أين توجد إلكترونات الذرة

كتابة: د شيماء الدالي آخر تحديث: 18 سبتمبر 2022 , 18:38

توجد إلكترونات الذرة في

توجد إلكترونات الذرة في مدارات حول النواة .

الإلكترونات عبارة عن جسيمات تحمل شحنة سالبة ونجد أن الذرة تتكون من بروتونات ونيوترونات وإلكترونات فالبرتون يحمل شحنة موجبة تقاوم شحنة الإلكترون السالبة، والذرات التي يتساوى فيها عدد البرتونات والإلكترونات وتكون النيوترونات ذات عدد مختلف تسمى النظائر وتظهر الإلكترونات خصائص تشبه الموجة والجسيمات ولا يتكون الإلكترون من مكونات أصغر فهو جسيماً أولياً وفي الدراسات الأولية للذرة من خلال العالم بوهرالذي اعتقد أن الإلكترونات تدور حول النواة في مرارات كروية على مسافات محددة من الذرة تشبه الكواكب التي تدور حول الشمس والمدارات التي تكون أبعد عن الذرة تحتوي على قدر أكبر من الطاقة، وعندما ينتقل الإلكترون من مدار طاقة أعلى إلى مدار منخفض فإن الذرة تطلق إشعاعاً كهرومغناطيسياً، وفي الوقت الحالي لم يعد نموذج بوهر دقيق في توضيح كيفية دوران الإلكترونات حول النواة ولكنه ما زال مفيداً في دراسة أساسيات توزيع الإلكترون ومستويات الطاقة.[1]

ما هي الذرة التي لا تحتوي على نيوترونات

ذرة الهيدروجين هي الذرة التي لا تحتوي على نيوترونات .

تتكون ذرة الهيدروجين من نواة تحتوي على بروتون يحمل شحنة موجبة وإلكترون يحمل شحنة سالبة وهو من أبسط العناصر الكيميائية حيث أنه عبارة عن غاز عديم الرائحة واللون وهو من أكثر الغازات وفرة في الكون فهو يشكل 0.14% من وزن القشرة الأرضية كما أنه يوجد بكميات كبيرة في مياه الأنهار والمحيطات والبحيرات وكتل الجليد والغلاف الجوي وكما أنه يدخل في تركيب جميع الأنسجة النباتية والحيوانية وفي البترول ويدخل في تركيب العديد من المركبات عدا بعض الغازات النبيلة فجميع مركبات الكربون تقريباً يدخل الهيدروجين في تركيبها، وأول تطبيق للهيدروجين في الصناعة كان في صناعة الأمونيا التي تتكون من الهيدروجين والنيتروجين وفي المركبات العضوية والهيدروجين له ثلاث نظائر وأعدادهم الكتلية هي 1 و2 و3 واكتشف العلماء أن الهيدروجين ترتفع درجة حرارته ويتمدد عندما ينتقل من ضغط مرتفع إلى ضغط منخفض في درجة حرارة الغرفة بينما في تلك الظروف تنخفض درجة حرارة العناصر الأخرى وفقاً لقوانين الديناميكا الحرارية مما يدل على أن قوى التنافر بين جزيئات الهيدروجين تتجاوز قوى التجاذب في درجة حرارة الغرفة.[2]

معنى الذرة

الذرة هي الوحدة الأساسية لأي مادة موجودة في الكون، والذرة هي مصطلح يوناني يعني غير قابل للتجزئة حيث قديماً كان يعتقد أن الذرات أصغر شئ في الكون ولا يمكن تقسيمها ولكن الآن قد عرفنا أن الذرة تحتوي على ثلاث جسيمات وهم الإلكترون والبروتون والنيترون وأول ما تم اكتشافه من ذرات هم الهيليوم والهيدروجين حيث أنهم أكثر العناصر وفرة في الكون حتى وقتنا الحالي ويوجد في النواة البروتونات والنيوترونات ولهم نفس الكتلة تقريباً وهم أثقل وزناً من الإلكترونات حيث أن الإلكترون خفيف في الوزن للغاية فالبروتون الواحد أكبر حوالي 1835 مرة من كتلة الإلكترون ويوجد في مدارات حول النواة يبلغ قطرها حوالي 10000 مرة أكبر من النواة، وغالباً تحتوي الذرات على عدد متساوٍ من البروتونات والإلكترونات والنيترونات وعند إضافة بروتون إلى ذرة يتكون عنصر جديد بينما تؤدي إلى إضافة نيوترون إلى تكوين نظير، ونواة الذرة تم اكتشافها عن طريق العالم الفيزيائي إرنست في عام 1911 وهو الذي اقترح كلمة بروتون لجزيئات الذرة موجبة الشحنة.[3]

مما تتكون الذرة

  • البروتون.
  • النيوترون.
  • الإلكترون.
  • نواة الذرة.

البروتون : عبارة عن جسيمات تحمل شحنة موجبة وتوجد في نواة جميع ذرات العناصر والعدد الذري لأي عنصر يساوي عدد البروتونات الموجودة في النواة.

النيوترون : هي عبارة عن جسيمات متعادلة الشحنة وتوجد في جميع نواة ذرات العناصر ماعدا ذرة الهدروجين وكتلة النيوترونات أكبر بقليل من كتلة البروتونات وتسمى كلاً من النيوترون والبروتون بالنيوكليونات، وتكمن أهمية النيوترون في أنه يحدد نظير العنصر ومثال على ذلك الكروب الذي يحتوي على ستة نيوترون هو كروبون -12 وعند إضافة 2 نيوترون أخرين فإنه يكون كربون 14- والذي يستخدم ككربون مشع في المواد العضوية.

الإلكترون : عبارة عن جسيمات تدور حول نواة الذرة وهي أصغر بكثير من النيوترون أو البروتون كما أنها تحمل شحنة سالبة ويحمل الإلكترون شحنة حوالي 1.6 × 10_19 كولوم، ويتم تحديد شحنة الذرة من خلال أنها إذا كانت تحتوي على بروتونات أكثر من إلكترونات فإن شحنة الذرة تكون موجبة والعكس صحيح.

نواة الذرة : حيث أن النواة هي مركز الذرة التي تحتوي على كلاً من البروتون والنيوترون ونواة الذرة هي التي تحدد العديد من خصائص الذرة مثل الكتلة الذرية والعدد الذري حيث أن لحساب الكتلة الذرية نقوم بجمع عدد النيوترونات والبروتونات دون الإلكترونات لأن كتلتها صغيرة جداً وبالتالي فهي لا تساهم بشكل كبير في تحديد كتلة الذرة ومثال على ذلك ذرة الأكسجين تحتوي على 8 نيوترونات و8 بروتونات فإن كتلتها الذرية تساوي 16 وهناك طريقة أسهل لحساب الكتلة الذرية أو الوزن الذري وهي النظر في الجدول الدوري.

يمكن للذرات التفاعل مع بعضها البعض من خلال الترابط وتتكون مواد أكثر تعقيداً تعرف باسم الجزيئات ويمكن أن تكون المواد غازات أو سائلة أو صلبة وتتكون الذرة من مكونات أساسية وهي البروتونات (موجبة الشحنة) والنيوترونات (متعادلة الشحنة) والإلكترونات (سالبة الشحنة) وتقع البروتونات والنيوترونات في نواة الذرة بينما توجد الإلكترونات في مدارات حول الذرة وتجذب البروتونات الإلكترونات بسبب تعاكس الشحنة بينهم.[4]

أنواع الذرات

  • الذرات المستقرة.
  • ذرات النظائر.
  • الذرات المشعة.
  • الأيونات.
  • الذرات المضادة.

الذرات المستقرة : حيث أن معظم أنواع الذرات مستقرة والذرة المستقرة هي التي يكون فيها توازن بين البروتونات والنيترونات والإلكترونات ماعدا القوى الخارجية، وتكون ذرة غير خاملة حيث يمكن أن تدخل في تفاعلات كيميائية لتكوين مركبات كيميائية.

ذرات النظائر : حيث أن كل عنصر كيميائي مثل الحديد والهيدروجين والكلور له نظائر وتختلف هذه النظائر في عدد النيترونات فقط وقد يؤدي زيادة عدد النيترونات إلى تكوين نظائر مشعة.

الذرات المشعة : وهي الذرات التي تحتوي على عدد كبير جداً من النيترونات مما يجعلها ذرة غير مستقرة وينبعث منها جزيئات حتى تصبح ذرة مستقرة.

الأيونات : عبارة عن ذرات تحتوي على إلكترونات زائدة أو مفقودة وتسمى أيضاً بالكاتيون والايونات هي المسؤولة عن العديد من التفاعلات الكيميائية وتحمل شحنة سالبة أو موجبة فهي تدخل في التفاعل الكيميائي حتى تشترك الذرات في عدد الإلكترونات ويصل عددها إلى 8 إلكترون، ومثال على ذلك جزئ الماء يتكون من ذرتين وهما الأكسجين والهيدروجين وتقوم كل ذرات الهيدروجين بفقد إلكترون حتى تصبح أيونات موجبة الشحنة بينما تستقبل ذرات الأكسجين الإلكترونات وتصبح سالبة الشحنة وتكون في النهاية جزئ الماء الذي يكون مستقراً، ويمكن أن نجد الأيونات أيضاً في المواد الخاضعة لمجال كهربائي أو في المحلول وتجعل المحلول إلكتروليتاً أي قادراً على توصيل الكهرباء وفي الغالب تتكون الأيونات من الذرات المحايدة كهربائياً.

الذرات المضادة : حيث أن كل ذرة لها ذرة أخرى مضادة لها تحمل شحنة كهربائية معاكسة لها وقد تم تكوين الذرة المضادة بذرة الهيدروجين في المعمل فهي تحتوي على مضاد إلكترون ومضاد بروتون وفي الغالب تكون هشة ونادرة.[5]

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى