نظير (كيمياء): الفرق بين النسختين

أُضيف 19 بايت ، ‏ قبل 5 سنوات
قالب، تنسيق ويكي
ط (نقل زكريا صفحة نظير إلى نظير (كيمياء) على تحويلة)
(قالب، تنسيق ويكي)
{{مصدر|تاريخ=مارس 2016}}
{{فيزياء نووية}}
{{وضح}}
'''نظائر العناصر الكيميائية''' هي أشكال من [[عنصر كيميائي|العنصر الكيميائي]] لذرتها نفس [[عدد ذري|العدد الذري]] Z، ولكنها تختلف في [[كتلة ذرية|الكتلة الذرية]] بسبب اختلاف عدد النيوترونات . ولا تختلف الخواص الكيميائية للذرة ونظيرها، ذلك لأن الخواص الكيميائية للذرة تعتمد عل عدد البروتونات في النواة وبالتالي على عدد الإلكترونات التي تدور في الغلاف النووي وتوزيعها . الإلكترونات هي التي تشترك في التفاعلات الكيميائية . أما الخواص الفيزيائية فهي تختلف لكلاهما اختلافا كبيرا حيث تعتمد على عدد البروتونات والنيوترونات وتوزيعهما في النواة ،النواة، وهم يشتركون فيما يسمى [[تفاعل نووي|تفاعلات نووية]]. فمثلافمثلاً إذا نظرنا إلى ذرة الكربون-12 وهي تحتوي على 6 [[بروتون|بروتونات]] و 6 [[نيوترون|نيوترونات]] في [[نواة الذرة|نواتها]] فهي مستقرة (خاصة فيزيائية) . أما الكربون-14 فتحتوي نواته على 6 بروتونات و 8 [[نيوترونات]] وهو نظير مشع أي ذو [[نشاط إشعاعي]] (خاصة فيزيائية) ويتحلل من ذاته عن طريق [[تحلل بيتا]].
 
عند تطبيق التسمية العلمية فإن النظير ([[نوكليون|نوكليد]] (Nuclide)) محدد باسم العنصر متبوعا بشرطة ثم عدد [[نوكليون|النوكليونات]] (البروتونات والنيوترونات) الموجودة في نواة الذرة . أمثلة : [[الهيليوم|الهيليوم-3]] وتحتوي نواته على برتونين و 1 نيوترون ،نيوترون،
 
[[كربون-12]] وتحتوي نواته على 6 [[بروتونات]] و 6 [[نيوترونات]] ،
في الذرة المتعادلة، عدد [[إلكترون|الإلكترون]]ات يساوى عدد البروتونات. وعلى هذا فإن النظائر المختلفة يكون لها نفس عدد الإلكترونات ونفس البنية الإلكترونية. ونظرا لأن تصرف الذرة كيميائيا يتم تحديده بالتركيب الإلكتروني، فإن النظائر تقريبا تسلك نفس السلوك الكيميائي. الاستثناء الأساسي أنه نظرا لوجود اختلاف في كتلتها، فإن النظائر الثقيلة تميل لأن تتفاعل بصورة أبطأ من النظائر الأخف لنفس العنصر.(تسمى هذه الظاهرة [[تأثير حركة النظائر]]).
 
ويلاحظ تأثير الكتلة [[هيدروجين|للهيدروجين]] (<sup>1</sup>H) بالمقارنة [[ديوتريوم|بالديوتريوم]] (<sup>2</sup>H), نظرا لأن الديوتريوم له ضعف كتلة الهيدروجين. حيث يحتوي الهيدروجين على 1 [[بروتون]] بينما تحتوي نواة الديوتريوم على 1 [[بروتون]] و 1 [[نيوترون]]. و رغمورغم ذلك فتظل خواصهما الكيميائية متماثلة ، متماثلة، ولكن يختلفان في سرعة الانتشار. أما بالنسبة للعناصر الأثقل فإن تأثير الكتلة النسبي بين النظائر يقل ويكاد ينعدم كلما زاد ثقل العنصر.
 
وبالنسبة إلى [[جزيء|جزيئين]] يختلفان فقط احتواء أحدهما على [[ذرة]] معينة والأخر يحتوي على '''نظير تلك الذرة'''، سيكون لهما تقريبا نفس نفس التركيب الإلكتروني، وعلى هذا سيكون لهما خواص فيزيائية وكيميائية متشابهه. [[شكل اهتزازي|النظم الاهتزازية]] للجزيء تعتمد على شكل الجزيء (فمثلا جزيئ [[ثاني أكسيد الكربون]] شكله مستقيم O-C-O وجزيئ الماء ذو زاوية مقدارها 120 درجة تقريبا H-O-H [مثلث الشكل]) ويعتمد [[تردد]] الاهزازات على [[كتلة]] [[ذرة|الذرات]] المكونة له وشدة [[ترابط كيميائي|الترابط الكيميائي]]. وبالتالى فإن هاذين النظيرين سيكون لكل منهما نمط اهتزازي مختلف قليلا عن النمط الاهتزازي للآخر، ويظهر ذلك عند تعيين [[تردد|التردد]] الاهتزازي لكل منهما. حيث أن النمط الاهتزازي يسمح للجزيء امتصاص [[فوتون|فوتونا]] ذو طاقة ملائمة لطاقة الاهتزاز (الكمومية) بعينها. ويتبع ذلك أن يكون للنظرين خواصا ضوئية مختلفة في نطاق [[الأشعة تحت الحمراء]].
 
== خواص نووية ==
بالرغم من أن النظائر لها تقريبا نفس الخواص الإلكترونية والكيميائية حيث تعتمد هذه الخواص على عدد الإلكترونات في الغلاف الذري، فإن سلوك [[نواة الذرة|نواة العنصر ]] ونواة النظير يختلف تماما (خصائص فيزيائية) . تتكون النواة الذرية من [[بروتون|بروتونات]] و[[نيوترون|نيوترونات]] مرتبطة معا [[تآثر قوي|بقوى نووية قوية]]. ونظرا لأن البروتونات لها شحنة موجبة، فإنها تميل إلى التنافر عن بعضها البعض، ولكن قوة التآثر القوي أقوى من قوة التنافر الكهربائية الناشئة عن تماثل الشحنات طبقا [[قانون كولوم|لقانون كولوم]]. وتقوم النيوترونات بتهدئة قوى التنافر بين الشحنات الموجبة، مما يقلل من التنافر الكهرستاتيكي وتساعد على استقرار النواة. وبزيادة عدد البروتونات في النواة تزداد الحاجة لنيوترونات للعمل على تماسك النواة. فمثلا، على الرغم من أن نسبة نيوترون / بروتون في <sup>3</sup>He هي 1 / 2، فإن نسبة نيوترون / بروتون في [[اليورانيوم]] <sup>238</sup>U أكبر وتصل إلى 3 / 2. (تحتوي نواة اليورانيوم على 92 بروتون والباقي نيوترونات = 238 - 92 = 146 [[نيوترون]]) (انظر [[نموذج القطرة]]). وفي حالة وجود نيوترونات أقل أو أكثر من حدود معينة، فإن النواة تكون غير مستقرة، وتصبح النواة ذات [[نشاط إشعاعي]] وهو وسيلة تتخذها النواة للوصول إلى حالة استقرار.
 
== التواجد في الطبيعة ==
وتستخدم النظائر المشعة في كشف عيوب الصناعة وفى الأبحاث العلمية مثل اثبات العلماء ان الاكسجين الخارج من النبات مصدره الماء وليس ثانى اكسيد الكربون عن طريق استخدام نظير الاكسجين المشع وأيضا تستخدم النظائر في الزراعة في قتل الافات الزراعية وتحسين السلالات النباتية
 
== اقرأ أيضاأيضاً ==
* [[نوكليون]]
* [[جدول نظائر (مقسم)|جدول النظائر المقسم]].
* [http://ie.lbl.gov/education/isotopes.htm Atomgewichte, Zerfallsenergieen und Halbwärtszeiten aller Isotope]
* [http://ie.lbl.gov/education/isotopes.htm استطلاع جدول النظائر]
{{شريط بوابات|كيمياء|فيزياء}}
{{تصنيف كومنز|Isotopes}}
{{شريط بوابات|كيمياء|فيزياء}}
{{ضبط استنادي}}