ملتقى الفيزيائيين العرب - تاريخيا", عمليا" , نظريا"...كيف تقدم العلماء في مجال الذرات والعناصر...وأيضا تسلسليا"

بسم الله الرحمن الرحيم

الســلام عليكم ورحمة الله وبركــاته

الجـــــــــزء الأول ((1))

ارتبط اكتشاف واستغلال الطاقة بأشكالها المتعددة بشكل وثيق بالتقدم الحضاري الذي أنجزته البشرية خلال مراحل وجودها.

وقد بدأ الإنسان باستخدام الخشب والفحم والنفط لتوليد الطاقة منذ عهود بعيدة قبل أن يفهم الآلية التي تتحرر بها تلك الطاقة.

ومن جهة أخرى, فإن استخدام الطاقة الذرية (النووية ) كان نتاجا" لتراكمات معرفية تكاتف لإبرازها عدد كبير من العلماء بذلوا جهودا كبيرة في التعرف على طبيعة المادة.

وقد اجتهد الفلاسفة في العهود القديمة لفهم طبيعة المادة فوضعوا لهذا الغرض عدد من الفرضيات والنظريات.

وما المبدأ المُسمى الذرة والعناصر الخمسة إلا جزء من الفلسفة الهندية التي كان لمثلها أيضا رواج في اليونان.

وقد كان هناك تطور مستمر في فهم المادة بداية من الفلسفة الإغريقية حتى العصر الحديث.

العناصر والذرات Elements and Atoms

كان فيثاغورس (582-497 ق م ) سباقا" في اقتراحه أن المادة تتكون من أربعة عناصر هي النار والهواء والماء والتراب.

ومن بعد فيثاغورس جاء إمبدوكلس (490-430 ق م ) ليقترح أن تلك العناصر الأربعة تتفاعل مع قوى الحب والكراهية لتولَد أشكالا" متعددة من المادة.

أما ديموكريتس (460-380 ق م ) وهو من معاصري سقراط, فقد أعطى مفهوما بديلا" للمادة وهو أن العالم مصنوع من فراغ واسع يحوي المادة.
والمادة بشتى أنواعها تتكون من جسيمات مفردة (Atoms ) لا يُمكن تجزئتها, وهي من الصغر بحيث لا يُمكن تخيُل جسيمات أصغر منها.

كما ذكر ديموكريتس أيضا" أن الذرة تختلف في شكلها الفيزيائي, مما يسمح لها بتكوين مواد مختلفة.

ولقد أحيا جاليليو جاليلي ( 1564-1642 م ) مبدأ الذرة, واقترح أن ذرات المواد المختلفة لها أوزان وأشكال مختلفة.

وحتى ذلك الوقت, كانت جميع النظريات افتراضية ومجردة من أية مساندة تجريبية.

وقد طوَر روبرت بويل الآلية المُستخدمة في التحليل الكيميائي وقام بوصف العنصر بأنه مادة يُمكن التعرف عليها بالتجربة العلمية ولكن لا يُمكن تقسيمها إلى مواد أبسط.

وعلى ذلك فإن بويل هو الذي قام بربط مبدأ العنصر والذرة بطريقة مناسبة.

وافترض بنيامين فرانكلين (1706- 1790 م ) وجود الكهربية الموجبة والسالبة, وأثبت أن البرق ماهو إلا تراكم هذه الشحنات الكهربائية في السحب, واستنتج أن الكهرباء هي مائع رقيق يُمكن أن يُوجد بزيادة ونُقصان داخل المادة.

أما أنتوان لافوزييه(1743-1794م) فإنه يُسمى غالبا" أبو الكيمياء الحديثة مجتمعا" مع روبرت بويل.

فقد تمكن لافوزييه اعتمادا" على الأفكار التي اقترحها بويل, من إثبات أن الهواء يتكون من الأكسجين والنيتروجين, وأن النار ليست عنصرا من العناصر.

وقد أثبت أيضا" أن أي شكل من أشكال المادة له كتله ثابته, وهو المبدأ الذي كان مُفيدا للغاية فيما تبعه من أبحاث أُجريت على المادة.

وفي عام 1789م أكد هنري كافيندش أن الماء يتكون من الهيدروجين والأكسجين.

وللعلم فإنه بسبب هذا التطور في الإكتشافات قام العلماء بالبحث عن عناصر جديدة

قام جوزيف براوست(1754-1826م) بتحليل عدد من المركبات وأثبت أن العناصر تتحدد بنسب محددة لتكوين المركبات.

أما جون دالتون (1766-1844م) فقد قدم نظريته عن العناصر عام 1803م, واُعتبر بعدها أبو النظرية الذرية الحديثة.

وحسب هذه النظرية, فإن جميع المواد تتكون من عدد صغير من العناصر الكيميائية, وكل عنصر يتكون من ذرات صغيرة متماثلة.

وتتحد ذرات العناصر المختلفة بنسب محددة لتكوين المركبات, وأسس دالتون كذلك فكرة الوزن الذري النسبي للعناصر.

وجاء بعد ذلك أميديو أفوجادرو (1776-1856 م) ففرق بشكل واضح بين الذرات والجزيئات, وقام بتصحيح الأوزان الذرية التي اقترحها دالتون, وقدم مبدأه الهام المفيد للغاية والذي أسهم في تطور النظرية الذرية الحديثة.

وينص المبدأ على أن الحجم الثابت من أي غاز عند درجة حرارة وضغط معينين يحوي دائما" عددا ثابتا من الجزيئات.

وفي عام 1800م استنبط العالم الإيطالي أليساندرو فولتا الترابط بين الفلزات والمحاليل, الذي يمكن به انتاج تيار كهربائي ثابت.

وفي الفترة نفسها تقريبا" لُوحظ أن بعض المواد عند إذابتها في الماء تعطي ذرات مشحونة كهربائيا" تُسمى الأيونات.

قام ميشيل فارادي (1791-1867م) بدراسة انتقال الأيونات تحت تأثير المجال الكهربائي الناتج عن موصل موجب(مصعد) وموصل سالب(مهبط) لخلية فولطية وطور بذلك قوانين التحلل الكهربائي.

هذه القوانين كونت علاقة بين الكهرباء والذرة مما قاد بعد ذلك إلى ما يُعرف بمبدأ الوحدة الذرية الكهربائية.

وهذا يعني أن الذرة أو الجزيء المشحون كهربيا يجب أن يحمل دائما عددا" صحيحا" من وحدات الشحنة الكهربائية.

وماذا حصل ياتُرى بحلول عام 1850م ؟؟؟

تم اكتشاف عدد كبير من العناصر, وتم تحديد كتلتها الذرية..

وكان أفضل تصنيف عُمل لها الغرض هو التصنيف الذي أقترحه دمتري مندليف(1834-1907م), الذي نشر جدوله الدوري للعناصر في عام 1969م.

واستمر مندليف يطور هذا الجدول إلى أن نشر جدولا دوريا عام 1871م, يحوي خانات فارغة بالعناصر التي لم تكتشف بعد.

ويعتمد التصنيف أساسا" على الكتل الذرية للعناصر, وقد صنف مندليف 64 عنصرا" في ثمان مجموعات و12 دورة.

http://up.phys4arab.net/uploads/adc67dc0b0.bmp

جدول مندليف الدوري

ترقبـــــــــــوا على هذا الصفحــــــــة إن شاء الله

الطبيعـــــة الكهربائية للذرة Electrical Nature of the Atom

اللهم صل على محمد وآل محمد كما صليت على إبراهيم وآل إبراهيم إنك حميد مجيد