اضغط «إظهار الإجابة» تحت كل سؤال للتحقق من إجابتك، ثم جرّب «اختبر نفسك» في النهاية.
١
النماذج الذرية
الفصل الأول · صفحات 18–63الدرس ١-١ · علم الكيمياء
عرّف المادة والذرة.
إظهار الإجابة
المادة: كل ما له كتلة ويشغل حيّزًا من الفراغ · الذرة: الجزء الأصغر من العنصر ويحتفظ بخواص ذلك العنصر.
علّل: يوصف علم الكيمياء بأنه «العلم المركزي».
إظهار الإجابة
لما له من دور محوري في الربط بين فروع العلوم الطبيعية مثل الفيزياء والأحياء والجيولوجيا.
من هم الخيميائيون وماذا قادت محاولاتهم إليه؟
إظهار الإجابة
علماء اعتقدوا بإمكانية تحويل المعادن الرخيصة إلى ذهب واكتشاف إكسير الخلود؛ ولم يحققوا ذلك لكن تجاربهم قادت إلى ظهور علم الكيمياء ووضعت اللبنات الأولى لفهم طبيعة المادة.
الأنشطة والتقويم
اكتب المصطلح العلمي: (أ) كل ما له كتلة ويشغل حيّزًا من الفراغ. (ب) الجزء الأصغر من العنصر ويحتفظ بخواصه.
إظهار الإجابة
(أ) المادة · (ب) الذرة.
أكمل: (أ) تُعتبر ... أحد فروع الكيمياء التي تهتم بالمواد التي تحتوي غالبًا على روابط بين الكربون والهيدروجين. (ب) دراسة الهضم وعمل الإنزيمات من استخدامات فرع ...
إظهار الإجابة
(أ) الكيمياء العضوية · (ب) الكيمياء الحيوية.
فريق مخبر وجد في عينة ماء الشرب مواد مذابة بنسب مختلفة وحدّد مكوناتها بدقة. استنتج اسم الفرع المناسب.
إظهار الإجابة
الكيمياء التحليلية؛ لأنها تحلل مكونات المادة وتحدد كمية كل مكون، وبذلك تضمن سلامة مياه الشرب وصحة الإنسان.
الدرس ١-٢ · تطور النماذج الذرية
صف تجربة رذرفورد (١٩٠٩).
إظهار الإجابة
أجراها جيجر ومارسدن تحت إشرافه: سُلّطت جسيمات ألفا الموجبة على رقاقة ذهب أمام لوح مطلي بكبريتيد الخارصين، وحُدّد موضع الجسيمات وعددها بالومضات على اللوح.
ما اعتراضات العلماء على نموذج رذرفورد؟
إظهار الإجابة
شبّه دوران الإلكترونات بدوران الكواكب حول الشمس، ورُفض لسببين: ١) الإلكترونات مشحونة أما الكواكب فمتعادلة · ٢) الإلكترون الدائر يفقد طاقة باستمرار فتقل سرعته وتغلب جاذبية النواة قوة الطرد المركزي فيسير في مسار حلزوني ويلتصق بالنواة وتنهار الذرة، وهذا لا يحدث.
ما أهم فروض نموذج بور (١٩١٣) لذرة الهيدروجين؟
إظهار الإجابة
١) تدور الإلكترونات حول النواة في مستويات طاقة معينة ثابتة الطاقة دون أن تكتسب أو تفقد طاقة، وتسمى مستويات الطاقة الرئيسية · ٢) في مركز الذرة نواة موجبة · ٣) عدد الإلكترونات يساوي عدد البروتونات فالذرة متعادلة · ٤) إذا اكتسب الإلكترون طاقة انتقل إلى مستوى أعلى (حالة مثارة غير مستقرة) ويعود إلى حالته المستقرة عند انطلاق الطاقة.
ما اعتراض العلماء على نموذج بور؟
إظهار الإجابة
نجح مع الهيدروجين (أبسط الذرات) لكنه فشل في تفسير طيف الانبعاث الذري للذرات الأكثر إلكترونات.
ما النموذج الميكانيكي الموجي؟
إظهار الإجابة
أسسه العالم النمساوي شرودنغر (بناءً على أفكار بلانك وأينشتاين ودي برولي وهايزنبرج) بوضع معادلة موجية لحركة الإلكترون، تحدد السعة القصوى لكل مستوى رئيس ومناطق الفراغ التي يزداد فيها احتمال وجود الإلكترون، فظهر مفهوما السحابة الإلكترونية والأفلاك الذرية.
ما الكواركات؟
إظهار الإجابة
اللبنات الأساسية التي تبني البروتون والنيوترون (ثلاثة كواركات في كل منهما بترتيب مختلف)؛ أثبتت تجارب ١٩٦٨ أنهما ليسا جسيمين أوليين.
الأنشطة والتقويم
أكمل: (أ) عند تسليط ألفا على رقاقة الذهب فإن معظمها ... (ب) من اعتراضات رذرفورد أن الإلكترون أثناء دورانه ... طاقة.
إظهار الإجابة
(أ) ينفذ دون انحراف · (ب) يفقد.
علّل: (أ) ارتداد عدد قليل جدًا من جسيمات ألفا نحو مصدرها. (ب) الذرة متعادلة كهربائيًا.
إظهار الإجابة
(أ) لاصطدامها بالنواة الصغيرة جدًا التي فيها معظم كتلة الذرة · (ب) لأن عدد الإلكترونات السالبة يساوي عدد البروتونات الموجبة.
وفق رذرفورد لم تنهر الذرة رغم دوران الإلكترونات. أعد الصياغة وفق نموذج بور.
إظهار الإجابة
تدور الإلكترونات في مستويات طاقة رئيسية محددة ثابتة الطاقة دون أن تفقد طاقة، ولذلك لا تنهار الذرة.
الدرس ١-٣ · أعداد الكم
ماذا يحدث لطاقة المستوى وحجمه كلما زادت قيمة n؟
إظهار الإجابة
يزداد حجم المستوى وتزداد طاقة الإلكترون فيه (n=7 أعلى طاقة وأكبر حجمًا من n=1).
صف أشكال الأفلاك.
إظهار الإجابة
s: فلك واحد كروي · p: ثلاثة أفلاك (px ، py ، pz) كل منها فصان متقابلان عند الرأس · d: خمسة أفلاك أشكالها أعقد (أربعة كزهرة رباعية البتلات والخامس فصان وحلقة) · f: سبعة أفلاك معقدة متعددة الفصوص.
لماذا يمكن لإلكترونين أن يوجدا في الفلك نفسه؟
إظهار الإجابة
يدوران حول محوريهما باتجاهين متعاكسين فينشأ مجالان مغناطيسيان متعاكسان يقللان التنافر بينهما فيتجاذبان.
الأنشطة والتقويم
علّل: (أ) تحت المستوى s يحتوي فلكًا واحدًا. (ب) تحت المستوى d يمتلئ بعشرة إلكترونات كحد أقصى.
إظهار الإجابة
(أ) لأن l=0 فتكون ml=0 فقط · (ب) لأن فيه خمسة أفلاك وكل فلك يتسع لإلكترونين.
للمستوى الرئيس n=4: عدد تحت المستويات · عدد الأفلاك · أقصى عدد إلكترونات · قيم l.
إظهار الإجابة
٤ (4s ، 4p ، 4d ، 4f) · ١٦ · ٣٢ · صفر ، ١ ، ٢ ، ٣.
في فلك إلكترون واحد ms=+½. ما ms للإلكترون الثاني؟ فسّر.
إظهار الإجابة
ms=−½؛ لأن الإلكترونين في الفلك نفسه يكون غزلهما متعاكسًا.
الدرس ١-٤ · قواعد الترتيب الإلكتروني في الذرات
علّل: يمتلئ 2p قبل 3s؟ و 4s قبل 3d؟ و 3p قبل 4s؟
إظهار الإجابة
2p: مجموع (n+l)=3 أقل · 4s قبل 3d: مجموعه أقل (4 مقابل 5) · 3p قبل 4s: المجموع متساوٍ (4) وقيمة n لـ 3p أقل.
رتّب تصاعديًا حسب امتلاء المستويات: 6s ، 4p ، 3d ، 4f.
إظهار الإجابة
المجاميع: 6s=6 · 4p=5 · 3d=5 · 4f=7 ← الترتيب: 3d ثم 4p ثم 6s ثم 4f.
الترتيب العام لتحت المستويات؟
إظهار الإجابة
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ ...
اكتب ترتيب Na ، Sc ، Kr.
إظهار الإجابة
Na(11): 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ · Sc(21): ... 3p⁶ 4s² 3d¹ · Kr(36): ... 4s² 3d¹⁰ 4p⁶.
الأنشطة والتقويم
أيهما يمتلئ أولًا: 5f أم 6p؟
إظهار الإجابة
6p؛ لأن n+l له = ٧ وللمستوى 5f = ٨.
لعنصر افتراضي 12X: الترتيب حسب تحت المستويات والأفلاك · الإلكترونات المفردة والمزدوجة.
إظهار الإجابة
1s² 2s² 2p⁶ 3s² · المفردة ٠ والمزدوجة ١٢ · الإلكترونان الأخيران في 3s يختلفان في ms.
رتّب الفلور 9F حسب الأفلاك.
إظهار الإجابة
1s² 2s² 2px² 2py² 2pz¹ (إلكترون مفرد واحد).
عدد الإلكترونات المفردة في الفوسفور 15P؟ (✓ أم ✗)
إظهار الإجابة
✗ الصحيح ٣؛ ترتيبه ينتهي بـ 3p³ فتشغل الأفلاك الثلاثة فرادى.
كتب متعلم ترتيب Ti: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁴. اكتشف الخطأ.
إظهار الإجابة
أهمل 4s ومنع امتلاءه قبل 3d، فخالف قاعدة مادلنج (أوفباو). الصحيح: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d².
الدرس ١-٥ · تطبيقات على قواعد الترتيب الإلكتروني
اكتب ترتيب الصوديوم Na حسب أقرب غاز نبيل.
إظهار الإجابة
أقرب غاز نبيل النيون (10): [Ne] 3s¹ لأن 11−10=١.
كيف تحدد العدد الذري لعنصر ينتهي ترتيبه بـ 2p³؟
إظهار الإجابة
اكتب الترتيب 1s² 2s² 2p³ ثم اجمع الإلكترونات: 2+2+3=٧، فهو النيتروجين.
لماذا يشذ ترتيب Cr و Cu؟ وما السبب؟
إظهار الإجابة
ينتقل إلكترون من 4s إلى 3d. Cr: يصبح d نصف ممتلئ (٥) · Cu: يصبح d ممتلئًا تمامًا (١٠). السبب: تحت المستوى d النصف ممتلئ أو تام الامتلاء أكثر استقرارًا من d⁴ أو d⁹.
الأنشطة والتقويم
اكتب الترتيب حسب مستويات الطاقة الرئيسية: O(8) ، K(19).
إظهار الإجابة
O: 2 ، 6 · K: 2 ، 8 ، 8 ، 1.
اكتب حسب تحت المستويات: Cl(17) ، Zn(30). وحسب أقرب غاز نبيل: Be ، P.
إظهار الإجابة
Cl: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ · Zn: ... 4s² 3d¹⁰ · Be: [He] 2s² · P: [Ne] 3s² 3p³.
٢
دورية العناصر
الفصل الثاني · صفحات 64–95الدرس ٢-١ · تطور الجدول الدوري
من أبرز من حاول تصنيف العناصر قبل مندليف؟ ولماذا لم تنجح محاولاتهم؟
إظهار الإجابة
الألماني دوبراينر والإنجليزي نيولاندز ثم الألماني ماير؛ لم يتوصلوا إلى نظام دقيق وواضح لترتيب العناصر.
كيف رتّب مندليف العناصر؟
إظهار الإجابة
رتبها في صفوف أفقية بحسب التزايد في الكتل الذرية فتكررت خواصها وتكونت أعمدة رأسية لعناصر متشابهة، وترك أماكن شاغرة لعناصر تنبأ باكتشافها مستقبلًا.
كيف تطور جدول مندليف إلى الجدول الحديث؟
إظهار الإجابة
صار التصنيف حسب الأعداد الذرية، وأضيفت معلومات عن تحت مستويات الطاقة والأفلاك، وصار كل عنصر يزيد عن الذي يسبقه ببروتون واحد.
مم يتكون الجدول الدوري الحديث؟
إظهار الإجابة
صفوف أفقية تسمى دورات (٧) وأعمدة رأسية تسمى مجموعات (١٨).
عرّف المجموعة، وعلّل تشابه عناصر المجموعة الواحدة كيميائيًا.
إظهار الإجابة
المجموعة: العمود الرأسي من العناصر. التشابه بسبب تشابه التركيب الإلكتروني؛ فالمجموعة الأولى (فلزات الأقلاء) ينتهي ترتيبها بـ ns¹ والمجموعة ١٨ (الغازات النبيلة) بـ np⁶ ما عدا الهيليوم. وفي المجموعة الواحدة يزيد كل عنصر عن السابق بمستوى طاقة رئيس واحد.
ما أسماء المجموعات الخاصة؟
إظهار الإجابة
١: فلزات الأقلاء · ٢: فلزات الأقلاء الأرضية · ١٧: الهالوجينات · ١٨: الغازات النبيلة.
إلى ماذا تُصنَّف عناصر الجدول؟
إظهار الإجابة
فلزات وأشباه فلزات ولافلزات، ويفصل بينها خط متعرج: الفلزات إلى يساره واللافلزات إلى يمينه وأشباه الفلزات على جانبيه.
عرّف الدورة وما علاقة رقمها بمستويات الطاقة؟
إظهار الإجابة
الدورة: الصف الأفقي من العناصر. تبدأ بملء مستوى طاقة رئيس جديد من فلز قلوي وتنتهي بغاز نبيل، وعدد مستويات الطاقة فيها ثابت ويساوي رقم الدورة. ويتدرج فيها التركيب الإلكتروني للمستوى الخارجي فتتدرج الخواص.
الأنشطة والتقويم
اكتب المصطلح: (أ) ترتيب العناصر تصاعديًا حسب أعدادها الذرية يُظهر تدرجًا وتكرارًا في خواصها. (ب) العمود الرأسي من العناصر.
إظهار الإجابة
(أ) القانون الدوري · (ب) المجموعة.
القائمة (أ): 2,1 · 2,8,1 · 2,8,8,1 والقائمة (ب): 2,8,2 · 2,8,3 · 2,8,4. ما المشترك؟ وأيهما دورة وأيهما مجموعة؟
إظهار الإجابة
القائمة (أ) عناصر مجموعة واحدة لأن لكلٍّ إلكترونًا واحدًا في المستوى الخارجي (تشابه التركيب) · القائمة (ب) عناصر دورة واحدة لأن لها ثلاثة مستويات رئيسية.
الكلور والفلور واليود والبروم تتشابه كيميائيًا رغم اختلاف حالتها الفيزيائية. لماذا؟
إظهار الإجابة
لأنها من مجموعة واحدة (الهالوجينات) فتتشابه في التركيب الإلكتروني للمستوى الخارجي (ns² np⁵).
الدرس ٢-٢ · تقسيم العناصر
ما الانتقالية الداخلية؟ وعلّل تسمية الأكتينيدات واللانثانيدات.
إظهار الإجابة
سلسلتان في الدورتين ٦ و ٧: اللانثانيدات (يبدأ فيها ملء 4f) وسميت بذلك لأنها تأتي بعد اللانثانيوم 57La · الأكتينيدات (يبدأ فيها ملء 5f) لأنها بعد الأكتينيوم 89Ac.
علّل: وضع اللانثانيدات والأكتينيدات في صف أفقي أسفل الجدول.
إظهار الإجابة
توفيرًا للمساحة وحفاظًا على تنظيم الجدول الدوري.
الأنشطة والتقويم
عنصر ينتهي ترتيبه بـ 3p⁵: اسمه ورمزه ونوعه وموقعه.
إظهار الإجابة
الكلور Cl · من العناصر الممثلة · الدورة ٣ والمجموعة ١٧ (12+5).
أكمل: (أ) عناصر المجموعة الأولى من قطاع تحت المستوى ... (ب) عنصر ينتهي بـ 2p⁶ يقع في الدورة ... والمجموعة ...
إظهار الإجابة
(أ) s · (ب) الدورة الثانية والمجموعة ١٨ (النيون).
(✓ أم ✗) العنصر ذو العدد الذري ٢٢ يُعتبر انتقاليًا رئيسيًا.
إظهار الإجابة
✓ ترتيبه [Ar] 4s² 3d² فينتهي بتحت المستوى d.
12Z: موقعه؟ 17A: ممثل أم انتقالي داخلي؟
إظهار الإجابة
12Z: [Ne]3s² ← الدورة ٣ ، المجموعة ٢ · 17A: من العناصر الممثلة (3p⁵).
لوحات الأجنحة: (A) ممثلة تنتهي بـ ns¹ و ns² وتشمل الهيليوم · (B) انتقالية رئيسية يُملأ فيها f · (C) np¹ إلى np⁶ للمجموعات ١٣–١٨. أيها خاطئة؟
إظهار الإجابة
اللوحة (B)؛ الكلمة الخاطئة «f» والصحيح «d» (الانتقالية الرئيسية يُملأ فيها d).
الدرس ٢-٣ · الميول الدورية (التدرج في الخواص)
علّل: يصعب تحديد المسافة بين النواة وأبعد إلكترون.
إظهار الإجابة
١) السحابة الإلكترونية تقل كثافتها تدريجيًا بالابتعاد عن النواة فلا حدود واضحة للذرة · ٢) معظم الذرات لا توجد منفردة في الطبيعة.
المسافة بين نواتي ذرتي البروم في Br₂ = 228 pm. احسب نصف القطر. وللكلور Cl₂ = 198 pm؟
إظهار الإجابة
Br: 228 ÷ 2 = 114 pm · Cl: 198 ÷ 2 = 99 pm.
ما المقصود بطاقة التأين الأولى؟ وبماذا يُعبَّر عنها؟
إظهار الإجابة
مقدار الطاقة اللازمة لنزع أضعف إلكترون ارتباطًا بالنواة من ذرة متعادلة في الحالة الغازية فتتحول إلى كاتيون أحادي الشحنة: X(g) + طاقة ← X⁺(g) + e⁻. مثال: Li تحتاج نحو 520 kJ/mol.
عرّف طاقة الميل الإلكتروني والسالبية الكهربائية.
إظهار الإجابة
الميل الإلكتروني: الطاقة المنطلقة أو الممتصة من الذرة الغازية عندما تكتسب إلكترونًا أو أكثر (فينتج أنيون) · السالبية الكهربائية: مقياس قدرة الذرة على جذب الإلكترونات نحوها من ذرة أخرى مرتبطة معها برابطة كيميائية، وتقاس بمقياس باولنج.
أي مجموعة لها أكبر نصف قطر ذري وأقل طاقة تأين وأقل ميل وسالبية في دورتها؟ وأيها العكس؟
إظهار الإجابة
فلزات الأقلاء: أكبر نصف قطر وأقل طاقة تأين، فتفقد إلكترونها الخارجي بسهولة لتكوّن أيونات موجبة أحادية · الغازات النبيلة: أصغر نصف قطر وأعلى طاقة تأين (لاكتمال مستويات الطاقة الخارجية) · الهالوجينات: أعلى ميل إلكتروني وأعلى سالبية في دورتها.
علّل: الميل الإلكتروني للفلور أقل من الكلور.
إظهار الإجابة
لصغر ذرة الفلور يتنافر الإلكترون المضاف بشدة مع إلكتروناتها التسعة فتقل الاستقرار، أما الكلور الأكبر حجمًا فالتنافر فيه أقل؛ فالكلور أعلى ميل إلكتروني في الجدول.
لماذا لا قيم سالبية كهربائية للغازات النبيلة؟ وأي عنصر أعلى وأقل سالبية؟
إظهار الإجابة
لأنها مستقرة وغالبًا لا تكوّن روابط كيميائية · الفلور F الأعلى والفرانسيوم Fr الأقل. أما الغازات النبيلة فغالبًا طاقة الميل فيها ممتصة لاستقرار تركيبها.
اذكر تطبيقين للميول الدورية.
إظهار الإجابة
١) الليثيوم في البطاريات لأن طاقة تأينه منخفضة فيفقد الإلكترونات بسهولة ويولد التيار · ٢) الكلور في المبيضات والمعقمات (مثل NaClO) مؤكسد قوي يفكك الأصباغ ويقتل الجراثيم، ويجب ألا يُخلط مع الأحماض أو الأمونيا.
الأنشطة والتقويم
المجهول: يقع في الدورة ٤ ، سالبيته منخفضة ، ينتهي بـ 4s². من هو؟
إظهار الإجابة
الكالسيوم Ca (20) · الدورة ٤ والمجموعة ٢ · الترتيب [Ar]4s².
اكتب المصطلح: (أ) نصف المسافة بين نواتي ذرتين متماثلتين بينهما رابطة. (ب) الطاقة اللازمة لنزع أضعف إلكترون من ذرة متعادلة غازية. (ج) مقياس قدرة الذرة على جذب الإلكترونات من ذرة مرتبطة معها.
إظهار الإجابة
(أ) نصف القطر الذري اللافلزي · (ب) طاقة التأين · (ج) السالبية الكهربائية.
لديك 3X ، 9A ، 10Z: أصغر وأكبر نصف قطر، ولماذا؟
إظهار الإجابة
الأصغر Z (10) والأكبر X (3)؛ لأنها في دورة واحدة وتزداد شحنة النواة يمينًا. مجموعة الأكبر: فلزات الأقلاء · الأصغر: الغازات النبيلة.
٣
الرابطة الأيونية والمركبات الأيونية
الوحدة الثانية · الفصل الأول · صفحات 104–126الدرس ١-١ · الترتيب الإلكتروني
ما إلكترونات التكافؤ ومستوى التكافؤ؟ ولماذا لا تتفاعل الغازات النبيلة؟
إظهار الإجابة
إلكترونات التكافؤ: الإلكترونات في أعلى مستوى طاقة ممتلئ جزئيًا أو كليًا، وهي التي تستخدم في التفاعل والارتباط بالذرات الأخرى · مستوى التكافؤ: مستوى الطاقة الخارجي الذي تُفقد منه الإلكترونات أو تنتقل إليه · الغازات النبيلة (المجموعة ١٨) تركيبها مستقر فلا تميل إلى التفاعل.
لماذا لا يُذكر تكافؤ عناصر المجموعتين ١٤ و ١٨؟
إظهار الإجابة
المجموعة ١٤: تكافؤها متغير وليس ثابتًا · المجموعة ١٨: مستواها الخارجي مستقر وممتلئ فلا تميل إلى الفقد أو الاكتساب أو المشاركة.
ما الترتيب الإلكتروني النقطي (تمثيل لويس)؟ ومن ابتكره؟
إظهار الإجابة
أشكال توضح إلكترونات التكافؤ في صورة نقاط على رمز الذرة، ابتكرها العالم جلبرت نيوتن لويس (مولود ١٨٧٥م). مثال: Be (2,2) ← رمز Be وحوله نقطتان.
عرّف الكاتيون والأنيون مع مثال.
إظهار الإجابة
الكاتيون: ذرة العنصر عندما تفقد إلكترونًا أو أكثر، مثل Na⁺ (2,8) كالنيون · الأنيون: ذرة العنصر عندما تكتسب إلكترونًا أو أكثر، مثل Cl⁻ (2,8,8) كالأرجون.
ما استثناءات قاعدة الثمانية؟
إظهار الإجابة
الهيدروجين والليثيوم والبريليوم والبورون؛ تستقر بإلكترونين فقط (كالهيليوم).
الأنشطة والتقويم
اكتب المصطلح: (أ) عدد الإلكترونات التي تفقدها أو تكتسبها أو تشارك بها الذرة للوصول إلى الاستقرار. (ب) أشكال توضح إلكترونات التكافؤ على رمز الذرة.
إظهار الإجابة
(أ) التكافؤ · (ب) الترتيب الإلكتروني النقطي.
عدد إلكترونات التكافؤ لعنصر في المجموعة ١٧؟ وذرة تستقر بفقد إلكترونين؟
إظهار الإجابة
٧ إلكترونات · 12Mg (2,8,2).
ترتيب نقطي لعنصر ممثل فيه ثلاث نقاط فقط. ماذا تتنبأ؟
إظهار الإجابة
عدد إلكترونات التكافؤ = ٣ ← رقم المجموعة ١٣ ← يفقد ثلاثة إلكترونات.
الدرس ٢-١ · الرابطة الأيونية
كيف تتكون الرابطة الأيونية؟ مثّل بـ NaCl.
إظهار الإجابة
تتكون غالبًا بين ذرة فلز وذرة لافلز. الفلز يفقد إلكترونات التكافؤ فيصبح كاتيونًا والافلز يكتسبها فيصبح أنيونًا. في NaCl ينتقل إلكترون التكافؤ من Na إلى Cl فينتج Na⁺ و Cl⁻ ويتجاذبان.
اكتب تفاعل تكوين MgO و K₂O و Li₃N بالتمثيل النقطي.
إظهار الإجابة
Mg (2,8,2) يعطي إلكترونين لـ O (2,6) فينتج Mg²⁺ و O²⁻ ← MgO · ذرتا K تعطيان إلكترونين لذرة O ← K₂O · ثلاث ذرات Li تعطي ثلاثة إلكترونات لذرة N (2,5) ← Li₃N. طريقة التقاطع: يُبدَّل عدد الإلكترونات المفقودة والمكتسبة ويُكتب أمام الذرة المقابلة مع الاختصار.
اذكر قانون حفظ الشحنة وقاعدة كتابة الصيغة.
إظهار الإجابة
مجموع الشحنات الكلية للمتفاعلات يساوي مجموعها للنواتج، ويُستخدم لوزن المعادلة · عند كتابة الصيغة يُكتب رمز الفلز (يسار) ثم اللافلز (يمين): MgO ، LiCl.
كيف ترتبط الخاصية الأيونية بالسالبية الكهربائية؟
إظهار الإجابة
تظهر بشكل كبير عندما يكون فرق السالبية بين العنصرين ≥ ١٫٧ حسب باولنج؛ وكلما زاد الفرق زادت الخاصية الأيونية.
رتّب LiCl و MgO تصاعديًا في الخاصية الأيونية.
إظهار الإجابة
LiCl: 3.0−1.0 = 2.0 · MgO: 3.5−1.2 = 2.3 ← LiCl ثم MgO.
الدرس ٣-١ · خواص المركبات الأيونية
ما أهمية NaCl؟
إظهار الإجابة
ملح الطعام، مركب أيوني ببنية بلورية مكعبة، إلكتروليت قوي يتفكك كليًا في الماء، وعنصر فسيولوجي أساسي للحفاظ على الضغط الأسموزي وتوازن السوائل وانتقال الإشارات العصبية بمضخة الصوديوم والبوتاسيوم.
الأنشطة والتقويم
اكتب المصطلح: (أ) القوة الكهروستاتيكية بين الأيونات مختلفة الشحنة. (ب) مصفوفات ثلاثية الأبعاد من الكاتيونات والأنيونات.
إظهار الإجابة
(أ) الرابطة الأيونية · (ب) الشبكة البلورية.
اختر: المركب الناتج من المغنيسيوم والنيتروجين؟
إظهار الإجابة
Mg₃N₂ (٣ ذرات Mg تفقد ٦ إلكترونات وذرتا N تكتسبها).
البوتاسيوم مع الفلور: المركب وصيغته، وهل مصهوره يوصل الكهرباء؟
إظهار الإجابة
فلوريد البوتاسيوم KF · رابطة أيونية · درجة انصهار وغليان مرتفعة · نعم يوصل مصهوره.
٤
الرابطة التساهمية والتناسقية
الوحدة الثانية · الفصل الثاني · صفحات 127–149الدرس ١-٢ · الرابطة التساهمية
كيف يتكون جزيء الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين؟
إظهار الإجابة
H₂: كل ذرة تشارك بإلكترونها فتشبه الهيليوم · O₂ (2,6): تشارك كل ذرة بإلكترونين فيشبه النيون، وتبقى أربعة إلكترونات (زوجان) غير مشاركة لكل ذرة · N₂ (2,5): تشارك كل ذرة بثلاثة إلكترونات.
ما الرابطة القطبية ولماذا؟ مثّل بـ HCl و H₂O.
إظهار الإجابة
عند ارتباط ذرتين مختلفتين يقترب زوج الإلكترونات من الذرة الأعلى سالبية فتظهر شحنة جزئية سالبة (δ⁻) عليها وموجبة (δ⁺) على الأخرى. HCl: رابطة تساهمية أحادية قطبية (Cl أعلى سالبية). H₂O: ذرة O ترتبط بذرتي H برابطتين أحاديتين قطبيتين والمركب قطبي.
اكتب تكوين NH₃ و CCl₄. وعلّل أن CCl₄ غير قطبي.
إظهار الإجابة
NH₃: ذرة N (2,5) تحتاج ثلاثة إلكترونات فتشارك ثلاث ذرات H برابطة أحادية لكل منها · CCl₄: ذرة C (2,4) تحتاج أربعة إلكترونات فترتبط بأربع ذرات Cl، والروابط C–Cl قطبية لكن المركب غير قطبي لأن الروابط الأربعة مرتبة بشكل متساوٍ فيلغي أثر الشحنات المختلفة.
الدرس ٢-٢ · خواص المركبات التساهمية
لماذا يُعد الألماس صلبًا جدًا؟ وما استخداماته؟
إظهار الإجابة
كل ذرة كربون ترتبط بأربع ذرات مجاورة بروابط تساهمية قوية في شبكة ثلاثية الأبعاد تسمى «الشبكة رباعية السطوح». يستخدم زينة وأداة قطع لحفر الآبار وقطع الزجاج والمعادن، ومشتتًا للحرارة في الإلكترونيات لقدرته على توصيل الحرارة.
الدرس ٣-٢ · الرابطة التناسقية
كوّن الهيدرونيوم H₃O⁺ والأمونيوم NH₄⁺. حدد المانحة والمستقبلة وأنواع الروابط.
إظهار الإجابة
H₃O⁺: جزيء الماء (فيه زوجان غير مشاركين على O) + H⁺؛ O مانحة وH⁺ مستقبلة، والروابط: رابطتان تساهميتان أحاديتان ورابطة تناسقية واحدة · NH₄⁺: NH₃ + H⁺؛ N مانحة وH⁺ مستقبلة، والروابط: ثلاث تساهمية أحادية ورابطة تناسقية واحدة.
علّل: الرابطة التناسقية أدق وصفًا بأنها مساهمة ذرة واحدة بزوج من الإلكترونات مع كاتيون الهيدروجين.
إظهار الإجابة
لأن الذرة المانحة تقدّم الزوج كاملًا والمستقبلة (H⁺) لا تملك إلكترونات.
الأنشطة والتقويم
اكتب المصطلح: (أ) الروابط الناتجة من تشارك زوج أو أكثر بين الذرات. (ب) الرابطة التي تشارك فيها كل ذرة بثلاثة إلكترونات.
إظهار الإجابة
(أ) الرابطة التساهمية · (ب) الرابطة التساهمية الثلاثية.
أنا جزيء لا أفقد إلكترونات ولا أكتسبها وتتشارك ذرتاي بثلاثة أزواج. من أكون؟
إظهار الإجابة
جزيء النيتروجين N₂.
مركبان: HCl و Cl₂. نوع الرابطة؟ هل يوصل Cl₂ الكهرباء في الماء؟
إظهار الإجابة
HCl: تساهمية أحادية قطبية (مركب قطبي) · Cl₂: تساهمية أحادية غير قطبية؛ لا يوصل لعدم وجود أيونات حرة.
(✓ أم ✗) في كاتيون الهيدرونيوم تمنح ذرة الأكسجين زوجًا واحدًا لكاتيون الهيدروجين.
إظهار الإجابة
✓ والمستقبلة في NH₄⁺ هي H⁺ ✓.
من وطني · التنمية المستدامة
ما الصندوق الكويتي للتنمية؟
إظهار الإجابة
تأسس في ٣١ ديسمبر ١٩٦١ بعد الاستقلال، أول مؤسسة إنمائية في الشرق الأوسط تنشئها دولة نامية لمساعدة الدول النامية؛ يقدم القروض الميسرة والمنح ودراسات الجدوى والتدريب ويدعم الزراعة والنقل والطاقة والمياه والصحة. الكويت «الدولة المانحة» والدول النامية «المستقبلة».
٥
تقويم الوحدتين والملحق
صفحات 96–101 و150–158 + الأنشطة العملية وتمارين الجداولتقويم الوحدة الأولى (ص٩٦–١٠١)
السؤال الأول: (١) الفرع الذي يحلل مكونات المادة وكمية كل مكون. (٢) الإلكترونات الأكثر ارتباطًا بالنواة في المستوى الرمز؟ (٣) تسمية غير صحيحة: 3f ، 3d ، 2p ، 3s. (٤) إلكترونا الفلك 2py يتشابهان في؟ (٥) عدد الأفلاك في n=2. (٦) n=3 و l=0 لإلكترون المستوى الخارجي.
إظهار الإجابة
١) الكيمياء التحليلية · ٢) K (n=1) · ٣) 3f؛ لأن f لا تظهر إلا من n=4 · ٤) n ، l ، ml · ٥) ٤ أفلاك · ٦) 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹.
السؤال الثاني (✓/✗): ١) يمتلئ 4s قبل 4p. ٢) رتب مندليف العناصر بحسب تزايد العدد الذري. ٣) العنصر ذو العدد الذري ٢ يشبه كيميائيًا العنصر ذا العدد ٢٠. ٤) اللانثانيدات والأكتينيدات عناصر تحت المستوى d. ٥) فلزات الأقلاء لها أقل طاقة تأين في دورتها.
إظهار الإجابة
١) ✓ · ٢) ✗ الصحيح حسب تزايد الكتل الذرية · ٣) ✗ الهيليوم من الغازات النبيلة والكالسيوم من المجموعة ٢ · ٤) ✗ هي عناصر تحت المستوى f · ٥) ✓.
السؤال الرابع: أكمل. (١) تزداد طاقة المستوى الرئيس كلما ... عن النواة. (٢) n=3 ، l=0 فالرمز ... (٣) المفردة في 4d⁸. (٤) ينتهي ترتيب Na بـ ... (٥) الانتقالية الداخلية تنتهي بإضافة الإلكترونات إلى ...
إظهار الإجابة
١) ابتعدنا · ٢) 3s · ٣) إلكترونان مفردان (خمسة أفلاك: ثلاثة مزدوجة واثنان مفردان) · ٤) 3s · ٥) تحت المستوى f.
السؤال الخامس: قارن بين n=1 و n=4 · بين 4d و 2p · وبين التدرج في الدورة والمجموعة.
إظهار الإجابة
n=1: الرمز K ، أقرب للنواة ، طاقة أقل · n=4: الرمز N ، أبعد ، طاقة أكبر.
4d: n=4 ، l=2 ، ٥ أفلاك ، ١٠ إلكترونات · 2p: n=2 ، l=1 ، ٣ أفلاك ، ٦ إلكترونات.
في الدورة (من اليسار لليمين): نصف القطر يقل · طاقة التأين والميل والسالبية تزداد · قوة جذب النواة تزداد · الحجب ثابت. في المجموعة (من أعلى لأسفل): نصف القطر يزداد · طاقة التأين والميل والسالبية تقل · قوة الجذب تقل · الحجب يزداد.
4d: n=4 ، l=2 ، ٥ أفلاك ، ١٠ إلكترونات · 2p: n=2 ، l=1 ، ٣ أفلاك ، ٦ إلكترونات.
في الدورة (من اليسار لليمين): نصف القطر يقل · طاقة التأين والميل والسالبية تزداد · قوة جذب النواة تزداد · الحجب ثابت. في المجموعة (من أعلى لأسفل): نصف القطر يزداد · طاقة التأين والميل والسالبية تقل · قوة الجذب تقل · الحجب يزداد.
السؤال السادس: علّل. (١) ارتداد قليل جدًا من ألفا. (٢) لا تنافر بين إلكترونين في فلك واحد. (٣) 3d يمتلئ بعشرة فقط. (٤) 4s قبل 3d. (٥) Cr ينتهي بـ 4s¹ 3d⁵. (٦) نصف القطر يزداد في المجموعة. (٧) طاقة التأين تزداد في الدورة. (٨) السالبية تقل في المجموعة.
إظهار الإجابة
١) لاصطدامها بالنواة الصغيرة جدًا التي تحوي معظم كتلة الذرة · ٢) لأن غزلهما متعاكس فينشأ مجالان مغناطيسيان متعاكسان يقللان التنافر · ٣) خمسة أفلاك × إلكترونان · ٤) مجموع n+l لـ 4s أقل · ٥) d نصف الممتلئ أكثر استقرارًا من d⁴ · ٦) تزداد مستويات الطاقة فيزداد الحجب وتقل جاذبية النواة · ٧) شحنة النواة تزداد والحجب ثابت فيصعب نزع الإلكترون · ٨) يزداد الحجب فتقل قوة جذب النواة للإلكترونات.
السؤال السابع: 21M ، 12X ، 7A ، 8Z ، 29Q.
إظهار الإجابة
اسم 12X: المغنيسيوم · رمز 8Z: O · 12X: 2,8,2 · 21M: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹ · 8Z حسب الأفلاك: 1s² 2s² 2px² 2py¹ 2pz¹ · 21M حسب الغاز النبيل: [Ar] 4s² 3d¹ · 7A: ٣ إلكترونات مفردة · 29Q: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d¹⁰.
تقويم الوحدة الثانية (ص١٥٠–١٥٥)
السؤال الأول: (١) يفقد إلكترونين. (٢) يكتسب ثلاثة. (٣) تكافؤ الهالوجينات. (٤) Cl⁻ يشبه. (٥) Na⁺ يشبه. (٦) المركب الأيوني. (٧) ما تساهم به ذرة O في H₂O.
إظهار الإجابة
١) 12Mg · ٢) 7N · ٣) ٧ · ٤) الأرجون 18Ar · ٥) النيون 10Ne · ٦) KCl · ٧) إلكترون واحد (من كل رابطة أحادية).
السؤال الثاني (✓/✗): ١) فقد إلكترون يحول الذرة إلى أنيون. ٢) P يفقد ٣ إلكترونات لتطبيق الثمانية. ٣) NaCl الصلب لا يوصل. ٤) كل المركبات التساهمية صلبة في الغرفة.
إظهار الإجابة
١) ✗ كاتيون · ٢) ✗ P (2,8,5) يكتسب ٣ إلكترونات · ٣) ✓ · ٤) ✗ توجد صلبة وسائلة وغازية.
السؤال الرابع: أكمل. O₂ فيه رابطة تساهمية ... · الرابطة في HCl تساهمية ... · الذرة المستقبلة في الهيدرونيوم هي ...
إظهار الإجابة
ثنائية · أحادية قطبية · كاتيون الهيدروجين H⁺.
السؤال الخامس: (١) ذرتان: Mg (2,8,2) و N (2,5). قارن. (٢) نوع الرابطة في NaCl و H₂O. (٣) أزواج الإلكترونات غير المشاركة في H₂O و NH₃.
إظهار الإجابة
(١) Mg: ٢ إلكترون تكافؤ، نقطتان، يكوّن كاتيون Mg²⁺ · N: ٥ إلكترونات تكافؤ، خمس نقاط، يكوّن أنيون N³⁻ · (٢) NaCl أيونية · H₂O تساهمية · (٣) H₂O: زوجان · NH₃: زوج واحد.
السؤال السادس: علّل. (١) غليان المركبات الأيونية مرتفع. (٢) الرابطة بين ذرتي نيتروجين ثلاثية. (٣) محلول الأمونيا يوصل الكهرباء.
إظهار الإجابة
١) لقوة التجاذب الكهروستاتيكي بين الأيونات في الشبكة البلورية · ٢) كل ذرة N (2,5) تشارك بثلاثة إلكترونات (ثلاثة أزواج) لتصل إلى الثمانية · ٣) الأمونيا مركب قطبي يتفكك في الماء فتنتج أيونات حرة الحركة.
السؤال السابع: وضّح بالترتيب النقطي: (١) Li مع F. (٢) ذرتا هيدروجين. (٣) NH₃ مع H⁺.
إظهار الإجابة
١) Li (2,1) يعطي إلكترونه لـ F (2,7) فيتكون Li⁺ و F⁻ ← LiF رابطة أيونية · ٢) كل H يشارك بإلكترونه فتتكون رابطة تساهمية أحادية H–H · ٣) N في NH₃ تمنح زوجها غير المشارك إلى H⁺ فتتكون رابطة تناسقية وينتج NH₄⁺.
الأنشطة العملية
النشاط الأول: الكشف عن المركبات الأيونية (العينتان A و B). ما الخطوات والاستنتاج؟
إظهار الإجابة
الخطوات: تحديد الحالة الفيزيائية · وزن كتلة من كل عينة ونقلها إلى كأس · إذابتها في ماء مقطر وملاحظة الذوبان · غمس قطبي الكربون في المحلول واختبار التوصيل الكهربائي. الاستنتاج: المركب الأيوني يوجد في الحالة الصلبة ويكوّن محلولًا عند ذوبانه في الماء، ومحلوله يوصل التيار الكهربائي. وسلامة: نظارات وقفازات ومعطف.
النشاط الثاني: الكشف عن المركبات التساهمية. ما الخطوات والاستنتاج؟
إظهار الإجابة
الخطوات: فحص الحالة الفيزيائية · دلك ساق الأبونايت بالصوف · تقريبها من السائل المنساب من السحاحة (A ثم B) · اختبار التوصيل بقطبي الكربون. الاستنتاج: توجد المركبات التساهمية صلبة وسائلة وغازية؛ والقطبي ينجذب سائله نحو الساق المشحونة والمحلول القطبي يوصل الكهرباء، أما غير القطبي فلا ينحرف سائله ولا يوصل محلوله.
إجابات تمارين الجداول والأشكال
أكمل جدول قاعدة الثمانية: Li ، F ، Mg ، N ، S ، Ca (وكربون 6C).
إظهار الإجابة
Li (2,1): يفقد إلكترونًا واحدًا ويستقر بإلكترونين (استثناء) · F (2,7): يكتسب ١ · Mg (2,8,2): يفقد ٢ · N (2,5): تكافؤ ٥ ويكتسب ٣ · S (2,8,6): تكافؤ ٦ ويكتسب ٢ · Ca (2,8,8,2): تكافؤ ٢ ويفقد ٢ · 6C: 2,4 وأربع نقاط.
المستويات 1-3: أكمل جدول المستويات والأعداد (K و M و N).
إظهار الإجابة
K: n=1 ، l=0 ، ml=0 ، ١ فلك ، ٢ إلكترون · M: n=3 ، تحت المستويات 3s 3p 3d ، l=0,1,2 ، ٩ أفلاك ، ١٨ إلكترونًا · N: n=4 ، 4s 4p 4d 4f ، ١٦ فلكًا ، ٣٢ إلكترونًا.
إلكترونا 2px² وأقصى إلكترونات لها الغزل نفسه في n=2.
إظهار الإجابة
يتشابهان في n ، l ، ml ويختلفان في ms (+½ و −½) · الحد الأقصى للغزل الواحد = ٤ (إلكترون واحد في كل فلك من أفلاك 2s و2px و2py و2pz).
ما أسماء المجموعات الخاصة (الشكل ١٥)؟
إظهار الإجابة
المجموعة ١: فلزات الأقلاء · ٢: فلزات الأقلاء الأرضية · ١٧: الهالوجينات · ١٨: الغازات النبيلة.
✎
اختبر نفسك
اختر الإجابة وسيظهر الصواب فورًاالنتيجة: 0 / 0
★ نصائح ليلة الاختبار
١) القوانين: عدد الأفلاك = n² · أقصى إلكترونات = 2n² · مجموع (n+l) لمادلنج.
٢) التواريخ: رذرفورد ١٩٠٩ · بور ١٩١٣ · شرودنغر ١٩٢٣ · الكواركات ١٩٦٨.
٣) الأعداد: s=١ فلك · p=٣ · d=٥ · f=٧ (٢ ، ٦ ، ١٠ ، ١٤ إلكترونًا) · ms=±½.
٤) موقع العنصر: الدورة = n الأكبر · المجموعة (ns¹⁻²: x · np: 12+x · d: x+y).
٥) الميول الدورية: في الدورة (←): نصف القطر يقل والباقي يزداد · في المجموعة (↓): العكس · الفرق في السالبية ≥ ١٫٧ = أيونية.
٦) الأيونية: صلبة · انصهار مرتفع · توصل مصهورها ومحلولها فقط · التساهمية: انصهار منخفض غالبًا · القطبية توصل في الماء · التناسقية: مانحة (زوج) ومستقبلة. وعند «علل» اربط الإجابة بالقاعدة أو الخاصية المطلوبة.