ما هو مركز الذره

يوجد في هذا الكون الضخم العديد من الأشياء والمواد التي قد لا نراها بالعين المجردة، يتم اكتشافها فقط باستخدام الأجهزة المجهرية الحديثة والتجارب الفيزيائية والكيميائية، وغالبًا ما نسمع عن عناصر الجدول الدوري، والتي تعتمد على الذرات أسئلة كثيرة حول مكونات وخصائص الذرة ما هو مركز الذرة لذلك نقدم لكم الاجابة عبر الموقع بالتفصيل.

ما هو مركز الذرة

نظرًا لأن العديد من العلوم الكيميائية والفيزيائية تشمل المجال الذري، فإن الحاجة إلى معرفة مركزية لأصغر بنية في المواد والمكون الأساسي للذرة تزداد بالنسبة للكثيرين.

مركز الذرة هو النواة. النواة هي المكون الرئيسي للذرة التي تحتوي على جميع الخصائص الذرية مثل الشحنة والكتلة.
كما أنه يحتوي على مجموعة من جسيمات الذرة مثل البروتونات التي تحمل شحنة موجبة، والنيوترونات التي تحمل شحنة متعادلة.
يختلف عدد الجسيمات في النواة باختلاف نوع الذرة ؛ حيث تختلف الذرات حسب الخصائص المتوفرة فيها.
يتم الجمع بين نسبة الكتلة الذرية في النواة، لذلك عندما يتم جمع معدل البروتونات والنيوترونات بشحنات موجبة ومحايدة مختلفة، ستكون الذرة موجبة الشحنة.
بينما، إذا كان معدل البروتونات التي تحمل شحنة كهربائية موجبة متساويًا، وتحمل الإلكترونات شحنة كهربائية سالبة، فإن النتيجة الصافية للنواة تكون متعادلة.
بالإضافة إلى ذلك، يشتمل مركز الذرة والنواة على طاقة الربط، والتي تجذب المكونات إليها حتى يكتمل ترابطها أو يتغير وفقًا لنوع الذرة.
لا يتعدى تأثير التجاذب بين الجسيمات حدود النواة.
يسمى فرع العلم الذي يشمل جميع جوانب الذرة ونواتها بالفيزياء الذرية.

معنى الذرة

اكتشف العلماء أن الذرة تحتوي على جسيمات أصغر من النواة، لذلك يُعطى مصطلح الذرة في العلم لأصغر العناصر والمواد الكيميائية، حيث يكون جزيء المادة أكبر من الذرة.

الذرة هي أصغر جزء من المادة.
في المعجم اللغوي، يأتي مصطلح الذرة من ذر، مما يعني حبة أو رش.
الذرة جزيء ناعم جدًا، أصغر من حبة الشعير، أي ما يعادل جزءًا واحدًا من 24832 حبة.
يأتي مصطلح الذرة أيضًا من الكلمة اليونانية atomos، مما يعني أن الجزيء لا ينقسم إلى أكثر مما هو عليه.

أهم مكونات الذرة

بعد تحديد المكون الرئيسي في الذرة وهو النواة يجب معرفة المكونات المهمة الأخرى والتي اكتشفها العالمان رذرفورد وطومسون من خلال تجاربهما وهي كالتالي

النيوترونات

النيوترون هو جسيم ذو شحنة متعادلة أو بدون شحنة، ويوجد في جميع عناصر الجدول الدوري باستثناء الهيدروجين.
مكتشف النيوترونات هو العالم راذرفورد من خلال تجاربه التي أجريت عام 1920 م، وتم التعرف على كتلتها وهي حوالي 1.6749 × 10-27.
الكوارك هو أحد مكونات الذرة ونواتها. إنها واحدة من الجسيمات الأولية غير القابلة للتجزئة. وهي مرتبطة ببعضها البعض بما يسمى الغلوونات، والنيوترون يحتوي على ثلاثة منها ؛ يمتلك كواركان ثلث الشحنة السالبة، بينما يحمل الكوارك الثالث ثلثي الشحنة السالبة أيضًا، لذا فإن النيوترون متعادل.

البروتونات

يختلف كل مكون من مكونات الذرة عن المكونات الأخرى في شحنته وخصائصه. البروتون هو جزيء موجب الشحنة.
كتلة البروتون أقل من كتلة النيوترون، لذلك نجد أن كتلة البروتون مقارنةً بالنيوترون هي 0.9986.
في الجدول الدوري، يتم تصنيف العناصر وفقًا للعدد الذري، وهو عدد البروتونات في نواة الذرة.
اكتشفه العالم رذرفورد الذي أجرى تجربة رقائق الذهب ؛ حيث قام بتسليط أشعة ألفا على رقاقة ذهبية، لاحظ العالم أن بعض الجسيمات المشعة تمكنت من المرور عبرها، بينما لم يتمكن بعضها من المرور والانحراف عن مسارها.
لذلك، تشير تجربة رذرفورد إلى وجود جسيمات تحمل شحنات مختلفة، بعضها مشابه لشحنة جسيمات ألفا، وخلص إلى أن غالبية المساحة داخل حدود الذرة هي فراغ.
يحتوي بروتون واحد على ثلاثة أجزاء من كوارك. ثلثا الشحنة موجبة، وثلث الشحنة سالبة.

الإلكترونات

اكتشف الفيزيائي الإيطالي طومسون الإلكترونات.
الإلكترون هو أقل الجسيمات كتلة مقارنة بالنيوترون والبروتون، وتبلغ كتلته حوالي 1.109 × 10-31.
كتلة الإلكترون أقل من كتلة الجسيمات الأخرى بألف وثمانمائة مرة.
تنتقل الإلكترونات في مدارات حول نواة الذرة، فهي تشبه السحابة المحيطة بها، وتعتمد هذه المدارات الإلكترونية على قوة الجذب بين الشحنة السالبة في الإلكترون الخارجي، والشحنة الموجبة في البروتون داخل نواة الذرة. الذرة.
تختلف أشكال المدارات الإلكترونية باختلاف المسافة بينها وبين النواة. المدارات القريبة دائرية الشكل، بينما شكل المدارات البعيدة معقد ومتداخل.
طرح العالم إروين شرودنغر نموذج السحابة الإلكترونية ؛ حيث يتم توزيع الإلكترونات بشرح طريقة معينة من قبل الفيزيائيين، ومن خلالها يمكن التعرف بسهولة على الخصائص الذرية، مما يسمح بإمكانية التنبؤ بالتفاعلات المختلفة، مثل الغليان، والتوصيل الكهربائي، واستقرار الذرة.

جسيمات ألفا وبيتا

تصنف هذه الجسيمات في المستوى الثانوي للمكونات الذرية، وقد تم تخصيص رموز ووظائف لها، وهي على النحو التالي

تنبعث كل من جسيمات ألفا وجسيمات بيتا من خلال عملية الاضمحلال الإشعاعي.
يُشار إلى جسيمات ألفا بالحرف A الصغير، وهو “α”، بينما يُشار إلى جسيمات بيتا بالحرف B الصغير، وهو “β”.
تشير جسيمات ألفا إلى نواة عنصر الهيليوم المكونة من 2 بروتونات و 2 نيوترون، بينما تعبر جسيمات بيتا عن البوزيترونات أو العناصر كجسيمات إلكترونية حرة.
تحمل جسيمات بيتا نفس كتلة الإلكترونات ذات الشحنات المختلفة، وهي سريعة جدًا وتحمل قدرًا كبيرًا من الطاقة بحيث يمكنها اختراق الأجسام أكثر من جسيمات ألفا.
نظرًا لأن جسيمات بيتا تتمتع بهذه الخصائص العالية، فإنها تشكل خطرًا على الكائنات الحية، على الرغم من استخدامها في العلاج الإشعاعي للسرطان.
بينما جزيئات ألفا لا تشكل خطرا على الكائن الحي إلا إذا انبعثت من داخل جسمه، وسوف تستخدم في المجال الطبي مثل جهاز تنظيم ضربات القلب الاصطناعي.
تأتي جسيمات ألفا من العناصر المشعة التي لها نواة كبيرة، وتنتج عن طريق تفاعلات كيميائية تحول العنصر غير المستقر إلى عنصر أكثر استقرارًا.

أنواع الذرات

يتم تصنيف أنواع الذرات بناءً على خصائص مركزها الرئيسي والنواة والجسيمات التي تنجذب إليها. تتميز الذرات التي تتميز بالتوازن والاستقرار بأنها ذرات دائمة، بينما الذرات غير المستقرة هي عناصر مشعة. الأنواع هي كما يلي

الذرة المستقرة هي التي تكون فيها البروتونات والنيوترونات والإلكترونات في حالة توازن، لكن قواها الخارجية لا تقع ضمن نتيجة توازنها.
الذرات المشعة هي ذرات غير مشعة تزداد فيها أعداد الجسيمات النيوترونية، والذرة المشعة لا تتميز بالثبات، أما إذا انبعثت منها الجسيمات فإنها تتحول إلى ذرة مستقرة.
الجسيمات المضادة تحتوي جسيمات الذرة على جسيمات وأزواج مضادة أخرى، ويحمل كل جسم مضاد شحنة كهربائية مقابل الجسيم الذري المقابل له.
النظائر النظير هو عنصر كيميائي يحتوي على معدلات مختلفة من الجسيمات النيوترونية، وإذا زاد عدد النيوترونات، فإنه يصبح مشعًا. من أمثلة النظائر الهيدروجين (H) والكلور (Cl) والحديد (Fe).
الأيونات هي الذرات التي اكتسبت إلكترونات وأصبحت أكثر من معدلها الطبيعي أو فقدت أيوناتها، فتقل عدد أيوناتها وتغيرت خصائصها، وبالتالي لها دور كبير في أي تفاعل كيميائي.

بهذا تمت الإجابة على سؤال ماهية مركز الذرة وخصائصها وأنواعها والظواهر التي تحدث فيها، ونأمل أن تحصل على الفائدة المرجوة.