ما هو الوزن الذري للحديد

بواسطة: - آخر تحديث: ١١:٢٧ ، ٨ سبتمبر ٢٠١٤
ما هو الوزن الذري للحديد

الحديد هو من أقدم المعادن التي تم أكتشافها منذ زمن البشريّة ، ذكر المؤرّخين بأنّ الإنسان القديم عاش في العصر الحديدي الذي تمّ إكتشاف فيه الحديد فعليّا و إستخدامه بدلاً من الحجارة ، الحديد هو عنصر فيزيائي و الحديد هو أيضا من أقوى المعادن صلابةً و متانةً و يسهل التحكم فيه و تشكيله لذلك يدخل في صناعة الأجهزة الكهربائيّة و وسائل النّقل مثل القطارات و السّيارات و الطاّئرات، و يدخل في صناعة أعمدة الإنارة و أجهزة الإتصالات ، و الحديد مفيد أيضاً لأجسامنا سواء حصولنا عليه من الماء أو من خلال الطّعام . و فضّل الله تعالى عنصر الحديد من بين العناصر و خصّ سورة في القرآن الكريم بإسم سورة الحديد لأن الحديد عنصر قوي جداً في تشكيله و نزل من السماء إلى الأرض.

و عند الحديث عن الوزن الذّري للحديد و كيفية حساب الوزن الذّري للحديد نشير أنّ مصطلح الوزن الذّري و من خلال دراسة العلماء و التّجارب التي قاموا فيها و التّوجه العلمي في حساب الوزن الذّري تسلسل في عدة مراحل و دراسات . كما هو الحديد كغيره من العناصر يحتوي على عدد معين من الذّرات و مفهوم الذّرات قام بوضعة العالم الإنجليزي دالتون الذي قال في نظريّته أنّ العنصر الواحد يحتوي على ذرات متشابهة غير قابلة للإنقسام، لذلك الذّرات هي الأساس عندما نحسب الوزن الذّري للعنصر. بدايةً كان عند حساب الوزن الذري للعناصر حيث أعتبر العلماء ذرة الهيدروجين وحدة الكتل الذرية (1 u) وهي أصغر ذرة ووزنها واحد حيث u وحدة الكتل الذرية وتم تقدير وزن الذرات بالنسبة لها. و بعد ذلك اعتمدوا نظير الكربون 12C كأساس في قياس الأوزان الذّرية للعناصر. و بعد ذلك ثمّ من خلال النّظائر و عند حساب الوزن الذّري للعناصر أي الكتل الذّرية للعناصر تحتوي على كسور وليست أعداداً صحيحة مع أن عدد البروتونات والنّيوترونات يكون عدد صحيح ، وذلك لأنّ الأوزان الذرية تأخذ في الحسبان نظائر العناصر الموجودة في الطّبيعة ونسبة تواجد تلك النّظائر ،وعليه الوزن الذري لأي عنصر هو المعدل الموزون للكتل الذرية لنظائره فإن الكتلة الذّرية الموجودة به هي متوسط الكتلة الذرية لكل النّظائر الثّابتة للعنصر و قياساً لعنصر الحديد فإنّ الوزن الذّري للحديد هو مجموع الكتل الذّرية لنظائر الحديد والنّظير هو عبارة أنّ الذّرات العنصر لها نفس العدد الذري و العدد الكتلي مختلف و تفصيل أكثر أي عدد البروتونات متساوي و لكن تختلف في عدد النيوترونات و من خلال ذلك وجد العلماء الوزن الذري للحديد 55.85 جرام لكل مول.

و حصرياً هنّا من خلال بحثي سأوضّح بالتّدريج كيف تمّ احتساب العدد الذّري أو مّا هو العدد الذّري للحديد من خلال نظائر الحديد يتكون الحديد من 24 نظير ، مع أرقام كتلة تتراوح من 46 إلى 69. وبطبيعة الحال وجدوا أنّ الحديد هو خليط من أربعة نظائر و نسبة الوفرة في الطبيعة والعدد الذّري هو مبين كما يلي : 54FE (5.8٪)،56FE (91.8٪) ، 57FE (2.1٪) ، 58FE (0.2٪) . دعونا نحسب الوزن الذّري لعنصر الحديد إذا علمت أن لعنصر الحديد أربعة نظائر و هي 54FE ويتواجد بوفرة نسبيّة تساوي (5.8)% والنّظير الثّاني56FE ويتواجد بوفرة نسبيّة تساوي 91.8% و النّظير الثاّلث 58FE و يتواجد بوفرة نسبيّة تساوي 2.1٪ و النّظير الرّابع 58FE و يتواجد بوفر نسبيّة تساوي 0.2٪

الحل : كل 100 ذرة حديد يتواجد منها 91.8 على شكل 56FE والباقي على شكل 54FE، 57FE، 58FE

نحسب كتلة كل ذرة كما يلي :

كتلة ذرة 54FE = 54 x 0.058 =3.132

كتلة ذرة 56FE = 56 x 0.918 = 51.408

كتلة ذرة 57FE = 57 x 0.021 = 1.197


كتلة ذرة 58FE = 58 x 0.002 = .116

الوزن الذري للحديد هو مجموع الكتل الذرية للنظائر أعلاه و يساوي

3.132+51.408+1.197+.116 = 55.853 جرام.