دراسة بنية الذرة، نماذجها المختلفة (تومسون، رذرفورد، بور)، وطيف انبعاث الذرة، وكيفية ترتيب الإلكترونات حول النواة.
تطورت فكرة بنية الذرة عبر الزمن بناءً على التجارب العلمية. بدأنا بنموذج تومسون، ثم تطور إلى نموذج رذرفورد، وصولاً إلى نموذج بور الذي حل مشكلة استقرار الذرة.
1. نموذج تومسون (1897)
افترض أن الذرة عبارة عن كرة موجبة متجانسة (حبة تمر) تحتوي على إلكترونات مدمجة فيها. لكن هذا النموذج لم يشرح كيف تدور الإلكترونات دون سقوط على النواة.
2. نموذج رذرفورد (1911)
أجرى رذرفورد تجربة تمرير حزمة من الجسيمات ألفا (ذرات هيليوم) على ورقة رقيقة من الذهب. لاحظ أن معظم الجسيمات مرت بسهولة، بينما انحرف بعضها بزاوية كبيرة، وبعضها عاد للخلف. استنتج أن النواة مركزية كثيفة وشحنة موجبة، والإلكترونات تدور حولها في مسافات كبيرة.
3. نموذج بور (1913)
اقترح بور أن الإلكترونات تدور في مدارات محددة حول النواة، وأن الطاقة في كل مدار ثابتة. لا يمكن للإلكترون أن يوجد بين المدارات، ويمكنه الانتقال من مدار إلى آخر عند امتصاص أو إصدار طاقة.
النقاط الرئيسية
لتحديد تركيب الذرة، نستخدم العدد الذري والعدد الكتلي. أما في نموذج بور، نستخدم معادلة الكمية الحركية الزاوية لشرح استقرار الإلكترون.
حيث: P = عدد البروتونات في نواة الذرة.
حيث: N = عدد النيوترونات في نواة الذرة.
حيث: m = كتلة الإلكترون، v = سرعته، r = نصف قطر المدار، n = رقم المدار، h = ثابت بلانك.
ملاحظات هامة
✏️ الحل خطوة بخطوة
نستخدم معادلة العدد الكتلي: A = P + N.
نضع القيم المعطاة: P = 12، N = 12.
نحسب الناتج: A = 12 + 12 = 24.
الإجابة النهائية
24
فكّر في الإجابة أولاً، ثم اضغط «اكشف الإجابة»