بحث عن تركيب الذرة وموقع كل جسيم فيها

دراسة تركيب الذرة وموقع كل جسيم من جسيماتها. مزيد من المعلومات حول الذرة وهيكلها، العديد من فروع العلم الجديد التي تجلب نظرياتها الخاصة.

مقدمة في بنية الذرة وموقع كل جسم من أجسامها

الذرة هي أصغر جزء من تكوين الأجسام. الذرات هي المكونات الرئيسية 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 في الكيمياء

ما هي الذرة؟

تُعرَّف الذرة على أنها شيء لا نهائي ويعتبر أصغر شيء يمكن أن تصل إليه المادة عندما تتحلل، والذرة ليست موجبة الشحنة ولا سالبة الشحنة، ولكنها تحمل شحنة متعادلة.
في حالة قسمة الذرة، كل جزء من الذرة له شحنة كهربائية مختلفة، والذرة هي أيضًا حجر الزاوية في الكيمياء، وتمثل أصغر جزء من مادة يمكن التعرف على خواصها الكيميائية.
لكل عنصر مجموعة من الخصائص الفيزيائية التي تميزه عن العناصر الأخرى، لأن كل عنصر يتميز بكتلته الذرية.

مكونات الذرة

في حالة الفحص الدقيق للذرة نفسها، يمكننا تحديد مكونات الذرة، وهي مجموعة من البروتونات موجبة الشحنة، وعدد من النيوترونات بشحنة متعادلة، بالإضافة إلى عدد من الإلكترونات سالبة الشحنة، ونوع العنصر يحدد عدد كل منهم.
بشكل عام، فإن معظم ما يُرى في جسم الذرة هو فراغ توجد فيه سحب من الإلكترونات تحيط بمنطقة صغيرة مقارنة بالحجم الكامل للذرة.
يُعرف هذا الفضاء بالنواة، والتي تشمل بدورها البروتونات والنيوترونات، وبالتالي فإن النواة داخل الذرة لها شحنة موجبة.
وتجدر الإشارة إلى أن كتلة الإلكترون أقل من كتلة النواة، لأن الإلكترون أخف جسيم في الطبيعة، ولأن النواة لها شحنة موجبة، والإلكترونات التي تدور حولها سالبة. دفع.
وهذا يدل على وجود قوة كهربائية متبادلة بين النواة والإلكترونات، لأن هذه القوة تجذب الإلكترونات في اتجاه النواة، والمكونات التي تتكون منها الذرة هي كالتالي:

البروتون

البروتون هو أحد الجسيمات دون الذرية، بشحنة موجبة تساوي الشحنة السالبة للإلكترون، وتبلغ كتلة البروتون حوالي 1.67262 × 10-27 كجم، أي ما يقرب من 1836 ضعف كتلة الإلكترون.
عدد البروتونات هو أيضًا الرقم الذي يمكن من خلاله تحديد العدد الذري لكل عنصر، لأن العدد الذري هو نفسه عدد البروتونات في نواة كل عنصر.
من خلال عدد البروتونات أو العدد الذري الذي يتم تحديد ترتيب كل عنصر في الجدول الدوري، ونشأ اعتقاد وظل موجودًا حتى الفترة الطويلة والمتأخرة من القرن العشرين.
كان هذا الاعتقاد يقول إن البروتون جسيم أولي، أي أنه جسيم فارغ من الداخل لا يحتوي على أي شيء، ولأنه لا يمكن تقسيمه وتقسيمه.
يبحث العلماء المتخصصون في مجال فيزياء الجسيمات الأولية عن هوية وتكوين البروتون ويكشفون عنها، ويتم تصنيف البروتونات ووضعها بين الباريونات.
ما هو معروف عن الباريونات هو أنها جسيمات تتكون أساسًا من ثلاثة جسيمات أولية تعرف بالكواركات.

النيوترونات

النيوترون هو أيضًا أحد الجسيمات دون الذرية الموجودة داخل نواة كل عنصر في الجدول الدوري، باستثناء عنصر واحد لا تحتوي نواته على نيوترونات، وهو عنصر الهيدروجين الطبيعي، حيث تحتوي نواة العنصر الطبيعي الهيدروجين على عنصر واحد فقط بروتون.
النيوترون هو المادة الموجودة داخل نواة الذرة ولا تحتوي على شحنة كهربائية. تبلغ كتلة النيوترون حوالي 1.67493 × 10-27 كجم، ويظهر أن النيوترون أثقل من البروتون بنسبة صغيرة، والكتلة من النيوترون ضعف كتلة الإلكترون بحوالي 1839 مرة.
تُعرَّف البروتونات والنيوترونات بأنها نيوكليونات، نظرًا لوجودها وبقائها في الفضاء الضيق والكثيف، والذي يمثل حوالي 99.9٪ من الكتلة الكلية للذرة، والمعروفة بالنواة.
مثل البروتون، يُعتقد أن النيوترون، مثل البروتون، هو نفسه، وهذا الاعتقاد يوضح أن النيوترون هو أحد الجسيمات الأولية.
ظل هذا الاعتقاد قائماً حتى انقلبه العلماء المتخصصون في مجال فيزياء الجسيمات في نهاية القرن الماضي، والنيوترونات، مثل البروتونات، هي واحدة من مجموعة الباريونات التي تضم ثلاثة كواركات.
وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن المادة تعمل على الحفاظ على النواة، حتى لو لم يكن بداخلها جزيئات ذات شحنة سالبة.
بدلاً من ذلك، لا يوجد سوى جسيمات فيها تحمل شحنة موجبة وشحنة متعادلة، وهذه المادة هي القوة النووية التي تتمتع بمستوى عالٍ من القوة، لأنها تتجاوز وتتجاوز القوة الناتجة عن تنافر البروتونات الموجبة. . يشحن كل منهما الآخر، ويعمل على الحفاظ على وحدة النواة وقوتها.

انظر أيضًا: البحث في المادة وخصائصها

الكترونيا

الإلكترونات هي إحدى الجسيمات دون الذرية، والإلكترونات هي الشحنة السالبة الرئيسية للذرة، وتعتبر أيضًا أحد الجسيمات الأولية.
لا توجد مكونات داخل الإلكترونات، وبالتالي لا يمكن تقسيم الإلكترونات وتقسيمها، ومن المعروف أن الإلكترونات هي أخف المكونات الموجودة داخل الذرة.
تبلغ كتلة الإلكترون حوالي 9.10938356 × 10-31 كجم، ولا تؤخذ هذه الكتلة في الاعتبار عند حساب الكتلة الكلية للذرة، نظرًا لصغر حجمها.
تم اكتشاف الإلكترونات من قبل العالم طومسون، بالصدفة عندما اكتشف ودرس أشعة الكاثود، لكن هذا الاكتشاف المذهل كان له مساعدة كبيرة ومساهمة في التركيب الذري المعروف والمفهوم إلى حد كبير.
ويكون موقع الإلكترونات حول نواة الذرة، وتنقسم الإلكترونات إلى مجموعة من مستويات الطاقة المختلفة.
في حالة وجود مادة تعرف بالبلازما، يمكن أن توجد الإلكترونات بحرية مع الأيونات.
في قسم العلماء المتخصصين في مجال فيزياء الجسيمات الأولية، وضعوا الإلكترونات في قائمة الفرميونات، ووصفت إحصائيات فيرمي ديراك سلوكها.

النموذج الذري

تتكون معظم المواد من جزيئات، وطريقة فصل هذه الجزيئات عن بعضها سهلة نسبيًا، وتتكون الجزيئات أيضًا من مجموعة ذرات مرتبطة ببعضها البعض بواسطة عدد من الروابط الكيميائية، وطريقة فصل الذرات عن بعضها الآخر صعب للغاية.
تتكون كل ذرة من مجموعة من الإلكترونات ونواة يتم تجميعها معًا بواسطة قوة كهربائية. لفصل القوة الكهربائية بين الإلكترونات والنواة، يجب أن تحتوي الإلكترونات على كمية كبيرة من الطاقة، حتى تتمكن من الهروب والخروج من المدارات.
الإلكترونات والنيوكليونات، تسمى البروتونات والنيوترونات، صغيرة جدًا، لكنها طويلة العمر.
بعبارة أخرى، يستغرق الأمر وقتًا طويلاً نسبيًا للتحلل، على عكس الجسيمات دون الذرية الأخرى، لأنه يتطلب الكثير من الطاقة للحصول عليه، ولا يستغرق الأمر سوى وقت قصير لتتحلل إلى جسيمات أخرى أقوى.

الخصائص الرئيسية للذرة

هناك العديد من الخصائص والأشياء المهمة والضرورية لأي ذرة، وهي بدورها ما يحدد طبيعة وخصائص وطرق تفاعل كل ذرة، ومن أهم هذه الأشياء والخصائص ما يلي:

العدد الذري

يعتبر العدد الذري من أهم الخصائص الذرية، والعدد الذري لأي ذرة هو الذي يحمل عدد الشحنات الموجبة الموجودة داخل النواة، أي أن العدد الذري الذي يمثله يمثل عدد البروتونات.
كما أنه يمثل عدد الإلكترونات في الذرة في الحالة المحايدة، ومثال على ذلك هو العدد الذري لذرة البوتاسيوم وهو 19.
في حين أن العدد الذري للحديد هو 26، ولأن عدد الإلكترونات له تأثير على مسار التفاعلات الكيميائية، فإن العدد الذري ضروري ومهم للغاية عند التعامل مع التفاعلات الكيميائية.

الكتلة الذرية

يؤثر عدد النيوترونات في النواة على كتلة الذرة، ولكن ليس له تأثير على خصائصها الكيميائية، على سبيل المثال، ذرة الكربون، التي تحتوي على 6 بروتونات وتحتوي أيضًا على 6 نيوترونات.
له نفس الخصائص الكيميائية مثل الكربون النظير، مع 6 بروتونات و 8 نيوترونات.
لكن يمكن ملاحظة الاختلاف بينهما في عدد الكتل الذرية لكل منهما، في حين أن العدد الكتلي لكل ذرة هو مجموع عدد عدد كل من البروتونات والنيوترونات.

انظر أيضا: البحث عن مصادر الطاقة

استنتاج حول بنية الذرة وموقع كل جسيم فيها

تعتبر الذرة ومكوناتها من أهم الاكتشافات التي حدثت في العلم، ومن خلال هذا تمكن العلماء والباحثون من حل العديد من الأسئلة التي تدور في أذهانهم، ويستمر العلماء في التعرف على نواة الذرة، و تستخدم الذرة ومكوناتها في عمل أشياء كثيرة وأدوات علمية.