بنية الذرة Atomic Structure
المؤلف:
يحيى نوري الجمال
المصدر:
فيزياء الحالة الصلبة
الجزء والصفحة:
ص15
2025-05-10
625
تتكون الذرة من نواة مركزية تمثل معظم كتلة الذرة لأنها تحتوي على البروتونات والنيوترونات اللذان يمثلان بنية النواة الذرية وتتحرك حولها جسيمات سالبة الشحنة تدعى بالإلكترونات ولها كتلة تساوي1836/1من كنلة البروتون أو النيوترون . لقد وجد ان كتلة البروتونات مساوية تقريباً لكتلة النيوترونات ، وتحمل البروتونات شحنات موجبة بينما تكون النيوترونات عديمة الشحنة ان العدد الذري (atomic number(Z ) يساوي عدد البروتونات والتي هي مساوية لعدد الالكترونات المحيطة بالنواة في الذرة المتعادلة الشحنات الكهربائية وكما ان العدد الكتلي (mass number (A يساوي العدد الكلي للبروتونات والنيوترونات في النواة .
يحيط بالنواة عدد من الاغلفة الرئيسية حيث تبدأ ارقامها n = 3, 2, 1..... وتعطي رموزاً مثل N, M, L, K .... ويطلق على هذه الارقام أو الرموز حسب ماجاء في ميكانيك الكم بالاعداد الكمية quantum number وكما هو مبين في الشكل (1.1) .
إن اقصى عدد للالكترونات في كل غلاف رئيسي محدود بحسب من المعادلة
أقصى عدد للألكترونات في الغلاف = 20
تحتوي الأغلفة الرئيسية على أغلفة ثانوية يرمز لها بالحروف f,d,p,s (ان مصدر ماه الحروف جاء من المصطلحات التي استعملت في دراسة الأطياف الذرية للمواد فمثلاً S تعني sharp. و p تعني principal و d تعني diffuse وf تعني fundamental) . إن الغلاف الرئيسي الاول K يحتوي على غلاف ثانوي من نوع s. والغلاف الثانوي يحتوي على اوربیتال واحد Orbit ، والذي يستوعب كحد اقصى الكترونين يعرف الاوربيتال : بأنه الحيز من الفراغ خارج النواة الذي يقضي فيه الالكترون معظم وقته ضمنه أكثر من احتمال وجوده في اي جزء آخر من الفراغ. اما الغلاف الرئيسي الثاني L فيحتوي على غلافين ثانويين من نوع S و P ويحتوي p على ثلاثة اوربيتالات. يحتوي الغلاف M على ثلاثة اغلفة ثانوية من نوع S و P و d . حيث ان الغلاف d يحتوي على خمسة اوربيتالات. ونجد ان الغلاف الرئيسي N يحتوي على اربعة اغلفة ثانوية من نوع ؟ و P و d و f . إن الغلاف أ يحتوي على سبعة اوربيتالات ...... وهكذا .
تملأ الالكترونات الاغلفة الرئيسية الواحدة بعد الاخرى مبتدئة بأقلها طاقة. اما ضمن الغلاف الرئيسي الواحد فتملأ الاغلفة الثانوية s، ثم p ثم d وهكذا. وحسب التوزيع الالكتروني. ومن المحتمل ان يحتوي الاوربيتال على الكترون واحد أو على الكترونين في كل غلاف رئيسي وغلاف ثانوي . أو ان يكون خالياً من الألكترون. ويبين الجدول (1.1) 
أقصى عدد يمكن من الالكترونات في كل غلاف رئيسي و غلاف ثانوي إن البناء الالكتروني للذرات ليس بالامر السهل إذ أنه كلما ازداد العدد الكمي (n) إزدادت طاقة الالكترونات الموجودة فيه وقلت المسافة بين غلاف رئيسي وآخر، لذلك يحصل تداخل بين الاغلفة الثانوية التي تعود لاغلفة رئيسية مختلفة ، فمثلاً لا يأتي الغلاف الثانوي d3 بعد الغلاف الثانوي 3p مباشرة ولكن الذي يحصل عندما يكون d3 خالياً فأن الغلاف الثانوي 45 يتداخل بينها . ولكن بعد الانتهاء من ملء d3 بالالكترونات تنخفض طاقته ليحتل مستوى تحت الغلاف الثانوي s4 وكما هو مبين في الشكل (1.2).
الاكثر قراءة في مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
