تنوع ذرات العناصر
تتكون جميع المواد والعناصر من ذرات، والتي تتكون بدورها من ثلاثة مكونات ذرية. ورغم ذلك، فإن الذرات تختلف عن بعضها، ما يؤدي إلى تنوع العناصر الموجودة في الكون. تعود أسباب هذا الاختلاف في الذرات إلى التفاوت في أعداد المكونات الأساسية للذرة، مما يؤدي إلى تغييرات في خصائص مثل العدد الذري، الكتلة الذرية، الروابط الذرية، الشحنة، والسلوك المغناطيسي وغير ذلك من الخصائص.
تعريف الذرة
تعتبر الذرة الوحدة الأساسية التي تشكل المادة، حيث تتألف جميع العناصر والمواد، باستثناء الطاقة، من هذه الوحدة الأساسية. تحتوي الذرة على ثلاثة مكونات رئيسية، اثنان منهما يتواجدان في مركزها، في حين يدور الثالث حولهما. وفيما يلي مكونات الذرة:
البروتونات
يمثل البروتون أحد الجزيئات الذرية الموجودة في نواة الذرة، حيث يمتاز بشحنة إيجابية وتصل كتلته إلى 1.673×10^-27 كيلوغرام. يتحدد العدد الكيميائي ونوع العنصر من خلال عدد البروتونات داخل الذرة، والذي يعرف بالعدد الذري. على سبيل المثال، يختلف العدد الذري لعنصر الهيدروجين عن ذلك الخاص بعنصر الكربون.
النيوترونات
أما النيوترونات فتعتبر الجزيئات الذرية الأخرى التي تشكل نواة الذرة. وتتمتع النيوترونات بكتلة أكبر قليلاً من كتلة البروتون، حيث تصل كتلتها إلى 1.6749×10^-27 كيلوغرام. وتعتبر جسيمات غير مشحونة، وقد تم اكتشافها في عام 1932 بواسطة العالم تشادويك.
الإلكترونات
تم اكتشاف الإلكترونات من قبل العالم البريطاني ج. ج. ثومسون في عام 1897. وقد توصل العلماء لاحقاً إلى أنها أقل حجماً بكثير من الجسيمات الذرية الأخرى، حيث تبلغ كتلتها حوالي 9.109×10^-31 كيلوغرام، وتمتلك شحنة سالبة. وبسبب هذه الشحنة، تنجذب الإلكترونات إلى البروتونات ذات الشحنة الموجبة، مما يؤدي إلى وجود الإلكترونات في مدارات حول نواة الذرة. ويُعرف توزيع الإلكترونات حول نواة الذرة بنموذج الكم، الذي يساعد في تحديد خصائص الذرة مثل الاستقرار، التوصيل، ونقطة الغليان.