مم تتكون الذرة

بواسطة: - آخر تحديث: ١٣:٣٢ ، ٢٦ أبريل ٢٠٢٠
مم تتكون الذرة

الذرة

تُعرف الذرة بأنها أصغر وحدة يمكن تقسيم المادة إليها دون إطلاق أي جسيمات مشحونة كهربائيًا، إذ إنها أصغر وحدة للمادة وتمتلك خصائص مميزة، لذلك يطلق عليها اسم اللبنة الأساسية للكيمياء، وتتميز الذرة بأن معظم مساحتها فارغًا، أما باقي مساحتها فتحتلها النواة ومكوناتها والإلكترونات المحيطة بها، ونظرًا لطبيعة ميكانيكا الكم المعقدة، فلم يكن هناك صورة واضحة ومرضية تمامًا في تصور الخصائص المختلفة للذرة، مما أجبر الفيزيائيين على وضع صور تكميلية لشرح الخصائص المختلفة لها، ففي بعض الحالات تتصرف الإلكترونات في الذرة كجسيمات تدور حول النواة، وفي أحيان أخرى تتصرف كموجات ثابتة في مكانها حولها، وقد أطلق على تلك الموجات اسم المدرارات، إذ يتأثر سلوك الذرة بشدة بالخصائص المدارية تلك، والتي يمكن من خلالها تحديد خصائص الذرة الكيميائية.[١]


مكونات الذرة

فكما ذكرنا سابقًا أن الذرات هي اللبنات الأساسية التي تشكل جميع المواد في الكون، إذ يتكون كل عنصر من عناصر الجدول الدوري من ذرات منظمة تعطي تلك العناصر خصائص فيزيائية مختلفة اعتمادًا على كتل البناء الذرية، وتتكون الذرة من كل من؛ النواة، والبروتونات، والنيوترونات، والإلكترونات، وكل من تلك الجسيمات له خصائصه الفريدة، وفيما يأتي تفصيل لكل مكون من مكونات الذرة:[٢]

  • نواة الذرة: تحتوي النواة على معظم الكتلة الذرية، وتتكون من البروتونات والنيوترونات، والتي يُطلق عليها جميعًا اسم النواة، إذ تدور الإلكترونات التي تعد أصغر تلك الجسيمات وزنًا حول تلك النواة، ويحدد عدد البروتونات والنيوترونات الموجودة في نواة الذرة قيمة العدد الكتلي الخاص بالذرة.
  • البروتونات: وهي جسيمات موجبة الشحنة تتواجد في نواة الذرة مع النيوترونات، وتمثل تلك البروتونات الجزء الأكبر من كتلة الذرة الإجمالية، إذ يمثل عدد البروتونات الموجودة في نواة الذرة قيمة العدد الذري الثابت لتلك الذرة، ويبلغ وزن البروتونات الفردية حوالي 1.0073 على المقياس الخاص بكربون 12؛ وهو المقياس الذي يستخدم لقياس الكتلة النسبية للذرات.
  • النيوترونات: وهي جسيمات تمتلك شحنة محايدة وتوجد في نواة الذرة إلى جانب البروتونات، ويبلغ وزنها حوالي 1.0087 على مقياس الكربون 12، إذ تتشابه النيوترونات في الوزن مع البروتونات تقريبًا، ويمكن أن يختلف عدد النيوترونات في نواة العنصر على عكس عدد البروتونات الذي يكون ثابتًا، ولهذا السبب يمكن أن يختلف العديد الكتلي للعنصر من ذرة إلى أخرى.
  • الإلكترونات: وهي جسيمات ذات شحنة سالبة تدور في مدارات حول نواة الذرة، وتتميز بأنها ذات كتلة أخف بكثير من كل من النيوترونات والبروتونات، إذ تبلغ كتلتها النسبية مقارنة بكتلة البروتونات حوالي 1/1836، وتدور تلك الإلكترونات حول النواة في سلسلة من المستويات يُطلق عليها اسم مستويات الطاقة، ويمكن لكل مستوى من تلك المستويات أن تحمل عددًا معينًا من الإلكترونات، بحيث يكون المستوى الأول الأقرب إلى النواة، والمستويات اللاحقة أبعد فأبعد، ويعتمد عدد المستويات في الذرة على إجمالي عدد الإلكترونات التي تدور حولها، إذ تستقر الإلكترونات دائمًا في المدار ضمن أدنى مستوى متاح لها.


حقائق عن الذرة

وفيما يأتي أبرز الحقائق المثيرة عن الذرة:[٣]

  • يوجد أكثر من 100 نوع مختلف من الذرات، 92 نوع منها يوجد بشكل طبيعي، بينما يُصنع الباقي في المختبرات، وقد كانت أول ذرة جديدة من صنع الإنسان هي ذرة التكنيتيوم التي تتكون من حوالي 43 بروتونًا، ويمكن صنع الذرة من خلال إضافة المزيد من البروتونات إلى نواتها، إلا أن تلك الذرات الجديدة غير مستقرة ويمكن أن تتحلل إلى ذرات أصغر حجمًا بسرعة.
  • يوجد مجموعة من القوى التي تساهم في ربط مكونات الذرة بعضها مع بعض؛ إذ تربط القوى النووية بين البروتونات والنيوترونات، بينما تربط قوى الجذب الكهربائي الإلكترونات والبروتونات، بينما تساهم قوى التنافر الكهربائي في إبعاد البروتونات بعضها عن بعض، لكن القوى النووية الجاذبة أقوى بكثير من قوى التنافر.
  • جاء اسم الذرة من الكلمة اليونانية التي تعني غير قابل للتقسيم في القرن الخامس قبل الميلاد، والذي وضعه الفيلسوف اليوناني ديموقريطس، عندما اعتقد أن المادة تتكون من جزيئات غير قابلة للتقسيم إلى جزئيات أصغر، وقد استمر الاعتقاد بأن الذرات هي الوحدة الأساسية للمادة لفترة طويلة من الزمن، لكن الحقيقة هي أن الذرات يمكن تقسيمها إلى جزيئات أصغر من خلال الانشطار أو الانحلال النووي.
  • يطلق على المكونات الأصغر التي يمكن تقسيم الذرة لها اسم الكواركات واللبتونات.
  • تعد ذرات الهيدروجين أكثر أنواع الذرات وفرة في الكون، إذ إن ما يقارب 74% من ذرات مجرة درب التبانة هي من ذرات الهيدروجين.
  • يوجد في جسم الإنسان حوالي 7 مليار ذرة، لكن الجسم يستبدل ما نسبته حوالي 98% منها كل عام.


المراجع

  1. "Atom", britannica, Retrieved 26-4-2020. Edited.
  2. "What Are the Components of the Atomic Structure?", sciencing, Retrieved 26-4-2020. Edited.
  3. "10 Interesting Facts About Atoms", thoughtco, Retrieved 26-4-2020. Edited.