كيمياء 2 ثانوي - تدرج الخواص في الجدول الدوري

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل

14012015

مُساهمة 

. كيمياء 2 ثانوي - تدرج الخواص في الجدول الدوري





تدرج الخواص في الجدول الدوري:-
مقدمة هامة:
سنشرح هنا تدرج الخواص  الفيزيائية والكيميائية للعناصر الممثلة وهي عناصر الفئتينs,p وعلاقتها  بالتركيب الالكتروني
1-نصف القطر الذري (الحجم الذري):-
هام جدا:-
من الخطأ ان نعرف نصف قطر الذرة بانه المسافة من النواة الي ابعد الكترون
(لا يمكن قياس نصف قطر الذرة فيزيائيا)
السبب:
لان النظرية الموجية اظهرت  انه لا يمكن تحديد موقع الالكترون حول النواة بالضبط  حيث ان الالكترون يتواجد في سحابة الكترونية حول النواة في جميع الاتجاهات والابعاد
نصف قطر الذرة:
نصف المسافة بين مركزي (نواتي) ذرتين متماثلتين في جزئ ثنائي الذرة
                                        
طول الرابطة:
المسافة بين نواتي ذرتين متحدتين
 
-       في جزئ العنصر ثنائي الذرة التساهميH2,O2,N2,CL2,F2  وغيرها يكون :-

-  في الجزئ التساهميA-B    يكون:-
طول الرابطة التساهمية = نصف قطر الذرةA   + نصف قطر الذرةB
-       طول الرابطة الايونية مجموع نصفي قطري الايون الموجب والايون السالب:
 طول الرابطة الايونية = نصف قطر الايون الموجب + نصف قطر الايون السالب
-  تقاس طول الرابطة بحيود الإلكترونات أو الأشعة السينية ووحدة القياس إنجستروم .
امثلة
مثال: إذا كان طول الرابطة فى جزئ الكلور (Cl - Cl) تساوى 1.98 أنجستروم وطول الرابطة بين ذرة الكربون وذرة الكلور (C – Cl) = 1.76 أنجستروم.  أحسب نصف قطر ذرة الكربون.
الحل

طول الرابطة بين الكربون والكلور = نصف قطر ذرة الكربون + نصف قطر ذرة الكلور
1.76        = نصف قطر ذرة الكربون +0.99
نصف قطر ذرة الكربون= 1.76 – 0.99 =0.77 انجستروم
مثال :- إذا كان طول الرابطة فى جزئ النيتروجين 1.4 أنجستروم وطول الرابطة فى الهيدروجين 0.6 أنجستروم احسب:  أ- نصف قطر ذرة النيتروجين.                       ب - نصف قطر ذرة الهيدروجين.
               جـ- طول الرابطة بين النيتروجين والهيدروجين فى جزئ النشادر. 
2
 
 
مثال :- إذا كان طول الرابطة فى جزئ الماء 1.96 أنجستروم وطول الرابطة فى جزئ الهيدروجين 0.66 أنجستروم. أحسب نصف القطر التساهمى لذرة الأكسجين.
مثال:-  إذا علمت أن نصف قطر أيونى Mg++ يساوى 0.68 أنجستروم، وطول الرابطة فى جزئ ملح الطعام يساوى 2.76أنجستروم، وأن نصف قطر أيون الصوديوم Na+ يساوى 0.95 أنجستروم – احسب طول الرابطة فى جزئ كلوريد الماغنسيوم
 
تدرج نصف القطر فى الجدول الدورى
أ‌-                 فى الدورات الأفقية 
 يقل نصف قطر الذرة تدريجياً بزيادة العدد الذرى(من اليسار الي اليمين) (علل)
 وذلك لزيادة شحنة النواة الموجبة تدريجياً (عدد البروتونات) فتزداد قوة جذب النواة لإلكترونات التكافؤ مما يؤدى الي نقص نصف قطر الذرة.
 أى أن أكبر الذرات حجما تقع فى المجموعة الأولى (بداية الدورة) وأصغرها حجماً هى ذرات المجموعة السابعة (الهالوجينات).
ب‌-  في المجموعات الراسية
يزداد نصف قطر الذرة بزيادة العدد الذرى(من اعلي الي اسفل) وذلك للأسباب التالية:
1)    زيادة عدد مستويات الطاقة بزيادة الدورات.
2)    مستويات الطاقة المكتملة تحجب قوة جذب النواة عن الإلكترونات الخارجية
3)    زيادة قوى التنافر بين الإلكترونات مما يؤدى إلى تباعد الأغلفة عن بعضها
  ج- اكبر الذرات حجما هي السيزيوم Cs اسفل يسار الجدول واصغر الذرات حجما هي الفلورF اعلي يمين الجدول
 
 
العلاقة بين تصف قطر الذرة ونصف قطر ايونها:
1-               بالنسبة لعناصر الفلزات:-
يكون نصف قطر الأيون الموجب أصغر من نصف قطر ذرته وذلك لزيادة مقدار الشحنة الموجبة على نواة الأيون فتعمل على زيادة جذب الإلكترونات فيقل نصف القطر.(وكلما زادت شحنة الايون الموجبة   زاد عدد البروتونات عن الالكترونات فيزداد جذب النواة فيقل حجم الايون)
? اذكر السبب العلمى: ? نصف قطر ذرة الفلز أكبر من نصف قطر أيونه.
                            ? يقل نصف قطر أيون الصوديوم (Na+) عن نصف قطر ذرة الصوديوم (Na0).
                              ? نصف قطر أيون حديد (III) أصغر من نصف قطر ذرة الحديد
                            ? يقل نصف قطر أيون الحديد III عن نصف قطر أيون الحديد II
2-               بالنسبة لعناصر اللافلزات:-
يكون نصف قطر الأيون السالب أكبر من نصف قطر ذرته بسبب زيادة مقدار الشحنة السالبة (عدد الإلكترونات) عن عدد البروتونات. (فتتنافر الالكترونات الزائدة مع الالكترونات الاصلية)
? اذكر السبب العلمى:- نصف قطر ذرة اللافلز أصغر من نصف قطر أيونه.
-        يزداد نصف قطر أيون الكلور عن نصف قطر ذرته
 
 
 
2-جهد التأين (طاقة التأين )
هو مقدار الطاقة اللازمة لإزالة أو فصل أقل الإلكترونات ارتباطاً بالذرة المفردة ،وهي في الحالة الغازية
                   X+ + è >------ طاقة تأين  X  +
         (إلكترون)(أيون موجب)                                  (ذرة)
X+ + è  ,ΔH=+ >------ X 
  * يعين جهد التأين بالقياسات الطيفية .
تدرج الخاصية في الجدول الدوري:-
     1- في الدورات الأفقية : تزداد قيم جهد التأين بزيادة العدد الذري .
السبب
 نقص قطر الذرة وزيادة الشحنة الموجبة فتزداد قوي الجذب ،ويصعب فصل الإلكترون .
     2- في المجموعات الرأسية : يقل جهد التأين بزيادة العدد الذري
السبب
    .      زيادة نصف قطر الذرة لزيادة عدد الأغلفة .
· المستويات الممتلئة تعمل على حجب قوي جذب النواة للإلكترونات الخارجية فيسهل إزالتها.
· زيادة التنافر بين الإلكترونات .
 
 ملاحظات
1- هناك جهد تأين أول وجهد تأين ثاني وثالث وهكذا …….
2- جهد التأين الأول للغازات الخاملة كبير جداً إذ يصعب إزالة إلكترون من مستوي طاقة مكتمل وهدم نظام ذري مستقر
3- جهد التأين الثاني أعلي من جهد التأين الأول وذلك لزيادة شحنة النواة الموجبة أو قد يتسبب في كسر مستوي  طاقة مكتمل  وهدم نظام ذري مستقر.
 
 
 
3-الميل الإلكتروني (القابلية الإلكترونية)
هو مقدار الطاقة المنطلقة عندما تكتسب الذرة المفردة الغازية إلكتروناً
                  طاقة X` +   X + è ------>
                  X` ,ΔH=-   X + è ------>
تدرج الخاصية في الجدول الدوري :-
(أ) في الدورات الأفقية :
يزيد الميل الإلكتروني بزيادة العدد الذري
السبب : صغر قطر الذرة وزيادة الشحنة الموجبة مما يزيد من قوة جذب الإلكترون فتزداد الطاقة المنطلقة
شواذ بعض العناصر عن هذه القاعدة :-
تكون الذرة أكثر استقراراً إذا كان مستوي الطاقة الفرعي ممتلئاً أو نصف ممتلئ .
لذلك يشذ عن هذه القاعدة كل من العناصر الآتية
البريليوم Be4  (1S2,2S2 )لامتلاء مستوياته الفرعية
النتروجين N7 (,P3  1S2,2S2)  المستوي الفرعي 2P  نصف ممتلئ
النيون N10   (P6  1S2,2S2,) جميع المستويات الفرعية ممتلئة
 (ب) في المجموعات الرأسية :
يقل الميل الإلكتروني بزيادة العدد الذري (كلما اتجهنا لأسفل) ،والسبب :
- زيادة مستويات الطاقة وزيادة نصف قطر الذرة
-حجب المستويات الممتلئة لقوي جذب النواة
- زيادة قوي التنافر بين الإلكترونات
 
شواذ عن هذه القاعدة
رغم أن الكلور أسفل الفلور إلا أن ميله الإلكتروني أكبر والسبب في صغر الميل الإلكتروني للفلور هو صغر نصف قطر الفلور واحتوائه على 9 إلكترونات لذلك أضافه إلكترون جديد سوف يعاني من تنافر كبير ويصعب إضافة الإلكترون للذرة .
  4- السالبية الكهربية
" هي قدرة الذرة على جذب إلكترونات الرابطة الكيميائية إليها "
1-وهي متوسط الميل الإلكتروني وجهد التأين للذرة
2-تلعب السالبية الكهربية دوراً في تحديد نوع الرابطة بين ذرتين
4- تدرج الخاصية في الجدول الدوري:-
أ) في الدورات الأفقية :
تزداد السالبية الكهربية بزيادة العدد الذري والسبب نقص نصف الذرة وزيادة شحنة النواة وزيادة قوي الجذب
ب) في المجموعات الرأسية :
تقل السالبية الكهربية بزيادة العدد الذري (أي كلما اتجهنا لأسفل )
بسبب : - زيادة نصف قطر الذرة
- تأثير حجب المستويات الممتلئة لقوي جذب النواة
- زيادة التنافر بين الإلكترونات
   (ج) اكبر العناصر سالبية كهربية هي ذرة الفلورF واصغر العناصر سالبية هي ذرة السيزيومCs

سؤال هام: قارن بين :الميل الالكتروني والسالبية الكهربية ؟
 
5-الخاصية الفلزية واللافلزية
* الفلزات :   
هي عناصر يمتلئ غلاف تكافؤها(الغلاف الأخير )بأقل من نصف سعته بالإلكترونات(أقل من 4 إلكترونات)
مثل الصوديوم(2-8-1)والماغنسيوم(2-8-2)والألومنيوم(2-8-3)
     ·وهي عناصر تميل إلي فقد إلكترونات التكافؤ وتكون أيونات موجبة
     ·عتاصر كهروموجبة
     ·وهي تتميز بكبر نصف قطر الذرة وصغر ميلها الإلكتروني وجهد تأينها
     ·موصلات جيدة للكهرباء لسهولة حركة وانتقال الالكترونات بين الذرات من مكان  الي اخر في الفلز
* اللافلزات : 
- هي عناصر يمتلئ غلاف تكافؤها بأكثر من نصف سعته بالإلكترونات مثل الفوسفور (2-8-5) - الأكسجين (2-6) - الكلور (2-8-7)
 -هي عناصر تتميز بصغر نصف قطر الذرة وكبر جهد التأين والسالبية الكهربية والميل الإلكتروني
-ولذلك فهي عناصر كهروسالبة تميل إلي اكتساب إلكترونات وتكون أيونات سالبة
-نظراً لصعوبة فصل إلكترونات التكافؤ فهي لا توصل التيار الكهربي
* أشباه الفلزات :
     ·هي عناصر غلاف تكافؤها ممتلئ بحوالي نصف سعته
     ·هي عناصر لها مظهر الفلزات ومعظم خواص اللافلزات وخواصها وسط بين الفلزات واللافلزات ،وتستخدم في موصلات الترانزستور والأجهزة الكهربائية لانها توصل التيار بدرجة اعلي من اللافلزات واقل من الفلزات
* تدرج الخاصية  :
أ) في الدورات الأفقية بزيادة العدد الذري تقل الصفة الفلزية وتزداد الصفة اللافلزية
ب) في المجموعة الرأسية تزداد الصفة الفلزية ،وتقل الصفة اللافلزية كلما هبطنا لأسفل
  
سؤال هام:
قارن بين: الفلزات واللافلزات واشباه الفلزات
علل : الفلزات توصل التيار بينما اللافلزات عازلات كهربية
علل : الفلزات عناصر كهروموجبة بينما اللافلزات عناصر كهروسالبة
علل: تستخدم اشباه الفلزات في الاجهزة الالكترونية
 
6-الخواص الحامضية والقاعدية 
 
أ) الأكاسيد الحامضية :
 هي اكاسيد الفلزات وتذوب في الماء وتكون احماضا وتتفاعل مع القلويات وتكون ملح وماء
   تذوب أكاسيد اللافلزات في الماء وتكون أحماضاً
   حمض كبريتوز             SO2 + H2O ---> H2SO3                     
   حمض كربونيك CO2 + H2O ------> H2CO3              
   حمض إرثوفوسفوريك  P2O5 + 3H2O-----> 2H3PO4   
     ·لذلك تسمي الأكاسيد اللافلزية أكاسيد حامضية
     ·تتفاعل الأكاسيد الحامضية مع القلويات ،وتكون ملحاً وماء
   CO2 + 2NaOH ------> Na2CO3 + H2O
 
ب) الأكاسيد القاعدية :
هي أكاسيد فلزات و بعضها تذوب في الماء وتكون القلويات  وبعضها لا يذوب في الماء
Na2O + H2O -----> 2NaOH
K2o + H2O ----> kOH
تتفاعل الأكاسيد القاعدية مع الأحماض وتكون ملح وماء
MgO + H2 SO4 ----> MgSO4+ H2O
Na2O + 2HCl ---> 2NaCl + H2O
 
 
ج) الأكاسيد المترددة :
اكاسيد تتفاعل تارة كاكاسيد حامضية وتارة كاكاسيد قاعدية
أي تتفاعل مع الاحماض كقلوي ومع القلويات كحمض وتعطي ملح وماء
هي أكاسيد تتفاعل مع الأحماض   أو القلويات لتعطي ملحاً وماء مثل أكسيد الألومنيوم     واكسيد الخارصين وثالث اكسيد الانتمون واكسيد القصدير                    
                              SnO -   Sb2O3- ZnO - Al2O3
مثال :
Al2O3 + 6HCl ----> 2AlCl3 + 3H2O
ملح كلوريد الألومنيوم
Al2O3 + 2NaOH ----> 2NaAlO2 + H2O
ملح ميتاألومنيات الصوديوم

                              خارصينات صوديوم
* تدرج الصفة في الجدول الدوري
أ) في الدورات الأفقية :
بزيادة العدد الذري تقل الصفة القاعدية وتزداد الصفة الحامضية ،وتقع الأكاسيد المترددة في
وسط الدورات.    
 
2) في المجموعات الرأسية :
تزداد كل من الصفة الحامضية والصفة القاعدية بزيادة العدد الذري (أي كلما هبطنا لاسفل)
السبب : زيادة نصف قطر الذرة مع ثبات الشحنة يزيد من الخاصية القاعدية بينما تقل قوي جذب النواة ،فيسهل ترك الهيدروجين ،فتزيد الخاصية الحامضية.
  
سؤال هام:
قارن في جدول بين الاكاسيد الحاضية والقاعدية والمترددة ؟
 

العلم والايمان


الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

مُشاطرة هذه المقالة على: Excite BookmarksDiggRedditDel.icio.usGoogleLiveSlashdotNetscapeTechnoratiStumbleUponNewsvineFurlYahooSmarking

 
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى