Physics
📄 اطبع pdf
00971504825082
الالكترونات في الذره
⚛️ نموذج بور للهيدروجين
🔬 مستويات الطاقة الكمومية
تهتم نظرية الكم بدراسة سلوك المادة والطاقة على المستوى الذري، حيث لا يمكن تفسير الظواهر باستخدام الفيزياء الكلاسيكية فقط.
✨ الفكرة الأساسية: الإلكترونات لا يمكنها التواجد إلا في مستويات طاقة محددة وكمومية، تمامًا كما لا يمكنك الوقوف بين درجات السلم. طيف الانبعاث الذري للهيدروجين منفصل لأن الإلكترون ينتقل بين مدارات مسموحة فقط.
💡 اقترح بور (1913): الإلكترون يدور في مدارات دائرية محددة (مستويات طاقة ثابتة). عندما يكتسب الإلكترون طاقة، يقفز إلى مستوى أعلى (حالة مُثارة)، وعند عودته يُصدر فوتوناً بطاقة محددة وهذا ما يسبب خطوط طيف منفصلة.
🌀 طيف الهيدروجين الخطي (سلسلة بالمر المرئية)
🔴 أحمر 656nm 🔵 أزرق 486nm 🟣 بنفسجي 434nm 🔵 نيلي 410nm
📍 الخطوط الحمراء، الزرقاء، الخضراء، والبنفسجية ترددات ضوئية محددة وليست طيفاً مستمراً
🔬 الدقة العلمية: خطوط بالمر الأربعة الأكثر وضوحاً مع الأطوال الموجية الحقيقية، تثبت أن الإلكترون ينتقل بين مستويات طاقة محددة (n=3→2 , n=4→2 ...).
📐 الحالة الأرضية والمثارة (رسم متحرك)
الحالة الأرضية:طاقة منخفضة
حالة مثارة:طاقة أعلى
🔍 لماذا الطيف المنفصل؟ لأن الإلكترونات مسموح لها فقط بمستويات طاقة محددة
\[(n=1,2,3...)\]. انتقالاتها تعطي فروق طاقة محددة ← ترددات ضوئية معينة (بالمر: أحمر، أزرق، بنفسجي).
📊 الجدول 1: المدارات المسموحة في نموذج بور
المستوى n نصف القطر (nm) رقم المستوى الطاقة النسبية الأول n=1 0.0529 1 E₁ الثاني n=2 0.212 2 E₂ = 4E₁ الثالث n=3 0.476 3 E₃ = 9E₁ الرابع n=4 0.846 4 E₄ = 16E₁ الخامس n=5 1.32 5 E₅ = 25E₁
💡 نصف قطر بور الأول a₀ = 0.0529 nm | الطاقة النسبية E₁ تشير لأقل مستوى (أرضي)
🌈 طيف الانبعاث الخطي – قفزات الإلكترون (محاكاة تفاعلية)
في الحالة الأرضية الإلكترون عند \[n=1\]
عند إضافة طاقة ينتقل لمستوى أعلى (إثارة)، وعند العودة ينبعث فوتون طاقته
ΔE =Eمستوى الطاقة الأعلى - Eمستوى الطاقة الأدنى=hf
⚛️ اضغط على أي انتقال لمشاهدة المحاكاة
✨ اضغط على أي زر لمحاكاة الانتقال ✨
🔭 سلاسل الانبعاث حسب منطقة الطيف
⚡ سلسلة ليمانانتقالات n≥2 → n=1🔮 فوق بنفسجية (UV)Lyman
🌈 سلسلة بالمرانتقالات n≥3 → n=2👁️ المرئية (Balmer)Hα, Hβ, Hγ ...
🔥 سلسلة باشنانتقالات n≥4 → n=3🌡️ تحت الحمراء (Infrared)Paschen
📖 نتائج: الحالة الأرضية\[ (n=1)\] مستقرة، الإثارة تمتص طاقة → قفز الإلكترون. الانبعاث عند العودة لمستوى أقل ينتج فوتوناً.
⚡ مثال عددي: انتقال\[ n=3 → n=2 : E₃=9E₁ , E₂=4E₁ → ΔE = 5E₁\] (فوتون أحمر لخط هيدروجين ألفا).
🪜 تشبيه درجات السلم ومستويات الطاقة
🔹 "تخيل أنك تتسلق سلمًا وتحاول الوقوف بين الدرجات، لن تنجح". الإلكترونات في الذرة لا تستطيع امتلاك طاقات وسيطة، بل مستويات محددة (n=1,2,3...). كل قفزة بين المستويات تصدر أو تمتص فوتونًا بطاقة محددة.
n=1
الأرضية
→
n=2
أول مثارة
→
n=3
طاقة أعلى
⬆️ كل مستوى طاقة كمومي "درجة" منفصلة
قراءة ذاتية
🌌 مستويات الطاقة في ذرة الهيدروجين H
مسافات غير متساوية بين المستويات — انتقالات الإلكترون تفسر الأطياف المرئية و غير المرئية
📊 الشكل التوضيحي: انتقالات الإلكترون
✨ الشكل يوضح أن المسافات بين مستويات الطاقة غير متساوية (تتناقص مع زيادة n). الأسهم الملونة تمثل انتقالات الإلكترون لمختلف السلاسل.
📖 تفسير طيف الهيدروجين
💡 كما هو موضح في الشكل ، على عكس درجات السلم، المسافات بين مستويات الطاقة الذرية للهيدروجين غير متساوية.
انتقال الإلكترون من مستوى طاقة أعلى إلى مستوى طاقة أقل يصدر فوتوناً بطول موجة محدد.
🔹 الخطوط المرئية في طيف الهيدروجين تفسر بانتقال الإلكترونات إلى
المستوى n=2
مكونة سلسلة بالمر.
✨ الترتيب الإلكتروني في الحالة الأرضية ✨
مخطط أوفباو - قواعد باولي- قواعد هوند — شرح تفاعلي مع أسئلة وأزرار الحل
⚛️ مبدأ أوفباو
ينص على أن الإلكترونات تشغل الفلك الأقل طاقة أولاً. لذلك نتبع تسلسل الطاقة من الأدنى إلى الأعلى
(1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s ...).
🔹 يعرف هذا التسلسل بـ "مخطط أوفباو" (الشكل 18 في المرجع). كل مربع في الشكل يمثل فلكاً ذرياً (مدار).
❓ سؤال (مبدأ أوفباو): أي المستويات الفرعية يمتلئ أولاً:
3d ⟷ 4s
؟ رتبهما حسب زيادة الطاقة.
🔍 طريقة الحل: وفق مبدأ أوفباو ، الترتيب التصاعدي فإن طاقة :
\[4d>4s\]
\[ 3p → 4s →3d →4p → 5s.....\] إذاً
🚫 مبدأ باولي للاستبعاد
لا يمكن لأكثر من إلكترونين أن يشغلا نفس الفلك الذري، وعند وجود إلكترونين في مدار واحد يجب أن يكون في اتجاهين متعاكسين (↑↓).
➖ يحدد عدد الإلكترونات القصوى في كل مستوى فرعي
s (2), p (6), d (10), f (14).
❓ سؤال (باولي): كم عدد الافلاك في المستوى الفرعي
\[ 3d\]
؟ وما أقصى عدد للإلكترونات التي يمكن أن يستوعبها؟
🔍 طريقة الحل: المستوى الفرعي
d
يحتوي على 5 افلاك كل فلك يستوعب إلكترونين كحد أقصى إذن أقصى إلكترونات = 5 × 2 = 10 إلكترونات.
📏 قاعدة هوند
عند توزيع الإلكترونات في أفلاك متساوية الطاقة (مثل المستوى الفرعي )
p
فإن الإلكترونات تشغل مدارات منفردة أولاً مع حفظ الاتجاهات المتوازية، ثم تزدوج بعد ذلك.
🧲 هذا يزيد من استقرار الذرة ويقلل التنافر.
❓ سؤال (هوند): كيف يتم توزيع 4 إلكترونات في المستوى الفرعي
2 p> وفق قاعدة هوند؟
🔍 طريقة الحل:
2p
يحتوي 3 مدارات. نوزع الإلكترونات: أولاً نضع إلكتروناً في كل مدار منفرد (ثلاثة إلكترونات مفردة) ثم الإلكترون الرابع يزدوج في المدار الأول. التمثيل
: ↑↓ , ↑ , ↑ .
هذا يقلل التنافر ويعطي أقل طاقة.
📊 مخطط أوفباو (Aufbau) — تسلسل امتلاء المستويات الفرعية
🧬 ترتيب الأفلاك حسب زيادة الطاقة
مخطط أوفباو (الشكل 18)
1s
↑↓
أقل طاقة
2s
↑↓
2p
↑↓↑↓↑↓
3s
↑↓
3p
↑↓↑↓↑↓
4s
↑↓
✨ أقل طاقة من 3d
3d
↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4p
↑↓↑↓↑↓
5s
↑↓
4d
↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
5p
↑↓↑↓↑↓
📌 ملاحظة هامة: طبقاً لمبدأ أوفباو، الترتيب التصاعدي للطاقة هو:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s ...
وكل "مربع" في الشكل الأصلي يمثل مداراً (فلكاً) يمكنه استيعاب إلكترونين كحد أقصى.
❓ سؤال (مخطط أوفباو): ما هو المستوى الفرعي الذي يمتلئ مباشرة بعد
3d
وما الذي يسبق
3d
مباشرة في الترتيب؟
🔍 طريقة الحل: من تسلسل أوفباو: ...
4s ⟶ 3d ⟶ 4p
📊 الجدول 3 · سمات مخطط أوفباو
✨ المثال
📖 السمة (الخاصية العلمية)
كل أفلاك
2p
الثلاث لها نفس الطاقة.
كافة الأفلاك المتعلقة بمستوى طاقة فرعي يكون لها نفس الطاقة.
الطاقة للأفلاك الثلاث
2p
أعلى من الفلك
2s
في الذرة متعددة الإلكترونات، تختلف طاقات المستويات الفرعية في مستوى الطاقة الرئيس.
بما أن يكون تسلسل المستويات الفرعية للطاقة هو
n = 4
4f⟵ 4d⟵4p⟵4s
من أجل زيادة الطاقة، يكون تسلسل مستويات الطاقة الفرعية ضمن مستوى الطاقة الرئيس هو
s, p, d, f.
يمتلك الفلك المتعلق بالمستوى الفرعي
4s
للذرة طاقة أقل من الأفلاك الخمسة المتعلقة بالمستوى الفرعي
3d
يمكن للأفلاك المتعلقة بالمستويات الفرعية للطاقة ضمن مستوى الطاقة الرئيس واحد أن تداخل مع الأفلاك المتعلقة بمستويات الطاقة الفرعية ضمن مستوى رئيس آخر.
🧪 ملاحظة: الجدول يوضح الخصائص الأساسية لتسلسل طاقة الأفلاك في الذرات متعددة الإلكترونات وتداخل المستويات.
❓ سؤال (مقارنة المستويات): أي المستويين له طاقة أعلى
4d ⟷ 5S
؟ وضح الترتيب الصحيح باستخدام قاعدة أوفباو.
🔍 طريقة الحل: الترتيب التصاعدي وفق أوفباو
4p⟶ 5s ⟶ 4d ⟶ 5p.
إذاً طاقته الفلك
4d>5s
❓ سؤال تطبيقي: ذرة الأرجون
(Ar)
عددها الذري 18. اكتب توزيعه الإلكتروني حتى المستوى
3p
وفق مبدأ أوفباو.
🔍 طريقة الحل: العدد الذري 18 → التوزيع: 1
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶.
ينتهي عند
3p⁶
(غاز نبيل). تم تطبيق مبدأ أوفباو بامتلاء المستويات من الأدنى إلى الأعلى طاقة.
📖 شرح (المبادئ الأساسية)
🔹 مبدأ أوفباو : الإلكترونات تشغل الأفلاك ذات الطاقة الأدنى أولاً. يتم تحديد الترتيب الإلكتروني للحالة الأرضية بمعرفة تسلسل الأفلاك من الأقل إلى الأعلى طاقة، وهذا ما يسمى مخطط أوفباو.
🔹 مبدأ باولي للاستبعاد : لا يمكن لأكثر من إلكترونين أن يتواجدا في نفس الفلك، ويجب أن يكون لهما اتجاهين متعاكسين.
🔹 قاعدة هوند : في المستويات الفرعية المتعددة
يتم وضع إلكترون في كل مدار بشكل منفرد قبل ازدواجها، مما يعطي أقل طاقة وأكبر استقرار.
❓ سؤال (التمييز بين القواعد): وضح الفرق بين مبدأ أوفباو وقاعدة هوند، مع ذكر مثال ذري واحد تطبق فيه كل قاعدة.
🔍 طريقة الحل: مبدأ أوفباو يحدد ترتيب امتلاء المستويات (من الأقل طاقة للأعلى). قاعدة هوند تحدد كيفية توزيع الإلكترونات داخل المستوى الفرعي الواحد (تفرد ثم ازدواج). مثال: ذرة الكربون
(Z=6)
وفق أوفباو نملأ 1
1s² 2s² 2p²، ووفق هوند في
2p: ↑ , ↑
(مفردين).
🧩 سعة المستويات الفرعية (مبدأ باولي)
المستوى الفرعي عدد المدارات (الأفلاك) أقصى عدد للإلكترونات مثال من الترتيب الإلكتروني s 1 مدار 2 إلكترون 1s², 2s² p 3 مدارات 6 إلكترونات 2p⁶, 3p⁶ d 5 مدارات 10 إلكترونات 3d¹⁰ f 7 مدارات 14 إلكترونًا 4f¹⁴
❓ سؤال (السعة): ما عدد الأفلاك في المستوى الفرعي
4f
وما أقصى عدد للإلكترونات التي يمكن أن يحويها وفق مبدأ باولي؟
🔍 طريقة الحل: المستوى الفرعي
f
يحتوي على 7 أفلاك ( كل فلك يستوعب إلكترونين كحد أقصى) إذاً أقصى إلكترونات = 7 × 2 = 14 إلكتروناً.
⚛️ التوزيع الإلكتروني | الترميز & مخططات الأفلاك
مستويات الطاقة الرئيسة والفرعية · ترميز
1s² 2s² 2p⁶
📘 مفهوم ترميز الترتيب الإلكتروني
ترميز الترتيب الإلكتروني يحدد مستوى الطاقة الرئيس
(n)
ومستوى الطاقة الفرعي
(s, p, d, f)
المرتبط بكل إلكترون في الذرة، ويتضمن رقماً فوقياً يمثل عدد الإلكترونات في ذلك المستوى الفرعي
📌 مثال: ذرة الكربون في حالتها الأرضية (العدد الذري 6) تُكتب:
1s² 2s² 2p²
• 1s² : مستوى رئيسي أول، تحت مستوى يحتوي على إلكترونين.
• 2s² : مستوى ثاني، تحت مستوى إلكترونين.
• 2p² : مستوى ثاني، تحت مستوى به إلكترونين (طبقاً لقاعدة هوند).
(بالأسفل) الترتيب الإلكتروني ومخططات الأفلاك للعناصر من الدورة الأولى والثانية،
ينما يبين تداخل الأفلاك
1s, 2s, 2px, 2py, 2pz
في ذرة الكربون .
🧪 الجدول يبين الترتيب الإلكتروني ومخططات أفلاك العناصر (1-10)
📊 الجدول المرجعي: العناصر 1-10 (مخطط الفلك والترتيب الإلكتروني)
العنصر العدد الذري مخطط الفلك (1s, 2s, 2px, 2py, 2pz)
1s 2s 2p orbitals
الهيدروجين 1 ↑ الهيليوم 2 ↑↓ الليثيوم 3 ↑↓ ↑ البريليوم 4 ↑↓ ↑↓ البورون 5 ↑↓ ↑↓ ↑ الكربون 6 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ النيتروجين 7 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ الأكسجين 8 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ الفلور 9 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ النيون 10 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
❓ سؤال 1: أي من العناصر التالية يمتلك توزيعًا إلكترونيًا ينتهي بـ
2p3
ثلاث إلكترونات غير مزدوجة في مدارات
2p
سؤال 2: وفقًا لقاعدة هوند، لماذا في ذرة النيتروجين (العدد الذري 7) نرسم إلكترونات الـ
2p
بشكل منفرد (ثلاثة أسهم لأعلى) بدلاً من ازدواجها في مدار واحد؟
🧪 3. دراسة حالات خاصة: الكربون، الأكسجين، والنيون
ازدواج الإلكترونات واستقرار الغازات النبيلة
💠 الكربون (6 إلكترونات): الترتيب الإلكتروني
1s2 2s2 2p2.
مخططه يظهر إلكترونين متقابلين في
2 2s2
وإلكترونين منفردين في مدارين مختلفين من
2p (↑ px و ↑ py)
وهذا يفسر تكافؤه 4 وقدرته على تكوين روابط متعددة.
💠 الأكسجين (8 إلكترونات)
1s2 2s2 2p4
في مخطط
نرى زوجًا إلكترونيًا في أحد المدارات
2p ↑↓
وفلكين آخرين بإلكترون واحد. هذا يؤدي إلى خاصية مغناطيسية وضعف ازدواج.
(↑ في py و ↑ في pz)
💠 النيون (10 إلكترونات): غاز نبيل، 1
1s2 2s2 2p6
حيث جميع مدارات ممتلئة بشكل كامل
2p (↑↓ ↑↓ ↑↓)
وهذا يفسر خموله الكيميائي واستقراره العالي.
❓ سؤال 3: بالنظر إلى الجدول ومخططات الأفلاك، كم عدد الإلكترونات غير المزدوجة (المفردة) في ذرة الأكسجين (O)؟
❓ سؤال 4: أي من المخططات التالية يمثل الترتيب الإلكتروني الصحيح لذرة البريليوم (العدد الذري 4) وفق الجدول المعروض؟
الجدول 5: الترتيب الإلكتروني للعناصر 11-18
العنصر
العدد الذري
الترتيب الإلكتروني الكامل
الترتيب الإلكتروني المختصر
الصوديوم
11
1s² 2s² 2p⁶ 3s¹
[Ne] 3s¹
المغنيسيوم
12
1s² 2s² 2p⁶ 3s²
[Ne] 3s²
الألمنيوم
13
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹
[Ne] 3s² 3p¹
السيليكون
14
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p²
[Ne] 3s² 3p²
الفوسفور
15
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³
[Ne] 3s² 3p³
الكبريت
16
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴
[Ne] 3s² 3p⁴
الكلور
17
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
[Ne] 3s² 3p⁵
الأرجون
18
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶
[Ar]
✨ الغازات الخاملة (النبيلة) ✨
المجموعة 18 من الجدول الدوري
الاسم
الرمز
التوزيع الإلكتروني
الهيليوم (Helium)
He
1s²
النيون (Neon)
Ne
1s² 2s² 2p⁶
الأرغون (Argon)
Ar
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶
الكريبتون (Krypton)
Kr
[Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p⁶
الزينون (Xenon)
Xe
[Kr] 5s² 4d¹⁰ 5p⁶
الرادون (Radon)
Rn
[Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶
الأوغانيسون (Oganesson)
Og
[Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶ (متوقع)
تمارين على الترتيب الإلكتروني
السؤال 1
ما هو الترتيب الإلكتروني المختصر لعنصر الكلور (Z = 17)؟
الحل:
الترتيب الكامل: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
نستبدل اللب بـ [Ne]
إذن الترتيب المختصر: [Ne] 3s² 3p⁵
السؤال 2
أي عنصر في الجدول يمتلك الترتيب الإلكتروني التالي: [Ne] 3s² 3p² ؟
الحل:
نحسب العدد الذري:
[Ne] = 10 إلكترونات
3s² = 2 إلكترونات
3p² = 2 إلكترونات
المجموع = 14
العنصر هو: السيليكون
🧪 مسائل الترتيب الإلكتروني + الأعداد الذرية
📌 21. اكتب الترتيب الإلكتروني في الحالة المستقرة للعناصر التالية:
a. البروم (Br) العدد الذري = 35
b. السترونشيوم (Sr) العدد الذري = 38
c. الأنتيمون (Sb) العدد الذري = 51
d. التيتانيوم (Ti) العدد الذري = 22
e. التربيوم (Tb) العدد الذري = 65
✏️ طريقة الحل بالاعتماد على العدد الذري ومبدأ أوفباو:
▪️ البروم Br (Z=35) :
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁵
( Ar 4s² 3d¹⁰ 4p⁵).
▪️ السترونشيوم Sr (Z=38) :
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s²
( Kr 5s²).
▪️ الأنتيمون Sb (Z=51) :
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p³
(Kr 5s² 4d¹⁰ 5p³).
▪️ التيتانيوم Ti (Z=22) :
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d²
Ar 4s² 3d²).
▪️ التربيوم Tb (Z=65، من اللانثانيدات) :
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f⁹
(Xe 6s² 4f⁹).
💡 ملاحظة: الترتيب الإلكتروني يتبع تسلسل مستويات الطاقة. الأعداد الذرية تحدد عدد الإلكترونات الكلي.
📌 22. تمتلك ذرة الكلور في حالتها المستقرة سبعة إلكترونات في أفلاك ترتبط بمستوى الطاقة الثالثة. كم عدد الإلكترونات التي تشغل الفلك
p
من الإلكترونات السبعة
كم عدد الإلكترونات التي تشغل أفلاك
p
في ذرة الكلور من الإلكترونات السبعة عشر
العدد الذري للكلور = 17
✏️ التحليل خطوة بخطوة باستخدام العدد الذري 17:
• العدد الذري للكلور = 17 → توزيعه الإلكتروني: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵.
• مستوى الطاقة الثالثة (n=3) يحتوي على: 3s² (2 إلكترون) + 3p⁵ (5 إلكترونات) = 7 إلكترونات، وهذا يتطابق مع المعطى.
➜ عدد الإلكترونات التي تشغل أفلاك p من الإلكترونات السبعة في المستوى الثالث = 5 إلكترونات (المدار 3p⁵).
• الآن: كم عدد إلكترونات p في ذرة الكلور كاملة (بين السبعة عشر)؟
المدارات p الموجودة في الذرة: 2p⁶ (المستوى الثاني) + 3p⁵ (المستوى الثالث) = 6 + 5 = 11 إلكتروناً في أفلاك p.
✅ الإجابة النهائية: 5 إلكترونات p ضمن المستوى الثالث، و11 إلكترون p إجمالاً في ذرة الكلور.
📌 23. حين تتفاعل ذرة كبريت مع ذرات أخرى، تشارك إلكترونات في الأفلاك المتعلقة بمستوى الطاقة الثالثة للذرة. كم عدد الإلكترونات في المدار الأخير في ذرة عنصر الكبريت؟
العدد الذري للكبريت = 16
🧪 فهم السؤال باستخدام العدد الذري 16:
• الكبريت (S) عنصر رقمه الذري 16، أي يمتلك 16 بروتوناً وفي الذرة المتعادلة 16 إلكتروناً.
• التوزيع الإلكتروني: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴.
• إلكترونات مستوى الطاقة الثالث: 3s² (2) + 3p⁴ (4) = 6 إلكترونات، وهي التي تشارك في التفاعلات الكيميائية (إلكترونات التكافؤ).
✅ الإجابة:
📖 عدد إلكترونات التكافؤ فالجواب 6، .
📌 24. الترتيب الإلكتروني لأحد العناصر هو [Kr] 5s² 4d¹⁰ 5p¹ وهو من أشباه المواصلات ويستخدم في عدة سبائك. ما هذا العنصر؟
نحتاج حساب العدد الذري
🔬 تحديد العنصر من خلال حساب العدد الذري:
العدد الذري للكربتون هو
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶
• غاز الكريبتون عدده الذري
Kr = 36.
• نضيف الإلكترونات بعد [Kr]: 5s² (2 إلكترون) + 4d¹⁰ (10 إلكترونات) + 5p¹ (1 إلكترون) = 13 إلكترون إضافي.
• العدد الذري = 36 + 13 = 49.
• العنصر الذي عدده الذري 49 هو الإنديوم (Indium) In.
• الإنديوم فلز بعد انتقالي، يُستخدم في صناعة شاشات العرض (ITO) وفي أشباه الموصلات والسبائك منخفضة الانصهار.
✅ الإجابة: الإنديوم (In) - العدد الذري 49.
💡 ملاحظة: قد يبدو التوزيع غير تقليدي بكتابة 4d¹⁰ قبل 5p¹ لكنه صحيح حسب ترتيب الطاقة الفعلي (5p أعلى من 4d).
📌 25. تحدث في الحالة المستقرة: تحتوي ذرة عنصر على إلكترونين في مستوى الطاقة الأعلى حيث
n = 6.
(مستوى الطاقة الرئيسي السادس يحتوي إلكترونين فقط). ما هو العدد الذري المحتمل لهذا العنصر؟ أو ما هو العنصر؟
يستدعي حساب العدد الذري
🧑🔬 تحليل المعطى وتحديد العدد الذري:
• مستوى الطاقة الرئيسي الأعلى المشغول n=6 وبه إلكترونين فقط.
• هذا يعني أن الغلاف الخارجي (التكافؤ) هو 6s² (لأن المستوى 6p فارغ، والمستوى 6d و6f غير مشغولين في الحالة القاعية للعناصر المعروفة المستقرة).
• العناصر التي ينتهي توزيعها الإلكتروني بـ 6s² توجد في المجموعة الثانية (الفلزات القلوية الترابية) من الدورة السادسة.
• أبرز مثال: الباريوم Ba → توزيعه [Xe] 6s²
والعدد الذري = 56.
✅ العدد الذري = 56 للباريوم (Ba).
📌 الخلاصة: العنصر الأكثر توافقاً مع "إلكترونين في مستوى n=6 فقط" هو الباريوم (Ba) عدده الذري 56.
📘 إلكترونات التكافؤ · الترميز النقطي (لويس)
⚛️ إلكترونات التكافؤ هي الإلكترونات الموجودة في أفلاك الطاقة الخارجية للذرة، وهي التي تحدد الخصائص الكيميائية وتشارك في تكوين الروابط. غالبًا ما ترتبط بأعلى مستوى طاقة رئيسي.
📌 على سبيل المثال: ذرة الكبريت
(S)
عددها الإلكتروني 16، الترتيب الإلكتروني
[Ne] 3s² 3p⁴
إذًا تمتلك 6 إلكترونات تكافؤ ( 3s, 3p).
🧪 بينما السيزيوم
(Cs)
عدد إلكتروناته 55، لكن له إلكترون تكافؤ واحد فقط
[Xe] 6s¹
🌟 الكبريت ⟵ 6 إلكترونات تكافؤ | السيزيوم ⟵ 1 إلكترون تكافؤ
✏️ الترميز النقطي للإلكترون (رموز لويس): طريقة مبسطة اخترعها العالم لويس (1875–1946) حيث يُكتب رمز العنصر (يمثل النواة + الإلكترونات الداخلية) وتُوضع نقاط حول الرمز كل نقطة تمثل إلكترون تكافؤ. توضع النقاط على الجوانب الأربعة (أعلى، أسفل، يمين، يسار) ثم تُزدوج عند الحاجة.
🔹 الكربون (C)
•
• C •
•
4 إلكترونات تكافؤ (المجموعة 14)
🔸 النيتروجين (N)
• •
• N •
•
5 إلكترونات تكافؤ
🔹 الأكسجين (O)
• •
• O •
• •
6 إلكترونات تكافؤ (نقطتان مزدوجتان)
🔸 الصوديوم (Na)
Na •
1 إلكترون تكافؤ
📖 كما ورد في النص: يوضع رمز العنصر ثم نقاط حوله تمثل إلكترونات التكافؤ ، وتجمع في أزواج حتى تظهر جميعها. هذا الترميز يسهل فهم كيفية تشكل الروابط الكيميائية.
🧪 اختبر فهمك ✓ اختر الإجابة ثم اضغط "أظهر طريقة الحل"
★ 1 ★
📌 1️⃣ ما تعريف إلكترونات التكافؤ حسب النص؟
A
الإلكترونات الموجودة في نواة الذرة
B
الإلكترونات الموجودة بالأفلاك الخارجية للذرة (أعلى مستوى طاقة رئيسي)
C
جميع إلكترونات الذرة بدون استثناء
D
البروتونات والنيوترونات في النواة
✨ اضغط هنا تظهر طريقة الحل (السؤال 1)
★ 2 ★
🔬 2️⃣ وفقًا للنص والترتيب الإلكتروني
[Ne]3s²3p⁴
كم عدد إلكترونات التكافؤ لذرة الكبريت
(S)؟
A2 إلكترونات
B4 إلكترونات
C6 إلكترونات
D8 إلكترونات
📖 أظهر طريقة الحل (السؤال 2)
★ 3 ★
🧪 3️⃣ ذرة السيزيوم
(Cs)
تحتوي على 55 إلكتروناً، كم عدد إلكترونات التكافؤ بناءً على النص والترتيب
[Xe]6s¹؟
Aإلكترون تكافؤ واحد فقط (1)
B7 إلكترونات تكافؤ
C55 إلكترون تكافؤ
D18 إلكترون تكافؤ
📖 أظهر طريقة الحل (السؤال 3)
★ 4 ★
👨🔬 4️⃣ من الذي ابتكر طريقة الترميز النقطي للإلكترون
Aديمتري مندليف
Bلويس عام 1902 أثناء محاضرة كيمياء
Cنيوتن
Dألبرت أينشتاين
📖 أظهر طريقة الحل (السؤال 4)
★ 5 ★
✍️ 5️⃣ كيف يتم ترتيب النقاط التي تمثل إلكترونات التكافؤ حول رمز العنصر في الترميز النقطي (حسب النص)؟
Aتوضع جميع النقاط في جهة واحدة فقط.
Bتوضع النقاط على الجوانب الأربعة (يمين، يسار، أعلى، أسفل) ثم تزدوج عند الحاجة.
Cتوضع النقاط داخل رمز العنصر.
Dتوضع النقاط فقط أسفل الرمز.
📖 أظهر طريقة الحل (السؤال 5)
26
27
28
29
30
31
32
الالكترونات في الذره |
تهتم نظرية الكم بدراسة سلوك المادة والطاقة على المستوى الذري، حيث لا يمكن تفسير الظواهر باستخدام الفيزياء الكلاسيكية فقط.
✨ الفكرة الأساسية: الإلكترونات لا يمكنها التواجد إلا في مستويات طاقة محددة وكمومية، تمامًا كما لا يمكنك الوقوف بين درجات السلم. طيف الانبعاث الذري للهيدروجين منفصل لأن الإلكترون ينتقل بين مدارات مسموحة فقط.
💡 اقترح بور (1913): الإلكترون يدور في مدارات دائرية محددة (مستويات طاقة ثابتة). عندما يكتسب الإلكترون طاقة، يقفز إلى مستوى أعلى (حالة مُثارة)، وعند عودته يُصدر فوتوناً بطاقة محددة وهذا ما يسبب خطوط طيف منفصلة.
🔬 الدقة العلمية: خطوط بالمر الأربعة الأكثر وضوحاً مع الأطوال الموجية الحقيقية، تثبت أن الإلكترون ينتقل بين مستويات طاقة محددة (n=3→2 , n=4→2 ...).
🔍 لماذا الطيف المنفصل؟ لأن الإلكترونات مسموح لها فقط بمستويات طاقة محددة \[(n=1,2,3...)\]. انتقالاتها تعطي فروق طاقة محددة ← ترددات ضوئية معينة (بالمر: أحمر، أزرق، بنفسجي).
| المستوى | n | نصف القطر (nm) | رقم المستوى | الطاقة النسبية |
|---|---|---|---|---|
| الأول | n=1 | 0.0529 | 1 | E₁ |
| الثاني | n=2 | 0.212 | 2 | E₂ = 4E₁ |
| الثالث | n=3 | 0.476 | 3 | E₃ = 9E₁ |
| الرابع | n=4 | 0.846 | 4 | E₄ = 16E₁ |
| الخامس | n=5 | 1.32 | 5 | E₅ = 25E₁ |
في الحالة الأرضية الإلكترون عند \[n=1\]
عند إضافة طاقة ينتقل لمستوى أعلى (إثارة)، وعند العودة ينبعث فوتون طاقته 🔹 "تخيل أنك تتسلق سلمًا وتحاول الوقوف بين الدرجات، لن تنجح". الإلكترونات في الذرة لا تستطيع امتلاك طاقات وسيطة، بل مستويات محددة (n=1,2,3...). كل قفزة بين المستويات تصدر أو تمتص فوتونًا بطاقة محددة. مسافات غير متساوية بين المستويات — انتقالات الإلكترون تفسر الأطياف المرئية و غير المرئية ✨ الشكل يوضح أن المسافات بين مستويات الطاقة غير متساوية (تتناقص مع زيادة n). الأسهم الملونة تمثل انتقالات الإلكترون لمختلف السلاسل. مخطط أوفباو - قواعد باولي- قواعد هوند — شرح تفاعلي مع أسئلة وأزرار الحل ينص على أن الإلكترونات تشغل الفلك الأقل طاقة أولاً. لذلك نتبع تسلسل الطاقة من الأدنى إلى الأعلى 🔹 يعرف هذا التسلسل بـ "مخطط أوفباو" (الشكل 18 في المرجع). كل مربع في الشكل يمثل فلكاً ذرياً (مدار). لا يمكن لأكثر من إلكترونين أن يشغلا نفس الفلك الذري، وعند وجود إلكترونين في مدار واحد يجب أن يكون في اتجاهين متعاكسين (↑↓). ➖ يحدد عدد الإلكترونات القصوى في كل مستوى فرعي عند توزيع الإلكترونات في أفلاك متساوية الطاقة (مثل المستوى الفرعي )
🧲 هذا يزيد من استقرار الذرة ويقلل التنافر. 🔹 مبدأ أوفباو : الإلكترونات تشغل الأفلاك ذات الطاقة الأدنى أولاً. يتم تحديد الترتيب الإلكتروني للحالة الأرضية بمعرفة تسلسل الأفلاك من الأقل إلى الأعلى طاقة، وهذا ما يسمى مخطط أوفباو. 🔹 مبدأ باولي للاستبعاد : لا يمكن لأكثر من إلكترونين أن يتواجدا في نفس الفلك، ويجب أن يكون لهما اتجاهين متعاكسين. 🔹 قاعدة هوند : في المستويات الفرعية المتعددة
يتم وضع إلكترون في كل مدار بشكل منفرد قبل ازدواجها، مما يعطي أقل طاقة وأكبر استقرار. 💠 الكربون (6 إلكترونات): الترتيب الإلكتروني
ΔE =Eمستوى الطاقة الأعلى - Eمستوى الطاقة الأدنى=hf
⚛️ اضغط على أي انتقال لمشاهدة المحاكاة
🔭 سلاسل الانبعاث حسب منطقة الطيف
⚡ مثال عددي: انتقال\[ n=3 → n=2 : E₃=9E₁ , E₂=4E₁ → ΔE = 5E₁\] (فوتون أحمر لخط هيدروجين ألفا).
الأرضية
أول مثارة
طاقة أعلى
🌌 مستويات الطاقة في ذرة الهيدروجين H
📊 الشكل التوضيحي: انتقالات الإلكترون
📖 تفسير طيف الهيدروجين
المستوى n=2
مكونة سلسلة بالمر.
✨ الترتيب الإلكتروني في الحالة الأرضية ✨
⚛️ مبدأ أوفباو
(1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s ...).
3d ⟷ 4s
؟ رتبهما حسب زيادة الطاقة.🚫 مبدأ باولي للاستبعاد
s (2), p (6), d (10), f (14).
d
يحتوي على 5 افلاك كل فلك يستوعب إلكترونين كحد أقصى إذن أقصى إلكترونات = 5 × 2 = 10 إلكترونات.📏 قاعدة هوند
p
فإن الإلكترونات تشغل مدارات منفردة أولاً مع حفظ الاتجاهات المتوازية، ثم تزدوج بعد ذلك.
2 p> وفق قاعدة هوند؟
2p
يحتوي 3 مدارات. نوزع الإلكترونات: أولاً نضع إلكتروناً في كل مدار منفرد (ثلاثة إلكترونات مفردة) ثم الإلكترون الرابع يزدوج في المدار الأول. التمثيل
: ↑↓ , ↑ , ↑ .
هذا يقلل التنافر ويعطي أقل طاقة.
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s ...
وكل "مربع" في الشكل الأصلي يمثل مداراً (فلكاً) يمكنه استيعاب إلكترونين كحد أقصى.
3d
وما الذي يسبق
3d
مباشرة في الترتيب؟
4s ⟶ 3d ⟶ 4p
✨ المثال
📖 السمة (الخاصية العلمية)
كل أفلاك
2p
الثلاث لها نفس الطاقة.كافة الأفلاك المتعلقة بمستوى طاقة فرعي يكون لها نفس الطاقة.
الطاقة للأفلاك الثلاث
2p
أعلى من الفلك
2sفي الذرة متعددة الإلكترونات، تختلف طاقات المستويات الفرعية في مستوى الطاقة الرئيس.
بما أن يكون تسلسل المستويات الفرعية للطاقة هو
n = 4
4f⟵ 4d⟵4p⟵4sمن أجل زيادة الطاقة، يكون تسلسل مستويات الطاقة الفرعية ضمن مستوى الطاقة الرئيس هو
s, p, d, f.
يمتلك الفلك المتعلق بالمستوى الفرعي
4s
للذرة طاقة أقل من الأفلاك الخمسة المتعلقة بالمستوى الفرعي
3dيمكن للأفلاك المتعلقة بالمستويات الفرعية للطاقة ضمن مستوى الطاقة الرئيس واحد أن تداخل مع الأفلاك المتعلقة بمستويات الطاقة الفرعية ضمن مستوى رئيس آخر.
4d ⟷ 5S
؟ وضح الترتيب الصحيح باستخدام قاعدة أوفباو.
4p⟶ 5s ⟶ 4d ⟶ 5p.
إذاً طاقته الفلك
4d>5s
(Ar)
عددها الذري 18. اكتب توزيعه الإلكتروني حتى المستوى
3p
وفق مبدأ أوفباو.
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶.
ينتهي عند
3p⁶
(غاز نبيل). تم تطبيق مبدأ أوفباو بامتلاء المستويات من الأدنى إلى الأعلى طاقة.
(Z=6)
وفق أوفباو نملأ 1
1s² 2s² 2p²، ووفق هوند في
2p: ↑ , ↑
(مفردين).
المستوى الفرعي عدد المدارات (الأفلاك) أقصى عدد للإلكترونات مثال من الترتيب الإلكتروني s 1 مدار 2 إلكترون 1s², 2s² p 3 مدارات 6 إلكترونات 2p⁶, 3p⁶ d 5 مدارات 10 إلكترونات 3d¹⁰ f 7 مدارات 14 إلكترونًا 4f¹⁴
4f
وما أقصى عدد للإلكترونات التي يمكن أن يحويها وفق مبدأ باولي؟
f
يحتوي على 7 أفلاك ( كل فلك يستوعب إلكترونين كحد أقصى) إذاً أقصى إلكترونات = 7 × 2 = 14 إلكتروناً.⚛️ التوزيع الإلكتروني | الترميز & مخططات الأفلاك
1s² 2s² 2p⁶
(n)
ومستوى الطاقة الفرعي
(s, p, d, f)
المرتبط بكل إلكترون في الذرة، ويتضمن رقماً فوقياً يمثل عدد الإلكترونات في ذلك المستوى الفرعي
📌 مثال: ذرة الكربون في حالتها الأرضية (العدد الذري 6) تُكتب:
1s² 2s² 2p²
• 1s² : مستوى رئيسي أول، تحت مستوى يحتوي على إلكترونين.
• 2s² : مستوى ثاني، تحت مستوى إلكترونين.
• 2p² : مستوى ثاني، تحت مستوى به إلكترونين (طبقاً لقاعدة هوند).
(بالأسفل) الترتيب الإلكتروني ومخططات الأفلاك للعناصر من الدورة الأولى والثانية،
ينما يبين تداخل الأفلاك
1s, 2s, 2px, 2py, 2pz
في ذرة الكربون .
🧪 الجدول يبين الترتيب الإلكتروني ومخططات أفلاك العناصر (1-10)
📊 الجدول المرجعي: العناصر 1-10 (مخطط الفلك والترتيب الإلكتروني)
العنصر العدد الذري مخطط الفلك (1s, 2s, 2px, 2py, 2pz)
1s 2s 2p orbitals
الهيدروجين 1 ↑ الهيليوم 2 ↑↓ الليثيوم 3 ↑↓ ↑ البريليوم 4 ↑↓ ↑↓ البورون 5 ↑↓ ↑↓ ↑ الكربون 6 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ النيتروجين 7 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ الأكسجين 8 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ الفلور 9 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ النيون 10 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
2p3
ثلاث إلكترونات غير مزدوجة في مدارات
2p
2p
بشكل منفرد (ثلاثة أسهم لأعلى) بدلاً من ازدواجها في مدار واحد؟
ازدواج الإلكترونات واستقرار الغازات النبيلة
1s2 2s2 2p2.
مخططه يظهر إلكترونين متقابلين في
2 2s2
وإلكترونين منفردين في مدارين مختلفين من
2p (↑ px و ↑ py)
وهذا يفسر تكافؤه 4 وقدرته على تكوين روابط متعددة.
💠 الأكسجين (8 إلكترونات)
1s2 2s2 2p4
في مخطط
نرى زوجًا إلكترونيًا في أحد المدارات
2p ↑↓
وفلكين آخرين بإلكترون واحد. هذا يؤدي إلى خاصية مغناطيسية وضعف ازدواج.
(↑ في py و ↑ في pz)
💠 النيون (10 إلكترونات): غاز نبيل، 1
1s2 2s2 2p6
حيث جميع مدارات ممتلئة بشكل كامل
2p (↑↓ ↑↓ ↑↓)
وهذا يفسر خموله الكيميائي واستقراره العالي.
الجدول 5: الترتيب الإلكتروني للعناصر 11-18
| العنصر | العدد الذري | الترتيب الإلكتروني الكامل | الترتيب الإلكتروني المختصر |
|---|---|---|---|
| الصوديوم | 11 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ | [Ne] 3s¹ |
| المغنيسيوم | 12 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² | [Ne] 3s² |
| الألمنيوم | 13 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹ | [Ne] 3s² 3p¹ |
| السيليكون | 14 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p² | [Ne] 3s² 3p² |
| الفوسفور | 15 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³ | [Ne] 3s² 3p³ |
| الكبريت | 16 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴ | [Ne] 3s² 3p⁴ |
| الكلور | 17 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ | [Ne] 3s² 3p⁵ |
| الأرجون | 18 | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ | [Ar] |
✨ الغازات الخاملة (النبيلة) ✨
| الاسم | الرمز | التوزيع الإلكتروني |
|---|---|---|
| الهيليوم (Helium) | He | 1s² |
| النيون (Neon) | Ne | 1s² 2s² 2p⁶ |
| الأرغون (Argon) | Ar | 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ |
| الكريبتون (Krypton) | Kr | [Ar] 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ |
| الزينون (Xenon) | Xe | [Kr] 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ |
| الرادون (Radon) | Rn | [Xe] 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ |
| الأوغانيسون (Oganesson) | Og | [Rn] 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶ (متوقع) |
تمارين على الترتيب الإلكتروني
السؤال 1
ما هو الترتيب الإلكتروني المختصر لعنصر الكلور (Z = 17)؟
الحل:
الترتيب الكامل: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
نستبدل اللب بـ [Ne]
إذن الترتيب المختصر: [Ne] 3s² 3p⁵
السؤال 2
أي عنصر في الجدول يمتلك الترتيب الإلكتروني التالي: [Ne] 3s² 3p² ؟
الحل:
نحسب العدد الذري:
[Ne] = 10 إلكترونات
3s² = 2 إلكترونات
3p² = 2 إلكترونات
المجموع = 14
العنصر هو: السيليكون
🧪 مسائل الترتيب الإلكتروني + الأعداد الذرية
a. البروم (Br) العدد الذري = 35 b. السترونشيوم (Sr) العدد الذري = 38 c. الأنتيمون (Sb) العدد الذري = 51 d. التيتانيوم (Ti) العدد الذري = 22 e. التربيوم (Tb) العدد الذري = 65
▪️ البروم Br (Z=35) :
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁵
( Ar 4s² 3d¹⁰ 4p⁵).
▪️ السترونشيوم Sr (Z=38) :
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s²
( Kr 5s²).
▪️ الأنتيمون Sb (Z=51) :
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p³
(Kr 5s² 4d¹⁰ 5p³).
▪️ التيتانيوم Ti (Z=22) :
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d²
Ar 4s² 3d²).
▪️ التربيوم Tb (Z=65، من اللانثانيدات) :
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f⁹
(Xe 6s² 4f⁹).
💡 ملاحظة: الترتيب الإلكتروني يتبع تسلسل مستويات الطاقة. الأعداد الذرية تحدد عدد الإلكترونات الكلي.
p
من الإلكترونات السبعة
كم عدد الإلكترونات التي تشغل أفلاك
p
في ذرة الكلور من الإلكترونات السبعة عشر
العدد الذري للكلور = 17
• العدد الذري للكلور = 17 → توزيعه الإلكتروني: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵.
• مستوى الطاقة الثالثة (n=3) يحتوي على: 3s² (2 إلكترون) + 3p⁵ (5 إلكترونات) = 7 إلكترونات، وهذا يتطابق مع المعطى.
➜ عدد الإلكترونات التي تشغل أفلاك p من الإلكترونات السبعة في المستوى الثالث = 5 إلكترونات (المدار 3p⁵).
• الآن: كم عدد إلكترونات p في ذرة الكلور كاملة (بين السبعة عشر)؟
المدارات p الموجودة في الذرة: 2p⁶ (المستوى الثاني) + 3p⁵ (المستوى الثالث) = 6 + 5 = 11 إلكتروناً في أفلاك p.
✅ الإجابة النهائية: 5 إلكترونات p ضمن المستوى الثالث، و11 إلكترون p إجمالاً في ذرة الكلور.
• الكبريت (S) عنصر رقمه الذري 16، أي يمتلك 16 بروتوناً وفي الذرة المتعادلة 16 إلكتروناً.
• التوزيع الإلكتروني: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴.
• إلكترونات مستوى الطاقة الثالث: 3s² (2) + 3p⁴ (4) = 6 إلكترونات، وهي التي تشارك في التفاعلات الكيميائية (إلكترونات التكافؤ).
✅ الإجابة: 📖 عدد إلكترونات التكافؤ فالجواب 6، .
العدد الذري للكربتون هو 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ • غاز الكريبتون عدده الذري
Kr = 36.
• نضيف الإلكترونات بعد [Kr]: 5s² (2 إلكترون) + 4d¹⁰ (10 إلكترونات) + 5p¹ (1 إلكترون) = 13 إلكترون إضافي.
• العدد الذري = 36 + 13 = 49.
• العنصر الذي عدده الذري 49 هو الإنديوم (Indium) In.
• الإنديوم فلز بعد انتقالي، يُستخدم في صناعة شاشات العرض (ITO) وفي أشباه الموصلات والسبائك منخفضة الانصهار.
✅ الإجابة: الإنديوم (In) - العدد الذري 49.
💡 ملاحظة: قد يبدو التوزيع غير تقليدي بكتابة 4d¹⁰ قبل 5p¹ لكنه صحيح حسب ترتيب الطاقة الفعلي (5p أعلى من 4d).
n = 6.
(مستوى الطاقة الرئيسي السادس يحتوي إلكترونين فقط). ما هو العدد الذري المحتمل لهذا العنصر؟ أو ما هو العنصر؟ يستدعي حساب العدد الذري
• مستوى الطاقة الرئيسي الأعلى المشغول n=6 وبه إلكترونين فقط.
• هذا يعني أن الغلاف الخارجي (التكافؤ) هو 6s² (لأن المستوى 6p فارغ، والمستوى 6d و6f غير مشغولين في الحالة القاعية للعناصر المعروفة المستقرة).
• العناصر التي ينتهي توزيعها الإلكتروني بـ 6s² توجد في المجموعة الثانية (الفلزات القلوية الترابية) من الدورة السادسة.
• أبرز مثال: الباريوم Ba → توزيعه [Xe] 6s²
والعدد الذري = 56.
✅ العدد الذري = 56 للباريوم (Ba).
📌 الخلاصة: العنصر الأكثر توافقاً مع "إلكترونين في مستوى n=6 فقط" هو الباريوم (Ba) عدده الذري 56.
📘 إلكترونات التكافؤ · الترميز النقطي (لويس)
⚛️ إلكترونات التكافؤ هي الإلكترونات الموجودة في أفلاك الطاقة الخارجية للذرة، وهي التي تحدد الخصائص الكيميائية وتشارك في تكوين الروابط. غالبًا ما ترتبط بأعلى مستوى طاقة رئيسي.
📌 على سبيل المثال: ذرة الكبريت
(S)
عددها الإلكتروني 16، الترتيب الإلكتروني
[Ne] 3s² 3p⁴
إذًا تمتلك 6 إلكترونات تكافؤ ( 3s, 3p).
🧪 بينما السيزيوم
(Cs)
عدد إلكتروناته 55، لكن له إلكترون تكافؤ واحد فقط
[Xe] 6s¹
✏️ الترميز النقطي للإلكترون (رموز لويس): طريقة مبسطة اخترعها العالم لويس (1875–1946) حيث يُكتب رمز العنصر (يمثل النواة + الإلكترونات الداخلية) وتُوضع نقاط حول الرمز كل نقطة تمثل إلكترون تكافؤ. توضع النقاط على الجوانب الأربعة (أعلى، أسفل، يمين، يسار) ثم تُزدوج عند الحاجة.
• C •
•
• N •
•
• O •
• •
📖 كما ورد في النص: يوضع رمز العنصر ثم نقاط حوله تمثل إلكترونات التكافؤ ، وتجمع في أزواج حتى تظهر جميعها. هذا الترميز يسهل فهم كيفية تشكل الروابط الكيميائية.
✨ اضغط هنا تظهر طريقة الحل (السؤال 1)
[Ne]3s²3p⁴
كم عدد إلكترونات التكافؤ لذرة الكبريت
(S)؟
📖 أظهر طريقة الحل (السؤال 2)
(Cs)
تحتوي على 55 إلكتروناً، كم عدد إلكترونات التكافؤ بناءً على النص والترتيب
[Xe]6s¹؟
📖 أظهر طريقة الحل (السؤال 3)
📖 أظهر طريقة الحل (السؤال 4)
📖 أظهر طريقة الحل (السؤال 5)
No comments:
Post a Comment