ما هي الذرة وما مكوناتها؟

إن كنت من أحد عشاق الكيمياء وتريد كشف المزيد من أسرار هذا الكون، فإن مقالنا سيمنحك فرصة للتعرف على أحد مكونات هذا الكون تابع القراءة وتعرف على ما هي الذرة ومكوناتها وحجمها وما أصل تسيمة الذرة كل هذه المعلومات القيمة ستجدها داخل هذا المقال في موقع مفاهيم.

للنشر

واتس اب شارك غرد شارك

جدول المحتويات

• ما هي الذرة وما مكوناتها؟
  • ما هي مكونات الذرة؟
• ما هو حجم الذرة؟
• خصائص الذرة
• أنواع الذرات
• الذرات في الكون
  • الذرة في الصناعة
  • الذرة في العلم
  • أصل تسمية الذرة
• تاريخ الذرة، من هم العلماء الذين اهتموا بدراسة الذرة؟
  • دالتون
  • رذرفورد
  • طومسون
  • فار اداي
• أهم الأسئلة التي يطرحها الآخرون
  • هل ذكرت الذرة في القرآن؟
  • كم عدد الذرات الموجودة في الكون؟
  • ما هي اصغر ذرة في الجدول الدوري؟
  • ماذا يوجد في نواة الذرة؟
  • أصغر جسيم في الذرة هو؟
  • أي جسيم دون ذري يقع خارج النواة؟
  • ما الفرق بين النواة والذرة؟

ما هي الذرة وما مكوناتها؟

• ​تعتبر الذرة جزء صغير من هذا الكون و هي لا ترى بالعين المجردة طبعا، وتعد وحدة بناء الكون حيث أن جميع المواد والعناصر تتكون من ذرات، وتتكون الذرة من سحابة من الشحنات السالبة و تدعى الإلكترونات وهي تدور حول نواة موجبة الشحنة دقيقة جدا في المركز.
• و هذه النواة تتكون من بروتونات موجبة الشحنة، و نيوترونات متعادلة, الذرة أصغر جزء من العنصر يمكن أن يتصف به عن باقي العناصر، إذ كلما أردنا الغوص أكثر في المادة لنجد البنى الأصغر لن يعود هناك فرق بين عنصر و غيره.
• فمثلا لا فرق بين بروتون في ذرة يورانيوم و بروتون في ذرة حديد، فالذرة بما تحمله من خصائص عدد الذرات، كتلتها، توزيعها الإلكتروني تصنع التباينات بين العناصر و الصور المختلفة للعنصر نفسه المسماة بالنظائر.
• مازال تركيب الذرة يشغل العلماء إلى يومنا هذا ما يدفعهم إلى محاولة اكتشاف المزيد عن الذرة, مما جعل فروعا جديد في العلم تظهر حاملة معها نظريات و مبادئ خاصة بها, بدءا بمبدأ عدم التأكد, ومرور بنظريات التوحيد الكبرى, انتهاء بنظرية الأوتار الفائقة.
• إن شكل الذرة تشبه شكل المجموعة الشمسية حيث تتركز مكونات الذرة النواة وتدور حولها الإلكترونات السالبة، والمسافات بين الإلكترونات والنواة تملاها الفراغات وكتلة النواة أكبر نسبيا من الإلكترونات رغم أن الذرة صغيرة نسبيا، ألا أن أكبر جزء فيها هي النواة.

ما هي مكونات الذرة؟

تتكون تركيب الذرة من سحابة من الإلكترونات التي تدور حول نواتها, و شحنة هذه الإلكترونات تكون سالبة, و تحتوي النواة أيضا على البروتونات وهي موجبة الشحنة, و النيترونات متعادلة الشحنة.

حجم الذرة صغير جدا وشحنتها موجبة, غير ان وزنها يعد ثقيل بالنسبة لباقي المكونات و تتألف النواة من جزأين هما :

• البروتونات و يعتبر هذا المكون الأساسي في الذرة, حيث تعطيها خواصها المتعلقة بها, ووزنها ثقيل.
• النيوترونات هذا المكون لا يحمل شحنة, و مكوناتها متعادلة, أما وزنها أعلى من وزن البروتون.

ما هو حجم الذرة؟

• حجم الذرة معقد ولا يمكن تحديده بسهولة، وذلك لأن المدارات الإلكترونية غير ثابتة و يتغير حجمها بدوران الإلكترون فيها. يمكن عمل حساب تقديري لحجم الذرة و ذلك بالنسبة للذرات التي تكون في شكل بلـّورات صلبة, إذ يمكن تحديد المسافة بين نواتين متجاورتين. أما بالنسبة للذرات التي لا تشكل بلورات صلبة يتم فيها استخدام عمل حسابي تقديري لحجم الذرة.
• تتغير أحجام ذرة العناصر المختلفة، وذلك راجع إلى أن العناصر التي تملك شحنات موجبة في نواتها تجذب إلكترونات بقوة كبيرة ناحية النواة.

خصائص الذرة

الذرة هي أصل جميع المواد الأساسية الموجودة في الطبيعة وهي مصنوعة من جزيئات صغيرة جدًا، ومن أهم الخصائص والسمات المميزة للذرة ما يلي:

• الذرات لا تتجزأ، ولا يمكن تكوينها أو تدميرها معمليا من خلال التفاعلات الكيميائية.
• ذرات عنصر معين متطابقة في الكتلة والخصائص الكيميائية.
• ذرات العناصر المختلفة تختلف في الكتلة والخواص الكيميائية.
• تتحد الذرات لتكون المركبات، والعدد النسبي للذرات المكونة للمركب ثابتة.
• العدد الذري: هو عدد وحدات الشحنة أي عدد البروتونات الموجبة في النواة.
• الكتلة الذرية : هو مجموع كتلة البروتونات والنيوترونات.
• الشحنة الكهربية: الذرة متعادلة كهربيا، ولكنها يمكن أن تكتسب إلكترونات وتصبح أيوناتها موجبة، أو تفقد إلكترونات وتصبح الأيونات سالبة.
• يوجد بعض الذرات المشعة، مثل اليورانيوم أو الراديوم، كذلك يمكن إنتاج ذرات مشعة معمليا.

أنواع الذرات

توجد العديد من الذرات المكونة للمواد في الكون، والجدير بالذكر أن هناك أكثر من 100 نوع من الذرات، تتمثل فيما يلي:

• 92 ذرة تتكون بشكل طبيعي دون وجود تداخلات كيميائية، والباقي يتم تحضيره معمليا في المختبرات عن طريق التفاعلات الكيميائية.
• ومن أهم أنواع الذرات الكربون والأكسجين والهيدروجين وغيرها من العناصر المكونة للجدول الدوري.
• والجدير بالذكر أن المواد التي تتكون من نوع واحد فقط من الذرات يطلق عليها العناصر.
• والعنصر الواحد جميع ذراته متشابهة.
• التنوع الكبير بين المواد يجعلنا نجد عدد ا نهائي من أنواع الذرات.
• كما أن العناصر تتحد معا مكونة المركبات التي تتكون من ذرات متحدة.

الذرات في الكون

عدد الذرات في الكون حسب نظرية التضخم الكوني يتراوح من 4×10⁷⁸ إلى 6×10⁷⁹ تقريبا. بصفة عامة بما أن الكون لا نهائي فإن عدد الذرات يمكن أن يكون أيضا لا نهائي. وهذا شيء لا يمكن أن يتنافى مع العدد الذي تم حسابه، ذلك لأن الكون الخاضع للدراسة يقع ضممن 14 مليار سنة ضوئية، ومن أهم استخدامات الذرة في الكون ما يلي:

الذرة في الصناعة

• للذرة دور مهم جدا في الصناعة، و يتضمن ذلك الصناعات الكيمائية, و الصناعات الفيزيائية, و الصناعات النووية, وأيضا علم المواد الصناعية.

الذرة في العلم

• كانت و مازالت الذرة محل أنظار العديد من العلماء, و قد كان للنظرية الذرية تأثير مهم على العديد من فروع العلم, كفروع الكيمياء, والفيزياء النووية و الطيف.

أصل تسمية الذرة

• يعود أصل كلمة الذرة إلى الكلمة الإغريقية أتوموس, والتي تعني غير قابل للانقسام.

تاريخ الذرة، من هم العلماء الذين اهتموا بدراسة الذرة؟

دالتون

تحتوي نظرية دالتون في الذرة على مجموعة من الافتراضات، وهي:

• الذرة عبارة عن مُكوِنة لجميع المواد, و أنها غير قابلة للتجزئة.
• ذرات نفس العنصر متماثلة في الشكل والحجم والكتلة، وتختلف عن ذرات العناصر الأخرى.
• التفاعل الكيميائي هو عبارة عن إعادة توزيع الذرات وترتيبها.
• الذرة متناهية الصغر وغير قابلة للانقسام.

رذرفورد

تتكون نظرية رذرفورد في الذرة على مجموعة من الافتراضات، وهي:

• شبه الذرة بالمجموعة الشمسية لها نواة مركزية يحوم حولها إلكترونات سالبة الشحنة وعلى مسافات شاسعة.
• دوران الإلكترونات حول النواة يكون في مدارات خاصة.
• معظم الذرة فراغ, وذلك لأن حجم النواة صغير بالنسبة لحجم الذرة.
• للذرة نوعان من الشحنة, شحنة موجبة للنواة وشحنات سالبة للإلكترونات.

طومسون

لقد توصل طومسون على ما يلي :

• الذرة عبارة عن كرة مصمتة من الشحنات الموجبة
• الذرة متعادلة كهربائيا
• الذرة تتخللها الإلكترونات السالبة

فار اداي

• لقد توصل فاراداي إلى أن الذرات تحتوي على جسيمات مكهربة تسمى إلكترونات, وقد قام بتجارب تحليل أملاح غير أنه لم يقم بوضع أي نموذج ذري.

أهم الأسئلة التي يطرحها الآخرون

هناك العديد من التساؤلات التي يبحث عنها الأفراد حول ما هي الذرة وما مكوناتها، وتشمل الآتي:

هل ذكرت الذرة في القرآن؟

• لقد ورد ذكر الذرة في القرآن الكريم، للدلالة على صغر الأعمال الصالحة أوالسيئة تحتسب عند الله، وذلك فيما يلي:

﴿فمنْ يعملْ مثقالَ ذرةٍ خيراً يرَهُ * ومنْ يعملْ مثقالَ ذرةٍ شراً يرَهُ﴾ [الزلزلةُ 7، 8]

كم عدد الذرات الموجودة في الكون؟

• إن عدد الذرات الموجودة في الكون في العناصر والمواد يتراوح من 4×10⁷⁸ إلى 6×10⁷⁹ تقريبا، هذا بالإضافة إلى وجود عدد لا نهائي يتزايد بتزايد المكونات الأساسية للكون.

ما هي اصغر ذرة في الجدول الدوري؟

• الجدير بالذكر أن أكبر ذرة في العناصر هي ذرة السيزيوم، بينما أصغر ذرة في العناصر هي ذرة الهليوم في الجدول الدوري.

ماذا يوجد في نواة الذرة؟

• يوجد في نواة الذرة البروتونات والنيوترونات ويحدث بينهم ارتبطا ينتج عنه التجاذب الكهربائي الذي ينتج عنه جذب البروتونات، بينما التنافر الكهربائي بينهما ينتج عنه طرد البروتونات.

أصغر جسيم في الذرة هو؟

• رغم أن الذرة صغيرة للغاية، وتتكون من البروتونات والنيوترونات، وأيضا الكواركات واللبتونات التي تعد من أصغر الجسيمات المكونة للذرة.

أي جسيم دون ذري يقع خارج النواة؟

• الجسيم الوحيد الذي يوجد خارج النواة هي الإلكترونات في مدارات حول النواة، بينما البروتونات والنيوترونات من الجسيمات التي توجد داخل النواة والمكونة لها.

ما الفرق بين النواة والذرة؟

• تعتبر النواة هي الجزء المركزي في الذرة وتتكون النواة من "البروتونات والنيوترونات" موجبة الشحنة، بينما الذرة تتكون من النواة (البروتونات والنيوترونات) والإلكترونات التي تدور حولها والذرة متعادلة كهربيا.