– إن الذرة (Atom) تتكون من نواة (Nucleus) تتركز فيها كتلة الذرة وإلكترونات (Electrons) . تدور الإلكترونات حول النواة فى مسارات محددة وهى تشبه إلى حد كبير حركة الكواكب حول الشمس .
– والنواة تتكون من بروتونات (Protons) موجبة الشحنة ونيوترونات (Neutrons) متعادلة الشحنة والإلكترونات سالبة الشحنة لتكون الذرة متعادلة .
– ويعرف العدد الكتلي Aللنواة بمجموع عدد البروتونات Z والنيوترونات N وكتلة البروتون تساوي تقريباً كتلة النيوترون التي تزيد بمقدار 2000 مرة كتلة الإلكترون وهي مربوطة بعضها البعض بقوة نووية (Strong nuclear force ) تبلغ 10 آلاف القوة الكهرومغناطيسية التي تربط الإلكترونات بالنواة.
هذ ه القوة لا تؤثر إلا على مسافة صغيرة جداً تبلغ 10 -15 متر أي واحد على ألف من الميليون مليون من المتر.
** وعلى سبيل المثال
–نواة ذرة الهيدروجين بها بروتون واحد وليس بها نيوترونات أى أن العدد الكتلى لها يسـاوى واحد والعدد الذرى يساوى واحد .
– أما ذرة الهليـوم فبها عدد 2 نيوترونات وعدد 2 بروتونـات أي أن العــدد الكـتـلى لها يســاوى 4 (A = Z + N ) والعدد الذرى لذرة الهليوم 2 ، أي أن الذرة بها إلكترونان لتكون الذرة متعادلة الشحنة .
– ونواة ذرة الكربون بها 6 بروتونات ، 6 نيوترونات وبذلك يكون العدد الكتلى لها 12 والعدد الذرى 6 .
** ومن هذه الأمثلة نستنتج أن : –
* الذرات تتساوى فيها عدد البروتونات وعدد الإلكترونات .
* بإضافة بروتون تنتج ذرة جديدة .
– إن هذا التوضيح للتركيب الذرى الحديث بدأ فى نهاية القرن التاسع عشر بأن العناصر تتكون من وحدات صغيرة لا تتجزأ تسمى ذراتAtoms وهى أصغر وحدة للعنصر لها كل خواصه الكيميائية .
– عام 1887 أُكتشف الإلكترون وأكدت التجارب أن كل الذرات بها إلكترونات سالبة الشحنة وأن الذرة لها تركيب معين ولابد أن تحتوى أيضاً على شحنات موجبة لتكون الذرة متعادلة .
– عام 1898 استطاع العالم الإنجليزي جى.جى تومسون J.J. Thomson وضع نموذج للذرة تتوزع فيها الإلكترونات والشحنات الموجبة بانتظام وسمى نموذج كعكة الفاكهة (Fruitcake) ولم يثبت صحة هذا التصور لتركيب الذرة.
–
عام 1911 تم عمل تجربة استطارة أيونات الهليوم عن طريق شريحة رقيقة من الذه ب (Rutherford’s Scattering exp) تحت إشراف العالم إيى راذرفورد E. Rutherford حيث وجد أن معظم الأيونات تخللت شريحة الذهب فى خط مستقيم وقليل منها فقط انحرف من هذا المسار .** وبذلك أمكن إثبات أن الذرة تتكون من نواة ذات شحنة موجبة وحجم صغير يبلغ واحد على مائة ألف من حجم الذرة ،أي أن الذرة مكان مفرغ empty space
–
والنواة لها كثافة عالية وتتركز فيها كتلة الذرةذلك لأن:-
* كتلة البروتون تساوى تقريباً 2000 مرة كتلة الإلكترون .
* وكتلة البروتون تساوى تقريباً كتلة النيوترون .
– عام 1913 وضع إن. بوهر N. Bohr النموذج الحديث لحركة الإلكترونات حول النواة حيث تدور فى مسارات ذات طاقة محددة يرمز لها (K,L,M,N,O,P,Q)
– النظائرهي ذرات لعنصر واحد تتساوى في عددها الذرى (Z) ومتماثلة بالتالى من حيث صفاتها الفيزيائية وتفاعلاتها الكيمائية . تختلف عن بعضها البعض في وزنها الذرى أى في العدد الكتلى(A)لأنويتها و بالتالى فى عدد النيوترونات (N) .
– وعلى سبيل المثالذرة الهيدروجين العادي وعددها الذري 1 لها نظيران الأول يسمى الديتيريوم s 2 1 Hويختلف عن الهيدروجين العادي بأن نواته بها نيوترون بالإضافة إلى البروتون أي أن ا لعدد الكتلي للنواة 2 في حين أن نواة الهيدروجين العادي s 1 1 Hعددها الكتلي (A 1 = ( A . أما النظير الثاني فهو التريتيوم والعدد الكتلي لنواته 3 أي تحتوي النواة على 2 نيوترون وبروتون واحد w . 1 3 1 H
أما ذرة الكربون العادى فتحتوى نواتها 6 بروتونات و6 نيوترونات s 12 6C ولها نظيران الأول s 13 6C والثاني C s 14 6 وتحتوى أنويتها على سبعة نيوترونات وثمان نيوترونات على التوالى .
التركيب الذري :
– إن الذرة (Atom) تتكون من نواة (Nucleus) تتركز فيها كتلة الذرة وإلكترونات (Electrons) . تدور الإلكترونات حول النواة فى مسارات محددة وهى تشبه إلى حد كبير حركة الكواكب حول الشمس .
– والنواة تتكون من بروتونات (Protons) موجبة الشحنة ونيوترونات (Neutrons) متعادلة الشحنة والإلكترونات سالبة الشحنة لتكون الذرة متعادلة .
– ويعرف العدد الكتلي Aللنواة بمجموع عدد البروتونات Z والنيوترونات N وكتلة البروتون تساوي تقريباً كتلة النيوترون التي تزيد بمقدار 2000 مرة كتلة الإلكترون وهي مربوطة بعضها البعض بقوة نووية (Strong nuclear force ) تبلغ 10 آلاف القوة الكهرومغناطيسية التي تربط الإلكترونات بالنواة.
هذ ه القوة لا تؤثر إلا على مسافة صغيرة جداً تبلغ 10 -15 متر أي واحد على ألف من الميليون مليون من المتر.
** وعلى سبيل المثال
–نواة ذرة الهيدروجين بها بروتون واحد وليس بها نيوترونات أى أن العدد الكتلى لها يسـاوى واحد والعدد الذرى يساوى واحد .
– أما ذرة الهليـوم فبها عدد 2 نيوترونات وعدد 2 بروتونـات أي أن العــدد الكـتـلى لها يســاوى 4 (A = Z + N ) والعدد الذرى لذرة الهليوم 2 ، أي أن الذرة بها إلكترونان لتكون الذرة متعادلة الشحنة .
– ونواة ذرة الكربون بها 6 بروتونات ، 6 نيوترونات وبذلك يكون العدد الكتلى لها 12 والعدد الذرى 6 .
** ومن هذه الأمثلة نستنتج أن : –
* الذرات تتساوى فيها عدد البروتونات وعدد الإلكترونات .
* بإضافة بروتون تنتج ذرة جديدة .
– إن هذا التوضيح للتركيب الذرى الحديث بدأ فى نهاية القرن التاسع عشر بأن العناصر تتكون من وحدات صغيرة لا تتجزأ تسمى ذراتAtoms وهى أصغر وحدة للعنصر لها كل خواصه الكيميائية .
– عام 1887 أُكتشف الإلكترون وأكدت التجارب أن كل الذرات بها إلكترونات سالبة الشحنة وأن الذرة لها تركيب معين ولابد أن تحتوى أيضاً على شحنات موجبة لتكون الذرة متعادلة .
– عام 1898 استطاع العالم الإنجليزي جى.جى تومسون J.J. Thomson وضع نموذج للذرة تتوزع فيها الإلكترونات والشحنات الموجبة بانتظام وسمى نموذج كعكة الفاكهة (Fruitcake) ولم يثبت صحة هذا التصور لتركيب الذرة.
– عام 1911 تم عمل تجربة استطارة أيونات الهليوم عن طريق شريحة رقيقة من الذه ب (Rutherford’s Scattering exp) تحت إشراف العالم إيى راذرفورد E. Rutherford حيث وجد أن معظم الأيونات تخللت شريحة الذهب فى خط مستقيم وقليل منها فقط انحرف من هذا المسار .
** وبذلك أمكن إثبات أن الذرة تتكون من نواة ذات شحنة موجبة وحجم صغير يبلغ واحد على مائة ألف من حجم الذرة ،أي أن الذرة مكان مفرغ empty space
– والنواة لها كثافة عالية وتتركز فيها كتلة الذرة
ذلك لأن:-
* كتلة البروتون تساوى تقريباً 2000 مرة كتلة الإلكترون .
* وكتلة البروتون تساوى تقريباً كتلة النيوترون .
– عام 1913 وضع إن. بوهر N. Bohr النموذج الحديث لحركة الإلكترونات حول النواة حيث تدور فى مسارات ذات طاقة محددة يرمز لها (K,L,M,N,O,P,Q)
– النظائرهي ذرات لعنصر واحد تتساوى في عددها الذرى (Z) ومتماثلة بالتالى من حيث صفاتها الفيزيائية وتفاعلاتها الكيمائية . تختلف عن بعضها البعض في وزنها الذرى أى في العدد الكتلى(A)لأنويتها و بالتالى فى عدد النيوترونات (N) .
– وعلى سبيل المثالذرة الهيدروجين العادي وعددها الذري 1 لها نظيران الأول يسمى الديتيريوم s 2 1 Hويختلف عن الهيدروجين العادي بأن نواته بها نيوترون بالإضافة إلى البروتون أي أن ا لعدد الكتلي للنواة 2 في حين أن نواة الهيدروجين العادي s 1 1 Hعددها الكتلي (A 1 = ( A . أما النظير الثاني فهو التريتيوم والعدد الكتلي لنواته 3 أي تحتوي النواة على 2 نيوترون وبروتون واحد w . 1 3 1 H
أما ذرة الكربون العادى فتحتوى نواتها 6 بروتونات و6 نيوترونات s 12 6C ولها نظيران الأول s 13 6C والثاني C s 14 6 وتحتوى أنويتها على سبعة نيوترونات وثمان نيوترونات على التوالى .