
نظرة فاحصة على الذرة

قم بالترقية للحصول على المزيد من المحتوى
صحيح أم خطأ؟ تتكون الغازات والسوائل والمواد الصلبة من الذرات.
هذا البالون مليء بغاز يجعله يطفو - الهيليوم. لكن ما هو الهيليوم؟ مما يتكون؟ يتكون غاز الهيليوم من جزيئات صغيرة - ذرات الهيليوم. الذرات هي لبنات البناء التي يتكون منها العالم. تشكل الغازات والسوائل والمواد الصلبة - كل شيء في العالم! الذرات نفسها تتكون من أجزاء مختلفة أيضًا! غالبًا ما يتم تصوير الذرات على أنها نماذج تشبه الأنظمة الشمسية الصغيرة، مع وجود نواة في المركز والإلكترونات التي تدور حولها. دعونا نلقي نظرة فاحصة على النواة أولاً. تتكون النواة من نوعين مختلفين من الجسيمات - البروتونات والنيوترونات. البروتونات والنيوترونات لها كتلة مماثلة، لكن البروتونات لها شحنة كهربائية موجبة، بينما النيوترونات ليس لها شحنة على الإطلاق. يحدد عدد البروتونات العنصر الذي تكونه الذرة. فمثلا، كل ذرات الهيليوم لها بروتونان في نواتها - هكذا نعرف أنها ذرات هيليوم. ذرات لها نفس عدد البروتونات في النواة تشكل نفس العنصر. يمكن أن يوجد في أي مكان من واحد إلى 118 بروتونًا في النواة، لذلك هناك 118 عنصرًا مختلفًا. عدد النيوترونات في نواة ذرات عنصر يمكن أن تختلف. خذ هاتين الذرتين مع بروتونين. كلاهما ذرات هيليوم لكن أحدهما يحتوي على نيوترونين، بينما يمتلك الآخر نيوترونًا واحدًا. هاتان الذرتان نوعان مختلفان من الهيليوم. المتغيرات من نفس العنصر، التي تختلف بعدد النيوترونات، تُعرف بالنظائر. معظم العناصر لها عدة نظائر. إذًا البروتونات والنيوترونات هي الجسيمات التي تشكل نواة الذرة. إنها أثقل أجزاء الذرة، وكتلتها الإجمالية تقريبًا هي كل كتلة الذرة. ماذا عن الإلكترونات؟ في الذرة هناك دائمًا العديد من الإلكترونات المحيطة بالنواة مثلما توجد بروتونات داخل النواة. كل إلكترون له شحنة كهربائية سالبة. البروتونات موجبة الشحنة والإلكترونات سالبة الشحنة توازن بعضها البعض. هذا يجعل الشحنة الكلية للذرة محايدة. في نموذجنا يبدو أن الإلكترونات أصغر قليلاً من البروتونات والنيوترونات. ولكن في الواقع، الإلكترونات أصغر بكثير من الجسيمات داخل النواة. كتلتها صغيرة جدا إنها بالكاد تُحسب في كتلة الذرة! علاوة على ذلك، لا تتبع الإلكترونات مدارات مرتبة كما يوحي نموذجنا. وبدلاً من ذلك فإنها تطير في جميع الاتجاهات، وتشكل سحابة إلكترونية. وأخيرًا، تبتعد الإلكترونات عن النواة كثيرًا عما تبدو عليه في النموذج. تخيل النواة على أنها حبة عدس صغيرة وضعت في وسط ملعب كرة القدم. الإلكترونات التي تدور حوله لن تكون حتى داخل الملعب! معظم الذرة هي مجرد مساحة فارغة. تسمح الإلكترونات خاصة تلك الموجودة في الطبقات الخارجية، للذرات المختلفة بالتفاعل مع بعضها البعض. بهذه الطريقة يمكن أن تتحد الذرات الفردية مع الآخرين لتشكيل الجزيئات. لذلك أصبحنا نعلم أن: كل شيء مهم في العالم يتكون من ذرات صغيرة. الذرات نفسها تتكون من جسيمات أصغر: بروتونات موجبة الشحنة والإلكترونات سالبة الشحنة، والنيوترونات التي ليس لها شحنة. تتجمع البروتونات والنيوترونات في النواة في مركز الذرة. عدد البروتونات في النواة يحدد ما هو عنصر الذرة. ويخبرنا عدد النيوترونات بمتغير العنصر - ما النظير -الذي تكونه الذرة. تدور الإلكترونات حول النواة، وتسمح للذرات بالاندماج مع الذرات الأخرى وتشكيل الجزيئات.