تقرير عن نموذج ذرة الهليوم للصف العاشر 2024.

[LIST][*] تركيب الذرة [*] نبذة تاريخية [*] النظــــائــــر [/LIST]

– 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 A للنواة بمجموع عدد البروتونات Z والنيوترونات N وكتلة البروتون تساوي تقريباً كتلة النيوترون التي تزيد بمقدار 2024 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 الذهب (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 2024 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)

رأس الصفحة

–النظائر هي 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 المثال ذرة الهيدروجين العادي وعددها الذري 1 لها نظيران الأول يسمى الديتيريوم s 21H ويختلف عن الهيدروجين العادي بأن نواته بها نيوترون بالإضافة إلى البروتون أي أن العدد الكتلي للنواة 2 في حين أن نواة الهيدروجين العادي s 11H عددها الكتلي (A 1 = ( A. أما النظير الثاني فهو التريتيوم والعدد الكتلي لنواته 3 أي تحتوي النواة على 2 نيوترون وبروتون واحد w . 131H