المحتويات
ما هو تكوين نواة العناصر
ما هو تكوين نواة العناصر … النواة هي جزء مهم للغاية بالنسبة للذرة وذلك لأنها هي من تعطي الذرة هويتها، وللذرة خصائص معينة يمكن تعريفها من خلالها وهي الأشياء التي لا تشترك بينها وبين أي جسم آخر
تتكون نواة ذرة العنصر مما يأتي:
- بروتونات.
- نيوترونات.
تتكون نواة ذرة العنصر من مكونين رئيسيين وهما اللذان يعطيان للنواة ثقلها، وهما:
بروتونات: البروتون هو أحد الجسيمات التي تشكل ثقل النواة والذرة نفسها، وهو من الجسيمات الرئيسية الموجودة فيها.
البروتونات لها شحنة موجبة تساوي الوزن الذري للنواة فإذا كان عدد البروتونات يساوي 1+ فإن العدد الذري لهذه الذرة يساوي واحد، وتشكل البروتونات مع النيوترونات وزن النواة.
نيوترونات: الجسيم الرئيسي الثاني من الجسيمات التي توجد داخل النواة وهي منطقة محدودة تمامًا داخل الذرة، والنيوترونات هي جسيمات أكبر حجمًا من البروتونات بقليل.
النيوترونات لا تمتلك شحنة لذلك هي محايدة تمامًا ودورها داخل النواة هو موازنة الشحنة مع الجسيمات الأخرى، لذلك يتم تمثيل هذه الشحنة في الرسومات البيانية بصفر.
مجموع عدد البروتونات والنيوترونات في نواة الذرة
العدد الذري.
مجموع عدد البروتونات والنيوترونات في نواة الذرة هو العدد الذي يشملهم معًا، ويشير هذا العدد إلى ثقل الذرة بالإشارة إلى أن أغلب وزنها يتركز في نواتها حيث البروتونات والنيوترونات.
يتم تسمية هذا العدد بالعدد الكلي، فالعدد الكلي يمكن تعريفه بطريقة أخرى اعتمادًا على أن عدد البروتونات هو نفسه العدد الذري، حيث يمكننا أن نقول: العدد الكتلي هو عدد النيوترونات مجموعًا على العدد الذري لهذه النواة.
خصائص العدد الكلي
يتميز العدد الكلي والذي هو مجموع عدد البروتونات مع عدد البروتونات بمجموعة من الخصائص:
- عند تمثيل العدد الكتلي في المعادلات فإننا نقوم بكتابته في الجانب العلوي من العنصر جهة اليسار.
- أن العدد الكتلي للعناصر لا بد أن يكون عددًا صحيحًا.
- لا يمكن أن يكون العدد الكلي جزءًا.
- والعناصر لا توجد في صورة واحدة، حيث يوجد من العنصر الواحد نظائر.
- العدد الذري ثابت دائمًا أما العدد الكتلي هو المتغير.
تتكون الذرة من
- نواة.
- فضاء خارجي.
- إلكترونات.
تتكون الذرة من:
نواة: النواة هي المركز الكروي الصغير للذرة ولكنه الجزء المكثف فيها، حيث تتركز فيها جزء كبير من وزن الذرة وذلك لأنها تحتوي على جسيمات مثل البروتونات والنيوترونات والإلكترونات والتي تعطي وزنًا للذرة.
فضاء خارجي: تحتوي الذرة على فضاء خارجي واسع للغاية ولكن هذا الفضاء توجد فيها مستويات الطاقة والتي توجد بينها مسافات شاسعة تفرق بينها وبين بعضها، والفضاء الخارجي هذا يعتبر مؤثرًا في النواة وحركة الجسيمات داخلها وحولها.
إلكترونات: الإلكترونات من الجسيمات الأساسية التي تتكون منها الذرة ولكنها لا توجد في النواة بل تدور حول النواة في مستويات الطاقة في الفضاء الخارجي، وشحنة الإلكترونات هي شحنة سالبة وهي معاكسة للبروتونات ولكن عدد الإلكترونات يساوي عدد البروتونات.
الجسيمات التي تدور حول نواة الذرة تسمى
الإلكترونات.
هي واحدة من الجسيمات التي تعرف بها الذرة والنواة، بل هي التي تؤثر في التفاعلات الكيميائية المرتبطة بالفقد والاكتساب.
الإلكترونات لا تحتوي على أشياء أصغر منها بل هي النسخة الأصغر على عكس البروتونات والنيترونات
لذلك حجمها صغير، لهذا لا تؤثر بهذا القدر في وزن الذرة.
متى تكون نواة الذرة غير مستقرة
عند اختلال التوازن بين البروتونات والنيوترونات.
تصبح نواة ذرة العنصر غير مستقرة عندما يختل التوازن بين عدد البروتونات والنيوترونات دا النواة
فتوازن النواة من الداخل ومن ثم الذرة يعتمد عليهما، وعندما يوجد عدد كبير من البروتونات لا يمكن للنيوترونات ذات العدد الأصغر معادلته وتوازنه.
لهذا السبب يزداد التنافر في الداخل بسبب عدم وجود شحنة للنيوترونات، مما يؤدي إلى عدم استقرار الذرة
وتصبح في هذا الوقت من الذرات التي عند دخولها التفاعل لا يمكنها إنتاج مركبات معينة بسبب عدم استقرارها.
متى تكون نواة الذرة مستقرة
عند حدوث التوازن بين البروتونات والنيوترونات.
عند وجود مجموعة من الجسيمات في مكان واحد وبنفس الشحنة فإنها تتنافر تمامًا وفي هذا الوقت
تحتاج إلى شحنات أخرى مختلفة عنها في الشحنة لموازنتها ومن ثم تصبح مستقرة.
وجود عدد كبير من البروتونات يؤدي إلى تنافرها لأن الشحنات تكون واحدة، أما وجود عدد كافٍ من النيوترونات
وسطهم يؤدي إلى موازنة شحنات النواة ومن ثم تصبح مستقرة.
استقرار النواة ومن ثم الذرة يجعلها تدخل في التفاعلات والتفاعل بصورة صحيحة
ومن ثم الفقد وللكسب دون حدوث أي خلى من أي نوع، فاستقرار النواة هو ميزة رائعة يمكننا استغلالها في إنتاج مركبات أخرى.
وظيفة النواة
النواة هي جزء مهم للغاية بالنسبة للذرة وذلك لأنها هي من تعطي الذرة هويتها، وتكمن أهميتها أيضًا في:
-
- هي المكان الذي يحتوي الجسيمات التي تعرف الذرات وتعطيها هويتها الكاملة.
- تحتوي على البروتونات والنيوترونات وهي الجسيمات التي تشكل ثقل الذرة.
-
- تدور حولها الإلكترونات والتي يتم تمثيل الذرة بها في التفاعلات.
- يعرف العدد الذري للذرة من خلال تحديد عدد البروتونات أو الإلكترونات.
- النواة هي المكان الذي يحدث فيه الاضمحلال النووي.
- النواة هي التي تشارك في عمليات الانشطار والاندماج.
ما هي أنواع الذرات
- ذرة مستقرة.
- ذرة مشعة.
- نظائر.
- أيونات.
- ذرات مضادة.
توجد عدة أنواع من الذرات والتي تختلف في طبيعتها وطريقة تفاعلها، ومن هذه الأنواع:
ذرة مستقرة: هي النوع المعروف لدينا وذلك لأن العناصر في الجدول الدوري تم بناؤها على هذا الأساس
فأغلب العناصر والذرات هي ذرات مستقرة ومعناها أنها لا تتغير إلى نظائرها بسهولة بسبب توازن الجسيمات داخل الذرة، وتبقى الذرة على حالها مادام لم يؤثر عليها أي قوى خارجية.
ذرة مشعة: عادةً ما يكون عدد البروتونات أكبر من عدد النيوترونات مما يجعل الذرة مستقرة
ولكن عندما يزيد عدد النيوترونات عن عدد البروتونات فإن الذرة في هذه الحالة تصبح غير مستقرة بل تصبح مشعة، وتعمل على إطلاق الإشعاعات إلى أن تصل لحالة الاستقرار.
نظائر: النظائر هي ذرات تشبه ذرات العنصر بسبب توافق العدد الذري ولكنهم يختلفون في عدد النيوترونات
ومن ثم الاختلاف في العدد الكلي للعنصر، وإذا زادت النيوترونات عن حدها تصبح النظائر مشعة.
أيونات: هي ذرات العناصر التي فقدت أو اكتسبت إلكترونات أثناء التفاعل، وتسمى أيونات لأنها تمتلك شحنة
فالذرة التي فقدت تصبح أيونًا موجبًا، والذرة التي اكتسبت تصبح أيونًا سالبًا.
ذرات مضادة: كل ذرة أو جسيم ذري له جسيم مضاد له في الشحنة مرتبط به
ويمكن تحضير الذرات المضادة في المعمل، ولكن هذه الذرات المضادة تكون هشة للغاية.
خصائص الذرة
للذرة خصائص معينة يمكن تعريفها من خلالها وهي الأشياء التي لا تشترك بينها وبين أي جسم آخر، ومن خصائصها:
- الذرة هي أصغر الأشياء التي لا تقبل التقسيم إلا بطرق معينة.
- تحتوي على نواة يتركز فيها وزن الذرة.
- تتكون من بروتونات ونيوترونات وإلكترونات.
- ذرات العنصر الواحد متطابقة تمامًا، ولكن ذرات العناصر المختلفة مختلفة.
- الذرة لها وزن ذري يساوي عدد البروتونات.
- الذرة لها وزن كتلي يساوي مجموع عدد البروتونات والنيوترونات.
- الذرة الواحدة من العنصر هي تعبير عن خصائص العنصر.
- النظائر تحتوي على أعداد مختلفة من النيوترونات.
