قوانين فاراداي

قانون فاراداي للحث الكهرومناطيسي هو قانون فيزيائي في حقل الكهرومغناطيسية. هو قانون أمبيري صاغه فاراداي هذا القانون عام 1831، معتمدا على تجارب علمية قام بها.
بحسب القانون فإن مقدار القوة الدافعة الكهربائية (ق.د.ك) المستحثة المتولدة في ملف أو موصل تتناسب طرديا مع المعدل الزمني الذي يقطع فيه الموصل لخطوط فيض مغناطيسي.
تعتمد على هذا القانون العديد من الأجهزة الكهربائية أهما المولّد الكهربائي والمحرّك الكهربائي.
[عدل]قاعدة لنز

في الدائرة المغلقة يتولدتيار كهربائي محتث وقوه دافعه كهربائيه محتثه بحيث تقاومان التغير في التدفق المغناطيسي الذي كان سبب في توليدهما وهذا يفسر الاشاره السالبة في قانون فارادي ويعد تطبيقا لقانون حفظ الطاقة فعندما تكون زيادة في التدفق المغناطيسي(عددخطوط الفيض المعغناطيسي المقطوعة لوحدة الزمن)يحدث نقصان في القوة الدافعة الكهربائية المحتثةالمتولدة ويحدث ايضا تلاشي في التيار الكهربائي المحتث المتولد والعكس صحيح عندحدوث نقصان بالتدفق المغناطيسي يسبب نمو وزيادة في القوة الكهربائية المحتثة والتيار الكهربائي المحتث المتولدان.

ت أكسدة-اختزال
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
(تم التحويل من تفاعلات الأكسدة-اختزال)



الاحتراق – تفاعل أكسدة-اختزال حيث يستخدم فيه الأكسجين كمادة مؤكسدة.


تمثيل لعملية أكسدة-اختزال : تعطي ذرة الهيدروجين إلكترونا لذرة الفلور ، ثم تتحد معه.
تفاعلات أكسدة-اختزال (بالإنجليزية : Redox reaction , أو oxidation-reduction reaction) أكسدة-إرجاع هي جميع التفاعلات الكيميائية التي يحدث فيها تغير في عدد أكسدة ذرات المواد المتفاعلة بسبب انتقال الإلكترونات فيما بينها.
يمكن أن تكون عملية الأكسدة-الاختزال عملية بسيطة مثل أكسدة الكربون ليعطي ثنائي أكسيد الكربون، أو إرجاع الكربون بالهيدروجين ليعطي الميثان، كما يمكن أن تكون عملية معقدة مثل أكسدة السكر في جسم الإنسان حيث تتضمن سلسلة معقدة من الانتقالات الإلكترونية.
الأكسدة هي عملية فقدان للإلكترونات من قبل الذرات أو الجزيئات أو الأيونات ينتج عنها زيادة في الشحنة الموجبة أو نقصان في الشحنة السالبة.
الاختزال هي عملية اكتساب للإلكترونات من قبل الذرات أو الجزيئات أو الأيونات ينتج عنها نقصان في الشحنة الموجبة أو زيادة في الشحنة السالبة.
وبتعريف أدق يمكن وصف عملية الأكسدة بالنسبة لعنصر ما (أو لجزيء يحوي عنصر تجري عليه هذه العملية) بأنها زيادة في عدد أكسدة هذا العنصر، في حين أن الاختزال (أو الإرجاع) هو النقصان في عدد الأكسدة.
محتويات [أخف]
1 مثال
2 بطارية السيارة
3 أكسدة فلز
3.1 تفاعلات تستخدم في الصناعات
3.2 تفاعل الفرن العالي
3.3 تفاعل الثرميت
4 في المواد الغذائية
5 تنفس الخلايا والتمثيل الضوئي
6 تخمير الكحول
7 تحضير الميثان
8 كيمياء كهربية
8.1 الخلية الجلفانية والمركم والكهرل
9 وصلات خارجية
10 اقرأ أيضا
11 المراجع
[عدل]مثال
وكمثال على هذه التفاعلات، التفاعل بين الحديد وكبريتات الالمونيوم:

حيث أن التفاعل الأيوني هو:

حيث أن الحديد يتأكسد (عدد أكسدة الحديد ازداد من 0 إلى +2) :

والنحاس يختزل (عدد أكسدة النحاس تناقص من +2 إلى 0) :

بطارية السيارة

مقال تفصيلي :بطارية الرصاص
بطارية السيارة هي مثال قريب لتفاعلات أكسدة-اختزال. تتكون بطارية الرصاص في أبسط صورها من لوح رصاص ولوح من أكسيد الرصاص ، يوجد اللوحان في محلول حامض الكبريتيك تعمل البطارية باختزال لوح أكسيد الرصاص وفي نفس الوقت يتأكسد لوح الرصاص. تستمر البطارية تعمل بهذا الشكل حتي " تفرغ" عندما يكون كل الرصاص قد تأكسد وكل أكسيد الرصاص قد إختزل. عندئذ تلزم إعادة شحن البطارية. ونقوم بذلك بتوصيل قطبي البطارية بمصدر كهربائي خارجي ، أي إمدادها بطاقة من الخارج. تعمل تلك الطاقة الكهربائية على عكس التفاعل الذي تم عند تفريغ البطارية ، فيتأكسد لوح الرصاص إلى أكسيد الرصاص كما كان في الأصل ، ويـُختزل لوح أكسيد الرصاص ليصبح رصاصا نقيا كما كان عند شراء البطارية. بعد شحن البطارية يمكن للبطارية أن تقوم بوظيفتها من جديد وتمدنا بالتيار الكهربائي.
[عدل]أكسدة فلز

عندما تتفاعل ذرة فلز (معدن) مع ذرة أكسجين يمكن وصف هذا التفاعل بمعادلات التفاعل الآتية:

التأكسد: يعطي الفلز M اثنين من الإلكترونات.

الاختزال: تكتسب كل ذرة أكسجين إثنين من الإلكترونات.
مجموع هذان التفاعلين يسمى "تفاعل أكسدة-اختزال" ويكتب كالآتي:

تفاعل أكسدة-اختزال: يؤكسد الأكسجين المعدن ، ويُختزل هو ذاته.
نجد أن الأكسجين يميل إلى اكتساب إلكترونين ليصل إلى غلاف إلكتروني تكافؤي كامل يحتوي على 8 إلكترونات (قاعدة الثمانيات). وأما الفلز فيمكنه عن طريق إعطاء إلكترونين للتخلص من غلاف غير كامل ويصل بذلك إلى التركيب الإلكتروني التالي الأكثر استقرارا.
ونعهد في حياتنا اليومية تأكسد الحديد وينشأ صدأ الحديد. ولصيانة الحديد من الصدأ نعتمد على تفاعلات أكسدة-اختزال.

تفاعلات تستخدم في الصناعات
يستحدم حرق وقود احفوري مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي في محطات القوى لإنتاج الطاقة الكهربائية. كذلك تستخدم كثيرا من التفاعلات في التعدين وهي أمثلة تقليدية تبين أهمية تفاعلات أكسدة-اختزال في المجال الصناعي.
[عدل]تفاعل الفرن العالي


فرن عالي.
في عملية الفرن العالي يُختزل الحديد بواسطة الفحم الحجري. وينتج خلال هذا التفاعل تفاعلي جانبي ينتج عنه أول أكسيد الكربون وهو مادة مُختزلة جيدة. ولا يتفاعل أول أكسيد الكربون سريعا ويتحول إلى ثاني أكسيد الكربون عند انخفاض وجود أكسجين في الفرن. .[1]

إمداد الفرن بالحرارة بإحراق الفحم.

فينتج غاز أول أكسيد الكربون وهو مادة مختزلة جيدة. توازن بودوار

في الخطوة الثالثة : يُختزل أكسيد الحديد بواسطة أول أكسيد الكربون وينتج الحديد النقي .
[عدل]تفاعل الثرميت
مقال تفصيلي :تفاعل الثرميت


تفاعل الثرميت للحام قضبان السكك الحديدية
لتحضير عدد من معادن من أكاسيدها يمكن استخدام الألمونيوم كمادة اختزال ، وذلك عندما يكون المعدن أشد خمولا (نبيل أكثر) من الألمونيوم. في تلك العملية يستخدم الألمونيوم في صورة مسحوق والطريقة تسمى "طريقة الألمونيوم الحرارية".
يخلط أكسيد الحديد مع مسحوق الألمونيوم - وهذا الفاعل يسمى تفاعل الثرميت - ويُشعل فيُختزل أكسيد الحيد وينتج الحديد المنصهر الذي ينصب من بوتقة المخلوط. تستخدم تلك الطريقة للحام قضبان السكك الحديدية ، كما تستخدم في القنابل الحارقة.

[عدل]في المواد الغذائية

لتحضير السمن الصناعي تستخدم عملية هدرجة محفزة تُجرى على زيوت نباتية.

هدرجة حمض دهني غير مشبع بواسطة إضافة الهيدروجين.
كذلك تستخدم بعض الأملاح مثل نترات الصوديوم ونترات البوتاسيوم للحفاط على اللحم بتغطيته بتلك الأملاح في عملية تسمى بالإنجليزية curing. يمنع النتريت تكاثر الميكروبات كما يتفاعل مع مايوجلوبين اللحم ويعطيه لونا أحمرا زاهيا Nitrosylmyoglobin ، هذه التفاعلات هي أيضا تفاعلات أكسدة-اختزال: [2]

إضافة النتريت إلى مايوجلوبين ينتج ميتمايوجلوبين و نتروزيل.
وتضاف إلى المواد الغذائية الدهنية موادا مضادة للتأكسد لمنع أكسدتها وفسادها ، وتتأكسد مضادات التأكسد بدلا عنها.

تنفس الخلايا والتمثيل الضوئي

في عملية تنفس الخلايا والتمثيل الغذائي يتحول سكر جلوكوز بالأكسدة إلى ثاني أكسيد الكربون ويُختزل الأكسجين ويتحول إلى ماء. يمكن كتابة معادلة هذا التفاعل الكلية كالآتي:

حيث يتفاعل جزيئ جلوكوز مع 6 جزيئات أكسجين وينتج 6 جزيئات ثاني أكسيد الكربون و 6 جزيئات ماء.
ويحدث العكس خلال عملية التمثيل الضوئي حيث تجري في المادة الخضراء للنبات تفاعل ثاني أكسيد الكربون مع الماء في وجود الضوء الذي يمدهما ب طاقة - ويتحولان إلى جلوكوز ويتحرر أكسجين. معادلة التفاعل الكيميائي كالآتي:

ذلك هو التفاعل الأساسي في النبات الذي ينتج الجلوكوز ، ومنه بتفاعلات أخرى يُنتج السكروز والنشا وغيرها.
[عدل]تخمير الكحول

تعمل خلايا الخميرة على تخمير محلول سكري وتنتج كحول وثاني أكسيد الكربون :

تستخدم تلك الطريقة في الصناعة على مستوى كبير بغرض إنتاج الطاقة.
[عدل]تحضير الميثان

يوجد نوع من البكتريا يسمى أركابكتريا يمكنها تحضير الميثان من غاز ثاني أكسيد الكربون عن طريق انتزاع الأكسجين:

كيمياء كهربية

الكيمياء الكهربية كأحد فروع الكيمياء الفيزيائية تهتم بدراسة التفاعلات الكيميائية والتفاعلات الكهربية. فعندما ينتج عن تفاعل أكسدة-اختزال تولد تيار كهربائي فيسمى مثل ذلك التفاعل تفاعل كهروكيميائي.
وتتم العمليات الكهروكيميائية في الكيمياء الكهربية على أسطح فاصلة بين طورين للمادة. وبناءا على ذلك فإن الكيمياء الكهربية هي العلم الذي يدرس العمليات التي تتم بين موصل للإلكترونات (مهبط كمادة في الحالة الصلبة) وبين موصل للأيونات (كهرل).
وتلعب هنا معادلة نرنست دورا أساسيا ، وهي تصف اعتماد جهد القطب على تركيز الكهرل. ويمكن تحليل الكهرل بواسطة تحليل تفاعل أكسدة-اختزال للحصول على تركيز الأيونات في المحلول. ومن الوجهة النظرية فتصف نظرية ماركوس دخول إلكترونات من الخارج في محلول.
[عدل]الخلية الجلفانية والمركم والكهرل
عندما نُسيير تفاعل أكسدة-اختزال من الخارج عن طريق توصيل جهد كهربائي به ، عندئذ نسمي العملية عملية تحليل كهربائي. أما عندما ينشأ جهد كهربائي عن تفاعل أكسدة-اختزال فنسمي ذلك خلية جلفانية. توصف جهود تفاعل أكسدة-اختزال بواسطة قائمة الجهود القياسية ] . ونعرف من تلك القائمة "شدة" مادة مؤكسدة أو مادة اختزال.
تجري تفاعلات الأكسدة والاختزال الكهركيميائية في خلية جلفانية:
أثناء عملية التحليل الكهربائي وعملية شحن مركم نقوم بإمداد النظام بطاقة كهربائية من الخارج،
عند تشغيل بطارية أو عند اكتساب تيار كهربائي من خلية وقود نحصل على طاقة كهربائية. وعندما يتم التفاعل كعملية عكوسية بحيث يكون التيار الكهربي مساويا للصفر (I = 0) نحصل بذلك على طاقة جيبس الحرة للتفاعل.
[عدل]وصلات خارجية

GCSE التفاعلات
Chemical Equation Balancer - An open source chemical equation balancer that handles redox reactions.
Video - Synthesis of Copper(II) Acetate على موقع «يوتيوب» 20 Feb. 2009
Redox reactions calculator
Redox reactions at Chemguide
Online redox reaction equation balancer, balances equations of any half-cell and full reactions
[عدل]اقرأ أيضا

جهد اختزال
جهد تحلل
كيمياء كهربية
تحليل كهربائي
اختزال
مؤكسد
تفاعل عكوس
بطارية الرصاص
تفكك كيميائي
قائمة الجهود القياسية
[عدل]المراجع

^ Guido Kickelbick: Chemie für Ingenieure. 1. Auflage. Pearson Studium, 2008, ISBN 978-3-8273-7267-3, S. 176,
^ قالب:BibISBN/978-3-540-73201-3
Schüring, J., Schulz, H. D., Fischer, W. R., Böttcher, J., Duijnisveld, W. H. (editors)(1999). Redox: Fundamentals, Processes and Applications, Springer-Verlag, Heidelberg, 246 pp. ISBN 978-3-540-66528-1 (pdf 3,6 MB)
تصنيفان: تفاعلات كيميائية

مصعد (مسرى كهربائي)
التعريف ينطبق على الخلايا الكهركيميائية، المنتجة للتيار الكهربائي بطرق التفاعل الكيميائي، مثل البطاريات و الخلية الجلفانية و خلية دانيال . ...
2 كيلوبايت (126 كلمة) - 06:58، 11 مارس 2013
تفاعلات أكسدة-اختزال
عندما تتفاعل ذرة فلز (معدن) مع ذرة أكسجين يمكن وصف هذا التفاعل ... تجري تفاعلات الأكسدة والاختزال الكهركيميائية في خلية جلفانية : ...
16 كيلوبايت (1,510 كلمات) - 13:31، 11 أبريل 2013
خلية كهركيميائية
الخلية الكهركيميائية عبارة عن جهاز يُستخدم لتوليد التيار و القدرة الكهربائية عن ... الخلية الجلفانية : وفيها يحدث التفاعل الكيميائي بشكل ...
1 كيلوبايت (90 كلمة) - 03:06، 10 مارس 2013
معادلة نرنست
E cell الجهد الكهربائي للخلية الكهركيميائية ... معادلة نصف الخلية و الخلية الكاملة : Q حاصل قسمة التفاعل باستخدام حساب اللوغاريتمات واعتبار درجة ...
10 كيلوبايت (969 كلمة) - 12:24، 12 مارس 2013
بطارية (كهرباء)
وهل للنحاس تلك الخاصية الكهركيميائية ? ... يعني ذلك أن التيار الكهربائي هو نتيجة تحول الطاقة الكيميائية التي تتحرر بواسطة التفاعل بين ألواح ...
8 كيلوبايت (760 كلمة) - 20:07، 16 مارس 2013
قطب كلوريد الفضة
العيارية يمكن تعيين جهد اختزال المواد ، والتعرف على خصائصها الكهركيميائية . ... يعمل قطب كلوريد الفضة كتفاعل أكسدة-اختزال حيث يجري التفاعل ...
12 كيلوبايت (1,083 كلمة) - 00:07، 19 مارس 2013
كيمياء كهربية
إذا استطاع تفاعل كيميائي أن يتم بفضل جهد كهربائي أو استطاع التفاعل أن يولد جهدا كهربائيا كما في حالة البطاريات ، عندها ندعو مثل هذا ...
27 كيلوبايت (2,345 كلمة) - 12:49، 16 مارس 2013
نتريد الزنك
عكوس مع الليثيوم وذلك في التفاعلات الكهركيميائية في بطاريات الليثيوم ... تيار من غاز الأمونياك، ويتشكل غاز الهيدروجين كناتج ثانوي حسب التفاعل: ...
7 كيلوبايت (635 كلمة) - 03:09، 10 مارس 2013

مختزل
فعلى سبيل المثال ففي التفاعل أدناه: ... يرجع تآكل المواد إلى فعل مواد مؤكسدة أو مختزلة ، ويحدث هذا التآكل بسبب الفاعلية الكهركيميائية. ...
8 كيلوبايت (660 كلمة) - 02:39، 17 مارس 2013
تاريخ نظرية الكهرومغناطيسية
وتطوير نظريته والتي هي بالأساس تطوير التفاعل أو البطارية التي كان ... تلك التجارب كانت بداية الكهركيميائية ، فالبحث الذي تبناه فاراداي ...
97 كيلوبايت (9,383 كلمة) - 14:14، 16 مارس 2013
نقطة كمومية
عالية الترتيب للنقاط الكمومية ذاتية التجمع بواسطة الأساليب الكهركيميائية . إحداث تفاعلٍ أيونيٍ في واجهة التفاعل الكهرلية المعدنية والذي ...
59 كيلوبايت (5,472 كلمة) - 05:59، 9 أبريل 2013
عرض (20 السابقة | 20 التالية) (20 | 50 | 100 | 250 | 500).

خلية كهركيميائية
الخلية الكهركيميائية عبارة عن جهاز يُستخدم لتوليد التيار و القدرة الكهربائية عن طريق التفاعلات الكيميائية والتي يحدث من خلالها انتقال ...
1 كيلوبايت (90 كلمة) - 03:06، 10 مارس 2013
مصعد (مسرى كهربائي)
التعريف ينطبق على الخلايا الكهركيميائية، المنتجة للتيار الكهربائي بطرق التفاعل الكيميائي، مثل البطاريات و الخلية الجلفانية و خلية دانيال . ...
2 كيلوبايت (126 كلمة) - 06:58، 11 مارس 2013
معادلة نرنست (قسم معادلة نصف الخلية و الخلية الكاملة)
لحساب قيمة الكمون الكهربائي لاختزال نصف الخلية (كمون الاختزال) في خلية كهركيميائية . ... E cell الجهد الكهربائي للخلية الكهركيميائية ...
10 كيلوبايت (969 كلمة) - 12:24، 12 مارس 2013
كيمياء كهربية
تنتج الخلية الكهربية عندما نوصل بين القطبين فيسير تيار إلكترونات في خارج الخلية ، كما يسير تيار أيونات داخل الخلية في الكهرل. ...
27 كيلوبايت (2,345 كلمة) - 12:49، 16 مارس 2013
تفاعلات أكسدة-اختزال (قسم الخلية الجلفانية والمركم والكهرل)
الخلية الجلفانية والمركم والكهرل : عندما نُسيير تفاعل أكسدة-اختزال من الخارج ... تجري تفاعلات الأكسدة والاختزال الكهركيميائية في خلية جلفانية : ...
16

طارية الكهربائية أو المدخرة الكهربائية اخترعها العالم الإيطالي ألساندرو فولتا بعد أن كانت الكهرباء تنتج بواسطة حك للأجسام المختلفة ببعضها مثل قضيب الأيبونيت أو الشمع الأحمر بقطعة قماش من الصوف أو الحرير.
نتيجة لمناقشات عديدة بين العالم فولتا والعالم جلفاني تبين أنه بتوصيل معدنين مختلفين ببعضهما ينتج قوة كهربائية مولدة من شأنها أن تبقي المعدنين على جهد مختلف, إلا أن هذا الفرق لا يمكنه أن يعطي تيارا بكمية يعتد بها وذلك لعدم توفر احتياطي من الطاقة لتغذيته, وتبين له أن غمس شريحتين من معدنين مختلفين مثل (النحاس والزنك) في موصل مثل محلول من الماء يمكن أن يحدث طاقة كهربية كافية للإبقاء على الفارق بالجهد بين المعدنين يسمح لمرور تيار لفترة معينة عند توصيل اللوحين من الخارج بسلك. حيث يحدث بين الشريحتين المعدنيتين فارق بالجهد يقدر بحوالي فولت واحد إذ أن جهد النحاس في المحلول أكبر من جهد الزنك.
يمكن وصف ذلك بتراكم فائض من الكهيربات السلبية في الزنك الذي يتخذ بذلك شحنة سلبية. ويحدث هذا التراكم على لوح الزنك بسبب أن ذرات الزنك لها ميل للدخول في المحلول. وهي عندما تدخل المحلول تفعل ذلك كأيون موجب الشحنة وتترك 2 من كهيرباتها على اللوح. لهذا يحدث تراكم الكهيربات على لوح الزنك.وهذه الظاهرة عي ظاهرة كهركيميائية. وهل للنحاس تلك الخاصية الكهركيميائية ? نـعم، للنحاس نفس الخاصية مع الفارق أن ميل ذرات النحاس لدخول المحلول أقل من ميل ذرات الزنك. لذلك تتجمع كهيربات أكثر على لوح الزنك، وقليل منها على لوح النحاس، وينشأ بذلك فارقا في الجهد بين اللوحين. فإذا أوصلنا بسلك معدني بين اللوحين انطلقت من الزنك كهيربات نحو النحاس وهذا الانتقال للكهيربات يحدث تيارا كهربائيا. تستمر هذه الظاهرة حتي يتآكل لوح الزنك. لأن ذراته تداوم على دخولها المحلول.
يعني ذلك أن التيار الكهربائي هو نتيجة تحول الطاقة الكيميائية التي تتحرر بواسطة التفاعل بين ألواح المعدنين (الزنك والنحاس) مع المحلول. وتتوقف كمية الكهرباء التي تعطيها المدخرة على كمية المادة التي تتحول فيها.


صورة لأربع مركمات نوع AA قابلة لإعادة الشحن، وتعطي فرق جهد مقداره 1.2 فولت
على هذا الأساس العلمي تم تصنيع المدخرة الكهربائية الجافة لكن الأقطاب لم تعد تغمس في سائل, حيث يتكون العمود الموجب فيها من قضيب من الفحم يحيط به بيوسيد المنكنيز والقطب السالب عبارة عن أنبوب من الزنك يحتوي على كلورور النشادر المعجون بالجيلاتين.
تعطي المدخرة الجافة جهدا كهربائياً مقداره 1,5 فولت. وتتوفر بقدرات مختلفة، وهناك مدخرات مصنوعة من النيكل كادميوم يمكن إعادة شحنها مرات عديدة, وهذا النوع من المدخرات تكون بجهد 1,2 فولت.

تصنيف المدخرات الكهربائية

يمكن تصنيف المدخرات الكهربائية في مجموعتين أساسيتين هما:
مدخرات كهربائية رئيسية غير قابلة للشحن مرة أخرى. هذا النوع يستنفذ طاقة التفاعل الكيميائية بإنتاج طاقة كهربائية مكافئة حتى تنتهي عملية التفاعل ولايمكن استرجاعها. تتميز هذه المدخرات بسعتها العالية ومن أمثلتها مدخرات الزنك والكربون، المدخرات القلوية.
مدخرات ثانوية قابلة للشحن مرة أخرى. هذا النوع يشترط شحنها بالكهرباء قبل استعمالها ومن أمثلتها مدخرة الرصاص ومدخرة النيكل كانديوم
[عدل]أنواع خلايا المدخرة

يمكن لأي من الصنفين السابقين أن يكون مؤلفاً من أحد أنواع الخلايا التالية:
خلايا سائلة
خلايا جافة
[عدل]أداء المدخرة

يختلف أداء وخواص المدخرات بحسب أنواعها ومع دورة التحميل، دورة الشحن بسبب عوامل عدة منها كيميائية، التيار المأخوذ والحرارة.
[عدل]ظاهرة الذاكرة
تعاني بعض المدخرات القابلة للشحن مثل مدخرات النيكل كادميوم من مشكلة تدعى تأثير الذاكرة أو تأثير المدخرة الكسلة. تنجم هذه المشكلة بسبب تشغيل المدخرة تحت ظروف التشغيل الخاصة بها لفترة من الزمن. يتلخص هذا التشغيل الخاطئ في أمرين:
شحن المدخرة (خاصة الشحن لأول مرة) حتى تصل إلى جهد أدنى من الجهد الاسمي لها.
تشغيل أو تحميل أو تفريغ المدخرة ثم إعادة شحنها قبل تفريغها تماماً.
عند حدوث أمور كهذه فإن خلايا المدخرة تتعامل (وكأنها تبرمجت) مع الوضع الجديد متناسية الخصائص الأصلية لها وبالتالي بكفاءة أدنى من المتوقع.
هناك مقترحات لتجنب مثل هذه المشكلة منها مايلي:
عند شحن المدخرة لأول مرة ينبغي شحنها لأطول فترة ممكنة (تحدد عادة من قبل المنتج) وكذلك التأكد من وصولها للجهد الاسمي لها أو أعلى قليلاً.
عند إعادة شحن المدخرة ينبغي التأكد من وصولها للجهد الاسمي لها.
بعد مرور فترة على شحن وتفريغ المدخرة العشوائي (لا يؤثر كثيراً على الأداء) ينصح بإعادة تفريغها تماما ثم إعادة شحنها للجهد الاسمي مرة كل أسبوعين تقريباُ من أجل إنعاش ذاكرة الخلايا.
[عدل]مميزات البطاريه

1. خفيف
2. متعدد الاحجام والاشكال
3. يعطي بور عالي
4. سعته كبيره
5. البور فيه متواصل بنفس القوه لحد ما تخلص البطاريه
6. عمره طويل بمقارنه مع الانواع السابقه
[عدل]أنظر أيضا

مركم
خلية جلفانية
بطارية السيارة
خلية ثانوية
بطارية نظائر مشعة
بطارية الليمون
تفاعل أكسدة-اختزال
بطارية ليثيوم أيون
تآكل جلفاني

مركب كيميائي
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
(تم التحويل من المركبات)



في اعلى الصورة منظر يوضح خواص مركب الماء النقي , في الاسفل جزئ الماء الذي يتكون من جزءين هيدروجين وجزء واحد اكسجين (H2O) كما يظهر في نموذج الكرات الملصقة ثلاثي الابعاد
المركب الكيميائي هو مادة كيميائية تكونت من عنصرين أو أكثر، [1][2][3] بنسبة ثابتة تحدد تركيبه، فمثلا الماء (H2O) مركب يتكون من الهيدروجين والأكسجين بنسبة 1:2، وبصفة عامة فإن هذه النسبة يجب أن تكون ثابتة لبعض الاعتبارات الفيزيائية، وليس طبقا للاختيارات البشرية، ولهذا السبب فإن المواد مثل النحاس الأصفر تعتبر سبيكة وليست مركب. ومن الخواص المميزة للمركب أن له بنية كيميائية مميزة يعبر عنها عن طريق صيغة جزيئية، تصف هذه الصيغ نسبة الذرات الموجودة به، وعدد الذرات الموجودة في جزيء واحد من المادة، وعلى هذا فيكون شكل الإيثان C2H4 وليس CH2)، ويمكن عن طريق معرفة تلك الصيغ حساب الكتلة المولية للمركب، توجد عدة معرفات لتمييز المركبات الكيميائية منها رقم CAS (رقم لتعريف كل المركبات).
ويمكن للمركبات أن يكون لها حالات عديدة. معظم المركبات توجد في هيئة صلبة. كما أن المركبات الجزيئية يمكن أن توجد أيضا في حالة سائلة أو غازية.
محتويات [أخف]
1 تعريفات أشمل
2 الخصائص المميزة للمركبات
3 مقارنة المركبات والخلائط
4 الصيغة
5 الطور والخصائص الحرارية
6 الرقم CAS
7 أنواع المركبات
8 شاهد أيضا
9 مراجع
[عدل]تعريفات أشمل

هناك استثناءات للتعريف أعلاه حيث يوجد على الأرض عدد كبير من المواد الكيميائية الصلبة ذات الصيغ المعقدة، تسمى بعض اللمركبات البلورية بالمركبات الغير متكافئة وذلك إما لوجود الشوائب داخل البلورة أو لنقص أو زيادة العناصر المكونة ,وتوجد هذه العناصر في قشرة وغلاف الأرض
المركبات الكيميائية المتكافئة تختلف عن بعض من حيث الوزن والنظائر للعناصر المكونة ممايؤدي إلى اختلاف نسبة العناصر تبعا لاختلاف الكتلة.
فالمركب : اتحاد عنصرين أو أكثر اتحاداً كيميائياً، ويمكن فصل عناصره بوسائل كيميائية كالطاقة والحرارة
اما العنصر : مادة نقية لا يمكن تجزئتها إلى مواد ابسط منها بوسائل فيزيائية أو كيميائية

الخصائص المميزة للمركبات

1-يتكون المركب من نسبة محددة من العناصر :مثل ذرتين الهيدروجين+ذرة أكسجين يكون جزيء الماء
2-المركب له مجموعة محددة من الخصائص حيث ان العناصر في مركب لاتحتفظ بخصائصها الأصلية مثل (الهيدروجين [عنصر قابل للاشتعال ولا يساعدعلى الاشتعال ])+أكسجين (عنصر[غير قابل للاشتعال ويساعد على الاشتعال])
←الماء (مركب[لايشتعل ولايساعد على الاشتعال])
3-لايمكن فصل المركب الكيميائي بطرق فيزيائية
التكافؤ هو عددذرات الهيدروجين التي يمكن أن تتحد مع ذرة واحدة للعنصر لتكوين المركب
[عدل]مقارنة المركبات والخلائط

الخواص الفيزيائية والكيميائية للمركب تختلف عن خواص العناصر المكونة لها وهذه إحدى الطرق للتمييز خلائط العناصرأومواد أخرى لانه مزيج من الخصائص بشكل عام ترتبط ببعضها ارتباطا وثيقا وتعتمد على خصائص المكونات.
يتميز المركب عن الخليط أنه يمكن فصل مكوناته بسهولة بطرق ميكانيكية سواء الترسيب أو التبخر أو باستخدام القوة المغناطيسية لكن لايمكن فصل مكونات المركب إلا بالتفاعل الكيميائي.
يمكن تكوين الخليط بطريقة ميكانيكية بينما يتكون المركب (من عنصر أو مركبات أخرى أو مزيج منهما) عن طريق التفاعل الكيميائي.
بعض الخلائط ترتبط ارتبطا وثيقا بالمركبات ولها نفس الخصائص ومن السهل عدم التفريق بينهم ومثال ذلك السبائك
تصنع السبائك بطريقة ميكانيكية حيث يسخن المعدن إلى أن يتحول إلى الحالة السائلة ويخلط جيدا وتعتبر هذه الطريقة أكثر شيوعا ثم يبرد الخليط مع التحريك بسرعة بحيث تكون المكونات بالأسفل مكونة قاعدة معدنية وامثلة أخرى للمركبات كالخلائط تشمل سبائك المعادن والفلزات القلوية المحلولة في الأمونيا السائل.
[عدل]الصيغة

الصيغة الكيميائية يصف الكيميائيون المركبات الكيميائية باستخدام صيغ مختلفة فالمركبات الجزيئية يتم عرضها بصيغة جزيئية والمواد البوليمرية مثل المعادن وأكاسيدها تعطى عادة بصيغ تجريبية مثل ملح الطعام NaCl ويتم عادة ترتيب العناصر حسب تنظيم معين يعرف بنظام هيل
ففي نظام هيل يتم وضع ذرة الكربون في البداية وتوضع أي ذرة هيدروجين بعدها ومن ثم جميع العناصر الأخرى حسب الترتيب الأبجدي إذا كانت الصيغة لاتحوي عنصر الكربون ترتب أبجديا بما في ذلك الهيدروجين وهناك عدة استثناءات عامة حيث توضع المركبات الأيونية الإيجابية أولا والعناصر الأيونية السلبية تبعا لها وتوضع الأكاسيد آخر قائمة الأكسجين الأحماض العضوية بصفة عامة تتبع القواعد فتدرج أبجديا مع الصيغ المبدوءة بحرف H,C ومثال ذلك حمض trifluoroacetic ويكتب C2HF3O2حيث يمكن من الصيغة معرفة المعلومات الهيكلية ويمكن كتابة trifluoroacetic بالصيغة CF3CO2H من ناحية أخرى الصيغ الكيميائية للأحماض غير العضوية والقاعدية تستثنى من القواعد العامة فتكتب وفق قواعد المركب الايوني (الإيجابية أولا والسلبية ثانيا)بما يطابق تعاريف ارهينيس
تبدا صيغ معظم الأحماض غير العضوية القاعدية بـH ومعظم القواعدتنتهي بأيون الهيدروكسيد(-OH) ولايمكن من صيغ المركبات غير العضوية معرفة معلومات عن البناء الهيكلي كما في حمض الكبريتيك H2SO4 فهو لايحوي الرابطة H-S والصيغة الوصفية له O2S(OH)2 لكنها لاتكتب أبدا هكذا

الطور والخصائص الحرارية

قد يكون للمركب عدة أطوار محتملة.فجميع المركبات توجد في الحالة الصلبة عند درجات منخفضة بما فيه الكفاية.وقد تتواجد في الحالة السائلة أو الغازية أحيانا توجد في الحالة البلازمية
وعند تطبيق درجة حرارة معينة تتحلل المركبات وتسمى درجة الحرارة هذه بحرارة التحلل وهي غير حادة وتعتمد على معدل الحرارة.
[عدل]الرقم CAS

كل مادة كيميائية بما في ذلك المركبات توصف برقم فريد يسمى المعرف العددي وهو العدد CAS
[عدل]أنواع المركبات

أحماض
قاعدة
مركبات أيونية
أملاح
أكاسيد
مركبات عضوية
[عدل]شاهد أيضا

صناعة كيميائية
قائمة مركبات غير عضوية
قائمة مركبات عضوية
قائمة جزيئات حيوية
[عدل]مراجع

مركب أيوني
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
(تم التحويل من المركبات الأيونية)
غير مفحوصة


البنية البلورية لكلوريد الصوديوم، وهو مثال نمطي للمركبات الأيونية
المركبات الأيونية هي عبارة عن تجمعات للأيونات السالبة (أنيونات) والأيونات الموجبة (كاتيونات) داخل شكل هندسي معين يطلق عليه اسم (بلورة).
إن رابطة الأيونات ببعضها في البلورة تدعى الرابطة الأيونية هي رابطة قوية، لذا فهي مقيدة أي لا تتحرك بحرية، في معظم الحالات تكون المركبات الأيونية صلبة أي كثافتها عالية، يوجد للمركبات الأيونية درجة انصهار وغليان عالية جدا و فيه تتغلب قوى التجاذب على قوى التنافر لذالك تكون صلبه بدرجه حرارخطه الغرفه متماسكه جدا . مبناها بلوري تحيط بكل اين سالب 6جز
هذه بذرة مقالة عن الكيمياء تحتاج للنمو والتحسين، فساهم في إثرائها بالمشاركة في تحريرها.
مثال كلوريد الكالسيوم

شر أو التيار المستمر (يرمز له باللاتينية DC أي Direct Current)هو عبارة عن تدفقٍ ثابتٍ للإلكترونات من منطقة ذات جهد عالٍ إلي أخرى ذات جهد أقل. يحدث ذلك عادة في الفلزات كالأسلاك الكهربية، ولكن قد يحدث أيضًا خلال أشباه الموصلات أو العوازل أو حتى في الفراغ كما في حالة الأشعة الأيونية أو الإلكترونية. وتتدفق الشحنة الكهربية في حالة التيار المباشر في نفس الاتجاه، وبذلك فهو يختلف عن التيار المتردد (الذي يرمز له باللاتينية AC). وكان يطلق أسم التيار الجلفاني (galvanic current) سابقاً على التيار المستمر.


أنواع التيار المباشر
استُخدِم التيار المباشر تجاريًا لأول نقل للطاقة الكهربية (الذي طوره توماس إديسون في أواخر القرن التاسع عشر). ولكننا اليوم نستخدم التيار المتردد لكل استخدامات نقل الطاقة الكهربية لأنه ملائم أكثر من التيار المباشر لأغراض توزيع ونقل الطاقة الكهربية.
[عدل]التعريفات المختلفة

يستخدم المصطلح DC وهو يعني Direct Current في مجال الهندسة الكهربية كمرادف للثابت constant. فمثلا، الجهد في مصدر جهد التيار المباشر ثابتٌ، وكذلك التيار خلال مصدر تيار التيار المباشر. محلول التيار المباشر لدائرة كهربية ما هو محلول يكون فيه كل الجهود والتيارات ثابتة. من الممكن توضيح أنه يمكن تحليل أي موجة تيارية أو جهدية إلي مجموع عامل التيار المباشر وعامل الاختلاف الزمني time-varying. يعرّف عامل التيار المباشر بأنه متوسط قيمة الجهد أو التيار عبر كل الزمن. ومتوسط قيمة عامل الاختلاف الزمني هو صفر.
بالرغم من أن المصطلح DC عبارة عن اختصار لاتيني لكلمتي "التيار المباشر" إلا أنه أحيانًا قد يشير إلي "القطبية الثابتة" أو "contstant polarity". وتبعًا لهذا التعريف، فإن جهد التيار المباشر قد يختلف في الوقت، ذلك مثل الخرج الصافي للمعادل rectifier أو الإشارة الصوتية المتذبذبة في خطوط الهواتف.

و هناك بعض أشكال من التيار المباشر (كالذي ينتج من منظم الجهد voltage regulator) ليس لها أي اختلاف في الجهد تقريبًا، ولكن قد يكون لها اختلاف في خرج الطاقة والتيار.
[عدل]التطبيقات

يُستخدَم في حالة التيار المباشر أنواع مختلفة من المقابس والمفاتيح الكهربية عن تلك المستخدمة في حالة التيار المتردد. ومن المهم في حالة التيار المباشر عدم عكس القطبين إلا إذا احتوت الآلة على دائرة تصحيح تسمي diode bridge لتصحيح هذا الأمر. (و لا توجد تلك الدائرة بمعظم الآلات التي تعمل بالبطاريات.)
يستخدم التيار المباشر ذو الجهد العالي لنقل الطاقة من نقطة لأخرى لمسافات طويلة وللكابلات التي تمر تحت الماء، وقد تكون قيمة الجهد بضعة كيلوفولت إلي حوالي واحد ميجافولت.
و يظهر التيار المباشر في العديد من التطبيقات المنخفضة الجهد، خصوصًا تلك التي تعمل بالبطاريات، التي تولد تيارًا مباشرًا فقط، أو أنظمة الطاقة الشمسية، حيث أن الخلايا الشمسية بإمكانها توليد تيارات مباشرة فقط. تستخدم معظم التطبيقات التي تعمل أوتوماتيكيًا التيار المباشر، بالرغم من أن مولدات التيار المتردد هي أجهزة تيار متردد تستخدم المعدِّلات rectifier لتوليد التيار المباشر. تتطلب معظم الدوائر الإلكترونية مصدرًا لطاقة التيار المتردد. التطبيقات التي تستخدم خلايا الوقود (حيث تمزج الهيدروجين مع الأكسجين بوجود مادة حفازة لتوليد الكهرباء والماء كناتج ثانوي) تولد أيضًا تيارًا مباشرًا فقط.
تتصل الهواتف بزوجين ملفوفين twisted pair من السلك وتقوم داخليًا بفصل التيار المتردد للجهد بين السلكين (الإشارة الصوتية) عن التيار المباشر للجهد بين السلكين (للطاقة اللازمة للهاتف).
[عدل]انظر أيضًا

التيار المتردد
تصنيفات: هندسة كهربائيةقدرة كهربائيةاختراعات أمريكيةكهرباء

علم الأحياء النمائي التطوري (قسم المصادر)
مواضيع متعلقة : علم الأحياء النمائي علم الأحياء التطوري ... توصيل الإشارة عامل نسخ ... المصادر : تصنيف:علم الأحياء النمائي تصنيف:علم الأحياء التطوري.
14 كيلوبايت (1,314 كلمة) - 04:24، 20 مارس 2013
تقانة نانوية حيوية (قسم المصادر)
اطلع على : جينات كمبيوترية Computational Genes ... جسيم نانوي ويستخدم ل توصيل الجين بيولوجيا تركيبية Synthetic biology ... المصادر : وصلات خارجية ...
14 كيلوبايت (1,170 كلمة) - 06:51، 30 مارس 2013
مقاومة مغناطيسية كبرى (قسم المصادر)
ولم يصل تطبيق تأثير المقاومة المغناكيسية الكبرى في ذاكرة توصيل عشوائي مغناطيسي MRAM إلى حد الإنتاج الاقتصادى حتى عام ... المصادر : اقرأ أيضا ...
4 كيلوبايت (321 كلمة) - 04:59، 29 مارس 2013
ألياف نانوية (قسم المصادر)
الطب: مكونات الأعضاء الاصطناعية، هندسة الأنسجة، زراعة الأعضاء، توصيل الدواء، تضميد الجروح، ... المصادر : تصنيف:ألياف النسيج تصنيف:مواد نانوية ...
7 كيلوبايت (529 كلمة) - 17:26، 16 مارس 2013
كوارك (قسم المصادر)
وبما أن الأزواج المساهمة للكوارك تأوي شحنة اللون، ففي تلك المرحلة لحالة الكوارك سيكون لديها توصيل فائق للون ؛ لذا فإن ... المصادر : قراءات أخرى ...
75 كيلوبايت (7,144 كلمة) - 23:05، 7 مارس 2013
تطبيقات تقنية النانو (قسم توصيل الدواء)
توصيل الدواء ... وأحد المصادر المحتملة تلك الخلايا يتمثل في الخلايا الجزعية المستحثة ذات القوة التناسلية العالية؛ وهي تتمثل في خلايا عادية من ...
43 كيلوبايت (3,748 كلمة) - 03:14، 16 مارس 2013
مرشح ميكانيكي (قسم قائمة المصادر)
الحديد هي المواد الشائع استخدامها في مكونات المُرشِّح الميكانيكي؛ ويُستخدم النيكل أحيانًا في أدوات توصيل المدخلات والمخرجات. ... قائمة المصادر: 2 ...
76 كيلوبايت (6,683 كلمة) - 12:02، 20 مارس 2013
مروحة جزيئية (قسم المصادر)
الأدوات التحليلية الجديدة في مجال الكيمياء والفيزياء، إلى عملية توصيل الدواء و العلاجات الجينية في مجالي علوم الأحياء ... المصادر : وصلات خارجية ...
8 كيلوبايت (787 كلمة) - 07:26، 17 مارس 2013

كهرباء (قسم فرق الجهد الكهربائي)
فرق الجهد الكهربائي: كمون كهربائي | الجهد ... jpg | زوج من بطاريات AA، تدل العلامة + على قطبية فروق الجهد الكهربي بين طرفي البطارية. ...
89 كيلوبايت (7,950 كلمة) - 19:57، 7 مارس 2013
دائرة كهربائية بسيطة
أن فرق الجهد بين طرفي الدائرة يساوي مجموع فروق الحهد على جميع أجزاء وعناصر الدائرة جمعآ جبريآ، ويعبر عن ذلك بالصيغة التالية: ج(إجمالية)ج1+ ...
896 بايت (86 كلمة) - 13:49، 6 نوفمبر 2011
جهد (كهرباء) (تحويلة الجهد)
الجهد الكهربائي أو فرق الكمون الكهربي أو الفُلطيّة (عن الإنجليزية ) ورمزها V أو التّوتّر (عن الفرنسية ) ورمزه U هو الطاقة اللازمة لدفع ...
5 كيلوبايت (325 كلمة) - 20:25، 17 مارس 2013
دائرة كهربائية
قانون الجهد: وينص على أن مجموع فروق الجهود على حلقة مغلقة يساوي صفراً. أي أنه لا يتغير جهد كهربائي عند نقطة إذا خرجنا منها ثم عدنا إليها ...
9 كيلوبايت (829 كلمة) - 01:19، 22 مارس 2013
ثراء حرام
نظيفة غير مستغلة تستند إلى الجهد المشروع إعماراً للأرض وتحقيقاً ... منشأة الخالق سبحانه وتعالى الذي جعل فروق بين خلقه في العقول والفهم و ...
13 كيلوبايت (1,219 كلمة) - 07:22، 3 أبريل 2013
مبدل
تطبيقات المبدلات : مقياس الجهد الكهربي ... بلورة بيزوكهربية - تحول فروق الضغط إلى إشارة كهربية أو بالعكس، كما في الساعة الكوارتز، ...

مضمن بصري
يمكن التحكم في فروق قيم كثافة الألكترونات بتطبيق فرق جهد على البوابة ... انخفاض الجهد الخارجي للمضمن البصري (صمم لعملاء تطوير نظم نقل الجيل 4 ...
10 كيلوبايت (830 كلمة) - 11:23، 17 مارس 2013
تعليم توليفي
ويشمل التعزيز ويستخدم حداً أدنى من الجهد والموارد لكسب أكبر قدر من ... أما بالنسبة للدراسات التي تؤكد عدم وجود فروق بين مخرجات التعلم المولّف ...
24 كيلوبايت (2,239 كلمة) - 05:47، 16 مارس 2013
تشوهات المباني
الخرسانية والمباني حيث يتم حساب الجهد الذي يحدث نتيجة للزلازل طبقا للكود ... فروق الإجهاد الحرارية differential thermal strains. إن أسلوب الإنشاء ...
70 كيلوبايت (6,279 كلمة) - 20:23، 5 مارس 2013
تدخين سلبي
تشر إلى فروق إحصائية مهمة حول المخاطر وأن هذه الدراسات تعد موضع نقاش. ... صناعة التبغ ومع ذلك، ذهب كل هذا الجهد أدراج الرياح عندما بات واضحًا ...
141 كيلوبايت (15,169 كلمة) - 15:24، 31 مارس 2013
الإمارات العربية المتحدة
الرطوبة النسبية كما يلاحظ عموما وجود فروق كبيرة بين مناخ المناطق ... وتأكيدا على التزام الدولة بالمشاركة في الجهد العالمي المبذول للمحافظة ...
106 كيلوبايت (9,700 كلمة) - 18:40، 8 أبريل 2013

الذرة هي أصغر جزء من العنصر الكيميائي الذي يحتفظ بالخصائص الكيميائية لذلك العنصر. يرجع أصل الكلمة الإنجليزية (بالإنجليزية: Atom) إلى الكلمة الإغريقية أتوموس، وتعني غير القابل للانقسام؛ إذ كان يعتقد أنه ليس ثمة ما هو أصغر من الذرة. تتكون الذرة من سحابة من الشحنات السالبة (الإلكترونات) تحوم حول نواة موجبة الشحنة صغيرة جدا في الوسط. تتكون النواة الموجبة هذه من بروتونات موجبة الشحنة، ونيوترونات متعادلة. الذرة هي أصغر جزء من العنصر يمكن أن يتميز به عن بقية العناصر؛ إذ كلما غصنا أكثر في المادة لنلاقي البنى الأصغر لن يعود هناك فرق بين عنصر وآخر. فمثلاً، لا فرق بين بروتون في ذرة حديد وبروتون آخر في ذرة يورانيوم مثلاً، أو ذرة أي عنصر آخر. الذرة، بما تحمله من خصائص؛ عدد بروتوناتها، كتلتها، توزيعها الإلكتروني...، تصنع الفروقات بين العناصر المختلفة، وبين الصور المختلفة للعنصر نفسه (المسماة بالنظائر)، وحتى بين كون هذا العنصر قادراً على خوض تفاعل كيميائي ما أم لا.
ظل تركيب الذرة وما يجري في هذا العالم البالغ الصغر، ظل وما زال يشغل العلماء ويدفعهم إلى اكتشاف المزيد. ومن هنا أخذت تظهر فروع جديدة في العلم حاملة معها مبادئها ونظرياتها الخاصة بها، بدءاً بمبدأ عدم التأكد (اللاثقة)، مروراً بنظريات التوحيد الكبرى، وانتهاءً بنظرية الأوتار الفائقة.

محتويات [أخف]
1 النظرية الذرية
1.1 نموذج دالتون
1.2 نموذج فارادي
1.3 نموذج تومسون
1.4 نموذج رذرفورد
1.5 نموذج بور
1.6 النمـوذج الـذري الحديث
2 مكونات الذرة ونظرية الكم
3 الانشطار فيزياء الطاقة العالية
4 مكونات
4.1 الجسيمات ما تحت الذرية
4.2 خصائص
4.3 الخواص النووية
4.4 النماذج النواوية
4.4.1 نموذج القطرة السائلة :
4.4.1.1 طاقة الربط الحجمية:
4.4.1.2 الطاقة السطحية:
4.4.1.3 طاقة التنافر الكهربائي:
4.4.1.4 طاقة الشفاعية:
5 طيف بالمر
6 حجم الذرة
7 العناصر والنظائر
8 التكافؤ والترابط
9 الذرات في الكون والكرة الأرضية
10 الذرة في الصناعة
11 الذرة في العلم
12 الذرة تاريخيا
12.1 النظريات التاريخية
12.2 أصل تسمية الذرة
13 مصادر
14 اقرأ

النظرية الذرية

مقال تفصيلي :نظرية ذرية
النظرية الذرية تهتم بدراسة طبيعة المادة، وتنص على أن كل المواد تتكون من ذرات. -الاكتشافات اليونانية في عام 430 ق.م توصل الفيلسوف اليونانى (ديموقريطس) إلى مفهوم أو فكرة في كل الأشياء مصنوعة من ذرات أو بالمعنى الحرفى كل الأشياء مكونة من ذرات غير قابلة للانقسام. واعتقد هذا الفيلسوف أن كل الذرات متماثلة وصلبة وغير قابلة للانضغاط إلى جانب أنها غير قابلة للإنقسام ، وأن الذرات تتحرك بأعداد لا حصر لها في فضاء فارغ.وأن الاختلاف في الشكل والحجم الذرى يحدد الخصائص المختلفة لكل مادة. وطبقاً لفلسفة (ديموقريطس) فإن الذرات ليست المكون الأساسي للمواد فقط ولكنها تكون أيضاً خصائص النفس الإنسانية. فعلى سبيل المثال فإن الآلام تسببها "الذرات الشريرة" وذلك لأن هذه الذرات تكون على شكل (إبر) بينما يتكون اللون الفاتح من الذرات المسطحة ذات الملمس الناعم ، وقد اعتقد ديمقريطس واعتقد معه الناس أفكار هي بلا شك تثير تهكمنا الآن ولكنها كانت منذ قرون "العلم الذي لا يبارى". إن النظرية اليونانية عن الذرة لها مدلول تاريخي وفلسفى بالغ الأهمية ، إلا أنها ليست ذات قيمة علمية، ذلك أنها لم تقم على أساس ملاحظة الطبيعة أو القياس أو الاختبارات أو التجارب.
[عدل]نموذج دالتون
وجاءت نظرية دالتون بشكل مختلف عما سبق ذلك كونها تعتمد على قوانين بقاء الكتلة والنسب الثابتة والتي اشتقت من العديد من الاستنتاجات المباشرة.
يمكن التعبير عن النظرية التي اقترحها بالاتي :
الأشياء (المواد) تتكون من العديد من الجسيمات الغير قابلة للتجزئة(ذرات) ذات حجم صغير جداً.
ذرات نفس العنصر متشابهة في الخواص (الشكل ، الحجم ، الكتلة)، وتختلف تماماً عن ذرات العناصر الأخرى.
يمكن لذرات العناصر المختلفة أن تتحد مع بعضها بنسب عددية بسيطة مكونة المواد.
الاتحاد الكيميائي عبارة تغيير في توزيع الذرات.
لقد أثبتت نظرية دالتون نجاحها من خلال تفسيرها لبعض الحقائق القائمة في ذلك الزمان كما أنها استطاعت أيضا التنبؤ ببعض القوانين الغير مكتشفة :

تفسر هذه النظرية (قانون النسب الثابتة) : افترض دالتون ان مادة ما تتكون من عنصرين A و B. وان أي جزيئي من هذه المادة يتكون من ذرة واحدة من A وذرة واحدة من B يعرف الجزيء بأنه مجموعة ذرات مترابطة مع بعضها بقوة تسمح لها بالتصرف أو اعادة التنظيم كجسيم واحد. افترض أيضا ان كتلة الذرة A تكون ضعف كتلة الذرة B وبالتالى فان الذرة A تساهم بضعف الكتلة التي تساهم بها الذرة B في تكوين جزيء واحد من هذه المادة الأمر الذي يعني ان نسبة كتلة الذرة Aالى الذرة B هي 2/1.
في مركب الماء نسبة الهيدروجين إلى الأكسجين دائماً ثابتة 2.00g H /16.00g O=1.00g H / 8.00g O
لقد تنبأت نظرية دالتون بقانون النسب المتضاعفة (قانون النسب المتعددة):
عندما تتحدد ذرة ما مع أخرى وتشكل أكثر من مركب فإن نسبة الأوزان لتلك الذرة التي تتحد مع واحد جرام من الذرة الأخرى يجب أن يكون نسبة بسيطة. مثال: الأكسجين يتحد مع الكربون ويشكل أكثر من مركب (CO1 ، CO2)، وزن الأكسجين الذي يتحد مع واحد جرام من الكربون في المركبين هو 2.66g للمركب الأول و 1.33g للمركب الثاني ، نسبة هذه الأوزان هي : 2 = 2.66g 1 1.3 وكان دالتون أول من حسب أوزان ذرات عدد من العناصر.
[عدل]نموذج فارادي
توصّل فاراداي إلى أن الذرات تحتوي على جسيمات مكهربة تدعى إلكترونات وقام بتجارب تحليل أملاح إلا أنه لم يضع أي نموذج ذري
[عدل]نموذج تومسون


نموذج تومسون، الشحنة الموجبة موزعة بالتساوي على كل الحجم المشغول بالإلكترونات
في عام 1896م أجرى أبحاثاً حول أشعة الكاثود. وفي عام 30 أبريل 1897م، أدهش الأوساط العلمية بإعلانه عن أن الجسيمات المكونة لأشعة الكاثود هي أصغر حجماً بكثير من الذرات، وقد سميت هذه الجسيمات بالإلكترونات.

نموذج رذرفورد
اكتشف رذرفورد من خلال تجاربه بأن الشحنة الموجبة للذرة تتركز في مركزها في نواة صغيرة مكثفة وتراصة وعلى أساس ذلك وضع نموذجه الذري الذي عرف بالنموذج النووي. افترض راذرفورد عام 1911م النموذج النووي للذرة معتبراً أن الذرة تتكون من كتلة صغيرة جداً وكثيفة جداً ذات شحنة موجبة تسمى النواة وتحتل مركز الذرة وتحتوي نواة الذرة على جميع البروتونات ولذا فان كتلة الذرة هي تعبير عن مجموع كتل البروتونات في نواتها (حيث أن قيمة كتل الإلكترونات صغيرة جداً…. فهي قيم مهملة). كما أن شحنة النواة الموجبة ترجع إلى تمركز البروتونات الموجبة بها. وتتوزع اليكترونات الذرة حول النواة بنفس الطريقة التي تتوزع بها الأجرام السماوية حول الشمس. وبما أن الذرة متعادلة لذا فعدد الاليكترونات السيارة يساوي لعدد البروتونات بالنواة.
قام العالم راذرفورد بإجراء بعض من أبرز التجارب للوصول إلى حقائق تركيب الذرة. وقد اعتمد في تجارية على استخدام جسيمات ألفا المنطلقة من مادة مشعة وفي اعتقاده أن المادة المشعة تطلق إشعاعاتها في كافة الاتجاهات وبلا حدود وهي تتكون من جسيمات ألفا (œ-particles) الموجبة الشحنة وجسيمات بيتا (ß-particles) السالبة الشحنة وأشعة جاما (ｙ-rays) المتعادلة الشحنة. ويمكن اعتبار جسيمات ألفا تحمل على أنها ذرات للهليوم فقد منها إليكترونين ولذا فان جسيمات ألفا تحمل شحنتين موجبتين ولها كتلة تساوي أربعة مرات كتلة ذرة الهيدروجين. وقد ساعد "رذر فورد" على تنمية معرفتنا بالذرة ،عندما قام مع "هانز جيجر" بإجراء تجارب رقائق الذهب الشهيرة والتي أظهرت أن للذرة نواة صغيرة ولكنها تحتوى على كل الكتلة تقريباً. فقد قام بإطلاق جسيمات "ألفا" خلال الرقائق الذهبية ثم استقبلت هذه الجسيمات كومضات ضوئية.
لقد سمح راذرفورد بإطلاق حزمة رقيقة للغاية من جسيمات ألفا من مصدر مشع كعنصر البولونيوم بالمرور في اتجاه صفيحة معدنية رقيقة من الفضة أو الذهب ،وبعد اختراق تلك الجسيمات الصفيحة المعدنية استقبلها على لوح من كبرتيد الخارصين موضوع خلفها وكانت النتائج : قام روذرفورد عمليا بإطلاق جسيمات "ألفا" خلال الرقائق الذهبية تصل سماكة الرقيقة الذهبية الواحدة إلى حوالى 0.00004 سنتيمتر فقط، ثم استقبل هذه الجسيمات كومضات ضوئية على شاشة الاستقبال ومرت معظم الجزئيات مباشرة عبر الرقائق في حين انحرفت واحدة فقط من عشرين ألف جزئ (ألفا) إلى حوالى 45ْ م أو أكثر. هذه التجربة شكلت ثورة علمية في المفهوم الذري وقتها وكانت الطريقة الوحيدة لقبول واستيعاب نتائج هذه التجربة هي فيما استطاع روذرفورد تفسيره على أن كامل كتلة الذرة تقريبا مجتمعة في المركز وتمتلك هذه النواة حجما صغيراً جداً مقارنة بحجم الذرة الكلية وقد توصل روذرفورد نتيجة ذلك إلى القول ((من خلال التفكير والدراسة أدركت أن هذا الارتداد المتفرق هي نتيجة حتمية للتصادم الفردى فعندما قمت بالعد وجدت أنه من المستحيل أن أحصل على أي نتيجة ولهذا العدد الضخم، إلا إذا أخذت نظام يكون الجزء الأكبر من الكتلة من الذرة فيه مركزا بالنواة الدقيقة. وبعد كل هذا التحليل أستطيع القول بأننى قد توصلت إلى وجود ذرة ذات مركز دقيق جداً به أغلب الكتله ويحمل شحنة موجبة تعادل شحنة الإلكترون.)). إن الطريقة الوحيدة التي مكنت راذرفورد من تفسير نتائج تجربته المدهشة وقدرة الجسيمات على المرور والإنحراف ضمن الذرة هي الاستنتاجات بأن :
أولاً : وجود فراغ كبير في الذرة دليل على عدم الانحراف الكلي للجسيمات.
ثانياً : احتواء الذرة بعض الجسيمات الثقيلة والمشحونة بشحنات موجبة وبالتالي فإن اقتراب جسيمات ألفا من هذه الجسيمات الموجبة قد تسبب في تنافر بسيط معها ، وبالتالي كان سببا في انحراف بعض جسيمات ألفا.
ثالثاً: تمركز الجسيمات الموجبة الشحنة بالذرة في وسطها مما سبب الانحراف الكلى لجسيمات ألفا (قليلة العدد نظراً لصغر حجم الفراغ الذي تشغله النواة) المارة بمركز النواة. مما سبب الإنحراف الكبير لهذه الجسيمات.
نموذج الذرة التي توصل إليها روذرفورد (النموذج النووي):
الذرة تشبه المجموعة الشمسية (نواة مركزية يدور حولها على مسافات شاسعة الالكترونات سالبة الشحنة)
الذرة معظمها فراغ (لأن الذرة ليست مصمتة وحجم النواة صغير جدا بالنسبة لحجم الذرة)
تتركز كتلة الذرة في النواة (لأن كتلة الالكترونات صغيرة جدا مقارنة بكتلة مكونات النواة من البروتونات والنيوترونات)
يوجد بالذرة نوعان من الشحنة (شحنة موجبة بالنواة وشحنات سالبة على الالكترونات
الذرة متعادلة كهربيا لأن عدد الشحنات الموجبة (البروتونات) يساوي عدد الشحنات السالبة (الالكترونات)
تدور الالكترونات حول النواة في مدارات خاصة.
يرجع ثبات الذرة إلى وقوع الالكترونات تحت تأثير قوتين متضادتين في الاتجاه متساويتين في المقدار هما قوة جذب النواة للالكترونات وقوة الطرد المركزي الناشئة عن دوران الالكترونات حول النواة.
الإرتيابات في نموذج روذرفورد ……..النووي !

اولاً : الذرة ليست متزنة ميكانيكياً حيث أن النواة الموجبة تقوم بجذب الالكترونات السالبة وتلتحم وتتعادل بفرض أن الالكترونات سالبة. إذا كانت الالكترونات تدور حول النواة في مسار دائري تنشأ قوة مركزية تساوي (ك ع2 / نق) وبالتالي يتحرك الالكترون بتسارع مركزي ويكون مع النواة ثنائي متذبذب فيشع أمواجاً كهرومغناطيسية ويدور في مسار حلزوني إلى أن يسقط في النواة.
ثانياً : بما أن الالكترون يدور حول النواة ويكون معها زوجا متذبذباً إذاً الذرة تشع طيف مستمر متغير في التردد والطول الموجي وتتناقص طاقته تدريجيا وهذا يناقض مع التجارب العملية التي أثبتت أن الذرات تشع طيفاً خطياً له طول موجي محدد بدقــة.
[عدل]نموذج بور


Modèle de l'atome de Bohr : un modèle planétaire dans lequel les électrons ont des orbites définies
في عام 1913م اقترح الفيزيائي الدنماركي نيلز بور نموذجًا للذرة تنتظم فيه الإلكترونات في مدارات متوالية الاتساع حول نواة صغيرة تتكون من البروتونات والنيوترونات. ويقترح بور أن الإلكترونات تدور حول النواة في مسارات دائرية وبمدارات محددة ، وطالما أنها في مداراتها فإنها تمتلك طاقة محددة وثابتة ، وتفقد جزء من طاقتها على شكل إشعاع ضوئي عند الانتقال من مدار أبعد إلى مار أقرب عن النواة ، والعكس صحيح ، فعند إعطاء الإلكترون كمية من الطاقة كالتسخين مثلا ، عندئذ يمكن أن ينتقل من مدار أقرب إلى مدار أبعد عن النواة بسبب امتصاصه هذه الطاقة. واعتقد بور بأن العديد من خواص العنصر تعتمد على(عدد) الإلكترونات الموجودة في المدار الخارجي لذرة ذلك العنصر. ولقد ساعد نموذج بور للذرة على تفسير الكيفية التي تتفاعل بها الذرات مع الضوء والأشكال الأخرى للإشعاع. فقد افترض بور أن امتصاص وابتعاث (إطلاق) الضوء بوساطة الذرة يستلزم تغييرًا في وضع وطاقة الإلكترون فيقفز من مدار لآخر. وقد استطاع الكيميائيون الحصول على الكثير من المعلومات حول تركيب الجزيئات عن طريق قياس كمية الإشعاع التي تمتصها والتي تنبعث منها. افتراضات نيلز بور في نموذجه الذري : 1- الإلكترونات تدور حول النواة في مسارات دئرية الشكل وضمن مدارات محددة ولها طاقات ثابتة ومحددة. 2- كل مدار له طاقة محددة وثابتة يعبر عنها بأرقام صحيحة من 1-7 سميت بالأعداد الكمية الرئيسية. 3- لا يفقد الإلكترون طاقة ما دام في مداره وإذا صعد لمدار أعلى فإنه يكتسب طاقة تسمى طيف امتصاص. وإذا نزل لمدار أدنى فإنه يفقد طاقة ضوئية تسمى طيف إنبعاث.
[عدل]النمـوذج الـذري الحديث
تتكون الذرة من نواة تحتوي على الشحنة الموجبة (بروتونات) تتركز فيها معظم الكتلة محاطة بإلكترونات سالبة الشحنة تتحرك بسرعة كبيرة ولها خواص الموجات بموجب معادلة رياضية وموجودة في فراغ حول النواة يكون احتمال وجودها فيه أكثر من 90% تسمى المجالات الإلكترونية.
[عدل]مكونات الذرة ونظرية الكم

تتكون الذرة من سحابة من الشحنات السالبة (الإلكترونات) تحوم حول نواة موجبة الشحنة صغيرة جدا في الوسط. تتكون النواة الموجبة هذه من بروتونات موجبة الشحنة، ونيوترونات متعادلة. الذرة هي أصغر جزء من العنصر يمكن أن يتميز به عن بقية العناصر؛ إذ كلما غصنا أكثر في المادة لنلاقي البنى الأصغر لن يعود هناك فرق بين عنصر وآخر. فمثلاً، لا فرق بين بروتون في ذرة حديد وبروتون آخر في ذرة يورانيوم مثلاً، أو ذرة أي عنصر آخر. الذرة، بما تحمله من خصائص؛ عدد بروتوناتها، كتلتها، توزيعها الإلكتروني...، تصنع الفروقات بين العناصر المختلفة، وبين الصور المختلفة للعنصر نفسه (المسماة بالنظائر)، وحتى بين كون هذا العنصر قادراً على خوض تفاعل كيميائي ما أم لا. ظل تركيب الذرة وما يجري في هذا العالم البالغ الصغر، ظل وما زال يشغل العلماء ويدفعهم إلى اكتشاف المزيد. ومن هنا أخذت تظهر فروع جديدة في العلم حاملة معها مبادئها ونظرياتها الخاصة بها، بدءاً بمبدأ الشك (اللاثقة)، مروراً بنظريات التوحيد الكبرى، وانتهاءً بنظرية الأوتار الفائقة أكثر النظريات التي لاقت قبولا لتفسير تركيب الذرة هي النظرية الموجية. وهذا التصور مبني على تصور بوهر مع الأخذ في الاعتبار الاكتشافات الحديثة والتطويرات في ميكانيكا الكم. و التي تنص على :
تتكون الذرة من جسيمات تحت ذرية (البروتونات ،الإلكترونات ،النيوترونات.
مع العلم بأن معظم حجم الذرة يحتوى على فراغ.
في مركز الذرة توجد نواة موجبة الشحنة تتكون من البروتونات ،النيوترونات (ويعرفوا على أنهم نويات)
النواة أصغر 100,000 مرة من الذرة. فلو أننا تخيلنا أن الذرة بإتساع مطار هيثرو فإن النواة ستكون في حجم كرة الجولف
[[دالة الطول الموجي للمدار الإلكترونى للهيدروجين. عدد الكم الرئيسي على اليمين من كل صف وعدد الكم المغزلي موضح موجود على هيئة حرف في أعلى كل عمود.]]
معظم الفراغ الذري يتم شغله بالمدارات التي تحتوى على الإلكترونات في شكل إلكترونى محدد.
كل مدار يمكن أن يتسع لعدد 2 إلكترون ، محكومين بثلاث أرقام للكم ، عدد الكم الرئيسي ، عدد الكم الثانوي ، عدد الكم المغناطيسي.
كل إلكترون في أي من المدارات له قيمة واحدة لعدد الكم الرابع والذي يسمى عدد الكم المغناطيسي

الانشطار فيزياء الطاقة العالية



Fission nucléaire
كان إنريكو فيرمي أول من قام بتصويب النيوترونات على اليورانيوم عام 1934 ولكنه لم ينجح في تفسير النتائج. وقام العالم الكيميائي الألماني أوتو هان وزميلته ليز مايتنر وزميلهما شتراسمان بتلك الأبحاث وقاموا بتحليل المواد الناتجة عن التفاعل. وكانت مفاجأة لم يستطيعوا أولا تفسيرها إذ أنهم وجدوا عناصر جديدة تكونت من خلال التفاعل. وكان أن أعادوا التجربة باستخدام يورانيوم عالي النقاوة، فكانت النتيجة هي ما وجدوه من قبل وتكوّن عنصر الباريوم. والباريوم عدده الذري تقريبا نصف العدد الذري لليورانيوم. كان ذلك عام 1938 وبعدها بدأت الحرب العالمية الثانية واضطرت ليزا مايتنر مغادرة ألمانيا نظرا لاضطهاد النازية لليهود. وسافرت ليزا إلى السويد حيث كان أحد أقربائها يعمل هناك وهو روبرت فريتش. وقصت عليه نتائج تجربة اليورانيوم.
وفي مطلع عام 1939 فطن أتوهان وشتراسمان إلى تفسير التفاعل الذي حدث وانه انشطار لنواة ذرة اليورانيوم وتكون الباريوم ونشر نتيجة ابحاثه في المجلة العلمية. وفي نقس الوقت استطاعت مايتنر بمساعدة فريتش على تفسير تجربة اليورانيوم بأنها انشطار نووي ن واستطاعا الإثنان تكملة التفسير بأنه من خلال أنقسام نواة اليورانيوم يحدث فقدا في الكتلة بين وزن اليورانيوم ووزن الباريوم والمنتجات الأخرى الناتجة عن الانقسام، وقدرا تلك الكتلة بأنها نحو 1/5 من كتلة البروتون، أي أن طاقة تقدر بنحو 200 MeV تتحرر من كل انقسام. وهي طاقة بالغة للغاية. وسافرا الأثنان بعد ذلك إلى الولايات المتحدة واجتمعا مع أينشتاين وقصا عليه نتيجة أبحاثهما.
وكانت مجموعة من العلماء تعمل في فرنسا تحت رئاسة فريدريك كوري زوج ماري كوري- مكتشفة البولونيوم - واكتشفوا أنه خلال انشطار نواة اليورانيوم ينطلق عدد من البيوترونات قدروه 5و3 في المتوسط إلا أنهم عدّلوا ذلك العدد إلى 6و2 نيوترونات في المتوسط لكل انشطار فيما بعد.
ولما عرف أينشتاين وزميله زيلارد بأمريكا نتائج مايتنر وفريتش بالإضافة إلي نتائج المجموعة الفرنسية عن النيوترونات المصاحبة للانشطار قام أينشتاين وزيلارد بتوجيه خطابا إلى الرئيس الأمريكي آنذاك روزفيلت يعرفوه بتلك النتائج العلمية الخطيرة والتحذير من إمكانية سعي الألمان باستغلال تلك المعلومات لصنع قنبلة ذرية يكون لها مفعولا فظيعا، خصوصا وأن الحرب قد بدأت في أوروبا بهجوم الألمان على بولندا. ووصل خطاب أينشتاين وزيلاد إلى الرئيس الأمريكي في يناير 1939.
[عدل]مكونات

[عدل]الجسيمات ما تحت الذرية
على الرغم من أن الذرة كلمة تدل أصلا على الجسيمات التي لا يمكن أن يقتطع من جسيمات أصغر ، في استخدام العلمية الحديثة تتكون الذرة من جسيمات تحت ذرية مختلفة. الجزيئات المكونة للذرة هي الإلكترون ، والبروتون والنيوترون الإلكترون هي ضخمة حتى الآن على الأقل من هذه الجسيمات في 9،11 × 10-31 كجم ، مع الشحنة الكهربائية السلبية بروتونات, ونيوترونات التي تتكون بدورها من الكواركات التي تعد أصغر جزء من المادة. عدد البورتونات في نواة الذرة يطلق عليه العدد الذري, ويحدد أي عنصر له هذه الذرة. فمثلاً النواة التي بها بروتون واحد (أي النواة الوحيدة التي يمكن أن لا يكون بها نيوترونات) من مكونات ذرة الهيدروجين, والتي بها 6 بروتونات, ترجع للعنصر كربون, أو التي بها 8 بروتونات أكسجين. يحدد عدد النيورتونات نظائر العنصر. عدد النيوترونات والبروتونات متناسب, وفى النويات الصغيرة يكونا تقريبا متساويين, بينما يكون في النويات الثقيلة عدد كبير من النيوترونات. والرقمان معا يحددا النيوكليد (أحد أنواع النويات). البروتونات والنيوترونات لهما تقريبا نفس الكتلة, ويكون عدد الكتلة مساويا لمجموعهما معا, والذي يساوي تقريبا الكتلة الذرية. وكتلة الإلكترونات صغيرة بالمقارنة بكتلة النواة.
نصف قطر النوكليون (نيترون أو بروتون) يساوي 1 fm (فيمتو متر = 10−15 m). بينما نصف قطر النواة, والذي يمكن أن يكون تقريبا الجذر التربيعي لعدد الكتلة مضروبا في 1.2 fm, أقل من 0.01% من قطر الذرة. وعلى هذا تكون كثافة النواة أكثر من (1012)تريليون مرة من الذرة ككل. ويكون لواحد مللي متر مكعب من مادة النواة, لو تم ضغطه, كتلة تبلغ 200,000 طن. النجم النيتروني يتكون من مثل هذا التصور.
وبالرغم من أن البروتونات الموجبة الشحنة يحدث بينها وبين بعضها تضاد كهرمغناطيسي, فإن المسافة بين النيوكلونات تكون صغيرة بدرجة كافية لأن يكون التجاذب القوي (والذي تكون أقوى من القوى الكهرمغناطيسية ولكن تقل بشدة مع بعد المسافة) غالب عليها. (وتكون قوى الجاذبية مهملة, لكونها أضعف 1036 من التضاد الكهرمغناطيسي).