الايون والجزيء من مكونات الذرة ايضا التي يجب ان نتعلم او نعرف ما هي . نظير العنصر التعريف الخاص به وكيفية رسمه وفهمه ايضا بالغ الاهمية لكل مبتدئ في العلوم المتنوعة للمواد. يمكن ان تكون هناك صفات فيزيائية وكيميائية للذرات والتي نحتاج الى فهم سلوكها وهذا يعني اننا سوف نتوسع في هذا المجال في المستقبل.
كيف نصف الايون والجزيء ؟
التفاعلات الكيميائية قد تفقد أو تكتسب الذرة المتعادلة كهربائية الكترونية أو أكثر وتتحول إلى أيون فالأيون ذرة (أو مجموعة ذرات) فقدت أو اكتسبت إلكترونا واحدا أو أكثر، وبالتالي تحمل شحنة موجبة أو سالبة. وبما أن المدار الخارجي الثاني للذرة يستوعب ثمانية إلكترونات ، لذلك فإن أي ذرة لها اقل من نصف عدد الالكترونات التي تستوعبها، يكون من السهل عليها فقدانها والتحول إلى أيون موجب: وهو ذرة أو مجموعة ذرات مرتبطة ذات شحنة موجبة تتكون نتيجة فقدانها الكترونا واحدا أو أكثر فذرة عنصر الصوديوم Na مثلا تتحول إلى أيون الصوديوم الموجب، اذا يفقد عنصر الصوديوم المتعادل الشحنة الكترونا واحدا من مداره الخارجي، وسبب ذلك يعود انه كلما كانت الالكترونات بعيدة عن النواة تكون قوة جذب النواة لها ضعيفة ، وبالتالي يصبح من السهل تحريرها من قوة جذب النواة ليتحول الصوديوم إلى أيون موجب الشحنة، ويصبح مداره الثاني (الخارجي) مشبع بالالكترونات وبالتالي يكون أكثر استقرارا، لاحظ الشكل أعلاه .
ان ذرة عنصر الصوديوم لا زالت محتفظة بنفس عدد بروتوناتها ، أي أن التغير لم يمس محتوى النواة، والذي حصل هو تغيير في عدد الالكترونات المحيطة بنواة ذرة عنصر الصوديوم، وبالتالي فان محصلة شحنة الأيون سوف تكون مساوية إلى (1+) .مما تقدم نجد ان الذرة التي تفقد الكترونا تكون أيونا موجب الشحنة (1+)، وكذلك المجاميع الذرية مثل الأمونيوم +1(NH4) تكون شحنته (1+). والذرة التي تفقد الكترونين تصبح أيونا ثنائي الشحنة (2+)، ومثال على ذلك ذرة عنصر البريليوم . يمكنك معرفة تعريف الايون من اجل فهم الجزيء جيدا.
سؤال مهم عن الايون والجزيء
سؤال: قارن بين عنصر الصوديوم وأيون الصوديوم الموجب الشحنة من حيث عدد البروتونات وعدد الالكترونات؟
أما الذرات التي يستوعب مدارها الخارجي اكثر من نصف عدد الالكترونات، يكون من السهل أن تكتسب الكترونات إلى مدارها الخارجي وتصبح أيون سالب : وهي ذرة أو مجموعة ذرات مرتبطة ، غیر متعادلة كهربائيا ذات شحنة سالبة، تتكون نتيجة اكتساب الذرة الكترونا أو أكثر. مثال على ذلك ذرة عنصر الفلور F والتي تمتلك (سبعة الكترونات) في مدارها الخارجي، تكتسب ذرة الفلور الكترونا واحدا لتصبح أيون سالب. فالايون يكون اما موجب او سالب ولكن الجزيء سوف يكون متعادل الشحنة على الدوام. توجد اواصر بين الايونات تؤدي الى تكوين الجزيء . هذا يعني ان الجزيء يحتاج الى اواصر من اجل تقارب الايونات مع بعضها وفقدان شحنتها. يؤدي ذلك الى مساهمة او مشاركة الالكترونات ندار مشترك ليصبح في المدار عدد كاف لتعادل الشحنة.
الفكرة الرئيسة:
العناصر تتحول إلى أيونات الغرض تكوين الجزيئات. هناك فرق بين جزيء العنصر وجزيء المركب. لبعض العناصر نظائر في الطبيعة.
نتاجات التعلم: في نهاية هذا الدرس ستكون قادر على أن :
- أستنتج كيف تتكون الأيونات .
- أتعرف على بعض انواع الجزيئات.
- أتعرف عدد التاكسد لبعض الأيونات.
- أقارن بين العنصر ونظيره.
- أتعرف الكتلة الذرية للعنصر.
المفردات:
- الأيون Ion
- الأيون الموجب Cation
- الجزيء Molecule
- الأيون السالب Anion
- النظائر Isotopes
- الكتلة الذرية Atomic Mass
ان ذرة عنصر الفلور لا زالت محتفظة بنفس عدد بروتوناتها، وبالتالي فان محصلة شحنة الذرة سوف تكون مساوية إلى (-1 F). ومن هذا نستنتج أن الذرة عندما تكتسب الكترونا فإنها تكون أيون سالب الشحنة بمقدار عدد الالكترونات التي تكتسبها. ونلاحظ ايضا ان مدارها الأخير أصبح مشبعا بالالكترونات أي أنه أكثر استقرارا . ومن أمثلة المجاميع الذرية التي تحمل شحنة سالبة أيون الهيدروكسيد 1-(OH) وأيون الكبريتات 2- (SO4) . يسمى عدد ونوع الشحنات الكهربائية التي تحملها الذرة ب عدد التاكسد وهو عدد موجب أو سالب يشير إلى عدد ونوع الشحنات التي تحملها الذرة . بما ان الالكترون سالب الشحنة فهذا يعني فقدانه تكون ايون موجب بينما اكتساب الإلكترون سوف يؤدي الى الحصول على ايون سالب. زيادة على ذلك فان الايون لا علاقة له بعدد التأكسد وانما يختص بالشحنة فقط. بينما الجزيء فهو مختلف لأنه ناتج اتحاد اكثر من ذرة لها ايون مختلف او متشابه.
العناصر وعدد التأكسد لكل منها :
- هيدروجين H +1
- بوتاسيوم K +1
- صوديوم Na +1
- بروم Br -1
- پود I -1
- زئبق Hg +2
- كالسيوم Ca +2
- خارصين Zn +2
- ألمنيوم Al +3
- كلور Cl -1
- فلور F -1
- مغنيسيوم Mg +2
- کبریت S -2
أوكسجين 2- O - نتروجين N -3
- نحاس Cu +2
- حديد Fe +2
سؤال: قارن بين ذرة عنصر الفلور وأيون الفلور السالب الشحنة من حيث عدد البروتونات وعدد الالكترونات؟
مم تتكون الجزيئات؟
الجزيء هو أصغر وحدة في المادة توجد بحالة منفردة و تحتفظ بخواصها الكيميائية، ويتكون الجزيء من ارتباط ذرة أو اكثر برابطة كيميائية وبنسب معينة . الخلاصة هي ان الجزيء يتكون من مجموعة من الذرات لكل منها ايون مختلف او مشتابه. وقد يتكون الجزيء من ارتباط نوع واحد من ذرات العنصر مكونة جزيء العنصر، أو من ارتباط ذرات عناصر مختلفة مكونة جزيء مركب. العناصر في الطبيعة قد تتواجد بصورة ذرات منفردة، وقد تتواجد بشكل جزيئات متكونة من ذرتين مرتبطتين أي ثنائية الذرة، أو قد تكون متعددة الذرات، كما في الأمثلة التالية:
1- جزيء عنصر يتكون من ذرتين متشابهتين مثل (غاز الهيدروجين أو الأوكسجين أو النتروجين). كل عنصر من هذه العناصر مختلف فيها الايون ولكنها تكون جزيء واحد.
2- جزيء عنصر يتكون من ثلاث ذرات أوكسجين مثل غاز الأوزون. جزيء الاوزون يتكون من ثلاثة ذرات اوكسجين وكل منهما الايون الخاص به -2.
3- جزيء مركب: ويتكون من ارتباط ذرتين أو أكثر وتكون ذرات العناصر فيها مختلفة مثل جزيء الماء . أذ تتكون من ارتباط ذرتي هيدروجين مع ذرة اوكسجين واحدة. هنا المسألة مختلفة ايون الهيدروجين +1 اما ايون الاوكسجين -2 ولكي يتكون جزيء متعادل يجب ان يتحد ايونين هيدروجين.
جدول يمثل جزيئات العناصر الثنائية الذرة:العنصر وصيغته
- هيدروجين H2
- فلور F2
- أوكسجين O2
- بروم Br2
- نيتروجين N2
- يود I2
- کلور Cl2
سؤال: اذكر اربع عناصر جزيئاتها ثنائية الذرة؟
ما نظير العنصر؟
الاختلاف الرئيسي بين العناصر يعود إلى اختلافها في عدد البروتونات. الا ان هنالك عناصر لها ميزة اخرى وهي ان لها نظائر وهو مصطلح كيميائي يعبر عن نوع من العناصر الكيميائية التي تتشابه في العدد الذري (عدد البروتونات) ولكنها تختلف في العدد الكتلي (لاختلافها في عدد النيوترونات التي تمتلكها). من اهم النظائر وابسطها هو نظائر عنصر الهيدروجين، و( H) النظير الشائع لعنصر الهيدروجين ونسبته 99.98 والذي لا يحوي
نيوترون اضافة الى وجود نظيرين. النظائر في الصورة ادناه يتضح منها وجود بروتون مقارنة مع عدد كلي متوفر في النواة. النظير ايضا يحتاج الى فهم مصطلحات كل من الايون وكذلك الجزيء.
ما الكتلة الذرية للعنصر؟
الكل عنصر في الطبيعة كتلة ذرية وهو معدل مجموع الكتل الذرية للنظائر. وبسبب وجود نظير لبعض العناصر ناتج عن اختلاف عدد النيوترونات، ينتج عن ذلك اختلاف في الكتل الذرية النظائر هذا العنصر، فعلى سبيل المثال، لعنصر الكلور نظيران هما 35cl، و 37Cl . يجب ان نفهم اولا ما هو الايون ثم الجويء لكي نتوسع الى النظائر ومعرفة الكتلة الذرية ايضا. لهذا السبب ينصح بقراءة المقال بالكامل لغهم كل المصطلحات المهمة المترابطة مع بعضها. اهم ما يمكن دراسة تأثيره هي الايون ومن ثم الجزيء.
سؤال: ما نظير العنصر؟
إضافة تعليق
يجب عليك تسجيل الدخول او التسجيل لتستطيع اضافه تعليق .