# data[].attributes.attachment_link.readable_text
يهتم علم الكيمياء بدراسة المادة وخصائصها وتركيبها ومكوناتها، فيتطرق للعناصر الكيميائية التي تتكون منها المادة، ويجزئ هذه العناصر إلى مكوناتها وأقسامها، ثم يدرس الذرات التي تتكون منها المادة الكيميائية وخواصها، وتمتاز المواد الكيميائية بأنها تحمل عدداً ذرياً، ويتم تصنيفها في جدول دوري وفقاً لكونها فلز أو لا فلز أو شبه فلز.

Atom، هي الجزء الأصغر في العناصر الكيميائية، حيث تشكّل في مجموعها عنصراً كيميائياً، وتمنحه خوّاصه الكيميائية، وهي التوزيع الإلكتروني، والكتلة، وعدد البروتونات ومدى قدرته على التفاعل الكيميائي.

تعتبر الذرة غير قابلة للانقسام، وتعّد الجزء الأصغر الذي يمنح العنصر مجموعة من المميزات والخصائص التي يمتاز بها عن غيره من العناصر الكيميائية، وهذا ما يوجد الفرق بينهم.

مكونات الذرة

تتكون الذرة من مجموعة إلكترونات ( وهي عبارة عن الشحنات السالبة )، حيث تدور هذه الإلكترونات حول نواة الذرة ذات الشحنات الموجبة وذات الحجم المتناهي الصغر، أما نواة الذرة فتتكون من مجموعة من البروتونات والنيوترونات، وتكون قيمة البروتونات موجبة والأخرى متعادلة.

بشكل أدق، فإنّ الذرّة تتكون من ثلاثة جسيمات تشكّل المكون الرئيسي لأية ذرة في العناصر الكيميائية، وهي الإلكترون، والبروتون، والنيوترون، حيث يتصف الإلكترون بأنه ذو كتلة تبلغ 9.11× 10 ¹³⁻ كغم، وتعتبر أقل من كتلة البروتونات والنيوترونات، أما النيوترونات فإنها تعتبر أصغر ما تتكون منه المادة. يسمى عدد البروتونات الموجودة في نواة الذرة بالعدد الذري.

خصائص الذرة

العدد الذري، وهو عدد البروتونات الموجودة في ذرة العنصر الكيميائي.

الخواص النووية، وهي:

نصف القطر النووي.

كتلة النواة.

الاستقرار النووي.

طاقة الترابط النووي.

النماذج النووية، وتقسم إلى:

نموذج القطرة السائلة: هو عبارة عن نموذج أوجده العالم الكيميائي نيلز بور في عام ألف وتسعمائة وستة وثلاثين، اعتمد خلاله على النيوكليونات وهي عبارة عن جسيمات موجودة في القطرة السائلة التي تحدث تفاعلاً مع مادة النيوكليونات، وتحدث خلال عملية التفاعل تصادمات متتالية.

طاقة الربط الحجمية، وتقتضي هذه الطاقة أن تكون القوة النووية أكبر من خمسين، ويرمز لها رياضياً على النحو التالي (A>50)، وتكون هذه القوة بمثابة الطاقة التي تربط بين النيوكليونات الموجودة في الذرة وتكون نسبة هذه القوة النووية لأقرب نيوكليون له، ويشار إلى أن العلاقة التي تربط بين القوة النووية للنيوكليونات وحجم النواة هي علاقة تناسب طردي.

الطاقة السطحية.

طاقة التنافر الكهربائي.

طاقة الشفاعية.

حجم الذرة.

الانشطار النووي

يحدث الانشطار النووي كناتج لعملية تفاعل كيميائي تحدث غالباً على مادتي اليورانيوم والبلوتونيوم، وينشأ عن ذلك انشطار نواة الذرة الثقيلة إلى نصفين أو أكثر، فينتج عنصر آخر نتيجة هذا الانشطار يتسم بارتفاع طاقة الفوتونات والنيوترونات به، كما تنشأ جسيمات نووية، وينتج عن عملية الانشطار التي تحدث على نواة العناصر الثقيلة إنتاج كميات كبيرة جداً من الطاقة الإشعاعية والحرارية.

# data[].attributes.attachment_link.title
مما تتكون الذرة - موضوع

# data[].attributes.attachment_link.description
يهتم علم الكيمياء بدراسة المادة وخصائصها وتركيبها ومكوناتها، فيتطرق للعناصر الكيميائية التي تتكون منها المادة، ويجزئ هذه العناصر إلى مكوناتها وأقسامها، ثم يدرس الذرات التي تتكون منها المادة الكيميائية وخواصها، وتمتاز المواد الكيميائية بأنها تحمل عدداً ذرياً، ويتم تصنيفها في جدول دوري وفقاً لكونها فلز أو لا فلز أو شبه فلز.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
إن مفهوم وجود وحدات صغيرة تكوّن المادة معروف منذ زمن اليونان القديمة، حتى أن كلمة الذرة موجودة منذ ذلك الوقت، ولكن لم يتم إثبات وجودها إلا من قبل جون دالتون في بدايات القرن الثامن عشر، إذ تعد الذرة أصغر وحدات بناء المادة، ولا يمكن فصل مكوناتها بأي وسيلة كيميائية، ومن الأمثلة على الذرات؛ الهيدروجين والكربون والزنك، أما المركبات الكيميائية فمن الممكن تكسيرها إلى أجزاء أصغر ألا وهي الذرات فعلى سبيل المثال من الممكن تكسير كلوريد الصوديوم إلى ذرات كلور وذرات صوديوم، وأصبح بالإمكان أيضًا مشاهدة هذه الذرات في الوقت الحالي باستخدام مجهر المسح النّفقي، وسيجيب هذا المقال عن سؤال: "ما هي مكونات الذرة؟".

ما هي مكونات الذرة

للإجابة عن سؤال: "ما هي مكونات الذرة؟" يمكن القول بأن مكونات الذرة الرئيسة ثلاث، وهي: البروتونات والنيوترونات والإلكترونات، بحيث إن البروتونات والنيوترونات تتركز في النواة، وترتبط مع بعضها البعض عن طريق قوى الربط النووية التي تستطيع أن تتغلب على القوى الكهربائية التي قد تسبب بدورها تنافر البروتونات مع بعضها البعض، وهذا التنافر هو السبب في وجود الذرات غير المستقرة؛ إذ إن قوى الربط النووية تختلف باختلاف حجم الذرات، حيث إن الذرات الكبيرة عادة ما تكون غير مستقرة، فكلما زاد حجمها تزداد قوة التنافر، وبالتالي فإن قوى الربط هذه لا تستطيع التغلب على التنافر، ولهذا تقوم الذرات غير المستقرة بالتحلل إلى عناصر أخرى فمثلًا يتحلل نظير الكربون 14 إلى نظير النيتروجين 14.

البروتونات

أول مكونات الذرة هي البروتونات وهي جزيئات موجبة الشحنة، تم اكتشافها من قبل راذرفورد، لها كتلة أصغر بقليل من النيوترونات بحيث إن كتلتها بالنسبة للنيوترونات هي 0.9986، بينما إن كتلتها الفعلية تساوي 1.673 * 10-27، وقد استخدم عدد البروتونات في الذرات لتحديد العناصر، فعلى سبيل المثال ذرات الكربون تحتوي على 6 بروتونات والأكسجين 8 بروتونات وهكذا، كما يحدد هذا العدد أيضًا السلوكات الكيميائية لذرات العناصر، ويعرف عدد البروتونات هذا بالعدد الذري الذي على أساسه تم ترتيب العناصر في الجدول الدوري، ويتكون البروتون من 3 كواركات؛ اثنان يحمل كل منهما ثلثا شحنة موجبة وواحد يحمل ثلث شحنة سالبة، بحيث إن مجموعهما يساوي +1 وهي شحنة البروتون، وترتبط هذه الكواركات معًا من خلال جزيئات لا كتلة لها تدعى بالغلونات.

النيوترونات

إن النيوترونات هي جزيئات غير مشحونة اكتشفها العالم راذرفورد في عام 1920، والكتلة الفيزيائية للنيوترون تساوي 1.6749 * 10-27، وعادةً ما تقارن كتل البروتونات والإلكترونات بكتلة النيترون الأمر الذي جعل له كتلة نسبية تساوي 1، كما إن النيوترونات تتواجد في جميع أنوية العناصر باستثناء نظير الهيدروجين 1 الذي تحتوي نواته على بروتون واحد، وتتكون النيوترونات أيضًا من 3 كواركات؛ اثنان يحمل كل منهما ثلث شحنة سالبة والأخير يحمل ثلثا شحنة سالبة، بحيث إن مجموعها يساوي صفر ليعطي النيوترون شحنته المتعادلة.

الإلكترونات

إن أهم ما يمكن تفصيله في إجابة سؤال: "ما هي مكونات الذرة؟" هو الإلكترونات؛ إذ تمتلك الإلكترونات شحنة سالبة تنجذب للبروتونات الموجودة داخل النواة تبعًا لقوانين الجذب الكهربائي، ولقد اكتشفت على يد الفيزيائي البريطاني طومسون، ولها كتلة صغيرة جدًا، إذ إنها أصغر ب 1800مرة مقارنةً بالبروتونات والنيوترونات، ولذا فإن كتلتها تساوي 9.109 * 10-31، كما وتوجد هذه الإلكترونات داخل مدارات تحيط بالنواة على شكل سحابة بحيث تكون المدارات القريبة منها كروية بينما تكون المدارات الخارجية أكثر تعقيدًا، ونموذج السحابة الإلكترونية هذه هي فكرة طرحها العلم النمساوي إيروين شرودنجر، ومن الممكن توزيع الإلكترونات في مداراتها حول النواة بحيث إن المدار المهم هو المدار الخارجي الذي تجعل من السهل التنبؤ بخصائص الذرات كاستقرارها ونقطة غليانها وموصليتها

مكونات الذرة الثانوية

هنالك عدد من المكونات الثانوية لذرات العناصر والتي غالبًا ما تنبعث أثناء عملية الاضمحلال الإشعاعي، وهذه المكونات الثانوية تشمل جسيمات ألفا وجسيمات بيتا، ومن الجدير بالذكر أن أشعة جاما التي تنبعث خلال بعض أنواع الاضمحلال الإشعاعي لا تعتبر جسيمات على الإطلاق، وفيما يأتي شرح بسيط لجزيئات ألفا وبيتا:

جزيئات ألفا : والتي يرمز لها بالرمز α، وهي عبارة عن أنوية الهيليوم التي تتكون من بروتونين ونيوترونين، والتي تنبعث من العناصر المشعة ذات النوى الكبيرة غير المستقرة لتتحول إلى عناصر أخرى أكثر استقرارًا، وهي ليست ضارة للكائنات الحية فهي تتوقف عند مواجهة أي عائق كالجلد، ولكن إذا كان مصدر انبعاثها من داخل الجسم فإنها تسبب ضررًا كبيرًا، وتستخدم هذه الجزيئات في صناعة أجهزة تنظيم القلب الصناعية.

جزيئات بيتا: والتي يرمز لها بالرمز β، وهي عبارة عن إلكترونات حرة أو بوزيترونات ذات طاقة وسرعة عاليتين، بحيث إن البوزيترونات لها نفس كتلة الإلكترونات ولكنها ذات شحنة موجبة، وتمتلك جزيئات بيتا القدرة على الاختراق الأجسام أكثر بألف مرة من جزيئات ألفا، ولذلك فهي تسبب أضرارًا كبيرةً في بنية الكائنات الحية فقد تسبب عددًا من السرطانات وقد تؤدي إلى الموت، وعلى الرغم من آثاره الضارة إلا أنه يستخدم في العلاج الإشعاعي للسرطانات.

دور مكونات الذرة في التفاعلات الكيميائية

بعد معرفة إجابة سؤال: "ما هي مكونات الذرة؟" يمكن التعرف على أهميتها، وبما أن الذرة تتكون من النواة والإلكترونات المحيطة بها، لذا فإن هذه الإلكترونات هي أهم مكونات الذرة أثناء حدوث التفاعلات الكيميائية بين ذرات العناصر المختلفة، حيث إن هذه الإلكترونات تكون مرتبة في مدارات حول النواة وكل مدار منها يتّسع لعدد محدد من الإلكترونات، وتُملأ هذه المدارات من الداخل إلى الخارج بالإلكترونات، ولكن الإلكترونات التي تشارك في التفاعلات هي الموجودة في المدار الأخير فقط، فهي التي تحدد سلوك الذرة، فإما أن تقوم الذرة باكتساب الإلكترونات أو فقدانها لتكوّن روابط أيونية أو تقوم بمشاركتها مع الذرات الأخرى لتكوّن روابط تساهمية.

كيف نشأت مكونات الذرة

من المتوقع أن الذرات قد نشأت بعد الانفجار العظيم الذي نتج عنه الكون بأكمله قبل 13.7 مليار سنة، فبعد أن برد الكون الجديد، أصبحت الظروف مناسبة لنشأت الكواركات والإلكترونات، بحيث تجمعت الكواركات معًا لتشكل البروتونات والنيوترونات التي اندمجت في الأنوية في الدقائق الأولى من وجود الكون لتشكل مكونات الذرة، أما الإلكترونات فقد تكونت بعد 380 ألف سنة، إذ فقد الكون حرارة كافية قللت من سرعة الإلكترونات لدرجة مكّنت الأنوية من التقاط هذه الإلكترونات لتكوين الذرات الأولى، وهذه الذرات الأولى هي ذرات الهيدروجين والهيليوم والتي بقيت أكثر العناصر انتشارًا في الكون في الوقت الحالي، أما الذرات الأثقل فقد نشأت ولا زالت تنشأ نتيجة لتكتل الغازات في النجوم بفعل الجاذبية، وحين ينفجر النجم يتم توزيع هذه الذرات في الكون بأكمله.

# data[].attributes.attachment_link.title
ما هي مكونات الذرة - موضوع

# data[].attributes.attachment_link.description
إن مفهوم وجود وحدات صغيرة تكوّن المادة معروف منذ زمن اليونان القديمة، حتى أن كلمة الذرة موجودة منذ ذلك الوقت، ولكن لم يتم إثبات وجودها إلا من قبل جون دالتون في بدايات القرن الثامن عشر، إذ تعد الذرة أصغر وحدات بناء المادة، ولا يمكن فصل مكوناتها بأي وسيلة كيميائية، ومن

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
الذرة هي أصغر وحدة بنائيّة للعنصر الكيميائيّ تحمل الخصائص المميزّة له، وهي أصغر جزء يمكن أن تنقسم إليه المادة دون أن يتم تحرير جسيمات مشحونة كهربائياََ، وهي بذلك الوحدة البنائيّة الأساسيّة للمادة، وعلم الكيمياء أيضاً. يرجع أصل كلمة الذَّرّة (بالإنجليزيّة: Atom) إلى الكلمة اللاتينيّة أتوموس "atomus" والتي تعني غير قابل للانقسام؛ لأنّه كان يُعتقَد في ذلك الوقت أنّه لا يوجد ما هو أصغر من الذَّرّة، وأنّه لا يمكن للذَّرّة أن تنقسم.

خلافاً للمعتقدات السابقة، تتكوّن الذّرة من أجزاء أصغر، وهي:

النّواة (بالإنجليزيّة: Nucleus): النّوَاة هي الجزء المركزيّ للذرّة، والذي يُشكّل معظم كتلتها، اكتشف العالم الفيزيائي إرنست رذرفورد (Ernest Rutherford) وجود النّواة عام 1911م، وتتكون النّواة من البروتونات، والنّيوترونات، وتتماسك مكونات النّواة بفضل قوى التّرابط النّووي (بالإنجليزيّة: strong force).

البروتونات (بالإنجليزيّة: Protons): اكتشف رذرفورد وجود جسيمات مشحونة بشحنة موجبة داخل النّواة، وأسماها البروتونات، وهي مكونّة بدورها من ثلاثة جسيمات أوليّة تُسمى كواركات (بالإنجليزية: Quark)، وتترتّب الكواركات المكوِّنة للبروتونات اثنان في الأعلى وواحد للأسفل، وللبروتون كتلة صغيرة تساوي 1.673x10⁻²⁷ كيلوغرام.

النّيوترونات (بالإنجليزيّة: Neutrons): جسيمات متعادلة (غير مشحونة) توجد داخل النّواة افترض رذرفورد وجودها عام 1920م، واكتشف العالم تشادويك (Chadwick) وجودها فعلياً عام 1932م، كتلة النّيوترونات أكبر قليلاً من كتلة البروتونات وتساوي 1.6749x10⁻²⁷، وهي مكونّة أيضاََ من ثلاثة كواركات، ولكنّها ذات ترتيب مختلف، واحد في الأعلى واثنان في الأسفل.

الإلكترونات (بالإنجليزيّة: Electrons): وهي جسيمات مشحونة بشحنة سالبة وتنجذب كهربائياََ للبروتونات موجبة الشّحنة، اكتشف وجودها العالم البريطاني جوزيف جون طومسون (J. J. Thomson) في عام 1897م، تدور الإلكترونات وفقاً لنموذج وضعه العالم إروين شرودنجر في مدارات محددّة حول النّواة، وهي أصغر من البروتونات، والنّيوترونات بما يزيد عن 1800 مرة؛ إذ تساوي كتلتها 9.109x10⁻³¹. يمكن من خلال دراسة ترتيب الإلكترونات حول النّواة التنبؤ ببعض خصائص الذَّرّة الفيزيائيّة، مثل: درجة الاستقرار، ودرجة الغليان، والموصليّة.

في عام 440ق.م افترض الفيلسوف ديموقريطوس (Democritus) أنّ المواد تتكوّن من جسيمات متناهية الصّغر لا يمكن تجزئتها تُسمّى الذّرات، وأنّ الكون يحتوي على عدد لا نهائي من الذّرات التي تتحرك باستمرار، وأنّ الذّرات تتّحد لتكوّن المادة، ولكنها لا تندمج لتكوّن ذرات جديدة، قدّم ديموقريطوس نظريته الذَّرِيَّة للعالم في ذلك الوقت، إلّا أنّها رُفِضَت من قِبَل الفلاسفة الآخرين، وعلى رأسهم أرسطو (Aristotle) الذي كان يعتقد أنّ كل شيء تم إنشاؤه من الأرض، والهواء، والنّار، وفي عام 1803م قدّم الكيميائيّ البريطاني جون دالتون (John Dalton) نظريته الذَّرِيَّة التي صاغها بعد دراسته لأفكار ديموقريطوس، وتنصّ نظريته على أنّ ذرات العنصر الواحد متشابهة، وأنّ ذرات العناصر المختلفة تختلف عن بعضها في الوزن والخصائص، وأنّه لا يمكن استحداث أو تدمير الذّرات، وأنّ المادة تتكوّن من اتّحاد الذّرات ببعضها.

في عام 1897م أثبت العالم طومسون مكتشف الإلكترون أنّ الذَّرّة يمكن تقسيمها، وفي العام ذاته قدّم طومسون نموذج فطيرة الزّبيب (بالإنجليزيّة: Plum Pudding Model) والذي يمثّل الذَّرّة على أنّها كرة موجبة الشّحنة تنتشر فيها دقائق سالبة الشّحنة (إلكترونات)، كما تتوزع حبات الزّبيب في الفطيرة، وبذلك تكون الذَّرّة متعادلة الشّحنة. في عام 1911م نشر العالم رذرفورد نظريته الذَّرِّيَّة التي تنص على أنّ الذَّرّة مكونّة من نواة صغيرة الحجم موجبة الشّحنة، تدور حولها الإلكترونات، وأنّ معظم مساحة الذَّرّة فارغة، بعد ذلك قام العالم نيلز بور (Niels Bohr) بتوضيح خصائص الإلكترونات، ومن بعده جاء العالم إرفين شرودنغر (Erwin Schrödinger) الذي طورّ النّموذج الكمومي للذرة، والعالم فيرنر هايزنبيرغ (Werner Heisenberg) الذي ذكر أنّه لا يمكن معرفة مكان الإلكترون وسرعته في الوقت ذاته، بعد ذلك اكتشف العالمان (كل على حدة) موراي جيل مان Murray Gell-Mann، وجورج زويغ (George Zweig) أنّ كل من البروتونات، والنّيوترونات تتألف من الكواركات.

تتصف الذّرات بعدة خصائص منها:

العدد الذّريّ للعنصر هو عدد البروتونات في نواة الذَّرّة، وهو الذي يحدد الخصائص الكيميائيّة للعنصر.

الذَّرّة المتعادلة هي الذَّرّة التي يكون فيها عدد البروتونات مساوياً لعدد الإلكترونات.

الكتلة الذَّرِّيَّة للعنصر هي مجموع عدد البروتونات والنّيوترونات في النّواة، وتقاس بوحدة (كتلة ذرية)، وتساوي وحدة الكتلة الذَّرِّيَّة 1/2 كتلة ذرة الكربون.

الكتلة الذَّرِّيَّة أقل من كتلة الذَّرّة؛ لأنّ كتلة الذَّرّة مكونة من كتلة النّواة بالإضافة إلى كتلة الإلكترونات، والتي تكون ذات كتلة قليلة مقارنة بكتلة بالبروتونات والنّيوترونات.

لكل عنصر كيميائي العديد من النظائر (بالإنجليزيّة: Isotopes)، وهي أشكال من العنصر الكيميائيّ لذرتها نفس العدد الذّريّ (عدد البروتونات)، ولكنها تختلف في الكتلة الذَّرِّيَّة بسبب اختلاف عدد النّيوترونات، ولا تختلف الخصائص الكيميائيّة للعنصر ونظيره.

تحافظ الإلكترونات على مسارها في مدارات حول النّواة بفضل قوى التّجاذب التي تنشأ بين البروتونات موجبة الشّحنة، والإلكترونات سالبة الشّحنة.

يدور الإلكترون حول النّواة، وفي الوقت نفسه يدور حول نفسه، وتُسمّى هذه الظاهرة ظاهرة اللّف المغزليّ أو التّدويم (بالإنجليزيّة: Spin)، وهذا يولد عزماً مغناطيسياً مقداره 9.28x10⁻²⁴−.

توجد الإلكترونات في مستويات متتالية تسمى مستويات الطّاقة، وكل مستوى يتّسع لعدد محدد من الإلكترونات، فالمستوى الأول يتّسع لإلكترونين، بينما يتسع الثّاني لثمانية إلكترونات.

تصل الذّرات لوضع الاستقرار، إمّا بفقد إلكترونات، أو اكتسابها، أو مشاركتها.

تميل الذّرات التي تحتوي في مدارها الأخير على إلكترون، أو اثنين، أو ثلاثة إلكترونات لفقدها عند تفاعلها مع ذرات تحتوي في مدارها الأخير على خمسة، أو ستة، أو سبعة إلكترونات.

تميل الذّرات التي تحتوي على خمسة، أو ستة، أو سبعة إلكترونات في مدارها الأخير لاكتساب إلكترونات عند تفاعلها مع ذرات تحتوي في مدارها الأخير على إلكترون، أو اثنين، أو ثلاثة إلكترونات.

لا تميل الذّرات التي تحتوي على أربعة إلكترونات في مدارها الأخير لفقد أو اكتساب إلكترونات.

1. Tim Sharp (8-8-2017), ^ "What is an Atom"، /www.livescience.com, Retrieved 26-9-2017. Edited.

2. ^ " ChemistryInorganic ChemistryStructure of an Atom Top Structure of an Atom ", chemistry.tutorvista.com, Retrieved 26-9-2017. Edited.

# data[].attributes.attachment_link.keywords[]
منوعات عن الطبيعة

# data[].attributes.attachment_link.title
مكونات الذرة - موضوع

# data[].attributes.attachment_link.description
الذرة هي أصغر وحدة بنائيّة للعنصر الكيميائيّ تحمل الخصائص المميزّة له، وهي أصغر جزء يمكن أن تنقسم إليه المادة دون أن يتم تحرير جسيمات مشحونة كهربائياََ، وهي بذلك الوحدة البنائيّة الأساسيّة للمادة، وعلم الكيمياء أيضاً.

# data[].attributes.attachment_link.title
مم تتكون الذرة