حل درس الترتيب الالكتروني علوم تاسع

حل درس الترتيب الالكتروني علوم تاسع 

الترتيب الالكتروني 

الترتيب الالكتروني في الحالة الأرضية :

حين تفكر في أن ذرات العناصر األثقل تحتوي على أكثر من 100 إلكترون، فإن فكرة تحديد الترتيبّ الالكتروناتفي الذرات ذات الالكترونات الكثيرة تبدو شاقة. لحسن الحظ، فإنه يمكن الذرات بمستويات شبيهة بمستويات ذرة الهيدروجين ،مما يسمح لنا بوصف ترتيب وتوزيع الالكترونات في الذرات باستخدام قواعد محددة قليلة.

الترتيب الالكتروني في الذرة : ترتيب الالكترونات في الذرة يسمى الترتيب الالكتروني في الذرة. نظرا لأن أنظمة الطاقة المنخفضة تكون أكثر استقرارا من أنظمة الطاقة المرتفعة، تميل الإلكترونات في الذرة لاتخاذ الترتيب الذي يمنح الذرة أقل طاقة ممكنة. أكثر التوزيعات استقرار وأقلها طاقة للإلكترونيات يسمى الترتيب الالكتروني  في الحالة الأرضية للعنصر. هناك ثالثة قواعد أو مبادئ تشير إلى طريق ترتيب الإلكترونات في مستويات الذرة وهي مبدأ أوفباو ومبدأ بولي .

مبدأ أوفباو ينص مبدا أوفباو على أن كل إلكترون يشغل الفلك الأقل طاقة. لذا، تكون أول خطوة لتحديد الترتيب الإلكتروني في الحالة الأرضية للعنصر هو تعلم تسلسل الأفلاك الذرية من الطاقة الأقل إلى الطاقة الأعلى. يرد هذا التسلسل المعروف بمخطط أوفباو في الشكل 18 .يمثل كل مربع في الشكل فلكا ذريا.

عرض توضيحي 

الهدف لتوضيح العلاقة بين أنماط الترتيب الإلكتروني للافلزات وطيف الأنبعاث لكل منها.

المواد توصيلات أنابيب تفريغ (بالهيدروجين والنيون )محرزة الحيود، أقلام أو طباشير ملونة.

احتياطات السلامة  توخ الحذر حيث توجد توصيلات الجهد العالي لأنابيب التفريغ. ترتفع حرارة أنابيب التفريغ عند استخدامها.

الخطوات الإجرائية يوجد بديل غير مكلف عن منظار التحليل الطيفي ويمكن صنعه بواسطة إلصاق قطعة صغيرة من محززة الحيود إلى قصاصة من الورق المقوى.بقياس cm 10*7 اجعل الطالب يشاهدون الطيف المنبعث من  اGضواء داخل الصف قم بتعتيم القاعة ودعهم يشاهدون ذرات النيون  المستثارة في أنابيب طيف النيون  الموصولة بالكهرباء. استخدم الأقالم الملونة لتسجيل طيف انبعاث النيون كما يشاهدونه عبر محرزات الحيود التي بحوزتهم. ّذكر الطالب أن النيون يحتوي على 10 إلكترونات الأن كرر العملية مستخدم أنبوب تفريغ طيفي بالهيدروجين .

مبدأ باولي للاستبعاد يمكن تمثيل الإلكترونات في الأفلاك بأسهم في مربعات. لكل إلكترون اتجاه دوران مرتبط معه، حيث يمثل السهم الذي يشير لأعلى ↑ دوران الإلكترون في اتجاه واحد، والسهم الذي يشير ألسفل ↓ يمثل دوران الألكترون في االتجاه المعاكس. يمثل المربع الفارغ غير مشغول، ويمثل المربع الذي يحتوي على سهم واحد إلى أعلى ↑ ً فلكا ذو إلكترون واحدً فلكا ويمثل المربع الذي يحتوي على سهمين للأعلى والأسفل قلكا ممتلئا.

قاعدة هوند: إن حقيقة أن اإلألكترونات سالبة الشحنة تتنافر مع بعضها البعض لها تأثير هام على ترتيب الإلكترونات في أفلاك الطاقة المتعادلة تنص قاعدة هوند على أن الإلكترونات المفردة التي تدور بنفس الأتجاه يجب أن تشغل كل الأفلاك متساوية الطاقة قبل أن تشغل الإلكترونات الإضافيةّ التي تدور بشكل معاكس نفس الأفلاك على سبيل المثال افترض أن المربعات التالية تمثل أفلاك  2p  الثالثة قبل أن يدخل إلكترون ثان أيا  من الأفلاك يوضح فيما يلي التسلسل الذي تشغل به ستة ثلاث أفلاك p.

مخطط الأفلاك : كما ذكرنا من قبل، يمكن تمثيل الألكترونات في الأفلاك بأسهم في مربعات. يسمى كل مربع برقم الكم الرئيس والمستوى الفرعي المرتبط بالفلك. على سبيل لمثال، يحتوي مخطط الأفلاك لذرة الكربون في الحالة المستقرة الموضح أدناه على إلكترونين في الفلك 1s ،وإلكترونين في الفلك 2s ،وإلكترون واحد في اثنان من الثلاثة أفلاك المنفصلة 2p .بينما يظل الفلك الثالث 2p غير مشغول .

إلكترونات التكافؤ:الكترونات محددة فقط تسمى إلكترونات التكافؤ هي التي تحدد الخصائص الكيميائية للعنصر. تعرف إلكترونات التكافؤ بأنها الإلكترونات الموجودة بالأفلاك الخارجية للذرة، فهي تلك الأفلاك المرتبطة بأعلى مستوى طاقة رئيس بوجه عام. على سبيل المثال، تحتوي ذرة الكبريت على 16 إلكترون ستة منها فقط تشغل الأفلاك الخارجية 3s و3p كما يظهر في الترتيب الإلكتروني للكبريت. للكبريت ستة إلكترونات تكافؤ .

اسأل: كم إلكترونا يظهر في الترميز النقطي للألكترونيات لذرات الليثيوم والبوتاسيوم وذرات الفلور واليود وذرات البورن وذرات الثاليوم ؟لدى كل ذرة من  الليثيوم والبوتاسيوم نقطة واحدة وكل ذرة من  الفلور واليود سبع نقاط وكل ذرة من البورن و الثاليوم ثلاثة نقاط.

ملخص :

• يسمى ترتيب الألكترونات في الذرة بالترتيب الألكتروني للذرة .

•يتحدد الترتيب اإللكتروني للذرة بمبدأ أوفباو ومبدأ استبعاد باولي وقاعدة هوند.

 •إلكترونات التكافؤ للعنصر تحدد خصائصة الكيميائية..

 •يمكن تمثيل الترتيب الألكتروني باستخدام مخطط الأفلاك وترميز الترتيب الألكتروني والترميز النقطي لإللكترون.

الكيمياء والصحة 

الهدف 

 سيتعلم الطالب كيف يمكن استخدام الليزر كملقط ومقص مجهري في العمليات الجراحية.

.تكون على علم بأن أشعة الليزر يمكن استخدامها لقطع الأشياء استخدم مقصات الليزر في بعض العمليات الجراحية ولكن المثير للدهشة أن أشعة اللليزر يمكنها أن تحتجز الخلايا الحية وبعض الأجسام المجهرية الأخرى ضمن أشعتها دون أن تصيبها بأي ضرر كيف يمكن لأشعة من الضوء أن تحافظ على بقاء الأشياء في مكانها .

الإمساك عن طريق الضوء: حين تمر أشعة الضوء عبر خلية فأنها تغير اتجاهها بدرجة طفيفة ويشبه هذا الأمر طريقة أثتناء الأشعة عندما تمر خلال الماء في حوض ماء .عندما تنثني أشعة الضوء فأنها تنتج قوة الأجسام الكبيرة مثل حواض الماء تكون ذات كتلة هائلة بحيث يصعب أن تتأثر بهذه القوة الضئيلة ولمن الخلايا الضئيلة تتأثر بهذه القوة إذا وضعت أشعة الضوء بطريقة صحيحة فأنه يمكنها الاحتفاظ في الجزء الصغير في مكانه .

أشعة الليزر والسرطان :إذا فيم يستخدم العلماء هذه الملاقط لدقيقة؟يستخدمها مجموعة من العلماء في دراسة عضيات الخلية وهم يدرسون القوى الناتجة عن الخيوط المغزلية أي تجمع الأنابيب الدقيقة التي تقسم الخلايا هذه الخيوط المغولية توجه الكرموسومات المستنسخه للجهلت المقابلة للخلية وهو أحد الأدوار الرئيسية في انقسام الخلية ومع ذلك لا يعرف العلماء تماما كيف تؤدي هذه الخيوط المغزلية هذه الوظيفة .

مختبر الكيمياء

تحليل الأطياف الخطية :الخلفية: تنتج أطياف الانبعاثات حين تعود الذرات المثارة إلى حالة أكثر استقرار عن طريق انبعاث إشعاع ذو أطوال موجية محددة منها. حين يمر الضوء الأبيض عبر عينة ما، تمتص الذرات في هذه العينة أطوال موجية محددة. ينتج عن ذلك خطوط داكنة في الطيف المستمر للضوء الأبيض ويسمى طيف الامتصاص .

الخطوات الأجرائية 

1. دع عدة مجموعات من الطالب يبدأون في مراقبة أنابيب التفريغ أولا حتى لا يصبح المكان مزدحما في نهاية الحصة .
2. استخدام spectra -C-flinn أسهل بكثير من استخدام مقياس الطيف لمشاهدة الأطياف .
3. يمكن استعارة أنابيب التفريغ الغازية وإمداداتها الكهربائية من مختبر الفيزياء.

التحليل والخلاصة 

1. في أي وقت محدد، يحتل الالكترون الواحد مستوى واحد فقط غير أنه يمكن أن ينتقل إلى مستوى من المستويات الشاغرة األخرى عندما ترسل الذرة الطاقة أوتمتصها .
2. ينتج لون محلول معين من لون الضوء الذي يرسله يتم امتصاص الالوان التي لم يتم ارسالها وهذه الألوان تكون طيف الامتصاص .
3. لكل عنصر طيف مميز وبالتالي فأن وجود طيف ذريفريد يشير إلى وجود هذا العنصر.
4. ستتنوع الأجابات .