النظريات الذرية Atomic Theory

النظريات الذرية Atomic Theory
النظرية الذرية تهتم بدراسة طبيعة المادة ، وتنص على أن كل المواد تتكون من ذرات.
الذرة :-
هي أصغر جزء من العنصر الكيميائي الذي يحتفظ بالخصائص الكيميائية لذلك العنصر. يرجع أصل الكلمة الإنجليزية (بالإنجليزية: Atom‏) إلى الكلمة الإغريقية أتوموس، وتعني (غير القابل للانقسام ) ؛ إذ كان يعتقد أنه ليس ثمة ما هو أصغر من الذرة. تتكون الذرة من سحابة من الشحنات السالبة (الإلكترونات) تحوم حول نواة موجبة الشحنة صغيرة جدا في الوسط. تتكون النواة الموجبة هذه من بروتونات موجبة الشحنة، ونيوترونات متعادلة.
الذرة هي أصغر جزء من العنصر يمكن أن يتميز به عن بقية العناصر؛ وليس هناك فرق بين عنصر وآخر. فمثلاً، لا فرق بين بروتون في ذرة حديد وبروتون آخر في ذرة يورانيوم مثلاً، أو ذرة أي عنصر آخر.
حيث أن الذرة بما تحمله من خصائص ( عدد بروتوناتها و كتلتها و توزيعها الإلكتروني...،) تصنع الفروق بين العناصر المختلفة، وبين الصور المختلفة للعنصر نفسه (المسماة بالنظائر).

وستم شرح بعض النظريات الذرية المهمة التي حاولت دراسة الذرات : -
1- نموذج دالتون:-
يمكن التعبير عن النظرية التي اقترحها بالاتي
1. الأشياء (المواد) تتكون من العديد من الجسيمات غير القابلة للتجزئة (ذرات) ذات حجم صغير جداً.
2. ذرات نفس العنصر متشابهة في الخواص (الشكل والحجم والكتلة)، وتختلف تماماً عن ذرات العناصر الأخرى.
3. المركبات تتكون نتيجة اتحاد الذرات بنسب محدودة.
4. الاتحاد الكيميائي عبارة عن تغيير في توزيع الذرات.
لقد أثبتت نظرية دالتون نجاحها من خلال تفسيرها لبعض الحقائق القائمة في ذلك الزمان كما أنها استطاعت أيضا التنبؤ ببعض القوانين غير المكتشفة .
2- نموذج ثومسون
في عام 1896م أجرى ثومسن أبحاثاً حول أشعة الكاثود. وفي عام 1897م، أدهش الأوساط العلمية بإعلانه عن أن الجسيمات المكونة لأشعة الكاثود هي أصغر حجماً بكثير من حجوم الذرات، وقد سميت هذه الجسيمات ب (الإلكترونات).
أظهر اكتشاف الإلكترون للعالم "ثومسون" أن المفهوم القديم عن الذرة منذ ألفى عام، والذي يبين على أنها (الذرة) هي جسيم غير قابل للانقسام كان مفهوماً خاطئاً، كما أظهر أيضاً أن للذرة - في الواقع- ترتيب معقد غير أنهم لم يغيروا مصطلح "الذرة" أو غير القابله للتجزئة إلى "اللا ذرة" وأدى اكتشاف "ثومسون" عن الإليكترون ذو الشحنة السالبة إلى إثارة الإشكاليات النظرية لدى الفيزيائيين لأن الذرات ككل - تحمل شحنات كهربائية متعادلة فأين الشحنة الموجبة التي تعادل شحنة الإلكترون.
وفى الفترة ما بين عامي (1903 - 1907) حاول - "ثومسون" أن يحل هذا اللغز السابق ذكره عن طريق تكييف نموذج للذرة والتي اقترحها في المقام الأول "اللورد كيلفن" في عام 1902، وطبقاً لهذا النموذج والذي يشار إليه غالباً بنموذج ثومسن فإن الذرة غالباً هنا عبارة عن كرة ذات شحنة موجبة متماثلة أما الشحنات السالبة فإنها منتشرة على الإلكترونات مثل الزبيب المدفون في كرة الزبيب.
وترجع أفضلية نظرية " ثومسون" عن الذرة في أنها ثابتة، فإذا لم توضع الإلكترونات في مكانها الصحيح فستحاول أن تعود إلى مواضعها الأصلية ثانية.
حيث توصل ثومسون إلى إن:-
1. الذرة كرة مصمتة موجبة الشحنة.
2. تتخلل الالكترونات السالبة الذرة (كما تتخلل البذور ثمرة البرتقال).
3. الذرة متعادلة كهربائياً.
كان عمل ثومسون يمثل تقدماً أساسياً في مجال الفهم العلمي لبنية الذرة مقترحاً نموذجاً عرف فيما بعد بنموذج ثومسون. إن عمله هذا أعطى الكثير من البراهين العملية لكثير من النظريات