فيديو السؤال: تحديد قيم الشحنات النسبية للجسيمات دون الذرية الكيمياء

ما الشحنات النسبية للبروتون والنيوترون والإلكترون؟

٠٣:٥٥

‏نسخة الفيديو النصية

ما الشحنات النسبية للبروتون والنيوترون والإلكترون؟

في البداية، من المهم معرفة أن البروتونات والنيوترونات والإلكترونات هي ثلاثة أنواع مختلفة من الجسيمات دون الذرية الموجودة داخل ذرات العناصر الكيميائية. ولحل هذا السؤال، علينا تحديد الشحنات النسبية لهذه الجسيمات دون الذرية المختلفة الثلاثة. ولا تهمنا هنا الكمية الدقيقة للشحنة التي يحملها الجسيم دون الذري، والتي يمكن قياسها. بدلًا من ذلك، علينا معرفة كيفية مقارنة شحنات الجسيمات دون الذرية إحداها بالأخرى.

عندما نتحدث عن شحنة جسيم دون ذري في حالة سكون، فإننا نطلق عليها شحنة كهروستاتيكية. يمكن أن تكون للجسيم شحنة كهروستاتيكية موجبة، أو شحنة كهروستاتيكية سالبة، أو قد لا تكون له أي شحنة على الإطلاق. وعادة ما نستخدم كلمة «متعادلة» لوصف الجسيمات التي بلا شحنة. إن منح الجسيمات دون الذرية شحنات نسبية مفيد جدًّا؛ وذلك لأنه يمكن أن يساعد الكيميائيين في تتبع الشحنة الصافية للذرات والأيونات. ذرات العناصر متعادلة كهربيًّا. وذلك لأنها ليست لها شحنة صافية، إلا أن بعض الجسيمات دون الذرية داخل الذرة لها شحنات.

يعرف الجزء الكثيف في مركز الذرة باسم «النواة». الفراغ خارج النواة، الموجود داخل الذرة والذي يشار إليه بالسحابة الإلكترونية، هو المكان الذي توجد فيه الإلكترونات. الإلكترونات هي الجسيمات دون الذرية السالبة الشحنة في الذرة. تحتوي نواة الذرة على كل من البروتونات والنيوترونات. البروتونات موجبة الشحنة، والنيوترونات متعادلة وليست لها شحنة. عند المقارنة بين إلكترون وبروتون، نجد أن البروتون أثقل بكثير. ومع ذلك، فإن حجمي شحنتي الإلكترون والبروتون أو مقداريهما متساويان. الاختلاف الوحيد بين شحنتيهما هو أن إشارتيهما تكونان متعاكستين.

السبب وراء ذلك هو أن الشحنة النسبية للإلكترون هي سالب واحد، والشحنة النسبية للبروتون هي موجب واحد. هاتان الشحنتان متساويتان في المقدار، ولكن لهما إشارتين متعاكستين. النيوترون له نفس كتلة البروتون تقريبًا، لكن ليست له شحنة. ومن ثم، فإن الشحنة النسبية للنيوترون تساوي صفرًا. والآن، نحن جاهزون لحساب كمية الشحنة الكلية للجسيمات دون الذرية الموجودة في شكل الذرة الموضح لدينا. إننا نرى في هذه الذرة ثلاثة إلكترونات لكل منها شحنة نسبية مقدارها سالب واحد؛ إذن الشحنة السالبة الكلية تساوي سالب ثلاثة. وتوجد ثلاثة بروتونات في النواة لكل منها شحنة نسبية مقدارها موجب واحد؛ إذن الشحنة الموجبة الكلية تساوي موجب ثلاثة. تحتوي النواة أيضًا على أربعة نيوترونات، لكن النيوترونات لا تسهم بأي شحنة في الذرة.

عندما نجمع شحنات كل الجسيمات دون الذرية في الذرة، نحصل على صفر. إذن بشكل عام، الذرة متعادلة كهربيًّا. ليست لها شحنة. وهذا لأن عدد البروتونات في النواة يساوي عدد الإلكترونات في السحابة الإلكترونية. خلاصة القول، لقد علمنا أن الشحنة النسبية لكل من البروتون والنيوترون والإلكترون هي: موجب واحد، وصفر، وسالب واحد، على الترتيب.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.