نجيب لكم فيما يلي على سؤال “لماذا لا تنجذب الإلكترونات السالبة الشحنة داخل نواة الذرة الموجبة؟” ، ولكل من يبحث عن اجابة هذا السؤال يرجى قراءة سطورنا بإمعان لمعرفة الاجابة والعديد من المعلومات حول موضوع الذرة ، وقد خلق الله سبحانه وتعالى هذا الكون وخلق ما فيه من كائنات حيّة، وجماد، ومواد، وجعل أساس تكوين كل ذلك قائم على جزء صغير لا يراه الإنسان يعرف بالذرة، والتي يمكن تعريفها بأنّها أصغر جزء ووحدة بناء في المادة غير قابلة للانقسام مسؤولة عن حفظ الخصائص الكيميائية للعنصر، ولا يمكن رؤيتها بالعين المجرّدة أو بالمجهر العادي، ولكن تمكّن العلماء من رؤيتها في مجهر خاص بعد تكبيرها ملايين المرات، ويعود أصل التسمية للذرة إلى الكلمة الإغريقية أتوموس والتي تعني غير قابل للانقسام.
وكما نعرف فإن الذرة تتكوّن من نواة موجبة الشحنة يوجد بداخلها بروتونات موجبة الشحنة ونيوترونات ذات شحنة متعادلة، كما تحتوي على شحنات سالبة تدور حول النواة في مدارات تسمّى الإلكترونات، ولا يمكن تحديد حجم الذرة بسهولة وذلك لأنّ المدارات الإلكترونية ليس لها حجم ثابت ويتغيّر حجمها تبعاً لدوران الإلكترون فيها، أمّا بالنسبة للذرات التي تحتوي على بلورات صلبة فيمكن قياس المسافة بين نواتين متجاورتين وبالتالي يمكن حساب حجم تقريبيّ للذرة مع العلم أنّ معظم حجم الذرة هو عبارة عن فراغ ، والسؤال هنا يقول لماذا لا تنجذب الالكترونات السالبة داخل نوارة الذرة الموجبة ؟
خلق الله عز وجل الالكترونات جسيمات سالبة الشحنة حتى تتعادل مع الجسيمات الموجبة داخل النواة عندما تدور حولها ، وبسبب قوى التنافر الموجودة بين البروتونات ذات الشحنة الموجبة الموجودة بالنواة وبين الالكترونات السالبة يكون النظام الذري مستقر وهذا ما اراد الله بهذا الكون .
ويعتبر الالكترون أصغر الأجسام الكونية و حتى لا يكون قوة جذب أو قوة جاذبية او قوة طاقة جهد كهربائية بينها و بين مكونات النواة فهي خارجية .
ونشير هنا الى انه لو تواجدت الالكترونات داخل النواة لاختفى كل هذا الكون الذى نعرفه اما لماذا توجد الالكترونات خارج النواة فانت تعلم جيدا بسبب القوى الكهربية والقوة المادية المتبادلة بينها وبين النواة .
اجبنا لكم على سؤال لماذا لا تنجذب الإلكترونات السالبة الشحنة داخل نواة الذرة الموجبة في السطور السابقة ، والان سنجيب لكم على مايلي :
ماذا تسمى ذرات العنصر الواحد التي تختلف في عدد النيوترونات
تُسمّى ذرات العنصر الواحد التي تختلف في عدد النيوترونات باسم (النظائر الكيميائيّة)، وهي عبارةٌ عن مجموعةٍ من العناصر الكيميائية داخل الجدول الدوريّ، وتختلف معاً في عدد النيوترونات، ولكنّها تتشابه في عدد البروتونات، وتُعرف النظائر الكيميائية أيضاً بأنّها نوعٌ من أنواع العناصر الذرية التي تتشابه في العدد الذري، وتختلف في حجمِ الكتلة الذريّة، ولكنها لا تختلف في خصائصها الكيميائيّة عن الأنواع الأخرى من الذرات، وهذا بسبب دور البروتونات في التحكّم بالخصائص الذريّة للعناصر، والتي تشاركها الإلكترونات دورها في تعزيز التفاعل الكيميائيّ بين الذرّات المختلفة.
ماذا يوجد داخل نواة الذرة
النواة هي مركز الذرة. تتكون النويات من بروتونات، ونيوترونات. عدد البورتونات في نواة الذرة يطلق عليه العدد الذري، ويحدد أي عنصر له هذه الذرة. فمثلاً النواة التي بها بروتون واحد (أي النواة الوحيدة التي يمكن أن لا يكون بها نيوترونات) من مكونات ذرة الهيدروجين، والتي بها 6 بروتونات، ترجع للعنصر كربون، أو التي بها 8 بروتونات أكسجين. يحدد عدد النيورتونات نظائر العنصر. عدد النيوترونات والبروتونات متناسب، وفي النويات الصغيرة يكونا تقريبا متساويين، بينما يكون في النويات الثقيلة عدد كبير من النيوترونات. والرقمان معا يحددا النيوكليد (أحد أنواع النويات). البروتونات والنيوترونات لهما تقريبا نفس الكتلة، ويكون عدد الكتلة مساويا لمجموعهما معا، والذي يساوي تقريبا الكتلة الذرية. وكتلة الإلكترونات صغيرة بالمقارنة بكتلة النواة.
لماذا لا تتنافر الإلكترونات في المدارات
تعلمنا أن الشحنات المتشابهة تتنافر والمختلفة تتجاذب ولكن البروتونات تبقى داخل النواة وهي موجبة الشحنة دون أن تتنافر مبتعدة عن مركزها فلماذا؟
لأن هناك قوى أشد من قوى التنافر بين البروتونات بكثير تعرف بالقوى النووية الشديدة وهي التي خلقت ما يعرف بالجسيمات دون الذرية مثل البروتونات والنيوترونات. هذه القوى وبعد أن خلقت المواد دون الذرية تبقت منها قوى عرفت بالقوى النووية الشديدة المتبقية وهي المسؤولة عن تماسك البروتونات فيما بينها داخل النواة بشدة بحيث يصعب فصلها. يلعب الدوران المغزلي للجسيمات الأولية أيضاً دوراً في إلغاء تأثير التنافر بين الشحنات المتشابهة كما هو الحال مع زوج الإلكترونات التي لا تتنافر في نفس المدار حيث أن الإلكترونين يملكان دوران مغزلي معاكسان لبعضهما ما يولد مجالاً مغناطيسياً جذبياً مكافئاً لقوة التنافر الشحنية بين الإلكترونين وكذلك يكون الحال بين البروتونات المتزاوجة.
الذرات المستقرة والغير مستقرة
إن النواة المستقرة هي النواة التي تحافظ دائما على تكوينها.
مثال: حالة نظير الكربون .
النواة غير المستقرة هي نواة يحدث لها تحول في لحظة ما غير معروفة يؤدي إلى تشكيل نواة جديدة بإصدار إشعاعات α أو أو . تسمى هذه الظاهرة: النشاط الإشعاعي.
و يقال عن النواة الغير مستقرة بأنها نواة مشعة.
إن استقرار نواة عنصر ما أو عدم استقرارها يكمن في التنافس القائم داخل هذه النواة بين التأثير المتبادل القوي، المسؤول عن التجاذب بين الجسيمات، والتأثير المتبادل الكهرومغناطيسي، المسؤول عن التنافر بين البروتونات.
ففي حالة نواة تحتوي على عدد كبير من النوكليونات، فإن أي بروتون فيها يكون خاضعا للتأثير المتبادل القوي من طرف الجسيمات المجاورة له فقط (هذه القوة تكون كبيرة جدا لكن من أجل مسافات صغيرة جدا)، في حين يخضع لقوى التنافر الكهربائية الساكنة من جميع البروتونات في النواة.
وعليه فالنواة الغير مستقرة هي نواة تحتوي عدد كبير من النيترونات أو عدد كبير من البروتونات.
علل نواة الذرة موجبة الشحنة
تحتوي الذّرة على نواة موجبة الشحنة، تحاط بواحد أو أكثر من الإلكترونات سالبة الشحنة، وتحتوي النواة على نوعين من الجسيمات، وهي الشّحنات الموجبة وتسمّى بروتونات، والنيوترونات التّي لا تمتلك شحنة، لذلك تمتلك النواة شحنة موجبة دائماً، كما أنها تعد صغيرة جداً مقارنة بحجم الذرة، وتعادل الشحنات الموجبة للبروتون الشحنات السالبة في الذرة؛ لذلك تكون الذرات متعادلة كهربائياً، وعند ارتباط إحدى الذرات بذرة أخرى فإن ذلك يتم عن طريق الإلكترونات التي يحدّد عددها البروتونات الموجبة في داخل النّواة في الذرات المتعادلة .
سرعة دوران الإلكترون حول النواة
في الواقع فان سرعة الالكترون ليست ثابتة تماما كما هو الحال في الضوء فمثلا ان سرعة الالكترون الذي يدور حول النواة (ذرة الهيدروجين مثلا) تساوي 2200 كم/ث و التي تمثل 99% من سرعة الضوء و لكي تتخيل كم ان هذه السرعة كبيرة فعليك ان تعلم ان جسيم يمتلك هذه السرعة يمكنه ان يكمل دورة كاملة حول الارض في 18 ثانية فقط
حساب شحنة النواة