ما هي الجسيمات ذات الشحنة السالبة في الذرة

كتابة: Judy Mallah آخر تحديث: 23 نوفمبر 2022 , 12:16

الجسيمات ذات الشحنة السالبة في الذرة هي

الإلكترونات .

والإلكترونات تتحرك على مدار الذرة، وتتحرك إما بشكل موجة أو على شكل جزيئات. والروابط بين الذرات وتشكيل الجزيئات لم يكن ليتم لولا وجود الإلكترونات

الجسيمات الأخرى الموجودة في الذرة وشحنتها هي:

نواة الذرة تتألف من بروتونات ونيترونات. البروتونات موجبة الشحنة، أما النيترونات فهي لا تحوي شحنة

الإلكترونات سالبة الشحنة

الشحنة الكتلة الموقع
البروتون +1 1 النواة
النتيرون 0 1 النواة
الإلكترون -1 0 المدارات

الإلكترونات ليست فقط جسيمات ذات الشحنة السالبة، بل هي صغيرة الحجم للغاية، وحجمها أقل ب1800 مرة من كتلة البروتونات والنيترونات. لا تساهم الإلكترونات بكتلة الذرة لأن الإلكترونات تعتبر خفيفة الوزن للغاية. تنجم كتلة الذرة بشكل رئيسي عن البروتونات والنترونات من نفس الكتلة، وهي 1.67 × 10^-24 جرام.

تكون الذرة حيادية عندما يكون عدد الإلكترونات في الذرة السالبة الشحنة مساوي لعدد البروتونات موجب الشحنة، وتكون الذرة في حالة محايدة، وتكسب الذرة شحنة موجبة في حال فقدانها لإلكترون لذرة أخرى. وتكسب الذرة شحنة سالبة عندما تكسب إلكترون من ذرة أخرى.

الإلكترونات أي الجسيمات ذات الشحنة السالبة في الذرة تدور في مدارات حول الذرة. وكل مدار حول الذرة يكون له مسار طاقي مختلف. هذا يعني أن الإلكترونات القريبة من الذرة تكون منخفضة في الطاقة بشكل أكبر من الإلكترونات الأبعد عن الذرة. (هذا ما يفسر سهولة فقد الذرة للإلكترونات في المدار الأبعد عنها، وعدم القدرة على فقدان الإلكترونات القريبة للغاية). يمكن أن تتنقل الإلكترونات من مدار أبعد إلى مدار أقرب من النواة والعكس صحيح من خلال كسب الطاقة وامتصاصها أو إطلاقها. يجب أن يكون الفرق في الطاقة المكتسبة أو المفقودة بنفس فارق المستوى الطاقي بين المدارين كي تستطيع الإلكترونات الحركة من مدار إلى آخر. [1]

الجسيمات السالبة الشحنة في الذرة تسمى

الإلكترونات .

والإلكترونات هي جسيمات صغيرة للغاية مقارنةً بالبروتونات والنتيرونات، وهي حوالي 1800 مرة أصغر من البروتون أو النيترون. ويمكن أن نحسب أن الإلكترون يساوي  0.054% من كتلة النيترونات.

تم اكتشاف الإلكترونات عام 1897. تعتبر الإلكترونات جسيمات ذات الشحنة السالبة، وهي تنجذب نحو الجسيمات الإيجابية الشحنة. تدور الإلكترونات المحيطة بالذرة في مدارات.

يستفيد العلماء من الإلكترونات في تحديد الخصائص المختلفة للذرة، مثل استقرار الذرة، ونقطة الغليان، والناقلية.

تتواجد الإلكترونات ضمن الذرة في ما يسمى بالمدارات. أما الكتلة المركزية في الذرة فهي تسمى بالنواة الذرية، وتحوي نواة الذرة على بروتونات ونتيرونات. البروتونات تكون موجبة الشحنة أما النيترونات فهي معتدلة الشحنة أي شحنتها صفر. في الحالة المستقرة تكون الذرة معتدلة الشحنة بسبب تساوي الإلكترونات السالبة مع البروتونات الموجبة.

الذرة في الحالة المستقرة تكون متعادلة، لأن عدد البروتونات الموجود في النواة مساوي لعدد الإلكترونات. أما عند حدوث أي تفاعل كيميائي ولنضرب عليه هذا المثال تتغير الشحنة الذرية

  • كلوريد الصوديوم Nacl هو عبارة عن تفاعل بين Na+ موجب الشحنة الذي يقدم إلكترون لذرة الكلور cl- السالبة الشحنة. وبالتالي هذا المركب تصبح محصلته صفر وهي التعادل. لكن باختصار ذرة الصوديوم فقدت إلكترون لتحقق قاعدة الثمانية بينما ذرة الكلور اكتسبت إلكترون وهي بالتالي حققت التوازن وقاعدة الثمانية في مدارها.

تدور الإلكترونات في مسارات حول الذرة بصورة يقوم العلماء بتشبيهها بحركة الكواكب حول الشمس. فالكواكب في المجموعة الشمسية أو الإلكترونات في الذرة تدور حول الشمس وحول النواة.

ليس بالضرورة حساب وزن الإلكترونات عند حساب وزن الذرة، لأن الذرة يعتمد وزنها بصورة رئيسية على مكونات النواة، وهي البروتونات مع النتيرونات. أما الإلكترونات فهي مهملة الكتلة أمام البروتونات والنتيرونات. [2] [4]

الإلكترونات هي الجسيمات ذات الشحنة السالبة في الذرة

الإلكترونات هي الجسيمات ذات الشحنة السالبة في الذرة التي تدور حول الذرة أو تكون حرة وتنفصل عن الذرة لتذهب إلى ذرة أخرى. أو تكون تشاركية بين ذرتين (مثل الروابط التشاركية)

تحمل الإلكترونات شحنة سالبة تتم معاكستها من خلال شحنة موجبة وهي شحنة البروتونات. عندما تحوي الذرة عدد متساوي من البروتونات والإلكترونات تكون معتدلة الشحنة. أما عندما يكون عدد البروتونات أكبر من عدد الإلكترونات أو يكون عدد الإلكترونات أكبر من عدد البروتونات تكون الذرة موجبة أو سالبة الشحنة.

  • إذا كان عدد الإلكترونات في الذرة أكبر من عدد البروتونات تكون الذرة سالبة الشحنة
  • إذا كان عدد البروتونات في الذرة أكبر من عدد الإلكترونات تكون الذرة موجبة الشحنة

هناك فرق بين الإلكترونات وبين الجزيئات الأخرى الموجودة في الذرة. الفروق تتضمن

  • كتلة الإلكترون أصغر بكثير من كتلة البروتون أو النتيرون ولا يمكن مقارنته بهما على الإطلاق، بل وتعتبر مهملة أيضًا
  • تملك الإلكترونات خصائص موجية وخصائص جزيئية معًا
  • لا يتواجد الإلكترون في النواة الذرية، بل يدور في مدارات حول الذرة

تقسم المدارات التي تدور حولها النواة إلى سبعة، وطاقة كل مستوى يعبر عنها بعدد صحيح وهو العدد الكمي، على سبيل المثال، المدار الأول لا يتسع لأكثر من إلكترونين، أما المدار الثاني فيتسع ل8 إلكترونات، والمدار الثالث يتسع ل18 إلكترون، والمدارات الأعلى لها مدارات فرعية تحتها. وتسعى الإلكترونات بصورة عامة للاستقرار وملء قاعدة الثمانية، سواء تم ذلك باكتساب إلكترون أو بفقدان إلكترون. [3]

الجسيمات ذات الشحنة الموجبة في الذرة هي

البروتونات .

تم اكتشاف البروتونات من خلال التجارب الكثيفة التي تمت في أنابيب الاشعة المهبطية بين عامي 1911 وعام 1919. والبروتونات تماثل كتلة النتيرونات تقريبًت بحوالي 99.86% على عكس الإلكترونات التي يمكن إهمال كتلتها.

عدد الجسيمات موجبة الشحنة أو البروتونات في كل ذرة يختلف عن الذرات الأخرى، ولكل ذرة عدد بروتونات خاص بها. على سبيل المثال، نجد أن ذرة الكربون تملك 6 بروتونات. الهيدروجين يملك بروتون وحيد أما الأكسجين فيملك 8 بروتونات. يطلق على عدد البروتونات في الذرة بالعدد الذري للعنصر.

يحدد عدد البروتونات في الذرة السلوك الكيميائي للعنصر، بالتالي نلاحظ أن لكل من البروتونات والإلكترونات دور كبير في سلوك الذرة وتفاعلها مع الذرات الأخرى، وحتى مستوى الغليان ودرجة الصلابة والكثير من الخصائص الأخرى.

تحوي النواة بالإضافة إلى البروتونات النيترونات. وتم اكتشاف وجودها لأول مرة من قبل العالم روذرفورد عام 1920. والنيترونات هي جزيئات متعادلة الشحنة.

تتواجد النتيرونات وهي جسيمات متعادلة الشحنة في كل النوى الذرية (ما عدا الهيدروجين الذي لا يحوي سوى بروتون وحيد، وإلكترون وحيد). كتلة النتيرونات أكبر بقليل من كتلة البروتون.  [2]

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى