تحليل المقارنة بين البروتون والإلكترون
يوفر الجدول التالي مقارنة شاملة بين البروتونات والإلكترونات، موضحًا أهم الفروق بينهما:
| المقارنة | البروتون | الإلكترون |
| الرمز | +p | -e |
| الشحنة | موجبة (+) | سالبة (-) |
| الكتلة الذرية | 1 | -4 × 10-5 (بالقريب) |
| الموقع | ضمن النواة | في الغلاف الإلكتروني الخارجي |
| الوزن | 1.67 × 10-27 كغ | غير محدد بدقة |
| التفاعلات المسؤولة عنها | التفاعلات النووية | التفاعلات النووية والكيميائية |
فهم مكونات الذرة
تتكون كافة المواد من ذرات، وهي تعتبر أصغر وحدة بناء للمادة. الذرة هي أصغر وحدة يمكن أن تُقسم المادة إليها دون فقدان الخصائص الكيميائية للعناصر. تتألف الذرة من جزئين رئيسيين: الأول هو النواة، التي تحتوي على البروتونات الموجبة والشحنة والنيوترونات غير المشحونة، والثاني هو غلاف من الإلكترونات السالبة. التجاذب بين البروتونات والإلكترونات هو ما يحافظ على تماسك الذرة.
عناصر الذرة
تتكون الذرة من:
النيوترونات
تشكل النيوترونات أحد العناصر الأساسية في الذرة، وهي جزيئات متعادلة الشحنة توجد داخل النواة. العمليات النووية التي تحدث تشمل النيوترونات، وتبلغ كتلتها حوالي 1.67 × 10-27 كغ، وهي أكبر في الكتلة مقارنة بالبروتونات. اكتشف العالم جيمس تشادويك النيوترونات.
البروتونات
تعتبر البروتونات الجزيئات الموجبة في الذرة، ووظيفتها الأساسية تكمن في تأمين الارتباط بين الذرات من خلال التجاذب مع الإلكترونات السالبة وفقًا لمبدأ الشحنات المعاكسة. يتم تمثيل عدد البروتونات في الذرة بواسطة العدد الذري (Z).
الإلكترونات
تعتبر الإلكترونات جزيئات سالبة الشحنة التي توجد في الغلاف الإلكتروني الخارجي، في مواقع محددة تعرف بالمدارات. يُحدد حجم المدار حسب عدد الإلكترونات الموجودة فيه، وأبرز هذه المدارات هي: s، p، d، و f. يتم تحديد عدد الإلكترونات داخل كل مدار وفق نمط محدد يشمل: 1s، 2s، 2p، 3s، 3p، 4s، 3d، 4p، 5p، 6s، 4f، 5d، 6p، 7s، و 5f؛ حيث أن:
- مدار s يحتوي على إلكترونين فقط.
- مدار p يحمل ستة إلكترونات.
- مدار d يحتوي على عشرة إلكترونات.
- مدار f يتضمن أربعة عشر إلكتروناً.
تتحرك الإلكترونات داخل الذرة من خلال امتصاص أو إنتاج الطاقة.
نظرية الذرة
اكتشف العالم دالتون أن المادة، سواء كانت صلبة أو سائلة أو غازية، تتكون من جزيئات صغيرة تعرف بالذرّات. قدم دالتون أبحاثاً ومقالات تشير إلى الأوزان الذرية، وبيّن أنه يمكن تمييز الذرّات بناءً على أوزانها. كما اكتشف أن الذرّات لا يمكن تكوينها أو تدميرها. أشار دالتون أيضًا إلى أن الذرّات الموجودة في المركبات هي تراكيب من ذرّات. وبعد عشرين عاماً من هذه النظرية، قدم العالم أميديو أفوجادرو توضيحًا حول الفرق بين الذرّات والمركبات.