درس الالكترونيات ومستويات الطاقة علوم 8

درس الالكترونيات ومستويات الطاقة علوم ثامن

 الإلكترونيات ومستويات الطاقة

الفلزات واللافلزات وأشباه الفلزات 

أن المناطق الثلاث الرئيسية للعناصر في الجدول الدوري أن العناصر الموجودة في الجانب اليسر من الجدول هي فلزات باستثناء الهيدرجين تتواجد اللافلزات في الجانب الأيمن من الجدول وتشكل أشباه الفلزات المنطقة المتدرجة الضيقة بين الفلزات واللافلزات .

ارتباط الذرات 

في الطبيعة تكون العناصر المقية نادرة بدلا من ذلك تتحد الذرات العناصر المختلفة كيميائيا وتكون المركبات  أغلب المواد من حولك بما في ذلك الكائنات الحية وغير الحية ثمة أكثر من 115 عنصرا لكن تلك العناصر تتحد وتكون ملايين المركبات وتربط الروابط الكيميائية بينها أن الرابطة الكيميائية هي قوة تربط بين ذرتين أو أكثر .

عدد الإلكترونات وتنظيمها 

تذكر أن الذرة تحتوي على بروتونات ونيوترونات و إلكترونات كما هو يحمل كل بروتون شحن موجبة ولا يحمل النتوترون أي شحنة ويحمل كل إلكترون شحنة سالبة أن العدد الذري لعنصر ما هو عدد البروتونات الموجودة في كل ذرة من هذا العنصر يساوي عدد البروتونات عدد الألكترونات في ذرة متعادلة (غير مشحونة ).لا يمكن تحديد الموقع الدقيق للألكترونات في ذرة ما فالألكترونات تكون في حالة حركة مستمرة حول النواة غير أن كل الكترون موجود في منطقة محددة من الفراغ حول النواة يتوفر البعض منها في مناطق بعيدة عنها .

الجدول الدوري 

تخيل أنك تحاول البحث عن كتاب في مكتبة إذا كانت الكتب غير مرتبة ترتيب الكتب في المكتبة لمساعدتك في العثور على المعلومات التي تحتاج إليها بسهولة يشبه الجدول الدوري مكتبة معلومات عن كل العناصر الكيميائية في الغلاف الداخلي لهذا الكتاب نسخة من الجدول الدوري يحتوي الجدول على أكثر من 100 مربع واحد لكل عنصر معروف يتضمن كل مربع في الجدول الدوري للخواص الأساسية لكل عنصر مثل حالة مادة العنصر عند درجة الحرارة الغرفة وعدده الذري أن العدد الذري هو عدد البروتونات الموجودة في كل ذرة لهذل العنصر كما يتضمن كل مربع الكتلة الذرية للعنصر أو متوسط الكتلة لكل نظائر العنصر .

الدورات والمجموعات 

يمكنك معرفة بعض الخواص العنصر من خلال موقعه في الجدول الدروي تنظم العناصر في دورات (صفوف) ومجموعات (أعمدة ) أن العناصر في الجدول الدوري مرتبه وفق العدد الذري ويزداد العدد الذري من اليسار إلى اليمين عندما تتحرك عبر دورة للعناصر الموجودة في كل مجموعة خواص كيميائية متشابهة وتتفاعل مع عناصر أخرى بطرق متشابهه في هذا الدرس ستتعلم المزيد عن طريقة استخدام موقع عنصر ما في الجدول الدوري لتوقع خواصه .

أسئلة توجيهية 

• مالمقصود بالجدول الدوري ؟هو عبارة عن مخطط يسرد كل العناصر حسب خواصها الفيزيائية والكيميائية .
• ما الذي يسرده كل مربع في الجدول الدوري ؟اسم العنصر ورمزه وعدده الذري وكتلته الذرية .
• كيف يختلف العدد الذري عن الكتلة الذرية ؟أن العدد الذري هو عدد البروتونات في كل ذرة للعنصر بينما الكتلة الذرية هي متوسط الكتلة المرجح لكل نظائر العنصر .
• ما الذي يوضحه اللون  الأخضر في الجدول الدوري ؟يوضح مجموعة العناصر أشباه الفلزات .
• أين يقع الفلزات واللافلزات وأشباه الفلزات في الجدول الدوري ؟تتواجد الفلزات في الجانب الأيسر من الجدول الدوري وتتواجد اللافلزات في الجانب الأيمن من الجدول وتشكل أشباه الفلزات النمط المتدرج الضيق بين الفلزات واللافلزات .
• تعني اللاحقة oid شبه في رأيك لماذا تسمى العناصر المظللة باللون الأخضر في الجدول الدروي بأشباه الفلزات ؟تسمى أشباه الفلزات لأنها تشبه الفلزات نوعا ما وتمتلك بعض الخواص الفيزيائية والكيميائية المشتركه معها 
• ماذا تكون الذرات عند اتحادها ؟مركبات .
• ما المقصود بالرابطة الكيميائية؟ أن الرابطة الكيميائية عبارة عن قوة تربط ذرتين أو أكثر معا في مركب .
• في رأيك لماذا تكون مركبات أغلب المادة الموجودة حولنا ؟لأنه يوجد أكثر من 115 عنصرا معروفة لكن ثمة ملايين من المواد المختلفة في العالم ولذلك يجب عليك أن تكون تلك المواد قد تكونت من عناصر قد اتحدث لتكوين مركبات مختلفة .

الألكترونات والطاقة 

للألكترونات المختلفة الموجودة في الذرة كميات مختلفة من الطاقة يتحرك الإلكترون حول النواة على مسافة تتناسب مع كمية من الطاقة به .وتسمى مناطق الفراغ التي تتحرك فيها الألكترونات حول النواة بمستويات الطاقة ولألكترونات الأقرب إلى النواة كمية أقل من الطاقة فتكون في أقل مستويات الطاقة في حين للألكترونات الأبعد عن النواة الكمية الأكبر من الطاقة فتكون في أعلى مستويات الطاقة أن مستويات الطاقة الخاصة بالذرة لاحظ أنه ثمة إلكترونان فقط في مستوى الطاقة الأقل في حين يستوعب مستوى الطاقة الثانية حتى ثمانية إلكترونات .

الإلكترونات وتكوين الروابط 

تخيل مغناطيس كاما قلت المسافة بينهما ازدادت قوة التجاذب أطرافهما المتقابلة يتطبق هذا الأمر أيضا على الألكترونات ذات الشحنات السالبة إذ تنجذب إلى نواة الذرة ذات الشحنة الموجبة للألكترونات الموجودة في مستويات الطاقة الأقرب إلى نواة الذرة نفسها انجذابا قويا إلى تلك النواة غير أن الألكترونات الأكثر بعدا عن تلك النواة يضعف إنجذابها إليها قد تنجذب هذه الألكترونات الخارجية بسهولة إلى أنوية ذرات أخرى تتشكل الرابطة الكيميائية بسسب هذا التجاذب بين النواة موجبة الشحنة لذرة ما والألكترونات سالبة الشحنة لذرة أخرى.

إلكترونات التكافؤ 

لقد قرأت أن الألكترونات الأبعد عن نواتها تنجذب بسهولة إلى أنوية الذرات القريبة أن الألكترونات الخارجية هذه هي الالكترونات الوحيدة التي تشارك في تكوين الروابط الكيميائية يمكن للذرات التي لديها عدد قليل من الإلكترونات فقط مثل الهيدروجين أو الليثيوم تكوين روابط كيميائية ترجع ذلك إلى أن تلك الإلكترونات لا تزال هي الألكترونات الخارجية وإلكترون التكافؤ هو ألكترون خارجي لذرة يشترك في تكوين الروابط الكيميائية لإلكترون التكافؤ أكبر قدر من الطاقة بين كل الإلكترونات الموجودة في ذرة ما .

أسئلة توجيهية 

• هل يمكن أن يحتوي مستوى الطاقة الأقرب إلى النواة على ثلاثة إلكترونات أو أكثر ؟ لم أو لم لا ؟لا يمكن أن يحمل مستوى الطاقة الأقرب إلى النواة إلكترونين فقط .
• ماوجه الأرتباط بين طاقة الألكترون وموقعه في الذرة ؟تكون الإلكترونات الأعلى طاقة بعيدة عن نواة الذرة بينما تكون الإلكترونات الأقل طاقة أقرب إلى النواة .
• لماذا تكون الألكترونات بعيدة عن النواة ؟لأن لها انجذابا ضعيفا إلى النواة فتكون حرة للتفاعل مع ذرات أخرى .
• ما نوع الألكترون الحر يشارك في تكوين الروابط الكيميايئة ؟إلكترون التكافؤ .
• لماذا يكون من النافع معرفة عدد إلكترونات التكافؤ في ذرة ما؟يمكن أن يستخدم عدد الألكترونات التكافؤ في ذرة لتحديد عدد الروابط المحتملة .
• ما الترتيب الإلكتروني الذي تتشاركه العناصر الموجودة؟ تمتلك جميعها لإلكترون تكافؤ واحدا ويمكنها تكوين الروابطة الكيميائية واحدة .

التمثيل النقطي للإلكترونات 

في العام 1916 ابتكر عالم كيميائ أمريكي اسمه جيلبرت لويس وسيلة لتوضح إلكترونات تكافؤ عنصر ما لقد ابتكر التمثيل النقطي للإلكترونات وهو نموذج يمثل إلكترونات التكافؤ الموجودة في الذرة على هيئة نقاط حول الرمز الكيميائي للعنصر يمكن ان يساعدك التمثيل النقطي للإلكترونات على توقع طريقة ارتباط ذرة مع ذرات أخرى توضع النقاط التي تمثل إلكترونات التكافؤ واحدة تلو الأخرى .