نظرية دالتون الذرية هي أول محاولة كاملة لدراسة المادة من حيث جانب الذرات وخصائصها. سميت على اسم واضعها: جون دالتون، عالم الكيمياء البريطاني أو كما يصطلح عليه أب الكيمياء الحديثة. و تقوم هذه النظرية على أساسين و هما قانون انحفاظ الطاقة و قانون التركيب الثابت. و لديها مجموعة من الخصائص التي شكلت تمهيدا للتنبؤ بقوانين أخرى.
نظرية دالتون الذرية : أسسها و خصائصها
أسس نظرية دالتون:
تتأسس نظرية دالتون على قانونين: قانون انحفاظ الكتلة و قانون التركيب الثابت (constant composition).
• ينص قانون انحفاظ الكتلة على أن المادة لا يتم إنشاءها أو إتلافها في نظام مغلق. وهذا يعني أنه إذا كان لدينا تفاعل كيميائي، يجب أن يكون مقدار كل عنصر هو نفسه في المواد الأولية والمنتجات. نستخدم قانون انحفاظ الكتلة في كل مرة نقوم فيها بموازنة المعادلات.
• ينص قانون التركيب الثابت (constant composition) على أن المركب النقي دائما ما تكون لديه نفس النسبة من نفس العناصر. على سبيل المثال، يحتوي ملح الطعام على نفس نسب عناصر الصوديوم و الكلور بغض النظر عن كمية الملح التي لديك أو مصدره. إذا تمكنا من جمع القليل من معدن الصوديوم وغاز الكلور – الذي لا نوصي به في البيت- يمكننا صنع المزيد من ملح الطعام بنفس التركيب.
خصائص نظرية دالتون:
• كل مادة مصنوعة من الذرات: افترض دالتون أن قانون حفظ الكتلة وقانون النسب المحددة يمكن تفسيرههما باستخدام فكرة الذرات. واقترح أن كل مادة مصنوعة من جسيمات صغيرة غير قابلة للتجزئة تسمى ذرات، والتي تصورها على أنها “جسيمات صلبة، جامدة، غير قابلة للاختراق، متحركة”. من المهم أن نلاحظ أن دالتون لم يكن لديه الأدوات اللازمة لرؤية أو تجربة ذرات فردية، و لم تكن لديه أية فكرة عما إذا كان لديها أية بنية داخلية. قد نتصور ذرة دالتون كجزء في مجموعة نماذج جزيئية، حيث تكون عناصر مختلفة عبارة عن كرات ذات أحجام وألوان مختلفة. هذا نموذج مفيد لبعض التطبيقات إلا أننا نعلم الآن أن الذرات أبعد ما تكون عن أن تكون كرات صلبة.
• جميع ذرات عنصر معين متطابقة في الكتلة و الخصائص: اقترح دالتون أن كل ذرة عنصر، مثل الذهب، تمثل نفس الذرات الأخرى من هذا العنصر. كما أشار إلى أن ذرات عنصر واحد تختلف عن ذرات العناصر الأخرى. هذا صحيح في الغالب في عصرنا الحالي. على سبيل المثال تختلف ذرة الصوديوم عن ذرة كربون. و رغم أن العناصر قد تتشارك في بعض النقاط، إلا أنه لا يوجد عنصرين لهما نفس المجموعة المحددة الخصائص.
• تتشكل المركبات من نوعين أو أكثر من الذرات المختلفة: اقترح دالتون في هذا الجزء أن المركبات هي مزيج من نوعين أو أكثر من الذرات المختلفة. مثال على هذا المركب هو ملح الطعام. ملح الطعام هو مزيج من عنصرين منفصلين مع خصائص فيزيائية وكيميائية خاصة؛ الأول: الصوديوم، و هو معدن عالي التفاعل، أما الثاني فهو: الكلور، و هو غاز سام. عندما تتفاعل ، تتجمع الذرات في نسبة 1:1 لتشكيل بلورات بيضاء من NaCl والتي يمكننا رشها على الطعام. وبما أن الذرات غير قابلة للتجزئة، فإنها ستدمج دائمًا في نسب عدد صحيح و بسيط. لذلك ، لن يكون من المنطقي كتابة صيغة مثل Na0.5Cl0.5 لأنه لا يمكنك الحصول على نصف ذرة!
• التفاعل الكيميائي هو إعادة ترتيب الذرات: في الجزء الرابع والأخير من نظرية دالتون الذرية ، اقترح أن التفاعلات الكيميائية لا تدمر أو تخلق الذرات بل فقط تعيد ترتيبها. مثلا عندما يتحد الصوديوم مع الكلور لصنع الملح، لا تزال كل من ذرات الصوديوم والكلور موجودة. ببساطة يتم إعادة الترتيب لتشكيل مركب جديد.
ماذا استفدنا منذ أن اقترح دالتون نظريته؟
الكثير، نعرف الآن أن الذرات غير قابلة للتجزئة – كما هو مذكور في الجزء الأول – لأنها تتكون من بروتونات ونيوترونات وإلكترونات. أما بالنسبة للجزء الثاني من نظرية دالتون فقد كان من الضروري إجراء تعديل عليه بعد أن أظهرت تجارب قياس الطيف الكتلي أن ذرات نفس العنصر يمكن أن يكون لها كتل مختلفة لأن عدد النيوترونات يمكن أن يتغير للنظائر المختلفة لنفس العنصر. لمعرفة المزيد عن النظائر، يمكنك مشاهدة هذا الفيديو.
بالرغم من وجود تعديلات و تطورات، لا تزال نظرية دالتون الذرية صحيحة في الغالب، وتشكل إطارًا للكيمياء الحديثة.
بالتوفيق للجميع، نحن رهن الإشارة إن احتجتم مساعدة ما. يكفي مراسلتنا عبر الصفحة الرسمية للموقع على الفيسبوك Education Libre أو ترك تعليقات. ويمكنكم متابعتنا عبر تطبيق Telegram لتتوصلوا بمستجدات موقع التعلم الحر باستمرار.
