الأربعاء، 10 يونيو، 2009

شحنة البروتون

بسم الله الرحمن الرحيم
_____________________
شحنة البروتون
الشحنة العامة لكتلة البروتون
“ البروتون والاليكترون “
مع معرفة وجود الاليكترون والبروتون بشحنة مميزة لة
فالبروتون لة شحنة موجبة والاليكترون لة شحنة سالبة
ومع معرفة ان كل كتلة جسيمات الذرة مكونة من موجات طاقة , فأنة يمكن استنتاج ان موجات الطاقة المكونة لكتلة الجسيم والممثلة للشحنة , تتكون من موجات لها شحنتين مختلفتين , وذلك لعمل تماسك للكتلة وعدم تشتتها وتنافرها
ويمكن أعطاء نسبة متوسطة لمقدار الموجات فى كل من الكتلتين , وهى 75 % من الموجات ذات الشحنة المميزة , والنسبة المتبقية وهى 25% تحمل الشحنة المخالفة , فالبروتون يتكون من موجات 75% منها ذات شحنة موجبة , و25% منها تحمل شحنة سالبة
والاليكترون يتكون من موجات 75% منها تحمل شحنة سالبة والباقى لة شحنة موجبة
وضرورة وجود الشحنة المخالفة , هى وظيفتها الهامة فى تماسك الموجات المكونة للكتلة , وعدم تنافرها مع بعضها
لتظهر كتلة واحدة متماسكة

الشحنة الخاصة للبروتونات :
من المشهور أن شحنة البروتونات متساوية لكل العناصر, لكن هناك سئوال كبير يطرح نفسة
وهو ماهو سبب تغير طبيعة العناصر من عناصر صلبة الى سائلة أو غازية , مع تفاوت العدد الذرى سواء كان صغيرا أو كبيرا ؟
ثم ما هى العلاقة التى تربط بين العدد الذرى للعنصر وخصائص العنصر ؟
نصف قطر ذرة العنصر , وسرعة اليكترونات العناصر , وكثافة العناصر , ودرجة الانصهار والغليان للعناصر , وتكافؤ العناصر , وطبيعة شكل العنصر فى الحالة المفردة
عند دراسة الصفات الطبيعية للعناصر , ومحاولة وجود علاقة بين هذة الصفات , وبفرض تساوى شحنة بروتونات كل العناصر , فان من الطبيعى أن نجد الصفات الطبيعية للعناصر يجب أن تكون فى حالة تسلسل منتظم مع تسلسل العدد الذرى
فنجد مثلا العناصر بترتيب العدد الذرى تكون غازات ثم سوائل خفيفة ثم سوائل ثقيلة ثم عناصر صلبة ذات كثافة خفيفة ثم مواد صلبة ذات كثافة كبيرة
ثم فى درجة الانصهار والغليان , من المفترض أن تبدأ من تحت الصفر الى الصفر ثم تتصاعد فى الارتفاع مع زيادة العدد الذرى .. وهكذا
لكن فى الطبيعة نجد اختلاف وتنوع كبير فى هذة الصفات . فما السبب فى ذلك ؟
والاجابة الوحيدة المقبولة هى , أن شحبة بروتونات العناصر ليست متساوية , فشحنة بروتون الهيدروجين لا تساوى شحنة بروتون الكربون , وشحنة بروتون الالمونيوم لا تساوى شحنة بروتون الكبريت , وشحنة بروتون ذرة الحديد لا تساوى شحنة بروتون ذرة الفضة أوالذهب . وهكذا
والسئوال التالى الذى يطرح نفسة هو أى البروتونات أكبر فى الشحنة وأى البروتونات أقل فى الشحنة ؟
والاجابة العامة لذلك هى , ان شحنة بروتونات ذرات الغازات أكبر فى الشحنة من عناصر السوائل , ومن العناصر الصلبة
لأنة بذلك يمكن أن نجد تفسير لكبر سرعة اليكترونات ذرات الغازات بالمقارنة بالعناصر الصلبة , ويمكن أن نجد تفسير لصغر نصف قطر ذرات عناصر الغازات بالمقارنة بالعناصر الصلبة , بالرغم من زيادة العدد الذرى للغاز عن العنصر الصلب , كما فى حالة الكربون والنيون , وكذلك الالمونيوم والارجون , وكذلك الحديد والكريبتون
وهذا لانة كلما زادت شحنة البروتون زادت قوة جاذبيتة للاليكترون وبذلك يقل نصف قطر الذرة النهائى , وكذلك تزداد سرعة دوران الاليكترون حول النواة
,فنجد نصف قطر ذرة الكربون 0.77 انجستروم بينما نصف قطر ذرة النيون 60,. انجستروم مع العلم بان العدد الذرى للنيون 10 والكربون 6 ولو فرضنا ان كل شحنة الجسيمات متساوية لكان نصف قطر ذرة النيون اكبر من نصف قطر ذرة الكربون لكبر العدد الذرى للنيون عن الكربون
ونفس المبدأ ينطبق على كل من الالمونيوم والارجون , وكذلك الحديد والكريبتون
رغم زيادة العدد الذرى للغازات عن المادة الصلبة

قيمة شحنة الموجات داخل بروتونات العناصر
العناصر الصلبة : 60 – 70 شحنة موجبة و 30 – 40 شخنة سالبة
العناصر السائلة : 70 – 80 شحنة موجبة و 20 -30 شحنة سالبة
العناصر الغازية : 80 – 85 شحنة موجبة و 15 – 20 شحنة سالبة
ولتأثر خواص العناصر بشحنة البروتونات
: يمكن أن نضع قاعدة وهى
قاعدة العوامل المؤثرة فى خواص العناصر :
تتأثر كل خواص العناصر بعاملين رئيسيين , هما
أ – العدد والوزن الذرى للعنصر
ب – مقدار شحنة بروتون العنصر
وتفصيلا نجد أن :
1 - تكافؤ العناصر يتاثر مباشرة بالعدد الذرى للعنصر
2 - النشاط الاشعاعى للعنصر يتاثر مباشرة بنسبة عدد البروتونات فى نواة العنصر الى عدد البروتونات كما قى حالة الكربون 14, 12
والصوديوم 23 ,24
والكوبلت 59,60
... وكثيرمن النظائر
3 - سرعة اليكترون العنصر , ونصف قطرذرة العنصر, وكثافة العنصر, وطبيعة شكل العنصر, ودرجة الانصهار والغليان للعنصر, تتاثر جميعها مباشرة بشحنة بروتونات الذرة

عصام جاد الصياد

ليست هناك تعليقات: