شرح مستويات الطاقة في الذرة وخصائصها. تتنوع خصائص الذرة ومن أهم هذه الخصائص مستويات الطاقة المتعلقة بعدد الأجهزة الإلكترونية.
على وجه الخصوص، إلكترونات التكافؤ التي تحدد سلوك وخصائص الذرات، وكذلك التفاعلات التي تحدث بين مستويات الطاقة في المستويات الأخرى، وفي هذه المقالة سنناقش شرح مستويات الطاقة في الذرة وخصائصها .
جدول المحتويات
ما هي الذرة
- الذرات هي الوحدة الأساسية للمادة بالإضافة إلى الهيكل المحدد للعناصر.
- لكن إذا عرفنا الذرة، فهي كلمة يونانية تعني غير قابلة للتجزئة، لأنني اعتقدت في العصور القديمة أن الذرات هي أصغر الأشياء في الكون ولا يمكن تقسيمها.
- ولكن تم الآن معرفة أن الذرات تتكون من ثلاثة جسيمات ذات أحجام مختلفة، تتحد هذه الجسيمات وتندمج لتشكل النواة.
انظر أيضًا: البحث عن الإلكترونات في الذرات وتوزيعها جاهز للطباعة
ما هي المكونات التي تحتويها الذرة؟
هناك بعض مكونات الذرة. إذا تحدثنا عن مكونات الذرة، فسنجد أنها تتكون من نواة موجبة الشحنة من البروتونات والنيوترونات، وهي مجموعة من الإلكترونات سالبة الشحنة، وتتوزع في مستويات نشطة داخل الذرة، وهنا المكونات من الذرات وهي كالتالي:
البروتون
- وهي من أهم أجزاء الذرة حيث أنها جسم صغير لا يحمل شحنة موجبة.
- يمكن أن تكون مساوية لكمية الشحنة الموجودة في كل إلكترون.
- إنه جسيم غير ذري قام العلماء بقياس كتلة البروتون ووجدوا أن كتلة البروتون 1.67262 × 10-27 كجم.
- لذلك، تم حساب كتلة البروتون بما يعادل 1836 ضعف الكتلة الموجودة في كل إلكترون
- يحدد عدد البروتينات في الذرة العدد الذري لكل عنصر كيميائي موجود في الطبيعة.
- يمكن العثور عليها في ترتيب العناصر وفقًا لعددها الذري في الجدول الدوري للكيمياء.
- عرّف الكيميائيون البروتون بأنه جسم يتكون من ثلاث جسيمات أولية، تسمى الكواركات.
نيوترون
- إنه جسيم غير ذري موجود في جميع العناصر الكيميائية مع مجموعة متنوعة من الخصائص.
- جميع النيوترونات الموجودة في العناصر الطبيعية الموجودة في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية.
- باستثناء الهيدروجين، حيث اكتشف العلماء أنه لا يحتوي على نيوترون على الإطلاق.
- ليس للنيوترونات شحنة كهربائية، وإذا تحدثنا عن كتلتها، فإن كتلتها تبلغ 1839 ضعف كتلة الإلكترون.
- يمكن حصر النيوترونات في الفراغ الموجود في النواة لأن النيوترونات تشكل 99.9٪ من كتلة الذرة.
- لكن العلماء أجروا تجارب وأبحاثًا ووجدوا أن هذه الكتلة تشمل النيوترونات والبروتونات الموجودة داخل الذرة في النواة.
- تحافظ النيوترونات على تماسك النواة في الذرة، على الرغم من أنها تحتوي على شحنات كهربائية سالبة ومحايدة وإيجابية، وتولد أيضًا طاقة كبيرة بسبب تنوع النيوترونات.
إلكترونيات
- وهي جسيمات سالبة الشحنة وهي أخف مكونات الذرة.
- اكتشف مكتشف “Tensen” التركيب الذري حول الإلكترونات ووجد أنه عند إزالة هذه الإلكترونات من المدار الذي تدور فيه، تنشأ أيونية لأكبر نواة داخل الذرة.
- مما أدى إلى تكون مادة البلازما الموجودة نتيجة وجود الإلكترونات بجانب الأيونات.
- هذا يسهل الدخول في العديد من الصناعات المختلفة المرتبطة بهذه المادة.
قد يثير هذا اهتمامك: أصغر جزء من الطاقة الضوئية موجود بشكل مستقل
النموذج الذري
- إنها جزيئات يمكن فصلها عن بعضها البعض لأن هذه الجزيئات تتكون من ذرات مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط تتميز بخصائص كيميائية.
- ومع ذلك، فإن عملية الفصل هذه صعبة للغاية بسبب وجود القوى الكهربائية المكتسبة نتيجة لهذا الاتصال.
- لكن البروتونات والإلكترونات، إذا لزم الأمر، والتخلص منها يستهلك الكثير من الطاقة.
- ساعد في التخلص من تلك البروتونات والإلكترونات في الذرة.
- أما بالنسبة للخصائص المهمة لهذه الذرات فهي بشكل عام تتميز بوجود العدد الذري والكتلة الذرية، وفيها بعض الخواص التي لا تؤثر على خواصها الكيميائية.
- بالإضافة إلى العدد الكتلي الذي يحسب بجمع عدد البروتونات والنيوترونات.
اخترنا لك: شرح الجدول الدوري للعناصر وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات والعلاقة بينهما
خصائص الذرة
هناك بعض خصائص الذرة وهي كالتالي:
- استخدم الفيزيائيون أكثر من صورة واحدة لشرح خصائص الذرة لأن الإلكترونات في الذرة تتصرف أحيانًا.
- مثل الجسيمات التي تدور حول النواة، تتصرف هذه الإلكترونات أحيانًا في مدارات ثابتة حول النواة، على سبيل المثال.
- من هنا، يمكن تحديد خصائصه الكيميائية من خلال الأحداث في مداراته المختلفة.
- تتكون كل ذرة فردية من مجموعة من الجزيئات الصغيرة والإلكترونات والنواة.
- هذه الجسيمات مشحونة كهربائيًا والقوة الكهربائية المشحونة مسؤولة عن استقرار الذرة.
- لكي تنفصل الجسيمات، يلزم زيادة الطاقة التي تختلف باختلاف عمر مستويات الطاقة في الذرة.
مستويات الطاقة في الذرة
- مستويات الطاقة هي المسافات الثابتة المقاسة من نواة الذرة إلى الإلكترونات، على غرار درجات السلم.
- إنه يرمز إلى درجات السلم ولكن ليس بين الدرجات، وبالمثل للإلكترونات.
- هم يقيمون في طائرات الطاقة ولا يمكن أن توجد في الفضاء بين طائرات الطاقة وبعضها البعض.
- تحتوي الذرة على أربعة مستويات للطاقة لأنها تحتوي على العديد من الإلكترونات في المستوى الأول.
- يحتوي مستوى الطاقة الأول على كمية صغيرة.
- كلما ابتعدت الإلكترونات عن النواة، زادت الطاقة التي تحصل عليها من تلك الإلكترونات.
- يمكن أن تنتقل الإلكترونات من مستوى طاقة أعلى إلى مستوى أقل.
تابعونا: تدريب سلطات الطاقة الجديدة والمتجددة
مستويات الطاقة والمدارات
- إذا تحدثنا عن أصغر الذرات الموجودة في الجدول الدوري، فستجد ذرة الهيدروجين.
- له إلكترون واحد، وهذا الإلكترون يدور حول النواة في مستوى الطاقة الأول.
- ثم تأتي مستويات الطاقة التي تحتوي على المزيد من الإلكترونات وتنتشر عبر مستويات الطاقة المختلفة.
- ثم يتم نقل الإلكترونات إلى أدنى مستوى للطاقة وعندما يتم ملء المستوى، يتم نقل الإلكترونات المتبقية إلى المستوى التالي حتى يتم ملؤها.
- إذا تحدثنا عن المستوى الأول، فهو يحتوي على إلكترونين فقط.
- ثم يأتي مستوى الطاقة الثاني الذي يحتوي على 8 إلكترونات كحد أقصى، ثم يأتي مستوى الطاقة الثالث الذي يحتوي على 18 إلكترونًا.
- يعتمد الحد الأقصى للإلكترونات على عدد المدارات في مستوى طاقة معين.
- لأن المدار، الذي يمثل حجمًا من الفضاء، يقع داخل الذرة.
- يحتوي مستوى الطاقة الأول على مدار واحد فقط، لذلك هناك إلكترونان فقط.
- ثم يحتوي مستوى الطاقة الثاني على أربعة مدارات، بحيث يحتوي على 8 إلكترونات.
الطائرات الخارجية
- يحتوي المستوى الخارجي في الذرة على مجموعة من الإلكترونات تسمى إلكترونات التكافؤ، والتي لها أهمية كبيرة وخاصة في تحديد العديد من خصائص الذرة.
- تكون الذرة مستقرة عندما يحتوي مستوى طاقتها الخارجية على معظم الإلكترونات.
- كما لو أن الهيليوم يحتوي على إلكترونين فقط ولكن كلاهما في مستوى الطاقة الأول.
- هذا يعني أن مستوى طاقة الهليوم الوحيد ممتلئ لأن إلكترونين فقط يتوسعان، مما يجعل ذرة الهيليوم مستقرة.
- لذلك، لا تتفاعل ذرات الهيليوم مع الذرات الأخرى لأن مستوى الطاقة الخارجية مكتمل بالإلكترونات.
في نهاية هذا المقال تعلمنا شرح مستويات الطاقة في الذرة وخصائصها، مستويات الطاقة التي توجد فيها مجموعة من الإلكترونات لكل مستوى.