Dany Refaay
بدأ العلماء في العصر الحديث يعتمدون المنهج التجريبي للتأكد من بنية الذرة وقد أدّى اكتشاف التيار الكهربائي ونقل محاليل الأملاح للتيار الكهربائي إلى أنّ الذرة تتكون من جسيمات تحمل شحنات سالبة وأخرى تحمل شحنات موجبة.
النماذج المطروحة لدراسة الذرة
نموذج طومسون
تمكن العالم طومسون بعد دراسة التفريغ الكهربائي من اكتشاف الالكترون وهو جسيم صغير كتلته تقريباً 11860 من كتلة نواة ذرة الهدروجين ويحمل شحنة سالبة.
الذرة جسيم صغير متجانس المادة ويحمل شحنة موجبة تتوزع الالكترونات السالبة داخله بحيث تكون الذرة متعادلة كهربائياً.
نموذج بور للذرة
تتكون الذرة من نواة موجبة وتدور حولها الالكترونات في سويات لها طاقة محددة.
تمتص الذرة طاقة محددة عندما يقفز الالكترون من سوية طاقة أدنى إلى سوية طاقة أعلى بحيث تكون الطاقة الممتصة تساوي فرق الطاقة بين السويتين اللتين قفز بينهما الالكترون.
تصدر الذرة طاقة محددة على شكل ضوء عندما يقفز الالكترون من سوية طاقة أعلى إلى سوية طاقة أدنى.
ووفق بور تتألف الذرة من نواة والكترونات تدور حول النواة في مدارات محددة
كيف يتم توزع هذه الإلكترونات على المدارات؟
تتوزع الإلكترونات بحيث تحتوي كل سوية عدداً أعظمياً من الالكترونات يحدد وفق قانون باولي.
تتوزع الكترونات الذرة على سبع سويات طاقية رئيسية.
الإلكترونات تشغل السوية الأدنى أولاً بحيث السوية الأخيرة لا تحوي أكثر من ثمانية الكترونات.
نموذج رزرفورد
قام رزرفورد بتجربة أسقط فيها حزمة من جسيمات ألفا (جسيمات موجبة الشحنة) على صفيحة ذهب رقيقة ودوّن ملاحظاته الآتية:
معظم جسيمات ألفا تنفذ من صفيحة الذهب دون أن تنحرف مما يدل على أن معظم حجم الذرة فراغ.
جزء صغير من جسيمات ألفا ارتدّ وبعضها انحرف بزوايا مختلفة مما يدل على أن الذرة تحوي بداخلها على جزء موجب يمثل معظم كتلة الذرة أطلق عليه العالم رزرفورد النواة.
قاعدة الثمانية الالكترونية
تسعى ذرات العناصر الكيميائية إلى الاستقرار بأن يصبح في طبقتها السطحية ثمانية الكترونات عدا الهيدروجين التي تحوي على إلكترونين فقط.
تسعى الذرة للحصول على ثمانية الكترونات في طبقتها السطحية فتكتسب أو تفقد الكترونات وهذا ما يسمى النشاط الكيميائي.
مفهوم الذرة والأيون
الذرة متعادلة كهربائياً بينما:
الأيون الموجب هو ذرة فقدت الكتروناً أو أكثر.
الأيون السالب هو ذرة اكتسبت الكترونا أو أكثر.
النظائر
هي ذرات العنصر نفسه تتمثل بالعدد الذري وتختلف بالعدد الكتلي وبالتالي فهي تتشابه بالخواص الكيميائية وتختلف بالخواص الفيزيائية.
التكافؤ الكيميائي
هو عدد الإلكترونات التي تكتسبها أو تفقدها ذرة عنصر ما عند ارتباطها بذرة عنصر آخر، أو عدد الروابط التي اشتركت بها الذرة.
التفاعل الكيميائي
تحول يطرأ على مواد كيميائية متفاعلة وتتكون مواد جديدة ناتجة عن التفاعل، وغالباً ما يرافق التفاعلات الكيميائية تغير في اللون أو تشكل راسب أو انطلاق غاز.
قانونا التفاعل الكيميائي
قانون حفظ الكتلة (لافوازييه):
ينص قانون لافوازييه على أن كتل المواد المتفاعلة يساوي مجموع كتل المواد الناتجة.
قانون النسب الثابتة (قانون بروست):
النسب الكلية للعناصر المكونة لمركب ما تبقى ثابتة مهما اختلفت طرائق تحضيره.
الروابط الكيميائية:
حتى تتحقق قاعدة الثمانية تعمد الذرات إلى الترابط فيما بينها بروابط كيميائية مختلفة الأنواع أهمها:
الروابط المشتركة والروابط الأيونية التي تتمكن العناصر من خلالها من الوصول إلى حالة الاستقرار.
المركبات ذات الروابط المشتركة معظمها غازات وغير ناقلة للتيار الكهربائي ودرجات غليانها منخفضة.
أما المركبات ذات الروابط الأيونية فهي مركبات صلبة في الدرجة العادية من الحرارة ولا تنقل التيار الكهربائي في حالتها الصلبة بينما محاليلها ومصاهرها تنقل التيار الكهربائي ودرجات غليانها وانصهارها مرتفعة.
