إن المادّة المحيطة بنا، والمنتشرة في الكون، والتي تتألف منها كل الكائنات من حيوان ونبات وجماد، هذه المادّة توجد على ثلاث حالات: فهي إما صلبة، سائلة، أو غازية.
تتألف المادّة بمختلف أنواعها من أجزاء صغيرة جدا لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة، تسمى ’’جزيئات‘‘ (Molécules).
أبعاد الجزيئة جدّ صغيرة من رتبة النانومتر، عِلما أن نانومترا واحدا يساوي مترا مقسوما على مليار.
تحتفظ الجُزيئة بنفس الكتلة، وتُمثَّل بواسطة ’’النموذج الجُزيئي‘‘ الذي وضعه الفزيائيون لتفسير خصائص المادّة. وتتكوّن الجزيئة بدورها من ذرات مترابطة فيما بينها.
والذرة هي جزء المادة المتناهي في الصغر، ويقال لها أيضا ’’الجوهر‘‘ أو ’’أتوم‘‘ (Atome).
أبعاد الذرّة صغيرة جدا من رتبة 0,1 نانومتر، حيث لو صُفّت عشرة ملايين ذرّة لبلغ طولها مليمترا واحدا فقط.
تتكوّن الذرّة من نواة وإلكترونات. توجد النواة في المركز حيث يتركّز معظم كتلة الذرّة.
تحوي نواة الذرّة نوعين من الجُسيْمات: البروتونات والنيوترونات.
تحمل البروتونات شحنة كهربائية موجبة، في حين لا تحمل النيوترونات أية شحنة كهربائية.
أما الإلكترونات التي تدور حول النواة، كما تدور الكواكب حول الشمس، فهي ذات شِحنات كهربائية سالبة، وهي ليست كرات جامدة، بل حزم من الطاقة تتحرّك بسرعة فائقة تكاد تعادل سرعة الضوء.
في مجاليْ الكيمياء والفزياء، يمثّل العدد الذرّي أو الرقم الذري (Z) عددَ البروتونات الموجودة في نواة الذرّة، ويحدد العدد الذرّي نوع العنصر الكيميائي في الجدول الدوْري(Le tableau périodique).
فعلى سبيل المثال، العدد الذرّي للهيدروجين هو 1 إذ تحتوي نواتُه على بروتون واحد (1)، أما الهيليوم فعدده الذري هو 2 وفي نواته يوجد اثنان (2) من البروتونات و اثنان (2) من النيوترونات، ثم يأتي الليثيوم في الجدول الدوري وتوجد في نواته 3 بروتونات ليكون عدده الذري هو 3 بالإضافة إلى 4 نيوترونات، وهكذا يزداد العدد الذرّي للعناصر، وصولا إلى العناصر الثقيلة مثل الرصاص (عدده الذري 82) واليورانيوم (عدده الذري 92).
أما الكتلة الذرية A فهي تمثّل مجموع البروتونات والنيوترونات في النواة الذرية، وتسمى A عدد الكتلة.
عدد البروتونات والنيوترونات في الذّرة متساوٍ، لكنه في بعض الذرّات يكون عدد النيوترونات أكثر، فنواة الكربون 12 –مثلا- تتضمن 6 بروتونات و 6 نيوترونات. بينما تحتوي نواة نظير الكربون14 على 6 بروتونات و 8 نيوترونات. وعدم تساوي العدديْن يجعل النواة غير مستقرة، وبالتلي تصبح الذرّة ذات نشاط إشعاعي، مثلما هو الحال بالنسبة للكربون14 واليورانيوم وعناصر أخرى.
ويكون عدد الإلكترونات والبروتونات في الذرّة متساوٍ، وكذلك شِحناتها، مما يجعل الذرّة متعادلة كهربائيا.
إن البروتونات والنيوترونات والإلكترونات في الذرّة إن هي إلا ثلاثة جسيمات أساسية من ضمن أزيد من 200 جُسيْم دون الذرّي معروفة اليوم.
إن علم الكيمياء يدرس تركيب المادة، وكيفية ترابط الذرّات بعضها مع بعض لتكوّن المواد المختلفة.
تُمثَّلُ الذرات بكريات ذات أبعاد تتناسب وأبعادها الحقيقية، تسمى نماذج الذرات.
ويُرمز للذرّة برمز كيميائي هو الحرف الأول من اسمها اللاتيني. وقد يضاف إليه حرف آخر يكتب صغيرا: H بالنسبة للهيدروجين، O بالنسبة للأوكسجين، C للكربون، Fe للحديد، Mg للمغنزيوم، وهكذا.
للتعبير عن الصيغة الكيميائية لجزيئة، يكتب رمز كل نوع من الذرات المكونة للجزيئة ويشار إلى عددها أسفل يمين كل رمز: CH4 –مثلا- هي صيغة جزيئة الميثان المكونة من أربع ذرات هيدروجين و ذرّة كربون، و H2 هي الصيغة الكيميائية لجزيئة ثنائي الهيدروجين المكونة من ذرّتيْ الهيدروجين… إلخ.
بعض المواد تعتبر أجساما مركبة تتكون من جزيئات مكونة من ذرات مختلفة، كالماء –مثلا- الذي تتألف جزيئته من الصيغة الكيميائية H2O (ذرتا هيدروجين وذرّة أوكسجين).
وبعض المواد تسمى عناصر وتعتبر أجساما بسيطة تتألف جزيئاتها من نفس الذرّات كالحديد والكربون.
(المصدر: الموسوعة العلمية الشاملة/مناهج دراسية/ مواقع إلكترونية)
