فيديو السؤال: فهم العدد الذري والعدد الكتلي الفيزياء

نسخة الفيديو النصية

ذرة غير مشحونة عددها الذري ستة، وعددها الكتلي 11. ما عدد البروتونات بالذرة؟ ما عدد النيوترونات بالذرة؟ وما عدد الإلكترونات بالذرة؟

للتأكد من عدم إغفال أي شيء، دعونا نضع خطًّا تحت كل الأجزاء المهمة في السؤال. لدينا ذرة غير مشحونة. من السهل جدًّا إغفال هذا الجزء. نعلم أيضًا أن عددها الذري ستة، وعددها الكتلي 11. ولكن ماذا نعني بالعدد الذري والعدد الكتلي؟

يعرف العدد الذري بأنه عدد البروتونات في النواة. ويعرف العدد الكتلي بأنه عدد النيوكليونات، أي البروتونات والنيوترونات، في النواة. وبالمناسبة، البروتونات والنيوترونات تسمى نيوكليونات؛ لأنها موجودة في نواة الذرة. بناء على ذلك، لدينا معلومات كافية للإجابة عن السؤال.

أولًا: ما عدد البروتونات بالذرة؟ نعلم أن عددها الذري ستة. والعدد الذري هو عدد البروتونات فقط. إذن هذان العددان متطابقان. فهي تحتوي على ستة بروتونات.

ثانيًا: ما عدد النيوترونات بالذرة؟ نعلم العدد الكتلي والعدد الذري. العدد الكتلي هو إجمالي عدد النيوكليونات. أي البروتونات والنيوترونات معًا. وهذا العدد الإجمالي يساوي 11. ولكننا نعلم أنه من أصل 11، ستة منها بروتونات. إذن العدد المتبقي هو عدد النيوترونات. لإيجاد ذلك، علينا حساب 11 ناقص ستة. وهو ما يساوي خمسة. إذن لدينا خمسة نيوترونات. وهذا منطقي. إذا كان لدينا ستة بروتونات وخمسة نيوترونات، فسيكون لدينا 11 نيوكليونات. وهو مجموع البروتونات والنيوترونات معًا. ومن ثم، فإن العدد الكتلي هو 11.

وأخيرًا، نحتاج إلى معرفة عدد الإلكترونات بالذرة. للإجابة عن هذا السؤال، علينا إلقاء نظرة على أول معلومة لدينا في هذا السؤال. وهي أن الذرة غير مشحونة. إذا كانت الذرة غير مشحونة، فالشحنة الكلية للذرة تساوي صفرًا. هذا ما يعنيه أن تكون الذرة غير مشحونة. ولكي يحدث ذلك، يجب أن تلغى جميع الشحنات الموجبة في الذرة بواسطة جميع الشحنات السالبة. بعبارة أخرى، يجب أن يكون عدد الشحنات السالبة في الذرة مساويًا بالضبط لعدد الشحنات الموجبة فيها. وبهذه الطريقة، يمكن لكل من هذه الشحنات السالبة أن تلغي كلًّا من هذه الشحنات الموجبة. لقد علمنا أن هناك ستة بروتونات في الذرة. وهذه البروتونات موجبة الشحنة. ومن ثم، فلدينا ست شحنات موجبة في الذرة. ونعلم أيضًا أن الإلكترونات سالبة الشحنة. إذن فالإلكترونات هي التي ستلغي شحنات كل البروتونات. ومن ثم لا بد أن يساوي عدد الإلكترونات عدد البروتونات. وعليه، فإن لدينا ستة إلكترونات في الذرة. وهذه هي الإجابة النهائية للسؤال.