ما هي المادة التي تتكون من نوع واحد من الذرات
عندما تتكون المادة من نوع واحد من الذرات، فإنها تسمى عنصرا. يتكون العنصر من نوع واحد فقط من الذرات، وهو عبارة عن مادة نقية لا يمكن تقسيمها إلى أجزاء أصغر. قد تحتوي العناصر أيضا على ذرات فردية متفرقة. يمكن أن يتشابه العنصر مع بعض الغازات مثل غاز الهيليوم. يتم توصيف ترابط العنصر بواسطة الروابط الكيميائية. تتكون الجزيئات من مجموعة صغيرة ومتطابقة من الذرات، على سبيل المثال، عنصر الكلور الذي يتشكل من ذراته التي تترابط وتتشارك كيميائيا، والصيغة الكيميائية لعنصر الكلور هي Cl2. يساهم العنصر في تحديد أنواع الذرات التي تتكون منها، ويساهم أيضا في ترتيب الجدول الدوري للعناصر.
العناصر والمركبات نوعان من
العناصر والمركبات نوعان من المواد الكيميائية النقية .
يتم التعرف على العناصر من خلال المواد الكيميائية التي يتم تصنيعها منها، وهذه المواد تتكون من الذرات. وتحتوي نواة كل ذرة على نفس عدد البروتونات في داخلها، وبالتالي تكون للعناصر نوع واحد فقط من الذرة. عند قياس قدرتها على التفكك، يتبين أن العناصر تتباعد بشكل كبير عن تبسيط التفاعلات الكيميائية الداخلية. وعند الإشارة إلى العناصر، نستخدم الرموز المختصرة للتعبير عنها. ويقدر عدد العناصر المعروفة كيميائيا بحوالي 117 عنصرا، من بينهم 94 عنصرا طبيعيا مثل الكربون (C) والأكسجين (O) والهيدروجين (H). ويوجد أيضا 22 عنصرا تم إنتاجها بتعرضها للتغيرات الإشعاعية وتحويلها إلى صورة مصطنعة. ويعود سبب تصنيف هذه الأنواع إلى عدم استقرارها وثباتها، نتيجة لتعرضها لعملية التحلل الإشعاعي، مما أدى إلى ظهور عناصر جديدة مثل اليورانيوم والبزموت والثوريوم. لذلك، يتم تصنيف العناصر على أنها المواد التي تتكون من نوع واحد من الذرات.
تعرف المركبات بأنها تتشكل داخلها من عدة أنواع مختلفة من ذرات العناصر، ويتم دمجها كيميائيا بنسب محددة وثابتة، وتكون المركبات بوجود نسب ثابتة ومستقرة من عدة عناصر مختلفة عن طريق الروابط الكيميائية، وتتميز بأنها لا تحتوي على تنوع جزيئاتها بل تحتوي على نوع واحد فقط من الجزيئات، وتجرى دمج العناصر الكيميائية في المركب، ويمكن للمركب أن يتفكك إلى مواد مبسطة عن طريق تفاعلات كيميائية، ويتم الإشارة إلى المركبات بواسطة صيغتها الكيميائية التي تعبر عن رموز العناصر المكونة لها، وتحتوي هذه العناصر على عدد محدد من الذرات في جزء واحد من المركب، وهناك عدد هائل من المركبات المختلفة التي تم إنشاؤها والتي لا يمكن حصرها، حيث يمكننا القول إن المركبات الكيميائية غير محدودة، وتصنف المركبات إلى مركبات أيونية، ومركبات جزيئية، ومركبات معدنية، ومركبات معقدة، وأمثلة على المركبات تشمل الماء (H2O) وبيكربونات الصوديوم (NaHCO3) وكلوريد الصوديوم أو الملح (NaCl) وحمض الهيدروكلوريك (HCl)، وبالتالي، المركب الكيميائي هو مادة تحتوي على ذرات من عنصرين أو أكثر مترابطة كيميائيا.
أصغر جسيم يمكن أن يوجد
أصغر جسيم يمكن أن يوجد في الذرة.
يعود ذلك إلى حقيقة أن الذرة هي الجزء الأصغر في العنصر، حيث يمتاز حجمها بالجسيم الصغير المتواجد في كل وحدة داخل كل عنصر، وهو الذي يحتوي على النيوترونات والإلكترونات والبروتونات. فهي صغيرة جدا بحيث لا يمكن رؤية الذرة بالعين المجردة. ولذلك يمكن تسميتها أيضا بـ “لبنة البناء في الكيمياء.” تمت فكرة وجود الذرة لأول مرة في التاريخ منذ حوالي 2500 سنة، وتشارك محتويات الذرة في تشكيل وتكوين المواد الصلبة والسائلة والغازية والبلازما. تتفاعل الذرات مع بعضها لتظهر على شكل مواد صلبة أو غازات أو سوائل.
بسبب صغر حجم الذرة وجزيئاتها التي تقدر بحوالي 100 بيكومتر، يتم تكوين كل ذرة عن طريق النواة المحاصرة بالسحابة الإلكترونية والتي تحمل شحنة سالبة، وتتكون النواة من عدة نيوترونات وبروتونات ذات شحنة موجبة، حيث تحتل النيوترونات والإلكترونات والبروتونات مساحات داخل الذرة، ولكن هناك العديد من المساحات الفارغة فيها، ويعرف عدد البروتونات في الذرة بالعدد الذري، وتتميز هذه الأعداد بأنها مختلفة عن بعضها بالنوع داخل كل عنصر، وعند إضافة نيوترون جديد إلى الذرة، ينتج ذلك عن وجود نسخة أثقل وزنا للعنصر المحدد، وتتميز ذرات العناصر بخصائصها المختلفة استنادا إلى عدد وترتيب جسيماتها الأساسية الصغيرة.
يتكون الماء من نوع واحد فقط من الذرات
يتكون الماء من نوع واحد فقط من الذرات وهي الأكسجين.
تعد الصيغة الكيميائية للأكسجين هي H2O، حيث تتكون جزيئات الماء من ذرة واحدة من الأكسجين وذرتين من الهيدروجين، حيث تتكون جزيئات الماء عندما يتحدون سويا، وذرات الماء تتكون من مادة توجد في مركزها نواة، ويمكن التمييز بين الذرات باستخدام الأرقام الذرية، حيث تستند الأعداد الذرية داخل النواة إلى عدد البروتونات داخل نواة كل ذرة، ويمكن تعريف البروتونات داخل الذرة بأنها هي الجسيمات الصغيرة موجبة الشحنة، وتحتوي ذرات الهيدروجين على بروتون واحد داخل كل نواة، بينما الأكسجين يحتوي على ثمانية بروتونات بداخل كل نواة، كما أن الذرات تتكون من الإلكترونات السالبة الشحنة، وتوجد الذرات أعلى سحابة الإلكترون التي تحاصر النواة، والسبب في تماسك الذرة هو انسجام وتقارب البروتونات والإلكترونات داخل الذرة.
نوع معين من الذرة
يمكن تحديد نوع معين من أنواع الذرات وهو الإلكترون. الإلكترونات موجودة حول نواة كل ذرة بترتيب متسلسل. يكون الإلكترون في حالة نشاط وطاقة حيوية عند تلقيه حرارة مثلا. عند حدوث ذلك، يقفز الإلكترون إلى مستويات طاقة مختلفة حتى يتجاوز حالة النشاط التي تلقاها. يمكن استيعاب عدد كبير من الإلكترونات داخل كل مستوى مدار. يمكن للمستوى المداري الأول أن يستوعب إلكترونين. يمكن للمستوى المداري الثاني أن يستوعب ما يصل إلى ثمانية إلكترونات. قبل تحرك الإلكترونات في الذرة إلى مستويات أعلى، تحدث مستوى مدار جديد.