تحقيق مسبار
يعتني الكيميائيون والفيزيائيون بتعريف الذرة نظرًا لكونها أصغر الجسيمات التي تتمتع بخصائص العنصر، ومن مجموع الذرات تتشكّل الجزيئات والمُركّبات وجميع المواد المعروفة لدى البشر حتى الوقت الراهن. بشكل أساسي تتكون الذرة من نواة، بالإضافة إلى الأجسام المتعادلة أو المشحونة سلبًا أو إيجابًا.
ما تعريف الذرة؟
يمكن تعريف الذرة بأنها الجزء الأساسي من المادة، وهي الوحدة الأصغر التي يمكن تقسيم المادة إليها دون إطلاق جسيمات مشحونة كهربائيًا حسب موسوعة بريتانيكا، كما أنها أصغر وحدة تحمل جميع الخصائص المميزة للعنصر الكيميائي دون استثناء، ولكنها ذات حجم صغير جدًا، ولا تمكن رؤيتها وحدها بالعين المجردة.
من هو مكتشف الذرة؟
لا يمكن تحديد من هو مكتشف الذرة بشكل فردي؛ فإن هناك عدة من العلماء الذين أسهموا في اكتشافها، وبنى كل منهم على اكتشافات من قبله حتى توصّل إلى نموذج خاص به أو استطاع وضع العديد من النظريات حول الذرة، ومن بينهم: الفيلسوف اليوناني ديمقريطس، الذي قال بأن كل مادة حولنا تتكون من جزيئات صغيرة لا تقبل التجزئة.
في عام 1803 قام البريطاني جون دالتون بوضع نظريته حول الذرة، ثم جاء من بعده مايكل فارادي عام 1839 ليضع نظرية أخرى، وجاء بعدهم جوزيف جون طومسون عام 1896، ثم الأمريكي روبرت ميليكان عام 1909 ثم إرنست رذرفورد في العام ذاته، ونيلز بور بعدهما بعامين، وهم من أبرز العلماء الذين أسهموا باكتشاف وتعريف الذرة.
ما هي أهم مكونات الذرة؟
عند البحث لمعرفة ما هو أصل الذرة ومكوناتها التي تميزها بخصائصها عن غيرها يتضح بأن لها عدة مكونات أساسية، وهي المكونات التي تتضمنها القائمة الآتية:
- النواة: يمكن تعريف النواة بأنها الحيز الذي تدور حوله الإلكترونات، ويحتوي على كل من البروتونات والنيوترونات، وهي موجبة الشحنة خلافًا للإلكترونات.
- البروتون: يتمتع البروتون بشحنة موجبة تساوي مقدار الشحنة التي يتمتع بها الإلكترون مع اختلافهما سلبًا وإيجابًا، ويمثل عدد البروتونات ما يُطلق عليه اسم العدد الذري لكل واحد من العناصر.
- النيوترون: لا تتمتع النيوترونات بشحنة موجبة أو سالبة، وإنما هي متعادلة الشحنة، ويمكن العثور عليها في أنوية جميع العناصر باستثناء عنصر الهيدروجين العادي الذي لا تحتوي نواته سوى على بروتون واحد.
- الإلكترون: تحمل الإلكترونات شحنة سالبة، وتدور حول النواة، ولا يمكن تجزئتها، وهو المكون الأخف في الذرة على الإطلاق، ويدور حولها في مدارات موزعة حسب مستويات الطاقة.
كم عدد أنواع الذرة؟
يُطلق على أنواع الذرات اسم العناصر حسب موقع ستدي، وهي موجودة في الجدول الدوري بعدد وصل إلى 118 عنصرًا تم اكتشافها حتى الوقت الراهن، ويتم تحديد نوع الذرة بناءً على عدد البروتونات الذي يسمى العدد الذري بشكل أساسي، ولكل ذرة منها العديد من الخصائص الفريدة المختلفة عن خصائص غيرها.
ما هي أنواع الذرة؟
يوضح الجدول التالي جميع أنواع الذرات في الجدول الدوري مع العدد الذري لكل منها:
عدد ذري | الاسم | عدد ذري | الاسم | عدد ذري | الاسم | عدد ذري | الاسم |
1 | عنصر الهيدروجين | 31 | عنصر الغاليوم | 61 | عنصر البروميثيوم | 91 | عنصر البروتكتينيوم |
2 | عنصر الهيليوم | 32 | عنصر الجرمانيوم | 62 | عنصر الساماريوم | 92 | عنصر اليورانيوم |
3 | عنصر الليثيوم | 33 | عنصر الزرنيخ | 63 | عنصر اليوروبيوم | 93 | عنصر النبتونيوم |
4 | عنصر البيريليوم | 34 | عنصر السيلينيوم | 64 | عنصر الغادولينيوم | 94 | عنصر البلوتونيوم |
5 | عنصر البورون | 35 | عنصر البروم | 65 | عنصر التيربيوم | 95 | عنصر الأمريكيوم |
6 | عنصر الكربون | 36 | عنصر الكريبتون | 66 | عنصر الديسبروسيوم | 96 | عنصر الكوريوم |
7 | عنصر النيتروجين | 37 | عنصر الروبيديوم | 67 | عنصر الهولميوم | 97 | عنصر البركليوم |
8 | عنصر الأكسجين | 38 | عنصر السترونتيوم | 68 | عنصر الإربيوم | 98 | عنصر الكاليفورنيوم |
9 | عنصر الفلور | 39 | عنصر الإتريوم | 69 | عنصر الثوليوم | 99 | عنصر الأينشتاينيوم |
10 | عنصر النيون | 40 | عنصر الزركونيوم | 70 | عنصر الإتيربيوم | 100 | عنصر الفرميوم |
11 | عنصر الصوديوم | 41 | عنصر النيوبيوم | 71 | عنصر اللوتيتيوم | 101 | عنصر المندليفيوم |
12 | عنصر الماغنسيوم | 42 | عنصر الموليبدنوم | 72 | عنصر الهافنيوم | 102 | عنصر النوبليوم |
13 | عنصر الألومنيوم | 43 | عنصر التكنيشيوم | 73 | عنصر التانتالوم | 103 | عنصر اللورنسيوم |
14 | عنصر السيليكون | 44 | عنصر الروثينيوم | 74 | عنصر التنغستن | 104 | عنصر الرذرفورديوم |
15 | عنصر الفوسفور | 45 | عنصر الروديوم | 75 | عنصر الرينيوم | 105 | عنصر الدوبنيوم |
16 | عنصر الكبريت | 46 | عنصر البالاديوم | 76 | عنصر الأوزميوم | 106 | عنصر السيبورجيوم |
17 | عنصر الكلور | 47 | عنصر الفضة | 77 | عنصر الإريديوم | 107 | عنصر البوريوم |
18 | عنصر الأرغون | 48 | عنصر الكادميوم | 78 | عنصر البلاتين | 108 | عنصر الهاسيوم |
19 | عنصر البوتاسيوم | 49 | عنصر الإنديوم | 79 | عنصر الذهب | 109 | عنصر المايتنريوم |
20 | عنصر الكالسيوم | 50 | عنصر القصدير | 80 | عنصر الزئبق | 110 | عنصر الدارمشتاتيوم |
21 | عنصر السكانديوم | 51 | عنصر الإثمد | 81 | عنصر الثاليوم | 111 | عنصر الرونتجينيوم |
22 | عنصر التيتانيوم | 52 | عنصر التيلوريوم | 82 | عنصر الرصاص | 112 | عنصر الكوبرنيسيوم |
23 | عنصر الفاناديوم | 53 | عنصر اليود | 83 | عنصر البزموت | 113 | عنصر النيهونيوم |
24 | عنصر الكروم | 54 | عنصر الزينون | 84 | عنصر البولونيوم | 114 | عنصر الفليروفيوم |
25 | عنصر المنغنيز | 55 | عنصر السيزيوم | 85 | عنصر الأستاتين | 115 | عنصر الموسكوفيوم |
26 | عنصر الحديد | 56 | عنصر الباريوم | 86 | عنصر الرادون | 116 | عنصر الليفرموريوم |
27 | عنصر الكوبالت | 57 | عنصر اللانثانوم | 87 | عنصر الفرانسيوم | 117 | عنصر التينيسين |
28 | عنصر النيكل | 58 | عنصر السيريوم | 88 | عنصر الراديوم | 118 | عنصر الأوغانيسون |
29 | عنصر النحاس | 59 | عنصر البراسيوديميوم | 89 | عنصر الأكتينيوم | - | - |
30 | عنصر الزنك | 60 | عنصر النيوديميوم | 90 | عنصر الثوريوم | - | - |
ما هي خصائص الذرة البارزة؟
لا يشير تعريف الذرة إلا أنها تتشابه في خصائصها؛ فإن الخصائص تتفاوت بين ذرات عنصر وآخر نظرًا للتفاوت في عدد البروتونات والمكونات الأخرى؛ إلا أن هناك العديد من الخصائص البارزة التي تتمتع بها الذرات، ومنها: وجود البروتونات في النواة، ودوران الإلكترونات حولها، كما أن الذرة لا ترى بالعين المجردة، وتحمل كافة خصائص العنصر، وتعرف المناطق الخارجية للذرة باسم غلاف التكافؤ، وتحتوي هذه المناطق على الإلكترونات.
ما هي أصغر ذرة؟
يشمل تعريف الذرة الوحدة الأصغر من الهيدروجين وجميع العناصر الأخرى، ولا شك بأن الهيدروجين أصغر الذرات بالكتلة على الإطلاق؛ فإنها تحتوي على إلكترون واحد وبروتون واحد فحسب. وأما بالنظر إلى نصف القطر؛ فإن الذرة الأصغر تكون ذرة الهيليوم التي يبلغ نصف قطرها 31 بيكومتر.
الفرق بين الذرات والجزيئات
هناك فرق كبير بين الجزيئات والذرات؛ فإن الذرة أصغر وحدة تجمل جميع خصائص المادة، وربما توجد بشكل مستقل عن الذرات والعناصر الأخرى. أما الجزيئات؛ فإنها مجموعة من الذرات التي ترتبط مع بعضها البعض، سواءً كانت ذرات متشابهة أو مختلفة، وتمثل الجزيئات أصغر وحدة في المُركّب على الإطلاق، وهذا يعني أنها تتضمن ذرتين أو أكثر.
تربط الذرات مع بعضها البعض لتشكيل الجزيئات والمركبات الكيميائية من خلال مشاركة أو تبادل الإلكترونات بشكل أساسي؛ فإنه المكوّن الوحيد الذي يكون نشطًا في ارتباطات الغلاف الخارجي للذرة دون البروتونات والنيوترونات، وهناك كثيرٌ من الجزيئات التي يتم استخدامها والتعامل معها في الحياة اليومية، ومنها: جزيئات الماء التي تتضمن ذرتي هيدروجين وذرة أكسجين.
النظريات التي اقترحها العلماء عن الذرة
ربما يتفق العلماء في تعريف الذرة بشكل عام؛ إلا أن هناك عدة من النظريات التي تم اقتراحها لتفسير طبيعة الذرات وطريقة ارتباطها مع بعضها البعض، ويبلغ عددها 5 نظريات، ومنها: نظرية بور التي ترى بأن الإلكترونات لا تشع الطاقة باستمرار أو تتخذ مسارًا حلزونيًا حول النواة، ونظرية ثومسون، ونظرية دالتون.
اقرأ/ي أيضًا: