ماهى الذرة وماهى مكوناتها ومن هم العلماء الذين درسوا علم الذرة
الذرة هي أصغر أجزاء المادة، ولا يُمكن رؤيتها بالعين المُجردة، وهي وحدة البناء في الكون، فجميع العناصر في الكون تتكون من الذرات، ومن الصعب تخيل شكلها، لأنها صغيرة جداً، فمثلاً قطعة الحديد الصغيرة جداً، تحتوي على ملايين الذرات المُكونة لها، ولصعوبة الحصول على الذرّة وتخيل شكلها اعتمد علماء الكيمياء على رسم صورة تعبر عنها لتوضيح أجزاء مكونات الذرة بالتفصيل.
المحتويات
مكونات الذرة
النواة: حجمها صغير جداً، وشحنتها موجبة، لكن وزنها يُعتبر ثقيل بالنسبة لباقي المكونات، وتتكون النواة من جُزأين، هُما:
- البروتونات: وهي المكوّن الأساسي للذرة، وهي التي تعطيها خواصها المُتعلقة بها، وتكون شُحنتها موجبة، ويكون وزنها ثقيل.
- النيوترونات: لا تحمل شُحنة، فمكوناتها متعادلة، ووزنها أعلى من وزن البروتون.
المُحيط الخارجي: يتكون من عدد من مستويات تتحرك فيها الإلكترونات بشكل سريع جداً حول نواة الذرة، وحجمه أكبر من حجم النواة، والشحنات فيه تكون سالبة ووزنها خفيف.
علماء درسوا الذرة
دالتون تضمنت نظرية دالتون في الذرة مجموعة من الافتراضات، وهي:
- الذرة مُكوِنة لجميع المواد، وهي غير قابلة للإنقسام.
- ذرات العُنصر الواحد في الشكل والحجم والكتلة، وتختلف هذه الخصائص بين كل عنصر وآخر.
- التفاعل الكيميائي هو عبارة عن إعادة ترتيب الذرات وترتيبها بدون التغيير في صفاتها الأساسية.
- الذرة متناهية الصغر.
رذرفورد تضمنت نظرية رذرفورد في الذرة مجموعة افتراضات، وهي:
- أن الذرة تتكون من نواة في المركز، وإلكترونات تدور حول النواة.
- حجم الذرة معظمه فراغ.
- شُحنة نواة الذرة موجبة، وتتمركز فيها مُعظم الذرة.
اكتشاف الإلكترون
- تجارب التحليل الكهربائي: قام العالم مايكل فاراداي بالعديد من التجارب في تمرير تيار كهربائي في مصاهير المواد أو محاليلها، وقد نتج عن تلك التجارب أن للمادة خصائص كهربائية.
- تجارب التفريغ الكهربائي: بعد التعرف إلى وجود طبيعة كهربائية في المادة، قام بعض العلماء بتجارب التفريغ الكهربائي لمعرفة إليها بشكل أكبر.
اكتشاف البروتون
- استخدام أشعة القناة: وذلك عن طريق أنبوب خاص لهذه الأشعة، الذي يبين وجود جسيمات موجبة في المادة وهي البروتون.
- مطياف الكتلة: وهو جهاز قام العلماء باستخدامه لقياس شحنة الأيون الموجب إلى كتلته.
اكتشاف النيوترونات
اعتقد العلماء أن كتلة الذرة مساوية لكتلة البروتونات التي توجد في نوتها تقريباً، لكن عند القياس في مطياف الكتلة لاحظ العلماء أن مقدار الكتلة لنوى العناصر يصل لضعف الكتلة المتوقّعة لتلك النوى تقريباً، لذلك افترضوا وجود جسيمات شحنتها متعادلة داخل النواة مع البروتونات، وقد تم اكتشافها عملياً سنة 1932م عندما قام العالم شادويك بقذف شريحة بيريليوم رقيقة بدقائق ألفا، فظهر أشعة على شكل أجسام غير مشحونة وكتلتها مساوية لكتلة البروتونات تقريباً، وأطلق عليها اسم النيوترونات.
