تمهيد هام جداً:
ما المقصود بالمادة؟
المادة: هي كل ماله حجم وكتله.
تتركب المادة من جزيئات وتتركب الجزيئات من ذرات.
الجزيء: هو أصغر جزء من المادة يمكن أن يوجد منفردا ويحتفظ بخواص المادة.
الـــــذرة: هي وحدة بناء المادة . وهى أصغر جزء من العنصر يمكن أن تشارك فى التفاعل الكيميائي.
تتركب الذرة من
1. نواة : توجد فى مركز الذرة 2- الكترونات سالبة الشحنة: تدور حول النواة
تحتوى على
بروتونــات مـوجبة الشحنة
نيوترونات متعادلة الشحنة
أقسام الذرة ومكوناتها
أسئلة مهمة
س1 ما المقصود بكل من البروتون _النيوترون _ الإلكترون
جـ1 البــروتون : هو جسيم موجب الشحنة يوجد داخل النواة .
النيوترون : هو جسيم متعادل الشحنة يوجد داخل النواة .
الإلكتـرون : هو جسيم سالب الشحنة يدور حـــول النواة .
علل لما يأتي :
1- نواة الذرة موجبة الشحنة.
لأنها تحتوى على بروتونات موجبة الشحنة ونيوترونات متعادلة الشحنة
2- الذرة متعادلة كهربياً
لأن عدد البروتونات الموجة يساوى عدد الإلكترونات السالبة
3- كتلة الذرة تتركز فى نواتها
لأن كتلة الإلكترون مهملة إذا قورنت بكتلة البروتون أو النيوترون
أكتب المفهوم العلمي :
1- جسيمات يمكن إهمال كتلتها ولا يمكن إهمال شحنتها (الإلكترونات)
2- جسيمات يمكن إهمال شحنتها ولا يمكن إهمال كتلتها (النيوترونات)
ما المقصود بكــــــل من:
العدد الذرى - العدد الكتلي
العدد الذرى: هو عدد البروتونات الموجبة الموجودة داخل النواة
أو هو عدد الإلكترونات السالبة التي تدور حول النواة والذرة فى الحالة المتعادلة
ملحوظة يكتب العدد الذرى أسفل يسار رمز العنصر
العدد الكتلي: هو مجموع أعداد البروتونات والنيوترونات الموجودة داخل النواة
ملحوظة يكتب العدد الكتلي أعلى يسار رمز العنصر
ملحوظة عدد النيوترونات = العدد الكتلي - العدد الذرى
التوزيع الإلكتروني
يتم ملء مستويات الطاقة بالالكترونات تصاعديا من المستوى الأقل فى الطاقة حتى يتشبع ثم يليه المستوى الأعلى منه
يتم تحديد عدد الإلكترونات التي يتشبع بها كل مستوى طاقة من العلاقة (2ن2)
• فيتشبع مستوى الطاقة الأول K بـ 2 إلكترون
• ويتشبع مستوى الطاقة الثاني L بـ 8 إلكترون
• ويتشبع مستوى الطاقة الثالث M بـ 18 إلكترون
• ويتشبع مستوى الطاقة الرابع N بـ 32 إلكترون
وبناء عليه أكتب التوزيع الإلكتروني لكل من :
الهيدروجين 1H الهيليوم 2He الليثيوم 3Li الأكسجين 8O
الماغنسيوم 12Mg الكبريت 16S البوتاسيوم 19K
الدرس الأول
محاولات تصنيف العنا صر
لماذا حاول العلماء تصنيف العناصر؟
1) حتى يسهل دراستها ديمترى مندليف
2) لإيجاد علاقة بين العناصر وخواصها الكيميائية والفيزيائية
وكان أول جدول دوري حقيقي لتصنيف العناصر هو الجدول الدوري لمندليف
الجدول الدوري لمندليف
1) وضعه العالم الروسى ديمترى مندليف سنة 1871م
2) كتب أسماء العناصر على بطاقات منفردة وكتب مع كل عنصر وزنه الذرى وخواصه
3) ثم رتب العناصر تصاعدياً حسب أعدادها الذرية من يسار الجدول الى يمينه فى صفــوف أفقيه (عرفت فيما بعد بالدورات)
4) ورتب العناصر المتشابهة في أعمده رأسيه (عرفت فيما بعد بالمجموعات)
5) وجد أن خواص العناصر تتكرر بصفه دوريه مع بداية كل دوره
6) أوضح مندليف فى كتابه (مبادئ الكيمياء)أن عدد العناصر المعروفة حتى هذا الوقت 63 عنصر
ملحوظة بعض العناصر لها عدة صور تتفق فى العدد الذرى وتختلف فى الوزن الذرى تسمى بــ ( النظائر )
النظائر : هى صور مختلفة لعنصر واحد تتفق فى العدد الذرى وتختلف فى الوزن الذري
مميزات الجدول الدوري لمندليف
1- تنبأ بإمكانية اكتشاف عناصر جديدة وحدد قيم أوزانها الذرية وخواصها
معلومه أضافية تنبأ مندليف بخواص عنصر مجهول سماه (ايكا سليكون)أى شبيه السليكون وتم اكتشاف هذا العنصر سنة 1886 وأطلق عليه اسم الجرمانيوم وكانت له نفس الخواص التى توقعها مندليف
1. صحح الأوزان الذرية المقدرة خطأ لبعض العناصر
2- ترك خانات فارغة لعناصر توقع اكتشافها
عيوب الجدول الدوري لمندليف
1. أخل بالترتيب التصاعدي لبعض العناصر لوضعها في المجموعات التي تناسب خواصها .
2. وضع أكثر من عنصر فى خانه واحد مثل النيكل والكوبلت .
عزيزي التلميذ
الجدول الدوري لموزلى
1- اكتشف العلم النيوزلندي رزرفورد عام 1913 أن نواة الذرة تحتوى على بروتونات .
2- فى نفس العام درس موزلى الخواص الفيزيائية والكيميائية للعناصر ووجد أنها ترتبط بالعدد الذرى وليس الوزن الذرى .
3- لذلك أعاد موزلى ترتيب العناصر تصاعديا حسب أعدادها الذرية بحيث يزيد العدد الذرى لكل عنصر عن العنصر يسبقه بمقدار واحد صحيح وأضاف إليها الغازات الذي الخاملة في المجموعة الصفرية .
4- قسم عناصر كل دوره إلى مجموعتين فرعيتين هماA و B حيث وجد فروقاً بين خواصها .
5- خصص مكاناً أسفل الجدول لمجموعتي اللانثانيدات و الأكتنيدات .
الجدول الدوري الحديث
اكتشاف العالم الدنماركى ( بور ) لمستويات الطاقة وعددها سبعة في أثقل الذرات المعروفة حتى الآن .
تم اكتشاف مستويات الطاقة الفرعية والتي تعتبر المستويات الحقيقية للطاقة .
لذلك تم إعادة تصنيف العناصر تبعاً لـ:
1- التدرج التصاعدي (الزيادة) في العدد الذرى .
2- طريقة ملء مستويات الطاقة الفرعية بالإلكترونات .
معلومة إضافية
* كل مستوى طاقة رئيسي يتكون من عدد من مستويات الطاقة الفرعية تساوى رقمه
فمثلا مستوى الطاقة الرئيسي ( Nالرابع ) يتكون من أربع مستويات فرعية هي ( S و P و D و f ) ومستوى الطاقة ( k الأول ) يتكون من مستوى فرعى واحد هو( S )
أكمل مستوى الطاقة L يتكون من ...... مستويات فرعية هى .........
مستوى الطاقة M يتكون من ...... مستويات فرعية هى .........
وصف الجدول الدوري الحديث ( الطويل )
• يتكون الجدول الدوري من 7 دورات أفقيه 18 مجموعه رأسيه
• تنقسم مجموعات الجدول الدوري إلى :
1. مجموعات يسار الجدول وهي
2. مجموعات يمين الجدول وهي
3. تقع المجموعة الصفرية تقع يمين الجدول وتضم الغازات الخاملة.
- ابتداء من الدورة الرابعة يفصل بين مجموعات يسار ويمين الجدول مجموعة من العناصر تسمى بالعناصر الانتقالية وتشغل المجموعات يلاحظ أن المجموعة الثامنة تشمل ثلاثة أعمدة .
- رقم الدورة يدل على عدد مستويات الطاقة في الذرة.
- رقم المجموعة يدل على عدد الإلكترونات في مستوى الطاقة الخارجي للذرة.
ملحوظة تضم المجموعة الصفرية (0) الغازات الخاملة
مجموعات وسط الجدول وتبدأ اعتباراً من الدورة الرابعة
وتفصل بين مجموعات يمين ويسار الجدول وتسمى العناصر الانتقالية
وعددها 10 مجموعات وهى مميزه بالحرف B ومرتبه كما يلي:
3B ,4B,5B,6B,7B,8,1B,2B
ملاحظات
المجموعة 8 تتكون من ثلاث مجموعات ( أعمدة )
عدد العناصر التي تم اكتشافها حتى الآن 116 عنصر منها فى الطبيعة 92 والباقي يحضر فى الصناعة وهى عناصر مشعه تتحلل أنويتها فى أقل من ثانيه
تحديد موقع العنصر (عناصر المجموعاتA) فى الجدول الدوري
أولا : نكتب التوزيع الإلكتروني للعنصر ثانيا : عدد مستويات الطاقة يدل على رقم الدورة
ثالثا : عدد الإلكترونات في مستوى الطاقة الخارجي يدل على رقم المجموعة
أمثلة لتحديد موقع بعض العناصر بالجدول الدوري الحديث :
الماغنسيوم 12Mg توزيعه الالكتروني2,8,2
لذلك يقع فى الدورة الثالثة المجموعة 2A
الكلور 17Cl توزيعه الإلكتروني 2,8,7
لذلك يقع فى الدورة الثالثة المجموعة 7Aِِ
الكربون 6C توزيعه الإلكتروني2,4
لذلك يقع فى الدورة الثانية المجموعة4A
الكالسيوم 20Ca توزيعه الإلكتروني 2,8,8,2
لذلك يقع في الدورة الرابعة المجموعة2A
خصائص الجدول الدوري الحديث .
1. ترتب العناصر تصاعديا حسب أعدادها الذرية.
2. تتدرج خواص عناصر المجموعة الواحدة ( من أعلى إلى أسفل ) مع زيادة العدد الذري.
مثال:
عناصر المجموعة A1 تسمى عناصر الأقلاء، وتزداد الصفة الفلزية من أعلى إلى أسفل .
3. عناصر المجموعة الواحدة لها نفس التكافؤ.
4. تتدرج خاص عناصر الدورة الواحدة. ( بزيادة العدد الذري ) من يسار الجدول ( عناصر فلزية ) إلى يمين الجدول ( عناصر لا فلزية ) .
مثال:
حدد موقع ي الجدول الدوري.
1) عدد مستويات الطاقة في الذرة = 4 إذن العنصر يقع في الدورة الرابعة
2) عدد إلكترونات المستوى الخارجي للذرة = 2 إذن العنصر يقع في المجموعة الثانية
حدد بنفسك موقع العناصر الموضحة:
الأرجون 18Ar البورون 5B البوتاسيوم 19K
السليكون 14Si الفلور 9F
أسئلة على الدرس الأول
س1:أكمل العبارات الآتية
1- البروتونات جسيمات شحنتها .................. والنيوترونات جسيمات شحنتها.................
2- اكتشف العالم ................. أن النواة تحتوى على بروتونات
3- اكتشف مستويات الطاقة العالم ........................
4- يعتبر جدول .................... هو أول جدول دوري حقيقي لتصنيف العناصر
5- رتب مندليف العناصر ............... حسب .................
6- صحح مندليف ................. المقدرة خطأ لبعض العناصر
7- أخل مندليف بالترتيب التصاعدي لبعض العناصر لوضعها في أماكن تناسب ..........
8- وجد موزلى أن خواص العناصر ترتبط .............. وليس ..................
9- عدد مستويات الطاقة فى أثقل الذرات المعروفة حتى الآن هو...............
10- خصص موزلى مكان أسفل جدوله لمجموعتي عناصر ..........و..............
11- تم تصنيف العناصر فى الجدول الدوري الحديث علي أساس ........... و ............
12- يتكون الجدول الدوري من ......... دورة أفقية و............ مجموعه رأسية
13- توجد المجموعة ..............أقصى يمين الجدول الدوري
14- توجد المجموعة ...............أقصى يسار الجدول الدوري
15- العدد الذرى للعنصر عدد صحيح يزداد فى الدورة الواحدة من عنصر للعنصر الذي يليه بمقدار................
16- تتميز مجموعات وسط الجدول بالرمز ....... وتسمى العناصر ....... وتبدأ اعتباراً من الدورة ............
17- يدل رقم الدورة على ................ ويدل رقم المجموعة على ...................
18- عنصر عدده الذرى 13 يقع فى الدورة ........... والمجموعة ........... وهو من عناصر الفئة .........
19- عنصر يقع فى الدورة الثانية والمجموعة السادسة فإن عدده الذرى يساوى.............
س2 : أختر الإجابة الصحيحة
1- يعتبر .............أول جدول حقيقي لتصنيف العناصر
( الجدول الدوري الحديث - جدول مندليف - جدول موزلى )
2- جسيمات فى الذرة يمكن إهمال شحنتها ولا يمكن إهمال كتلتها
(البروتونات - النيوترونات - الإلكترونات)
3- رتبت العناصر فى جدول مندليف تصاعديا حسب .....
( أعدادها الذرية - أوزانها الذرية - نشاطها الكيميائي )
4- رتب موزلى العناصر حسب
( أعدادها الذرية - أوزانها الذرية - نشاطها الكيميائي)
5- خصص موزلى مكان أسفل الجدول لعناصر الفئة
( s , p , d , f )
6- أكتشف العالم ................ مستويات الطاقة ( بور - رذرفورد – موزلى )
7- عنصر عدده الذرى ( 20 ) يقع فى ............................
( الدورة الثالثة - المجموعة الرابعة - الدورة الثانية- المجموعة الثانية)
8- توجد الغازات النبيلة فى المجموعة.........................
( الأولى - المجموعة الثامنة - المجموعة الصفرية )
9- توجد مجموعات عناصر اللانثانيدات الأكتنيدات ............. الجدول الدوري
( يمين – يسار- وسط - أسفل )
10 - الفوسفور عدده الذرى 15 يقع فى ................
( الدورة الخامسة والمجموعة الثالثة - الدورة الثالثة و المجموعة الخامسة - الدورة الثالثة والمجموعة الثالثة )
11 - يبدأ ظهور العناصر الانتقالية اعتباراً من الدورة
(الأولى – الثانية- الثالثة - الرابعة)
س3 : ضع علامة صح أو علامة خطأ
1 - العدد الذرى هو مجموع أعداد البروتونات والنيوترونات التي توجد داخل النواة ( )
2- رتب مندليف العناصر تصاعدياً حسب أعدادها الذرية ( )
3- صحح مندليف الأوزان الذرية المقدرة خطأ لبعض العناصر ( )
3- من مميزات جدول مندليف أنه وضع أكثر من عنصر فى خانه واحد ( )
5- من عيوب جدول مندليف أنه ترك خانات فارغة ( )
6- اكتشف العالم رزرفورد أن النواة تحتوى على بروتونات ( )
7- اكتشف موزلى أن دورية خواص العناصر ترتبط بالعدد الذرى وليس الوزن الذرى ( )
س4 : علل لما يأتى :
1- الذرة متعادلة كهربياً ؟
2- تتركز كتلة الذرة فى نواتها ؟
3- النواة موجة الشحنة ؟
4- محاولة العلماء تصنيف العناصر؟
5- وجود مميزات وعيوب لجدول مندليف؟
6- أعاد موزلى ترتيب العناصر حسب أعدادها الذرية ؟
7- قسم موزلى عناصر كل دورة الى مجموعتين فرعيتين هما (A , B )
8- إعادة ترتيب العناصر فى الجدول الدوري الحديث ؟
9- معرفة العدد الذرى للعنصر تحدد موقعه فى الجدول الدوري ؟
10 - تسمى عناصر المجموعة الصفرية بالغازات الخاملة ؟
س5 :اكتب المفهوم العلمي :
1- جسيمات فى الذرة تهمل كتلتها ولا تهمل شحنتها
2- جسيمات فى الذرة تهمل شحنتها ولا تهمل كتلتها
3- جسيمات فى الذرة لا يمكن إهمال كتلتها أو شحنتها
4- ترتيب العناصر تصاعدياً حسب أعدادها الذرية
5- أول جدول حقيقي لتصنيف العناصر
6- ترتيب العناصر تصاعديا حسب أعدادها الذرية
7- ترتيب العناصر حسب التدرج فى أعدادها الذرية وطريقة ملء مستويات الطاقة الفرعية بالإلكترونات
8- المستويات الحقيقية للطاقة فى الذرة
9- مجموع أعداد الالكترونات التى تدور فى مستويات الطاقة حول النواة
س6: ما العدد الذرى لكل من العناصر الآتية وما الفئه التى ينتمى اليها ونوعه ؟
1- عنصر يقع فى الدورة الثالثة والمجموعة الأولى أ
2- عنصر يقع فى الدورة الثانية والمجموعة الثالثة أ
3- عنصر يقع فى الدورة الرابعة والمجموعة الثانية أ
4- عنصر يقع فى الدورة الثانية والمجموعة السادسة أ
5- عنصر يقع فى الدورة الأولى المجموعة الأولى
6- عنصر يقع فى الدورة الثالثة والمجموعة الرابعة أ
7- عنصر فلزى يقع فى الدورة الثالثة وتكافؤه ثلاثي
8- عنصر لا فلزى يقع فى الدورة الثانية وتكافؤه ثنائي
9- عنصر لا فلزى أحادى التكافؤ يقع بالدورة الثالثة
10- عنصر فلزى ثنائي التكافؤ يقع فى الدورة الثالثة
س7 : ما المقصود بكل من:
الذرة الجزيء البروتونات النيوترونات الإلكترونات العدد الذرى
الجدول الدوري لمندليف الجدول الدوري لموزلى الجدول الدوري الحديث
عناصر الفئة S عناصر الفئة d عناصر الفئة f
س8 : صل من العمود (أ) ما يناسبه فى العمود (ب) :
ب أ
• صنف العناصر تبعا لأوزانها الذرية
• اكتشف مستــــــويات الطاقة الفرعية
• اكتشف مستويـــــات الطاقة الرئيسية
• صنف العناصر تبعا لأعدادها الذرية
• اكتشف البروتونات
• وضع الجدول الدوري الطويـــــــــل
• مـــوزلى
• منـــدليف
• رذرفورد
• بــــــــور
الدرس الثاني
تدرج خواص العناصر في الجدول الدوري الحديث
أولا :خاصية الحجم الذرى
نشاط لاكتشاف تدرج خاصية الحجم الذرى فى الجدول الدوري
تأمل مع زملائك الجدول الدوري وسجل ملاحظاتك بالنسبة لتدرج الحجم الذرى
للعناصر بزيادة العدد الذرى فى الدورة ؟ والمجموعة ؟
نستنتج مما سبق ان :
1. الحجم الذرى لعناصر الدورة الواحدة يقل بزيادة العدد الذرى (علل)
لزيادة قوة جذب النواة الموجبة للالكترونات
الموجودة فى مستوى الطاقة الأخير (المستوى الخارجي)
2. الحجم الذرى لعناصر المجموعة الواحدة يزداد بزيادة العدد الذرى (علل)
لزيادة عدد مستويات الطاقة فى ذرتها .
ثانيا: خاصية السالبية الكهربية :
السالبية الكهربية :
هي مقدرة الذرة فى الجزئ التساهمي على جذب الكترونات الرابطة الكيميائية نحوها .
بزيادة العدد الذرى تزداد السالبية الكهربية لعناصر الدورة الواحدة ، وتقل بالنسبة لعناصر المجموعة الواحدة .
السالبية الكهربية لعنصر الفلور اكبر ما يمكن وهى تساوى 4 .
(سؤال) - ما مقدار الفرق فى السالبية الكهربية بين عنصري مركب كلوريد الصوديوم الايونى ؟
تنشأ بين عنصرين (الكلور والصوديوم ) فرق السالبية الكهربية بينهما كبير ( أكبر من 1,7 )
المركبات القطبية
لإدراك مفهوم قطبية بعض المركبات الكيميائية اجب عن الأسئلة الآتية :
ما مقدار الفرق فى السالبية الكهربية بين :
الأكسجين والهيدروجين فى جزئ المـــاء H2O ؟ ......................................
النيتروجين والهيدروجين فى جزئ النشادر NH3 ؟ ......................................
1. أي من العناصر له مقدار اكبر على جذب الكترونات الرابطة نحوه فى :
جزئ المــــاء H2O ؟ ..................................
جزئ النشادر NH3؟ ..................................
فى ضوء ما سبق يمكن اعتبار أن :
المركب التساهمي الذي يكون الفرق فى السالبية الكهربية بين عنصريه كبيرة نسبيا من المركبات القطبية .
جزئ الماء وجزئ النشادر من أمثلة المركبات القطبية .
توصف الرابطة التساهمية بأنها نقية عندما يكون الفرق فى السالبية الكهربية بين الذرتين المرتبطتين صفر
سؤال
ما علاقة السالبية الكهربية بقطبية بعض المركبات مثل ( غاز الميثان CH4 - غاز كبريتيد الهيدروجين H2S ) ؟
ثالثا : خاصية الفلزية و اللافلزية
تنقسم العناصر إلي أربعة أنواع رئيسية
( فلزات - لا فلزات - أشباه فلزات - عناصر خاملة )
بعض خصائص الفلزات
1- احتواء غلاف تكافؤها ( الغلاف الخارجي ) علي ( 1 – 2 – 3 ) إلكترون
2- تميل إلي فقد إلكترونات الغلاف الخارجي ( علل ) لتصل إلي تركيب أقرب غاز خامل يسبقها في الجدول
3- تكون أيونات موجبة الشحنة
بعض خصائص اللافلزات
• احتواء غلاف تكافؤها ( الغلاف الخارجي ) علي ( 5 – 6 – 7 ) إلكترون
• تميل إلي اكتساب إلكترونات في الغلاف الخارجي ( علل ) لتصل إلي تركيب أقرب غاز خامل يليها في الجدول
• تكون أيونات سالبة الشحنة .
ملحوظة
هناك عناصر تتشابه في خواصها مع خواص الفلزات أحيانا ومع اللافلزات أحيانا وتسمي هذه العناصر بأشباه الفلزات .
علل يصعب التعرف علي أشباه الفلزات من تركيبها الإلكتروني ؟
جــ لاختلاف أعداد الإلكترونات في أغلفة تكافؤها .
تدرج الخاصية الفلزية و اللافلزية في الجدول الدوري الحديث
• تبدأ كل دورة بعنصر فلزي قوي
• وبزيادة العدد الذري في نفس الدورة تقل الصفة الفلزية تدريجيا حتي نصل إلي أشباه الفلزات
• وبزيادة العدد الذري تبدأ الصفة اللافلزية في الظهور وتزداد حتي نصل غلي أقوي اللافلزات في المجموعة 7A
• تزداد الصفة الفلزية في المجموعة الواحدة من أعلي لأسفل بزيادة العدد الذري ( علل ) لكبر الحجم الذري مثل المجموعة 1A
• بينما تقل اللافلزية بزيادة العدد الذري في المجموعة الواحدة ( علل ) لصغر قيم السالبية الكهربية مثل المجموعة 7A
سؤال صنف عناصر الدورة الثالثة تبعا لأنواعها بعد الرجوع للجدول الدوري الحديث ؟
الخواص الكيميائية للفلزات
للتعرف علي الخواص الكيميائية للفلزات نجري النشاط التالي :
الأدوات
شريط ماغنيسيوم – أنبوبة اختبار – ماء – حمض هيدروكلوريك مخفف – قطعة نحاس صغيرة – مخباران مملوءان بغاز الأكسجين – سلك رفيع من الحديد
الخطوات
1- ضع جزء من شريط الماغنسيوم في أنبوبة اختبار وأضف إليها حمض الهيدروكلوريك المخفف
2- كرر ما سبق باستخدام النحاس بدلا من الماغنسيوم
3- سخن الجزء الآخر من الماغنسيوم حتى يتوهج ثم ضعه في مخبار مملوء بالأكسجين
4- كرر الخطوة السابقة مع استبدال الماغنسيوم بسلك الحديد الرفيع
5- أضف مقدارا من الماء للمخبارين مع الرج
المشاهدة والاستنتاج
1- تتفاعل بعض الفلزات مع الأحماض المخففة مكونه ملح الحمض وغاز الهيدروجين
Mg + 2 HCl Mg Cl2 + H2
2- تتفاعل الفلزات مع الأكسجين مكونة أكاسيد قاعدية تعرف بالأكاسيد القاعدية ( تزرق ورقة عباد الشمس )
2Mg + O2 2 MgO
3- الأكاسيد القاعدية ( أكاسيد الفلزات ) تذوب في الماء وتعطي قلويات
MgO + H2O Mg ( OH ) 2
معلومات إثرائية
1- يستخدم خليط من أكاسيد الماغنسيوم وكلوريد الماغنسيوم في صنع أحجار سن السكاكين
2- ترتب الفلزات تنازليا حسب نشاطها الكيميائي فيما يعرف باسم متسلسلة النشاط الكيميائي
متسلسلة النشاط الكيميائي
هي ترتيب العناصر الفلزية ترتيبا تنازليا حسب درجة نشاطها الكيميائي
ويتضح اختلاف درجة النشاط الكيميائي للفلز عن الفلز الآخر في سلوكه مع الماء تبعا لموقعه في متسلسلة النشاط الكيميائي كما في الجدول التالي :
الفلزات سلوكها مع الماء
البوتاسيوم K
الصوديوم Na يتفاعلان مع الماء لحظيا ويتصاعد غاز الهيدروجين الذي يشتعل بفرقعة بفعل حرارة التفاعل
الكالسيوم Ca
الماغنيسيوم Mg يتفاعلان ببطء شديد مع الماء البارد
الخارصين Zn
الحديد Fe يتفاعلان في درجة الحرارة المرتفعة مع الماء الساخن فقط
النحاس Cu
الفضة Ag لا يتفاعلان مع الماء
معلومات إثرائية
ارتفاع تركيز أيون الصوديوم Na+ في الجسم يؤدي إلي ارتفاع ضغط الدم لذلك ينصح الأطباء مرضي الضغط المرتفع بالإقلال من وضع الملح في الطعام
تطبيقات حياتية
1- غط قاع طبق من البلاستيك بورق الفويل ( الألمونيوم ) مع مراعاة أن يكون الوجه اللامع لأعلـــــي
2- ضع الأدوات الفضية المراد تنظيفها علي الورق الفويل ثم غطها بكمية كافية من الماء المغلي مع وضع ثلاث ملاعق من مسحوق البيكنج باودر
3- أترك الأدوات لمدة 15 دقيقة مع التقليب من آن لآخر
4- جفف الأدوات بقطعه من الصوف الجاف بعد شطفها بالماء الساخن , وستندهش من النتيجة
الخواص الكيميائية للعناصر اللافلزية
للتعرف علي الخواص الكيميائية للافلزات نجري النشاط التالي :
المواد و الأدوات
قطعة فحم ( كربون ) – حمض هيدروكلوريك مخفف – قطعة كبريت – ملعقة احتراق – مخبار مملوء بغاز الأكسجين .
الخطوات
1- ضع قطعة الفحم في أنبوبة اختبار ثم أضف إليها حمض الهيدروكلوريك المخفف .
2- كرر الخطوة السابقة مع استبدال الفحم بالكبريت .
3- سخن قطعة الفحم الأخرى في ملعقة الاحتراق حتى تشتعل , ثم أسقطها في المخبار المملوء بالأكسجين
4- أضف مقدار من الماء إلي المخبار مع الرج .
المشاهدة والاستنتاج
1- لا تتفاعل اللافلزات مع الأحماض
2- تفاعل اللافلزات مع الأكسجين مكونة أكاسيد لا فلزية يعرف معظمها بالأكاسيد الحامضية ( تحمر صبغة عباد الشمس البنفسجية )
C + O2 CO2
3- تذوب الأكاسيد الحامضية في الماء مكونة أحماض
CO2 + H2O H2CO3
معلومات إثرائية
بعض الأكاسيد مثل أكسيد الألمونيوم Al2O3 تسمي أكاسيد مترددة حيث أنها تتفاعل مع الأحماض كأكاسيد قاعدية وتتفاعل مع القواعد كأكاسيد حامضية , وفي الحالتين تعطي ملح وماء
الدرس الثالث الـمجموعات الرئيسية في الجدول الدوري
مجموعة الأقلاء 1A
تقع في أقصى يسار الجدول الدوري وسميت بهذا الاسم لأنها تتفاعل مع الماء مكونة محاليل قلوية
2 Na + 2 H2O 2 NaOH + H2
Li3
Na11
K19
Rb37
Cs55
Fr87
نشاط لاكتشاف خواص عناصر الأقلاء
المواد والأدوات المطلوبة :
صوديوم – بوتاسيوم – ورق ترشيح – حوض به ماء
الخطوات :
1- استخرج قطعة صوديوم في حجم حبة الحمص من سائل الكيروسين المحفوظ فيه
2- لف قطعة الصوديوم في ورقة ترشيح ثم ضعها بحرص في حوض الماء
3- كرر ما سبق مع فلز البوتاسيوم
الملاحظة :
1- يحفظ الصوديوم والبوتاسيوم تحت سطح الكيروسين لأنها عناصر نشطه كيميائيا
2- البوتاسيوم أكثر شدة في التفاعل مع الماء عن الصوديوم
3- يطفو الصوديوم والبوتاسيوم فوق سطح الماء
الصفات العامة لفلزات الأقلاء
1- ( فلزات أحادية التكافؤ ( لاحتواء غلاف تكافؤها على إلكترون واحد .
2- تميل إلى فقد إلكترون تكافؤها مكونة أيونات موجبة تحمل شحنة موجبة واحدة.
3- عناصر نشطة كيميائيا لذلك تحفظ تحت سطح الكيروسين أو البرافين لمنع تفاعلها مع الهواء الرطب .
ملحوظة لا يحفظ الليثيوم في الكيروسين لأنه يطفو فوق سطحه ويشتعل في الحال لذا يحفظ في زيت البرافين
4- يزداد نشاطها الكيميائي بزيادة الحجم الذري ويعتبر عنصر السيزيوم Cs هو أنشط الفلزات.
5- جيدة التوصيل للكهرباء والحرارة .
6- معظمها منخفض الكثافة .
مجموعة فلزات الأقلاء الأرضية 2A
وهي ثاني مجموعتي الفئة ( S )
ملحوظة
المشمش والقرنبيط من الأغذية الغنية بعنصر الماغنسيوم والتي تقي من الإصابة بأمراض القلب .
نشاط لاكتشاف خواص عناصر الأقلاء الأرضية
الأدوات :
3 أحواض بها ماء – شريط ماغنيسيوم لامع - قطعة كالسيوم – قطعة باريوم
الخطوات :
ضع شريط الماغنسيوم وقطعتي الكالسيوم والباريوم في الثلاث أحواض
الملاحظة:
1) يختلف عدد فقاعات الهيدروجين المتصاعدة فنجد أنها تزداد مع الباريوم وتقل مع الكالسيوم ثم تقل أكثر مع الماغنسيوم .
2) قلة نشاط العناصر السابقة عن عناصر الأقلاء .
الصفات العامة لفلزات الأقلاء الأرضية
ج
1- عناصر ثنائية التكافؤ لاحتواء غلاف تكافؤها على الكترونين .
2- تميل إلى فقد الكتروني تكافئها مكونة أيونات موجبة الشحنة تحمل شحنتين موجبتين .
3- أقل نشاطا من فلزات الأقلاء . 4. يزداد نشاطها الكيميائي بزيادة أحجامها الذرية لسهولة فقد الكتروني التكافؤ.
5. جيدة التوصيل للحرارة والكهرباء . 6. كثافتها أكبر من كثافة فلزات الأقلاء
معلومة إثرائية
بالرغم من وجود الهيدروجين في مجموعة 1A إلا أنه ينتمي إلي اللافلزات لصغر حجم ذرته ولأنه غاز
مجموعة الهالوجينات 7A
الهالوجينات تعني مكونات الأملاح ؛ وسميت هذه المجموعة بالهالوجينات لأنها تتفاعل مع الفلزات مكونة أملاح , وتقع مجموعة الهالوجينات يمين الجدول ضمن الفئة P
Br2 + 2 K 2 KBr
معلومة إثرائية
يدخل الكلور في تركيب مادة مزيل الحبر ( الكوريكتور ) وهو عبارة عن سائل سريع التطاير وعند استعماله يجف بسرعة تاركا مادة بيضاء علي سطح الورقة
الصفات العامة لعناصر الهالوجينات
1- لا فلزات أحادية التكافؤ لاحتواء غلاف تكافؤها على 7 إلكترونات تميل إلى اكتساب إلكترون واحد مكونة أيون موجب أو تشارك بإلكترون واحد مكونة رابطة تساهمية أحادية .
2- توجد جزيئاتها ثنائية الذرة Cl2 , F2
3- عناصر نشطة كيميائيا ، لذا لا توجد في الطبيعة على صورة عناصر منفردة بل في صورة مركبات كيميائية باستثناء عنصر الإستاتين الذي يحضر صناعيا
4- يحل كل عنصر في المجموعة محل العناصر التي تليه في محاليل أملاحها .
Cl2 + 2 K Br 2 K Cl +Br2
Br2 + 2 K I 2 K Br + I2
5- تتدرج حالتها الفيزيائية من الصورة الغازية ( الفلور والكلور ) إلى الصورة السائلة ( البروم ) إلى الصورة الصلبة ( اليود (
مجموعة الغازات الخاملة ( المجموعة الصفرية )
تقع المجموعة ( 18 ) أو ( الصفرية ) في أقصى يمين الجدول الدوري وهي آخر مجموعات الفئة P .
و تسمى عناصرها بالغازات الخاملة ؛ لأنها لا تتفاعل مع باقي عناصر الجدول في الظروف العادية.
معلومة إثرائية
يعتبر مركب سداسي فلور وبلاتينات الزينون ( XePtF6 ) هو أول مركبات الغازات الخاملة وتم تحضيره عام 1962 م
الصفات العامة للغازات الخاملة
1- عناصر تكافؤها صفر ؛ لاكتمال مستوى طاقتها الأخير فلا تدخل في تفاعل كيميائي في الظروف العادية فهي لا تفقد ولا تكتسب الكترونات .
2- تتواجد في صورة جزيئات أحادية التكافؤ .
3- عناصر خاملة (غير نشطة كيميائيا ) .
4- غازات عديمة اللون .
خواص العناصر واستخداماتها
1- يستخدم الصوديوم السائل في نقل الحرارة من قلب المفاعل النووي إلى خارجه ؛ لأنه فلز جيد التوصيل للحرارة ( تستخدم هذه الطاقة في الحصول على الطاقة البخارية اللازمة لتوليد الكهرباء )
2- تستخدم شرائح السيليكون في صناعة اجهزة الكمبيوتر لانه من أشباه الموصلات التي يتوقف توصيلها للكهبراء على درجة الحرارة .
3- يستخدم النيتروجين المسال في حفظ قرنية العين لانخفاض درجة تجمده -196 درجة س .
4- يستخدم الكوبلت 60 المشع في حفظ الأغذية ( تعقيم اللحوم ) لأن أشعة جاما التي تصدر منه تمنع تكاثر الجراثيم دون أن تؤثر على الإنسان .
5- يستخدم غازي الهيليوم والنيون في انتاج نوعا من أشعة الليزر .
تطبيق حياتي
التخلص من رائحة الثلاجة
نضع قطعة من الفحم النباتي في علبة زبادي فارغة ونغطيها مع ثقب الغطاء بمسمار رفيع ليجمع الفحم الغازات على سطحه .
معلومة إثرائية
حصل العالم المصري د . مصطفي السيد في 29 سبتمبر 2008 م علي أرفع وسام أمريكي في العلوم لإنجازاته في مجال التكنولوجيا الدقيقة المعروفة باسم ( النانو ) وتطبيق هذه التكنولوجيا باستخدام الذهب في علاج مرض السرطان
الدرس الرابع خــواص المــاء وملوثــاتــه
أهمية الماء ومصادره
المجالات الأساسية لاستخدام المياه كالزراعة والصناعة والاستخدامات الشخصية .
تستخدم معظم المياه العذبة في مجالات زراعة المحاصيل
مصادر المياه في الطبيعة.
المسطحات المائية ( الأنهار – البحار – المحيطات ) – مياه الأمطار – الآبار والعيون
تركيب الماء
أهمية الماء
1) الماء مهم لحياة الكائنات الحية ؛ فهو مهم لجميع العمليات الحيوية .
2) وسيلة نقل هامة بحرية ونهرية 3) مصدر للطاقة الكهربية كما في كهراء السد العالي بمصر .
استخدامات الماء الزراعة والصناعة والاستخدامات الشخصية
مصـــــــــــــــادر الماء الأنهار والبحار والمحيطات ومياه الأمطار والآبار والعيون .
تركيــــــــــــــــب الماء
جزئ الماء يتكون من ارتباط ذرة أكسجين بذرتين هيدروجين لتكوين رابطتين تساهميتين أحاديتين بينهما زاوية 104,5 درجة نتيجة لكبر قيمة السالبية الكهربية للأكسجين مقارنة بالهيدروجين ينشأ بين جزيئات الماء القطبية نوعا من التجاذب الالكتروستاتيكي الضعيف يسمى الرابطة الهيدروجينية وتعتبر هذه الروابط الهيدروجينية من أهم العوامل المسئولة عن شذوذ خواص الماء .
خواص الماء
1. ينفرد الماء عن باقي المركبات بوجوده في حالات المادة الثلاث في درجات الحرارة العادية .
2. الماء مذيب قطبي جيد لمعظم المركبات الأيونية ولبعض المركبات التساهمية التي يكون معها روابط هيدروجينية ( مثل السكر )
3. ارتفاع درجتي غليانه وانصهاره ( يغلي عند 100 ويتجمد عند 0 درجة سيليزيوس ) ويرجع ذلك لوجود الروابط الهيدروجينية .
4. كثــــــــــافة الماء
يشذ الماء عن جميع المواد في إن كثافته وهو في الحالة الصلبة أقل من كثافته في الحالة السائلة لذلك تجد الثلج يطفو فوق الماء في المناطق القطبية مما يحافظ على حياة الكائنات المائية وكذلك تنفجر زجاجات الماء عند وضعها في الفريزر.
تفسير ذلك
عند انخفاض درجة الحرارة عن 4 5 س تتجمع جزيئات الماء بواسطة الروابط الهيدروجينية مكونة بللورات ثلج سداسية الشكل كبيرة بينها الكثير من الفراغات مما يزيد من حجم الماء وبالتالي تقل كثافة الماء عند التجمد .
5. ارتفاع قيم الحرارة الكامنة
ارتفاع قيم الحرارة الكامنة يجعل الماء يقاوم التغير من الحالة الصلبة إلى السائلة ومن السائلة إلى الغازية وهذه الخاصية تجعله من أهم السوائل في إطفاء الحريق حيث انه يستهلك كمية كبيرة من حرارة الاحتراق.
1. ضعف تأينه / تتحول بعض المركبات التساهمية إلى أيونات ، ويعتبر الماء النقي ضعيف التأين .
2. متعادل التأثير على ورقة عباد الشمس
3. مقاومة التحلل
لا ينحل الماء إلى عنصريه في الظروف الطبيعية أو بتأثير الحرارة وهو ما يساعد على بقاء المحاليل المائية الموجودة في خلال الكائنات الحية.
التحليل الكهربي للماء
يستخدم جهاز فولتامتر هوفمان لتحليل الماء كهربيا .
يتصاعد غاز الهيدروجين فوق المهبط بينما يتصاعد الأكسجين فوق المصعد
حجم غاز الهيدروجين ضعف حجم الأكسجين H2O H2 + O2
تلوث الماء
إضافة أي مادة إلى الماء يحدث تغيرا تدريجيا في خواصه مما يجعله يؤثر على صحة وحياة الكائنات الحية .
فمثلا ( إضافة المخصبات تعمل على زيادة نمو الطحالب مما يقلل من نسبة الأكسجين وإضافة المنظف الصناعي يعمل على بطء نمو الطحالب مما يقلل من كمية غذاء الأسماك ) .
ملوثات الماء
يمكن تقسيم ملوثات إلى :
1. ملوثات طبيعية ( البراكين – موت الكائنات الحية ) . 2. ملوثات صناعية ( أنشطة الإنسان المختلفة .
يمكن تقسيم التلوث المائي إلى :
1. التلوث البيولوجي : ينشأ من اختلاط فضلات الإنسان والحيوان بالماء مسببا الأمراض ( البلهارسيا – التيفود )
2. التلــوث الكيميائي : غالبا ما يكون من مخلفات المصانع ومياه الصرف الصحي في الترع .
- ارتفاع تركيز الرصاص موت خلايا المخ
- ارتفاع تركيز الزئبق يؤدي إلى فقدان البصر .
- ارتفاع تركيز الزرنيخ يؤدي إلى زيادة الإصابة بسرطان الكبد .
-
3. تلــــوث حراري
- ترتفع درجة حرارة بعض مناطق المياه التي تستخدم في تبريد المفاعلات النووية وهو ما يؤدي إلى هلاك الكائنات الحية نتيجة انفصال الأكسجين الذائب في الماء .
4. تلوث إشعاعي
ينشأ من تسرب المواد المشعة من المفاعلات النووية أو إلقاء النفايات الذرية في البحار والمحيطات .
حماية الماء من التلوث في مصر
1. القضاء على ظاهرة التخلص من مياه الصرف ومخلفات المصانع وإلقاء الحيوانات النافقة في النيل أو الترع .
2. تطوير محطات تنقية المياه وإجراء تحاليل دورية على المياه لتحديد مدى صلاحيتها للشرب.
3. نشر الوعي البيئي بين الناس .
4. تطهير خزانات مياه الشرب فوق أسطح المنازل بشكل مستمر .
5. عدم تخزين ماء الصنبور في زجاجات بلاستيكية ( لأنها تتفاعل مع الكلور المستخدم في تطهير الماء فتزيد من معدلات الإصابة بالسرطان
[flash][/flash][flash][/flash]
ما المقصود بالمادة؟
المادة: هي كل ماله حجم وكتله.
تتركب المادة من جزيئات وتتركب الجزيئات من ذرات.
الجزيء: هو أصغر جزء من المادة يمكن أن يوجد منفردا ويحتفظ بخواص المادة.
الـــــذرة: هي وحدة بناء المادة . وهى أصغر جزء من العنصر يمكن أن تشارك فى التفاعل الكيميائي.
تتركب الذرة من
1. نواة : توجد فى مركز الذرة 2- الكترونات سالبة الشحنة: تدور حول النواة
تحتوى على
بروتونــات مـوجبة الشحنة
نيوترونات متعادلة الشحنة
أقسام الذرة ومكوناتها
أسئلة مهمة
س1 ما المقصود بكل من البروتون _النيوترون _ الإلكترون
جـ1 البــروتون : هو جسيم موجب الشحنة يوجد داخل النواة .
النيوترون : هو جسيم متعادل الشحنة يوجد داخل النواة .
الإلكتـرون : هو جسيم سالب الشحنة يدور حـــول النواة .
علل لما يأتي :
1- نواة الذرة موجبة الشحنة.
لأنها تحتوى على بروتونات موجبة الشحنة ونيوترونات متعادلة الشحنة
2- الذرة متعادلة كهربياً
لأن عدد البروتونات الموجة يساوى عدد الإلكترونات السالبة
3- كتلة الذرة تتركز فى نواتها
لأن كتلة الإلكترون مهملة إذا قورنت بكتلة البروتون أو النيوترون
أكتب المفهوم العلمي :
1- جسيمات يمكن إهمال كتلتها ولا يمكن إهمال شحنتها (الإلكترونات)
2- جسيمات يمكن إهمال شحنتها ولا يمكن إهمال كتلتها (النيوترونات)
ما المقصود بكــــــل من:
العدد الذرى - العدد الكتلي
العدد الذرى: هو عدد البروتونات الموجبة الموجودة داخل النواة
أو هو عدد الإلكترونات السالبة التي تدور حول النواة والذرة فى الحالة المتعادلة
ملحوظة يكتب العدد الذرى أسفل يسار رمز العنصر
العدد الكتلي: هو مجموع أعداد البروتونات والنيوترونات الموجودة داخل النواة
ملحوظة يكتب العدد الكتلي أعلى يسار رمز العنصر
ملحوظة عدد النيوترونات = العدد الكتلي - العدد الذرى
التوزيع الإلكتروني
يتم ملء مستويات الطاقة بالالكترونات تصاعديا من المستوى الأقل فى الطاقة حتى يتشبع ثم يليه المستوى الأعلى منه
يتم تحديد عدد الإلكترونات التي يتشبع بها كل مستوى طاقة من العلاقة (2ن2)
• فيتشبع مستوى الطاقة الأول K بـ 2 إلكترون
• ويتشبع مستوى الطاقة الثاني L بـ 8 إلكترون
• ويتشبع مستوى الطاقة الثالث M بـ 18 إلكترون
• ويتشبع مستوى الطاقة الرابع N بـ 32 إلكترون
وبناء عليه أكتب التوزيع الإلكتروني لكل من :
الهيدروجين 1H الهيليوم 2He الليثيوم 3Li الأكسجين 8O
الماغنسيوم 12Mg الكبريت 16S البوتاسيوم 19K
الدرس الأول
محاولات تصنيف العنا صر
لماذا حاول العلماء تصنيف العناصر؟
1) حتى يسهل دراستها ديمترى مندليف
2) لإيجاد علاقة بين العناصر وخواصها الكيميائية والفيزيائية
وكان أول جدول دوري حقيقي لتصنيف العناصر هو الجدول الدوري لمندليف
الجدول الدوري لمندليف
1) وضعه العالم الروسى ديمترى مندليف سنة 1871م
2) كتب أسماء العناصر على بطاقات منفردة وكتب مع كل عنصر وزنه الذرى وخواصه
3) ثم رتب العناصر تصاعدياً حسب أعدادها الذرية من يسار الجدول الى يمينه فى صفــوف أفقيه (عرفت فيما بعد بالدورات)
4) ورتب العناصر المتشابهة في أعمده رأسيه (عرفت فيما بعد بالمجموعات)
5) وجد أن خواص العناصر تتكرر بصفه دوريه مع بداية كل دوره
6) أوضح مندليف فى كتابه (مبادئ الكيمياء)أن عدد العناصر المعروفة حتى هذا الوقت 63 عنصر
ملحوظة بعض العناصر لها عدة صور تتفق فى العدد الذرى وتختلف فى الوزن الذرى تسمى بــ ( النظائر )
النظائر : هى صور مختلفة لعنصر واحد تتفق فى العدد الذرى وتختلف فى الوزن الذري
مميزات الجدول الدوري لمندليف
1- تنبأ بإمكانية اكتشاف عناصر جديدة وحدد قيم أوزانها الذرية وخواصها
معلومه أضافية تنبأ مندليف بخواص عنصر مجهول سماه (ايكا سليكون)أى شبيه السليكون وتم اكتشاف هذا العنصر سنة 1886 وأطلق عليه اسم الجرمانيوم وكانت له نفس الخواص التى توقعها مندليف
1. صحح الأوزان الذرية المقدرة خطأ لبعض العناصر
2- ترك خانات فارغة لعناصر توقع اكتشافها
عيوب الجدول الدوري لمندليف
1. أخل بالترتيب التصاعدي لبعض العناصر لوضعها في المجموعات التي تناسب خواصها .
2. وضع أكثر من عنصر فى خانه واحد مثل النيكل والكوبلت .
عزيزي التلميذ
الجدول الدوري لموزلى
1- اكتشف العلم النيوزلندي رزرفورد عام 1913 أن نواة الذرة تحتوى على بروتونات .
2- فى نفس العام درس موزلى الخواص الفيزيائية والكيميائية للعناصر ووجد أنها ترتبط بالعدد الذرى وليس الوزن الذرى .
3- لذلك أعاد موزلى ترتيب العناصر تصاعديا حسب أعدادها الذرية بحيث يزيد العدد الذرى لكل عنصر عن العنصر يسبقه بمقدار واحد صحيح وأضاف إليها الغازات الذي الخاملة في المجموعة الصفرية .
4- قسم عناصر كل دوره إلى مجموعتين فرعيتين هماA و B حيث وجد فروقاً بين خواصها .
5- خصص مكاناً أسفل الجدول لمجموعتي اللانثانيدات و الأكتنيدات .
الجدول الدوري الحديث
اكتشاف العالم الدنماركى ( بور ) لمستويات الطاقة وعددها سبعة في أثقل الذرات المعروفة حتى الآن .
تم اكتشاف مستويات الطاقة الفرعية والتي تعتبر المستويات الحقيقية للطاقة .
لذلك تم إعادة تصنيف العناصر تبعاً لـ:
1- التدرج التصاعدي (الزيادة) في العدد الذرى .
2- طريقة ملء مستويات الطاقة الفرعية بالإلكترونات .
معلومة إضافية
* كل مستوى طاقة رئيسي يتكون من عدد من مستويات الطاقة الفرعية تساوى رقمه
فمثلا مستوى الطاقة الرئيسي ( Nالرابع ) يتكون من أربع مستويات فرعية هي ( S و P و D و f ) ومستوى الطاقة ( k الأول ) يتكون من مستوى فرعى واحد هو( S )
أكمل مستوى الطاقة L يتكون من ...... مستويات فرعية هى .........
مستوى الطاقة M يتكون من ...... مستويات فرعية هى .........
وصف الجدول الدوري الحديث ( الطويل )
• يتكون الجدول الدوري من 7 دورات أفقيه 18 مجموعه رأسيه
• تنقسم مجموعات الجدول الدوري إلى :
1. مجموعات يسار الجدول وهي
2. مجموعات يمين الجدول وهي
3. تقع المجموعة الصفرية تقع يمين الجدول وتضم الغازات الخاملة.
- ابتداء من الدورة الرابعة يفصل بين مجموعات يسار ويمين الجدول مجموعة من العناصر تسمى بالعناصر الانتقالية وتشغل المجموعات يلاحظ أن المجموعة الثامنة تشمل ثلاثة أعمدة .
- رقم الدورة يدل على عدد مستويات الطاقة في الذرة.
- رقم المجموعة يدل على عدد الإلكترونات في مستوى الطاقة الخارجي للذرة.
ملحوظة تضم المجموعة الصفرية (0) الغازات الخاملة
مجموعات وسط الجدول وتبدأ اعتباراً من الدورة الرابعة
وتفصل بين مجموعات يمين ويسار الجدول وتسمى العناصر الانتقالية
وعددها 10 مجموعات وهى مميزه بالحرف B ومرتبه كما يلي:
3B ,4B,5B,6B,7B,8,1B,2B
ملاحظات
المجموعة 8 تتكون من ثلاث مجموعات ( أعمدة )
عدد العناصر التي تم اكتشافها حتى الآن 116 عنصر منها فى الطبيعة 92 والباقي يحضر فى الصناعة وهى عناصر مشعه تتحلل أنويتها فى أقل من ثانيه
تحديد موقع العنصر (عناصر المجموعاتA) فى الجدول الدوري
أولا : نكتب التوزيع الإلكتروني للعنصر ثانيا : عدد مستويات الطاقة يدل على رقم الدورة
ثالثا : عدد الإلكترونات في مستوى الطاقة الخارجي يدل على رقم المجموعة
أمثلة لتحديد موقع بعض العناصر بالجدول الدوري الحديث :
الماغنسيوم 12Mg توزيعه الالكتروني2,8,2
لذلك يقع فى الدورة الثالثة المجموعة 2A
الكلور 17Cl توزيعه الإلكتروني 2,8,7
لذلك يقع فى الدورة الثالثة المجموعة 7Aِِ
الكربون 6C توزيعه الإلكتروني2,4
لذلك يقع فى الدورة الثانية المجموعة4A
الكالسيوم 20Ca توزيعه الإلكتروني 2,8,8,2
لذلك يقع في الدورة الرابعة المجموعة2A
خصائص الجدول الدوري الحديث .
1. ترتب العناصر تصاعديا حسب أعدادها الذرية.
2. تتدرج خواص عناصر المجموعة الواحدة ( من أعلى إلى أسفل ) مع زيادة العدد الذري.
مثال:
عناصر المجموعة A1 تسمى عناصر الأقلاء، وتزداد الصفة الفلزية من أعلى إلى أسفل .
3. عناصر المجموعة الواحدة لها نفس التكافؤ.
4. تتدرج خاص عناصر الدورة الواحدة. ( بزيادة العدد الذري ) من يسار الجدول ( عناصر فلزية ) إلى يمين الجدول ( عناصر لا فلزية ) .
مثال:
حدد موقع ي الجدول الدوري.
1) عدد مستويات الطاقة في الذرة = 4 إذن العنصر يقع في الدورة الرابعة
2) عدد إلكترونات المستوى الخارجي للذرة = 2 إذن العنصر يقع في المجموعة الثانية
حدد بنفسك موقع العناصر الموضحة:
الأرجون 18Ar البورون 5B البوتاسيوم 19K
السليكون 14Si الفلور 9F
أسئلة على الدرس الأول
س1:أكمل العبارات الآتية
1- البروتونات جسيمات شحنتها .................. والنيوترونات جسيمات شحنتها.................
2- اكتشف العالم ................. أن النواة تحتوى على بروتونات
3- اكتشف مستويات الطاقة العالم ........................
4- يعتبر جدول .................... هو أول جدول دوري حقيقي لتصنيف العناصر
5- رتب مندليف العناصر ............... حسب .................
6- صحح مندليف ................. المقدرة خطأ لبعض العناصر
7- أخل مندليف بالترتيب التصاعدي لبعض العناصر لوضعها في أماكن تناسب ..........
8- وجد موزلى أن خواص العناصر ترتبط .............. وليس ..................
9- عدد مستويات الطاقة فى أثقل الذرات المعروفة حتى الآن هو...............
10- خصص موزلى مكان أسفل جدوله لمجموعتي عناصر ..........و..............
11- تم تصنيف العناصر فى الجدول الدوري الحديث علي أساس ........... و ............
12- يتكون الجدول الدوري من ......... دورة أفقية و............ مجموعه رأسية
13- توجد المجموعة ..............أقصى يمين الجدول الدوري
14- توجد المجموعة ...............أقصى يسار الجدول الدوري
15- العدد الذرى للعنصر عدد صحيح يزداد فى الدورة الواحدة من عنصر للعنصر الذي يليه بمقدار................
16- تتميز مجموعات وسط الجدول بالرمز ....... وتسمى العناصر ....... وتبدأ اعتباراً من الدورة ............
17- يدل رقم الدورة على ................ ويدل رقم المجموعة على ...................
18- عنصر عدده الذرى 13 يقع فى الدورة ........... والمجموعة ........... وهو من عناصر الفئة .........
19- عنصر يقع فى الدورة الثانية والمجموعة السادسة فإن عدده الذرى يساوى.............
س2 : أختر الإجابة الصحيحة
1- يعتبر .............أول جدول حقيقي لتصنيف العناصر
( الجدول الدوري الحديث - جدول مندليف - جدول موزلى )
2- جسيمات فى الذرة يمكن إهمال شحنتها ولا يمكن إهمال كتلتها
(البروتونات - النيوترونات - الإلكترونات)
3- رتبت العناصر فى جدول مندليف تصاعديا حسب .....
( أعدادها الذرية - أوزانها الذرية - نشاطها الكيميائي )
4- رتب موزلى العناصر حسب
( أعدادها الذرية - أوزانها الذرية - نشاطها الكيميائي)
5- خصص موزلى مكان أسفل الجدول لعناصر الفئة
( s , p , d , f )
6- أكتشف العالم ................ مستويات الطاقة ( بور - رذرفورد – موزلى )
7- عنصر عدده الذرى ( 20 ) يقع فى ............................
( الدورة الثالثة - المجموعة الرابعة - الدورة الثانية- المجموعة الثانية)
8- توجد الغازات النبيلة فى المجموعة.........................
( الأولى - المجموعة الثامنة - المجموعة الصفرية )
9- توجد مجموعات عناصر اللانثانيدات الأكتنيدات ............. الجدول الدوري
( يمين – يسار- وسط - أسفل )
10 - الفوسفور عدده الذرى 15 يقع فى ................
( الدورة الخامسة والمجموعة الثالثة - الدورة الثالثة و المجموعة الخامسة - الدورة الثالثة والمجموعة الثالثة )
11 - يبدأ ظهور العناصر الانتقالية اعتباراً من الدورة
(الأولى – الثانية- الثالثة - الرابعة)
س3 : ضع علامة صح أو علامة خطأ
1 - العدد الذرى هو مجموع أعداد البروتونات والنيوترونات التي توجد داخل النواة ( )
2- رتب مندليف العناصر تصاعدياً حسب أعدادها الذرية ( )
3- صحح مندليف الأوزان الذرية المقدرة خطأ لبعض العناصر ( )
3- من مميزات جدول مندليف أنه وضع أكثر من عنصر فى خانه واحد ( )
5- من عيوب جدول مندليف أنه ترك خانات فارغة ( )
6- اكتشف العالم رزرفورد أن النواة تحتوى على بروتونات ( )
7- اكتشف موزلى أن دورية خواص العناصر ترتبط بالعدد الذرى وليس الوزن الذرى ( )
س4 : علل لما يأتى :
1- الذرة متعادلة كهربياً ؟
2- تتركز كتلة الذرة فى نواتها ؟
3- النواة موجة الشحنة ؟
4- محاولة العلماء تصنيف العناصر؟
5- وجود مميزات وعيوب لجدول مندليف؟
6- أعاد موزلى ترتيب العناصر حسب أعدادها الذرية ؟
7- قسم موزلى عناصر كل دورة الى مجموعتين فرعيتين هما (A , B )
8- إعادة ترتيب العناصر فى الجدول الدوري الحديث ؟
9- معرفة العدد الذرى للعنصر تحدد موقعه فى الجدول الدوري ؟
10 - تسمى عناصر المجموعة الصفرية بالغازات الخاملة ؟
س5 :اكتب المفهوم العلمي :
1- جسيمات فى الذرة تهمل كتلتها ولا تهمل شحنتها
2- جسيمات فى الذرة تهمل شحنتها ولا تهمل كتلتها
3- جسيمات فى الذرة لا يمكن إهمال كتلتها أو شحنتها
4- ترتيب العناصر تصاعدياً حسب أعدادها الذرية
5- أول جدول حقيقي لتصنيف العناصر
6- ترتيب العناصر تصاعديا حسب أعدادها الذرية
7- ترتيب العناصر حسب التدرج فى أعدادها الذرية وطريقة ملء مستويات الطاقة الفرعية بالإلكترونات
8- المستويات الحقيقية للطاقة فى الذرة
9- مجموع أعداد الالكترونات التى تدور فى مستويات الطاقة حول النواة
س6: ما العدد الذرى لكل من العناصر الآتية وما الفئه التى ينتمى اليها ونوعه ؟
1- عنصر يقع فى الدورة الثالثة والمجموعة الأولى أ
2- عنصر يقع فى الدورة الثانية والمجموعة الثالثة أ
3- عنصر يقع فى الدورة الرابعة والمجموعة الثانية أ
4- عنصر يقع فى الدورة الثانية والمجموعة السادسة أ
5- عنصر يقع فى الدورة الأولى المجموعة الأولى
6- عنصر يقع فى الدورة الثالثة والمجموعة الرابعة أ
7- عنصر فلزى يقع فى الدورة الثالثة وتكافؤه ثلاثي
8- عنصر لا فلزى يقع فى الدورة الثانية وتكافؤه ثنائي
9- عنصر لا فلزى أحادى التكافؤ يقع بالدورة الثالثة
10- عنصر فلزى ثنائي التكافؤ يقع فى الدورة الثالثة
س7 : ما المقصود بكل من:
الذرة الجزيء البروتونات النيوترونات الإلكترونات العدد الذرى
الجدول الدوري لمندليف الجدول الدوري لموزلى الجدول الدوري الحديث
عناصر الفئة S عناصر الفئة d عناصر الفئة f
س8 : صل من العمود (أ) ما يناسبه فى العمود (ب) :
ب أ
• صنف العناصر تبعا لأوزانها الذرية
• اكتشف مستــــــويات الطاقة الفرعية
• اكتشف مستويـــــات الطاقة الرئيسية
• صنف العناصر تبعا لأعدادها الذرية
• اكتشف البروتونات
• وضع الجدول الدوري الطويـــــــــل
• مـــوزلى
• منـــدليف
• رذرفورد
• بــــــــور
الدرس الثاني
تدرج خواص العناصر في الجدول الدوري الحديث
أولا :خاصية الحجم الذرى
نشاط لاكتشاف تدرج خاصية الحجم الذرى فى الجدول الدوري
تأمل مع زملائك الجدول الدوري وسجل ملاحظاتك بالنسبة لتدرج الحجم الذرى
للعناصر بزيادة العدد الذرى فى الدورة ؟ والمجموعة ؟
نستنتج مما سبق ان :
1. الحجم الذرى لعناصر الدورة الواحدة يقل بزيادة العدد الذرى (علل)
لزيادة قوة جذب النواة الموجبة للالكترونات
الموجودة فى مستوى الطاقة الأخير (المستوى الخارجي)
2. الحجم الذرى لعناصر المجموعة الواحدة يزداد بزيادة العدد الذرى (علل)
لزيادة عدد مستويات الطاقة فى ذرتها .
ثانيا: خاصية السالبية الكهربية :
السالبية الكهربية :
هي مقدرة الذرة فى الجزئ التساهمي على جذب الكترونات الرابطة الكيميائية نحوها .
بزيادة العدد الذرى تزداد السالبية الكهربية لعناصر الدورة الواحدة ، وتقل بالنسبة لعناصر المجموعة الواحدة .
السالبية الكهربية لعنصر الفلور اكبر ما يمكن وهى تساوى 4 .
(سؤال) - ما مقدار الفرق فى السالبية الكهربية بين عنصري مركب كلوريد الصوديوم الايونى ؟
تنشأ بين عنصرين (الكلور والصوديوم ) فرق السالبية الكهربية بينهما كبير ( أكبر من 1,7 )
المركبات القطبية
لإدراك مفهوم قطبية بعض المركبات الكيميائية اجب عن الأسئلة الآتية :
ما مقدار الفرق فى السالبية الكهربية بين :
الأكسجين والهيدروجين فى جزئ المـــاء H2O ؟ ......................................
النيتروجين والهيدروجين فى جزئ النشادر NH3 ؟ ......................................
1. أي من العناصر له مقدار اكبر على جذب الكترونات الرابطة نحوه فى :
جزئ المــــاء H2O ؟ ..................................
جزئ النشادر NH3؟ ..................................
فى ضوء ما سبق يمكن اعتبار أن :
المركب التساهمي الذي يكون الفرق فى السالبية الكهربية بين عنصريه كبيرة نسبيا من المركبات القطبية .
جزئ الماء وجزئ النشادر من أمثلة المركبات القطبية .
توصف الرابطة التساهمية بأنها نقية عندما يكون الفرق فى السالبية الكهربية بين الذرتين المرتبطتين صفر
سؤال
ما علاقة السالبية الكهربية بقطبية بعض المركبات مثل ( غاز الميثان CH4 - غاز كبريتيد الهيدروجين H2S ) ؟
ثالثا : خاصية الفلزية و اللافلزية
تنقسم العناصر إلي أربعة أنواع رئيسية
( فلزات - لا فلزات - أشباه فلزات - عناصر خاملة )
بعض خصائص الفلزات
1- احتواء غلاف تكافؤها ( الغلاف الخارجي ) علي ( 1 – 2 – 3 ) إلكترون
2- تميل إلي فقد إلكترونات الغلاف الخارجي ( علل ) لتصل إلي تركيب أقرب غاز خامل يسبقها في الجدول
3- تكون أيونات موجبة الشحنة
بعض خصائص اللافلزات
• احتواء غلاف تكافؤها ( الغلاف الخارجي ) علي ( 5 – 6 – 7 ) إلكترون
• تميل إلي اكتساب إلكترونات في الغلاف الخارجي ( علل ) لتصل إلي تركيب أقرب غاز خامل يليها في الجدول
• تكون أيونات سالبة الشحنة .
ملحوظة
هناك عناصر تتشابه في خواصها مع خواص الفلزات أحيانا ومع اللافلزات أحيانا وتسمي هذه العناصر بأشباه الفلزات .
علل يصعب التعرف علي أشباه الفلزات من تركيبها الإلكتروني ؟
جــ لاختلاف أعداد الإلكترونات في أغلفة تكافؤها .
تدرج الخاصية الفلزية و اللافلزية في الجدول الدوري الحديث
• تبدأ كل دورة بعنصر فلزي قوي
• وبزيادة العدد الذري في نفس الدورة تقل الصفة الفلزية تدريجيا حتي نصل إلي أشباه الفلزات
• وبزيادة العدد الذري تبدأ الصفة اللافلزية في الظهور وتزداد حتي نصل غلي أقوي اللافلزات في المجموعة 7A
• تزداد الصفة الفلزية في المجموعة الواحدة من أعلي لأسفل بزيادة العدد الذري ( علل ) لكبر الحجم الذري مثل المجموعة 1A
• بينما تقل اللافلزية بزيادة العدد الذري في المجموعة الواحدة ( علل ) لصغر قيم السالبية الكهربية مثل المجموعة 7A
سؤال صنف عناصر الدورة الثالثة تبعا لأنواعها بعد الرجوع للجدول الدوري الحديث ؟
الخواص الكيميائية للفلزات
للتعرف علي الخواص الكيميائية للفلزات نجري النشاط التالي :
الأدوات
شريط ماغنيسيوم – أنبوبة اختبار – ماء – حمض هيدروكلوريك مخفف – قطعة نحاس صغيرة – مخباران مملوءان بغاز الأكسجين – سلك رفيع من الحديد
الخطوات
1- ضع جزء من شريط الماغنسيوم في أنبوبة اختبار وأضف إليها حمض الهيدروكلوريك المخفف
2- كرر ما سبق باستخدام النحاس بدلا من الماغنسيوم
3- سخن الجزء الآخر من الماغنسيوم حتى يتوهج ثم ضعه في مخبار مملوء بالأكسجين
4- كرر الخطوة السابقة مع استبدال الماغنسيوم بسلك الحديد الرفيع
5- أضف مقدارا من الماء للمخبارين مع الرج
المشاهدة والاستنتاج
1- تتفاعل بعض الفلزات مع الأحماض المخففة مكونه ملح الحمض وغاز الهيدروجين
Mg + 2 HCl Mg Cl2 + H2
2- تتفاعل الفلزات مع الأكسجين مكونة أكاسيد قاعدية تعرف بالأكاسيد القاعدية ( تزرق ورقة عباد الشمس )
2Mg + O2 2 MgO
3- الأكاسيد القاعدية ( أكاسيد الفلزات ) تذوب في الماء وتعطي قلويات
MgO + H2O Mg ( OH ) 2
معلومات إثرائية
1- يستخدم خليط من أكاسيد الماغنسيوم وكلوريد الماغنسيوم في صنع أحجار سن السكاكين
2- ترتب الفلزات تنازليا حسب نشاطها الكيميائي فيما يعرف باسم متسلسلة النشاط الكيميائي
متسلسلة النشاط الكيميائي
هي ترتيب العناصر الفلزية ترتيبا تنازليا حسب درجة نشاطها الكيميائي
ويتضح اختلاف درجة النشاط الكيميائي للفلز عن الفلز الآخر في سلوكه مع الماء تبعا لموقعه في متسلسلة النشاط الكيميائي كما في الجدول التالي :
الفلزات سلوكها مع الماء
البوتاسيوم K
الصوديوم Na يتفاعلان مع الماء لحظيا ويتصاعد غاز الهيدروجين الذي يشتعل بفرقعة بفعل حرارة التفاعل
الكالسيوم Ca
الماغنيسيوم Mg يتفاعلان ببطء شديد مع الماء البارد
الخارصين Zn
الحديد Fe يتفاعلان في درجة الحرارة المرتفعة مع الماء الساخن فقط
النحاس Cu
الفضة Ag لا يتفاعلان مع الماء
معلومات إثرائية
ارتفاع تركيز أيون الصوديوم Na+ في الجسم يؤدي إلي ارتفاع ضغط الدم لذلك ينصح الأطباء مرضي الضغط المرتفع بالإقلال من وضع الملح في الطعام
تطبيقات حياتية
1- غط قاع طبق من البلاستيك بورق الفويل ( الألمونيوم ) مع مراعاة أن يكون الوجه اللامع لأعلـــــي
2- ضع الأدوات الفضية المراد تنظيفها علي الورق الفويل ثم غطها بكمية كافية من الماء المغلي مع وضع ثلاث ملاعق من مسحوق البيكنج باودر
3- أترك الأدوات لمدة 15 دقيقة مع التقليب من آن لآخر
4- جفف الأدوات بقطعه من الصوف الجاف بعد شطفها بالماء الساخن , وستندهش من النتيجة
الخواص الكيميائية للعناصر اللافلزية
للتعرف علي الخواص الكيميائية للافلزات نجري النشاط التالي :
المواد و الأدوات
قطعة فحم ( كربون ) – حمض هيدروكلوريك مخفف – قطعة كبريت – ملعقة احتراق – مخبار مملوء بغاز الأكسجين .
الخطوات
1- ضع قطعة الفحم في أنبوبة اختبار ثم أضف إليها حمض الهيدروكلوريك المخفف .
2- كرر الخطوة السابقة مع استبدال الفحم بالكبريت .
3- سخن قطعة الفحم الأخرى في ملعقة الاحتراق حتى تشتعل , ثم أسقطها في المخبار المملوء بالأكسجين
4- أضف مقدار من الماء إلي المخبار مع الرج .
المشاهدة والاستنتاج
1- لا تتفاعل اللافلزات مع الأحماض
2- تفاعل اللافلزات مع الأكسجين مكونة أكاسيد لا فلزية يعرف معظمها بالأكاسيد الحامضية ( تحمر صبغة عباد الشمس البنفسجية )
C + O2 CO2
3- تذوب الأكاسيد الحامضية في الماء مكونة أحماض
CO2 + H2O H2CO3
معلومات إثرائية
بعض الأكاسيد مثل أكسيد الألمونيوم Al2O3 تسمي أكاسيد مترددة حيث أنها تتفاعل مع الأحماض كأكاسيد قاعدية وتتفاعل مع القواعد كأكاسيد حامضية , وفي الحالتين تعطي ملح وماء
الدرس الثالث الـمجموعات الرئيسية في الجدول الدوري
مجموعة الأقلاء 1A
تقع في أقصى يسار الجدول الدوري وسميت بهذا الاسم لأنها تتفاعل مع الماء مكونة محاليل قلوية
2 Na + 2 H2O 2 NaOH + H2
Li3
Na11
K19
Rb37
Cs55
Fr87
نشاط لاكتشاف خواص عناصر الأقلاء
المواد والأدوات المطلوبة :
صوديوم – بوتاسيوم – ورق ترشيح – حوض به ماء
الخطوات :
1- استخرج قطعة صوديوم في حجم حبة الحمص من سائل الكيروسين المحفوظ فيه
2- لف قطعة الصوديوم في ورقة ترشيح ثم ضعها بحرص في حوض الماء
3- كرر ما سبق مع فلز البوتاسيوم
الملاحظة :
1- يحفظ الصوديوم والبوتاسيوم تحت سطح الكيروسين لأنها عناصر نشطه كيميائيا
2- البوتاسيوم أكثر شدة في التفاعل مع الماء عن الصوديوم
3- يطفو الصوديوم والبوتاسيوم فوق سطح الماء
الصفات العامة لفلزات الأقلاء
1- ( فلزات أحادية التكافؤ ( لاحتواء غلاف تكافؤها على إلكترون واحد .
2- تميل إلى فقد إلكترون تكافؤها مكونة أيونات موجبة تحمل شحنة موجبة واحدة.
3- عناصر نشطة كيميائيا لذلك تحفظ تحت سطح الكيروسين أو البرافين لمنع تفاعلها مع الهواء الرطب .
ملحوظة لا يحفظ الليثيوم في الكيروسين لأنه يطفو فوق سطحه ويشتعل في الحال لذا يحفظ في زيت البرافين
4- يزداد نشاطها الكيميائي بزيادة الحجم الذري ويعتبر عنصر السيزيوم Cs هو أنشط الفلزات.
5- جيدة التوصيل للكهرباء والحرارة .
6- معظمها منخفض الكثافة .
مجموعة فلزات الأقلاء الأرضية 2A
وهي ثاني مجموعتي الفئة ( S )
ملحوظة
المشمش والقرنبيط من الأغذية الغنية بعنصر الماغنسيوم والتي تقي من الإصابة بأمراض القلب .
نشاط لاكتشاف خواص عناصر الأقلاء الأرضية
الأدوات :
3 أحواض بها ماء – شريط ماغنيسيوم لامع - قطعة كالسيوم – قطعة باريوم
الخطوات :
ضع شريط الماغنسيوم وقطعتي الكالسيوم والباريوم في الثلاث أحواض
الملاحظة:
1) يختلف عدد فقاعات الهيدروجين المتصاعدة فنجد أنها تزداد مع الباريوم وتقل مع الكالسيوم ثم تقل أكثر مع الماغنسيوم .
2) قلة نشاط العناصر السابقة عن عناصر الأقلاء .
الصفات العامة لفلزات الأقلاء الأرضية
ج
1- عناصر ثنائية التكافؤ لاحتواء غلاف تكافؤها على الكترونين .
2- تميل إلى فقد الكتروني تكافئها مكونة أيونات موجبة الشحنة تحمل شحنتين موجبتين .
3- أقل نشاطا من فلزات الأقلاء . 4. يزداد نشاطها الكيميائي بزيادة أحجامها الذرية لسهولة فقد الكتروني التكافؤ.
5. جيدة التوصيل للحرارة والكهرباء . 6. كثافتها أكبر من كثافة فلزات الأقلاء
معلومة إثرائية
بالرغم من وجود الهيدروجين في مجموعة 1A إلا أنه ينتمي إلي اللافلزات لصغر حجم ذرته ولأنه غاز
مجموعة الهالوجينات 7A
الهالوجينات تعني مكونات الأملاح ؛ وسميت هذه المجموعة بالهالوجينات لأنها تتفاعل مع الفلزات مكونة أملاح , وتقع مجموعة الهالوجينات يمين الجدول ضمن الفئة P
Br2 + 2 K 2 KBr
معلومة إثرائية
يدخل الكلور في تركيب مادة مزيل الحبر ( الكوريكتور ) وهو عبارة عن سائل سريع التطاير وعند استعماله يجف بسرعة تاركا مادة بيضاء علي سطح الورقة
الصفات العامة لعناصر الهالوجينات
1- لا فلزات أحادية التكافؤ لاحتواء غلاف تكافؤها على 7 إلكترونات تميل إلى اكتساب إلكترون واحد مكونة أيون موجب أو تشارك بإلكترون واحد مكونة رابطة تساهمية أحادية .
2- توجد جزيئاتها ثنائية الذرة Cl2 , F2
3- عناصر نشطة كيميائيا ، لذا لا توجد في الطبيعة على صورة عناصر منفردة بل في صورة مركبات كيميائية باستثناء عنصر الإستاتين الذي يحضر صناعيا
4- يحل كل عنصر في المجموعة محل العناصر التي تليه في محاليل أملاحها .
Cl2 + 2 K Br 2 K Cl +Br2
Br2 + 2 K I 2 K Br + I2
5- تتدرج حالتها الفيزيائية من الصورة الغازية ( الفلور والكلور ) إلى الصورة السائلة ( البروم ) إلى الصورة الصلبة ( اليود (
مجموعة الغازات الخاملة ( المجموعة الصفرية )
تقع المجموعة ( 18 ) أو ( الصفرية ) في أقصى يمين الجدول الدوري وهي آخر مجموعات الفئة P .
و تسمى عناصرها بالغازات الخاملة ؛ لأنها لا تتفاعل مع باقي عناصر الجدول في الظروف العادية.
معلومة إثرائية
يعتبر مركب سداسي فلور وبلاتينات الزينون ( XePtF6 ) هو أول مركبات الغازات الخاملة وتم تحضيره عام 1962 م
الصفات العامة للغازات الخاملة
1- عناصر تكافؤها صفر ؛ لاكتمال مستوى طاقتها الأخير فلا تدخل في تفاعل كيميائي في الظروف العادية فهي لا تفقد ولا تكتسب الكترونات .
2- تتواجد في صورة جزيئات أحادية التكافؤ .
3- عناصر خاملة (غير نشطة كيميائيا ) .
4- غازات عديمة اللون .
خواص العناصر واستخداماتها
1- يستخدم الصوديوم السائل في نقل الحرارة من قلب المفاعل النووي إلى خارجه ؛ لأنه فلز جيد التوصيل للحرارة ( تستخدم هذه الطاقة في الحصول على الطاقة البخارية اللازمة لتوليد الكهرباء )
2- تستخدم شرائح السيليكون في صناعة اجهزة الكمبيوتر لانه من أشباه الموصلات التي يتوقف توصيلها للكهبراء على درجة الحرارة .
3- يستخدم النيتروجين المسال في حفظ قرنية العين لانخفاض درجة تجمده -196 درجة س .
4- يستخدم الكوبلت 60 المشع في حفظ الأغذية ( تعقيم اللحوم ) لأن أشعة جاما التي تصدر منه تمنع تكاثر الجراثيم دون أن تؤثر على الإنسان .
5- يستخدم غازي الهيليوم والنيون في انتاج نوعا من أشعة الليزر .
تطبيق حياتي
التخلص من رائحة الثلاجة
نضع قطعة من الفحم النباتي في علبة زبادي فارغة ونغطيها مع ثقب الغطاء بمسمار رفيع ليجمع الفحم الغازات على سطحه .
معلومة إثرائية
حصل العالم المصري د . مصطفي السيد في 29 سبتمبر 2008 م علي أرفع وسام أمريكي في العلوم لإنجازاته في مجال التكنولوجيا الدقيقة المعروفة باسم ( النانو ) وتطبيق هذه التكنولوجيا باستخدام الذهب في علاج مرض السرطان
الدرس الرابع خــواص المــاء وملوثــاتــه
أهمية الماء ومصادره
المجالات الأساسية لاستخدام المياه كالزراعة والصناعة والاستخدامات الشخصية .
تستخدم معظم المياه العذبة في مجالات زراعة المحاصيل
مصادر المياه في الطبيعة.
المسطحات المائية ( الأنهار – البحار – المحيطات ) – مياه الأمطار – الآبار والعيون
تركيب الماء
أهمية الماء
1) الماء مهم لحياة الكائنات الحية ؛ فهو مهم لجميع العمليات الحيوية .
2) وسيلة نقل هامة بحرية ونهرية 3) مصدر للطاقة الكهربية كما في كهراء السد العالي بمصر .
استخدامات الماء الزراعة والصناعة والاستخدامات الشخصية
مصـــــــــــــــادر الماء الأنهار والبحار والمحيطات ومياه الأمطار والآبار والعيون .
تركيــــــــــــــــب الماء
جزئ الماء يتكون من ارتباط ذرة أكسجين بذرتين هيدروجين لتكوين رابطتين تساهميتين أحاديتين بينهما زاوية 104,5 درجة نتيجة لكبر قيمة السالبية الكهربية للأكسجين مقارنة بالهيدروجين ينشأ بين جزيئات الماء القطبية نوعا من التجاذب الالكتروستاتيكي الضعيف يسمى الرابطة الهيدروجينية وتعتبر هذه الروابط الهيدروجينية من أهم العوامل المسئولة عن شذوذ خواص الماء .
خواص الماء
1. ينفرد الماء عن باقي المركبات بوجوده في حالات المادة الثلاث في درجات الحرارة العادية .
2. الماء مذيب قطبي جيد لمعظم المركبات الأيونية ولبعض المركبات التساهمية التي يكون معها روابط هيدروجينية ( مثل السكر )
3. ارتفاع درجتي غليانه وانصهاره ( يغلي عند 100 ويتجمد عند 0 درجة سيليزيوس ) ويرجع ذلك لوجود الروابط الهيدروجينية .
4. كثــــــــــافة الماء
يشذ الماء عن جميع المواد في إن كثافته وهو في الحالة الصلبة أقل من كثافته في الحالة السائلة لذلك تجد الثلج يطفو فوق الماء في المناطق القطبية مما يحافظ على حياة الكائنات المائية وكذلك تنفجر زجاجات الماء عند وضعها في الفريزر.
تفسير ذلك
عند انخفاض درجة الحرارة عن 4 5 س تتجمع جزيئات الماء بواسطة الروابط الهيدروجينية مكونة بللورات ثلج سداسية الشكل كبيرة بينها الكثير من الفراغات مما يزيد من حجم الماء وبالتالي تقل كثافة الماء عند التجمد .
5. ارتفاع قيم الحرارة الكامنة
ارتفاع قيم الحرارة الكامنة يجعل الماء يقاوم التغير من الحالة الصلبة إلى السائلة ومن السائلة إلى الغازية وهذه الخاصية تجعله من أهم السوائل في إطفاء الحريق حيث انه يستهلك كمية كبيرة من حرارة الاحتراق.
1. ضعف تأينه / تتحول بعض المركبات التساهمية إلى أيونات ، ويعتبر الماء النقي ضعيف التأين .
2. متعادل التأثير على ورقة عباد الشمس
3. مقاومة التحلل
لا ينحل الماء إلى عنصريه في الظروف الطبيعية أو بتأثير الحرارة وهو ما يساعد على بقاء المحاليل المائية الموجودة في خلال الكائنات الحية.
التحليل الكهربي للماء
يستخدم جهاز فولتامتر هوفمان لتحليل الماء كهربيا .
يتصاعد غاز الهيدروجين فوق المهبط بينما يتصاعد الأكسجين فوق المصعد
حجم غاز الهيدروجين ضعف حجم الأكسجين H2O H2 + O2
تلوث الماء
إضافة أي مادة إلى الماء يحدث تغيرا تدريجيا في خواصه مما يجعله يؤثر على صحة وحياة الكائنات الحية .
فمثلا ( إضافة المخصبات تعمل على زيادة نمو الطحالب مما يقلل من نسبة الأكسجين وإضافة المنظف الصناعي يعمل على بطء نمو الطحالب مما يقلل من كمية غذاء الأسماك ) .
ملوثات الماء
يمكن تقسيم ملوثات إلى :
1. ملوثات طبيعية ( البراكين – موت الكائنات الحية ) . 2. ملوثات صناعية ( أنشطة الإنسان المختلفة .
يمكن تقسيم التلوث المائي إلى :
1. التلوث البيولوجي : ينشأ من اختلاط فضلات الإنسان والحيوان بالماء مسببا الأمراض ( البلهارسيا – التيفود )
2. التلــوث الكيميائي : غالبا ما يكون من مخلفات المصانع ومياه الصرف الصحي في الترع .
- ارتفاع تركيز الرصاص موت خلايا المخ
- ارتفاع تركيز الزئبق يؤدي إلى فقدان البصر .
- ارتفاع تركيز الزرنيخ يؤدي إلى زيادة الإصابة بسرطان الكبد .
-
3. تلــــوث حراري
- ترتفع درجة حرارة بعض مناطق المياه التي تستخدم في تبريد المفاعلات النووية وهو ما يؤدي إلى هلاك الكائنات الحية نتيجة انفصال الأكسجين الذائب في الماء .
4. تلوث إشعاعي
ينشأ من تسرب المواد المشعة من المفاعلات النووية أو إلقاء النفايات الذرية في البحار والمحيطات .
حماية الماء من التلوث في مصر
1. القضاء على ظاهرة التخلص من مياه الصرف ومخلفات المصانع وإلقاء الحيوانات النافقة في النيل أو الترع .
2. تطوير محطات تنقية المياه وإجراء تحاليل دورية على المياه لتحديد مدى صلاحيتها للشرب.
3. نشر الوعي البيئي بين الناس .
4. تطهير خزانات مياه الشرب فوق أسطح المنازل بشكل مستمر .
5. عدم تخزين ماء الصنبور في زجاجات بلاستيكية ( لأنها تتفاعل مع الكلور المستخدم في تطهير الماء فتزيد من معدلات الإصابة بالسرطان
[flash][/flash][flash][/flash]