نموذج دالتون للذرة، تسببت نظرية دالتون الذرية في ثورة علمية، حيث قدمت مفاهيم جديدة تغيرت من خلالها نظرة العلماء إلى الكون الواسع بمكوناته وعناصره الدقيقة، لذلك سنعترف عن كيفية تطبيق تلك النظرية الذرية على وجه الدقة؟ وما هي الافتراضات التي تقوم عليها هذه النظرية؟ وما هو النموذج الذي قدمه دالتون للذرة؟ في هذه المقالة، كما سنوضح جميع هذه الأسئلة ونقدم شرحًا مفصلًا حول نظرية دالتون الذرية والافتراضات الأساسية لها، بالإضافة إلى النقاط الضعيفة والانتقادات التي توجه لها.
محتويات
تعريف نموذج دالتون للذرة
وتعتبر نظرية دالتون للذرة من أساسيات الكيمياء، حيث تعتبر الذرة الهيكل الأساسي للمادة.
وقد أثار تعريف دالتون للذرات وتنوعها اهتمام العديد من العلماء وحفزهم لوضع العديد من الفرضيات والتساؤلات حول توزع الذرات واختلافها، وما يميز كل عنصر عن الآخر، وبناءً على بعض القوانين مثل قانون النسبة الثابتة الذي يؤكد أن نسبة الكتلة بين العناصر في المركب ثابتة، وقانون الحفاظ على الكتلة الذي ينص على أن كتلة المواد المتفاعلة تكون مساوية للنتائج.
كما قام دالتون بتقديم فرضية للعناصر الكيميائية تقترح أن على الرغم من أن كل عنصر يتكون من ذرات من نوع واحد ولا يمكن تدميرها كيميائياً، إلا أنها قادرة على تكوين بنية كيميائية معقدة، وبذلك تمثل هذه الفرضية أول نظرية علمية للذرة من قبل دالتون.
اقرأ أيضًا: استرجاع الصور من جوجل بكل سهولة
نموذج دالتون للذرة
قدّم دالتون، بناءً على دراساته المعمقة، نموذجه الخاص للذرة، المشهور أحياناً بتشبيهه بكرات البلياردو، وُصفت الذرة وفقًا لنظرية دالتون الذرية ككرة مصمتة، حيث في ذلك العصر لم يكن معروفًا بعد وجود النواة أو الإلكترونات.
كما قدم جون دالتون لاحقاً رسومات لعدد من العناصر الكيميائية استناداً إلى النموذج الذي تصوره ورغم أن هذه الرسومات كانت مختلفة كثيراً عن الصورة الحقيقية للذرة التي توصل إليها العلم فيما بعد، إلا أن نموذج دالتون للذرة يعتبر السابق في تاريخ العلم في وصفه وتقديمه تمثيلًا للعناصر الكيميائية المتنوعة.
فروض نموذج دالتون للذرة
ويمكن تلخيص مسلمات نظرية نموذج دالتون للذرة في النقاط التالية:
- تتألف جميع المواد من جسيمات صغيرة لا يمكن تقسيمها إلى أجزاء أصغر تسمى الذرات.
- تتميز جميع جزيئات عنصر محدد بالتطابق في الكتلة والحجم وسمات أخرى، وعلى الرغم من ذلك فإن جزيئات العناصر المختلفة تظهر سمات متباينة وتختلف في الكتلة والحجم.
- لا يمكن إنشاء الجسيمات ولا تدميرها، بالإضافة إلى ذلك، لا يمكن تجزئة الجسيمات إلى جسيمات أصغر.
- يمكن أن تتجمع ذرات العناصر المختلفة مع بعضها البعض بنسب عددية ثابتة وصحيحة لتشكيل مركبات.
- يمكن إعادة ترتيب الجزيئات أو دمجها أو فصلها في عمليات كيميائية.
اقرأ أيضًا: كيفية استعادة الملفات المحذوفة من الهاتف بدون برامج
عيوب نظرية دالتون الذرية
مع أن نظرية الذرات التي وضعها دالتون كانت تشتمل على مفاهيم مبتكرة وغير مسبوقة في تلك الحقبة، إلا أنها لم تكن بمنأى عن النقد والثغرات، خصوصًا مع التقدم في الاكتشافات التجريبية اللاحقة التي استهدفتها، ومن بين هذه الانتقادات نجد:
- يشير نموذج دالتون الذري إلى أن الذرة ثابتة وغير قابلة للتقسيم، إلا أنه اتضح لاحقًا أن هذا غير دقيق، وأن الذرة مؤلفة من جزيئات أدق مثل الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات، مع هذا لا تزال الفكرة الدالتونية القائلة بأن الذرة وحدة أساسية في التفاعلات الكيميائية صحيحة ومقبولة.
- وفقًا لدالتون، يعتقد أن ذرات عنصر كيميائي واحد لا تختلف عن بعضها؛ فهي متطابقة في الشكل والكتلة والخواص الكيميائية والفيزيائية، ولكن العلم كشف عدم صحة هذه النظرية أيضًا، حيث وجدت ذرات في نفس العناصر الكيميائية بكثافات وأوزان مختلفة؛ وهذا ما يعرف بالنظائر، مثلاً يوجد للكلور نظيران يختلفان في الكتلة الذرية، الأول 35 والثاني 37.
- كما تفيد نظرية دالتون الذرية بأن ذرات العناصر الكيميائية المتنوعة يختلفن في الأشكال والكتل، ولكن ليس هذا صحيحًا دائمًا، فعلى سبيل المثال كل من ذرة الارجون والكالسيوم تملكان الكتلة الذرية عينها وهي 40، وتعرف هذه الذرات بهذه الحالة بـ المتماثلات الكتلية (أو الايزوبار).
- وفيما يخص النظرية الذرية لدالتون، أيضًا لم تستطع توضيح خاصية التآصل التي تشير لتواجد أشكال متعددة للعنصر الكيميائي ذاته نظرًا لاختلاف تركيبه البلوري مع الحفاظ على تركيبه الكيميائي كما هو، مثل تواجد الكربون بعدة هيئات كالفحم، الجرافيت، والألماس، مع العلم أن جميعها مكونة من عنصر أساسي واحد وهو الكربون.
وفي الختام أنه رغم التنقيحات والنواقص التي أُشير لها في نظرية دالتون الذرية، ما زالت تعتبر من الأسس الجوهرية التي أرست قواعد كثير من النظريات الخاصة بالكيمياء والفيزياء التي طُورت لاحقًا.