تعليلات هامة
1- عناصر الفئة S تنكون من مجموعتين بينما الفئة P تتكون من 6 مجموعات ؟
عناصر الفئة S تنكون من مجموعتين لأن المستوى الفرعي S مكون من أوربيتال واحد يتشبع بإلكترونين بالتوالي بينما الفئة P تتكون من 6 مجموعات لأن المستوى الفرعي P يتكون من ثلاثة أوربيتالات كل أوربيتال يتشبع بإلكترونين فيتشبع المستوى بـ 6 الكترونات بالتتابع .
2- المجموعة الثامنة لا تتميز بالحرف B مع أنها من العناصر الانتقالية .
لأنها تتكون من ثلاثة صفوف رأسية وهي صفة لها عن بقية مجموعات الجدول الدوري وذلك لأن التشابه الأفقي بين عناصرها أكبر من التشابه الرأسي وخواصها وسط بين العناصر التي تسبقها والعناصر التي تليها .
3- عناصر الفئة (F) تسمى العناصر الانتقالية الداخلية
لاكتمال جميع مستويات الطاقة الرئيسية ما عدا المستويات الثلاثة الأخيرة .
4- العناصر الانتقالية جيدة التوصيل للكهرباء
لزيادة عدد إلكترونات التكافؤ الحرة في المستويين 4s,3d المسئولة عن التوصيل الكهربي
5- تسمى اللانثانيدات العناصر الأرضية النادرة
لشدة تشابه عناصرها في خواصها حيث أنها جميعا تحتوي على (6S2,5d1 ) حيث تفقد هذه الإلكترونات الثلاثة وتعطي حالة تأكسد (+3) لذلك فعناصرها شديدة التشابه في الخواص الكيميائية لذلك يصعب فصلها عن بعضها فسميت بالعناصر الأرضية النادرة
6- في الدورة السادسة يأخذ المستوى 5d1 إلكترون واحد ثم يتوقف ملؤه حتى يمتليء المستوى الفرعي 4f أولا بالالكترونات .
لأن طاقة المستوى الفرعي 5d وهو خالي من الالكترونات أقل في الطاقة من 4f وعندما يأخذ إلكترونا واحدا ترتفع طاقة 5d عن 4f أي تكون طاقة 4f حينئذ أقل فيمتلئ أولا .
7- لا يعتبر اللانثانيوم من اللانثانيدات كما لا يعتبر اللاكتانيوم من اللاكتنيدات .
لأنه يتتابع فيه امتلاء المستوى الفرعي 5d ولم يصل التركيب الالكتروني للمستوى 4f
8- عناصر الأكتينيدات عناصر مشعة .
لأن أنويتها غير مستقرة لزيادة عدد النيوترونات عن عدد البروتونات بدرجة كبيرة
9- لا يمكن قياس نصف قطر الذرة فيزيائيا .
لأنه من نتائج النظرية الموجية : لا يمكن تحديد مكان الإلكترون بالضبط حول النواة
لذلك من الخطأ أن يوصف نصف القطر بأنه المسافة بين النواة وأبعد إلكترون
10- في الدورات يقل نصف القطر بزيادة العدد الذري من اليسار إلى اليمين
لأن الزيادة في العدد الذري في نفس الدورة يعني إضافة الالكترونات في نفس المستوى فيؤدي ذلك إلى زيادة الشحنة الموجبة في النواة ( البروتونات ) دون الزيادة في عدد مستويات الطاقة فتزداد قوة جذب النواة للالكترونات مما يؤدي إلى نقص نصف القطر تدريجيا .
11- في المجموعات يزداد نصف القطر بزيادة العدد الذري من أعلى إلى أسفل
يرجع ذلك إلى :
1- زيادة عدد مستويات الطاقة في الذرة عند الانتقال من عنصر إلى الذي يليه .
2- مستويات الطاقة الممتلئة تحجب قوة جذب النواة عن الكترونات المستويات الخارجية .
3- زيادة التنافر بين الالكترونات وبعضها في المستويات يجعلها تتباعد عن بعضها فيزداد نصف قطر الذرة .
12- نصف قطر الأيون الموجب أصغر من نصف قطر ذرته
لزيادة الشحنة الموجبة ( البروتونات ) في الأيون الموجب عن الالكترونات لذلك تزداد قوة جذب النواة للالكترونات فيقل نصف القطر ويحدث هذا في أيونات الفلزات لأنها تفقد الكترونات الغلاف الخارجي وتزداد عليها الشحنة الموجبة فمثلا Fe +2 > Fe +3
13- نصف قطر الأيون السالب أكبر من نصف قطر ذرته
وذلك لنقص الشحنة الموجبة وزيادة الشحنة السالبة لذلك تقل قوة جذب النواة للالكترونات فيزداد نصف القطر ويحدث ذلك في أيونات اللافلزات لأنها تكتسب الكترونات إلى المستوى الخارجي فمثلا F - > F
14- الزيادة في نصف القطر عند الانتقال من دورة إلى الدورة التي تليها في نفس المجموعة اكبر من النقص في نصف قطر الذرة في الدورة الواحدة عند الانتقال من مجموعة إلى التي تليها
لأن تأثير زيادة غلاف جديد على نصف القطر في المجموعة اكبر من إدخال بروتون واحد في نفس الدورة عند الانتقال من عنصر إلى آخر .
أكبر الذرات حجما هي المجموعة (1A) وأصغرها حجما هي عناصر المجموعة (7A)
أكبر الذرات حجما هي ذرة السيزيوم (Cs) وأصغرها حجما ذرة الفلور ( F)
15- يزداد جهد التأين في الدورة الأفقية بزيادة العدد الذري
ويرجع ذلك إلى نقص نصف القطر في الدورة مما يجعل الالكترونات الخارجية قريبة للنواة فتزداد قوة جذب النواة لها فتحتاج إلى طاقة كبيرة للتغلب على جذب النواة وفصل الإلكترون
15- يقل جهد التأين في المجموعات الرأسية بزيادة العدد الذري ( كبر نصف القطر )
يرجع ذلك إلى زيادة نصف القطر وزيادة الأغلفة الممتلئة التي تحجب النواة عن الكترونات غلاف التكافؤ ولذلك تقل قوة جذب النواة لها و تحتاج إلى كمية طاقة صغيرة لفصلها
16- جهد التأين الثاني يزداد عن جهد التأين الأول
لزيادة الشحنة الموجبة على النواة فتزداد قوة جذب النواة للالكترونات الباقية فتحتاج لطاقة أكبر لفصل الإلكترون الثاني من الأيون الموجب عن الطاقة اللازمة لفصل الإلكترون الأول من الذرة المتعادلة .
17- جهد التأين الأول للغازات النبيلة مرتفع جدا
بسبب اكتمال نظامها الالكتروني فيسبب إزالة إلكترون من مستوى الطاقة الخارجي في كسر مستوى طاقة مكتمل وهذا يتطلب طاقة عالية جدا
18- لا تتمشى قيم جهد التأين للبريليوم (2A) والنيتروجين (5A) مع التدرج في جهد التأين لعناصر الدورة الثانية ؟
في حالة البريليوم (4Be : 1S2,2S2) نجد أن المستوى الفرعي 2S ممتليء بالالكترونات فتكون الذرة أكثر استقرارا وإزالة إلكترون منها يكسر حالة الاستقرار و يحتاج إلى طاقة كبيرة في حالة النيتروجين (7N : 1S2,2S2,2P3) يكون المستوى الفرعي الأخير 2P3 نصف مكتمل بالالكترونات فتكون الذرة أكثر استقرارا ونزع إلكترون منها يكسر حالة الاستقرار لذلك يحتاج إلى طاقة كبيرة
19- في الدورات الأفقية يزداد الميل الالكتروني بزيادة العدد الذري
ويرجع ذلك لصغر الحجم الذري وصغر نصف القطر وزيادة قوة جذب النواة للالكترونات مما يسهل على النواة جذب إلكترون جديد
20- في المجموعات : يقل الميل الالكتروني بزيادة العدد الذري
ويرجع ذلك إلى زيادة الحجم الذري وزيادة نصف القطر وزيادة عدد مستويات الطاقة وبعد غلاف التكافؤ عن النواة وبذلك يصعب على النواة جذب إلكترون جديد
21- الميل الالكتروني للفلور أقل من الميل الالكتروني للكلور رغم أن ذرة الفلور لها نصف قطر أصغر من الكلور . ( مصر 2003 )
يرجع ذلك لصغر حجم ذرة الفلور التي تحتوي على 9 الكترونات تكون قريبة من النواة نتيجة قوة جذبها الكبيرة مما يتسبب في وجود تنافر بين الالكترونات تعوق دخول إلكترون جديد
ملاحظات هامة :
1- قيم الميل الالكتروني تكون كبيرة جدا : عندما يعمل الإلكترون المكتسب على مليء مستوى طاقة فرعي أو يجعله نصف ممتليء . ( 3Li > 4Be ) ، ( 6C > 7N ) .
2- يشذ البريليوم ( المجموعة 2A ) والنيتروجين ( المجموعة 5A) عن تدرج الميل الالكتروني في الدورة الثانية لأنه عندما يكون المستوى الفرعي مكتمل ( مثل البريليوم ) أو نصف ممتليء ( مثل النيتروجين ) تكون الذرة أكثر استقرارا ويقل ميلها إلى جذب إلكترون جديد يؤدي إلى فقد حالة الاستقرار .
3- الميل الالكتروني للعناصر النبيلة يكون معدوما ( = صفر تقريبا ) بسبب استقرار نظامها الالكتروني الذي يكسر باكتساب إلكترون جديد في مستوى جديد غير ممتليء
22- في الدورات الأفقية تزداد السالبية الكهربية بزيادة العدد الذري
لنقص نصف القطر تدريجيا فتزداد قوة جذب النواة للالكترونات
23- في المجموعات الرأسية تقل السالبية الكهربية بزيادة العدد الذري من أعلى الى أسفل
وذلك لزيادة نصف قطر الذرة تدريجيا فتقل قوة جذب النواة للالكترونات
ملاحظات :
1- يقع أقوى الفلزات أسفل يسار الجدول بينما يقع أقوى اللافلزات في أعلى يمين الجدول .
2- يعتبر السيزيوم أقوى الفلزات بسبب كبر الحجم الذري وسهولة فقد الالكترونات فله قدرة كبيرة على التأين لذلك يستخدم في عمل الخلايا الكهروضوئية .
3- يعتبر الفلور أقوى اللافلزات لصغر حجم ذرته وكبر ميله الالكتروني فله القدرة الكبيرة على اكتساب الالكترونات
24- يعتبر هيدروكسيد السيزيوم أقوى القلويات
لزيادة نصف قطر الأيون الموجب وبالتالي تضعف قوة جذبه لأيون الهيدروكسيد السالب(OH-) فيسهل تأينها وهي المسئولة عن الصفة القاعدية
25- حمض الهيدرويوديك HI أقوى من حمض الهيدروفلوريك HF
لأن حجم ذرة اليود أكبر من حجم ذرة الفلور فيكون ارتباط ذرة اليود بالهيدروجين ضعيفا فيسهل تحرر أيونات الهيدروجين الموجبة المسئولة عن الصفة الحمضية أكثر من الفلور الذي تكون ذرته أصغر حجما ,أكثر سالبيه وأكثر ارتباطا بالهيدروجين فيصعب تحرر أيونات الهيدروجين الموجبة وتقل الصفة الحمضية
26- حمض البيركلوريك أقوى من حمض الكبريتيك
لأن قوة الحمض الأكسيجيني تتحدد من عدد ذرات الأكسجين غير المرتبطة بالهيدروجين في جزيء الحمض والتي تكون في حمض البيركلوريك Cl(OH)O3 = 3 أكبر من حمض الكبريتيك S(OH)2O2 = 2 بالإضافة إلى أن حجم ذرة الكلور أصغر من الكبريت فيكون الارتباط بين +Cl ، O- أكبر من O-,H+ على عكس ذرة الكبريت الأكبر حجما يكون O-, H+ أكبر من S+,O-
27- يفضل عدد التأكسد عن التكافؤ .
لأن عدد التأكسد يبين التغير في التركيب الالكتروني للذرات المتفاعلة والناتجة من حيث الأكسدة والاختزال .
28- يتخذ النيتروجين أعداد تأكسد سالبة مع الهيدروجين وموجبة مع الأكسجين
لأن النيتروجين أكثر سالبيه من الهيدروجين واقل سالبيه من الأكسجين
1- عناصر الفئة S تنكون من مجموعتين بينما الفئة P تتكون من 6 مجموعات ؟
عناصر الفئة S تنكون من مجموعتين لأن المستوى الفرعي S مكون من أوربيتال واحد يتشبع بإلكترونين بالتوالي بينما الفئة P تتكون من 6 مجموعات لأن المستوى الفرعي P يتكون من ثلاثة أوربيتالات كل أوربيتال يتشبع بإلكترونين فيتشبع المستوى بـ 6 الكترونات بالتتابع .
2- المجموعة الثامنة لا تتميز بالحرف B مع أنها من العناصر الانتقالية .
لأنها تتكون من ثلاثة صفوف رأسية وهي صفة لها عن بقية مجموعات الجدول الدوري وذلك لأن التشابه الأفقي بين عناصرها أكبر من التشابه الرأسي وخواصها وسط بين العناصر التي تسبقها والعناصر التي تليها .
3- عناصر الفئة (F) تسمى العناصر الانتقالية الداخلية
لاكتمال جميع مستويات الطاقة الرئيسية ما عدا المستويات الثلاثة الأخيرة .
4- العناصر الانتقالية جيدة التوصيل للكهرباء
لزيادة عدد إلكترونات التكافؤ الحرة في المستويين 4s,3d المسئولة عن التوصيل الكهربي
5- تسمى اللانثانيدات العناصر الأرضية النادرة
لشدة تشابه عناصرها في خواصها حيث أنها جميعا تحتوي على (6S2,5d1 ) حيث تفقد هذه الإلكترونات الثلاثة وتعطي حالة تأكسد (+3) لذلك فعناصرها شديدة التشابه في الخواص الكيميائية لذلك يصعب فصلها عن بعضها فسميت بالعناصر الأرضية النادرة
6- في الدورة السادسة يأخذ المستوى 5d1 إلكترون واحد ثم يتوقف ملؤه حتى يمتليء المستوى الفرعي 4f أولا بالالكترونات .
لأن طاقة المستوى الفرعي 5d وهو خالي من الالكترونات أقل في الطاقة من 4f وعندما يأخذ إلكترونا واحدا ترتفع طاقة 5d عن 4f أي تكون طاقة 4f حينئذ أقل فيمتلئ أولا .
7- لا يعتبر اللانثانيوم من اللانثانيدات كما لا يعتبر اللاكتانيوم من اللاكتنيدات .
لأنه يتتابع فيه امتلاء المستوى الفرعي 5d ولم يصل التركيب الالكتروني للمستوى 4f
8- عناصر الأكتينيدات عناصر مشعة .
لأن أنويتها غير مستقرة لزيادة عدد النيوترونات عن عدد البروتونات بدرجة كبيرة
9- لا يمكن قياس نصف قطر الذرة فيزيائيا .
لأنه من نتائج النظرية الموجية : لا يمكن تحديد مكان الإلكترون بالضبط حول النواة
لذلك من الخطأ أن يوصف نصف القطر بأنه المسافة بين النواة وأبعد إلكترون
10- في الدورات يقل نصف القطر بزيادة العدد الذري من اليسار إلى اليمين
لأن الزيادة في العدد الذري في نفس الدورة يعني إضافة الالكترونات في نفس المستوى فيؤدي ذلك إلى زيادة الشحنة الموجبة في النواة ( البروتونات ) دون الزيادة في عدد مستويات الطاقة فتزداد قوة جذب النواة للالكترونات مما يؤدي إلى نقص نصف القطر تدريجيا .
11- في المجموعات يزداد نصف القطر بزيادة العدد الذري من أعلى إلى أسفل
يرجع ذلك إلى :
1- زيادة عدد مستويات الطاقة في الذرة عند الانتقال من عنصر إلى الذي يليه .
2- مستويات الطاقة الممتلئة تحجب قوة جذب النواة عن الكترونات المستويات الخارجية .
3- زيادة التنافر بين الالكترونات وبعضها في المستويات يجعلها تتباعد عن بعضها فيزداد نصف قطر الذرة .
12- نصف قطر الأيون الموجب أصغر من نصف قطر ذرته
لزيادة الشحنة الموجبة ( البروتونات ) في الأيون الموجب عن الالكترونات لذلك تزداد قوة جذب النواة للالكترونات فيقل نصف القطر ويحدث هذا في أيونات الفلزات لأنها تفقد الكترونات الغلاف الخارجي وتزداد عليها الشحنة الموجبة فمثلا Fe +2 > Fe +3
13- نصف قطر الأيون السالب أكبر من نصف قطر ذرته
وذلك لنقص الشحنة الموجبة وزيادة الشحنة السالبة لذلك تقل قوة جذب النواة للالكترونات فيزداد نصف القطر ويحدث ذلك في أيونات اللافلزات لأنها تكتسب الكترونات إلى المستوى الخارجي فمثلا F - > F
14- الزيادة في نصف القطر عند الانتقال من دورة إلى الدورة التي تليها في نفس المجموعة اكبر من النقص في نصف قطر الذرة في الدورة الواحدة عند الانتقال من مجموعة إلى التي تليها
لأن تأثير زيادة غلاف جديد على نصف القطر في المجموعة اكبر من إدخال بروتون واحد في نفس الدورة عند الانتقال من عنصر إلى آخر .
أكبر الذرات حجما هي المجموعة (1A) وأصغرها حجما هي عناصر المجموعة (7A)
أكبر الذرات حجما هي ذرة السيزيوم (Cs) وأصغرها حجما ذرة الفلور ( F)
15- يزداد جهد التأين في الدورة الأفقية بزيادة العدد الذري
ويرجع ذلك إلى نقص نصف القطر في الدورة مما يجعل الالكترونات الخارجية قريبة للنواة فتزداد قوة جذب النواة لها فتحتاج إلى طاقة كبيرة للتغلب على جذب النواة وفصل الإلكترون
15- يقل جهد التأين في المجموعات الرأسية بزيادة العدد الذري ( كبر نصف القطر )
يرجع ذلك إلى زيادة نصف القطر وزيادة الأغلفة الممتلئة التي تحجب النواة عن الكترونات غلاف التكافؤ ولذلك تقل قوة جذب النواة لها و تحتاج إلى كمية طاقة صغيرة لفصلها
16- جهد التأين الثاني يزداد عن جهد التأين الأول
لزيادة الشحنة الموجبة على النواة فتزداد قوة جذب النواة للالكترونات الباقية فتحتاج لطاقة أكبر لفصل الإلكترون الثاني من الأيون الموجب عن الطاقة اللازمة لفصل الإلكترون الأول من الذرة المتعادلة .
17- جهد التأين الأول للغازات النبيلة مرتفع جدا
بسبب اكتمال نظامها الالكتروني فيسبب إزالة إلكترون من مستوى الطاقة الخارجي في كسر مستوى طاقة مكتمل وهذا يتطلب طاقة عالية جدا
18- لا تتمشى قيم جهد التأين للبريليوم (2A) والنيتروجين (5A) مع التدرج في جهد التأين لعناصر الدورة الثانية ؟
في حالة البريليوم (4Be : 1S2,2S2) نجد أن المستوى الفرعي 2S ممتليء بالالكترونات فتكون الذرة أكثر استقرارا وإزالة إلكترون منها يكسر حالة الاستقرار و يحتاج إلى طاقة كبيرة في حالة النيتروجين (7N : 1S2,2S2,2P3) يكون المستوى الفرعي الأخير 2P3 نصف مكتمل بالالكترونات فتكون الذرة أكثر استقرارا ونزع إلكترون منها يكسر حالة الاستقرار لذلك يحتاج إلى طاقة كبيرة
19- في الدورات الأفقية يزداد الميل الالكتروني بزيادة العدد الذري
ويرجع ذلك لصغر الحجم الذري وصغر نصف القطر وزيادة قوة جذب النواة للالكترونات مما يسهل على النواة جذب إلكترون جديد
20- في المجموعات : يقل الميل الالكتروني بزيادة العدد الذري
ويرجع ذلك إلى زيادة الحجم الذري وزيادة نصف القطر وزيادة عدد مستويات الطاقة وبعد غلاف التكافؤ عن النواة وبذلك يصعب على النواة جذب إلكترون جديد
21- الميل الالكتروني للفلور أقل من الميل الالكتروني للكلور رغم أن ذرة الفلور لها نصف قطر أصغر من الكلور . ( مصر 2003 )
يرجع ذلك لصغر حجم ذرة الفلور التي تحتوي على 9 الكترونات تكون قريبة من النواة نتيجة قوة جذبها الكبيرة مما يتسبب في وجود تنافر بين الالكترونات تعوق دخول إلكترون جديد
ملاحظات هامة :
1- قيم الميل الالكتروني تكون كبيرة جدا : عندما يعمل الإلكترون المكتسب على مليء مستوى طاقة فرعي أو يجعله نصف ممتليء . ( 3Li > 4Be ) ، ( 6C > 7N ) .
2- يشذ البريليوم ( المجموعة 2A ) والنيتروجين ( المجموعة 5A) عن تدرج الميل الالكتروني في الدورة الثانية لأنه عندما يكون المستوى الفرعي مكتمل ( مثل البريليوم ) أو نصف ممتليء ( مثل النيتروجين ) تكون الذرة أكثر استقرارا ويقل ميلها إلى جذب إلكترون جديد يؤدي إلى فقد حالة الاستقرار .
3- الميل الالكتروني للعناصر النبيلة يكون معدوما ( = صفر تقريبا ) بسبب استقرار نظامها الالكتروني الذي يكسر باكتساب إلكترون جديد في مستوى جديد غير ممتليء
22- في الدورات الأفقية تزداد السالبية الكهربية بزيادة العدد الذري
لنقص نصف القطر تدريجيا فتزداد قوة جذب النواة للالكترونات
23- في المجموعات الرأسية تقل السالبية الكهربية بزيادة العدد الذري من أعلى الى أسفل
وذلك لزيادة نصف قطر الذرة تدريجيا فتقل قوة جذب النواة للالكترونات
ملاحظات :
1- يقع أقوى الفلزات أسفل يسار الجدول بينما يقع أقوى اللافلزات في أعلى يمين الجدول .
2- يعتبر السيزيوم أقوى الفلزات بسبب كبر الحجم الذري وسهولة فقد الالكترونات فله قدرة كبيرة على التأين لذلك يستخدم في عمل الخلايا الكهروضوئية .
3- يعتبر الفلور أقوى اللافلزات لصغر حجم ذرته وكبر ميله الالكتروني فله القدرة الكبيرة على اكتساب الالكترونات
24- يعتبر هيدروكسيد السيزيوم أقوى القلويات
لزيادة نصف قطر الأيون الموجب وبالتالي تضعف قوة جذبه لأيون الهيدروكسيد السالب(OH-) فيسهل تأينها وهي المسئولة عن الصفة القاعدية
25- حمض الهيدرويوديك HI أقوى من حمض الهيدروفلوريك HF
لأن حجم ذرة اليود أكبر من حجم ذرة الفلور فيكون ارتباط ذرة اليود بالهيدروجين ضعيفا فيسهل تحرر أيونات الهيدروجين الموجبة المسئولة عن الصفة الحمضية أكثر من الفلور الذي تكون ذرته أصغر حجما ,أكثر سالبيه وأكثر ارتباطا بالهيدروجين فيصعب تحرر أيونات الهيدروجين الموجبة وتقل الصفة الحمضية
26- حمض البيركلوريك أقوى من حمض الكبريتيك
لأن قوة الحمض الأكسيجيني تتحدد من عدد ذرات الأكسجين غير المرتبطة بالهيدروجين في جزيء الحمض والتي تكون في حمض البيركلوريك Cl(OH)O3 = 3 أكبر من حمض الكبريتيك S(OH)2O2 = 2 بالإضافة إلى أن حجم ذرة الكلور أصغر من الكبريت فيكون الارتباط بين +Cl ، O- أكبر من O-,H+ على عكس ذرة الكبريت الأكبر حجما يكون O-, H+ أكبر من S+,O-
27- يفضل عدد التأكسد عن التكافؤ .
لأن عدد التأكسد يبين التغير في التركيب الالكتروني للذرات المتفاعلة والناتجة من حيث الأكسدة والاختزال .
28- يتخذ النيتروجين أعداد تأكسد سالبة مع الهيدروجين وموجبة مع الأكسجين
لأن النيتروجين أكثر سالبيه من الهيدروجين واقل سالبيه من الأكسجين
بدر الرحبى2014-05-23, 8:08 pm