تركيب الذرة

1. الدلك ينقل إلكترونات فيشحن المشط والبالون، وتنجذب قصاصات الورق بسبب استقطابها.
2. التنافر يثبت تماثل الشحنتين، أما التجاذب فقد ينتج من اختلافهما أو من استقطاب جسم متعادل.
3. تنجذب القصاصات لأن الشحنة المخالفة تصبح أقرب إلى المشط المشحون.
4. يدل ذلك على وجود جسيمات مشحونة في المادة وإمكان انتقال الإلكترونات أو إعادة توزيعها.

لم يملك ديموقريطوس تجارب مضبوطة أو أدلة قابلة للقياس، ولم يفسر ترابط الذرات، كما دعمت مكانة أرسطو الرأي المخالف.

1. اعتمد الإغريق التفكير والملاحظة العامة، أما دالتون فاعتمد التجارب والقياسات والنسب الكتلية.
2. الذرة أصغر جزء من العنصر يحتفظ بخواصه الكيميائية.
3. المادة ذرات؛ ذرات العناصر المختلفة تختلف؛ تتحد بنسب عددية صحيحة؛ وفي التفاعل تنفصل أو تتحد أو يعاد ترتيبها.
4. إعادة الترتيب لا تفني الذرات ولا تخلقها، فيثبت عدد كل نوع والكتلة الكلية.

1. في كل جزيء ذرة A واحدة وذرتان B؛ استعملت 6A و12B وبقيت 3B، فلم تستعمل جميع الذرات.
2. المشترك: المادة ذرات. ديموقريطوس: ذرات صلبة لا تتجزأ تتحرك في الفراغ وتختلف شكلا وحجما. دالتون: دعم الذرات بالتجربة وربطها بالعناصر والنسب الصحيحة والتفاعلات وحفظ الكتلة.

ص82: ظهر شعاع من المهبط إلى المصعد في أنبوب مفرغ، وانحرف نحو الموجب بالمجال ولم تتغير خواصه بتغير الغاز أو القطب؛ فاستنتج العلماء أنه إلكترونات سالبة في جميع المواد.

ص83: قاس طومسون انحراف الشعاع كهربائيا ومغناطيسيا فحدد نسبة الشحنة إلى الكتلة، واستنتج أن الإلكترون أصغر من الذرة وأن الذرة قابلة للتجزئة.

ص84: نموذج طومسون كرة من شحنة موجبة موزعة في حجمها، مغروس فيها إلكترونات سالبة، ومجموعها متعادل.

معظم الذرة فراغ، وفي مركزها نواة صغيرة كثيفة موجبة تضم معظم الكتلة، وتحيط بها إلكترونات. انحراف ألفا سببه التنافر بين جسيمات ألفا الموجبة والنواة الموجبة، ويكبر قرب النواة.

1. البقع السوداء تمثل مواضع ذرات الكربون في شبكة الجرافيت.
2. الخط المرسوم يمر بخمس ذرات كربون، تظهر في المقطع كتتابع دوري من خمس بقع داكنة.

1. النواة تحوي بروتونات موجبة ونيوترونات متعادلة، والإلكترونات السالبة تتحرك في الفراغ المحيط.
2. طومسون: موجب منتشر وإلكترونات مغروسة. رذرفورد: موجب وكتلة في نواة صغيرة ومعظم الحجم فراغ.
3. انحراف الشعاع نحو الموجب وثباته مع اختلاف الغاز والقطب أثبت جسيمات سالبة عامة.

9.11×10⁻³¹=0.000911×10⁻²⁷ kg.

الفرق=(1.673−0.000911)×10⁻²⁷=1.672089×10⁻²⁷ kg ≈1.672×10⁻²⁷ kg.

الذهب Au عدده الذري 79، لذا فيه 79 بروتونا و79 إلكترونا.

1. Rn: 86p و86e؛ Mg: 12p و12e.
2. 66 إلكترونا: الديسبروسيوم Dy.
3. 14 بروتونا: السيليكون Si.
4. ليستا للعنصر نفسه؛ نواتاهما تحويان 9p و10p، أي F وNe. النظائر يجب أن تتساوى في البروتونات.

A=55 وn=Z+5؛ إذن 55=Z+(Z+5)، ومنه Z=25 وn=30. الذرة فيها 25p و25e و30n، وهي ⁵⁵₂₅Mn.

1. النسبة=عدد حبات المجموعة÷العدد الكلي×100%.
2. الكتلة الذرية=مجموع (متوسط كتلة النظير×نسبته العشرية).
3. تختلف بين كيسين بسبب صغر العينة والاختلاف العشوائي في أعداد الألوان.
4. وزن عشر حبات ثم القسمة على 10 يقلل أثر تفاوت الحبة وخطأ الميزان.

1. B=(0.198×10.013)+(0.802×11.009)=10.811792≈10.812 amu.
2. 14.007 أقرب إلى 14؛ لذا النيتروجين-14 أكثر وجودا.
3. نوع الذرة يحدده عدد البروتونات Z.
4. البروتون يحدد العنصر، والنيوترون النظير، والإلكترون الشحنة والسلوك الكيميائي.
5. الكتلة الذرية متوسط موزون لنظائر مختلفة، فلا يلزم أن تكون صحيحة.
6. Cu=(0.692×62.93)+(0.308×64.928)=63.545384≈63.55 amu.
7. Mg=(0.7999×23.985)+(0.1000×24.986)+(0.1001×25.982)=24.2849997≈24.285 amu.

ألفا (+2) تنحرف نحو السالب، وبيتا (−1) نحو الموجب وبزاوية أكبر لصغر كتلتها، وجاما متعادلة فلا تنحرف.

²²⁶₈₈Ra → ²²²₈₆Rn + ⁴₂He

¹⁴₆C → ¹⁴₇N + ⁰₋₁e

²³⁸₉₂U → ²³⁴₉₀Th + ⁴₂He + 2γ

1. تفقد النواة غير المستقرة طاقة وجسيمات حتى تصل إلى نسبة نيوترونات/بروتونات أكثر استقرارا.
2. يحفظ مجموع A ومجموع Z في طرفي المعادلة النووية.
3. a نووي؛ b كيميائي؛ c تغير فيزيائي؛ d كيميائي.
4. 4÷(1/1840)=7360 مرة.

مطياف الكتلة: تؤين العينة وتسرع، ثم يفصل المجال المغناطيسي الأيونات بحسب الكتلة/الشحنة ويقيس الكاشف وفرتها؛ تستعمل نسب النظائر في التعرف إلى العينة أو تأريخ الصخور.

1. نسبة النوع=عدده÷العدد الكلي.
2. متوسط الكتلة=مجموع (نسبة النوع×متوسط كتلته).
3. لا يساوي المتوسط نوعا واحدا لأنه متوسط موزون لخليط.
4. يختلف بين المجموعات لاختلاف العينات والحبات والقياس.
5. الكتلة الذرية متوسط نظائر، والعدد الكتلي لنظير واحد عدد صحيح.
6. تقل الأخطاء بمعايرة الميزان، وزيادة العينة، وتكرار القياس، وتوحيد التصنيف.

1. ديموقريطوس.
2. جون دالتون.
3. ديموقريطوس قدم فكرة فلسفية؛ دالتون صاغ نظرية تجريبية تربط الذرات بالعناصر والنسب.
4. لا؛ لم تكن الفكرة مبنية على تجارب مضبوطة، وإن وافق جزء منها العلم لاحقا.
5. لغياب أدوات الاختبار ولنـفوذ أرسطو.
6. رفض أرسطو الفراغ ورأى المادة متصلة من التراب والماء والهواء والنار.
7. نظرية دالتون: المادة ذرات، تتحد بنسب صحيحة ويعاد ترتيبها؛ والخطآن: الذرة قابلة للتجزئة وذرات العنصر قد تختلف كتلتها.
8. ثبات أعداد الذرات عند إعادة ترتيبها يحفظ الكتلة.

1. النواة تحوي بروتونات ونيوترونات وشحنتها موجبة.
2. في نموذج طومسون الموجب موزع في الكرة والإلكترونات مغروسة فيها.
3. توقع انحرافا طفيفا فقط لألفا بسبب انتشار الشحنة الموجبة.
4. تصاعديا: إلكترون، بروتون، نيوترون.
5. a إلكترون، b بروتون، c نيوترون.
6. تتعادل الذرة لتساوي p الموجبة وe السالبة.
7. شحنة نواة Z=89 هي +89e.
8. البروتونات والنيوترونات مسؤولة عن معظم الكتلة.
9. نحو 1840 إلكترونا تساوي كتلة بروتون واحد.

1. اكتشفت الإلكترونات السالبة.
2. ثبات الأشعة مهما تغير الغاز أو معدن القطب دل على وجود الإلكترون في جميع المواد.
3. تتجه من المهبط السالب إلى المصعد الموجب.
4. وجه ألفا إلى رقيقة ذهب؛ مرور معظمها وانحراف وارتداد القليل أثبت نواة صغيرة كثيفة موجبة.
5. التنافر الكهربائي بين ألفا والنواة الموجبتين.
6. انحراف الشعاع نحو الصفيحة الموجبة أثبت شحنته السالبة.
7. يبقى الإلكترون بفعل التجاذب الكهروستاتيكي بينه وبين النواة الموجبة.

1. المجهر النفقي الماسح STM.
2. قوته أنه أثبت نواة صغيرة موجبة وأن معظم الذرة فراغ؛ وقصوره أنه لم يفسر ترتيب الإلكترونات أو استقرارها.
3. تختلف نظائر العنصر في عدد النيوترونات والكتلة، وتتساوى في عدد البروتونات والعدد الذري.
4. العدد الذري يساوي البروتونات، وفي الذرة المتعادلة يساوي الإلكترونات.
5. العدد الكتلي = البروتونات + النيوترونات.
6. عدد النيوترونات = العدد الكتلي − العدد الذري.
7. العلوي 40 عدد كتلي، والسفلي 19 عدد ذري.
8. وحدة الكتلة الذرية تساوي 1/12 من كتلة ذرة الكربون-12؛ اعتمدت لتوحيد مقارنة كتل الذرات الدقيقة.
9. نعم، كلها Mg ولها 12 بروتونًا، وتختلف في النيوترونات.
10. لا؛ عُدلت النظرية بعد اكتشاف الجسيمات دون الذرية والنظائر.
11. 44 بروتونًا و44 إلكترونًا.
12. 6 نيوترونات.
13. العدد الكتلي 200.
14. الرمز ¹³¹₅₄Xe.
15. 18 بروتونًا.
16. المتوسط الوزني للكتل والنسب المعطاة = 32.065 amu.
17. Cl-35: 17p،18n،17e؛ Cl-37: 17p،20n،17e؛ Zr-90: 40p،50n،40e؛ Zr-92: 40p،52n،40e.
18. Cs-132: 55p،77n،55e؛ Tm-163: 69p،94n،69e؛ Co-59: 27p،32n،27e؛ Zn-70: 30p،40n،30e.
19. Ga-69: 31p،38n،31e؛ F-23: 9p،14n،9e؛ Ti-48: 22p،26n،22e؛ Tl-181: 81p،100n،81e.
20. V: 23p؛ Mn:25p؛ Ir:77p؛ S:16p، وعدد الإلكترونات يساوي البروتونات، والنيوترونات تساوي العدد الكتلي التقريبي ناقص العدد الذري.

1. Ga-69 أكثر وجودًا؛ فالكتلة المتوسطة 69.723 أقرب إلى 69.
2. 106.905(0.52)+108.905(0.48)=107.865 amu.
3. متوسط كتلة الكروم ≈ 52.00 amu.
4. التحلل الإشعاعي تغير تلقائي في نواة غير مستقرة يصاحبه إشعاع.
5. لعدم استقرار نسبة النيوترونات إلى البروتونات أو زيادة طاقة النواة.
6. تفقد طاقة أو جسيمات حتى تصل إلى حالة أكثر استقرارًا.
7. ألفا نواة هيليوم، وبيتا إلكترون سريع، وجاما موجة كهرومغناطيسية عالية الطاقة.
8. ⁴₂He، و⁰₋₁e، و⁰₀γ.
9. تفاعل نووي.
10. ألفا: A−4 وZ−2؛ بيتا: A ثابت وZ+1؛ جاما: لا يتغيران.
11. نسبة النيوترونات إلى البروتونات وقربها من نطاق الاستقرار.
12. يرتبط الاستقرار بانخفاض طاقة النواة؛ والطاقة الفائضة تخرج مع الإشعاع.
13. لا يمكن تحديد لحظة تحلل ذرة بعينها؛ التحلل تلقائي واحتمالي.
14. ¹⁰₅B→⁶₃Li+⁴₂He، و¹³⁷₅₅Cs→¹³⁷₅₆Ba+⁰₋₁e.
15. خطأ دالتون أن الذرة غير قابلة للتجزئة؛ مكوناتها الرئيسة بروتون ونيوترون وإلكترون.
16. أنبوب مفرغ بقطبين وفرق جهد؛ تنطلق الإلكترونات من المهبط نحو المصعد وتسبب توهجًا.
17. قاس طومسون نسبة الشحنة إلى الكتلة من انحراف الشعاع في المجالين الكهربائي والمغناطيسي، فاستنتج جسيمات سالبة داخل الذرات.
18. مر معظم ألفا، وانحرف قليل وارتد نادر؛ فاستنتج نواة صغيرة كثيفة موجبة.
19. 12 إلكترونًا.
20. 143 نيوترونًا، والرمز ²³⁵₉₂U.
21. الجدول المكتمل: Na-23: Z=11، p=11، n=12، e=11؛ F-19: Z=9، p=9، n=10، e=9؛ Zn-64: Z=30، p=30، n=34، e=30؛ Ca-44: Z=20، p=20، n=24، e=20؛ S-32: Z=16، p=16، n=16، e=16.

1. قطر الذرة يقارب مئة ألف مرة قطر النواة؛ وتركيز معظم الكتلة في النواة يعني أن كثافتها هائلة.
2. النواة موجبة، والذرة متعادلة لتساوي البروتونات والإلكترونات.
3. لأن الإلكترونات سالبة فتنجذب إلى اللوح الموجب وتنحرف في المجال.
4. ربط موزلي هوية العنصر بالعدد الذري، فصحح ترتيب الجدول الدوري.
5. العدد الكتلي 39، والرمز ³⁹₁₉K.
6. B-11 أعلى وجودًا لأن 10.81 أقرب إلى 11.
7. ²⁸₁₄Si و²⁹₁₄Si و³⁰₁₄Si.
8. الكتلة الذرية للتيتانيوم ≈ 47.90 amu.
9. ألفا تنقص A أربعًا وZ اثنين؛ بيتا تبقي A وتزيد Z واحدًا؛ جاما لا تغيرهما.
10. نتوقع النسب الطبيعية نفسها تقريبًا إذا كانت العينة ممثلة؛ الاختلاف الكبير يدل على عينة غير ممثلة أو معالجة.
11. المسار المنحرف نحو اللوح السالب ألفا، ونحو الموجب بيتا، والمستقيم جاما.
12. تبنى النماذج من الأدلة، تختبر تنبؤاتها، ثم تعدل عند ظهور بيانات جديدة.
13. تجربة رذرفورد لرقائق الذهب؛ أثبتت النواة والفراغ الذري.
14. عدد المركبات أكبر بكثير من العناصر، وكذلك يمكن أن يكون للعنصر عدة نظائر؛ لذلك العددان يتجاوزان عدد العناصر.
15. تلزم كتل النظائر ونسب وجود كل نظير.
16. لا تمر اليد في الصلب بسبب التنافر الكهربائي بين سحب إلكترونات الذرات، لا لأن الذرة ممتلئة بالمادة.
17. يرسم نموذج بنواة تضم p وn في المركز وإلكترونات حولها في حيز كبير.
18. كتلة النظير الآخر ≈ 114.904 amu ونسبة وجوده 95.7%.

1. لأن الكتلة الذرية متوسط وزني لكتل نظائر الكلور وليست عددًا كتليًا لنظير واحد.
2. 0.79(24)+0.10(25)+0.11(x)=24.305، فيكون x≈26.
3. النوعية وصف بلا رقم مثل اللون، والكمية قياس عددي مثل الكتلة.
4. ماء مالح متجانس؛ حساء الخضار غير متجانس؛ ذهب 14 عيارًا سبيكة متجانسة؛ الخرسانة غير متجانسة.
5. غلي الماء فيزيائي، احتراق الثقاب كيميائي، ذوبان السكر فيزيائي، تفاعل الصوديوم مع الماء كيميائي، انصهار الآيس كريم فيزيائي.
6. يصف التقرير توليد الصور بأشعة المهبط وتحويل الإشارة إلى نقاط ضوئية على الشاشة.
7. يمسح STM السطح بإبرة دقيقة ويقيس تيار النفق لرسم مواضع الذرات.
8. الأعداد الكتلية: 90،91،92،94،96.
9. لكلها 40 بروتونًا؛ والنيوترونات: 50،51،52،54،56.
10. يبقى عدد البروتونات ثابتًا؛ النيوترونات هي المختلفة.
11. Zr-90 أقرب إلى المتوسط وأكثر وجودًا.
12. المتوسط الوزني ≈ 91.22 amu.

1. b لا يمكن تجزئة الذرة إلى جسيمات أصغر تحتفظ بخواص البلوتونيوم.
2. a ²³³₉₂U بعد ألفا ثم بيتا وجاما.
3. d المركب.
4. a الشكل X يبين مركبًا نقيًا من AB.
5. b شحنة البروتونات الموجبة تلغي شحنة الإلكترونات السالبة.
6. b 74 نيوترونًا و52 بروتونًا و52 إلكترونًا.
7. b تتحول إلى عنصر مستقر غير مشع.
8. d الفراغ يشغل معظم حجم الذرة.

1. كتلة O = 36.41−14.58−4.36=17.47 g؛ النسب: Ca=40.04%، C=11.97%، O=47.98%.
2. نظائر Ne الثلاثة: 10p و10e، والنيوترونات 10 و11 و12 على الترتيب.
3. المتوسط الوزني ≈ 20.18 amu.
4. النظير 259 هو الأكثر وجودًا لأن المتوسط 258.63 أقرب إليه.
5. تحلل بيتا؛ تحول اليود-131 (53p) إلى زينون-131 (54p) مع ثبات العدد الكتلي.