هل العدد الذري هو عدد الإلكترونات في ذرة العنصر؟ وكيف يُمكن قراءته؟ تختلف العناصر بسبب عددها الذري، ويعرض الجدول الدوري جميع العناصر الكيميائية المعروفة ويتم ترتيبها حسب العدد الذري المتزايد.. على أنه في هذا الجدول، يُشار إلى العدد الذري لعنصر ما فوق رمزه، وفيما يلي نشير علام يمثل العدد الذري.

العدد الذري هو عدد الإلكترونات في ذرة العنصر

يرتبط العدد الذري ارتباطًا وثيقًا بعدد الكتلة، وهو عدد البروتونات والنيوترونات في نواة الذرة، حيث يحدد رقم الكتلة نظير العنصر وغالبًا ما يأتي بعد اسم العنصر، إلا أن العدد الذري لعنصر ما يساوي عدد البروتونات في نواة ذرته، إذًا فإن عبارة العدد الذري هو عدد الإلكترونات في ذرة العنصر تعتبر خاطئة.

على سبيل المثال، تحتوي نواة ذرة الأكسجين على ثمانية بروتونات وثمانية نيوترونات.. لذلك، فإن العدد الذري للأكسجين هو ثمانية، نظرًا لأن كل بروتون يحمل شحنة موجبة واحدة، فإن العدد الذري يساوي أيضًا إجمالي الشحنة الموجبة للنواة الذرية لعنصر ما.

كيفية حساب العدد الذري

كما علمنا أن العدد الذري هو عدد الإلكترونات في ذرة العنصر ليست صحيحة، نذكر كيفية حساب العدد الذري، فحتى يتسنى حساب العدد الذري لابد من معرفة عدد البروتونات في الجدول الدوري، والتي يتم كتابتها في أسفل العنصر الكيميائي، حيث يزيد تقدم العنصر في ذلك الجدول كلما زاد العدد الذري في الذرة المتكافئة أو متعادلة الشحنة (البروتونات الموجبة = الإلكترونات السالبة).

فيُمكن إذًا حساب العدد الذري من خلال العدد الكتلي الذي يُساوي مجموع البروتونات الموجبة مع النيوترونات المتعادلة، على أن يتم طرح النيوترونات من العدد الكتلي لإيجاد البروتونات، ومن ثم معرفة العدد الذري بناءً عليها.

أمثلة على حساب العدد الذري

توجد بعض الأمثلة التوضيحية التي تُسهل من عملية حساب العدد الذري، ومن خلالها يُمكن التأكد بأن العدد الذري لا يعد عدد الإلكترونات في ذرة العنصر.. من خلال بيان أن:

  • العدد الذري = البروتونات الموجبة
  • العدد الكتلي = البروتونات – النيوترونات
  • النيوترونات = العدد الكتلي – البروتونات
العدد الكتلي للعنصر النيوترونات البروتونات العدد الذري
23 12 23-12= 11 11
48 26 48-26 = 22 22

قراءة العدد الذري

يمكن قراءة العدد الذري للعنصر مباشرة من أي جدول دوري، فهو دائمًا الرقم الصحيح الأصغر الموجود بالاقتران مع رمز العنصر في الجدول، وفي الكيمياء النووية، يتم كتابة العدد الذري للعنصر إلى اليسار وأسفل رمز العنصر.

على أن عدد البروتونات لعنصر معين لا يتغير أبدًا، فإذا قام أحدهم بتغيير عدد البروتونات، يقوم بتغيير العنصر، ووفقًا لذلك، غالبًا ما يتم حذف الرقم الذري من الرمز النووي، كما هو الحال في 16O، حيث يمثل الحرف المرتفع الكتلة الذرية.

العلاقة بين العدد الذري للعنصر وسلوكه الكيميائي

إنَّ لكل عنصر مجموعة محددة من الخصائص الكيميائية نتيجة عدد البروتونات في نواته، حيث تحدد شحنة نواة الذرة تكوينها الإلكتروني بناءً على:

  • مبادئ ميكانيكا الكم.
  • شكل غلاف الإلكترون لكل عنصر.
  • غلاف التكافؤ وهو العامل الأساسي في تحديد سلوك الترابط الكيميائي.

كما يُمكن من خلال معرفة عدد الإلكترونات تحديد التوزيع الإلكتروني للعنصر، والعلم بإلكترونات التكافؤ في المدار الأخير، مما يعني العلم بقدرة الذرة على تكوين روابط كيميائية أثناء التفاعلات الكيميائية.

نموذج الذرة

معظم المواد تتكون من جزئيات مرتبة ببعضها من خلال روابط كيميائية، إلا أنها روابط ضعيفة من الممكن إزالتها، على أن تلك الجزئيات تتشكل من ذرات، تتميز هاهنا الروابط التي ترتبط بين الذرات بأنها ذات طاقة كبيرة لا يُمكن فصلها أو إزالتها بسهولة.

لأن كل ذرة فردية تتكون من جسيمات أصغر منها وهي الإلكترونات، تعتبر مشحونة كهربائيًا، وتلك الشحنة هي المعنية بتماسك أجزاء الذرة.. إلا أنه ومع ذلك بالإمكان فصل تلك الجسيمات عن بعضها من خلال تطبيق قوى هائلة أخرى تضاهيها على تلك الذرة، الأمر الذي يُنتج جسيمات صغيرة مشحونة كهربائيًا.

على أن الذرة بذاتها بداخلها مساحة فارغة إلى حد كبير، وبها النواة وهي مركز الذرة موجبة الشحنة، والتي من شأنها أن تأخذ الجزء الأكبر من كتلة الذرة، فالنواة تتألف من البروتونات ذات الشحنات الموجبة، والنيوترونات ليس لها شحنة، ويحيط بها الإلكترونات ذات الشحنات السالبة.

كلها تعتبر بمثابة جسيمات موجودة في كافة الذرات العادية الموجودة في قشرة الأرض، مع العلم أنه يُمكن إنشاء عناصر جديدة من خلال ربط الإلكترونات والبروتونات وأيضًا النيوترونات معًا في ذرة واحدة، من خلال طاقة هائلة لا تتوافر إلا صناعيًا في المختبرات الكبرى.

ترميز العناصر في الجدول الدوري

علمنا أن العدد الذري يقترن باسم العنصر الكيميائي، هذا ما يعني أن كافة الذرات التي لها عدد ذري واحد تنتمي إلى ذات العنصر، فيحدد العدد الذري ترتيب العنصر في الجدول الدوري.

C126

فإن 12 هو العدد الكتلي (البروتونات + النيوترونات) أما 6 فهو البروتونات التي تمثل العدد الذري.

العلاقة بين النيوترونات والكتلة الذرية

إن الذرات التي تعتبر ذات عدد ذري واحد مع عدد مختلف من النيوترونات تُسمى (نظائر العناصر) والتي تُظهر نفس الخصائص الكيميائية للعنصر، وتقوم بنفس التفاعلات الكيميائية، علمنا أنه يُمكن تعيين عدد النيوترونات N في نواة أي ذرة من خلال العدد الذري Z والكتلة الذرية A، وهذا ما يتضح من المعدلات التالية:

N= A-Z

A= N+Z

الأعداد الذرية للعناصر الكيميائية

بعد أن علمنا في إجابة سؤال هل العدد الذري هو عدد الإلكترونات في ذرة العنصر أنه يرتبط بالبروتونات لا الإلكترونات، من شأننا أن نذكر بعض الأعداد الذرية والكتل الذرية لأشهر العناصر الكيميائية المستخدمة، في الجدول التالي:

العنصر العدد الذري العدد الكتلي
الهيدروجين (H) 1 1
البريليوم Be 4 10
البورون B 5 11
الكربون C 6 12
النيتروجين N 7 14
الأكسجين O 8 16
الفلور F 9 19
الهيليوم He 2 4
الليثيوم Li 3 6
المغنسيوم Mg 12 24
الألومنيوم Al 13 27
السيليكون Si 14 28
الفسفور P 15 31
الكبريت S 16 32
الكلور CL 17 35.5
النيون Ne 10 20
الصوديوم Na 11 23
الكالسيوم Ca 20 40
الجاليوم Ga 31 70
الرصاصPb 82 207
الزرنيخ AS 33 75
البولونيوم Po 84 206
البروم Br 35 80
الأرغون Ar 18 40

في الكيمياء والفيزياء، العدد الذري المعروف برقم البروتون هو عدد البروتونات الموجودة في نواة الذرة، والذي يتم تمثيله تقليديًا بالرمز Z.

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

بحث عن التفكير الناقد 2022 – 1443