لماذا تعتبر الذرة متعادلة كهربائيًا؟
الذرات (بالإنجليزية: Atoms) هي الوحدة الأساسية لجميع المواد، وهي تعتبر متعادلة أو محايدة كهربائيًا (بالإنجليزية: Electrically Neutral)، وهذا شيء جيد، ففي حال لم تكن الذرة متعادلة، فهذا يعني أنها غير مستقرة، وتعتبر الذرة متعادلة؛ لأن مكوناتها سالبة الشحنة (الإلكترونات) تكون مساوية تمامًا لمكوناتها موجبة الشحنة (البروتونات)، كالآتي:[١]
تكون الذرة متعادلة لأن: عدد الإلكترونات السالبة (-e) = عدد البروتونات الموجبة (+p)
وبالتالي فإن: الشحنة الكلية للذرة = 0
هل تعتبر جميع العناصر متعادلة كهربائيًا؟
تتوزع العناصر في الجدول الدوري حسب تزايد أعدادها الذرية، ويعرف كل عنصر بعدده الذري، أي عدد البروتونات في نواته، إذ يحتوي عنصر الهيدروجين على بروتون واحد (عددهُ الذري واحد)، ويحتوي عنصر الهيليوم على بروتونين اثنين (عددهُ الذري اثنان) وهكذا، وكل عنصر يحتوي على نفس هذا العدد من الإلكترونات التي تدور حول نواته، حيث تلغي الشحنة السالبة للإلكترونات الشحنة الموجبة للبروتونات، ولذلك فإن جميع ذرات العناصر الموجودة في الجدول الدوري تعتبر متعادلة كهربائيًا، أما في حالة فقد العناصر للإلكترونات، أو اكتسابها، فإنها لا تعتبر متعادلة كهربائيًا.[١]
لماذا تعتبر الأيونات مشحونة كهربائيًا؟
بشكل عام يتساوى عدد البروتونات الموجبة مع الإلكترونات السالبة في الذرة، وتكون الذرة متعادلة كهربائيًا، أما عندما تفقد الذرة الإلكترونات أو تكسبها، فإن صافي شحنتها لا يساوي صفرًا؛ أي أنها تصبح غير متعادلة كهربائيًا، أو مشحونة كهربائيًا، وتشكل أيونًا (بالإنجليزية: Ion) مشحونًا كهربائياً بشحنة موجبة، أو بشحنة سالبة كما يأتي:[٢][٣]
- كتيون (بالإنجليزية: Cation): وهو الأيون الموجب؛ أي أن الذرة فقدت إلكترونًا أو أكثر، فأصبح عدد البروتونات أكبر من عدد الإلكترونات فيها، وأصبح صافياً شحنتها عددًا موجباً، مثل: أيون الصوديوم 1+Na.
- أنيون (بالإنجليزية: Anion): وهو الأيون السالب؛ أي أن الذرة كسبت إلكترون أو أكثر، فأصبح عدد البروتونات أقل من عدد الإلكترونات فيها، وأصبح صافياً شحنتها عددًا سالباً، مثل: أيون الكلور Cl-1.
الفرق بين حالة التعادل وحالة التأين
تكون الذرات في حالة التعادل أو الحياد الكهربائي (بالإنجليزية: Neutral State) أكثر استقراراً، وتكون جاذبيتها للعناصر الأخرى قليلة، ومجالها الكهربائي ضعيف للغاية، أما في حالة التأين (بالإنجليزية: Ionized State) فتكون الذرات غير مستقرة، والجاذبية لديها عالية، ومجالها الكهربائي قوي؛ ولذلك تنشأ الروابط الكيميائية فيما بينها بسهولة.[٢]
استقرار الذرة
على الرغم من أن الذرة تكون أقل استقرارًا كهربائيًا عند فقد أو كسب الإلكترونات إلى أن بعض العناصر تميل إلى التصرف بهذه الطريقة؛ لأن غلافها الأخير يحتوي على إلكترونٍ واحدٍ أو اثنين فقط، أو أنها تحتاج لإلكترونٍ واحد أو اثنين، حتى يمتلئ غلافها الأخير، مما يجعلها تميل لفقد أو كسب الإلكترونات وتشكيل الأيونات الموجبة والسالبة، حيث تنجذب الأيونات السالبة نحو الأيونات الموجبة، وتترابط فيما بينها مشكلةً مركباتٍ مستقرة تعرف بالمركباتِ الأيونية (بالإنجليزية: Ionic Compounds).[٣]
المراجع
- ^ أ ب Lee Johnson (14-3-2018), "Why is an Atom Electrically Neutral?", sciencing, Retrieved 12-7-2021. Edited.
- ^ أ ب Dr.Christopher S.Baird (7-6-2013), "Why do atoms always contain the same number of electrons and protons?", wtamu, Retrieved 13-7-2021. Edited.
- ^ أ ب "Ion Definition in Chemistry", thoughtco, Retrieved 14/7/2021. Edited.
