العدد الذري للعناصر

الذرّة

تعتبر الذرّة أصغر وحدة بنائية في المادة، وتتكون من قسمين أساسيين، القسم الأول هو النواة وهي عبارة عن جسيم صغير في الحجم، شحنتها موجبة، وتمثل 99.9% من وزن الذرّة، وتحتوي على البروتونات والنيوترونات، أما القسم الثاني فهو المحيط الخارجي، وهو عبارة عن مجموعة من المستويات تعرف بالمدارات التي تتحرك فيها الإلكترونات بسرعة عالية جداً حول نواة الذرّة.

العدد الذريّ

العدد الذريّ ( Atomic number) أو الرقم الذريّ، ويرمز له بالرمز (Z)، مصطلح كيميائي لتمثيل عدد البروتونات الموجودة في نواة الذرّة، والبروتونات عبارة عن جسيمات موجبة الشحنة وثقيلة الوزن، وتختلف كل ذرّة عنصر عن الأخرى بعدد البروتونات، بمعني أن عدد البروتونات في الذرّة هو الذي يحدد نوع تلك الذرّة، وبما أن الذرّة متعادلة يكون عدد الإلكترونات في الذرات المتعادلة مساوياً لعدد البروتونات أي مساوياً للعدد الذريّ، ويوجد العدد الذريّ تحت رمز العنصر في الجدول الدوري ،على سبيل المثال، ذرّة الهيدروجين تحتوي على 2 بروتون، وذرّة الأكسجين تحتوي على 8 بروتونات، ويحدد العدد الذريّ نوع العنصر الكيميائي في الجدول الدوري، على سيل المثال لو تم ترتيب اليود والتيلوريم في الجدول الدوري بناءً على كتلتهما الذريّة فسيكون ترتيبهما خاطئاً، وسيحدث اختلافاً في الخواص، ولكن عندما قام مندليف بترتيبها في الجدول الدوري وفق العدد الذريّ (عدد البروتونات)، كان هناك تطابقاً بين الترتيب والخواص الكيميائية.

العدد الذريّ لبعض العناصر في الجدول الدوري

• العدد الذريّ للهيدروجين يساوي واحد؛ لأنّ نواته تحتوي على بروتون واحد.
• العدد الذريّ للهيليوم يساوي اثنان، وتحوي نواته بروتونين ونيوترونين.
• العدد الذريّ لليثيوم يساوي ثلاثة، وتحوي نواته ثلاثة بروتونات وأربعة نيوترونات.

أهمية العدد الذريّ

تكمن أهمية العدد الذريّ في تحديد صفات العناصر في الجدول الدوري ، وذلك كالتالي:

• تعتمد صفات العناصر على أعدادها الذريّة، وتتغير بتغيرها وبصورة دورية، حسب القانون الدوري (ترتيب العناصر حسب تزايد أعدادها الذريّة، يجعل من صفاتها تتكرر بشكل دوري)، بمعنى عام عناصر المجموعة الواحدة تتشابه في الخصائص الكيميائية والفيزيائية.
• كلما اتجهنا من اليسار إلى اليمين في الجدول الدوري ضمن الدورة الواحدة، يزداد العدد الذريّ للعناصر، وبالتالي يزداد عدد الإلكترونات، وتزداد الشحنة النووية الفعالة فيقل الحجم الذريّ، نتيجةً لحجب إلكترونات المستوى الواحد بعضها بعضاً وبالتالي يزيد الانجذاب نحو النواة.
• كلما اتجهنا من أعلى إلى أسفل في نفس المجموعة، يزداد نصف القطر بزيادة العدد الذريّ، يزداد عدد مستويات الطاقة ويزداد الحجم وتقل طاقة التأين، وتقل الكهروسالبية، وتزداد الخاصية الفلزية (ميل ذرّة العنصر لفقد الإلكترونات).
• تقلّ درجة الانصهار ودرجة الغليان كلما زاد العدد الذريّ.
• تزداد الكثافة كلما زاد العدد الذريّ، كلما اتجهنا من يسار إلى يمين الجدول الدوري يقل الحجم، وتزداد الكتلة، (الكثافة= الكتلة / الحجم).