تتكون نواة ذرة العنصر من

نواة الذرة هي المركز الكثيف للشحنة الموجبة في هيكل الذرة، تحتوي النواة على البروتونات والنيوترونات، وتلعب دورًا حاسمًا في تحديد خصائص العنصر، يتفاعل الإلكترونات المحيطة بالنواة، مما يجعل النواة عنصرًا أساسيًا في فهم الفيزياء الذرية والتركيب الكيميائي.

تتكون نواة ذرة العنصر من

تتكون المادة من مجموعة من العناصر، وكلٌ منها يحتوي على مجموعة من الذرات، لكن كل ذرة من بينها تحتوي على بعض المكونات الأخرى وهي:

أولًا: البروتون موجب الشحنة

هي المكون الرئيسي في الذرة، ولكنه يحتوي على مكونات أخرى هي: quarks ، وعددها هو ثلاثة، وترتب بحيث يكون هناك اثنان في الأعلى وواحد في الأسفل، والبروتونات في الواقع ليست ثابتة، حيث تتحرك في وضع ثابت، بل هي تنتقل بين المادة والطاقة طوال الوقت.

إضافة إلى أنها هي التي تحمل الإشارة الموجبة في الذرة، لهذا فإن عدد هذه البروتونات هي التي تحدد خصائص العنصر.

لا يفوتك أيضًا:  فيم تتشابه الذرات من الداخل

ثانيًا: الإلكترون سالب الشحنة

الإلكترونات لا يمكننا عمل فروع منها، لذا فإنها لا يمكن أن تنقسم مع حملها للشحنة الكهربية داخل الذرة، وحجمها هو أقل من البروتونات بـ 1,836 مرّة، ورغم هذا الحجم الضئيل جدًا، إلا أن الشحنة السالبة بها تتناسب بشكل طردي مع شحنة البروتونات الموجبة.

ثالثًا: النيترون متعادل الشحنة

هذه النيترونات هي التي تتشكل بسبب اندماج بروتون مع إلكترون، وتكون إشارتها الكهربية متعادلة، كما يجدر العلم أن هذا الاندماج يحتاج منك إلى طاقة كبيرة جدًا، ويرمز إليه بالحرف N.

ما هي الذرة؟

هي أصغر ما يوجد في أي جسم، والتي يكون حجمها أصغر بكثير من الحجم الذي نتوقعه عنها في خيالنا، إلا أنه يصعب كثيرًا قياس الواحدة منها.

هذا لأنها تكون متلاصقة جدًا جوار بعضها، ويمكن أن نقول إن نواة الذرة قطرها حوالي 1/100000 ، هذا يعني أنه لو كانت الذرة بمثابة ملعب لكرة القدم فإن النواة ستكون كما حبة البازلاء فيها.

تاريخ الذرة

وبعد التعرف على تتكون نواة ذرة العنصر من، تتكون نواة ذرة العنصر من العديد من المكونات، إلا أن هذه المكونات لم تكن معلومة لنا في آن واحد، بل تسلسلت الاكتشافات حتى توصل العلماء إلى التفسير الحالي، وكان هذا التاريخ كالتالي:

لا يفوتك أيضًا:  بحث عن الكيمياء والمادة

ما هو نموذج دالتون؟

استكمالاً لحديثنا حول تتكون نواة ذرة العنصر من، تعد نموذج دالتون هي النظرية التي تتحدث عن نواة ذرة العنصر الجزيئات، وقد أتت مختلفة عن كل ما سبقها من نظريات، ويمكن تلخيص هذه النظرية في النقاط التالية:

• الأشياء التي تتكون من الذرات حجمها بالغ الصغر.
• العنصر الواحد تتشابه ذراته معًا في الشكل والكتلة والحجم.
• اعتبرت النظرية أن الذرة هي شيءٌ لا يمكن تجزئته لشيء أصغر منه.
• ذرات العناصر حين تتحد معًا حتى لو كانت بقدر صغير جدًا فهي تكون مادة.
• عرفت الاتحاد الكيميائي أنه تغيير في توزيع الذرات.
• قال دالتون أن الذرة أن دائرية.

نموذج فارداي

تحدث كذلك عن الذرات، وتوصل إلى أنها تحوي إلكترونات، وتعرف إلى هذا من خلال بحثه في تحليل الأملاح، لكن فارداي رغم حجم الأبحاث التي قام بها إلا أنه لم يقم بوضع أي نموذج ذري.

نموذج طومسون

في عام 1896م بدأ جوزيف جون طومسون الكثير من الأبحاث التي جعل بها الأوساط العلمية تدهش من هول ما وصل إليه، فقد اكتشف من خلال أبحاثه على الكاثود أن جسيماته في الواقع تصغر الذرات كثيرًا .

وسماها بالإلكترونات، وفي عام 1897م تم اكتشاف من خلال القوانين التي توصل إليها أن المفهوم الذي كان سائدًا عن الذرة بأنه لا يمكنها الانقسام خاطئ.

كما أنه بين عامي 1903 – 1907 حاول تكييف نموذج الذرة المُقترح من قِبل اللورد كليفن، ثم توصل به إلى أن الذرة شحنتها موجبة، وأن الإلكترونات بشحنة سالبة، ووصفها بأنها تتجمع مثل الزبيب في عجينة ما.

نموذج رذرفورد

وفي سياق التعرف على تتكون نواة ذرة العنصر من أتى هذا النموذج بعد كل النماذج التي سبقته متوصل للكثير من الأمور عن الذرات، فهو قد أجرى الكثير من التجارب التي وضع بها نموذجه في عام 1911 ميلاديًا، ومن بين الأمور التي توصل لها:

فروض نيلز بور

أتى عقب راذرفورد معقبًا ومضيفًا في موضوع نواة ذرة العنصر، وكانت فروضه في عام 1913 ميلاديًا، وكان من بينها:

• أكد على فرضية راذرفورد أن الإلكترونات تسير في مدارات، إلا أنه أسماها مستويات الطاقة.
• قال إن كل مستوى من هذه المستويات محدد برقم من 1 وحتى 7، وأطلق عليها اسم الأعداد الكمية الرئيسية.
• ذكر أن الفراغ الذي يكون بين كل مستوى وآخر لا يمكن أن تسير به الإلكترونات، وهذا أكد على فكرة المجموعة الشمسية.
• الإلكترون إذا تحرك من مستواه فإنه يفقد الطاقة، لكن إذا بقي فيها فإن طاقته لا تتغير مطلقًا، وهذ الطاقة حين يتم فقدها فإنها تخرج على شعاع ضوئي أطلق عليه نيلز اسم طيف انبعاث.

النموذج الحديث للذرة

ذكر أن الذرة بها نواة تحوي البروتونات، بها هي كل كتلة الذرة، وأن حولها الكثير من الإلكترونات السالبة، والتي تسير بسرعة جدًا، ويطلق على تلك المجالات التي تسير فيها المجالات الإلكترونية.

لا يفوتك أيضًا:  شرح درس الجدول الدوري الحديث

المعادلة الموجية

ارفين شرودنجر هو الذي أسسها في عام 1962 ميلاديًا، وطبق هذه المعادلة على ذرة الهيدروجين، حيث بدّل مفهوم المدار الإلكتروني بمصطلح الأوربيتال، وكانت من بين النتائج التي خرج بها:

• الشكل الذي تسير به الأوربيتالات محدد ولا يمكن تغييره.
• الأوربيتال الواحد لا يتسع لأكثر من 2 إلكترون.
• الإلكترون الذي يكون موجودًا في أيٍ من الأوربيتالات له قيمة واحدة فقط.
• الأوربيتالات لا تكون ثابتة.
• الإلكترونات لا تحب شغل الكثير من مستويات الطاقة.

إن نواة ذرة العنصر معقدة جدًا، لقد قتلها العلماء بحثًا منذ قديم الأزل وحتى اليوم، ولا زالت الاكتشافات تتوالى يومًا بعد يوم.