إذا كنت ترغب عزيزي القارئ في معرفة كم عدد الاكترونات التي تحتاجها الذرة بشكل عام في مستواها الخارجي لتكون أكثر استقراراً ؟، فإننا سوف نقدم لكم الإجابة الصحيحة عن سؤالكم الذي تم انتشاره بصورة قوية في محركات البحث الإلكتروني في المملكة العربية السعودية مؤخراً، ولا سيما فيما بين الطلاب والطالبات في المملكة، والسبب وراء ذلك اشتمال المناهج الدراسية الخاصة بهم على هذا السؤال، بالتحديد في مادة الكيمياء.
فالعلوم بشكل عام هي واحدة من أهم الأمور التي يمكن أن يدرسها الإنسان في حياته، كونها قادرة على تفتيح الأفق وزيادة روية الإنسان للمعرفة بشكل عام ، ومن أهم هذه العلوم هو علم الكيمياء الذي يهتم بدراسة أدق الأمور من حولنا وتحويلها إلى ما ينفع البشرية، ومن أهم هذه الأمور التي اكتشفها العلماء في علم الكيمياء هي الذرة، التي تُعد أصغر وحدة فعلية لأي مادة على سطح الأرض، فيما يُمكننا أن نوضح لكم الإجابة الصحيحة عن سؤالكم من خلال أحد أهم المواقع الموجودة في الوقت الحالي وهو موقع مخزن، بالإضافة إلى توضيح ما هي المدارات الرئيسية مستويات الطاقة في الذرة، إلى جانب التعرف علي كيفية توزيع الإلكترونات على المدارات الفرعية عبر السطور القادمة من مقالنا، تابعونا.
كم عدد الاكترونات التي تحتاجها الذرة بشكل عام في مستواها الخارجي لتكون أكثر استقراراً
يتم تعريف الذرة على أنها أصغر وحدة يمكن التحصل عليها من أي مادة من حولنا عندما تجزئة تلك المادة، كما أن الذرة هي جسم صغير متعادل الشحنة، أما في حالة تجزئة الذرة نفسها فإن تلك الأجزاء سوف تحمل ما يُطلق عليها باسم الشحنة الكهربائية، الجدير بالذكر أن الذرة بشكل عام هي العمود الأساسي الخاص بعلم الكيمياء، إلى جانب أنها أصغر وحدة في المواد تتضمن الخصائص الكيميائية، تتواجد في الذرة مجموعة من الإلكترونات التي تنتقل وسط مستويتها ومدارتها المتعددة، فيما نوضح لكم الإجابة الصحيحة عن سؤالكم والتي جاءت على النحو التالي:
الإجابة هي: عدد الإلكترونات التي تحتاج إليها الذرة بصورة عامة في المستوى الخارجي الخاص بها من أجل أن تصبح أكثر استقراراً هو 8 إلكترونات.
حيث إن الإلكترونات في الذرة هي عبارة عن عدد من الجسيمات دون ذرية التي تمتلك شحنة سالبة.
كما أن الإلكترونات تعتبر واحدة من الجسيمات الأولية في الذرة.
الجدير بالذكر أن الإلكترونات تمتلك العديد من الخصائص في الذرة، فيما نوضح لكم بعض هذه الخصائص من خلال السطور التالية:
الإلكترونات لا تتضمن أي مكونات بداخلها،بالإضافة إلى أنه من غير الممكن أن يتم تجزئتها.
تُعتبر الإلكترونات هي أقل الأجسام وزناً بين مكونات الذرة، حيث تصل كتلة الإلكترون الواحد ما يقرب من 9.10938356×10-31 كيلوغرام، الجدير بالذكر أن هذه الكتلة لا يتم احتساها مطلقاً عن حساب الكتلة الذرية بسبب حجمها الصغير للغاية.
مكان الإلكترونات يكون حول نواة الذرة.
ولكنها تتوزع بشكل منظم على مستويات الطاقة الخاصة بالذرة.
الجدير بالذكر أنه في حالة تم نزع أي إلكترون من مستواه حول نواة الذرة فإن الذرة تصير متأينة، أي أصبحت أيون.
فضلاً عن إمكانية الإلكترونات أن تتواجد بصورة حرة بجانب الأيونات في حالة واحدة من المادة والتي يُطلق عليها اسم بالبلازما.
مع الأخذ في الاعتبار أنه وفقاً إلى تصنيف علماء الجسيمات الأولية فإن الإلكترونات تتواجد في مجموعة من الفيرميونات وسميت بهذا الاسم نظراً إلى مكتشفها فيرمي ديراك، بجانب أنه مبتكر طريقة إحصاء فيرمي
من هو مكتشف الإلكترونات
قد أوضحنا مسبقاً أن الإلكترونات هي أحد المكونات التي تكون منها الذرة، حيث تتحرك هذه الإلكترونات في العديد من المدارات حول نواة الذرة وتنتقل من مستوى إلى أخر حتى تصبح الذرة مستقرة، ولكن يأتي السؤال حول من هو أول من أكتشف الإلكترونات، فيما نوضح لكم المكتشف الفعلي الأول لها عن طريق النقاط القادمة:
أول من قام باكتشاف الإلكترونات كان العالم الشهير طومسون الابن واسمه بالكامل هو جوزيف جون طومسون.
حيث قام طومسون باكتشاف الإلكترون خلال الفترة الذي كان يدرسها أشعة المهبط.
وكانت هذه الفترة مع حلول أواخر القرن التاسع عشر فكان رأي العلماء في ذلك الوقت أن الذرة تتكون من أكثر من وحدة رئيسية وليست وحدة واحدة، ليقوموا بعمل الدراسات المكثفة على ذرة الهيدروجين ويتوصلوا جميعهم إلى رأي واحد أن الذرة يتواجد فيها مكونات أصغر منها في الحجم.
وبدأت بالفعل التجارب من خلال استخدام أشعة المهبط، ليأتي هنا العالم جوزيف جون طومسون طومسون ويرى أن أشعة المهبط من الممكن أن تميل قليلاُ عن طريق المجال الكهربائي و المجال المغناطيسي، ومن هنا اكتشف طومسون الإلكترون.
كما يجدر بنا الإشارة إلى أن هذا الاكتشاف قد ساعد بشك كبير في التعرف بصورة أوضح على التركيب الخاص بالذرة، فالنواة هي جسم موجب الشحنة يدور من حوله عدد من الإلكترونات سالبة الشحنة، مما يؤدي إلى ظهور قوة كهربائية متبادلة فيما بين النواة والإلكترونات تقوم بجذبها نحو مركز النواة.
المدارات الرئيسية مستويات الطاقة في الذرة
بعدما أوضحنا لكم في الفقرات السابقة من هو أول عالم اكتشف الإلكترون، بالإضافة إلى معرفة المستوى الأخير يشبع بثماني إلكترونات، يجب أن نتطرق في الحديث من أجل التعرف على مفهوم مستويات الطاقة والمدارات التي تدور فيها الإلكترونات حول النواة، لذلك نوضح لكم ما هي مستويات الطاقة والتي جاءت على النحو التالي:
تُعتبر مستويات الطاقة هي عبارة عن المسافة المعينة فيما بين النواة التي تتواجد في الذرة مع المكان المتوقع لتواجد الإلكترونات السالبة حول النواة.
إذ تدور الإلكترونات السالبة في مدارات موجودة حول النواة الموجبة،.
الجدير بالذكر أن هذه المدارات تتواجد داخل ما يُطلق عليها اسم مستويات الطاقة الفرعية.
هذه المستويات الفرعية والتي بدورها تتواجد داخل مستويات الطاقة الرئيسية، إذ يتم توزيع المستويات الفرعية داخل المستويات الرئيسية وفقاً لسعة استيعاب كل مستوى من أكبر عدد من الإلكترونات السالبة.
تتضمن الذرة سبع مستويات للطاقة، فيما يتم الإشارة إلى مستويات الطاقة الرئيسية بالرموز الآتية:
المستوى الأول: K.
المستوى الثاني: L.
المستوى الثالث: M.
المستوى الرابع: N.
المستوى الخامس: O.
المستوى السادس: P.
المستوى السابع: Q.
يتمحور سيران الإلكترونات في الأربع مستويات الأولى وهي المستويات الرئيسية للطاقة في الذرة وهم (K/L/M/N).
فيما تحتوي مستويات الطاقة الرئيسية الأربعة أيضاً على مدارات فرعية بداخلها ويتم الإشارة إلى هذه المدارات بالرموز:
s.
p.
d.
f.
كيفية توزيع الإلكتروناتفي المدارات
قد عرفنا ما هي مستويات الطاقة سواء كانت الرئيسية أو الفرعية وعلمنا أن الإلكترونات تدور في مدارات مختلفة تتواجد ضمن هذه المستويات، كيفية توزيع تلك الإلكترونات على مستويات الطاقة المختلفة من خلال شرح مبسط وهو ما جاء على النحو التالي:
يُعتبر مستوى الطاقة الأول ( K ) هو المستوى الأقل طاقة من ضمن المستويات التي تتواجد في الذرة.
حيث عندما يتشبه المستوى الأول بالإلكترونات تنتقل إلى المستوي الثاني ومن ثم المستوى الثالث والرابع حتى تصبح الذرة أكثر استقراراً.
كما يجدر بنا الإشارة إلى أنه من الممكن أن تنتقل الإلكترونات من مستوى إلى مستوى آخر لكن في هذه الحالة يتوجب على الذرة أن تقوم بحالة امتصاص للطاقة أو حالة إخراج للطاقة.
أي أنها بالمصطلح العلمي يجب أن تقوم باكتساب طاقة من أجل انتقال الإلكترون من مستوى منخفض إلى المستوى الأعلى بعد التشبع أو فقد طاقة من أجل إعادة الإلكترون إلى المستوى الأقل طاقة.
إلى هنا عزيزي القارئ قد وصلنا وإياكم إلى نهاية هذا المقال الذي دار وتمحور حول التعرف على الإجابة الصحيحة عن سؤالكم كم عدد الاكترونات التي تحتاجها الذرة بشكل عام في مستواها الخارجي لتكون أكثر استقراراً ؟، مع توضيح كيفية توزيع الإلكترونات في مدارتها، وعرض مستويات الطاقة سواء كان الفرعي منها أو الأساسي، إلى جانب معرفة المكتشف الأول للإلكترونات.
