( في الذرة المتعادلة )
في الذرة المتعادلة
الذرة المتعادلة هي ذرة يكون فيها عدد البروتونات الموجبة الشحنة مساويًا لعدد الإلكترونات السالبة الشحنة. وهذا يعني أن الذرة ليس لها شحنة كهربائية إجمالية. وتتكون الذرة المتعادلة من نواة وإلكترونات تدور حول النواة.
النواة
توجد نواة الذرة في مركز الذرة وتحتوي على بروتونات ونيوترونات. والبروتونات موجبة الشحنة بينما النيوترونات متعادلة الشحنة. ويتم تحديد العدد الذري للذرة بعدد البروتونات في النواة. على سبيل المثال، تحتوي ذرة الهيدروجين على بروتون واحد وذرة الهيليوم على بروتونين.
النيوترونات لا تحمل أي شحنة كهربائية، إلا أنها تزيد من كتلة الذرة. وعدد النيوترونات في نواة الذرة يمكن أن يختلف بين الذرات من نفس العنصر. وتسمى الذرات التي لها نفس العدد الذري ولكنها تختلف في عدد النيوترونات بالنظائر.
النواة محاطة بسحابة من الإلكترونات. والإلكترونات سالبة الشحنة ولها كتلة صغيرة جدًا مقارنة بالبروتونات والنيوترونات. ويتم ترتيب الإلكترونات في مستويات طاقة مختلفة حول النواة.
مستويات الطاقة
مستويات الطاقة هي مناطق حول النواة حيث يمكن العثور على الإلكترونات. وكل مستوى طاقة له طاقة محددة ومميزة. والإلكترونات في المستويات المنخفضة من الطاقة تكون أكثر ارتباطًا بالنواة من الإلكترونات في المستويات العالية من الطاقة.
أقل مستوى طاقة هو المستوى الأول، والذي يمكن أن يستوعب إلكترونين فقط. والمستوى الثاني يمكن أن يستوعب ثمانية إلكترونات والمستوى الثالث يمكن أن يستوعب 18 إلكترونًا. وتستمر مستويات الطاقة في الزيادة في الحجم مع زيادة الطاقة.
تتوزع الإلكترونات في الذرة بين مستويات الطاقة المختلفة وفقًا لقاعدة هوند. وقاعدة هوند تنص على أن الإلكترونات تشغل أولاً المدارات ذات الطاقة الأقل ثم تملأ المدارات ذات الطاقة الأعلى بشكل تدريجي مع الإلكترونات ذات العزم المغزلي المتماثل.
تكوين الذرة المتعادلة
تحتوي الذرة المتعادلة على عدد من الإلكترونات يساوي عدد البروتونات في النواة. وهذا يعني أن الذرة لا تحمل أي شحنة كهربائية إجمالية. على سبيل المثال، تحتوي ذرة الهيدروجين على بروتون واحد وإلكترون واحد وذرة الهيليوم على بروتونين وإلكترونين.
عدد الإلكترونات في الذرة يحدد خصائصها الكيميائية. والإلكترونات في المستوى الخارجي من الطاقة هي التي تشارك في التفاعلات الكيميائية. وتسمى هذه الإلكترونات إلكترونات التكافؤ.
عدد إلكترونات التكافؤ في الذرة يحدد نوع الرابطة الكيميائية التي يمكن أن تشكلها الذرة. على سبيل المثال، ذرات الهيدروجين لها إلكترون تكافؤ واحد ويمكنها تكوين روابط تساهمية مع ذرات أخرى لها إلكترون تكافؤ واحد. ذرات الهيليوم ليس لها إلكترونات تكافؤ ولا يمكنها تكوين روابط كيميائية.
خصائص الذرة المتعادلة
للذرات المتعادلة عدد من الخصائص التي تميزها عن الذرات المشحونة. ومن بين هذه الخصائص:
عدم وجود شحنة كهربائية إجمالية: الذرات المتعادلة لا تحمل أي شحنة كهربائية إجمالية لأن عدد البروتونات الموجبة الشحنة يساوي عدد الإلكترونات السالبة الشحنة.
الاستقرار: الذرات المتعادلة أكثر استقرارًا من الذرات المشحونة لأنها لا تتأثر بالقوى الكهربائية.
التفاعل: الذرات المتعادلة يمكن أن تتفاعل مع بعضها البعض لتكوين جزيئات.
التوصيل: الذرات المتعادلة لا يمكنها توصيل الكهرباء لأنها لا تحتوي على شحنة كهربائية حرة.
أهمية الذرة المتعادلة
الذرات المتعادلة مهمة للغاية لأنها اللبنات الأساسية للمادة. وتتكون جميع المواد من ذرات متعادلة. كما أن الذرات المتعادلة تلعب دورًا مهمًا في العديد من العمليات الكيميائية والفيزيائية.
على سبيل المثال، الذرات المتعادلة ضرورية لتكوين الجزيئات. والجزيئات هي أصغر وحدات من المادة يمكن أن توجد بشكل مستقل. تتكون الجزيئات من ذرتين أو أكثر مرتبطة معًا بواسطة روابط كيميائية.
الذرات المتعادلة ضرورية أيضًا للتوصيل الكهربائي. تتكون الموصلات الكهربائية من مواد تحتوي على ذرات متعادلة يمكنها نقل الشحنات الكهربائية.
الخلاصة
الذرة المتعادلة هي ذرة يكون فيها عدد البروتونات الموجبة الشحنة مساويًا لعدد الإلكترونات السالبة الشحنة. وهذا يعني أن الذرة ليس لها شحنة كهربائية إجمالية. وتتكون الذرة المتعادلة من نواة وإلكترونات تدور حول النواة.
للذرات المتعادلة عدد من الخصائص المميزة بما في ذلك عدم وجود شحنة كهربائية إجمالية والاستقرار والتفاعل وعدم القدرة على توصيل الكهرباء. الذرات المتعادلة مهمة لأنها اللبنات الأساسية للمادة وتلعب دورًا مهمًا في العديد من العمليات الكيميائية والفيزيائية.