ماذا يوجد داخل نواة الذرة، تعتبر الذرة إحدى أصغر جزيء في العنصر الكيميائي، حيث أن الذرة هي أساس تكوين العناصر الكيميائية فقد تحمل الذرة كافة الخصائص الكيميائية والصفات للعنصر، وكذلك فإنها غير قابلة للإنقسام والتجزئة، وقد تتكون الذرة من الإلكترونات والنيترونات والبروتونات، وجميع مكوناتها تحمل شحنة مختلفة، فهذه العناصر تجتمع مكونة الذرة، ومن خلال مقالنا سنتناول موضوع بعنوان ماذا يوجد داخل نواة الذرة.
ما هو تعريف الذرة
أصغر جسيم في عنصر قد يكون أو لا يكون له وجود مستقل ولكنه يحدث دائمًا في تفاعل كيميائي يسمى الذرة ، يتم تعريف الذرة على أنها أصغر وحدة تحتفظ بخصائص العنصر ، وتتكون الذرة من الذرات ولا يمكن صنعها أو تدميرها ، فكل ذرات نفس العنصر متطابقة والعناصر المختلفة لها أنواع مختلفة من الذرات ، تحدث التفاعلات الكيميائية عند إعادة ترتيب الذرات، وتتكون الذرات من ثلاثة أنواع أساسية من الجسيمات والبروتونات والإلكترونات والنيوترونات. تمتلك النيوترونات والبروتونات نفس الكتلة تقريبًا ، وكتلة الإلكترون لا تذكر، يحتوي البروتون على شحنة موجبة ، والنيوترون ليس له شحنة ، والإلكترون سالب الشحنة ، والذرة تحتوي على عدد متساوٍ من البروتونات والإلكترونات ، وبالتالي لا تحتوي الذرة عمومًا على شحنة ، وتحتوي نواة الذرة على البروتونات فقط والنيوترونات ، وبالتالي فهي موجبة الشحنة ، تحتل الإلكترونات الفراغ حول النواة ، لذا فإن معظم المساحة حول النواة تتركز كتلة داخل النواة، ويسمى مركز الذرة بالنواة. تحتوي النواة على نيوترونات وبروتونات تعطي الذرة وزنها وشحناتها الموجبة. لا يحمل النيوترون أي شحنة وله كتلة واحدة يحمل البروتون شحنة موجبة واحدة وله أيضًا كتلة واحدة. العدد الذري لعنصر ما يساوي عدد البروتونات أو الشحنات الموجبة في النواة حدد الوزن الذري لعنصر من خلال الجمع بين العدد الإجمالي للبروتونات والنيوترونات في النواة، يحمل الإلكترون شحنة سالبة واحدة ، وإذا كانت ذرة عنصر خالية من الشحن ، فيجب أن تحتوي على نفس عدد الإلكترونات مثل البروتونات ، ويتم ترتيب هذه الإلكترونات في مدارات حول نواة الذرة مثل طبقات الأنيون وهذه واحدة من أساسيات فيزياء الجسيمات.
ما هو حجم الذرة
حجم الذرة صغير جدًا وأصغر بكثير من خيالنا. تتشكل طبقة من الطبقة السميكة للذرة عندما تتكدس أكثر من ملايين الذرات معًا. من المستحيل قياس حجم ذرة معزولة لأنه من الصعب تحديد موقع الإلكترونات المحيطة بالنواة، ومع ذلك ، يمكن تقدير حجم الذرة بافتراض أن المسافة بين الذرات المجاورة تساوي نصف نصف قطر الذرة ، وأن نصف القطر الذري يُقاس عمومًا بالنانومتر.
ما هي النواة الذرة
النواة هي منطقة موجبة الشحنة في مركز الذرة ، وتتكون من نوعين من الجسيمات دون الذرية متراصة بإحكام. والجسيمات عبارة عن بروتونات لها شحنة كهربائية موجبة ونيوترونات متعادلة في الشحنات الكهربائية، خارج النواة ، تكون الذرة في الغالب مساحة فارغة مع وجود جسيمات سالبة تدور حولها تسمى الإلكترونات ، ويمكن أيضًا تحديد الجسيمات دون الذرية بوضوح.
مكونات نواة الذرة
يتساءل البعض عما يوجد داخل نواة الذرة ، ويمكن الإجابة على هذا السؤال لأن نواة الذرة تتكون من بروتونات موجبة ونيوترونات محايدة ولها شحنة موجبة شاملة. فيما يلي يتحدث عن مكونات النواة الذرية:
- البروتونات: البروتونات هي جسيمات موجبة الشحنة توجد داخل نواة الذرة. يساعدون في تحديد الذرة. سيكون للعناصر المختلفة عدد مختلف من البروتونات في النواة. إنها تساوي العدد الذري للذرة وتساهم في الكتلة الذرية (موجودة في الجدول الدوري) ، وهي مساوية لعدد الإلكترونات في الذرة. .
- النيوترونات: توجد النيوترونات أيضًا في نواة الذرة ، وليس لها شحنة وتساهم في الكتلة الذرية.
- الإلكترونات: الإلكترونات عبارة عن جسيمات سالبة الشحنة تدور حول نواة الذرة ، وهي تدور بسرعة كبيرة بحيث تخلق ما يسمى سحابة الإلكترون حول النواة. في نواة الذرة.
حجم وكتلة نواة الذرة
نواة الذرة صغيرة للغاية ، حيث يبلغ نصف قطرها حوالي 1/100000 من نصف القطر الكلي للذرة. إذا كانت الذرة بحجم ملعب كرة قدم ، فإن النواة ستكون بحجم حبة البازلاء. ليس للإلكترونات كتلة تقريبًا ، لكن البروتونات والنيوترونات لها كتلة كبيرة بالنسبة لحجمها. النواة هي في الواقع كل كتلة الذرة ، نظرًا لكتلتها الكبيرة وصغر حجمها ، تكون النواة كثيفة جدًا ، إذا كان جسم بحجم قطعة نقدية له نفس كثافة نواة الذرة ، فإن كتلته ستكون أكبر أكثر من 30 مليون طن.[1]
التركيب الذري للعناصر المختلفة
سيحدد عدد البروتونات والإلكترونات في الذرة العنصر ، على سبيل المثال ، يتكون الهيدروجين من بروتون موجب الشحنة وإلكترون سالب الشحنة يدور حول النواة، يمكنك أيضًا العثور على التركيب الذري ممثلًا في الجدول الدوري للعناصر.
تاريخ موجز للذرة
- في عام 450 قبل الميلاد ، أصبح الفلاسفة اليونانيون القدماء ليوكيبوس وديموقريطس أول من اقترح أن المادة مصنوعة من الذرات.
- في عام 1661 ، اقترح الكيميائي الأنجلو إيرلندي روبرت بويل (1627-1691) أن العناصر الكيميائية هي أبسط أشكال المادة.
- في عام 1789 ، قام الفرنسي أنطوان لافوازييه ، المعروف على نطاق واسع باسم “أب الكيمياء الحديثة” ، بتجميع قائمة بالعناصر الكيميائية (التي عرّفها على أنها مواد لا يمكن تفكيكها من خلال تفاعل كيميائي) ، وكانت هذه نقطة انطلاق مهمة في الطريق إلى الجدول الدوري الكامل.
- ثم في عام 1803 نشر العالم الإنجليزي جون دالتون النظرية الذرية للمادة ، وأدرك أن كل عنصر كيميائي مصنوع من الذرات.
- اقترح الطبيب الإنجليزي ويليام بروت في عام 1815 أن أوزان العناصر المختلفة عبارة عن مضاعفات بسيطة لوزن ذرة الهيدروجين ، وهذا ليس صحيحًا تمامًا ، ولكنه دليل مهم آخر لفهم كيفية تشكل الذرات.
- بناءً على رؤى لافوازييه ودالتون وبروت وآخرين في عام 1869 ، وجد الكيميائي الروسي دميتري مينديليف (1834-1907) طريقة منطقية لتنظيم العناصر الكيميائية في بنية أنيقة تسمى الجدول الدوري.
- في عام 1896 ، اكتشف الفيزيائي الفرنسي هنري بيكريل (1852-1908) نشاطًا إشعاعيًا بالصدفة.
- أثبت الفيزيائي الإنجليزي النيوزيلندي المولد إرنست رذرفورد في عام 1917 “شطر” الذرة أن الذرات مكونة من جسيمات أصغر ، وخلص في النهاية إلى أن لديها نواة ثقيلة موجبة الشحنة ومنطقة فارغة إلى حد كبير حولها.
- في عام 1919 ، اكتشف الفيزيائي البريطاني فرانسيس أستون عددًا كبيرًا من النظائر الذرية باستخدام مقياس الطيف الكتلي.
- حقق الفيزيائي الألماني أوتو هانوفريتز ستراسمان (1902-1980) أول انشطار نووي (انقسام الذرات الثقيلة لتكوين ذرات أخف).
- ألقت الولايات المتحدة قنابل ذرية على مدينتي هيروشيما وناغازاكي اليابانيتين في عام 1945.
- في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي ، اكتشف علماء فيزياء الجسيمات عدد القوى الأساسية التي تحمل جسيمات “دون ذرية” صغيرة معًا لتكوين الذرات. أصبحت أفكارهم تدريجيًا تُعرف بالنموذج القياسي.
- أخيرًا ، في عام 2013 ، استخدم العلماء مجهرًا كميًا لالتقاط الصور الأولى داخل ذرة الهيدروجين.
وبختام مقالنا نكون تعرفنا إلى الذرة وتعرفنا إلى المكونات التي تحتوي عليها نواة الذرة، حيث أن الذرة تعتبر هي أساس المواد والعناصر الكيميائية فهي حجر البناء الأساسي في تكوين العنصر الكيميائي، فقد تعتبر الذرة هي أهم جسيم في داخل العنصر.