الوحدة الثانية (الفصل الثاني )


الفصل الثاني  بعض عناصر الجدول الدوري

عناصر مجموعتي  s

 تقع عناصر مجموعتيs في المجموعة الاولى I A(العناصر القلوية) والمجموعة الثانية II A ( العناصر القلوية الترابية)

 

اجابة سؤال الكتاب صفحة 50

الاحتياطات الواجب اخذها عند قطع الصوديوم والبوتاسيوم

1. ارتداء النظارات الواقية والقفازات

 2. ان يتم القطع تحت الكاروسين

 3. الابتعاد عن الاحماض والماء واللهب

 4. القطع بسكين حاد وجاف ونظيف

 والسبب في هذه الاحتياطات هو ان الصوديوم والبوتاسيوم نشيطان كيميائيا ويتفاعلان بشدة مع الاكسجين والماء والاحماض

 

صفات عناصر المجموعة الاولى

  • فلزات لها بريق
  • موصلة للتيار الكهربائي
  • تتفاعل مع الماء والهواء لذا تحفظ في اواني محكمة الاغلاق تحت الكاروسين
  • عوامل مختزلة قوية
  • توجد في المحاليل المائية على شكل ايونات احادية موجبة
  • تسلك اكاسيدها المائية سلوك قاعدي
  • لاتوجد في الطبيعة على شكل حر  ” علل “

 

v     تتفاعل عناصرالمجموعة الاولى مع الماء بشدة وتكون هيدروكسيد العنصر

فلز قلوي + ماء  ← هيدروكسيد الفلز + هيدروجين + طاقة

2Li + 2H2O —> 2LiOH + H2+طاقة

2Na + 2H2O ——> 2NaOH + H2 طاقة

v     تتفاعل مع الاكسجين وينتج اكسيد الفلز

         فلز قلوي + غاز الاكسجين ← اكسيد الفلز

2Li +1/2O2——–> Li2O

2K+ 1/2O2 ———->K2O

س/ علل لما يلي

تفاعل البوتاسيوم مع الماء يكون مصحوبا بلهب

يعود ذلك لانتاج غاز الهيدروجين الذي يحترق بسبب الطاقة الناتجة من تفاعل البوتاسيوم مع الماء

2K +2H2O ———-> 2KOH + H2

س/2010/ بين بالمعادلات كل من التحضيرات الاتية

–         هيدروكسيد الصوديوم من اكسيد الصوديوم

Na2O + H2O———-> 2NaOH

 

س/2007/ الصيغة الكيماوية لمركب بيرو كسيد الصوديوم هي

أ) Na2O                             ب) Na2O2                    ج) NaO                           د) NaO2

 

v     عند تفاعل الصوديوم في الهواء يكون الناتج الاكبر بيروكسيد الصوديوم (فوق اكسيد الصوديوم)

اكسيد الفلز القلوي + ماء ← هيدروكسيد الفلز

2Na +O2 ———-> Na2O2

        وعند تفاعل الصوديوم مع كمية محدودة من اللاكسجين يتكون اكسيد الصوديوم

2Na + 1/2O2  ———->Na2O

حل سؤال الكتاب صفحة 50

رقم تاكسد الاكسجين في

Na2O2     هو -1

Na2O      هو -2

 

س/ علل لما يلي

محاليل اكاسيد المجموعة الاولى في الجدول الدوري قواعد قوية

 

v     تزداد حمضية محلول هيدروكسيد العنصر بالاتجاه من اسفل الى اعلى ضمن نفس المجموعة الواحدة ، كذلك بالاتجاة من اليسار الى اليمين ضمن الدورة الواحدة

 

عناصر المجموعة P

تشمل عناصر P على ست مجموعات تبدا من المجموعة   III  A  الى المجموعة  VIII  A

وتنتهي المجموعة III  A بالتركيب الالكتروني                                                         ns2 np1

 تنتهي المجموعة VI  A بالتركيب الالكتروني                                                          2ns2 np         

وتنتهي المجموعة V  A بالتركيب الالكتروني                                                          ns2 np3

وتنتهي المجموعة VI  A بالتركيب الالكتروني                                                         ns2 np4

وتنتهي المجموعة VII  A بالتركيب الالكتروني                                                        ns2 np5

وتنتهي المجموعة VIII  A بالتركيب الالكتروني                                                       ns2 np6

 

 

v     تحتوي المجموعة الثالثة على عنصر شبه فلز هو عنصر البرون B وباقي العناصر فلزات واشهرها عنصر الالمينيوم

              ومحاليل هيدروكسيدات هذه العناصر قاعدية التاثير وباستثناء عنصر الالمينيوم والبرون

              فهيدروكسيد البرون B(OH)3 يصنف كحمض ضعيف ويسمى حمض البوريك ، أما هيدروكسيد الالمينيوم       .            فهو امفوتيري (له خواص حمضية وقاعدية عند اذابته في الماء)

 

س/2008/ 2010 اكمال/ اكتب بالترتيب خطوات تحضير الالمينيوم من خام البوكسايت الذي يحتوي على Al2O3

 

س/ علل لما يلي

     يضاف محلول هيدروكسيد الصوديوم الى خام Al2O3عند تحضير الالمينيوم

     لان هيدروكسيد الصوديوم يذيب اكسيد الالمينيوم ولايذيب اكاسيد الشوائب فينفصل الذائب عن الرواسب الغير ذائبة

 

نلاحظ ان

v     لا يتاكل الالمينيوم عند تعرضه للهواء الجوي رغم نشاطه الكيميائي ويعود سبب ذلك الى ان الالمينيوم عندما يتاكسد تتكون على سطحة طبقة صلبة ومتينة ومتماسكة من اكسيد الالمينيوم تمنع استمرار التاكسد والتأكل.

 

س/2010/ بين بالمعادلات كل من التحضيرات الاتية

–         الكروم من اكسيد الكرومIII

2Al  +  Cr2O3  ———–>Al2O3  + 2Cr

 

اجابة سؤال الكتاب صفحة 54

يستخدم الالمينيوم في لحام خطوط السكة الحديدية وذلك لان الالمينيوم انشط من الحديد فيحل محله ويرتبط مع الاكسجين منتجا طاقة كبيرة تعمل على صهر الحديد الذي يدخل في الشقوق ويؤدي الى لحامها ويسمى هذا التفاعل ” الثيرمايت “

Fe2O3  +  2Al  ———>  Al2O3  +  Fe

 

عناصر مجموعات f  , d

ينتهي التوزيع الالكتروني للعناصرالانتقالية بالفلك (n-1)d والتي تشمل عشرة اعمدة وثماني مجموعات في العائلة B ، وينتهي التوزيع الالكتروني للعناصر الانتقالية الداخلية بالفلك (n-2)f  وتتكون من مجموعتين اللنثيدات والاكتنيدات.

 

س/2010/ ما المقصود بما يلي

–         عناصر اللنثنيدات : وهي العناصر الانتقالية الداخلية وينتهي التوزيع الالكتروني لها بالفلك 4f ويتم تحضير قسم منها صناعيا وتتكون من سلسلة تحتوي على اربعة عشر عنصرا

س/2009/ ما المقصود بما يلي

–         العنصر الانتقالي الداخلي : هو عنصر يتواجد ضمن احدى السلسلتين اللنثنيدات او الاكتنيدات وينتهي التوزيع الالكتروني لهما بالفلك (n-2)f  وكل سلسلة تحتوي على اربعة عشر عنصراً يتم تحضير قسم منها صناعياً .

 

اجابة السؤال صفحة 56

الزئبق اكثر توصيلا للكهرباء لانه فلز ، والماء النقي غير موصل للتيار الكهربائي لانه مركب جزيئي

 

س/2007/  احد السوائل التالية أكثر توصيلا للكهرباء

أ) الماء                                 ب) البنزين                     ج) كبريت سائل                    د) الزئبق

 

خصائص العناصر الانتقالية

v     جميع العناصر الانتقالية فلزات

v     صلبة ما عدا الزئبق سائل

v     لها درجات انصهار وغليان مرتفعة

 

ملاحظات هامة

v     لا تتغير الصفات الفيزيائية والكيمائية ضمن الدورة الواحدة في العناصر الانتقالية تغير كبير ، ويرجع السبب في ذلك الى الفلك ns الذي يعبأ اولا ويوجد في المستوى الخارجي ، ثم تضاف الالكترونات بعد ذلك الى المستوى تحت الخارجي (n-1)d  .

     لذلك نجد ان جميع هذه العناصر يكون مستواها الخارجي ns ويحتوي على الكترونين مما يجعل هذه العناصر     .     تتشابه في التركيب الالكتروني لاعلى مستوى طاقة مع اختلاف في عدد الالكترونات في المستوى تحت  .       .      الخارجي (n-1)d

v     درجات الانصهار في العناصر الانتقالية تزداد بشكل دوري كلما اتجهنا من اليسار الى اليمين في الدورة حتى منتصفها ثم تبدأ بالتناقص حتى نهاية الدورة.

س/ علل لما يلي

درجة انصهار الخارصين اقل من باقي العناصر الانتقالية التي تشترك معهم في نفس الدورة.

من التركيب الالكتروني للخارصين نجد ان الفلك d ممتلئ ، ولايوجد اي الكترون منفرده وبذلك تكون الروابط بين ذرات الخارصين روابط فلزية فقط ولهذا تكون درجة انصهاره اقل من باقي عناصر دورته

 

v     وجود الكترونات منفردة في الفلك d يزيد من قوة ترابط الذرات مما يرفع من درجة الغليان والانصهار والصلابة ، لذا نجد ان درجة الانصهار ترتفع حتى منتصف الدورة ، ثم تبدا بالانخفاض

 

حجم الذرة  :

v     يتناقص حجم ذرة العنصر الانتقالي تدريجيا في الدورة الواحدة عند الانتقال من اليسار الى اليمين الى منتصف الدورة ثم يبدا حجم الذرة بالازدياد نسبيا حتى الوصول الى نهاية الدورة

 

v     تتناقص حجوم ذرات العناصر الانتقالية بالانتقال من اليسار الى اليمين في الدورة الانتقالية الواحدة بشكل اقل مما هو في دورات العناصر الممثلة ، والسبب في ذلك يعود الى انه عند اضافة الالكترونات للعناصر الانتقالية فانها تضاف في الفلك (n-1)d  في المستوى الداخلي ، وبهذا تبقى الزيادة في مقدار الشحنة الفعالة للنواة ضئيلة ، والسبب في ذلك هو حدوث زيادة في معامل الحجب بنفس مقدار الزيادة في الشحنة الموجبة

ولان معدل الزيادة في مقدار شحنة النواة الفعالة يكون طفيفا فان الكترونات المستوى الخارجي ns  يزداد انجذابها الى النواة بشكل طفيفا مما يجعل تاثير الحجم محدودا .

اما في العناصر الممثلة فتزداد الشحنة الموجبة وتضاف الالكترونات الى المستوى الخارجي وبذلك يبقى معامل الحجب كما هو ، وهذا يجعل الشحنة الفعالة للنواة في نفس الدورة الخاصة بالعناصر الممثلة تزداد بدرجة كبيرة مما يزيد من شدة انجذاب الكترونات المستوى الاخير الى النواة بشكل كبير وملحوظ ويعمل ذلك على تناقص حجم الذرات بشكل واضح وكبير.

 

طاقات التاين :

v     ضمن الدورة الواحدة تتغير طاقة التاين للعناصر الانتقالية بشكل غير منتظم ولكن بشكل عام تزداد من اليسار الى اليمين

v     ضمن المجموعة الواحدة تمتلك عناصر الدورة السادسة طاقات تاين اكبرمن طاقات التاين للدورتين الرابعة والخامسة

v     يمتلك العنصر الانتقالي اكثر من رقم تاكسد واحد ، ويرجع ذلك الى اقتراب طاقة ns من طاقة

 (n-1)d ، حيث يتم فقد الكترونات ns اولا ثم قد يليها فقد عدد اخر من الكترونات الفلك (n-1)d  وهذا يجعل للعناصر الانتقالية اكثر من رقم تاكسد

v     يعتبر رقم التاكسد (II) +2  الاكثر شيوعا في العناصر الانتقالية ، وذلك لان معظم العناصر الانتقالية يمتلك الكتروني تكافؤ في الفلك ns ويتم فقدهما اولا

 

انتبه الى :

v     يعبأ الفلك  ns  اولا بالالكترونات اثناء التوزيع الالكتروني قبل الفلك (n-1)d ، اما عند نزع الكترونات من العناصر الانتقالية فانه ينزع الكترونات من الفلك ns اولا ثم يليه الفلك (n-1)d

 

 

 

س/ احسب عدد الالكترونات المنفردة في 25Mn+2

25Mn  : [Ar] 4s2 3d5

25Mn+2 [Ar] 4s0 3d5

الاجابة : خمس الكترونات

 

س/ علل لما يلي

يستخدم الذهب والبلاتين في صناعة الحلى والمجوهرات

يعود سبب ذلك لندرتها وانخفاض نشاطها الكيميائي

 

أجابات اسئلة الفصل الثاني صفحة

اجابة السؤال الاول

أ  –                 Na2O +H2O ———->  2NaOH                                                                                          

ب-                                                                                      2Al + Cr2O3——–> Al2O3  +2Cr

اجابة السؤال الثاني

هيدروكسيد الالمينيوم AL(OH)3

كلوريد الكروم III        CrCl3

بيروكسيد الصوديوم      Na2O2

 

اجابة السؤال الثالث

K +2H2O ———> 2KOH + H2

Mg(OH)2 + 2HCl———> MgCl2 + 2H2O

Al(OH)3 + OH ——-> Al(OH)4

Al  + Fe2O3 ——–> Al2O3 + 2Fe

اجابة السؤال الرابع

استخدامات هيدروكسيد الصوديوم ( صناعة الصابون ، ومواد التنظيف ، معادلة الاحماض ، الورق …)

 

 

 

اجابة السؤال الخامس

أ – لان غاز SO2 احد اكاسيد اللافلزات ذات التاثير الحمضي بحيث يكون حمض الكبريتوز مع ماء الامطار حسب المعادلة الاتية

SO2(g) + H2O(l) ——-> H2SO3(aq)

ب- طاقة تاين القلويات منخفضة مما يجعل ارتباط الكترون التكافؤ بالنواة ضعيف وتميل الى فقدة بسهولة لتصل الى الثبات والاستقرار

ج- لانها تمتلك الكترون تكافؤ وحيد ارتباطة مع النواة ضعيف فعند فقدI تتحول الى ايون موجب احادي ، وليس لها المقدرة على فقد الكترون ثاني لانها اصبحت تمتلك توزيع الكتروني مستقر وثابت (تركيب الكتروني لغاز خامل ) مما يرفع طاقة التاين الثاني

د- بسبب تكون طبقة عازلة ومتماسكة من اكسيد الالمينيوم تمنع استمرار التاكسد والتاكل.

 

اجابات اسئلة الوحدة صفحة 60

 اجابة السؤال الاول :

  • القانون الدوري عند ترتيب العناصر حسب تزايد اعدادها الذرية فان صفاتها تتكرر بشكل دوري
  • المجموعة : هي العمود الرئيسي في الجدول الدوري ، وتتواجد فيه مجموعة من العناصر المتشابهه في سلوكها الكيميائي
  • الدورة : هي الصف الافقي في الجدول الدوري وتضم عدد من العناصر المرتبة حسب تزايد اعدادها الذرية
  • القلويات : وهي عناصر المجموعة الاولى من العناصر الممثلة (I A ) ولها سلوك قاعدي لمحاليلها المائية وتشمل العناصر (Fr , Rb , K , Na , Li  )
  • عناصر اللانثينيدات : وهي السلسلة الاولى من العناصر الانتقالية الداخلية وينتهي التوزيع الالكتروني لها بالفلك 4f وتتكون من 14 عنصر جزء منها محضر صناعيا
  • نصف قطر التشارك : هو نصف المسافة بين نواتي متماثلتين مرتبطتين تشاركيا
  • طاقة التاين الثانية : هي الطاقة اللازمة لنزع الالكترون الابعد عن النواة من ايون احادي موجب في الحالة الغازية وتقاس بوحدة كيلو جول/مول

 

اجابة السؤال الثاني

رقم السؤال

أ

ب

ج

د

هـ

الاجابة

4

3

1

3

4

 

اجابة السؤال الثالث

اكسيد الالمينيوم

مصدر لعنصر الالمينيوم

كلوريد الالمينيوم

يستخدم حفاز في التفاعلات الكيميائية العضوية

 

اجابة السؤال الرابع

أ-                                                                                  2Li + 2H2O  ——> 2LiOH +H2              

ب-                                                                                           Na + O2 ——–> Na2O2

 

اجابة السؤال الخامس

ا-  الكالسيوم والفوسفات     Ca3(PO4)2

ب- البوتاسيوم والهيدروكسيد     Ca(OH)2

ج-  البوتاسيوم والبيرمنجنات          KMnO4

د- البوتاسيوم والدايكرومات        K2Cr2O7

 

اجابة السؤال السادس

ا.      K>S                                  ب.    Al<Mg

ج.      Na>Mg                               د.  Cl>F        

هـ  Al>B     .                                 و. Al(OH)3<B(OH)3                                

ز.Cr>Sc   

اجابة السؤال السابع

أ. لان طاقة الفلكين ns و (n-1)d  متقاربين في الطاقة وهذا يسمح بقدان الذرة للالكترونات من الفلك ns اولا ثم يتبعها فقد عدد اخر من الالكترونات من الفلك (n-1)d

 

ب. بسب زيادة الشحنة الفغالة للنواة مما يقلل الحجم ويزيد من قوة ارتباط الكترونات التكافؤ بالنواة

ج. بسبب امتلاكها تركيب الكتروني مستقر وثابت (تركيب غاز خامل ) وارتفاعل الشحنة الفعالة للنواة مما يؤدي الى جذب النواة لالكترونات التكافؤ بقوة

د. لان التركيب الالكتروني لذرة Be مستقر وثابت اكثر من B حيث ان الفلك الفرعي 2s ممتلئ في ذرة Be على عكس B.

 

 

 

%d مدونون معجبون بهذه: