تعريف ذرة وأمثلة

الذرة هي البنية المحددة لذرة جزء، والتي لا يمكن كسرها بأي وسيلة كيميائية. أ ذرة نموذجية يتكون من نواة ذات شحنة موجبة البروتونات ومحايدة كهربائيا النيوترونات مع الشحنات السلبية إلكترونات يدور حول هذه النواة. ومع ذلك ، يمكن أن تتكون الذرة من بروتون واحد (أي البروتوم نظائر الهيدروجين) كنواة. ال عدد البروتونات يحدد هوية الذرة أو عنصرها.

يعتمد حجم الذرة على عدد البروتونات والنيوترونات الموجودة بها ، وكذلك ما إذا كانت تحتوي على إلكترونات أم لا. يبلغ حجم الذرة النموذجي حوالي 100 بيكومتر أو حوالي عشرة مليارات جزء من المتر. معظم الحجم عبارة عن مساحة فارغة ، مع مناطق يمكن أن توجد فيها الإلكترونات. تميل الذرات الصغيرة إلى أن تكون متناظرة كرويًا ، لكن هذا لا ينطبق دائمًا على الذرات الأكبر. على عكس معظم مخططات الذرات ، لا تدور الإلكترونات دائمًا حول النواة في الدوائر.

يمكن أن تتراوح الذرات في الكتلة من 1.67 × 10^-27 كجم (للهيدروجين) إلى 4.52 × 10^-25 كجم للنوى المشعة فائقة الثقل. ترجع الكتلة بالكامل تقريبًا إلى البروتونات والنيوترونات ، حيث تساهم الإلكترونات كتلة لا تذكر إلى ذرة.

فالذرة التي تحتوي على عدد متساو من البروتونات والإلكترونات ليس لديها شحنة كهربائية صافية. يشكل عدم التوازن في أعداد البروتونات والإلكترونات أيونًا ذريًا. لذا ، قد تكون الذرات محايدة أو إيجابية أو سلبية.

كان المفهوم الذي يمكن أن يُصنع من وحدات صغيرة موجودًا منذ اليونان والهند القديمة. في الواقع ، صُنعت كلمة "ذرة" في اليونان القديمة. ومع ذلك ، لم يثبت وجود الذرات حتى جون دالتون التجارب في أوائل القرن التاسع عشر. في القرن العشرين ، أصبح من الممكن "رؤية" الذرات الفردية باستخدام الفحص المجهري للنفق.

في حين يعتقد أن الإلكترونات تشكلت في المراحل المبكرة جدًا من تشكيل الانفجار العظيم للكون ، فإن النوى الذرية لم تتشكل إلا بعد ثلاث دقائق من الانفجار. في الوقت الحاضر ، أكثر أنواع الذرات شيوعًا في الكون هو الهيدروجين ، على الرغم من وجود كميات متزايدة من الهليوم والأكسجين بمرور الوقت ، من المحتمل أن تتجاوز الهيدروجين بكثرة.

معظم المادة المصادفة في الكون مصنوعة من ذرات مع البروتونات الإيجابية والنيوترونات المحايدة والإلكترونات السالبة. ومع ذلك ، يوجد جسيم مضاد للإلكترونات والبروتونات ذات الشحنات الكهربائية المعاكسة.

البوزيترونات هي إلكترونات موجبة ، في حين أن البروتونات المضادة هي بروتونات سلبية. نظريا، ذرات مضادة للمادة قد تكون موجودة أو مصنوعة. المادة المضادة تعادل أ ذرة الهيدروجين (مضاد هيدروجين) تم إنتاجه في CERN ، المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية ، في جنيف في عام 1996. إذا واجهت ذرة عادية ومضادة للذرة بعضهما البعض ، فسوف يباد أحدهما الآخر ، مع إطلاق طاقة كبيرة.

الذرات الغريبة ممكنة أيضًا ، حيث يتم استبدال بروتون أو نيوترون أو إلكترون بجسيم آخر. على سبيل المثال ، يمكن استبدال الإلكترون بـ ميون لتشكيل ذرة مونية. لم تتم ملاحظة هذه الأنواع من الذرات في الطبيعة ، ولكن يمكن إنتاجها في المختبر.

• هيدروجين
• الكربون 14
• زنك
• سيزيوم
• التريتيوم
• Cl^- (يمكن للمادة أن تكون ذرة و النظائر أو أيون في نفس الوقت)

أمثلة على المواد التي ليست ذرات تشمل الماء (H₂O) ، ملح الطعام (كلوريد الصوديوم) والأوزون (O₃). في الأساس ، أي مادة تحتوي على تركيبة تتضمن أكثر من رمز عنصر واحد أو تحتوي على خط منخفض يتبع علامة رمز العنصر هو جزيء أو مركب وليس ذرة.