الفصل الخامس (الذرة) PDF
Document Details
Uploaded by Deleted User
Tags
Summary
يقدم هذا الفصل دراسةً تفصيليةً لنماذج الذرة، من النماذج القديمة إلى النماذج الحديثة. يُناقش مفهوم العنصر والنظائر، وعمليات التحلل الإشعاعي، ويوفر أمثلةً على ذلك. يُستخدم هذا المحتوى لتعليم مبادئ الفيزياء والكيمياء على مستوى المدرسة الثانوية.
Full Transcript
الفصل الثالث الوحدة الثانية [ الدزس األول :مناذج الرزة ]...
الفصل الثالث الوحدة الثانية [ الدزس األول :مناذج الرزة ] اآلراء القديمة حول بنية المادة : -جُٔحدز ضطٌ ٖٓ ٕٞؾغٔ٤حش طـ٤شز أؽِن ػِٜ٤ح ( الذرات ) ( ٝ ) atomsضؼ٘ ٢ؿ٤ش هحذِس ُِطوغ.ْ٤ -ج٥سجء جُوذٔ٣س ق ٍٞذ٘٤س جُزسز هحتٔس ػِ ٠جُطلٌ٤ش جُٔؿشد ٝجُؿذٍ ٝجُٔ٘حهشحش ذؼ٤ذ ػٖ جُطؿحسخ جُؼِٔ٤س تعريف العنصر ٓ ٞٛ :حدز ضطٌٞٗ ٖٓ ٕٞع ٝجقذ ٖٓ جُزسجش ؿ٤ش هحذَ ُِطوغ ْ٤أ ٝجُطؿضتس أمثلة :ػ٘ظش جُكذ٣ذ ،ػ٘ظش جُ٘كحط ،ػ٘ظش جألًغؿ ، ٖ٤ػ٘ظش جٌُشذٕٞ نموذج دالتون للذرة : .جُزسز ؿ٤ش هحذِس ُِطوغْ٤ .ضطٌ ٕٞجُٔحدز ٖٓ رسجش نموذج دالتوف للذرة .رسجش جُؼ٘حطش جُٔخطِلس ضخطِق ذؼؼٜح ػٖ .رسجش جُؼ٘ظش جُٞجقذ ٓطشحذٜس ذؼغ نموذج دالتوف [ :الذرة عبارة عن كرة مصمتة كمتجانسة غير قابلة لالنقساـ ] اإلثبات العلمي ( تجربة وليام كروكس إلثبات نموذج دالتون ) : األدكات ( تركيب جهاز أنبوب كرككس ) : أٗرٞخ صؾحؾ٣ ٢ك٤ًٔ ١ٞس هِِ٤س ٖٓ جُـحص ذذجخِٚ . هطؼطحٕ ٖٓ ٓحدز كِض٣س ضغٔ ٠جقذٔٛح ( جٌُحغٞد ) ٝجألخشٟ . ( جٞٗ٥د ) أعالى . ؾغْ ٓػرص ك٘ٓ ٢طظق جألٗرٞخ ػِ ٠شٌَ ( ) + . تعريف الكاثود ( المهبط )ٓ ٞٛ [ :حدز كِض٣س ٣كَٔ شك٘س عحُر] ) - ( ٚ تعريف اآلنود ( المصعد )ٓ ٞٛ [ :حدز كِض٣س ٣كَٔ شك٘س ٓٞؾرس ( ] ) + االستنتػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػاج المشػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػاهدة جكطشع إٔ جُطٛٞؽ جألخؼش ٞٛع ٖٓ َ٤جُؿغٔ٤حش جُظـ٤شز ػ٘ذ ضٞط َ٤جألٗرٞخ ذأهطحخ جُرطحس٣س ٣طٛٞؽ جألٗرٞخ ذحُِ ٕٞجألخؼش عٔ٤ص ذحألشؼس جُٜٔرط ٚ٤ألٜٗح ض٘طؽ ٖٓ جُٜٔرؾ ٣ٝظٜش ظَ جُؿغْ جُٔٞؾٞد ٝعؾ جألٗرٞخ ػِ ٠جُطشف جُٔوحذَ ملحوظة :عٔ ٢أٗرٞخ ًشًٝظ ( ذأٗرٞخ جألشؼس جُٜٔرط) ٚ٤ ( جُٔظؼذ ) ()CRT اكتشاف الجسيمات المشحونة [ نموذج طومسون ]: قح ٍٝؽٓٞغ ٕٞضلغ٤ش جُطٛٞؽ جألخؼش جُز ١قذظ ك ٢أٗرٞخ ًشًٝظ ٞٛ َٛٝػٞء أّ ؾغٔ٤حش ٓشكٗٞس االستنتػػػػػػػػػػػػػػاج المشػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػاهدة أدكات التجػػػػػػػػػربة جعط٘طؽ إٔ جُطٛٞؽ جُز ١قذظ ك ٢أٗرٞخ جٗك٘حء جُشؼحع ػ٘ذ ضوش٣د جُٔـ٘حؽ٤ظ ٖٓ جألٗرٞخ .أٗرٞخ ًشًٝظ ًشًٝظ ُ٤ظ ػٞء ٝئٗٔح ؾغٔ٤حش قط ٠ػ٘ذ جعطرذجٍ جُٜٔرؾ ذأٗٞجع أخشٖٓ ٟ ٓ.ـ٘حؽ٤ظ ٓشكٗٞس ذشك٘س ( عحُرس ) ألٜٗح جٗؿزذص جُلِضجش أ ٝجعطرذجٍ جُـحص ذأٗٞجع أخشٖٓ ٟ .أهطحخ ٜٓرط ( ٚ٤جٌُحغٞد ) ٖٓ كِضجش ٗك ٞجُٔظؼذ ر ٝجُشك٘س جُٔٞؾرس جُـحصجش ٓخطِلس ٝأٗٞجع أخش ٖٓ ٟجُـحصجش نموذج طومسوف : _ [ الذرة عبارة عن كرة متعادلة من الشحنات الموجبة كالسالبة ] + _ + _ + _ + _ + أ -عدناف المالكي ،،، [email protected] نموذج طومسوف نموذج رذرفورد : االستنتػػػػػػػػػػػػػػاج المشػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػاهدة أدكات التجػػػػػػػػػربة ٓؼظْ قؿْ جُزسز كشجؽ ٓ.ؼظْ جألشؼس ض٘لز ٓ.ظذس ُِؿغٔ٤حش جُٔٞؾرس ٘ٛحى ؾغٔ٤حش ٓٞؾرس جُشك٘س أدش ئُ٠ ( ؾغٔ٤حش أُلح ) .هِ ٖٓ َ٤جألشؼس ض٘كشف جٗكشجف جألشؼس .طل٤كس سه٤وس ٖٓ جُزٛد ضطشًض ًطِس جُزسز ك٘ٓ ٢طوس طـ٤شز أؽِن .شحشس كِٞسع٘ط٤س ضطٛٞؽ ذحُؼٞء ػ٘ذ .هِ ٖٓ َ٤جألشؼس ضشضذ ( ض٘ؼٌظ ) عوٞؽ ؾغٔ٤حش ٓشكٗٞس ػِٜ٤ح ػِٜ٤ح ( جُ٘ٞجز ) تعريف جسيمات ألفا ( : ) [ ٢ٛػرحسز ػٖ رسز أ ٕٞ٣جُٝ ّٞ٤ِ٤ٜضك ١ٞػِ ٠ذشٝضٞ٤ٗٝ ٖ٤ٗٞضش ٢ٛٝ ٖ٤ٗٝؾغٔ٤حش ٓٞؾرس جُشك٘س ] نموذج رذرفورد [ :تتركز كتلة الذرة في منطقة النواة التي تحوم على البركتونات الموجبة كبقية حجم الذرة فراغ كيحوم على االلكتػػػػػركنات ] نموذج رذر فورد للذرة النموذج النووي للذرة : ًحٕ ٗٔٞرؼ سرس كٞسد ٣خِ ( ٖٓ ٞجُ٘ٞ٤ضشٗٝحش ) ٝجُط ٢أػ٤لص كٔ٤ح ذؼذ ػٖٔ ٌٓٗٞحش جُ٘ٞجز ُٔؼحُؿس جُ٘وض كً ٢طِس جُزسز ق٤ع ٝؾذ ٖٓ خالٍ جُطؿحسخ إٔ ًطِس جُزسز ػؼق ًطِس ذشٝضٗٞحضٜح ٝقغد ٛزج جُ٘ٔٞرؼ ٣ظرف ُِزسز ٗٞجز ضك ( ٖٓ ًَ ١ٞجُرشٝضٗٞحش ٝجُ٘ٞ٤ضشٗٝحش ) ٞ٣ٝؾذ خحسؼ ٛزٙ جُ٘ٞجز جٌُطشٗٝحش ضذٝس ق ٍٞجُ٘ٞجز ً طِس جُ٘ٞ٤ضشً = ٕٝطِس جُرشٝضٕٞ التعػػػػػػػػػػػػػريف جسيمػات الػػػػذرة ٞٛؾغ ْ٤عحُد جُشك٘س ( ــ ) ٞ٣ٝؾذ ق ٍٞجُ٘ٞجز. .1اإللكتركف ٞٛؾغٞٓ ْ٤ؾد جُشك٘س ( ٞ٣ٝ ) +ؾذ دجخَ جُ٘ٞجز. .2البركتوف ٞٛؾغٓ ْ٤طؼحدٍ ( ال ٣كَٔ شك٘س ٓٞؾرس ٝال شك٘س عحُرًٝ ) ٚطِط ٚضغحً ١ٝطِس جُرشٝضٕٞ .3النيوتركف ٞ٣ٝؾذ دجخَ جُ٘ٞجز . تطورات في ترتيب االلكترونات في الذرة : .ضطكشى جالٌُطشٗٝحش ق ٍٞجُ٘ٞجز كٓ ٢ذجسجش دجتش٣س غحذطس ٓ ٌَُ.ذجس ؽحهس ٓكذدز نموذج نيلز بور .ئرج جٗطوَ جإلٌُطشٓ ٖٓ ٕٝذجس ٙئُٓ ٠ذجس أخش كحٗ ٚئٓح ئٕ ٔ٣طض ؽحهس أ٣ ٝلوذ ؽحهس النموذج الذري الحديث : ضطأُق جُٔحدز ٖٓ ( رسجش ) . ضطأُق جُزسز ٖٓ : . النواة أٞٗ -جز ضك ١ٞذشٝضٗٞحش ( ٓٞؾرس ) ٞ٤ٗٝضشٗٝحش ( ٓطؼحدُس ) خ -جٌُطشٗٝحش عحُرس جُشك٘س ٝضٞؾذ ق ٍٞجُ٘ٞجز اإللكتركنات ضطٞجؾذ جالٌُطشٗٝحش ق ٍٞجُ٘ٞجز ك ًَ ٢جالضؿحٛحش ٝجألذؼحد ٓشٌِس ؿٔ٤س أ ٝعكحذ ٚجٌُطش٤ٗٝس . ضٔطِي جالٌُطشٗٝحش خظحتض ٓٞؾٝ ٚ٤خظحتض ؾغ٤ٔ٤س . ال ٌٖٔ٣ضكذ٣ذ ٓٞهغ جإلٌُطش ٕٝذذهس كُ ٢كظس ٓؼ٘٤س . تعريف السحابة االلكتركنية : [ ٘ٓ ٢ٛطوس ضك٤ؾ ذحُ٘ٞجز ٣كطَٔ ٝؾٞد جإلٌُطش ٕٝكٜ٤ح ك ٢أٌٓ ١حٕ ٝكً ٢حكس جالضؿحٛحش ٝجألذؼحد ] السحابة اإللكتركنية أ -عدناف المالكي ،،، [email protected] الفصل الثالث الوحدة الثانية [ الدزس الثاني :النواة ] مقدمة : -ضخطِق جُؼ٘حطش ذحخطالف ػذد ذشٝضٗٞحضٜح تعريف العدد الذرم ٞٛ [ :ػذد جُرشٝضٗٞحش جُٔٞؾٞدز كٞٗ ٢جز جُؼ٘ظش ] تعريف عدد الكتلة ٓ ٞٛ [ :ؿٔٞع ًَ ٖٓ ػذد جُرشٝضٗٞحش ٝػذد جُ٘ٞ٤ضشٗٝحش كٞٗ ٢جز جُؼ٘ظش ] ( قوانني هامة ) : يمثل العدد الذرم .1العدد الذرم = عدد البركتونات .2عدد البركتونات = عدد االلكتركنات يمثل عدد الكتلة يمثل رمز عاـ ألم عنصر في الجدكؿ .3عدد الكتلة = عدد البركتونات +عدد النيوتركنات الدكرم oملحوظة هامة :عدد الكتلة دائما أكبر من العدد الذرم ….علل ! تعريف النظائر ٢ٛ [ :رسجش ُ٘لظ جُؼ٘ظش ُٜح ٗلظ ػذد جُرشٝضٗٞحش ٝضخطِق ك ٢ػذد جُ٘ٞ٤ضشٗٝحش ] 6 6 6 14 C ، 13 C ، 12 C ٗظحتش جٌُشذٕٞ أمثلة على النظائر : 1 1 1 3 H ، 2H ،1H ٗظحتش جُ٤ٜذسٝؾٖ٤ 7 7 7 7 15 N ، 14 N ، 13 N ، 12 N ٗظحتش جُ٘٤طشٝؾٖ٤ س /أكمل الجدكؿ التالي : عدد عدد عدد الكتػلة العدد الذرم النظيػػػػػر االلكتركنات النيوتركنات 6 12 C 6 13 C 6 14 C 1 طلش 1 H 1 2 H 1 3 H 7 12 N 7 13 N 7 14 N 7 15 N تعريف القوة النوكية الهائلة : ( هي قوة تحافظ على تماسك البركتونات عندما تكوف متقاربة من بعضها البعض في نواة الذرة ) أ -عدناف المالكي ،،، [email protected] التحلل اإلشعاعي : تعريف التحلل اإلشعاعي ٞٛ [ :ضكش٣ش ؾغٔ٤حش ٝؽحهس ٖٓ أٗ ٚ٣ٞجُزسجش ؿ٤ش جُٔغطوشز ] تعريف التحوؿ ٞٛ [ :ضـ٤ش جُؼ٘ظش ؿ٤ش جُٔغطوش ئُ ٠ػ٘ظش أخش ػٖ ؽش٣ن ػِٔ٤س جُطكَِ جإلشؼحػ] ٢ أمثلة على التحلل اإلشعاعي : جسيػػػػػػػػػػػػػػػػػمات بيتا جسيػػػػػػػػػػػػػػػػػمات ألفا كجه المقارنة [ ٢ٛػرحسز ػٖ جٌُطشٗٝحش عحُرس جُشك٘س ٝرجش ؽحهس ػحُ٤س [ ٢ٛؾغٔ٤حش ضك ١ٞػِ ٠ذشٝضٞ٤ٗٝ ٖ٤ٗٞضشٝ ٖ٤ٗٝرجش التعريف ضظذس ٖٓ ٗٞجز جُزسز ] شك٘س ٓٞؾرس ٝضٔػَ أ ٕٞ٣جُ] ّٞ٤ِ٤ٜ العدد الذرم ) ٣ضدجد ذٔوذجس ( ) ٣وَ ذٔوذجس ( ( عدد البركتونات ) ) ٣وَ ذٔوذجس ( ) ٣وَ ذٔوذجس ( عدد النيوتركنات ٣رو ٠غحذص ) ٣وَ ذٔوذجس ( عدد الكتلة ٣طكَِ جُ٘ٞ٤ضش ٕٝجُضجتذ ئُ ٠ذشٝضٞٓ ٕٞؾد ٣رو ٠دجخَ جُ٘ٞجز تغير هوية ذشٝضٞ٤ٗٝ ٖ٤ٗٞضشٖ٤ٗٝ ٣لوذ ػ٘ظش جالٓ٤ش٣غ- ّٞ٤ ٝئٌُطش ٕٝعحُد ٣خشؼ خحسؼ جُ٘ٞجز ػِ٤ٛ ٠ثس ؾغٔ٤حش ذ٤طح ٣ٝطك ٍٞئُ ٠ػ٘ظش أخش أًػش جعطوشجسج ً العنصر ٣ٝطك ٍٞئُ ٠ػ٘ظش أخش أًػش جعطوشجسج ً ؾٜحص ًحشق جُذخحٕ أمثلة عليها ئُٗ ٠ظ٤ش جُ- ّٞ٤ِ٤ٜ ضكَِ ٗظ٤ش جُ٤ٜذسٝؾ– ٖ٤ ) ( ضكَِ ٗظ٤ش ػ٘ظش جألٓ٤ش٣غ- ّٞ٤ 1 2 95 93 2 +2 H H+ - 3 3 e 241 Am 237 Np + 4 He ( جسيم بيتا ) ( جسيمات ألفا ) معادلته فكرة العمل التي يقوـ عليها جهاز كاشف الدخاف : -تقوـ الفكرة على استخداـ عنصر األميريسيوـ – 241حيث أف هذا العنصر يطلق الطاقة كجسيمات ألفا. -تلعب جسيمات ألفا دكر في تأين ذرات الهواء كتحرير الكتركنات كبالتالي تمرير التيار الكهربائي داخل الدائرة الكهربائية كعندها يبقى الجهاز صامتا. -عند دخوؿ الدخاف إلى الجهاز فإنه يمنع انتقاؿ جسيمات ألفا كيمنع تأين الهواء كتحرير الكتركنات الهواء مما يسبب قطع التيار الكهربائي كعندها ينطلق صوت اإلنذار. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ معدل التحلل ( عمر النصف ) : تعريف عمر النصف ٞٛ [ :جُضٖٓ جُالصّ ُطكَِ ٗظق ًٔ٤س جُؼ٘ظش ) حصاب معدل التحلل ( عنر الهصف ) : الكتلة في البداية المدة الزمنية ( عدد الفترات ) ( -)2الكتلة المتبقية = 2 ( -)1عمر النصف = عدد الفترات ٓػحٍ ( ) طلكس ( ) 5 oالحل : oالمعطيات : 50 المدة الزمنية ػٔش جُ٘ظق = .ع٘س عدد الفترات = 4 = 12.5فترات -عدد الفترات = عمر النصف جٌُطِس ك ٢جُرذج٣س = 5ؾْ جُٔذز جُضٓ٘٤س = 5ع٘س 20 20 الكتلة في البداية = = -الكتلة المتبقية = 16 ()4 ( عدد الفترات ) oالمطلوب : 2 2 جٌُطِس جُٔطرو٤س = ؟؟؟؟ = 1.25جم أ -عدناف المالكي ،،، [email protected] ٓػحٍ ( ) طلكس ( ) 5 oالحل : oالمعطيات : 17190 المدة الزمنية ع٘س ػٔش جُ٘ظق = 5 = 3فترات عدد الفترات = -عدد الفترات = عمر النصف جٌُطِس ك ٢جُرذج٣س = 55ؾْ 5730 ع٘س جُٔذز جُضٓ٘٤س = 5 100 100 الكتلة في البداية = = -الكتلة المتبقية = 8 ()3 ( عدد الفترات ) oالمطلوب : 2 2 جٌُطِس جُٔطرو٤س = ؟؟؟؟ = 12.5جم التاريخ الكربوني : ع٘س ) . كٓ ٢ؼشكس أػٔحس جٌُحت٘حش جُك٤س كوؾ ٣ٝرِؾ ػٔش جُ٘ظق ُ5 ( ٚ ُ٣ غطخذّ ٗظ٤ش جٌُشذ– ٕٞ ) ئُٗ ٠ظ٤ش جٌُشذ– ٕٞ ( ٝرُي ٖٓ خالٍ ه٤حط ٗغرس ٗظ٤ش جٌُشذ– ٕٞ بعد كفاة الكائن الحي قبل كفاة الكائن الحي النظيػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػػر تقل نسبة نظير الكربوف – 14 نظير الكربوف – 12 إلى نظير الكربوف – 12 ( عنصر مستقر كثابت ال يتحلل ) تكوف نسبة نظير الكربوف – 14 الف نظير الكربوف – 14تقل نسبته إلى نظير الكربوف – 12ثابتة نتيجة التحلل فهو عنصر غير مستقر نظير الكربوف – 14 الف ما يفقد يتم تعويضه كمشع كال يتم تعويضه بعد موت الكائن ( عنصر غير مستقر كيتحلل مع الوقت ) الحي ئُ ٠جُشطحص 5 -ك ٢ضكذ٣ذ ػٔش جُظخٞس. ٣غطخذّ جُؼِٔحء ضكَِ ٗظ٤ش جُٞ٤سجٗ-ّٞ٤ التخلص من النفايات المشعة : ّ) ٣طْ جُطخِض ٖٓ جُ٘ظحتش جُٔشؼس ػٖ ؽش٣ن ؽٔشٛح ضكص جألسع ذؼٔن ٣ظَ ئُ( ٠ أنواع النظائر المشعة : ٗ.ظحتش ؽر٤ؼ٤س ٗ.ظحتش ٓظ٘ؼس ( ٖٓ ط٘غ جإلٗغحٕ ) [ ٣ٝطْ رُي ذطك َ٣ٞجُؼ٘حطش جُٔغطوشز ئُ ٠ػ٘حطش ؿ٤ش ٓغطوشز ٖٓ خالٍ هزف جُ٘ٞجز ذؿغٔ٤حش ( تسمى قذيفة ) ٝضو ّٞجُ٘ٞجز ذحٓطظحص ٛزج جُؿغ ْ٤ك٤طك ٍٞالعنصر المستهدؼ ئُ ٠ػ٘ظش أخش ؾذ٣ذ ػذدٙ جُزسً ١ر٤ش ٝؿ٤ش ٓغطوش ] ملحوظة ٣ :غطخذّ ك ٢ػِٔ٤س هزف جُ٘ٞجز ٓح ٣غٔ [ ٠ذحُٔغشػحش جُزس٣س ] ٝجُط ٢ضؼَٔ ػِ ٠ضغش٣غ جُؿغٝ ْ٤ئؽاله ٚذغشػس ًر٤ش ٙذحضؿح ٙجُؼ٘ظش جُٔغطٜذف ٣غطط٤غ ٖٓ خالُٜح إٔ ٣ظَ ئُٞٗ ٠جز جُٜذف استخدامات النظائر المشعة : ضغِي جُ٘ظحتش عِٞى جُؼ٘ظش جُٔغطوش جُ٘ظحتش جُٔغطخذٓس إلؿشجع ؽر٤س ضٔطحص ذإٔ ُٜح ػٔش ٗظق هظ٤ش ( قد يكوف عمر النصف لها بالساعات ) ٢ٛٝؿحُرح ٗظحتش ٓظ٘ؼ. ٚ يستعمل اليود – 131لتشخيص المشاكل المتعلقة بالغدة الدرقية o االستعماالت يستعمل التكنيتيوـ – 99لتتبع عمليات الجسم المختلفة [ عمر النصف له يقدر بػػ 6ساعات ] o الطبية أكال تستخدـ النظائر المشعة في الكشف عن األكراـ السرطانية كمشاكل الهضم كمشاكل الدكرة الدموية كالتمزقات o كالكسور يستخدـ الفسفور – 32لحقن جذكر النباتات لمعرفة مدل االستفادة من الفسفور في عمليتي النمو كالتكاثر o ثانيا االستعماالت تستخدـ النظائر المشعة في المبيدات الحشرية لمعرفة مدل تأثيرها على النظاـ البيئي o البيئية تستخدـ النظائر المشعة في األسمدة لمعرفة كيفية امتصاص النبات لألسمدة o تستخدـ النظائر المشعة في قياس مصادر المياق كتعقبها في المناطق الجافة o تستخدـ النظائر المشعة ( العناصر المتتبعة ) في دراسة الظركؼ البيئية بصورة عامة o أ -عدناف المالكي ،،، [email protected]