مذكرة كيمياء الفصل الأول للصف العاشر PDF
Document Details
Uploaded by CalmingBoolean
Tags
Summary
هذه مذكرة كيمياء للصف العاشر، تُغطي مكونات الذرة، وتطور النماذج الذرية، والترتيبات الإلكترونية في تحت مستويات الطاقة، وتشمل معلومات و أمثلة مفيدة.
Full Transcript
تطـــــــور النــــمــــاذج الــذريــة الذرة : مكونات الذرة االلكرتونات النيرتونات...
تطـــــــور النــــمــــاذج الــذريــة الذرة : مكونات الذرة االلكرتونات النيرتونات الربوتونات سالبة ( ) - متعادلة موجبة ( ) + الشحنـــة خارج النواة داخل النواة داخل النواة املكـــان ً مالحظة :كتلة البروتون تساوي تقريبا كتلة النيوترون وتحتوي النواة على أكثر من ٪ 99من املادة املوجودة في الذرة ما هو الفرق بين الفلك الذري و السحابة الالكترونية ؟ السـحابة االلكرتونية Electron Cloud الفـلك الذري Atomic Orbital علل :تسمية السحابة االلكترونية بهذا االسم سبب حركة االلكرتونات السريعة حول النواة والتي تزيد على 2000Kmيف الثانية درس بور طيف الانبعاث الخطي لذرة الهيدروجين و وضع نموذجه و الذي يقول فيه أن : إلالكترون يدور حول النواة في مدار ثابت . للذرة عدد من املدارات لكل منها نصف قطر ثابت وطاقة محددة كل مدار له مستوى معين من الطاقة يشار إليه بالحرف ( ) nيبدأ من ( 1الى ∞ ) ال يشع إلالكترون الطاقة وال يمتصها مادام يدور في املسار نفسه حول النواة يمكن لإللكترون أن ينتقل من مستوى إلى مستوى آخر عندما يأخذ طاقة حيث يمتص طاقة لينتقل إلى مستوى أعلى بينما يشع طاقة إذا انتقل إلى مستوى أقل و بذلك يتكون طيف إلاشعاع الخطي النموذج امليكـانـيكي املوجي للذرة ( منوذج شرودينغر ) ما هو كم ( أو كوانتم ) الطاقة : الرتتيب االلكرتوني يف حتت مستويات الطاقة اسم العنصـ ـ ــر رمز العنصـ ـ ـر ال ـ ـت ـ ـ ــرتيـ ـ ـ ــب الالكت ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــرون ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــي في تحت مستويات الطاقة في مستويات الطاقة الكريبتون 36 Kr 1s2 2s2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p6 2. 8. 18. 8 البروم 35Br 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5 2. 8. 18. 7 السيلينيوم 34Se 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4 2. 8. 18. 6 الزرنيخ 33As 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p3 2. 8. 18. 5 الجرمانيوم 32Ge 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p2 2. 8. 18. 4 الجاليوم 31Ga 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p1 2. 8. 18. 3 الخارصين 30Zn 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 2. 8. 18. 2 النحاس 29Cu 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10 2. 8. 18. 1 النيكل 28Ni 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8 2. 8. 16. 2 الكوبلت 27Co 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d7 2. 8. 15. 2 الحديد 26Fe 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 2. 8. 14. 2 املنجنيز 25Mn 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5 2. 8. 13. 2 الكروم 24Cr 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5 2. 8. 13. 1 الفاناديوم 23V 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3 2. 8. 11. 2 التيتانيوم 22Ti 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2 2. 8. 10. 2 السكانديوم 21Sc 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 2.8.9.2 الكالسيوم 20Ca 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 2.8.8.2 البوتاسيوم 19K 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 2.8.8.1 ألارجون 18Ar 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 2.8.8 الكلور 17Cl 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 2.8.7 الكبريت 16S 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 2.8.6 الفوسفور 15P 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 2.8.5 السيليكون 14Si 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2 2.8.4 الاملنيوم 13Al 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 2.8.3 املغنيسيوم 12Mg 1s2 2s2 2p6 3s2 2.8.2 الصوديوم 11Na 1s2 2s2 2p6 3s1 2.8.1 النيون 10Ne 1s2 2s2 2p6 2.8 الفلور 9F 1s2 2s2 2p5 2.7 ألاوكسجين 8O 1s2 2s2 2p4 2.6 النيتروجين 7N 1s2 2s2 2p3 2.5 الكربون 6C 1s2 2s2 2p2 2.4 البورون 5B 1s2 2s2 2p1 2.3 البيريليوم 4Be 1s2 2s2 2.2 الليثيوم 3Li 1s2 2s1 2.1 الهيليوم 2He 1s2 2 الهيدروجين 1H 1s1 1 مثال :مستوى الطاقة الرابع يحتوي : 11فلك 32 e- مستوى الطاقة الرابع n= 4 4تحت مستويات S.p. d. f أكمل التالي :مستوى الطاقة الثالث يحتوي على : ........أفالك ..... e- مستوى الطاقة الثالث n = 3 ............تحت مستويات عدد الكم املغزيل ( ) ms عدد الكم املغناطيسي ()m عدد الكم الثانوي ( ) ℓ عدد الكم الرئيسي ( ) n حيدد عدد الكم املغزيل اجتاه حركة حيدد عدد األفالك يف حتت مستويات حيدد عدد حتت مستويات هو عدد حيدد مستويات الطاقة يف الذرة وكذلك طاقة املستوى وحيدد اإللكرتون املغزلية حول حموره الطاقة واجتاهاتها يف الفراغ الطاقة يف كل مستوى طاقة بعده عن النواة يأخذ قيمة عدد صحيح في املدى يأخذ قيم عددية صحيحة في و يأخذ القيم ( ½ +أو ½ ) - ) 3 , 2 , 1 , 0الى ) n – 1 يأخذ أي قيمة عدد صحيح في املدى ) )1 : 7و يمكن معرفة وتأخذ الرموز ) ) S , P , d , f ( أعداد كسرية غير صحيحة ) 0 S أقص ى عدد من إلالكترونات في املدى ) , + ℓصفر ) -ℓ , 1 P كل مستوى طاقة 2 d من العالقة ( ) 2 n 2 3 f 0يدور الكترون باتجاه عقارب الساعة و يدور الالكترون آلاخر S نالحظ أن عدد تحت املستويات - 1 , 0 , + 1عكس عقارب الساعة و ينتج التي توجد داخل كل مستوى طاقة عن ذلك مجالين مغناطيسيين P -2 , -1 , 0 , +1 , +2متعاكسين في الاتجاه وهذا يساوي عدد الكم الرئيس ي يقلل من التنافر بينهما مما d n = 1 1S2 - 3 , -2 , -1 , 0 , +1 , +2 , +3يساعد على وجود إلكترونين في الفلك نفسه . f f n = 2 2S2 2P6 يرمز لكل مستوى طاقة بحرف 2e- S n = 3 يتسع 3S2 3P6 3d10 يبدأ من : - n = 4 4S2 4P6 4d10 4f14 n = 1 K 2e- 6e P يتسع n = 2 L 8e- n = 5 5S2 5P6 5d10 5f14 n = 3 M 18e- 10e- d يتسع n = 6 6S2 6P6 6d10 6f14 n = 4 N 32e- 2 6 10 14 n = 5 O 14e- f n = 7 7S 7P 7d 7fيتسع n = 6 P n = 7 Q أشكال ألافالك الذرية : ً و يكون احتمال وجود إلالكترون في أي اتجاه من النواة متساويا " الفلك ( : ) Sفلك كروي الشكل الفلك ( ( : ) Pفصين متقابلين ) يتكون تحت املستوى Pمن ثالثة أفالك متساوية الطاقة تختلف عن بعضها باالتجاهات التي تتركز فيها السحابة الالكترونية فقط وتقع على زاوية قائمة من بعضها البعض ما المقصود بـ الرتتيبات االلكرتونية : لترتيب الالكترونات هناك ثالث قواعد يجب إتباعها و هى : مبدأ باويل لالستبعاد قاعدة هوند مبدأ أوفباو ① مبدأ أوفباو : مالحظة :هل الفلك ) ) 4fأعلى أم أقل في الطاقة عن الفلك 5d 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3d1 مثال :التوزيع الالكتروني للسكانديوم : 21Sc ألن طاقة تحت المستوى 4sأقل من طاقة تحت المستوى 3d علل :تحت املستوى 4sقبل 3d ② قاعدة هوند -: 7291 أي الترتيبين التاليين هو الصحيح لذرة ألاكسجين 7O مثال : ③مبدأ باويل لالستبعاد لهما نفس قيم أعداد الكم ................. ,............... ,..........و يختلفان في عدد الكم املغزيل مثال :إلكترونا الفلك ))S لهما نفس قيم أعداد الكم ................ ,............. ,..........و يختلفان في عدد الكم املغناطيسي إلكترونا الفلك ) )2 P 2 ويجب أن يكون دورانهما املغزلي في اتجاهين متضادين يتسع الفلك إللكترونين استثناءات يف الرتتيب االلكرتوني : ً -1يمكن الحصول على الترتيبات الالكترونية الصحيحة للعناصر وصوال إلى عنصر الفاناديوم ( عدده الذري ) 23 وذلك باستخدام مخطط أوفباو و يختلف هذا الترتيب عند الوصول الى عنصري النحاس والكروم . الترتيبات الالكترونية غير الصحيحة التالية -: 2 2 6 2 6 2 9 2 2 6 2 6 2 9 Cu29 1S 2S 2P 3S 3P 4S 3d Cr24 1S 2S 2P 3S 3P 4S 3d الترتيبات الالكترونية الصحيحة التالية 2 2 6 2 6 1 10 2 2 6 2 6 1 5 Cu29 1S 2S 2P 3S 3P 4S 3d Cr24 1S 2S 2P 3S 3P 4S 3d نستنتج من ذلك -: تحت مستوى الطاقة ) (dي كون نصف ممتلئ في عنصر الكروم وممتلئ كلياً في عنصر النحاس وتكون تحت المستويات في هذه الحالة أكثر ثباتاً . علل :الترتيب الكتروني لذرة الفعلي لذرة النحاس 1S 2S 2P 3S 3P 4S 3dيختلف عن الترتيب النظري 2 2 6 2 6 2 9 2 2 6 2 6 1 10 1S 2S 2P 3S 3P 4S 3d ألن تحت مستوى الطاقة dيكون أكثر استقراراً عندما يكون ممتلئ بالكامل 2 2 6 2 6 2 4 2 2 6 2 6 1 5 علل :الترتيب الكتروني لذرة الفعلي لذرة الكروم 1S 2S 2P 3S 3P 4S 3dيختلف عن الترتيب النظري 1S 2S 2P 3S 3P 4S 3d ألن تحت مستوى الطاقة dيكون أكثر استقراراً عندما يكون نصف ممتلئ أكتب الترتيب اإللكتروني للعناصر التالية بحسب مستويات الطاقة الرئيسية : 2. 8 . 1 11Na 2. 8 . 8 . 1 19K ..................................................................................................................................................................................................................................... 20 Ca ..................................................................................................................................................................................................................................... 21 Sc أكتب الترتيب اإللكتروني للعناصر التالية بحسب تحت المستويات : 1s2 2s2 2p6 3s1 11Na 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 20Ca ..................................................................................................................................................................................................................................... 21 Sc ..................................................................................................................................................................................................................................... 24 Cr ..................................................................................................................................................................................................................................... 29 Cu أرسم الترتيب اإللكتروني للعناصر التالية في األفالك الذرية : 6C ..................................................................................................................................................................................................................................... 9F .................................................................................................................................................................................................................................. 11 Na ..................................................................................................................................................................................................................................... 15 P أكتب الترتيب اإللكتروني للعناصر التالية ألقرب غاز نبيل : [ He ] 2s2 4Be ] [ He 2s2 2p5 9F [ Ne ] 3s2 11Na [ Ne ] 3s2 3p5 17Cl [ Ar ] 4s1 19 K ..................................................................................................................................................................................................................................... 21 Sc ..................................................................................................................................................................................................................................... 24 Cr ..................................................................................................................................................................................................................................... 29 Cu علل ما يلي تعليالً علمياً صحيحاً - 1يختلف الترتيب الالكتروني لذرة الكروم 24Crعن الترتيب الالكتروني املستنتج حسب مبدأ وفباو - 2يختلف الترتيب الالكتروني لذرة النحاس 29Cuعن الترتيب الالكتروني املستنتج حسب مبدأ وفباو ①جـــدول مند ليــف : Mendeleievs Table رتب مندليف العناصر في أعمدة حسب الزيادة في الكتلة الذرية للعناصر ثم رتب الاعمدة في صفوف و وضحها على أساس أن تلك العناصر التي ً لها خواص متشابهة موضوعه جنبا إلى جنب في صفوف أفقية " و هو أول جدول دوري ترتب فيه العناصر للتشابه في خواصها . ② اجلدول الدوري احلديث : ً وهو الجدول ألاكثر استخداما . اجملموعات أو ( العائلة) : وتتميز كل مجموعة برقم وحرف إما ( Aأو ) B الــــــــــــــــــدورات : ما املقصود بـ القانون الدوري : ملحوظة :يوجد في الجدول الدوري ..................................مجموعة ,منها .........................................مجموعات رئيسية و يحتوي على ...........................................مجموعات فرعية يحتوي الجدول على ......................................دورات رئيسية ودورتان فرعيتان ( الالنثانيدات و الاكتينيدات ) قسم اجلدول الدوري احلديث حبسب اخلواص الفيزيائية للعناصر اىل ثالثة أقسام -: أشباه الفلـــــزات الالفلـــــزات الــفلـــــزات هي العناصر اجملاورة للخط الفاصل بني تشمل عناصر اجلزء األمين العلوي من تشمل العناصر الواقعة على يسار اجلدول الفلزات و الالفلزات اجلدول الدوري ماعدا اهليدروجني و تستخدم كأشباه موصالت للكهرباء تتميز الفلزات بــأنها : تتميز الالفلزات بـ صلبة ليس لها بريق ملعاني تأخذ خواص وسطية بين الفلزات و توصيل الكهرباء ال توصل الحرارة الالفلزات توصيل الحرارة ال توصل الكهرباء لها بريق ملعاني غير قابلة للطرق و السحب قابلة للطرق و السحب من أهما السيلكون Siو الجرمانيوم Geو مثل ألاكسجين و الكلور و هى غازات , ٪ 08من الجدول الدوري هو من فلزات يستخدمان في تصنيع الشرائح الرقيقة و البروم سائل أحمر داكن و تعتبر الفلزات مواد صلبة ماعدا عنصر بينما الكبريت و الكربون و الفوسفور صلبة ألجهزة الكمبيوتر و الخاليا الشمسية . الزئبق ( Hgفلز سائل ) .............................................................................................. تسمى عناصر املجموعة )............................................................................ (1Aكما تسمى عناصر املجموعة ()2A و تسمى عناصر املجموعة ....................................................................................... 7Aو عناصر املجموعة ........................................................................................................... 8A ) تسمى العناصر الانتقالية الداخلية التي تقع أسفل الجدول الدوري باسم ( هناك مجموعتان من الجدول الدوري جميع عناصرها الفلزات و هما -: اهلالوجينات " -:هى الفلزات املجموعة ) )7Aومنها الفلور و الكلور و البروم و اليود الغازات النبيلة : من أمثلتها النيون املستخدم في ْ مل ألانابيب الزجاجية املستخدمة في املصابيح ملحوظة :يستخدم الكلور و البروم في تطهير أحواض السباحة و النحاس والفضة فلزان موصلين ممتازين للكهرباء والحرارة كل زوج من العناصر السابقة (الكلور و البروم ,النحاس والفضة ) له خواص كيميائية متشابهة وموجودة في املجموعة نفسها في الجدول الدوري الحديث . ً تقسم العناصر تبعا للترتيب الالكتروني الى أربعة أنواع : مثالية مثالية العنـاصر االنتــقاليـة الداخليـة العنــاصر االنتـــقاليــــة العنـــــاصـــر املثـــــــالية الغـــــازات النبيـــلة ( )8A فيها حتت هى عناصر متتل هي عناصر فلزية حيتوي كل من هي عناصر فلزية حيتوي كل من املستويات اخلارجية ) ) P , S فيها حتت املستويات هي عناصر متتل بااللكرتونات حتت مستوى الطاقة ) ) Sوحتت حتت مستوى الطاقة ) )Sوحتت ومن أمثلتها : املستوى ) ( Fاجملاور له على املستوى ) (dاجملاور له على اخلارجية ) ) P , Sجزئيا بااللكرتونات اهليليوم He الكرتونات و تقع أسفل اجلدول النيون Ne الدوري الكرتونات األ رجون Ar الكريبتون Kr ........................................................................................................................................................................................................... ملاذا سميت عناصر املجموعة 8Aبالغازات النبيلة نبذة عن الفلزات الضعيفة أو ( بعد االنتقالية ) -:وهى ( ) Al , Ga , Sn , In , Bi , Pb , T I هــــام هــــام هــــام هــام هام هام كيف نحدد موقع عنصر ( في الدورة و املجموعة ) في الجدول الدوري مثال :حدد موقع العنصر 17Xفي الجدول الدوري 2 2 6 3S2 3P5 17X : 1S 2S 2P أوال :نرتب الالكترونات على تحت املستويات نحدد مستوى الطاقة ألاخير ,فيكون رقم مستوى الطاقة ألاخير هو نفسه رقم الدورة :اذا العنصر 17Xفي الدورة الثالثة نحدد رقم املجموعة من معرفة عدد الالكترونات في مستوى الطاقة الاخير ( لدينا 7الكترونات ) :اذا العنصر 17Xيقع في املجموعة 7A السالبية الكهربائية امليـل االلكــرتوني طاقــة الــتأيـــن نصف القطر الذري علل :ال يمكن قياس نصف القطر الذري مباشرة ( ألن الذرة ليس هلا حدود واضحة ) ولكن توجد عدة طرق لتقدير أحجام الذرات , بالنسبة للعناصر التي توجد على هيئة جزيئات ثنائية الذرة يمكن تقدير املسافة بين أنويه الذرات املرتبطة في الجزئ نصف القطر الذري : ً ٌ يقاس نصف القطر الذري بوحدة البيكومتر و غالبا يدل على الحجم النسبي للذرة . التدرج جتاه اجملموعة علل :يزداد نصف القطر (الحجم الذري) من أعلى املجموعة الى أسفل بزيادة العدد الذري لزيادة عدد مستويات الطاقة وهذا يلغي تأثير الزيادة في شحنة النواة وبذلك يزيد( نصف القطر الذري ) الحجم الذري التدرج جتاه الدورة علل :يقل نصف القطر (الحجم الذري) من اليسار الى اليمين بزيادة العدد الذري لعدم زيادة مستويات الطاقة وزيادة شحنة النواة وبذلك يقل الحجم الذري " حيث أن االلكترونات تضاف على نفس المستوى ويحدث جذب ألكبر عدد من االلكترونات " التدرج يف احلجــــــــــم الــــــــذري : يقل الحجم الذري خالل الدورات ويزداد كلما اتجهنا الى أسفل عبر املجموعات \ مثال :عناصر املجموعة ) )1Aمن السهل نزع إلكترون واحد منها لتكوين أيون ( ) +و يصعب نزع إلكترون آخر تسمى الطاقة الالزمة لنزع إلالكترون ألاول بطاقة التأين األولى لتكون أيون ()+ تسمى الطاقة الالزمة لنزع إلالكترون الثاني بطاقة التأين الثانية لتكون أيون ()2+ التدرج جتاه اجملموعة تقل طاقة التأين في املجموعة من أعلى الى أسفل بزيادة العدد الذري لزيادة نصف القطر الذري(الحجم الذري) حيث يتواجد اإللكترون بعيداً عن النواة مما يسهل نزعه بأقل طاقة تأين التدرج جتاه الدورات علل تزداد طاقة التأين في الدورة من اليسار الى اليمين بزيادة العدد الذري لنقص نصف القطر الذري و زيادة شحنة النواة ( فيصبح جذب النواة لإللكترون أصعب فتزداد طاقة جهد التأين لنقص نصف القطر ) ً ملحوظة طاقة التأين للغاز النبيل كبيرة جدا مقارنة بالعنصر الذي يسبقها سهولة تأين عناصر ) (1Aوصعوبة تأين الغاز النبيل " - – F(g) + e → F )(g + 328 KJ مثال -: التدرج جتاه اجملموعة يقل امليل الالكتروني في املجموعة من أعلى الى أسفل بزيادة العدد الذري لزيادة نصف القطر الذري(الحجم الذري) ,ولزيادة عدد مستويات الطاقة مما يصعب على النواة جذب اإللكترون التدرج جتاه الدورات يزداد امليل الالكتروني في الدورات من اليسار الى اليمين بزيادة العدد الذري لنقص نصف القطر الذري ( الحجم الذري ) مما يسهل على النواة جذب اإللكترون الجديد المضاف ذرات الفلزات لها طاقة تأين منخفضة تكون أيونات موجبة ( ) + ذرات الالفلزات لها طاقة تأين مرتفعة تكون أيونات سالبة ( ) - التدرج جتاه اجملموعة ً ً علل :ألايون املوجب (الكاتيون) دائما أقل حجما من الذرة املتعادلة . وذلك بسبب فقدان إلكترونات من المستوى الخارجي مما ينتج عنة جذب النواة لاللكترونات +3 + ( كاتيون Naأقل في الحجم من ذرة , Naو كاتيون Alأقل في الحجم من ) Al ً علل :ألايون السالب (ألانيونات) دائما أكبر في الحجم من الذرات املتعادلة - و ذلك ألن قوة جذب النواة أقل لزيادة عدد االلكترونات مثال :أنيون Clأكبر حجماً من Cl التدرج جتاه الدورة يقل حجم ألايون املوجب وألايون السالب من يسار الجدول الي يمين الجدول عبر الدورة الواحدة وتزداد ً كلما تحركنا الي أسفل في املجموعات (مثال :في الدورة الثالثة Bأكبر حجما من Fوفي املجموعة ألاولى Naأقل حجما من ) CS التدرج يف اجملموعة تقل السالبية الكهربائية في املجموعات من أعلى املجموعة الى أسفلها لزيادة نصف القطر الذري(الحجم الذري) التدرج يف الدورة تزداد السالبية الكهربائية في الدورات من اليسار الى اليمين (باستثناء الغازات النبيلة ) لنقص نصف القطر الذري ( الحجم الذري ) وتقاس بمقياس باولنج الفلزات في يسار الجدول لها سالبية كهربية منخفضة . الالفلزات في يمين الجدول لها سالبية كهربية مرتفعة . له ميل قوي لجذب االلكترونات . أكثر العناصر سالبية كهربية هو الفلور F له أقل ميل لجذب االلكترونات . أقل العناصر سالبية كهربية هو السيزيوم Cs ملخص التدرج يف امليول الدورية ما المقصود ب ـ " إلكرتونات التكافؤ " علل :عناصر املجموعة الواحدة في الجدول الدوري متشابهة في الخواص الفيزيائية و الكيميائية ألنها تتشابه يف الرتتيب االلكرتوني س : 1يمكن معرفة عدد إلكترونات التكافؤ للعنصر من خالل معرفة رقم املجموعة التي يوجد فيها . 1A ألنه يوجد في املجموعة 1 عدد الكترونات التكافؤ للبوتاسيوم مثال : 2A ألنه يوجد في املجموعة 2 عدد الكترونات التكافؤ للكالسيوم 6A عدد الكترونات التكافؤ لألكسجين 6ألنه يوجد في املجموعة مالحظة :يستثنى من القاعدة غاز الهيليوم حيث يمتلك الكترونا تكافؤ ,بالرغم من أنه يقع في املجموعة 8A ما المقصود ب ـ " الرتتيبات اإللكرتونية النقطية " أمثلة :على الترتيبات الالكترونية النقطية لبعض عناصر املجموعات A س : 3ما املقصود ب ـ " قاعدة الثمانية " : أو " تميل الذرة إلى اكتساب أو فقدان إلكترونات ليصبح في غالف التكافؤ ثمانية إلكترونات " مالحظة تعود تسمية قاعدة الثمانية الى الترتيب الكتروني الخارجي للغازات النبيلة ,حيث يحتوى غالف التكافؤ للغاز النبيل على 8الكترونات ,حيث يكون الشكل العام للترتيب إلالكتروني للغاز النبيل ( ما عدا الهيليوم ) ns2 np6 تميل ذرات الفلزات الى فقدان إلكترونات التكافؤ الخاصة بها ,في حين تميل ذرات الالفلزات الى اكتساب الكترونات التكافؤ الخاصة بها . الكاتيون ( االيون الموجب ) : تحتوي معظم الفلزات على إلكرتون أو إلكرتونني أو ثالثة الكترونات تكافؤ و بالتالي يكون من السهل نزعها علل :تميل ذرات الفلزات لفقد الالكترونات و تكوين كاتيونات ألن مستوى الطاقة الخارجي فيها يحتوي على الكترون أو الكترونين أو ثالثة الكترونات و بالتالي يكون من السهل عليها فقد هذه االلكترونات للوصول الى الترتيب االلكتروني ألقرب غاز نبيل ً مثال : 1مستعينا بالترتيبات الالكترونية النقطية اكتب الترتيب الالكتروني لكاتيون الصوديوم . يحتوي غالف التكافؤ لذرة الصوديوم على إلكترون تكافؤ واحد و بالتالي يسهل على الصوديوم فقده . 11Na : 1s2 2s2 2p6 3s1 Na+ : 1s2 2s2 2p6 يحتوي غالف التكافؤ لكاتيون الصوديوم على 8الكترونات تكافؤ ,و يصبح الترتيب الكتروني أليون الصوديوم مماثل Na فقدان إلكترون تكافؤ Na+ + e- للغاز النبيل ( النيون ) ً مالحظة :أحيانا تختلف شحنات كاتيونات العناصر الانتقالية : قد تفقد ذرة الحديد إلكترونين و يتكون ايون الحديدوز Fe2+ أو قد تفقد ذرة الحديد ثالثة الكترونات و يتكون أيون الحديديك Fe3+ ما املقصود ب ـ " األنيون " مالحظة :يتكون ألانيون عندما تكتسب الذرة املتعادلة الالكترونات ( ) e- علل :تميل الالفلزات الى تكوين ألانيونات ألن مستوى الطاقة الخارجي فيها يحتوي على خمسة أو ستة أو سبعة الكترونات و بالتالي يكون من السهل عليها اكتساب االلكترونات للوصول الى الترتيب االلكتروني ألقرب غاز نبيل ً مستعينا بالترتيبات الالكترونية النقطية اكتب الترتيب الالكتروني النيون الكلور . يحتوي غالف التكافؤ لذرة الكلور على سبعة الكترونات تكافؤ و بالتالي من السهل على الكلور اكتساب إلكترون . 17Cl : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 + e- Cl- : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 ما املقصود بـ ـ " :أيونات اهلاليدات " ً مستعينا بالترتيبات الالكترونية النقطية اكتب الترتيب الالكتروني النيون ألاكسيد . يحتوي غالف التكافؤ لذرة ألاكسجين على ستة الكترونات تكافؤ و بالتالي من السهل على ألاكسجين اكتساب إلكترونين . 8O : 1s2 2s2 2p4 + 2 e- O2- : 1s2 2s2 2p6 الترتيبات اإللكترونية الشاذ لبعض العناصر عن قاعدة الثمانية مالحظة :بعض ألايونات الناتجة عن الفلزات الانتقالية ال تتمتع بالترتيبات الالكترونية املميزة للغاز النبيل ( , ) ns2 np2 حيث تعتبر هذه ألايونات شاذة عن قاعدة الثمانية و من ألامثلة على هذه ألايونات ( ) Ag+ , Cu+ , Cd2+ , Hg2+ ,و الترتيب الالكتروني لكاتيون الفضة Ag+ 47Ag أكتب الترتيبات الالكتروني للفضة 47Ag : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d10 + 46Ag : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d10 ) 36Kr مالحظة هامة :لكي تبلغ الفضة الترتيب الالكتروني الخاص بالغاز النبيل الذي يسبقها في الجدول الدوري (الكريبتون ً ) 54Xe يجب أن تفقد 11إلكترونا .و لبلوغ الترتيب الالكتروني للغاز النبيل الذي يليها في الجدول الدوري ( الزينون يجب أن تكتسب سبعة الكترونات . علل ال تستطيع الفضة الوصول الى الترتيب الالكتروني للغاز النبيل ( او يشذ كاتيون الفضة 46Agعن قاعدة الثمانية ( ألن األيونات التي تحمل ثالث وحدات من الشحنة أو أكثر نادرة الوجود ,لذلك فإن ذرة الفضة تفقد اإللكترون , 5s1و بالتالي يصبح مستوى الطاقة الخارجي ( ) n = 4ممتلئً بـــ ( ) 18الكترون و هو ترتيبٌ مفضلٌ نسيباً للفضة حيث ينتج كاتيون الفضة ( ) Ag+ ما املقصود ب ـ " املركبات األيونية " : مالحظة :في املركبات ألايونية يجب أن يكون عدد الشحنات املوجبة ( مساوياً ) لعدد الشحنات السالبة . ً مستعينا بالترتيبات إلالكترونية النقطية حدد الصيغة الكيميائية للمركب الناتج من اتحاد ) 17Cl ) مع الكلور ( 11Na الصوديوم ( يمتلك الصوديوم إلكترون تكافؤ واحد و بالتالي يمكن أن يفقده بسهولة ,إما الكلور فيمتلك سبعة الكترونات تكافؤ و بالتالي من السهل أن يكتسب إلكترون واحد . تعطي ذرة الصوديوم إلكترون تكافؤها للكلور و بالتالي يجب أن تتفاعل ذرة واحدة من الصوديوم مع ذرة واحدة من الكلور حيث ينتج كاتيون صوديوم واحد Na+و أنيون كلوريد واحد Cl-تتجاذب الشحنات املختلفة ليتكون كلوريد الصوديوم ( ملح الطعام ) . صيغة املركب الناتج ( كلوريد الصوديوم ) هي NaCl باستخدام الترتيبات الالكترونية النقطية حدد صيغة املركب الناتج عن اتحاد النيتروجين ( ) 7Nمع املغنيسيوم ( ) 12Mg صيغة املركب الناتج ( نيتريد املغنيسيوم ) هي Mg3N2 جميع المركبات األيونية صلبة بلورية في درجة حرارة الغرفة . درجات انصهارها و غليانها مرتفعة توصل التيار الكهربائي في الحالة المنصهرة و في حالة المحلول ( عندما تذوب في الماء ) مالحظة :تتكون املركبات ألايونية من بلورات تترتب فيها ألايونات ( الكاتيونات و ألانيونات ) بطريقة تزيد من التجاذب بينها الى الحد ألاقص ى و تقلص من التنافر الى الحد ألادنى ً و تؤدي قوى التجاذب الكبيرة الى تركيب ثابت جدا علل :توصل املركبات ألايونية التيار الكهربائي عندما تنصهر أو عندما تكون في املحاليل املائية و ال توصل التيار الكهربائي في الحالة الصلبة ألن أيوناتها تكون حرة الحركة ,بينما في الحالة الصلبة تكون غير حرة الحركة بَعضُ األيوناتِ مُتعددةِ الذراتِ الهامةِ ( حفظ ) NO3- SO42- CO32- PO43- OH- NH4+ ذرتان تتقامسان الثالثية الثنائية االحادية مثال ( :تكوين جزئ الهيدروجين ) H2 تمتلك كل ذرة هيدروجين إلكترون تكافؤ واحد ,و بالتالي ستساهم كل ذرة بإلكترون واحد لتكوين الرابطة في الجزئ مالحظة :تكمل كل ذرة هيدروجين غالف تكافؤها من خالل مشاركة إلالكترون مع الذرة ألاخرى لتصل الى الترتيب الالكتروني للغاز النبيل ( الهيليوم ) مالحظة :يمثل زوج إلالكترونات املكون للرابطة بخط , H - Hو يسمى هذا التمثيل بالصيغة البنائية . س : 11ما المقصود ب ـ ـ " الصيغ البنائية " مالحظة :تسمى الوحدة البنائية للمركبات ألايونية " وحدة صيغية " في حين تسمى الوحدة البنائية املركبات التساهمية " الجزئ " علل :ال تمتلك المركبات األيونية صيغا ً جزيئية " .ألنها ال تتكون من جزيئات " تطبيق قاعدة الثمانية يف الرابطة التساهمية مثال :جزئ الفلور F2 تمتلك كل ذرة فلور سبعة الكترونات تكافؤ و بالتالي تحتاج إللكترون واحد لتكمل غالف تكافؤها ,لذلك تتقاسم ذرتا الفلور ً زوجا من الالكترونات لتتكون رابطة تساهمية أحادية و بالتالي تكمل كل ذرة فلور غالف تكافؤها بثمانية الكترونات مالحظة :تسمى أزواج الكترونات التكافؤ التي لم تساهم في تكوين الرابطة " بأزواج الالكترونات غير املشاركة " ارسم الصيغة الالكترونية النقطية لجزئ الامونيا NH3 تساهم كل ذرة من ذرات الهيدروجين الثالثة بإلكترون مع ذرة نيتروجين واحدة حيث تصل جميعها الى الترتيب الالكتروني للغاز النبيل مالحظة :يحتوي جزئ الامونيا على ثالث روابط أحادية و زوج الكترونات تكافؤ غير مشاركة ( غير مرتبطة ) ( من ألامثلة عليها غاز ثاني أكسيد الكربون ) O = C = O , CO2 مثال :جزئ األكسجين O2 تحتوي كل ذرة أكسجين على ستة الكترونات تكافؤ ,و بالتالي ستساهم كل ذرة بزوج من الكتروناتها مع ذرة أكسجين أخرى لتكمل غالف تكافؤها بثمانية الكترونات مثال :جزئ النيتروجين N2 تحتوي كل ذرة نيتروجين على خمسة الكترونات تكافؤ و بالتالي ستساهم كل ذرة ثالثة الكترونات مع ذرة نيتروجين لتكمل غالف تكافؤها بثمانية الكترونات H 3 O+ NH4+ CO أو ( تتقاسم زوج الالكترونات ذرة واحدة بين ذرتين ). مثال : 1غاز أول أكسيد الكربون CO -نالحظ من املعادلة السابقة اكتمال غالف التكافؤ لذرة الاكسجين بثمانية الكترونات ً في حين أن ذرة الكربون لم تصل الى الترتيب الثماني ,و لحل هذه املشكلة ستمنح ذرة ألاكسجين زوجا من الكتروناتها غير املشاركة كرابطة إضافية للرابطة التساهمية الثنائية بين ذرتي الكربون و الاكسجين و تسمى هذه الرابطة ( بالرابطة التناسقية ) مالحظة :تمثل الرابطة التناسقية بسهم يتجه من الذرة املانحة للزوج الالكتروني الى الذرة املستقبلة : C = O :أو مثال : 2كاتيون األمونيوم NH4+ مالحظة :يتكون كاتيون ألامونيوم عندما ينجذب كاتيون هيدروجين H+الى الزوج إلالكتروني غير املرتبط لجزئ الامونيا NH3 مثال : 3كاتيون اهليدرونيوم H3O+ 1S1 2S1 2S2 3S2 3S1 1 4S2 4S 5S1 5S2 6S2 الفلزات القلوية االرضية 2A الفـــلزات القلـــويـــة 1A 6S1 7S2 7S1 هي عناصر المجموعة 1Aو التي تقع الكتروناتها الخارجية في تحت المستوى ns1 3 Li و تشمل ( الليثيوم , Liالصوديوم , Naالبوتاسيوم , Kالروبيديوم , Rbالسيزيوم Fr , Csالفرانسيوم ) الليثيوم تحتوي املسطحات امللحية على كميات هائلة من أمالح عناصر املجموعة 1Aمثل( ) NaCl , NaF , KCl 11 Na الصوديوم الخواص الفيزيائية 19 تتميز ببريق ملعاني K اليوتاسيوم جيدة التوصيل للحرارة 37 Rb جيدة التوصيل للكهرباء الروبيديوم درجات انصهارها منخفضة 55 Cs كثافتها منخفضة السيزيوم سالبيتها الكهربائية منخفضة 87 Fr الفرانسيوم تماسك ِ الصلصال امل ِ لها قوام و هي لينةٌ يمكن قطعُها باستخدام السكين علل :ال توجد فلزات املجموعة 1Aمنفردة في الطبيعة.لنـشـــاطـهــا و فـــاعـلـــيتــهـــا الـكـبــــيــرة . يحضر الصوديوم عن التحليل الكهربائي ملصهور كلوريد الصوديوم أذكر أهم استخدامات الصوديوم تبريد املفاعالت النووية مصدر ضوئي في مصابيح بخار الصوديوم يستخدم في إنتاج الكثير من املواد الكيميائية ( مثل هيدروكسيد الصوديوم , NaOHهيبوكلوريت الصوديوم ) NaClO يستخدم هيدروكسيد الصوديوم NaOHفي تسليك البالوعات من العوائق في تبييض املالبس . يستخدم هيبوكلوريت الصوديوم NaClO ً علل :سطح الصوديوم اللين و املقطوع حديثا يتميز بوميض فض ي سرعان ما ينطفئ ملعانه عند تعرضه للهواء . ألنـــه يـــتـــفـــاعـــل بـــســـرعـــة مـــع بـــعـــض مـــكـــونــات الــهــــواء الـــجـــوي . علل :يستخدم الصوديوم في تبريد املفاعالت النووية . الخنفاض درجة انصهاره و ارتفاع درجة غليانه و توصيله اجليد للحرارة و سهولة ضخه عرب لب املفاعل النووي حيث ميتص احلرارة بسرعة الخواص الكيميائية ( أ ) التفاعل مع املاء مالحظة :تتفاعل فلزات املجموعة 1Aبشدة مع الماء منتجًا غاز الهيدروجين و محلول من هيدروكسيد الفلز . 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 مثال : أكتب معادلة تفاعل الصوديوم مع املاء البارد 2K + 2H2O 2KOH + H2 : أكتب معادلة تفاعل البوتاسيوم مع املاء علل :يجب ارتداء قفازات واقية عند التعامل مع الفلزات القلوية ألنـــهـــا تـــتـــفـــاعـــل بـــقـــوة مــــع الـــرطـــوبـــة الـــمــــوجــــودة فــــي جـــلـــــد اإلنسان . ( ب ) التفاعل مع األكسجني مالحظة :تتفاعل الفلزات القلوية مع ألاكسجين لتنتج مركبات صلبة تسمى األكاسيد 4Na + O2 2Na2O مثال :أكتب معادلة تفاعل الصوديوم مع أكسجين الهواء الجوي 4K + O2 ……………. مثال :أكمل املعادلة التالية 2Cs + O2 …………… مثال : أكمل املعادلة التالية ( جـ ) التفاعل مع اهلالوجينات ً مالحظة :تتفاعل القلويات مباشرة مع الهالوجينات ( عناصر املجموعة ) 7Aو تكون االمالح 2Na + Cl2 2NaCl مثال اكتب معادلة تفاعل الصوديوم مع الكلور 2K + Cl2 …………… مثال أكمل املعادلة التالية علل :يتم تخزين الفلزات القلوية تحت سطح الزيت أو الكيروسين. لـكـي ال تـتـفـاعـل مــع مــكـونـات الـهــواء الـجــوي هي عناصر المجموعة 2Aو التي تقع الكتروناتها الخارجية في تحت المستوى ns2 4 Be و تشمل ( البيريليوم , Beاملغنيسيوم , Mgالكالسيوم ,Caالسترانشيوم , Srالباريوم , Baالراديوم ) Ra البيريليوم تستخدم الحيوانات الصدفية ( املحار ) و الشعب املرجانية كاتيونات الكالسيوم Ca2+في بناء هياكلها 12 ً ً ً Mg القلوية و أقل نشاطا منها و أقل ذوبانا في املاء ِ تعتبر أكثر صالبة من الفلز ِ ات المغنسيوم 20 علل :أطلق الكيميائيون على فلزات املجموعة 2Aاسم " ألارضيات " . Ca الكالسيوم ألن تـــركـــيـــبـــهـــا ال يــتــــغــــيـــر بـــالـــنـــار . 38 Sr السترانشيوم علل :ال يلزم تخزين فلزات المجموعة 2Aتحت سطح الزيت 56 ألنها نشاطها أقل اذا ما قورنت بعناصر اجملموعة . 1A Ba الباريوم الخواص الفيزيائية 88 صلبة Ra الراديوم لها بريق ملعاني علل :تتميز فلزات املجموعة 2Aببريق ملعاني سرعان ما ينطفئ في الهواء . لـتـكـون طـبـقـة أكــــ ـيد رقـيـقــة و قوية تــعـمـل عـلى حـمـايـة الــطـبـقـة الــخارجـــيــة لــهــذه الـفــلزات . يستخدم املغنيسيوم كمون رئيس ي في عدد من السبائك ذات الكثافة المنخفضة و مقاومة الشد العالية . و يستخدم املغنيسيوم في حماية الحديد من الصدأ ينتج الكالسيوم عن التحليل الكهربائي ملصهور كلوريد الكالسيوم يعرف أُكسيد الكالسيوم CaOبالجير الحي . يمكن الحصول على أكسيد الكالسيوم بتسخين الحجر الجيري (كربونات الكالسيوم) CaCO3عند درجة حرارة مرتفعة CaCO3 900 C CaO + CO2 يسمى تفاعل الجير الحي مع املاء ب ـ ـ اإلطفاء و يسمى املركب الناتج بـ ـ ـ الجير المطفأ أو( هيدروكسيد الكالسيوم ) CaO + H 2O Ca(OH)2 يستخدم الجير املطفأ ( هيدروكسيد الكالسيوم ) في الكشف عن غاز ثاني أكسيد الكربون و ذلك بتمرير هذا الغاز على أنبوب يحتوي هذا المحلول حيث يتكون راسب من كربونات الكالسيوم CaCO3وفقاً للمعادلة التالية : Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H 2O الخواص الكيميائية يتفاعل المغنيسيوم مع املاء البارد . ال يتفاعل الكالسيوم مع املاء البارد ,بينما Mg + 2H2O Mg(OH)2 + H2 اكتب املعادلة الكيميائية لتفاعل املغنيسيوم مع املاء الساخن Ca + 2H2O Ca(OH)2 +