كيمياء10 فصل أول

• الخصائص الدورية للعناصر:
• تتشابه العناصر الكيميائية مع تقسيم المناطق المختلفة بحسب المناخ السائد على الكرة الأرضية حيث :

تقسم المناطق تبعًا لإختلاف منخها تبعًا لموقعها الجغرافي حيث تتشابه المناطق الواقعة ضمن دوائر العرض نفسها من حيث المناخ في حين تتغير المناطق المناخية كلما إتجهنا من شمال الكرة الأرضية إلى جنوبها وهذا يشبه كثيرًا العناصر الكيميائية إذ تمتاز بعدد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية التي تحدد بناءً على موقع العنصر في الجدول الدوري.

• تقسم الخصائص الدورية للعناصر إلى :

          أ) نصف القطر الذري         ب) نصف القطر الأيوني    جـ) طاقة التأين   د) الألفة الإلكترونية       هـ) السالبية الكهربائية

---

• نصف القطر الذري (Atomic Radius)

• يعد الحجم الذري إحدى الخصائص المهمة التي تحدد السلوك العام للذرات.
•  يعبر عن حجوم ذرات الفلز بـمصطلح نصف القطر الذري
• تعريف نصف القطر الذري  : هو " نصف المسافة الفاصلة بين ذرتين متجاورتين في البلورة الصلبة لعنصر الفلز"
• يعبر عن حجوم ذرات اللافلزات بـمصطلح نصف قطر التساهم
• تعريف نصف قطر التساهم :   هو " نصف المسافة بين نواتي ذرتي عنصرفي الحالة الغازية بينهما رابطة تساهمية "

---

• يقاس نصف القطر الذري بوحدة البيكومتـر Pico meter (Pm)
• يتغير نصف القطر والحجم الذري تدريجيًا في الجدول الدوري سواء كان ذلك في الدورة الواحدة أم في المجموعة الواحدة تبعًا لـعاملين إثنين وهما :

1) عدد الكم الرئيس (n) (Principle Quantum Number) :

- يزداد نصف قطر الذرة والحجم الذري عند زيادة العدد الذري بالإتجاه من الأعلى للأسفل في المجموعة الواحدة نتيجةٌ لـ :

" زيادة رقم المستوى الخارجي (n)، مع بقاء تأثير جذب النواة لإلكترونات المستوى الخارجي ثابتًا؛ ما يزيد من بعد الإلكترونات الخارجية النواة"

2) شحنة النواة الفعالة  (Effective Nuclear Charge) :

- تعريفها : " هي القدرة الفعلية للنواة الموجبة على جذب إلكترونات التكافؤ بعد تأثير الإلكترونات الحاجبة"

- تعمل البروتونات الموجبة في النواة على جذب إلكترونات المستوى الخارجي (إلكترونات التكافؤ) نحوها

- يتأثر مقدار الجذب الفعلي للنواة الموجبة بفعل إلكترونات المستويات الداخلية (الإلكترونات الحاجبة) حيث تقلل من قدرة النواة على جذب الإلكترونات.

- تزداد شحنة النواة الفعالة بزيادة العدد الذري بالإتجاه من اليسار إلى اليمين في الدورة الواحدة، مع بقاء الرقم نفسه للمستوى الخارجي؛ ما يزيد من تأثير جذب النواة لإلكترونات التكافؤ، فيزداد إقترابها من النواة ويقل نصف القطر ثم يقل الحجم الذري

---

• تؤدي عملية تأين الذرات إلى :

1)  إختلاف توزيعها الإلكتروني                2) تغير عدد إلكترونات في  المستوى الأخير

                       3) تغير  عدد المستويات الرئيسية المشغولة بالإلكترونات

          لذلك : فإن :

• حجوم الأيونات تختلف عن حجوم ذراتها تبعًا لإضافة الإلكترونات وفقدها حيث :
• تقل حجوم الأيونات الموجبة مقارنةً بذراتها نتيجة فقدها للإلكترونات؛ مما يؤذي إلى تقليل عدد مستويات الأيون الرئيسية وزيادة جذب النواة للإلكترونات في المستوى الخارجي .
• تزداد حجوم الأيونات السالبة مقارنة بذراتها نتيجة كسبها للإلكترونات، مما يؤدي زيادة عدد إلكترونات في المستوى الخارجي، فيزيد التنافر بين الإلكترونات، مسببًا زيادة في حجم الأيون السالب

---

    طاقة التأين (Ionization Energy)

• تعريف طاقة التأين : " هي الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لنزع الإلكترون الأبعد عن النواة في الحالة الغازية للذرة أو الأيون"
• يعبر عن طاقة التأين بالمعادلة الأتية :

                     ${\mathbf{M}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\mathbf{طاقة}\mathbf{ }\mathbf{\to }{\mathbf{M}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}^{\mathbf{+}}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }{\mathbf{e}}^{\mathbf{-}}$ 

• يعتمد تحديد مقدار طاقة التأين على :
• قوة التجاذب بين بروتونات النواة والإلكترونات؛ فكلما ازاد نصف القطر الذري أصبحت الإلكترونات أبعد عن النواة وأقل إرتباطًا بها فيقل مقدار طاقة التأين .
• عند إزدياد شحنة النواة الفعالة ( مع بقاء عدد مستويات الطاقة ثابتًا): يزداد جذب النواة لإلكترونات المستوى الخارجي ؛ ما يزيد من مقدار طاقة التاين .

${\mathbf{M}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}^{\mathbf{1}\mathbf{+}}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\mathbf{طاقة}\mathbf{ }\mathbf{\to }{\mathbf{M}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}^{\mathbf{2}\mathbf{+}}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }{\mathbf{e}}^{\mathbf{-}}$

• يعبر عن طاقة التأين الثالثة بالمعادلة الآتية :

           ${\mathbf{M}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}^{\mathbf{2}\mathbf{+}}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\mathbf{طاقة}\mathbf{ }\mathbf{\to }{\mathbf{M}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}^{\mathbf{3}\mathbf{+}}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }{\mathbf{e}}^{\mathbf{-}}$

---

     الألفة الإلكترونية  (Electron Affinity)

   تعريف الألفة الإلكترونية : "هي مقدار التغير في الطاقة المقترن بإضافة إلكترون إلى الذرة المتعادلة في الحالة الغازية"

           يعبر عن الألفة الإلكترونية بالمعادلة الآتية :

          ${\mathbf{M}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }{\mathbf{e}}^{\mathbf{-}}\mathbf{ }\mathbf{\to }{\mathbf{M}}_{\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}^{\mathbf{-}\mathbf{ }}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\mathbf{طاقة}$

---

      السالبية الكهربائية  (Electronegativity)

  تعريف السالبية الكهربائية : " هي قدرة الذرة على جذب إلكترونات الرابطة إليها

• نصف قطر الذرتين المكونتين للرابطة: فكلما زاد نصف قطر الذرة قل إنجذاب الإلكترونات المشتركة إليها، علمًا أن
• أصغر الذرات حجمًا هي أكثر قدرة على جذب إلكترونات الرابطة مما يعني أن  :

"  السالبية الكهربائية تزداد في الدورة الواحدة بالإتجاه من اليسار إلى اليمين "

" السالبية الكهربائية تزداد في المجموعة الواحدة بالإتجاه من الأسفل إلى الأعلى "