إنه لأمر مدهش أن نفكر كيف تطورت الحياة على هذا الكوكب ، منذ وجودنا على هذا الكوكب ، كان العقل البشري فضوليًا لفهم الطبيعة ، و قد كان هذا الفضول اساس لجميع الاختراعات ، كان هناك عدد من النظريات للتنبؤ بنفس الشيء ، إحدى هذه النظريات هي نظرية دالتون الذرية.
نظرية دالتون الذرية
– كانت المادة واحدة من أهم الموضوعات البحثية لعشاق العلوم ، لقد حاول العلماء والفلاسفة دائمًا تبسيط الأمور ، و أرادوا أن يعرفوا عن الجزيئات الأساسية التي تصنع المادة و خصائصها ، و هيكلها ، إلخ ، و أدى ذلك إلى صياغة عدد من النظريات الذرية.
– كان ديموقريطس أول رجل اقترح أن الأمر يتكون من جزيئات ، سماها هذه الجسيمات ، ‘ذرة’ معنى غير قابل للتجزئة ، كانت هذه نظرية ذرى ديموقريطس ، و بسبب الافتقار إلى الإعداد التكنولوجي في ذلك الوقت ، كان لدى العلماء معلومات محدودة للغاية حول هذه النظرية.
– بعد ما يقرب من ألفي عام ، تم تجسيد الأعمال في مجال التبسيط من قبل العالم ، جون دالتون في عام 1808 ، افترض جون دالتون نظرية دالتون الذرية الشهيرة ، و نشر هذه النظرية في ورقة بعنوان “فلسفة كيميائية جديدة” ؛ في الواقع كانت الفلسفة جديدة لتلك الحقبة ، دعونا الآن نلقي نظرة على مسلمات هذه النظرية.
مسلمات نظرية دالتون الذرية و الكتلة
– تتكون هذه المادة من جزيئات غير قابلة للتجزئة تعرف باسم الذرات.
– خصائص جميع ذرات عنصر معين هي نفسها بما في ذلك الكتلة ، و يمكن أيضًا ذكر ذلك لأن جميع ذرات عنصر ما لها كتلة متماثلة بينما ذرات العناصر المختلفة لها كتل مختلفة.
– تتحد ذرات العناصر المختلفة بنسب ثابتة لتكوين مركبات.
– لا يتم إنشاء الذرات أو تدميرها ، هذا يعني أنه خلال التفاعلات الكيميائية ، لا يتم إنشاء ذرات أو تدميرها.
– ينتج عن تكوين منتجات جديدة (مركبات) إعادة ترتيب الذرات الموجودة (المواد المتفاعلة).
– ذرات عنصر ما متطابقة في الكتلة والحجم والعديد من الخواص الكيميائية أو الفيزيائية الأخرى ، لكن ذرات العناصر المختلفة تختلف في الكتلة والحجم والعديد من الخصائص الكيميائية أو الفيزيائية الأخرى.
عيوب نظرية دالتون الذرية للمادة
– قد ثبت أن الذرة ليست غير قابلة للتجزئة ، كما يمكن تقسيم الذرة إلى الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات ، لكن تذكر أن الذرة هي أصغر جسيم يشارك في تفاعل كيميائي.
– وفقًا لنظرية دالتون الذرية ، فإن ذرات عنصر ما متطابقة في الكتلة والحجم والعديد من الخصائص الكيميائية أو الفيزيائية الأخرى ، لكن من الناحية العملية نلاحظ أن ذرات العديد من العناصر تختلف في كثافتها وكتلها ، وتعرف هذه الذرات ذات الكتل المختلفة بالنظائر. على سبيل المثال ، يحتوي الكلور (الكلور) على نظيرين بأعداد كتلتي 35 و 37.
– أيضًا وفقًا لنظرية دالتون الذرية ، تختلف ذرات عنصرين مختلفين في الكتلة والحجم والعديد من الخصائص الكيميائية أو الفيزيائية الأخرى ، ومع ذلك هذا غير صحيح لجميع الحالات ، على سبيل المثال ، ذرات الأرجون (Ar) والكالسيوم (Ca) ، لكل منهما كتلة ذرية تبلغ 40 amu ، هذه الذرات مع كتل ذرية مماثلة هي isobars.
– وفقًا لنظرية دالتون الذرية ، عندما تتحد ذرات العناصر المختلفة (ذرات عنصرين أو أكثر) بنسب عدد صحيح بسيطة ، نحصل على مركبات كيميائية ، لكن هذا ليس صحيحًا في حالة المركبات العضوية المعقدة.
– تفشل نظرية دالتون الذرية في تفسير وجود تآثرات. هذا يعني أن نظرية دالتون الذرية تفشل في تفسير الاختلافات في خصائص الفحم والجرافيت والماس (allotropes of carbon).
– اقترحت نظرية دالتون الذرية أيضًا أن الذرة هي أصغر جزء في المادة و يمكن أن يشارك في تفاعل كيميائي. تظل بعض افتراضات هذه النظرية صالحة حتى في الأفكار الكيميائية الحديثة اليوم. نموذج التركيب الذري الذي اقترحه بالفعل يثبت أنه حجر مهم في الكيمياء. إنها تشكل الأساس للنظريات الذرية الحديثة وميكانيكا الكم.
قانون حفظ الكتلة
وفقًا لقانون حفظ الكتلة ، لا يتم إنشاء الذرة أو تدميرها ، هذا يعني انه في تفاعل كيميائي ، أن كمية العناصر تظل كما هي عند البدء عندما تتفاعل فقط هناك و عند اكتمال التفاعل عندما يتشكل المنتج ، و نستخدم دائمًا “قانون حفظ الكتلة” عندما نوازن بين المعادلات الكيميائية.
قانون التكوين الثابت
وفقًا لقانون التركيب الثابت ، يكون للمركب النقي دائمًا نفس النسبة من نفس العناصر ، على سبيل المثال ، يحتوي ملح الطعام مع الصيغة الجزيئية لكلوريد الصوديوم على نفس نسب العناصر Na (الصوديوم) و Cl (الكلور) ، هذه التركيبة لا تعتمد على مصدر الملح و مقدار الملح الذي يجب أن يكون.
نظرية دالتون الذرية
– كانت المادة واحدة من أهم الموضوعات البحثية لعشاق العلوم ، لقد حاول العلماء والفلاسفة دائمًا تبسيط الأمور ، و أرادوا أن يعرفوا عن الجزيئات الأساسية التي تصنع المادة و خصائصها ، و هيكلها ، إلخ ، و أدى ذلك إلى صياغة عدد من النظريات الذرية.
– كان ديموقريطس أول رجل اقترح أن الأمر يتكون من جزيئات ، سماها هذه الجسيمات ، ‘ذرة’ معنى غير قابل للتجزئة ، كانت هذه نظرية ذرى ديموقريطس ، و بسبب الافتقار إلى الإعداد التكنولوجي في ذلك الوقت ، كان لدى العلماء معلومات محدودة للغاية حول هذه النظرية.
– بعد ما يقرب من ألفي عام ، تم تجسيد الأعمال في مجال التبسيط من قبل العالم ، جون دالتون في عام 1808 ، افترض جون دالتون نظرية دالتون الذرية الشهيرة ، و نشر هذه النظرية في ورقة بعنوان “فلسفة كيميائية جديدة” ؛ في الواقع كانت الفلسفة جديدة لتلك الحقبة ، دعونا الآن نلقي نظرة على مسلمات هذه النظرية.
مسلمات نظرية دالتون الذرية و الكتلة
– تتكون هذه المادة من جزيئات غير قابلة للتجزئة تعرف باسم الذرات.
– خصائص جميع ذرات عنصر معين هي نفسها بما في ذلك الكتلة ، و يمكن أيضًا ذكر ذلك لأن جميع ذرات عنصر ما لها كتلة متماثلة بينما ذرات العناصر المختلفة لها كتل مختلفة.
– تتحد ذرات العناصر المختلفة بنسب ثابتة لتكوين مركبات.
– لا يتم إنشاء الذرات أو تدميرها ، هذا يعني أنه خلال التفاعلات الكيميائية ، لا يتم إنشاء ذرات أو تدميرها.
– ينتج عن تكوين منتجات جديدة (مركبات) إعادة ترتيب الذرات الموجودة (المواد المتفاعلة).
– ذرات عنصر ما متطابقة في الكتلة والحجم والعديد من الخواص الكيميائية أو الفيزيائية الأخرى ، لكن ذرات العناصر المختلفة تختلف في الكتلة والحجم والعديد من الخصائص الكيميائية أو الفيزيائية الأخرى.
عيوب نظرية دالتون الذرية للمادة
– قد ثبت أن الذرة ليست غير قابلة للتجزئة ، كما يمكن تقسيم الذرة إلى الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات ، لكن تذكر أن الذرة هي أصغر جسيم يشارك في تفاعل كيميائي.
– وفقًا لنظرية دالتون الذرية ، فإن ذرات عنصر ما متطابقة في الكتلة والحجم والعديد من الخصائص الكيميائية أو الفيزيائية الأخرى ، لكن من الناحية العملية نلاحظ أن ذرات العديد من العناصر تختلف في كثافتها وكتلها ، وتعرف هذه الذرات ذات الكتل المختلفة بالنظائر. على سبيل المثال ، يحتوي الكلور (الكلور) على نظيرين بأعداد كتلتي 35 و 37.
– أيضًا وفقًا لنظرية دالتون الذرية ، تختلف ذرات عنصرين مختلفين في الكتلة والحجم والعديد من الخصائص الكيميائية أو الفيزيائية الأخرى ، ومع ذلك هذا غير صحيح لجميع الحالات ، على سبيل المثال ، ذرات الأرجون (Ar) والكالسيوم (Ca) ، لكل منهما كتلة ذرية تبلغ 40 amu ، هذه الذرات مع كتل ذرية مماثلة هي isobars.
– وفقًا لنظرية دالتون الذرية ، عندما تتحد ذرات العناصر المختلفة (ذرات عنصرين أو أكثر) بنسب عدد صحيح بسيطة ، نحصل على مركبات كيميائية ، لكن هذا ليس صحيحًا في حالة المركبات العضوية المعقدة.
– تفشل نظرية دالتون الذرية في تفسير وجود تآثرات. هذا يعني أن نظرية دالتون الذرية تفشل في تفسير الاختلافات في خصائص الفحم والجرافيت والماس (allotropes of carbon).
– اقترحت نظرية دالتون الذرية أيضًا أن الذرة هي أصغر جزء في المادة و يمكن أن يشارك في تفاعل كيميائي. تظل بعض افتراضات هذه النظرية صالحة حتى في الأفكار الكيميائية الحديثة اليوم. نموذج التركيب الذري الذي اقترحه بالفعل يثبت أنه حجر مهم في الكيمياء. إنها تشكل الأساس للنظريات الذرية الحديثة وميكانيكا الكم.
قانون حفظ الكتلة
وفقًا لقانون حفظ الكتلة ، لا يتم إنشاء الذرة أو تدميرها ، هذا يعني انه في تفاعل كيميائي ، أن كمية العناصر تظل كما هي عند البدء عندما تتفاعل فقط هناك و عند اكتمال التفاعل عندما يتشكل المنتج ، و نستخدم دائمًا “قانون حفظ الكتلة” عندما نوازن بين المعادلات الكيميائية.
قانون التكوين الثابت
وفقًا لقانون التركيب الثابت ، يكون للمركب النقي دائمًا نفس النسبة من نفس العناصر ، على سبيل المثال ، يحتوي ملح الطعام مع الصيغة الجزيئية لكلوريد الصوديوم على نفس نسب العناصر Na (الصوديوم) و Cl (الكلور) ، هذه التركيبة لا تعتمد على مصدر الملح و مقدار الملح الذي يجب أن يكون.
