التوزيعات الإلكترونية:
التوزيع الإلكتروني هو ترتيب الإلكترونات حول نواة الذرة. يحدد التوزيع الإلكتروني خصائص الذرة، مثل قدرتها على التفاعل مع الذرات الأخرى.
أجزاء رمز بور:
يمكن وصف التوزيع الإلكتروني باستخدام صيغة تسمى رمز بور. يتكون رمز بور من أربعة أجزاء:
- رقم الذرة:
وهو عدد البروتونات في نواة الذرة.
- العدد الكتلي:
وهو مجموع عدد البروتونات وعدد النيوترونات في نواة الذرة.
- الرمز الكيميائي:
وهو رمز العنصر الذي تنتمي إليه الذرة.
- التوزيع الإلكتروني:
وهو ترتيب الإلكترونات حول نواة الذرة.
على سبيل المثال، التوزيع الإلكتروني لذروة الهيدروجين هو:
1s^1
يعني هذا أن ذرة الهيدروجين بها بروتون واحد في نواتها، وإلاكترون واحد في مستوى الطاقة الأول.
يمكن وصف التوزيع الإلكتروني أيضًا باستخدام نماذج رياضية أكثر تعقيدًا. هذه النماذج تأخذ في الاعتبار تفاعلات الإلكترونات مع بعضها البعض ومع النواة.
حقائق مهمة حول التوزيعات الإلكترونية:
فيما يلي بعض الحقائق المهمة حول التوزيعات الإلكترونية:
- تشغل الإلكترونات حول النواة مستويات طاقة محددة.
- كل مستوى طاقة له سعة معينة من الإلكترونات.
- تشغل الإلكترونات ذات الطاقة المنخفضة مستويات الطاقة الداخلية.
- تشغل الإلكترونات ذات الطاقة العالية مستويات الطاقة الخارجية.
- تحدد بنية التوزيع الإلكتروني خصائص الذرة، مثل قدرتها على التفاعل مع الذرات الأخرى.
يمكن استخدام التوزيع الإلكتروني لشرح العديد من الظواهر الكيميائية، مثل تكوين الروابط الكيميائية وخصائص العناصر.
تمارين تطبيقية:
فيما يلي بعض التمارين حول التوزيعات الإلكترونية:
التمرين 1:
ما هو عدد الإلكترونات التي يمكن أن تشغل مستوى الطاقة الأول؟
الحل:
يمكن أن تشغل مستوى الطاقة الأول 2 إلكترون فقط.
التمرين 2:
ما هو عدد الإلكترونات التي يمكن أن تشغل مستوى الطاقة الثاني؟
الحل:
يمكن أن تشغل مستوى الطاقة الثاني 8 إلكترونات فقط.
التمرين 3:
ما هو عدد الإلكترونات التي يمكن أن تشغل مستوى الطاقة الثالث؟
الحل:
يمكن أن تشغل مستوى الطاقة الثالث 18 إلكترونات فقط.
التمرين 4:
ما هو عدد الإلكترونات التي يمكن أن تشغل مستوى الطاقة الرابع؟
الحل:
يمكن أن تشغل مستوى الطاقة الرابع 32 إلكترونات فقط.
التمرين 5:
ما هو الغلاف الإلكتروني الذي يحتوي على معظم الإلكترونات في ذرة الأكسجين؟
الحل:
يحتوي الغلاف الخارجي الثاني على معظم الإلكترونات في ذرة الأكسجين.
التمرين 6:
ما هو الغلاف الإلكتروني الذي يحتوي على معظم الإلكترونات في ذرة الحديد؟
الحل:
يحتوي الغلاف الخارجي الثالث على معظم الإلكترونات في ذرة الحديد.
التمرين 7:
ما هو الغلاف الإلكتروني الذي يحتوي على معظم الإلكترونات في ذرة اليورانيوم؟
الحل:
يحتوي الغلاف الخارجي الرابع على معظم الإلكترونات في ذرة اليورانيوم.
التمرين 8:
كيف يمكن للإلكترون أن ينتقل من مستوى طاقة إلى آخر؟
الحل:
يمكن للإلكترون أن ينتقل من مستوى طاقة إلى آخر عن طريق امتصاص أو إطلاق كمية معينة من الطاقة.
التمرين 9:
ماذا يحدث عندما يفقد الإلكترون طاقة؟
الحل:
عندما يفقد الإلكترون طاقة، فإنه ينتقل إلى مستوى طاقة أقل.
التمرين 10:
ماذا يحدث عندما يكتسب الإلكترون طاقة؟
الحل:
عندما يكتسب الإلكترون طاقة، فإنه ينتقل إلى مستوى طاقة أعلى.
التمرين 11:
كيف يمكن أن يتسبب فقدان أو اكتساب الطاقة من الإلكترونات في الذرة في حدوث تغيرات كيميائية؟
الحل:
يمكن أن يتسبب فقدان أو اكتساب الطاقة من الإلكترونات في الذرة في حدوث تغيرات كيميائية، مثل تكوين كاتيون أو أنيون.
التمرين 12:
ما هو الفرق بين التوزيع الإلكتروني لذروة الهيدروجين والتوزيع الإلكتروني لذروة الهيليوم؟
الحل:
الفرق بين التوزيع الإلكتروني لذروة الهيدروجين والتوزيع الإلكتروني لذروة الهيليوم هو أن ذرة الهيليوم بها إلكترون واحد إضافي في مستوى الطاقة الأول.
التمرين 13:
ما هو الفرق بين التوزيع الإلكتروني لذروة الليثيوم والتوزيع الإلكتروني لذروة الهيليوم؟
الحل:
الفرق بين التوزيع الإلكتروني لذروة الليثيوم والتوزيع الإلكتروني لذروة الهيليوم هو أن ذرة الليثيوم بها إلكترون واحد إضافي في مستوى الطاقة الثاني.
التمرين 14:
ما هو الفرق بين التوزيع الإلكتروني لذروة الأكسجين والتوزيع الإلكتروني لذروة الهيليوم؟
الحل:
الفرق بين التوزيع الإلكتروني لذروة الأكسجين والتوزيع الإلكتروني لذروة الهيليوم هو أن ذرة الأكسجين بها ستة إلكترونات إضافية في مستوى الطاقة الثاني والثالث.
التمرين 15:
ما هو الفرق بين التوزيع الإلكتروني لذروة الحديد والتوزيع الإلكتروني لذروة الهيليوم؟
الحل:
الفرق بين التوزيع الإلكتروني لذروة الحديد والتوزيع الإلكتروني لذروة الهيليوم هو أن ذرة الحديد بها 24 إلكترونات إضافية في مستوى الطاقة الأول والثاني والثالث والرابع.
التمرين 16:
ما هو الفرق بين التوزيع الإلكتروني لذروة اليورانيوم والتوزيع الإلكتروني لذروة الهيليوم؟
الحل:
الاختلاف الرئيسي بين التوزيع الإلكتروني لذروة اليورانيوم والتوزيع الإلكتروني لذروة الهيليوم هو أن ذرة اليورانيوم بها 92 إلكترونًا، بينما ذرة الهيليوم بها 2 إلكترونًا فقط.
يمكن تمثيل التوزيع الإلكتروني لذروة اليورانيوم على النحو التالي:
1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^10 4s^2 4p^6 4d^10 5s^2 5p^6 6s^2 4f^14 5d^9
يمكن تمثيل التوزيع الإلكتروني لذروة الهيليوم على النحو التالي:
1s^2
كما ترى، تشترك كلتا الذرات في اثنين من الإلكترونات في مستوى الطاقة الأول. ومع ذلك، تمتلك ذرة اليورانيوم 90 إلكترونًا إضافيًا في مستويات الطاقة الثانية والثالثة والرابعة والخامسة والسادسة.
يؤدي هذا الاختلاف في عدد الإلكترونات إلى اختلافات في خصائص كل ذرة. على سبيل المثال، ذرة اليورانيوم أثقل بكثير من ذرة الهيليوم، ولها أيضًا شحنة نووية أكبر.
التسميات
علوم 1 إع. مص