عندما تكون الذرة محايدة كهربائيا
الذرة محايدة كهربائيا عندما يساوي عدد البروتونات الموجبة عدد الإلكترونات السالبة.
عندما تحتوي الذرة على عدد متساوٍ من الإلكترونات والبروتونات ؛ لديها عدد متساوٍ من الشحنات الكهربائية السالبة والموجبة ، وبالتالي فإن الشحنة الكهربائية الكلية للذرة تصبح صفراً ويقال إن الذرة محايدة ، والذرة لا تحتوي على نفس عدد الإلكترونات والبروتونات في حالتها الشائعة ، و إذا فقدت أو اكتسبت الذرة إلكترونًا أثناء تفاعل كيميائي ، فإنها تصبح بالنسبة للذرة المشحونة كهربائيًا “متأينة” ، ولا تصبح متعادلة كهربيًا ، وفي هذه الحالة يكون المجال الناتج أقوى من الحالة المحايدة ؛ يؤدي هذا إلى انجذابهم بشدة إلى الذرات والجزيئات الأخرى ، وبالتالي تكون شديدة التفاعل كيميائيًا. مجال الذرة المحايدة ضعيف لكنه لا يساوي الصفر ، وهذا ما يجعله تفاعلًا كيميائيًا ضعيفًا ، ولا يتفاعل حتى تقترب ذرة أخرى بدرجة كافية من تلك الذرة ، وتبدأ في مشاركة الإلكترونات.
ما هي الذرة المحايدة؟
الذرة محايدة كهربائيا ذرة بنفس عدد البروتونات والإلكترونات.
توصف الذرات عمومًا بأنها اللبنات الأساسية للمادة ، وهي أصغر وحدة في المادة لها خصائص عنصر كيميائي ، وتترابط الذرات معًا لتكوين الأيونات والجزيئات. لا توجد بمفردها في الحالة الطبيعية ، ومن ثم تتحد تلك الأيونات والجزيئات لتشكل المادة التي نراها ونشعر بها ونلمسها.
إن أهم ما يميز نواة الذرة عن غيرها هو عدد البروتونات ، والمعروف بالعدد الذري. على سبيل المثال ، تحتوي ذرة الهيدروجين على بروتون واحد ، وتحتوي ذرة الكربون على ستة بروتونات ، وتحتوي ذرة الأكسجين على ثمانية بروتونات. يحدد عدد الإلكترونات حول النواة ما إذا كانت الذرة مشحونة كهربائيًا أم محايدة. عندما تكون كمية الشحنة على بروتون واحد هي نفسها الشحنة الموجودة على الإلكترون ، فإن تلك الذرة تكون متعادلة كهربائيًا ، وفي هذه الحالة يكون إجمالي الشحنة الكهربائية للذرة صفرًا ، ويقال إنها ذرة متعادلة ، وكل . العناصر الموجودة في الجدول الدوري هي في الأساس ذرات متعادلة.
الذرات المشحونة تسمى الأيونات. إنها ذرات غير متوازنة مع عدد غير متساو من البروتونات والإلكترونات ، لذلك هناك اختلال في الشحنة في الذرات المشحونة بسبب وجود إلكترونات سالبة أكثر من البروتونات الموجبة أو العكس. الرصيد؛ هذا يعني أنه يحتوي على نفس عدد البروتونات والإلكترونات ، لذا فإن إزالة إلكترون واحد أو أكثر يمكن أن يحول الذرات المحايدة إلى أيونات موجبة الشحنة.
هناك ذرة
- البروتونات.
- نيوترون.
- الإلكترونات.
تتكون الذرة في مركزها من نواة محاطة بمساحة فارغة مملوءة بـ “إلكترونات” سالبة الشحنة ومداراتها. تفصيل الذرة كالتالي:
البروتونات: إنها جسيمات موجبة الشحنة توجد في نواة ذرة كتلتها 1 amu (وحدة كتلة ذرية) ، والتي تشكل إجمالي الشحنة الموجبة لنواة البروتونات. يرتبط عدد البروتونات في النواة ارتباطًا مباشرًا بـ هوية العنصر ويسمى “العدد الذري” الذي يميز كل ذرة عن الأخرى ؛ نظرًا لأن كل نوع من العناصر في الجدول الدوري يحتوي على عدد مختلف من البروتونات ؛ على سبيل المثال ، العدد الذري للهيدروجين هو 1 لأنه يحتوي على بروتون واحد فقط ، والعدد الذري للنيتروجين هو 7 لأنه يحتوي على سبعة بروتونات ، وإذا تمت إضافة بروتون واحد إلى النيتروجين ، يصبح العدد الذري 8 وهو الأكسجين ، ولكن إذا فقد النيتروجين بروتونًا ، فإنه يصبح كربونًا.
نيوترون: وهي جسيمات موجودة في نواة الذرة ليس لها شحنة (متعادلة) ولها كتلة مساوية تقريبًا للبروتونات ، وعدد النيوترونات هو نفسه عدد البروتونات والكتلة الذرية للذرة ؛ الكتلة الذرية هي متوسط الوفرة النسبية للنظائر المختلفة في الذرة. “تسمى ذرات نفس العنصر بأعداد مختلفة من النيوترونات بالنظائر.” الوظيفة الوحيدة التي يقوم بها النيوترون في الذرة هي الحفاظ على استقرار النواة.
الإلكترونات: الجسيمات سالبة الشحنة لها كتلة صغيرة ؛ يتكون بالكامل من الطاقة ، ويوجد في مدارات مخصصة حول النواة في الفضاء ، تسمى غيوم الإلكترون ، ويتم تحييد شحنتها السالبة بواسطة الشحنة الموجبة للبروتونات لجعل الذرة متعادلة كهربائيًا.
خصائص الذرة
- العدد الذري.
- الكتلة الذرية.
- الشحنة الكهربائية.
- النشاط الإشعاعي.
- حاجز.
- الذرة مستقرة.
- الطاقة النووية.
العدد الذري: يمثل الرقم عدد البروتونات في نواة الذرة. على سبيل المثال ، تحتوي كل ذرة هيدروجين على العدد الذري 1 لأنها تحتوي على بروتون واحد فقط ، ويشير الرقم الذري إلى مكان العنصر في الجدول الدوري ، ويمكننا العثور على عناصر حرة في الطبيعة بأعداد ذرية تصل إلى 92 ؛ يمكن للعلماء في المختبرات استخراج العناصر التي يزيد عددها الذري عن 92.
الكتلة الذرية: عدد النيوترونات في نواة الذرة هو نفسه. كما نعلم أن جميع ذرات نفس العنصر لها نفس عدد البروتونات ، لكنها تحتوي على عدد أكبر من النيوترونات ، وأن بعض الذرات قد يكون لها نفس العدد من النيوترونات. في هذه الحالة ، تسمى هذه الذرات بالنظائر ، على سبيل المثال ، هناك ثلاثة نظائر في الهيدروجين ، ويمكننا توضيح أنه في معظم الأوقات قد يحتوي الهيدروجين على نيوترون واحد أو نيوترونين أو ثلاثة نيوترونات ، وليس فقط بروتون واحد في كل هذه النظائر ، بينما يحتوي اليورانيوم على 92 بروتونًا أو 146 نيوترونًا.
الشحنة الكهربائية: تكون الذرة في الغالب متعادلة كهربائيًا ، ولكن في بعض الحالات يمكن أن تكتسب أو تفقد إلكترونات عندما تصطدم وتتفاعل مع ذرات أخرى ؛ هذه الذرات التي تكتسب أو تفقد إلكترونات تسمى “أيونات” وهي ذرات مشحونة كهربائيًا ، الذرات التي تفقد الإلكترونات تصبح أيونات موجبة ، والذرات التي تكتسب إلكترونات تصبح أيونات سالبة.
النشاط الإشعاعي: في بعض الحالات يمكن أن تصبح الذرة مشعة ؛ وذلك لأن النواة تتغير بشكل طبيعي ، وعندما تتغير النواة ، فإنها تنتج أشعة ، وهناك بعض العناصر المشعة في الطبيعة ؛ مثل اليورانيوم أو الراديوم ، يتم إنتاج النشاط الإشعاعي في المختبرات عن طريق تقسيم الذرات إلى جزيئات أصغر.
حاجز: على الرغم من أن حجم الذرة صغير جدًا ، إلا أن النواة تشغل معظم الكتلة وهي ضخمة مقارنة ببقية الذرة ؛ يوجد أكثر من 99٪ من كتلة الذرة في النواة ، وعادة ما تكون النوى كروية الشكل ، وبعضها بيضاوي الشكل.
ذرة مستقرة: على السطح ، تبدو الذرة مستقرة ، مثل النظام الشمسي ، حيث تدور كواكبها حول الشمس المركزية. وسبب استقرار الذرة وحقيقة أن مدار الإلكترون لا يسقط هو في الطبيعة الأساسية للكم. علم الميكانيكا؛ عندما يقفز الإلكترون من حالة إلى أخرى عندما يتلقى أو يرسل كمية من الطاقة على شكل ضوء أو إشعاع كهرومغناطيسي.
الطاقة النووية: حيث تمتلك الذرات قوتها النووية ، وهذه القوة أقوى من القوة الكهربية الطاردة ، وبالتالي فإن النوى تتماسك معًا بالتفاعل ، والقوة النووية هي عامل جذب يحدث بين بروتونين ، وبين نيوترونين ، وبين نيوترونين. وبروتون.