بنية الذرة

نية الذرة – تطوير نموذج الذرة

مؤشرات الكفاءة:
• يطبق نموذج التوزيع الإلكتروني.
• يقارن الذرة بنواتها من حيث : الحجم والشحنة والكتلة.
مراحل سير الدرس:
II- بنية الذرة ـــ تطوير نموذج الذرة
1- وجود الذرات .
2- ذرة الهيدروجين
أ- مكوناتها
ب - الإلكترون
3- بنية الذرات الأخرى
أ- مكونات النواة
ب- الإلكترونات ( السحابة الإلكترونية)
4- نموذج التوزيع الالكتروني على الطبقات : M, L, . K
5- الشوارد
1- الشاردة الموجبة
2- الشاردة السالبة
3- تمارين تطبيقية

- بنية الذرة – تطوير نموذج الذرة II

1 - وجود الذرات
تتكون كل مادة حيّة أوغير حية ( خاملة) من دقائق عنصرية صغيرة جدا تدعى الذرات .
ما هي مكونات الذرة ؟
*** تجربة رذر فورد:
Ⅰ – الوصف :
أ- يوضع مرسل إشعاع ⍺ ( Rα) في حبابة زجاجية مفرغة طلي سطحها الداخلي بطبقة متفلورة fluorescente ( من كبريت الزنك ZnS) لها إمكانية إظهار لمعان عندما تسقط عليها هذه الإشعاعات .
تشكل حزمة الدقائق ⍺ بقعة مضيئة في " ن" ، ولا يظهر أي لمعان على باقي السطح الداخلي للحبابة الزجاجية .
ب- توضع على مسار الحزمة ⍺ في التجهيز السابق صفيحة معدنية رقيقة من معدن الذهب( سمكها ) 0,6 ميكرون لاحظ عندئذ .
* أن أغلب الدقائق ⍺ تجتاز الصفيحة دون انحراف وتسبب كما في السابق بقعة
مضيئة في " ن " . (الوثيقة 3)
* وأن الدقائق الأخرى تنحرف مسببة لمعان في نقاط مختلفة من السطح المتبلور وعدد قليل منها يرتد إلى الخلف عند اصطدامها بالصفيحة .

التفسير :
- مرور أغلب الدقائق ⍺ يدل على أن المادة تحتوي على تجويف (فراغ) هائل.
- يرجع انحراف دقائق ⍺ إلى تنافر جسيمات ⍺ الموجة مع أنوية ذرات الذهب .
- ارتداد دقائق ⍺ نتيجة تصادمها مباشرة مع أنوية ذرات الذهب . (الوثيقة 4)
- هذه المشاهدات أدت العالم رذرفورد إلى وضع فرضيته .
Ⅱ- فرضية رذرفورد : الذرة النووية .
افترض رذرفورد من أجل تفسير النتائج السابقة بأن شحنة الذرة وكتلتها
( ناقصا كتلة الإلكترون ) كانت متمركزة في نواة صغيرة جداً في مركز الذرة وتصور سلسلة من التجارب تحقق هذه الفرضية .
Ⅲ نتيجة :
* الذرة في جملتها فارغة تقريباً ، ولا تملأ المادة بصورة منتظمة الحجم الذي تشغله ، فبنيتها ذات فجوات .
* تحمل النواة شحنة موجبة .
* سمحت التجربة كذلك بتحديد أبعاد النواة الذرية فقطر النواة يتراوح بين10-12 م
و10-15 م ( الذي يسمى نصف قطر بور ).
* إن فضاء الذرة كبير جدا ، بالنسبة لما تشغله نواتها فيها من حجم .
يمكن اعتبار أن الإلكترون والبروتون شكلهما كرويان قطراهما من رتبة 10-15 م.
ففي ذرة الهيدروجين مثلا تكون المنطقة التي يتحرك فيها الإلكترون كروية الشكل نصف قطرها 5. 10-11 م، أي 000 50 مرة أكبر من الإلكترون. فبين الإلكترون والبروتون يوجد فراغ هائل ، أي الجزء الأعظم من ذرة الهيدروجين فراغ .
- لنبدأ بدراسة أبسط الذرات : ذرة الهيدروجين .
( L’ atome d’hydrogène) 2 - ذرة الهيدروجين.
2 - 1 - مكوناتــها.
تتكون ذرة الهيدروجين من :
- نواة : مشحونة بشحنة موجبة.
- إلكترون : مشحون بشحنة سالبة .
توضح الوثيقة 1المميزات الرئيسية للبروتون والإلكترون.

نتيجة:
- ذرة الهيدروجين متعادلة كهربائيا :لأن شحنة البروتون مضادة لشحنة الإلكترون.
كـH (ذرة الهيدوجين )= كـp (البروتون) + كـe (الإلكترون) = 0
كـH = + 1,6022 .10-19 +(- 1,6022 .10-19 ) = 0 .
- كتلة ذرة الهيدروجين تساوي عمليا كتلة نواتها لأن كتلة البروتون تساوي تقريبا 1836 مرة كتلة الإلكترون (أي كتلة الإلكترون مهملة أمام كتلة البروتون).
مقارنة كتلة البروتون بكتلة الإلكترون :

2-2- الإلكترون :
الإلكترون في ذرة الهيدروجين في حركة مستمرة
حول النواة ، و يتحرك في منطقة أساسية ، ويمتلك
عندها طاقة معينة تسمى : السوية الأساسية للطاقة
في ذرة الهيدروجين وخلال هذه الحركة المستمرة
يشكل سحابة إلكترونية تمثل السحابة الإلكترونية في
ذرة الهيدروجين ( كما هو موضح في (الوثيقة 2).
حيث اللون الغامض في الشكل يدل على الاحتمال
الأعظم لوجود الإلكترون في السحابة الإلكترونية ،
وهو عبارة عن طبقة كروية رقيقة جدّا نصف قطرها
هو نصف قطر ذرة الهيدروجين.
3- بنية الذرات الأخرى
تشبه بنية الذرات الأخرى بنية ذرة الهيدروجين تتكون من:
- نواة مركزية وسحابة إلكترونية.
3 -1- مكونات النواة :
تتكون النواة من جسيمات تسمى النويات (النٌوكليونات، nuclèons) وهي نوعان: البروتونات و النوترونات.
- يسمى عدد البروتونات في النواة العدد الشحني، ويرمز له بالرمز Z.
- يرمز لعدد النوترونات في بالرمز N.
* النوترون : -عديم الشحنة (لا يحمل شحنة كهربائية) وله كتلتة
كn = 96 10.1,674-27 كلغ تساوي تقريبا كتلة البروتون :
كn ≈ كp ≈ 10.1,67-27 كلغ .( )

-عدد النويات في النواة يسمى : العدد الكتلي A ، حيث A = N+Z.

- يرمز لنواة ذرة أي عنصر X بـالرمز :

أمثـــلة:
- شحنة النواة : (Z.e +).
تطبيــق 01:
يرمز لأنوية ذرات العناصر التالية :الصوديوم ، الليثيوم ، الهيليوم ، الفلور ،الكربون على الترتيب بـ :
عين عدد البروتونات ، والنوترونات والإلكترونات .
التصحيح : إليك الإجابة في الجدول

C
F
He
Li
Na

6 9 2 3 11 عدد البروتونات
6 10 2 4 12 عدد النوترونات
6 19 2 3 11 عدد الإلكترونات

3 -2- الإكترونات - السحابة الإلكترونية:
يدور حول النواة عدد Z إلكترون بقدر عدد البروتونات، يختلف عددها من ذرة إلى أخرى حيث Z يسمى العدد الذري .
تتوزع الإلكترونات في مدارات ( طبقات ) المسماة أيضا سَويات الطاقة.
كل مدار يستوعب عددا معينا من الإلكترونات كما هو موضح في الجدول الجانبي.
رقم
الطبقة
n اسم
الطبقة العدد الأعظم
y
1
2
3
4
K
L
M
N
2
8
18
32

الوثيقة 5
- ويخضع التوزيع إلى العلاقة :

(الوثيقة5)
n: رقم الطبقة (أو الرقم الكمي أساسي) .
y:العدد ألأعظمي لإلكترونات .

4 - نموذج التوزيع الالكتروني على الطبقات : M, L, . K

4- 1 - البنية الإلكترونية :
كيف يتم التوزيع الإلكتروني على مختلف الطبقات لـ : Z إلكترون لذرة معينة ؟
- هذا التوزيع يخضع إلى قواعد :
* كل طبقة تستوعب عددا محدودا من الإلكترونات . فالعدد الأعظم للإلكترونات
في الطبقة مميز برقم الطبقة (أو الرقم الكمي أساسي) n و 2n2(مبدأ باولي Principe de Pauli )
* تتوزع الإلكترونات على الطبقات بحيث تملأ الطبقة ذات الرقم الكمي أساسي الأدنى . ( مبدأ التوزيع )
- تشبع الطبقة K ثم تنتقل إلى الطبقة L ، إلخ......
- لا يمكن للطبقة الخارجية أن تأخذ أكثر من 8 إلكترونات
مثلا : التوزيع الإلكتروني في ذرة البوتاسيوم K( Z =19) هو :
2 , 8 , 8 , 1 ليس 2 , 8 , 9
4- 2- قاعدة التوزيع الإلكتروني .
لتمثيل البنية الإلكترونية لذرة نستعمل القاعدة الآتية :
Cl ( Z =17) :↤ 7(M) 8(L) 2(K)
تطبيق :
أعط التوزيع الإلكتروني لذرات العناصر المعطاة في الجدول الآتي:

رمز الذرة العدد الذري Z قاعدة التوزيع الإلكتروني
H 1 K)1 )
He 2 K)2 )
C 6 K)2 (L)4 )
O 8 K)2 (L)6 )
Na 11 K)2 (L)8(M)1 )
Cl 17 K)2 (L)8(M)7 )
Ne 10 K)2 (L)8(M)8 )
- ماذا يمكن استنتاجه فيما يتعلق بعدد الإلكترونات في الطبقة الأخيرة ؟
الحل:
نستنتج أن التوزيع الإلكتروني يخضع إلى ما يلي :

- تشبع الطبقة K ثم تنتقل إلى الطبقة L ، إلخ......
- لا يمكن للطبقة الخارجية أن تأخذ أكثر من 8 إلكترونات.
أسئلة التصحيح الذاتي:
-إليك التوزيع الإلكتروني لمجموعة من ذرات العناصر الآتية:

المجموعة 01 :
Li(Z = 3) ; Be( Z = 4 ) ; B ( Z =5) ; C ( Z = 6 ) ; N ( Z = 7 ) ;
O ( Z =8) ; F ( Z = 9 ) ; Ne ( Z =10 ).
المجموعة 02:
Na( Z = 11 ) ; Mg( Z = 12 ) ; Al( Z = 13 ) ; Si (Z =14) ;
P( Z =15) ; S( Z = 16 ) ; Cl( Z =17) ; Ar( Z = 18 ) .
المجموعة 03 :
He( Z= 2); Ne ( Z= 10); Ar( Z= 18) ; Kr ( Z= 36) ; Xe ( Z=54)
المجموعة 04:
.H ( Z =1) ; Li( Z =3) ; Na ( Z = 11; K( Z =19)
المجموعة 05:
F ( Z = 9) ; Cl ( Z = 17) ; Br ( Z = 35 ) ; I ( Z = 53 )

أجوبة التصحيح الذاتي:
لنضع الإجابة في جدول على شكل مجموعات .

Z الرمز
(symbole)
قاعدة التوزيع الإلكتروني
formule électronique

3
4
5
6
7
8
9
10 Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
(K)2 (L)1
(K)2 (L)2
(K)2 (L)3
(K)2 (L)4
(K)2 (L)5
(K)2 (L)6
(K)2 (L)7
(K)2 (L)8
المجموعة :01
المجموعة 01:

قاعدة التوزيع الإلكتروني
formule électronique
الرمز
(symbole)
Z
(K)2 (L)8(M)1
(K)2 (L)8(M)2
(K)2 (L)8(M)3
(K)2 (L)8(M)4
(K)2 (L)8(M)5
(K)2 (L)8(M)6
(K)2 (L)8(M)7
(K)2 (L)8(M)8 Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar 11
12
13
14
15
16
17
18

المجموعة02:

قاعدة التوزيع الإلكتروني
formule électronique
الرمز
(symbole)
Z
(K)2
(K)2 (L)8
(K)2 (L)8(M)8
(K)2 (L)8(M)18(N)8
(K)2 (L)8(M)18(N)18(O)8
He
Ne
Ar
Kr
Xe 2
10
18
36
54
المجموعة 03:

قاعدة التوزيع الإلكتروني
formule électronique
الرمز
(symbole)
Z
(K)1
(K)2 (L)1
(K)2 (L)8(M)1
(K)2 (L)8(M)8(N)1 H
Li
Na
K 1
3
11
19

المجموعة 04:

قاعدة التوزيع الإلكتروني
formule électronique الرمز
(symbole)
Z
( (K)2 (L)7
(K)2 (L)8(M)7
(K)2 (L)8(M)18(N)7
(K)2 (L)8(M)18(N)18(O)7
F
Cl
Br
I
9
17
35
53

المجموعة 05:

5- الشوارد : ( les ions )
* ما معنى الشاردة ؟
عند فقدان أو اكتساب الإلكترونات ، الذرات تتحول إلى دقائق مشحونة
( بالموجب أو بالسالب) تسمى : الشوارد .
* ما معنى شاردة موجبة ؟
- عندما تفقد الذرة إلكترون (أو أكثر) تتحول إلى شاردة موجبة .
مثلا : ذرة ذرة عنصر الصوديوم( Na ) تفقد إلكترون فتتحول إلى(Na+ )
وفق المعادلة :
- ذرةعنصرالنحاس (Cu) تفقد إلكترونين وتتحول إلى شاردةالنحاس(Ⅱ)
Cu2+ وفق المعادلة :
ذرة معدن الألمنيوم(Al) تفقد ثلاثة إلكترونات و وتتحول إلى شاردة الألمنيوم
Al3+ وفق المعادلة :
تعميم : كل ذرات العناصر التي تتحول إلى شوارد موجبة يمكن تمثيلها كالأتي .

* ما معنى شاردة سالبة ؟
- وعندما تكتسب ذرة إلكترون( أو أكثر) تتحول إلى شاردة سالبة .
مثلا : ذرة عنصر الكلور (Cl ) تكتسب إلكترون وتتحول إلى شاردة الكلور( -Cl )

وفق المعادلة :
ذرة عنصرالأكسجين (O ) تكتسب إلكترونين فتتحول إلى شاردة الأكسجين ( O2- )
وفق المعادلة :

تعميم : كل ذرات العناصر التي تتحول إلى شوارد سالبة يمكن تمثيلها كالأتي

* ماذا تستنتج ؟

إليك التوزيع الإلكتروني للذرة والشاردة الناتجة عنها على شكل جدول.
(الوثيقة 6)

ذرة
atome شاردة
ion ذرة
atome شاردة
ion ذرة
Atome شاردة
ion ذرة
atome
شاردة
ion
K 1 H
0 H+ 2 He
K
L 2
1 Li
2
0 Li+ 2
2 Be 2
0 Be2+ 2
7 F 2
8 F- 2
8 Ne لا
توجد
K
L
M 2
8 Na
1 2
8 Na+
0 2
8 Mg
2 2
8 Mg2+
0 2
8 Cl
7 2
8 Cl-
8 2
8 Ar
8 لا
توجد
K
L
M
N 2
8 K
8
1 2
8 K+
8
0 2
8 Ca
8
2 2
8 Ca2+
8
0 2
8 Br
18
7 2
8 Br-
18
8 2
8 Kr
18
8 لا
توجد
K
L
M
N
O 2
8
18 Rb
8
1 2
8
18 Rb+
8
0 2
8
18 Sr
8
2 2
8
18 Sr2+
8
0 2
8
18 I
18
7 2
8
18 I-
18
8 2
8
18 Xe
18
8 لا
توجد
K
L
M
N
O
P 2
8
18 Cs
18
8
1 2
8
18 Cs+
18
8
0 2
8
18 Ba
18
8
2 2
8
18 Ba2+
18
8
0
الوثيقة 6 : التوزيع الإلكتروني للذرة والشاردة الناتجة عنها

تمارين تطبيقية:

تمرين 01 :
التوزيع الإلكتروني في ذرة المغنزيوم Mg هو : K)2 (L)8(M)2 )
أ - .إليك التوازيع الثلاثة.
1 - K)2 (L)8(M)3 ) 2 - K)2 (L)8(M)3 ) 3 - K)2 (L)8 )
أ - ما التوزيع الإلكتروني الموافق لشاردة المغنزيوم Mg2+ من الثلاثة .
ب - أكمل الجدول الآتي :
عدد الشحنات الموجبة
(في النواة ) عدد الشحنات السالبة
( للإلكترونات) العدد الإجمالي
للشحنات
ذرة
Mg
شاردة
Mg2+

جـ - كيف تتحول ذرة المغنزيوم Mg إلى الشاردة Mg2+ .
د- أكتب معادلة تشرد ذرة المغنزيوم Mg
تمرين 02:
التوزيع الإلكتروني لذرة الكلور Cl هو : K)2 (L)8(M)7) .

أ - .إليك التوازيع الثلاثة:

1 - K)2 (L)8(M)9 ) 2 - K)2 (L)8(M)8 ) 3 - (M)1 K)2 (L)8 )
أ - ما التوزيع الإلكتروني الموافق لشاردة الكلورCl- من الثلاثة .
ب – أكمل الجدول الآتي :

عدد الشحنات الموجبة
( في النواة ) عدد الشحنات السالبة
( للإلكترونات) العدد الإجمالي
للشحنات
ذرة
Cl
شاردة
Cl-

جـ - كيف تتحول ذرة Cl إلى الشاردة Cl-.
د- أكتب معادلة تشرد ذرة Cl .

تمرين 03 :
1- أكمل الجدول الآتي:

عدد الشحنات(+)
في النواة عدد الشحنات (-)
للإلكترونات العدد الإجمالي
للشحنات
ذرة Br 35
شاردة Br-
ذرة I 53
شاردة I-
ذرة K 19
شاردة K+
ذرة Mg 12
شاردة Mg2+
ذرة Ca 20
شاردةCa2+

2- أكتب معادلات تشرد (تأين) الذرات Br , I , K , Mg , Ca ,.

1-3 العنصر الكيميائي
مؤشرات الكفاءة:
• يميز بين العنصر الكيميائي ونظائره.
• يربط الخصائص الكيميائية لعنصر بعدد الكترونات المدار الخارجي لذرته.
• يتوقع صيغة جزيئية مجملة لنوع كيميائي.
مراحل سير الدرس:

Ⅲ - العنصر الكيميائي
-أ- مفهوم العنصر الكيميائي
العدد الذري Z
1- معدن النحاس Cu وشوارد النحاس (Ⅱ) Cu2+ .
2- النحاس في كل حالاته.
3- عنصر النحاس .
4- العناصر الكيميائية
5- نسبة وجود بعض العناصر في الكون وفي الأرض .
6- تعميم : العنصر الكيميائي ــ العدد الذري Z .
ب- النظائر .
جـ - قاعدة الثنائية الإلكترونية و قاعدة الثمانية الإلكترونية .
Ⅲ- العنصر الكيميائي
1أ - معدن النحاس Cu وشوارد النحاس (Ⅱ) Cu2+

- النحاس Cu معدن أحمراللّون
- شاردة النحاس (Ⅱ) +Cu2 تعطي للمحلول المحتواة فيه لوناً ازرق.

2أ - النحاس في كل حالاته
-التحولات المتبادلة لمعدن النحاس وشاردة النحاس
2- 1- تأثير حمض الآزوت على معدن النحاس .
تجربة 01:

نضع في القمع محلول حمض الآزوت الممدد (50 %) ، ثم نفتح الصنبور فيسيل
الحمض على خراطة النحاس . التفاعل سريع، حيث يبدأ عندها غازعديم اللون بالإنطلاق نجمعه في المخبار المنكس على حوض الماء. ( الشكل 01 )
- بينما المحلول المتبقي في القارورة ترتفع حرارته ويأخذ اللّون الأزرق المميز لشوارد النحاس (Ⅱ)+Cu2.
ملاحظة . غار أول أكسيد الآزوت NO (عديم اللّون) الناتج تعرضه للهواء يتحول إلى غاز ثنائي أكسيد الآزوت(NO2) (مضر) المعروف بلونه النارنجي.
- حمض الآزوت تفاعل مع معدن النحاس فأعطي شوارد النحاس(Ⅱ)+Cu2.
لنعبر عن هذا التحول الناتج بكتابة أسماء و صيغ المتفاعلات و النواتج
كما يلي :

2- 2- التحليل الكهربائي لمحلول يحتوي على شوارد النحاس (Ⅱ)

تجربة 02 :
- عند غلق القاطعة :
يمر تيار كهربائي في المحلول
فنلاحظ بعد مدة ترسب
معدن النحاس على المهبط .
(الشكل المقابل).
- تفسير:
شوارد Cu2+ تتجه إلى المهبط (المسرى الموصول بالقطب السالب للمولد) .
كل شاردة Cu2+ تكتسب إلكترونين ((2e- ، تتحول عندئذ إلى ذرات النحاس و
تترسب مكونة معدن النحاس .
يمكن تلخيص الظاهرة الحادثة عند المهبط كالآتي :

2 -3- تأثيرمعدن الحديد على محلول يحتوي على شوارد النحاس (Ⅱ)
تجربة 03 :
نضع صفيحة مصقولة من الحديد في كأس يحتوي على كبريتات النحاس(Ⅱ)
(الشكل01) .نلاحظ بعد مدة :
-اختفاء اللون الأزرق العائد إلى شوارد النحاس (Ⅱ) (Cu2+).
- ظهور راسب أحمر لمعدن النحاس (Cu) على صفيحة الحديد . (الشكل02)

تبين الدراسة التجريبية أن:
تحول شوارد النحاس(Ⅱ) خلال تماسها لصفيحة الحديد إلى معدن النحاس.
أي شوارد Cu2+ الموجودة في المحلول تكتسب كل منها إلكترونين وتتحول إلى ذرات النحاس تتجتمع لتعطي معدن النحاس(Cu). وذرات الحديد التي فقدت إلكترونين تتحول إلى شوارد الحديد (Ⅱ) (Fe2+) في المحلول .
جملة هذه التحولات يمكن تمثيلها كما يلي :

2 -4- أكسدة معدن النحاس
تجربة 04 :
نعرض جزءاً من صفيحة مصقولة من معدن النحاس إلى لهب مصباح بنزن
فنشاهد ازدياد احمرار هذا الجزء ثم يصبح بعد ذلك أسود. (اللهب يتلوّن فجأة بالأخضر) .بحرارة لهب، معدن النحاس يتفاعل مع ثاني أكسجين الهواء فيعطي جسم صلب أسود هو: أكسيد النحاس (Ⅱ) CuO. (الشكل03).
كالآتي :

2- 5- تسخين هيدروكسيد (ماءات) النحاس (Ⅱ)
تجربة 05:
1- نضع في أنبوب اختبار حوالي 1ملل من محلول كبريتات النحاس (Ⅱ)، نضيف قطرات من محلول الصود : نحصل على راسب أزرق نيلي من هيدروكسيد النحاس (Ⅱ) صيغته Cu(OH)2 .( الشكل 04 .أ)
2- نسخن محتوى الأنبوت بطريقة منتظمة :
نلاحظ أن الراسب الأزرق لهيدروكسيد النحاس (Ⅱ)يتحول تدريجيا إلى جسم صلب أسود .( الشكل 04 .ب)
نتيجة: بالتسخين،هيدروكسيد النحاس(Ⅱ) يتحول إلى أكسيد النحاس(Ⅱ) CuO

2 - 6- تأثير الكربون على أكسيد النحاس (Ⅱ)
تجربة 06:
- نضع مزيج مسحوقي من الكربون وأكسيد النحاس (Ⅱ) في أنبوب اختبار مسدود، ينتهي بأنبوب التوصيل. - نحضر كأس يحتوي على ماء الكلس .
- نسخن بشدة النهاية السفلى للأنبوب عند بلوغ المزيج درجة الاحمرار، نغمر نهاية أنبوب انطلاق في ماء الكلس .
( الشكل 05).

نلاحظ انطلاق غاز يعكر رائق الكلس:هو ثنائي أكسيد الكربون 2CO.
نوقف عملية التسخين و بعد تبريد المزيج في المخبار نلاحظ جسما صلبا احمر: هو معدن النحاسCu .
* تسخين أكسيد النحاس (Ⅱ) مع الكربون يعطي معدن النحاس وانطلاق غاز ثنائي أكسيد الكربون .
*بالتسخين أكسيد النحاس (Ⅱ) يتفاعل مع الكربون ليعطي معدن النحاس
و غاز ثنائي أكسيد الكربون 2CO .
لنعبر عن التفاعل كالآتي :

3أ-عنصر النحاس
3-1-تعريف :
لنلخص جملة التجارب المستعملة على معدن النحاس ومركباته
في الوثيقة التالية . ( الوثيقة 01 )

خلال محتلف التفاعلات الكيميائية ، فإن الطبيعة العميقة للنحاس بقيت ثابتة .

- هذه النتيجة الأساسية يمكن تعريفها كالأتي :

4أ-العناصر الكيميائية
4 - 1. تعريف
إنطلاقا من تعريف عنصر النحاس نقول إن :

ملاحظة : يجب عدم الخلط بين العنصر و الجسم البسيط الموافق له .
أمثلة :
- عنصر الآزوت (N) مكوّن مشترك لـ :
الجسم البسيط هو ثاني آزوت 2 N (الموجود في الهواء) .
الأجسام المركبة هي :
- شاردة النترات NO3- - أحادي أكسيد الآزوت NO
- وثنائي أكسيد الآزوت 2NO - نترات الأمونيوم NH4 NO3 .

- عنصر الأكسجين (O) مكوّن مشترك لـ :
الجسم البسيط هو ثاني أكسجين الهواء O2 .
الأجسام المركبة هي :
- أكسيد النحاس (Ⅱ) CuO - هيدروكسيد النحاس (Ⅱ) 2(OH) Cu
- ثنائي أكسيد الكربون CO2 - الماء H2O.
4 ب رموز العناصر
يوجد حاليا 109 عنصراً كيميائياً ، منها ما هو طبيعي وعدده 90 عنصرا
والباقي اصطناعي ، تم اصطناعه في مخابر الفيزياء النووية.
كل عنصر له اسم ورمز : الرمز يكون عموما الحرف الأول من الاسم اللاتيني أو الفرنسي ويكتب بحرف كبير. وعندما يكون الحرف الأول مشتركاً بين أسماء مختلفة ، يضاف له حرف ثانٍ من اسمه ويكتب بحرف صغير.
مثلاً :
الكربون Carbone C ؛ الكلور Cl Chlore؛ الكالسيوم Ca Calcium
وإليك بعض رموز العناصر المستعملة : الوثيقة 02
الرمز اسم العنصر Nom de l’élément
Al الألمنيوم Aluminium
Ag الفضة Argent
Ar الآرغون Arg
N الآزوت Azote(Nitrogene)
Ba الباريوم Baryum
Br البروم Brome
Ca الكالسيوم Calcium
C الكربون Carbone
Cl الكلور Chlore
Cu النحاس Cuivre
Fe الحديد Fer
F الفلور Fluor
He الهيليوم Hélium
H الهيدروجين Hydrogène
Mg المغنزيوم Magnésium
Hg الزئبق Hydrargyrum
Ni النيكل Nickel
Au الذهب Or (Aurum)
O الأكسجين Oxygè
P الفوصفور Phosphore
Pb الرصاص Plomb
K البوتاسيوم Potasium (Kalium)
Si السيليسيوم Silicium
Na الصوديوم Sodium (Natrium)
S الكبريت Soufre
Zn التوتياء Zink

4 - 3 مبدأ الإنحفاظ
كما بالنسبة لذرات النحاس فإن :

5أ- نسبة وجود العناصر الكيميائية في الكون والأرض
5أ-1 البنية وتركيب الكون
يعتبر الكون يتكون من مليارات من المجراتGalaxies)) من بينها مجرتنا كل منها تحتوي على حشود (myriades) من النجوم .
بعض المناطق بين النجوم تشغلها سحابة ضخمة تدعى : فضاء مابين النجوم  inerstellaires  nuages عبارة عن خليط من الغاز و الغبار (ما يكفي لبناء نجوم جديدة ).

يوجد في الكون على الأقل نجمة محاطة بالكواكب : هي الشمس !
المجموعة الشمسية المتكونة من الشمس وتسعة كواكب وأقمارها والمذنبات والنيازك. الوثيقة03 .
العدد الإجمالي لذرات الكون مقدرة بـ: 7810 ، حيث النسبة الكبيرة تعود إلى :عنصري الهيدروجين H و الهيليوم He . الوثيقة04
العنصر H He O Ne N C Si Mg Fe S
نسبة الذرات 92,7 7,18 0,057 0,022 0,015 0,008 0,0023 0,002 0,0014 0,001

) nuages interstellaires 5 أ- 2- السحابة بين النجوم : (

السحابة بين النجوم:
تتكون عموما من الهيدروجين إما على شكل ثاني هيدروجين H2 ، أوعلى شكل ذري H ، حتى على شكل متشرد e-+ +H .
ذرات الغبار تحتوي أساسا على الثلج H2O ، والغرافيت C والسيليكات silicates ( معادن تحتوي على السيليسيوم)
5 أ- 3-الشمس والنجوم
شمسنا عبارة عن نجم عادي ؛ أكثر من نصف النجوم المشاهدة في السماء تشبهها ! تحتوي نسبيا على 75% ذرات هيدروجين و 25% ذرات هيليوم؛ وآثار(traces) بعض العناصر التي أٌثبت وجودها نتيجة دراسة طيف ضوء الشمس.

5- 4- الأرض
الأرض عبارة كوكب مختلف ، أي بداخلها نميز عدة طبقات (أنظر الوثيقة) : نواة مركزية محاطة برداء حيث تستند القشرة الأرضية ( ليتوسفير، lithosphère).
تغطي القشرة الأرضية البحار والمحيطات هيدروسفيرhydrosphère 
التي تكون بنسبة 70%.
تتألف الكرة الأرضية من :
- كتلة صلبة ليتوسفير أو بتروسفير) lithosphère) .
- كتلة سائلة تشكل البحار و المحيطات : هيدروسفيرhydrosphère) ).
- كتلة غازية تشكل غلافا يغلف الكتلتين السابقتين الصلبة والمائية تسمى الجو
). كما هو مبين في الوثيقة 05 . Atmosphère (

- أعطت الدراسة التحليلية لطبقات الأرض الثلاث النتائج المبينة في الوثيقة 06.

6أ العدد الذري

6ب-النظائر
7– 1- تعريف :

ملاحظة: اختلاف هذه النظائر في النوترونات يكسبها خواص فيزيائية مختلفة

مثال 02 : إليك الوثيفة تبين أوجه التشابه والاختلاف بين نظائر عنصر
العدد
الكتلي عدد
الإلكترونات عدد البرتونات عدد النوترونات

1
1
1
0

2
1
1
1

3
1
1
2

12
6
6
6

13
6
6
7

14
6
6
8

35
17
17
18

36
17
17
20
يوجد نوعان من النظائر:
- نظائر طبيعية :
;
- نسبه 75% ، بنسبة 25% في عنصر الكلور الطبيعي.
- بنسبة 99% ،( ) بنسبة 1% في عنصر الكربون الطبيعي.
- نظائر اصطناعية :
مثل وله نظير طبيعي
- الكتلة المولية الذرية للعنصر= كتلة النظير الأول × نسبته المئوية + كتلة
النظير الثاني× نسبته المئوية + ........

مثال : الكتلة المولية لعنصر الكلور :

ك م.ذ =
تطبيق:
أحسب الكتلة المولية الذرية الوسطية لعنصر الكربون ، علما بأن التركيب المئوي لعدد ذرات نظيريه الرئيسيين هو:
ذرات 99% ، ذرات 1% . ) الجواب : 12,01 غ / مول)
أسئلة التصحيح الذاتي:
التمرين 1: نعتبر النوكليدات التالية المحددة بـ : (A ، Z ) ؛
( 11 ،5 ) ؛ ( 11،23) ؛(20،10 ) ؛( 21،10) ؛( 10 ،5 ) ؛(22 ،10 )
1- ما هو عدد العناصر الممثلة ؟
2- كم نظيرا لكل منها؟
3- ما هو تركيب مختلف النوكليدات؟
التمرين2: أكمل الجدول الآتي :
العدد
الكتلي عدد
النوترونات عدد
البروتونات عدد
الإلكترونات العدد
الذري نواة
النظير

14 15

16 15

16 8

أجوبة التصحيح الذاتي:
التمرين 1:
ج-1- من بين ستة أزواج (A ، Z ) المقترحة نجد ثلاث قيم مختلفة لـ Z هي:
5 ، 10 و11 .
النوكليدات الستة المقترحة توافق ثلاثة عناصر كيميائية فقط .
ج- 2- العنصر المميز بـ 5 = Z ( البور B ) له نظيران هما:
نواتاهما تحتويان على 5 بروتونات ،( 5 - A) نيوترونات أي 5 و6 نيوترونات
العنصر المميز بـ : 10 = Z(النيون Ne) له ثلاثة نظائر هي:
أنويتها تحتوي على 10 بروتونات ،( 10 - A)
نيوترونات أي 10 ، 11 ، 12 نيوترونات .
العنصر المميزبـ 11 = Z ،(الصوديوم Na ) له ممثل واحد فقط
عدده الكتلي 23 =A. نواته تحتوي على 11 بروتونات و 12 نيوترونات .
التمرين2:
ملء الجدول :
العدد
الكتلي عدد
النوترونات عدد
البروتونات عدد
الإلكترونات العدد
الذري نواة
النظير
3 2 1 1 1
30 15 15 15 15

29 14 15 15 15

31 16 15 15 15

16 8 8 8 8

6 جـ - قاعدة الثنائية الإلكترونية وقاعدة الثمانية الإلكترونية

خلال التفاعلات الكيميائية ، تتفاعل الذرات لتصبح بنيتها الإلكترونية أكثر ثباتا؟
عندما تتحد ذرتان ، فإن إلكترونات الطبقة السطحية في كل منهما تترتب من
جديد بحيث تُصبح البنية الإلكترونية لكل طبقة في كل ذرة مماثلة للبنية
الإلكترونية للطبقة السطحية لذرة الغاز الخامل الأقرب إليها في الجدول الدوري
لترتيب العناصر (ستتعرف عليه في الموضوع القادم).( الوثيقة 01 )
وكذلك في حالة فقدان أو اكتساب الذرة للإلكترونات لتشكيل شوارد (كما تعرفت عليه في موضوع الشاردة ).( الوثيقة 02). أي تُصبح الطبقة السطحية لكل ذرة تحتوي على 8 إلكترونات أو4 ثنائية إلكترونية ( قاعدة الثمانية ) ( قاعدة أوكتات
) la règle de l’octet
أما في حالة العناصر الأقرب إلى عنصر الهيليوم في الجدول الدوري فتكون
طبقاتها تحتوي على 2 إلكترون فقط .( قاعدة الثنائية ).
خلال التفاعلات الكيميائية ، الذرات تتفاعل لتصبح بنيتها الإلكترونية أكثر ثبات .
ملاحظة :
الغازات الخاملة (النادرة ) فإنها لا تخضع إلى القاعدة نظرا لتشبع طبقتها السطحية.
- الجدول المرفق ( الوثيقة 7) ، يبين البنية الإلكترونية لبعض الشوارد .

ذرة
atome شاردة
ion ذرة
atome شاردة
ion ذرة
atome شاردة
ion ذرة
atome
شاردة
ion
K 1 H
0 H+ 2 He
K
L 2
1 Li
2
0 Li+ 2
2 Be 2
0 Be2+ 2
7 F 2
8 F- 2
8 Ne لا توجد
K
L
M 2
8 Na
1 2
8 Na+
0 2
8 Mg
2 2
8 Mg2+
0 2
8 Cl
7 2
8 Cl-
8 2
8 Ar
8 لا توجد
K
L
M
N 2
8 K
8
1 2
8 K+
8
0 2
8 Ca
8
2 2
8 Ca2+
8
0 2
8 Br
18
7 2
8 Br-
18
8 2
8 Kr
18
8 لا توجد
K
L
M
N
O 2
8
18 Rb
8
1 2
8
18 Rb+
8
0 2
8
18 Sr
8
2 2
8
18 Sr2+
8
0 2
8
18 I
18
7 2
8
18 I-
18
8 2
8
18 Xe
18
8 لا توجد
K
L
M
N
O
P 2
8
18 Cs
18
8
1 2
8
18 Cs+
18
8
0 2
8
18 Ba
18
8
2 2
8
18 Ba2+
18
8
0 الوثيقة 7 : التوزيع الإلكتروني للذرة
والشاردة الناتجة عنها

طريقة تمثيل لويس لتمثيل العناصر :

أنظر الوثيقة : 01

H(Z=6)
He(Z=2)

Li
(Z=3) Be
(Z=4)) B
(Z=5) C
(Z=6) N
(Z=7) O
(Z=8) F
(Z=9) Ne
(Z=10)

لماذا تتميز الغازات النادرة بخمول كيميائي ؟
الغازات النادرة خاملة كيميائية لأن مدارها الأخير مشبع بـ : (إلكترونين أو ثمانية).
تطبيق قاعدة (الثنائية و الثمانية ) الإلكترونية ( الوثيقة : 01).
كيفية إيجاد الصيغ الجزيئية المجملة لبعض الأنواع الكيميائية .
الوثيقة :1 C (Z=6) N(Z=7) O(Z=8) Cl(Z=17) Ne(Z=17)
تمثيل
لويس

H(Z=1)
H

عنصر
خامل

الصيغة المجملة CH4 NH3 H2O HCl لا يشكل صيغة
التكافؤ 4 3 2 1 0
عدد أزواج
الإلكترونات 4 4 4 4 4

تطبيق : : توقع صيغة جزئية لنوع كيميائي :
Cu→ e- + Cu2+ Cl +e- → Cl-
Zn→ e- + Zn2+ I + e- → I-
Ni→ e- + Ni2+ O + 2e- → O2-
H→ e- + H+ Br + e- → Br-

Cl- I- Br- O2-
Cu2+ CuCl2 CuI2 CuBr2 CuO2
Zn2+ ZnCl2 ZnI2 ZnBr2 ZnO2
Ni2+ NiCl2 NiI2 NiBr2 NiO
H+ HCl HI HBr

1- كيفية تشكيل مركب ذي صيغة جريئية شاردية .مثال : NaCl.

العنصر
élément
Z توزيع الإلكترونات
répartition
des e- تمثيل لويس
Schéma de
Lewis

Na

Cl

11

17
2, 8, 1

2, 8, 7

1-

+  + + -

Na + Cl  Na+ + Cl -

2 - التعبير عن ذلك بالمعادلة :

3 - الشاردة : Na+  لها نفس البنية الإلكترونية  الغاز الخامل: Ne.
- الشاردة : Cl-  لها نفس البنية الإلكترونية  الغاز الخامل: Ar.
نتيجة :
في الأمثلة السابقة نلاحظ تشكل رابطة شاردية بين معدن (M) ولا معدن (M')
نتيجة انتقال إلكترون( أوأكثر) من ذرات معدن إلى ذرات لا معدن.
الشاردة التي تتدخل في تشكيل الروابط الشاردية لها بنية إلكترونية مشابهة للغاز الخامل الأقرب إليها. قاعدة( الثنائية و الثمانية ) الإلكترونية .
تطبيق 01 : استعمل نفس الطريقة لتشكيل المركبات الشاردية الآتية :
NaBr , NaI, KCl , KBr, KI
2- تشكيل المركب : NaBr

العنصر
élément
Z توزيع الإلكترونات
répartition
des e- تمثيل لويس
Schéma de
Lewis

Na

Br

2-
+  +

Na + Br  ..... + .....

3 - التعبير عن ذلك بالمعادلة
Na + Br  ....................

4- الشاردة : ....  لها نفس البنية الإلكترونية  الغاز الخامل: ... .
- الشاردة : ....  لها نفس البنية الإلكترونية  الغاز الخامل: ....

تطبيق 02 : استعمل نفس الطريقة لتشكيل المركبات الشاردية الآتية :

: CaCl2 ، CaBr2 ، CaI2 ، MgCl2 ، MgBr2 ،MgI2
1- تشكيل المركب : CaCl2
العنصر
élément
Z توزيع الإلكترونات
répartition
des e- تمثيل لويس
Schéma de
Lewis

Ca

Cl

2-
+ ...  + ...

3-- التعبير عن ذلك بالمعادلة :
Ca + .... Cl  ...... + .....

Ca + .... . Cl  ....................
4- الشاردة : ....  لها نفس البنية الإلكترونية  الغاز الخامل: ...
- الشاردة : ....  لها نفس البنية الإلكترونية  الغاز الخامل: ....
ملاحظة :عليك إتباع نفس الخطوات بالنسبة للمركبات الأخرى:
مثال تطبيقي:
معدن الصوديوم (Na) ومعدن الكالسيوم (Ca) يحترقان في أكسيجين الهواء لينتجا أكاسيد المعدن، ما هي صيغ هذه الأكاسيد ؟
برر إجابتك.

شكرا على الموضوع المميز