بسم الله الرحمن الرحيم
الذرة
Atom
تطــور النظــرية الذريـــــة
يرجع أصل كلمة الذرة إلى الكلمة الإغريقية أتوموس (atoms), وتعنى غير قابل للإنقسام ، وحتى القرن 19 حيث تم عرض تصور العالم ( بوهر) ، كان الإعتقاد السائد أن الذرات جسيمات دقيقة للغاية وغير قابلة للإنقسام
عرف الذرة بأنها أصغر وحدة يمكن أن تنقسم إليها المادة بدون إطلاق أية جسيمات مشحونة كهربيه .
ومعظم جسم الذرة فارغ، وباقى الجسم يتكون من نواه موجبة وهى النواة المحتوية على عناصر تدعى النويات وهي البروتونات الموجبة (+)، ونيوترونات متعادلة الشحنة والنواة محاطة بالإليكترونات ذو الشحنة السالبة (-).
وتحتوى النواة الواحدة على اكثر من 99% من المادة الموجودة بالذرة ويمكن تمثيل حجم النواة بالمقارنة مع حجم الذرة بحجم كرة القاعدة (البايسبول) إلى حجم مائة إستاد كرة قاعدة، أو يمكن أن نقول أنه لو قدرت نواة ذرة الهيدروجين بحجم كرة تنس الطاولة فيمكن أن يبتعد عنها إليكترونها بثلاثة كيلومترات تقريبا .
تطور مفهوم الذرة حتى العصر الحديث
الاكتشافات اليونانية
في عام 430 ق.م توصل الفيلسوف اليونانى ( ديموقريطس) إلى مفهوم أو فكرة فى كل الأشياء مصنوعة من ذرات أو بالمعنى الحرفى كل الأشياء مكونة من ذرات غير قابلة للانقسام .
واعتقد هذا الفيلسوف أن كل الذرات متماثلة وصلبة وغير قابلة للانضغاط إلى جانب أنها غير قابلة للإنقسام ، وأن الذرات تتحرك بأعداد لا حصر لها فى فضاء فارغ .وأن الاختلاف فى الشكل والحجم الذرى يحدد الخصائص المختلفة لكل مادة.
وطبقاً لفلسفة (ديموقريطس) فإن الذرات ليست المكون الأساسي للمواد فقط ولكنها تكون أيضاً خصائص النفس الإنسانية.
فعلى سبيل المثال فإن الآلام تسببها "الذرات الشريرة" وذلك لأن هذه الذرات تكون على شكل (إبر) بينما يتكون اللون الفاتح من الذرات المسطحة ذات الملمس الناعم ، وقد اعتقد ديمقريطس واعتقد معه الناس أفكار هي بلا شك تثير تهكمنا الان ولكنها كانت منذ قرون "العلم الذي لا يبارى" .
إن النظرية اليونانية عن الذرة لها مدلول تاريخى وفلسفى بالغ الأهمية ، إلا أنها ليست ذات قيمة علمية، ذلك أنها لم تقم على أساس ملاحظة الطبيعة أو القياس أو الاختبارات أو التجارب.
دالتون & الذرة
وجاءت نظرية دالتون بشكل مختلف عما سبق ذلك كونها تعتمد على قوانين بقاء الكتلة والنسب الثابتة والتي اشتقت من العديد من الاستنتاجات المباشرة .
يمكن التعبير عن النظرية التي اقترحها بالاتي :
الأشياء (المواد ) تتكون من العديد من الجسيمات الغير قابلة للتجزئة( ذرات) ذات حجم صغير جداً .
• ذرات نفس العنصر متشابهة في الخواص (الشكل ، الحجم ، الكتلة )، وتختلف تماماً عن ذرات العناصر الأخرى .
• المركبات تتكون نتيجة اتخاذ الذرات بنسب محدودة .
• الاتحاد الكيميائي عبارة تغيير في توزيع الذرات .
لقد أثبتت نظرية دالتون نجاحها من خلال تفسيرها لبعض الحقائق القائمة في ذلك الزمان كما انها استطاعت ايضا التنبؤ ببعض القوانين الغير مكتشفة :
قانون حفظ الكتلة
تتضمن هذه النظرية( قانون حفظ الكتلة ) : حيث إن التفاعل الكيميائى لايفعل شيئا سوى اعادة توزيع الذرات ولم تفقد اي ذرة في هذة المنظومة وبالتالي تظل الكتلة ثابتة عند حدوث التفاعل الكيميائى.
قانون النسب الثابتة
تفسر هذه النظرية ( قانون النسب الثابتة) : افترض دالتون ان مادة ما تتكون من عنصرين A و B. وان اي جزيئي من هذه المادة يتكون من ذرة واحدة من A وذرة واحدة من B يعرف الجزيء بأنه مجموعة ذرات مترابطة مع بعضها بقوة تسمح لها بالتصرف او اعادة التنظيم كجسيم واحد. افترض ايضا ان كتلة الذرة A تكون ضعف كتلة الذرة B وبالتالى فان الذرة A تساهم بضعف الكتلة التي تساهم بها الذرة B في تكوين جزيء واحد من هذه المادة الامر الذي يعني ان نسبة كتلة الذرة Aالى الذرة B هي 2/1 .
في مركب الماء نسبة الهيدروجين إلى الأكسجين دائماً ثابتة .
2.00g H /16.00g O=1.00g H / 8.00g O
قانون النسب المتعددة
لقد تنبأت نظرية دالتون بقانون النسب المتضاعفة ( قانون النسب المتعددة):
عندما تتحدد ذرة ما مع أخرى وتشكل أكثر من مركب فإن نسبة الأوزان لتلك الذرة التي تتحد مع واحد جرام من الذرة الأخرى يجب أن يكون نسبة بسيطة .
مثال: الأكسجين يتحد مع الكربون ويشكل أكثر من مركب (CO1 ، CO2)، وزن الأكسجين الذي يتحد مع واحد جرام من الكربون في المركبين هو 2.66g للمركب الأول
و 1.33g للمركب الثاني ، نسبة هذه الأوزان هي :
2
=
2.66g
1
1.33g
وكان دالتون أول من حسب أوزان ذرات عدد من العناصر.
فاراداي & الذرة
توصّل فاراداي الى أن الذرات تحتوي على جسيمات مكهربة تدعى إلكترونات و قام بتجارب تحليل أملاح إلا أنه لم يضع أي نموذج ذري .
طومسون & الذرة
في عام 1896م أجرى أبحاثاً حول أشعة الكاثود. وفي عام 30 أبريل 1897م، أدهش الأوساط العلمية بإعلانه عن أن الجسيمات المكونة لأشعة الكاثود هي أصغر حجماً بكثير من الذرات، وقد سميت هذه الجسيمات بالإلكترونات.
وفى عام 1897م أظهر اكتشاف الالكترون للعالم "طومسون" أن المفهوم القديم عن الذرة منذ ألفى عام، والذى ينطوى عيها على أنها جسيم غير قابل للإنقسام كان مفهوماً خاطئاً، كما أظهر أيضاً أن للذرة - فى الواقع- ترتيب معقد غير أنهم لم يغيروا مصطلح "الذرة" أو الغير قابله للتجزئة إلى "اللا ذرة"