file:///C:/Documents%20and%20Settings/555/%D8%B3%D8%B7%D8%AD%20%D8%A7%D9%84%D9%85%D9%83%D8%AA%D8%A8/%D9%85%D9%84%D8%AE%D8%B5%20%D8%A7%D9%84%D9%81%D9%8A%D8%B2%D8%A8%D8%A7%D8%A1%20%D9%84%D9%84%D8%B3%D9%86%D8%A9%20%D8%A7%D9%84%D8%A3%D9%88%D9%84%D9%89%20%D8%AB%D8%A7%D9%86%D9%88%D9%8A.htmمبدأ العطالة:
" في معلم سطح الأرض يحافظ كل جسم على سكونه أو حركته المستقيمة المنتظمة إذا لم تتدخل قوة لتغيير حالته الحركية وعليـــه:
• كل جسم ساكن أو يتحرك بحركة مستقيمة منتظمة لا يخضع لقوة
• كل جسم يتحرك بحركة مستقيمة غير منتظمة يخضع حتما لقوة
• كل جسم يتحرك بحركة غير مستقيمة يخضع حتما لقوة
الحركة:
لا يمكن الكلام عن الحركة والسكون إلا إذا نسبناهما إلى مرجع (معلم) معين، فهوما مفهومان نسبيان.
أي: نقول عن جسم انه في حالة حركة إذا تغير من موضعه بالنسبة لجسم آخر نختاره كمرجعن والمعالم المدروسة تكون أرضية وهي على ثلاثة أنواع:
1/ معالم خطية : تستعمل لدراسة الحركات المستقيمة (الشكل 1)
2/ معالم مستوية : تستعمل لدراسة الحركات المنحنية التي تتم في مستوى معين كالحركات الدائرية (الشكل2).
3/ معالم فضائية : تستعمل لدراسة الحركات المنحنية الفضائية, أي التي تتم في أكثر من مستوى واحد, كالطيران المتذبذب لفراشة أو نحلة من إلى أخرى (الشكل3).
الشكل1 الشكل2 الشكل3
النقطة المتحركة:
لتبسيط دراســة جسـم نختـار نقطـة منـه نسميهــا النقطة المتحركة وندرس حركتها بدل دراسة كل الجسم.
اللحظة الزمنية: هي القيمة الآنية للزمن وحدتها الثانية (s).
الفترة الزمنية: هي الفاصل الزمن بين لحظتين زمنيتين مختلفتين ووحدتها (s) حيث:
: الفترة الزمنية، : اللحظة الزمنية النهائية، : اللحظة الزمنية الابتدائية.
مميزات الحركة: لدراسة حركة نقطة متحركة في مرجع ما ينبغي معرفة المميزات التالية:
المســار:
هو مجمـوعة الأوضـاع المتتالية التي يشغلهـا المتحرك خلال حركته حيث.
* إذا كان مسار مستقيما , نقول أن الحركة مستقيمة
* إذا كان مسار دائريـا , نقول أن الحركة دائرية
* إذا كان مسار منحنيـا , نقول أن الحركة منحنية
السـرعة:
وهي نوعيــن :
1. السرعة المتوسط Vm: تحسب السرعة المتوسطة لنقطة M من متحرك مسارها معلوم بين لحظتين t1 ، t2 بالعلاقة:
حيث:
d: المسافة المتطوعة وتقدر بـ: m
Δ t : الزمــن اللازم ويقـدر بـ:s
Vm : السرعة المتوسطة وتقدر بـ: m/s أو m.s-1
2. السرعة اللحظيـة :
تسمى السرعة اللحظية سرعة المتحرك في كل لحظة خلال الحركة, وبواسطتها نستطيع تحديد طبيعة حركة المتحرك. فإذا كانت قيمة الســـرعة اللحظية:
* ثابتة: نقول أن الحــركة منتظمة.
* متزايدة: نقول أن الحركة متسارعة.
* متناقصة: نقول أن الحركة متباطئة.
ملاحظة: إذا كان المجال الزمني Δ tقصيرا جدا. أي أن يقترب من الصفر فإن النقطتين M1 و M2 ستنطبقان على النقطة M في منتصف المجال الزمني Δ t . ويصبح شعاع السرعة اللحظية منطبقا تماما على شعاع السرعة المتوسطة في هذه النقطة، إذن نكتب:
I-تحليل تسجيلات الحركات المستقيمة:
1/ الحركة المستقيمة المنتظمة:يتم فيها قطع مسافات متساوية خلال فترات زمنية متساوية كما هو موضح في الشكل أدناه
2/ الحركة المستقيمة المتسارعة: تتزايد المسافات المقطوعة خلال فترات زمنية متساوية كما هو موضح في الشكل أدناه
3/ الحركة المستقيمة المتباطئة: تتناقص المسافات المقطوعة خلال فترات زمنية متساوية كما هو موضح في الشكل أدناه
شعاع السرعة اللحظية V:
تتميز حركة نقطة متحركة عند اللحظة t في موضع M بما يلي:
* منحى الحركة (المسار) ، * اتجاه الحركة ، * قيمة السرعة.
هذه المميزات الثلاثة تؤدي إلى تعريف شعاع يميز الحركة يدعى بشعاع السرعة اللحظية:
خصائصه:
- بدايته: موضع المتحرك في اللحظة المعتبرة .
- حامله : الخط المماس للمسار في الموضع المعتبر .
- جهتـه: جهة الحركة في اللحظة المعتبرة .
- طويلته: قيمة السرعة اللحظية في اللحظة المعتبرة
1. تمثيل شعاع السرعة اللحظية في الحركة المنحنية:
لتمثيل شعاع السرعة اللحظية تتبع الخطوات التالية :
* نرسم بخط متقطع المماس للمسار عند النقطة المعتبرة
* نختار سلم لتمثيل السرعات
* نمثل السرعة اللحظية بسهم منطبق على خط المماس مبدؤه النقطة المعتبرة , جهته الحركة وطوله يكون حسب السلم المختار
B. حساب السرعة اللحظية :
لحسـاب الســرعة اللحظيـة عمليا فـي أي مـوضع مـن المواضع المعددة على التسجيل نتبع الخطوات التالية:
* نأخذ موضعين مجاورين لموضع النقطة المعتبرة حيث تشغل هذه الأخيرة الموضع الموافق لمنتصف المجال الزمني t ∆ الذي يفصل هذين الموضعين حيث t =2τ ∆
* نقيس المسافة d التي تفصل الموضعين المختارين .
* نحسب السرعة المتوسطة t∆ Vm =d / ونعتبرها قيمة السرعة اللحظية في الموضع المعتبر .
• كيف نحدد الشعاع V ∆؟
لتحديد شعاع تغبر السرعة V∆ عمليا نستعين بالتسجيل ونتبع الخطوات التالية :
- نعين الموضع الذي نريد تحديد الشعاع V∆ وليكن في مثالنا هذا M4
- نمثل شعاعي السرعة اللحظية V3 ، V5 في الموضعين M3 ، M5 المجاورين للموضع M4 .
- نعتبر أن شعاع تغير السرعة V∆ في الموضع M4 يساوي الفرق بين الشعاعين V3 ، V5 أي V3 - V5 = V4∆
كيف نمثل الشعاع V∆؟
a. حالة تزايد السرعة (V5 أكبر من V3 ) :
- انطلاقا من نقطة كيفية O نرسم الشعاع V5 المساير للشعاع V’5
- ثم من نهاية الشعاع V’5 نرسم شعاعا V’3 مسايرا للشعاع V3 ومعاكسا له في الاتجــاه أي : V3 - = V’3
- بعملية الجمع الشعاعي نحصل على الشعاع V3 –V5 = V’3 + V’5 = V’4∆ حيث بدايته هي بداية الشعاع V’5
و نهايته هي نهاية الشعاع V’3 و في الأخير نرسم في الموضع M4 الشعـــاع V4∆المساير للشعاع V’4∆.
نستنتج أن للشعاع V4∆ الخصائص التالية :
* بدايته: هي النقطة المعتبرة M4
* حامله: منطبق على المسار( مثلV3 وV5 )
* جهته: هي جهة الحركة
* طويلته: هي الفرق بين طويلتي الشعاعين V3 و V5
b. حالة تناقص السرعة (V5 أصغر من V3 ):
نمثل شعاعي السرعة اللحظية V3 و V5 في الموضعين M 3 و 5M المجاورين للموضع M4 .
- انطــلاقا من نقطة كيفية O نرسم الشعاع V’5 الــمساير للشعاع V 5 (V’5 = V5 )
- ثم من نهاية الشعاع V’5 نرسم شعاعا V’3 مساويا للشعاع V3 ومعاكسا له في ا لاتجاه أي: ( V3- = V3’)
بعملية الجمع الشعاعي نحصل على الشعاعV4 ∆
V’3+5V’ = V3– V5 = V’4∆
حيث بدايته هي بداية الشعاع 5V’ النقطة O ونهايته هي نهاية الشعاع V’3
وفى الأخير نرسم في الموضع M4الشعاع V4∆ المساير للشعاع V’4∆
نستنتج أن للشعاع الخصائص التالية :
* بدايته: هي النقطة المعتبرة M4
* حامله: منطبق على المسار ( مثل V3 و 5V )
*جهته: هي عكس جهة الحركة
* طويلته: هي الفرق بين طويلتي الشعاعين V3 و 5V
ملاحظات هامة:
• في الحركة المستقيمة نلاحظ من الحالتين السابقتين ما يلي :
• لكل أشعة السرعة V نفس الحامل منطبق على المسار
• لأشعة تغير السرعةV ∆ أيضا حاملا منطبقا على المسار
• جهة أشعة تغير السرعةV ∆ تكون :
• في جهة الحركة إذا كانت السرعة متزايدة خلال الحركة
• في جهة معاكسة لجهة الحركة إذا كانت السرعة متناقصة خلال الحركة
• في حالة ثبوت السرعة خلال الحركة المستقيمة يكـون شعاع تغير السرعة معدوما
• كل جسم يتحرك بحركة مستقيمة منتظمة لا يخضع لأي قوة.
• للحصول على سرعة متزايدة للجسم يجب التأثير عليه بقوة تبقى منطبقة أو مماسية لمسار مركزه ولها نفس جهة الحركة.
• للحصول على سرعـة متناقصة للجسـم يجب التأثير عليه بقوة تبـقى منطبقة أو مماسية لمسار مركزه ولها جهة معاكسة لجهة الحركة.
• في حالة تطبيق في جهة الحركة قوة F ثابتة شعاعيا ( قيمة حاملا جهة ) على جسم يتحرك بحركة مستقيمة فإن:
- شعاع سرعة المتحرك V يحافظ على حامله وجهته وتتزايد قيمته.
-ـ لشعاع تغير السرعة V∆ حاملا منطبقا على المسار وجهته هي جهة الحركة وقيمته ثابتة ، نقول أن الحركة مستقيمة متسارعة بانتظام .
• خصائص شعاع تغير السرعة V∆ مطابقة لخصائص شعاع القوة F أي :
- للقوة F و شعاع تغير السرعـة V∆هو نفس الحامل .
- للقوة F هو شعاع تغير السرعة V∆ نفس الجهة
- قيمة F ثابـتة قيمة V ∆ ثابتة.
- قيمة Fمتزايدة قيمة V∆ متزايدة .
- قيمة F متناقصة قيمة V∆ متناقصة .
- تسمح لنا هده النتيجـة باستنتاج خصــائصV∆ من خصائص F والعكس صحيح .
مثـــال تطبيــــقي:
لدينا تسجيل لحركة منحنية للنقطة M حيث الأوضاع المتتالية من النقطة Mتفصلها مجالات زمنية
متساوية = 0.04 s وسلم تمثيل المسافات 4 cm 0.05 m (الشكل4 ص 214)
المطلوب: تحديد شعاع تغير السرعة . * نقيس طول الوترين M0M2 و M2M4 حيث:
2.8 cm = M0M2 على الوثيقة وباستعمال سلم المسافات نجد = 0.14 cm M0M2 في الحقيقة
M2M4 = 5.2 cm على الوثيقة وباستعمال سلم المسافات نجد = 0.26 m M2M4 في الحقيقة
* نحسب السرعتين V1 و V3 في الموضعين M1و M3 المجاورين للنقطة M2.
- حساب V1: = 0.14/0.08 = 1.75 m/s M0M2/2 =V1
- حساب V3: = 0.26/0.08 = 3.25 m/s 2 /M2M4=V3
* تمثيل أشعة السرعة: - نرسم أشعة السرعة و باختيار السلم التالي : /s 1 cm 1 m
إذا طول على الرسم هو 1.75 cm ، وطول على الرسم هو 3.25 cm
بعد رسم نقيس طوله بالمسطرة على الرسم نجد 2.6 cm وباعتماد سلم السرعات نستنتج قيمة = 2.6 m/s
-IIالحركة المنحنية:
1. تحديد شعاعي السرعة وتغير السرعة بيانيا:
1.1. تحديد قيمة السرعة المتوسطة بيانيا:
لتحديد قيمة السرعة المتوسطة بيانيا في حركة منحنية نعتمد على مثال .
مثــال:
تعتبر التسجيل الممثل في الشكل لحركة منحنية حيث مواضـع المتحرك تفصلـها مجـالات زمنية متساوية .
السرعة المتوسطة بينM1 M3 مثلا هي:
M1M3/ 2τ = Vm
لأن المسافة المقطوعة من طرف المتحرك هي القوس M1M3 والزمن اللازم هو t = 2
باعتبارτ 2صغير جدا نقبل أن القوس والوتر بين الموضعين يكونان منطبقين تقريبا أي: M1M3 = M1M3
ومنه نكتب τ/ 2 = M1M3 V13 = Vm
وبهذه الطريقة يمكن تحديد قيمة السرعة المتوسطة Vmبين موضعين .
- نقيس بالمسطرة طول الوتر M1M3.
- نحسب السرعة المتوسطة بالعلاقة: τ/ 2 = M1M3 V13 = Vm
2.1. تحديد وتمثيل السرعة اللحظية في الحركة المنحنية:
بما أن المجـال الزمنيτ∆t = 2 المستعمل في حساب السرعة المتوسطة صغير جدا يمكن اعتبار أن قيمة السرعة
المتوسطة تساوي قيمة السرعة اللحظية في منتصف المجال الزمني, أي في مثالنا عند الموضع M 2
ويمكن أن نكتب : / 2τ = M1M3 /∆ t = M1M3 V13 = V2
ونمثلها بشعاع مبدؤه النقطة M2 حامله مماس للمسار عند M2 وجهته هي جهة الحركة وقيمته هي: / 2τ = M1M3 V2
تحديد وتمثيل شعاع تغير السرعة في الحركة المنحنية:
لتحديد عمليا شعاع تغير السرعة في الحركات المنحنية نستعين بالتمثيل المسجل في الشكل حيث مواضع المتحرك تفصلها مجالات زمنية متساوية . ولتحديد شعاع تغير السرعة في الموضع M3 نتبع الخطوات التالية:
• نعتبر الموضعين M2 و M4 المجاورين للموضع M3 ونمثل فيهما شعاعي السرعة اللحظيـة و على الترتيب باستعمال سلم السرعة
• نعتبر أن شعاع تغير السرعة في الموضع M3يساوي الفرق بين شعاعي السرعة و أي أن :
* كيف نحدد بيانيا ؟
• نختار نقطة كيفية O خارج التسجيل:
• انطلاقا من هذه النقطة O نرسم شعاعا مسايرا
• انطلاقا دائما من هذه النقطةO نرسم شعاعا مسايرا
• نرسم الشعاع بحيث تكون بدايته في نهاية ونهايته في نهاية بهــذا الترتيب:
• بما أن و يسايران و على الترتيب, فان يساير
تكون إذا خصائص الشعاع هي:
• بدايته: الموضع المعتبر M3
• حامله: موازي لحامل
• جهته: هي جهة
شدته: تساوي طويلة المقاسة بيانيا على الرسم باعتماد سلم تمثيل السرعات .
III-الحركة الدائرية المنتظمة :
1. تعريف الحركة الدائرية المنتظمة:
نقول عن حركة جسم أنها دائرية منتظمة إذا كان مسارها دائريا وسرعة المتحرك ثابتة القيمة ومتغيرة المنحى والاتجاه خلال الحركة في كل لحظة.
2. مواصفات شعاع السرعة وشعاع القوة في الحركة الدائرية المنتظمة:
شعاع القوة يكون في كل لحظة عموديا على شعاع السرعة موجها نحو التقعر الداخلي للمسار(نحومركز الدائرة)
3. تطبيقات الحركة الدائرية المنتظمة:
حركة القمر حول الأرض: لا يسقط القمر على الأرض لان له سرعة كافية للمحافظة على مداره ، يقال عن قمر انه في سقوط دائم على الأرض دون لمسها .
نتيــجة:
في الحركة الدائرية المنتظمة يكون :
* مسار الحركة دائريا وشعاع سرعة المتحرك ثابت القمة ومتغير منحنى.
* يخضع الجسم لقوة F ثابتة القيمة تتجه نحو مركز الدائرة ، نقول عن القوة في هذه الحالة أنها مركزية .
* في الحركة الدائرية المنتظمة تغير القوة F منحى شعاع السرعة دون تغيير قيمته.
* يكون شعاع تغير السرعة V∆ منطبقا دوما على شعاع القوة F يتجه نحو مركز الدائرة وله قيمة ثابتة
دراسة حركة كرة يقذفها لاعب برجله:
* نريد دراسة حركة كرة يقذفها لاعب برجله حيث تنطلق بسرعة ابتدائية 0 V, نعطي في التسجيل الممثل لمواضع الكرة خلال فترات زمنية متساوية = 0.2 s τ في الشكل (ص208).
وصف الحـركة:
أثناء الصعود يتناقص شعاع السرعة اللحظية ويتزايد أثناء مرحلة النزول.
التمثــيل:2.6 cm 4 m
x = 1*4 /2.6 = 1.54 m 1 cm x إذن سلم الرسم هو: 1 cm 1.54 m
أثناء الصعود:
7.4*1.54/0.4 = 28.49 m/s = τ/ 2 M0M2 =V1
6.2*1.54/0.4 = 23.87 m/s = / 2τ M1M3 =V2
5.3*1.54/0.4 = 20.4 m/s = τ/ 2 M2M4 =V3
أثناء الـنزول:
5.6*1.54/0.4 = 21.56 m/s = / 2τ M10M12 = V11
6.5*1.54/0.4 = 25.02 m/s = τ/ 2 M11M13 =V12
7.6*1.54/0.4 = 29.26 m/s =τ / 2 M12M14 =V13
سلم السرعة:/s 1 cm 10 m( التمثيل على الرسم ).
2- نوع الحركة في مرحلة الصعود حركة متباطئة لان المسافات المقطوعة خلال مجالات زمنية متتالية ومتساوية تتناقص (السرعة متناقصة ).
نوع الحركة في مرحلة النزول حركة متسارعة لأن المسافات المقطوعة خلال مجالات زمنية متتالية ومتساوية تتزايد (السرعة متزايدة ).
3- رسم مسار الكرة، أعلى موضع تبلغه الكريه غير ممثل في الوثيقة وهو قبل M7 بقليل.
4- خصائص تغير شعاع السرعة في المرحلتين هي:
* مبـدؤه : النقطة المعتبرة
* اتجاهـه: نحو مركز الأرض
* حاملـه : الشاقول
* شدتـه: ثابتة ( من الرسم V= 9 m/s∆)
الكشف عن الحموضة:
كثيرا ما نقول عن طعم الفاكهة أو البن مثلا أنها حامضية، ولا نقول ذلك على بعض المواد.
هل الذوق كاف للكشف عن درجة هذه الحموضة والتمييز بين حموضة فاكهتين مثلا؟
التذوق غير كاف للكشف عن درجة هذه الحموضة، وإذا كان تذوق الأطعمة أمرا عاديا فتذوق مواد أخرى تشكل أحيانا خطرا كبيرا. لذا نحتاج لكواشف كيميائية تنوب عن حاسة الذوق وتكون أكثر دقة وأحسن فرز بكل أمان.
لهذا بنا الكيميائيون سلم للحمضية يدعى سلم PH وهو يحتوي على 15 تدريجة (من0 إلى 14) واعتمد الماء المقطر عند درجة حرارة 25°c كمرجع للحموضة ونسبت له في السلم التدريجة PH=7. وقد صنفوا المواد إلى 3 أصناف:
- الحوامض (PH<7) - القواعد أو الأسس (PH>7) - المعتدلة (PH=7).
التجربة1: استعمال كاشف أزرق البروموتيمول
كاشف أزرق البروموتيمول ذو اللون الأخضر يكشف لنا على النوع الكيميائي: حمض، قاعدة، معتدل.
- مع المحاليل الحمضية يتغير لونه إلى الأصفر
- مع المحاليل القاعدية يتغير لونه إلى الأزرق
- مع المحاليل المعتدلة لا يتغير لونه يبقى أخضر
التجربة2: استعمال كاشف ورق PH
نضع 3 أشرطة من ورق PH الأول في بيشر يحتوي على عصير البرتقال، الثاني في إناء يحتوي على الماء المقطر، أما الثالث فيحتوي على محلول رائق الكلس
الملاحظة:
- تلون شريط ورق PH باللون الأحمر مع عصير البرتقال
- لم يتلون شريط ورق PH مع الماء المقطر
- تلون شريط ورق PH بالون الأزرق مع محلول رائق الكلس
نتيجــة:
- عصير البرتقال محلول حمضي والماء المقطر معتدل أما محلول رائق الكلس فهو محلول قاعدي
- يكشف ورق PH على الأنواع الكيميائية حمض، أساس، معتدل.
الخلاصة: يمكن معرفة حمضية المحلول أو قاعديته إما باستعمال الكواشف الملونة مثل أزرق البروموتيمول أو ورق PH، وهناك جهاز يعطي القيمة الدقيقة لـPH المحاليل يدعى جهاز PH متر
تطور النماذج الذرية:
1-1- النموذج الذري لطومسون: THOMSON 1851م - 1940م
هو مكتشف الإشعاعات المهبطية التي تتشكل من دقائق شحنتها سالبة تدعى بالإلكترونات "كلمة إغريقية ELECTRON" وقد أعطى نموذج للذرة وقال بأنها عبارة عن كرة متعادلة كهربائيا مملوءة بمادة شحنتها موجبة تتخللها إلكترونات شحنتها سالبة كحبات الزبيب في الكعك.
النموذج الذري لذرفورذ: Rutherford 1871م- 1937م
قام هذا العالم بقذف ورقة رقيقة من الذهب سمكها ( ) بدقائق ألفا (نوى لذرة الهليوم) وجد أن الذرة تتكون من:
نقطة مادية مركزية موجبة الشحنة تتمركز معظم كتلة الذرة تدعى النواة مغطاة بسحابة من الإلكترونات سالبة الشحنة تدور حولها بسرعة كبيرة جدا.
استنتج رذرفورذ أن معظم حجم الذرة عبارة عن فراغ
إذن للذرة بنية فراغية.
كما توصل إلى أن النواة تحتوي على دقائق موجبة هي
بروتونات p وأخرى متعادلة كهربائيا هي النيترونات N
لكن رذرفورذ لم يفسر استقرار الذرة مثلا "إمكانية سقوط
الإلكترونات على النواة".
النموذج الذري لبور: Bohr 1885م- 1962م
جاء بور ليفسر استقرار الذرة حيث شبه حركة الإلكترونات حول النواة بالمجموعة الشمسية واعتبر أن الشمس هي النواة والكواكب هي الإلكترونات التي تدور في مدارات محددة ولا يمكن لإلكترون مغادرة مداره إلا إذا امتص كمية من الطاقة أو اصدرها.
النموذج الذري الحديث:
لم يعمر نموذج بور طويلا رغم تفسيره لعدة ظواهر فيزيائية وكيميائية آنذاك، إذ أدخل عليه سومر فيلد Summerfield عام 1916م تعديلا وتكميلات وأصبح يدعى بنموذج بور – سومر فيلد.
بنية الذرة:
2-1- نموذج الذرة:
الذرة هي فرد متعادل كهربائيا مؤلف من نواة تحمل شحنة موجبة ومن الكترونات تحمل شحنة سالبة تتحرك حول النواة.
نواة الذرة:
النكليونات Nucléons (النويات):
النويات هي الدقائق (الجسيمات) المؤلفة للنواة. يوجد في النواة نوعين من النويات هما:
البروتونات (Les protons): يحمل كل بروتون شحنة كهربائية موجبة تساوي الشحنة العنصرية e ( )
النيترونات Les neutrons)): وهي متعادلة كهربائيا، وكتلة النترون تساوي تقريبا كتلة البروتون.
الكتلة ( )
الشحنة
اسم الجسيمة
بروتون ((p Proton
0 نترون (n) neutron
العددان Z و A:
تتميز نواة الذرة بالعددين Z و A حيث:
العدد Z لنواة هو عدد البروتونات الموجودة فيها، يدعى العدد الشحني أو الرقم الذري.
العدد A لنواة هو عدد النويات الموجودة فيها أي مجموع عددي البروتونات والنترونات
العدد N في النيترونات في النواة هو: N=A-Z.
الرمز للنواة:
يرمز اصطلاحا لنواة ذرة رمزها الكيميائي X بالتمثيل حيث:
A: عدد النويات
Z: عدد البروتونات (العدد الشحني أو الرقم الذري).
الالكترونات في الذرة:
الالكترونات:
تحتوي الذرة التي رقمها الذري Z على Z إلكترون. تتحرك الإلكترونات في الذرة حول النواة وتشكل ما يدعى بالسحابة الإلكتروني.
يحمل كل إلكترون شحنة سالبة حيث:
كتلة الإلكترون هي:
الطبقات الإلكترونية:
لا تقع إلكترونات الذرة على نفس المسافة الوسيطة من النواة، فهي تتوزع على طبقات إلكترونية منها:
الطبقة الأولى: تسمى بالطبقة K وهي أقرب الطبقات إلى النواة ولا يمكنها احتواء أكثر من إلكترونيين.
الطبقة الثانية: تسمى بالطبقة L ولا يمكنها أكثر من 8 إلكترونات.
الطبقة الثالثة: تسمى بالطبقة M ولا يمكنها احتواء أكثر من 18 الكترونا.
عند امتلاء الطبقة نقول أنها مشبعة. تتشبع الطبقة التي رقمها n بـ 2n2 إلكترون حسب قاعدة بولي Pauli
تدعى آخر طبقة تحتوي على إلكترونات الطبقة الخارجية تدعى إلكتروناتها الإلكترونات السطحية.
قاعدة التوزيع الإلكتروني على الطبقات M,L,K :
نقتصر على دراسة الذرات التي لا يتجاوز عدد إلكتروناتها 18.
تمتلئ الطبقات الالكترونية تدريجيا، ولتوزيع الإلكترونات نتبع الخطوات التالية:
نبدأ بالطبقة K.
عند تشبع الطبقة K توضع الالكترونات المتبقية على الطبقة L (الطبقة الموالية للطبقة K)
عند تشبع الطبقة L توضع الالكترونات المتبقية على الطبقة M (الطبقة الموالية للطبقة L)
يدعى توزيع الالكترونات على الطبقات الإلكترونية في الذرة بالبنية الإلكترونية للذرة.
مثال: البنية الالكترونية لذرة الهيدروجين H التي رقمها الذري Z=1 هي:
البنية الالكترونية لذرة الكربون C التي رقمها الذري Z=6 هي:
البنية الالكترونية لذرة الكلور Cl التي رقمها الذري Z=17 هي:
خواص الذرة:
أبعاد الذرة:
تطبيق:
لو مثلنا النواة بكرة نصف قطر R n=1cm بماذا تمثل الذرة Ra ؟ حيث: Ra / Rn = 105
الحل:
لدينا : Ra / Rn = 105 وعليه Ra = 105. Rn
إذا: Ra = 105 . 1Cm = 1Km
نتيجة:
- الذرة تتميز ببنية فراغية ( أي أن حجم الذرة أكبر بكثير من حجم نواتها ).
إن معظم حجم الذرة هو فراغ
التعادل الكهربائي للذرة:
تحتوي كل ذرة على Z بروتون، Z إلكترون وN نيترون.
يحمل كل بروتون شحنة موجبة ويحمل كل إلكترون شحنة سالبة .
تتعادل الشحنة الكهربائية الموجبة للنواة بالشحنة الكهربائية السالبة للالكترونات.
الذرة هي فرد كيميائي متعادل كهربائيا.
كتلة الذرة:
كتلة الذرة هي مجموع كتل كل مكوناتها (نترونات، بروتونات، إلكترونات).
بمقارنة كتلة الإلكترون مع كتلة البروتون نجد:
فالإلكترون أخف بحوالي 2000مرة من البروتون.
معظم كتلة الذرة متمركزة في نواتها.
يمكن إذن إهمال كتلة الإلكترونات في حساب كتلة الذرة.
وحيث أن كتلتي البروتون والنترون متساويتين تقريبا فإن:
يمكن إذا حساب الكتلة التقريبية للذرة بالعلاقة التالية:
انحفاظ العنصر الكيميائي
1- نشاطات أولية:
التجربة1:
نضع شريطا من النحاس في أنبوب اختبار ونضيف له بحذر 1ml من محلول حمض الزوت (H++NO3).
الملاحظة:
ـ نلاحظ حدوث تفاعل شديد، وترتفع درجة حرارة المحلول الذي يتلون بالأزرق
ـ انطلاق غاز سام ( لا يجب استنشاقه)
النتيجة:
الشاردة التي تلون المحلول بالأزرق هي Cu2+
التجربة2:
أـ ضع في أنبوب اختبار 1ml من المحلول كبريتات النحاس (Cu2++SO42-) ونضيف له بعض قطرات محلول الصودا (Na++OH-)
الملاحظة: نلاحظ تشكل راسب أزرق من هيدروكسيد النحاس Cu(OH)2
ب ـ نقوم بترشيح المحلول الناتج (من الفقرة أ ) السابقة ثم نضع راسب في وعاء ونسخنه
الملاحظة: نلاحظ تشكل مركب أسود ه أكسيد النحاس CuO
التجربة3: نضع مزيجا من أكسيد النحاس CuO ومسحوق الكربون في أنبوب اختبار فوهته متصلة بأنبوب انطلاق مغمور في كأس يحتوي على ماء الكلس ثم نسخن المزيج حتى التوهج
الملاحظة:
نلاحظ تعكر ماء الكلس وتشكل النحاس (Cu) في أبوب الاختبار
الخلاصة:
تدعى الظاهرة التي تحدث في أنابيب الاختبار للتجارب الثلاث بالتحول الكيميائي
عنصر النحاس مكون مشترك بين معدن النحاس وكل مركباته رغم اختلاف أشكالها
لنلخص جملة التجارب السابقة على معدن النحاس ومركباته في المخطط التالي:
2- تعريف العنصر الكيميائي:
يطلق بالتعريف مصطلح الكيميائي على كل الأفراد الكيميائية التي لها نفس الرقم الذريZ (عدد البروتونات المحتواة في النواة) أي أن العنصر الكيميائي يشمل كلا من الذرات الشوارد والنظائر التي لها نفس الرقم الذري ونقول عن الذرة وشواردها ونظائرها أنها تنمي إلى نفس العنصر الكيميائي.
أمثلة:
عنصر الازوت N مكون مشترك لـ:
الجسم البسيط: غاز الازوت N2 الموجود في الهواء.
الجسم المركب: غاز النشادر NH3، شاردة النترات NO3-
عنصر الأكسيجين O مشترك لـ:
الجسم البسيط: غاز الأكسيجين O2 الموجود في الهواء، غاز الأوزون O3 موجود في الغلاف الجوي
الجسم المركب: أكسيد النحاس CuO، الماء H2O
إذن: الجسم البسيط هو فرد كيميائي مؤلف من عنصر كيميائي واحد فقط أما الجسم المركب فهو فرد كيميائي مؤلف من عنصرين كيميائيين مختلفين أو أكثر.
3- انحفاظ العنصر الكيميائي:
في كل التحولات الكيميائية للمادة تشارك الذرات بذاتها أو بشواردها أي أن النواة لا تتغير أثناء هذه التحولات، وبنفس المعنى مكوناتها تبقى محفوظة والتالي عدد بروتونات يبقى نفسه مهما كان التحول الكيميائي. وبما أن Z هو المييز الوحيد للعنصر الكيميائي فإن العنصر الكيميائي يبقى محفوظا خلال التحولات الكيميائية
مثال: لديك العناصر الكيميائية التالية:
هل تنتمي لنفس العنصر الكيميائي ؟
ما هو المشترك بينها؟
الحل: تمتاز الأفراد الكيميائية الثلاث بنفس الرقم الذري Z=26 إذن فهي تنتمي إلى نفس العنصر الكيميائي
4- رموز العناصر الكيميائية:
يوجد في الطبيعة 116 عنصرا كيميائيا (لسنة 2000 م)، منها 98عنصرا طبيعيا و الباقي اصطناعيا حضرت في المخابر الفيزيائية النووية، بينما يوجد حوالي 300 نظير
كل عنصر له اسم ورمز، والرمز يكون عموما الحرف من اسمه اللاتيني ويكتب الحرف كبير وعندما يكون الحرف الأول مشترك بين الأسماء مختلفة، يضاف له الحرف الثاني من اسمه ويكتب بحرف صغير.
5- النظائر:
يبن الجدول التالي أن النواة ذرة الكربون موجودة في الطبيعة على ثلاثة أشكال هي: ،
(الأكثر انتشارا في الطبيعة)،
النظائر
A عدد النويات 12 13 14
Z عدد البروتونات 6 6 6
N عدد النترونات 6 7 8
تتميز هذه الأنوية الثلاث بنفس العدد Z (العدد الذري) من البروتونات، بينما تختلف في عدد النترونات وبالتالي فهي تختلف عدد A للنويات
تسمى هذه الأنوية الثلاث "نظائر الكربون" والذرات الموافقة لهذه الأنوية هي ذرات نظائر الكربون.
إذن: الذرات النظائر هي مجموعة ذرات التي تتميز بنفس الرقم الذري Z و تختلف في العدد A للنويات.
[img]G:\بكر\تعليم\اولى علوم تجريبية[/img][img]
file:///C:/Documents%20and%20Settings/555/%D8%B3%D8%B7%D8%AD%20%D8%A7%D9%84%D9%85%D9%83%D8%AA%D8%A8/%D9%85%D9%84%D8%AE%D8%B5%20%D8%A7%D9%84%D9%81%D9%8A%D8%B2%D8%A8%D8%A7%D8%A1%20%D9%84%D9%84%D8%B3%D9%86%D8%A9%20%D8%A7%D9%84%D8%A3%D9%88%D9%84%D9%89%20%D8%AB%D8%A7%D9%86%D9%88%D9%8A.htm[/img] 
