أ موقع الأستاذ أنور التعليمي · الثالث الإعدادي
📄 ملخّص ليلة الامتحان: الفصل 2
⚛️ تركيب الذرّة
الدرس 2-1: النماذج الذرّية
- اعتقد قدماء الفلاسفة أن المادة تتكوّن من جُسيمات صغيرة جدًا غير قابلة للتقسيم، سمّوها الذرّة.
- لم يحاول القدماء إثبات أفكارهم بالتجربة، بل اعتمدوا على التفكير والنقاش.
- العنصر مادة لها الخصائص نفسها، وتتكوّن من نوع واحد من الذرّات.
- أفكار دالتون: المادة تتكوّن من ذرّات، والذرّات لا تنقسم، وذرّات العنصر الواحد متشابهة، وذرّات العناصر المختلفة تختلف.
- تصوّر دالتون الذرّة كرة مصمتة ومتجانسة، تشبه الكرة الزجاجية الصغيرة.
- العنصر
- مادة لها الخصائص نفسها، وتتكوّن من نوع واحد من الذرّات.
- أجرى وليام كروكس تجاربه عام 1870م باستعمال أنبوب زجاجي مفرّغ من الهواء تقريبًا، فيه قطبان معدنيان.
- الأنود قطب يوصل بالقطب الموجب للبطارية، والكاثود قطب يوصل بالقطب السالب.
- عند توصيل البطارية توهّج الأنبوب بلون أخضر، وظهر ظل للجسم المثبّت في وسطه.
- فسّر كروكس ذلك بأن شيئًا انتقل في خط مستقيم من الكاثود إلى الأنود.
- سُمّي هذا الشيء أشعة الكاثود لأنه ينتج عن الكاثود، واستُعمل أنبوبها في شاشات التلفاز والحاسوب.
- الأنود والكاثود
- الأنود: القطب الذي يوصل بالقطب الموجب للبطارية، فشحنته موجبة. الكاثود: القطب الذي يوصل بالقطب السالب للبطارية، فشحنته سالبة.
- أشعة الكاثود
- أشعة (أو سيل من الجُسيمات) تنطلق من الكاثود نحو الأنود داخل أنبوب مفرّغ من الهواء تقريبًا.
- عام 1897م وضع طومسون مغناطيسًا قرب أنبوب أشعة الكاثود فانحنى الشعاع، فاستنتج أنه جُسيمات مشحونة لأن المغناطيس لا يحني الضوء.
- الجُسيمات نفسها تنبعث مهما اختلفت الفلزّات أو الغازات، فهي موجودة في كل المواد.
- انجذبت الجُسيمات نحو الأنود الموجب، فلا بدّ أنها سالبة الشحنة، وسُمّيت الإلكترونات.
- الإلكترون مكوّن أساسي لجميع أنواع الذرّات، وهو أصغر من الذرّة.
- تصوّر طومسون الذرّة كرة من الشحنات الموجبة تنتشر فيها إلكترونات سالبة، والذرّة متعادلة.
- الإلكترون
- جُسيم سالب الشحنة يوجد في جميع أنواع الذرّات، وهو أصغر من الذرّة.
- عام 1906م اختبر راذرفورد نموذج طومسون بقذف جُسيمات ألفا الموجبة السريعة نحو صفيحة رقيقة من الذهب.
- توقّع أن تخترق معظم الجُسيمات الصفيحة دون انحراف أو بانحراف بسيط.
- كانت المفاجأة أن بعض الجُسيمات انحرفت بزوايا كبيرة، وبعضها ارتدّ إلى الخلف.
- استنتج راذرفورد أن معظم حجم الذرّة فراغ، وأن معظم كتلتها وشحنتها الموجبة تتركّز في منطقة صغيرة جدًا في مركزها تُسمّى النواة.
- نموذج راذرفورد النووي
- معظم حجم الذرّة فراغ. معظم كتلة الذرّة وشحنتها الموجبة تتركّز في منطقة صغيرة جدًا في مركزها تُسمّى النواة.
- البروتونات جُسيمات موجبة الشحنة توجد في نوى جميع الذرّات، وأطلق عليها العلماء هذا الاسم عام 1920م.
- الإلكترونات عديمة الكتلة تقريبًا، وتشغل الحيّز المحيط بالنواة.
- وجد العلماء أن كتلة معظم الذرّات تساوي ضعفي كتلة بروتوناتها تقريبًا، فافترضوا وجود النيوترونات.
- النيوترون جُسيم له كتلة مساوية لكتلة البروتون تقريبًا، لكنه متعادل كهربائيًا.
- تحتوي النواة على البروتونات والنيوترونات، وفي الذرّة المتعادلة يتساوى عدد الإلكترونات مع عدد البروتونات.
- النواة صغيرة جدًا مقارنة بالذرّة، فلو كانت بحجم كرة تنس الطاولة لكان قطر الذرّة 2.4 km.
- البروتون
- جُسيم موجب الشحنة يوجد في نوى جميع الذرّات، وأطلق عليه العلماء هذا الاسم عام 1920م.
- النيوترون
- جُسيم له كتلة مساوية لكتلة البروتون تقريبًا، ولكنه متعادل كهربائيًا (ليس له شحنة).
- اقترح نيلز بور أن الإلكترونات تتحرّك في مدارات حول النواة، كما ينجذب القمر إلى الأرض.
- وجد العلماء بعدها أن الإلكترونات ليست ثابتة، ولا يمكن معرفة موقع الإلكترون بدقّة في لحظة معيّنة.
- اعتبر الفيزيائيون الإلكترونات موجات وليس جُسيمات، فقادهم ذلك إلى نماذج رياضية جديدة.
- السحابة الإلكترونية هي المنطقة حول النواة التي يحتمل أن توجد فيها الإلكترونات غالبًا.
- احتمال وجود الإلكترون قرب النواة أكبر من احتمال وجوده بعيدًا عنها، وليس للسحابة حدود واضحة.
- تطوّر نموذج الذرّة: دالتون ← طومسون ← راذرفورد ← بور ← السحابة الإلكترونية.
- نموذج بور
- تتحرّك الإلكترونات في مدارات حول النواة، ولكل مدار طاقة معيّنة. وقد حسب بور طاقة مدارات ذرّة الهيدروجين بدقّة.
- السحابة الإلكترونية
- المنطقة حول النواة التي يحتمل أن توجد فيها الإلكترونات غالبًا.
الدرس 2-2: النواة
- العدد الذرّي لأي عنصر هو عدد البروتونات الموجودة في نواة ذرّة ذلك العنصر.
- تتميّز العناصر بعضها من بعض بعدد بروتوناتها، فعدد البروتونات لا يتغيّر إلا بتغيّر العنصر.
- العدد الذرّي للهيدروجين 1، وأثقل العناصر الموجودة في الطبيعة هو اليورانيوم وعدده الذرّي 92.
- العدد الكتلي هو مجموع عدد البروتونات والنيوترونات في نواة الذرّة.
- عدد النيوترونات = العدد الكتلي − العدد الذرّي.
- القوة النووية الهائلة تمسك البروتونات والنيوترونات معًا في النواة، وتتغلّب على تنافر البروتونات.
- العدد الذرّي
- عدد البروتونات الموجودة في نواة ذرّة العنصر.
- العدد الكتلي
- مجموع عدد البروتونات والنيوترونات في نواة الذرّة.
- ذرّات العنصر نفسه قد تختلف في أعداد النيوترونات في نواها.
- النظائر ذرّات للعنصر نفسه، تحتوي على عدد البروتونات نفسه، ولكنها تختلف في عدد النيوترونات.
- يُسمّى النظير باسم العنصر متبوعًا بعدده الكتلي، مثل كربون-12 وكربون-13 وكربون-14.
- لجميع نظائر الكربون 6 بروتونات و6 إلكترونات، ويختلف عدد النيوترونات فيها (6 و7 و8).
- النظائر
- ذرّات للعنصر نفسه، تحتوي على عدد البروتونات نفسه، ولكنها تختلف في عدد النيوترونات.
- تكون النواة مستقرة غالبًا عندما يتساوى عدد بروتوناتها وعدد نيوتروناتها، مثل كربون-12.
- بعض النوى غير مستقرة، فتفقد بعض الجُسيمات لتصل إلى حالة أكثر استقرارًا، ويرافق ذلك تحرّر طاقة.
- التحلّل الإشعاعي هو تحرير جُسيمات وطاقة من النواة، والتحوّل هو تغيّر عنصر إلى عنصر آخر.
- جُسيم ألفا يتكوّن من بروتونين ونيوترونين وشحنته +2، وعند فقدانه يقل العدد الذرّي 2 والعدد الكتلي 4.
- جُسيم بيتا إلكترون يخرج من النواة عندما يتحوّل نيوترون إلى بروتون وإلكترون، فيزداد العدد الذرّي 1 ويبقى العدد الكتلي ثابتًا.
- التحلّل الإشعاعي
- عملية تحرير جُسيمات وطاقة من نواة غير مستقرة.
- التحوّل
- تغيّر عنصر إلى عنصر آخر. فعند خروج بروتونات من النواة يتغيّر العدد الذرّي، ويتحوّل العنصر إلى عنصر آخر.
- جُسيم ألفا
- جُسيم يتكوّن من بروتونين ونيوترونين، وشحنته +2.
- جُسيم بيتا
- إلكترون له طاقة عالية، يأتي من النواة وليس من السحابة الإلكترونية.
- يصنّع العلماء عناصر جديدة بقذف العنصر المستهدف بجُسيمات ذرّية مثل ألفا وبيتا بعد تسريعها في أجهزة تُسمّى المسرّعات.
- العناصر المصنّعة من صنع الإنسان ولم تكن موجودة في الطبيعة، مثل العنصر 61 والعناصر من 93 إلى 112 والعنصر 114.
- تُستخدم النظائر المشعّة عناصر متتبّعة في تشخيص الأمراض، مثل اليود-131 لفحص الغدّة الدرقية والتكنيتيوم-99 للكشف عن الأورام.
- تُستخدم النظائر المشعّة في البيئة، مثل الفوسفور-32 لدراسة امتصاص النباتات للأسمدة، وتتبّع المبيدات ومصادر المياه.
- النفايات المشعّة خطيرة، لذلك تُعزل في أماكن خاصة، وقد تُطمر تحت الأرض بعمق يصل إلى 655 m.
- العناصر المصنّعة
- عناصر جديدة من صنع الإنسان، لم تكن موجودة في الطبيعة. ومنها العنصر الذي عدده الذرّي 61، والعناصر من 93 إلى 112، والعنصر 114. ويمكنك معرفة أسمائها في الجدول الدوري.
✅ عشرة أسئلة أساسية
- الجسيم سالب الشحنة في الذرّة هو ← الإلكترون
- العدد الذرّي هو عدد ← البروتونات في النواة
- الجسيم موجب الشحنة في الذرّة هو ← البروتون
- العدد الكتلي هو مجموع ← البروتونات والنيوترونات
- أين يوجد البروتون والنيوترون؟ ← في النواة
- النظائر ذرّات للعنصر نفسه تختلف في عدد ← النيوترونات
- العالم الذي اكتشف النواة بتجربة صفيحة الذهب هو ← راذرفورد
بالتوفيق في امتحانك! 🌟 · www.al-ostath.net