شبكة منهاجي التعليمية - الدروس التعليمية
 |
|
 |
 |
| فهرست الفصل الثاني |
| 20/09/2012 6:06 AM |
| فهرست الفصل الثاني
مصطلحات ومفاهيم علمية
مقدمة
النظرية الميكانيكية الموجية للذرة
أعداد الكم
عدد الكم المغزلي
أغلفة الطاقة الفرعية في الذرات عديدة الإلكترونات
مبدأ الاستبعاد لباولي
قاعدة هوند
التوزيع الإلكتروني للذرات
الجدول الدوري الحديث
أسئلة الفصل
مسرد المصطلحات
2012-09-19
أ. أحمد الحسين
|
المزيد |
|
| مصطلحات ومفاهيم علمية |
| 20/09/2012 6:06 AM |
| مصطلحات ومفاهيم علمية
ستتعرف في هذا الفصل على المصطلحات والمفاهيم العلمية التالية:
معادلة الموجة
Wave Equation
أعداد الكم
Quantum Numbers
عدد الكم الرئيس
Principal Quantum Number
عدد الكم الفرعي
Azimuthal Quantum Number
عدد الكم المغزلي
Spin Quantum Number
عدد الكم المغناطيسي
Magnetic Quantum Number
فلك
Orbital
قاعدة هوند
Hund’s Rule
مبدأ الاستبعاد لباولي
Pauli Exclusion Principal
2012-09-19
أ. أحمد الحسين
|
المزيد |
|
| مقدمة |
| 20/09/2012 6:06 AM |
| مقدمة
عندما حقق بور نتائج طيبة في تفسير طيف ذرة الهيدروجين، حاول بعض العلماء تعميم نتائج نظرية بور على ذرات أخرى فلم يحالفهم الحظ، إلى أن جاء الحل في النظرية الميكانيكية الموجية.
2012-09-19
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| النظرية الميكانيكية الموجية للذرة |
| 20/09/2012 6:06 AM |
| النظرية الميكانيكية الموجية للذرة
في عام 1926 استخدم العالم النمساوي شرودنغر Schrodinger الرياضيات في دراسة ذرة الهيدروجين، فاستنتج معادلة رياضية معقدة توضح أغلفة الطاقة التي يحتلها الإلكترون، وطبيعة حركة الإلكترون حول النواة معتمداً على طبيعته الموجية، وسميت تلك المعادلة بمعادلة الموجة Wave Equation .
وقد نتج من حل معادلة شرودنغر ثلاثة أعداد عرفت بالأعداد الكمية Quantum Numbers ، وهي تصف موضع الإلكترون في الذرة (معدل بعده عن النواة) وطاقته، وشكل حركته حول النواة في أبعادها الثلاثة، واتجاه محور حركته الدوراني حول النواة، وفيما بعد أضيف عدد كمي رابع يصف اتجاه دوران الإلكترون المحوري حول نفسه (اتجاه دورانه المغزلي).
وبسبب صعوبة تحديد موقع الإلكترون وسرعته في آن واحد فقد ظهر مفهوم الغيمة الإلكترونية، وهي المنطقة الفراغية حول النواة التي يوجد فيها أكبر احتمال لوجود الإلكترون، وأطلق على تلك المنطقة اسم الفلك Orbital .
أما أعداد الكم الثلاثة التي نتجت من حل معادلة شرودنغر فهي:
1- عدد الكم الرئيسي (n) .
2- عدد الكم الثانوي (l) .
3- عدد الكم المغناطيسي (ml) .
2012-09-19
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| عدد الكم الرئيس |
| 20/09/2012 8:08 AM |
| عدد الكم الرئيس
Principal Quantum number
ويرمز له بالرمز (n) ويشير هذا العدد إلى رقم الغلاف الرئيس حول النواة (مستوى الطاقة الرئيس)، ويأخذ عدد الكم الرئيس قيماً صحيحة موجبة:
حيث يدل كل رقم على غلاف رئيس معين، وكلما قلت قيمة (n) اقترب الغلاف الرئيس من النواة وقلت طاقته، فعدد الكم الرئيس يرتبط بقيم طاقة الغلاف ومعدل بعده عن النواة.
سؤال:
1- أيهما أكبر حجماً: الغلاف الرئيس الثاني أم الرابع؟
2- أي الغلافين الرئيسين له طاقة أعلى: الثاني أم الثالث؟
الحل:
1- الغلاف الرئيس الرابع لأنه أبعد عن النواة، فهو بذلك أكبر حجماً.
2- الغلاف الرئيس الثالث أعلى طاقة لأنه أبعد عن النواة، وكلما زاد بعد الغلاف الرئيس عن النواة زادت طاقته.
2012-09-19
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| عدد الكم الفرعي |
| 20/09/2012 8:08 AM |
| عدد الكم الفرعي
Azimuthal Quantum number
ويرمز له بالرمز (l) ، وقد تبين من حل معادلة شرودنغر أن الأغلفة الرئيسة تتكون من أغلفة فرعية عددها يساوي قيمة (n) للغلاف الرئيس.
رقم الغلاف الرئيس (n)
عدد الأغلفة الفرعية
رموز الأغلفة الفرعية
1
1
s
2
2
s و p
3
3
s و p و d
4
4
s و p و d و f
ويأخذ عدد الكم الفرعي القيم:
ويرتبط بعدد الكم الفرعي خاصية تحديد طاقة الغلاف الفرعي والشكل العام للأفلاك فيه.
الجدول التالي يوضح أشكال الأفلاك في الغلافين الرئيسين الأول والثاني:
الجدول التالي يلخص قيم أعداد الكم الرئيسة والفرعية للأغلفة الأربعة الأولى:
قيم (n)
الغلاف الرئيس
الغلاف الفرعي
رمز الغلاف الفرعي
l
الرمز
1
0
s
1s
2
1
s
p
2s
2p
3
2
s
p
d
3s
3p
3d
4
3
s
p
d
f
4s
4p
4d
4f
سؤال :
ادرس الشكل الآتي الذي يبين الحجوم النسبية لأفلاك s في أدنى ثلاثة أغلفة رئيسة، وأجب عن الأسئلة التي تليه:
1- أيهما أعلى طاقة : 1s أم 2s ؟ ولماذا؟
2- ما الرقم الكمي الفرعي، والرقم الكمي الرئيس للغلاف الفرعي 3s ؟
3- ما العلاقة بين حجم الفلك ورقم الكم الرئيس له؟
الحل:
1- الغلاف الفرعي 2s أعلى طاقة لأنه أبعد عن النواة من الغلاف الفرعي 1s.
2- الرقم الكمي الرئيس (3)، والرقم الكمي الفرعي (0).
3- بزيادة قيمة الرقم الكمي الرئيس يزداد بعده عن النواة، وبالتالي يزداد حجمه.
2012-09-19
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| عدد الكم المغناطيسي |
| 20/09/2012 8:08 AM |
| عدد الكم المغناطيسي
Magnetic Quantum number
ويرمز له بالرمز (ml)، وقد بينت التجارب أن خطوط طيف ذرة الهيدروجين تتعدد تحت تأثير مجال مغناطيسي، وهذا ما جعل العالم الألماني زيمان Zeeman يستنتج بأن الغلاف الفرعي يتكون من فلك واحد أو أكثر، يرتبط عددها بالقيم الكمية من (l- إلى l+).
فمثلاً للغلاف الفرعي p قيمة (l=1) ، لذا فإن عدد قيم ml المحتملة له تساوي -1 ، 0 ، +1 ، وهذا يعني أن الغلاف الفرعي p يحتوي على ثلاثة أفلاك.
الجدول التالي يمثل عدد الأفلاك في كل غلاف فرعي:
الغلاف الفرعي (l)
قيم (ml)
عدد الأفلاك
s
0
1
p
-1 ، 0 ، +1
3
d
-2 ، -1 ، 0 ، +1 ، +2
5
f
-3 ، -2 ، -1 ، 0 ، +1 ، +2 ، +3
7
ويرتبط بعدد الكم المغناطيسي خاصية تحديد اتجاه محور الفلك في الفراغ المحيط بالنواة بالنسبة لباقي الأفلاك، فمثلاً يحتوي الغلاف الفرعي P على ثلاثة أفلاك تتشابه في الشكل والطاقة والحجم في الغلاف الرئيس الواحد، ولكنها تختلف فيما بينها في كونها متعامدة على بعضها على المحاور الثلاث (x,y,z) .
والآن يمكن ربط أعداد الكم الثلاثة مع بعضها في الشكل التالي:
سؤال:
من خلال دراستك للشكل السابق أجب عن الأسئلة التالية :
1- ما عدد الأغلفة الفرعية في الغلاف الرئيس الثالث؟
2- ما عدد الأفلاك في الغلاف الفرعي 3d ؟
3- ما عدد الأفلاك في الغلاف الرئيس الرابع؟
الحل:
1- ثلاثة أغلفة فرعية هي: 3s ، 3p ، 3d .
2- يحتوي الغلاف الفرعي 3d على خمسة أفلاك.
3- يحتوي الغلاف الرئيس الرابع على (16) فلك.
2012-09-20
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| عدد الكم المغزلي |
| 20/09/2012 8:08 AM |
| عدد الكم المغزلي
Spin Quantum number
إضافة إلى أعداد الكم الثلاثة التي نتجت من حل معادلة شرودنغر، فإن هنالك عدداً كمياً رابعاً هو عدد الكم المغزلي (ms)، ويشير إلى اتجاه الدوران المحوري للإلكترون حول نفسه (أي اتجاه الغزل) في الفلك، وهو يأخذ القيم (-1/2 ، +1/2)، وفي حالة وجود إلكترونين في الفلك نفسه فإن كلاً منهما سوف يغزل حول نفسه باتجاه معاكس لغزل الإلكترون الآخر، وتكون قيمة رقم الكم المغزلي (ms) لأحدهما موجب نصف، وللآخر سالب نصف.
ونتيجة لدوران الإلكترونين حول محوريهما في الفلك نفسه باتجاهين متعاكسين، فإنه ينشأ عن ذلك مجالان مغناطيسيان متعاكسان في الاتجاه، فيتجاذبان مغناطيسياً، وهذا يقلل التنافر بينهما مما يساعد على وجود إلكترونين في الفلك نفسه.
2012-09-20
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| أغلفة الطاقة الفرعية في الذرات عديدة الإلكترونات |
| 20/09/2012 8:08 AM |
| أغلفة الطاقة الفرعية في الذرات عديدة الإلكترونات
الشكل التالي يمثل مخططاً لأغلفة الطاقة الفرعية في الذرات عديدة الإلكترونات:
يمكن من الشكل السابق استنتاج ما يلي :
1- تزداد طاقة الغلاف الفرعي بازدياد قيمة n .
سؤال : أي غلاف فرعي أعلى طاقة: 1s أم 2s ؟
2- بزيادة قيمة n يتناقص فرق الطاقة بين الأغلفة.
سؤال : في أي الحالتين يكون فرق الطاقة بين الغلافين الفرعيين أعلى:
1s ، 2s أم 4s ، 5s ؟
3- يحدث تداخل بين طاقة الأغلفة الفرعية ابتداءً من الغلاف الرئيس الثالث.
سؤال : أي غلاف فرعي أعلى طاقة: 4s أم 3d ؟
4- تتفاوت طاقة الأغلفة الفرعية ضمن الغلاف الرئيس الواحد.
سؤال : أي غلاف فرعي أعلى طاقة: 3s أم 3p ؟
5- تساوى طاقة أفلاك الغلاف الفرعي الواحد في الغلاف الرئيس نفسه.
سؤال : بماذا يتشابه الفلكين : 3px أم 3py ؟
2012-09-20
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| مبدأ الاستبعاد لباولي |
| 20/09/2012 8:08 AM |
| مبدأ الاستبعاد لباولي
Pauli Exclusion Principle
ينص مبدأ الاستبعاد لباولي على أنه:
" في ذرة ما لا يوجد إلكترونان لهما القيم نفسها لأعداد الكم الأربعة "
وهذا يعني أن أي إلكترونين يجب أن يختلفا في عدد كمي واحد على الأقل.
الجدول التالي يمثل أعداد الكم الأربعة لإلكتروني الفلك 2s :
n
l
ml
ms
الإلكترون الأول
2
0
0
+1/2
الإلكترون الثاني
2
0
0
-1/2
ولهذا لا يمكن للفلك الواحد أن يستوعب أكثر من إلكترونين. هل تعرف لماذا ؟
سؤال:
ما أعداد الكم الأربعة للإلكترونين الموجودين في الفلك 3s ؟
ومن خلال مبدأ باولي يمكن استنتاج العلاقة بين عدد أفلاك الغلاف الفرعي وسعته القصوى من الإلكترونات . الجدول التالي يوضح ذلك:
الغلاف الفرعي
عدد الأفلاك
سعة الغلاف الفرعي القصوى من الإلكترونات
s
1
2
p
3
6
d
5
10
f
7
14
2012-09-20
أ. أحمد الحسين
|
المزيد |
|
| قاعدة هوند |
| 20/09/2012 8:08 AM |
| قاعدة هوند
Hund’s Rule
اقترح العالم هوند عام 1927 أن الإلكترونات تملأ أفلاك الغلاف الفرعي الواحد فرادى باتجاه الغزل نفسه، ثم تبدأ بالازدواج في الأفلاك تباعاً بعد ذلك باتجاه غزل معاكس.
مثال:
لاحظ كيف تملأ أفلاك p الثلاثة بثلاثة إلكترونات:
لاحظ أن عدد الإلكترونات المنفردة = 3
وعند وجود إلكترون رابع ، فإنه يدخل إلى أحد الأفلاك باتجاه غزل معاكس لاتجاه غزل الإلكترون الموجود في الفلك ، أي يزدوج الإلكترونان في الفلك كما يلي:
سؤال:
ما عدد الإلكترونات المنفردة في الحالة السابقة؟
سؤال:
باستخدام قاعدة هوند بيّن كيف تتوزع:
1- خمسة إلكترونات في أفلاك p ، ثم بيّن عدد الإلكترونات المنفردة فيها.
2- ثمانية إلكترونات في أفلاك d ، ثم بيّن عدد الإلكترونات المنفردة فيها.
2012-09-20
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| التوزيع الإلكتروني للذرات |
| 20/09/2012 8:08 AM |
| التوزيع الإلكتروني للذرات
Electron Configuration of Atoms
هل توزع الإلكترونات عشوائياً في أفلاك الذرة أم تتوزع وفق قواعد معينة ؟
قواعد كتابة التوزيع الإلكتروني للذرات:
1- العدد الذري للعنصر هو عدد إلكترونات ذرة العنصر المتعادلة.
2- لا يتسع الفلك الواحد لأكثر من إلكترونين (مبدأ باولي).
3- تتسع الأغلفة الفرعية كحد أقصى عدد الإلكترونات التالي:
f
d
p
s
14
10
6
2
4- تتوزع الإلكترونات على أفلاك الغلاف الفرعي الواحد فرادى ثم تعود للتزاوج بعد أن يصبح الغلاف الفرعي نصف ممتليء (قاعدة هوند) .
5- يملأ الغلاف الفرعي الأدنى طاقة أولاً بالإلكترونات ، ثم الأعلى طاقة ، وهكذا .
6- تملأ الأغلفة الفرعية بالإلكترونات حسب تزايد طاقتها .
يمكنك استخدام مخطط الأغلفة الفرعية التالي والذي يمثل ترتيب الأغلفة الفرعية حسب طاقتها:
2012-09-20
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| التركيب الإلكتروني لأول (11) عنصر |
| 20/09/2012 8:08 AM |
| التركيب الإلكتروني لأول (11) عنصر
الهيدروجين ( العدد الذري = 1 )
1H : 1s1
دلالة الرموز والأرقام في التركيب الإلكتروني للهيدروجين :
الهيليوم ( العدد الذري = 2 )
2He : 1s2
لاحظ أن مستوى الطاقة الرئيس الأول قد امتلأ بالإلكترونات عند كتابة التركيب الإلكتروني لذرة الهيليوم، لذلك يعتبر الهيليوم غازاً نبيلاً، وهو أول وأخف الغازات النبيلة.
يعد العنصر من الغازات النبيلة إذا كان مستوى الطاقة الرئيس الأخير فيه ممتلئاً بالإلكترونات.
الليثيوم ( العدد الذري = 3 )
3Li : 1s2 2s1
ويمكن كتابة التركيب الإلكتروني له بدلالة الغاز النبيل الذي يسبقه كما يلي :
3Li : [He] 2s1
البريليوم ( العدد الذري = 4 )
4Be : 1s2 2s2
4Be : [He] 2s2
البورون ( العدد الذري = 5 )
5B : 1s2 2s2 2p1
5B : [He] 2s2 2p1
الكربون ( العدد الذري = 6 )
6C : 1s2 2s2 2p2
6C : [He] 2s2 2p2
النتروجين ( العدد الذري = 7 )
7N : 1s2 2s2 2p3
7N : [He] 2s2 2p3
الأكسجين ( العدد الذري = 8 )
8O : 1s2 2s2 2p4
8O : [He] 2s2 2p4
الفلور ( العدد الذري = 9 )
9F : 1s2 2s2 2p5
9F : [He] 2s2 2p5
النيون ( العدد الذري = 10 )
10Ne : 1s2 2s2 2p6
10Ne : [He] 2s2 2p6
لاحظ أن مستوى الطاقة الرئيس الثاني قد امتلأ بالإلكترونات عند كتابة التركيب الإلكتروني لذرة النيون ، لذلك يعتبر النيون غازاً نبيلاً.
يستخدم النيون في كتابة التركيب الإلكتروني لأي عنصر يلي النيون في العدد الذري.
الصوديوم ( العدد الذري = 11 )
11Na : 1s2 2s2 2p6 3s1
11Na : [Ne] 3s1
فلاش : التركيب الإلكتروني لأول 20 عنصر في الجدول الدوري
2012-09-20
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| الجدول الدوري الحديث |
| 21/09/2012 8:08 AM |
| الجدول الدوري الحديث
جرت عدة محاولات لتنظيم العناصر وفق صفات مشتركة بينها، ومن أبرز تلك المحاولات:
ثلاثيات دوبراينر.
ثمانيات نيولاندز.
جدول ماير.
جدول مندلييف.
وتعلم أن مندلييف نظم العناصر وفق تزايد كتلها الذرية، ثم استبدل العالم الإنجليزي موزلي الكتلة الذرية للعناصر بالعدد الذري كما هو الحال في الجدول الدوري الحديث.
في الدروس التالية سنستعرض محاولات تنظيم العناصر.
2012-09-21
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| ثلاثيات دوبراينر |
| 21/09/2012 8:08 AM |
| ثلاثيات دوبراينر
عام 1817 لاحظ الكيميائي الألماني يوهان دوبراينر Johann Dobereiner أن الكتلة الذرية للسترونشيوم (الكتلة الذرية = 88) تقع بين الكتلة الذرية لعنصري الكالسيوم (الكتلة الذرية = 40)، والباريوم (الكتلة الذرية = 137).
وفي عام 1829 اكتشف دوبراينر ثلاثية أخرى تضم عناصر من الهالوجينات تضم الكلور والبروم واليود، أعقبها اكتشاف ثلاثية القلويات والتي تضم الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم، مما دفع دوبراينر لاقتراح قانون الثلاثيات، والذي ينص على أن العناصر تنتظم في ثلاثيات، بحيث تكون الكتلة الذرية للعنصر الأوسط تساوي معدل الكتلة الذرية للأول والثالث.
انظر إلى مواقع مجاميع الثلاثيات التي اكتشفها دوبراينر في الجدول الدوري الحديث والتي تصنف كل ثلاثية منها حديثاً ضمن مجموعة واحدة.
فلاش : ثلاثيات دوبراينر
2012-09-21
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| ثمانيات نيولاندز |
| 21/09/2012 8:08 AM |
| ثمانيات نيولاندز
عام 1864 اقترح الكيميائي الإنجليزي جون نيولاندز John Newlands تنظيماً جديداً للعناصر.
ويعتمد تنظيمه على ترتيب العناصر تبعاً لتزايد كتلها الذرية، حيث تتكرر الصفات مرة كل ثمانية عناصر، وبذلك رتب العناصر ضمن صفوف أفقية يضم كل صف منها سبعة عناصر، (لذلك تم تشبيه جدول نيولاندز بالسلم الموسيقي)، ويقع العنصر الثامن مباشرة تحت العنصر الأول، والتاسع تحت الثاني وهكذا.
يعد تنظيم نيولاندز رائعاً ويتفق تقريباً مع الجدول الدوري الحديث من عنصر الليثيوم إلى عنصر الكالسيوم، إذ أن العناصر التي تقع في العمود الواحد في جدول نيولاندز تقع ضمن مجموعة واحدة في الجدول الدوري الحديث.
انظر الى الجدول الدوري الحديث، ثم لاحظ العناصر المشتركة بينه وبين تنظيم نيولاندز.
إلا أن العناصر التي تلي الكالسيوم في الكتلة الذرية لا يتفق ترتيبها في جدول نيولاندز مع الجدول الدوري الحديث، فالحديد مثلاً يقع ضمن مجموعة الأكسجين، وهذه المجموعة تختلف كلياً عن صفاتها عن صفات الحديد، فالحديد من الفلزات وعناصر الأكسجين والكبريت من اللافلزات.
2012-09-21
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| تنظيم ماير |
| 21/09/2012 8:08 AM |
| تنظيم ماير
رتب ماير العناصر حسب حجوم ذراتها، وأصبحت لديه حجوم نسبية للذرات فضلاً عن الصفة الأخرى للذرات وهي الكتل الذرية، ودعاه توفر هاتين الصفتين للبحث عن العلاقة بينهما، فأعد رسماً بيانياً كما في الشكل التالي:
تبين لماير من الشكل أنه لا بد من وجود خاصية دورية في صفات العناصر، فالليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم تتشابه فيها الصفات وتتدرج، والعنصر الذي يأتي بعد الليثيوم يشبه الذي يأتي بعد الصوديوم، والذي يأتي بعد البوتاسيوم وهكذا.
2012-09-21
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| جدول مندلييف الدوري |
| 24/09/2011 11:11 PM |
| جدول مندلييف الدوري
أعظم انجاز قدمه مندلييف هو الجدول الدوري للعناصر الذي قاد فيما بعد للجدول الدوري الحديث ، اعتماداً على خاصية واحدة فقط كانت مكتشفة آنذاك وهي العدد الكتلي والتي كان قد قدمها العالم جون دالتون John Dalton عام 1805.
قام مندلييف بكتابة اسم كل عنصر على بطاقة وأخذ بترتيبها ضمن سطور اعتماداً على العدد الكتلي لكل عنصر ، ولم يكن يعلم ما سيفعله بالهيدروجين أخف العناصر فاستبعده جانباً.
بدأ أول سطر أفقي في جدوله بعنصر الليثيوم ، الفلز القلوي أتبعه بالبريليوم ، الكربون ، النيتروجين ، الأكسجين ، وأخيراً الفلور ، وجميعها متتابعة في العدد الكتلي .
F
O
N
C
B
Be
Li
في السطر الأفقي الثاني واعتماداً على التتابع في العدد الكتلي بدأ بعنصر الصوديوم، المغنيسيوم ، الألومنيوم ، السيليكون ، الفسفور ، وأخيراً الكلور ، بحيث أصبح عنصر الصوديوم وعنصر الليثيوم ضمن عمود واحد آخذاً بالاعتبار التشابه الكيميائي بينهما ، وهكذا فعل بالنسبة لبقية العناصر من العمود الأول الى السابع.
F
O
N
C
B
Be
Li
Cl
S
P
Si
Al
Mg
Na
ونظراً لعدم اكتشاف جميع العناصر فقد وضع فراغات في جدوله تناسب العناصر غير المكتشفة وتنبأ أيضاً بخصائصها وصفاتها ، ومن هذه العناصر التي تنبأ بها الغاليوم والجرمانيوم والسكانديوم .
2011-09-24
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| إسهامات موزلي |
| 21/09/2012 8:08 AM |
| إسهامات موزلي
بعد اكتشاف الأشعة السينية لاحظ العالم الانجليزي هنري موزلي أن كل عنصر يصدر أشعة سينية تختلف في طاقتها عن الطاقة التي تنتج عن العناصر الأخرى، أي أن لكل عنصر أشعة سينية خاصة به، وقد لاحظ موزلي أن طاقة الأشعة السينية التي تصدر عن العناصر تزداد بزيادة العدد الكتلي (وهو العدد الذي رتبت العناصر آنذاك على أساسه)، وعليه فقد رأى موزلي أن يعطي كل عنصر رقماً متسلسلاً يمثل ترتيب العنصر حسب طاقة الأشعة السينية التي تصدر عنه، فالهيدروجين يعطي أقل العناصر طاقة لذا أعطاه الرقم (1)، وأعطي للهيليوم الرقم (2)، وهكذا، وقد سمى هذا العدد بالعدد الذري.
كما تبين لموزلي أن هذا الرقم يمثل عدد البروتونات، لذا أصبح هذا العدد يمثل عدد بروتونات الذرة.
2012-09-21
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| قطاعات الجدول الدوري |
| 21/09/2012 8:08 AM |
| قطاعات الجدول الدوري
يتألف الجدول الدوري من أربعة قطاعات، وكل قطاع منها له علاقة بالتركيب الإلكتروني للعنصر الذي ينتمي اليه ، وهذه القطاعات هي:
قطاع s : ويتضمن العناصر التي ينتهي تركيبها الإلكتروني بالغلاف الفرعي s.
قطاع p : ويتضمن العناصر التي ينتهي تركيبها الإلكتروني بالغلاف الفرعي p.
قطاع d : ويتضمن العناصر التي ينتهي تركيبها الإلكتروني بالغلاف الفرعي d.
قطاع f : ويتضمن العناصر التي ينتهي تركيبها الإلكتروني بالغلاف الفرعي f.
لاحظ أن الجدول الدوري القطاعات مقسمة إلى 2 ، 6 ، 10 ، 14 عمود، وتعلم بأن السعة القصوى للأغلفة الفرعية f,d,p,s على الترتيب 2 ، 6 ، 10 ، 14 إلكترون.
2012-09-21
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| العناصر الممثلة والعناصر الانتقالية |
| 21/09/2012 8:08 AM |
| العناصر الممثلة والعناصر الانتقالية
تنتمي العناصر في الجدول الدوري الى نوعين من المجموعات هما :
مجموعات العناصر الممثلة (عناصر مجموعات A)، وتضم العناصر التي ينتهي تركيبها الالكتروني بالغلافين الفرعيين s أو p .
مجموعات العناصر الإنتقالية (عناصر مجموعات B)، وتضم العناصر التي ينتهي تركيبها الإلكتروني بالغلافين الفرعيين d أو f .
كما وتصنف العناصر الإنتقالية إلى صنفين هما:
عناصر إنتقالية رئيسة، وهي العناصر التي ينتهي تركيبها الإلكتروني بالغلاف الفرعي d.
عناصر إنتقالية داخلية، وهي العناصر التي ينتهي تركيبها الإلكتروني بالغلاف الفرعي f.
وتضم العناصر الانتقالية الداخلية سطران أفقيان يسميان اللانثانيدات والأكتينيدات.
2012-09-21
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| الدورات والمجموعات |
| 01/10/2011 10:10 PM |
| الدورات والمجموعات
تنتمي العناصر في الجدول الدوري الى دورات أفقية ، ومجموعات عمودية .
الدورات
تنتمي العناصر إلى سبع دورات أفقية، لاحظ الجدول الدوري التالي ثم لاحظ العلاقة بين رقم الدورة ورقم الغلاف الرئيس الأعلى في التركيب الإلكتروني.
لاحظ الجدول الدوري التالي والذي يحتوي على ثلاثة عناصر هي الصوديوم والكبريت والكالسيوم.
التركيب الإلكتروني للعناصر الثلاثة هو :
11Na : 1s2 2s2 2p6 3s1
16S : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
20Ca : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
لاحظ العلاقة بين رقم أعلى عدد كم رئيس في التركيب الإلكتروني مع موقع تلك العناصر في الجدول الدوري.
المجموعات
تنتمي العناصر الممثلة إلى ثمان مجموعات، والعناصر الانتقالية الرئيسة إلى ثمان مجموعات، على الرغم من كونها تقع في عشرة أعمدة.
لاحظ الجدول الدوري التالي والذي يحتوي على ثلاثة عناصر هي المغنيسيوم والفسفور والبوتاسيوم.
التركيب الإلكتروني للعناصر الثلاثة هو :
12Mg : 1s2 2s2 2p6 3s2
15P : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
19K : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
لاحظ العلاقة بين مجموع الإلكترونات في الغلاف الرئيس الأخير برقم مجموعة العنصر الممثل.
2011-10-01
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| مسرد مصطلحات الفصل |
| 21/10/2011 8:08 PM |
|
مسرد مصطلحات الفصل
Glossary
معادلة الموجه : معادلة تصف حركة الإلكترون في الذرة بناءً على طبيعته الموجية.
عدد الكم الرئيس : عدد الكم الذي يشير إلى غلاف الطاقة الرئيس للإلكترون ومعدل بعده عن النواة .
عدد الكم الفرعي : عدد الكم الذي يشير إلى غلاف الطاقة الفرعي للإلكترون والشكل العام للفلك .
عدد الكم المغناطيسي : عدد الكم الذي يشير إلى اتجاه أفلاك الغلاف الفرعي .
عدد الكم المغزلي : عدد الكم الذي يشير إلى اتجاه غزل الإلكترون في الفلك.
أعداد الكم : أعداد تصف الفلك وطاقته وبعده عن النواة كما تحدد حركة الإلكترون حول نفسه في الفلك .
قاعدة هوند : الإلكترونات تملأ أفلاك الغلاف الفرعي الواحد فرادى باتجاه الغزل نفسه ، ثم تبدأ بالازدواج في الأفلاك تباعاً بعد ذلك باتجاه غزل معاكس .
مبدأ الاستبعاد : في ذرة ما لا يوجد إلكترونان لهما القيم نفسها لأعداد الكم الأربعة.
الفلك : منطقة في الفراغ المحيط بالنواة يوجد فيها أكبر احتمال لوجود الإلكترون.
العناصر الممثلة : العناصر التي تتوزع إلكترونات الغلاف الخارجي لها بالغلافين الفرعيين s أو p .
العناصر الانتقالية : عناصر ينتهي تركيبها الإلكتروني بأفلاك أحد الغلافين الفرعيين d أو f .
الجدول الدوري الحديث : جدول ينظم العناصر حسب تزايد أعدادها الذرية بطريقة تبّن التدرج والانتظام في صفات ذراتها.
2011-10-21
أ. أحمد الحسين
|
المزيد |
|
| أسئلة الفصل الثاني |
| 21/10/2011 8:08 PM |
| أسئلة الفصل الثاني
السؤال الأول:
إذا علمت أن عدد الكم الرئيس لإلكترون = 4 ، أجب عن الأسئلة التالية:
ما عدد الأغلفة الفرعية في الغلاف الرئيس الرابع؟
ما عدد أفلاك الغلاف الرئيس الرابع؟
ما أكبر عدد من الإلكترونات يمكن أن يستوعبه هذا الغلاف؟
ما قيم أعداد الكم الفرعية في هذا الغلاف؟
السؤال الثاني:
إذا كانت قيمة عدد الكم الفرعي = 3 ، فما القيم التي يمكن ان يأخذها عدد الكم المغناطيسي؟
السؤال الثالث:
ما رمز الغلاف الفرعي الذي له قيم اعداد الكم التالية:
أ) n = 3 ، l = 0
ب) n = 5 ، l = 2
السؤال الرابع:
بيّن أي مجموعة من الأعداد الكمية الآتية تمثل إلكتروناً في أحد أفلاك الذرة:
أ) n = 1 ، l = 0 ، ml = 0 ، ms = +0.5
ب) n = 2 ، l = 1 ، ml = -2 ، ms = +0.5
ج) n = 3 ، l = 3 ، ml = -2 ، ms = -0.5
السؤال الخامس:
إذا علمت أن الفلك 3px قد يأخذ أيّاً من قيم أعداد الكم المغناطيسي (-1،0،+1) ، وأن هذا الفلك يحتوي على إلكترونين، فما قيم أعداد الكم الأربعة لكل من إلكتروني هذا الفلك؟
السؤال السادس:
ما عدد الإلكترونات المنفردة في كل من الذرات والأيونات التالية:
33As , 30Zn2+ , 26Fe3+ . 22Ti , 17Cl
السؤال السابع:
ما التوزيع الإلكتروني لذرات العناصر التالية بدلالة الغاز النبيل المناسب:
15P , 34Se , 29Cu
السؤال الثامن:
ما العدد الذري للعنصر في كل من الحالات التالية:
أ) عنصر رقم دورته 4 ، ورقم مجموعته IVA .
ب) عنصر رقم دورته 4 ، ورقم مجموعته IVB .
ج) عنصر ينتهي توزيعه الإلكتروني بالفلك 5s1 .
د) عنصر ينتهي التوزيع الإلكتروني لأيونه الثنائي السالب بالغلاف الفرعي 4p6 .
هـ) عنصر ينتهي التوزيع الإلكتروني لأيونه الثنائي الموجب بالغلاف الفرعي 3p6 .
السؤال التاسع:
عيّن موقع كل عنصر من العناصر الآتية في الجدول الدوري بذكر رقم الدورة والمجموعة التي يحتلها:
50Sn , 56Ba , 36Kr , 47Ag , 53I
2011-10-21
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| حلول أسئلة الفصل الثاني |
| 02/11/2011 10:10 PM |
| حلول أسئلة الفصل الثاني
السؤال الأول:
أ) الغلاف الرئيس الرابع يحتوي على (4) أغلفة فرعية.
ب) الغلاف الرئيس الرابع يحتوي على (16) فلك.
ج) السعة القصوى للغلاف الرئيس الرابع (32) إلكترون.
د) أعداد الكم الفرعية : 0 , 1 , 2 , 3
السؤال الثاني:
القيم التي يأخذها عدد الكم المغناطيسي هي : من (+3) إلى (-3) أي:
+3 ، +2 ، +1 ، 0 ، -1 ، -2 ، -3
السؤال الثالث:
أ) 3s
ب) 5d
السؤال الرابع:
الخيار (أ) مقبول وهو يتعلق بالغلاف الفرعي 1s ، ويحتوي على فلك واحد كما يشير عدد الكم المغناطيسي ويدور إلكترونه مع أو عكس عقارب الساعة كما يشير عدد الكم المغزلي .
الخيار (ب) غير مقبول وهو يتعلق بالغلاف الفرعي 2p ، والغلاف الفرعي p يحتوي على ثلاثة أفلاك ، وتكون قيم أعداد الكم المغناطيسي لها (+1 ، 0 ، -1) ولا يمكن أن تكون قيمة ml لأحد أفلاكه (-2) كما يشير السؤال.
الخيار (ج) غير مقبول لأنه لا وجود للغلاف الفرعي 3f ، فالغلاف الفرعي f يبدأ من الغلاف الرئيس الرابع.
السؤال الخامس:
n
l
ml
ms
الإلكترون الأول
3
1
-1 أو 0 أو +1
+0.5
الإلكترون الثاني
3
1
-1 أو 0 أو +1
-0.5
السؤال السادس:
الكلور = 1
التيتانيوم = 2
أيون الحديد الثلاثي الموجب = 5 ، في العناصر الانتقالية الرئيسة تنزع الإلكترونات أولاً من الغلاف الفرعي ns ثم من n-1)d) .
أيون الخارصين الثنائي الموجب = صفر ( إنتبه للملاحظة السابقة) .
الآرسين = 3
السؤال السابع:
15P : [Ne] 3s2 3p3
34Se : [Ar] 4s2 3d10 4p4
29Cu : [Ar] 4s1 3d10
السؤال الثامن:
أ) 32
ب) 22
ج) 37
د) 34
هـ) 20
السؤال التاسع:
اليود : الدورة الخامسة ، المجموعة VIIA .
الفضة : الدورة الخامسة ، المجموعة IB .
الكربتون : الدورة الرابعة ، المجموعة VIIIA .
الباريوم : الدورة السادسة ، المجموعة IIA .
القصدير : الدورة الخامسة ، المجموعة IVA .
2011-11-02
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| أسئلة موضوعية إضافية -1 |
| 19/10/2011 12:12 AM |
| أسئلة موضوعية إضافية (1)
حدد رمز الإجابة الصحيحة في الفقرات التالية :
1- النموذج الذري الذي يصف موقع الإلكترون بدلالة الأفلاك هو نموذج :
(أ) شرودنغر .
(ب) بور .
(ج) رذرفورد .
(د) ثومسون .
2- " الشكل العام للفلك " ، خاصية ترتبط بعدد الكم :
(أ) الرئيس .
(ب) الفرعي .
(ج) المغناطيسي .
(د) المغزلي .
3- " الاتجاه الفراغي للفلك " خاصية تحدد بالعدد الكمي :
(أ) الرئيس (n) .
(ب) الفرعي (l) .
(ج) المغناطيسي ( ml ) .
(د) المغزلي ( ms ) .
4- العدد الكمي الذي يعبر عن عدد الأفلاك هو :
(أ) الرئيس .
(ب) الجانبي .
(ج) المغناطيسي .
(د) المغزلي .
5- " الحجم النسبي للفلك " ، خاصية ترتبط بعدد الكم :
(أ) الرئيس .
(ب) الجانبي .
(ج) المغناطيسي .
(د) المغزلي .
6- يتشابه الإلكترونين في الغلاف الفرعي 3s بأعداد الكم :
(أ) ms , l , n
(ب) ml , l , n
(ج) ms , ml , l
(د) ms , ml , n
7- يتشابه الإلكترونين في الفلكين 2px1 2pz1 بأعداد الكم :
(أ) ms , l , n
(ب) ml , l , n
(ج) ms , ml , l
(د) ms , ml , n
8- فرق الطاقة الأكبر يكون بين الغلافين الفرعيين :
(أ) 1s , 2s
(ب) 4s , 3s
(ج) 4s , 5s
(د) 6s , 7s
9- السعة القصوى من الإلكترونات في الغلاف الرئيس الثالث لذرة ما يساوي :
(أ) 6
(ب) 9
(ج) 12
(د) 18
10- عدد الأغلفة الفرعية في الغلاف الرئيس الرابع لذرة ما يساوي :
(أ) 4
(ب) 8
(ج) 16
(د) 32
2011-10-19
أ. أحمد الحسين
|
المزيد |
|
| أسئلة موضوعية إضافية -2 |
| 19/10/2011 12:12 AM |
| أسئلة موضوعية إضافية (2)
11- الغلاف الذي يملأ بالإلكترونات أولاً من بين الأغلفة التالية هو :
(أ) 6s
(ب) 5p
(ج) 4d
(د) 4f
12- أحد رموز الأغلفة الفرعية التالية غير مقبول وهو :
(أ) 5d7
(ب) 1s2
(ج) 4f5
(د) 1p2
13- رمز مستوى الطاقة الرئيس الذي يتسع لـ (18) إلكترون كحد أقصى هو :
(أ) الثاني.
(ب) الثالث .
(ج) الرابع .
(د) الخامس .
14- فلكي 3pz , 3py يختلفان عن بعضهما في :
(أ) الطاقة .
(ب) الاتجاه .
(ج) الشكل .
(د) السعة .
15- الفلكان 3px , 2px يختلفان عن بعضهما في :
(أ) السعة .
(ب) الشكل .
(ج) الاتجاه .
(د) الطاقة .
16- أحد الأزواج التالية يمتلك طاقة متساوية وهو :
(أ) 2s , 3s
(ب) 2Px , 2Py
(ج) 3p , 3s
(د) 2Px , 3Px
17- الأغلفة الفرعية في الغلاف الرئيس الأول والثاني مجموعها يساوي :
(أ) 2
(ب) 3
(ج) 4
(د) 5
18- الأفلاك في الغلاف الرئيس الأول والثاني مجموعها يساوي :
(أ) 2
(ب) 3
(ج) 4
(د) 5
19- الأفلاك في الغلاف الفرعي (4f) عددها هو :
(أ) 2
(ب) 3
(ج) 5
(د) 7
20- الغلاف الفرعي (3d) سعته القصوى من الإلكترونات هو :
(أ) 7
(ب) 10
(ج) 18
(د) 15
2011-10-19
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| أسئلة موضوعية إضافية -3 |
| 19/10/2011 12:12 AM |
| أسئلة موضوعية إضافية (3)
21- الفلك الواحد سعته القصوى من الإلكترونات هو :
(أ) 2
(ب) 6
(ج) 10
(د) 14
22- الغلاف الفرعي الذي يستوعب (14) إلكترون من التالية هو :
(أ) 7p
(ب) 5s
(ج) 6d
(د) 4f
23- في الغلاف الرئيس (n) ، فإن عدد الأفلاك يساوي :
(أ) n
(ب) n2
(ج) 2n
(د) 2n2
24- فيما يتعلق بأفلاك (p) ، فإن العبارة الصحيحة من التالية هي :
(أ) توجد في كل غلاف رئيس .
(ب) تختلف في الطاقة في الغلاف الرئيس الواحد .
(ج) يختلف شكلها باختلاف الغلاف الرئيس .
(د) تتخذ اتجاهات فراغية متعامدة .
25- تختلف أفلاك (p) الثلاثة في الغلاف الفرعي الواحد عن بعضها في :
(أ) البعد عن النواة .
(ب) الشكل .
(ج) السعة .
(د) الاتجاه .
26- من التراكيب الإلكترونية التالية واحد لا يخضع لقاعدة هوند هو :
(أ) 1s2 2s2 2px1 2pz1
(ب) 1s2 2s2 2px1
(ج) 1s2 2s2 2px1 2py1
(د) 1s2 2s2 2px1 2py2
27- أقل عدد من الإلكترونات التي لها اتجاه الغزل نفسه في ذرة 14Si هو :
(أ) 5
(ب) 6
(ج) 7
(د) 8
28- من التراكيب الإلكترونية التالية واحد يمثل التوزيع الإلكتروني لغاز نبيل وهو :
(أ) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10
(ب) 1s2 2s2 2p6 3s2
(ج) 1s2 2s2 2p5
(د) 1s2
29- الغلاف الفرعي الذي يعبأ آخراً بالإلكترونات من بين الأغلفة التالية هو :
(أ) 5f
(ب) 4d
(ج) 6p
(د) 6s
30- يعبر عدد الكم المغزلي ms عن :
(أ) دوران الإلكترون حول النواة .
(ب) الاتجاه الفراغي للفلك .
(ج) دوران الإلكترون حول نفسه .
(د) الشكل العام للفلك .
2011-10-19
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
| أسئلة إضافية |
| 19/10/2011 12:12 AM |
| أسئلة إضافية
السؤال الأول :
الشكل الآتي يمثل جزءاً من الجدول الدوري ويتضمن رموزاً افتراضية لبعض العناصر . ادرس هذا الجدول ثم أجب عن الأسئلة التي تليه :
اكتب رمز عنصر انتقالي .
ما رقم الدورة التي ينتمي إليها العنصر I ؟
ما رقم المجموعة التي ينتمي إليها العنصر H ؟
ما العدد الذري لعنصر ينتمي لدورة C ومجموعة J ؟
أيهما أقرب في الخصائص للعنصر B : العنصر C أم F ؟
ما عدد الإلكترونات المنفردة لذرة J ؟
اكتب التركيب الإلكتروني للعنصر G .
اكتب التركيب الإلكتروني للعنصر E .
اكتب التركيب الإلكتروني للأيونين +J2- ، F .
اكتب رمز عنصر انتقالي لا يحتوي على إلكترونات منفردة .
السؤال الثاني :
ما العدد الذري للعناصر التالية :
عنصر يقع في الدورة الثالثة ، المجموعة الرابعة A .
عنصر يقع في الدورة الخامسة ، المجموعة السادسة A .
فلز ينتمي للدورة الثانية ولا يحتوي على إلكترونات منفردة .
قلوي يقع ضمن دورة الألومنيوم (13Al) .
عنصر ينتمي لمجموعة الفلور (9F) ، ودورة البوتاسيوم (19K) .
التركيب الإلكتروني للغلاف الرئيس الأخير لذرته : 2p1 2s2 .
مجموع إلكترونات الأغلفة الفرعية 3p,3s في الغلاف الرئيس الأخير لذرته = 6 .
عنصر يقع في الدورة الرابعة والمجموعة VIA .
عنصر ينتمي للدورة الخامسة ، المجموعة الرابعة B .
عنصر ينتمي للدورة الرابعة ، المجموعة الثامنة B ، ويحتوي على ثلاثة إلكترونات منفردة .
عنصر انتقالي من الدورة الرابعة ، ولا يحتوي على إلكترونات منفردة .
أخف العناصر الانتقالية كتلة .
يقع في الدورة الرابعة والمجموعة VIIB .
السؤال الثالث:
يبين الجدول التالي عناصر في الجدول الدوري مشار إليها برموز افتراضية (F,Y,G,M,Z,E,R,L) , وموقع كل عنصر ( رقم المجموعة , ورقم الدورة ) في الجدول الدوري .
ادرس الجدول جيداً ثم أجب عن الأسئلة الآتية :
اكتب التركيب الإلكتروني الأكثر استقراراً لذرة العنصر G .
ما العدد الذري للعنصر M ؟
ما عدد الالكترونات المنفردة في ذرة العنصر R ؟
أي الذرات في الجدول لا تحتوي على إلكترونات منفردة ؟
أي الذرات في الجدول تمتلك في مركباتها شحنة ( -3 ) ؟
اكتب صيغة المركب الناتج من اتحاد العنصر L مع العنصر M .
2011-10-19
أ. أحمد الحسين |
المزيد |
|
|
 |
 |
|
 |
|
| |
|
|
