ماهى المادة التى لا يمكن تجزئتها الى مواد اصغر منها

ماهى المادة التى لا يمكن تجزئتها الى مواد اصغر منها

يعرف العنصر بأنه المادة التي لا يمكن تحويلها إلى مادة أخرى باستخدام الطرائق الكيميائية كما أن العنصر هو اللبنة الأساسية للمادة، ويوجد 118 عنصراً معروفاً حتى الآن منها 94 عنصراً متوفرين بشكل طبيعي في القشرة الأرضية وأكثرهم وفرة هو الأكسجين.

بينما العنصر الأكثر وفرة في الكوكب هو الحديد ثم الهيدروجين ثم الهيليوم ويتحدد كل عنصر عن طريق عدد البروتونات الموجودة في النواة الذرية الخاصة به ويعرف عدد البروتونات أيضاً بالعدد الذري، وفي الجدول الدوري تكون العناصر مرتبة حسب الزيادة في عدد البروتونات ويمكن تكوين عنصر جديد عن طريق إضافة البروتونات إلى نواة الذرة ويمكن الرمز للعنصر بحرف أو اثنين حيث يكون الحرف الأول capital أما الثاني فيكون small، على سبيل المثال عنصر الباريوم يرمز له بالرمز Ba.

اصغر جزء في العنصر يمكن ان تدخل في التفاعلات الكيميائية دون أن ينقسم

الذرة .

من استخدامات الذرة تحديد خصائص العنصر وهي أصغر وحدة في المادة وتتفاعل مع بعضها البعض لتكوين مواد أكثر تعقيداً تسمى الجزيئات، ولحساب الكتلة الذرية للعنصر تكون بجمع عدد البروتونات والنيوترونات حيث أن كتلة الإلكترونات صغيرة جداً وتحتوي الذرة على ثلاث مكونات أساسية وهي :

الإلكترونات: وتكون سالبة الشحنة وعبارة عن جسيمات تدور حول نواة الذرة وكتلتها أصغر بكثير من كتلة البروتون والنيوترون بحوالي 1800 مرة ويحمل الإلكترون شحنة كهربية تساوي 1.6 × 10 ^19 كولوم وكتلتها تساوي 0.000549 وحدة كتلة ذرية.

البروتونات: وتكون موجبة الشحنة وتوجد في نواة الذرة وكتلتها تساوي 1.007277 وحدة كتلة ذرية.

النيوترونات: وهي متعادلة الشحنة، وكتلة الذرة تساوي عدد البروتونات والنيوترونات وتوجد النيوترونات في نواة الذرة عدا الهيدروجين لا يحتوي على نيوترونات، وكتلتها أكبر من كتلة البروتونات حيث تبلغ 1.008665 وحدة كتلة ذرية.

وتسمى النيوترونات والبروتونات النيوكليونات وتكمن أهمية النيوترونات في أنها تحدد نظير العنصر، مثال الكربون c -12 يحتوي على ستة نيوترونات وبإضافة اثنين نيوترون نحصل على نظيره c -14 والذي يعرف بالكربون المُشع.

خصائص العنصر

• الكهرسلبية.
• طاقة التأين.
• العدد الذري.
• الكتلة الذرية.
• الكثافة.
• درجة الانصهار.
• درجة الغليان.
• النظائر.

الكهرسلبية : وهي الرابطة الكيميائية التي تنشأ بين الذرة والإلكترونات حيث كلما زاد الترابط بينهم كلما زادت الكهرسلبية، كما أنها تتناسب تناسباً طردياً مع التأين حيث كلما كان التأين في الذرة منخفض كانت الكهرسلبية منخفضة حيث لا يتواجد تجاذب بين النواة والإلكترونات.

كما أن العناصر التي تحتوي على طاقة تأين كبيرة تحتوي على كهرومغناطيسية عالية ويرجع ذلك إلى التجاذب القوي بين النواة والإلكترونات، كما تتناسب الكهرسلبية تناسباً عكسياً مع العدد الذري وذلك بسبب زيادة المسافة بين النواة وإلكترونات التكافؤ، ومثال على عنصر له كهرسلبية عالية الفلور أما عنصر له كهرسلبية منخفضة السيزيوم.

طاقة التأين : وهي الطاقة اللازمة لإزالة أيون أو إلكترون من الذرة حيث كلما كان الإلكترون قريب من الذرة كلما كان من الصعب إزالته وبالتالي تكون طاقة التأين عالية، وهناك نوعان من طاقة التأين إما طاقة التأين الأولى وهي الطاقة اللازمة لإزالة إلكترون واحد، وطاقة التأين الثانية وهي الطاقة اللازمة لإزالة إلكترون التكافؤ وطاقة التأين الأولى دائماً أصغر من طاقة التأين الثانية، وفي الجدول الدوري تزيد طاقة التأين من اليسار إلى اليمين.

العدد الذري : هو عدد البروتونات الموجودة في الذرة وتكون الذرة محايدة كهربائياً عندما تكون عدد الإلكترونات تساوي العدد الذري، والذرة التي تحتوي على شحنات كهربائية تسمى أيون حيث تكون عدد الإلكترونات إما أكبر أو أصغر من العدد الذري.

الكتلة الذرية : وهي في الغالب تمثل عدد البروتونات والنيوترونات الموجودة في النواة ويختلف كل عنصر عن نظيره في الكتلة الذرية، أما الكتلة الذرية للعنصر الموجودة في الجدول الدوري فهي متوسط الكتلة الذرية لجميع نظائر العنصر.

الكثافة : وهي عدد وحدات كتلة العنصر الموجودة في حجم معين ووحدة قياسها كيلو جرام لكل متر مكعب وبالرسم البياني يتم التعبير عنها بالضغط الجوي ودرجات الحرارة حيث أن كل منهما يؤثران في الكثافة.

درجة الانصهار : وهي النقطة التي يكون عندها الحالة الصلبة للعنصر في توازن مع الحالة السائلة بافتراض أن ضغط الهواء يساوي واحد ضغط جوي مثال درجة انصهار الماء عند صفر درجة مئوية يساوي 273 كلفن.

درجة الغليان : وهي النقطة التي يكون عندها الحالة السائلة للعنصر في توازن مع الحالة الغازية بافتراض أن ضغط الهواء يساوي واحد مثال درجة غليان الماء عند مائة درجة مئوية يساوي 373 كلفن.

النظائر : تختلف ذرات العنصر الواحد في الكتلة الذرية ويسمى ذلك بالنظائر وعدد كبير من تلك النظائر يكون غير مستقر حيث يتفكك بعملية التحلل الإشعاعي وتسمى بالنظائر المشعة.

من أمثلة العناصر

• الهيدروجين.
• الهيليوم.
• الليثيوم.
• البريليوم.
• البورون.
• الكربون.
• النيتروجين.
• الأكسجين.

الهيدروجين : يرمز له بالرمز H ووزنه الذري 1.008 وهو من أخف العناصر وغاز قابل للاشتعال ويشكل حوالي 90% من الغازات الموجودة على سطح الكوكب، ويستخدم عادةً كوقود كما أنه وقود رئيسي لمكوك الفضاء التابع لوكالة ناسا كما يستخدم في الصناعات البترولية.

الهيليوم : يرمز له بالرمز He ووزنه الذري 4.002602 وهو غاز خامل كما أنه أخف من الهواء ويستخدم في مناطيد الحفلات والصواريخ ولكن لكثرة استخدامه في الأعمال الترفيهية يتوقع العلماء تعرضه لنضوب في العقد القادم.

الليثيوم : وزنه الذري 6.94 ويرمز له بالرمز Li كما أنه سريع التفاعل ومعدن خفيف ويستخدم بكثرة في البطاريات وفي صناعة سبائك الألومنيوم، كما أنه يزيد من متانة أدوات الطهي ويدخل في صناعة الأدوية النفسية.

البريليوم : وزنه الذري 9.012183 ويرمز له بالرمز Be ويكثر استخدامه في صناعة سبائك النحاس وبعض التطبيقات الكهربائية وهو معدن خفيف الوزن ولذا يدخل في صناعة الطائرات.

البورون : يرمز له بالرمز B ووزنه الذري 10.81 وهو عبارة عن مادة صلبة ذات لون أسود ويستخدم في الألعاب النارية فعندما يحترق ينتج عنه لهب أخضر ويدخل في صناعة المطهرات وقطرات العين وطلاء السيراميك والكيمياويات التي تستخدم في تنظيف الملابس، ومن مركباته كثيرة الاستخدام البوراكس وحمض البوريك.

الكربون : من مميزاته أنه يتحد مع ذرة الهيدروجين ويكون مركب الهيدروكربونات التي تستخدم كوقود كما تدخل في صناعة الدهانات والبلاستيك والألياف والبوليمرات، كما يدخل في صناعة الأقطاب الكهربائية ويصنع الماس النقي بالكامل من ذرات الكربون، ويرمز له بالرمز C وكتلته الذرية 12.011.

النيتروجين : كتلته الذرية 14.007 ويرمز له بالرمز N وهو غاز عديم اللون ويمثل حوالي 78% من غازات الغلاف الجوي، ومن أهم العناصر في الصناعات الكيميائية كما أنه مكون أساسي في حمض النيتريك ويدخل في صناعة الأسمدة وتكوين الأمونيا عن طريق التفاعل مع الهيدروجين.

الأكسجين : يرمز له بالرمز O ووزنه الذري 15.999 وهو مهم لعملية تنفس جميع الكائنات الحية كما أن الأكسجين النقي يستخدم في علاج الأمراض التنفسية، وهو عنصر رئيسي في صناعة الفولاذ والسبائك المعدنية وتصنيع بعض المواد الكيميائية مثل بيروكسيد الهيدروجين وحمض النيتريك ويستخدم في معالجة النفايات السائلة الناتجة من الصناعة ومعالجة مياه الصرف الصحي، ويدخل في صناعة البوليستر وفينيل الكلورايد وسلف البولي كما يستخدم في اللحام مع الأسيتيلين.