكن الوصول إليه والذي يحتفظ بالخصائص الكيميائية لذلك العنصر. يرجع أصل الكلمة الإنجليزية (بالإنجليزية: Atom)‏ إلى الكلمة الإغريقية أتوموس، والتي تعني غير القابل للانقسام؛ إذ كان يعتقد أنه ليس ثمة ما هو أصغر من الذرة.
  • تتكون الذرة من سحابة من الشحنات السالبة (الإلكترونات) التي تدور حول نواة موجبة الشحنة صغيرة جدًا في المركز، وتتكون النواة من بروتونات موجبة الشحنة، ونيوترونات متعادلة، وتعدّ الذرة هي أصغر جزء من العنصر يمكن أن يتميز به عن بقية العناصر؛ إذ كلما غصنا أكثر في المادة لنلاقي البنى الأصغر لن يعود هناك فرق بين عنصر وآخر.
  • فمثلاً، لا فرق بين بروتون في ذرة حديد وبروتون آخر في ذرة يورانيوم مثلًا، أو ذرة أي عنصرٍ آخر و الذرة، بما تحمله من خصائص؛ عدد بروتوناتها، كتلتها، توزيعها الإلكتروني… تصنع الفروقات بين العناصر المختلفة، وبين الصور المختلفة للعنصر نفسه (المسماة بالنظائر)، وحتى بين كَون هذا العنصر قادرًا على خوض تفاعل كيميائي ما أم لا.

الذرة ومكوناتها

عندما يتم النظر بشكل أدق إلى الذرة نفسها فإنه يمكن أن يتم التعرف على مكوناتها حيث أنها تتكون من بروتونات موجبة الشحنة ونيوترونات متعادلة الشحنة وإلكترونات سالبة الشحنة وما يحدد عدد كل منها هو نوع العنصر. ويمكننا توضيح تعريف الذرة ومكوناتها من خلال الآتي :

  • البروتونات اكتشف رذرفورد وجود جسيمات مشحونة بشحنة موجبة داخل النّواة، وأسماها البروتونات : وهي مكونّة بدورها من ثلاثة جسيمات أوليّة تُسمى كواركات ، وتترتّب الكواركات المكوِّنة للبروتونات اثنان في الأعلى وواحد للأسفل، وللبروتون كتلة صغيرة تساوي 1.673×10-27 كيلوغرام.
  • النّواة النّوَاة هي الجزء المركزيّ للذرّة، والذي يُشكّل معظم كتلتها، اكتشف العالم الفيزيائي إرنست رذرفورد وجود النّواة عام 1911م، وتتكون النّواة من البروتونات، والنّيوترونات، وتتماسك مكونات النّواة بفضل قوى التّرابط النّووي .
  • الإلكترونات تعد الإلكترونات جسيمات مشحونة بشحنة سالبة وتنجذب كهربائياََ للبروتونات موجبة الشّحنة، اكتشف وجودها العالم البريطاني جوزيف جون طومسون في عام 1897م، تدور الإلكترونات وفقاً لنموذج وضعه العالم إروين شرودنجر في مدارات محددّة حول النّواة، وهي أصغر من البروتونات، والنّيوترونات بما يزيد عن 1800 مرة؛ إذ تساوي كتلتها 9.109×10-31. يمكن من خلال دراسة ترتيب الإلكترونات حول النّواة التنبؤ ببعض خصائص الذَّرّة الفيزيائيّة، مثل: درجة الاستقرار، ودرجة الغليان، والموصليّة.
  • النّيوترونات تعد النيوترونات : جسيمات متعادلة (غير مشحونة) توجد داخل النّواة افترض رذرفورد وجودها عام 1920م، واكتشف العالم تشادويك وجودها فعلياً عام 1932م، كتلة النّيوترونات أكبر قليلاً من كتلة البروتونات وتساوي 1.6749×10-27، وهي مكونّة أيضاََ من ثلاثة كواركات، ولكنّها ذات ترتيب مختلف، واحد في الأعلى واثنان في الأسفل.

خصائص الذرة

أهم الخصائص المتعلقة بأي ذرة ما يأتي :

  • القوة النووية للذرة: تمتاز جميع القوى الموجودة في النواة بأنها قوة تنافر وذلك لإن البروتونات المكونة لها تتنافر مع بعضها البعض بسبب شحنتها الموجبة، حيث أنه يوجد قوى تجاذب تنشأ بين البروتونات والنيوترونات، تكون هذه القوى أقوى من قوى تنافر البروتونات وبالتالي تحافظ على الترابط في نواة الذرة.
  • العدد الذري: أهم ما يميز الذرة هو عددها الذري، والذي يعرف بأنه عدد وحدات الشحنة الموجبة (البروتونات) في النواة حيث أن عدد البروتونات في النواة هو الذي يحدد الخصائص الكيميائية للذرة.
  • الكتالة الذرية: يؤثر عدد النيوترونات في النواة على كتلة الذرة ولكن ليس على خصائصها الكيميائية، وجميع العناصر الكيميائية لها العديد من الكتل الذرية، حيث تتكون كتلة الذرة من كتلة النواة بالإضافة إلى كتلة الإلكترونات، لذلك فإن وحدة الكتلة الذرية ليست بالضبط نفس كتلة البروتون أو النيوترون .

شكل الذرة

  • لا يمكن تحديد حجم الذرة بسهولة حيث أن المدارات الإلكترونية ليست ثابتة ويتغير حجمها بدوران الإلكترون فيها . ولكن بالنسبة للذرات التى تكون في شكل بللورات صلبة ، يمكن تحديد المسافة بين نواتين متجاورتين وبالتالى يمكن عمل حساب تقديري لحجم النواة . والذرات التى لا تشكل بللورات صلبة يتم استخدام تقنيات أخرى تتضمن حسابات تقديرية .
  • فمثلا حجم ذرة الهيدروجين تم حسابها تقريبيا على أنه 1.2× 10-10 م . بالمقارنة بحجم البروتون وهو الجسيم الوحيد في نواة ذرة الهيدروجين 0.87× 10-15 م . وعلى هذا فإن النسبة بين حجم ذرة الهيدروجين وحجم نواتها تقريبا 100,000 وتتغير أحجام ذرات العناصر المختلفة ، ويرجع ذلك لأن العناصر التى لها شحنات موجبة أكبر في نواتها تقوم بجذب اإلكترونات بقوة أكبر ناحية النواة .

تاريخ الذرة

عندما نتحدث عن اكتشاف الذرة، فنحن نفتح أرشيف ملىء بالتواريخ والعلماء فى رحلة الوصول للذرة، إذ كانت من بين الاكتشافات العلمية المهمة، ومحط انتباه العديد من العلماء منذ ما قبل التاريخ إلى العصر الحديث، وهنا نقدم لك المراحل العلمية التى مرت بها الذرة :

  • 450 قبل الميلاد الفلاسفة الإغريقيون ديموقراطس وليوسيبوس أول من اقترح أن المادة مصنوعة من الذرات ، 1661 اقترح الكيميائي الأيرلندي روبرت بويل، أن العناصر الكيميائية كانت أبسط أشكال المادة.
  • 1789 وضع الفرنسي أنطوان لافوازييه، المعروف باسم أبو الكيمياء الحديثة، قائمة بالعناصر الكيميائية التي عرفها على أنها مواد لا يمكن تفكيكها عبر تفاعل كيميائي، وكانت هذه نقطة انطلاق مهمة في الطريق إلى الجدول الدوري الكامل للذرة ، 1803 نشر العالم الإنجليزي جون دالتون النظرية الذرية للمادة، وأدرك أن كل عنصر كيميائي يتكون من ذرات.
  • 1815 اقترح الفيزيائى الإنجليزي وليام بروت، أن أوزان العناصر المختلفة هي مضاعفات بسيطة لوزن ذرة الهيدروجين، وهذا ليس صحيحًا تمامًا، ولكن كانت فكرة أخرى مهمة لفهم كيفية صنع الذرات ، 1869 بناءً على رؤى لافوازييه ودالتون وبراوت وغيرهم، وجد عالم كيميائي روسي يدعى ديميتري مينديلييف طريقة منطقية لتنظيم العناصر الكيميائية بهيكل أنيق يسمى الجدول الدوري.
  • 1896 اكتشف الفيزيائي الفرنسي هنري بيكريل النشاط الإشعاعي عن طريق الخطأ ، 1917 قام الفيزيائي الإنجليزي المولود في نيوزيلندا إرنست رذرفورد بتقسيم “الذرة”، فلقد أثبت أن الذرات مصنوعة من جزيئات أصغر، وانتهى إلى أن لديها نواة ثقيلة ذات شحنة موجبة ومنطقة خالية إلى حد كبير حولها.
  • 1919 اكتشف الفيزيائي البريطاني فرانسيس أستون عددًا كبيرًا من النظائر الذرية باستخدام القياس الطيفي الشامل ، 1938 حقق الفيزيائيان الألمان أوتو هان وفريتز شتراسمان، أول انشطار نووي أى تقسيم الذرات الثقيلة لصنع ذرات أخف.
  • 1945 أسقطت الولايات المتحدة قنابل ذرية على مدينتي هيروشيما وناجازاكي اليابانية ، أما فى الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي، فقد اكتشف علماء فيزياء الجسيمات كيف أن العديد من القوى الأساسية تمسك جزيئات صغيرة دون الذرية لتكوين ذرات، وأصبحت أفكارهم تدريجيًا معروفة باسم النموذج القياسي، ومع 2013، استخدم العلماء المجهر الكمومي لالتقاط الصور الأولى داخل ذرة الهيدروجين.