اصغر جزء في الماده يحمل صفاتها يسمى

أصغر جزء في المادة يحمل صفاتها يسمى

الذرة

وتحتفظ بخصائص المادة أو العنصر الأصلي

.

وتعرف الذرات بأنها الأساس للمادة، وتتكون الذرة من ثلاثة جسيمات وهي ( النيوترونات والبروتونات والإلكترونات ) وكل ذرة لها نواة تحيط بها إلكترون واحد أو أكثر، وتحتوي النواة عادةً على عدد مماثل من البروتونات والنيوترونات والتي تُعرف معًا باسم النيوكليونات، والبروتونات تكون موجبة الشحنة والإلكترونات تكون سالبة الشحنة والنيوترونات متعادلة الشحنة، وكان لدى الإغريق القدماء اسم لأصغر جسيم: “الذرة” ، ولكن بعد التجارب التي أجرت قبل حوالي قرن من الزمان، وجد أن الذرات تحتوي على نواة مركزية أصغر بحوالي 10000 مرة من الذرة نفسها، وتحتوي الذرات المحايدة على عدد متساوٍ من البروتونات والإلكترونات، ومع ذلك، قد تكتسب الذرات أو تفقد إلكترونات من أجل زيادة ثباتها ويسمى الكيان المشحون الناتج أيونًا.

واستغرق الأمر ما يقرب من ألفي عام حتى تم التعرف على الذرة ككائن أساسي فيزيائي حقيقي، ووجد الباحثون أن البروتونات والنيوترونات التي تشكل النوى الذرية تحتوي على نوع من التركيب المعروف الآن باسم (كواركات) ومحاصر بداخلها، وفي السنوات القليلة الماضية اكتشف الباحثون أن الكواركات نفسها قد تكون أصغر بمقدار 10000 مرة على الأقل من البروتونات والنيوترونات، وفي القرن التاسع عشر أجري الباحثون تجارب معقدة على الغازات واكتشفوا أن بلغ متوسط قطر الذرة حوالي 50 نانو سم – جزء من المليون من حبة الرمل، وكانت الذرة في هذا الوقت أصغر شيء يعرفه الإنسان. [1]

مما تتكون الجسيمات الأولية

البروتونات.
النيوترونات.
الإلكترونات.
الكواركات.
جسيمات ألفا.
جسيمات بيتا.
جسيمات دون الذرية.

الجسيمات الأولية، والمعروفة أيضًا باسم (الجسيمات الأساسية) وهي أصغر كتل بناء معروفة في الكون، وهي جسيمات دون ذرية لا يمكن تقسيمها، ويُعتقد أنها لا تحتوي على بنية داخلية ولا تتكون هذه الجسيمات من أي جسيمات أخرى، ولذلك يمكن تصور الجسيمات الأولية على أنها المكونات الأساسية لكل المواد وتعتبر الفرميونات الأساسية (اللبتونات والكواركات والمضادات والكواركات المضادة) مثالًا مهمًا على الجسيمات الأولية، ومن المعروف أن البروتونات والنيوترونات تحتوي على كواركات علوية وسفليه، ويمكن تصنيف هذه الكواركات على أنها جسيمات أولية بالنسبة للإلكترون في الذرة (أو الجزيء).

وإن هذه الجسيمات دون الذرية هي التي تشكل اللبنات الأساسية لعالمنا، مثل البروتونات والنيوترونات والإلكترونات والكواركات ، أو تدمرها ، مثل جسيمات ألفا وبيتا.

البروتونات:

تتكون البروتونات من كواركين علويين وكواركين سفليين، ويقع هذا الجسيم في نوى الذرات، وتساوي كتلة الجسيم كتلة ذرية واحدة تقريبًا، والبروتونات لها شحنة موجبة، وتحتوي ذرات كل عنصر على عدد محدد من البروتونات، والتي تمثل العدد الذري للعناصر.

نيوترونات

: تتكون النيوترونات من كواركين سفليين وعلويين، فالكواركات العلوية والسفلية هي أخف الأنواع، وتساوي كتلة الجسيم كتلة ذرية واحدة تقريبًا وتكون إلى جانب بروتونات الذرة، وليس للنيوترونات شحنة كهربائية، ويمكن أن يختلف عدد النيوترونات بالنسبة لذرات عنصر معين.

الكواركات:

الكواركات العلوية والسفلية هي أخف الأنواع، ونظرًا لأن الجسيمات الأكثر كتلة تميل إلى التحلل إلى جسيمات أقل كتلة، فإن الكواركات العلوية والسفلية هي أيضًا الأكثر شيوعًا في الكون ؛ لذلك، تشكل البروتونات والنيوترونات معظم المادة التي نعرفها.

الإلكترونات:

أول جسيم دون ذري يتم التعرف عليه هو الإلكترون، اكتشفه جون طومسون، وتدور الإلكترونات حول نواة الذرة، ويعتبر الإلكترون كتلة جسيم صغيرة من البروتونات والنيوترونات، والإلكترونات هي مكونات الذرات له شحنة سالبة، ويُعتقد أنها جسيمات نقطية صفرية الأبعاد فهي المسؤولة بشكل أساسي عن التفاعلات الكيميائية، وتنبأت بعض النظريات بأن للإلكترون قطبًا موجبًا قليلاً وقطبًا سالبًا قليلاً، مما يعني أن سحابة الجسيمات الافتراضية هذه يجب أن تكون غير متماثلة بعض الشيء، وتُفقد الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي أو تكتسبها أو تتقاسمها مع ذرات أخرى فتشكل روابط كيميائية.

جسيمات ألفا:

تتكون جسيمات ألفا (α) من شحنات موجبة وتتكون من بروتونين ونيوترونين من نواة الذرة، وتأتي جسيمات ألفا من اضمحلال أثقل العناصر المشعة، مثل: اليورانيوم والراديوم والبولونيوم، وتتمتع هذه الجسيمات بطاقة منخفضة نسبيًا وغير قادرة على اختراق المواد الأخرى بعمق، ومع ذلك نظرًا لحجمها، يمكن أن تكون جسيمات ألفا مدمرة للغاية للخلايا البشرية التي يمكنها الاتصال بها، على الرغم من أن جسيمات ألفا نشطة للغاية، إلا أنها ثقيلة جدًا لدرجة أنها تستهلك طاقتها على مسافات قصيرة ولا يمكنها السفر بعيدًا جدًا عن الذرة.

جسيمات بيتا:

إن جسيمات بيتا أكثر اختراقًا من جسيمات ألفا، فهي جسيمات صغيرة سريعة الحركة لها شحنة كهربائية سالبة تنبعث من نواة الذرة أثناء التحلل الإشعاعي، وتمثل جسيمات بيتا الإلكترونات الحرة أو البوزيترونات، فالبوزيترونات لها نفس كتلة الإلكترونات، فلديهم طاقة عالية نسبيًا ويتحركون بسرعات عالية، وبسبب هذه الخصائص، تستطيع جسيمات بيتا اختراق المواد حوالي 100 مرة أعمق من جسيمات ألفا، وبعض جزيئات بيتا قادرة على اختراق الجلد والتسبب في أضرار مثل: حروق الجلد، ومع ذلك، تكون بواعث بيتا أكثر خطورة عند استنشاقها أو ابتلاعها.[2]

السمات البارزة لنظرية دالتون الذرية

تتكون المادة من جسيمات صغيرة جدًا تسمى بالذرات.
تتحد ذرات العنصر بأعداد صغيرة لتكوين جزيئات العنصر.
فالذرات غير قابلة للتجزئة، والتي لا يمكن إنشائها ولا يمكن تدميرها.
تتحد ذرات عنصر ما مع ذرات عنصر آخر بنسبة عدد صحيح بسيط لتكوين جزيئات من المركبات واحدة.
تتشابه ذرات العنصر في جميع النواحي، أي الحجم والكتلة والكثافة، ولكنها تختلف عن ذرات العناصر الأخرى.
الذرات هي أصغر وحدات المادة التي يمكن أن تشارك في تفاعل كيميائي يتم خلاله إعادة ترتيب الذرات فقط.

ما هو الجزيء

جزيء هو مجموعة من ذرتين أو أكثر تشكل أصغر وحدة يمكن تحديدها ويحتوي على نفس الخصائص الكيميائية لتلك المادة.

وتتكون الجزيئات من مجموعات من الذرات، وتنقسم الذرة أيضًا إلى وحدات أصغر، وكل عنصر له عدد ذري معين، ويُعرَّف العدد الذري لعنصر بأنه عدد البروتونات الموجودة في نواته ويرمز له (بالرمز Z)، ويتم أخذ كتلة جسيمات الذرات في الاعتبار، فالإلكترونات لها كتلة ضئيلة، ومن ثم فإن كتلة الذرة هي مجموع كتلة البروتونات والنيوترونات، ويتم الإشارة إلى الرقم الكتلي بواسطة (رمز A)، ولا يمكن تقسيم الجزيئات إلى أجزاء أصغر مثل الذرات التي تشكلت منها الجزيء، فكل جزيء يتكون من عدة ذرات أو أجزاء من الذرات.[3]

ما هي أنواع الجزيئات

جزيء ثنائي الذرة.
جزيء متعدد الذرات.
الجزيء الكبير.

جزيء ثنائي الذرة:

يتكون من ذرتين فقط، وقد تكون هذه الذرات متجانسة النواة أو نواة غير متجانسة مثل: حمض الهيدروكلوريك.

جزيء متعدد الذرات:

يتكون الجزيء متعدد الذرات من أكثر من ذرتين، مثل: الجلوكوز والماء.

الجزيء الكبير:

الجزيء الكبير هو جزيء كبير جدًا، غالبًا ما يتكون من وحدات فرعية،مثل: البروتينات والحمض النووي.

أمثلة على الجزيئات

يُعرَّف الجزيء بأنه مجموعة محايدة كهربائيًا وهو أصغر وحدة في المركب ويحتوي على نفس الخصائص الكيميائية للمركب.

H2O (ماء).
N2 (نيتروجين).
CaO (أكسيد الكالسيوم).
حمض الديوكسي ريبونوكلييك (DNA).
فيتامين ج أو حمض الأسكوربيك (ج 6 ح 8 س 6 ).[4]