بدأت الأبحاث قديماً، عن أصغر جزءٍ من المادة، وقد وردت لفظةُ الذَرَة في القران الكريم، في أكثر من موضع، حيث أشار إعجاز القران ُإلى وجود ما هو أصغر من الذرة، مع العلم بأن المتعارف عليه، بأنها أصغر شي موجود، وهذا يَدلُ على أنه ليس بكلام بشر، قال تعالى: (وَمَا تَكُونُ فِي شَأْنٍ وَمَا تَتْلُو مِنْهُ مِنْ قُرْآَنٍ وَلَا تَعْمَلُونَ مِنْ عَمَلٍ إِلَّا كُنَّا عَلَيْكُمْ شُهُوداً إِذْ تُفِيضُونَ فِيهِ وَمَا يَعْزُبُ عَنْ رَبِّكَ مِنْ مِثْقَالِ ذَرَّةٍ فِي الْأَرْضِ وَلَا فِي السَّمَاءِ وَلَا أَصْغَرَ مِنْ ذَلِكَ وَلَا أَكْبَرَ إِلَّا فِي كِتَابٍ مُبِينٍ ).
مفهوم الذرة
دام البحث حول الذرة قروناً، حتى تم الإصطلاح على مفهوم للذرة، والذي يقتضي أن تكون أصغر جزء من المادة يحمل صفاتها الكيميائية الكلية، فحين تكون هذه الذرات متشابهة، ومن نفس النوع فهي تمثل عنصراً، وإن كانت خليطً، فهي تمثل مركبا من العناصر التي تمثلها الذرات، فعليه، تُعتبرُ الذرة بأنها لبنة الأساس لكل المواد الموجودة بالكون.
مكونات الذرة
تتكون الذرة من نواة تحتوي على شحنات موجبة تُسمى البروتونات وأخرى متعادلة الشحنة تسمى النيترونات، ومن الكترونات ذات الشحنة سالبة تدور حول النواة بمدارات هندسية، فإذا تساوى عدد الإلكترونات، بعدد البروتونات فإن الذرة تكون متعادلة الشحنة.
خصائص الذرة
- يتم تمييز ذرات العناصر بخصائصها الفريدة لها، حيث لا تتشابه الذرات في العدد الذري، والعدد الكتلي.
- العدد الذري اصطلاحا، يُشيرُ إلى عدد البروتونات في نواة الذرة حيث يتم ترتيب العناصر بالجدول الدوري بناء على هذا العدد، فالعدد الذري للهيدروجين يساوي واحد،. وهو عدد البروتونات الموجوده فيها، فيكون بذلك الهيدروجين العنصر الأول في الجدول الدوري ويليه عنصر الهيليوم الذي تحتوي نواته على اثنين من البروتونات ويليه عنصر الليثيوم الذي له ثلاث بروتونات…إلخ.
- العدد الكتلي اصطلاحاً، يشير الى مجموع البروتونات والنيترونات داخل نواة الذرة.
- معظم حجم الذرة فراغ ويتركز وزن الذرة في نواتها الصغيرة الحجم إذ أنّ النواة أصغر من الذرة بمئة ألف ضعف فباقي حجم الذرة فراغ.
- يشغل الفراغ المحيط بالذرة مدارات، تحتوي على الكترونات تسير فيها حول نواة الذرة، حيث يشار إلى وجود المدارارت إذا وجد الكترونان من نفس المواصفات الكمية.
- تعد الإلكترونات الموجودة في المدارات القريبة من النواة، ذات طاقة ارتباط أكثر من الإلكترونات الأبعد، لذا لإخراج الإلكترون من مدار قريب، إلى مدار أبعد، فإنه يستلزم تزويده بطاقة، للتحرر من قوة ارتباط النواة.
- حجم الذرة غير محدد وثابت، لذا يتم حسابه بشكل تقديري، كحساب المسافة بين نواتي ذرتين في المواد الصلبة البلورية، ليتم بناء عليها تقدير حجم الذرة.