اشرح مستويات طاقة الذرة وخصائصها. إن خواص الذرة كثيرة ومتنوعة، ومن أهم هذه الخصائص مستوى طاقتها. ترتبط هذه المستويات بعدد الإلكترونات.
خاصة إلكترونات التكافؤ التي تحدد سلوك وخصائص الذرات وكذلك التفاعلات التي تحدث بين مستويات الطاقة للمستويات الأخرى، ومن خلال هذه المقالة سنناقش شرح مستويات طاقة الذرة وخصائصها.
ما هي الذرة
- الذرات هي الوحدة الأساسية للمادة بالإضافة إلى الهيكل المحدد للعناصر.
- لكن إذا عرفنا الذرة، فهي كلمة يونانية تعني مادة غير قابلة للتجزئة، كما في العصور القديمة أعتقد أن الذرات هي أصغر الأشياء في الكون ولا يمكن تقسيمها.
- ولكن من المعروف الآن أن الذرات تتكون من ثلاث جسيمات ذات أحجام مختلفة، تتحد هذه الجسيمات وتندمج لتشكل النواة.
انظر أيضًا: البحث عن الإلكترونات في الذرات وكيفية توزيعها جاهزة للطباعة
ما هي مكونات الذرة؟
توجد عدة مكونات للذرة، فإذا تحدثنا عن مكونات الذرة، نرى أنها تتكون من نواة موجبة الشحنة من البروتونات والنيوترونات، وهي مجموعة من الإلكترونات سالبة الشحنة، وتقوم بتوزيع الطاقة. المستوى داخل الذرة. فيما يلي مكونات الذرة وهي كالتالي:
البروتون
- وهو من أهم مكونات الذرة، لأنه جسم صغير بدون شحنة موجبة.
- يمكن أن يكون هذا مساويًا لمقدار شحنة كل إلكترون.
- إنه جسيم غير ذري قام العلماء بقياس كتلة البروتون ووجدوا أن كتلة البروتون هي 1.67262 × 10-27 كجم.
- لذلك، تُحسب كتلة البروتون، والتي تساوي 1836 ضعف الكتلة الموجودة في كل إلكترون
- يحدد عدد البروتينات في الذرة العدد الذري لكل عنصر كيميائي موجود في الطبيعة.
- يمكن ملاحظة ذلك في ترتيب العناصر وفقًا للعدد الذري في الجدول الدوري الموجود في الكيمياء.
- يصف الكيميائيون البروتون بأنه جسم مكون من ثلاث جسيمات أولية تعرف بالكواركات.
النيوترونات
- إنه جسيم غير ذري موجود في جميع العناصر الكيميائية وله العديد من الخصائص.
- تظهر جميع النيوترونات في العناصر الطبيعية في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية.
- باستثناء الهيدروجين، حيث اكتشف العلماء أنه لا يحتوي على نيوترونات على الإطلاق.
- ليس للنيوترونات شحنة كهربائية، وإذا تحدثنا عن كتلتها، فإنها تساوي 1839 ضعف كتلة الإلكترون.
- يمكن حصر النيوترونات في مساحة النواة، لأن النيوترونات تشكل 99.9٪ من كتلة الذرة.
- لكن العلماء أجروا تجارب وأبحاثًا ووجدوا أن هذه الكتلة تشمل النيوترونات والبروتونات الموجودة داخل الذرة في فضاء النواة.
- تحافظ النيوترونات على وحدة نواة الذرة، على الرغم من أن لها شحنة كهربائية سالبة ومحايدة وإيجابية، بالإضافة إلى توليد قدر كبير من الطاقة نتيجة لتفتيت النيوترونات.
الكترونيا
- وهي جسيمات سالبة الشحنة وهي أخف مكونات الذرة.
- اكتشف مكتشف “Tensen” التركيب الذري حول الإلكترونات، ووجد أنه عند إزالة هذه الإلكترونات من المدار الذي تدور فيه، فإنها تخلق أيونية في أكبر نواة داخل الذرة.
- الأمر الذي أدى إلى ظهور مادة البلازما التي وجدت نتيجة وجود الإلكترونات بجانب الأيونات.
- وقد ساعد ذلك في دخول العديد من الصناعات المختلفة المتعلقة بهذه المادة.
قد تكون مهتمًا بـ: أصغر جزء من الطاقة الضوئية موجود بشكل مستقل
النموذج الذري
- هذه جزيئات يمكن فصلها عن بعضها لأن هذه الجزيئات تتكون من ذرات متصلة ببعضها البعض بواسطة روابط توصف بأنها لها خصائص كيميائية.
- لكن عملية الفصل هذه صعبة للغاية بسبب وجود قوى كهربائية تم الحصول عليها نتيجة لهذا الاتصال.
- لكن البروتونات والإلكترونات، إذا لزم الأمر، وإزالتها يتطلب الكثير من الطاقة.
- ساعد في الحصول على هذه البروتونات والإلكترونات داخل الذرة.
- فيما يتعلق بالخصائص المهمة لهذه الذرات بشكل عام فهي تتميز بوجود العدد الذري والكتلة الذرية حيث توجد بعض الخصائص التي لا تؤثر على خواصها الكيميائية.
- بالإضافة إلى عدد الكتل التي يتم حسابها بجمع عدد البروتونات والنيوترونات معًا.
اخترنا لكم: شرح الجدول الدوري للعناصر وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات والعلاقة بينهم
ممتلكات الذرة
توجد بعض خواص الذرة وهي كالتالي:
- يستخدم الفيزيائيون أكثر من صورة واحدة لشرح خصائص الذرة لأن الإلكترونات في الذرة في بعض الأحيان تتحرك.
- مثل الجسيمات التي تدور حول النواة، وفي بعض الأحيان تتصرف هذه الإلكترونات، على سبيل المثال، في مدارات ثابتة حول النواة.
- من هنا، يتم تحديد خصائصه الكيميائية من خلال الأحداث في مداراته المختلفة.
- تتكون كل ذرة من مجموعة من الجزيئات الصغيرة والإلكترونات والنواة.
- هذه الجسيمات مشحونة كهربائيًا، والقوة الكهربائية المشحونة مسؤولة عن استقرار الذرة.
- من أجل فصل الجسيمات، يلزم زيادة الطاقة، والتي تختلف باختلاف عمر مستوى طاقة الذرة.
مستويات طاقة الذرة
- مستويات الطاقة هي مسافات ثابتة تقاس من نواة الذرة إلى مكان وجود الإلكترونات.
- وهذا يعني درجات السلم ولكن ليس بين الدرجات، مثل الإلكترونات.
- توجد في مستويات الطاقة ولا توجد في الفراغ بين مستويات الطاقة وبعضها البعض.
- تحتوي الذرة على أربعة مستويات للطاقة لأنها تحتوي على عدد أكبر من الإلكترونات في المستوى الأول.
- مستوى الطاقة الأول له قيمة صغيرة.
- كلما ابتعدت الإلكترونات عن النواة، زادت الطاقة التي تحصل عليها من هذه الإلكترونات.
- يمكن أن تنتقل الإلكترونات من مستوى طاقة أعلى إلى مستوى أقل.
تابعونا: تدريب هيئة الطاقة الجديدة والمتجددة
مستويات الطاقة والمدارات
- إذا تحدثنا عن أصغر الذرات الموجودة في الجدول الدوري، فستجد ذرة الهيدروجين.
- له إلكترون، وهذا الإلكترون يدور حول النواة في مستوى الطاقة الأول.
- ثم يأتي مستوى الطاقة مع المزيد من الإلكترونات وتوزع في مستويات طاقة مختلفة.
- ثم توضع الإلكترونات في أدنى مستوى للطاقة، وعندما يمتلئ المستوى، توضع الإلكترونات المتبقية في المستوى التالي حتى يتم ملؤها.
- إذا تحدثنا عن المستوى الأول، فهو يحتوي على إلكترونين فقط.
- ثم يليه مستوى الطاقة الثاني الذي يحتوي على 8 إلكترونات كحد أقصى، ثم يأتي مستوى الطاقة الثالث ويحتوي على 18 إلكترونًا.
- يعتمد الحد الأقصى للإلكترونات على عدد المدارات في مستوى طاقة معين.
- لأن المدار الذي يمثل مقدارًا معينًا من الفضاء موجود داخل الذرة.
- يحتوي مستوى الطاقة الأول على مدار واحد فقط، لذا فهو يحتوي على إلكترونين فقط.
- ثم يتكون مستوى الطاقة الثاني من أربع مدارات بحيث يحتوي على 8 إلكترونات.
المستوى الخارجي
- يحتوي المستوى الخارجي للذرة على مجموعة من الإلكترونات وتسمى إلكترونات التكافؤ، وهذا له أهمية كبيرة ومحددة لأن العديد من خصائص الذرة يتم تحديدها.
- تكون الذرة مستقرة عندما يحتوي مستوى الطاقة الخارجي على معظم الإلكترونات.
- كما لو كان الهيليوم يحتوي على إلكترونين فقط ولكن كلاهما في مستوى الطاقة الأول.
- هذا يعني أن مستوى طاقة الهليوم معزول بسبب انتشار إلكترونين فقط، مما يجعل ذرة الهيليوم مستقرة.
- لذلك لا يمكن لذرات الهليوم أن تتفاعل مع ذرات أخرى لأن مستوى الطاقة الخارجي مكتمل بالإلكترونات.
في نهاية هذا المقال تعلمنا شرح مستويات طاقة الذرة وخصائصها ومستويات الطاقة حيث توجد مجموعة من الإلكترونات لكل مستوى على حدة.