مسابقة موهوب 2 - (الكيمياء): التوزيع الإلكتروني في الذرة 2

Summary

في هذا الفيديو، يتم شرح التداخل بين مستويات الطاقة في الذرة وكيفية توزيع الإلكترونات بناءً على هذا التداخل. يتم تناول مفهوم مستويات الطاقة المختلفة مثل 'اس'، 'بي'، 'دي' و'اف' وترتيبها بحسب الطاقة، مع توضيح كيف يتداخل بعضها ويؤثر على التوزيع الإلكتروني. كما يُستعرض كيفية حساب التوزيع الإلكتروني باستخدام الرسم والرموز، مع تطبيقات على ذرات مثل البورون والكلور. يتم التركيز على توضيح الطريقة الصحيحة لتوزيع الإلكترونات وفقًا للمستويات الفرعية المختلفة.

Takeaways

• 😀 تزداد طاقة مستويات الطاقة الرئيسية كلما ابتعدنا عن النواة.
• 😀 يحدث تداخل بين مستويات الطاقة، مما يؤدي إلى ترتيب غير تقليدي للطاقة (مثل 4s و 3d).
• 😀 يمكن رسم مستويات الطاقة الفرعية لترتيبها، أو استخدام الرموز لكتابتها بشكل مباشر.
• 😀 مستويات الطاقة الفرعية تتضمن الأنواع s و p و d و f، وكل نوع له عدد معين من الإلكترونات.
• 😀 عند توزيع الإلكترونات، يتم ملء مستويات الطاقة الفرعية من الأقل طاقة إلى الأعلى.
• 😀 في مستويات الطاقة الفرعية من النوع s، يمكن أن يحتوي كل مستوى على حد أقصى من 2 إلكترونات.
• 😀 مستويات الطاقة من النوع p يمكن أن تحتوي على 6 إلكترونات كحد أقصى.
• 😀 مستويات الطاقة من النوع d يمكن أن تحتوي على 10 إلكترونات كحد أقصى.
• 😀 مستويات الطاقة من النوع f يمكن أن تحتوي على 14 إلكترونًا كحد أقصى.
• 😀 مثال توزيع إلكترونات الذرة بورون (B) يتضمن 5 إلكترونات ويتم ترتيبها في مستويات الطاقة 1s2 2s2 2p1.
• 😀 عند توزيع الإلكترونات لذرة الكلور (Cl) ذات العدد الذري 17، يتم ملء المستويات من 1s2 حتى 3p5.

Q & A

ما هو التداخل بين مستويات الطاقة في الذرة؟

التداخل بين مستويات الطاقة في الذرة يعني أن بعض المدارات الفرعية في مستويات طاقة مختلفة قد تتداخل في طاقتها. على سبيل المثال، مدار 4s له طاقة أقل من مدار 3d، رغم أن 4s ينتمي للمستوى الرابع بينما 3d ينتمي للمستوى الثالث.

كيف يمكن ترتيب مستويات الطاقة الفرعية في الذرة؟

يمكن ترتيب مستويات الطاقة الفرعية في الذرة باستخدام الرسم البياني أو عن طريق الكتابة الرمزية. في الرسم البياني، يتم ترتيب المدارات من الأقل طاقة إلى الأعلى، مثل: 1s، 2s، 2p، 3s، 3p، 3d، وهكذا. في الكتابة الرمزية، يتم كتابة الرموز بشكل مباشر، مع تحديد عدد الإلكترونات في كل مدار.

لماذا لا يوجد مستوى فرعي 1p؟

لا يوجد مستوى فرعي 1p لأن المدار الفرعي p لا يظهر إلا في المستوى الثاني. في المستوى الأول، يوجد فقط المدار الفرعي s.

ما الفرق بين التوزيع الإلكتروني باستخدام الرسم والتوزيع باستخدام الرموز؟

التوزيع باستخدام الرسم يعتمد على رسم مستويات الطاقة والتمثيل البصري للإلكترونات باستخدام الأسهم، بينما التوزيع باستخدام الرموز يعتمد على كتابة الرموز الفرعية (مثل 1s²، 2s²، 2p⁶) لتمثيل توزيع الإلكترونات بشكل مباشر.

كيف يمكن تحديد عدد الإلكترونات في الذرة؟

عدد الإلكترونات في الذرة يمكن تحديده من خلال العدد الذري للعنصر، حيث أن الذرة المتعادلة تحتوي على عدد إلكترونات مساوٍ لعدد البروتونات في النواة.

لماذا يعتبر الإلكترون في مدار 4s أقل طاقة من الإلكترون في مدار 3d؟

الإلكترون في مدار 4s يعتبر أقل طاقة من الإلكترون في مدار 3d بسبب التداخل في مستويات الطاقة. رغم أن 4s ينتمي للمستوى الرابع و3d للمستوى الثالث، إلا أن 4s يحتوي على طاقة أقل بسبب ترتيب مستويات الطاقة الفرعية.

ما هو السبب في أن المدار الفرعي 2p يحتوي على 6 إلكترونات؟

المدار الفرعي 2p يحتوي على 6 إلكترونات لأن المدار p يمكن أن يحتوي على 3 مجالات إلكترونية، وكل مجال يحتوي على إلكترونين كحد أقصى، مما يعني أن العدد الكلي للإلكترونات في مدار 2p يمكن أن يصل إلى 6.

كيف يتم توزيع الإلكترونات في الذرة المتعادلة لعنصر البورون؟

التوزيع الإلكتروني للبورون (Z = 5) يكون 1s² 2s² 2p¹. حيث أن البورون يحتوي على 5 إلكترونات، ويشغل المدار 1s وال2s بالكامل، بينما يحتوي مدار 2p على إلكترون واحد.

كيف يتم توزيع الإلكترونات في ذرة الكلور؟

التوزيع الإلكتروني للكلور (Z = 17) يكون 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵. حيث يحتوي الكلور على 17 إلكترونًا، ويتم توزيعها عبر مستويات الطاقة المختلفة بداية من 1s وصولًا إلى 3p.

ما هي حدود العدد الأقصى للإلكترونات في كل مدار فرعي؟

الحد الأقصى للإلكترونات في المدار الفرعي هو 2 إلكترون في s، 6 إلكترونات في p، 10 إلكترونات في d، و14 إلكترونًا في f.