أسئلة الفصل الثالث

(1-3)

بعد محاولة تقسيم العناصر إلى فلزات ولا فلزات جرت محاولات أخرى لتصنيفها اذكر تلك المحاولات وعلى أي أساس بنيت تلك المحاولات.

المحاولات هي:

• ثلاثیات دوبرینر.
• محاولة نيولاندز وقد بنيت تلك المحاولات على أساس العلاقة بين خواص العناصر الانتقالية وكتلها الذرية.

(2-3)

اذكر القانون الدوري الذي توصل إليه كل من لاندس ومندليف.

تعتمد خواص العناصر اعتماداً دورياً على كتلها الذرية.

(3-3)

ما هي نقاط الضعف في جدول العالم مندليف.

• موضع الهيدروجين في الجدول الدوري.
• موضع العناصر الانتقالية الداخلية اللانثنيدات والاكتنيدات.
• الترتيب المتباين لبعض العناصر.

(4-3)

ما الفرق بين جدول مندليف والجدول الدوري الحديث؟

في جدول العالم مندليف رتبت العناصر في الدورات بحسب ازدياد كتلتها الذرية، بينما في الجدول الدوري الحديث رتبت العناصر بحسب ازدياد أعدادها الذرية.

(5-3)

كيف يتغير الحجم الذري لعناصر الدورة الواحدة والزمرة الواحدة بزيادة العدد الذري ولماذا؟

بشكل عام في الدورة الواحدة يقل الحجم الذري (نصف القطر) كلما زاد العدد الذري، بينما في الزمرة الواحدة يزداد الحجم الذري بزيادة العدد الذري والسبب في ذلك هو إضافة أغلفة إلكترونية ذات أعداد كم متزايدة أبعد عن النواة.

(6-3)

أي الذرات في كل من الأزواج الآتية أكبر (₄Be,₃Li) (₁₆S,8O) (₁₇Cl,35Br)؟

$\begin{array}{r}{}_{3}Li\hspace{0.25em}\hspace{0.25em}\hspace{0.25em}\hspace{0.25em}1S^{2}2S^1\\ {}_{4}Be\hspace{0.25em}\hspace{0.25em}\hspace{0.25em}\hspace{0.25em}:1S^{2}2S^2\end{array}$

من ملاحظة الترتيب الإلكتروني لهذين العنصرين نجد أنهما يقعان في الدورة الثانية لذلك نطبق عليها قاعدة الدورة الواحدة (يقل الحجم الذري بزيادة العدد الذري) $\Leftarrow$الحجم الذري لعنصر أو أكبر من₄Be بسبب زيادة قوة جذب النواة للإلكترونات:

$\begin{array}{r}{}_{16}S:1S^{2}2S^{2}2P^{6}3S^{2}3P^4\\ {}_{8}O:1S^{2}2S^{2}2P^4\end{array}$

من ملاحظة الترتيب الإلكتروني لهذين العنصرين نجد أنهما يقعان في الزمرة السادسة لذلك نطبق عليها قاعدة الزمرة الواحدة (يزداد الحجم الذري بزيادة العدد الذري) $\Leftarrow$الحجم الذري لعنصر ₁₆S أكبر من 8O بسبب إضافة مدارات إلكترونية ذات أعداد كم متزايدة:

$\begin{array}{r}{}_{17}Cl:1S^{2}2S^{2}2P^{6}3S^{2}3P^5\\ {}_{35}Br:1S^{2}2S^{2}2P^{6}3S^{2}3P^{6}4S^{2}3d^{10}4P^5\\ \end{array}$

من ملاحظة الترتيب الإلكتروني لهذين العنصرين نجد أنهما يقعان في الزمرة السابعة لذلك نطبق عليها قاعدة الزمرة الواحدة (يزداد الحجم الذري بزيادة العدد الذري) $\Leftarrow$ الحجم الذري لعنصر 35Br أكبر من ₁₇Cl بسبب إضافة مدارات إلكترونية ذات أعداد كم متزايدة.

(7-3)

رتب الآتي حسب ازدياد طاقة التأين ذاكراً السبب. Al³⁺,Al²⁺,Al⁺,Al

${}_{13}Al{<}_{13}A{l}^{+}{<}_{13}{A}^{+2}{<}_{13}A{l}^{+3}$

بسبب زيادة قوة جذب النواة للإلكترونات المتبقية كلما زادت الشحنة الموجبة للأيون فيصعب انتزاع الإلكترون منها.

(8-3)

إذا كان لديك العناصر الآتية: (₁₇Cl,_{1 5}P ,11Na)

أجب عن الأسئلة الآتية:

1. أي من العناصر يكون له أكبر حجم ذري وأي منها أصغر حجم ذري.

2. رتب هذه العناصر حسب ازدياد الكهرسلبية ذاكراً السبب لهذا الترتيب.

3. رتبهم بعناصر حسب ازدياد الجذب الألفة الإلكترونية ذاكراً السبب.

4. أي من هذه العناصر تتوقع فيه الخواص الفلزية.

$\begin{array}{r}{}_{11}Na:1S^{2}2S^{2}2P^{6}3S^1\\ {}_{15}P:1S^{2}2S^{2}2P^{6}3S^{2}3P^3\\ {}_{17}Cl:1S^{2}2S^{2}2P^{6}3S^{2}3P^5\end{array}$

إن جميع هذه العناصر من دورة واحدة، لذلك نطبق عليها قانون الدورة.

أ. ${}_{17}Cl{<}_{15}\mathrm{P}{<}_{11}\mathrm{Na}$

في الدورة الواحدة يقل الحجم الذري (نصف القطر) كلما زاد العدد الذري، بسبب إضافة أغلفة إلكترونية ذات أعداد کم متزايدة أبعد عن النواة.

ب. ${}_{11}\mathrm{Na}{<}_{15}\mathrm{P}{<}_{17}\mathrm{Cl}$

تزداد الكهروسلبية بزيادة العدد الذري لعناصر الدورة الواحدة بسبب زيادة ميل هذه الذرات على تكوين أيونات سالبة.

ج. ${}_{11}\mathrm{Na}{<}_{15}\mathrm{P}{<}_{17}\mathrm{Cl}$

تزداد الألفة الإلكترونية بزيادة العدد الذري لعناصر الدورة الواحدة وذلك لتناقص حجومها الذرية وزيادة قوة جذب النواة للإلكترونات.

د. ${}_{17}\mathrm{Cl}{<}_{15}\mathrm{P}{<}_{11}\mathrm{Na}$

تقل الصفات الفلزية بزيادة العدد الذري لعناصر الدورة الواحدة.

(9-3)

لديك الذرات الآتية ₈O , ₁₆S , ₃₄Se رتبها حسب ما يلي مع ذكر السبب.

1. الألفة الإلكترونية .

2. ازدياد الكهروسلبية .

3. ازدياد أنصاف الأقطار الذرية.

4. ازدياد طاقة التأين.

• $\begin{array}{r}{}_{8}O:1S^{2}2S^{2}2P^4\\ {}_{16}S:1S^{2}2S^{2}2P^{6}3S^{2}3P^4\\ {}_{34}Se:1S^{2}2S^2{2}^6{P}^{6}3S^{2}3P^{6}4S^{2}3d^{10}4P^4\end{array}$

نلاحظ أن جميع هذه العناصر من زمرة واحدة، لذلك نطبق عليها قانون الزمرة.

أ. ${}_{34}\mathrm{Se}{<}_{16}\mathrm{S}{<}_8\mathrm{O}$

نقل الألفة الإلكترونية بزيادة العدد الذري لعناصر الزمرة الواحدة وذلك لتزايد حجومها الذرية وتناقص قوة جذب النواة فيسهل انتزاع الإلكترون منها.

ب. ${}_{34}\mathrm{Se}{<}_{16}\mathrm{S}{<}_8\mathrm{O}$

تقل الكهروسلبية بزيادة العدد الذري لعناصر الزمرة الواحدة بسبب تناقص ميل هذه الذرات على تكوين أيونات سالبة.

ج. ${}_8\mathrm{O}{<}_{16}\mathrm{S}{<}_{34}\mathrm{Se}$

يزداد الحجم الذري بزيادة العدد الذري لعناصر الزمرة الواحدة بسبب إضافة أغلفة إلكترونية ذات أعداد كم متزايدة أبعد عن النواة.

د. ${}_{34}\mathrm{Se}{<}_{16}\mathrm{S}{<}_8\mathrm{O}$

تقل طاقة التأين بزيادة العدد الذري لعناصر الزمرة الواحدة وذلك لكبر حجومها الذرية فيسهل انتزاع الإلكترون منها لا توجد حاجة في العلوم التصنيف العناصر في جدول دوري.

(10-3)

علل:

لا توجد حاجة في القديم لتصنيف العناصر في جدول دوري.

لأن عدد العناصر المعروفة في ذلك الوقت كان قليل لا يتجاوز أصابع اليدين.

لم يستمر طويلاً تقسيم العناصر إلى فلزات ولافلزات.

بسبب عدم وجود حد فاصل يقسم العناصر إلى فلزات ولا فلزات واشتراك كثير من الخواص بين عناصر هاتين المجموعتين لذلك جاءت محاولات أخرى لتقسيم العناصر على أسس أخرى.

ارتفاع طاقة تأين ₁₇Cl مقارنة بجهد تأين ₁₂Mg.

لأن في الدورة الواحدة تزداد طاقة التأين بزيادة العدد الذري.

تنطلق طاقة عند اكتساب الإلكترون الأول لكن كثير ما تمتص بعض الطاقة عند اكتساب الإلكترون الثاني.

تمتص طاقة عند اكتساب الإلكترون الثاني وذلك للتغلب على قوة التنافر بين السالب والإلكترون الثاني المكتسب.

طاقة تأين الفلور اكبر من طاقة تأين الأوكسجين.

لأن في الدورة الواحدة تزداد طاقة التأين بزيادة العدد الذري.

(11-3)

كيف يمكن الحصول على طيف للعنصر وهل يظهر طيف العنصر عندما تمتص طاقة أو عندما يبعث طاقة؟

وذلك بوضع العنصر أو بخاره في أنبوب التفريغ الكهربائي تحت ضغط منخفظ وتسليط جهد كهربائي عالي عليه فيمتص طاقة وتتهيج ذراته ويرتقي مدار أعلى وعندما يعود إلى مداره فإنه يفقد تلك الطاقة على شكل طيف خطي.

(12-3)

ما هو العدد التناسقي للذرة المركزية و شحنة الأيون المعقد لكل مما يأتي:

• سداسي سيانو حديدات Fe(CN)]₆]
• رباعي امونيا النحا Sس Cu(NH₃)]₄]
• رباعي كلورو النيكل Nicl₄]₄]

(13-3)

اذكر طرق استخلاص الحديد صناعياً؟ أيهما أفضل ولماذا؟

الطريقة الأولى: باستخدام الفرن النفاخ.

الطريقة الثانية: بالطريقة الحديثة. والطريقة الثانية أفضل من الأولى للأسباب التالية:

1. لا تحتاج إلى فحم الكوك الغالي الثمن.
2. قلة التكاليف.
3. تقنية بسيطة وسهلة الاستخدام.
4. الحديد الناتج خالي من الكربون.

(14-3)

عرف كلاً مما يأتي:

• العنصر الانتقالي: هي العناصر التي تمتلك ترتيباً إلكترونياً تكون فيه أوربتالات d أو f ممتلئة جزئياً في حالة الذرة المتعادلة أو المتحدة كيميائياً، وسميت بالانتقالية لأنها تنتقل بالخواص بين العناصر ذات الغلاف الخارجي S والعناصر ذات الغلاف الخارجي p، وتقع في الدورات 4 ، 5 ، 6 ، 7
• مجموعة عناصر d: هي مجموعة العناصر التي تقع في وسط الجدول الدوري تضم ثلاث سلاسل تحتوي كل منها 10 عناصر تنتهي جميعها بالغلاف d والسلسلة الرابعة منها غير مكتملة.
• العدد التناسقي: هو عدد الذرات أو المجاميع الواهبة للإلكترونات المتصلة بالذرة المركزية (فلز انتقالي) في المركب التناسقي.
• الليكند: هو جزيء أو أيون يحتوي على مزدوج إلكتروني واحد أو أكثر غير متأصر يمكن أن يحوله أثناء التفاعل الكيميائي إلى الفلز الانتقالي مكوناً المعقد التناسق.