مكونات الذرة والأيونات

 مكونات الذرة-الأيونات

ظاهرة التكهرب بالاحتكاك 

عند حك مسطرة من البلاستيك بقطعة من الصوف وتقريبها من أوراق صغيرة فإنها تجذبها.

نقول إن المسطرة البلاستيكية تكهربت أي أصبحت تحمل شحنة كهربائية 

تجربة

نقوم بحك الأجسام التالية بقطعة من الصوف ثم نقربها من بعضها البعض 

ملاحظة 

عند حك مسطرتان من البلاستيك وتقريبهما من بعضها البعض تتنافران 

عند حك قضيب من الزجاج ومسطرة من البلاستيك وتقريبهما من بعضها البعض يتجاذبان

عند حك قضيبان من الزجاج وتقريبهما من بعضهما البعض يتنافران 

تفسير 

المسطرتان من البلاستيك تتنافران لأنهما أصبحتا تحملان نفس الشحنة الكهربائية (شحنة كهربائية سالبة)

القضيبان من الزجاج يتنافران لأنهما أصبحا يحملان نفس الشحنة الكهربائية (شحنة كهربائية موجبة)

القضيب من الزجاج والمسطرة البلاستيكية يتجاذبان لأنهما أصبحتا يحملان بعد حكهما شحنة مختلفة.

نستنتج أن هناك نوعان من الشحن الكهربائية: شحنة سالبة أو شحنة موجبة

مكونات الذرة 

تتكون الذرة من عنصرين هما: النواة والإلكترونات 

النواة

توجد النواة في وسط الذرة،

قطر النواة أصغر بمئة ألف مرة من قطر الذرة،

تتجمع كتلة الذرة تقريبا في نواتها،

النواة مشحون بالكهرباء الموجبة.

الإلكترونات

الإكترونات دقائق صغيرة جدا تدور حول النواة وتكون سحابة إلكترونية

كتلة الإلكترون مهملة أمام كتلة النواة

نرمز لعدد الإلكترونات بالرمز Z يسمى العدد الذري 

نرمز للإلكترون بالرمز -e ولشحنته بالرمز  e-

e تسمى الشحنة الابتدائية وتساوي `e=1.6\times10^{-19}c`

C : هي الوحدة العالمية لكمية الكهرباء وتقرأ الكولوم 

كتلة الإلكترون تساوي تقريبا `9.10938356\times10^{-31}kg`

الحياد الكهربائي للذرة 

أمثلة 

ذرة الكربون C

للعدد الذري لها :    Z=6

شحنة النواة :     6e+

شحنة الإلكترونات :   6e-

شحنة الذرة: 0=6e-6e+

ذرة الأكسجين: O

العدد الذري لها    Z=8

شحنة النواة:   8e+

شحنة الإلكترونات:   8e-

شحنة الذرة:   0=8e+8e-

استنتاج

نستنتج أن شحنة الذرة منعدمة، نقول إن الذرة محايدة كهربائيا

الأيونات

يمكن لبعض الذرات أن تكتسب إلكترونا أو عدة إلكترونات فتصبح أيونا يسمى الأنيون

يمكن لبعض الذرات أن تفقد إلكترونا أو عدة إلكترونات فتصبح أيونا يسمى الكاتيون

الأنيونات

أمثلة

ذرة الأكسجين: O

العدد الذري:   Z=8

شحنة النواة:   8e+

شحنة الإلكترونات:   8e-

شحنة الذرة:   0=8e+8e-

عندما تكتسب هذه الذرة إلكترونين تصبح أيونا 

شحنة النواة:   8e+

شحنة الإلكترونات:   10e-

شحنة الأيون: 2e=-10e+8e-

إذن شحنة هذا الأيون سالبة يسمى أنيونا نرمز له بالرمز `O^{2-}`

-ذرة الكلور: Cl

العدد الذري:   17

شحنة النواة:    17e+

شحنة الإلكترونات    17e-

شحنة الذرة:   0=17e-17e+

عندما تكتسب هذه الذرة إلكترونا واحدا تصبح أيونا 

شحنة نواته:   17e+

شحنة إلكتروناته:   18e-

شحنة الأيون:    e=-18e+17e-

إذن شحنة هذا الأيون سالبة يسمى أنيونا نرمز له  `Cl^{-}`

الكاتيونات 

أمثلة

ذرة النحاس: Cu

العدد الذري:   29

شحنة النواة:    29e+

شحنة الإلكترونات    29e-

شحنة الذرة:   0=29e-29e+

عندما تفقد هذه الذرة إلكترونين تصبح أيونا 

شحنة نواته:   29e+

شحنة إلكتروناته:   27e-

شحنة الأيون:    2e=-27e+29e+

إذن شحنة هذا الأيون موجبة يسمى كاتيونا نرمز له `Cu^{2+}`

لتحميل سلسلة التمارين:

 

السلسلة	التصحيح
⇠ اضغط هنا