تعرف على علم الكيمياء
محتويات الموضوع
الحقائق التى أدت إلي أن الذرة لها تركيب دقيق
سوف نتناول فى هذا الموضوع سنوضح أهم الحقائق التى إلى أن الذرة لها تركيب دقيق وهي كما يلي:
(1) اكتشاف القوانين الكمية للتحليل الكهربي
(2) دراسة التفريغ الكهربي خلال الغازات
(3) الإشعاعات الخارجية من عنصر مشع
(4) ظاهرة الجسم الأسود الإشعاعية
(5) الظاهرة الكهروضوئية
(6) الخاصية المادية للإشعاعات الكهرومغناطيسية
(7) تجربة رذرفورد Rutherford Experiments
(1) اكتشاف القوانين الكمية للتحليل الكهربي
– أدي إلى أن كمية التيار الكهربي الذي يمر بموصل ما مرتبط بكمية معينة والتي سميت بالإلكترون.
– كما أن الوزن المكافئ لأي مادة يحمل نفس الكمية من الكهربية وقد عبر عنها بالفاراداي.
– ويحمل أيون مادة كمية من الكهربية قدرها nF (حيث أن n هو تكافؤ الأيون ، F تعبير عن الفارادي).
(2) دراسة التفريغ الكهربي خلال الغازات
– من تجربة جوليوس وبلاكر عام 1859 م أتضح أن الذرة تتكون من جسيمات سالبة وأخرى موجبة.
– وقد استخدمت أشعة (أشعة رونتجن) بعد اكتشافها في دراسة التركيب الذري وبالتالي إعادة ترتيب العناصر في الجدول الدوري.
– حيث أن أشعة X عبارة عن موجات كهرومغناطيسية متعادلة كهربياً لها طول موجي مقداره 10-8 – 10-6
(3) الإشعاعات الخارجية من عنصر مشع
– الإشعاعات الخارجية من عنصر مشع مثل الراديوم ليست متجانسة بل هذه الأحزام الموجية ما هي إلا جسيمات مشعة كما يلي:
(أ) جسيمات ألفا – Particlesα
– عبارة عن ذرات هيليوم تتأين مرتين وسعتها حوالي 200.000 كم/ث.
– كما أن قدرتها على اختراق الأجسام ضعيف جداً حيث لا يمكن اختراقها صفيحة من الألمونيوم سمكها 0.1 Cm
(ب) جسيمات بيتا β – Particles
– عبارة عن جسيمات تحمل شحنة سالبة وهي تساوي 1 : 1845 من كتلة ذرة الهيدروجي.
– كما تقترب سرعتها من سرعة الضوء.
– ولها القدرة على اختراق الأجسام.
– كما أنها ضعيفة المقدرة على تأين الغازات مثل جسيمات ألفا.
(جـ) جسيمات جاما γ – Particles
– وهي عبارة عن موجات الكترومغناطيسية وليست مشحونة ولها سرعة الضوء.
– ولا تتأثر بالمجال المغناطيسي أو الكهربي.
– ويتوقف طول موجاتها على خصائص مصدرها.
(4) ظاهرة الجسم الأسود الإشعاعية
Black Body Radiation Phenomena
– لوحظ أن الأجسام الساخنة ينبعث منها إشعاعات ووجد أن معدل انبعاث هذه الإشعاعات يزداد مع زيادة درجة الحرارة.
– ولما كانت هذه الإشعاعات تعتمد على درجة الحرارة فإنها تسمى بالإشعاع الحراري.
– ولذا وجد أنها لا تعتمد على طبيعة الجسم نفسه لذلك تعرف بظاهرة انبعاث الإشعاع من الجسم الأسود.
(5) الظاهرة الكهروضوئية
– عندما يصطدم شعاع ضوئي ذو طاقة معينة بسطح أحد المعادن فإنه يلاحظ انطلاق إلكترونات على هيئة موجيات من هذا السطح.
– وعندما يكون تردد الإشعاع (ν) أكبر من قيمة معينة (0ν) فقد تم تفسير هذه الظاهرة بالفوتون Photons كما أسماه أينشتاين حيث أن الضوء يتم امتصاصه في صورة حزم ضوئية غير متصلة بطاقة (nν).
(6) الخاصية المادية للإشعاعات الكهرومغناطيسية
– عندما يصطدم فوتون بسطح ما فإنه يحيد عن مساره وتصبح طاقته (nν᷅) بدلاً من (nν) بمعني يتغير تردد هذا الإشعاع .
– وأول من سجل هذه الظاهرة هو كومبيتون 1922 م أي أن الإشعاعات الكهرومغناطيسية لها خاصية مادية.
(7) تجربة رذرفورد Rutherford Experiments
– قامت تجربة رذرفورد 1911 على أساس تسليط حزمة من جسيمات ألفا على طبقة رقيقة جداً ذو سمك 0.4 سم من الذهب أو البلاتين أو الفضة أو النحاس.
– وقد لوحظ أن معظم هذه الجسيمات تخترق هذه الطبقة والبعض الآخر قد انحرف عن مساره المستقيم والبعض الآخر لا ينفذ على الإطلاق ونعود مرة أخرى على نفس مسارها.
– كما لوحظ من تفسير رذرفورد أن معظم حجم الذرة يتركز في مركزها (وهي النواة) وأن الالكترونات تشغل معظم حجم الذرة وتدور حول النواة في حركة سريعة ومستمرة حولها.
– وحيث أن الذرة متعادلة كهربياً. فإن أي ذرة لا بد أن تحتوى على تساوي في الشحنة من الإلكترونات والبروتينات.
– وقد أقترح وجود جسيمات متعادلة لكي يفسر الكتلة الكلية للذرة 1920.
– وقد سميت فيما بعد بالنيوترونات 1932 للعالم جيمس شادويكJames Chadwick
المراجع : – أساسيات الكيمياء الفيزيائية.عبد العليم سليمان أبو المجد – فاطمة حافظ كمال محمد ، الطبعة لأولى (1426هـ – 2005م) / دار النشر للجامعات – القاهرة – جمهورية مصر العربية
