تقرير عن مكونات الذرة

تتكون العناصر من وحـدات صغيرة الحجم إلى مـد كبير تسمى الذرات، إن النقطة التي تضعها على أي حرف أبجدي تحوي عدداً هائلاً من الذرات يصعب على أي إنسان تخيلـه ، ولم يستطع العلماء الذين يدرسون الذرات ويجـرون الأبحاث أن يحصلوا على ذرة واحدة مستقلة، إن هذا الأمر مستحيل حتى الآن ، ولكن تجمع الذرات مع بعضها بأعداد هائلة جداً شيء معروف ، فقطع المعادن الصلبة وكميات العناصر السائلة والغازية هي تجمعات هائلة من الذرات ، من هذا يتضح لنا أن حجم الذرة اللامتناهي في الصغر يجعل إمكانية تخيلها أمـراً في غاية الصعوبة ، ومع ذلك فقد تمكن العلماء من اعتماد صورة مبسطة ومعبرة للذرة وذلك حسبما تجمع عندهم من معلومات ومعطيات .
أقسام الذرة ومكوناتها :
تتكون الذرة(كما يظهر في الشكل)من قسمين أساسيين :
[IMG]file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif[/IMG]النـواة : وهي صغيرة الحجم موجبة الشحنة وثقيلة الوزن بالنسبة لباقي مكونات الذرة .
[IMG]file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif[/IMG]المحيط الخارجي : وهو عبارة عن مجموعـة مستويات تتحـرك فيها الإلكترونات حول النواة بسرعة هائلة ، والمحيط الخارجي كبير الحجم مقارنة بالنواة وسالب الشحنة وخفيف الوزن, أي أن صفاته تعاكس صفات النواة. ويجب أن يذكر من الآن أننا عند الرسم على الورق لا نستطيع أن نراعي نسبة حجم النواة إلى حجم المحيط وهي 1 : 100000 .
[IMG]file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif[/IMG]ما الدقائق التي تتكون منها الذرة في النواة وفي مستويات المحيط الخارجي ؟ هذا ما ستعرفه الآن :
تحوي النواة نوعين من الدقائق هي :
[IMG]file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.gif[/IMG]البروتونات (Protons) : المقطع (Proto) يعني الأصل أو الأساس ، وهذا هو المكون الأولي للذرة والمسؤول عن خواصها ، والبروتونات دقائق تحمل شحنة موجبة (+) وثقيلة الوزن .
[IMG]file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.gif[/IMG]النيوترونات (Neutrons ) : هذه الدقيقة متعادلة ولا تحمل شحنة وهذا هو معنى كلمة نيوترون . النيوترونات هي اثقل دقائق الذرة وزنـاً فـوزن النيوترون اكبر بمقدار ضئيل من وزن البروتون .
أما مستويـات المحيط الخارجي فتتحرك فيها دقائق من نـوع ثالث هي الإلكترونات (Electrons) ومقطع (Electo ) معناه ( كهربائي ) ، والإلكترون دقيقة تحمل شحنة سالبة (-) معادلة بالضبط لشحنة البروتون الموجبة ، أما وزنه فهو خفيف جدا ويعادل1/1836 من وزن البروتون .
[IMG]file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif[/IMG]أيمكنك الآن أن تفسر لماذا تعتبر كتلة الذرة مركزة في نواتها ?
[IMG]file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif[/IMG]هلالإلكترونالموجود في ذرة الليثيوم يختلف عن الإلكترونالموجودفي ذرتي الكربون والفسفور ؟
[IMG]file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif[/IMG]ماالفرقبينالبروتونالموجودفي ذرةالفوسفوروالبروتونالموجودفي ذرةالكربون؟
[IMG]file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif[/IMG]بماذايختلفنيوترون ذرة الكربون عن نيوترون ذرة الحديد؟
[IMG]file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif[/IMG]كمعددبروتوناتذرة الليثيوم ؟ هل يتشابه مع عدد البروتونات في ذرتي الكربونوالفوسفور؟
[IMG]file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif[/IMG]ماذاتستنتج منإجابتكعلى السؤال السابق؟
[IMG]file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif[/IMG]انظر إلى رسم ذرة الكربون , كم عدد البروتونات في نواتها؟ بعد ذلك انظر إلى جدولك الدوري وحدد موقع هذا العنصر , ما العدد الكبير المكتوب في المربع أسفل الرمز ؟ ما العلاقة بين هذا العدد وعدد بروتونات الكربون ؟
[IMG]file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif[/IMG]كرر الخطوة السابقة على عنصري الليثيوم والفسفور؟
[IMG]file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif[/IMG]يمكن القول إذن أن موقع العنصر في الجدول الدوري يحدده عدد ـــــــــ الموجودة في نواته.
[IMG]file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif[/IMG]بالاستعانة بجدولك الدوري حدد عدد البروتونات في نواة كل عنصر من العناصر التالية:
ح
ز
و
هـ
د
ج
ب
أ
الزئبق
القصدير
الخارصين
المنغنيز
الأرجون
الكبريت
النيون
الفلور
[IMG]file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif[/IMG]لقد اتفق علماء الكيمياء على إطلاق مصطلح " العدد الذري" على عدد الشحنات الموجبة ( البروتونات ) الموجودة في نواة ذرة العنصر , وهو نفس العدد الدال على المربع الذي يحتله العنصر في ـــــــــ.
[IMG]file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif[/IMG]من جدولك الدوري استخرج العدد الذري لكل عنصر مما يلي:
د
ج
ب
أ
الكريبتون
الحديد
الكالسيوم
النيتروجين
[IMG]file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif[/IMG]اعتماداً على ما سبق أكمل الفراغات في العبارات التالية:
[IMG]file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.gif[/IMG]تختلف العناصر عن بعضها في أعدادها الذرية , فلا يمكن أن يكون لعنصرين ــــــــــ نفسه.
[IMG]file:///C:/Users/user/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.gif[/IMG]تتحدد خواص العنصر الفيزيائية والكيميائية اعتماداً على عدد الشحنات ـــــــــــ الموجودة في نواته , أي على عدده الذري.
لا يمكن أن تتشابه ذرتان لعنصرين مختلفين في ـــــــــــ ـــــــــــ لكليهما.
لا يمكن أن يحتل عنصران مختلفان المربع نفسه في ــــــــــ ــــــــــــ.
اذكر أربع خواص فيزيائية يختلف فيها الحديد عن الزئبق.
بما أن البروتون والنيوترون أثقل بكثير من الإلكترون كما ذكرنا سابقا ، لذلك يمكن إهمال كتلة الإلكترون عند الحديث عن الكتلة الذرية .
وضع الكيميائيون مفهوما أسموهالعدد الكتلي وهو عدد صحيح مجرد (ليس له وحدة) .
يمثل العدد الكتلي مجموع عدد البروتونات والنيوترونات الموجودة في نواة ذرة العنصرانظر إلى جدولك الدوري تجد في مربعات العناصر التالية :
البروم
الحديد
الألمنيوم

تمرين (1) : أكمل الفراغ في العبارتين التاليتين :
العدد الموضوع اسفل رمز العنصر والى يساره هو عدده الذري وهو عدد ــــ الموجودة في نواة ذرته .
العدد الموضوع أعلى رمز العنصر والى يساره وهو العدد الكتلي وهو مجموع عدد ــــ و ــــــ في نواة ذرته .

تمرين (2) :
أكمل الجدول التالي مستعيناً بالجدول الدوري :

عدده الكتلي
عدده الذري
رمزه
اسم العنصر
الكبريت
i53i
i23i
القصدير
تمرين (3) : اكمل الجدول التالي :
عددالنيوترونات
عددالبروتونات
رمزالعنصر
عددالنيوترونات
عددالبروتونات
رمزالعنصر
3517Cl
199F
5224Cr
4018Ar
2412Mg
20240Hg
تمرين (4) :
الأشكال التالية تمثل أنوية ذرات:

حدد العدد الذري والعدد الكتلي وعدد الإلكترونات لكل ذرة منها في حالة التعادل.

التأكسد والاختزال

عدد التأكسد :
عدد التأكسد (حالة التأكسد) : الشحنة التي يبدو كأن الذرة تحملها مقداراً وإشارة .

مثال : عدد تأكسد المغنيسيوم في المركب الأيوني MgO ، هو (+2)
قواعد حساب عدد التأكسد :
القواعد الآتية يجب أن تؤخذ بالاعتبار عند تحديد عدد تأكسد العنصر في المركب :
1- عدد تأكسد العناصر النقية يساوي صفراً .

العناصر النقية هي التي تتكون من نوع واحد من الذرات بغض النظر عن عددها.

أمثلة :

عددتأكسد الصوديومNaيساويصفراً.
عدد تأكسد الكلور Cl2 يساوي صفراً.
عدد تأكسد الفوسفور P4 يساوي صفراً.
عدد تأكسد الكبريت S8 يساوي صفراً.

2- عدد التأكسد للأيون البسيطيساوي العدد الذي يحمله في المقدار وفي الإشارة .

الأيون البسيط هو الأيون المكون من ذرة واحدة.
مثال : عدد تأكسد أيون المغنيسيوم Mg+2 هو (+2) .

3-عدد تأكسد الأكسجين غالباً يساوي (-2) :
أمثلة:
الماء ( أكسيدالهيدروجين )H2O
أكسيدالصوديومNa2O
أكسيدالمغنيسيومMgO
باستثناءالحالتين:
أ- فوق الأكاسيد يكون عدد تأكسد الأكسجين فيها ، هو (-1) .
أمثلة :
فوقأكسيدالهيدروجينH2O2
فوقأكسيدالصوديومNa2O2
فوقأكسيدالمغنيسيومMgO2
ب- إذاأتحدالأكسجين مع الفلور
يكون عدد تأكسد الأكسجين هو(+2) في مركب فلوريد الأكسجين OF2 . لماذا ؟
لاحظ أن المركب OF2يسمى فلوريدالأوكسجين والمقطع ( يد ) في المركبات يضاف للأيون السالب.
عدد تأكسد الأوكسجين موجب والفلور سالب في هذا المركب لأن الفلور أعلى كهروسالبية من الأوكسجين ( أي أن ميله لكسب الالكترونات أعلى من الأوكسجين ) .

4-عدد تأكسد الهيدروجين هو (+1) .
أمثلة :

الماءH2O
هيدروكسيدالصوديومNaOH

عدا حالة واحدة يكون عدد تأكسد الهيدروجين فيها ( -1 ) وذلك إذا اتحد مع عنصر أقل كهروسلبية فيه كما في هيدريدات الفلزات .
أمثلة :

هيدريدالصوديومNaH .
هيدريدالمغنيسيومMgH2

5- عدد تأكسد الفلزات دائماً موجب.
لماذا ؟ لأن الفلزات دائما تميل لفقد الالكترونات.

6- عدد تأكسد فلزات عناصر المجموعة (IA) دائماً هو(+1) .

Li
Na

K
Rb
التأكسد والاختزال

^15^

[ للأمانة منقول ]