كيف تم استعمال الطرائق العلمية لتحديد نموذج الذرة؟ لماذا اعتبر النموذج نظرية؟

تم اتباع الطريقة العلمية بإجراء التجارب لتفسير الملاحظات، وتكوين الفرضيات، ويعتبر النموذج نظرية لأنه عند توافر بيانات إضافية قد يحدث تعديل وإضافات لهذه النظريات.

حل أسئلة التفكير الناقد

106. كيف تم استعمال الطرائق العلمية لتحديد نموذج الذرة؟ لماذا اعتبر النموذج نظرية؟

تم اتباع الطريقة العلمية بإجراء التجارب لتفسير الملاحظات، وتكوين الفرضيات، ويعتبر النموذج نظرية لأنه عند توافر بيانات إضافية قد يحدث تعديل وإضافات لهذه النظريات.

107. ناقش ما التجربة التي أدت إلى خلاف حول نموذج طومسون للذرة؟ وضح إجابتك.

تجربة صفيحة الذهب لرذرفورد، حيث توقع رذرفورد بالاعتماد على نموذج طومسون أن مسار جسيمات ألفا ستمر من خلال صفيحة الذهب، وأن جزءاً قليلاً فقط سوف ينحرف قليلاً نتيجة اصطدامه بالإلكترونات، ولكن وجد أن بعض جسيمات ألفا انحرف بزوايا كبيرة، وعدد قليل منها ارتد للخلف، فاستنتج أن الذرة تتكون غالباً من فراغ تتحرك فيه الإلكترونات، كما أن معظم الشحنة الموجبة للذرة تتركز في النواة.

108. طبق أيهما أكبر: عدد المركبات أم عدد العناصر، وعدد العناصر أم عدد النظائر؟ فسِّر إجابتك.

عدد المركبات أكبر من عدد العناصر، لأن المركبات تنتج من اتحاد العناصر، والعناصر تتحد بطرق مختلفة وتنتج مركبات مختلفة، وعدد النظائر أكبر من عدد العناصر، لأن العنصر الواحد يمكن أن يكون له أكثر من نظير.

109. حلل لعنصر ثلاثة نظائر في الطبيعة، ما المعلومات الأخرى التي يجب عليك معرفتها لكي تحسب الكتلة الذرية للعنصر؟

كتلة كل نظير ونسبة وجوده.

110. طبق إذا كان معظم حجم الذرة فراغاً فاشرح لماذا لا يمكنك تمرير يدك خلال جسم صلب؟

لأن الذرات صغيرة جداً وتكون قوى التجاذب بين الذرات في الجسم الصلب هي قوى كهربائية ليس من السهل كسرها.

111. صمم ارسم نموذجاً حديثاً للذرة، وحدد مكان كل نوع من الجسيمات الذرية المكونة للذرة.

نموذج الذرة:

112. طبق للإنديوم In نظيران في الطبيعة وكتلته الذرية 114.818 amu. الإنديوم - 113 كتلته الذرية 112.904amu، ونسبة وجوده %4.3. ما كتلة ونسبة وجود النظير الآخر للإنديوم؟

المعطيات: الكتلة الذرية المتوسطة للإنديوم = 114.818amu

الحل:

95.7% = 4.3 - 100 = نسبة وجود النظير 2

تحسب الكتلة الذرية بضرب نسبة وجود كل نظير للعنصر في كتلته الذرية ثم تجمع النواتج.

$\frac{95.7}{100}$ x الكتلة الذرية للنظير 2 + $\frac{4.3}{100}$ 114.818amu = 112.904 amu x

114.904amu = $=\left(114.818\text{ amu }-\left(112.904\text{ amu }\times \frac{4.3}{100}\right)\right)\times \frac{100}{95.7}$ = الكتلة الذرية للنظير 2.

113. استنتج متوسط الكتلة الذرية للكبريت قريب من العدد الصحيح 32، ومتوسط الكتلة الذرية للكلور 35.435 amu وهذا العدد ليس عدداً صحيحاً، اقترح سبباً محتملاً لهذا الاختلاف.

للكبريت نظير نسبة وجوده في الطبيعة مرتفعة جداً في حين أن الكلور له أكثر من نظير بنسب وجود عالية.