الفصل 4 في الكتاب الرسمي: الذرّة والاحتراق
في نهاية هذا الدرس أكون قادرًا على:
- أصف بنية الذرّة: النواة والسحابة الإلكترونيّة
- أعرّف العدد الذرّي Z وأفسّر التعادل الكهربائي للذرّة
- أقارن أبعاد النواة بأبعاد الذرّة
- أفسّر تكوّن الشوارد بفقدان الإلكترونات أو اكتسابها
أستكشف ثمّ أستنتج
الوضعية
جدول معطيات لثلاث ذرّات:
- الهيدروجين: 1 بروتون، 0 نوترون، 1 إلكترون.
- الكربون: 6 بروتونات، 6 نوترونات، 6 إلكترونات.
- الأكسجين: 8 بروتونات، 8 نوترونات، 8 إلكترونات.
شحنة البروتون +e، وشحنة الإلكترون −e حيث e = 1,6 × 10⁻¹⁹ C، والنوترون متعادل.
ألاحظ
- ماذا تلاحظ بين عدد البروتونات وعدد الإلكترونات؟
الجواب
هما متساويان في كلّ ذرّة.
- ما الشحنة الجمليّة لذرّة الكربون؟
الجواب
6 × (+e) + 6 × (−e) = 0: الذرّة متعادلة كهربائيًّا.
- ما الذي يميّز ذرّة الكربون عن ذرّة الأكسجين؟
الجواب
عدد البروتونات: 6 للكربون و8 للأكسجين. هذا هو العدد الذرّي Z.
أستنتج
تتكوّن الذرّة من:
- نواة مركزيّة صغيرة جدًّا (قطرها من رتبة 10⁻¹⁵ m) تتركّز فيها كلّ كتلة الذرّة تقريبًا، وتحتوي بروتونات موجبة الشحنة (+e) ونوترونات متعادلة.
- إلكترونات سالبة الشحنة (−e) خفيفة جدًّا، تتحرّك حول النواة مكوّنة السحابة الإلكترونيّة (قطر الذرّة من رتبة 10⁻¹⁰ m).
عدد البروتونات هو العدد الذرّي Z، وهو يميّز العنصر الكيميائي. في الذرّة عدد الإلكترونات يساوي Z، لذلك تكون الذرّة متعادلة كهربائيًّا.
إذا فقدت الذرّة إلكترونًا أو أكثر أصبحت شاردة موجبة (كاتيون)، وإذا اكتسبت إلكترونًا أو أكثر أصبحت شاردة سالبة (أنيون). النواة لا تتغيّر.
1. نموذج الذرّة
بين النواة والإلكترونات فراغ: الذرّة فارغة تقريبًا. لو كبّرنا النواة إلى حجم كرية قطرها 1 cm لأصبح قطر الذرّة حوالي 1 km!
2. مكوّنات الذرّة
| الدقيقة | مكانها | شحنتها | كتلتها التقريبيّة |
|---|---|---|---|
| البروتون | النواة | +e = +1,6 × 10⁻¹⁹ C | 1,67 × 10⁻²⁷ kg |
| النوترون | النواة | 0 (متعادل) | 1,67 × 10⁻²⁷ kg |
| الإلكترون | السحابة الإلكترونيّة | −e = −1,6 × 10⁻¹⁹ C | 9,1 × 10⁻³¹ kg (أخفّ من البروتون بحوالي 1836 مرّة) |
| العنصر | H | C | N | O | Na | Cl | Fe | Cu |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Z | 1 | 6 | 7 | 8 | 11 | 17 | 26 | 29 |
3. الشوارد
| الذرّة | التغيّر | الشاردة | بروتونات | إلكترونات |
|---|---|---|---|---|
| Na (Z = 11) | تفقد 1 إلكترون | Na⁺ | 11 | 10 |
| Cl (Z = 17) | تكتسب 1 إلكترونًا | Cl⁻ | 17 | 18 |
| Cu (Z = 29) | تفقد 2 إلكترونين | Cu²⁺ | 29 | 27 |
| O (Z = 8) | تكتسب 2 إلكترونين | O²⁻ | 8 | 10 |
في التكهرب بالاحتكاك تنتقل إلكترونات من جسم إلى آخر: الجسم الذي يكتسب إلكترونات يصبح سالب الشحنة، والذي يفقدها يصبح موجب الشحنة. البروتونات لا تنتقل.
أحلّل وثيقة
حاول الإجابة قبل قراءة التحليل.
احسب شحنة نواة ذرّة الأكسجين (Z = 8) وشحنة سحابتها الإلكترونيّة. نعطي e = 1,6 × 10⁻¹⁹ C.
الحلّ خطوة بخطوة
- شحنة النواة = Z × e = 8 × 1,6 × 10⁻¹⁹.
- = 1,28 × 10⁻¹⁸ C (موجبة).
- شحنة الإلكترونات = −8 × e = −1,28 × 10⁻¹⁸ C.
✓ المجموع صفر: الذرّة متعادلة كهربائيًّا.
دقيقة تحتوي 13 بروتونًا و10 إلكترونات.
الحلّ خطوة بخطوة
- Z = 13: إنّه عنصر الألومنيوم Al.
- عدد الإلكترونات أقلّ من عدد البروتونات بـ 3.
- الدقيقة فقدت 3 إلكترونات: شحنتها +3e.
✓ إنّها الشاردة الموجبة Al³⁺.
انتبه! أخطاء شائعة
ما يجب أن أحفظه
- الذرّة = نواة (بروتونات + نوترونات) + إلكترونات.
- البروتون +e، الإلكترون −e، النوترون متعادل.
- Z = عدد البروتونات = عدد الإلكترونات في الذرّة: الذرّة متعادلة.
- الذرّة ≈ 10⁻¹⁰ m، النواة ≈ 10⁻¹⁵ m، والكتلة متركّزة في النواة.
- فقدان إلكترونات ← شاردة موجبة؛ اكتسابها ← شاردة سالبة.
📚 مصطلحات الدرس
4 مصطلحات من هذا الدرس في القاموس المدرسي: التعريف ومقابله بالفرنسية، ومثال.
اختبر نفسك
4 أسئلة · إصلاح فوري1. شحنة النوترون:
2. العدد الذرّي Z هو عدد:
3. ذرّة تفقد إلكترونين تصبح:
4. تتركّز كتلة الذرّة في:
سلسلة تمارين الدرس
كلّ التمارين ←8 تمارين من ثلاثة مستويات، بأسئلة جديدة في كلّ محاولة.
- صحيح أم خطأ؟لم يُنجز
- أكمل بالكلمة المناسبةلم يُنجز
- أختار الإجابة الصحيحةلم يُنجز
- أصنّفلم يُنجز
- مكوّنات الذرّة وشحنة النواةلم يُنجز
- التعرّف على شاردةلم يُنجز
- وضعية مشكل 1لم يُنجز
- وضعية مشكل 2لم يُنجز
تدرّب على: بنية الذرّة
صحيح أم خطأ، أكمل، اختر، صنّف، ووضعيات: إصلاح فوري مع التعليل.
فهمت الدرس؟ جرّب بنفسك
8 تمارين · التصحيح فورًا · أعداد جديدة في كلّ محاولة
ابدأ التمارين