الذرة عبارة عن جسيم من المادة التي تقوم بتحديد العنصر الكيميائي بشكل فريد، تتكون من نواة مركزية محاطة بواحد أو أكثر من الإلكترونات السالبة الشحنة، للمزيد تعرف على ما هو مفهوم الذرة.
ما هو مفهوم الذرة
- قام الفيزيائي إرنست رذرفورد بتطوير نموذج مبكر للذرة في عام 1912، وكان أول من اقترح أن الذرات تشبه الأنظمة الشمسية المصغرة، إلا أن القوة الجاذبة لا تنتج عن الجاذبية بل عن طريق الشحنات الكهربائية المتعارضة.
- يأتي مصطلح ذرة من الكلمة اليونانية غير قابلة التجزئة، لأنه كان يعتقد من قبل أن الذرات كانت أصغر الأشياء في الكون ولا يمكن تقسيمها.
- يمكن تعريف الذرة على أنها أصغر شيء يمكن الحصول عليه في المادة عند تجزيئها، فهى أصغر مكون في المادة وهى المكون الأساسي لجميع المواد الموجودة في الكون.
مكونات الذرة
تتكون الذرة من بروتونات ونيوترونات وإلكترونات سالبة الشحنة، ويمكن تعريف كل مكون منهم على حدى في الآتي:-
أولاً: البروتينات
- البروتينات عبارة عن جزيئات موجبة الشحنة، موجودة داخل النواة الذرية أكتشفها راذرفورد في تجارب على أنابيب أشعة الكاثود التي أجريت بين عامي 1911 و1919.
- تبلغ نسبتها حوالي 99.86%، وتبلغ كتلتها 1.673 × 10_ 27 كجم، ويزداد معدلها عندما يصل الجسيم إلى السرعة القصوى.
ثانياً: الإلكترونات
- الإلكترونات صغيرة الحجم مقارنة بالبروتينات والنيوترونات، فهى أصغر منهم بأكثر من 1800 مرة.
- تدور الإلكترونات سالبة الشحنة حول النواة في مسارات تسمى المدارات، ويتم تمثيل هذه المسافات بواسطة كرات تسمى القذائف المحيطة بالنواة.
- يمكن للإلكترونات الانتقال من قذيفة إلى أخرى فعندما يمتص الإلكترون طاقة كافية فإنه ينتقل إلى قشرة أكبر وأعلى، وعندما يفقد قدر معين من الطاقة يقع في قشرة أصغر وأقل.
ثالثاً: النيوترونات
تم العثور على النيوترونات خلال التجارب عندما تم إطلاق الذرات على ورقة رقمية من البريليوم، وهى جزيئات غير مشحونة موجودة في جميع النواة الذرية باستثناء الهيدروجين، كتلتها أكبر قليلاً من كتلة البروتون.
تاريخ الذرة
- يعود تاريخ نظرية الذرة إلى عام 440 قبل الميلاد على يد العالم والفيلسوف اليوناني ديموقريطس، إذ أنه من المرجح أنه بنى نظريته حول الذرات على عمل الفلاسفة السابقين مثل أندروج وفان ميلسن.
- تضمن تفسير أفكار ديموقريطس أن الذرات موجودة بشكل منفصل عن بعضها البعض، وأن هناك كمية لا حصر لها من الذرات، وأنها قادرة على التحرك وتتحد مع بعضها البعض لخلق المادة ولكنها لا تتحول إلى ذرة جديدة ولا يمكن تقسيمها.
- في عام 1803م تم وضع نظرية دالتون التي تضمنت العديد من الأفكار التي تتمثل في أن جميع ذرات عنصر معين كانت متماثلة، ولها أوزان وخصائص مختلفة عن ذرات عنصر آخر، وأنه لا يمكن إنشاء ذرات أو إتلافها.
- في عام 1897 أثبت عالم الفيزياء البريطاني طوسون، الذي اكتشف الإلكترون أنه يمكن تقسيم الذرات على عكس ما تضمنته النظريات السابقة.
- في عام 1911م نشر رذرفورد نسخته من الذرة، والتي تضمنت نواة موجبة الشحنة تدور حولها الإلكترونات.
