حل اسئلة الباب الثاني: الجدول الدوري وتصنيف العناصر

السؤال الاول

اختر الإجابة الصحيحة من بين الإجابات التالية:

1. تحتوى الدورة السادسة على ... أنواع من العناصر.

ستة
ثلاثة
أربعة
خمسة

2. تتميز اللافلزات بأن .....

جهد تأينها كبير
عناصر كهروموجبه
ميلها الالكتروني صغير
نصف قطر ذراتها كبير

3. تزداد السالبية الكهربية في الدورات الأفقية ........

بازدياد نصف قطر الذرة
بنقص العدد الذرى
بنقص نصف القطر
( أ ، ب ) معًا

4. في الشكل السابق إذا كانت قوة الجذب بين ^-M⁺,O أكبر من قوة الجذب بين ^-H^+,o . فإن المادة .......

تتاين كقاعدة
تتأين كحمض
لا تتأين
تتأين كحمض وقاعدة.

5. في الشكل السابق ( بالسؤال رقم 4 ) في حالة الصوديوم يمثل (⁺M ).

تنجذب ^-o لأيون الهيدروجين
تنجذب ^-o لأيون الصوديوم
تقوى الرابطة بين ^-o والصوديوم
يحدث تأين وينتج حمض

6. أحد التفاعلات الاتية لايمثل تفاعل أكسدة واختزال.

2p+5Hclo+H₂o $\to$ 2H₃po₄+5HCl
zn+2Hcl $\to$ znCl2+H2
mg+cuSo₄ $\to$ mgso₄+cu
NaoH+HN₃ $\to$ NaNo₃+H₂o

7. أحد التفاعلات التالية يمثل تفاعل أكسدة واختزال وهو...

cuo+H2So4 $\to$ cuso4+H2o
caco3+2Hcl $\to$ cacl2+H2o+Co2
cr₂o₇^-2+H²s+8H⁺ $\to$ 2cr⁺³+3s+7H₂o
Nacl+AgNo₃ $\to$ Agcl+NaNo₃

السؤال الثاني

اختر من العمود (ب) التوزيع الالكتروني لمستوي الطاقة الاخير للعناصر في العمود (أ) ثم حدد نوع العنصر من العمود (ج).

الحل:

1- الرادون -6s² 6p⁶ --نبيل
2- السيزيوم -6s¹ – ممثل من الفئةs
3- البروم – 4s²4p⁵ – ممثل من الفئة p
4- الفانادسوم – 4s² 3d³ - انتقالي رئيسي من السلسلة الاولي
5- موليبيدنيوم – 5s¹4d⁵ - انتقالي رئيسي من السلسلة الثانية
6- الاوزميوم -6s² 5d⁶ - انتقالي رئيسي من السلسلة الثالثة
7- الجادولينيوم – 6s² 5d¹ 4f⁷ - انتقالي داخلي لانثنيدات

السؤال الثالث

ماالمقصود بكل من:

1. العدد الذري

عدد البروتونات الموجبة في نواة الذرة او الالكترونات السالبة.

2. الاختزال

هي عملية اكتساب إلكترونات ينتج عنها نقص عدد التأكسد.

3. العناصر الممثلة

وهي عناصر الفئة S والفئة P ماعدا الغازات الخاملة وتتميز بامتلاء جميع مستويات الطاقة ما عدا المستوي الأخير.

4. العناصر النبيلة

هي عناصر المجموعة الصفرية وتركيبها الالكتروني (np⁶)عدا الهليوم (1S²)وتمتاز بامتلاء جميع مستويات الطاقة بالالكترونات لذلك فهي عناصر مستقرة تمامًا وكل عنصر يعتبر نهاية دورة بالجدول الدوري.

5. العناصر الانتقالية

العناصر الانتقالية الرئيسية وهي عناصر الفئة d وتتميز بامتلاء جميع مستويات الطاقة ما عدا المستويين الآخرين.

6.العناصر الانتقالية الداخلية

وهي عناصر الفئة f وتتميز بامتلاء جميع مستويات الطاقة ما عدا المستويات الثلاثة الأخيرة . وهي تنقسم إلي اللانثانيدات ويتتابع فيها امتلاء المستوي الفرعي 4f والاكتينيدات ويتتابع فيها امتلاء المستوي الفرعي 5f.

7. نصف قطر الذرة

هو نصف المسافة بين مركزي ذرتين متماثلين في جزىء ثنائي الذرة

8. جهد التأين

هو كمية الطاقة اللازمة لتحرر اضعف الالكترونات ارتباطًا بالذرة المفردة وهي في الحالة الغازية.

9. الميل الإلكتروني

هو مقدار الطاقة المنطلقة عندما تكتسب الذرة المفردة الغازية إلكتروناً

10. السالبية الكهربية

هي قدرة الذرة علي جذب الكترونات الرابطة الكيميائية

11. 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
• وهي تتميز بكبر نصف قطر الذرة وصغر ميلها الإلكتروني وجهد تأينها
وهي موصلات جيدة للكهرباء

12. اللافلزات

غلاف التكافؤ تحتوي على اكثر من نصف سعته الكترونات (5او6او7 الكترون) عناصر كهروسالبة تتميز بصغر انصاف اقطار ذراتها وكبر جهد تاينها و كذلك ميلها الالكتروني.

13. أشباه الفلزات

• هي عناصر غلاف تكافؤها ممتلئ بحوالي نصف سعته

هي عناصر له مظهر الفلزات ومعظم خواص اللافلزات وخواصها وسط بين الفلزات واللافلزات ،وتستخدم في موصلات الترانزستور والأجهزة الكهربائي

14. الأكاسيد الحامضية

هي أكاسيد لافلزية - تذوب في الماء وتكون أحماض

H₂CO₃ $\to$ CO₂ + H₂O

SO₃+ H₂O $\to$ H₂SO₄

15. لأكاسيد القاعدية

هي أكاسيد فلزات وهي تذوب في الماء وتكون القلويات

Na₂O + H₂O $\to$ 2NaOH
MgO + H₂O $\to$ Mg(OH)₂

تتفاعل الأكاسيد القاعدية مع الأحماض وتكون ملح وماء

MgO + H₂ SO₄ $\to$ MgSO₄+ H₂O

Na₂O + 2HCl $\to$ 2NaCl + H₂O

16. الأكاسيد المترددة

هي أكاسيد تتفاعل مع الأحماض أو مع القلويات ،وتعطي ملحًا وماء في كل حالة - مثل

SnO - Sb₂O₃- Al₂O₃

17. عدد التأكسد

هو عدد يمثل الشحنة الكهربية (موجبة أو سالبة ) التي تبدو على الأيون أو الذرة في المركب ،سواء كان مركباً إيونيًا أو تساهميًا.

18. التأكسد

هي عملية فقد إلكترونات ينتج عنها زيادة الشحنة الموجبة (عدد التأكسد ).

السؤال الرابع

تكلم عن تدرج الخواص الاتية في الجدول الدوري

a. نصف قطر الذرة

في الدورات الافقية: يقل نصف قطر الذرة تدريجيًا بزيادة عدد الشحنات الموجبة داخل نواة الذرة مما يؤدي الي زيادة قوة جذب النواة لالكترونات فيقل نصف قطر الذرة بمعني أنه في الدورة الافقية تقع أكبر الذرات

حجمًا في المجموعة الاولي (بداية الدورة ) ثم يقل حجم الذرة تدريجيًا إلي أن تصل إلى أصغر حجم لها في المجموعة السابعة (نهاية الدورة).

في المجموعات الراسية: يزداد نصف قطر الذرة بزيادة العدد الذري وذلك للاسباب التالية:

زيادة عدد مستويات الطاقة بزيادة الدورات

زيادة قوي التنافر بين الالكترونات وبعضها مما يؤدي الي تباعد الاغلفة

مستويات الطاقة المكتملة تحجب قوة جذب النواة للالكترونات

b. جهد التاين

في الدورات الافقية: تزداد قيم جهود التاين بزيادة العدد الذري لنقص نصف قطر الذرة ولزيادة قوة جذب النواة لالكترونات التكافؤ (الكترونات الغلاف الخارجي للذرة) أي ان جهد التاين يتناسب عكسيًا مع نصف قطر الذرة

في المجموعات الراسية: تقل قيمة جهد التاين بزيادة العدد الذري لكبر نصف قطر الذرة ولزيادة عدد الاغلفة المحيطة بالنواة فتحجب شحنة النواة عن الكترونات التكافؤ فيصبح ارتباط الالكترون بالذرة ضعيف جدًا

فيسهل فصله باقل كمية من الطاقة يزداد جهد التاين في حالة كل من عنصري البريليوم(Be) والماغنسيوم

(Mg) وباقي عناصر المجموعة الثانية زيادة كبيرة لان المستوي الفرعي الاخير (ns) يكون مكتمل بالكترونين مما يجعل الذرة في حالة مستقرة *يزداد جهد التاين في كل من عنصرالنيتروجين والفوسفور وباقي

عناصر المجموعة الخامسة لان المستوي الفرعي (P)يكون نصف مكتمل بالكترونات أي انه يحتوي علي (3).

الكترون مما يكسب الذرة استقرار نسبي. الذرة التي بمستواها الاخير الكترون واحد يكون لها جهد تاين اول عندما تفقد الكترون مفرد وجهد تاين ثاني عند كسر مستوي الطاقة قبل الاخير المكتمل بالكترونات كما في حالة الصوديوم (11Na).

الذرة التي بمستواها الاخير الكترونان يكون لها جهد تاين اول عندما تفقد الالكترون وجهد تاين ثاني عندما تفقد الالكترون الثاني وجهد تاين ثالث عند كسر مستوي الطاقة قبل الاخير المكتمل بالالكترونات كما في حالة الماغنسيوم (12Mg),

جهد التاين يكون كبير جدًا عند كسر مستوي طاقة مكتمل بالالكترونات لذلك فجهد التاين الاول للغازات النبيلة عالي جدًا وكذلك جهد التاين الثاني لكل من الصوديوم والبوتاسيوم ايضًا لانه يتطلب كسر مستوي طاقة مكتمل بالالكترونات او كسر نظام الكتروني مستقر.

b. الميل الالكتروني

في الدورات الافقية: يزداد الميل الالكتروني بزيادة العدد الذري لصغر حجم الذرة فتزداد قدرة الذرة علي جذب الكترون جديد من الخارج.
في المجموعة الراسية: يقل الميل الالكتروني بزيادة العدد الذري لزيادة حجم الذرة ولزيادة عدد مستويات الطاقة ولبعد الكترونات التكافؤ عن النواة مما يقلل قوة جذب النواة لها.

ملحوظة: يزداد الميل الالكتروني للذرة اذا كان الالكترون المكتسب يعمل علي استقرار الذرة ويحدث ذلك عندما يملا الالكترون المكتسب تحت مستوي طاقة او يجعله نصف مكتمل. الميل الالكتروني للفلور اقل من

الميل الالكتروني للكلور رغم ان حجم ذرة الفلور اقل من حجم ذرة الكلور وذلك لان الالكترون المكتسب يتاثر بقوة تنافر كبيرة مع الالكترونات التسعة الموجودة اصلا بالذرة حول النواة في العناصر النبيلة الميل

الالكتروني ينعدم وذلك لان مستواها الاخير (غلاف التكافؤ) مكتمل بالكترونات مما يجعل الذرة في يجعل الذرة في حالة ثبات واستقرار.

c. السالبية الكهربية:

تدرج الصفة:

في الدورات الأفقية:

تزداد السالبية الكهربية بزيادة العدد الذري بسبب زيادة البرتونات وزيادة قوي الجذب

في المجموعات الرأسية:

تقل الصفة بزيادة العدد الذري بسبب زيادة نصف القطر وتأثير المستويات الممتلئة مما يقلل الجذب ويزيد التنافر

d. الخاصية الفلزية واللافلزية

الأفقية: تزداد الصفة اللافلزية وتقل الصفة الفلزية.
الرأسية: تقل الصفة اللافلزية وتزداد الصفة الفلزية أشباه الفلزات في منتصف الدورات تقريباً.

السؤال الخامس

إذا علمت أن:

طول الرابطة في جزيء فلوريد الهيدروجين =0.94A

طول الرابطة في جزيء الهيدروجين =0.6A

أحسب طول الرابطة في جزيء الفلور

H-F = 0.94 ْA

H-H = 0.6 ْA

H-F = (نصف قطر ذرة الكلور) + (نصف قطر ذرة الهيدروجين)

0.94 = r + 0.3

r = 0.64 ْA

السؤال السادس

ما الفرق بين:

a. جهد التأين الأول والثاني.

جهد التاين الاول

الطاقة اللازمة لنزع الكترون واحد من الذرة ينتج عنه ايون يحمل شحنه كهربية موجبة.

جهد التاين الثاني

الطاقة اللازمة لنزع الكترون واحد من ايون يحمل شحنة موجبة واحدة ينتج عنه ايون يحمل شحنتين كهربيتين موجبيتين.

b. الميل الالكتروني و السالبية الكهربية

الميل الالكتروني

مقدار الطاقة المنطلقة عندما تكتسب الذرة المفردة وهي الحالة الغازية الكترونًا تميز العنصر في الحالة الذرية.

السالبية الكهربية

قدرة الذرة المرتبطة علي جذب الكترونات الرابطة التساهمية الكيميائية نحوها تميزالذرة في حالة الارتباط مع ذرة اخري.

b. الفلزات و اللا فلزات

الفلزات: هي عناصر كهروموجبة - تفقد إلكترونات وتكون أيونات موجبة جيده التوصيل للكهرباء والحرارة ولها درجات انصهار وغليان مرتفعة.

اللافلزات: وهي عناصر تحتوي على أكثر من 4 إلكترونات في مستويات التكافؤ وهي عناصر كهروسالبة ،تكتسب إلكترونات وتكون أيونات سالبة رديئة التوصيل للكهرباء والحرارة لها درجات انصهار وغليان منخفضة.

التأكسد والاختزال

عملية الاكسدة: عملية يصاحبها فقد الكترون او اكثر ينتج عنها زيادة في عدد الشحنات الموجبة

عملية الاختزال: عملية إكتساب إلكترونات ينتج عنها نقص في عدد الشحنات الموجبة.

السؤال السابع

ما المفهوم العلمي لما يأتي؛

1. نصف المسافة بين مركزي ذرتين متماثلتين في جزىء ثنائي الذرة.

نصف قطر الذرة

2. مقدار الطاقة اللازمة لإزالة أقل الإلكترونات ارتباطًا بالذرة المفردة وهي في الحالة الغازية.

جهد التاين

3. مقدار الطاقة المنطلقة عندما تكتسب الذرة المفردة الغازية إلكترونًا.