Uploaded by sara fekri

كتاب الطالب 10

1٫6cm
21cm


(2,3)
‫الكيمياء‬

20171438
‫ه‬1437 - ‫م‬2016
20171438
27.5cm
(2,3)
)2،3( ‫ الف�سالن الدرا�سيان‬- ‫�ستوى الأول‬‫ا‬
‫طبعة تجريبية‬
‫الكيمياء‬
‫�أعدَّ الن�سخة العربية‬
‫�شركة العبيكان للتعليم‬
‫التحرير والمراجعة والمواءمة‬
‫د‪ .‬م�صطفى ح�سن م�صطفى‬
‫حازم محمد الخطيب‬
‫التعريب والتحرير اللغوي‬
‫‪Original Title:‬‬
‫‪Chemistry‬‬
‫‪Matter and Change‬‬
‫‪By:‬‬
‫‪Thandi Buthelezi‬‬
‫‪Cheryl Wistrom‬‬
‫‪Nicholas Hainen‬‬
‫‪Laurel Dingrando‬‬
‫‪Dinah Zike‬‬
‫نخبة من المتخ�ص�صين‬
‫�إعداد ال�صور‬
‫د‪� .‬سعود بن عبدالعزيز الفراج‬
‫الإ�شراف العلمي‬
‫د‪� .‬أحمد محمد رفيع‬
‫‪www.macmillanmh.com‬‬
‫حقوق الطبعة الإنجليزية محفوظة ل�شركة ماجروهل©‪2008 ،‬م‪.‬‬
‫الطبعة العربية‪ :‬مجموعة العبيكان لال�ستثمار‬
‫وفقًا التفاقيتها مع �شركة ماجروهل© ‪2008‬م‪1429 /‬هـ‪.‬‬
‫‪English Edition Copyright © 2008 the McGraw-Hill Companies, Inc.‬‬
‫‪All rights reserved.‬‬
‫‪Arabic Edition is published by Obeikan under agreement with‬‬
‫‪The McGraw-Hill Companies, Inc. © 2008.‬‬
‫ال ي�سمح ب�إعادة �إ�صدار هذا الكتاب �أو نقله في �أي �شكل �أو وا�سطة‪� ،‬سوا ًء �أكانت �إلكترونية �أو ميكانيكية‪ ،‬بما في ذلك الت�صوير بالن�سخ «فوتوكوبي»‪� ،‬أو الت�سجيل‪� ،‬أو التخزين‬
‫و اال�سترجاع‪ ،‬دون �إذن خطي من النا�شر‪.‬‬
‫‪‬‬
‫ﺍﻟﺤﻤﺪ ﻟﻠﻪ ﺭﺏ ﺍﻟﻌﺎﻟﻤﻴﻦ‪ ،‬ﻭﺍﻟﺼﻼﺓ ﻭﺍﻟﺴﻼﻡ ﻋﻠﻰ ﺃﺷﺮﻑ ﺍﻷﻧﺒﻴﺎﺀ ﻭﺍﻟﻤﺮﺳﻠﻴﻦ‪ ،‬ﻭﻋﻠﻰ ﺁﻟﻪ ﻭﺻﺤﺒﻪ‬
‫ﺃﺟﻤﻌﻴﻦ‪ ،‬ﻭﺑﻌﺪ‪:‬‬
‫ﻳﺄﺗﻲ ﺍﻫﺘﻤﺎﻡ ﺍﻟﺪﻭﻟﺔ ﺑﺘﻄﻮﻳﺮ ﺍﻟﻤﻨﺎﻫﺞ ﺍﻟﺪﺭﺍﺳﻴﺔ ﻭﺗﺤﺪﻳﺜﻬﺎ ﻓﻲ ﺇﻃﺎﺭ ﺍﻟﺨﻄﺔ ﺍﻟﻌﺎﻣﺔ ﻟﻠﺪﻭﻟﺔ‪ ،‬ﻭﺳﻌﻴﻬﺎ ﺇﻟﻰ‬
‫ﻣﻮﺍﻛﺒﺔ ﺍﻟﺘﻄﻮﺭﺍﺕ ﺍﻟﻌﺎﻟﻤﻴﺔ ﻋﻠﻰ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺍﻟﺼﻌﺪ‪.‬‬
‫ﻭﻳﺄﺗﻲ ﻛﺘﺎﺏ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺀ ‪ ١‬ﺍﻟﻤﺴﺘﻮ￯ ﺍﻷﻭﻝ ﻓﻲ ﺇﻃﺎﺭ ﻣﺸﺮﻭﻉ ﺗﻄﻮﻳﺮ ﺗﺪﺭﻳﺲ ﺍﻟﺮﻳﺎﺿﻴﺎﺕ ﻭﺍﻟﻌﻠﻮﻡ‬
‫ﺍﻟﻄﺒﻴﻌﻴﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺪﻭﻟﺔ‪ ،‬ﺍﻟﺬﻱ ﻳﻬﺪﻑ ﺇﻟﻰ ﺇﺣﺪﺍﺙ ﺗﻄﻮﺭ ﻧﻮﻋﻲ ﻓﻲ ﺗﺪﺭﻳﺲ ﻫﺎﺗﻴﻦ ﺍﻟﻤﺎﺩﺗﻴﻦ‪ ،‬ﺑﺤﻴﺚ ﻳﻜﻮﻥ‬
‫ﺍﻟﻄﺎﻟﺐ ﻓﻴﻬﻤﺎ ﻫﻮ ﻣﺤﻮﺭ ﺍﻟﻌﻤﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻌﻠﻴﻤﻴﺔ ﺍﻟﺘﻌﻠﻤﻴﺔ‪ .‬ﻭﻗﺪ ﺟﺎﺀ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﻜﺘﺎﺏ ﻓﻲ ﺛﻤﺎﻧﻲ ﻭﺣﺪﺍﺕ‪ ،‬ﻫﻲ‪:‬‬
‫ﻣﻘﺪﻣﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺀ‪ ،‬ﻭﺍﻟﻤﺎﺩﺓ – ﺍﻟﺨﻮﺍﺹ ﻭﺍﻟﺘﻐﻴﺮﺍﺕ‪ ،‬ﻭﺍﻟﻤﺎﺩﺓ – ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺍﻟﺬﺭﺓ ‪ ،‬ﻭﺍﻹﻟﻜﺘﺮﻭﻧﺎﺕ ﻓﻲ‬
‫ﺍﻟﺬﺭﺍﺕ‪ ،‬ﻭﺍﻟﺠﺪﻭﻝ ﺍﻟﺪﻭﺭﻱ ﻭﺍﻟﺘﺪﺭﺝ ﻓﻲ ﺧﻮﺍﺹ ﺍﻟﻌﻨﺎﺻﺮ‪ ،‬ﻭﺍﻟﻤﺮﻛﺒﺎﺕ ﺍﻷﻳﻮﻧﻴﺔ ﻭﺍﻟﻔﻠﺰﺍﺕ‪ ،‬ﻭﺍﻟﺮﻭﺍﺑﻂ‬
‫ﺍﻟﺘﺴﺎﻫﻤﻴﺔ‪ ،‬ﻭﺍﻟﺘﻔﺎﻋﻼﺕ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‪.‬‬
‫ﻭﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺀ ﻓﺮﻉ ﻣﻦ ﺍﻟﻌﻠﻮﻡ ﺍﻟﻄﺒﻴﻌﻴﺔ ﻳﺘﻌﺎﻣﻞ ﻣﻊ ﺑﻨﻴﺔ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ ﻭﻣﻜﻮﻧﺎﺗﻬﺎ ﻭﺧﺼﺎﺋﺼﻬﺎ ﺍﻟﻨﺸﻄﺔ‪ .‬ﻭﻷﻥ‬
‫ﺣﻴﺰﺍ ﻓﻲ ﺍﻟﻔﺮﺍﻍ ﻭﻟﻪ ﻛﺘﻠﺔ‪ ،‬ﺇﺫﻥ ﻓﺎﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺀ ﺗﻬﺘﻢ ﺑﺪﺭﺍﺳﺔ ﻛﻞ ﺷﻲﺀ ﻳﺤﻴﻂ ﺑﻨﺎ‪،‬‬
‫ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ ﻫﻲ ﻛﻞ ﺷﻲﺀ ﻳﺸﻐﻞ ﹰ‬
‫ﻭﻣﻦ ﺫﻟﻚ ﺍﻟﺴﻮﺍﺋﻞ ﺍﻟﺘﻲ ﻧﺸﺮﺑﻬﺎ‪ ،‬ﻭﺍﻟﻐﺎﺯﺍﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﻧﺘﻨ ﹼﻔﺴﻬﺎ‪ ،‬ﻭﺍﻟﻤﻮﺍﺩ ﺍﻟﺘﻲ ﻳﺘﻜﻮﻥ ﻣﻨﻬﺎ ﺟﻬﺎﺯﻧﺎ ﺍﻟﺨﻠﻮﻱ‪،‬‬
‫ﻭﻃﺒﻴﻌﺔ ﺍﻷﺭﺽ ﺗﺤﺖ ﺃﻗﺪﺍﻣﻨﺎ‪ .‬ﻛﻤﺎ ﺗﻬﺘﻢ ﺑﺪﺭﺍﺳﺔ ﺟﻤﻴﻊ ﺍﻟﺘﻐﻴﺮﺍﺕ ﻭﺍﻟﺘﺤﻮﻻﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﻄﺮﺃ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻤﺎﺩﺓ‪.‬‬
‫ﻳﺤﻮﻝ ﺇﻟﻰ ﻣﻨﺘﺠﺎﺕ ﻧﻔﻄﻴﺔ ﻗﺎﺑﻠﺔ ﻟﻼﺳﺘﺨﺪﺍﻡ ﺑﻄﺮﺍﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‪ ،‬ﻭﻛﺬﻟﻚ ﺗﺤﻮﻳﻞ ﺑﻌﺾ‬
‫ﻓﺎﻟﻨﻔﻂ ﺍﻟﺨﺎﻡ ﹼ‬
‫ﺍﻟﻤﻨﺘﺠﺎﺕ ﺍﻟﻨﻔﻄﻴﺔ ﺇﻟﻰ ﻣﻮﺍﺩ ﺑﻼﺳﺘﻴﻜﻴﺔ‪ .‬ﻭﺍﻟﻤﻮﺍﺩ ﺍﻟﺨﺎﻡ ﺍﻟﻤﻌﺪﻧﻴﺔ ﻳﺴﺘﺨﻠﺺ ﻣﻨﻬﺎ ﺍﻟﻔﻠﺰﺍﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺴﺘﺨﺪﻡ‬
‫ﻓﻲ ﺍﻟﻌﺪﻳﺪ ﻣﻦ ﺍﻟﺼﻨﺎﻋﺎﺕ ﺍﻟﺪﻗﻴﻘﺔ‪ ،‬ﻭﻓﻲ ﺻﻨﺎﻋﺔ ﺍﻟﺴﻴﺎﺭﺍﺕ ﻭﺍﻟﻄﺎﺋﺮﺍﺕ‪ .‬ﻭﺍﻷﺩﻭﻳﺔ ﺍﻟﻤﺨﺘﻠﻔﺔ ﺗﺴﺘﺨﻠﺺ‬
‫ﻣﻦ ﻣﺼﺎﺩﺭ ﻃﺒﻴﻌﻴﺔ ﺛﻢ ﺗﻔﺼﻞ ﻭﺗﺮﻛﺐ ﻓﻲ ﻣﺨﺘﺒﺮﺍﺕ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‪ .‬ﻭﻳﺘﻢ ﻓﻲ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻤﺨﺘﺒﺮﺍﺕ ﺗﻌﺪﻳﻞ ﻣﻮﺍﺻﻔﺎﺕ‬
‫ﻫﺬﻩ ﺍﻷﺩﻭﻳﺔ ﻟﺘﺘﻮﺍﻓﻖ ﻣﻊ ﺍﻟﻤﻮﺍﺻﻔﺎﺕ ﺍﻟﺼﻴﺪﻻﻧﻴﺔ‪ ،‬ﻭﺗﻠﺒﻲ ﻣﺘﻄﻠﺒﺎﺕ ﺍﻟﻄﺐ ﺍﻟﺤﺪﻳﺚ‪.‬‬
‫ﻭﻗﺪ ﺗﻢ ﺑﻨﺎﺀ ﻣﺤﺘﻮ￯ ﻛﺘﺎﺏ ﺍﻟﻄﺎﻟﺐ ﺑﻄﺮﻳﻘﺔ ﺗﺘﻴﺢ ﻣﻤﺎﺭﺳﺔ ﺍﻟﻌﻠﻢ ﻛﻤﺎ ﻳﻤﺎﺭﺳﻪ ﺍﻟﻌﻠﻤﺎﺀ‪ ،‬ﻭﺟﺎﺀ ﺗﻨﻈﻴﻢ‬
‫ﺍﻟﻤﺤﺘﻮ￯ ﺑﺄﺳﻠﻮﺏ ﻣﺸﻮﻕ ﻳﻌﻜﺲ ﺍﻟﻔﻠﺴﻔﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺑﻨﻴﺖ ﻋﻠﻴﻬﺎ ﺳﻠﺴﻠﺔ ﻣﻨﺎﻫﺞ ﺍﻟﻌﻠﻮﻡ ﻣﻦ ﺣﻴﺚ ﺇﺗﺎﺣﺔ ﺍﻟﻔﺮﺹ‬
‫ﻭﺍﻟﻤﻮﺟﻪ ﻭﺍﻟﻤﻔﺘﻮﺡ‪ .‬ﻓﻘﺒﻞ‬
‫ﺍﻟﻤﺘﻌﺪﺩﺓ ﻟﻠﻄﺎﻟﺐ ﻟﻤﻤﺎﺭﺳﺔ ﺍﻻﺳﺘﻘﺼﺎﺀ ﺍﻟﻌﻠﻤﻲ ﺑﻤﺴﺘﻮﻳﺎﺗﻪ ﺍﻟﻤﺨﺘﻠﻔﺔ‪ ،‬ﺍﻟﻤﺒﻨﻲ‬
‫ﱠ‬
‫ﺍﻟﺒﺪﺀ ﻓﻲ ﺩﺭﺍﺳﺔ ﻣﺤﺘﻮ￯ ﻛﻞ ﻭﺣﺪﺓ ﻣﻦ ﻭﺣﺪﺍﺕ ﺍﻟﻜﺘﺎﺏ‪ ،‬ﻳﻘﻮﻡ ﺍﻟﻄﺎﻟﺐ ﺑﺎﻻﻃﻼﻉ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻔﻜﺮﺓ ﺍﻟﻌﺎﻣﺔ‬
‫ﻟﻠﻮﺣﺪﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﻘﺪﻡ ﺻﻮﺭﺓ ﺷﺎﻣﻠﺔ ﻋﻦ ﻣﺤﺘﻮﺍﻫﺎ‪ .‬ﺛﻢ ﻳﻘﻮﻡ ﺑﺘﻨﻔﻴﺬ ﺃﺣﺪ ﺃﺷﻜﺎﻝ ﺍﻻﺳﺘﻘﺼﺎﺀ ﺍﻟﻤﺒﻨﻲ ﺗﺤﺖ‬
‫ﻋﻨﻮﺍﻥ ﺍﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﺍﻻﺳﺘﻬﻼﻟﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺴﺎﻋﺪ ﹰ‬
‫ﺃﻳﻀﺎ ﻋﻠﻰ ﺗﻜﻮﻳﻦ ﺍﻟﻨﻈﺮﺓ ﺍﻟﺸﺎﻣﻠﺔ ﻟﻤﺤﺘﻮ￯ ﺍﻟﻮﺣﺪﺓ‪ .‬ﻭﺗﺘﻴﺢ‬
‫ﺍﻟﻤﻮﺟﻪ ﻣﻦ ﺧﻼﻝ ﺳﺆﺍﻝ‬
‫ﺍﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﺍﻻﺳﺘﻬﻼﻟﻴﺔ ﻓﻲ ﻧﻬﺎﻳﺘﻬﺎ ﻣﻤﺎﺭﺳﺔ ﺷﻜﻞ ﺁﺧﺮ ﻣﻦ ﺃﺷﻜﺎﻝ ﺍﻻﺳﺘﻘﺼﺎﺀ‬
‫ﹼ‬
‫ﺍﻻﺳﺘﻘﺼﺎﺀ ﺍﻟﻤﻄﺮﻭﺡ‪ .‬ﻭﺗﺘﻀﻤﻦ ﺍﻟﻨﺸﺎﻃﺎﺕ ﺍﻟﺘﻤﻬﻴﺪﻳﺔ ﻟﻠﻮﺣﺪﺓ ﺇﻋﺪﺍﺩ ﻣﻄﻮﻳﺔ ﺗﺴﺎﻋﺪ ﻋﻠﻰ ﺗﻠﺨﻴﺺ ﺃﺑﺮﺯ‬
‫‪4‬‬
‫األفكار والمفاهيم التي ستتناولها الوحدة‪ .‬وهناك أشكال أخرى من النشاطات االستقصائية األخرى‬
‫التي يمكن تنفيذها من خالل دراسة المحتوى‪ ،‬ومنها مختبرات تحليل البيانات‪ ،‬أو حل المشكالت‪،‬‬
‫مفتوحا‬
‫أو التجارب العملية السريعة‪ ،‬أو مختبر الكيمياء في نهاية كل وحدة‪ ،‬الذي يتضمن استقصا ًء‬
‫ً‬
‫في نهايته‪.‬‬
‫وعندما تبدأ دراسة المحتوى تجد في كل قسم ً‬
‫ربطا بين المفردات السابقة والمفردات الجديدة‪،‬‬
‫وفكرة رئيسة خاصة بكل قسم ترتبط مع الفكرة العامة للوحدة‪ .‬وستجد أدوات أخرى تساعدك‬
‫وتفسيرا‬
‫وشرحا‬
‫على فهم المحتوى‪ ،‬منها ربط المحتوى مع واقع الحياة‪ ،‬أو مع العلوم األخرى‪،‬‬
‫ً‬
‫ً‬
‫للمفردات الجديدة التي تظهر مظللة باللون األصفر‪ ،‬وتجد ً‬
‫أيضا أمﺜلة محلولة يليها مسائل تدريبية‬
‫وتضمن كل قسم مجموعة من الصور واألشكال‬
‫تعمق معرفتك وخبراتك في فهم محتوى الفصل‪.‬‬
‫ِّ‬
‫ِّ‬
‫والرسوم التوضيحية بدرجة عالية الوضوح تعزز فهمك للمحتوى‪ .‬وتجد ً‬
‫أيضا مجموعة من الشروح‬
‫والتفسيرات في هوامﺶ الكتاب‪ ،‬منها ما يتعلق بالمهن‪ ،‬أو التمييز بين االستعمال العلمي واالستعمال‬
‫الشائع لبعﺾ المفردات‪ ،‬أو إرشادات للتعامل مع المطوية التي تعدها في بداية كل وحدة‪.‬‬
‫وقد وﻇفت أدوات التقويم الواقعي في مستويات التقويم بأنواعه الﺜالﺛة‪ :‬التمهيدي والتكويني‬
‫لتعرف ما يعرفه‬
‫تقويما‬
‫والختامي؛ إذ يمكن توﻇيف الصورة االفتتاحية في كل وحدة بوصفها‬
‫اًّ‬
‫ً‬
‫تمهيديا ّ‬
‫الطالب عن موضوﻉ الوحدة‪ ،‬أو من خالل مناقشة األسﺌلة المطروحة في التجربة االستهاللية‪ .‬ومع‬
‫التقدم في دراسة كل جزء من المحتوى تجد سﺆا ً‬
‫خاصا‬
‫ال تحت عنوان » ماذا قرأت؟«‪ ،‬وتجد‬
‫تقويما اًّ‬
‫ً‬
‫بكل قسم من أقسام الوحدة يتضمن أفكار المحتوى‪ ،‬وأسﺌلة تعزز فهمك لما تعلمت وما ترغب في‬
‫تعلمه في األقسام الالحقة‪ .‬وفي نهاية الوحدة تجد دلي ً‬
‫تذكيرا بالفكرة‬
‫يتضمن‬
‫ال لمراجعة الوحدة‬
‫َّ‬
‫ً‬
‫العامة واألفكار الرئيسة والمفردات الخاصة بأقسام الوحدة‪ ،‬وخالصة باألفكار الرئيسة التي وردت‬
‫تقويما للوحدة في صورة أسﺌلة متنوعة تهدف إلى إتقان المفاهيم‪ ،‬وحل‬
‫في كل قسم‪ .‬ﺛم تجد‬
‫ً‬
‫تحفيز‪،‬‬
‫المسائل‪ ،‬وأسﺌلة خاصة بالتفكير الناقد‪ ،‬والمراجعة العامة‪ ،‬والمراجعة التراكمية‪ ،‬ومسائل‬
‫ﱟ‬
‫إضافيا يتضمن تقويم مهارات الكتابة في الكيمياء‪ ،‬وأسﺌلة خاصة بالمستندات تتعلق بنتائﺞ‬
‫وتقويما‬
‫ً‬
‫اًّ‬
‫اختبارا مقن ًنا يهدف إلى تقويم فهمك‬
‫بعﺾ التقارير أو البحوث العلمية‪ .‬وفي نهاية كل وحدة تجد‬
‫ً‬
‫للموضوعات التي قمت بتعلمها ساب ًقا‪.‬‬
‫والله نسأل أن يحقق الكتاب األهداف المرجوة منه‪ ،‬وأن يوفق الجميع لما فيه خير الوطن وتقدمه‬
‫وازدهاره‪.‬‬
‫‪5‬‬
‫قائمة ا‪‬حتويات‬
‫الوحدة ‪1‬‬
‫مقدمة ‪ ‬الكيمياء‬
‫مقدمة ‪ ‬الكيمياء‬
‫‪12 ................................................................‬‬
‫‪ 1-1‬ﻗﺼة مﺎﺩتﲔ ‪14 .........................................................‬‬
‫‪ 1-2‬الﻜيميﺎﺀ ﻭاﳌﺎﺩﺓ ‪19 ....................................................‬‬
‫‪ 1-3‬الطﺮاﺋﻖ العﻠمية ‪22 ...................................................‬‬
‫‪ 1-3‬البﺤﺚ العﻠمﻲ ‪27 ....................................................‬‬
‫مﻬﻦ‪ :‬مﺮ ﹼمﻢ الﻠوﺣﺎت الفنية ‪34 ...........................................‬‬
‫‪Introduction to Chemistry‬‬
‫الﻜيميـﺎﺀ ﻋﻠـﻢ ﺃﺳـﺎﳼ ﰲ‬
‫ﺣيﺎتنﺎ‪.‬‬
‫‪ 1-1‬ق�سة مادت‪‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ الكيمي�اء ه�ي دراس�ة اﳌادة‬
‫والتغﲑات التي تطرأ عليها‪.‬‬
‫‪ 1-2‬الكيمياء وا‪‬ادة‬
‫تتناول ﳎاالت علم الكيمياء‬
‫دراسة األنواﻉ اﳌختلفة من اﳌادة‪.‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ‬
‫ماء متجمد‬
‫‪ 1-3‬الطرائق العلمية‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ يتب�ع العلﲈء الطريقة العلمية‬
‫لطرح أس�ﺌلة واقﱰاح إجابات ﳍا واختبارها‬
‫وتقويم نتائﺞ االختبارات‪.‬‬
‫‪ 1-4‬البحث العلمي‬
‫خ�سب يح‪‬ق‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ بعﺾ البحوث العلمية تﺆدي‬
‫ﲢس�ن حياتنا والعاﱂ‬
‫إﱃ تطوي�ر تقنية يمكن أن ّ‬
‫من حولنا‪.‬‬
‫ﺣﻘﺎﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬
‫إن الكﺜ�ﲑ م�ن العملي�ات الت�ي ﲡ�ري‬
‫حولنا هي نتيجة تفاعالت كيميائية‪.‬‬
‫ي�درس الكيميائي��ون التف�اع�الت‬
‫الكيمي�ائي��ة‪ ،‬ومنه�ا ص�دأ اﳌس�امﲑ أو‬
‫اﳌ�واد اﳊديدي�ة األخ�رى‪ ،‬وانبع�اث‬
‫الضوء واﳊرارة الناتﺞ عن االحﱰاﻕ‪.‬‬
‫م�سمار �سد‪‬‬
‫‪12‬‬
‫الوحدة ‪2‬‬
‫ا‪‬ادة ‪ -‬ا‪‬وا�ص والتغ‪‬ات‬
‫‪44 ..........................................‬‬
‫‪ 2-1‬ﺧواﺹ اﳌﺎﺩﺓ ‪46 .......................................................‬‬
‫‪ 2-2‬تﻐﲑات اﳌﺎﺩﺓ ‪52 .......................................................‬‬
‫‪ 2-3‬اﳌخﺎليﻂ ‪56 .............................................................‬‬
‫ﹼ‬
‫‪ 2-4‬العنﺎﴏ‬
‫ﻭاﳌﺮﻛبﺎت ‪60 .............................................‬‬
‫مﻬﻦ‪ :‬اﳌﺤ ﱢقﻖ ‪67 ...............................................................‬‬
‫ا‪‬ادة ‪ -‬ا‪‬وا�ص والتغ‪‬ات‬
‫‪Matter- Properties and Changes‬‬
‫ﻛل ﳾﺀ مﻜوﻥ مﻦ مﺎﺩﺓ‪،‬‬
‫ﻭلﻪ ﺧواﺹ معينة‪.‬‬
‫غ‪‬از‬
‫‪ 2-1‬خوا�ص ا‪‬ادة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ توج�د معظ�م اﳌ�واد اﳌألوفة‬
‫ﰲ اﳊال�ة الصلبة أو الس�ائلة أو الغازية‪ ،‬وﳍا‬
‫خواﺹ فيزيائية وكيميائية ﳐتلفة‪.‬‬
‫‪ 2-2‬تغ‪‬ات ا‪‬ادة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ يمكن أن ﳛ��دث للﲈدة‬
‫تغﲑات فيزيائية وكيميائية‪.‬‬
‫‪C03-03C-828378-08-A‬‬
‫‪ 2-3‬ا‪‬خاليط‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ توج�د معظ�م اﳌ�واد اﳌألوفة‬
‫ع�ﲆ ش�كل ﳐالي�ط‪ .‬اﳌخل�وﻁ مزي�ﺞ م�ن‬
‫مادتﲔ نقيتﲔ أو أكﺜر‪.‬‬
‫�سلب‬
‫‪ 2-4‬العنا�سر وا‪‬ركبات‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ اﳌركب مك�ون من عنﴫين‬
‫كيميائيا‪.‬‬
‫أو أكﺜر متحدﹶ يﹾن معً ا اﲢادًا‬
‫اًّ‬
‫ﺣﻘﺎﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬
‫‪C03-01C-828378-08-A‬‬
‫• اﳌ�اء ه�و اﳌ�ادة الوحيدة ع�ﲆ األرﺽ‬
‫طبيعي�ا ﰲ اﳊاالت الصلبة‬
‫التي توجد‬
‫اًّ‬
‫والسائلة والغازية‪.‬‬
‫• يبقى للﲈء الﱰكيب نفس�ه‪ ،‬س�واء أكان‬
‫متجم�دً ا ﰲ مكعب ﺛل�ﺞ‪ ،‬أم متدفقًا ﰲ‬
‫ﳖر‪ ،‬أم ﰲ اﳍواء ﰲ صورة بخار ماء‪.‬‬
‫�سائل‬
‫• يغط�ي اﳌ�اء ح�واﱄ ‪ 70%‬م�ن س�طح‬
‫األرﺽ‪.‬‬
‫‪C03-02C-828378-08-A‬‬
‫‪44‬‬
‫الوحدة ‪3‬‬
‫تركيب الذرة‬
‫‪80 ................................................................................‬‬
‫‪ 3-1‬اﻷﻓﻜﺎﺭ القدﻳمة ﻋﻦ اﳌﺎﺩﺓ ‪82 .......................................‬‬
‫‪ 3-2‬تعﺮﻳﻒ الﺬﺭﺓ ‪86 .......................................................‬‬
‫‪ 3-3‬ﻛيﻒ ﲣﺘﻠﻒ الﺬﺭات؟ ‪95 ..........................................‬‬
‫‪ 3-4‬اﻷﻧوﻳة ﻏﲑ اﳌﺴﺘقﺮﺓ ﻭالﺘﺤﻠل اﻹﺷعﺎﻋﻲ ‪102 ...................‬‬
‫ﻛيﻒ تعمل اﻷﺷيﺎﺀ مطيﺎﻑ الﻜﺘﻠة؟ ‪105 ................................‬‬
‫‪6‬‬
‫تركيب الذرة‬
‫‪The Structure of The Atom‬‬
‫اﻷﺳﺎﺳية لﻠﲈﺩﺓ‪.‬‬
‫الﺬﺭات ﻫﻲ الوﺣدات البنﺎﺋية‬
‫‪ 3-1‬الأفكار القد‪‬ة للمادة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ح�اول اإلغري�ق القدم�اء فهم‬
‫اﳌادة‪ ،‬إال أن الدراس�ة العلمي�ة للذرة بدأت مع‬
‫جون دالتون ﰲ أوائل القرن التاسع عﴩ‪.‬‬
‫‪ 3-2‬تعريف الذرة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تتكون الذرة من نواة ﲢتوي عﲆ‬
‫بروتونات ونيوترونات‪ ،‬وإلكﱰونات تتحرك حول‬
‫النواة‪.‬‬
‫�سطح الجرافيت‬
‫‪ 3-3‬كيف تختلف الذرات‪‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﳛدد ع�دد الﱪوتونات والعدد‬
‫الكتﲇ نوﻉ الذرة‪.‬‬
‫‪ 3-4‬الأنوي‪‬ة غ‪ ‬ا‪�‬ستق‪‬رة والتحل‪‬ل‬
‫الإ�سعاعي‬
‫ذرة الكربون‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ال�ذرات غ�ﲑ اﳌس�تقرة تصدر‬
‫إشعاعات للوصول إﱃ حالة االستقرار‪.‬‬
‫ﺣﻘﺎﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬
‫• يتكون اﳌاس واﳉرافيت من العنﴫ نفسه‪،‬‬
‫الكربون‪.‬‬
‫ً‬
‫خطأ أنه‬
‫• عندما اكتشف اﳉرافيت اعتقد‬
‫الرصاﺹ‪ ،‬ولذا سمي قلم اﳉرافيت قلم‬
‫الرصاﺹ‪.‬‬
‫• هناك حواﱄ ‪ 5×10 22‬ذرة من الكربون ﰲ‬
‫جزء صغﲑ من جرافيت قلم الرصاﺹ‪.‬‬
‫‪80‬‬
‫نواة الكربون‬
‫قائمة ا‪‬حتويات‬
‫الوحدة ‪4‬‬
‫الإلك‪‬ونات ‪ ‬الذرات ‪118 .......................................................‬‬
‫‪ 4-1‬الﻀوﺀ ﻭﻃﺎﻗة الﻜﻢ ‪120 ..............................................‬‬
‫‪ 4-2‬ﻧظﺮﻳة الﻜﻢ ﻭالﺬﺭﺓ ‪130 ...............................................‬‬
‫‪ 4-3‬تﺮتيﺐ اﻹلﻜﱰﻭﻧﺎت ﰲ الﺬﺭات ‪140 ...............................‬‬
‫الﻜيميﺎﺀ ﻭالﺼﺤة‪ :‬مﻼﻗﻂ الﻠيﺰﺭ ‪147 .....................................‬‬
‫الإلك‪‬ونات ‪ ‬الذرات‬
‫‪Electrons in Atoms‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﻌﺎﻣﺔ ﻹلﻜﱰﻭﻧﺎت ﺫﺭات ﻛل‬
‫ﻋنﴫ تﺮتيﺐ ﺧﺎﺹ‪.‬‬
‫‪ 4-1‬ال�سوء وطاقة الكم‬
‫ط‪‬ي‪‬ف الم‪‬ت‪�‬س‪‬ا�‪‬ص ل‪‬ن‪‬ج‪‬م‬
‫منكبا‪‬وزاء‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ للضوء‪ -‬وهو نوﻉ من‬
‫اإلش�عاﻉ الكهرومغناطي�ﴘ‪ -‬طبيعة ﺛنائية‬
‫موجية وجسيمية‪.‬‬
‫‪ 4-2‬نظرية الكم والذرة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تس�اعدك اﳋص�ائص‬
‫اﳌوجية لﻺلكﱰون�ات عﲆ الربط بﲔ طيف‬
‫االنبع�اث الذري وطاقة الذرة ومس�تويات‬
‫الطاقة‪.‬‬
‫‪ 4-3‬التوزيع الإلك‪‬و‪‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ُﳛ�����دَّ د ال��ت��وزي��ع‬
‫اإللكﱰوﲏ ﰲ الذرة من خالل ﺛالث قواعد‪.‬‬
‫ﺣﻘﺎﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬
‫طيف المت�سا�ص لنجم‬
‫رجل ا‪‬بّار اأو ال�سياد‬
‫يس�تخدم العل�ﲈء طي�ف االمتصاﺹ‬
‫النجمي لتعرف العناﴏ التي تﱰكب‬
‫منه�ا النج�وم وتصنيف�ه ضم�ن أحد‬
‫أنواﻉ الطيف العديدة‪.‬‬
‫ترتب�ط خ�واﺹ طي�ف االمتص�اﺹ‬
‫النجمي مع درجة حرارة سطح النجم‪.‬‬
‫كش�ف الطي�ف النجم�ي أن النج�وم‬
‫تتك�ون م�ن العن�اﴏ اﳌوج�ودة ع�ﲆ‬
‫األرﺽ نفسها‪.‬‬
‫يوج�د ‪ 600‬خط معت�م تقري ًبا ﰲ طيف‬
‫االمتصاﺹ الشمﴘ‪.‬‬
‫‪118‬‬
‫الوحدة ‪5‬‬
‫ا‪‬دول الدوري والتدرج ‪ ‬خوا�ص العنا�سر‬
‫ا‪‬دول الدوري والتدرج ‪ ‬خوا�ص العنا�سر ‪158 ........‬‬
‫‪ 5-1‬تطوﺭ اﳉدﻭﻝ الدﻭﺭﻱ اﳊدﻳﺚ ‪160 ...............................‬‬
‫‪ 5-2‬تﺼنيﻒ العنﺎﴏ ‪168 ..................................................‬‬
‫‪ 5-3‬تدﺭﺝ ﺧواﺹ العنﺎﴏ ‪173 .........................................‬‬
‫الﻜيميﺎﺀ ﻭالﺼﺤة‪ :‬العنﺎﴏ ﰲ ﺟﺴﻢ اﻹﻧﺴﺎﻥ ‪181 ...................‬‬
‫‪The Periodic Table and Periodic Trends‬‬
‫ﻳﺘيـﺢ لنﺎ الﺘـدﺭﺝ ﰲ ﺧواﺹ‬
‫ﺫﺭات العنـﺎﴏ ﰲ اﳉـدﻭﻝ الـدﻭﺭﻱ الﺘنبـﺆ‬
‫بﺎﳋواﺹ الفيﺰﻳﺎﺋية ﻭالﻜيميﺎﺋية ﳍﺎ‪.‬‬
‫‪17‬‬
‫‪F‬‬
‫‪18.998‬‬
‫‪ 5-1‬تطور ا‪‬دول الدوري ا‪‬ديث‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ لقد تطور اﳉدول الدوري‬
‫تدرﳚيا مع الوقت باكتشاف العلﲈء طرائق أكﺜر‬
‫اًّ‬
‫فائدة ﰲ تصنيف العناﴏ ومقارنتها‪.‬‬
‫‪O‬‬
‫‪N‬‬
‫‪15.999‬‬
‫‪14.007‬‬
‫‪Chlorine‬‬
‫‪17‬‬
‫‪Sulfur‬‬
‫‪16‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪35.453‬‬
‫‪S‬‬
‫‪15‬‬
‫‪ 5-2‬ت�سنيف العنا�سر‬
‫‪14‬‬
‫‪N‬‬
‫‪14.007‬‬
‫ال�سليكون‬
‫‪13‬‬
‫‪Arsenic‬‬
‫‪33‬‬
‫‪As‬‬
‫‪ 5-3‬تدرج خوا�ص العنا�سر‬
‫‪74.922‬‬
‫‪B‬‬
‫‪C‬‬
‫‪12.011‬‬
‫‪P‬‬
‫‪79.904‬‬
‫‪78.96‬‬
‫‪74.922‬‬
‫‪10.811‬‬
‫‪Silicon‬‬
‫‪14‬‬
‫‪30.974‬‬
‫‪Br‬‬
‫‪Se‬‬
‫‪As‬‬
‫‪Boron‬‬
‫‪5‬‬
‫‪Carbon‬‬
‫‪6‬‬
‫‪Phosphorus‬‬
‫‪15‬‬
‫‪P‬‬
‫‪30.974‬‬
‫‪Arsenic 32.066‬‬
‫‪Selenium‬‬
‫‪33‬‬
‫‪34‬‬
‫‪Bromine‬‬
‫‪35‬‬
‫‪Nitrogen‬‬
‫‪7‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ رُ تبت العناﴏ ﰲ اﳉدول‬
‫ال�دوري ضم�ن ﳎموع�ات حس�ب توزيعها‬
‫اإللكﱰوﲏ‪.‬‬
‫‪16‬‬
‫‪Oxygen‬‬
‫‪8‬‬
‫‪Fluorine‬‬
‫‪9‬‬
‫الك‪‬يت‬
‫‪15‬‬
‫‪Nitrogen‬‬
‫‪7‬‬
‫‪Phosphorus‬‬
‫‪15‬‬
‫‪Aluminum‬‬
‫‪13‬‬
‫‪Si‬‬
‫‪Al‬‬
‫‪26.982‬‬
‫‪Gallium 28.086‬‬
‫‪Germanium‬‬
‫‪31‬‬
‫‪32‬‬
‫‪Ge‬‬
‫‪Ga‬‬
‫‪72.64‬‬
‫‪69.723‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ يعتم�د ت�درج خ�واﺹ‬
‫العناﴏ ﰲ اﳉدول الدوري عﲆ حجوم الذرات‪،‬‬
‫وقابليتها لفقدان اإللكﱰونات واكتساﲠا‪.‬‬
‫ﺣﻘﺎﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬
‫حاليا‪ 117‬عنﴫً ا‪،‬‬
‫يتضمن اﳉدول الدوري اًّ‬
‫يوجد منها ﰲ الطبيعة ‪ 90‬عنﴫً ا فقط‪.‬‬
‫يُع�د عن�ﴫ اﳍيدروج�ﲔ أكﺜ�ر العناﴏ‬
‫تواف�را ﰲ الكون ونس�بة كتلت�ه ‪ ،75%‬ﰲ‬
‫ً‬
‫حﲔ يُعد عنﴫ األكسجﲔ أكﺜر العناﴏ‬
‫توافرا ﰲ األرﺽ ونسبته ‪.50%‬‬
‫ً‬
‫ﳛتوي جس�م ش�خص كتلته ‪ 70 kg‬عﲆ‬
‫حواﱄ ‪ 43 kg‬تقري ًبا من األكسجﲔ‪.‬‬
‫تق�ل الكمي�ة الكلية لعنﴫ األس�تاتﲔ ﰲ‬
‫الق�ﴩة األرضية عن ‪ ،30 g‬ﳑا ﳚعله أقل‬
‫العناﴏ وفرة ﰲ األرﺽ‪.‬‬
‫‪17‬‬
‫‪15‬‬
‫‪16‬‬
‫‪Fluorine‬‬
‫‪9‬‬
‫‪Oxygen‬‬
‫‪8‬‬
‫‪F‬‬
‫‪18.998‬‬
‫‪O‬‬
‫‪Nitrogen‬‬
‫‪7‬‬
‫‪N‬‬
‫‪14.007‬‬
‫‪Phosphorus15.999‬‬
‫‪Sulfur‬‬
‫‪15‬‬
‫‪16‬‬
‫‪Chlorine‬‬
‫‪17‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪S‬‬
‫الأك�سج‪‬‬
‫‪P‬‬
‫‪35.453‬‬
‫‪32.066‬‬
‫‪30.974‬‬
‫‪Bromine‬‬
‫‪35‬‬
‫‪Selenium‬‬
‫‪34‬‬
‫‪Arsenic‬‬
‫‪33‬‬
‫‪Br‬‬
‫‪Se‬‬
‫‪As‬‬
‫‪79.904‬‬
‫‪78.96‬‬
‫‪74.922‬‬
‫‪158‬‬
‫الوحدة ‪6‬‬
‫ا‪‬رك‪‬بات الأيوني‪‬ة و الفلزات ‪194 .....................................‬‬
‫‪ 6-1‬تﻜوﻥ اﻷﻳوﻥ ‪196 .......................................................‬‬
‫‪ 6-2‬الﺮﻭابﻂ اﻷﻳوﻧية ﻭاﳌﺮﻛبﺎت اﻷﻳوﻧية ‪200 .........................‬‬
‫‪ 6-3‬ﺻيﻎ اﳌﺮﻛبﺎت اﻷﻳوﻧية ﻭﺃﺳﲈﺅﻫﺎ ‪212 ............................‬‬
‫‪ 6-4‬الﺮﻭابﻂ الفﻠﺰﻳة ﻭﺧواﺹ الفﻠﺰات ‪215 ..........................‬‬
‫الﻜيميﺎﺀ ﻭالﺼﺤة اﳌوﺿة القﺎتﻠة؟ ‪218 ...................................‬‬
‫ا‪‬رك‪‬بات الأيوني‪‬ة و الفلزات‬
‫‪Ionic compounds and Metals‬‬
‫تﺮتبـﻂ الـﺬﺭات ﰲ اﳌﺮﻛبـﺎت‬
‫اﻷﻳوﻧيـة بﺮﻭابـﻂ ﻛيميﺎﺋيـة تنﺸـﺄ ﻋـﻦ ﲡـﺎﺫﺏ‬
‫اﻷﻳوﻧﺎت اﳌخﺘﻠفة الﺸﺤنﺎت‪.‬‬
‫فلز الألومنيوم‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪ 6-1‬تكو‪‬ن الأيون‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تتكون األيونات عندما تفقد‬
‫الذرات إلكﱰونات التكافﺆ أو تكتس�بها لتصل‬
‫إﱃ التوزيع اإللكﱰوﲏ الﺜﱡﲈﲏ األكﺜر استقرارً ا‪.‬‬
‫‪ 6-2‬ال‪‬رواب‪‬ط الأيونية وا‪‬ركبات الأيونية‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تتج�اذب األيون�ات ذات‬
‫الشحنات اﳌختلفة لتكوِّ ن مركبات أيونية متعادلة‬
‫كهربائيا‪.‬‬
‫اًّ‬
‫‪� 6-3‬سيغ ا‪‬ركبات الأيونية واأ�سماوؤها‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ عن�د تس�مية اﳌركبات‬
‫األيونية يُذكر األيون السالب أو ً‬
‫ال متبوعً ا‬
‫باألي�ون اﳌوجب‪.‬أم�ا عن�د كتاب�ة صي�غ‬
‫اﳌركب�ات األيوني�ة فيكت�ب رم�ز األيون‬
‫اﳌوجب ً‬
‫أوال متبوعً ا برمز األيون السالب‪.‬‬
‫‪ 6-4‬الروابط الفلزية وخوا�ص الفلزات‬
‫ُك�ون الفل�زات ش�بكات‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ت ّ‬
‫بلوري�ة يمكن ﲤﺜيلها أو نمذجتها بأيونات موجبة‬
‫ﳛيط ﲠا "بحر" من إلكﱰونات التكافﺆ اﳊرة اﳊركة‪.‬‬
‫ﺣﻘﺎﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬
‫يغوﺹ الغواص�ون عادة عﲆ عمق ‪،40 m‬‬
‫أما أكﱪ عمق وصل إليه غواﺹ ﳏﱰف فقد‬
‫زاد عﲆ ‪ 300 m‬قليالً‪.‬‬
‫ﳛ�مل ال�غ�واصون األكسج�ﲔ والنيﱰوجﲔ‬
‫ف�ي أسطوانات معدة ﳍ�ذه الغ�اية‪ ،‬لذا عليهم‬
‫اتب�اﻉ إج�راءات خاص�ة لتجن�ب التس�مم‬
‫باألكسجﲔ‪ ،‬والتخدير النيﱰوجيني‪.‬‬
‫‪CO32-‬‬
‫‪2+‬‬
‫‪Ca‬‬
‫كربونات الكال�سيوم ( ‪)CaCO‬‬
‫‪3‬‬
‫‪194‬‬
‫‪7‬‬
‫قائمة ا‪‬حتويات‬
‫الوحدة ‪7‬‬
‫‪ 7-1‬الﺮابطة الﺘﺴﺎﳘية ‪232 ..................................................‬‬
‫‪ 7-2‬تﺴمية اﳉﺰﻳﺌﺎت ‪240 ...................................................‬‬
‫‪ 7-3‬الﱰاﻛيﺐ اﳉﺰﻳﺌية ‪245 .................................................‬‬
‫‪ 7-4‬ﺃﺷﻜﺎﻝ اﳉﺰﻳﺌﺎت ‪254 ..................................................‬‬
‫‪ 7-5‬الﻜﻬﺮﻭﺳﺎلبية ﻭالقطبية ‪258 ..........................................‬‬
‫‪Covalent Bonding‬‬
‫تﺘﻜـوﻥ الﺮﻭابـﻂ الﺘﺴـﺎﳘية ﻋندمﺎ‬
‫تﺘﺸﺎﺭﻙ الﺬﺭات ﰲ ﺇلﻜﱰﻭﻧﺎت تﻜﺎﻓﺆﻫﺎ‪.‬‬
‫‪ 7-1‬الرابطة الت�ساهمية‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تستقر ذرات بعﺾ العناﴏ عندما‬
‫تتشارك ﰲ إلكﱰونات تكافﺆها لتكوين رابطة تساﳘية‪.‬‬
‫‪ 7-2‬ت�سمية ا‪‬زي‪‬ات‬
‫قطرة ماء كروية‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تس�تعمل قواعد ﳏددة ﰲ تس�مية‬
‫اﳌركب�ات اﳉزيﺌية الﺜنائية ال�ذرات‪ ،‬واألﲪاﺽ الﺜنائية‬
‫الذرات‪ ،‬واألﲪاﺽ األكسجينية‪.‬‬
‫‪ 7-3‬ال‪‬اكيب ا‪‬زي‪‬ية‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تب�ﲔ الصي�غ البنائي�ة اﳌواق�ع‬
‫النس�بية للذرات ﰲ اﳉ�زيء وطرائ�ق ارتباطها معً ا‬
‫داخل اﳉزيء‪.‬‬
‫النموذج ‪ ‬الفرا‪‬‬
‫‪ 7-4‬اأ�سكال ا‪‬زي‪‬ات‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ يس�تعمل نم�وذج التناف�ر ب�ﲔ‬
‫أزواج إلكﱰونات التكافﺆ ‪ VSEPR‬لتحديد ش�كل‬
‫اﳉزيء‪.‬‬
‫‪ 7-5‬الكهرو�سالبية والقطبية‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ يعتمد نوﻉ الرابطة الكيميائية عﲆ‬
‫مقدار جذب كل ذرة لﻺلكﱰونات ﰲ الرابطة‪.‬‬
‫‪‬وذج الع�سا والكرة‬
‫ﺣﻘﺎﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬
‫يعود الشكل الكروي لقطرة اﳌاء إﱃ قوة التوتر‬
‫السطحي‪ ،‬بسبب القوى بﲔ اﳉزيﺌية‪.‬‬
‫ﹴ‬
‫غش�اء‬
‫تعم�ل ق�وة التوتر الس�طحي ﰲ اﳌاء عمل‬
‫م�رن ع�ﲆ الس�طح‪ .‬وتس�تطيع بع�ﺾ اﳊﴩات‬
‫اﳌﴚ عﲆ سطح هذا الغشاء الذي يكونه اﳌاء‪.‬‬
‫اﳋ�واﺹ الكيميائي�ة والفيزيائي�ة لل�ﲈء ﲡعل�ه‬
‫سائ ً‬
‫ال فريدً ا‪.‬‬
‫‪O—H‬‬
‫—‬
‫الروابط الت�ساهمية‬
‫‪230 ............................................................‬‬
‫الروابط الت�ساهمية‬
‫تركيب لوي�ص‬
‫‪H‬‬
‫‪230‬‬
‫ﻛيﻒ تعمل اﻷﺷيﺎﺀ؟ ‪264 ....................................................‬‬
‫الوحدة ‪8‬‬
‫التفاعالت الكيميائية ‪276 ........................................................‬‬
‫‪ 8-1‬الﺘفﺎﻋﻼت ﻭاﳌعﺎﺩﻻت ‪278 .........................................‬‬
‫‪ 8-2‬تﺼنيﻒ الﺘفﺎﻋﻼت الﻜيميﺎﺋية ‪289 ................................‬‬
‫‪ 8-3‬الﱰاﻛيﺐ اﳉﺰﻳﺌية ‪299 ................................................‬‬
‫ﻛيﻒ تعمل اﻷﺷيﺎﺀ الﺘﺄلﻖ اﳊيوﻱ؟ ‪309 ................................‬‬
‫ا‪‬الحق‬
‫‪8‬‬
‫‪320 ...............................................................................................‬‬
‫التفاعالت الكيميائية‬
‫‪Chemical Reactions‬‬
‫ـــوﻝ مﻼﻳـﲔ الﺘفـﺎﻋﻼت‬
‫ﹸﲢ ﱢ‬
‫الﻜيميﺎﺋيـة اﳌوﺟـوﺩﺓ ﺩاﺧـل ﺟﺴـمك ﻭمـﻦ‬
‫ﺣولـك اﳌﺘفﺎﻋـﻼت ﺇﱃ ﻧواتﺞ‪ ،‬ﳑﹼـﺎ ﻳﺆﺩﻱ ﺇﱃ‬
‫ﺇﻃﻼﻕ ﻃﺎﻗة ﺃﻭ امﺘﺼﺎﺻﻬﺎ‪.‬‬
‫‪ 8-1‬التفاعالت وا‪‬عادلت‬
‫ُﲤﺜَّ�ل التفاع�الت الكيميائي�ة‬
‫بمعادالت كيميائية موزونة‪.‬‬
‫‪ 8-2‬ت�سنيف التفاعالت الكيميائية‬
‫هن�اك أربع�ة أن�واﻉ م�ن‬
‫التفاع�الت الكيميائي�ة ه�ي‪ :‬التكوي�ن‪،‬‬
‫واالحﱰاﻕ‪ ،‬والتفكك‪ ،‬واإلحالل‪.‬‬
‫‪ 8-3‬التفاعالت ‪ ‬ا‪‬حاليل ا‪‬ائية‬
‫ﲢ�دث تفاع�الت اإلح�الل‬
‫اﳌزدوج بﲔ اﳌ�واد ﰲ اﳌحالي�ل اﳌائية‪ ،‬منتج ًة‬
‫رواسب‪ ،‬أو ماء‪ ،‬أو غازات‪.‬‬
‫ﺣﻘﺎﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬
‫لكي يش�تعل اﳋش�ب ﳚب أن يسخن إﱃ‬
‫‪.260°C‬‬
‫ﳜ�رج اﳌاء اﳌوجود ﰲ اﳋش�ب قب�ل أن ﳛﱰﻕ‬
‫اﳋشب ويرافق هذه العملية صوت أزيز‪.‬‬
‫ﳛت�وي الدخ�ان النات�ﺞ ع�ن اح�ﱰاﻕ‬
‫اﳋش�ب عﲆ أكﺜر من ‪ 100‬مادة كيميائية‪.‬‬
‫‪276‬‬
‫قبل ا‪‬ريق‬
‫بعد ا‪‬ريق‬
‫كيف ت�ستفيد من كتاب الكيمياء‪‬‬
‫ﻭﺃﻓﻜﺎﺭا مﻦ ﻭاﻗع ﺣيﺎﺓ النﺎﺱ‪ ،‬ﻭتطبيقﺎت تقنية؛ لﺬا ﻓﺄﻧﺖ‬
‫ﺃﺩبيﺎ ﺃﻭ ﺭﻭاﻳة ﺧيﺎلية‪ ،‬بل ﻳﺼﻒ ﺃﺣدا ﹰﺛﺎ‬
‫ﹰ‬
‫ﻫـﺬا الﻜﺘﺎﺏ ليﺲ ﻛﺘﺎ ﹰبـﺎ ﹼﹰ‬
‫تقﺮﺅﻩ ﻃﻠ ﹰبﺎ لﻠعﻠﻢ ﻭالمعﻠومﺎت‪ .‬ﻭﻓيمﺎ ﻳﻠﻲ بعﺾ اﻷﻓﻜﺎﺭ ﻭاﻹﺭﺷﺎﺩات الﺘﻲ تﺴﺎﻋدﻙ ﻋﻠﻰ ﻗﺮاﺀتﻪ‪:‬‬
‫قب‪‬ل اأن تق‪‬راأ‬
‫اﻗﺮﺃ ﹼﹰ‬
‫ﻛﻼ مﻦ‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﻌﺎﻣﺔ‬
‫ﻭ‬
‫ا‪‬ادة ‪ -‬ا‪‬وا�ص والتغ‪‬ات‬
‫‪Matter- Properties and Changes‬‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﻭالﺘﺠﺮبة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻻﺳﺘﻬﻼلية ؛ ﻓﻬﻲ تﺰﻭﺩﻙ بنظﺮﺓ ﻋﺎمة تمﻬيدﻳة لﻬﺬﻩ‬
‫غ‪‬از‬
‫‪ 2-1‬خوا�ص ا‪‬ادة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ توج�د معظ�م اﳌ�واد اﳌألوفة‬
‫ﰲ اﳊال�ة الصلبة أو الس�ائلة أو الغازية‪ ،‬وﳍا‬
‫خواﺹ فيزيائية وكيميائية ﳐتلفة‪.‬‬
‫الوﺣدﺓ‪.‬‬
‫لـﻜل ﻭﺣدﺓ‬
‫ﻛل ﳾﺀ مﻜوﻥ مﻦ مﺎﺩﺓ‪،‬‬
‫ﻭلﻪ ﺧواﺹ معينة‪.‬‬
‫‪ 2-2‬تغ‪‬ات ا‪‬ادة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ يمكن أن ﳛ��دث للﲈدة‬
‫تغﲑات فيزيائية وكيميائية‪.‬‬
‫ﻓﻜﺮة‬
‫ﻋﺎﻣﺔ‬
‫تقـدﻡ ﺻوﺭﺓ ﺷـﺎمﻠة ﻋنﻬﺎ‪.‬‬
‫ﻭلﻜل ﻗﺴـﻢ مﻦ ﺃﻗﺴـﺎﻡ الوﺣـدﺓ‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫تدﻋﻢ‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ‬
‫ﻓﻜﺮتﻪ العﺎمة‪.‬‬
‫‪C03-03C-828378-08-A‬‬
‫‪ 2-3‬ا‪‬خاليط‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ توج�د معظ�م اﳌ�واد اﳌألوفة‬
‫ع�ﲆ ش�كل ﳐالي�ط‪ .‬اﳌخل�وﻁ مزي�ﺞ م�ن‬
‫مادتﲔ نقيتﲔ أو أكﺜر‪.‬‬
‫�سلب‬
‫‪ 2-4‬العنا�سر وا‪‬ركبات‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ اﳌركب مك�ون من عنﴫين‬
‫كيميائيا‪.‬‬
‫معا اﲢادًا‬
‫أو أكﺜر متحدﹶ ﹾين ً‬
‫اًّ‬
‫ﺣﻘﺎﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬
‫‪C03-01C-828378-08-A‬‬
‫• اﳌ�اء ه�و اﳌ�ادة الوحيدة ع�ﲆ األرﺽ‬
‫طبيعي�ا ﰲ اﳊاالت الصلبة‬
‫التي توجد‬
‫اًّ‬
‫والسائلة والغازية‪.‬‬
‫• يبقى للﲈء الﱰكيب نفس�ه‪ ،‬س�واء أكان‬
‫متجم�دً ا ﰲ مكعب ﺛل�ﺞ‪ ،‬أم متدفقًا ﰲ‬
‫ﳖر‪ ،‬أم ﰲ اﳍواء ﰲ صورة بخار ماء‪.‬‬
‫�سائل‬
‫• يغط�ي اﳌ�اء ح�واﱄ ‪ 70%‬م�ن س�طح‬
‫األرﺽ‪.‬‬
‫‪C03-02C-828378-08-A‬‬
‫‪44‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬ر‪ ‬ا‪‬تهاللي‪‬‬
‫كيف ‪‬كنك مالحظة التغ‪ ‬الكيميائي‪‬‬
‫معظم اﳌواد اﳌألوفة ال تتغﲑ كﺜ ًﲑا مع الوقت‪ ،‬لكن مزج اﳌواد‬
‫معا ﳚعل التغﲑ ﳑكنًا‪.‬‬
‫ً‬
‫خطوات العمل‬
‫‪P‬‬
‫‪O‬‬
‫‪N‬‬
‫‪O L PM‬‬
‫التجارب‪NI‬‬
‫‪N‬‬
‫ﰲ ‪PK‬‬
‫العملية‪BDDI CEAEJ DFBFK EGCGL .‬‬
‫‪FHDH‬‬
‫‪HJC‬‬
‫دليل ‪FOJ‬‬
‫‪IKGD‬‬
‫‪JH‬‬
‫السالمة‪LE‬‬
‫بطاقة ‪IF‬‬
‫‪L JN‬‬
‫‪M‬‬
‫‪AM G EIB‬‬
‫‪L KMM‬‬
‫امﻸ ‪G‬‬
‫‪H .N1‬‬
‫‪OKO‬‬
‫‪P PLI O MJ P NK‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫ضع ﻗطعة مﻦ ﻓﻠﺰ اﳋﺎﺭﺻﲔ ﰲ ﺃﻧبوﺏ اﺧﺘبﺎﺭ ﻛبﲑ‪.‬‬
‫ﺛبت األنبوب بﲈسك ﰲ حامل‪ ،‬بحيﺚ تكون فوهة األنبوب‬
‫بعيدة عنك‪.‬‬
‫ﲢﺬﻳﺮ‪ HCl :‬ﻗد ﻳنﺘﺞ ﺃبخﺮﺓ ﺿﺎﺭﺓ ﻭﻳﺴبﺐ اﳊﺮﻭﻕ‪.‬‬
‫خذ ‪ 10 mL‬من ﳏﻠوﻝ ﲪﺾ اﳍيدﺭﻭﻛﻠوﺭﻳك الﺬﻱ تﺮﻛيﺰﻩ‬
‫‪ 3M‬باستعﲈل ﳐبﺎﺭ مدﺭﺝ‪ ،‬ﺛم ضعه عﲆ طاولة اﳌختﱪ‪.‬‬
‫أشعل ﺷظية ﺧﺸﺐ بعوﺩ ﺛقﺎﺏ مدة ﲬس ﹴ‬
‫ﺛوان‪ ،‬ﺛم انفخ‬
‫عليها لتطفﺊ اللهب ً‬
‫تاركا إياها عﲆ شكل ﲨرة‪.‬‬
‫موﺟﻬة بعيدﹰ ا ﻋنك ﻋند تقﺮﻳﺐ اﳉمﺮﺓ ﺇليﻬﺎ‪.‬‬
‫ﲢﺬﻳﺮ‪ :‬تﺄﻛد ﺃﻥ ﻓوﻫة اﻷﻧبوﺏ ﹼ‬
‫قرب اﳉمرة اﳌتوهجة من فوهة األنبوب‪ ،‬ﺛم انقلها إﱃ فوهة‬
‫‪ّ .6‬‬
‫اﳌخبار اﳌدرج‪ ،‬وسجل مالحظاتك‪.‬‬
‫‪ .7‬ﲣلص من اﳉمرة كﲈ يطلب اﳌعلم‪.‬‬
‫‪ُ .8‬ص ّب ﲪﺾ اﳍيدروكلوريك ‪ HCl‬بحذر ﰲ أنبوب االختبار‬
‫الذي ﳛوي اﳋارصﲔ‪.‬‬
‫‪ .9‬انتظر دقيقة‪ ،‬ﺛم كرر اﳋطوة رقم ‪.5‬‬
‫ودون مالحظاتك‪.‬‬
‫‪ .10‬قرب اﳉمرة اﳌتوهجة من فوهة أنبوب االختبار ّ‬
‫التحليل‬
‫‪� .1‬سف أي تغﲑات شاهدﲥا ﰲ أﺛناء التجربة‪.‬‬
‫‪ .2‬ا�ستنتج سبب تكون فقاعات عند إضافة ﲪﺾ اﳍيدروكلوريك‬
‫‪ HCl‬إﱃ فلز اﳋارصﲔ‪.‬‬
‫‪ .3‬ا�ستنتج ما الذي حدث للجمرة اﳌتوهجة ﰲ اﳋطوة ‪10‬؟ ﳌاذا ﱂ‬
‫ﳛدث ذلك ﰲ اﳋطوة ‪6‬؟‬
‫ا�ستق�ساء ﳌاذا انتظرت قبل استعﲈل شظية اﳋشب؟ صمم ﲡربة‬
‫لتحديد ما إذا كانت النتائﺞ ستختلف مع الوقت‪.‬‬
‫‪‬‬
‫ا‪‬وا�ص والتغ‪‬ات قم بعمل‬
‫اﳌطوي���ة التالي���ة ﳌساعدت��ك‬
‫عﲆ تنظي��م دراس�تك للتغﲑات‬
‫واﳋواﺹ الفيزيائية والكيميائية‬
‫للﲈدة‪.‬‬
‫اط�و ‪E‬اﳉزء‬
‫‪1 ‬‬
‫‪AAF BBG ACCH‬‬
‫السفﲇ لورقة‪ ،‬بعرﺽ‬
‫‪ ،5 cm‬ك�ﲈ هو مبﲔ ﰲ‬
‫الشكل اﳌجاور‪.‬‬
‫‪D‬‬
‫‪C‬‬
‫‪B‬‬
‫‪A‬‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬
‫تﺘنﺎﻭلﻬﺎ‪ .‬ﻧفﺬ الﺘﺠﺮبة اﻻﺳﺘﻬﻼلية‪ ،‬لﺘﻜﺘﺸﻒ المفﺎﻫيﻢ‬
‫الﺘﻲ ﺳﺘﺘنﺎﻭلﻬﺎ الوﺣدﺓ‪.‬‬
‫لتح�سل على روؤية عامة عن الوحدة‬
‫‪ 2 ‬اط�و الورق�ة‬
‫من اﳌنتصف‪.‬‬
‫‪ 3‬افتح الورقة‪،‬‬
‫وﺛبته�ا‪ ،‬ك�ﲈ ﰲ الش�كل؛‬
‫س�����م‬
‫لتك�ون جيب�ﲔ‪.‬‬
‫ِّ‬
‫ِّ‬
‫اﳉيبي�����ن‪ :‬فيزيائ����ي‬
‫وكيميائي‪.‬‬
‫تبـدﺃ ﻛل ﻭﺣـدﺓ بﺘﺠﺮبـة اﺳـﺘﻬﻼلية تقدﻡ المـﺎﺩﺓ الﺘﻲ‬
‫دبابي�‪ ‬تثبيت‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ا�ستعم‪‬ل ه‪‬ذه ا‪‬طوي‪‬ة ‪‬‬
‫الق�سم‪ 2-1 ‬ﻭ ‪ 2-2‬م�ن ه�ذه الوح�دة‪.‬‬
‫عندما تقرأ هذه األقس�ام استعمل بطاقات أو‬
‫أرب�اﻉ أوراﻕ عادي�ة لتلخيص م�ا تعلمته عن‬
‫خ�واﺹ اﳌادة وتغﲑاﲥا‪ .‬ضع ه�ذه البطاقات‬
‫ﰲ جيوب اﳌطوية‪.‬‬
‫‪C03-01A-874637‬‬
‫‪C03-01A-874637‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪45‬‬
‫لﺘﺘعﺮﻑ موﺿوﻋﺎتﻬﺎ‪.‬‬
‫• اﻗﺮﺃ ﻋنواﻥ الوﺣدﺓ ﹼ‬
‫• تﺼ ﹼفﺢ الﺼوﺭ ﻭالﺮﺳوﻡ ﻭالﺘعﻠيقﺎت ﻭالﺠداﻭﻝ‪.‬‬
‫• ابﺤـﺚ ﻋـﻦ المفـﺮﺩات البـﺎﺭﺯﺓ ﻭالمظﻠﻠـة بﺎلﻠـوﻥ‬
‫اﻷﺻفﺮ‪.‬‬
‫ﹰ‬
‫مخططﺎ لﻠوﺣدﺓ بﺎﺳـﺘخداﻡ العنﺎﻭﻳﻦ الﺮﺋيﺴـة‬
‫• اﻋمل‬
‫ﻭالعنﺎﻭﻳﻦ الفﺮﻋية‪.‬‬
‫‪9‬‬
‫كيف ت�ستفيد من كتاب الكيمياء‪‬‬
‫عندما تقراأ‬
‫تعمـﻖ ﻓﻬمـك لﻠموﺿوﻋـﺎت الﺘـﻲ‬
‫ﺳـﺘﺠد ﻓـﻲ ﻛل ﻗﺴـﻢ ﺃﺩاﺓ ﱢ‬
‫ﺳﺘدﺭﺳﻬﺎ‪ ،‬ﻭﺃﺩﻭات ﺃﺧﺮ￯ ﻻﺧﺘبﺎﺭ مد￯ اﺳﺘيعﺎبك لﻬﺎ‪.‬‬
‫‪2-1‬‬
‫خوا�ص ا‪‬ادة‬
‫الأهداف‬
‫تع‪ ‬خواﺹ اﳌواد‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪ ‬يز بﲔ اﳋواﺹ الفيزيائية‬
‫والكيميائية للمواد‪.‬‬
‫تفرق بﲔ اﳊاالت الفيزيائية‬
‫‪‬‬
‫للﲈدة‪.‬‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫الﻜﺜﺎﻓة ‪ :‬نسبة كتلة اﳉسم إﱃ‬
‫حجمه‪.‬‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫حاالت اﳌادة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ توج‪‬د معظ‪‬م ا‪‬واد ا‪‬األوف‪‬ة ‪ ‬ا‪‬ال‪‬ة ال�سلب‪‬ة اأو ال�سائل‪‬ة اأو‬
‫الغازية‪ ،‬ولها خوا�ص فيزيائية وكيميائية ‪‬تلفة‪.‬‬
‫الربط مع ا‪‬ياة إذا ترك كأس ماء فيه جليد يطفو عﲆ السطح فﱰة كافية ﰲ درجة‬
‫حرارة الغرفة فسوف ينصهر اﳉليد‪ .‬هل يتغﲑ تركيب اﳌاء عندما يتحول من اﳊالة‬
‫الصلبة إﱃ اﳊالة السائلة؟‬
‫ا‪‬واد الكيميائية النقية‬
‫الﺮبـﻂ مـع الﺤيـﺎﺓ‪ :‬ﻳﺼـﻒ اﺭتبـﺎﻁ المﺤﺘـو￯ مـع‬
‫‪Substances‬‬
‫الواﻗع‪.‬‬
‫عرفت أن اﳌادة هي كل ما له كتلة ويشغل حيزً ا‪ ،‬وأن كل ﳾء من حولنا مادة‪ ،‬فملح‬
‫الطعام النقي مﺜ ً‬
‫ال نوﻉ من اﳌواد اﳌألوفة لديك‪ ،‬وهو ذو تركيب ﳑيز وﺛابت؛ حيﺚ يتكون‬
‫ً‬
‫دائﲈ من كلوريد الصوديوم بنسبة ‪ ،100%‬وال يتغﲑ تركيبه من عينة إﱃ أخرى؛ فاﳌلح الذي‬
‫ً‬
‫يستخرج من البحر أو من اﳌنجم له دائﲈ نفس الﱰكيب واﳋواﺹ‪ .‬وﲢتفﻆ إمارة أبو ﻇبي‬
‫بكميات هائلة من اﳌلح يﺆهلها لتصدر خريطة الدول اﳌنتجة واﳌصدرة له عﲆ اﳌستوى‬
‫ّ‬
‫يضخ داخلها اﳌاء بمحركات كهربائية‪،‬‬
‫العاﳌي‪ ،‬ويستخرج اﳌلح عادة بحفر برك كبﲑة‬
‫يﱰسب اﳌلح عﲆ وجه الﱪكة ِّ‬
‫مشك ًال طبقة‬
‫ﺛم يﱰك فﱰة من الزمن‪ ،‬وعندما يتبخر اﳌاء َّ‬
‫سميكة من اﳌلح األبيﺾ‪ ،‬انظر الﺸﻜل ‪.2-1‬‬
‫اﳌادة الصلبة‬
‫السائل‬
‫الغاز‬
‫البخار‬
‫درس�ت ﰲ الوح�دة األوﱃ األول أن اﳌ�ادة ذات الﱰكي�ب اﳌنتظ�م والﺜاب�ت تس�مى مادة‬
‫كيميائي�ة )أو م�ادة نقية( كمل�ح الطعام‪ .‬ومن اﳌ�واد الكيميائية النقية ً‬
‫أيض�ا »اﳌاء النقي«‪،‬‬
‫وهو مكون من هيدروجﲔ وأكس�جﲔ‪ .‬أما ماء الﴩب وماء البحر فليس�ا نقيﲔ؛ ألننا إذا‬
‫أخذنا عينات من أماكن ﳐتلفة فسوف نجدها ﲢتوي عﲆ كميات ﳐتلفة من اﳌعادن واﳌواد‬
‫ﲑا من هذا الكتاب سوف‬
‫الذائبة األخرى‪ .‬اﳌواد الكيميائية النقية مهمة‪ ،‬وﳍذا فﺈن جز ًءا كب ً‬
‫يركز عﲆ تراكيب اﳌواد‪ ،‬وكيف يتفاعل بعضها مع بعﺾ‪.‬‬
‫اﳋاصية الفيزيائية‬
‫اﳋاصية غﲑ اﳌميزة‬
‫اﳋاصية اﳌميزة‬
‫اﳋاصية الكيميائية‬
‫اﻹمﺎﺭات ‪ -‬ﺃﺭﺽ اﳌﻠﺢ‬
‫‪46‬‬
‫‪Properties of Matter‬‬
‫مﻠﺢ مﻦ منﺠﻢ‬
‫مﻠﺢ مﻦ البﺤﺮ‬
‫الﺸﻜل ‪ 2-1‬ل‪ ‬الطعام ال‪‬كيب نف�ش‪� ‬شوا‪ ‬ا�شت‪‬خر‪ ‬ج من البحر اأ‪‬م من م‪‬م‪.‬‬
‫مثال ‪2-1‬‬
‫ﺣفـﻆ الﻜﺘﻠـة ﰲ إحدى التجارب ُوضع ‪ 10 g‬من أكس�يد الزئبق ‪ II‬األﲪر ﰲ كأس مفتوحة‪ ،‬وس�خنت حتى ﲢولت إﱃ‬
‫زئبق سائل وغاز أكسجﲔ‪ ،‬فﺈذا كانت كتلة الزئبق السائل ‪ 9.26 g‬فﲈ كتلة األكسجﲔ الناتﺞ عن هذا التفاعل ؟‬
‫‪ 1‬ليل ا‪�‬ساألة‬
‫وتبعا لقانون حف�ﻆ الكتلة فﺈن ﳎموﻉ كتل النواتﺞ‬
‫ت�م إعطاؤك كتلة اﳌ�ادة اﳌتفاعلة وكتلة أحد النواتﺞ ﰲ التفاعل‪ً ،‬‬
‫ﳚب أن يساوي ﳎموﻉ كتل اﳌواد اﳌتفاعلة‪.‬‬
‫تدﺭﻳﺠيـﺎ ﺇلﻰ ﺣل مﺴـﺎﺋل ﻓﻲ‬
‫اﻷمﺜﻠـة المﺤﻠولـة تنقﻠـك‬
‫ﹼﹰ‬
‫ا‪‬عطيات‬
‫كتلة أكسيد الزئبق ‪10.0 g = II‬‬
‫كتلة الزئبق = ‪9.26 g‬‬
‫ﻋﺰﺯ المﻬﺎﺭات الﺘﻲ اﻛﺘﺴبﺘﻬﺎ بﺤل الﺘدﺭﻳبﺎت‪.‬‬
‫الﻜيميﺎﺀ‪ .‬ﹼ‬
‫‪ 2‬ح�ساب ا‪‬طلوب‬
‫كتلة اﳌتفاعالت = كتلة النواتﺞ‬
‫ضع قانون حفﻆ الكتلة‬
‫مهارات قرائية‬
‫ا‪‬طلوب‬
‫ﻛﺘﻠة اﻷﻛﺴﺠﲔ = ؟ ‪g‬‬
‫كتلة أكسيد الزئبق ‪ = II‬كتلة الزئبق ‪ +‬كتلة األكسجﲔ‬
‫أوجد كتلة األكسجﲔ‬
‫عوﺽ بالقيم اﳌعطاة ﰲ اﳌعادلة‬
‫كتلة األكسجﲔ = كتلة أكسيد الزئبق ‪ – II‬كتلة الزئبق‬
‫كتلة األكسجﲔ = ‪= 9.26 g – 10.00 g‬‬
‫‪0.74‬‬
‫‪ 3‬تقو‪ ‬الإجابة‬
‫إذا كان ﳎموﻉ كتلتي الزئبق واألكسجﲔ = كتلة أكسيد الزئبق ‪ II‬فاﳊل صحيح‪.‬‬
‫• اﺳـﺄﻝ ﻧفﺴك‪ :‬مﺎ‬
‫؟‬
‫• اﺭبـﻂ المعﻠومﺎت الﺘﻲ ﺩﺭﺳـﺘﻬﺎ ﻓﻲ ﻫﺬا الﻜﺘﺎﺏ مع‬
‫المﺠﺎﻻت العﻠمية اﻷﺧﺮ￯‪.‬‬
‫• توﻗع ﺃﺣدا ﹰﺛـﺎ ﻭﻧﺘﺎﺋﺞ مﻦ ﺧﻼﻝ توﻇيﻒ المعﻠومﺎت‬
‫الﺘﻲ تعﺮﻓﻬﺎ مﻦ ﻗبل‪.‬‬
‫ﻏيﺮ توﻗعﺎتك ﻭﺃﻧﺖ تقﺮﺃ ﻭتﺠمع معﻠومﺎت ﺟدﻳدﺓ‪.‬‬
‫• ﹼ‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﻌﺎﻣﺔ‬
‫؟ ﻭمﺎ‬
‫م�سائل تدريبية‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ‬
‫‪ .5‬استعن بالبيانات ﰲ اﳉدول أدناه لﻺجابة عن السﺆالﲔ التاليﲔ‪:‬‬
‫كم جرا ًما من الﱪوم تفاعل‪ ،‬وكم جرا ًما من اﳌركب نتﺞ؟‬
‫ا‪‬ادة‬
‫ألومنيوم‬
‫سائل الﱪوم‬
‫اﳌركب‬
‫‪.6‬‬
‫‪.7‬‬
‫‪.8‬‬
‫‪.9‬‬
‫‪54‬‬
‫‪10‬‬
‫تفاعل الألومنيوم مع �سائل ال‪‬وم‬
‫قبل التفاعل‬
‫بعد التفاعل‬
‫‪10.3 g‬‬
‫‪0.0 g‬‬
‫‪100.0 g‬‬
‫‪8.5 g‬‬
‫‪0.0 g‬‬
‫حصل طالب ﰲ ﲡربة لتحليل اﳌاء عﲆ ‪ 10.0 g‬هيدروجﲔ و ‪ 79.4 g‬أكسجﲔ‪ .‬ما مقدار اﳌاء اﳌستعمل ﰲ هذه العملية؟‬
‫أض�اف طال�ب ‪ 15.6 g‬صودي�وم إﱃ كمي�ة واف�رة من غ�از الكلور‪ ،‬وبع�د انتهاء التفاعل حص�ل عﲆ ‪ 39.7 g‬م�ن كلوريد‬
‫الصوديوم‪ .‬ما كتلة كل من الكلور والصوديوم اﳌتفاعلﲔ؟‬
‫تفاعل�ت عين�ة مقدارها ‪ 10.0 g‬من اﳌاغنس�يوم مع األكس�جﲔ لتكوين ‪ 16.6 g‬من أكس�يد اﳌاغنس�يوم‪ .‬كم جرا ًما من‬
‫األكسجﲔ تفاعل؟‬
‫‪‬فيز تفاعل ‪ 106.5 g‬من ﲪﺾ اﳍيدروكلوريك )‪ HCl(g‬مع كمية ﳎهولة من األمونيا )‪ NH 3(g‬إلنتاج ‪ 157.5 g‬من‬
‫‪NH‬‬
‫األمونيا‬
‫كتلة‬
‫ما‬
‫‪.‬‬
‫‪NH‬‬
‫‪Cl‬‬
‫فﴪ‬
‫التفاعل؟‬
‫هذا‬
‫ﰲ‬
‫الكتلة‬
‫حفﻆ‬
‫قانون‬
‫طبق‬
‫وهل‬
‫اﳌتفاعلة؟‬
‫كلوريد األمونيوم )‪(s‬‬
‫)‪3(g‬‬
‫‪4‬‬
‫ِّ‬
‫إجابتك‪.‬‬
‫كيف ت�ستفيد من كتاب الكيمياء‪‬‬
‫بعدما قراأت‬
‫اﻗﺮﺃ الخﻼﺻة‪ ،‬ﻭﺃﺟﺐ ﻋﻦ اﻷﺳﺌﻠة لﺘقوﻳﻢ مد￯ ﻓﻬمك لمﺎ ﺩﺭﺳﺘﻪ‪.‬‬
‫الﺸﻜل ‪ 2-10‬ع‪‬د ‪�‬ش ‪‬خ‪ ‬اأك�شيد الز‪‬ب‪ II ‬فا‪‬ن‪ ‬يتفاع‪‬‬
‫ليكون الز‪‬ب‪ ‬ا‪‬أك�ش ‪ .‬يكون ‪‬مو‪ ‬كتلتي‪‬ما م�شا‪‬ي‪‬ا كتلة‬
‫اأك�شيد الز‪‬ب‪.II ‬‬
‫ﻳخﺘﺘﻢ ﻛل ﻗﺴﻢ بﺘقوﻳﻢ ﻳﺤﺘوﻱ ﻋﻠﻰ ﺧﻼﺻة ﻭﺃﺳﺌﻠة‪.‬‬
‫الخﻼﺻـة تﺮاﺟـع المفﺎﻫيـﻢ الﺮﺋيﺴـة‪ ،‬بينمـﺎ تخﺘبـﺮ‬
‫كان الكيميائي الفرنﴘ أنتوﲏ الفوازييه )‪1794-1743‬م( أول من اس�تعمل اﳌيزان اﳊساس‬
‫ﰲ التفاع��الت الكي�ميائي�ة‪ .‬وق�د درس ﲢ�لل أكس�يد الزئبق ‪ II‬باﳊرارة‪ ،‬وه�و كﲈ يظهر ﰲ‬
‫الﺸـﻜل ‪ 2-10‬م�ادة صلبة ﲪ�راء تتفاعل عند تس�خينها لتكون س�ائل الزئب�ق الفﴤ وغاز‬
‫األكس�جﲔ العديم اللون‪ .‬إن تغﲑ اللون وﻇهور غاز مﺆﴍان عﲆ حدوث التفاعل‪ .‬وعندما‬
‫ﳚرى التفاعل ﰲ وعاء مغلق فﺈن األكس�جﲔ ال يس�تطيع اﳋروج‪ .‬ومن ﺛم يمكن قياس كتلة‬
‫اﳌ�واد قب�ل التفاعل وبعده‪ ،‬وس�تكون هي نفس�ها ﰲ اﳊالتﲔ‪ .‬ويعد قانون حف�ﻆ الكتلة أحد‬
‫القوانﲔ األساسية ﰲ الكيمياء‪.‬‬
‫اﻷﺳﺌﻠة ﻓﻬمك لمﺎ ﺩﺭﺳﺘﻪ‪.‬‬
‫التقو‪‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫‪2-2‬‬
‫‪.10‬‬
‫التغﲑ الفيزيائي يغﲑ من اﳋواﺹ‬
‫الفيزيائية للﲈدة دون أن يغﲑ تركيبها‪.‬‬
‫التغﲑ الكيميائي‪ ،‬والذي يسمى ً‬
‫أيضا‬
‫ﲑا‬
‫»التفاعل الكيميائي«‪ ،‬يتضمن تغ ً‬
‫ﰲ تركيب اﳌادة‪.‬‬
‫ﰲ التفاع�ل الكيميائ���ي تتح����ول‬
‫اﳌتفاعالت إﱃ نواتﺞ‪.‬‬
‫ينص قانون حفﻆ الكتلة عﲆ أن الكتلة‬
‫ال تفنى وال تستحدث ﰲ أﺛناء التفاعل‬
‫الكيميائي؛ فهي ﳏفوﻇة‪.‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ‬
‫ﺻنﻒ األمﺜلة التالية إﱃ تغﲑات فيزيائية أو كيميائية‪.‬‬
‫‪ .a‬سحق علبة ألومنيوم‪.‬‬
‫‪ .b‬تدوير علب األلومنيوم اﳌستعملة إلنتاج علب جديدة‪.‬‬
‫‪ .c‬اﲢاد األلومنيوم مع األكسجﲔ إلنتاج أكسيد األلومنيوم‪.‬‬
‫‪ .11‬ﺻﻒ نتائﺞ التغﲑ الفيزيائي‪ ،‬وأعط ﺛالﺛة أمﺜلة عليه‪.‬‬
‫‪ .12‬ﺻﻒ نتائﺞ التغﲑ الكيميائي‪ ،‬واذكر أربعة أدلة عﲆ حدوﺛه‪.‬‬
‫‪ .13‬اﺣﺴﺐ‪ .‬حل اﳌسائل اآلتية‪:‬‬
‫‪ .a‬إذا تفاعل ‪ 22.99 g‬من الصوديوم ﲤا ًما مع ‪ 35.45 g‬من الكلور فﲈ كتلة‬
‫كلوريد الصوديوم الناتﺞ؟‬
‫‪ .b‬إذا تفاعل ‪ 12.2 g‬من مادة ‪ X‬مع عينة من ‪ Y‬ونتﺞ ‪ 78.9 g‬من ‪ XY‬فﲈ‬
‫كتلة ‪ Y‬اﳌتفاعلة؟‬
‫ﻗوﻡ إذا قال لك صديق‪" :‬إذا كان تركيب اﳌادة ال يتغﲑ خالل التغﲑ الفيزيائي‬
‫‪ .14‬ﹼ‬
‫فﺈن مظهرها ال يتغﲑ"‪ .‬فهل هو عﲆ صواب؟ فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫‪55‬‬
‫ﻛل ﳾﺀ مﻜوﻥ مﻦ مﺎﺩﺓ‪ ،‬ﻭلﻪ ﺧواﺹ معينة‪.‬‬
‫ﹰ‬
‫ﺩليـﻼ لﻠمﺮاﺟعة مﺘﻀمنﹰﺎ‬
‫ﺳـﺘﺠد ﻓﻲ ﻧﻬﺎﻳة ﻛل ﻭﺣدﺓ‬
‫‪ 2-1‬خوا�ص ا‪‬ادة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ توﺟـد معظـﻢ اﳌـواﺩ‬
‫اﳌﺄلوﻓـة ﻋـﲆ ﺷـﻜل مـواﺩ ﺻﻠبـة ﺃﻭ‬
‫ﺳـﺎﺋﻠة ﺃﻭ ﻏﺎﺯﻳة‪ ،‬ﻭﳍﺎ ﺧواﺹ ﻓيﺰﻳﺎﺋية‬
‫ﻭﻛيميﺎﺋية ﳐﺘﻠفة‪.‬‬
‫ا‪‬فردات‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫ﺣﺎﻻت اﳌﺎﺩﺓ‬
‫اﳌﺎﺩﺓ الﺼﻠبة‬
‫الﺴﺎﺋل‬
‫الﻐﺎﺯ‬
‫البخﺎﺭ‬
‫اﳋﺎﺻية الفيﺰﻳﺎﺋية‬
‫اﳋﺎﺻية ﻏﲑ اﳌميﺰﺓ‬
‫اﳋﺎﺻية اﳌميﺰﺓ‬
‫اﳋﺎﺻية الﻜيميﺎﺋية‬
‫ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫الحاالت الﺜالث المألوفة للمادة هي الصلبة والسائلة والغازية‪.‬‬
‫يمكن مالحظة الخواﺹ الفيزيائية دون تغيير تركيب المادة‪.‬‬
‫الخ�واﺹ الكيميائي�ة تص�ف قدرة الم�ادة على االتح�اد مع الم�واد األخرى‪ ،‬أو‬
‫التحول إلى مواد جديدة‪.‬‬
‫قد تﺆﺛر الظروف الخارجية في الخواﺹ الفيزيائية والكيميائية ‪.‬‬
‫ا‪‬فردات‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫الﺘﻐﲑ الﻜيميﺎﺋﻲ‬
‫تﻐﲑ اﳊﺎلة‬
‫الﺘﻐﲑ الفيﺰﻳﺎﺋﻲ‬
‫ﻗﺎﻧوﻥﺣفﻆالﻜﺘﻠة‬
‫لﻠمﺮاﺟعة ﻭلﻠﺘﺄﻛد مﻦ مد￯ اﺳﺘيعﺎبك‪.‬‬
‫طرائق اأخرى للمراجعة‬
‫• اﻛﺘﺐ‬
‫‪ 2-2‬تغ‪‬ات ا‪‬ادة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﻳمﻜﻦ ﺃﻥ ﳛدﺙ لﻠﲈﺩﺓ‬
‫تﻐﲑات ﻓيﺰﻳﺎﺋية ﻭﻛيميﺎﺋية‪.‬‬
‫المفﺮﺩات ﻭالمفﺎﻫيﻢ الﺮﺋيﺴـة‪ .‬اﺳﺘعمل ﻫﺬا الدليل‬
‫ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫التغير الفيزيائي يغير من الخواﺹ الفيزيائية للمادة دون أن يغير تركيبها‪.‬‬
‫تغيرا في‬
‫التغي�ر الكيميائ�ي‪ ،‬والذي يس�مى أيضا »التفاع�ل الكيميائي« يتضم�ن ً‬
‫تركيب المادة‪.‬‬
‫في التفاعل الكيميائي تتحول المتفاعالت إلى نواتﺞ‪.‬‬
‫ين�ص قانون حفﻆ الكتلة على أن الكتلة ال تفنى وال تس�تحدث في أﺛناء التفاعل‬
‫ّ‬
‫الكيميائي؛ فهي محفوﻇة‪.‬‬
‫ﻛﺘﻠة اﳌﺘفﺎﻋﻼت = ﻛﺘﻠة النواتﺞ‬
‫• اﺭبﻂ‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﻌﺎﻣﺔ‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ‬
‫‪.‬‬
‫مع‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﻌﺎﻣﺔ‬
‫• اﺳﺘعمل ﻛﻠمﺎتك الخﺎﺻة لﺘوﺿﺢ مﺎ ﻗﺮﺃت‪.‬‬
‫• ﻭﻇﻒ المعﻠومـﺎت الﺘﻲ تعﻠمﺘﻬﺎ ﻓﻲ المنﺰﻝ‪ ،‬ﺃﻭ ﻓﻲ‬
‫موﺿوﻋﺎت ﺃﺧﺮ￯ تدﺭﺳﻬﺎ‪.‬‬
‫• ﺣـدﺩ المﺼﺎﺩﺭ الﺘـﻲ ﻳمﻜﻦ ﺃﻥ تﺴـﺘخدمﻬﺎ لﻠبﺤﺚ‬
‫‪69‬‬
‫ﻋﻦ مﺰﻳد مﻦ المعﻠومﺎت ﺣوﻝ الموﺿوﻉ‪.‬‬
‫‪11‬‬
‫مقدمة ‪ ‬الكيمياء‬
‫‪Introduction to Chemistry‬‬
‫ﺣيﺎتنﺎ‪.‬‬
‫الﻜيميـﺎﺀ ﻋﻠـﻢ ﺃﺳـﺎﳼ ﰲ‬
‫‪ 1-1‬ق�سة مادت‪‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ الكيمي�اء ه�ي دراس�ة اﳌادة‬
‫والتغﲑات التي تطرأ عليها‪.‬‬
‫‪ 1-2‬الكيمياء وا‪‬ادة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تتناول ﳎاالت علم الكيمياء‬
‫دراسة األنواﻉ اﳌختلفة من اﳌادة‪.‬‬
‫ماء متجمد‬
‫‪ 1-3‬الطرائق العلمية‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ يتب�ع العلﲈء الطريقة العلمية‬
‫لطرح أس�ﺌلة واقﱰاح إجابات ﳍا واختبارها‬
‫وتقويم نتائﺞ االختبارات‪.‬‬
‫‪ 1-4‬البحث العلمي‬
‫خ�سب يح‪‬ق‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ بعﺾ البحوث العلمية تﺆدي‬
‫ﲢس�ن حياتنا والعاﱂ‬
‫إﱃ تطوي�ر تقنية يمكن أن ّ‬
‫من حولنا‪.‬‬
‫ﺣﻘﺎﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬
‫إن الكﺜ�ﲑ م�ن العملي�ات الت�ي ﲡ�ري‬
‫حولنا هي نتيجة تفاعالت كيميائية‪.‬‬
‫ي�درس الكيميائي��ون التف�اع�الت‬
‫الكيمي�ائي��ة‪ ،‬ومنه�ا ص�دأ اﳌس�امﲑ أو‬
‫اﳌ�واد اﳊديدي�ة األخ�رى‪ ،‬وانبع�اث‬
‫الضوء واﳊرارة الناتﺞ عن االحﱰاﻕ‪.‬‬
‫م�سمار �سد‪‬‬
‫‪12‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬ر‪ ‬ا‪‬تهاللي‪‬‬
‫اأين ذهبت الكتلة‪‬‬
‫عندم�ا ﳛﱰﻕ جس�م فﺈن ما يتب َّقى من كتلت�ه يكون غال ًبا أقل من‬
‫كتلة اﳉسم األصﲇ! ماذا ﳛدث لكتلة أي جسم عند احﱰاقه؟‬
‫خطوات العمل‬
‫بطاقة ‪M KKNL‬‬
‫ﰲ‪PN L‬‬
‫دليل‪NN O MM‬‬
‫السالمة‪L O‬‬
‫‪I IL J.1 HHK I GGJ H‬امﻸ‪J JMK‬‬
‫العملية‪PP.‬‬
‫التجارب‪OO P‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫س�جل مقدار‬
‫ﺭﻗميـﺎ لقياس كتلة ﺷـمعة‪ِّ .‬‬
‫اس�تعمل ميﺰا ﹰﻧـﺎ ﹼﹰ‬
‫الكتلة‪ ،‬ومالحظات مفصلة عن الشمعة‪.‬‬
‫ضع الش�معة عﲆ س�طح مقاوم لالح�ﱰاﻕ‪ ،‬كطاولة ﳐتﱪ‪،‬‬
‫ﻭﺃﺷـعل الﺸـمعة‪ ،‬ﺛ�م دعه�ا ﲢﱰﻕ م�دة ﲬس دقائ�ق‪ ،‬ﺛم‬
‫أطفﺌها‪ ،‬وسجل مالحظاتك‪.‬‬
‫تﺤﺬﻳﺮ‪ :‬ﻻ تﻠﻖ ﺃﻋواﺩ الﺜقﺎﺏ ﻓﻲ المﻐﺴﻠة‪.‬‬
‫اترك الشمعة تﱪد‪ ،‬ﺛم قس كتلتها‪ ،‬وسجل ذلك‪.‬‬
‫ضع الشمعة اﳌطفأة ﰲ وعاء ﳛدده لك اﳌعلم‪.‬‬
‫التحليل‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫لخ�‪‬ص مالحظات�ك ع�ن الش�معة ﰲ أﺛناء احﱰاقه�ا وبعد‬
‫إطفائها‪.‬‬
‫ق ّوم أين ذهبت اﳌادة التي فقدت؟‬
‫ا�ستق�ساء هل يمكن أن ﲣتلف كمية اﳌادة اﳌفقودة؟‬
‫صمم اس�تقصاء لتحدي�د العوامل التي يمكن أن تس�هم ﰲ‬
‫إعطاء نتيجة ﳐتلفة‪.‬‬
‫‪‬‬
‫ال‪‬ط‪‬رائ‪‬ق ال‪‬ع‪‬ل‪‬م‪‬ي‪‬ة قم‬
‫بعمل اﳌطوي���ة التالي���ة‬
‫ﳌساعدت��ك عﲆ تنظي����م‬
‫اﳌعلوم�ات ع��ن الط�رائق‬
‫العلمية‪.‬‬
‫‪ 1 ‬اﺛن ورقة من النصف‬
‫طولي�ا‪ .‬اجع�ل اﳊاف�ة اﳋلفي�ة‬
‫اًّ‬
‫أطول من اﳊافة األمامية بحواﱄ‬
‫‪.2cm‬‬
‫‪ 2 ‬اﺛن الورقة من النصف‪،‬‬
‫ﺛم اﺛنها من النصف مرة أخرى‪.‬‬
‫‪ 3 ‬افت�ح الورقة‪ ،‬ﺛم‬
‫ق�ص اﳉزء العلوي منها عﲆ‬
‫ط�ول الطي�ة لتحص�ل ع�ﲆ‬
‫أربعة أجزاء‪.‬‬
‫س�م األج�زاء األربعة ك�ﲈ يﲇ‪:‬‬
‫‪ّ 4 ‬‬
‫اﳌالحظة‪ ،‬الفرضية‪ ،‬التجارب‪ ،‬النتيجة‪.‬‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬
‫ا�ستعمل هذه ا‪‬طوي‪‬ة ‪ ‬الأق�سام‬
‫‪ 1-2 ،1-3 ،1-4‬م�ن ه�ذه الوح�دة‪ .‬ﳋ�ص ما‬
‫ودون‬
‫تقرؤه ﰲ هذه األجزاء عن الطرائق العلمية‪ِّ ،‬‬
‫ما تعلمته عن اﳌادتﲔ اﳌذكورتﲔ ﰲ هذه األقسام‪.‬‬
‫‪74‬‬
‫‪364781-A‬‬
‫‪10-10C‬‬
‫‪77336‬‬
‫‪647788--A‬‬
‫‪A100--1100C‬‬
‫‪C‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪13‬‬
‫‪1-1‬‬
‫الأهداف‬
‫عرف اﳌادة الكيميائية‪.‬‬
‫ُت ّ‬
‫ق�سة مادت‪‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫‪A Story of Two Substances‬‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ الكيمياء هي درا�سة ا‪‬ادة والتغ‪‬ات التي تطراأ عليها‪.‬‬
‫ُت ّ‬
‫و�سح كيف يتكون األوزون‪،‬‬
‫الرب‪‬ط مع ا‪‬ياة قد ﲢاول أن ﲢل مش�كلة ما فيﺆدي ذلك إﱃ حدوث مش�كلة أخرى‪.‬‬
‫وأﳘيته‪.‬‬
‫ه�ل حرك�ت يو ًما قطعة أﺛاث م�ن مكاﳖا‪ ،‬فاكتش�فت أن اﳌكان اﳉديد غﲑ مناس�ب؟ قد‬
‫ت�س‪‬ف تط����ور م�رك��بات ي�ﺆدي نق�ل األﺛاث إﱃ حدوث مش�كلة جدي�دة‪ ،‬كعدم إم�كان فتح باب‪ ،‬أو ع�دم إمكان‬
‫الكلوروفلوروكربون‪.‬‬
‫إيصال سلك كهربائي إﱃ القابس‪ .‬مﺜل هذا قد ﳛدث ﰲ العلوم ً‬
‫أيضا‪.‬‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫‪‬اذا ندر�ص الكيمياء‪‬‬
‫الكيمياء‬
‫قد تتساءل وأنت تدرس الﻜيميﺎﺀ عن أﳘيتها بالنسبة لنا‪.‬‬
‫?‪Why Study Chemistry‬‬
‫ا‪‬ادة‪ :‬كل ما يش�غ�ل‬
‫ً‬
‫حي�زا وله تأ ّمل األشياء من حولك‪ ،‬وكذلك األشياء اﳌوضحة ﰲ الﺸﻜل ‪ .1-1‬من أين جاءت كل هذه‬
‫كتلة‪.‬‬
‫اﳌواد؟ إن كل اﳌواد ﰲ العاﱂ مكونة من وحدات بنائية‪ .‬وهذه الوحدات واألشياء اﳌصنوعة‬
‫حيزا‪.‬‬
‫تعرف اﳌادة؟ اﳌادة كل ﳾء له كتلة ويش�غل ً‬
‫منها ِّ‬
‫يس�ميها العلﲈء "مادة"‪ .‬لكن كيف ّ‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫اﳌادة الكيميائية‬
‫تدرس الكيمياء اﳌادة وتغﲑاﲥا‪ ،‬وتوفر دراس�تها الكﺜﲑ من الراحة والرفاهية للناس‪ .‬ومن‬
‫ذل�ك اس�تعﲈﳍا ﰲ التﱪيد‪ ،‬ك�ﲈ ﰲ الﺜالجات التي تس�تعمل ﰲ حفﻆ األطعم�ة من التلف‪،‬‬
‫واﳌكيف�ات ﰲ اﳌنازل واﳌدارس وأماكن العمل‪ .‬ك�ﲈ ُتعنﹶى الكيمياء بصناعة الكريﲈت التي‬
‫تستعمل ﰲ الوقاية من بعﺾ أشعة الشمس الضارة‪ ..‬وغﲑها‪.‬‬
‫الﺸﻜل ‪ 1-1‬ك‪� ‬ش‪  ‬الكون مكون من ماد‪ ‬من ‪‬ل‪ ‬ا‪‬أ‪�‬شام ‪‬ا‪‬أ�شيا‪ ‬ا‪‬حيطة ب‪‬ا‪.‬‬
‫‪14‬‬
‫‪‬بقة الإك�شو�شف‪‬‬
‫قمر ا�شطناعي‬
‫الﺸـﻜل ‪ 1-2‬يتكون ال‪  ‬ا‪‬و‪‬‬
‫من ع ‪‬د‪ ‬ب‪ ‬ا‪   .‬ع ‪‬ب‪ ‬ة ا‪‬أ‪‬ز‪‬ن‬
‫الوا‪‬ية ‪ ‬ب‪‬ة ال�ش‪‬ا‪‬و�شف‪.‬‬
‫مكو‪ ‬ف‪‬شا‪‬ي‬
‫‪‬بقة الث‪‬مو�شف‪‬‬
‫�شه‪‬‬
‫‪‬بقة ا‪‬يزو�شف‪‬‬
‫‪‬بقة ال�ش‪‬اتو�شف‪‬‬
‫‪‬بقة ال‪‬وبو�شف‪‬‬
‫طبقة الأوزون‬
‫‪‬بقة الأو‪‬ون‬
‫‪‬ا‪‬رة نفا‪‬ة عل‪‬‬
‫ارتفاع ‪10km‬‬
‫‪The Ozone Layer‬‬
‫إن التعرﺽ الزائد لﻸشعة فوﻕ البنفسجية ‪ UV‬ﹴ‬
‫مﺆذ للنباتات واﳊيوانات‪ .‬كﲈ أن‬
‫اﳌس�تويات العالية ألحد أنواﻉ األشعة فوﻕ البنفسجية � والذي يرمز إليه بالرمز‬
‫‪ � UVB‬يمكن أن تسبب إعتا ًما ﰲ العﲔ‪ ،‬وﴎطا ًنا ﰲ اﳉلد عند اإلنسان‪ ،‬وتقلل‬
‫من نواتﺞ اﳌحاصيل الزراعية‪ ،‬وتسبب خل ً‬
‫ال ﰲ سالسل الغذاء ﰲ الطبيعة‪.‬‬
‫لقد نش�أت اﳌخلوقات اﳊية رغم تعرضها ل� ‪ UVB‬؛ فقد هيأ اﷲ عز وجل ﳋاليا‬
‫اﳌخلوقات اﳊية ﹶ‬
‫بعﺾ القدرة عﲆ إصالح نفسها عند التعرﺽ ﳌستويات منخفضة‬
‫من هذه األشعة‪ .‬ويعتقد بعﺾ العلﲈء أن وصول مستوى هذه األشعة حداًّ ا معينًا‬
‫ﳚعل اﳋاليا غﲑ قادرة عﲆ اﳌقاومة‪ ،‬وعندها يموت الكﺜﲑ من اﳌخلوقات اﳊية‪.‬‬
‫الغالف ا‪‬وي لالأر�ص تس�تطيع اﳌخلوقات اﳊي�ة البقاء عﲆ األرﺽ بفضل‬
‫طبق�ة األوزون التي خلقها اﷲ تبارك وتعاﱃ لتحميها من اﳌس�تويات العالية من‬
‫األش�عة ف�وﻕ البنفس�جية ‪ .UVB‬وغ�از األوزون � اﳌكون من ذرات األكس�جﲔ‬
‫� م�ادة كيميائي�ة توج�د ﰲ الغالف اﳉ�وي‪ ،‬ﻭاﳌـﺎﺩﺓ الﻜيميﺎﺋية ﳍ�ا تركيب ﳏدد‬
‫وﺛابت‪ .‬ويمتص غاز األوزون معظم األش�عة الضارة قبل وصوﳍا إﱃ األرﺽ‪.‬‬
‫ينت�ﴩ ح�واﱄ ‪ 90%‬من غ�از األوزون ﰲ طبق�ة ﲢيط ب�األرﺽ وﲢميها؛ حيﺚ‬
‫يتك�ون الغ�الف اﳉوي لﻸرﺽ‪ -‬كﲈ ترى ﰲ الﺸـﻜل ‪ 1-2‬م�ن عدة طبقات‪،‬‬
‫تس�مى الطبق�ة الدني�ا‪ ،‬منها طبق�ة الﱰوبوس�فﲑ التي ﲢت�وي عﲆ اﳍ�واء الذي‬
‫نتنفس�ه‪ ،‬ويكون فيها الغيوم‪ ،‬وفيها ﲢدث تقلبات الطقس‪ .‬وتسمى الطبقة التي‬
‫فوقه�ا سﱰاتوس�فﲑ‪ ،‬وﲤتد ب�ﲔ ‪ 10 -50 km‬فوﻕ س�طح األرﺽ‪ ،‬وفيها طبقة‬
‫األوزون التي ﲢمي األرﺽ‪ ،‬وهي ﲤتص معظم األش�عة الكونية ) األشعة فوﻕ‬
‫البنفسجية ( قبل أن تصل إﱃ األرﺽ‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬و�سح فوائد وجود طبقة األوزون ﰲ الغالف اﳉوي‪.‬‬
‫‪‬‬
‫اأ�سل الكلمة‬
‫ﺃﻭﺯﻭﻥ ‪Ozone‬‬
‫أص�ل ه�ذه الكلم�ة إغريق�ي‪ ،‬وتعني‬
‫يشم‪.‬‬
‫اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء ﻓﻲ واﻗﻊ اﻟﺤﻴﺎة‬
‫طبقة الأوزون‬
‫(كر‪ )‬ا‪‬ماي‪‬ة من اأ�سع‪‬ة ال�سم�ص‬
‫ألن أج�واء الدول�ة حارة ومشمس�ة‬
‫تظه�ر بع�ﺾ التصبغ�ات ﰲ البﴩة‪.‬‬
‫ولتوف�ﲑ بع�ﺾ اﳊﲈي�ة من األش�عة‬
‫فوﻕ البنفسجية )‪ (UV‬الضارة يمكن‬
‫ده�ن اﳉل�د ب�� )كريم( يس�اعد عﲆ‬
‫الوقاية من حروﻕ الشمس وﴎطان‬
‫اﳉل�د‪ .‬وينص�ح خ�ﱪاء الصح�ة‬
‫باس�تعﲈل هذا )الكريم( ﰲ أي وقت‬
‫قد تتعرﺽ فيه ألش�عة الشمس التي‬
‫ﲢتوي عﲆ األشعة فوﻕ البنفسجية‪.‬‬
‫‪15‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 1-3‬ا‪‬أ�ش ‪‬عة ف ‪‬و‪ ‬الب‪‬ف�ش ‪‬ية‬
‫ال�شادر‪ ‬عن ال‪‬شم�‪ ‬ع‪ ‬ز ‪‬ا من ‪‬زي‪‬ا‪ ‬از‬
‫ا‪‬أك�ش‪ O 2 ‬يتحل‪ ‬ا‪ ‬را‪ ‬اأك�ش‪ O ‬‬
‫ال ‪‬را‪ ‬ا‪‬فرد‪ ‬تحد مع ‪‬زي‪‬ا‪ ‬اأ‪‬ر‪ ‬من ‪‬از‬
‫ا‪‬أك�ش‪ O 2 ‬ك ‪‬ون ‪‬از ا‪‬أ‪‬ز‪‬ن ‪.O 3‬‬
‫ف�س‪‬ر م ــا �شب ــ‪ ‬الت ــوا‪‬ن ب ــ‪  ‬ــا‪‬ي الأك�شج‪‬‬
‫والأو‪‬ون ‪ ‬بقة ال�ش‪‬اتو�شف‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪O2‬‬
‫‪O2‬‬
‫‪O3‬‬
‫‪O‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪O‬‬
‫‪O3‬‬
‫‪O2‬‬
‫‪O2‬‬
‫‪O2‬‬
‫‪ ‬‬
‫يتك�ون غاز األوزون ﰲ طبق�ة السﱰاتوس�فﲑ؟ عندما يتعرﺽ‬
‫تك‪ ‬ون الأوزون كي�ف‬
‫َّ‬
‫غاز األكس�جﲔ ‪ O 2‬لﻸشعة فوﻕ البنفسجية ﰲ األجزاء العليا من السﱰاتوسفﲑ تتحلل‬
‫جزيﺌاته إﱃ ذرات منفردة ‪ O‬تتفاعل بدورها مع جزيﺌات‬
‫غاز األكسجﲔ ‪ O 2‬ليتكون غاز‬
‫‪C01-02C-828378-A‬‬
‫األوزون ‪ ،O 3‬كﲈ هو موضح ﰲ الﺸﻜل ‪ .1-3‬ويمكن لغاز األوزون أن يمتص األشعة‬
‫فوﻕ البنفسجية ويتحلل مكو ًنا غاز األكسجﲔ‪ ،‬لذلك ﳛدث نوﻉ من التوازن بﲔ غازي‬
‫األكسجﲔ واألوزون ﰲ طبقة السﱰاتوسفﲑ‪.‬‬
‫تم اكتش�اف غاز األوزون وقياس كميته ﰲ أواخر القرن التاس�ع ع�ﴩ‪ .‬وقد أﺛار اهتﲈم‬
‫العلﲈء؛ فهو يتكون فوﻕ خط االس�تواء؛ ألن أشعة الشمس تكون عمودية وقوية هناك‪،‬‬
‫ً‬
‫مناس�با‬
‫مﺆﴍا‬
‫ﺛم يتحرك حول األرﺽ بفعل تيارات اﳍواء ﰲ السﱰاتوس�فﲑ ‪ .‬لذا يعد‬
‫ً‬
‫يساعدنا عﲆ تتبع حركة الرياح ﰲ طبقة السﱰاتوسفﲑ‪.‬‬
‫ﰲ عﴩينيات القرن اﳌاﴈ بدأ العاﱂ الﱪيطاﲏ دوبسون )‪1889-1976‬م( قياس كمية غاز‬
‫األوزون ﰲ الغ�الف اﳉ�وي‪ .‬ورغم أن غاز األوزون يتش�كل ﰲ اﳌناطق العليا من طبقة‬
‫السﱰاتوسفﲑ‪ ،‬إال أنه يتجمع ﰲ اﳉزء األسفل منها‪ .‬وتقاس كمية غاز األوزون اﳌوجودة‬
‫ﰲ طبقة السﱰاتوس�فﲑ عن طريق أجهزة موجودة عﲆ األرﺽ‪ ،‬أو عن طريق بالونات أو‬
‫أقﲈر اصطناعية أو صواريخ‪ .‬لقد ساعدت قياسات دوبسون العلﲈء عﲆ تقدير كمية غاز‬
‫األوزون الت�ي ﳚ�ب أن توج�د ﰲ اﳉو‪ ،‬وهي ‪ 300‬دوبس�ون )‪ .(DU‬وتس�تعمل أجهزة‬
‫منها اﳌوجودة ﰲ الﺸﻜل ‪ - 1-4‬ﳌراقبة كمية غاز األوزون ﰲ الغالف اﳉوي‪.‬‬‫أنواعا‬
‫الﺸﻜل ‪ 1-4‬ي�ش ‪‬تعم‪ ‬العلما‪ ‬ا ‪‬‬
‫‪‬تلفة من ا‪‬أ‪‬ز‪ ‬م‪‬ا مطيا‪ ‬بريور‬
‫ل‪‬يا�‪ ‬كمية ‪‬از ا‪‬أ‪‬ز‪‬ن ‪ ‬ا‪‬و‪.‬‬
‫‪16‬‬
‫الﺸﻜل ‪ 1-5‬اأكد‪ ‬شور ا‪‬أ‪‬مار ا‪‬شط‪‬اعية‬
‫‪‬يا�ش ‪‬ا‪ ‬فري ‪ ‬ال‪ ‬ار‪ ‬ا‪‬ت‪‬م ‪‬د‪ ‬ا‪‬وبي ‪‬ة الت‪‬‬
‫اأ�ش ‪‬ار‪ ‬ا‪ ‬ل‪� �‬ش ‪‬م‪ ‬ب‪‬ة ا‪‬أ‪‬ز‪‬ن فو‪ ‬‬
‫ال‪‬ار‪   .‬ال�ش ‪‬ور‪ ‬ر ‪‬ب‪‬ة ا‪‬أ‪‬ز‪‬ن بلون‬
‫ز‪ ‬ر‪ ‬ب‪‬ف�ش ‪ ‬اأ�ش ‪‬ود‪ .‬ي‪‬ش ‪ ‬دلي ‪ ‬ا‪‬ألوان‬
‫عن ي�ش ‪‬ار ال�شور‪ ‬اأن م�ش ‪‬تو‪ ‬ا‪‬أ‪‬ز‪‬ن ي‪‬ا‪ ‬ب‪‬‬
‫‪  125-200 DU‬و اأ‪  ‬من ا‪�‬ش ‪‬تو‪ ‬الطبيع‪‬‬
‫ال‪ ‬يبل‪.300 DU ‬‬
‫وج�د فري�ق بحﺚ بريطاﲏ انخف�اﺽ كمية غاز األوزون ﰲ طبقة السﱰاتوس�فﲑ‪،‬‬
‫واس�تنتجوا أن ُس�مك طبقة األوزون يتناقص‪ .‬ويبﲔ الﺸﻜل ‪ 1-5‬كيف ﻇهرت‬
‫طبقة األوزون ﰲ أكتوبر من عام ‪1990‬م‪.‬‬
‫ورغم أن تق ﱡلص ُسمك طبقة األوزون يسمى عادة "ﺛقب األوزون" إال أنه ليس ﺛق ًبا؛‬
‫ﲑا من اﳌعدل الطبيعي‪.‬‬
‫فغاز األوزون ما زال موجو ًدا‪ ،‬لكن س�مك الطبقة أق�ل كﺜ ً‬
‫وخصوصا بعد أن أ ّيدﲥا القياس�ات التي قامت‬
‫س�ببت قل ًقا للعلﲈء‪،‬‬
‫ً‬
‫وهذه اﳊقيقة ّ‬
‫ﲠا البالونات والطائرات واألقﲈر االصطناعية‪ .‬فﲈ سبب ﺛقب األوزون؟‬
‫مركبات الكلوروفلوروكربون‬
‫‪Chlorofluorocarbons‬‬
‫ﻣﻬﻦ ﻓﻲ اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء‬
‫ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻲ اﻟﺒﻴﺌﺔ يستعمل كيميائي‬
‫ّ‬
‫البيﺌ�ة أدوات من الكيمي�اء والعلوم‬
‫األخرى لدراسة كيفية تفاعل المواد‬
‫الكيميائية مع البيﺌة ومكوناتها‪ .‬وهذا‬
‫يتضم�ن تحدي�د مص�ادر التل�وث‪،‬‬
‫ودراس�ة تأﺛيراته�ا ف�ي المخلوقات‬
‫الحية‪.‬‬
‫ب�دأت قصته�ا ﰲ عﴩيني�ات الق�رن اﳌ�اﴈ؛ حي�ﺚ ازداد إنتاج الﺜالج�ات التي‬
‫استﹶعملت ﰲ البداية غازات ضارة ‪ -‬منها األمونيا‪ -‬للتﱪيد‪ .‬وألن أبخرة األمونيا‬
‫ق�د تت�ﴪب م�ن الﺜالجة وت�ﺆذي أفراد البي�ت فقد ب�دأ الكيميائي�ون البحﺚ عن‬
‫م�ﱪدات أكﺜ�ر أمنً�ا‪ .‬وقد ّ‬
‫حﴬ الع�اﱂ توم�اس ميج�ﲇ ‪ Thomas Midgley‬عام‬
‫‪1928‬م أول ّ‬
‫مرك�ب من مركب�ات الكلوروفلوروكربون التي يرمز إليها ب� ‪،CFCs‬‬
‫وهو مادة مكونة من الكلور والفلور والكربون‪.‬‬
‫َّ‬
‫طبيعيا � ﰲ اﳌختﱪ‪ ،‬وهي‬
‫وﳛﴬ اآلن عدد من هذه اﳌركبات � التى ال تتكون‬
‫اًّ‬
‫غﲑ سامة؛ ألﳖا ال تتفاعل مباﴍة مع اﳌواد األخرى‪ .‬وقد ﻇهر مع الوقت أن‬
‫هذه الغازات مﱪدات مﺜالية‪ .‬ﰲ عام ‪1935‬م بدأ استعﲈل هذه اﳌواد ﰲ صناعة‬
‫أجهزة التكييف اﳌنزلية‪ ،‬كﲈ دخلت ﰲ صناعة الﺜالجات‪ ،‬باإلضافة إﱃ استعﲈﳍا‬
‫ﰲ تصنيع البوليمرات‪ ،‬وﰲ دفع الرذاذ من علب الرش‪.‬‬
‫ف�سر ﳌ�اذا َّ‬
‫فكر العلﲈء أن مركبات الكلوروفلوروكربون ‪CFCs‬‬
‫م‪‬اذا قراأت‪ّ ‬‬
‫ﺁمنة للبيﺌة؟‬
‫‪17‬‬
‫‪CFCs‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 1-6‬مع العلم ‪‬ا‪ ‬معلوما‪ ‬عن ا‪�‬ش ‪‬تعما‪ ‬العا‪‬‬
‫‪‬ركب ‪‬ا‪ ‬الكلور‪‬فلور‪‬كرب ‪‬ون ‪ CFCs‬راكم‪ ‬ا ف ‪‬و‪ ‬ال‪ ‬ار‪‬‬
‫ا‪‬ت‪‬مد‪ ‬ا‪‬وبية‪ CFC-11 .‬اأحد اأنوا‪. CFC ‬‬
‫‪260‬‬
‫‪240‬‬
‫اختبار الر�سم البيا‪‬‬
‫‪200‬‬
‫‪180‬‬
‫�سف كي‪  ‬كمية مركب ‪‬ا‪ ‬الكلور‪‬فلور‪‬كربون ‪ ‬الف‪ ‬ب‪‬‬
‫عام‪1995  1977 ‬م‪‬‬
‫)‪CFC-11 (ppt‬‬
‫‪220‬‬
‫‪160‬‬
‫‪140‬‬
‫‪95‬‬
‫‪93‬‬
‫‪91‬‬
‫‪19‬‬
‫‪19‬‬
‫‪89‬‬
‫‪19‬‬
‫‪87‬‬
‫‪19‬‬
‫‪85‬‬
‫‪19‬‬
‫‪83‬‬
‫‪19‬‬
‫‪81‬‬
‫‪19‬‬
‫‪79‬‬
‫‪19‬‬
‫‪77‬‬
‫‪19‬‬
‫* ‪ :ppt‬حد‪ ‬يا�‪ ‬ركيز‪ ‬ع‪ ‬ز ‪‬ا ‪ ‬رليون ‪Part Per Trillion‬‬
‫‪‬‬
‫‪19‬‬
‫‪120‬‬
‫بدأ العلﲈء الكشف عن وجود مركبات الكلوروفلوروكربون ‪ CFCs‬ﰲ اﳉو ﰲ سبعينيات‬
‫الق�رن اﳌ�اﴈ‪ ،‬فقاموا بقياس كميته�ا ﰲ الغالف اﳉ�وي‪ ،‬ووجدوا أﳖا ت�زداد عا ًما بعد‬
‫ﺁخ�ر‪ .‬وبحلول س�نة ‪1995‬م وج�دوا أن كمياﲥا وصلت مس�توى عال ًيا‪ ،‬ك�ﲈ هو مبﲔ ﰲ‬
‫خطرا عﲆ‬
‫الﺸـﻜل ‪ . 1-6‬وعﲆ أي حال فقد كان‬
‫ً‬
‫ش�ائعا عﲆ نطاﻕ واس�ع أﳖا ال تشكل ً‬
‫البيﺌة؛ ألﳖا مستقرة‪ ،‬لذا ﱂ تشكل مصدر قلق لكﺜﲑ من العلﲈء‪.‬‬
‫الحﻆ العلﲈء بعد ذلك أن سمك طبقة األوزون يتناقص‪ ،‬وأن كميات متزايدة من ‪CFCs‬‬
‫تصل إﱃ الغالف اﳉوي‪ .‬فهل هناك عالقة بﲔ اﳊدﺛﲔ؟‬
‫قبل أن تعرف إجابة هذا الس�ﺆال‪ ،‬ال بد أن تفهم بعﺾ األفك�ار األساس�ية ﰲ الكيمياء‪،‬‬
‫وتعرف ً‬
‫أيضا كيف ﳛل الكيميائيون وغﲑهم من العلﲈء اﳌشكالت العلمية‪.‬‬
‫التقو‪‬‬
‫‪1-1‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫الكيمياء هي دراس�ة اﳌادة والتغﲑات التي‬
‫تطرأ عليها‪.‬‬
‫اﳌادة الكيميائية ﳍا تركيب ﳏدد وﺛابت‪.‬‬
‫غاز األوزون يوجد ﰲ طبقة السﱰاتوسفﲑ‬
‫ويك�ون طبق�ة واقية لﻸرﺽ من األش�عة‬
‫ِّ‬
‫فوﻕ البنفسجية‪.‬‬
‫‪ CFCs‬م�واد مصنع�ة مكون�ة م�ن الكلور‬
‫والفل�ور والكرب�ون‪ ،‬وتعم�ل ع�ﲆ تقليل‬
‫سمك طبقة األوزون‪.‬‬
‫‪18‬‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﻭﺿﺢ أﳘية دراسة الكيمياء لﻺنسان‪.‬‬
‫‪.1‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫‪.2‬‬
‫ﻋﺮﻑ اﳌادة الكيميائية‪ ،‬وأعط مﺜالﲔ ﳌادتﲔ كيميائيتﲔ‪.‬‬
‫ﹼ‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫‪.6‬‬
‫‪.7‬‬
‫ﺻﻒ كيف يتكون األوزون؟ وﳌاذا يعد اًّ‬
‫مهﲈ؟‬
‫وفيم تستعمل؟‬
‫ﻭﺿﺢ ﳌاذا ُطورت مركبات الكلوروفلوروكربون؟ ﹶ‬
‫ﹶﻓ ﹼﴪ سبب قلق العلﲈء من تزايد أشعة ‪ UVB‬ﰲ اﳉو ‪.‬‬
‫ﹶﻓ ﹼﴪ سبب ازدياد تركيز ‪ CFCs‬ﰲ الغالف اﳉوي‪.‬‬
‫ﻗوﻡ ﳌاذا كان من اﳌهم تأكيد بيانات دوبسون عن طريق صور األقﲈر‬
‫ﹼ‬
‫االصطناعية؟‬
‫‪1-2‬‬
‫الأهداف‬
‫تقارن بﲔ الكتلة والوزن‪.‬‬
‫الكيمياء وا‪‬ادة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫‪Chemistry and Matter‬‬
‫‪‬‬
‫ُ‬
‫درا�سة الأنواع ا‪‬ختلفة من ا‪‬ادة‪.‬‬
‫‪‬الت علم الكيمياء‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تتناول‬
‫تف�سر سبب اهتﲈم الكيميائيﲔ‬
‫الرب‪‬ط م‪‬ع ا‪‬ياة إذا اعتﱪت أن كل ﳾء من حولك مادة فس�وف ت�درك أن الكيميائيﲔ‬
‫بالوصف ﲢت اﳌجهري للﲈدة‪.‬‬
‫ً‬
‫ضخﲈ من األشياء‪.‬‬
‫تنوعا‬
‫يدرسون ً‬
‫‪‬دد اﳌجاالت التي يدرسها‬
‫كل ف�رﻉ م�ن ف�روﻉ الكيمي�اء ا‪‬ادة وخوا�سها ‪Matter and its Characteristics‬‬
‫اﳌختلفة‪.‬‬
‫اﳌادة هي اﳌكون األس�اﳼ للكون‪ .‬وللﲈدة أش�كال عدة؛ فكل ﳾء من حولك مادة‪ ،‬ومنها‬
‫األش�ياء اﳌوجودة ﰲ الﺸﻜل ‪ .1-7‬بعﺾ اﳌواد توجد ﰲ الطبيعة‪ ،‬ومنها األوزون‪ ،‬وبعضها‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫اآلخر اصطناعي‪ ،‬ومنها مركبات الكلوروفلوروكربون ‪.CFCs‬‬
‫التقنية‪ :‬التطبيق العمﲇ للمعرفة‬
‫يوميا مكونة من مادة ﳍ�ا كتلة‪ .‬ﻭالﻜﺘﻠة هي مقياس‬
‫ربﲈ الحظت أن األش�ياء التي نس�تعملها اًّ‬
‫العلمية‪.‬‬
‫حيزا‪ ،‬لكن هل اﳍواء مادة؟ أنت ال تستطيع رؤية اﳍواء‬
‫كمية اﳌادة‪ .‬فالكتاب له كتلة ويشغل ً‬
‫أو اإلحس�اس ب�ه أحيا ًنا‪ ،‬لكنك عندم�ا تنفخ بالو ًنا فﺈنه يتمدد ليس�مح للهواء بالدخول فيه‪،‬‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫ويصب�ح أﺛقل من ذي قبل‪ ،‬وﳍذا فاﳍواء م�ادة‪ .‬هل كل ﳾء مادة؟ األفكار واآلراء التي ﲤﻸ‬
‫الكتلة‬
‫رأس�ك ليس�ت مادة‪ ،‬وكذلك اﳊرارة والضوء وموجات الراديو واﳌجاالت اﳌغناطيسية‪ .‬ما‬
‫الوزن‬
‫األشياء التي ليست مادة؟ اذكر بعضها‪.‬‬
‫النموذج‬
‫مقياس�ا لكمية‬
‫الكتلة والوزن هل س�بق أن اس�تعملت ميزا ًنا لقياس وزنك؟ الوﺯﻥ ليس‬
‫ً‬
‫اﳌادة فحسب‪ ،‬وإنﲈ هو ً‬
‫أيضا مقياس لقوة جذب األرﺽ للﲈدة‪ .‬وقوة اﳉذب ليست ﺛابتة ﰲ‬
‫ﲨي�ع األماكن ع�ﲆ األرﺽ؛ فهي تصبح أقل عندما نتحرك بعيدً ا عن س�طح األرﺽ‪ .‬ربﲈ ﱂ‬
‫ﲑا ﳛدث ح اًّقا‪.‬‬
‫تالحﻆ فر ًقا ﰲ وزنك عندما تنتقل من مكان إﱃ ﺁخر‪ ،‬لكن فر ًقا صغ ً‬
‫الﺸـﻜل ‪ 1-7‬ك‪� ‬ش ‪    ‬ال�ش ‪‬ور‪‬‬
‫ماد‪ ‬ل‪ ‬كتلة ‪‬زن‪.‬‬
‫قارن ب‪ ‬الكتلة والو‪‬ن‪.‬‬
‫‪19‬‬
‫‪19‬‬
‫‪‬وذج تو�سعة الحرم ا‪‬كي‬
‫الﺸـﻜل ‪ 1-8‬ي�ش ‪‬تعم‪ ‬العلم ‪‬ا‪‬‬
‫ال‪‬م ‪‬ا‪‬ج لتو‪‬شي ‪ ‬ا‪‬أف ‪‬كار ا‪‬ع‪ ‬د‪‬‬
‫ك‪‬كيب الب‪‬ايا‪ .‬كما اأن‪‬م ي�شتعملون‬
‫ال‪‬م ‪‬ا‪‬ج ‪‬تب ‪‬ار مف‪ ‬وم‪ ‬كت�شميم‬
‫‪‬ديد لطا‪‬ر‪ ‬ب‪ ‬ا‪‬نتا‪‬ا‪.‬‬
‫ا�ستنتج‪  .‬ــاذا ي�شتعمل الكيميا‪‬يون‬
‫النماذ‪ ‬لدرا�شة الذرا‪‬‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬
‫ضم�ن مطويت�ك معلومات م�ن هذا‬
‫ّ‬
‫القسم‪.‬‬
‫‪‬‬
‫اأ�سل الكلمة‬
‫الوﺯﻥ‬
‫اﻻﺳـﺘعﲈﻝ العﻠمـﻲ‪ :‬ال�وزن ه�و مقياس‬
‫لكمي�ة اﳌ�ادة ولقوة اﳉاذبي�ة الواقعة عﲆ‬
‫جسم ما‪.‬‬
‫وزن اﳉس�م هو حاص�ل ﴐب كتلته ﰲ‬
‫تسارﻉ اﳉاذبية األرضية اﳌحﲇ‪.‬‬
‫اﻻﺳـﺘعﲈﻝ الﺸـﺎﺋع‪ :‬ال�وزن ه�و الﺜق�ل‬
‫النسبي ﳉسم ما‪.‬‬
‫فنق�ول ً‬
‫مﺜ�ال‪ :‬إن األرن�ب ق�د ن�ﲈ بﴪعة‬
‫لدرج�ة أن وزن�ه تضاع�ف ﰲ بضع�ة‬
‫أسابيع‪.‬‬
‫‪20‬‬
‫‪‬وذج طائرة‬
‫ق�د يبدو من األنس�ب للعلﲈء أن يس�تعملوا الوزن ً‬
‫بدال من الكتل�ة‪ ،‬إال أن هذا غﲑ‬
‫عمﲇ‪ ،‬بل األفضل قياس كتلة األجس�ام‪ .‬ﳌاذا؟ ألن كتلة اﳉس�م ﺛابتة ﰲ أي مكان‪،‬‬
‫بخ�الف الوزن ال�ذي ﳜتلف من مكان إﱃ ﺁخر؛ بس�بب اختالف ق�وة اﳉاذبية من‬
‫م�كان إﱃ ﺁخ�ر‪ ،‬ﳑ�ا يتطلب معرفة ق�وة اﳉاذبي�ة ﰲ األماكن التي يقارن�ون فيها بﲔ‬
‫األوزان‪ .‬وﳌا كانت الكتلة مستقلة عن قوة اﳉاذبية فﺈﳖم يستعملون مقياس الكتلة‪.‬‬
‫ال‪‬كي‪‬ب وا‪‬وا�ص ا‪‬الحظة ما الذي تس�تطيع أن تش�اهده ﰲ بناء مدرس�تك‬
‫م�ن اﳋ�ارج؟ أنت تع�رف أن البناء ﳛوي أكﺜر ﳑا تس�تطيع مش�اهدته م�ن اﳋارج؛‬
‫فأنت ال تس�تطيع مش�اهدة قضبان اﳊديد داخل اﳉدران‪ ،‬والتي تعطي البناء شكله‬
‫واستقراره وﺛباته‪.‬‬
‫خ�واﺹ معظم اﳌواد واضحة‪ ،‬ال ﲢتاج إﱃ ﳎهر لرؤيتها‪ .‬وتﱰكب األنواﻉ اﳌختلفة‬
‫م�ن اﳌواد م�ن حولك م�ن عناﴏ مكون�ة من جس�يﲈت تس�مى ذرات‪ .‬والذرات‬
‫صغﲑة جداًّ ا حتى أنه ال يمكن رؤيتها باﳌجاهر الضوئية‪ .‬وﳍذا تعدّ الذرات جسيﲈت‬
‫حيزا يس�اوي النقطة اﳌوجودة ﰲ ﺁخر‬
‫ﲢت ﳎهرية؛ فﱰيليون ذرة يمكن أن تش�غل ً‬
‫هذه اﳉملة‪ .‬وتفﴪ بنية اﳌادة وتركيبها وس�لوكها عﲆ اﳌس�توى ﲢت اﳌجهري‪ ،‬أو‬
‫اﳌس�توى الذري‪ .‬وكل ما نالحظه عن اﳌ�ادة يعتمد عﲆ تركيب الذرات والتغﲑات‬
‫التي ﲢدث ﳍا‪.‬‬
‫ﲥ�دف الكيمياء إﱃ تفس�ﲑ األحداث التي ال ُت ﹶرى بالع�ﲔ اﳌجردة‪ ،‬والتي ينتﺞ عنها‬
‫مرئي‬
‫تغﲑات ملحوﻇة‪ .‬وتعد النﲈذج إحدى طرائق توضيح ذلك‪ .‬النموﺫﺝ تفسﲑ ّ‬
‫ّ‬
‫ري�اﴈ للبيانات التجريبية‪ .‬ويس�تعمل العلﲈء عدة أن�واﻉ من النﲈذج‬
‫لفظ�ي أو‬
‫أو‬
‫ّ‬
‫لتمﺜيل األش�ياء التي يصعب مشاهدﲥا‪ ،‬ومنها اﳌواد اﳌستعملة ﰲ البناء‪ ،‬والنموذج‬
‫اﳊاس�وﰊ للطائرة اﳌبﲔ ﰲ الﺸـﻜل ‪ ،1-8‬كﲈ يس�تعمل الكيميائي�ون نﲈذج ﳐتلفة‬
‫لتمﺜيل اﳌادة‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬حدد نوعﲔ ﺁخرين من النﲈذج التي يستعملها العلﲈء‪.‬‬
‫بع�ص فروع الكيمياء‬
‫ا‪‬دول ‪1-1‬‬
‫الفرع‬
‫‪‬ال الدرا�سة‬
‫الﻜيميﺎﺀ العﻀوﻳة‬
‫معظم اﳌواد التي ﲢتوي عﲆ الكربون‬
‫الﻜيميﺎﺀ ﻏﲑ العﻀوﻳة‬
‫اﳌواد التي ال ﲢتوي عﲆ كربون عمو ًما‬
‫الﻜيميﺎﺀ الﺘﺤﻠيﻠية‬
‫أنواﻉ اﳌواد ومكوناﲥا‬
‫الﻜيميﺎﺀ البيﺌية‬
‫اﳌادة والبيﺌة‬
‫الﻜيميﺎﺀ الفيﺰﻳﺎﺋية‬
‫الﻜيميﺎﺀ اﳊيوﻳة‬
‫الﻜيميﺎﺀ اﻻﺻطنﺎﻋية‬
‫ﻛيميﺎﺀ اﳌبﻠمﺮات‬
‫الﻜيميﺎﺀ الﺬﺭﻳة‬
‫الﻜيميﺎﺀ اﳊﺮاﺭﻳة‬
‫سلوك اﳌادة وتغﲑاﲥا وتغﲑات الطاقة اﳌصاحبة ﳍا‬
‫اأمثلة‬
‫األدوية‪ ،‬والبالستيكات‬
‫اﳌعادن‪ ،‬والفلزات والالفلزات‪ ،‬وأشباه اﳌوصالت‬
‫ﴎعة التفاعالت‪ ،‬وﺁلية التفاعالت‬
‫األغذية‪ ،‬وضبط جودة اﳌنتجات‬
‫اﳌادة والعمليات اﳊيوية ﰲ اﳌخلوقات اﳊية‬
‫التمﺜيل الغذائي‪ ،‬والتخمر‬
‫العمليات الكيميائية ﰲ الصناعة‬
‫األصباﻍ‪ ،‬ومواد الطالء‬
‫اﳌبلمرات واﳌواد البالستيكية‬
‫التلوث‪ ،‬والدورات الكيميائية اﳊيوية‬
‫األنسجة‪ ،‬ومواد الطالء‪ ،‬والبالستيكات‬
‫نظريات تركيب اﳌادة‬
‫الروابط‪ ،‬وأشكال اﳌدارات‪ ،‬واألطياف اﳉزيﺌية والذرية‪،‬‬
‫اﳊرارة الناﲡة عن العمليات الكيميائية‬
‫حرارة التفاعل‬
‫والﱰكيب اإللكﱰوﲏ‬
‫الكيمياء‪ :‬علم اأ�سا�سي‬
‫‪Chemistry: The Central Science‬‬
‫الكيمي�اء هي دراس�ة اﳌ�ادة والتغﲑات التي تط�رأ عليها‪ .‬إن فهم علم م�ادة الكيمياء يعدﱡ‬
‫أساس�يا لكل العلوم‪ :‬األحي�اء والفيزياء واألرﺽ والبيﺌة وغﲑها‪ .‬وبس�بب وجود أنواﻉ‬
‫اًّ‬
‫كﺜ�ﲑة م�ن اﳌادة فﺈن ﳎ�االت الدراس�ة ﰲ الكيمياء تتنوﻉ؛ إذ تقس�م الكيمي�اء تقليد اًّيا إﱃ‬
‫فروﻉ تركز عﲆ دراس�ة معينة‪ ،‬ولكن الكﺜﲑ منها يتداخل‪ ،‬كﲈ هو مبﲔ ﰲ اﳉدﻭﻝ ‪.1-1‬‬
‫فالكيمياء العضوية وكيمياء اﳌبلمرات تشﱰكات ﰲ دراسة البالستيك‪.‬‬
‫التقو‪‬‬
‫‪1-2‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫الن�ﲈذج أدوات يس�تعملها العل�ﲈء‬
‫ومنهم الكيميائيون لتفس�ﲑ األحداث‬
‫التي ال ترى بالعﲔ اﳌجردة‪.‬‬
‫اﳌالحظ�ات التي يمك�ن رؤيتها بالعﲔ‬
‫اﳌج�ردة للﲈدة تعكس س�لوك الذرات‬
‫التي ال يمكن رؤيتها بالعﲔ اﳌجردة‪.‬‬
‫هناك ف�روﻉ عدة لعل�م الكيمياء‪ ،‬منها‬
‫الكيمي�اء العضوي�ة وغ�ﲑ العضوي�ة‬
‫والفيزيائية والتحليلية واﳊيوية‪.‬‬
‫‪ .8‬اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﻓﴪ سبب وجود عدة فروﻉ لعلم الكيمياء‪.‬‬
‫ﻓﴪ ﳌاذا يستعمل العلﲈء الكتلة بد ً‬
‫ال من الوزن ﰲ قياساﲥم؟‬
‫‪ .9‬ﹼ‬
‫‪ .10‬ﳋﺺ ﳌاذا ﳚب عﲆ الكيميائيﲔ أن يدرسوا التغﲑات التي ال ترى بالعﲔ‬
‫اﳌجردة؟‬
‫‪ .11‬اﺳﺘنﺘﺞ سبب استعﲈل الكيميائيﲔ للنﲈذج لدراسة اﳌادة التي ال ترى‬
‫بالعﲔ اﳌجردة‪.‬‬
‫ﺳﻢ ﺛالﺛة نﲈذج يستعملها العلﲈء‪ ،‬وبﲔ فائدة كل منها‪.‬‬
‫‪ .12‬ﱢ‬
‫ﻗوﻡ كيف يمكن أن ﳜتلف وزنك وكتلتك عﲆ سطح القمر )جاذبية‬
‫‪ .13‬ﱢ‬
‫القمر تساوي سدس جاذبية األرﺽ(؟‬
‫ﻗوﻡ هل يتغﲑ وزنك ﰲ أﺛناء صعودك وهبوطك ﰲ اﳌصعد؟ فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫‪ .14‬ﱢ‬
‫‪21‬‬
‫‪1-3‬‬
‫الأهداف‬
‫‪‬د‪ ‬د خطوات الطريقة العلمية‪.‬‬
‫تقارن بﲔ أنواﻉ البيانات‪.‬‬
‫‪‬د‪ ‬د أنواﻉ اﳌتغﲑات‬
‫ت�سف الفرﻕ بﲔ النظرية والقانون‬
‫العلمي‪.‬‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫الطريق‪‬ة النظامية‪ :‬أس�لوب‬
‫منظم ﳊل اﳌشكالت‪.‬‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫الطريقة العلمية‬
‫البيانات النوعية‬
‫البيانات الكمية‬
‫الفرضية‬
‫التجربة‬
‫اﳌتغﲑ اﳌستقل‬
‫اﳌتغﲑ التابع‬
‫الضابط‬
‫االستنتاج‬
‫النظرية‬
‫القانون العلمي‬
‫الطرائق العلمية‬
‫‪Scientific Methods‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ يتب‪‬ع العلماء الطريق‪‬ة العلمية لطرح اأ�س‪‬ل‪‬ة‪ ،‬واق‪‬اح اإجابات‬
‫لها‪ ،‬واختبارها‪ ،‬وتقو‪ ‬نتائج الختبارات‪.‬‬
‫الرب‪‬ط م‪‬ع ا‪‬ياة ماذا تفع�ل إذا أردت أن تقوم برحلة طويل�ة؟ هل تأخذ معك ﲨيع‬
‫مالبسك ﰲ حقيبة‪ ،‬أم أنك ﲣطط ﳌا تلبسه؟ إن إعداد خطة هو األفضل عمو ًما‪ .‬وكذلك‬
‫ً‬
‫خططا تساعدهم عﲆ استقصاء العاﱂ‪.‬‬
‫يطور العلﲈء‬
‫الطريقة النظامية ‪ ‬البحث‬
‫‪A Systematic Approach‬‬
‫ربﲈ قمت بﺈجراء ﲡربة ﳐتﱪية مع زمالئك ﰲ صفوف س�ابقة‪ .‬لذلك أنت تعرف أن كل‬
‫فرد ﰲ اﳌجموعة قد يكون لديه فكرة ﳐتلفة عن طريقة إجراء التجربة‪ .‬هذا االختالف ﰲ‬
‫اآلراء يعد من فوائد العمل اﳉﲈعي‪ .‬إن تبادل األفكار بفاعلية بﲔ أفراد اﳌجموعة وربط‬
‫معا إلﳚاد حل يتطلب بذل جهد ﰲ العمل اﳉﲈعي‪.‬‬
‫اﳌشاركات الفردية ً‬
‫يق�وم العل�ﲈء بعملهم بطرائق متش�اﲠة؛ فكل عاﱂ ﳛ�اول فهم عاﳌه بنا ًء ع�ﲆ رؤية فردية‬
‫وإبداﻉ ذاﰐ‪ ،‬وغال ًبا ما ﹶيس�تخلص أعﲈل عدة علﲈء للوصول إﱃ فهم جديد للموضوﻉ‪.‬‬
‫لذا قد يكون من اﳌفيد أن يستعمل العلﲈء خطوات موحدة لتنفيذ ﲡارﲠم‪.‬‬
‫الطﺮﻳقة العﻠمية طريقة منظمة تس�تعمل ﰲ الدراس�ات العلمية‪ ،‬سواء أكانت كيميائية أو‬
‫حيوي�ة أو فيزيائي�ة أو غﲑ ذلك‪ .‬ي ّتبع العلﲈء الطريقة العلمية ﳊل اﳌش�كالت‪ ،‬وللتحقق‬
‫م�ن عمل العلﲈء اآلخرين‪ .‬ويبﲔ الﺸـﻜل ‪ 1-9‬نظرة عامة ﳋط�وات الطريقة العلمية‪.‬‬
‫وال يقص�د ﲠ�ذه اﳋطوات أن تنفذ بالﱰتي�ب‪ .‬لذا ﳚب عﲆ العل�ﲈء أن ﹶي ِصفوا طرائقهم‬
‫عند عرﺽ نتائﺞ أبحاﺛهم‪ .‬وإذا ﱂ يستطع العلﲈء اآلخرون تأكيد النتائﺞ باتباﻉ اﳋطوات‬
‫نفسها فﺈن هناك اًّ‬
‫شكا ﰲ صدﻕ النتائﺞ‪.‬‬
‫الﺸﻜل ‪ 1-9‬كرر ‪‬طوا‪ ‬الطري‪‬ة العلمية ا‪ ‬اأن ‪‬دعم الفر‪‬شية اأ‪ ‬ل‪‬ي‪‬ا‪.‬‬
‫ﺍﺳﺘﻨﺘﺎ‬
‫ﺟﺎﺕ‬
‫ﲡﺎﺭﺏ‬
‫ﻧﻈﺮﻳﺔ ﲤﺖ‬
‫ﻣﺮﺍ‬
‫ﺟﻌﺘﻬﺎ‬
‫ﺍ‬
‫ﲡﺎﺭ‬
‫ﺿ‬
‫ﻓﺮ ﻴﺔ ﲤﺖ‬
‫ﻣﺮ‬
‫‪22‬‬
‫ﺏ‬
‫ﺟﻌﺘﻬﺎ‬
‫‪‬‬
‫‪      ‬‬
‫‪     ‬‬
‫ﺮﻳﺔ‬
‫ﻧﻈ‬
‫‪‬‬
‫‪            ‬‬
‫‪               ‬‬
‫‪                 ‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪     ‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪   ‬‬
‫‪           ‬‬
‫ﺗﻄﻮﻳﺮ ﻣﻬﺎرات اﻟﻤﻼﺣﻈﺔ‬
‫‪.6‬‬
‫ﳌـﺎﺫا تعـد مﻬـﺎﺭات اﳌﻼﺣظـة مﻬمـة ﰲ الﻜيميـﺎﺀ؟ تس�تعمل‬
‫اﳌالحظات عادة للوصول إﱃ اس�تنتاجات‪ .‬االستنتاج تفسﲑ أو ‪.7‬‬
‫توضيح للمالحظة‪.‬‬
‫‪FF G EE F‬‬
‫‪‬شع ‪‬طر‪ ‬احد‪ ‬من ك‪ ‬نو‪ ‬من اأربعة اأنوا‪ ‬من ملونا‪ ‬الطعام ‪‬‬
‫اأربع ‪‬ة اأماكن على �شط‪ ‬ا‪‬ليب‪  .‬ش ‪‬ع اأ‪ ‬طر‪ ‬ملون ‪ ‬مركز‬
‫الطب‪.‬‬
‫كرر ا‪‬طو‪. 4  3 ‬‬
‫اﻟﺘﺤﻠﻴﻞ‬
‫‪� .1‬سف ما �شا‪‬د‪  ‬ا‪‬طو‪.4 ‬‬
‫ﺧﻄﻮات اﻟﻌﻤﻞ‬
‫‪� .2‬سف ما �شا‪‬د‪  ‬ا‪‬طو‪.7 ‬‬
‫‪N LL M‬‬
‫‪I .G1G H‬‬
‫الت‪‬ار‪NEO MMD‬‬
‫ال�ش‪‬مة ‪KK BL‬‬
‫بطا‪‬ة‪JJAK I‬‬
‫ام‪H‬أ‪I J H‬‬
‫‪N M‬‬
‫‪L‬‬
‫‪K‬‬
‫‪J‬‬
‫‪I‬‬
‫العملية‪H PPG OOFP N.‬‬
‫دلي‪C ‬‬
‫‪P‬‬
‫‪O‬‬
‫‪ .2‬اأ‪‬ش ‪ ‬م ‪‬ا‪ ‬ا‪ ‬ب‪ ‬ب ‪ ‬حتى ار‪‬ف ‪‬ا‪  0.5 cm ‬م ا�شتعم‪ .3 ‬ا�ستنتج الزي ‪ ‬الد‪‬ن ‪ ‬ا‪‬ليب ‪‬ال‪‬شحم ي‪‬تميان ا‪ ‬ف‪‬ة من‬
‫ا‪ ‬واد ‪�‬شمى "ليبيدا‪ ."‬م ‪‬ا‪‬ا ‪�‬شت‪‬ت‪ ‬ع‪ ‬د ا‪‬شافة ا‪ ‬ا‪‬‬
‫مدر‪‬ا ل‪‬يا�‪ 1mL ‬من زي‪ ‬نبا‪ ‬اأ‪‬شف‪ ‬ا‪ ‬الطب‪.‬‬
‫‪‬با ‪‬را ‪‬‬
‫‪‬شحن ا‪‬ا‪‬‬
‫‪ .3‬ا‪‬م�‪ ‬راأ�‪ ‬عود اأ�ش‪‬ان ‪� ‬شا‪ ‬ي‪ ‬ا‪‬أ‪‬ا‪.‬‬
‫‪ .4‬ا‪‬ع‪ ‬راأ�‪ ‬العود ي‪‬م�‪ ‬ا‪‬ا‪  ‬مركز الطب‪� ‬ش‪ ‬م‪‬ح‪‬ا‪ .4 .‬ف�سر‪ .‬ا‪‬ا كان‪ ‬م‪‬ارا‪ ‬ا‪‬ح‪‬ة م‪‬مة ‪  ‬الت‪‬ربة‪‬‬
‫‪ .5‬اأ‪‬ش‪ ‬حلي ‪‬با كام‪ ‬الد�شم ا‪ ‬ب‪ ‬ب‪ ‬ا‪‬ر حتى ار‪‬فا‪.0.5 cm ‬‬
‫ا‪‬الحظة تب�دأ الدراس�ة العلمي�ة ع�ادة بمالحظ�ة بس�يطة‪ .‬واﳌالحظ�ة عملية ﲨع‬
‫معلوم�ات‪ .‬وغال ًب�ا ما تكون اﳌالحظ�ات األولية الت�ي يقوم ﲠا العل�ﲈء بيﺎﻧﺎت ﻧوﻋية‬
‫)معلومات تصف اللون أو الرائحة أو الشكل أو بعﺾ اﳋواﺹ الفيزيائية األخرى(‪.‬‬
‫وعمو ًما فﺈن كل ﳾء يتصل باﳊواس اﳋمس هو نوعي‪ ،‬مﺜل‪ :‬كيف يبدو ﳾء ما؟ ما‬
‫ملمسه؟ ما طعمه؟ ما رائحته؟‬
‫نوعا ﺁخر م�ن البيان�ات؛ فقد يقيس�ون درجة اﳊ�رارة‪ ،‬أو‬
‫ﳚم�ع الكيميائي�ون ع�ادة ً‬
‫الضغط‪ ،‬أو اﳊجم‪ ،‬أو كمية اﳌادة الناﲡة عن التفاعل‪ .‬هذه اﳌعلومات الرقمية تسمى‬
‫»بيﺎﻧـﺎت ﻛميـة«‪ ،‬وه�ي تبﲔ ﴎعة ال�ﴚء‪ ،‬أو طول�ه أو حجمه‪ .‬ما البيان�ات الكمية‬
‫والبيانات النوعية التي تستطيع ﲨعها من الﺸﻜل ‪1-10‬؟‬
‫الﺸـﻜل ‪ 1-10‬البيان ‪‬ا‪ ‬الكمي ‪‬ة‬
‫معلوما‪ ‬ر‪‬مية‪ .‬اأما البيانا‪ ‬ال‪‬وعية ف‪‬‬
‫م‪‬ح‪‬ا‪ ‬و‪‬ش‪ ‬با�شتعما‪ ‬ا‪‬وا�‪.‬‬
‫ع‪ ‬البيانـ ـ ــا‪ ‬الكمي ــة والنوعي ــة ‪‬‬
‫ّ‬
‫ال�شورة‪.‬‬
‫الفر�سية تذكر ما درسته عن قصة اﳌادتﲔ ﰲ القسم ‪ .1-1‬اكتشف الكيميائيان مولينا‬
‫تبﲔ البيان�ات الكمية‬
‫وروالن�د وج�ود مركب�ات الكلوروفلوروكربون ‪ CFCs‬قب�ل أن ّ‬
‫تناق�ص مس�توى غ�از األوزون ﰲ السﱰاتوس�فﲑ‪ .‬وقد تول�د لدﳞﲈ فض�ول ﳌعرفة مدة‬
‫بق�اء ‪ CFCs‬ﰲ اﳉ�و‪ ،‬فقاما بفحص التفاعالت التي يمكن أن ﲡري بﲔ اﳌواد الكيميائية‬
‫اﳌختلفة ﰲ اﳉو‪ ،‬لقد اكتشف مولينا وروالند أن مركبات ‪ CFCs‬تبقى ﺛابتة ﰲ اﳉو لفﱰة‬
‫طويل�ة‪ ،‬لكنه�ﲈ عرفا أن هذه اﳌ�واد تصعد إﱃ طبقات اﳉو العلي�ا‪ ،‬فوضعا فرضية تقول‬
‫إن هذه اﳌركبات تتحلل نتيجة التفاعل مع األش�عة فوﻕ البنفس�جية اآلتية من الشمس‪.‬‬
‫ك�ﲈ وضعا فرضي�ة أخرى تقول إن الكل�ور الناتﺞ عن هذا التفاع�ل ﳛطم جزيﺌات غاز‬
‫األوزون‪ .‬إذن الفﺮﺿية عبارة عن تفسﲑ مﺆقت لظاهرة ما أو حدث ﲤت مالحظته‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬ا�ستنتج ﳌاذا تكون الفرضية مﺆقتة؟‬
‫‪23‬‬
‫التجارب ال معنى للفرضية ما ﱂ يكن هناك بيانات تدعمها‪ .‬وهكذا فﺈن وضع الفرضية‬
‫يس�اعد الع�اﱂ عﲆ الﱰكيز ع�ﲆ اﳋطوة التالي�ة ﰲ الطريق�ة العلمية‪ .‬الﺘﺠﺮبـة ﳎموعة من‬
‫اﳌش�اهدات اﳌضبوطة التي ﲣتﱪ الفرضية‪ .‬وعﲆ العل�ﲈء أن يصمموا بعناية ﲡربة أو أكﺜر‬
‫وين ّفذوه�ا من أج�ل اختبار اﳌتغﲑات‪ .‬واﳌتغ�ﲑ كمية أو حالة قد يكون ﳍ�ا أكﺜر من قيمة‬
‫واحدة‪.‬‬
‫افﱰﺽ أن معلم الكيمياء طلب إﱃ طالب صفك استعﲈل اﳌواد اﳌوجودة ﰲ الﺸﻜل ‪1-11‬‬
‫الﺸـﻜل ‪  1-11‬ا‪‬واد ‪‬كن‬
‫اأن ‪�‬شتعم‪ ‬ل‪‬يا� ‪ ‬اأ‪‬ر در‪‬ة ا‪‬رار‪‬‬
‫‪� ‬شرعة ‪‬بان مل‪ ‬الطعام‪.‬‬
‫لتصميم ﲡربة الختبار الفرضية القائلة إن ملح الطعام يذوب ﰲ اﳌاء الس�اخن أﴎﻉ من‬
‫‪o‬‬
‫ذوبانه ﰲ اﳌاء الذي درجة حرارته تساوي درجة حرارة الغرفة )‪.(20 C‬‬
‫وألن درج�ة اﳊ�رارة ه�ي اﳌتغﲑ الذي ﲣط�ط لتغيﲑه فهي مﺘﻐﲑ مﺴـﺘقل‪ .‬ف�ﺈذا وجدت‬
‫‪o‬‬
‫ﳎموعت�ك أن كمي�ة م�ن اﳌلح ت�ذوب ﲤا ًما خالل دقيق�ة واحدة عند ‪ ،40 C‬ف�ﺈن الكمية‬
‫‪o‬‬
‫نفسها ﲢتاج إﱃ ‪ 3‬دقائق لتذوب ﲤا ًما عند درجة ‪ 20 C‬؛ وذلك ألن درجة اﳊرارة تﺆﺛر ﰲ‬
‫تبعا لتغﲑ‬
‫ﲑا ﹰ‬
‫ﴎعة ذوبان اﳌلح‪ .‬وتس�مى ﴎعة الذوبان هذه مﺘﻐ ﹰ‬
‫تﺎبعﺎ ؛ألن قيمتها تتغﲑ ً‬
‫اﳌتغﲑ اﳌستقل‪ .‬ورغم أن ﳎموعتك تستطيع ﲢديد الكيفية التي تغﲑ ﲠا اﳌتغﲑ اﳌستقل إ ّ‬
‫ال‬
‫يتغﲑ ﲠا اﳌتغﲑ التابع‪.‬‬
‫أﳖا ال تستطيع التحكم ﰲ الكيفية التي ّ‬
‫ماذا قراأت‪ ‬و�سح الفرﻕ بﲔ اﳌتغﲑ اﳌستقل واﳌتغﲑ التابع‪.‬‬
‫ﻋوامل ﺃﺧﺮ￯ ما العوامل األخرى التي تستطيع تغيﲑها ﰲ ﲡربتك؟ هل تﺆﺛر كمية اﳌلح‬
‫التي تستعملها‪ ،‬أو كمية اﳌاء‪ ،‬أو ﲢريك اﳌخلوﻁ ﰲ النتائﺞ؟ إن اإلجابة عن هذه األسﺌلة‬
‫رب�ﲈ تكون باإلﳚ�اب‪ .‬لذا فﺈن نتائﺞ التجربة س�تختلف‪ .‬ومن ﹶﺛم فﺈن اﳌتغﲑ اﳌس�تقل هو‬
‫الوحيد الذي ُيس�مح بتغي�ﲑه ﰲ التجربة اﳌخطط ﳍا جيدً ا‪ .‬أما العامل الﺜابت فال يس�مح‬
‫بتغي�ﲑه ﰲ أﺛن�اء التجربة‪ .‬ولذلك فﺈن كمية اﳌلح وكمية اﳌاء وﲢريك اﳌزيﺞ ﳚب أن تبقى‬
‫ﺛابتة عند أي درجة حرارة‪.‬‬
‫من اﳌهم وجود ﺿﺎبﻂ للمقارنة ﰲ كﺜﲑ من التجارب‪ .‬ففي التجربة السابقة يعد اﳌاء عند‬
‫ً‬
‫ضابطا من نوﻉ ﺁخر؛ فقد أضيف‬
‫درجة حرارة الغرفة هو الضابط‪ .‬ويبﲔ الﺸﻜل ‪1-12‬‬
‫كاشف كيميائي إﱃ كل من األنابيب الﺜالﺛة‪ ،‬وهناك ﳏلول ﲪﴤ ﰲ األنبوب اﳌوجود عن‬
‫ﲢول لون الكاش�ف فيه إﱃ األﲪر‪ .‬أما األنبوب األوس�ط فيحتوي عﲆ ماء‪،‬‬
‫اليس�ار‪ ،‬لذا َّ‬
‫ولون الكاشف فيه أصفر‪ .‬وأما األنبوب األيمن فيحتوي عﲆ ﳏلول قاعدي‪ ،‬وﲢول لون‬
‫الكاشف فيه إﱃ أزرﻕ‪.‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 1-12‬أن حمو‪‬ش ‪‬ة ا‪‬حالي‪    ‬ا‪‬أنابيب‬
‫معر‪‬فة فمن ا‪‬مكن اأن ‪�‬شتعم‪ ‬بو‪‬شف‪‬ا ‪‬شواب‪  ‬ربة ما‪.‬‬
‫ا�ستنت‪‬ج اإذا اأ‪‬شي ــ‪ ‬كا�ش ــ‪ ‬كيميا‪ ‬ــي اإ‪ ‬لو‪ ‬هو‪‬‬
‫ا‪‬مو‪‬ش ــة فكي ــ‪  ‬ــدد م ــا اإذا كان ا‪‬حل ــو‪ ‬حم‪‬ش ‪‬ي ــا اأو‬
‫متعاد ًل اأو قاعد ‪‬يا ‪‬‬
‫‪24‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪+‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪O‬‬
‫‪O2‬‬
‫‪O2‬‬
‫‪ClO‬‬
‫‪+‬‬
‫‪O3‬‬
‫‪CCl2F‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪CCl3F‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪ClO‬‬
‫‪‬تحد ‪‬ر‪ ‬اأك�ش‪ O ‬مع اأ‪ ‬اأك�شيد الكلور ‪ ClO‬ليك ‪‬ونا ‪‬از ‪ ‬م ي‪‬وم الكلور بتدم‪  ‬از ا‪‬أ‪‬ز‪‬ن با‪‬اد مع‪‬‬
‫‪‬ب‪ ‬اأ ‪ ‬و‪‬ج مولي‪ ‬ا ‪‬ر‪‬ن ‪‬د اأن ا‪‬أ�شع ‪‬ة ف ‪‬و‪‬‬
‫ا‪‬أك�ش‪ O 2  ‬الكلور ‪ Cl‬م يتحد الكلور ا‪‬ر مع ‪‬ز‪ ‬كوي ‪‬ن ‪ ‬از ا‪‬أك�ش‪ O 2  ‬اأ‪ ‬اأك�شي ‪‬د الكلور‬
‫‪.ClO‬‬
‫‪‬از اأ‪‬ز‪‬ن ا‪‬ر‪ ‬تكرر العملية‪.‬‬
‫الب‪‬ف�ش‪‬ية ‪‬ع‪ ‬الكل ‪‬ور ‪ Cl‬ي‪‬ف�ش‪ ‬عن ‪CCl 3F‬‬
‫اأحد مركبا‪.CFCs ‬‬
‫الﺸﻜل ‪ 1-13‬يب‪ ‬و‪‬ج مولي‪‬ا ‪‬ر‪‬ند كي‪ ‬دمر مركبا‪ CFCs ‬از ا‪‬أ‪‬ز‪‬ن‪.‬‬
‫ﺿبـﻂ اﳌﺘﻐﲑات التفاعالت اﳌوصوفة أعاله بﲔ ‪ CFCs‬وغاز األوزون ﰲ نموذج مولينا‬
‫وروالند تضم عدة متغﲑات‪ .‬فعﲆ س�بيل اﳌﺜال‪ ،‬هناك غازات أخرى غﲑ غاز األوزون‬
‫ﰲ السﱰاتوس�فﲑ‪ .‬ل�ذا ف�ﺈن من الصعب ﲢدي�د م�ا إذا كان أحد هذه الغ�ازات أو كلها‬
‫يغﲑان‬
‫وتغﲑ األش�عة فوﻕ البنفس�جية قد ِّ‬
‫تس�بب تناقص غ�از األوزون‪ .‬كﲈ أن الرياح ﱡ‬
‫من نتائﺞ أي ﲡربة ﰲ أي وقت‪ ،‬ﳑا ﳚعل اﳌقارنة صعبة‪ .‬وقد يكون من األس�هل أحيا ًنا‬
‫ﳏاكاة الظروف ﳐتﱪ اًّيا‪ ،‬بحيﺚ يمكن ضبط اﳌتغﲑات بسهولة‪.‬‬
‫ﲑا من البيان�ات‪ ،‬وهذه البيانات يأخذها‬
‫ال�ستنت‪‬اج يمك�ن أن ُتظهر التجربة ً‬
‫قدرا كب ً‬
‫العل�ﲈء عادة‪ ،‬وﳛللوﳖا‪ ،‬ويقارنوﳖا بالفرضية للتوصل إﱃ اس�تنتاج‪ .‬ﻭاﻻﺳـﺘنﺘﺎﺝ حكم‬
‫قائ�م ع�ﲆ اﳌعلومات التي يتم اﳊصول عليها‪ .‬نحن ال نس�تطيع إﺛبات فرضية ما‪ .‬وﳍذا‬
‫عندم�ا تﺆيد البيانات الفرضية فﺈن ذلك يش�ﲑ فق�ط إﱃ أن الفرضية قد تكون صحيحة‪.‬‬
‫وإذا جاءت بعد ذلك بيانات ال تدعم الفرضية فعلينا رفﺾ الفرضية أو تعديلها‪.‬‬
‫وض�ع مولينا وروالند فرضية عن ﺛبات مركبات ‪ CFCs‬ﰲ طبقة السﱰاتوس�فﲑ‪ ،‬وﲨعا‬
‫نموذجا يقوم في�ه الكلور الناتﺞ ع�ن تفكك ‪CFCs‬‬
‫ط�ورا‬
‫ً‬
‫بيان�ات تﺆي�د فرضيتهﲈ‪ ،‬كﲈ َّ‬
‫بالتفاعل مرة بعد أخرى مع غاز األوزون‪.‬‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬
‫ضمن مطويتك معلومات من هذا‬
‫َّ‬
‫القسم‪.‬‬
‫ك�ﲈ أنه يمكن اختبار النموذج واس�تعﲈله ﰲ القي�ام بتوقعات‪ .‬فقد توق�ع نموذج مولينا‬
‫تك�ون الكلور وتناقص غ�از األوزون‪ ،‬ك�ﲈ هو مبﲔ ﰲ الﺸـﻜل ‪ .1-13‬كﲈ‬
‫وروالن�د ﱡ‬
‫ً‬
‫دلي�ال عﲆ تفاعل غ�از األوزون والكل�ور عندما قامت‬
‫وج�دت ﳎموع�ة بحﺜية أخرى‬
‫بﺈجراء قياس�ات ﰲ طبقة السﱰاتوس�فﲑ‪ .‬لكن هذه اﳌجموع�ة ﱂ تعرف مصدر الكلور‪.‬‬
‫وتوصال إﱃ اس�تنتاج أن غاز‬
‫لق�د توق�ع مولينا وروالن�د ﰲ نموذجهﲈ مصدر الكل�ور‪،‬‬
‫َّ‬
‫األوزون ﰲ السﱰاتوس�فﲑ يمك�ن أن يتحط�م بفعل مركب�ات ‪ ،CFCs‬وكان لدﳞﲈ دعم‬
‫ﹴ‬
‫كاف لفرضيتهﲈ ّ‬
‫مكنهﲈ من ﹾ‬
‫نﴩ اكتشافهﲈ‪ ،‬ففازا بجائزة نوبل عام ‪1995‬م‪.‬‬
‫‪25‬‬
‫الﺸﻜل ‪ 1-14‬ي‪‬طب‪ ‬انون نيو‪‬ن لل‪‬ا‪‬بية على‬
‫ك‪ ‬فز‪ ‬من ‪‬فزا‪ ‬و‪ ‬ا‪‬لي‪ ‬م‪‬ما ‪‬عدد‪.‬‬
‫النظرية والقانون العلمي‬
‫‪Theory and Scientific Law‬‬
‫النظﺮﻳة تفس�ﲑ لظاهرة طبيعية بنا ًء عﲆ مش�اهدات واس�تقصاءات مع م�رور الزمن‪ .‬ولعلك‬
‫س�معت عن نظرية أينش�تاين ﰲ النس�بية‪ ،‬أو عن النظرية الذرية‪ .‬تص�ف النظرية عمو ًما ً‬
‫مبدأ‬
‫رئيس�ا ﰲ الطبيعة تم دعمه مع مرور الزمن‪ .‬ولكن النظريات كلها تبقى عرضة للبحﺚ‪ ،‬وقد‬
‫ً‬
‫يت�م تعديلها‪ .‬كﲈ أن النظريات تﺆدي غال ًبا إﱃ اس�تنتاجات جدي�دة‪ .‬وتعد النظرية ناجحة إذا‬
‫أمكن استعﲈﳍا للقيام بتوقعات صحيحة‪.‬‬
‫التقو‪‬‬
‫‪1-3‬‬
‫يتوص�ل ع�دد من العلﲈء أحيا ًنا إﱃ االس�تنتاجات نفس�ها ع�ن بعﺾ العالق�ات ﰲ الطبيعة‪،‬‬
‫وال ﳚ�دون أي اس�تﺜناءات ﳍ�ذه العالق�ات‪ .‬أن�ت تعرف مﺜ ً‬
‫ال أن�ه مهﲈ كان ع�دد مرات قفز‬
‫اﳌظلي�ﲔ م�ن الطائرة‪ -‬كﲈ هو مبﲔ ﰲ الﺸـﻜل ‪ - 1-14‬فﺈﳖم يعودون ً‬
‫دائﲈ إﱃ األرﺽ‪ .‬لقد‬
‫كان إس�حق نيوتن متأكدً ا من وجود قوة ﲡاذب بﲔ ﲨيع األجس�ام‪ .‬لذا اقﱰح القانون العام‬
‫للجاذبي�ة‪ .‬إن قان�ون نيوتن ﻗﺎﻧـوﻥ ﻋﻠمﻲ يصف عالق�ة أوجدها اﷲ ﰲ الطبيع�ة تدعمها عدة‬
‫يطوروا فرضيات وﲡارب أخرى لتفسﲑ وجود هذه العالقات‪.‬‬
‫ﲡارب‪ .‬وعﲆ العلﲈء أن ِّ‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫الطرائ�ق العلمي�ة طرائ�ق منظم�ة ﳊل‬
‫اﳌشكالت‪.‬‬
‫البيان�ات النوعي�ة تص�ف مالحظة ما‪،‬‬
‫والبيانات الكمية تستعمل األرقام‪.‬‬
‫�غﲑ ﰲ التجرب�ة‪،‬‬
‫اﳌتغﲑات اﳌس�تقل�ة ُت َّ‬
‫تبعا لتغﲑ‬
‫أما اﳌتغﲑات التابع�ة فتتغﲑ ً‬
‫اﳌتغﲑات اﳌستقلة‪.‬‬
‫النظرية فرضية يدعمها الكﺜﲑ من‬
‫التجارب‪.‬‬
‫‪26‬‬
‫ﻓﴪ ﳌاذا ال يستعمل العلﲈء ﳎموعة ﳏددة من اﳋطوات‬
‫‪ .15‬اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﱢ‬
‫ﰲ كل بحﺚ يقومون به؟‬
‫‪ .16‬ﻓﺮﻕ أعط ً‬
‫مﺜاال عﲆ بيانات كمية وﺁخر عﲆ بيانات نوعية‪.‬‬
‫‪ .17‬ﹶﻗوﻡ ُطلب إليك أن تدرس أﺛر درجة اﳊرارة ﰲ حجم بالون‪ ،‬فوجدت أن‬
‫حجم البالون يزداد عند تسخينه‪ .‬ما اﳌتغﲑ اﳌستقل؟ وما اﳌتغﲑ التابع؟‬
‫وما العامل الذي بقي ﺛاب ًتا؟ وما الضابط الذي ستقارن به؟‬
‫وصف العاﱂ شارل العالقة اﳌباﴍة بﲔ درجة اﳊرارة واﳊجم ﳉميع‬
‫‪ .18‬ﹶميﺰ ﹶ‬
‫الغازات عند ضغط ﺛابت‪ .‬هل نسمي هذه العالقة قانون شارل أم نظرية‬
‫شارل؟ ﳌاذا؟‬
‫النﲈذج العلمية اﳉيدة يمكن فحصها واستعﲈﳍا للقيام بتوقعات‪.‬‬
‫‪ .19‬ﹶﻓ ﹼﴪ‬
‫ُ‬
‫ماذا توقع نموذج مولينا وروالند عن كمية غاز األوزون ﰲ اﳉو عند‬
‫ازدياد كمية ‪CFCs‬؟‬
‫‪1-4‬‬
‫الأهداف‬
‫تقارن ب�ﲔ البح�ﺚ النظري‪،‬‬
‫والبحﺚ التطبيقي‪ ،‬والتقنية‪.‬‬
‫ُتط ‪‬ب‪‬ق تعلي�ﲈت الس�المة ﰲ‬
‫اﳌختﱪ‪.‬‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫ا�سطناعي‪ :‬ﳾء من صنع اإلنسان‬
‫وقد ال يوجد ﰲ الطبيعة‪.‬‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫البحﺚ النظري‬
‫البحﺚ التطبيقي‬
‫البحث العلمي‬
‫‪Scientific Research‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ بع�‪‬ص البح‪‬وث العلمي‪‬ة ت‪‬وؤدي اإ‪ ‬تطوير تقنيات ‪‬ك‪‬ن اأن ‪�‬سن‬
‫حياتنا والعا‪ ‬من حولنا‪.‬‬
‫الربط مع الحياة كﺜﲑ من اﳌعلومات التي حصل عليها العلﲈء من خالل البحﺚ النظري‬
‫تس�تعمل ﳊل مش�كلة‪ ،‬أو تلبي حاجة ﳏددة‪ .‬فقد اك ُتشفت األشعة السينية )‪ (X-rays‬مﺜ ً‬
‫ال‬
‫)أساس�يا( عﲆ أنابيب التفريغ الكهربائي‪ ،‬ﺛم اكتش�فوا‬
‫عندما كان العلﲈء ﳚرون بح ًﺜا نظر اًّيا‬
‫اًّ‬
‫أن هذه األشعة يمكن أن تستعمل ﰲ التشخيص الطبي‪.‬‬
‫اأنواع الدرا�سات والأبحاث العلمية‬
‫‪Types of Scientific Investigations‬‬
‫َّ‬
‫يطلع الناس كل يوم ‪ -‬من خالل وسائل اإلعالم‪ ،‬ومنها التلفزيون والصحف واﳌجالت‬
‫واإلنﱰنت‪ -‬عﲆ نتائﺞ األبحاث العلمية‪ ،‬التي يتعلق كﺜﲑ منها بالبيﺌة أو الدواء أو الصحة‪.‬‬
‫كيف يستعمل العلﲈء البيانات الكمية والنوعية ﳊل األنواﻉ اﳌختلفة من اﳌشكالت العلمية؟‬
‫ﳚري العلﲈء بﺤو ﹰﺛﺎ ﻧظﺮﻳة للحصول عﲆ اﳌعرفة من أجل اﳌعرفة نفسها‪ .‬فقد كان مولينا‬
‫وروالند مدفوعﲔ بحب االستطالﻉ‪ ،‬فقاما بﺈجراء بحوث نظرية عﲆ ‪ CFCs‬وتفاعالﲥا مع‬
‫غاز األوزون‪ ،‬وﱂ يكن هناك أي دليل بيﺌي ﰲ ذلك الوقت عﲆ وجود عالقة بﲔ نموذجهﲈ‬
‫تﴪﻉ تفكك غاز‬
‫وطبقة السﱰاتوسفﲑ‪ .‬وقد َّبﲔ بحﺜهﲈ أن مركبات ‪ CFCs‬يمكن أن ِّ‬
‫األوزون ﲢت ﻇروف معينة ﰲ اﳌختﱪ‪.‬‬
‫وبمرور الوقت أشﲑ إﱃ وجود ﺛقب ﰲ طبقة األوزون عام ‪1985‬م‪ ،‬وأجرى العلﲈء قياسات‬
‫عن كميات ‪ CFCs‬ﰲ السﱰاتوسفﲑ دعمت فرضية احتﲈل مسﺆولية ‪ CFCs‬عن تفكك غاز‬
‫األوزون‪ .‬وهكذا ﲢول البحﺚ النظري الذي أجري من أجل اﳌعرفة إﱃ بحﺚ تطبيقي‪.‬‬
‫والبﺤﺚ الﺘطبيقﻲ بحﺚ ﳚرى ﳊل مشكلة ﳏددة‪ .‬فﲈ زال العلﲈء يراقبون كميات ‪ CFCs‬ﰲ‬
‫اﳉو والتغﲑات السنوية ﰲ كمية غاز األوزون ﰲ السﱰاتوسفﲑ‪ ،‬انظر الﺸﻜل ‪ .1-15‬كﲈ‬
‫ﲡرى أبحاث تطبيقية من أجل اﳊصول عﲆ بدائل ﳌركبات ‪ CFCs‬التي أصبحت ﳑنوعة‪.‬‬
‫الﺸـﻜل ‪  1-15‬از مطيا‪ ‬ا‪‬أ�شعة ف ‪‬و‪ ‬الب‪‬ف�ش‪‬ية‬
‫‪‬ا‪‬ر‪‬ية ي�شتعم‪ ‬ل‪‬يا�‪ ‬كمية ‪ ‬از ا‪‬أ‪‬ز‪‬ن ‪‬ال‪‬ازا‪ ‬ا‪‬أ‪‬ر‪‬‬
‫ا‪‬و‪ ‬ود‪  ‬ال�ش‪‬ا‪‬و�شف‪  ‬اأ‪ ‬ا‪ ‬اأ�ش‪‬ر ال‪‬شتا‪ ‬ا‪‬عتمة ‪‬‬
‫ال‪‬ار‪ ‬ا‪‬ت‪‬مد‪ ‬ا‪‬وبية‪.‬‬
‫‪27‬‬
‫الﺸـﻜل ‪� 1-16‬شتعم ‪ ‬ي ‪‬و‪‬‬
‫ال‪‬ايل ‪‬ون ‪ ‬ك‪  ‬م ‪‬ن ا‪‬ت‪ ‬ا‪ ‬كان‬
‫‪‬ب‪ ‬ا‪ ‬ر‪ ‬العا‪‬ية ال‪‬اني ‪‬ة ي�شتعم‪ ‬‬
‫ا‪‬أ‪‬را‪ ‬الع�شكرية‪.‬‬
‫‪�‬شتعم‪ ‬األيا‪ ‬ال‪‬ايلون ‪ ‬ش‪‬اعة اأ�شر‪‬ة الت‪‬بي‪.‬‬
‫‪‬يو‪ ‬ال‪‬ايلون ‪‬كن �شحب‪‬ا من �شط‪ ‬ا‪‬حلو‪.‬‬
‫ﲑا ما ُﳚري العاﱂ ﲡارب�ه‪ ،‬ﺛم يتوصل إﱃ نتائﺞ ﳐتلفة عﲈ كان‬
‫اكت�ساف‪‬ات غ‪ ‬مق�سودة كﺜ ً‬
‫يتوق�ع‪ .‬وهن�اك الكﺜﲑ م�ن االكتش�افات العلمية التي ﱂ تك�ن متوقعة‪ .‬ولعلك تع�رف اﳌﺜالﲔ‬
‫التاليﲔ من هذه االكتشافات‪.‬‬
‫ال‪‬رب‪‬ط مع علم الأحياء يعد ألكس�ندر فلمنﺞ من اﳌش�هورين ﰲ القيام باكتشافات غﲑ متوقعة‪.‬‬
‫وﰲ بعﺾ هذه االكتشافات وجد فلمنﺞ أن أحد األطباﻕ اﳌحتوية عﲆ بكتﲑيا ستافيلوكوكس‬
‫تل�وث بعف�ن ) ُفطر( أخ�ﴬ‪ُ ،‬عرف فيﲈ بعد بفطر البنس�لﲔ‪ ،‬فق�ام بمراقبته بح�رﺹ واهتﲈم‪،‬‬
‫والحﻆ وجود منطقة خالية حوله ماتت فيها البكتﲑيا‪ .‬ﰲ هذه اﳊالة علم أن مادة كيميائية من‬
‫الفطر )البنسلﲔ( سببت قتل البكتﲑيا‪.‬‬
‫ويعد اكتشاف النايلون مﺜا ً‬
‫ال ﺁخر عﲆ االكتشافات غﲑ اﳌقصودة‪ .‬ففي عام ‪1931‬م قام موﻇف‬
‫يدع�ى جولي�ان هي�ل بغمس قضي�ب زجاجي س�اخن ﰲ ﳐلوﻁ م�ن اﳌحاليل‪ ،‬وبش�كل غﲑ‬
‫متوق�ع س�حب أليا ًفا طويلة كتل�ك اﳌبينة ﰲ الﺸـﻜل ‪ . 1-16‬تابع هيل وزم�الؤه تطوير هذه‬
‫األلي�اف إﱃ حري�ر اصطناعي يتحمل درجات اﳊرارة العالي�ة‪ ،‬حتى تم تطوير النايلون ﰲ عام‬
‫‪1934‬م‪ .‬وخ�الل اﳊ�رب العاﳌية الﺜانية كان النايلون يس�تعمل بدي ً‬
‫ال للحري�ر ﰲ اﳌظالت‪ .‬أما‬
‫اليوم فيستعمل بكﺜرة ﰲ صناعة األنسج�ة وبعﺾ أنواﻉ البالستيك وأﴍطة التﺜبيت‪ ،‬كم�ا ﰲ‬
‫الﺸﻜل ‪. 1-16‬‬
‫الطالب ‪ ‬ا‪‬خت‪‬‬
‫‪Students in the Laboratory‬‬
‫س�وف تتعل�م حقائ�ق كﺜﲑة عن اﳌ�واد ﰲ أﺛناء دراس�تك للكيمياء‪ .‬كﲈ س�تقوم بﺈجراء بحوث‬
‫وﲡارب تستطيع من خالﳍا وضع فرضيات واختبارها‪ ،‬وﲨع البيانات وﲢليلها‪ ،‬واستخالﺹ‬
‫النتائﺞ‪ .‬عندما تعمل ﰲ ﳐتﱪ الكيمياء تكون مسﺆو ً‬
‫ال عن سالمتك وسالمة من يعملون معك؛‬
‫معا ﰲ م�كان صغﲑ‪ ،‬لذا يكون من اﳌه�م أن يﲈرس كل‬
‫فف�ي اﳌخت�ﱪ قد يعمل عدة أش�خاﺹ ً‬
‫منهم أس�اليب عمل ﺁمنة‪ .‬ويضم اﳉدﻭﻝ ‪ 1-2‬قائمة بتعليﲈت الس�المة التي ﳚب أن تتبعها‬
‫ﰲ كل مرة تدخل فيها إﱃ اﳌختﱪ‪ ،‬وهي تعليﲈت يستعملها الكيميائيون وغﲑهم من العلﲈء‪.‬‬
‫‪28‬‬
‫ا‪‬دول ‪1-2‬‬
‫‪ .1‬ادرس التجربة العلمية )اﳌختﱪية( اﳌحددة لك قبل أن تأﰐ إﱃ‬
‫اﳌختﱪ‪ ،‬وإذا كان لديك أسﺌلة فاطلب مساعدة اﳌعلم‪.‬‬
‫ال�سالمة ‪ ‬ا‪‬خت‪‬‬
‫‪ .16‬احفﻆ اﳌواد القابلة لالشتعال بعيدً ا عن اللهب‪.‬‬
‫‪ .2‬ال ُﲡر التجارب دون إذن معلمك‪ ،‬وال تعمل بمفردك أبدً ا‪ .‬تعلم‬
‫كيف تطلب اﳌساعدة عند الﴬورة‪.‬‬
‫‪ .17‬ال تس�تعمل اﳌ�واد الس�امة والقابل�ة لالش�تعال إال ﲢت إﴍاف‬
‫معلمك‪ .‬استعمل خزانة طرد الغازات عند استعﲈل هذه اﳌواد‪.‬‬
‫‪ .4‬الب�س النظارة الواقي�ة ومعطف اﳌخت�ﱪ ﰲ أﺛناء العم�ل‪ .‬والبس‬
‫قفازات عندما تس�تعمل اﳌ�واد الكيميائية التي تس�بب التهيﺞ أو‬
‫يمكن امتصاﺹ اﳉلد ﳍا‪ .‬اربطي شعرك إذا كان طوي ً‬
‫ال‪.‬‬
‫‪ .19‬ال ّ‬
‫تسخن اﳌخابﲑ اﳌدرجة أو السحاحات أو اﳌاصات باستعﲈل‬
‫ﳍب بنزن‪.‬‬
‫‪ .3‬تفهم رموز السالمة‪ .‬اقرأ ﲨيع عالمات التحذير وتقيد ﲠا‪.‬‬
‫‪ .5‬ال تلبس عدسات الصقة ﰲ اﳌختﱪ‪ ،‬حتى ﲢت النظارات؛ ألﳖا‬
‫قد ﲤتص األبخرة‪ ،‬وقد يصعب إزالتها‪.‬‬
‫‪ .6‬ﲡنب لبس اﳌالبس الفضفاضة أو األشياء اﳌتدلية مﺜل الشﲈﻍ‪.‬‬
‫والبس األحذية اﳌغلقة عﲆ أصابع القدم‪.‬‬
‫والﴩاب إﱃ اﳌختﱪ وال تأكل ﰲ اﳌختﱪ أبدً ا‪.‬‬
‫‪ .7‬ال تدخل الطعام‬
‫ﹶ‬
‫‪ .8‬اعرف مكان وكيفية استعﲈل طفاية اﳊريق واﳌ��اء‪ ،‬وبطانية‬
‫اﳊريق‪ ،‬واإلسعافات األولية‪ ،‬وقواطع الغاز والكهرباء‪.‬‬
‫‪ .9‬نظف األش�ياء التي تنس�كب عﲆ األرﺽ واﳌم�رات واألدوات‪،‬‬
‫وأخﱪ معلمك عن أي حادث أو جرح أو إجراء عمﲇ خاطﺊ أو‬
‫عطل ﰲ األدوات‪.‬‬
‫المست مادة كيميائية عينك أو جلدك فاغسلها بكميات كبﲑة‬
‫‪ .10‬إذا‬
‫ﹾ‬
‫من اﳌاء‪ ،‬وأخﱪ معلمك عن طبيعة اﳌادة‪.‬‬
‫توجه فوهة األنبوب إﱃ‬
‫‪ .18‬عند تسخﲔ مادة ﰲ أنبوب اختبار ال ِّ‬
‫جسمك أو إﱃ شخص ﺁخر‪ ،‬وال تنظر أبدً ا ﰲ فوهة األنبوب‪.‬‬
‫‪َّ .20‬‬
‫توﺥ اﳊذر عند اإلمساك بأجهزة ساخنة أو زجاج ساخن؛‬
‫فالزجاج الساخن ال ﳜتلف ﰲ مظهره عن الزجاج البارد‪.‬‬
‫‪ .21‬ﲣلص من الزجاج اﳌكسور‪ ،‬واﳌواد الكيميائية غﲑ اﳌستعملة‪،‬‬
‫ونواتﺞ التفاعالت كﲈ يطلب اﳌعلم‪.‬‬
‫‪ .22‬اع�رف الطريق�ة الصحيح�ة لتحض�ﲑ ﳏاليل األﲪ�اﺽ‪ .‬أضف‬
‫اﳊمﺾ ً‬
‫دائﲈ إﱃ اﳌاء ببطء‪.‬‬
‫أبق منطقة اﳌيزان نظيفة ً‬
‫‪ِ .23‬‬
‫دائﲈ‪ ،‬وال تضع اﳌواد الكيميائية عﲆ كفة‬
‫اﳌيزان مباﴍة‪.‬‬
‫‪ .24‬بعد االنتهاء من التجربة نظف األدوات واحفظها‪ ،‬ونظف مكان‬
‫العمل‪ ،‬وتأكد من إطفاء الغاز وإغالﻕ مصدر اﳌاء‪ .‬اغسل يديك‬
‫باﳌاء والصابون قبل أن تغادر اﳌختﱪ‪.‬‬
‫‪ .11‬تعام�ل مع اﳌ�واد الكيميائية بحرﺹ‪ ،‬وتفح�ص بطاقات عبوات‬
‫اﳌواد قبل اس�تخدامها ﰲ التجربة‪ .‬اق�رأ البطاقة ﺛالث مرات قبل‬
‫ﲪلها‪ ،‬وﰲ أﺛنائه وبعد إرجاعها إﱃ مكاﳖا األصﲇ‪.‬‬
‫‪ .12‬ال تأخ�ذ العب�وات إﱃ م�كان عمل�ك م�ا ﱂ يطل�ب إلي�ك ذلك‪.‬‬
‫كﺆوس�ا للحصول عﲆ اﳌواد‬
‫اس�تعمل أنابيب اختبار أو أورا ًقا أو‬
‫ً‬
‫الكيميائي�ة‪ .‬خ�ذ كميات قليل�ة؛ ألن اﳊصول عﲆ كمي�ة إضافية‬
‫الح ًقا أسهل من التخلص من الفائﺾ‪.‬‬
‫‪ .13‬ال ت ُِع ِد اﳌواد الكيميائية غﲑ اﳌستعملة إﱃ العبوة األصلية‪.‬‬
‫‪ .14‬ال تدخل القطارة ﰲ عبوات اﳌواد الكيميائية‪ ،‬بل اسكب قلي ً‬
‫ال‬
‫من اﳌادة الكيميائية ﰲ كأس‪ ،‬ﺛم استعمل القطارة‪.‬‬
‫‪ .15‬ال تتذوﻕ أبدً ا أي مادة كيميائية أو تسحبها بفمك‪ ،‬بل باﳌاصة‪.‬‬
‫‪29‬‬
‫ﻣﻌﺪﻝ ﺍﺳﺘﻬﻼﻙ ‪CFC‬‬
‫)ﻣﻌﺪﻝ ﺗﻨﺎﻗﺺ ﻏﺎﺯ ﺍﻷﻭﺯﻭﻥ ﺑﺂﻻﻑ ﺍﻷﻃﻨﺎﻥ(‬
‫‪1200‬‬
‫‪1000‬‬
‫ﺍﻻﺳﺘﻬﻼﻙ ﺍﻟﻌﺎﳌﻲ‬
‫ﻟـ ‪CFC‬‬
‫‪800‬‬
‫‪500‬‬
‫‪400‬‬
‫‪CFC-12‬‬
‫‪600‬‬
‫‪400‬‬
‫‪300‬‬
‫‪200‬‬
‫‪CFC-11‬‬
‫‪200‬‬
‫‪100‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000‬‬
‫ﺍﻟﺴﻨﺔ‬
‫وت�ستمر الق�سة‬
‫‪600‬‬
‫ﻛﻤﻴﺎﺕ ‪ CFCs‬ﰲ ﺍﻟﻘﺎﺭﺓ ﺍﳌﺘﺠﻤﺪﺓ ﺍﳉﻨﻮﺑﻴﺔ‬
‫)ﺃﺟﺰﺍﺀ ﻣﻦ ﺍﻟﱰﻳﻠﻴﻮﻥ(‬
‫الﺸـﻜل ‪  1-17‬ا الر�ش ‪‬م البيا‪ ‬يب‪‬‬
‫‪‬ركي ‪‬ز ا‪ ‬من مركب ‪‬ا‪  CFCs ‬ا‪‬و فو‪‬‬
‫ال‪‬ار‪ ‬ا‪‬ت‪‬مد‪ ‬ا‪‬وبي ‪‬ة‪ ‬ا‪�‬شت‪ ‬العا‪‬‬
‫‪‬ركب‪‬ا‪ CFCs ‬من ‪ 2000 – 1980‬م‪.‬‬
‫ﺍﺳﺘﻬﻼﻙ ﺍﻟﻌﺎﱂ ﻣﻦ ‪ CFC‬ﻭﻛﻤﻴﺎﺕ ‪ CFCs‬ﻓﻮﻕ ﺍﻟﻘﺎﺭﺓ ﺍﳌﺘﺠﻤﺪﺓ ﺍﳉﻨﻮﺑﻴﺔ‬
‫‪The Story Continues‬‬
‫لنعد اآلن إﱃ اﳌادتﲔ اللتﲔ س�بق اﳊديﺚ عنهﲈ‪ .‬لقد حدث الكﺜﲑ منذ أن وضع مولينا‬
‫وروالن�د فرضيته�ﲈ ﰲ س�بعينيات القرن اﳌاﴈ ع�ن دور مركب�ات ‪ CFCs‬ﰲ تفكيك‬
‫األوزون اﳉوي‪ .‬ومن خالل البحوث التطبيقية وجد العلﲈء أن مركبات ‪ CFCs‬ليست‬
‫وحده�ا الت�ي تتفاعل مع غ�از األوزون‪ ،‬وإنﲈ هناك بعﺾ اﳌواد األخ�رى التي تتفاعل‬
‫معه ً‬
‫أيضا‪ ،‬فرابع كلوريد الكربون ‪ CCl 4‬وميﺜيل الكلوروفورم ‪ CH 3CCl 3‬وبعﺾ اﳌواد‬
‫التي ﲢتوي عﲆ الﱪوم كلها تفكك غاز األوزون‪.‬‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬
‫ضمن مطويت�ك معلومات من هذا‬
‫ِّ‬
‫القسم‪.‬‬
‫ميث‪‬اق مون‪‬يال ألن تناقص األوزون أصب�ح موضع اهتﲈم العاﱂ فقد تصدت دول‬
‫كﺜﲑة ﳍذه اﳌش�كلة‪ .‬وقد اجتمع ﳍذه الغاي�ة زعﲈء من عدة دول ﰲ مونﱰيال بكندا عام‬
‫‪1987‬م‪ ،‬ووقع�وا ع�ﲆ ميﺜاﻕ مونﱰيال‪ ،‬ال�ذي يقﴤ بموافقة ال�دول التي وقعت هذه‬
‫االتفاقية عﲆ إﳖاء استعﲈل هذه اﳌركبات‪ ،‬ووضع قيود عﲆ كيفية استعﲈﳍا ﰲ اﳌستقبل‪.‬‬
‫وك�ﲈ ترى ﰲ الﺸـﻜل ‪ 1-17‬فﺈن االس�تعﲈل العاﳌي ﳌركبات ‪ CFCs‬ب�دأ يﱰاجع بعد‬
‫ميﺜاﻕ مونﱰيال‪ .‬وعﲆ أي حال فﺈن الش�كل يب�ﲔ أن كمية ‪ CFCs‬فوﻕ القارة اﳌتجمدة‬
‫اﳉنوبية ﱂ تتقلص مباﴍة‪.‬‬
‫اختب‪‬ار الر�س‪‬م البيا‪ ‬حدد متى ب�دأت كمية مركبات ‪ CFCs‬تس�تقر بعد توقيع‬
‫ميﺜاﻕ مونﱰيال؟‬
‫‪30‬‬
‫ثق‪‬ب الأوزون حال ‪‬يا ع�رف العل�ﲈء ً‬
‫أيض�ا أن ﺛق�ب األوزون يتك�ون س�نو اًّيا‬
‫ف�وﻕ الق�ارة اﳌتجم�دة اﳉنوبية ﰲ فص�ل الربيع‪ .‬وتتك�ون غيوم جليدي�ة ﰲ طبقة‬
‫السﱰاتوس�فﲑ فوﻕ هذه القارة عندما تنخفﺾ درجات اﳊرارة هناك إﱃ ‪-78˚C‬‬
‫كيميائيا‪.‬‬
‫وه�ذه الغي�وم ﲢدث تغيﲑات تس�اعد ع�ﲆ إنتاج كل�ور وبروم نش�طﲔ‬
‫اًّ‬
‫وعندم�ا تبدأ درج�ة اﳊرارة ﰲ االرتف�اﻉ ﰲ الربيع يبدأ هذان العنﴫان النش�طان‬
‫مس�ببﲔ تناقصه‪ ،‬األمر الذي يﺆدي إﱃ حدوث ﺛقب‬
‫ﰲ التفاعل مع غاز األوزون ِّ‬
‫ﰲ األوزون ف�وﻕ القارة اﳌتجمدة اﳉنوبية‪ .‬ك�ﲈ ﳛدث تناقص لغاز األوزون فوﻕ‬
‫القط�ب الش�ﲈﱄ‪ ،‬لكن درجة اﳊ�رارة ال تبقى منخفضة مدة كافي�ة هناك‪ ،‬ﳑا يعني‬
‫تناقصا أقل ﰲ غاز األوزون عند القطب الشﲈﱄ‪.‬‬
‫ً‬
‫تكون ﺛقب األوزون فوﻕ القارة القطبية‬
‫ماذا قراأت‪ ‬‬
‫ب‪ ‬العوامل التي تستﺜﲑ ﱡ‬
‫اﳉنوبية‪.‬‬
‫يب�ﲔ الﺸـﻜل ‪ 1-18‬ﺛق�ب األوزون ف�وﻕ الق�ارة اﳌتجم�دة اﳉنوبية ﰲ س�بتمﱪ‬
‫م�ن ع�ام ‪2005‬م‪ .‬وقد بلغ س�مك طبقة األوزون حده األدنى ﰲ ذلك الش�هر من‬
‫السنة‪ .‬وإذا قارنت بﲔ األلوان ﰲ الصورة ومفتاح اللون فستدرك أن مستوى غاز‬
‫األوزون يقع بﲔ ‪ 110 DU‬و‪ .200 DU‬الحﻆ أن مس�توى غاز األوزون ﰲ معظم‬
‫اﳌنطقة اﳌحيطة بﺜقب األوزون حواﱄ ‪ ،300 DU‬وهو مستوى طبيعي‪.‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 1-18‬ش‪� ‬شم ‪ ‬ب‪‬ة ا‪‬أ‪‬ز‪‬ن ف ‪‬و‪ ‬ال‪‬ار‪‬‬
‫ا‪‬ت‪‬مد‪ ‬ا‪‬وبية ا‪ ‬اأ‪� ‬شم‪ ‬ل‪�  ‬شبتم‪ 2005 ‬م‪ .‬يب‪‬‬
‫مفتا‪ ‬ا‪‬أل ‪‬وان اأدنا‪ ‬ما ‪‬ل‪ ‬ك‪ ‬لون ‪  ‬ال�شور‪ ‬ا‪‬اأ‪‬و‪‬‬
‫بال‪‬مر ا‪‬شط‪‬اع‪.‬‬
‫قارن كي‪ ‬تختل‪ ‬م�شتويا‪ ‬ا‪ ‬الأو‪‬ون هذ‪ ‬عن ا‪�‬شتو‪‬‬
‫الطبيعي له‪‬‬
‫كمية ‪‬از ا‪‬أ‪‬ز‪‬ن الكلية ‪ ‬بوحدا‪ ‬الد‪‬ب�شون ‪DU ‬‬
‫‪550‬‬
‫‪440‬‬
‫‪330‬‬
‫‪220‬‬
‫‪110‬‬
‫‪31‬‬
‫وم�ن اﳉدي�ر بالذكر أن العلﲈء ال يزالون غﲑ متأكدين من ﲢديد الوقت الذي تعود فيه‬
‫طبقة األوزون إﱃ ما كانت عليه‪ .‬فقد توقعوا أﳖا س�وف تعود إﱃ وضعها عام ‪2050‬م‪،‬‬
‫ّإال أن النﲈذج اﳊاسوبية اﳊديﺜة تتوقع أﳖا لن تبدأ ﰲ استعادة وضعها قبل عام ‪2068‬م‪.‬‬
‫عﲆ أن ﲢديد موعد دقيق لذلك ليس اًّ‬
‫مهﲈ ما دام أﳖا ستعود يو ًما ما‪.‬‬
‫فوائد الكيمياء‬
‫‪The Benefits of Chemistry‬‬
‫ُيع�د الكيميائيون ج�ز ًءا من العلﲈء الذين ﳛلون الكﺜﲑ من اﳌش�كالت أو القضايا التي‬
‫نواجهه�ا هذه األيام‪ .‬وهم ال يش�اركون فقط ﰲ حل مش�كلة ت�ﺂكل األوزون‪ ،‬بل إﳖم‬
‫يش�اركون ﰲ التوصل إﱃ اكتش�اف بعﺾ األدوية ولقاحات األم�راﺽ‪ ،‬ومنها اإليدز‬
‫واألنفلون�زا‪ .‬وغال ًبا ما يرتبط الكيميائي مع كل موقف يمكن أن تتخيله؛ ألن كل ﳾء‬
‫مكون من مادة‪.‬‬
‫ﰲ الكون َّ‬
‫ﻣﺨﺘﺒﺮ ﺗﺤﻠﻴﻞ اﻟﺒﻴﺎﻧﺎت‬
‫ﻓﺴﺮ اﻟﺮﺳﻮم اﻟﺒﻴﺎﻧﻴﺔ‬
‫كيف تختلف م�ستويات غاز الأوزون ‪ ‬اأثناء ال�سنة ‪ ‬القارة‬
‫ا‪‬تجمدة ا‪‬نوبية‪‬‬
‫تستمر بعﺾ مراكز األبحاث ﰲ مراقبة تركيز غاز األوزون‬
‫ﰲ طبقة السﱰاتوسفﲑ فوﻕ القارة اﳌتجمدة اﳉنوبية‪.‬‬
‫التفك‪ ‬الناقد‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪32‬‬
‫ﻛﻤﻴﺎﺕ ﻏﺎﺯ ﺍﻷﻭﺯﻭﻥ ﻭﺩﺭﺟﺎﺕ ﺍﳊﺮﺍﺭﺓ ﻋﻨﺪ ﺍﻟﻘﻄﺐ‬
‫ﺍﳉﻨﻮﰊ ‪2005 - 2004‬ﻡ‬
‫ﺻﻒ نمط تغ�ﲑ الكمية الكلية لغاز األوزون ودرجة‬
‫اﳊرارة عﲆ ارتفاﻉ ‪ 20-24 km‬عن سطح األرﺽ‪.‬‬
‫ﻗـوﻡ كي�ف ﲣتلف بيان�ات ع�ام ‪2004‬م ع�ن بيانات‬
‫ﹼ‬
‫‪2005‬م؟‬
‫ح�دد الش�هر الذي كان�ت كمية األوزون في�ه أقل ما‬
‫يمكن‪.‬‬
‫ﻗـوﻡ هل تﺆيد هذه البيانات ما درس�ته س�اب ًقا ﰲ هذه‬
‫ﹼ‬
‫فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫الوحدة عن تفكك غاز األوزون؟ ِّ‬
‫ﺩﺭﺟﺔ ﺍﳊﺮﺍﺭﺓ ) ‪ C‬ﹾ (‬
‫‪.2‬‬
‫هذا الرسم البياﲏ يعرﺽ بيانات ﲨعها أحد مراكز األبحاث‬
‫فوﻕ القارة اﳌتجمدة اﳉنوبية عامي ‪ 2004‬و‪2005‬م‪ .‬اﳋط‬
‫األغمق يمﺜل بيانات ‪2005‬م‪.‬‬
‫‪–30‬‬
‫‪350‬‬
‫‪–40‬‬
‫‪300‬‬
‫‪–50‬‬
‫‪250‬‬
‫‪–60‬‬
‫‪200‬‬
‫‪–70‬‬
‫‪ –80‬ﻛﻤﻴﺔ ﻏﺎﺯ ﺍﻷﻭﺯﻭﻥ‬
‫ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ‬
‫‪–90‬‬
‫‪150‬‬
‫‪–100‬‬
‫‪D‬‬
‫‪N‬‬
‫‪O‬‬
‫‪100‬‬
‫ﺩﺭﺟﺔ ﺍﳊﺮﺍﺭﺓ ) ‪ C‬ﹾ (‬
‫‪ 20 - 24‬ﺑﺎﳌﺘﻮﺳﻂ ‪50‬‬
‫‪km‬‬
‫‪S‬‬
‫‪A‬‬
‫‪J‬‬
‫‪J‬‬
‫ﺍﻟﺸﻬﻮﺭ‬
‫‪M‬‬
‫‪A‬‬
‫‪M‬‬
‫‪F‬‬
‫‪J‬‬
‫‪0‬‬
‫ﻛﻤﻴﺔ ﻏﺎﺯ ﺍﻷﻭﺯﻭﻥ) ﺑﻮﺣﺪﺍﺕ ﺍﻟﺪﻭﺑﺴﻮﻥ( ‪DU‬‬
‫‪.1‬‬
‫البيانات وا‪‬الحظات‬
‫الﺸﻜل ‪  1-19‬ال�شيار‪ ‬الت‪ ‬عم‪ ‬بال‪‬وا‪ ‬ا‪‬ش‪‬و‪  ‬ال‪‬وا‪‬شة ال�ش‪ ‬الت‪ ‬يبل‪ ‬ول‪‬ا ‪ 4 mm‬ف‪ ‬م‪‬ا‪‬ن على الت‪‬ية الت‪ ‬نت‪‬‬
‫عن درا�شة ا‪‬اد‪.‬‬
‫يب�ﲔ الﺸـﻜل ‪ 1-19‬بع�ﺾ التط�ورات التقنية اﳌمكن�ة نتيجة دراس�ة اﳌادة‪ .‬فالس�يارة‬
‫اﳌوج�ودة عن اليم�ﲔ تعمل باﳍواء اﳌضغوﻁ‪ ،‬وعندما ُيس�مح ﳍذا اﳍ�واء بالتمدد فﺈنه‬
‫يدف�ع اﳌكاب�س الت�ي ﲢ�رك الس�يارة‪ ،‬وال يﺆدي اس�تعﲈل اﳍ�واء اﳌضغوﻁ ﰲ تش�غيل‬
‫الس�يارات إﱃ ت�ﴪب ملوﺛات إﱃ اﳉو‪ .‬أما الصورة عن اليس�ار فه�ي لغواصة صغﲑة‬
‫دخ�ل ﰲ صناعته�ا الليزر واﳊاس�وب‪ .‬هذه الغواص�ة التي ال يتج�اوز طوﳍا ‪،4 mm‬‬
‫ويمكن أن تستعمل ﰲ اكتشاف األمراﺽ والتشوهات ﰲ اﳉسم البﴩي وإصالحها‪.‬‬
‫التقو‪‬‬
‫‪1-4‬‬
‫‪.20‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫الطرائ�ق العلمية يمكن أن تس�تعمل ﰲ‬
‫البحوث النظرية والتطبيقية‪.‬‬
‫بع�ﺾ االكتش�افات العلمي�ة تت�م دون‬
‫قص�د‪ ،‬وبعضه�ا اآلخ�ر نتيج�ة البحﺚ‬
‫اﳉاد لتلبية حاجة ما‪.‬‬
‫الس�المة ﰲ اﳌخت�ﱪ مس�ﺆولية كل ف�رد‬
‫يعمل فيه‪.‬‬
‫كﺜﲑ من وسائل الراحة التي نستمتع ﲠا‬
‫اليوم هي نتاج تطبيقات الكيمياء‪.‬‬
‫‪A‬‬
‫‪B‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫حولنا‪.‬‬
‫حسنت من حياتنا أو العاﱂ من‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﺳﻢ ﺛالﺛة منتجات تقنية َّ‬
‫‪ .21‬ﻗﺎﺭﻥ بﲔ البحﺚ النظري والبحﺚ التطبيقي‪.‬‬
‫‪ .22‬ﺻنﱢـﻒ التقنية‪ ،‬هل هي ناﲡة ع�ن البحوث النظري�ة أو التطبيقية؟ اﴍح‬
‫وجهة نظرك‪.‬‬
‫‪ .23‬ﳋﺺ السبب وراء كل من‪:‬‬
‫‪.a‬لبﺲ اﳌعطف والنظارة ﰲ اﳌختﱪ‪.‬‬
‫‪.b‬ﻋدﻡ إعادة اﳌواد الكيميائية غﲑ اﳌستعملة إﱃ العبوة األصلية‪.‬‬
‫‪.c‬ﻋدﻡ لبس عدسات الصقة ﰲ اﳌختﱪ‪.‬‬
‫‪.d‬ﻋدﻡ لبس مالبس فضفاضة أو أشياء متدلية مﺜل الشﲈﻍ ﰲ اﳌختﱪ‪.‬‬
‫ﻓﴪ اﻷﺷﻜﺎﻝ العﻠمية ما احتياطات السالمة التي ستتخذها عند رؤية‬
‫‪ .24‬ﹼ‬
‫رموز السالمة التالية؟‬
‫‪KJ MK JI L J I H K I HG J HGF I GFE HFED GEDC FDCB E CBA DBA CA‬‬
‫‪33‬‬
‫‪‬‬
‫تﺄﺛـﲑ اﻷﻛﺴـﺠﲔ ألن األكس�جﲔ ال�ذري يﺆﺛر فيﲈ يالمس�ه‬
‫فق�ط ف�ﺈن طبق�ات الرس�م التي ﲢ�ت الس�ناج ال تتأﺛ�ر‪ .‬إذا‬
‫قارن�ت الص�ورة اﳌوجودة عن اليمﲔ ﰲ الﺸـﻜل ‪ 1‬بالصورة‬
‫التي عن اليس�ار فس�وف تالحﻆ أن السناج قد أزيل دون أن‬
‫مر‪ ‬اللوحات الفنية‬
‫مهن‪ّ :‬‬
‫تتأﺛر اللوحة‪ ،‬وهذا بخالف معظ�م اﳌعاﳉات التقليدية التي‬
‫ﺗﺮﻣﻴﻢ اﻟﻠﻮﺣﺎت اﻟﻔﻨﻴﺔ‬
‫ال تبقى اللوحات الفنية عﲆ حاﳍا إﱃ األبد؛ فهي تتلف بفعل تس�تعمل فيها مذيبات عضوية إلزالة السناج؛ حيﺚ تتفاعل‬
‫العدي�د من اﳌﺆﺛ�رات‪ ،‬ومنها اللم�س‪ ،‬أو الدخان الناتﺞ عن هذه اﳌذيبات غال ًبا مع السناج ومع األلوان‪.‬‬
‫اﳊرائ�ق‪ .‬وترمي�م هذه اللوحات هي مهم�ة مر ّمم اللوحات‬
‫الفني�ة‪ ،‬وه�ي عملية ليس�ت س�هلة؛ ألن اﳌواد اﳌس�تعملة ﰲ‬
‫الﱰميم قد ُتتلف اللوحات الفنية‪.‬‬
‫اﻷﻛﺴـﺠﲔ ﰲ اﳉـو يش�كل األكس�جﲔ ‪ 21%‬م�ن الغالف‬
‫اﳉ�وي‪ ،‬وه�و غال ًبا ﰲ ص�ورة غ�از )‪ (O 2‬اﳌوج�ود بالقرب‬
‫من س�طح األرﺽ‪ .‬أما ﰲ طبقات اﳉو العليا فتقوم األش�عة‬
‫فوﻕ البنفس�جية اآلتية من الش�مس بتفكيك غاز األكسجﲔ‬
‫كيميائيا‪ ،‬إ ّ‬
‫ال‬
‫إﱃ ذرات )‪ .(O‬ورغم أن غاز األكس�جﲔ نشط‬
‫اًّ‬
‫أن األكس�جﲔ الذري أنش�ط؛ فهو يس�تطيع إتالف ﹶم ﹾركبات‬
‫الفضاء ﰲ مداراﲥا‪ .‬وهذا سبب قيام وكالة الفضاء األمريكية‬
‫‪ NASA‬بدراسة تفاعل األكسجﲔ الذري مع غﲑه من اﳌواد‪.‬‬
‫الﺸـﻜل ‪   2‬الب‪‬ع ‪‬ة ا‪‬م ‪‬را‪  ‬يكن م ‪‬ن ا‪‬مك ‪‬ن ا‪‬زالت‪‬ا‬
‫بالطرا‪  ‬الت‪‬ليدي ‪‬ة‪ ‬لك ‪‬ن ا‪‬أك�ش‪ ‬ال ‪‬ر‪ ‬اأزال‪ ‬ا د‪‬ن ا‪‬‬
‫اللوحة‪.‬‬
‫اﻷﻛﺴـﺠﲔ ﻭالفـﻦ الﺘﺸـﻜيﲇ األكس�جﲔ ال�ذري نش�ط‬
‫وخصوص�ا ﰲ التفاعل مع عنﴫ الكربون )اﳌادة األساس�ية‬
‫ً‬
‫اﳌوج�ودة ﰲ الس�ناج(‪ .‬وعندما عالﺞ علﲈء ‪ NASA‬الرس�وم‬
‫التي يعلوها الس�ناج‪ ،‬كﲈ ﰲ الﺸـﻜل ‪ 1‬باألكس�جﲔ الذري‪،‬‬
‫تفاع�ل الكربون اﳌوجود ﰲ الس�ناج مع األكس�جﲔ الذري‪ ،‬الﻠوﺣـة م�ن األمﺜل�ة الناجح�ة األخرى ع�ﲆ إزال�ة البقع ما‬
‫وﲢول إﱃ غازات‪.‬‬
‫حدث إلح�دى اللوحات حﲔ تلوﺛت بصبغ�ة ﲪراء‪ ،‬كﲈ ﰲ‬
‫الﺸﻜل ‪ .2‬معظم األساليب التقليدية إلصالح اللوحة تﺆدي‬
‫إﱃ امت�زاج الصبغ�ة اﳊم�راء بالق�ﲈش‪ .‬أما عندما اس�تعمل‬
‫األكسجﲔ الذري فقد زال اللون األﲪر عن اللوحة‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫اكتب مقالة ﳉريدة‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 1‬ال�ش ‪‬ور‪ ‬اليم‪‬ى ‪‬ب‪ ‬ل ‪ ‬اللوحة الزيتي ‪‬ة ال‪‬ا‪‬‬
‫ع ‪‬ن ال�ش‪‬اج‪ .‬اأما ال�شور‪ ‬الي�ش ‪‬ر‪ ‬فت‪‬ر اللوحة بعد معا‪‬ت‪‬ا‬
‫با‪‬أك�ش‪  ‬ال‪‬ر‪  ‬يحد‪ ‬ل‪ ‬ا‪ ‬م ‪‬ا حد‪ ‬ل‪‬ار ال‪‬مع‬
‫للوحة‪.‬‬
‫‪34‬‬
‫ل األكس�جﲔ الذري‬
‫ح فيها كيف يس�تعم‬
‫توض‬
‫الح اللوحات الفنية‪.‬‬
‫ﰲ إص‬
‫اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء‬
‫‪‬ت‪ ‬الكيمياء‬
‫جدول البيانات‬
‫تعرف م�سدر ا‪‬اء‬
‫‪‬‬
‫ا‪‬لفية تﺘنـوﻉ مﻜوﻧﺎت مﺎﺀ الﺼنبوﺭ مـﻦ منطقة ﺇﱃ ﺃﺧﺮ￯‪.‬‬
‫ﻭﻳﺼنﻒ اﳌﺎﺀ ﺇﱃ مﺎﺀ ﻋﴪ ﺃﻭ مﺎﺀ ﻳﴪ بﺤﺴﺐ ﻛمية الﻜﺎلﺴيوﻡ‬
‫ﺃﻭ اﳌﺎﻏنﺴـيوﻡ اﳌوﺟوﺩﺓ ﰲ اﳌﺎﺀ‪ ،‬ﻭالﺘـﻲ تقﺎﺱ بوﺣدﺓ ‪.mg/L‬‬
‫اﻓﱰﺽ ﻭﺟوﺩ ﻋينﺘﲔ مﻦ اﳌﺎﺀ ﰲ ﳐﺘﱪ ﲢﻠيل اﳌﺎﺀ‪ ،‬ﺇﺣداﳘﺎ مﺎﺀ‬
‫ﻳﴪ ﺃﺧﺬ مﻦ اﳌنطقة ‪ A‬ﻭاﻷﺧﺮ￯ مﺎﺀ ﻋﴪ ﺃﺧﺬ مﻦ اﳌنطقة ‪.B‬‬
‫�سوؤال من أي منطقة أُخذت العينتان؟‬
‫ا‪‬واد والأدوات الالزمة‬
‫أنابيب اختبار مع سدادات عدد ‪3‬‬
‫دورﻕ ‪250 mL‬‬
‫حامل أنابيب اختبار‬
‫قلم تلوين‬
‫ﳐبار مدرج ‪25 mL‬‬
‫ماء مقطر‬
‫قطارة‬
‫‪O‬‬
‫‪PN‬‬
‫اإجراءات ال�سالمة‬
‫‪NPL OM‬‬
‫‪KMI N‬‬
‫العمل‪LJ‬‬
‫‪M‬‬
‫خطوات ‪OK‬‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫‪.6‬‬
‫‪.7‬‬
‫عينة ماء ‪1‬‬
‫عينة ماء ‪2‬‬
‫سائل تنظيف األواﲏ‬
‫مسطرة‬
‫‪JHL‬‬
‫‪IK‬‬
‫‪GP‬‬
‫ارتفاع الرغوة‬
‫العينة‬
‫‪D‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪.8‬‬
‫التنظيف والتخل�ص من النفايات ﲣلص من الس�وائل‬
‫ﰲ اﳌغسلة‪ ،‬واشطفها بﲈء الصنبور‪ .‬ﺛم أعد أدوات اﳌختﱪ‬
‫ﲨيعها إﱃ أماكنها‪.‬‬
‫حلل وا�ستنتج‬
‫‪ .1‬قارن أي العينتﲔ أنتجت رغوة أكﺜر؟‬
‫‪ .2‬ا�ستنتج ينتﺞ اﳌاء اليﴪ رغوة أكﺜر من اﳌاء العﴪ‪ .‬استعن‬
‫باﳉدول أدناه لتحديد اﳌنطقة التي أخذت منها كل عينة‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫اح�سب إذا كان حجم عينة اﳌاء العﴪ الذي حصلت عليه‬
‫من معلمك ‪ 50 mL‬وﲢتوي عﲆ ‪ 7.3 mg‬من اﳌاغنسيوم‬
‫ف�ﲈ مقدار ع�ﴪ اﳌاء ﰲ ه�ذه العينة وف ًقا للج�دول أدناه؟‬
‫) ‪.(50 mL = 0.5 L‬‬
‫‪BG ACH BD I CEAJ DFBK EC‬‬
‫‪G L FHDM GEIN HJFO‬‬
‫امﻸ بطاقة السالمة ﰲ دليل التجارب العملية ‪.‬‬
‫ارسم جدول بيانات كاﳌوضح ﰲ العمود الﺜاﲏ‪ ،‬ﺛم عنون‬
‫أنابي�ب االختبار الﺜالﺛة‪ ) D :‬للﲈء اﳌقطر(‪)1 ،‬للعينة ‪،(1‬‬
‫‪) 2‬للعينة ‪.(2‬‬
‫ق�س ‪ 20 mL‬م�ن اﳌاء اﳌقطر باﳌخبار اﳌدرج‪ ،‬واس�كبه ﰲ‬
‫أنبوب االختبار ‪.D‬‬
‫ض�ع أنب�وﰊ االختب�ار ‪ 1‬و‪ 2‬بجان�ب األنب�وب ‪ D‬وض�ع‬
‫عالمة عﲆ كل أنبوب ﲤﺜل ارتفاﻉ اﳌاء ﰲ األنبوب ‪.D‬‬
‫أح�ﴬ ‪ 50 mL‬م�ن م�اء العين�ة ‪ 1‬من معلمك‪ ،‬واس�كبه‬
‫بب�طء ﰲ األنب�وب ‪ 1‬حتى يصل إﱃ مس�توى العالمة التي‬
‫وضعتها‪.‬‬
‫أح�ﴬ ‪ 50 mL‬م�ن م�اء العينة ‪ 2‬م�ن معلمك‪ ،‬واس�كبه‬
‫بب�طء ﰲ األنب�وب ‪ 2‬حتى صل‬
‫يصل إﱃ مس�توى العالمة التي‬
‫وضعتها‪.‬‬
‫أض�ف قط�رة م�ن س�ائل تنظي�ف األواﲏ إﱃ كل أنبوب‪،‬‬
‫وأغل�ق األنابيب بﺈحكام باس�تخدام الس�دادات‪ ،‬ﺛم رج‬
‫كل عين�ة م�دة ‪ 30 s‬لتكون رغوة‪ ،‬ﺛم ق�س ارتفاﻉ الرغوة‬
‫باستخدام اﳌسطرة‪.‬‬
‫‪AF‬‬
‫‪E‬‬
‫ت�سنيف مقدار ع�سر ا‪‬اء‬
‫الت�سنيف‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫يسر‬
‫متوسط‬
‫عسر‬
‫جدا‬
‫عسر اًّ‬
‫‪D‬‬
‫‪C‬‬
‫‪A‬‬
‫‪B‬‬
‫كتلة الكال�سيوم اأو ا‪‬اغن�سيوم ‪mgL‬‬
‫‪0 -60‬‬
‫‪61 – 120‬‬
‫‪121 – 180‬‬
‫‪> 180‬‬
‫تطبي‪‬ق الطرائ‪‬ق العلمي‪‬ة ح�دد اﳌتغ�ﲑات اﳌس�تقلة‬
‫واﳌتغ�ﲑات التابعة ﰲ هذه التجرب�ة‪ ،‬وهل كان هناك عينة‬
‫ضابط�ة ﰲ التجرب�ة؟ فﴪ ذلك‪ .‬هل توص�ل زمالؤك إﱃ‬
‫النتيجة نفسها؟ ﳌاذا؟‬
‫‪‬لي‪‬ل ا‪‬ط‪‬اأ هل يمك�ن تغيﲑ خط�وات العمل ﳉعل‬
‫النتائﺞ أكﺜر دقة؟ فﴪ ذلك‪.‬‬
‫ال�ستق�ساء‬
‫ا�ستق�س‪‬اء هن�اك الكﺜﲑ من اﳌنتجات ُيدّ ع�ى أﳖا ﲡعل اﳌاء‬
‫ي�ﴪا‪ .‬ق�م بزيارة ّ‬
‫ﳏ�ال بي�ع اﳌس�تلزمات اﳌنزلي�ة أو اﳌحال‬
‫ً‬
‫التجاري�ة إلحض�ار بع�ﺾ ه�ذه اﳌنتجات‪ ،‬ﺛم صم�م ﲡربة‬
‫للبحﺚ ﰲ صحة االدعاء‪.‬‬
‫‪35‬‬
‫الﻜيميﺎﺀ ﻋﻠﻢ ﺃﺳﺎﳼ ﰲ ﺣيﺎتنﺎ‪.‬‬
‫‪ 1-1‬ق�سة مادت‪‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ الكيمياء هي دراسة ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫اﳌادة والتغﲑات التي تطرأ عليها‪.‬‬
‫ا‪‬فردات‬
‫الكيمياء‬
‫اﳌادة الكيميائية‬
‫الكيمياء هي دراسة اﳌادة والتغﲑات التي تطرأ عليها‪.‬‬
‫اﳌادة الكيميائية ﳍا تركيب منتظم وﺛابت‪.‬‬
‫ويكون طبقة واقية لﻸرﺽ من األش�عة‬
‫غاز األوزون يوجد ﰲ طبقة السﱰاتوس�فﲑ‬
‫ِّ‬
‫فوﻕ البنفسجية‪.‬‬
‫‪ CFCs‬مواد مصنعة مكونة من الكلور والفلور والكربون‪ ،‬وتعمل عﲆ تقليل سمك‬
‫طبقة األوزون‪.‬‬
‫‪ 1-2‬الكيمياء وا‪‬ادة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تتناول ﳎاالت علم ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫الكيمي�اء دراس�ة األن�واﻉ اﳌختلفة‬
‫من اﳌادة‪.‬‬
‫ا‪‬فردات‬
‫الكتلة‬
‫الوزن‬
‫النموذج‬
‫‪36‬‬
‫الن�ﲈذج أدوات يس�تعملها العل�ﲈء‪ ،‬وكذل�ك الكيميائيون لتفس�ﲑ األح�داث التي‬
‫ال ُترى بالعﲔ اﳌجردة‪ ،‬والتي ينتﺞ عنها تغﲑات ملحوﻇة‪.‬‬
‫اﳌالحظات التي يمكن رؤيتها بالعﲔ اﳌجردة للﲈدة تعكس سلوكيات الذرات التي‬
‫ال يمكن رؤيتها بالعﲔ اﳌجردة‪.‬‬
‫هن�اك فروﻉ عدة لعلم الكيمياء‪ ،‬منها الكيمي�اء العضوية وغﲑ العضوية والفيزيائية‬
‫والتحليلية واﳊيوية‪.‬‬
‫‪ 1-3‬الطرائق العلمية‬
‫ﺍﺳﺘﻨﺘﺎ‬
‫ﺟﺎﺕ‬
‫ﲡﺎﺭﺏ‬
‫ﻧﻈﺮﻳﺔ ﲤﺖ‬
‫ﻣﺮﺍ‬
‫‪‬‬
‫‪      ‬‬
‫‪     ‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪     ‬‬
‫ﺮﻳﺔ‬
‫ﺏ‬
‫ﺿ‬
‫ﻓﺮ ﻴﺔ ﲤﺖ‬
‫ﻣﺮ‬
‫‪‬‬
‫‪            ‬‬
‫‪               ‬‬
‫‪                 ‬‬
‫ﺟﻌﺘﻬﺎ‬
‫ﺍ‬
‫الطريقة العلمية‬
‫البيانات النوعية‬
‫البيانات الكمية‬
‫الفرضية‬
‫التجربة‬
‫اﳌتغﲑ اﳌستقل‬
‫اﳌتغﲑ التابع‬
‫الضابط‬
‫االستنتاج‬
‫النظرية‬
‫القانون العلمي‬
‫ﲡﺎﺭ‬
‫ا‪‬فردات‬
‫ﺟﻌﺘﻬﺎ‬
‫العلمي�ة لط�رح أس�ﺌلة واق�ﱰاح‬
‫إجابات ﳍا واختبارها وتقويم نتائﺞ‬
‫االختبارات‪.‬‬
‫الطرائق العلمية طرائق منظمة ﳊل اﳌشكالت‪.‬‬
‫البيانات النوعية تصف اﳌالحظات‪ ،‬والبيانات الكمية تستعمل األرقام‪.‬‬
‫تبعا لتغﲑ اﳌتغﲑات‬
‫غﲑ ﰲ التجربة‪ ،‬أما اﳌتغﲑات التابعة فتتغﲑ ً‬
‫اﳌتغﲑات اﳌس�تقلة ُت َّ‬
‫اﳌستقلة‪.‬‬
‫النظرية فرضية يدعمها الكﺜﲑ من التجارب‪.‬‬
‫ﻧﻈ‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ يتبع العلﲈء الطريقة ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪   ‬‬
‫‪           ‬‬
‫‪ 1-4‬البحث العلمي‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ بع�ﺾ ال�ب�ح�وث ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫العلمي�ة ت�ﺆدي إﱃ تطوي�ر تقنيات‬
‫يمكن أن ﲢسن حياتنا‪.‬‬
‫ا‪‬فردات‬
‫البحﺚ النظري‬
‫البحﺚ التطبيقي‬
‫الطرائق العلمية يمكن أن تستعمل ﰲ البحوث النظرية والتطبيقية‪.‬‬
‫بع�ﺾ االكتش�افات العلمية تت�م دون قصد‪ ،‬وبعضه�ا اآلخر نتيج�ة البحﺚ اﳉاد‬
‫لتلبية حاجة ما‪.‬‬
‫السالمة ﰲ اﳌختﱪ مسﺆولية كل فرد يعمل فيه‪.‬‬
‫كﺜﲑ من وسائل الراحة التي نستمتع ﲠا اليوم هي نتاج تطبيقات الكيمياء‪.‬‬
‫‪37‬‬
‫‪1-1‬‬
‫اإتقان ا‪‬فاهيم‬
‫‪ .25‬عرف اًّ‬
‫كال من اﳌادة الكيميائية والكيمياء‪.‬‬
‫‪ .26‬اﻷﻭﺯﻭﻥ أين يوجد غاز األوزون ﰲ الغالف اﳉوي؟‬
‫‪ .27‬م��ا ال��ع��ن��اﴏ ال��ﺜ��الﺛ��ة اﳌ���وج���ودة ﰲ مركبات‬
‫الكلوروفلوروكربون؟‬
‫‪ .28‬الحﻆ العلﲈء أن ُسمك طبقة األوزون يتناقص‪ .‬ما سبب‬
‫ذلك؟‬
‫اإتقان حل ا‪�‬سائل‬
‫‪ .34‬ق�رأت أن "تريلي�ون ذرة يمك�ن أن توضع ف�وﻕ نقطة ﰲ‬
‫ﳖاية هذه اﳉملة"‪ .‬اكتب العدد تريليون باألرقام‪.‬‬
‫‪ .35‬م�ا كتل�ة اﳌكعب أدن�اه‪ ،‬إذا علمت ّ‬
‫أن كتل�ة مكعب طول‬
‫ضلعه ‪ 2 cm‬من اﳌادة نفسها تساوي ‪.4.0 g‬‬
‫‪4 cm‬‬
‫‪4 cm‬‬
‫‪4 cm‬‬
‫‪1-3‬‬
‫‪ .29‬يتك�ون ج�زيء األوزون من ﺛالث ذرات أكس�جﲔ‪ .‬كم‬
‫ج�زيء أوزون ينت�ﺞ ع�ن ‪ 6‬ذرات أكس�جﲔ‪ ،‬و‪ 9‬ذرات اإتقان ا‪‬فاهيم‬
‫أكسجﲔ‪ ،‬و‪ 27‬ذرة أكسجﲔ؟‬
‫‪ .36‬كي�ف ﲣتلف البيانات الكمية عن البيانات النوعية؟ أعط‬
‫مﺜا ً‬
‫ال عﲆ كل منهﲈ‪.‬‬
‫‪ .30‬ﻗيـﺎﺱ الﱰﻛيﺰ يبﲔ الﺸـﻜل ‪ 1-6‬أن مس�توى ‪ CFC‬كان‬
‫‪ 272 ppt‬ع�ام ‪1995‬م‪ .‬وإذا كان�ت النس�بة اﳌﺌوي�ة تعن�ي ‪ .37‬ما الفرﻕ بﲔ الفرضية والنظرية والقانون؟‬
‫أجزاء من اﳌﺌة‪ ،‬فﲈ النسبة اﳌﺌوية التي ﲤﺜلها ‪272 ppt‬؟‬
‫‪ .38‬ﲡـﺎﺭﺏ ﳐﺘﱪﻳة طل�ب إليك دراس�ة مقدار الس�كر الذي‬
‫‪1-2‬‬
‫اإتقان ا‪‬فاهيم‬
‫يمك�ن إذابته ﰲ اﳌاء عند درجات حرارة ﳐتلفة‪ .‬ما اﳌتغﲑ‬
‫اﳌس�تقل؟ وم�ا اﳌتغﲑ التاب�ع؟ وما العام�ل الذي ﳚب أن‬
‫يبقى ﺛاب ًتا ﰲ هذه التجربة؟‬
‫‪ .31‬أي القياس�ﲔ يعتم�د ع�ﲆ ق�وة اﳉاذبية‪ :‬قي�اس الكتلة أم ‪ .39‬بﲔ ما إذا كانت البيانات التالية نوعية أم كمية‪:‬‬
‫فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫‪ .a‬كتلة كأس ‪. 6.6 g‬‬
‫قياس الوزن؟ ِّ‬
‫‪ .32‬أي ﳎ�االت الكيمياء يدرس نظريات تركيب اﳌادة‪ ،‬وأﳞا‬
‫يدرس تأﺛﲑ اﳌواد الكيميائية ﰲ البيﺌة؟‬
‫‪ .b‬بلورات السكر بيضاء والمعة‪.‬‬
‫‪ .c‬األلعاب النارية ملونة‪.‬‬
‫اإتقان حل ا‪�‬سائل‬
‫‪ .40‬إذا كان�ت األدل�ة الت�ي ﲨعته�ا ﰲ أﺛن�اء إج�راء ﲡرب�ة ما‬
‫ال تدعم الفرضية‪ ،‬فﲈذا ﳚب عليك ﲡاه الفرضية؟‬
‫‪ .33‬ﰲ أي اﳌدينت�ﲔ اآلتيت�ﲔ تتوقع أن يك�ون وزنك أكﱪ‪ :‬ﰲ‬
‫جبل حفيت الذي يرتفع ‪ 1240m‬عن سطح البحر‪ ،‬أم ﰲ‬
‫مدينة أبو ﻇبي التي تقع عند مستوى سطح البحر؟‬
‫‪38‬‬
‫اإتقان حل ا‪�‬سائل‬
‫‪ .41‬تتفاع�ل ذرة كرب�ون ‪ C‬مع جزيء واحد م�ن األوزون‬
‫‪ ،O 3‬وينت�ﺞ ج�زيء واحد م�ن أول أكس�يد الكربون ‪CO‬‬
‫وجزيء واحد من غاز األكسجﲔ ‪ .O 2‬ما عدد جزيﺌات‬
‫األوزون الالزمة إلنتاج ‪ 24‬جزيﺌًا من غاز األكسجﲔ؟‬
‫‪1-4‬‬
‫اإتقان المفاهيم‬
‫‪ .42‬الﺴـﻼمة ﰲ اﳌخﺘﱪ أكمل اًّ‬
‫كال من اﳉمل التالية‪ ،‬بحيﺚ‬
‫تع�ﱪ بش�كل صحيح ع�ن إح�دى قواعد الس�المة ﰲ‬
‫ِّ‬
‫اﳌختﱪ‪.‬‬
‫‪ .a‬ادرس واجب اﳌختﱪ اﳌحدد لك‪....‬‬
‫‪ .b‬أبق الطعام والﴩاب و ‪....‬‬
‫‪ .c‬اعرف أين ﲡد‪ ،‬وكيف تستعمل ‪....‬‬
‫اإتقان حل الم�سائل‬
‫‪‬‬
‫‪.46‬‬
‫‪.47‬‬
‫ا�ستنزاف غاز الأوزون اكتب وص ًفا تبﲔ فيه استنزاف‬
‫مركبات الكلوروفلوروكرب�ون ‪ CFCs‬لغاز األوزون‬
‫خالل الزمن‪.‬‬
‫الﺘقنية اذكر تطبيقات تقنية للكيمياء من واقع حياتك‪.‬‬
‫أعدّ كتي ًبا عن اكتشافاﲥا وتطورها‪.‬‬
‫اأ�س‪‬لة ا‪�‬ستندات‬
‫ا�ستنزاف غ‪‬از الأوزون ﲣتلف مس�احة منطقة األوزون‬
‫ذات السمك القليل فوﻕ كل من القطبﲔ الشﲈﱄ واﳉنوﰊ‪،‬‬
‫وتقوم إحدى مﺆسسات الدراسات البيﺌية بجمع البيانات‬
‫ومراقب�ة مناطق انخفاﺽ س�مك طبق�ة األوزون عند كل‬
‫من القطبﲔ‪.‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 1-20‬يب�ﲔ متوس�ط اﳌس�احات التي يق�ل فيها‬
‫تركي�ز األوزون ﰲ منطق�ة القط�ب الش�ﲈﱄ م�ن فﱪاير إﱃ‬
‫أبريل ﰲ السنوات من ‪1991‬م إﱃ ‪2005‬م‪.‬‬
‫المتو�سط ال�سنوي لم�ساحة الأماكن التي يقل فيها الأوزون من فبراير‬
‫اإلى اأبريل‬
‫م�ساحة منطقة نق�ص الأوزون في القطب ال�سمالي ( مليون ‪)km‬‬
‫‪ .43‬إذا كان�ت خطوات العم�ل تتطلب إضافة حجمﲔ من‬
‫اﳊم�ﺾ إﱃ حج�م واحد من اﳌاء‪ ،‬وب�دأت ب� ‪25 mL‬‬
‫ماء‪ ،‬فﲈ حجم اﳊمﺾ الذي ستضيفه؟ وكيف تضيفه؟‬
‫تقو‪ ‬اإ�ساف‪‬ي‬
‫التفكير الناقد‬
‫‪ .44‬الﺮبـﻂ اذكر ﳎ�ال الكيمياء الذي ي�درس كل موضوﻉ‬
‫م�ن اﳌوضوع�ات اآلتية‪ :‬تل�وث اﳌاء‪ ،‬هض�م الطعام‪،‬‬
‫إنتاج ألياف النسيﺞ‪ ،‬صنع النقود من الفلزات‪ ،‬معاﳉة‬
‫اإليدز‪.‬‬
‫لتكون م�واد كيميائية‬
‫‪ .45‬ﺻ ﹼنـﻒ تتفكك مركب�ات ‪ِّ CFCs‬‬
‫تتفاع�ل م�ع األوزون‪ .‬ه�ل ه�ذه مالحظ�ة عيني�ة أم‬
‫ﳎهرية؟‬
‫ال�سنة‬
‫الﺸﻜل ‪1-20‬‬
‫‪ .48‬ﰲ أي الس�نوات كان�ت منطقة نق�ص األوزون أكﱪ ما‬
‫يمكن؟ وﰲ أي السنوات كانت أصغر ما يمكن؟‬
‫‪ .49‬م�ا متوس�ط مس�احة ه�ذه اﳌنطق�ة ب�ﲔ عام�ي ‪2000‬م‬
‫و‪2005‬م؟ قارن بينه وبﲔ متوس�ط مس�احتها بﲔ عامي‬
‫‪1995‬م و ‪ 2000‬م؟‬
‫‪39‬‬
‫اختبار مق‪‬‬
‫اأ�س‪‬لة الختيار من متعدد‬
‫ما الﴚء الذي ﳚب أال تفعله ﰲ أﺛناء العمل ﰲ اﳌختﱪ؟‬
‫‪.1‬‬
‫‪ .a‬ق�راءة اﳌكت�وب ع�ﲆ العب�وات قب�ل اس�تعﲈل‬
‫ﳏتوياﲥا‪.‬‬
‫‪ .b‬إع�ادة اﳌتبقي م�ن اﳌ�واد الكيميائي�ة إﱃ العبوات‬
‫األصلية‪.‬‬
‫‪ .c‬اس�تعﲈل كميات كبﲑة من اﳌاء لغسل اﳉلد الذي‬
‫تعرﺽ للمواد الكيميائية‪.‬‬
‫‪ .d‬أخذ ما ﲢتاج إليه فقط من اﳌواد الكيميائية‪.‬‬
‫‪ CO2‬‬
‫‪.2‬‬
‫اس��ت�عن باﳉ��دول والش�كل اآلتي�ﲔ لﻺجاب��ة ع�ن‬
‫األسﺌلة من ‪ 2‬إﱃ ‪.5‬‬
‫‪.c‬‬
‫‪.d‬‬
‫�سفحة من دف‪ ‬ت‪ ‬اأحد الطالب‬
‫الخطوة‬
‫اﳌﻼﺣظة‬
‫الفﺮﺿية‬
‫الﺘﺠﺮبة‬
‫ﲢﻠيل‬
‫البيﺎﻧﺎت‬
‫النﺘيﺠة‬
‫مالحظات‬
‫‪.3‬‬
‫‪ -‬اﳌﴩوبات الغازية تزداد فورا ًنا عندما تسخن‪.‬‬
‫كمية المشروب الغازي في كل عينة‪.‬‬
‫المتغير المستقل‪.‬‬
‫إذا افﱰضن�ا أن ﲨي�ع البيان�ات التجريبي�ة صحيحة فﺈن‬
‫االستنتاج اﳌعقول من هذه التجربة هو‪:‬‬
‫‪ .a‬ت�ذوب كمي�ات كبيرة م�ن ‪ CO 2‬في الس�ائل عند‬
‫درجات حرارة منخفضة‪.‬‬
‫‪ .b‬تحت�وي العين�ات المختلفة من المش�روب على‬
‫الكمية نفسها من ‪ CO 2‬عند كل درجة حرارة‪.‬‬
‫اﳌﴩوبات الغازية تفور ألﳖا ﲢتوي عﲆ غاز ﺛاﲏ‬‫أكسيد الكربون اﳌذاب‪.‬‬
‫‪ -‬يزداد ذوبان ﺛاﲏ أكسيد الكربون بازدياد درجة‬
‫اﳊرارة‪.‬‬
‫‪ .c‬العالق�ة بي�ن درج�ة الح�رارة والذائبي�ة للم�واد‬
‫الصلبة هي العالقة نفسها ل� ‪.CO 2‬‬
‫‪ -‬هذه العالقة تنطبق عﲆ ذائبية اﳌواد الصلبة‪.‬‬
‫‪ .d‬يذوب ‪ CO 2‬بش�كل أفضل ف�ي درجات الحرارة‬
‫العالية‪.‬‬
‫ قياس كتلة ﺛاﲏ أكسيد الكربون ﰲ عينات ﳐتلفة‬‫من مﴩوب غازي عند درجات حرارة ﳐتلفة‪.‬‬
‫انظر الرسم البياﲏ‪.‬‬
‫ما العامل الذي يبقى ﺛاب ًتا ﰲ أﺛناء التجربة؟‬
‫درجة الحرارة‪.‬‬
‫‪.a‬‬
‫‪.b‬‬
‫كمية ‪ CO 2‬المذابة في كل عينة‪.‬‬
‫‪.4‬‬
‫األسلوب العلمي الذي اتبعه هذا الطالب يبﲔ أن‪:‬‬
‫‪ .a‬البيانات التجريبية تدعم الفرضية‪.‬‬
‫‪ .b‬التجربة تصف بدقة ما يحدث في الطبيعة‪.‬‬
‫‪ .c‬تخطيط التجربة ضعيف‪.‬‬
‫‪ .d‬يجب رفﺾ الفرضية‪.‬‬
‫‪40‬‬
‫اختبار مق‪‬‬
‫اﳌتغﲑ اﳌستقل ﰲ التجربة هو‪:‬‬
‫‪.5‬‬
‫‪.8‬‬
‫‪ .a‬عدد العينات التي تم اختبارها‪.‬‬
‫‪ .a‬الطالب ‪ .b 1‬الطالب ‪ .c 2‬الطالب ‪ .d 3‬الطالب ‪4‬‬
‫‪ .b‬كتلة ‪ CO 2‬المستعملة‪.‬‬
‫‪ .c‬نوﻉ المشروب المستعمل‪.‬‬
‫اأ�س‪‬لة الإجابات الق�سيرة‬
‫استعن باﳉدول أدناه لﻺجابة عن السﺆالﲔ ‪ 9‬و ‪.10‬‬
‫‪ .d‬درجة حرارة المشروب‪.‬‬
‫الخوا�ص الفيزيائية لثالثة عنا�سر‬
‫أي البحوث التالية مﺜال عﲆ بحﺚ نظري؟‬
‫‪.6‬‬
‫‪ .a‬إنتاج عناصر اصطناعية لدراسة خواصها‪.‬‬
‫‪ .b‬إنتاج مواد بالستيكية مقاومة للحرارة الستعمالها‬
‫في األفران المنزلية‪.‬‬
‫‪ .c‬إيجاد طرائق إلبطاء صدأ الحديد‪.‬‬
‫‪ .d‬البح�ﺚ ع�ن أن�واﻉ أخ�رى م�ن الوق�ود لتس�يير‬
‫السيارات‪.‬‬
‫ما فرﻉ علم الكيمياء الذي يس�تقﴢ ﲢلل مواد التغليف‬
‫ﰲ البيﺌة؟‬
‫‪.7‬‬
‫‪ .a‬الكيمياء الحيوية‪.‬‬
‫‪ .b‬الكيمياء النظرية‪.‬‬
‫‪ .c‬الكيمياء البيﺌية‪.‬‬
‫درجة الن�سهار‬
‫اللون‬
‫‪gcm‬‬
‫صوديوم‬
‫‪Na‬‬
‫‪897.4‬‬
‫رمادي‬
‫‪0.986‬‬
‫فوسفور‬
‫‪P‬‬
‫‪44.2‬‬
‫أبيﺾ‬
‫‪1.83‬‬
‫نحاس‬
‫‪Cu‬‬
‫‪1085‬‬
‫برتقالي‬
‫‪8.92‬‬
‫‪.9‬‬
‫العن�سر‬
‫الرمز‬
‫( ‪)˜C‬‬
‫الكثافة‬
‫‪3‬‬
‫أعط أمﺜلة عﲆ بيانات نوعية تنطبق عﲆ الصوديوم‪.‬‬
‫‪ .10‬أعط أمﺜلة عﲆ بيانات كمية تنطبق عﲆ النحاس‪.‬‬
‫‪ .11‬أعل�ن طال�ب أن لديه نظرية لتفس�ﲑ حصوله عﲆ عالمة‬
‫متدني�ة ﰲ االختبار‪ .‬هل هذا اس�تعﲈل مناس�ب ﳌصطلح‬
‫فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫نظرية؟ ّ‬
‫اأ�س‪‬لة الإجابات المفتوحة‬
‫‪ .d‬الكيمياء غير العضوية‪.‬‬
‫استعن باﳉدول أدناه لﻺجابة عن السﺆال ‪. 8‬‬
‫اأثر �سرب ال�سودا ‪ ‬معدل �سربات القلب‬
‫الطالب‬
‫ً‬
‫ضابطا ﰲ التجربة‪:‬‬
‫أي الطالب اس ُتخدم‬
‫عدد علب ال�سودا‬
‫عدد �سربات القلب‪‬دقيقة‬
‫‪1‬‬
‫صفر‬
‫‪73‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪84‬‬
‫‪3‬‬
‫‪2‬‬
‫‪89‬‬
‫‪4‬‬
‫‪3‬‬
‫‪96‬‬
‫أجب عن السﺆالين ‪12‬و ‪ 13‬المتعلقين بالتجربة التالية‪:‬‬
‫تبح�ﺚ طالب�ة كيمي�اء في كيفي�ة تأﺛير حجم الجس�يمات في‬
‫سرعة الذوبان‪ .‬حيﺚ قامت بﺈضافة مكعبات سكر‪ ،‬وحبيبات‬
‫س�كر‪ ،‬وس�كر مطحون على الترتيب إلى ﺛالﺛ�ة أكواب ماء‪،‬‬
‫ﹴ‬
‫ﺛ�وان‪ ،‬وس�جلت الوقت الذي‬
‫وحرك�ت المحالي�ل مدة ‪10‬‬
‫استغرقه كل نوﻉ من السكر للذوبان في كل كأس‪.‬‬
‫‪ .12‬حدد اﳌتغﲑ اﳌستقل واﳌتغﲑ التابع ﰲ هذه التجربة‪ .‬كيف‬
‫يمكن التمييز بينهﲈ؟‬
‫‪ .13‬ما العامل الذي ﳚب تركه ﺛاب ًتا ﰲ هذه التجربة؟ وﳌاذا؟‬
‫‪41‬‬
‫مالحظات‬
‫مالحظات‬
‫ا‪‬ادة ‪ -‬ا‪‬وا�ص والتغ‪‬ات‬
‫‪Matter- Properties and Changes‬‬
‫ﻛل ﳾﺀ مﻜوﻥ مﻦ مﺎﺩﺓ‪،‬‬
‫ﻭلﻪ ﺧواﺹ معينة‪.‬‬
‫غ‪‬از‬
‫‪ 2-1‬خوا�ص ا‪‬ادة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ توج�د معظ�م اﳌ�واد اﳌألوفة‬
‫ﰲ اﳊال�ة الصلبة أو الس�ائلة أو الغازية‪ ،‬وﳍا‬
‫خواﺹ فيزيائية وكيميائية ﳐتلفة‪.‬‬
‫‪ 2-2‬تغ‪‬ات ا‪‬ادة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ يمكن أن ﳛ��دث للﲈدة‬
‫تغﲑات فيزيائية وكيميائية‪.‬‬
‫‪C03-03C-828378-08-A‬‬
‫‪ 2-3‬ا‪‬خاليط‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ توج�د معظ�م اﳌ�واد اﳌألوفة‬
‫ع�ﲆ ش�كل ﳐالي�ط‪ .‬اﳌخل�وﻁ مزي�ﺞ م�ن‬
‫مادتﲔ نقيتﲔ أو أكﺜر‪.‬‬
‫�سلب‬
‫‪ 2-4‬العنا�سر وا‪‬ركبات‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ اﳌركب مك�ون من عنﴫين‬
‫كيميائيا‪.‬‬
‫معا اﲢا ًدا‬
‫أو أكﺜر متحدﹶ ﹾين ً‬
‫اًّ‬
‫ﺣﻘﺎﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬
‫‪C03-01C-828378-08-A‬‬
‫• اﳌ�اء ه�و اﳌ�ادة الوحيدة ع�ﲆ األرﺽ‬
‫طبيعي�ا ﰲ اﳊاالت الصلبة‬
‫التي توجد‬
‫اًّ‬
‫والسائلة والغازية‪.‬‬
‫• يبقى للﲈء الﱰكيب نفس�ه‪ ،‬س�واء أكان‬
‫متجم�دً ا ﰲ مكعب ﺛل�ﺞ‪ ،‬أم متدف ًقا ﰲ‬
‫ﳖر‪ ،‬أم ﰲ اﳍواء ﰲ صورة بخار ماء‪.‬‬
‫�سائل‬
‫• يغط�ي اﳌ�اء ح�واﱄ ‪ 70%‬م�ن س�طح‬
‫األرﺽ‪.‬‬
‫‪C03-02C-828378-08-A‬‬
‫‪44‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬ر‪ ‬ا‪‬تهاللي‪‬‬
‫كيف ‪‬كنك مالحظة التغ‪ ‬الكيميائي‪‬‬
‫ﲑا مع الوقت‪ ،‬لكن مزج اﳌواد‬
‫معظم اﳌواد اﳌألوفة ال تتغﲑ كﺜ ً‬
‫معا ﳚعل التغﲑ ﳑكنًا‪.‬‬
‫ً‬
‫خطوات العمل‬
‫التجارب‪NI‬‬
‫‪N‬‬
‫ﰲ ‪PK‬‬
‫العملية‪BDDI CEAEJ DFBFK EGCGL .‬‬
‫‪FHDH‬‬
‫‪HJC‬‬
‫دليل ‪FOJ‬‬
‫‪IKGD‬‬
‫‪JH‬‬
‫السالمة‪LE‬‬
‫بطاقة ‪IF‬‬
‫‪L JN‬‬
‫‪M‬‬
‫‪AM G EIB‬‬
‫‪L KMM‬‬
‫امﻸ ‪G‬‬
‫‪H .N1‬‬
‫‪OKO‬‬
‫‪P PLI O MJ P NK‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫ضع ﻗطعة مﻦ ﻓﻠﺰ اﳋﺎﺭﺻﲔ ﰲ ﺃﻧبوﺏ اﺧﺘبﺎﺭ ﻛبﲑ‪.‬‬
‫ﺛبت األنبوب بﲈسك ﰲ حامل‪ ،‬بحيﺚ تكون فوهة األنبوب‬
‫بعيدة عنك‪.‬‬
‫ﲢﺬﻳﺮ‪ HCl :‬ﻗد ﻳنﺘﺞ ﺃبخﺮﺓ ﺿﺎﺭﺓ ﻭﻳﺴبﺐ اﳊﺮﻭﻕ‪.‬‬
‫خذ ‪ 10 mL‬من ﳏﻠوﻝ ﲪﺾ اﳍيدﺭﻭﻛﻠوﺭﻳك الﺬﻱ تﺮﻛيﺰﻩ‬
‫‪ 3M‬باستعﲈل ﳐبﺎﺭ مدﺭﺝ‪ ،‬ﺛم ضعه عﲆ طاولة اﳌختﱪ‪.‬‬
‫أشعل ﺷظية ﺧﺸﺐ بعوﺩ ﺛقﺎﺏ مدة ﲬس ﹴ‬
‫ﺛوان‪ ،‬ﺛم انفخ‬
‫عليها لتطفﺊ اللهب ً‬
‫تاركا إياها عﲆ شكل ﲨرة‪.‬‬
‫موﺟﻬة بعيدﹰ ا ﻋنك ﻋند تقﺮﻳﺐ اﳉمﺮﺓ ﺇليﻬﺎ‪.‬‬
‫ﲢﺬﻳﺮ‪ :‬تﺄﻛد ﺃﻥ ﻓوﻫة اﻷﻧبوﺏ ﹼ‬
‫قرب اﳉمرة اﳌتوهجة من فوهة األنبوب‪ ،‬ﺛم انقلها إﱃ فوهة‬
‫‪ّ .6‬‬
‫اﳌخبار اﳌدرج‪ ،‬وسجل مالحظاتك‪.‬‬
‫‪ .7‬ﲣلص من اﳉمرة كﲈ يطلب اﳌعلم‪.‬‬
‫‪ُ .8‬ص ّب ﲪﺾ اﳍيدروكلوريك ‪ HCl‬بحذر ﰲ أنبوب االختبار‬
‫الذي ﳛوي اﳋارصﲔ‪.‬‬
‫‪ .9‬انتظر دقيقة‪ ،‬ﺛم كرر اﳋطوة رقم ‪.5‬‬
‫ودون مالحظاتك‪.‬‬
‫‪ .10‬قرب اﳉمرة اﳌتوهجة من فوهة أنبوب االختبار ّ‬
‫التحليل‬
‫‪� .1‬سف أي تغﲑات شاهدﲥا ﰲ أﺛناء التجربة‪.‬‬
‫‪ .2‬ا�ستنتج سبب تكون فقاعات عند إضافة ﲪﺾ اﳍيدروكلوريك‬
‫‪‬‬
‫ا‪‬وا�ص والتغ‪‬ات قم بعمل‬
‫اﳌطوي���ة التالي���ة ﳌساعدت��ك‬
‫عﲆ تنظي��م دراس�تك للتغﲑات‬
‫واﳋواﺹ الفيزيائية والكيميائية‬
‫للﲈدة‪.‬‬
‫اط�و ‪E‬اﳉزء‬
‫‪1 ‬‬
‫‪D‬‬
‫‪AAF BBG ACCH‬‬
‫السفﲇ لورقة‪ ،‬بعرﺽ‬
‫‪ ،5 cm‬ك�ﲈ هو مبﲔ ﰲ‬
‫الشكل اﳌجاور‪.‬‬
‫‪C‬‬
‫‪B‬‬
‫‪A‬‬
‫‪ 2 ‬اط�و الورق�ة‬
‫من اﳌنتصف‪.‬‬
‫‪ 3‬افتح الورقة‪،‬‬
‫وﺛبته�ا‪ ،‬ك�ﲈ ﰲ الش�كل؛‬
‫س�����م‬
‫لتك�ون جيب�ﲔ‪.‬‬
‫ِّ‬
‫ِّ‬
‫اﳉيبي�����ن‪ :‬فيزيائ����ي‬
‫وكيميائي‪.‬‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬
‫دبابي�‪ ‬تثبيت‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ا�ستعم‪‬ل ه‪‬ذه ا‪‬طوي‪‬ة ‪‬‬
‫الق�سم‪ 2-1 ‬ﻭ ‪ 2-2‬م�ن ه�ذه الوح�دة‪.‬‬
‫عندما تقرأ هذه األقس�ام استعمل بطاقات أو‬
‫أرب�اﻉ أوراﻕ عادي�ة لتلخيص م�ا تعلمته عن‬
‫خ�واﺹ اﳌادة وتغﲑاﲥا‪ .‬ضع ه�ذه البطاقات‬
‫ﰲ جيوب اﳌطوية‪.‬‬
‫‪C03-01A-874637‬‬
‫‪C03-01A-874637‬‬
‫‪ HCl‬إﱃ فلز اﳋارصﲔ‪.‬‬
‫‪ .3‬ا�ستنتج ما الذي حدث للجمرة اﳌتوهجة ﰲ اﳋطوة ‪10‬؟ ﳌاذا ﱂ‬
‫ﳛدث ذلك ﰲ اﳋطوة ‪6‬؟‬
‫ا�ستق�ساء ﳌاذا انتظرت قبل استعﲈل شظية اﳋشب؟ صمم ﲡربة‬
‫لتحديد ما إذا كانت النتائﺞ ستختلف مع الوقت‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪45‬‬
‫‪2-1‬‬
‫خوا�ص ا‪‬ادة‬
‫الأهداف‬
‫تع‪ ‬خواﺹ اﳌواد‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪ ‬يز بﲔ اﳋواﺹ الفيزيائية‬
‫والكيميائية للمواد‪.‬‬
‫تفرق بﲔ اﳊاالت الفيزيائية‬
‫‪‬‬
‫للﲈدة‪.‬‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫‪Properties of Matter‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ توج‪‬د معظ‪‬م ا‪‬واد ا‪‬األوف‪‬ة ‪ ‬ا‪‬ال‪‬ة ال�سلب‪‬ة اأو ال�سائل‪‬ة اأو‬
‫الغازية‪ ،‬ولها خوا�ص فيزيائية وكيميائية ‪‬تلفة‪.‬‬
‫الربط مع ا‪‬ياة إذا ترك كأس ماء فيه جليد يطفو عﲆ السطح فﱰة كافية ﰲ درجة‬
‫حرارة الغرفة فسوف ينصهر اﳉليد‪ .‬هل يتغﲑ تركيب اﳌاء عندما يتحول من اﳊالة‬
‫الصلبة إﱃ اﳊالة السائلة؟‬
‫ا‪‬واد الكيميائية النقية‬
‫‪Substances‬‬
‫الﻜﺜﺎﻓة ‪ :‬نسبة كتلة اﳉسم إﱃ‬
‫حجمه‪.‬‬
‫حيزا‪ ،‬وأن كل ﳾء من حولنا مادة‪ ،‬فملح‬
‫عرفت أن اﳌادة هي كل ما له كتلة ويشغل ً‬
‫الطعام النقي مﺜ ً‬
‫ال نوﻉ من اﳌواد اﳌألوفة لديك‪ ،‬وهو ذو تركيب ﳑيز وﺛابت؛ حيﺚ يتكون‬
‫ً‬
‫دائﲈ من كلوريد الصوديوم بنسبة ‪ ،100%‬وال يتغﲑ تركيبه من عينة إﱃ أخرى؛ فاﳌلح الذي‬
‫يستخرج من البحر أو من اﳌنجم له ً‬
‫دائﲈ نفس الﱰكيب واﳋواﺹ‪ .‬وﲢتفﻆ إمارة أبو ﻇبي‬
‫بكميات هائلة من اﳌلح يﺆهلها لتصدر خريطة الدول اﳌنتجة واﳌصدرة له عﲆ اﳌستوى‬
‫ّ‬
‫يضخ داخلها اﳌاء بمحركات كهربائية‪،‬‬
‫العاﳌي‪ ،‬ويستخرج اﳌلح عادة بحفر برك كبﲑة‬
‫يﱰسب اﳌلح عﲆ وجه الﱪكة ِّ‬
‫مشك ًال طبقة‬
‫ﺛم يﱰك فﱰة من الزمن‪ ،‬وعندما يتبخر اﳌاء َّ‬
‫سميكة من اﳌلح األبيﺾ‪ ،‬انظر الﺸﻜل ‪.2-1‬‬
‫اﳋاصية الفيزيائية‬
‫درس�ت ﰲ الوح�دة األوﱃ األول أن اﳌ�ادة ذات الﱰكي�ب اﳌنتظ�م والﺜاب�ت تس�مى مادة‬
‫كيميائي�ة )أو م�ادة نقية( كمل�ح الطعام‪ .‬ومن اﳌ�واد الكيميائية النقية ً‬
‫أيض�ا »اﳌاء النقي«‪،‬‬
‫وهو مكون من هيدروجﲔ وأكس�جﲔ‪ .‬أما ماء الﴩب وماء البحر فليس�ا نقيﲔ؛ ألننا إذا‬
‫أخذنا عينات من أماكن ﳐتلفة فسوف نجدها ﲢتوي عﲆ كميات ﳐتلفة من اﳌعادن واﳌواد‬
‫ﲑا من هذا الكتاب سوف‬
‫الذائبة األخرى‪ .‬اﳌواد الكيميائية النقية مهمة‪ ،‬وﳍذا فﺈن جز ًءا كب ً‬
‫يركز عﲆ تراكيب اﳌواد‪ ،‬وكيف يتفاعل بعضها مع بعﺾ‪.‬‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫حاالت اﳌادة‬
‫اﳌادة الصلبة‬
‫السائل‬
‫الغاز‬
‫البخار‬
‫اﳋاصية غﲑ اﳌميزة‬
‫اﳋاصية اﳌميزة‬
‫اﳋاصية الكيميائية‬
‫اﻹمﺎﺭات ‪ -‬ﺃﺭﺽ اﳌﻠﺢ‬
‫‪46‬‬
‫مﻠﺢ مﻦ منﺠﻢ‬
‫مﻠﺢ مﻦ البﺤﺮ‬
‫‪‬خرج من البحر اأ‪‬م من م‪‬م‪.‬‬
‫الﺸﻜل ‪ 2-1‬ل‪ ‬الطعام ال‪‬كيب نف�ش‪� ‬شوا‪ ‬ا�شت ‪‬‬
‫الﺸﻜل ‪ 2-2‬للماد‪ ‬ال�شلبة �شك‪ ‬دد‪ ‬‬
‫‪‬اأ‪� ‬شك‪ ‬الوعا‪ ‬ال‪ ‬و‪‬شع في‪ ‬أن ‪�‬شيما‪‬‬
‫ا‪‬اد‪ ‬ال�شلبة مر‪‬شو‪‬شة با‪‬حكام‪.‬‬
‫صلب‬
‫حالت ا‪‬ادة‬
‫‪States of Matter‬‬
‫ﲣيل أنك ﲡلس عﲆ مقعد‪ ،‬تتنفس بﴪعة وتﴩب اﳌاء بعد لعب مباراة كرة قدم‪ .‬إنك ﰲ‬
‫هذه اﳊالة تتعامل مع ﺛالﺛة أشكال من اﳌادة‪ :‬اﳌقعد الصلب‪ ،‬واﳌاء السائل‪ ،‬واﳍواء الذي‬
‫تتنفسه وهو غاز‪.‬‬
‫وﰲ اﳊقيقة‪ ،‬يمكن تصنيف ﲨيع اﳌواد اﳌوجودة ﰲ الطبيعة عﲆ األرﺽ ضمن واحدة من‬
‫هذه اﳊاالت الﺜالث التي تسمى ﺣﺎﻻت اﳌﺎﺩﺓ‪ .‬ويمكن ﲤييز كل حالة منها من خالل الطريقة‬
‫ميز العلﲈء حالة أخرى للﲈدة تسمى »البالزما«‪.‬‬
‫التي ﲤﻸ ﲠا الوعاء الذي توضع فيه‪ .‬وقد ّ‬
‫وقد يبدو أﳖا غﲑ شائعة‪ ،‬رغم ّ‬
‫أن معظم اﳌواد ﰲ الكون ﰲ حالة البالزما؛ فمعظم مكونات‬
‫النجوم بالزما ﰲ درجات حرارة عالية‪ ،‬كﲈ أﳖا توجد ﰲ لوحات إعالنات النيون وﰲ‬
‫اﳌصابيح الكهربائية‪ ،‬وشاشات التلفاز‪.‬‬
‫سائل‬
‫ماذا قراأت‪ ‬ﹶﺳ ﱢﻢ حاالت اﳌادة‪.‬‬
‫ا‪‬واد ال�سلبة اﳌﺎﺩﺓ الﺼﻠبة حالة من حاالت اﳌادة‪ ،‬ﳍا شكل وحجم ﳏددان‪ .‬فاﳋشب‬
‫واﳊديد والورﻕ والسكر ﲨيعها أمﺜلة عﲆ اﳌواد الصلبة‪ .‬وجسيﲈت اﳌادة الصلبة مﱰاصة‬
‫بﺈحكام‪ ،‬وعند تسخينها تتمدد قلي ً‬
‫ال‪ .‬وألن شكلها ﺛابت فﺈﳖا ال تأخذ شكل الوعاء الذي‬
‫حجرا ﰲ وعاء فﺈنه لن يأخذ شكل الوعاء‪ ،‬كﲈ هو مبﲔ ﰲ الﺸﻜل‬
‫توضع فيه‪ ،‬فﺈذا وضعت‬
‫ً‬
‫الﱰاﺹ اﳌحكم ﳉسيﲈت اﳌواد الصلبة ﳚعلها غﲑ قابلة لالنضغاﻁ‪ ،‬بمعنى أنه ال‬
‫‪ .2-2‬إن‬
‫ّ‬
‫يمكن ضغطها إﱃ حجم أصغر‪ .‬ومن اﳉدير بالذكر أن اﳌادة الصلبة ال ُﲢدَّ د بمدى ﲤاسكها‬
‫أو قساوﲥا‪ ،‬فاألسمنت ﹴ‬
‫قاس والشمع لﲔ‪ ،‬وكالﳘا مادة صلبة‪.‬‬
‫ال�سوائل الﺴـﺎﺋل حالة من اﳌادة‪ ،‬له صفة اﳉريان‪ ،‬حجمه ﺛابت‪ ،‬ولكنه يأخذ شكل الوعاء‬
‫الذي يوضع فيه‪ .‬ومن الس�وائل‪ :‬اﳌاء والدم والزئبق‪ .‬اﳉس�يﲈت ﰲ السائل ليست ﺛابتة ﰲ‬
‫تراصا من جس�يﲈت اﳌادة الصلبة‪ ،‬ﳑا ﳚعلها ق�ادرة عﲆ اﳊركة وﲡاوز‬
‫مكاﳖ�ا‪ ،‬وهي أقل اًّ‬
‫بعضها ً‬
‫بعضا‪ .‬هذه اﳋاصية تسمح للسائل باﳉريان ليأخذ شكل الوعاء الذي يوضع فيه‪،‬‬
‫كﲈ هو مبﲔ ﰲ الﺸﻜل ‪ ،2-3‬رغم أنه قد ال يمﻸ الوعاء كله‪.‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 2-3‬ال�شا‪  ‬ياأ‪‬‬
‫�ش ‪‬ك‪ ‬الوعا‪ ‬ال‪  ‬يو‪‬شع في‪‬‬
‫‪�‬ش‪‬ي‪‬ما‪  ‬لي�ش‪  ‬ابت ‪‬ة ‪‬‬
‫اأماك‪‬ا‪.‬‬
‫حجم السائل ﺛابت بغﺾ النظر عن حجم الوعاء الذي ﳛتويه‪ .‬ونتيجة للطريقة التي ترتبط ﲠا‬
‫جسيﲈت السائل فﺈنه غﲑ قابل لالنضغاﻁ‪ ،‬ولكنه كاﳌواد الصلبة قابل للتمدد بالتسخﲔ‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬ﻗﺎﺭﻥ خواﺹ السوائل واﳌواد الصلبة من حيﺚ ترتيب جسيﲈﲥﲈ‪.‬‬
‫‪47‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 2-4‬اأ‪ ‬ال‪‬ازا‪� ‬شك‪ ‬ح‪‬م‬
‫ا‪‬أ‪‬عية الت ‪ ‬و‪‬د في‪ ‬ا‪� .‬شيما‪ ‬ال‪‬از‬
‫بع‪‬ش‪‬ا بعيد‪ ‬د‪‬ا عن بع‪‬ش‪‬ا البع‪.‬‬
‫غاز‬
‫الغ‪‬ازات الﻐـﺎﺯ حالة م�ن حاالت اﳌادة‪ ،‬يأخذ ش�كل اإلن�اء الذي يملﺆه‪ ،‬ك�ﲈ هو مب�ﲔ ﰲ‬
‫الﺸـﻜل ‪ .2-4‬جس�يﲈت الغ�از متباعدة جداًّ ا بعضه�ا عن بعﺾ باﳌقارنة بجس�يﲈت اﳌواد‬
‫الصلبة والسائلة‪ .‬لذا فﺈن الغازات تنضغط بسهولة‪.‬‬
‫‪80-873828-C30-30C‬‬
‫رب�ﲈ تك�ون كلمة بخار مألوفة لدي�ك‪ ،‬لكن البخار والغاز ‪-‬رغم التش�ابه بينهﲈ‪ -‬ال يعنيان‬
‫الﴚء نفس�ه‪ .‬فكلمة غاز تش�ﲑ إﱃ مادة توجد ﰲ اﳊالة الغازية ﰲ درجات اﳊرارة العادية‪.‬‬
‫أما كلمة بخﺎﺭ فتشﲑ إﱃ اﳊالة الغازية ﳌادة توجد بشكل صلب أو سائل ﰲ درجات اﳊرارة‬
‫بخارا ألن اﳌاء يوجد بشكل سائل ﰲ درجات اﳊرارة العادية‪.‬‬
‫العادية‪ .‬فبخار اﳌاء يسمى ً‬
‫ماذا قراأت‪ ‬ﻓﺮﻕ بﲔ الغاز والبخار‪.‬‬
‫ﻣﺨﺘﺒﺮ ﺣﻞ اﻟﻤﺸﻜﻼت‬
‫اﻟﺴﺒﺐ واﻟﻨﺘﻴﺠﺔ‬
‫ﻛيﻒ ﳜﺮﺝ الﻐﺎﺯ اﳌﻀﻐوﻁ؟ وجود أسطوانات الغاز التفك‪ ‬الناقد‬
‫ﻓـﴪ ﳌ�اذا ﳚ�ب ضب�ط‬
‫ً‬
‫فمﺜ�ال‪ ،‬يوضع غاز ‪ .1‬ﱢ‬
‫أم�ر مألوف ﰲ ﳐت�ﱪ الكيمي�اء‪.‬‬
‫خ�روج الغ�از اﳌضغوﻁ‬
‫النيﱰوجﲔ فوﻕ بعﺾ التفاعالت ليمنع تأﺛﲑ غازات‬
‫مناألسطوانة؟‬
‫اﳉ�و ﰲ التجربة‪ .‬ﰲ ض�وء معرفتك بالغ�ازات‪ِّ ،‬بﲔ‬
‫كيف يمكنك ضبط خروج النيﱰوجﲔ اﳌضغوﻁ؟ ‪ .2‬توﻗع م�اذا ﳛدث إذا فتح‬
‫التحليل‬
‫جس�يﲈت الغ�از متباع�دة‪ ،‬وه�ي ﲤ�ﻸ ع�ادة األوعية‬
‫الت�ي توج�د فيها حتى ل�و كان�ت غرفة اﳌخت�ﱪ‪ .‬تأﰐ‬
‫اﳌ�زود مغلقة ﳌن�ع تﴪب الغاز‬
‫أس�طوانات الغاز من‬
‫ِّ‬
‫فن�ي اﳌخت�ﱪ‬
‫منه�ا‪ .‬وﰲ اﳌخت�ﱪ يق�وم الكيميائ�ي أو ّ‬
‫بتﺜبيت منظم للغاز عﲆ فوهة األسطوانة‪.‬‬
‫‪48‬‬
‫ص�ﲈم أس�طوانة الغ�از‬
‫بش�كل كام�ل فج�أة‪ ،‬أو‬
‫ﺛقبت األسطوانة؟‬
‫ا‪‬دول ‪2-1‬‬
‫ا‪‬ادة‬
‫األكسجﲔ‬
‫الزئبق‬
‫اﳌاء‬
‫السكر‬
‫كلوريد الصوديوم‬
‫ا‪‬وا�ص الفيزيائية لبع�ص ا‪‬واد ا‪‬األوفة‬
‫اللون‬
‫عديم اللون‬
‫فﴤ‬
‫عديم اللون‬
‫أبيﺾ‬
‫أبيﺾ‬
‫ا‪‬وا�ص الفيزيائية للمادة‬
‫درجة الغليان )‪( C‬‬
‫الكثافة )‪(g/cm3‬‬
‫ا‪‬الة عند ‪ 25 C‬درجة الن�سهار ) ‪( C‬‬
‫‪357‬‬
‫‪13.5‬‬
‫‪100‬‬
‫‪1.00‬‬
‫‪185‬‬
‫يتحلل‬
‫‪1.59‬‬
‫‪801‬‬
‫‪1413‬‬
‫‪2.17‬‬
‫‪o‬‬
‫‪o‬‬
‫غاز‬
‫سائل‬
‫سائل‬
‫صلب‬
‫‪-218‬‬
‫‪-39‬‬
‫صفر‬
‫صلب‬
‫‪o‬‬
‫‪-183‬‬
‫‪0.0014‬‬
‫‪Physical Properties of Matter‬‬
‫تعرف اﳌواد من خالل خواصها – ﳑيزاﲥا وسلوكها‪ .‬يمكنك‬
‫ربﲈ تكون معتا ًدا عﲆ ّ‬
‫مﺜ ً‬
‫ال أن ﲢدد قلم الرصاﺹ من ش�كله ولون�ه ووزنه‪ .‬وهذه اﳌميزات كلها خواﺹ‬
‫فيزيائي�ة لقل�م الرص�اﺹ‪ .‬اﳋﺎﺻية الفيﺰﻳﺎﺋيـة خاصية يمكن مالحظتها أو قياس�ها‬
‫دون التغي�ﲑ ﰲ تركيب العين�ة‪ .‬واﳋواﺹ الفيزيائية تصف اﳌ�واد النقية؛ ألﳖا ذات‬
‫تركي�ب منتظم وﺛاب�ت‪ ،‬وخواصها ﺛابتة‪ .‬وتعد الكﺜافة واللون والرائحة والقس�اوة‬
‫ودرج�ة االنصهار ودرجة الغليان من اﳋواﺹ الفيزيائي�ة اﳌألوفة التي يقوم العلﲈء‬
‫بتس�جيلها الس�تعﲈﳍا ﰲ تعرف اﳌ�واد‪ .‬ويتضمن اﳉـدﻭﻝ ‪ 2-1‬قائمة ببعﺾ اﳌواد‬
‫اﳌألوفة وخواصها الفيزيائية‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬ﻋﺮﻑ اﳋاصية الفيزيائية‪ ،‬وأعط أمﺜلة عليها‪.‬‬
‫ا‪‬وا�ص ا‪‬ميزة وا‪‬وا�ص غ‪ ‬ا‪‬ميزة يمكن تصنيف اﳋواﺹ الفيزيائية إﱃ نوعﲔ‪:‬‬
‫اﳋـواﺹ ﻏـﲑ اﳌميﺰﺓ‪ ،‬وهي الت�ي تعتمد ع�ﲆ كمية اﳌ�ادة اﳌوجودة‪ ،‬ومنه�ا الكتلة‬
‫والط�ول واﳊجم‪ .‬ﻭاﳋـواﺹ اﳌميﺰﺓ التي ال تعتمد عﲆ كمية اﳌادة اﳌوجودة‪ ،‬ومنها‬
‫الكﺜافة ودرجة االنصهار ودرجة الغليان‪ .‬فكﺜافة مادة ما عند درجة حرارة وضغط‬
‫ﺛابتﲔ هي نفسها مهﲈ كانت كمية اﳌادة اﳌوجودة‪.‬‬
‫يمك�ن معرفة اﳌادة ﰲ كﺜ�ﲑ من األحيان باالعتﲈد عﲆ خواصه�ا اﳌميزة‪ .‬وﰲ بعﺾ‬
‫اﳊ�االت ق�د تكفي خاصي�ة ﳑيزة واح�دة لتحديد اﳌ�ادة‪ .‬فمعظم التواب�ل اﳌبينة ﰲ‬
‫الﺸﻜل ‪ 2-5‬مﺜ ً‬
‫تعرفها من رائحتها‪.‬‬
‫ال يمكن ّ‬
‫الﺸﻜل ‪ 2-5‬ك‪ ‬من التواب‪ ‬كن ‪‬ع ‪‬رف‪‬ا من‬
‫را‪‬حت‪‬ا‪  ‬ا‪‬شية ‪‬يز‪.‬‬
‫ا�ستنت‪‬ج �شـ ـ ‪ ‬خا�شية ‪‬ي ــر مميزة لأح ــد التوابل‬
‫المبينة في ال�شكل‪.‬‬
‫اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء ﻓﻲ واﻗﻊ اﻟﺤﻴﺎة‬
‫اﻟﺨﻮاص اﻟﻔﻴﺰﻳﺎﺋﻴﺔ‬
‫اﳌعـﺎﺩﻥ يس�تعمل العل�ﲈء اﳋ�واﺹ‬
‫الفيزيائي���ة للم��واد ومنه���ا اللون‬
‫والقساوة لتحدي��د ن��وﻉ اﳌع���دن‪.‬‬
‫فمع�دن اﳌاالكايت ً‬
‫مﺜ�ال أخﴬ ً‬
‫دائﲈ‬
‫نس�بيا‪ .‬وق�د اس� ُتعمل س�اب ًقا‬
‫ول�ﲔ‬
‫اًّ‬
‫صبغ� ًة‪ ،‬ويس�تعمل اآلن ﰲ صناع�ة‬
‫اﳌجوهرات‪.‬‬
‫‪49‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 2-6‬من ا‪‬وا‪ ‬الفيزيا‪‬ية‬
‫لل‪‬حا�‪ ‬اأن‪ ‬كن ‪‬شكيل‪  ‬عد‪ ‬اأ�شكا‪‬‬
‫ك ‪‬ا‪‬أ�ش‪  ‬عل ‪‬ى اللوحا‪ ‬ا‪‬لك‪‬نية‪.‬‬
‫اأما ‪‬ي ‪ ‬ر لون‪ ‬من ا‪‬أحم ‪‬ر ا‪ ‬ا‪‬أ‪‬شر‬
‫ع‪‬دما يتفاع‪ ‬مع ا‪‬واد ا‪‬و‪‬ود‪  ‬ا‪‬و‬
‫ف‪‬و ‪‬ا‪‬شية كيميا‪‬ية‪.‬‬
‫ﺻفيﺤة ﻧﺤﺎﺱ‬
‫ﺃﺳﻼﻙ ﻧﺤﺎﺱ‬
‫ا‪‬وا�ص الكيميائية للمادة‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬
‫ضمن مطويتك معلومات من هذا‬
‫ِّ‬
‫القسم‪.‬‬
‫‪Chemical Properties of Matter‬‬
‫تظه�ر اﳋواﺹ الكيميائية ﳌادة ما عندما يتغﲑ تركي�ب هذه اﳌادة‪ ،‬باﲢادها مع مادة أخرى‪ ،‬أو‬
‫تعرضها ﳌﺆﺛر ما‪ ،‬كالطاقة اﳊرارية أو الكهربائية‪ .‬وتس�مى قدرة مادة ما عﲆ االﲢاد مع غﲑها‬
‫أو التحول إﱃ مادة أخرى ﺧﺎﺻية ﻛيميﺎﺋية‪.‬‬
‫ُيعد تكون الصدأ عند اﲢاد اﳊديد مع األكس�جﲔ ﰲ اﳍواء الرطب ً‬
‫مﺜاال عﲆ خاصية كيميائية‬
‫للحدي�د‪ .‬كﲈ أن عدم قدرة مادة عﲆ التغﲑ إﱃ م�ادة أخرى هي ً‬
‫أيضا خاصية كيميائية‪ .‬فعندما‬
‫يوضع اﳊديد ً‬
‫مﺜال ﰲ غاز النيﱰوجﲔ عند درجة حرارة الغرفة ال ﳛدث تغﲑ كيميائي‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬ﻗﺎﺭﻥ بﲔ اﳋواﺹ الفيزيائية واﳋواﺹ الكيميائية‪.‬‬
‫مالحظة خوا�ص ا‪‬ادة‬
‫‪Observing Properties of Matter‬‬
‫لكل مادة خواصها الفيزيائية والكيميائية اﳌميزة ﳍا‪ .‬ويبﲔ الﺸﻜل ‪ 2-6‬بعﺾ اﳋواﺹ الفيزيائية‬
‫والكيميائية للنحاس‪ .‬فالنحاس يمكن أن يتش�كل ﰲ أش�كال عديدة‪ .‬وهذه خاصية فيزيائية‪.‬‬
‫وعندم�ا يتصل باﳍواء مدة طويلة فﺈنه يتفاع�ل مع اﳌواد ﰲ اﳍواء ويصبح أخﴬ اللون‪ ،‬وهذه‬
‫خاصية كيميائية‪ .‬ويبﲔ اﳉدﻭﻝ ‪ 2-2‬عد ًدا من اﳋواﺹ الفيزيائية والكيميائية للنحاس‪.‬‬
‫خوا�ص النحا�ص‬
‫ا‪‬دول ‪2-2‬‬
‫خوا�ص فيزيائية‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪50‬‬
‫بني ﳏمر‪ ،‬المع‬
‫خوا�ص كيميائية‬
‫‪‬‬
‫قابل للسحب َّ‬
‫والط ﹾرﻕ‬
‫موصل جيد للحرارة والكهرباء‬
‫الكﺜافة= ‪8.92 g/cm3‬‬
‫درجة االنصهار= ‪1085 C‬‬
‫‪o‬‬
‫درجة الغليان= ‪2570 C‬‬
‫‪o‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫يك�ون مرك�ب كربون�ات النح�اس األخ�ﴬ عندم�ا يتع�رﺽ للهواء‬
‫ِّ‬
‫الرطب‪.‬‬
‫يكون مواد جديدة عندما يتحد مع ﲪﺾ النيﱰيك وﲪﺾ الكﱪيتيك‪.‬‬
‫ِّ‬
‫ً‬
‫ﳏلوال شديد الزرقة عندما يتفاعل مع األمونيا‪.‬‬
‫يكون‬
‫ِّ‬
‫الﺸـﻜل ‪ 2-7‬أن ك‪‬اف ‪‬ة ا‪‬ليد اأ‪ ‬من‬
‫ك‪‬افة ا‪‬ا‪ ‬ف‪ ‬ا‪‬ن ا‪‬با‪ ‬ا‪‬ليدية ‪‬طفو فو‪‬‬
‫�شط‪ ‬ا‪‬حي‪.‬‬
‫خوا�‪‬ص ا‪‬ادة وحالته‪‬ا يمك�ن أن ﲣتل�ف خ�واﺹ النحاس اﳌوج�ودة ﰲ اﳉـدﻭﻝ ‪2-2‬‬
‫باخت�الف الظ�روف التي تتم مالحظتها عندها‪ .‬وألن ش�كل أو حالة اﳌ�ادة خاصية فيزيائية‬
‫ف�ﺈن تغﲑ اﳊالة يضيف خاصية فيزيائية أخرى للﲈدة‪ .‬وﳍذا من الﴬوري ﲢديد الظروف‪-‬‬
‫ومنه�ا الضغ�ط ودرج�ة اﳊ�رارة ‪ -‬الت�ي يتم خالﳍ�ا مالحظة خ�واﺹ اﳌ�ادة؛ ألن اًّ‬
‫كال من‬
‫اﳋواﺹ الفيزيائية والكيميائية تعتمد عﲆ هذه الظروف‪.‬‬
‫مﺜال؛ فلعلك تعرف أن اﳌاء سائل )وهذه خاصية فيزيائية(‪ ،‬وليس ً‬
‫خذ خواﺹ اﳌاء ً‬
‫نشطا ‪‬‬
‫كيميائيا )وهذه خاصية كيميائية(‪ .‬وربﲈ تعرف أيضا أن كﺜافة اﳌاء تساوي‪1.00 g/cm3‬‬
‫اًّ‬
‫)خاصية فيزيائية(‪ .‬وتنطبق هذه اﳋواﺹ ﲨيعها عﲆ اﳌاء عند درجات اﳊرارة والضغط‬
‫اﳌعياريﲔ‪ .‬أما ﰲ درجات اﳊرارة األعﲆ من ‪ 100oC‬فﺈن اﳌاء يكون ً‬
‫غازا )خاصية فيزيائية(‪،‬‬
‫وكﺜافته = ‪) 0.0006 g/cm3‬خاصية فيزيائية(‪ ،‬وهو يتف�اع�ل بس�رعة مع عدة مواد )خاصية‬
‫كيميائية(‪ .‬وما دون ‪ 0oC‬يص�بح اﳌاء صل� ًبا )خاصية فيزيائية(‪ ،‬وكﺜافته ‪) 0.92 g/cm3‬خاصية‬
‫فيزيائية(‪ .‬إن الكﺜافة اﳌنخفضة للجليد ﲡعل اﳉبال اﳉليدية تطفو فوﻕ سطح اﳌحيط‪ ،‬كﲈ‬
‫يبﲔ الﺸﻜل ‪.2-7‬‬
‫التقو‪‬‬
‫‪2-1‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫اﳊ�االت الﺜ�الث اﳌألوف�ة للﲈدة هي‬
‫الصلبة والسائلة والغازية‪.‬‬
‫يمك�ن مالحظ�ة اﳋ�واﺹ الفيزيائية‬
‫دونالتغيﲑﰲتركيباﳌادة‪.‬‬
‫اﳋواﺹ الكيميائية تصف قدرة اﳌادة‬
‫ع�ﲆ االﲢ�اد م�ع اﳌ�واد األخ�رى أو‬
‫التحول إﱃ مواد جديدة‪.‬‬
‫قد تﺆﺛر الظروف اﳋارجية ﰲ اﳋواﺹ‬
‫الفيزيائية والكيميائية‪.‬‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫مفردات علمية‬
‫البيﺌة‬
‫الظ�روف واألشياء اﳌحيط��ة باﳌخ�ل�وﻕ‬
‫اﳊي والتي تﺆﺛر فيه‪.‬‬
‫تتك�يف اﳊي�وان�ات مع التغﲑات‬
‫التي ﲢدث ﰲ بيﺌاﲥا‪.‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﻛوﻥ جدو ً‬
‫ال يصف حاالت اﳌادة الﺜالث من حيﺚ شكلها‬
‫وحجمها وقابليتها لالنضغاﻁ‪.‬‬
‫ﺻﻒ اﳋواﺹ التي تصف اﳌادة عﲆ أﳖا مادة كيميائية نقية‪.‬‬
‫ﺻنﻒ اًّ‬
‫كال من اﳋواﺹ التالية إﱃ فيزيائية وكيميائية‪:‬‬
‫يكونان الصدأ‪.‬‬
‫‪ .a‬اﳊديد واألكسجﲔ ِّ‬
‫‪ .b‬اﳊديد أكﱪ كﺜافة من األلومنيوم‪.‬‬
‫‪ .c‬ﳛﱰﻕ اﳌاغنسيوم ويتوهﺞ عند إشعاله‪.‬‬
‫‪ .d‬الزيت واﳌاء ال يمتزجان‪.‬‬
‫‪ .e‬ينصهر الزئبق عند ‪.-39 C‬‬
‫كون جدو ً‬
‫ﹼ‬
‫ال يقارن بﲔ اﳋواﺹ الفيزيائية والكيميائية‪ .‬أعط مﺜالﲔ‬
‫ﻧظﻢ‪ّ .‬‬
‫‪o‬‬
‫‪.4‬‬
‫عﲆ كل نوﻉ منها‪.‬‬
‫‪51‬‬
‫‪2-2‬‬
‫الأهداف‬
‫تع‪‬رف التغﲑ الفيزيائي‪ ،‬وتعطي‬
‫‪‬‬
‫تغ‪‬ات ا‪‬ادة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫‪Changes in Matter‬‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ‪‬كن اأن يحدث للمادة تغ‪‬ات فيزيائية وكيميائية‪.‬‬
‫أمﺜلة عليه‪.‬‬
‫الرب‪‬ط مع الحياة يكون الفحم ﰲ اﳌوقد عﲆ ش�كل مادة صلبة س�وداء اللون أو ً‬
‫ال‪ ،‬ﺛم‬
‫‪‬‬
‫ﲑا يتحول إﱃ رماد وﺛاﲏ أكس�يد الكرب�ون وماء‪ .‬وهذا‬
‫تعرف التغﲑ الكيميائي‪ ،‬وتعطي يتغ�ﲑ لونه إﱃ األﲪر اﳌش�ع‪ ،‬وأخ ً‬
‫عدة مﺆﴍات عﲆ حدوﺛه‪.‬‬
‫التغﲑ يرجع إﱃ خواصه الفيزيائية والكيميائية‪.‬‬
‫تط ‪‬ب‪‬ق قان�ون حف�ﻆ الكتلة عﲆ‬
‫التفاعالت الكيميائية‪.‬‬
‫التغ‪‬ات الفيزيائية‬
‫‪Physical Changes‬‬
‫ﲣضع اﳌواد ﰲ كﺜﲑ من األحيان لتغﲑات تﺆدي إﱃ حدوث اختالفات كبﲑة ﰲ مظهرها‪،‬‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫اﳌﻼﺣظـة‪ :‬ﲨ�ع منظ�م وموج�ه إال أن تركيبها يبقى ﺛاب ًتا‪ .‬ومن ذلك تشكيل صفيحة من األلومنيوم ﰲ صورة كرة؛ ففي حﲔ‬
‫يتحول ش�كل هذه الصفيحة اﳌلساء اﳌستوية الش�بيهة باﳌرﺁة إﱃ كرة فﺈن تركيبها ال يتغﲑ؛‬
‫للمعلومات حول ﻇاهرة معينة‪.‬‬
‫فهي ما زالت من األلومنيوم‪ .‬هذا النوﻉ من التغﲑ الذي ﳛدث دون أن يغﲑ تركيب اﳌادة‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫يسمى الﺘﻐﲑ الفيﺰﻳﺎﺋﻲ‪ .‬ومن ذلك ً‬
‫أيضا تقطيع ورقة‪ ،‬وكﴪ لوح زجاجي‪.‬‬
‫التغﲑ الفيزيائي‬
‫تغ‪ ‬ا‪‬الة تعتمد حالة اﳌادة ‪ -‬كغﲑها من اﳋواﺹ الفيزيائية ‪ -‬عﲆ درجة حرارة الوسط‬
‫تغﲑ اﳊالة‬
‫اﳌحيط وضغطه‪ .‬فعندما تتغﲑ درج�ة اﳊ�رارة تتحول معظم اﳌواد من ح�ال�ة إﱃ أخرى‪.‬‬
‫التغﲑ الكيميائي‬
‫تﻐﲑ اﳊﺎلة هو ﲢول اﳌادة من حالة إﱃ أخرى‪.‬‬
‫قانون حفﻆ الكتلة‬
‫اﻟﺮﺑﻂ ﻣﻊ ﻋﻠﻢ ارض دورة ا‪‬اء تسمح دورة اﳌاء بوجود اﳊياة عﲆ األرﺽ‪ .‬ففي درجات‬
‫‪o‬‬
‫اﳊ�رارة األقل من ‪ 0 C‬يكون اﳌاء صل ًبا عند الضغط اﳉوي العادي‪ ،‬ويس�مى اﳌاء عندها‬
‫جليدً ا‪ .‬وعند تس�خﲔ اﳉليد يبدأ ﰲ االنصهار ويصبح ماء ً‬
‫سائال‪ .‬هذا التغﲑ ﰲ حالة اﳌاء‬
‫فيزيائيا؛ ألنه رغم أن اﳉليد واﳌاء ﳐتلفان ﰲ اﳌظهر إال أن تركيبهﲈ واحد‪ .‬وإذا‬
‫تغ�ﲑا‬
‫يع�د ً‬
‫اًّ‬
‫‪o‬‬
‫ارتفع�ت درج�ة حرارة اﳌ�اء إﱃ ‪ 100 C‬فﺈن اﳌاء يبدأ ﰲ الغليان‪ ،‬ويتحول اﳌاء الس�ائل إﱃ‬
‫وتك�ون البخار تغﲑان فيزيائيان‪ ،‬وﳘا تغ�ﲑان ﰲ اﳊالة ً‬
‫أيضا‪ .‬ويبﲔ‬
‫بخ�ار‪ .‬إن االنصهار‬
‫ﱡ‬
‫الﺸﻜل ‪ 2-8‬عمليتي التكﺜف والتجمد‪ ،‬وﳘا من تغﲑات اﳊالة اﳌألوفة‪ .‬وتشﲑ مصطلحات‬
‫الغليان‪ ،‬والتجمد‪ ،‬والتكﺜف‪ ،‬والتبخر‪ ،‬واالنصهار عادة إﱃ تغﲑات ﰲ حالة اﳌادة‪.‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 2-8‬كن اأن يحد‪ ‬التك ‪‬‬
‫�شطحا ب ‪‬ارد‪‬ا‪ ‬ا‬
‫ع‪‬دما ي‪‬م� ‪ ‬ال‪‬از ‪‬‬
‫يو‪‬د‪ ‬ا‪ ‬ك ‪‬ون ‪‬طرا‪ .‬كما يحد‪ ‬الت�ش ‪‬لب‬
‫ع‪‬دما ي ‪‬د ال�شا‪ ‬فا‪‬ا‪ ‬ا‪‬ت�شا‪ ‬يك ‪‬ون‬
‫ا‪‬ب ‪‬را ‪‬ليدية ع‪‬دما ي‪‬د‪.‬‬
‫تﻜﺎﺛﻒ‬
‫‪52‬‬
‫ﲡمد‬
‫درجة اﳊرارة والضغط اللذان ﳛدث عندﳘا تغﲑ ﰲ حالة ﹴ‬
‫مادة ما ﳘا خاصيتان فيزيائيتان‬
‫مهمت�ان‪ ،‬وتس�ميان »درجة انصهار« و »درجة غليان« اﳌ�ادة‪ .‬انظر اﳉدﻭﻝ ‪ 2-1‬الذي‬
‫يضم درجات انصهار ودرجات غليان عدة مواد مألوفة‪ .‬هاتان اﳋاصيتان من اﳋواﺹ‬
‫الفيزيائية النوعية كالكﺜافة‪ ،‬وﳍذا يمكن استعﲈﳍﲈ ﰲ تعيﲔ اﳌواد اﳌجهولة‪.‬‬
‫التغ‪‬ات الكيميائية‬
‫‪Chemical Changes‬‬
‫تغﲑ مادة أو أكﺜر إﱃ مواد جديدة تسمى الﺘﻐﲑ الﻜيميﺎﺋﻲ‪ ،‬ويشار‬
‫العملية التي تتضمن ﱡ‬
‫إليه عادة بالتفاع�ل الكيميائي‪ .‬وللمواد اﳉديدة الناﲡة عن التفاعل تراكيب وخواﺹ‬
‫ﳐتلف�ة عن تراكيب وخ�واﺹ اﳌواد قبل التفاعل‪ .‬فمﺜ ً‬
‫يتكون صدأ اﳊديد‪ ،‬اﳌوضح‬
‫ال‪ّ ،‬‬
‫ﰲ الﺸـﻜل ‪ ،2-9‬من تفاعل اﳊديد مع أكسجﲔ اﳍواء‪ ،‬وهو ﳜتلف ﰲ خصائصه عن‬
‫خصائص كل من اﳊديد واألكسجﲔ‪.‬‬
‫ِ‬
‫اﳌتكونة فتس�مى‬
‫»اﳌتفاع�الت«‪ .‬أما اﳌواد اﳉديدة‬
‫تس�مى اﳌ�واد التي نبدأ ﲠ�ا التفاعل‬
‫ِّ‬
‫»النواتﺞ«‪ .‬وتش�ﲑ اﳌصطلح�ات التالية‪ :‬ﲢل�ل‪ ،‬انفجار‪ ،‬صدأ‪ ،‬تأكس�د‪ ،‬تﺂكل‪ ،‬فقدان‬
‫الﱪيق‪ ،‬ﲣمر‪ ،‬احﱰاﻕ‪ ،‬تعفن‪ -‬إﱃ التفاعل الكيميائي‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬ﻋﺮﻑ التغﲑ الكيميائي‪.‬‬
‫دلئ‪‬ل ح‪‬دوث التفاع‪‬الت الكيميائية إضافة إﱃ ما س�بق‪ ،‬وكﲈ ﰲ الﺸـﻜل ‪- 2-9‬فﺈن‬
‫الص�دأ مادة بنية ﲤيل إﱃ اللون الﱪتقاﱄ‪ ،‬تكون ﰲ صورة مس�حوﻕ‪ ،‬ﲣتلف ﰲ مظهرها‬
‫كﺜ�ﲑا ع�ن اﳊدي�د واألكس�جﲔ‪ .‬فالص�دأ ال ينج�ذب إﱃ اﳌغناطيس ﰲ ح�ﲔ ينجذب‬
‫ً‬
‫اﳊدي�د إليه‪ .‬ويع�د اختالف خواﺹ الص�دأ عن خواﺹ كل من اﳊديد واألكس�جﲔ‬
‫دلي�ال ع�ﲆ ح�دوث تفاع�ل كيميائ�ي‪ .‬ك�ﲈ يع�د تعف�ن الفواكه واﳋب�ز مﺜ�ا ً‬
‫ً‬
‫ال ﺁخر عﲆ‬
‫التفاع�الت الكيميائية؛ فطع�م هذه األطعمة بعد ﱡ‬
‫التعف�ن وقابليتها للهضم ﳜتلفان عن‬
‫طعمها وقابليتها للهضم وهي طازجة‪.‬‬
‫قانون حف‪ ‬الكتلة‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬
‫ضمن مطويتك معلومات من هذا‬
‫ِّ‬
‫القسم‪.‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 2-9‬ع‪‬دم ‪‬ا ي�ش ‪‬داأ ا‪‬ديد‪‬‬
‫اأ‪ ‬يتع ‪‬ف ‪‬ن الطع ‪‬ام ‪‬ت‪ ‬م ‪‬واد ‪‬ديد‪ ‬نتي‪‬ة‬
‫حد‪ ‬فاع‪ ‬كيميا‪.‬‬
‫عي‪‬ن المتفاعال‪ ‬والنوات ــ‪ ‬في تفاعل‬
‫تك ‪‬ون ال�شداأ‪.‬‬
‫‪Law of onservation of Mass‬‬
‫َّ‬
‫تأخر استعﲈل العلﲈء لﻸدوات الكمية ﰲ دراسة التفاعالت الكيميائية حتى أواخر القرن‬
‫الﺜامن عﴩ؛ حيﺚ تم تطوير اﳌيزان اﳊس�اس ﰲ ذلك الوقت‪ .‬وعند اس�تعﲈل اﳌيزان ﰲ‬
‫قياس كتل اﳌتفاعالت والنواتﺞ لكﺜﲑ من التفاعالت لوحﻆ أن الكتلة الكلية ﰲ التفاعل‬
‫تبق�ى ﺛابت�ة‪ .‬وقد ﳋص الكيميائيون هذه اﳌالحظات ﰲ قانون علمي س�مي ﻗﺎﻧوﻥ ﺣفﻆ‬
‫الﻜﺘﻠة‪ .‬وهو ينص عﲆ أن الكتلة ال تفنى وال تس�تحدث ﰲ أﺛناء التفاعل الكيميائي‪ ،‬أي‬
‫أﳖا ﳏفوﻇة‪ ،‬بمعنى أن كتلة النواتﺞ تساوي كتلة اﳌتفاعالت‪ ،‬ويعﱪ عن ذلك باﳌعادلة‪:‬‬
‫ﻗﺎﻧوﻥ ﺣفﻆ الﻜﺘﻠة‬
‫ﻛﺘﻠة اﳌﺘفﺎﻋﻼت = ﻛﺘﻠة النواتﺞ‬
‫ِ‬
‫واستقص كيف ﲢقق قانون حفﻆ الكتلة؟‬
‫ارجع إﱃ التجربة االستهاللية صفحة ‪،11‬‬
‫‪53‬‬
‫مثال ‪2-1‬‬
‫ﺣفـﻆ الﻜﺘﻠـة ﰲ إحدى التجارب ُوضع ‪ 10 g‬من أكس�يد الزئبق ‪ II‬األﲪر ﰲ كأس مفتوحة‪ ،‬وس�خنت حتى ﲢولت إﱃ‬
‫زئبق سائل وغاز أكسجﲔ‪ ،‬فﺈذا كانت كتلة الزئبق السائل ‪ 9.26 g‬فﲈ كتلة األكسجﲔ الناتﺞ عن هذا التفاعل ؟‬
‫‪ 1‬ليل ا‪�‬ساألة‬
‫وتبعا لقانون حف�ﻆ الكتلة فﺈن ﳎموﻉ كتل النواتﺞ‬
‫ت�م إعطاؤك كتلة اﳌ�ادة اﳌتفاعلة وكتلة أحد النواتﺞ ﰲ التفاعل‪ً ،‬‬
‫ﳚب أن يساوي ﳎموﻉ كتل اﳌواد اﳌتفاعلة‪.‬‬
‫ا‪‬عطيات‬
‫كتلة أكسيد الزئبق ‪10.0 g = II‬‬
‫كتلة الزئبق = ‪9.26 g‬‬
‫‪ 2‬ح�ساب ا‪‬طلوب‬
‫ا‪‬طلوب‬
‫ﻛﺘﻠة اﻷﻛﺴﺠﲔ = ؟ ‪g‬‬
‫ضع قانون حفﻆ الكتلة‬
‫كتلة اﳌتفاعالت = كتلة النواتﺞ‬
‫أوجد كتلة األكسجﲔ‬
‫كتلة األكسجﲔ = كتلة أكسيد الزئبق ‪ – II‬كتلة الزئبق‬
‫كتلة أكسيد الزئبق ‪ = II‬كتلة الزئبق ‪ +‬كتلة األكسجﲔ‬
‫عوﺽ بالقيم اﳌعطاة ﰲ اﳌعادلة‬
‫كتلة األكسجﲔ = ‪= 9.26 g – 10.00 g‬‬
‫‪0.74‬‬
‫‪ 3‬تقو‪ ‬الإجابة‬
‫إذا كان ﳎموﻉ كتلتي الزئبق واألكسجﲔ = كتلة أكسيد الزئبق ‪ II‬فاﳊل صحيح‪.‬‬
‫م�سائل تدريبية‬
‫‪ .5‬استعن بالبيانات ﰲ اﳉدول أدناه لﻺجابة عن السﺆالﲔ التاليﲔ‪:‬‬
‫جراما من اﳌركب نتﺞ؟‬
‫كم جرا ًما من الﱪوم تفاعل‪ ،‬وكم‬
‫ً‬
‫ا‪‬ادة‬
‫ألومنيوم‬
‫سائل الﱪوم‬
‫اﳌركب‬
‫‪.6‬‬
‫‪.7‬‬
‫‪.8‬‬
‫‪.9‬‬
‫‪54‬‬
‫تفاعل الألومنيوم مع �سائل ال‪‬وم‬
‫بعد التفاعل‬
‫قبل التفاعل‬
‫‪10.3 g‬‬
‫‪0.0 g‬‬
‫‪100.0 g‬‬
‫‪8.5 g‬‬
‫‪0.0 g‬‬
‫حصل طالب ﰲ ﲡربة لتحليل اﳌاء عﲆ ‪ 10.0 g‬هيدروجﲔ و ‪ 79.4 g‬أكسجﲔ‪ .‬ما مقدار اﳌاء اﳌستعمل ﰲ هذه العملية؟‬
‫أض�اف طال�ب ‪ 15.6 g‬صودي�وم إﱃ كمي�ة واف�رة من غ�از الكلور‪ ،‬وبع�د انتهاء التفاعل حص�ل عﲆ ‪ 39.7 g‬م�ن كلوريد‬
‫الصوديوم‪ .‬ما كتلة كل من الكلور والصوديوم اﳌتفاعلﲔ؟‬
‫تفاعل�ت عين�ة مقدارها ‪ 10.0 g‬من اﳌاغنس�يوم مع األكس�جﲔ لتكوين ‪ 16.6 g‬من أكس�يد اﳌاغنس�يوم‪ .‬كم جرا ًما من‬
‫األكسجﲔ تفاعل؟‬
‫‪‬فيز تفاعل ‪ 106.5 g‬من ﲪﺾ اﳍيدروكلوريك )‪ HCl(g‬مع كمية ﳎهولة من األمونيا )‪ NH 3(g‬إلنتاج ‪ 157.5 g‬من‬
‫فﴪ‬
‫كلوريد األمونيوم )‪ .NH 4Cl(s‬ما كتلة األمونيا )‪ NH 3(g‬اﳌتفاعلة؟ وهل طبق قانون حفﻆ الكتلة ﰲ هذا التفاعل؟ ِّ‬
‫إجابتك‪.‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 2-10‬ع‪‬د ‪�‬شخ‪ ‬اأك�شيد الز‪‬ب‪ II ‬فا‪‬ن‪ ‬يتفاع‪‬‬
‫ليكون الز‪‬ب‪ ‬ا‪‬أك�ش‪ . ‬يكون ‪‬مو‪ ‬كتلتي‪‬ما م�شا‪ ‬يا كتلة‬
‫اأك�شيد الز‪‬ب‪.II ‬‬
‫كان الكيميائي الفرنﴘ أنتوﲏ الفوازييه )‪1794-1743‬م( أول من اس�تعمل اﳌيزان اﳊساس‬
‫ﰲ التفاع��الت الكي�ميائي�ة‪ .‬وق�د درس ﲢ�لل أكس�يد الزئبق ‪ II‬باﳊرارة‪ ،‬وه�و كﲈ يظهر ﰲ‬
‫الﺸـﻜل ‪ 2-10‬م�ادة صلبة ﲪ�راء تتفاعل عند تس�خينها لتكون س�ائل الزئب�ق الفﴤ وغاز‬
‫األكس�جﲔ العديم اللون‪ .‬إن تغﲑ اللون وﻇهور غاز مﺆﴍان عﲆ حدوث التفاعل‪ .‬وعندما‬
‫ﳚرى التفاعل ﰲ وعاء مغلق فﺈن األكس�جﲔ ال يس�تطيع اﳋروج‪ .‬ومن ﺛم يمكن قياس كتلة‬
‫اﳌ�واد قب�ل التفاعل وبعده‪ ،‬وس�تكون هي نفس�ها ﰲ اﳊالتﲔ‪ .‬ويعد قانون حف�ﻆ الكتلة أحد‬
‫القوانﲔ األساسية ﰲ الكيمياء‪.‬‬
‫التقو‪‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫‪2-2‬‬
‫التغﲑ الفيزيائي يغﲑ من اﳋواﺹ‬
‫الفيزيائية للﲈدة دون أن يغﲑ تركيبها‪.‬‬
‫التغﲑ الكيميائي‪ ،‬والذي يسمى ً‬
‫أيضا‬
‫ﲑا‬
‫»التفاعل الكيميائي«‪ ،‬يتضمن تغ ً‬
‫ﰲ تركيب اﳌادة‪.‬‬
‫ﰲ التفاع�ل الكيميائ���ي تتح����ول‬
‫اﳌتفاعالت إﱃ نواتﺞ‪.‬‬
‫ينص قانون حفﻆ الكتلة عﲆ أن الكتلة‬
‫ال تفنى وال تستحدث ﰲ أﺛناء التفاعل‬
‫الكيميائي؛ فهي ﳏفوﻇة‪.‬‬
‫‪.10‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ‬
‫ﺻنﻒ األمﺜلة التالية إﱃ تغﲑات فيزيائية أو كيميائية‪.‬‬
‫‪ .a‬سحق علبة ألومنيوم‪.‬‬
‫‪ .b‬تدوير علب األلومنيوم اﳌستعملة إلنتاج علب جديدة‪.‬‬
‫‪ .c‬اﲢاد األلومنيوم مع األكسجﲔ إلنتاج أكسيد األلومنيوم‪.‬‬
‫‪ .11‬ﺻﻒ نتائﺞ التغﲑ الفيزيائي‪ ،‬وأعط ﺛالﺛة أمﺜلة عليه‪.‬‬
‫‪ .12‬ﺻﻒ نتائﺞ التغﲑ الكيميائي‪ ،‬واذكر أربعة أدلة عﲆ حدوﺛه‪.‬‬
‫‪ .13‬اﺣﺴﺐ‪ .‬حل اﳌسائل اآلتية‪:‬‬
‫‪ .a‬إذا تفاعل ‪ 22.99 g‬من الصوديوم ﲤا ًما مع ‪ 35.45 g‬من الكلور فﲈ كتلة‬
‫كلوريد الصوديوم الناتﺞ؟‬
‫‪ .b‬إذا تفاعل ‪ 12.2 g‬من مادة ‪ X‬مع عينة من ‪ Y‬ونتﺞ ‪ 78.9 g‬من ‪ XY‬فﲈ‬
‫كتلة ‪ Y‬اﳌتفاعلة؟‬
‫ﻗوﻡ إذا قال لك صديق‪" :‬إذا كان تركيب اﳌادة ال يتغﲑ خالل التغﲑ الفيزيائي‬
‫‪ .14‬ﹼ‬
‫فﺈن مظهرها ال يتغﲑ"‪ .‬فهل هو عﲆ صواب؟ فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫‪55‬‬
‫‪2-3‬‬
‫الأهداف‬
‫تق‪‬ارن ب�ﲔ اﳌخالي�ط واﳌ�واد‬
‫ا‪‬خاليط‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫‪Mixtures of Matter‬‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ توﺟد معظﻢ اﳌواﺩ اﳌﺄلوﻓة ﻋﲆ ﺷﻜل ﳐﺎليﻂ‪ .‬اﳌخﻠوﻁ مﺰﻳﺞ مﻦ مﺎﺩتﲔ ﻧقيﺘﲔ ﺃﻭ ﺃﻛﺜﺮ‪.‬‬
‫النقية‪.‬‬
‫الربط مع الحياة الصوت الذي تسمعه عندما تفتح علبة مﴩوب غازي هو صوت‬
‫ت�سنف اﳌخاليط إﱃ متجانسة وغﲑ تﴪب الغاز من العلبة‪ .‬وربﲈ الحظت عند ترك العلبة مفتوحة أن معظم غاز ﺛاﲏ أكسيد‬
‫متجانسة‪.‬‬
‫حلوا مهﲈ تركت العلبة مفتوحة‪.‬‬
‫الكربون يتﴪب منها‪ ،‬إال أن اﳌﴩوب يبقى ً‬
‫‪‬ي‪‬ز ب�ﲔ ط��رائ�ق فص���ل‬
‫اﳌخاليط‪.‬‬
‫ا‪‬خاليط‬
‫‪Mixtures‬‬
‫درس�ت أن اﳌادة النقية ذات تركيب منتظم وﺛابت‪ .‬ماذا ﳛدث عند مزج مادتﲔ نقيتﲔ أو‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫مع�ا؟ اﳌخﻠوﻁ مزيﺞ مكون من مادتﲔ نقيت�ﲔ أو أكﺜر مع احتفاﻅ كل من هذه اﳌواد‬
‫مﺎﺩﺓ ﻛيميﺎﺋية ‪ :‬م��ادة ذات تركيب أكﺜ�ر ً‬
‫أيضا بخواصها األصلية‪ .‬وﳜتلف تركيب اﳌخاليط بحس�ب نس�ب مكوناﲥا‪ .‬لذا يمكن ﲢضﲑ‬
‫منتظ��م وﺛاب���ت‪ .‬وتس�مى ً‬
‫مادة نقية‪.‬‬
‫ع�دد ال ﳖائي م�ن اﳌخاليط‪ .‬وﳑا ﳚدر بالذكر أن معظم اﳌ�واد ﰲ الطبيعة توجد ﰲ صورة‬
‫ﳐاليط‪ ،‬فمن الصعب إبقاء أي مادة نقية ﲤا ًما‪.‬‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫اﳌخلوﻁ‬
‫اﳌخلوﻁ غﲑ اﳌتجانس‬
‫اﳌخلوﻁ اﳌتجانس‬
‫اﳌحاليل‬
‫الﱰشيح‬
‫الكروماتوجرافيا‬
‫التقطﲑ‬
‫التبلور‬
‫التسامي‬
‫يبﲔ الﺸﻜل ‪ 2-11‬ﳐلوطﲔ‪ ،‬ورغم أنك ال تستطيع أن ﲤيز بﲔ مكوﲏ ﳐلوﻁ الزئبق‪-‬‬
‫الفضة ﰲ الﺸﻜل ‪ ،2-11 a‬إال أنك تستطيع فصلهﲈ عن طريق التسخﲔ‪ ،‬فيتبخر الزئبق‬
‫أو ً‬
‫ال‪ ،‬وبذلك ﲢصل عﲆ بخار الزئبق وحده‪ ،‬والفضة الصلبة وحدها‪.‬‬
‫مع�ا‪ ،‬كم�ا ﰲ الﺸـﻜل ‪ ،2-11 b‬ﲤتزج ه�ذه اﳌواد‬
‫وعن�د خل�ط الزيت والتواب�ل واﳋل ً‬
‫لكنها ال تتفاعل‪ ،‬ويظل بﺈمكانك ﲤييز ﲨيع اﳌواد‪ .‬وإذا بقي اﳌخلوﻁ من دون ﲢريك فﱰة‬
‫يكون طبقة فوﻕ اﳋل‪.‬‬
‫كافية فﺈن الزيت ّ‬
‫اأن‪‬واع ا‪‬خالي‪‬ط إن مزﳚ�ي اﳌ�واد النقي�ة ﰲ الﺸـﻜل ‪ 2-11‬ﳐلوطان‪ .‬ورغ�م اختالف‬
‫اﳋ�واﺹ اﳌرئية للمخاليط إال أن�ه يمكن تعريفها بعدة طرائق‪ ،‬وتصنيفها إﱃ متجانس�ة‬
‫وغﲑ متجانسة‪.‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 2-11‬ا‪ ‬اأن ‪‬وا‪ ‬تلف‪‬ة‬
‫م ‪‬ن ا‪‬خالي ‪ .a ‬من ‪  ‬ا‪‬مك ‪‬ن ر‪‬ية‬
‫ا‪‬كون ‪‬ا‪ ‬ا‪‬ختلفة لبع‪  ‬ا‪‬خالي‪ ‬ك‪‬‬
‫ا‪‬شو‪ ‬ا‪‬كونة من ‪‬لو‪ ‬ف‪‬شة – ز‪‬ب‪.‬‬
‫‪ .b‬ك ‪‬ن ر‪‬ي ‪‬ة مكونا‪ ‬بع‪  ‬ا‪‬خالي‪‬‬
‫ا‪‬أ‪‬ر‪ ‬كمطيب ال�شلطة‪.‬‬
‫‪56‬‬
‫‪a‬‬
‫‪b‬‬
‫اﳌخﻠـوﻁ ﻏﲑ اﳌﺘﺠﺎﻧﺲ ﳐلوﻁ ال ﲤتزج فيه اﳌواد‪ ،‬بل تبقى اﳌواد فيه‬
‫ً‬
‫متﲈيزا بعضها من ‪‬‬
‫بعﺾ‪ ،‬وتركيبه غﲑ منتظم؛ ألن اﳌواد فيه ﱂ ﲤتزج ﲤا ًما وﻇلت متﲈيزة‪ .‬ومن ذلك سلطة‬
‫اﳋض�ار‪ ،‬وعصﲑ الﱪتقال الطبيعي الذي يتكون م�ن مزيﺞ غﲑ متجانس من العصﲑ‬
‫واللب‪ ،‬وﰲ العادة يطفو اللب عﲆ سطح العصﲑ‪ .‬ولذا يمكن القول إن وجود مادتﲔ‬
‫معا بشكل متﲈيز يشﲑ إﱃ ﳐلوﻁ غﲑ متجانس‪.‬‬
‫أو أكﺜر ً‬
‫اﳌخﻠـوﻁ اﳌﺘﺠﺎﻧـﺲ ﳐل�وﻁ ل�ه تركيب ﺛاب�ت‪ ،‬وﲤتزج مكونات�ه بانتظام‪ ،‬ف�ﺈذا أخذت‬
‫قطعت�ﲔ من ﳑلغم الفضة والزئبق )س�بيكة معدنية( فس�تجد أن تركيبهﲈ هو نفس�ه مهﲈ‬
‫اختلف حجم القطعة‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬ﻗﺎﺭﻥ بﲔ اﳌخاليط اﳌتجانسة وغﲑ اﳌتجانسة‪ ،‬وأعط أمﺜلة عليهﲈ‪.‬‬
‫يطل�ق ع�ﲆ اﳌخاليط اﳌتجانس�ة أيضا اس�م اﳌﺤﺎليـل‪ .‬وأكﺜ�ر اﳌحالي�ل اﳌألوفة هي‬
‫اﳌحاليل الس�ائلة‪ ،‬كالش�اي والعصائر‪ .‬لك�ن اﳌحاليل قد تكون صلبة أو س�ائلة أو‬
‫ً‬
‫ﳐلوطا من م�ادة صلبة مع غ�از‪ ،‬أو مادة صلبة مع س�ائل‪،‬‬
‫غازي�ة؛ فه�ي قد تك�ون‬
‫أو غاز مع س�ائل‪ ...‬وهكذا‪ .‬ويبﲔ اﳉـدﻭﻝ ‪ 2-3‬قائمة بأنواﻉ ﳐتلفة من اﳌحاليل‬
‫وأمﺜلة عليها‪ ،‬كﲈ أننا نجد ً‬
‫مﺜاال عﲆ كل نوﻉ ﰲ الﺸﻜل ‪.2-12‬‬
‫اﳌحلول الصلب اﳌعروف بالفوالذ يسمى »سبيكة«‪ .‬والسبيكة ﳐلوﻁ متجانس من‬
‫الفل�زات‪ ،‬أو م�ن فلز وال فلز‪ ،‬يكون في�ه الفلز هو اﳌكون األس�اﳼ‪ .‬الفوالذ ً‬
‫مﺜال‬
‫ﳐل�وﻁ من فلز اﳊدي�د والفلز الكرب�ون‪ .‬وإن وجود ذرات الكرب�ون ﰲ اﳌخلوﻁ‬
‫يزي�د م�ن صالبة الفلز‪ .‬وتقوم اﳌصان�ع بمزج أنواﻉ ﳐتلفة من الفلزات ﰲ س�بائك‬
‫ﲑا ما تصنع من س�بائك‪،‬‬
‫للوص�ول إﱃ م�واد أكﺜر ق�وة ومقاومة؛ فاﳌجوه�رات كﺜ ً‬
‫ومنها الﱪونز والذهب األبيﺾ‪.‬‬
‫ا‪‬دول ‪2-3‬‬
‫ا‪‬حلول‬
‫مفردات اأكاد‪‬ية‬
‫ﳐﻠوﻁ‬
‫ج�اءت م�ن الكلم�ة الالتيني�ة ‪misceo‬‬
‫وتعني ‪ mix‬أي ﳜلط‪.‬‬
‫ﻣﻬﻦ ﻓﻲ اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء‬
‫ﻋﺎ ِﻟــﻢ اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء هو عال�م ّ‬
‫يحضر‬
‫م�واد جدي�دة ويحل�ل خواصه�ا‪.‬‬
‫وقد يعم�ل في مختبر وطن�ي‪ ،‬أو في‬
‫الصناعة‪ ،‬أو في الجوانب األكاديمية‪.‬‬
‫قام علماء )ناسا( ً‬
‫مﺜال بتطوير سبائك‬
‫من األلومنيوم والسليكون يمكن‬
‫اس�تعمالها في صناع�ة محركات‬
‫وﺁالت قوية وخفيفة‪.‬‬
‫اأنواع ا‪‬حاليل‬
‫مثال‬
‫غاز ‪ -‬غاز‬
‫اﳍواء ﰲ أسطوانة الغواﺹ مزيﺞ من غازات النيﱰوجﲔ‬
‫واألكسجﲔ واألرجون‪.‬‬
‫غاز ‪ -‬سائل‬
‫األكسجﲔ وﺛاﲏ أكسيد الكربون الذائبان ﰲ ماء البحر‪.‬‬
‫سائل ‪ -‬غاز‬
‫اﳍواء الرطب الذي يتنفسه الغواﺹ ﳛوي قطرات ماء‪.‬‬
‫سائل ‪ -‬سائل‬
‫عندما ﲤطر يمتزج ماء اﳌطر بﲈء البحر‪.‬‬
‫صلب ‪ -‬سائل‬
‫األمالح الصلبة الذائبة ﰲ ماء البحر‪.‬‬
‫صلب ‪ -‬صلب‬
‫أسطوانة الغوﺹ مصنوعة من مزيﺞ من اﳌعادن‪.‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 2-12‬ك‪ ‬اأن ‪‬وا‪ ‬ا‪‬حالي ‪‬‬
‫‪‬لة ‪  ‬ال�شور‪.‬‬
‫‪57‬‬
‫ف�سل ا‪‬خاليط‬
‫‪Separating Mixtures‬‬
‫توج�د معظم اﳌواد ﰲ الطبيعة عﲆ ش�كل ﳐاليط‪ .‬ولفهم اﳌادة بش�كل أفضل علينا‬
‫مع�ا بش�كل فيزيائي فﺈن‬
‫فص�ل اﳌخالي�ط إﱃ مكوناﲥ�ا النقي�ة‪ .‬وألن اﳌ�واد ﲣتلط ً‬
‫العملي�ات اﳌس�تعملة ﰲ فص�ل بعضها عن بعﺾ ه�ي عمليات فيزيائي�ة تقوم عﲆ‬
‫اﳋواﺹ الفيزيائية للمواد‪ .‬فعﲆ س�بيل اﳌﺜال‪ ،‬يمكن فصل ﳐلوﻁ من برادة اﳊديد‬
‫والرمل باس�تعﲈل مغناطيس؛ حيﺚ ﳚذب اﳌغناطيس برادة اﳊديد فقط‪ ،‬ويفصلها‬
‫عن الرمل‪ .‬لقد تم تطوير عدد كبﲑ من التقنيات التي تستفيد من اختالفات اﳋواﺹ‬
‫الفيزيائية للمواد لفصل مكونات اﳌخاليط بعضها عن بعﺾ‪.‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 2-13‬ع‪‬دم ‪‬ا ‪ ‬ر ا‪‬خل ‪‬و‪‬‬
‫ع ‪ ‬ر‪‬ة ال‪�‬شي‪ ‬ب‪‬ى ا‪ ‬اد‪ ‬ال�شلبة ‪‬‬
‫الور‪ ‬ة‪  ‬ح ‪ ‬يت‪‬مع ال�شا‪  ‬ا‪‬تب‪ ‬‬
‫الكاأ�‪.‬‬
‫ال‪�‬سي‪‬ح يمك�ن فص�ل اﳌخاليط غ�ﲑ اﳌتجانس�ة اﳌكونة م�ن مواد صلبة وس�وائل‬
‫مسامي لفصل‬
‫بس�هولة عن طريق الﱰشيح‪ .‬ﻭالﱰﺷـيﺢ طريقة يستعمل فيها حاجز‬
‫ّ‬
‫ً‬
‫اﳌ�ادة الصلبة عن الس�ائل‪ .‬يب�ﲔ الﺸـﻜل ‪2-13‬‬
‫ﳐلوطا يصب عﲆ ورقة ترش�يح‬
‫طويت عﲆ شكل ﳐروﻁ‪ ،‬حيﺚ يمر السائل منها ً‬
‫تاركا اﳌادة الصلبة عﲆ الورقة‪.‬‬
‫الكروماتوجرافي‪‬ا تع�د الﻜﺮﻭمﺎتوﺟﺮاﻓيـﺎ )التحلي�ل االس�تﴩاﰊ( طريق�ة لفصل‬
‫مكون�ات اﳌخل�وﻁ )الطور اﳌتح�رك( باالعتﲈد عﲆ قابلية انج�ذاب كل مكون من‬
‫مكونات اﳌخلوﻁ لسطح مادة أخرى )الطور الﺜابت(‪ .‬ويكون الطور اﳌتحرك غال ًبا‬
‫م�ادة غازية أو س�ائلة‪ ،‬والطور الﺜابت م�ادة صلبة‪ ،‬ومنه�ا ورﻕ الكروماتوجرافيا‪.‬‬
‫ﻓﺼﻞ اﺻﺒﺎغ‬
‫ﻛيـﻒ تﺴـمﺢ الﻜﺮﻭمﺎتوﺟﺮاﻓيـﺎ الوﺭﻗيـة بفﺼـل اﳌـواﺩ النقيـة؟‬
‫الكروماتوجرافيا أداة تشخيصية مهمة يستعملها الكيميائيون وفنِّيو‬
‫اﳌختﱪات اﳉنائية لفصل اﳌواد الكيميائية وﲢليلها‪.‬‬
‫‪.5‬‬
‫ا�شتعم ‪ ‬رب ‪‬ع ‪‬ر‪ ‬ة ‪‬ر�شي‪ ‬طر‪‬ا ح ‪‬وا‪ 11 cm ‬لعم ‪ ‬فتيلة‬
‫ل�شح ‪‬ب ا‪‬ا‪ .‬شع ن‪‬اي ‪‬ة الفتيلة ‪ ‬ال‪‬ب ا‪‬و‪ ‬ود ‪ ‬مركز ‪‬ر‪‬ة‬
‫ال‪�‬شي‪ ‬الدا‪‬رية‪.‬‬
‫‪.6‬‬
‫‪‬شع الور‪ ‬ة مع الفتيلة على �شط‪ ‬كاأ�‪ ‬ا‪ ‬ا‪ ‬بحي‪ ‬كون الفتيلة‬
‫‪ ‬ا‪‬ا‪� .‬شي�شعد ا‪‬ا‪  ‬الفتيلة ‪‬يتحر‪ ‬نحو ا‪‬ارج ‪ ‬ر‪‬ة‬
‫ال‪�‬شي‪.‬‬
‫ﺧﻄﻮات اﻟﻌﻤﻞ‬
‫‪P‬‬
‫‪O‬‬
‫ال‪�‬شي‪B‬‬
‫‪‬ر‪ ‬ة ‪C‬‬
‫حوا‪A1FcmB‬م ‪‬ن‪E‬حافة ‪D‬‬
‫ي�‪C‬ش ‪ I‬ا‪BD‬ا‪ ‬ا‪G ACH‬‬
‫‪‬أ ‪NP‬‬
‫ع‪‬د‪D‬م ‪‬ا‪EAJ‬‬
‫العملية‪FBK .7EGC L FHDM G EIN HJFO.‬‬
‫الت‪‬ار‪IKGP ‬‬
‫‪JH‬‬
‫دلي‪L ‬‬
‫‪KMI  N‬‬
‫ال�ش‪‬مة‪L‬‬
‫‪J M‬‬
‫‪O.M‬ام ‪L‬‬
‫بطا‪‬ة‪OK‬‬
‫‪1 PN‬‬
‫‪‬بعد حوا‪ 20 ‬د‪‬ي‪‬ة ‪ .‬ا�شحب الور‪‬ة بحر‪ ‬من الكاأ�‪ ‬ا‪‬لي‪‬ة‬
‫‪ .2‬ام‪ ‬أ كا ًأ�سا بال�ستيك ّية با‪‬اء حتى ار‪‬ف ‪‬ا‪ ‬ي‪ 2 cm ‬ري ‪‬با عن‬
‫با‪‬ا‪ ‬شع‪‬ا على كاأ�‪ ‬فار‪‬ة اأ‪‬ر‪.‬‬
‫حافت‪‬ا العليا‪ .‬ام�ش‪ ‬اأ‪ ‬طرا‪ ‬ما‪ ‬على حافة الكاأ�‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪‬شع ورق‪‬ة تر�سيح دا‪‬رية على �شط‪  ‬ا‪ ‬ن‪‬ي‪ ‬شع ن‪‬طة اﻟﺘﺤﻠﻴﻞ‬
‫ح‪  ‬مركز الور‪‬ة بال‪‬ش‪  ‬ب‪‬و‪ ‬على الور‪‬ة براأ�‪ ‬ري�سة قلم ‪� .1‬سج‪‬ل عدد ا‪‬أ‪‬شب ‪‬ا‪ ‬الت‪ ‬ك‪ ‬ديد‪‬ا عل ‪‬ى ‪‬ر‪‬ة ال‪�‬شي‪.‬‬
‫ع ‪‬لم حد‪‬د د‪‬ا‪‬ر ا‪‬ألوان‪.‬‬
‫ح‪� ‬سائل اأ�سود‪.‬‬
‫مق�سا اأ‪ ‬اأدا‪ ‬ح ‪‬اد‪ ‬اأ‪‬ر‪ ‬لعم‪ ‬ب ‪‬ش‪  ‬ب‪‬طر راأ�‪‬‬
‫ا�شتعم ‪ ‬‬
‫ال‪‬لم ‪ ‬مركز ب‪‬عة ا‪.‬‬
‫‪‬ذير‪ :‬الأج�سام ا‪‬ادة ‪‬كن اأن ‪‬رح ا‪‬لد‪.‬‬
‫‪58‬‬
‫‪.2‬‬
‫ا�ستنتج ‪‬ا‪‬ا ‪‬ر‪ ‬األوا ‪‬نا ‪‬تلفة ‪ ‬اأماكن ‪‬تلفة من الور‪‬ة‪‬‬
‫‪.3‬‬
‫ق‪‬ارن ال‪‬تا‪  ‬الت ‪ ‬ح�شل‪ ‬علي‪ ‬ا با‪‬أ�شكا‪ ‬الت ‪ ‬ح�ش‪ ‬علي‪‬ا‬
‫زم‪ .‬ف�شر ا‪‬ت‪‬فا‪ ‬الت‪ ‬د ‪‬ر‪.‬‬
‫‪A‬‬
‫وﰲ هذه الطريقة يتباعد أو ً‬
‫ال مكون اﳌخلوﻁ الذي قوى ﲤاسك جزيﺌاته أقل عﲆ‬
‫ورقة الكروماتوجرافيا‪ ،‬ﺛم يليه اﳌكون الذي قوى ﲤاسك جزيﺌاته أكﱪ فأكﱪ‪.‬‬
‫التقط‪ ‬يمك�ن فصل معظم اﳌخاليط اﳌتجانس�ة عن طريق التقط�ﲑ‪ .‬ﻭالﺘقطﲑ طريقة‬
‫لفص�ل اﳌ�واد اعتﲈ ًدا عﲆ االخت�الف ﰲ درجات غلياﳖا‪ ،‬حيﺚ يس�خن اﳌخلوﻁ حتى‬
‫تغﲇ اﳌادة التي درجة غلياﳖا أقل‪ ،‬وتتحول إﱃ بخار يكﺜَّف ُ‬
‫وﳚمع عﲆ شكل سائل‪.‬‬
‫التبلور يعد ترسيب بلورات السكر من ﳏلوله ً‬
‫مﺜاال عﲆ الفصل بالتبلور‪ .‬الﺘبﻠوﺭ‬
‫طريق�ة للفصل تﺆدي إﱃ اﳊص�ول عﲆ مادة نقية صلبة من ﳏلوﳍا‪ .‬عندما ﳛتوي‬
‫اﳌحلول عﲆ أكﱪ قدر ﳑكن من اﳌادة اﳌذابة )ﳏلول مش�بع( فﺈن إضافة أي كمية‬
‫وتكون بلورات عﲆ‬
‫من اﳌذاب مهﲈ قلت ﲡعل اﳌادة اﳌذابة ﰲ اﳌحلول تﱰس�ب‬
‫ِّ‬
‫أي س�طح متواف�ر‪ .‬وعندم�ا يتبخر اﳌاء من ﳏلول الس�كر اﳌائ�ي يصبح اﳌحلول‬
‫تركيزا‪ ،‬وه�ذا يش��به إض�افة اﳌ�زيد من اﳌ�ادة اﳌذاب�ة إﱃ اﳌحل�ول‪ .‬ويب�ﲔ‬
‫أكﺜر‬
‫ً‬
‫يكون الس�كر بلورات صلبة عﲆ اﳋيط‪.‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 2-14‬أنه عند زيادة تبخر اﳌاء ّ‬
‫وﲤتاز عملية التبلور أﳖا تنتﺞ مواد صلبة عالية النقاوة‪.‬‬
‫الت�سام‪‬ي يمك�ن فصل اﳌخاليط بﺎلﺘﺴـﺎمﻲ‪ ،‬وهو عملية تتبخر فيه�ا اﳌادة الصلبة‬
‫دون أن تنصهر‪ ،‬أي دون أن ﲤر باﳊالة الس�ائلة‪ .‬يستعمل التسامي لفصل مادتﲔ‬
‫صلبتﲔ ﰲ خليط‪ ،‬إحداﳘا ﳍا القدرة عﲆ التسامى‪ ،‬وليس لﻸخرى ذلك‪.‬‬
‫التقو‪‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 2-14‬ع‪‬دم ‪‬ا يتبخر ا‪‬ا‪ ‬من‬
‫‪‬ل ‪‬و‪ ‬ال�شكر ا‪‬ا‪ ‬تكون بل ‪‬ورا‪ ‬ال�شكر‬
‫على ا‪‬ي‪.‬‬
‫‪2-3‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫اﳌخلوﻁ مزيﺞ فيزيائي من مادتﲔ‬
‫كيميائيتﲔ أو أكﺜر بنسب ﳐتلفة‪.‬‬
‫اﳌحاليل ﳐاليط متجانسة‪.‬‬
‫يمك�ن فص�ل مكون�ات اﳌخاليط‬
‫بطرائ�ق فيزيائي�ة‪ .‬م�ن طرائ�ق‬
‫الف�ص��ل اﳌأل�وف��ة الﱰش��يح‪،‬‬
‫والتقط�ﲑ‪ ،‬والتبلور‪ ،‬والتس�امي‪،‬‬
‫والكروماتوجرافيا‪.‬‬
‫‪.15‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﺻنﻒ اًّ‬
‫كال ﳑا يﲇ إﱃ ﳐلوﻁ متجانس أو غﲑ متجانس‪.‬‬
‫‪ .a‬ماء الصنبور ‪ .b‬اﳍواء ‪ .c‬فطﲑة الزبيب‪.‬‬
‫‪ .16‬ﻗﺎﺭﻥ بﲔ اﳌخاليط واﳌواد النقية‪.‬‬
‫‪.17‬‬
‫ﺳﻢ طريقة الفصل التي يمكن استعﲈﳍا ﰲ فصل مكونات اﳌخاليط التالية ‪:‬‬
‫ﱢ‬
‫‪ .a‬سائلﲔ عديمي اللون‪.‬‬
‫‪ .b‬مادة صلبة غﲑ ذائبة ﳐلوطة مع سائل‪.‬‬
‫‪ .c‬كرات زجاجية ﲪراء وزرقاء متساوية ﰲ اﳊجم والكتلة‪.‬‬
‫‪ .18‬ﺻمﻢ خريطة مفاهيمية تلخص العالقات بﲔ اﳌادة‪ ،‬والعناﴏ‪ ،‬واﳌركبات‪،‬‬
‫واﳌواد الكيميائية النقية‪ ،‬واﳌخاليط اﳌتجانسة‪ ،‬واﳌخاليط غﲑ اﳌتجانسة‪.‬‬
‫‪59‬‬
‫‪2-4‬‬
‫الأهداف‬
‫ّ‬
‫واﳌركبات‪.‬‬
‫‪‬يز بﲔ العناﴏ‬
‫ت�سف ترتيب العناﴏ ﰲ‬
‫اﳉدول الدوري‪.‬‬
‫ت�سرح سلوك ّ‬
‫اﳌركبات‬
‫وفق قانوﲏ النسب الﺜابتة‬
‫واﳌتضاعفة‪.‬‬
‫العنا�سر وا‪‬ر ّكبات‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫‪Elements and Compounds‬‬
‫ﻛيميﺎﺋيﺎ‪.‬‬
‫معﺎ اﲢﺎ ﹰﺩا‬
‫مﻜوﻥ مﻦ ﻋنﴫﻳﻦ ﺃﻭ ﺃﻛﺜﺮ مﺘﺤدﻳﻦ ﹰ‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ اﳌﺮﻛﺐ ﹼ‬
‫ﹼﹰ‬
‫قطعا منها منفردة‪ ،‬أما عندما تأكل‬
‫الربط مع الحياة عندما تأكل س�لطة الفواكه قد ت�أكل ً‬
‫مربى الفواكه فﺈنك ال تستطيع فصل كل قطعة من الفواكه وحدها‪ .‬وكﲈ أن اﳌربى مكونة من‬
‫فواكه فﺈن اﳌركب مكون من عناﴏ‪ ،‬ولكنك ال تراها منفردة‪.‬‬
‫العنا�سر‬
‫‪Elements‬‬
‫رغم أن للﲈدة أشكا ً‬
‫ال كﺜﲑة إال أنه يمكن فصل مكوناﲥا إﱃ عدد صغﲑ من الوحدات البنائية‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫األساس�ية تسمى عناﴏ‪ .‬العنﴫ مادة كيميائية نقية ال يمكن ﲡزئتها إﱃ أجزاء أصغر منها‬
‫النﺴبة‪ :‬عالقة جزء بﺂخر أو بالكل‬
‫عنﴫا ﰲ الطبيعة‪ .‬ومن هذه العناﴏ‪ :‬النحاس ‪Cu‬‬
‫بطرائ�ق فيزيائية أو كيميائية‪ .‬هن�اك ‪92‬‬
‫ً‬
‫من ناحية الكمية‪.‬‬
‫واألكس�جﲔ ‪ O‬والذهب ‪ ،Au‬وهناك ً‬
‫أيضا عناﴏ ال توجد ﰲ الطبيعة‪ ،‬وإنﲈ يتم ﲢضﲑها‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫ﰲ اﳌختﱪ‪.‬‬
‫العنﴫ‬
‫ل�كل عنﴫ اس�م كيميائي‪ ،‬ورم�ز خاﺹ به‪ .‬ويتك�ون الرمز من حرف أو اﺛن�ﲔ أو ﺛالﺛة‪،‬‬
‫اﳉدول الدوري‬
‫ﲑا‪ ،‬أما باقي األحرف فتكون صغﲑة‪ .‬ومن اﳌعلوم أن أس�ﲈء‬
‫بحيﺚ يكون اﳊرف األول كب ً‬
‫ّ‬
‫اﳌركب‬
‫عاﳌيا من قبل العلﲈء لتس�هيل التواصل بينه�م‪ .‬وال تتوافر‬
‫العن�اﴏ ورموزه�ا متفق عليه�ا اًّ‬
‫قانون النسب الﺜابتة‬
‫نحو متس�او؛ فاﳍيدروجﲔ ‪ H‬يش�كل ‪ 75%‬من كتلة الكون‪ ،‬ﰲ حﲔ‬
‫العناﴏ الطبيعية عﲆ ﹾ‬
‫يش�كل األكس�جﲔ‪ O‬والس�ليكون ‪ Si‬ﳎتمع�ﲔ ‪ 75%‬من كتل�ة القﴩة األرضية‪ ،‬ويش�كل‬
‫النسبة اﳌﺌوية بالكتلة‬
‫األكس�جﲔ ‪ O‬والكربون ‪ C‬واﳍيدروجﲔ ‪ H‬أكﺜر من ‪ 90%‬من جس�م اإلنس�ان‪ .‬ومن جهة‬
‫قانون النسب اﳌتضاعفة‬
‫أخرى فﺈن عنﴫ الفرانس�يوم ‪ Fr‬هو أحد أقل العن�اﴏ وجو ًدا ﰲ الطبيعة؛ إذ يقدَّ ر وجوده‬
‫الﺸﻜل ‪ 2-15‬و‪‬د الع‪‬ا‪‬ش‪‬ر ‪ ‬ح‪‬ا‪ ‬بأق�ل م�ن ‪ 20 g‬موزع�ة ﰲ ق�ﴩة األرﺽ‪ .‬وتوج�د العناﴏ ﰲ ح�االت فيزيائي�ة ﳐتلفة ﰲ‬
‫‪‬ت‪‬ل‪‬فة ‪ ‬ال‪‬ر‪ ‬العادية‪.‬‬
‫الظروف العادية‪ ،‬كﲈ هو مبﲔ ﰲ الﺸﻜل ‪.2-15‬‬
‫بﺎلوﻥ ﻫيﻠيوﻡ ‪ -‬ﻏﺎﺯ‬
‫‪60‬‬
‫ﺟﻬﺎﺯ ﻗيﺎﺱ ﺿﻐﻂ الدﻡ )ﺯﺋبﻖ‪ -‬ﺳﺎﺋل(‬
‫ﻭﻋﺎﺀ ﻧﺤﺎﺱ ‪ -‬ﺻﻠﺐ‬
‫الﺸـﻜل ‪ 2-16‬كان م‪‬دلي ‪ ‬م ‪‬ن اأ‪‬ا‪‬‬
‫العلم ‪‬ا‪ ‬ال‪‬ين ر‪‬بوا الع‪‬ا‪‬شر بطري‪‬ة د‪‬رية‪‬‬
‫كم ‪‬ا ‪‬و مب ‪  ‬ا‪ ‬د‪ .‬ح ‪ ‬ا‪‬أ‪‬ا‪‬‬
‫الد‪‬رية ‪ ‬وا‪ ‬الع‪‬ا‪‬شر‪.‬‬
‫العنﺎﴏ اﻷﺳﺎﺳية‬
‫نظرة اأولية على ا‪‬دول الدوري مع ازدياد عدد العناﴏ اﳌكتشفة ﰲ بدايات القرن التاسع عﴩ‬
‫بدأ العلﲈء يالحظون أنﲈﻁ التش�ابه بﲔ العناﴏ ﰲ اﳋواﺹ الفيزيائية والكيميائية ودراستها‪.‬‬
‫ً‬
‫جدوال‬
‫وقد صمم العاﱂ الروﳼ ديمﱰي مندليف ‪1907 - 1834) Dmitri Mendelev‬م(‬
‫كﲈ ﰲ الﺸـﻜل ‪ 2-16‬نظم فيه ﲨيع العناﴏ التي كانت معروفة ﰲ ذلك الوقت‪ .‬كان تصنيفه‬
‫ً‬
‫قائﲈ عﲆ التشاﲠات بﲔ العناﴏ وكتلها‪ .‬وهو يعد النسخة األوﱃ ﳑا سمي بعد ذلك "اﳉدﻭﻝ‬
‫ِ‬
‫ُ‬
‫"الدورات"‪،‬‬
‫الصفوف األفقي ُة فيها‬
‫الدﻭﺭﻱ"‪ .‬ينظم اﳉدول الدوري العناﴏ ﰲ شبكة تسمَّى‬
‫وتس�مى األعم�د ُة "اﳌجموعات" أو "العائ�الت"‪ .‬والعناﴏ اﳌوج�ودة ﰲ ﳎموعة واحدة ﳍا‬
‫َّ‬
‫خ�واﺹ فيزيائية وكيميائية متش�اﲠة‪ .‬وقد س�مي اﳉ�دول دور اًّيا ألن نمط اﳋواﺹ اﳌتش�اﲠة‬
‫يتكرر من دورة إﱃ أخرى‪ ،‬وسوف ﲡد ﰲ ﳖاية هذا الكتاب صورة للجدول الدوري اﳊديﺚ‪.‬‬
‫ا‪‬ركبات‬
‫‪Compounds‬‬
‫كﺜ�ﲑ من اﳌ�واد الكيميائية النقية تصنف عﲆ أﳖا مركب�ات‪ .‬ويتكون اﳌﺮﻛﺐ من عنﴫين‬
‫كيميائيا‪ .‬وتوجد معظ�م اﳌواد ﰲ الكون عﲆ ش�كل مركبات‪.‬‬
‫ﳐتلف�ﲔ أو أكﺜ�ر متحدي�ن‬
‫اًّ‬
‫يوجد اآلن حواﱄ )‪ (10‬ماليﲔ مركب معروف‪ ،‬وهي ﰲ ازدياد مستمر؛ إذ يتم ﲢضﲑ أو‬
‫اكتشاف حواﱄ )‪ (100,000‬مركب سنو اًّيا‪.‬‬
‫‪‬‬
‫مفردات علمية‬
‫العنﴫ‬
‫‪Element‬‬
‫نقية اليمكن ﲡزئتها إﱃ‬
‫مادة كيميائية َّ‬
‫أجزاء أصغر منها بطرائق فيزيائية أو‬
‫كيميائية‪.‬‬
‫الرصاﺹ من أﺛقل العناﴏ‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬ﻋﺮﻑ العنﴫ واﳌركب‪.‬‬
‫تسهل معرفة الرموز الكيميائية للعناﴏ كتاب ﹶة صيغ اﳌركبات‪ .‬فملح الطعام ً‬
‫يسم�ى‬
‫ِّ‬
‫مﺜال ّ‬
‫كلوري�د الصودي�وم‪ ،‬وه�و مكون م�ن ذرة واحدة م�ن الصودي�وم ‪ Na‬وذرة واحدة من‬
‫الكل�ور ‪ Cl‬وصيغته الكيميائية ‪ ،NaCl‬ك�ﲈ أن اﳌاء مكون من ذرتﲔ من اﳍيدروجﲔ ‪،H‬‬
‫وذرة من األكس�جﲔ ‪ O‬وصيغته الكيميائية ‪ ،H 2O‬وهنا يشﲑ الرقم السفﲇ )‪ (2‬إﱃ ذرتﲔ‬
‫من اﳍيدروجﲔ يتحدان مع ذرة واحدة من األكسجﲔ‪.‬‬
‫‪61‬‬
‫الﺸﻜل ‪ 2-17‬يتحل‪ ‬ا‪‬ا‪ ‬ا‪ ‬مكونا‪ ‬ا‪‬أك�ش‪‬‬
‫‪‬ال‪‬يدر‪ ‬بعملية التحلي‪ ‬الك‪‬ربا‪.‬‬
‫ح‪‬دد الن�شـب ــة بيـ ــن كمي ــة الهيــدروج ـيـ ــن وكمـيــة‬
‫الأك ــ�شجين المنطــلقين خـال‪ ‬التـحليـل الكهربا‪‬ي‬
‫للماء‪.‬‬
‫ﻏﺎﺯ‬
‫‪Hydrogen‬‬
‫ﺍﳍﻴﺪﺭﻭﺟﲔ‬
‫‪gas‬‬
‫ﻏﺎﺯ‬
‫ﺍﻷﻛﺴﺠﲔ‬
‫ﻓﻘﺎﻋﺎﺕ‬
‫ﺃﻛﺴﺠﲔ‬
‫ﻓﻘﺎﻋﺎﺕ‬
‫‪Hydrogen‬‬
‫ﻫﻴﺪﺭﻭﺟﲔ‬
‫‪bubbles‬‬
‫ﺍﻷﻧﻮﺩ )ﻣﺼﻌﺪ (‬
‫ﺍﻟﻜﺎﺛﻮﺩ )ﻣﻬﺒﻂ(‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫ﺗﻴﺎﺭ ﻛﻬﺮﺑﺎﺋﻲ‬
‫الﺸـﻜل ‪ 2-18‬ع‪‬دما يتفاع ‪ ‬البو‪‬ا�شيوم‬
‫‪‬الي‪‬ود يك ‪‬ون‪ ‬ان يوديد البو‪‬ا�شيوم ال‪ ‬يختل‪‬‬
‫ع‪‬ما ‪ ‬وا‪‬ش‪.‬‬
‫ﻳوﺩ‬
‫بوتﺎﺳيوﻡ‬
‫ف�س‪‬ل ا‪‬ر ّكب‪‬ات اإ‪ ‬مكوناتها ال يمكن ﲡزئة العناﴏ إﱃ مواد أبس�ط منها بطرائق‬
‫فيزيائية أو كيميائية‪ ،‬لكن يمكن ﲡزئة اﳌركبات إﱃ مواد أبس�ط بطرائق كيميائية‪.‬‬
‫وعمو ًم�ا ف�ﺈن ّ‬
‫اس�تقرارا م�ن حالة العناﴏ‬
‫اﳌركب�ات التي توجد ﰲ الطبيعة أكﺜر‬
‫ً‬
‫اﳌكون�ة ﳍا‪ ،‬ولكي تتفكك هذه اﳌركبات إﱃ عناﴏ فﺈﳖا ﲢتاج إﱃ طاقة كاﳊرارة‬
‫والكهرباء‪ .‬ويبﲔ الﺸﻜل ‪ 2-17‬تركيب جهاز يستعمل إلحداث تغيﲑ كيميائي‬
‫للﲈء وﲢليله إﱃ العناﴏ اﳌكونة له ‪-‬اﳍيدروجﲔ واألكسجﲔ‪ -‬من خالل عملية‬
‫تس�مى "التحلي�ل الكهربائ�ي"‪ .‬يق�وم التيار الكهربائ�ي ﰲ هذه العملي�ة بتحليل‬
‫ّ‬
‫اﳌاء ‪ H 2O‬إﱃ غاز اﳍيدروجﲔ ‪ H 2‬وغاز األكس�جﲔ ‪.O 2‬وألن اﳌاء ‪ H 2O‬يتكون‬
‫من ذرتﲔ من اﳍيدروجﲔ ‪ H 2‬وذرة أكس�جﲔ ‪ O‬فﺈن حجم غاز اﳍيدروجﲔ ‪H 2‬‬
‫الناتﺞ يكون ضعف حجم غاز األكسجﲔ ‪.O 2‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬اﴍﺡ عملية التحليل الكهربائي‪.‬‬
‫خ�واﺹ ّ‬
‫اﳌركب�ات ع�ن خ�واﺹ العن�اﴏ الداخلة‬
‫خوا�‪‬ص ا‪‬ر ّكب‪‬ات ﲣتل�ف‬
‫ّ‬
‫ّ‬
‫ﰲ تركيبه�ا‪ .‬ويوض�ح مﺜ�ال اﳌاء ﰲ الﺸـﻜل ‪ 2-17‬ه�ذه اﳊقيقة‪ .‬اﳌ�اء مركب‬
‫مس�تقر‪ ،‬وهو س�ائل ﰲ درجات اﳊرارة العادية‪ ،‬وعند تفكيكه فﺈن األكس�جﲔ‬
‫ﲑا عن اﳌاء؛ فاألكس�جﲔ واﳍيدروجﲔ غازان‬
‫واﳍيدروجﲔ الناﲡﲔ ﳜتلفان كﺜ ً‬
‫ﹶ‬
‫عدي�ﲈ الل�ون والرائح�ة‪ ،‬ويتفاعالن بش�دة مع ع�دة عناﴏ‪ .‬وه�ذا االختالف‬
‫ﰲ اﳋ�واﺹ نات�ﺞ ع�ن تفاع�ل كيميائ�ي ب�ﲔ العن�اﴏ‪ .‬يب�ﲔ الﺸـﻜل ‪2-18‬‬
‫ﻳوﺩﻳد البوتﺎﺳيوﻡ‬
‫‪62‬‬
‫العن�اﴏ اﳌكون�ة ﳌركب "يوديد البوتاس�يوم"‪ .‬الحﻆ اخت�الف خواﺹ يوديد‬
‫البوتاس�يوم ‪ KI‬ع�ن خ�واﺹ العنﴫين اﳌكون�ﲔ له‪ .‬البوتاس�يوم ‪ K‬فلز فﴤ‪،‬‬
‫واليود ‪ I 2‬مادة صلبة سوداء اللون توجد عﲆ هيﺌة غاز بنفسجي اللون ﰲ درجة‬
‫حرارة الغرفة‪ ،‬ﰲ حﲔ أن يوديد البوتاس�يوم ‪ KI‬ملح أبيﺾ‪.‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 2-19‬ك ‪‬ن ‪�‬ش‪‬ي‪ ‬ا‪ ‬اد‪ ‬ا‪‬‬
‫عد‪ ‬اأ‪‬ش‪‬ا‪ ‬ل‪‬ا ‪‬وا‪ ‬دد‪.‬‬
‫ﺍﳌﺎﺩﺓ‬
‫ﺗﻐﲑﺍﺕ‬
‫ﻓﻴﺰﻳﺎﺋﻴﺔ‬
‫ﺍﳌﻮﺍﺩ ﺍﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ ﺍﻟﻨﻘﻴﺔ‬
‫ﺗﻐﲑﺍﺕ‬
‫ﻋﻨﺎﴏ‬
‫ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬
‫ﺃﻛﺴﺠﲔ ‪ ،‬ﺫﻫﺐ‪،‬‬
‫ﺍﳌﻠﺢ ‪ ،‬ﺍﻟﺴﻜﺮ‬
‫ﺣﺪﻳﺪ‬
‫ﻣﺮﻛﺒﺎﺕ‬
‫افح�‪‬ص كي ــ‪ ‬ترتب ــ‪ ‬المخالي ــ‪ ‬م ــع‬
‫الم ــواد النقي ــة‪ ‬وكي‪ ‬ترتب ــ‪ ‬العنا�شر مع‬
‫المر ‪‬كبا‪‬‬
‫ﺍﳌﺨﺎﻟﻴﻂ‬
‫ﳐﺎﻟﻴﻂ ﻣﺘﺠﺎﻧﺴﺔ‬
‫ﺍﻟﻔﻮﻻﺫ ‪ ،‬ﺍﳉﺎﺯﻭﻟﲔ‪،‬‬
‫ﺍﻟﺸﺎﻱ‬
‫ﳐﺎﻟﻴﻂ ﻏﲑ‬
‫ﻣﺘﺠﺎﻧﺴﺔ‬
‫ﺍﻟﺪﻡ ‪ ،‬ﺍﳊﻠﻴﺐ‬
‫تعل�م أن�ه يمك�ن تصني�ف اﳌواد إﱃ م�واد نقي�ة وﳐاليط‪ .‬وكﲈ درس�ت ﰲ الس�ابق فﺈن‬
‫متجانسا أو غﲑ متجانس‪ .‬وتعرف ً‬
‫أيضا أن العنﴫ مادة كيميائية‬
‫اﳌخلوﻁ إما أن يكون‬
‫ً‬
‫نقي�ة ال يمكن ﲡزئتها إﱃ مواد أبس�ط منها‪ ،‬ﰲ ح�ﲔ أن اﳌركب ناتﺞ عن اﲢاد عنﴫين‬
‫أو أكﺜر‪ ،‬ويمكن ﲢليله إﱃ مكوناته‪ .‬اس�تعمل الﺸـﻜل ‪ 2-19‬ﳌراجعة تصنيف اﳌواد‪،‬‬
‫معا‪.‬‬
‫وكيف ترتبط مكوناﲥا ً‬
‫ماذا قراأت‪ ‬ﳋﺺ األنواﻉ اﳌختلفة من اﳌادة‪ ،‬وكيف يرتبط بعضها مع بعﺾ؟‬
‫قانون الن�سب الثابتة‬
‫‪Law of Definite Proportions‬‬
‫م�ن اﳊقائ�ق العجيب�ة ﰲ ه�ذا الك�ون أن اﷲ تع�اﱃ أوج�د ّ‬
‫اﳌركب�ات‪ ،‬والت�ي‬
‫تتك�ون م�ن العن�اﴏ نفس�ها بنس�ب ﺛابت�ة ومق�دَّ رة بق�در من�ه س�بحانه‪ .‬ق�ال تعاﱃ‪:‬‬
‫﴾ الﺮﻋـد‪ .‬وه�ذا ما يع�رف ب�"ﻗﺎﻧوﻥ النﺴـﺐ الﺜﺎبﺘة"‪،‬‬
‫﴿‬
‫ال�ذي ين�ص ع�ﲆ أن اﳌركب يتكون ً‬
‫دائﲈ من العناﴏ نفس�ها بنس�ب كتلي�ة ﺛابتة‪ ،‬مهﲈ‬
‫اختلفت كمياﲥا‪ .‬كﲈ أن كتلة اﳌركب تساوي ﳎموﻉ كتل العناﴏ اﳌكونة له‪.‬‬
‫يمكن التعبﲑ عن الكميات النس�بية للعناﴏ ﰲ مركب ما بﺎلنﺴبة اﳌﺌوﻳة بﺎلﻜﺘﻠة‪ ،‬وهي‬
‫ﱪا عنها بالنسبة اﳌﺌوية‪.‬‬
‫نسبة كتلة كل عنﴫ إﱃ كتلة اﳌركب الكلية مع ً‬
‫النﺴبة اﳌﺌوﻳة بﺎلﻜﺘﻠة )‪= (%‬‬
‫ﻛﺘﻠة العنﴫ‬
‫ﻛﺘﻠة اﳌﺮﻛﺐ‬
‫× ‪100‬‬
‫نحصل عﲆ النسبة اﳌﺌوية بالكتلة بقسمة كتلة العنﴫ عﲆ كتلة اﳌركب‪ ،‬ﺛم‬
‫ﴐب هذه النسبة ﰲ مائة للتعبﲑ عنها بنسبة مﺌوية‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬اكتب نص قانون النسب الﺜابتة‪.‬‬
‫‪63‬‬
‫‪‬ليل ال�سكروز‬
‫ا‪‬دول ‪2-4‬‬
‫‪ 500.00 g‬من �سكر الق�سب‬
‫‪ 20.00 g‬من حبيبات �سكر ا‪‬ائدة‬
‫التحليل الكتلي‬
‫الن�سبة ا‪‬وية بالكتلة )‪(%‬‬
‫العن�سر‬
‫)‪(g‬‬
‫ﻛﺮبوﻥ‬
‫‪8.44‬‬
‫من ال�شكر‪‬ز‬
‫‪8.44 g C‬‬
‫____________‬
‫‪× 100 = 42.20%‬‬
‫‪20.00 g‬‬
‫ﻫيدﺭﻭﺟﲔ‬
‫‪1.30‬‬
‫‪1.30 g H‬‬
‫____________‬
‫‪ 20.00 g × 100 = 6.50%‬من ال�شكر‪‬ز‬
‫ﺃﻛﺴﺠﲔ‬
‫‪10.26‬‬
‫اﳌﺠموﻉ‬
‫‪20.00‬‬
‫التحليل الكتلي‬
‫)‪(g‬‬
‫‪211.0‬‬
‫الن�سبة ا‪‬وية بالكتلة )‪(%‬‬
‫‪211.0 g C‬‬
‫____________‬
‫‪ 20.00 g × 100 = 42.20%‬من ال�شكر‪‬ز‬
‫‪32.50 g H‬‬
‫____________‬
‫‪32.5‬‬
‫‪ 20.00 g × 100 = 6.50%‬من ال�شكر‪‬ز‬
‫‪10.26 g O‬‬
‫____________‬
‫‪ 20.00 g × 100 = 51.30%‬من ال�شكر‪‬ز‬
‫‪256.5‬‬
‫‪256.5 g O‬‬
‫____________‬
‫‪ 20.00 g × 100 = 51.30%‬من ال�شكر‪‬ز‬
‫‪100%‬‬
‫‪500.0‬‬
‫‪100%‬‬
‫تتك�ون حبيبات س�كر اﳌائدة )الس�كروز( من ﺛالﺛة عن�اﴏ‪ ،‬هي الكرب�ون واﳍيدروجﲔ‬
‫ّ‬
‫واألكس�جﲔ‪ .‬ويبﲔ اﳉدﻭﻝ ‪ 2-4‬نتائﺞ ﲢليل ‪ 20.0 g‬من هذا الس�كر‪ .‬الحﻆ أن ﳎموﻉ‬
‫الكتل اﳌنفردة لعناﴏ العينة ‪ ،20.0 g‬وهي تس�اوي كمية حبيبات الس�كر التي تم ﲢليلها‪،‬‬
‫وهذا يوضح قانون النس�ب الﺜابتة الذي ينطبق عﲆ اﳌركبات‪ :‬كتلة اﳌركب تس�اوي ﳎموﻉ‬
‫كتل العناﴏ اﳌكونة له‪.‬‬
‫وإذا حللت ‪ 500.0 g‬من السكروز الذي مصدره قصب السكر‪ ،‬والتي يبﲔ اﳉدﻭﻝ ‪2-4‬‬
‫نتائﺞ ﲢليلها‪ ،‬تالحﻆ أن النسب اﳌﺌوية بالكتلة ﳌكونات سكر القصب مساوية للقيم‬
‫التي تم اﳊصول عليها من حبيبات السكر‪ .‬وبحسب قانون النسب الﺜابتة‪ ،‬فﺈن عينات‬
‫ﹴ‬
‫مركب ما‪ ،‬مهﲈ كان مصدرها‪ ،‬ﳚب أن يكون ﳍا نسب كتلية متساوية‪ .‬وبالعكس فﺈن‬
‫اﳌركبات التي ﳍا نسب كتلية ﳐتلفة ﳚب أن تكون مركبات ﳐتلفة‪ .‬وهكذا يمكنك أن‬
‫تستنتﺞ أن عينات السكروز ﳚب أن تتكون ً‬
‫دائﲈ من كربون بنسبة ‪ 42.20%‬وهيدروجﲔ‬
‫بنسبة ‪ 6.50%‬وأكسجﲔ بنسبة ‪ 51.30%‬مهﲈ كان مصدرها‪.‬‬
‫م�سائل تدريبية‬
‫ﹴ‬
‫ﹴ‬
‫ﳎهول كتلتها ‪ ،78.0 g‬ﲢتوي عﲆ ‪ 12.4 g‬هيدروجﲔ‪ .‬ما النسبة اﳌﺌوية بالكتلة للهيدروجﲔ ﰲ اﳌركب؟‬
‫مركب‬
‫‪ .19‬عينة من‬
‫كليا مع ‪ 19.0 g‬فلور‪ .‬ما النسبة اﳌﺌوية بالكتلة للهيدروجﲔ ﰲ اﳌركب الناتﺞ؟‬
‫‪ .20‬يتفاعل ‪ 1.0 g‬هيدروجﲔ اًّ‬
‫‪ .21‬تتفاعل ‪ 3.5 g‬من العنﴫ‪ X‬مع ‪ 10.5 g‬من العنﴫ ‪ Y‬لتكوين اﳌركب‪ . X Y‬ما النسبة اﳌﺌوية بالكتلة لكل من العنﴫين‬
‫‪ X‬و ‪ Y‬ﰲ اﳌركب الناتﺞ؟‬
‫‪ .22‬ت�م ﲢلي�ل مركبﲔ ﳎهولﲔ ﹶف ُو ِجد أن اﳌركب األول ﳛتوي عﲆ ‪ 15.0 g‬هيدروجﲔ و ‪ 120.0 g‬أكس�جﲔ‪ ،‬وأن اﳌركب‬
‫فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫الﺜاﲏ ﳛتوي عﲆ ‪ 2.0 g‬هيدروجﲔ و ‪ 32.0 g‬أكسجﲔ‪ .‬هل اﳌركبان مركب واحد؟ ِّ‬
‫فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫‪ .23‬فيز مركبان كل ما تعرفه عنهﲈ أﳖﲈ ﳛتويان عﲆ النسبة بالكتلة نفسها من الكربون‪ .‬هل ﳘا اﳌركب نفسه؟ ِّ‬
‫‪64‬‬
‫قانون الن�سب ا‪‬ت�ساعفة‬
‫‪Law of Multiple Proportions‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬اﻛﺘﺐ نص قانون النسب اﳌتضاعفة بكلﲈتك اﳋاصة‪.‬‬
‫‪2.000‬‬
‫‪Cu‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪Cu‬‬
‫‪2.000‬‬
‫النسبة الكتلية للمركب ‪I‬‬
‫النسبة الكتلية للمركب ‪II‬‬
‫=‬
‫‪1.739 g Cu/gCl‬‬
‫‪0.8964 g Cu/gCl‬‬
‫= ‪2.00‬‬
‫‪Cu‬‬
‫‪2.000‬‬
‫‪a‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪a‬‬
‫‪Cu‬‬
‫‪Cu‬‬
‫‪a‬‬
‫‪2.000‬‬
‫‪1.000‬‬
‫‪a‬‬
‫‪1.000‬‬
‫‪2.000‬‬
‫ر�شم بيا‪ ‬با‪‬أعمد‪ ‬ي‪‬ارن الكت‪ ‬ال‪�‬شبية‬
‫‪Cl‬‬
‫‪1.000‬‬
‫‪b‬‬
‫‪b‬لل‪‬حا� ‪ ‬الكل ‪‬ور ‪ ‬ا‪‬ركب ‪.I‬‬
‫اﳌﺮﻛﺐ ‪II‬‬
‫‪b‬‬
‫‪b‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪Cu‬‬
‫‪2.000‬‬
‫‪1.000‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪Cu‬‬
‫‪1.000‬‬
‫‪2.000‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪c‬‬
‫‪2.000‬‬
‫‪Cu‬‬
‫‪b‬‬
‫‪b‬‬
‫‪c‬‬
‫‪1.000‬‬
‫ر�شم بيا‪ ‬با‪‬أعمد‪ ‬ي‪‬ارن الكت‪ ‬ال‪�‬شبية‬
‫‪2.000‬‬
‫‪c‬لل‪‬حا� ‪ ‬الكل ‪‬ور ‪ I‬ا‪‬ركب ‪.II‬‬
‫‪I‬‬
‫‪II‬‬
‫‪c‬‬
‫مقﺎﺭﻧة النﺴﺐ الﻜﺘﻠية‬
‫‪II‬‬
‫‪I‬‬
‫‪II‬‬
‫‪2.000‬‬
‫‪1.000‬‬
‫‪c‬‬
‫‪1.000‬‬
‫‪2.000‬‬
‫‪1.000‬‬
‫ر�ش ‪‬م بي ‪‬ا‪ ‬با‪‬أعم‪ ‬د‪ ‬ي‪ ‬ارن الكت ‪‬‬
‫ال‪�‬شبي ‪‬ة لل‪‬حا� ‪  ‬ك‪ ‬ا‪‬ركب ‪.‬‬
‫ال‪�‬شبة ‪.2:1 ‬‬
‫اختبار الر�سم البيا‪ ‬ف�سر ﳌاذا تكون نسبة كتلتي النحاس ﰲ اﳌركبﲔ ‪2 :1‬؟‬
‫ا‪‬دول ‪2-5‬‬
‫‪‬ليل البيانات ‪‬ركبي نحا�ص‬
‫ا‪‬ركب‬
‫‪Cu%‬‬
‫كتلة )‪ 100.0g  Cu (g‬كتلة )‪g  Cl (g‬‬
‫‪Cl%‬‬
‫من ا‪‬ركب‬
‫من ا‪‬ركب‬
‫‪100.0‬‬
‫الن�سبة الكتلية (‬
‫كتلة ‪Cu‬‬
‫كتلة ‪Cl‬‬
‫‪I‬‬
‫‪64.20‬‬
‫‪35.80‬‬
‫‪64.20‬‬
‫‪35.80‬‬
‫‪1.793 g Cu/1 g Cl‬‬
‫‪II‬‬
‫‪47.27‬‬
‫‪52.73‬‬
‫‪47.27‬‬
‫‪52.73‬‬
‫‪0.8964 Cu/1 g Cl‬‬
‫‪c‬‬
‫الﻜﺘﻠة )‪(g‬‬
‫مركب‪‬ات مكون‪‬ة من نحا�‪‬ص وكلور من األمﺜل�ة األخرى عﲆ اﳌركبات الت�ي توضح قانون‬
‫‪I‬‬
‫النس�ب اﳌتضاعف�ة مركب�ات النح�اس والكل�ور؛ إذ يتح�د النح�اس ‪ Cu‬م�ع الكل�ور‬
‫نتائ�ﺞ ‪2.000‬‬
‫‪ Cl‬ﰲ ﻇ�روف ﳐتلف�ة لتكوي�ن مركب�ﲔ ﳐتلف�ﲔ‪ .‬ويب�ﲔ اﳉـدﻭﻝ ‪II‬‬
‫‪I 2-5‬‬
‫ﲢلي�ل‬
‫‪1.000‬‬
‫اﳌركب�ﲔ؛ فاﳌرك�ب رقم )‪ (I‬ﳛت�وي عﲆ ‪ 64.20%‬نح�اس‪ ،‬ﰲ حﲔ ﳛت�وي اﳌركب )‪(II‬‬
‫‪II‬‬
‫‪1.000‬‬
‫ح�ﲔ ﳛت�وي‬
‫‪2.000‬‬
‫ع�ﲆ ‪ 47.27%‬نح�اس‪ ،‬وﳛت�وي اﳌرك�ب )‪ (I‬ع�ﲆ ‪ 35.80%‬كل�ور‪ ،‬ﰲ ‪I‬‬
‫اﳌرك�ب )‪ (II‬ع�ﲆ ‪ 52.73%‬كل�ور‪ .‬ق�ارن بﲔ نس�ب كتل الكل�ور ﰲ اﳌركبﲔ مس�تعينًا‬
‫‪II‬‬
‫‪1.000‬‬
‫الكلور ﰲ اﳌركب ‪I‬‬
‫بﺎﳉدﻭﻝ ‪ 2-5‬ﻭالﺸـﻜل ‪ .2-20‬الحﻆ أن نس�بة كتلة النحاس إﱃ‬
‫تساوي ضعف نسبة النحاس إﱃ الكلور ﰲ اﳌركب ‪. II‬‬
‫‪1.000‬‬
‫‪a‬‬
‫الﻜﺘﻠة )‪(g‬‬
‫ا‪‬اء وفوق اأك�سيد الهيدروج‪ ‬يوضح مركبا اﳌاء ‪ H 2O‬وفوﻕ أكس�يد ‪Cl‬اﳍيدروجﲔ‬
‫مكون من العناﴏ نفسها )هيدروجﲔ وأكسجﲔ(‪،‬‬
‫قانون النسب اﳌتضاعفة؛ فكال اﳌركبﲔ ّ‬
‫‪Cl‬‬
‫فوﻕ ‪2.000‬‬
‫حﲔ أن‪Cu‬‬
‫أكسيد‬
‫لكن اﳌاء مكون من ذرﰐ هيدروجﲔ وذرة واحدة من األكسجﲔ‪ ،‬ﰲ‬
‫‪1.000‬‬
‫اﳍيدروجﲔ يتكون من ذرﰐ هيدروجﲔ وذرﰐ أكسجﲔ‪ .‬الحﻆ أن فوﻕ‪Cl‬أكسيد اﳍيدروجﲔ‬
‫‪Cu‬‬
‫‪1.000‬‬
‫ﳜتل�ف ع�ن اﳌ�اء ﰲ أنه ﳛتوي عﲆ ضع�ف الكمية من األكس�جﲔ‪ ،‬وعندم�ا تقارن كتلة‬
‫‪2.000‬‬
‫األكسجﲔ ﰲ فوﻕ أكسيد اﳍيدروجﲔ بكتلته ﰲ اﳌاء فستحصل عﲆ نسبة ‪.2 : 1‬‬
‫‪1.000‬‬
‫‪H 2O 2‬‬
‫‪2.000‬‬
‫اﳌﺮﻛﺐ ‪I‬‬
‫‪a‬‬
‫الﻜﺘﻠة )‪(g‬‬
‫تبعا الختالف العن�اﴏ الداخلة ﰲ تركيبها‪ .‬ومع ذل�ك‪ ،‬فﺈن ّ‬
‫ﲣتل�ف ّ‬
‫مركبات‬
‫اﳌركب�ات ً‬
‫ﳐتلفة قد ﲢتوي عﲆ العناﴏ نفس�ها‪ .‬وهذا ﳛدث عندما تكون النسب الكتلية للعناﴏ‬
‫اﳌكونة ﳍذه اﳌركبات ﳐتلفة‪ .‬ينص ﻗﺎﻧوﻥ النﺴـﺐ اﳌﺘﻀﺎﻋفة عﲆ أنه عند تكوين مركبات‬
‫مع كتلة ﺛابتة‬
‫‪2.000‬‬
‫ﳐتلفة من اﲢاد العناﴏ نفسها فﺈن النسبة بﲔ كتل أحد العناﴏ التي تتحد ‪Cu‬‬
‫م�ن عنﴫ ﺁخ�ر ﰲ هذه اﳌركبات هي نس�بة عددية بس�يطة وصحيحة‪ .‬ويت�م التعبﲑ عن‬
‫‪Cl‬‬
‫‪2.000‬‬
‫‪1.000‬‬
‫النس�ب عادة باس�تعﲈل أعداد يفصل بينه�ا نقطتان إحداها فوﻕ األخ�رى )‪ً 2:3Cu‬‬
‫مﺜال( أو‬
‫‪Cl‬‬
‫عﲆ شكل كﴪ ‪.‬‬
‫‪1.000‬‬
‫الﺸﻜل ‪ 2-20‬ا‪ ‬اد ال‪‬ح‪‬ا�‪‬‬
‫‪‬ال‪  ‬ك‪  ‬ل ‪ ‬ور ي‪  ‬ت ‪ ‬ع ‪   ‬م ‪‬رك‪ ‬ب ‪‬ا‪‬‬
‫‪‬تلفة‪.‬‬
‫(‬
‫‪65‬‬
‫الﺸﻜل ‪ 2-21‬ع‪‬د ا‪‬اد الكت‪ ‬ال‪�‬شبية‬
‫ا‪‬ختلفة للع‪�‬شر ي‪‬ت‪ ‬ع‪ ‬مركبا‪ ‬تلفة‪.‬‬
‫‪‬ر‪ ‬م اأن ا‪‬ركب ‪ ‬يتكون ‪‬ان م ‪‬ن ال‪‬حا�‪‬‬
‫‪‬الكلور فا‪‬ن ا‪‬ركب ‪ I‬ي‪‬ر باللون ا‪‬أ‪‬شر‪‬‬
‫بي‪‬ماي‪‬را‪‬ركب‪II‬باللونا‪‬أزر‪.‬‬
‫ﻛﻠوﺭﻳد النﺤﺎﺱ ‪II‬‬
‫ﻛﻠوﺭﻳد النﺤﺎﺱ ‪I‬‬
‫يظه�ر ﰲ الﺸـﻜل ‪ 2-21‬اﳌركب�ان الناﲡان عن اﲢ�اد النحاس والكلور‪ ،‬والذي س�بق‬
‫اﳊدي�ﺚ عنه�ﲈ ﰲ اﳉ�دول ‪ 2-5‬ﻭالﺸـﻜل ‪ ،2-20‬ويس�ميان كلوري�د النح�اس ‪،I‬‬
‫وكلوريد النحاس ‪ .II‬وكﲈ يشﲑ قانون النسب اﳌتضاعفة فﺈن النسبة بﲔ كتلتﲔ ﳐتلفﲔ‬
‫من النحاس تتحد كل منهﲈ مع كتلة ﺛابتة من الكلور ﰲ اﳌركبﲔ هي نسبة عددية بسيطة‬
‫وصحيحة‪ ،‬تساوي ‪.2 :1‬‬
‫التقو‪‬‬
‫‪2-4‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫ال يمك�ن ﲡزئ�ة العن�اﴏ إﱃ م�واد نقي�ة‬
‫أبسط منها‪.‬‬
‫تﱰتب العناﴏ ﰲ اﳉدول الدوري للعناﴏ‬
‫ﰲ دورات وﳎموعات‪.‬‬
‫تنتﺞ اﳌركبات عن اﲢاد عنﴫين أو أكﺜر‪،‬‬
‫وﲣتلف خواصها عن خواﺹ العناﴏ‬
‫اﳌكونة ﳍا‪.‬‬
‫ين�ص قان�ون النس�ب الﺜابت�ة ع�ﲆ أن‬
‫ّ‬
‫ً‬
‫اﳌركب يتكون دائﲈ من العناﴏ نفس�ها‪،‬‬
‫وبالنسب نفسها‪.‬‬
‫ينص قانون النسب اﳌتضاعفة عﲆ أنه إذا‬
‫ّ‬
‫كو ﹶن ﹾت عناﴏ أكﺜر من مركب فﺈن النسبة‬
‫َّ‬
‫بﲔ كتل أحد هذه العناﴏ التي تتحد مع‬
‫كتلة ﺛابتة من عنﴫ ﺁخر هي نسبة عددية‬
‫بسيطة وصحيحة‪.‬‬
‫‪66‬‬
‫‪.24‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﻗﺎﺭﻥ بﲔ العناﴏ واﳌركبات‪.‬‬
‫‪ .25‬ﺻﻒ اﳌالمح التنظيمية األساسية للجدول الدوري للعناﴏ‪.‬‬
‫‪ .26‬ﻓﴪ كيف ينطبق قانون النسب الﺜابتة عﲆ اﳌركبات؟‬
‫‪ .27‬اﺫﻛﺮ مﺜالﲔ ﳌركبات ينطبق عليها قانون النسب اﳌتضاعفة‪.‬‬
‫‪ .28‬ﺃﻛمـل اﳉ�دول الت�اﱄ‪ ،‬ﺛ�م حل�ل البيان�ات اﳌوجودة في�ه لتق�رر ما إذا‬
‫كان اﳌرك�ب ‪ I‬واﳌرك�ب ‪ II‬ﳘ�ا اﳌركب نفس�ه‪ .‬إذا كان اﳌركبان ﳐتلفﲔ‬
‫فاستعمل قانون النسب اﳌتضاعفة لتبﲔ العالقة بينهﲈ‪.‬‬
‫بيانات ‪‬ليل مركب‪ ‬للحديد‬
‫الكتلة‬
‫الكلية )‪(g‬‬
‫كتلة ‪Fe‬‬
‫)‪(g‬‬
‫كتلة ‪O‬‬
‫)‪(g‬‬
‫‪I‬‬
‫‪75.00‬‬
‫‪52.46‬‬
‫‪22.54‬‬
‫‪II‬‬
‫‪56.00‬‬
‫‪43.53‬‬
‫‪12.47‬‬
‫ا‪‬ركب‬
‫الن�سبة ا‪‬وية الن�سبة ا‪‬وية‬
‫بالكتلة للحديد بالكتلة لالأك�سج‪‬‬
‫‪ .29‬اﺣﺴﺐ النسبة اﳌﺌوية بالكتلة للهيدروجﲔ ولﻸكسجﲔ ﰲ اﳌاء بالرجوﻉ‬
‫إﱃ اﳉدول الدوري‪.‬‬
‫‪ .30‬اﺭﺳﻢ ً‬
‫بيانيا يوضح قانون النسب اﳌتضاعفة‪.‬‬
‫رسﲈ اًّ‬
‫‪‬‬
‫مهن‪ :‬ا‪‬حق‪‬ق‬
‫مذيب صناعي‬
‫‪20‬‬
‫‪15‬‬
‫ﻣﺴﺮﻋﺎت اﻟﺤﺮاﺋﻖ اﻟﻤﺘﻌﻤﺪة‬
‫اﻟﻜﺸﻒ ﻋﻦ‬
‫ﱢ‬
‫إذا احﱰﻕ مستودﻉ‪ ،‬وساده اﳋراب والدمار‪ ،‬وكانت اﳊرارة‬
‫والس�قف‬
‫والدخان يمﻶن اﳌكان‪ ،‬واللهب ينتﴩ‪ ،‬واﳉدران ﱡ‬
‫تتهاوى‪ ،‬فهل يمكنك ﲢديد ما إذا كان اﳊريق متعمدً ا أو غﲑ‬
‫متعمد؟‬
‫اﻟﻤﺴــﺮﻋﺎت إن م�ن ﳛقق�ون ﰲ اﳊرائق ﳛلل�ون األدلة‬
‫لتقدي�ر كيف بدأت الن�ار؟ وكيف انتﴩت؟ ف�ﺈذا كان هناك‬
‫اﳌﴪعات‬
‫ش�ك ﰲ أن اﳊري�ق متعم�د فﺈن احت�ﲈل مس�اﳘة ِّ‬
‫تﴪﻉ انتشار النار( أمر وارد‪.‬‬
‫)مواد ّ‬
‫اﻟﻤﺴــﺮﻋﺎت قد تك�ون اﳌﴪعات مفي�دة إذا‬
‫ﺧــﻮاص‬
‫ّ‬
‫ّ‬
‫استعملت وقو ًدا‪ ،‬وقد تكون خطرة ﰲ اﳊرائق؛ فهي مذيبات‬
‫قوي�ة‪ ،‬وﲤتص بﴪع�ة‪ ،‬وال ﲤتزج بس�هولة مع اﳌ�اء‪ ،‬وتطفو‬
‫غال ًب�ا فوق�ه‪ .‬وﰲ درج�ات اﳊ�رارة العادية تنت�ﺞ اﳌﴪعات‬
‫أبخرة يمكن أن تشتعل‪.‬‬
‫اﻟﻤﺴﺮﻋﺎت من دالئل وجود اﳌﴪعات‬
‫دﻻﺋﻞ وﺟﻮد‬
‫ّ‬
‫نمط االحﱰاﻕ غﲑ العادي‪ ،‬مﺜل اﳌبﲔ ﰲ الﺸـﻜل ‪ .1‬ﰲ هذه‬
‫اﳊالة ‪-‬التي تسمى نمط االحﱰاﻕ اﳌتهاوي‪ -‬تم صب سائل‬
‫قاب�ل لالحﱰاﻕ ﰲ هذه اﳌنطقة‪ ،‬وانتﴩ بﲔ لوحات األرضية‬
‫إﱃ العوارﺽ السفلية )أعمدة البناء السفلية(‪.‬‬
‫‪10‬‬
‫‪5‬‬
‫‪0‬‬
‫‪10 12 14‬‬
‫)‪Time (min‬‬
‫‪20‬‬
‫‪15‬‬
‫‪10‬‬
‫)‪Time (min‬‬
‫‪8‬‬
‫‪6‬‬
‫‪2‬‬
‫‪4‬‬
‫)‪Time (min‬‬
‫مادة ﳎهولة‬
‫تربنتﲔ‬
‫‪5‬‬
‫‪0‬‬
‫‪25‬‬
‫‪20‬‬
‫‪15‬‬
‫‪10‬‬
‫‪5‬‬
‫‪0‬‬
‫)‪Time (min‬‬
‫‪‬رام‪ ‬ي ‪‬ز‪ ‬للمركب ‪‬ا‪‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ :2‬اأ�ش ‪‬كا‪ ‬بياني ‪‬ة ‪‬كر‪‬ما‪‬و‪ ‬‬
‫‪PR-19A-874637.ai‬‬
‫كب�شما‪ ‬ا‪‬أ‪‬شابع‪ben‬‬
‫وم�ن اﳌ�ﺆﴍات األخ�رى وج�ود بق�ع صغ�ﲑة عﲆ س�طح‬
‫أي م�ادة رطب�ة‪ ،‬ش�بيهة ببق�ع زي�ت الس�يارات الطافي�ة‬
‫ع�ﲆ الوح�ل ﰲ ش�ارﻉ رط�ب‪ .‬إذا رأى اﳌحقق�ون مﺜ�ل‬
‫ه�ذه البق�ع فﺈﳖ�م يأخ�ذون عين�ات منه�ا ليفحصوه�ا‪.‬‬
‫اﻟﺘﺤﻠﻴﻞ اﻟﻜﻴﻤﻴﺎﺋﻲ يأخذ اﳌحققون أي عينات ﳚمعوﳖا‬
‫كيميائيا‪ .‬وهناك تفصل مكونات كل عينة‬
‫إﱃ اﳌختﱪ لتحليله�ا‬
‫اًّ‬
‫بعضه�ا عن بعﺾ بعملي�ة تس�مى"الكروماتوجرافيا الغازية"‪،‬‬
‫ﳑا ﳚعل اﳌكونات تظهر ﰲ ش�كل بياﲏ )كروماتوجرام( كتلك‬
‫اﳌبينة ﰲ الﺸﻜل ‪ 2‬ﳌخلوﻁ من الكحول واﳉازولﲔ والﱰبنتﲔ‬
‫ومذيب صناعي‪ .‬وهذه األشكال تشبه بصﲈت األصابع؛ فهي‬
‫ﲤيز كل مادة‪ .‬وبمقارنة الشكل البياﲏ )الكروماتوجرام( للﲈدة‬
‫اﳌجهولة مع األشكال اﳋاصة باﳌركبات اﳌعروفة يمكن ﲢديد‬
‫نوﻉ اﳌﴪﻉ‪.‬‬
‫‪‬‬
‫الﺸﻜل ‪ 1‬ا‪�‬شرعا‪ ‬د ‪�‬شبب ‪ ‬ا‪‬ح‪‬ا‪ ‬ا‪‬ت‪‬ا‪.‬‬
‫ﳐلوﻁ كحول وجازولﲔ‬
‫اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء‬
‫‪‬‬
‫الكروماتوجرام(‬
‫ﱃ الشكل البياﲏ )‬
‫ﺘفﻜﲑ النﺎﻗد انظر إ‬
‫كال اﳋاصة باﳌواد‬
‫ال‬
‫ولة‪ ،‬وقارنه باألش‬
‫للﲈدة اﳌجه‬
‫معرفة أي مﴪﻉ‬
‫وفة‪ .‬هل تستطيع‬
‫الﺜالث اﳌعر‬
‫اﳌعرفة أي تصور‬
‫ِ هل تعطيك هذه‬
‫اس ُتعمل؟‬
‫مة؟ فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫عمن قام باﳉري‬
‫‪67‬‬
‫‪‬ت‪ ‬الكيمياء‬
‫‪I‬‬
‫‪P‬‬
‫‪PHO‬‬
‫لتك�ون ربع‬
‫‪ .8‬اﺛ�ن ورق�ة الﱰش�يح الدائرية نصف�ﲔ مرتﲔ‬
‫ّ‬
‫‪‬ديد نوا‪ ‬التفاعل الكيميائي‬
‫دائرة‪ ،‬وقص اﳉزء السفﲇ من اﳉهة اليمنى للورقة اﳌقابل‬
‫لك‪ ،‬ﺛم افتح الورقة اﳌطوية عﲆ ش�كل ﳐروﻁ وضعها ﰲ‬
‫ا‪‬لفي‪‬ة ﻳمﻜـﻦ ﺩﺭاﺳـة الﺘﻐـﲑات الﻜيميﺎﺋيـة بمﻼﺣظـة‬
‫القمع‪.‬‬
‫الﺘفﺎﻋـﻼت الﻜيميﺎﺋيـة‪ .‬ﻭﻳمﻜـﻦ ﲢدﻳد ﻧواتـﺞ الﺘفﺎﻋﻼت مﻦ‬
‫‪ .9‬أخ�رج الس�لك م�ن ال�دورﻕ‪ ،‬وﲣل�ص من�ه بحس�ب‬
‫ﺧﻼﻝ اﺧﺘبﺎﺭ الﻠﻬﺐ‪.‬‬
‫توجيهات معلمك‪.‬‬
‫�س‪‬وؤال هل يتفاع�ل النحاس مع نﱰات الفضة؟ م�ا العناﴏ التي‬
‫‪ .10‬مس�تعينًا بالس�اﻕ الزجاجية‪ ،‬اسكب الس�ائل ببطء داخل‬
‫تتفاعل؟ وما اﳌركب الناتﺞ عن تفاعلها؟‬
‫القمع؛ لكي ﲢجز اﳌواد الصلبة الناﲡة ﰲ ورقة الﱰشيح‪.‬‬
‫ا‪‬واد والأدوات الالزمة‬
‫‪ .11‬اﲨ�ع م�ا ترش�ح ﰲ ال�دورﻕ اﳌخروطي‪ ،‬وانقل�ه إﱃ طبق‬
‫حلقة من اﳊديد‬
‫ﳏلول ‪AgNO3‬‬
‫بﱰي‪.‬‬
‫حامل حلقي‬
‫ورﻕ صنفرة‬
‫‪ .12‬عدِّ ل ش�دة ﳍب بنزن حتى يصبح لونه أزرﻕ‪ ،‬ﺛم اس�تخدم‬
‫طبق بﱰي بالستيكي‬
‫ساﻕ ﲢريك زجاجية‬
‫ّ‬
‫لتسخن مشبك الورﻕ عﲆ اللهب حتى يﺜبت لونه‪.‬‬
‫اﳌلقط‬
‫ﳍب بنزن‬
‫ورﻕ ترشيح‬
‫‪ .13‬اغمر اﳌشبك الساخن ﰲ السائل ﰲ طبق بﱰي‪ ،‬مستخد ًما‬
‫مشابك ورﻕ‬
‫كأس زجاجية ‪50 mL‬‬
‫وس�جل اللون‬
‫اللهب‪،‬‬
‫فوﻕ‬
‫أخرى‬
‫مرة‬
‫ضعه‬
‫ﺛ�م‬
‫اﳌلقط‪.‬‬
‫ّ‬
‫سلك نحاﳼ‬
‫ﳐبار مدرج ‪50 mL‬‬
‫الذي الحظته‪ .‬بعد إزالة اﳌش�بك ع�ن اللهب اتركه ليﱪد‬
‫قمع‬
‫دورﻕ ﳐروطي ‪250 mL‬‬
‫قبل أن تلمسه بيدك‪.‬‬
‫اإجراءات ال�سالمة‬
‫‪ .14‬التنظي‪‬ف والتخل�‪‬ص م‪‬ن النفايات ﲣلص م�ن اﳌواد‬
‫‪N‬‬
‫‪NPFM‬‬
‫‪C‬‬
‫‪D‬‬
‫‪E‬‬
‫‪F‬‬
‫لﻠعﲔ ‪G AAH BB I ACC J BDADK CEBE L DFCFM‬‬
‫مﻼمﺴـﺘﻬﺎ ‪EGDGN‬‬
‫ﲡنﺐ ‪FHEHO GIFPI‬‬
‫ﺟـدﹼﹰ ‪K‬ا‪AIKH،‬لﺬا ‪HJGJ‬‬
‫‪B‬‬
‫ﺳـﺎمة‪JLI‬‬
‫‪L C‬‬
‫الفﻀة‪KMJM‬‬
‫‪D‬‬
‫‪LN‬‬
‫ﻧﱰات ‪K‬‬
‫‪M‬‬
‫ﲢﺬﻳـﺮ‪EOL :‬‬
‫‪O‬‬
‫‪P OGN‬‬
‫الكيميائية وفق توجيهات معلمك‪.‬‬
‫ﻭاﳉﻠد‪.‬‬
‫خطوات العمل‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫‪.6‬‬
‫‪.7‬‬
‫‪68‬‬
‫امﻸ بطاقة السالمة ﰲ دليل التجارب العملية‪.‬‬
‫ً‬
‫نحاس�يا طول�ه ‪ 8 cm‬ب�ورﻕ الصنفرة حتى‬
‫س�لكا‬
‫ادل�ك‬
‫اًّ‬
‫ودوﳖا‪.‬‬
‫المعا‪ .‬الحﻆ خصائصه الفيزيائية ِّ‬
‫يصبح ً‬
‫ض�ع ‪ 25 mL‬م�ن ﳏلول نﱰات الفض�ة ‪ AgNO3‬ﰲ كأس‬
‫ودون خصائصه الفيزيائية‪.‬‬
‫سعتها ‪ِّ ،50 mL‬‬
‫اجعل جز ًءا من الس�لك عﲆ هيﺌة ملف زنﱪكي الش�كل‪،‬‬
‫واجع�ل م�ن طرف جزئ�ه اآلخ�ر خطا ًفا وعلقه ﰲ س�اﻕ‬
‫التحريك‪.‬‬
‫ضع س�اﻕ التحريك ع�ﲆ فوهة الدورﻕ بش�كل عرﴈ‪،‬‬
‫بحيﺚ ينغمر جزء من السلك ﰲ اﳌحلول‪.‬‬
‫سجل مالحظاتك عن السلك واﳌحلول كل ‪ 5‬دقائق مدة‬
‫ّ‬
‫‪ 20‬دقيقة‪.‬‬
‫ح�ﴬ جهاز الﱰش�يح‪ :‬ص�ل اﳊلق�ة اﳊديدي�ة باﳊامل‬
‫ِّ‬
‫اﳊلق�ي‪ ،‬وع�دِّ ل ارتفاعه�ا بحي�ﺚ تصل ﳖاي�ة القمع إﱃ‬
‫داخل عنق الدورﻕ اﳌخروطي‪.‬‬
‫ح ّلل وا�ستنتج‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫لح‪ ‬وا�ستنت‪‬ج ص�ف التغ�ﲑات الت�ي الحظته�ا ﰲ‬
‫اﳋطوة ‪ .6‬هل كان هناك دليل عﲆ حدوث تغﲑ كيميائي؟‬
‫توقع اﳌواد الناﲡة‪.‬‬
‫ق‪‬ارن ابحﺚ ﰲ أح�د اﳌصادر لتحديد أل�وان كل من فلز‬
‫الفضة‪ ،‬ونﱰات النحاس ﰲ اﳌاء‪ ،‬ﺛم قارن هذه اﳌعلومات‬
‫بمالحظاتك عﲆ اﳌواد اﳌتفاعلة واﳌواد الناﲡة ﰲ اﳋطوة ‪.6‬‬
‫ً‬
‫مائ�ال إﱃ اﳋﴬة ﰲ‬
‫ح‪‬دد يبع�ﺚ النحاس ض�و ًءا أزرﻕ‬
‫اختب�ار اللهب‪ .‬هل تﺆك�د مالحظاتك وجود النحاس ﰲ‬
‫السائل الذي ُﲨع ﰲ اﳋطوة ‪11‬؟‬
‫�سن‪‬ف من أي أنواﻉ اﳌخالي�ط يعد نﱰات الفضة ﰲ اﳌاء؟‬
‫تكون بعد اﳋطوة ‪6‬؟‬
‫أي أنواﻉ اﳌخاليط َّ‬
‫ال�ستق�ساء‬
‫قارن مالحظات�ك مع مالحظات زمالئ�ك ﰲ اﳌجموعات‬
‫وك�ون فرضية لتفس�ﲑ أي اختالف�ات‪ ،‬ﺛم صمم‬
‫األخ�رى‪ّ ،‬‬
‫ﲡربة الختبارها‪.‬‬
‫‪B‬‬
‫‪A‬‬
‫ﻛل ﳾﺀ مﻜوﻥ مﻦ مﺎﺩﺓ‪ ،‬ﻭلﻪ ﺧواﺹ معينة‪.‬‬
‫‪ 2-1‬خوا�ص ا‪‬ادة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ توﺟـد معظـﻢ اﳌـواﺩ‬
‫اﳌﺄلوﻓـة ﻋـﲆ ﺷـﻜل مـواﺩ ﺻﻠبـة ﺃﻭ‬
‫ﺳـﺎﺋﻠة ﺃﻭ ﻏﺎﺯﻳة‪ ،‬ﻭﳍﺎ ﺧواﺹ ﻓيﺰﻳﺎﺋية‬
‫ﻭﻛيميﺎﺋية ﳐﺘﻠفة‪.‬‬
‫ا‪‬فردات‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫ﺣﺎﻻت اﳌﺎﺩﺓ‬
‫اﳌﺎﺩﺓ الﺼﻠبة‬
‫الﺴﺎﺋل‬
‫الﻐﺎﺯ‬
‫البخﺎﺭ‬
‫اﳋﺎﺻية الفيﺰﻳﺎﺋية‬
‫اﳋﺎﺻية ﻏﲑ اﳌميﺰﺓ‬
‫اﳋﺎﺻية اﳌميﺰﺓ‬
‫اﳋﺎﺻية الﻜيميﺎﺋية‬
‫ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫الحاالت الﺜالث المألوفة للمادة هي الصلبة والسائلة والغازية‪.‬‬
‫يمكن مالحظة الخواﺹ الفيزيائية دون تغيير تركيب المادة‪.‬‬
‫الخ�واﺹ الكيميائي�ة تص�ف قدرة الم�ادة على االتح�اد مع الم�واد األخرى‪ ،‬أو‬
‫التحول إلى مواد جديدة‪.‬‬
‫قد تﺆﺛر الظروف الخارجية في الخواﺹ الفيزيائية والكيميائية ‪.‬‬
‫‪ 2-2‬تغ‪‬ات ا‪‬ادة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﻳمﻜﻦ ﺃﻥ ﳛدﺙ لﻠﲈﺩﺓ‬
‫تﻐﲑات ﻓيﺰﻳﺎﺋية ﻭﻛيميﺎﺋية‪.‬‬
‫ا‪‬فردات‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫الﺘﻐﲑ الﻜيميﺎﺋﻲ‬
‫تﻐﲑ اﳊﺎلة‬
‫الﺘﻐﲑ الفيﺰﻳﺎﺋﻲ‬
‫ﻗﺎﻧوﻥﺣفﻆالﻜﺘﻠة‬
‫ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫التغير الفيزيائي يغير من الخواﺹ الفيزيائية للمادة دون أن يغير تركيبها‪.‬‬
‫تغيرا في‬
‫التغي�ر الكيميائ�ي‪ ،‬والذي يس�مى أيضا »التفاع�ل الكيميائي« يتضم�ن ً‬
‫تركيب المادة‪.‬‬
‫في التفاعل الكيميائي تتحول المتفاعالت إلى نواتﺞ‪.‬‬
‫ين�ص قانون حفﻆ الكتلة على أن الكتلة ال تفنى وال تس�تحدث في أﺛناء التفاعل‬
‫ّ‬
‫الكيميائي؛ فهي محفوﻇة‪.‬‬
‫ﻛﺘﻠة اﳌﺘفﺎﻋﻼت = ﻛﺘﻠة النواتﺞ‬
‫‪69‬‬
‫‪ 2-3‬ا‪‬خاليط‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ توﺟـد معظـﻢ اﳌـواﺩ‬
‫اﳌﺄلوﻓـة ﻋﲆ ﺷـﻜل ﳐﺎليـﻂ‪ .‬اﳌخﻠوﻁ‬
‫مﺰﻳﺞ مﻦ مﺎﺩتﲔ ﻧقيﺘﲔ ﺃﻭ ﺃﻛﺜﺮ‪.‬‬
‫ا‪‬فردات‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫اﳌخﻠوﻁ‬
‫اﳌخﻠوﻁ ﻏﲑ اﳌﺘﺠﺎﻧﺲ‬
‫اﳌخﻠوﻁ اﳌﺘﺠﺎﻧﺲ‬
‫اﳌﺤﻠوﻝ‬
‫الﱰﺷيﺢ‬
‫الﺘقطﲑ‬
‫الﺘبﻠوﺭ‬
‫الﺘﺴﺎمﻲ‬
‫الﻜﺮﻭمﺎتوﺟﺮاﻓيﺎ‬
‫ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫المخلوﻁ مزيﺞ من مادتين كيميائيتين أو أكﺜر بنسب مختلفة‪.‬‬
‫المحاليل مخاليط متجانسة‪.‬‬
‫يمك�ن فصل مكون�ات المخاليط بطرائ�ق فيزيائية‪ .‬م�ن طرائق الفص�ل المألوفة‬
‫الترشيح‪ ،‬والتقطير‪ ،‬والتبلور‪ ،‬والتسامي‪ ،‬والكروماتوجرافيا‪.‬‬
‫‪ 2-4‬العنا�سر وا‪‬ركبات‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ اﳌﺮﻛـﺐ مﻜـوﻥ مـﻦ‬
‫معﺎ اﲢﺎ ﹰﺩا‬
‫ﻋنﴫﻳﻦ ﺃﻭ ﺃﻛﺜﺮ مﺘﺤدﻳﻦ ﹰ‬
‫ﻛيميﺎﺋيﺎ‪.‬‬
‫ﹼﹰ‬
‫ا‪‬فردات‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫‪70‬‬
‫العنﴫ‬
‫اﳉدﻭﻝ الدﻭﺭﻱ‬
‫اﳌﺮﻛﺐ‬
‫ﻗﺎﻧوﻥ النﺴﺐ الﺜﺎبﺘة‬
‫النﺴبة اﳌﺌوﻳة بﺎلﻜﺘﻠة‬
‫ﻗﺎﻧوﻥ النﺴﺐ اﳌﺘﻀﺎﻋفة‬
‫ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫ال يمكن تجزئة العناصر إلى مواد نقية أبسط منها بطرائق فيزيائية أو كيميائية‪.‬‬
‫العناصر مرتبة في الجدول الدوري للعناصر في دورات ومجموعات‪.‬‬
‫تنت�ﺞ المركب�ات عن اتح�اد عنصرين أو أكﺜ�ر‪ ،‬وتختلف خواصه�ا عن خواﺹ‬
‫العناصر المكونة لها‪.‬‬
‫دائما من العناصر نفس�ها‬
‫ين�ص قان�ون النس�ب الﺜابتة عل�ى أن المركب يتك�ون ً‬
‫وبالنسب نفسها‪.‬‬
‫كو ﹶن�ت العناصر أكﺜر من مركب فﺈن‬
‫ين�ص قانون النس�ب المتضاعفة على أنه إذا َّ‬
‫النس�بة بين كتل أحد هذه العناصر التي تتحد بكتلة ﺛابتة مع عنصر ﺁخر هي نس�بة‬
‫عددية بسيطة وصحيحة‪.‬‬
‫اإتقان حل الم�سائل‬
‫‪2-1‬‬
‫اإتقان المفاهيم‬
‫‪ .31‬اذكر ﺛالﺛة أمﺜلة عل�ى مواد كيميائية نقية‪ ،‬وبين لماذا هي‬
‫نقية؟‬
‫‪ .32‬هل ﺛاني أكسيد الكربون مادة كيميائية نقية؟ ولماذا؟‬
‫‪ .33‬اذكر ﺛالث خواﺹ فيزيائية للماء‪.‬‬
‫‪ .34‬أي الخواﺹ التالية مميزة للمادة؟ وأيها غير مميزة؟‬
‫‪ .b‬الكتلة‬
‫‪ .a‬درجة االنصهار‬
‫‪ .d‬الطول‬
‫‪ .c‬الكﺜافة‬
‫‪ .35‬هل العبارة التالية صحيحة أم ال؟ علل إجابتك‪.‬‬
‫"ال تتأﺛر الخواﺹ بالضغط ودرجة الحرارة"‪.‬‬
‫‪ .36‬اذكر حاالت المادة الﺜالث‪ ،‬وأعط أمﺜلة عليها‪.‬‬
‫‪ .37‬صن�ف الم�واد التالي�ة إلى صلب�ة أو س�ائلة أو غازية في‬
‫ض�وء حاالتها ف�ي درجات الح�رارة العادي�ة‪ :‬الحليب‪،‬‬
‫الهواء‪ ،‬النحاس‪ ،‬الهيليوم‪ ،‬الماس‪ ،‬الشمع‬
‫‪ .38‬صنف الخواﺹ التالية إلى فيزيائية أو كيميائية‪.‬‬
‫‪ .a‬لﻸلومنيوم لون فضي‪.‬‬
‫‪ .b‬كﺜافة الذهب ‪.19 g/cm3‬‬
‫‪ .c‬يشتعل الصوديوم عند وضعه في الماء‪.‬‬
‫‪ .d‬يغلي الماء عند ‪.100 C‬‬
‫‪o‬‬
‫‪ .e‬تتكون طبقة سوداء على الفضة‪.‬‬
‫‪ .f‬الزئبق سائل في درجات الحرارة العادية‪.‬‬
‫‪ُ .39‬ف ِّرغت علبة حليب في وعاء‪ .‬صف التغيرات الحادﺛة في‬
‫شكل الحليب وحجمه نتيجة ذلك‪.‬‬
‫‪ .40‬ﺩﺭﺟـة الﻐﻠيﺎﻥ عن�د أي درجة حرارة يغل�ي ‪ 250 mL‬من‬
‫الم�اء‪ ،‬و‪ 1000 mL‬م�ن الم�اء؟ ه�ل درجة غلي�ان الماء‬
‫خاصية مميزة أم غير مميزة؟‬
‫‪ .41‬الﺘﺤﻠيـل الﻜيميﺎﺋـﻲ أراد عال�م أن يعي�ن م�ادة مجهول�ة‬
‫بن�اء على خواصه�ا الفيزيائية‪ .‬المادة لونه�ا أبيﺾ‪ ،‬ولم‬
‫تفل�ح المح�اوالت في تحدي�د درجة غليانها‪ .‬اس�تعمل‬
‫الﺠدﻭﻝ ‪ 2-6‬أدناه لتسمي هذه المادة‪.‬‬
‫الجدول ‪ 2-6‬الخوا�ص الفيزيائية لبع�ص المواد الماألوفة‬
‫اللون‬
‫المادة‬
‫الحالة عند‬
‫درجة الغليان‬
‫)‪( C‬‬
‫سائل‬
‫‪100‬‬
‫‪O‬‬
‫‪25 C‬‬
‫أكسجين‬
‫عديم اللون‬
‫غاز‬
‫سكروز‬
‫كلوريد الصوديوم‬
‫أبيﺾ‬
‫صلب‬
‫ماء‬
‫عديم اللون‬
‫أبيﺾ‬
‫صلب‬
‫‪O‬‬
‫‪-183‬‬
‫يتحلل‬
‫‪1413‬‬
‫‪2-2‬‬
‫اإتقان المفاهيم‬
‫‪ .42‬صنف اًّ‬
‫كال من التغيرات التالية إلى كيميائي أو فيزيائي‪:‬‬
‫‪ .a‬كسر قلم جزأين‪.‬‬
‫‪ .b‬تجمد الماء وتكوين الجليد‪.‬‬
‫‪ .c‬قلي البيﺾ‪.‬‬
‫‪ .d‬حرﻕ الخشب‪.‬‬
‫‪ .e‬تغير لون ورﻕ الشجر في فصل الخريف‪.‬‬
‫‪ .43‬ه�ل يعد تخم�ر الموز عملي�ة فيزيائية أم كيميائية؟ فس�ر‬
‫ذلك‪.‬‬
‫‪ .44‬هل يعد تغير حالة المادة عملية فيزيائية أم كيميائية؟ فسر‬
‫ذلك‪.‬‬
‫‪ .45‬اذكر أربعة مﺆشرات على حدوث التفاعل الكيميائي‪.‬‬
‫‪ .46‬ﺻدﺃ الﺤدﻳد يتحد الحديد مع األكسجين لتكوين أكسيد‬
‫الحديد‪ ،‬أو ما يعرف بصدأ الحديد‪ .‬ما المواد المتفاعلة‪،‬‬
‫وما المواد الناتجة؟‬
‫‪ .47‬بعد أن اشتعلت شمعة مدة ﺛالث ساعات بقي نصفها‪.‬‬
‫وضح لماذا ال يخالف هذا المﺜال قانون حفﻆ الكتلة؟‬
‫‪ .48‬وضح الفرﻕ بين التغير الفيزيائي والتغير الكيميائي‪.‬‬
‫‪71‬‬
‫اإتقان حل الم�سائل‬
‫كليا مع‬
‫‪ .49‬ﺇﻧﺘـﺎﺝ اﻷموﻧيـﺎ تفاع�ل ‪ 28.0 g‬من النيتروجي�ن اًّ‬
‫‪ 6.0 g‬هيدروجين‪ .‬ما كتلة األمونيا الناتجة؟‬
‫‪ .50‬تفاعل ‪ 45.98 g‬صوديوم مع كمية زائدة من غاز الكلور‪،‬‬
‫فنت�ﺞ ‪ 116.89 g‬م�ن كلوري�د الصودي�وم‪ .‬م�ا كتل�ة غاز‬
‫الكلور الذي استهلك في هذا التفاعل؟‬
‫‪ .51‬تتحلل مادة ما كتلتها ‪ 680.0 g‬إلى عناصرها بالتس�خين‪.‬‬
‫ما مجموﻉ كتل عناصرها بعد التسخين؟‬
‫‪ .52‬عند حرﻕ ‪ 180.0 g‬جلوكوز ﰲ وجود ‪ 192.0 g‬أكسجﲔ‬
‫نتﺞ ماء وﺛاﲏ أكسيد الكربون‪ .‬فﺈذا كانت كتلة اﳌاء الناتﺞ‬
‫‪ ،108.0 g‬فﲈ كتلة ﺛاﲏ أكسيد الكربون الناتﺞ؟‬
‫‪2-3‬‬
‫اإتقان المفاهيم‬
‫‪ .53‬صف خواﺹ المخلوﻁ‪.‬‬
‫‪ .54‬اذك�ر طريق�ة الفص�ل الت�ي يمك�ن اس�تعمالها لفص�ل‬
‫المخاليط التالية‪:‬‬
‫‪ .a‬برادة الحديد والرمل‪.‬‬
‫‪ .b‬الرمل والملح‪.‬‬
‫‪ .c‬مكونات الحبر‪.‬‬
‫‪ .d‬غازي الهيليوم واألكسجين‪.‬‬
‫‪ .55‬ما صحة العبارة التالية‪" :‬المخلوﻁ مادة ناتجة عن اتحاد‬
‫كيميائيا"؟ فسر إجابتك‪.‬‬
‫مادتين أو أكﺜر‬
‫اًّ‬
‫‪ .56‬في�م يختلف المخل�وﻁ المتجان�س عن المخل�وﻁ غير‬
‫المتجانس؟‬
‫‪2-4‬‬
‫اإتقان المفاهيم‬
‫‪ .59‬عرف العنصر‪.‬‬
‫‪ .60‬صحح العبارات التالية‪:‬‬
‫‪ .a‬العنصر مزيﺞ من مركبين أو أكﺜر‪.‬‬
‫كلي�ا في الم�اء ينتﺞ‬
‫‪ .b‬عندم�ا ت�ذوب كمي�ة م�ن الس�كر اًّ‬
‫محلول غير متجانس‪.‬‬
‫‪ .61‬ما أهم إسهامات العالم مندليف في الكيمياء؟‬
‫سم العناصر المكونة لكل من المواد التالية‪:‬‬
‫‪ِّ .62‬‬
‫‪ .a‬ملح الطعام ‪NaCl‬‬
‫‪ .c‬األمونيا ‪NH 3‬‬
‫‪ .58‬ما الكروماتوجرافيا؟ وكيف تعمل؟‬
‫‪72‬‬
‫‪ .d‬البروم ‪Br 2‬‬
‫‪ .63‬هل يمكن التمييز بين العنصر والمركب؟ كيف؟‬
‫‪ .64‬ه�ل تختل�ف خ�واﺹ المرك�ب ع�ن خ�واﺹ العناصر‬
‫المكونة له؟‬
‫‪ .65‬ما القانون الذي يشير إلى أن المركب يتكون من العناصر‬
‫نفسها متحدة بنسب كتلية ﺛابتة؟‬
‫‪ .66‬ما النسبة المﺌوية بالكتلة للكربون في ‪44.0 g CO 2‬؟‬
‫‪ .67‬صن�ف المركب�ات ال�واردة ف�ي الﺠـدﻭﻝ ‪ 2-7‬إل�ى‪:‬‬
‫)‪(1:2) ،(2:1) ،(2:2) ،(1:1‬‬
‫ا‪‬دول ‪ 2-7‬ن�سب العنا�سر ‪ ‬ا‪‬ركبات‬
‫اأب�سط ن�سب �سحيحة للعنا�سر‬
‫ا‪‬ركب‬
‫‪NaCl‬‬
‫‪CuO‬‬
‫‪H2O‬‬
‫‪H2O2‬‬
‫‪ .57‬م�اء البح�ر مكون من ملح ورمل وم�اء‪ .‬هل هو مخلوﻁ اإتقان حل الم�سائل‬
‫متجانس أو غير متجانس؟ فسر إجابتك‪.‬‬
‫‪ .b‬اإليﺜانول ‪C 2H 5OH‬‬
‫‪ .68‬ت�حت��وي عين�ة كتلتها ‪ 25.3 g‬من م�رك�ب م�ا ع�ل��ى‬
‫‪ 0.8 g‬أكسجين‪ .‬ما النسبة المﺌوية بالكتلة لﻸكسجين في‬
‫المركب؟‬
‫‪ .69‬يتح�د الماغنس�يوم م�ع األكس�جين لتكوي�ن أكس�يد‬
‫الماغنس�يوم‪ .‬إذا تفاع�ل ‪ 10.57 g‬ماغنس�يوم تما ًم�ا مع‬
‫‪ 6.96 g‬أكس�جين فما النسبة المﺌوية بالكتلة لﻸكسجين‬
‫في أكسيد الماغنسيوم؟‬
‫‪ .70‬عند تسخين أكسيد الزئبق فﺈنه يتحلل إلى زئبق وأكسجين‪.‬‬
‫إذا تحلل ‪ 28.4 g‬من أكس�يد الزئبق ونتﺞ ‪ 2.0 g‬أكسجين‬
‫فما النسبة المﺌوية بالكتلة للزئبق في أكسيد الزئبق؟‬
‫ويك�ون مركبين‪ ،‬يحتوي‬
‫‪ .71‬يتحد الكربون مع األكس�جين‬
‫ّ‬
‫األول منهما على ‪ 4.82 g‬كربون لكل ‪ 6.44 g‬أكس�جين‪،‬‬
‫ويحت�وي الﺜان�ي عل�ى ‪ 20.13 g‬كرب�ون ل�كل ‪53.7 g‬‬
‫أكس�جين‪ .‬ما نسبة الكربون إلى كتلة ﺛابتة من األكسجين‬
‫في المركبين المذكورين؟‬
‫‪ .72‬عين�ة كتلتها ‪ 100.0 g‬من مركب ما تحتوي على ‪ 64.0 g‬من‬
‫الكلور‪ .‬ما النسبة المﺌوية بالكتلة للكلور في المركب؟‬
‫‪ .73‬م�ا القانون الذي تس�تعمله لمقارنة ‪ CO‬مع ‪ CO 2‬؟ فس�ر‬
‫ذلك‪ .‬دون اللجوء إلى أي حس�ابات‪ ،‬حدد أي المركبين‬
‫يحتوي على نسبة مﺌوية بالكتلة أعلى لﻸكسجين‪.‬‬
‫‪ .74‬أكمل الﺠدﻭﻝ ‪ 2-8‬اآلتي‪:‬‬
‫الجدول ‪ 2-8‬كتل العنا�سر في المركبات‬
‫كتلة العن�سر الثاني‬
‫الن�سبة‬
‫الم‪‬وية بالكتلة في المركب )‪(g‬‬
‫لالأك�سجين‬
‫‪ .77‬يتحد الفوس�فور م�ع الهيدروجي�ن ليكون الفوس�فين‪ .‬وفي‬
‫ه�ذا التفاع�ل يتحد ‪ 123.9 g‬من الفوس�فور م�ع كمية وافرة‬
‫م�ن الهيدروجي�ن إلنت�اج ‪ 129.9 g‬فوس�فين‪ ،‬وبع�د انته�اء‬
‫التفاع�ل بق�ي ‪ 310.0 g‬م�ن الهيدروجي�ن غي�ر متفاع�ل‪ .‬ما‬
‫كتلة الهيدروجين التي اس�تعملت في هذا التفاعل؟ وما كتلة‬
‫الهيدروجين قبل التفاعل؟‬
‫‪ .78‬إذا كان لدي�ك ‪ 100‬ذرة م�ن الهيدروجي�ن‪ ،‬و‪ 100‬ذرة م�ن‬
‫األكس�جين‪ ،‬فما عدد جزيﺌات الم�اء التي يمكن أن تكونها؟‬
‫هل تس�تعمل جميع الذرات الموجودة م�ن كال العنصرين؟‬
‫إذا كان الجواب ال‪ ،‬فما الذي يبقى؟‬
‫‪ .79‬صنِّ�ف المواد التالية إلى م�واد نقية‪ ،‬أو مخلوﻁ متجانس‪ ،‬أو‬
‫مخلوﻁ غير متجانس‪:‬‬
‫‪ .a‬الهواء‬
‫‪ .b‬الدخان‬
‫‪ .e‬الترسبات‬
‫‪ .c‬التراب‬
‫‪ .f‬الماء الموحل‬
‫‪ .d‬الماء النقي‬
‫ً‬
‫ً‬
‫مخلوطا غير‬
‫متجانسا أم‬
‫مخلوطا‬
‫‪ .80‬حدد ما إذا كان كل مما يلي‬
‫ً‬
‫عنصرا‪:‬‬
‫متجانس‪ ،‬أم مرك ًبا‪ ،‬أم‬
‫ً‬
‫‪ .a‬ماء الشرب النقي‪.‬‬
‫‪ .b‬الماء المالح‪.‬‬
‫‪ .c‬الهيليوم‪.‬‬
‫‪ .d‬ماء البحر‪.‬‬
‫‪ .e‬الهواء‪.‬‬
‫كتلة المركب‬
‫)‪(g‬‬
‫كتلة‬
‫الأك�سجين‬
‫)‪(g‬‬
‫‪CuO‬‬
‫‪84.0‬‬
‫‪16‬‬
‫‪H 2O‬‬
‫‪18.0‬‬
‫‪16‬‬
‫‪H 2O 2‬‬
‫‪34.0‬‬
‫‪32‬‬
‫‪CO‬‬
‫‪28.0‬‬
‫‪16‬‬
‫‪ .82‬البيﺘﺰا هل البيتزا مخلوﻁ متجانس أو غير متجانس؟‬
‫‪CO 2‬‬
‫‪44.0‬‬
‫‪32‬‬
‫كيميائي�ا م�ع الكل�ور ليك�ون كلوري�د‬
‫‪ .83‬يتفاع�ل الصودي�وم‬
‫اًّ‬
‫المركب‬
‫مراجعة عامة‬
‫‪ .75‬أي ح�االت الم�ادة قابل�ة لالنضغ�اﻁ؟ وأيه�ا غي�ر قابل�ة‬
‫لالنضغاﻁ؟ فسر إجابتك‪.‬‬
‫‪ .76‬صنف المخاليط التالية إلى متجانسة أو غير متجانسة‪:‬‬
‫‪ .a‬النحاس األصفر )سبيكة من الخارصين والنحاس(‬
‫السلطة‪.‬‬
‫‪َّ .b‬‬
‫‪ .81‬الطبﺦ اذكر الخواﺹ الفيزيائية للبيﺾ قبل سلقه وبعده‪ .‬بناء‬
‫عل�ى مالحظاتك‪ ،‬هل يحدث تغير فيزيائ�ي أو تغير كيميائي‬
‫عند سلق البيﺾ؟ فسر إجابتك‪.‬‬
‫الصوديوم‪ .‬هل كلوريد الصوديوم مخلوﻁ أو مركب؟‬
‫‪ .84‬ب ِّين ما إذا كان اتحاد العناصر التالية يﺆدي إلى تكوين مركب‬
‫أو مخلوﻁ‪:‬‬
‫ماء‬
‫هواء‬
‫)‪a. H 2(g)+O 2(g‬‬
‫)‪b. N 2(g)+O 2(g‬‬
‫‪ .c‬الدم‪.‬‬
‫‪ .d‬مسحوﻕ شراب مذاب في الماء‪.‬‬
‫‪73‬‬
‫التفك‪ ‬الناقد‬
‫‪ .85‬تفﺴيﺮ البيﺎﻧﺎت يحتوي مركب على عنصرين ‪ X‬و‪ُ .Y‬حللت أربع‬
‫عينات )‪ (I ،II ،III ،IV‬ذات كتل مختلفة‪ ،‬ﺛم ُرس�مت كميات‬
‫بيانيا كما في الﺸﻜل ‪ 2-22‬أدناه‪.‬‬
‫العنصرين في كل عينة اًّ‬
‫ﻛﺘل العنﺎﺻﺮ‬
‫‪40‬‬
‫ﻛﺘﻠة ‪(g) X‬‬
‫‪30‬‬
‫‪III‬‬
‫‪II‬‬
‫‪20‬‬
‫‪IV‬‬
‫‪10‬‬
‫‪I‬‬
‫‪10‬‬
‫‪8‬‬
‫‪6‬‬
‫‪4‬‬
‫ﻛﺘﻠة ‪(g) Y‬‬
‫‪2‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫الﺸﻜل ‪2-22‬‬
‫‪ .a‬ما العينات المأخوذة من المركب نفسه ؟ كيف عرفت؟‬
‫‪ .b‬م�ا النس�بة تقري ًب�ا لكتلة ‪ X‬إل�ى كتلة ‪ Y‬ف�ي العينات من‬
‫المركب نفسه؟‬
‫‪ .c‬م�ا النس�بة تقري ًبا لكتل�ة ‪ X‬إلى كتلة ‪ Y‬ف�ي العينات التي‬
‫ليست من المركب نفسه؟‬
‫‪ .86‬ﻃ ﱢبـﻖ اله�واء خلي�ط مك�ون م�ن غ�ازات كﺜي�رة‪ ،‬ومنه�ا‬
‫النيتروجين واألكس�جين واألرجون‪ .‬هل يمكن اس�تخدام‬
‫عملي�ة التقطي�ر لفص�ل الغ�ازات المكون�ة لله�واء؟ فس�ر‬
‫إجابتك‪.‬‬
‫‪ .87‬تﺤﻠيـل هل يعد خ�روج الغاز من عبوة المش�روب الغازي‬
‫كيميائيا؟ فسر إجابتك‪.‬‬
‫تغيرا‬
‫تغيرا‬
‫فيزيائيا‪ ،‬أم ً‬
‫المفتوحة ً‬
‫اًّ‬
‫اًّ‬
‫م�ساألة تحفيز‬
‫‪ .88‬مﺮﻛبـﺎت الﺮﺻـﺎﺹ عين�ة من مرك�ب تح�وي ‪ 4.46 g‬من‬
‫الرص�اﺹ لكل ‪ 1g‬م�ن األكس�جين‪ ،‬وعينة أخ�رى كتلتها‬
‫‪ 68.54g‬تحوي ‪ 28.26 g‬من األكس�جين‪ .‬هل العينتان من‬
‫المركب نفسه؟ فسر إجابتك‪.‬‬
‫مراجعة تراكمية‬
‫‪ .89‬ما الكيمياء ؟‬
‫‪ .90‬ما الكتلة ؟‬
‫‪74‬‬
‫تقو‪ ‬اإ�ساف‪‬ي‬
‫‪‬‬
‫تقريرا قص ًﲑا‬
‫‪ .91‬العنﺎﴏ اﳌﺼ ﱠنعة اخﱰ أحد العناﴏ اﳌصنعة واكتب ً‬
‫عن تطوره‪ .‬ناقﺶ ﰲ التقرير االكتشافات اﳊديﺜة‪ ،‬واكتب فيه‬
‫أهم مراكز األبحاث التي توصلت إﱃ هذا النوﻉ من البحﺚ‪،‬‬
‫وصف فيه خصائص العنﴫ اﳌص ّنع‪.‬‬
‫اأ�س‪‬لة ا‪�‬ستندات‬
‫الأ�سب‪‬ا‪ ‬فه�م العل�ﲈء من�ذ زم�ن طوي�ل خصائ�ص العناﴏ‬
‫واﳌركب�ات‪ .‬كﲈ اس�تخدم الفنانون الكيمي�اء لتحضﲑ األصباﻍ‬
‫من اﳌواد الطبيعية‪ .‬يوض�ح اﳉدﻭﻝ ‪ 2-9‬بعﺾ األصباﻍ التي‬
‫استخدمت ً‬
‫قديﲈ‪.‬‬
‫الجدول ‪ 2-9‬كتل العنا�سر في المركبات‬
‫ا�سم ال�سيغة‬
‫ال�سيغة الكيمائية‬
‫عنصر الكربون‬
‫الفحم‬
‫األزرﻕ‬
‫)الكربون األسود(‬
‫سليكات النحاس الكالسيوم‬
‫ا‪‬الحظات‬
‫نتﺞ عن تقطﲑ اﳋشب ﰲ‬
‫وعاء مغلق‪.‬‬
‫مركب بلوري ﳛوي‬
‫اﳌﴫي‬
‫‪CaCuSi 4O 10‬‬
‫النيلة‬
‫‪C 16H 10N 2O 2‬‬
‫من جنس الشﱪﻕ أو القطف‪.‬‬
‫أكسيد اﳊديد‬
‫األﲪر‬
‫‪Fe 2O 3‬‬
‫كافة اﳌناطق اﳉغرافية وطوال‬
‫الزنجار‬
‫شوائب زجاج‪.‬‬
‫تم ﲢضﲑها من نباتات ﳐتلفة‬
‫يستخدم بصورة مستمرة ﰲ‬
‫الزمن‪.‬‬
‫مركبات أخرى من النحاس‬
‫‪ Cu (CH 3COO) 2 . Cu(OH) 2‬ﲢوي كربونات‪ ،‬تسمى‬
‫الزنجار‪.‬‬
‫‪.a .92‬قارن نس�بة الكرب�ون بالكتلة ل�كل من الفح�م‪ ،‬والنيلة‪،‬‬
‫والزنجار‪.‬‬
‫‪ .b‬قارن نس�بة األكسجﲔ بالكتلة ألكسيد اﳊديد األﲪر مع‬
‫األزرﻕ اﳌﴫي‪.‬‬
‫ً‬
‫‪ .93‬اذكر ً‬
‫ومﺜاال عﲆ مركب‪ ،‬مس�تعينًا بﺎﳉدﻭﻝ‬
‫مﺜاال عﲆ عنﴫ‬
‫‪ 2-9‬أعاله‪.‬‬
‫فيزيائيا‬
‫ﲑا‬
‫‪ .94‬هل يعد إنتاج الفحم بالتقطﲑ اﳉاف للخش�ب تغ ً‬
‫اًّ‬
‫كيميائيا؟ فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫ﲑا‬
‫أم تغ ً‬
‫اًّ‬
‫اختبار مق‪‬‬
‫اأ�س‪‬لة الختيار من متعدد‬
‫‪ .5‬تتشابه العناصر‪ Cs ، K ،Na ، Li :‬في الخواﺹ الكيميائية‪.‬‬
‫تقع هذه العناصرفي الجدول الدوري ضمن ‪:‬‬
‫استعن بالجدول أدناه لﻺجابة عن السﺆالين ‪ 1‬و ‪. 2‬‬
‫التحليل الكتلي لعينتي كلور ‪ -‬فلور‬
‫العينة‬
‫‪I‬‬
‫‪II‬‬
‫كتلة الكلور‬
‫)‪(g‬‬
‫‪13.022‬‬
‫‪5.753‬‬
‫كتلة الفلور‬
‫)‪(g‬‬
‫‪6.978‬‬
‫‪% Cl‬‬
‫‪%F‬‬
‫‪65.11‬‬
‫‪34.89‬‬
‫?‬
‫?‬
‫‪9.248‬‬
‫‪ .1‬ما النسبة المﺌوية لكل من الكلور والفلور في العينة رقم ‪.II‬‬
‫‪0.6220 .a‬‬
‫و ‪61.65‬‬
‫‪38.35 .c‬‬
‫و ‪0.6220‬‬
‫‪61.65 .b‬‬
‫و ‪38.35‬‬
‫‪38.35 .d‬‬
‫و ‪61.650‬‬
‫‪ .2‬إل�ى أي القانوني�ن )النس�ب الﺜابت�ة أم المتضاعفة( تخضع‬
‫نسبة كتلتي الكلور والفلور في العينتين؟‬
‫‪ .a‬قانون النسب الﺜابتة؛ ألن العينتين مأخوذتان من مركب‬
‫واحد‪.‬‬
‫‪ .b‬قانون النس�ب المتضاعف�ة؛ ألن العينتين مأخوذتان من‬
‫مركب واحد‪.‬‬
‫‪ .c‬قانون النسب الﺜابتة؛ ألن العينتين مأخوذتان من مركبين‬
‫مختلفين‪.‬‬
‫‪ .d‬قانون النس�ب المتضاعف�ة؛ ألن العينتين مأخوذتان من‬
‫مركبين مختلفين‪.‬‬
‫‪ .3‬أي خواﺹ السكر التالية ليست فيزيائية؟‬
‫‪ .a‬يوج�د على ش�كل بلورات صلبة ف�ي درجات الحرارة‬
‫العادية‬
‫‪ .b‬يظهر بلون أبيﺾ‪.‬‬
‫‪ .c‬يتحلل إلى كربون وبخار ماء عند تسخينه‪.‬‬
‫‪ .d‬طعمه حلو‪.‬‬
‫‪ .4‬أي العبارات التالية تصف مادة في الحالة الصلبة؟‬
‫‪ .a‬تنساب جسيماتها بعضها فوﻕ بعﺾ‪.‬‬
‫‪ .b‬يمكن ضغطها إلى حجم أصغر‪.‬‬
‫‪ .c‬تأخذ شكل الوعاء الذي توجد فيه‪.‬‬
‫‪ .d‬جسيماتها متالصقة بقوة‪.‬‬
‫‪ .a‬صف ‪ .b‬دورة‬
‫‪ .c‬مجموعة‬
‫‪ .d‬عنصر‪.‬‬
‫‪ .6‬يتفاعل الماغنسيوم مع األكسجين لتكوين أكسيد الماغنسيوم‪.‬‬
‫ما العبارة غير الصحيحة فيما يتعلق بهذا التفاعل؟‬
‫‪ .a‬كتلة أكس�يد الماغنس�يوم الناتﺞ تس�اوي مجموﻉ كتلتي‬
‫العنصرين المتفاعلين‪.‬‬
‫‪ .b‬يصف التفاعل تكوين مادة جديدة‪.‬‬
‫‪ .c‬أكسيد الماغنسيوم الناتﺞ هو مركب كيميائي‪.‬‬
‫‪ .d‬خواﺹ أكس�يد الماغنسيوم تش�به خواﺹ الماغنسيوم‬
‫واألكسجين‪.‬‬
‫اأ�س‪‬لة الإجابات الق�سيرة‬
‫‪ .7‬قارن بين المتغير المستقل والمتغير التابع في التجربة‪.‬‬
‫اأ�س‪‬لة الإجابات المفتوحة‬
‫استعن بالجدول أدناه لﻺجابة عن األسﺌلة من ‪ 8‬إلى ‪:10‬‬
‫خوا�ص ا‪‬واد ا‪‬كونة ‪‬خلوط ن�سارة ا‪�‬سب وملح الطعام‬
‫ا‪‬ادة‬
‫نشارة اﳋشب‬
‫ملح الطعام‬
‫حجم‬
‫ا‪�‬سيمات‬
‫)‪(mm‬‬
‫ذائبة ‪‬‬
‫ا‪‬اء‬
‫ذائبة ‪‬‬
‫الكحول‬
‫الكثافة‬
‫)‪(g/cm3‬‬
‫ال‬
‫ال‬
‫‪0.21‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2.17‬‬
‫‪2‬‬
‫نعم‬
‫ال‬
‫‪ .8‬هل المخلوﻁ )نشارة الخشب وملح الطعام( متجانس أم‬
‫غير متجانس؟ فس�ر إجابتك‪.‬‬
‫‪ .9‬ه�ل تص�ف البيانات خ�واﺹ فيزيائية أو كيميائية؟ فس�ر‬
‫إجابت�ك‪.‬‬
‫‪ .10‬اقت�رح طريقة لفصل مكونات المخلوﻁ )نش�ارة الخش�ب‬
‫ومل�ح الطع�ام( بن�اء عل�ى خ�واﺹ مكونات�ه المبين�ة ف�ي‬
‫الجدول‪.‬‬
‫‪ .11‬وض�ح الفروﻕ بي�ن التغير الكيميائ�ي والتغي�ر الفيزيائي‪.‬‬
‫كيميائيا؟‬
‫فيزيائي�ا أم‬
‫تغي�را‬
‫ه�ل يعد احت�راﻕ الجازولي�ن‬
‫ً‬
‫اًّ‬
‫اًّ‬
‫فس�رإجابتك‪.‬‬
‫‪75‬‬
‫اختبار مق‪‬‬
‫اأ�س‪‬لة الختيار من متعدد‬
‫‪.1‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.a‬‬
‫ﲨي�ع العب�ارات التالية حول ﴎع�ة التفاع�ل الكيميائي‬
‫صحيحة ما عدا‪:‬‬
‫‪.5‬‬
‫أي أنواﻉ القوى بﲔ اﳉزيﺌية اآلتية يعد األقوى؟‬
‫‪ .b‬قوى ﺛنائية القطب‪.‬‬
‫‪ .c‬قوى التشتت‪.‬‬
‫‪ .d‬الرابطة اﳍيدروجينية‪.‬‬
‫اﺳﺘعمل اﻷﺷﻜﺎﻝ ﺃﺩﻧﺎﻩ لﻺﺟﺎبة ﻋﻦ الﺴﺆالﲔ ‪ 6‬ﻭ ‪.7‬‬
‫العبارة الﺜالﺜة‪ :‬ﳚب أن تصطدم جسيﲈت اﳌواد اﳌتفاعلة‬
‫حتى ﳛدث تفاعل‪.‬‬
‫‪.6‬‬
‫‪ .b‬الﺜانية والﺜالﺜة‪.‬‬
‫‪.b‬‬
‫‪x‬‬
‫‪y‬‬
‫‪ .d‬األوﱃ والﺜانية والﺜالﺜة‪.‬‬
‫‪.c‬‬
‫م�ا حجم اﳌاء الذي ﳚب إضافت�ه إﱃ ‪ 6.0 ml‬من ﳏلول‬
‫قي�اﳼ تركي�زه ‪ 0.050 M‬لتخفيف�ه إﱃ ﳏل�ول تركي�زه‬
‫‪0.020 M‬؟‬
‫أي العينات ﲢتوي عﲆ جزيﺌات فلوريد اﳌاغنسيوم؟‬
‫‪.a‬‬
‫‪.b‬‬
‫‪.c‬‬
‫‪.d‬‬
‫‪76‬‬
‫‪x‬‬
‫أي العينات ﲢتوي عﲆ جزيﺌات غاز األكسجﲔ؟‬
‫‪.a‬‬
‫‪ .c‬األوﱃ والﺜالﺜة‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪y‬‬
‫‪z‬‬
‫أي العبارات السابقة صحيحة؟‬
‫‪ .a‬األوﱃ والﺜانية ‪.‬‬
‫‪mol/L·min‬‬
‫‪ .a‬الرابطة األيونية‪.‬‬
‫ادرس العبارات التالية‪:‬‬
‫العب�ارة الﺜانية ‪ :‬تزي�د اﳌح ّفزات من ﴎع�ة التفاعالت‬
‫بزيادة طاقة التنشيط‬
‫‪mol/mL·h‬‬
‫‪.d‬‬
‫‪ .d‬كمية اﳌواد الناﲡة اﳌتكونة ﰲ كل فﱰة زمنية‪.‬‬
‫العب�ارة األوﱃ‪ :‬من العوامل التى تﺆﺛر ﰲ ﴎعة التفاعل‬
‫طبيع�ة اﳌ�ادة اﳌتفاعل�ة‪ ،‬والﱰكي�ز‪ ،‬ومس�احة س�طح‬
‫التفاعل‪ ،‬ودرجة اﳊرارة‪ ،‬واﳌحفزات‪.‬‬
‫‪L/s‬‬
‫‪.c‬‬
‫‪ .b‬التغﲑ ﰲ تراكيز اﳌواد اﳌتفاعلة خالل وحدة الزمن‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪M/min‬‬
‫‪.b‬‬
‫‪ .a‬الﴪعة التي ﳛدث ﲠا التفاعل‪.‬‬
‫‪ .c‬التغﲑ ﰲ تراكيز اﳌواد الناﲡة خالل وحدة الزمن‪.‬‬
‫أي الوحدات ال تستعمل للتعبﲑ عن ﴎعة التفاعل؟‬
‫‪15 mL‬‬
‫‪9.0 mL‬‬
‫‪6.0 mL‬‬
‫‪2.4 mL‬‬
‫‪.d‬‬
‫‪.7‬‬
‫‪z‬‬
‫كل من ‪ x‬و‪y‬‬
‫‪.a‬‬
‫‪y .b‬‬
‫‪z .c‬‬
‫‪ .d‬كل من ‪ x‬و‪y‬‬
‫‪x‬‬
‫اختبار مق‪‬‬
‫اأ�س‪‬لة الإجابات الق�سيرة‬
‫‪.8‬‬
‫اف�ﱰﺽ أن قانون الﴪعة العام ه�و‪.R = [A] [B] 3 :‬‬
‫م�ا رتب�ة التفاعل لكل من اﳌادة ‪ A‬واﳌ�ادة ‪B‬؟ وما رتبة‬
‫التفاعل الكلية؟‬
‫‪‬‬
‫‪3‬‬
‫‪‬‬
‫‪4‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪‬‬
‫‪.9‬‬
‫يبﲔ الش�كل أعاله منحنى طاقة تفاعل‪ .‬إالم يشﲑ كل‬
‫رقم من األرقام اﳌبينة ﰲ الرسم؟‬
‫‪ .10‬اﳌعادل�ة ]‪ R=K [A‬تص�ف ﴎع�ة تفاع�ل م�ن الرتبة‬
‫األوﱃ‪ .‬إذا تضاع�ف تركيز اﳌادة اﳌتفاعلة ‪ A‬فﲈذا يطرأ‬
‫عﲆ ﴎعة التفاعل؟‬
‫اأ�س‪‬لة الإجابات المفتوحة‬
‫‪ .11‬يتفاعل اليود والكلور ﰲ اﳊالة الغازية‪:‬‬
‫‪I 2 + Cl 2 → 2ICl‬‬
‫فﺈذا كان ]‪ [I2‬يساوي ‪ 0.400 M‬عند بداية التفاعل‬
‫وأصبح ‪ 0.300 M‬بعد مﴤ‪ 4.00 min‬فاحسب متوسط‬
‫ﴎعة التفاعل بوحدة ‪.mol/L.min‬‬
‫‪77‬‬
‫مالحظات‬
‫مالحظات‬
‫تركيب الذرة‬
‫‪The Structure of The Atom‬‬
‫اﻷﺳﺎﺳية لﻠﲈﺩﺓ‪.‬‬
‫الﺬﺭات ﻫﻲ الوﺣدات البنﺎﺋية‬
‫‪ 3-1‬الأفكار القد‪‬ة للمادة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ح�اول اإلغري�ق القدم�اء فهم‬
‫اﳌادة‪ ،‬إال أن الدراس�ة العلمي�ة للذرة بدأت مع‬
‫جون دالتون ﰲ أوائل القرن التاسع عﴩ‪.‬‬
‫‪ 3-2‬تعريف الذرة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تتكون الذرة من نواة ﲢتوي عﲆ‬
‫بروتونات ونيوترونات‪ ،‬وإلكﱰونات تتحرك حول‬
‫النواة‪.‬‬
‫�سطح الجرافيت‬
‫‪ 3-3‬كيف تختلف الذرات‪‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﳛدد ع�دد الﱪوتونات والعدد‬
‫الكتﲇ نوﻉ الذرة‪.‬‬
‫‪ 3-4‬الأنوي‪‬ة غ‪ ‬ا‪�‬ستق‪‬رة والتحل‪‬ل‬
‫الإ�سعاعي‬
‫ذرة الكربون‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ال�ذرات غ�ﲑ اﳌس�تقرة تصدر‬
‫إشعاعات للوصول إﱃ حالة االستقرار‪.‬‬
‫ﺣﻘﺎﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬
‫• يتكون اﳌاس واﳉرافيت من العنﴫ نفسه‪،‬‬
‫الكربون‪.‬‬
‫ً‬
‫خطأ أنه‬
‫• عندما اكتشف اﳉرافيت اعتقد‬
‫الرصاﺹ‪ ،‬ولذا سمي قلم اﳉرافيت قلم‬
‫الرصاﺹ‪.‬‬
‫• هناك حواﱄ ‪ 5×10 22‬ذرة من الكربون ﰲ‬
‫جزء صغﲑ من جرافيت قلم الرصاﺹ‪.‬‬
‫‪80‬‬
‫نواة الكربون‬
‫‪‬‬
‫‪‬ر‪ ‬ا‪‬تهاللي‪‬‬
‫‪‬‬
‫ال�سحنات الكهربائية‪‬‬
‫كيف ‪‬كن مالحظة تاأث‪ّ ‬‬
‫مهما في تركيب الذرة‪.‬‬
‫ُ‬
‫تلعب الشحنات الكهربائية ً‬
‫دورا اًّ‬
‫‪ 1 ‬اﺛن ورقة‬
‫ط�وليا‪.‬‬
‫م�ن النص�ف‬
‫اًّ‬
‫واجع�ل اﳊافة اﳋلفية‬
‫أط���ول م��ن اﳊ��اف��ة‬
‫األمامية ‪.2 cm‬‬
‫‪ 2‬اﺛن الورقة‬
‫إﱃ ﺛالﺛة أجزاء متساوية‪.‬‬
‫خطوات العمل‬
‫‪GG H FF G‬‬
‫‪H PPG OOFP NNEO MMDN LL M‬‬
‫بطاقة ‪KK BL‬‬
‫امﻸ ‪JJAK‬‬
‫‪I I J .1‬‬
‫‪HHI‬‬
‫السالمة‪ C‬ﰲ دليل التجارب العملية‪.‬‬
‫ال‪‬ذرة ق�م بعم�ل اﳌطوي�ة‬
‫التالية ﳌساعدتك عﲆ تنظيم‬
‫دراستك لﱰكيب الذرة‪.‬‬
‫‪I‬‬
‫قطعا صغﲑة من الوﺭﻕ‪ ،‬ﺛم وزعها عﲆ الطاولة‪.‬‬
‫‪ .2‬قص ً‬
‫ﹰ‬
‫بﻼﺳﺘيﻜيﺎ خالل ش�عرك وقربه إﱃ قطع الورﻕ‪.‬‬
‫مﺸـطﺎ‬
‫‪ .3‬مرر‬
‫ﹼﹰ‬
‫وسجل مالحظاتك‪.‬‬
‫ِّ‬
‫‪ .4‬امﻸ بالونﲔ باﳍواء‪ ،‬واربط اًّ‬
‫كال منهﲈ بخيط‪.‬‬
‫ﹴ‬
‫‪ .5‬ادل�ك اًّ‬
‫صوف‪ ،‬ﺛم قرب أحدﳘا إﱃ اآلخر‪،‬‬
‫كال منهﲈ بقطعة‬
‫ودون مالحظاتك‪.‬‬
‫ِّ‬
‫التحليل‬
‫ف�س‪‬ر مالحظاتك ﰲ ض�وء معرفتك بالش�حنة الكهربائية‪.‬‬
‫‪ .1‬‬
‫وأﳞا ﳐتلفة؟‬
‫حدد ّ‬
‫أي الشحنات متشاﲠة‪ّ ،‬‬
‫‪ .2‬و�سح كيف عرفت؟‬
‫‪ .3‬ا�ستنت‪‬ج ﳌ�اذا انجذب�ت القط�ع غﲑ اﳌش�حونة إﱃ اﳌش�ط‬
‫اﳌشحون ﰲ اﳋطوة ‪ 3‬أعاله‪.‬‬
‫ا�ستق�س‪‬اء كيف يمكن�ك الربط ب�ﲔ الش�حنات اﳌختلفة التي‬
‫الحظتها وتركيب اﳌادة؟‬
‫‪J‬‬
‫‪K‬‬
‫‪L‬‬
‫‪N M‬‬
‫‪P‬‬
‫‪O‬‬
‫‪3 ‬‬
‫افت��ح‬
‫الورقة‪ ،‬ﺛم اقطعها‬
‫عند أح��د خطوﻁ‬
‫الﺜني‪ ،‬بحيﺚ ﲢصل‬
‫عل�ى ج��زء صغﲑ‬
‫وﺁخر كبﲑ‪.‬‬
‫�م‬
‫‪ 4 ‬س� ِّ‬
‫األجزاء كﲈ هو مبﲔ‬
‫ﰲ الشكل‪.‬‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬
‫النيوترونات البروتونات الإلكترونات‬
‫نواة‬
‫�سحابة‬
‫اإلكترونية‬
‫ا�ستعمل هذه ا‪‬طوية ‪ ‬الق�سم ‪3-1‬‬
‫من ه�ذه الوح�دة‪ .‬وعن�د االنته�اء من قراءته س�جل‬
‫معلوماتك حول الذرة وتركيبها‪.‬‬
‫‪C04-03A-874637‬‬
‫‪C04-03A-874637‬‬
‫‪C04-03A-874637‬‬
‫‪C04-03A-874637‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪81‬‬
‫‪3-1‬‬
‫الأهداف‬
‫ت‪‬قارن ب�ﲔ ال�ن��ﲈذج ال�ذري��ة‬
‫الأفكار القد‪‬ة عن ا‪‬ادة‬
‫‪Early Ideas About Matter‬‬
‫لدي�م�قري�ط�س‪ ،‬وأرس���طو‪،‬‬
‫وجون دالتون‪.‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ح‪‬اول الإغريق القدماء فهم ا‪‬ادة‪ ،‬اإل اأن الدرا�سة العلمية للذرة‬
‫نظ�رية بداأت مع جون دالتون ‪ ‬اأوائل القرن التا�سع ع�سر‪.‬‬
‫ُ‬
‫تفه‪‬م كي��ف فس��رت‬
‫ﹶ‬
‫دالت�ون الذري�ة قان�ون‬
‫حف�ﻆ الربط مع ا‪‬ياة قد يتدرب فريق كرة القدم‪ ،‬وﳚرب طرائق ﳐتلفة لتطوير أفضل خطة‬
‫الكتلة؟‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫النظري‪‬ة‪ :‬تفس�ي��ر م��دع�وم‬
‫ﳑكنة للعب‪ ،‬وبعد رؤيتهم نتائﺞ خططهم يقوم اﳌدرب بتعديالت لتحس�ﲔ أداء الفريق‪.‬‬
‫بطريقة مش�اﲠة جرب العلﲈء خالل الس�نﲔ اﳌﺌتﲔ األخﲑة نﲈذج لل�ذرة‪ ،‬وقاموا بتعديل‬
‫نﲈذجهم بعد ﲨعهم بيانات جديدة‪.‬‬
‫الفال�سفة الإغريق‬
‫بتج�ارب عدي�دة‪ ،‬وه�ي ال ت�زال‬
‫عرض� ًة لبيان�ات ﲡريبي�ة جدي�دة‪،‬‬
‫ﱂ تك�ن العلوم قبل ﺁالف الس�نﲔ كﲈ نعرفها اليوم‪ .‬وﱂ يع�رف أحد التجربة الضابطة‪ .‬وكان‬
‫يمكن تعديلها‪ .‬وتع�د ناجح� ًة إذا‬
‫هناك أدوات بس�يطة للبح�ﺚ العلمي‪ .‬وﰲ ﻇل تلك الظروف كانت ق�درة العقل والتفكﲑ‬
‫اس�تطعنا اس�تعﲈﳍا للقيام بتنبﺆات‬
‫الذهن�ي هي الطرائق األولية للوصول إﱃ اﳊقيقة‪ .‬لقد جذب الفضول العلمي انتباه الكﺜﲑ‬
‫صحيحة‪.‬‬
‫م�ن اﳌفكري�ن األكاديمي�ﲔ اﳌعروفﲔ بالفالس�فة‪ ،‬الذين بحﺜ�وا ﰲ أﴎار اﳊي�اة اﳌتعددة‪.‬‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫وعندم�ا تس�اءل ه�ﺆالء الفالس�فة عن طبيعة اﳌ�ادة وضع كﺜ�ﲑ منهم تفس�ﲑات قائمة عﲆ‬
‫نظرية دالتون الذرية‬
‫خﱪاﲥ�م اﳊياتية اﳋاصة‪ ،‬واس�تنتﺞ كﺜﲑ منه�م أن اﳌادة مكونة من أش�ياء كالﱰاب‪ ،‬واﳌاء‪،‬‬
‫واﳍ�واء‪ ،‬والن�ار‪ ،‬ك�ﲈ هو مب�ﲔ ﰲ الﺸـﻜل ‪ .3-1‬لقد كان م�ن اﳌتفق عليه أن اﳌ�ادة يمكن‬
‫ﲡزئتها إﱃ أجزاء أصغر فأصغر‪ .‬ورغم أن هذه األفكار األولية كانت إبداعية إال أنه ﱂ يكن‬
‫هناك وسيلة متوافرة الختبار صدقها‪.‬‬
‫‪Greek Philosophers‬‬
‫‪‬‬
‫الﺸﻜل ‪ 3-1‬ك‪ ‬من ف‪�‬شفة ا‪‬ري‪ ‬اعت‪‬د اأن‬
‫ا‪‬اد‪ ‬مكونة من اأربعة ع‪‬ا‪‬شر‪ ‬ال‪‬ا‪ ‬ا‪‬ا‪ ‬ال‪‬وا‪‬‬
‫‪‬ال‪‬ار‪ .‬اموا برب ‪ ‬ك‪ ‬ع‪�‬شر بخوا‪ ‬معي‪ ‬ة‪ .‬اأن‬
‫مزج ا‪‬وا‪  ‬ا‪‬تعاك�ش ‪‬ة ‪‬م‪� ‬شا‪‬ن ‪‬ب ‪‬ارد‪ ‬ر‪‬ب‬
‫‪‬ا‪ ‬عك�ش ‪ ‬التما‪ ‬ا‪‬ح‪  ‬الطبيعة‪  .‬اأن‬
‫‪ ‬ا‪‬أفكار ‪ ‬كن ‪‬شحيحة ‪ ‬علمية‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪82‬‬
‫د‪‬قريط�ص ‪ Democritus‬كان الفيلس�وف اإلغريق�ي ديمقريطس )‪460-370‬ﻕ‪.‬م( ‪‬‬
‫أول من اقﱰح فكرة أن اﳌادة ليست قابلة لالنقسام إﱃ ما ال ﳖاية‪ .‬واعتقد أن اﳌادة مكونة‬
‫م�ن أجزاء صغﲑة تس�مى ال�ذرات‪ ،‬واعتقد كذل�ك أن الذرات ال يمكن اس�تحداﺛها أو‬
‫ﲢطيمها أوﲡزئتها‪ .‬ﻭاﳉدﻭﻝ ‪ 3-1‬يبﲔ أفكار ديمقريطس‪.‬‬
‫ﲑا من أفكار ديمقريطس ال تتفق مع النظرية اﳊديﺜة للذرة‪ ،‬بل ووجهت بانتقادات‬
‫إن كﺜ ً‬
‫معا؟ وﱂ يس�تطع‬
‫من الفالس�فة اآلخري�ن وقتها‪ ،‬حيﺚ تس�اءلوا‪ :‬ما الذي يربط الذرات ً‬
‫ديمقريطس اإلجابة عن هذا السﺆال‪.‬‬
‫مفردات اأكاد‪‬ية‬
‫‪) Atom‬الﺬﺭﺓ(‬
‫ج�اءت م�ن الكلم�ة اإلغريقي�ة‬
‫‪ atomos‬وتعني ال تتجزأ‪.‬‬
‫أم�ا ﰲ اللغ�ة العربي�ة فال�ذرة تعن�ي‬
‫اﳉزء اﳌتناهي ﰲ الصغر‪.‬‬
‫اأر�سط‪‬و ‪ Aristotle‬وق�د جاءت هذه االنتقادات الكﺜﲑة من أرس�طو الذي رفﺾ فكرة‬
‫ال�ذرات؛ ألﳖ�ا ال تتف�ق مع أف�كاره حول الطبيع�ة‪ .‬وكانت أه�م انتقادات�ه تتعلق بفكرة‬
‫ديمقريط�س أن ال�ذرات تتح�رك ﰲ الف�راﻍ؛ وذل�ك ألنه ﱂ يك�ن يعتق�د وج��ود فراﻍ‪.‬‬
‫ﻭاﳉدﻭﻝ ‪ 3-1‬يبﲔ أفكار أرسطو‪ .‬وألن أرسطو كان أحد فالسفة اإلغريق ذوي التأﺛﲑ‬
‫الكبﲑ‪ ،‬فقد ُرفضت نظرية ديمقريطس‪.‬‬
‫ومن اإلنصاف أن نشﲑ إﱃ أنه ﱂ يكن بمقدور ديمقريطس � أو بمقدور أحد ﺁخر ﰲ عﴫه‪-‬‬
‫معا‪ .‬وقد مﴣ أكﺜر من ألفي س�نة قبل أن يعرف العلﲈء اﳉواب‪.‬‬
‫أن ﳛدد ما يربط الذرات ً‬
‫وع�ﲆ كل ح�ال فﺈن من اﳌهم إدراك أن أفكار ديمقريطس كانت ﳎرد أفكار وليس�ت ً‬
‫علﲈ‪.‬‬
‫وم�ن دون الق�درة عﲆ إج�راء ﲡارب ضابط�ة ﱂ يكن بﺈم�كان ديمقريط�س اختبار صدﻕ‬
‫فكرته‪ .‬ولس�وء حﻆ التقدم العلمي فﺈن أرسطو استطاﻉ أن يكسب موافقة قطاﻉ واسع من‬
‫الفالس�فة حول أفكاره عن الطبيعة‪ ،‬تلك األفكار التي أنكرت وجود الذرات‪ ،‬وبشكل ال‬
‫يصدﻕ؛ فقد كان تأﺛﲑ أرسطو ً‬
‫بدائيا فيﲈ يتعلق بالذرات‪.‬‬
‫عظيﲈ‪ .‬وﻇل التقدم العلمي اًّ‬
‫ماذا قراأت‪ ‬ا�ستنتج ﳌاذا كان من الصعب عﲆ ديمقريطس أن يدافع عن أفكاره؟‬
‫ا‪‬دول ‪3-1‬‬
‫اأفكار الفال�سفة الإغريق حول ا‪‬ادة‬
‫الفيل�سوف‬
‫الأفكار‬
‫ﺩﻳﻤﻘﺮﻳﻄﺲ ‪Democritus‬‬
‫تتكون اﳌادة من ذرات تتحرك ﰲ الفراﻍ‪.‬‬
‫الذرات صلبة‪ ،‬متجانسة‪ ،‬ال تفنى وال تتجزأ‪.‬‬
‫األنواﻉ اﳌختلفة من الذرات ﳍا أحجام وأشكال ﳐتلفة‪.‬‬
‫حجم الذرات وشكلها وحركتها ﳛدد خواﺹ اﳌادة‪.‬‬
‫ﺃﺭﺳﻄﻮ ‪Aristotle‬‬
‫ال وجود للفراﻍ‪.‬‬
‫اﳌادة مكونة من الﱰاب‪ ،‬والنار‪ ،‬واﳍواء‪ ،‬واﳌاء‪.‬‬
‫)‪ ( 460-370‬ﻕ‪.‬ﻡ‬
‫)‪ (384-322‬ﻕ‪.‬ﻡ‬
‫‪83‬‬
‫ا‪‬دول ‪3-2‬‬
‫نظرية دالتون الذرية‬
‫الفيل�سوف‬
‫الأفكار‬
‫تتكون اﳌادة من أجزاء صغﲑة جداًّ ا تسمى الذرات‪.‬‬
‫ﺟﻮﻥ ﺩﺍﻟﺘﻮﻥ ‪John Dalton‬‬
‫الذرات ال تتجزأ وال تفنى‪.‬‬
‫)‪ (1844 -1766‬ﻡ‬
‫تتشابه الذرات اﳌكونة للعنﴫ ﰲ اﳊجم‪ ،‬والكتلة‪ ،‬واﳋواﺹ الكيميائية‪.‬‬
‫ﲣتلف ذرات أي عنﴫ عن ذرات العناﴏ األخرى‪.‬‬
‫الذرات اﳌختلفة تتحد بنسبة عددية بسيطة لتكوين اﳌركبات‪.‬‬
‫ﰲ التفاعالت الكيميائية‪ :‬تنفصل الذرات‪ ،‬أو تتحد‪ ،‬أو ُيعاد ترتيبها‪.‬‬
‫ج‪‬ون دالت‪‬ون ‪ John Dalton‬أدت التج�ارب العلمية التي قام ﲠا دالتون ﰲ القرن التاس�ع‬
‫ع�ﴩ إﱃ بداي�ة تطور النظرية الذرية اﳊديﺜة‪ .‬وعمل ً‬
‫أيضا ع�ﲆ إعادة إحياء أفكار ديمقريطس‬
‫ومراجعته�ا‪ ،‬معتمدً ا عﲆ نتائﺞ البحﺚ العلمي الذي قام به‪ .‬وهناك تش�ابه من عدة وجوه بﲔ‬
‫أفكار دالتون وأفكار ديمقريطس‪.‬‬
‫وبس�بب تطور العلوم قام جون دالتون بالكﺜﲑ من التجارب التي س�محت له بدعم فرضيته؛‬
‫وس�جل مالحظات وقياس�ات دقيقة‪ ،‬حتى‬
‫حي�ﺚ درس الكﺜ�ﲑ م�ن التفاع�الت الكيميائية‪،‬‬
‫ّ‬
‫اس�تطاﻉ ﲢديد النس�ب الكتلية للعناﴏ الداخلة ﰲ التفاعالت‪ .‬وقد أدت نتائﺞ أبحاﺛه إﱃ ما‬
‫ﹶ‬
‫أطل�ق عليه ﻧظﺮﻳة ﺩالﺘوﻥ الﺬﺭﻳة‪ ،‬التي قام بطرحها عام ‪1803‬م‪ .‬وﲡدُ‬
‫النقاﻁ الرئيس�ة لنظريته‬
‫ملخصة ﰲ اﳉدﻭﻝ ‪ .3-2‬وقد قام بنﴩ أفكاره ﰲ كتابه اﳌبﲔ ﰲ الﺸﻜل ‪.3-2‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬قارن بﲔ أفكار ديمقريطس وجون دالتون‪.‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 3-2‬ام دالتون ‪ ‬كتاب‪ ‬ا‪�‬شمى‬
‫‪‬ن‪ ‬ام ‪‬دي ‪‬د للفل�شف ‪‬ة الكيميا‪‬ي ‪‬ة‪ ‬بعر‪‬‬
‫رم ‪‬وز الع‪‬ا‪‬ش ‪‬ر الت‪ ‬كان ‪ ‬معر‪‬ف ‪‬ة ‪ ‬ت‪‬‬
‫‪‬ال‪‬ابطا‪ ‬ا‪‬حتملة بي‪‬ا‪.‬‬
‫‪84‬‬
‫‪+‬‬
‫‪BA‬‬
‫‪B8‬‬
‫‪B‬‬
‫‪B8‬‬
‫‪A‬‬
‫‪A4‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 3-3‬ع‪‬دما يتحد ع‪�‬شران اأ‪ ‬اأك‪ ‬لتكوين مركب فا‪‬ن عدد ‪‬را‪ ‬ك‪ ‬ع‪�‬شر ‪‬ب‪‬ى ‪‬ابتة‪ ‬ل‪‬ا‬
‫فا‪‬ن الكتلة ‪‬ب‪‬ى ‪‬ابتة ا ‪‬‬
‫أي‪‬شا‪.‬‬
‫قان‪‬ون حف‪ ‬الكتلة يب�ﲔ قانون حفﻆ الكتل�ة ّ‬
‫أن الكتلة ﺛابتة )ﳏفوﻇ�ة( ﰲ التفاعالت‬
‫الكيميائي�ة‪ ،‬أي أﳖ�ا ال تنق�ص وال تزي�د‪ .‬وتوض�ح نظرية دالت�ون الذرية حف�ﻆ الكتلة ﰲ‬
‫التفاع�ل الكيميائ�ي‪ ،‬عﲆ أس�اس ّ‬
‫أن ما ﳛدث لل�ذرات هو فقط انفص�ال أو اﲢاد أو إعادة‬
‫ترتيب ﳍا‪ ،‬فهذه الذرات ال تتحطم وال يستحدث عنها ذرات أخرى‪ .‬ويبﲔ الﺸﻜل ‪3-3‬‬
‫أعاله حفﻆ الكتلة عند اﲢاد عناﴏ معينة لتكوين مركب ما؛ إذ بقي عدد ذرات كل عنﴫ‬
‫قب�ل التفاع�ل وبعده هو نفس�ه‪ .‬لقد أدى تقدي�م دالتون أدلت�ه التجريبية اﳌقنعة‪ ،‬وتفس�ﲑه‬
‫الواضح لبنية اﳌركبات وﳊفﻆ الكتلة إﱃ قبول عام لنظريته الذرية‪.‬‬
‫تع�د نظري�ة دالت�ون الذرية خط�وة كبﲑة نح�و النموذج الذري اﳊ�اﱄ لل�ﲈدة‪ ،‬لكنها ﱂ تكن‬
‫دقيقة‪ ،‬وهذا ما ﳛدث غال ًبا ﰲ العلوم‪ .‬لقد كان من الﴬوري إعادة النظر ﰲ نظرية دالتون‬
‫للذرة بعد التوصل إﱃ معلومات جديدة ﱂ يكن بﺈمكان النظرية تفس�ﲑها‪ .‬وس�وف تتعلم ﰲ‬
‫ه�ذه الوح�دة أن دالتون كان ﳐطﺌًا ﰲ أن الذرات ال يمكن ﲡزئته�ا؛ إذ يمكن ﲡزئة الذرات‬
‫إﱃ جس�يﲈت ذري�ة‪ .‬كﲈ أن دالتون كان ﳐطﺌً�ا حﲔ قال إن ﲨيع ال�ذرات اﳌكونة للعنﴫ ﳍا‬
‫خواﺹ متﲈﺛلة‪ ،‬فذرات العنﴫ الواحد يمكن أن ﲣتلف ً‬
‫قليال ﰲ كتلتها‪.‬‬
‫التقو‪‬‬
‫‪3-1‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫كان ديمقريط�س أول م�ن اق�ﱰح‬
‫وجود الذرات‪.‬‬
‫اعتق�د ديمقريط�س أن ال�ذرات‬
‫صلب�ة‪ ،‬ومتجانس�ة‪ ،‬وال يمك�ن‬
‫ﲡزئتها‪.‬‬
‫أنكر أرسطو وجود الذرات‪.‬‬
‫اعتمدت نظرية جون دالتون الذرية‬
‫عﲆ عدد كبﲑ من التجارب العلمية‪.‬‬
‫‪ .1‬اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﻗﺎﺭﻥ بﲔ الطرائق اﳌستعملة من قبل الفالسفة اإلغريق وجون‬
‫دالتون لدراسة الذرة‪.‬‬
‫ﻋﺮﻑ الذرة بأسلوبك اﳋاﺹ‪.‬‬
‫‪ .2‬ﹼ‬
‫‪ .3‬ﳋﺺ نظرية دالتون الذرية‪.‬‬
‫‪ .4‬ﻓﴪ العالقة بﲔ نظرية دالتون للذرة وقانون حفﻆ الكتلة‪.‬‬
‫ﻃبـﻖ إذا اﲢدت ست ذرات من العنﴫ )‪ (A‬مع ‪ 15‬ذرة من العنﴫ )‪ (B‬إلنتاج‬
‫‪.5‬‬
‫ﹼ‬
‫ستة جزيﺌات من اﳌركب‪ ،‬فﲈ عدد ذرات كل من العنﴫين ‪ A‬و ‪ B‬اﳌوجودة ﰲ‬
‫جزيء واحد من اﳌركب؟ هل استعملت ﲨيع الذرات ﰲ تكوين اﳌركب؟‬
‫‪ .6‬ﺻمـﻢ خريط�ة مفاهيمي�ة تقارن فيه�ا بﲔ األف�كار الذري�ة اﳌطروح�ة من قبل‬
‫ديمقريطس وجون دالتون‪.‬‬
‫‪85‬‬
‫‪3-2‬‬
‫الأهداف‬
‫تعريف الذرة‬
‫‪Defining the Atom‬‬
‫تعرف الذرة‪.‬‬
‫‪‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تتك‪‬ون ال‪‬ذرة م‪‬ن ن‪‬واة ‪‬ت‪‬وي عل‪‬ى بروتون‪‬ات ونيوترون‪‬ات‪،‬‬
‫‪ ‬يز بﲔ اﳉسيﲈت اﳌكونة للذرة واإلك‪‬ونات تتحرك حول النواة‪.‬‬
‫من حيﺚ الشحنة والكتلة‪.‬‬
‫الربط مع ا‪‬ياة إذا قضمت حبة خوﺥ فستدرك أن أسنانك تقطع لب الﺜمرة بسهولة‪،‬‬
‫ت�س‪‬ف تركي�ب ال�ذرة متضمنًا لكنها ال تستطيع اﳌرور ﰲ النواة الصلبة‪ .‬وبشكل مشابه نجد أن بعﺾ اﳉسيﲈت يمكنها‬
‫مواقع اﳉسيﲈت اﳌكونة للذرة‪ .‬أن ﲤر عﱪ األجزاء اﳋارجية للذرة‪ ،‬ولكنها تنحرف عن مركزها )النواة(‪.‬‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫الذرة‬
‫‪The Atom‬‬
‫النموذج‪ :‬تفسﲑ بﴫي أو شفوي الكﺜ�ﲑ من التج�ارب منذ أيام دالتون أﺛبتت وجود الذرات‪ .‬لك�ن ما الذرة؟ لﻺجابة عن‬
‫لتتح�ول إﱃ كومة من خراطة‬
‫�ﱪ ﹶد قطع ًة من النحاس‬
‫أو ري�اﴈ للبيانات التي ُﲨعت ه�ذا الس�ﺆال‪ ،‬ﲣيل أنك قررت أن ﹶت ﹾ ُ‬
‫ّ‬
‫النحاس‪ .‬إن كل قطعة من خراطة النحاس ستبقى ﳏتفظة بجميع خواﺹ النحاس‪ .‬وإذا‬
‫من ﲡارب عديدة‪.‬‬
‫أمكن – ﰲ وجود أدوات خاصة‪ -‬أن تس�تمر ﰲ ﲡزئة فتات النحاس إﱃ جس�يﲈت أصغر‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫فﺈنك س�تحصل ﰲ النهاية عﲆ جس�يﲈت ال يمكن ﲡزئتها أكﺜر بالطرائق العادية‪ ،‬وستظل‬
‫الذرة‬
‫هذه اﳉس�يﲈت الصغﲑة ﳏتفظة بخواﺹ النحاس‪ .‬ويس�مى أصغر جزء ﳛتفﻆ بخواﺹ‬
‫العنﴫ الﺬﺭﺓ‪.‬‬
‫أشعة اﳌهبط‬
‫اإللكﱰون‬
‫النواة‬
‫الﱪوتون‬
‫النيوترون‬
‫يق�در عدد الذرات ﰲ قطعة صلبة من العملة النحاس�ية بح�واﱄ ‪ 2.9 x 10 22‬ذرة‪ ،‬وهو ما‬
‫يقدر بخمسة تريليون مرة أكﱪمن عدد سكان العاﱂ ﰲ عام ‪2006‬م ويبلغ قطر ذرة النحاس‬
‫الواحدة ‪ ،1.28 x 10 -10 m‬فﺈذا وضعنا ‪ 6.5 x 10 9‬ذرة من النحاس جن ًبا إﱃ جنب فسوف‬
‫ﱞ‬
‫خ��ط م�ن ذرات الن�حاس ط�وله أقل م�ن م�ﱰ واحد‪ .‬ويوضح الﺸـﻜل ‪3-4‬‬
‫يت�ك�ون‬
‫كﱪت‬
‫طريق�ة أخرى لتصور حجم الذرة‪ .‬ويمكنك تصور صغر الذرة عندما تتخيل أنك ّ‬
‫الذرة بحيﺚ تصبح ﰲ مﺜل حجم الﱪتقالة‪ ،‬فﺈذا صنعت ذلك فكأنك جعلت الﱪتقالة ﰲ‬
‫َّ‬
‫مﺜل حجم الكرة األرضية؛ مع اﳌحافظة عﲆ نسبة التكبﲑ نفسها‪.‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 3-4‬خي‪ ‬اأن ‪� ‬شتطيع زياد‪‬‬
‫ح‪ ‬م ال‪‬ر‪ ‬ليكون م‪ ‬ح‪‬م ال‪‬الة‪ .‬ب‪‬ا‬
‫ا‪‬يا� ‪ ‬ا‪‬دي ‪‬د ‪‬ك ‪‬ون كاأن‪ ‬ك ‪ ‬ح‪‬م‬
‫ال‪‬الة ا‪ ‬ح‪‬م ال‪‬ك‪  ‬ر‪ ‬ا‪‬أر‪‬شية‪.‬‬
‫‪86‬‬
‫ال‪‬رب‪‬ط مع علم الأحياء انظر اإ‪ ‬الذرات قد تظن أنه ال توجد طريقة لرؤية‬
‫ً‬
‫خاصا يسمى اﳌجهر األنبوﰊ‬
‫جهازا‬
‫الذرات؛ ألﳖا صغﲑة جداًّ ا‪ .‬إال أن هناك‬
‫اًّ‬
‫اﳌاسح ‪ (STM) Scanning Tunnelling Microscope‬يسمح لنا برؤيتها‪ .‬فكﲈ‬
‫ﲢتاج إﱃ اﳌجهر لدراسة اﳋاليا ﰲ األحياء فﺈن جهاز ‪ STM‬يسمح لك بدراسة‬
‫الذرات‪ .‬ﻭالﺸﻜل ‪ 3-5‬يوضح كيف تبدو الذرات عند رؤيتها بجهاز ‪.STM‬‬
‫حاليا قادرون عﲆ جعل ذرات منفردة تتحرك لتكون أشكا ً‬
‫ً‬
‫وأنﲈطا‪،‬‬
‫ال‬
‫والعلﲈء اًّ‬
‫وﺁالت بسيطة ً‬
‫أيضا‪ ،‬وهو ما يعرف بتقنية النانو‪ ،‬والتي ﹶت ِعدُ بصناعة عﲆ اﳌستوى‬
‫اﳉزيﺌي‪ ،‬وبناء ﺁالت بحجم صغﲑ جداًّ ا )حجم اﳉزيء(‪ .‬وسوف تعرف الح ًقا‬
‫معا‪ ،‬وتعمل كوحدة واحدة‪.‬‬
‫أن اﳉزيﺌات ﳎموعة من الذرات مرتبطة ً‬
‫الإلك‪‬ون‬
‫الﺸـﻜل ‪  3-5‬ال�ش ‪‬ور‪ ‬اأ‪‬‬
‫ب‪ ‬از ‪  STM‬ب‪ ‬را‪ ‬م‪‬فرد‪‬‬
‫‪ ‬حم‪  ‬د‪  ‬عل ‪‬ى �شط ‪ ‬م ‪‬ن‬
‫ا‪‬رافي‪ .‬د ‪ ‬ا‪‬شافة بع‪ ‬ا‪‬ألوان‬
‫لل�شور‪ ‬لتو‪‬شي‪ ‬شور‪ ‬ال‪‬را‪.‬‬
‫‪The Electron‬‬
‫كي�ف تبدو الذرة؟ ه�ل تركيب الذرة متﲈﺛل‪ ،‬أم أﳖا مكونة من جس�يﲈت أصغر؟‬
‫ﲑا من العلﲈء درس�وا الذرات ﰲ القرن التاس�ع عﴩ إال أن بعﺾ هذه‬
‫رغم أن كﺜ ً‬
‫األسﺌلة ﱂ ُ ﹶﳚب عنها حتى عام ‪1900‬م‪.‬‬
‫تع�رف مكونات الذرة‬
‫اأنب‪‬وب اأ�سعة المهب‪‬ط (الكاثود) عندما ح�اول العلماء ّ‬
‫ب�دؤوا يربط�ون بي�ن الم�ادة والش�حنات الكهربائي�ة‪ .‬والستش�كاف ه�ذه العالقة‬
‫تس�ا ﹶءل بعضه�م‪ :‬كي�ف تس�لك الكهرب�اء ف�ي غي�اب الم�ادة؟ فقاموا ‪ -‬بمس�اعدة‬
‫مفرغ�ات الهواء‪ -‬بتمري�ر الكهرباء في أنبوب زجاجي ُف ِّرﻍ من الهواء‪ .‬تس�مى مﺜل‬
‫ِّ‬
‫هذه األنابيب أنابيب أش�عة المهبط‪ .‬ويبﲔ الﺸـﻜل ‪ 3-6‬أنبوب أش�عة اﳌهبط الذي‬
‫استعمله باحﺜون لدراسة العالقة بﲔ الكتلة والشحنة‪ .‬الحﻆ أن هناك أقطا ًبا معدني ًة‬
‫موج�ود ًة عﲆ طرﰲ األنبوب‪ .‬ويس�مى القطب اﳌوصول بالطرف الس�الب للبطارية‬
‫اﳌهبط )الكاﺛود(‪ ،‬ﰲ حﲔ يسمى القطب اﳌوصول بالطرف اﳌوجب اﳌصعد )األنود(‪.‬‬
‫الﺸﻜل ‪ 3-6‬اأنبو‪ ‬اأ�شعة ا‪‬ب‪‬‬
‫ل ‪ ‬طبان‪ ‬م‪  ‬ا ا‪‬ب ‪ ‬ا‪�‬شعد‪.‬‬
‫ع‪‬دما ‪‬رر ‪‬يا ‪‬را ك‪‬ربا‪ ‬يا ‪ ‬اأ‪‬‬
‫فولتي ‪‬ة م‪‬ا�شبة‪ ‬ت‪  ‬الك‪‬ربا‪ ‬من‬
‫ا‪‬ب‪ ‬ا‪ ‬ا‪�‬شعد‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪+‬‬
‫‪-‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪87‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 3-7‬ع‪ ‬د ال‪‬ي ‪‬ام بعم ‪‬‬
‫‪‬ب ‪‬ش‪  ‬مركز ا‪�‬شعد ي‪‬ت‪� ‬شعا‪‬‬
‫‪a‬‬
‫رفيع م ‪‬ن ا‪‬ل‪‬ك‪‬ن‪ ‬ا‪ ‬ك‪‬ن الك‪‬ش‪‬‬
‫ع‪  ‬بط ‪ ‬الط ‪‬ر‪ ‬ا‪ ‬ر ل‪‬أنب ‪‬و‪‬‬
‫بالفو�شفور ال‪ ‬يتو‪ ‬ع‪‬دما ‪�‬شطدم‬
‫ا‪‬لك‪‬نا‪ ‬ب‪.‬‬
‫اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء ﻓﻲ واﻗﻊ اﻟﺤﻴﺎة‬
‫اأ�سعة المهبط‬
‫التلفزي‪‬ون ت�م اخ�ﱰاﻉ التلف�از عام‬
‫‪1920‬م‪ .‬تتك�ون الص�ور التلفازي�ة‬
‫عمو ًم�ا عندما تصطدم أش�عة اﳌهبط‬
‫بم�واد كيميائية � تغلف الشاش�ة من‬
‫اﳋلف � منتجة الضوء‪.‬‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬
‫ضم�ن مطويت�ك معلوم�ات م�ن ه�ذا‬
‫ِّ‬
‫القسم‪.‬‬
‫‪b‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪S‬‬
‫‪+‬‬
‫‪-‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪+‬‬
‫‪N‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪-‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪‬‬
‫عندم�ا كان الع�اﱂ الفيزيائ�ي الس�ﲑ ولي�ام كروكس يعم�ل ﰲ ﳐت�ﱪ معتم الحﻆ‬
‫ومضات ضوئية ﰲ أحد أنابيب أش�عة اﳌهبط‪ ،‬وكانت عبارة عن بريق أخﴬ نتﺞ‬
‫عندم�ا اصطدمت بعﺾ األش�عة بكﱪيتات اﳋارصﲔ الت�ي تغلف إحدى ﳖايتي‬
‫األنبوب‪ .‬وبمزيد من البحﺚ تبﲔ أن هناك أش�عة ﲤر ﰲ األنبوب‪ .‬وقد س�مي هذا‬
‫الش�عاﻉ ال�ذي خرج من اﳌهب�ط إﱃ اﳌصعد ﺃﺷـعة اﳌﻬبﻂ‪ ،‬وقد أدى اكتش�افها إﱃ‬
‫اخﱰاﻉ التلفاز‪.‬‬
‫تابع العلﲈء أبحاﺛهم مستعملﲔ أنابيب أشعة اﳌهبط‪ .‬ومع ﳖاية القرن التاسع عﴩ‬
‫أصبحوا مقتنعﲔ بﲈ يﲇ‪:‬‬
‫أشعة اﳌهبط عبارة عن سيل من اﳉسيﲈت اﳌشحونة‪.‬‬
‫ﲢم�ل اﳉس�يﲈت ش�حنات س�البة )القيم�ة اﳊقيقية للش�حنة الس�البة ﱂ تكن‬
‫معروفة(‪.‬‬
‫وألن تغ�ﲑ اﳌع�دن اﳌك�ون لﻸقطاب أو تغﲑ الغ�از ﰲ األنبوب ال يﺆﺛر ﰲ أش�عة‬
‫اﳌهبط الناﲡة‪ ،‬فقد اس�تنتﺞ العلﲈء أن اﳉس�يﲈت الس�البة الش�حنة ألش�عة اﳌهبط‬
‫موجودة ﰲ ﲨيع أش�كال اﳌ�ادة‪ ،‬وقد عرفت بﺎﻹلﻜﱰﻭﻧﺎت ويرم�ز ﳍا بالرمز ‪.e-‬‬
‫ويبﲔ الﺸﻜل ‪ 3-7‬بعﺾ التجارب التي استعملت لتحديد خواﺹ أشعة اﳌهبط‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬ا�سرح كيف تم اكتشاف أشعة اﳌهبط؟‬
‫كتلة الإلك‪‬ون و�سحنته رغم النجاح الذي تح َّقق من تجارب أش�عة المهبط‪،‬‬
‫إال أن أحدً ا لم يس�تطع تحديد كتلة جس�يم واحد من جس�يمات أشعة المهبط‪ .‬لذا‬
‫فقد بدأ العالم طومسون )‪1856–1940‬م( سلسلة من التجارب على أشعة المهبط‬
‫في جامعة كمبردج في أواخر القرن التاسع عشر؛ لتحديد نسبة شحنتها إلى كتلتها‪.‬‬
‫ﻧﺴـبة الﺸـﺤنة ﺇلـﻰ الﻜﺘﻠة اس�تطاﻉ طومس�ون ‪ Thomson‬تحديد نس�بة ش�حنة‬
‫جسيمات أشعة المهبط إلى كتلتها‪ ،‬عندما قاس تأﺛير كل من المجال المغناطيسي‬
‫والكهربائي في هذه األشعة‪ ،‬ﺛم قارن هذه النسبة بنسب أخرى معروفة‪.‬‬
‫‪88‬‬
‫ﲑا من كتلة ذرة اﳍيدروجﲔ‪ ،‬وهي‬
‫اس�تنتﺞ طومس�ون أن كتلة اﳉس�يم اﳌش�حون أقل كﺜ ً‬
‫أصغ�ر ذرة معروف�ة‪ .‬وهذا االس�تنتاج كان مفاجﺌً�ا؛ ألنه يعني أن هذه اﳉس�يﲈت أصغر‬
‫م�ن ال�ذرة‪ ،‬لذا فﺈن جون دالتون كان ﳐطﺌًا؛ إذ يمكن ﲡزئة الذرات إﱃ جس�يﲈت أصغر‪.‬‬
‫ورغم أن نظرية دالتون الذرية كانت مقبولة بش�كل واس�ع إال أن اس�تنتاجات طومسون‬
‫كان�ت حاس�مة‪ ،‬ﹾ‬
‫وإن وج�د كﺜﲑ من العل�ﲈء صعوب�ة ﰲ قبوﳍا‪ .‬لكن طومس�ون كان عﲆ‬
‫صواب؛ فقد اس�تطاﻉ اكتشاف أول جس�يم من اﳉسيﲈت اﳌكونة للذرة وهو اإللكﱰون‪.‬‬
‫وقد حصل طومسون عﲆ جائزة نوبل عام ‪1906‬م عن هذا االكتشاف‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪� ‬ص كيف اكتشف طومسون اإللكﱰون؟‬
‫ﲡﺮبـة ﻗطﺮﺓ الﺰﻳﺖ ﻭﺷـﺤنة اﻹلﻜﱰﻭﻥ إن التطور اﳌهم الت�اﱄ جاء عام ‪1910‬م‪ ،‬عندما قام‬
‫ً‬
‫مس�تعمال‬
‫العاﱂ الفيزيائي روبرت م ّليكان ‪ Robert Millikan‬بتحديد ش�حنة اإللكﱰون‬
‫جهاز قطرة الزيت اﳌبﲔ ﰲ الﺸـﻜل ‪ .3-8‬ﰲ هذا اﳉهاز تم رش الزيت باس�تعﲈل بخاﺥ‬
‫فوﻕ صفيحتﲔ متوازيتﲔ ومش�حونتﲔ‪ ،‬ﲢتوي الصفيحة العليا عﲆ ﺛقب صغﲑ يس�تطيع‬
‫الزي�ت اﳌ�رور من خالل�ه‪ .‬وتصطدم أش�عة ‪ X‬باإللكﱰونات اﳌوجودة ﰲ اﳉس�يﲈت بﲔ‬
‫الصفيحت�ﲔ‪ .‬وعندها تلتصق اإللكﱰونات بقطرات الزيت‪ ،‬وتش�حنها بش�حنة س�البة‪.‬‬
‫وبتغي�ﲑ ش�دة اﳌج�ال الكهربائي اس�تطاﻉ مليكان ضبط ﴎعة س�قوﻁ قط�رات الزيت‪،‬‬
‫وحدد أن قيمة الش�حنة اﳌوجودة عﲆ كل قطرة ازدادت بكميات ﳏددة‪ ،‬ووجد أن أبسط‬
‫مقام مش�ﱰك يعادل‬
‫كولوم‪ ،‬وعرف هذا الرقم بشحنة اإللكﱰون‪ ،‬حيﺚ‬
‫يعادل شحنة إلكﱰون واحد‪.‬‬
‫وهك�ذا فﺈن اإللك�ﱰون الواحد ﳛمل ش�حنة مقداره�ا )‪ .(-1‬لقد كان�ت ﲡربة مليكان‬
‫ﳏكمة جداًّ ا‪ ،‬لدرجة أن الشحنة التي قاسها منذ مائة عام ال ﲣتلف أكﺜر من ‪ 1%‬تقري ًبا عن‬
‫حاليا‪.‬‬
‫القيمة اﳌقبولة اًّ‬
‫ﻛﺘﻠة اﻹلﻜﱰﻭﻥ من خالل معرفة مليكان بش�حنة اإللكﱰون واس�تعﲈله نس�بة الشحنة إﱃ‬
‫الكتلة اﳌعروفة مسب ًقا‪ّ ،‬‬
‫ﲤكن من حساب كتلة اإللكﱰون‪:‬‬
‫كتلة اإللكﱰون= ‪9.1 × 10-28 g‬‬
‫=‬
‫‪1‬‬
‫‪1840‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫)‪(+‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫من كتلة ذرة اﳍيدروجﲔ‪.‬‬
‫)‪(-‬‬
‫الﺸﻜل ‪ 3-8‬عتمد حركة ‪‬طرا‪ ‬الزي‪ ‬دا‪ ‬از‬
‫مليكان على �شح‪‬ة ال‪‬ط‪‬را‪ ‬على ا‪‬ا‪ ‬الك‪‬ربا‪.‬‬
‫ا�شتعم‪ ‬مليكان التل�شكو‪ ‬را‪‬بة ال‪‬طرا‪ ‬ا�شتطا‪ ‬التحكم‬
‫‪� ‬شرعة �ش‪‬و‪‬ا من ‪ ‬ي‪� ‬شد‪ ‬ا‪‬ا‪ ‬الك‪‬ربا‪.‬‬
‫‪‬من ‪ ‬م‪‬ح‪‬ا‪ ‬كن من ح�شا‪ ‬م‪‬دار ال‪‬شح‪‬ة على‬
‫ك‪ ‬طر‪.‬‬
‫‪89‬‬
‫الﺸﻜل ‪ 3-9‬و‪‬ج ‪‬وم�شون يب‪‬‬
‫اأن ال‪‬ر‪ ‬متما‪‬لة‪ ‬كر‪ ‬مو‪‬بة ال‪‬شح‪‬ة‬
‫‪‬تو‪ ‬على ا‪‬لك‪‬نا‪.‬‬
‫ا‪‬اد‪ ‬تو‪ ‬على �شح‪‬ا‪‬‬
‫مو‪‬بة موزعة بانت‪‬ام‬
‫ا‪‬لك‪‬نا‪‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‬‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‬‫‪-‬‬
‫‬‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‬‫‬‫‪-‬‬
‫‪‬وذج طوم�سون لقد أﺛار وجود اإللكﱰون ومعرفة بعﺾ خواصه بعﺾ األسﺌلة‬
‫اﳌﺜ�ﲑة لالهتﲈم ح�ول طبيعة الذرات‪ .‬فم�ن اﳌعروف أن اﳌ�ادة متعادلة‪ ،‬وليس ﳍا‬
‫شحنة كهربائية‪ .‬وأنت ال تصعق عند ﳌسك األشياء‪ .‬فﺈذا وجدت اإللكﱰونات ﰲ‬
‫ﲨيع اﳌواد وشحنتها سالبة‪ ،‬فكيف تكون اﳌادة متعادلة؟ وكتلة اإللكﱰون صغﲑة‬
‫جداًّ ا‪ .‬فﲈ اﳌسﺆول عن كتلة الذرة؟‬
‫نموذجا لل�ذرة كﲈ ترى ﰲ‬
‫ﰲ ﳏاول�ة لﻺجاب�ة عن هذه األس�ﺌلة اقﱰح طومس�ون‬
‫ً‬
‫الﺸـﻜل ‪ 3-9‬يتكون هذا النموذج من ذرات كروية الش�كل مكونة من ش�حنات‬
‫موجبة موزعة بانتظام‪ ،‬مغروس فيها إلكﱰونات منفردة س�البة الشحنة‪ .‬لكن هذا‬
‫ً‬
‫النم�وذج ﱂ يس�تمر‬
‫طوي�ال‪ .‬ويلخ�ص الﺸـﻜل ‪ 3-10‬التدرج التارﳜي لدراس�ة‬
‫تركيب الذرة‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬و�سح نموذج طومسون الذري‪.‬‬
‫الﺸﻜل ‪ 3-10‬تطور النظرية الذرية الحديثة‪.‬‬
‫ا‪‬ن ف‪‬م‪‬ا ا‪‬ا‪ ‬وا‪ ‬ال‪‬را‪ ‬ا‪�‬شيما‪‬‬
‫ا‪‬كونة ل‪‬ا ‪�‬شلو‪  ‬ال‪‬را‪ ‬ا‪�‬شيما‪ ‬ي‪‬وم‬
‫على عم‪ ‬العلما‪ ‬من ‪‬تل‪ ‬اأنحا‪ ‬العا‪ ‬‬
‫ال‪‬رن‪ ‬ا‪‬ا‪‬شي‪.‬‬
‫‪1897‬م بﺎﺳـﺘعﲈﻝ ﺃﻧبـوﺏ‬
‫ﺃﺷعة اﳌﻬبﻂ اﻛﺘﺸﻒ ﻃومﺴوﻥ‬
‫اﻹلﻜﱰﻭﻧــــﺎت‪ ،‬ﻭﺣدﺩ ﻧﺴبة‬
‫ﻛﺘﻠـة اﻹلﻜـﱰﻭﻥ ﺇﱃ ﺷـﺤنـﺘﻪ‬
‫الﻜﻬـﺮبﺎﺋيــة‪.‬‬
‫‪90‬‬
‫‪1911‬م مﻦ ﺧـــﻼﻝ ﲡﺮبـــة‬
‫ﺻفيﺤـة الــﺬﻫــﺐ ﲤـﻜــــﻦ‬
‫ﺭﺫﺭﻓـــوﺭﺩ مﻦ ﲢدﻳد ﺧواﺹ‬
‫النواﺓ‪ ،‬ﻭتﺸمل الﺸﺤنة‪ ،‬ﻭاﳊﺠﻢ‪،‬‬
‫ﻭالﻜﺜﺎﻓة‪.‬‬
‫‪1932‬م ﻗﺎﻡ العﻠﲈﺀ بﺘطوﻳﺮ مﴪﻉ‬
‫اﳉﺴيﲈت ﻹﻃﻼﻕ بﺮﻭتوﻧﺎت ﻋﲆ ﺃﻧوﻳة‬
‫الﻠيﺜيوﻡ‪ ،‬لﺘفﺘيﺘﻬﺎ ﺇﱃ ﺃﻧوﻳة ﻫيﻠيوﻡ ﻭﲢﺮﻳﺮ‬
‫الطﺎﻗة‪.‬‬
‫‪1913‬م ﻧـﴩ ﻧيﻠﺰبوﻫـﺮ‬
‫ﻧظﺮﻳـة ﻋـﻦ تﺮﻛـيـﺐ الﺬﺭﺓ‬
‫تﺮبـﻂ الﺘوﺯﻳـع اﻹلﻜـﱰﻭﲏ‬
‫لﻠـــــﺬﺭات بخواﺻﻬــــﺎ‬
‫الﻜيميﺎﺋية‪.‬‬
‫‪1932‬م ﺃﺛبـــــــﺖ‬
‫ﺟيمﺲ ﺷـﺎﺩﻭﻳك ﻭﺟوﺩ‬
‫النيوتﺮﻭﻧﺎت‪.‬‬
‫مكعب من الر‪‬شا‪ ‬يحتو‪ ‬على‬
‫م�شدر ي‪‬شع ‪�‬شيما‪ ‬األفا‬
‫الﺸﻜل ‪  3-11‬ربة ر‪‬رفورد ا‪‬شطدم‬
‫�شعا‪ ‬من ‪�‬شيما‪ ‬األفا ب�شفيحة ر‪‬ي‪‬ة من ال‪‬ب‪.‬‬
‫مع‪‬م ‪�‬شيما‪ ‬األفا مر‪  ‬ال�شفيحة‪ ‬بي‪‬ما‬
‫انحر‪ ‬بع‪‬ش‪‬ا بز‪‬اية‪ ‬ار‪‬د عدد ‪‬لي‪ ‬د‪‬ا من‬
‫ا‪�‬شيما‪ ‬ا‪ ‬ا‪‬ل‪.‬‬
‫�شع‬
‫ا‪ ‬م‬
‫ن‬
‫‪�‬شي‬
‫ما‪‬‬
‫األفا‬
‫انحرا‪� ‬شيما‪‬‬
‫األفا بزا‪‬ية كب‪‬‬
‫‪‬شفيحة ‪‬ب‬
‫‪‬ش‪‬د‪� ‬شا�شة م‪‬لفة‬
‫بك‪‬يتا‪ ‬ا‪‬ار‪‬ش‪‬‬
‫مع‪‬م ‪�‬شيما‪ ‬األفا ‪‬ر ‪‬‬
‫‪‬شفيحة ال‪ ‬ب د‪‬ن انحرا‪‬‬
‫اأ‪ ‬مع انحرا‪ ‬لي‪.‬‬
‫انح ‪‬را‪� ‬شيم ‪‬ا‪ ‬األف ‪‬ا‬
‫بزا‪‬ية ‪‬ش‪‬‬
‫النواة‬
‫‪The Nucleus‬‬
‫‪‬ربة رذرفورد ﰲ عام ‪1911‬م أجرى رذرفورد ‪ Rutherford‬ﲡربة كﲈ ﰲ الﺸﻜل ‪،3-11‬‬
‫رفيعا من جسيﲈت ألفا ﰲ اﲡاه صفيحة رقيقة من الذهب‪ ،‬ووضع شاشة‬
‫حيﺚ وجه‬
‫ً‬
‫شعاعا ً‬
‫مغلف�ة بكﱪيتيد اﳋارص�ﲔ حول صفيحة الذهب‪ ،‬حيﺚ تقوم الشاش�ة بﺈﻇهار الضوء عند‬
‫اصطدام جسيﲈت ألفا ﲠا‪ .‬وبمالحظة أماكن حدوث اللمعان استطاﻉ العلﲈء أن يقرروا ما‬
‫إذا كانت ذرات صفيحة الذهب قد حرفت جسيﲈت ألفا عن مسارها‪.‬‬
‫وقد الحﻆ رذرفورد وزمالؤه من خالل التجربة أن نسبة قليلة من جسيﲈت ألفا انحرفت‬
‫بزاوية كبﲑة‪ ،‬بينﲈ ارتدّ عدد قليل جداًّ ا من اﳉسيﲈت إﱃ اﳋلف ﰲ اﲡاه مصدر األشعة‪.‬‬
‫‪1938‬م ﻧﺠـﺢ ليـﺰا مﺎﻳﺘـﺰ‪،‬‬
‫ﹸ‬
‫ﻭﺃتوﻫﺎﻥ‪ ،‬ﻭﻓﺮﻳﺘﺰﺳﱰاﻭﺳﲈﻥ‬
‫ﰲ ﺷطﺮ ﺫﺭات اليوﺭاﻧيوﻡ ﰲ‬
‫ﻋمﻠيـة ﹸﺳـم ﱢيﺖ اﻻﻧﺸـطﺎﺭ‬
‫النوﻭﻱ‪.‬‬
‫‪1954‬م تﻢ ﰲ ﺳﲑﻥ‪-‬‬
‫ﻭﻫـو ﺃﻛﱪ مﺮﻛـﺰ ﺃبﺤﺎﺙ‬
‫ﺫﺭﻱ ﻓيﺰﻳـــﺎﺋــﻲ موﺟوﺩ‬
‫ﰲ ﺳوﻳﴪا‪ -‬ﺩﺭاﺳة ﻓيﺰﻳﺎﺀ‬
‫اﳉﺴيﲈت‪.‬‬
‫‪1945-1939‬م ﻗـﺎﻡ العﻠـﲈﺀ‬
‫ﰲ الوﻻﻳـﺎت اﳌﺘﺤـدﺓ اﻷمﺮﻳﻜية‬
‫ﻭﺃﳌﺎﻧيـﺎ بﺸـﻜل منفﺼـل بعمل‬
‫مﺸـﺎﺭﻳع لﺘطوﻳـﺮ ﺃﻭﻝ ﺳـﻼﺡ‬
‫ﻧوﻭﻱ‪.‬‬
‫‪2007‬م ﰲ مﺮﻛﺰ ﺃبﺤـﺎﺙ‬
‫ﺳـيـﺮﻥ ﲤـــﺖ ﺩﺭاﺳــــة‬
‫ﺧواﺹ اﳉﺴـيﲈت اﳌﻜـوﻧـة‬
‫لـﻠــﺬﺭﺓ ﻭاﳌﺎﺩﺓ النوﻭﻳة‪.‬‬
‫‪1968‬م ﻗـدﻡ العﻠﲈﺀ ﺃﻭﻝ‬
‫ﺩليـل ﲡﺮﻳبـﻲ ﻋـﲆ ﻭﺟـوﺩ‬
‫اﳉﺴـيﲈت اﳌﻜوﻧـة لﻠـﺬﺭﺓ‬
‫ﻭالﺘﻲ ﻋﺮﻓﺖ بﺎلﻜواﺭﻛﺎت‪.‬‬
‫‪91‬‬
‫ال‪‬شح‪‬ا‪ ‬ا‪‬و‪‬بة موزعة بالت�شا‪‬‬
‫الﺸﻜل ‪ 3-12‬با‪‬عتماد على ‪‬و‪‬ج ‪‬وم�شون‬
‫‪‬و‪‬ع ر‪‬رفورد اأن ‪�‬شيما‪ ‬األفا ال‪‬شو‪‬ية �شتمر من ‪‬‬
‫‪‬شفيحة ال‪‬ب‪ .‬اأن ‪‬ز ‪‬ا ‪‬لي ‪ ‬ف‪� ‬شي‪‬حر‪ ‬لي ‪.‬‬
‫ا‪‬لك‪‬نا‪‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫م�شار ‪�‬شيما‪ ‬األفا‬
‫‬‫‪-‬‬
‫‬‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‬‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫م�ن خ�الل معرف�ة رذرفورد بنم�وذج طومس�ون للذرة توقع أن مس�ار جس�يﲈت ألفا‬
‫الﴪيعة ذات الكتلة الكبﲑة سوف تنحرف قلي ً‬
‫ال نتيجة اصطدامها باإللكﱰونات‪ .‬ألن‬
‫الش�حنة اﳌوجبة موزعة بانتظام ﰲ ذرات الذهب فقد اعتقد أﳖا ال ﲢرف مس�ار أش�عة‬
‫ألفا ً‬
‫أيضا‪ .‬ويبﲔ الﺸﻜل ‪ 3-12‬نتائﺞ ﲡربة رذرفورد‪.‬‬
‫صحيحا؛ ألنه‬
‫‪‬وذج رذرفورد للذرة اس�تنتﺞ رذرفورد أن نموذج طومس�ون ﱂ يكن‬
‫ً‬
‫ﱂ يس�تطع أن يف�ﴪ نتائ�ﺞ ﲡرب�ة رقاقة الذه�ب‪ .‬واعت�ﲈ ًدا عﲆ خواﺹ جس�يﲈت ألفا‬
‫واإللكﱰونات‪ ،‬وعﲆ تكرار االرتدادات استنتﺞ أن الذرة تتكون غال ًبا من فراﻍ تتحرك‬
‫فيه اإللكﱰونات‪ .‬كﲈ اس�تنتﺞ أن معظم الش�حنة اﳌوجبة للذرة ومعظم كتلتها تﱰكز ﰲ‬
‫مكان صغﲑ وكﺜيف ﰲ مركز الذرة‪ ،‬سﲈه النواﺓ‪ .‬وترتبط اإللكﱰونات السالبة الشحنة‬
‫بال�ذرة من خالل التجاذب مع النواة اﳌوجبة الش�حنة‪ ،‬ويبﲔ الﺸـﻜل ‪ 3-13‬نموذج‬
‫رذرفورد الذري‪.‬‬
‫ﲑا ﰲ الذرة وﲢتوي عﲆ معظم كتلة الذرة فﺈن النواة كﺜيفة‬
‫وألن نواة الذرة ﲢتل ً‬
‫حيزا صغ ً‬
‫جداًّ ا‪ .‬إن حجم الفراﻍ الذي تتحرك فيه اإللكﱰونات كبﲑ جداًّ ا مقارنة بحجم النواة‪ .‬وإن‬
‫قطر الذرة يعادل تقري ًبا عﴩة ﺁالف مرة قطر النواة‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪� ‬سف نموذج الذرة الذي وضعه رذرفورد‪.‬‬
‫تعم�ل ق�وة التناف�ر الناﲡ�ة بﲔ جس�يﲈت ألف�ا اﳌوجب�ة والن�واة اﳌوجبة ع�ﲆ انحراف‬
‫جس�يﲈت ألفا‪ .‬ويبﲔ الﺸـﻜل ‪ 3-13‬نتائﺞ ﲡرب�ة رقاقة الذهب ﰲ نم�وذج رذرفورد‬
‫الذري‪ .‬ويوضح هذا النموذج ً‬
‫كهربائيا؛ فالشحنة اﳌوجبة للنواة‬
‫أيضا أن الذرة متعادلة‬
‫اًّ‬
‫تعادل الشحنة السالبة لﻺلكﱰونات‪ ،‬لكن هذا النموذج ﱂ يستطع تفسﲑ كتلة الذرة‪.‬‬
‫الﺸﻜل ‪  3-13‬و‪‬ج ر‪‬رفورد لل‪‬ر‪ ‬تكون ال‪‬ر‪ ‬من نوا‪ ‬ك‪‬يفة مو‪‬بة‬
‫ال‪‬شح‪‬ة‪ ‬ا‪‬ة با‪‬لك‪‬نا‪ ‬ال�شالب‪ ‬ة ال‪‬ش‪ ‬ح‪‬ة‪ .‬ح‪‬ر‪� ‬شيما‪ ‬األفا الت‪‬‬
‫‪‬ر بعيد‪‬ا عن ال‪‬وا‪ ‬لي ‪ .‬اأما ‪�‬شيما‪ ‬األفا الت‪ ‬ر مبا�شر ‪ ‬بال‪‬ر‪ ‬من‬
‫ال‪‬وا‪ ‬فت‪‬حر‪ ‬بز‪‬ايا كب‪.‬‬
‫ا�ستنتج‪ .‬ما القوة ا‪�‬شببة لنحرا‪ ‬ج�شيما‪ ‬األفا‪‬‬
‫‪92‬‬
‫ا‪‬لك‪‬نا‪‬‬
‫م�شار ‪�‬شيما‪ ‬األفا‬
‫ال‪‬وا‪‬‬
‫ال‪‬وت‪‬ون والنيوت‪‬رون ﰲ ع�ام ‪1920‬م ق�ام رذرف�ورد ب�ﴩح مفه�وم الن�واة‪،‬‬
‫واس�تنتﺞ أن النواة ﲢتوي عﲆ جس�يﲈت تس�مى الﱪوتونات‪ .‬الﱪﻭتـوﻥ ويرمز له‬
‫بالرمز )‪ (P‬جس�يم ذري ﳛمل ش�حنة تس�اوي ش�حنة اإللكﱰون‪ ،‬لكنها موجبة‪.‬‬
‫شحنة الﱪوتون )‪.(1+‬‬
‫وﰲ عام ‪1932‬م َّبﲔ العاﱂ جيمس ش�ادويك ‪ James Chadwick‬أن النواة ﲢتوي‬
‫ً‬
‫أيضا عﲆ جس�يﲈت متعادلة س�ميت النيوترونات‪ .‬ﻭالنيوتﺮﻭﻥ جس�يم ذري كتلته‬
‫قريبة من كتلة الﱪوتون‪ ،‬ولكنه ال ﳛمل شحنة كهربائية ويرمز له بالرمز )‪ .(n‬وﰲ‬
‫عام ‪1935‬م حصل شادويك عﲆ جائزة نوبل ﰲ الفيزياء؛ إلﺛباته وجود النيوترون‪.‬‬
‫ﻣﺨﺘﺒﺮ ﺗﺤﻠﻴﻞ اﻟﺒﻴﺎﻧﺎت‬
‫ﺗﻔﺴﻴﺮ اﺷﻜﺎل اﻟﺘﻮﺿﻴﺤﻴﺔ اﻟﻌﻠﻤﻴﺔ‬
‫م‪‬ا ا‪�‬ساف‪‬ات الظاه‪‬رة ب‪ ‬ذرات الكربون ‪ ‬م‪‬ادة ذات �سكل‬
‫بلوري ثابت‪‬‬
‫لرؤية الذرات منفردة استعمل العلﲈء اﳌجهر األنبوﰊ اﳌاسح‬
‫) ‪ ( STM‬لفح�ص م�ادة بلورية تس�مى مبلم�رة اﳉرافيت‬
‫العالي�ة الﱰتيب‪ ،‬ورمز إليها ب� )‪ . (HOPG‬يس�تعمل جهاز‬
‫‪ STM‬لعمل صورة سطحية عﲆ اﳌستوى الذري‪.‬‬
‫ا‪‬الحظات والبيانات‬
‫تبي�ن الص�ورة جمي�ع ذرات الكرب�ون ف�ي س�طح م�ادة‬
‫الجرافي�ت‪ ،‬وتتك�ون كل حلق�ة سداس�ية ف�ي الص�ورة‬
‫م�ن ﺛالث بقع المع�ة مفصولة بﺜالث بق�ع معتمة‪ ،‬وهذه‬
‫البق�ع الالمعة ناش�ﺌة عن تتابع ذرات الكربون في س�طح‬
‫الجرافي�ت‪ .‬وي�دل المقط�ع العرض�ي الموج�ود أس�فل‬
‫الصورة على الخط المرس�وم في الصورة‪ ،‬وهو يعبر عن‬
‫الدورية في المسافات الذرية الظاهرة‪.‬‬
‫التفك‪ ‬الناقد‬
‫‪ .1‬ماذا ﲤﺜل البقع السوداء اﳌوجودة ﰲ الشكل؟‬
‫‪ .2‬ما عدد ذرات الكربون التي يمر ﲠا اﳋط اﳌرس�وم ﰲ‬
‫الشكل؟‬
‫‪93‬‬
‫ا‪‬دول ‪3-3‬‬
‫خوا�ص ا‪�‬سيمات ا‪‬كونة للذرة‬
‫ا‪�‬سيمات ا‪‬كونة‬
‫للذرة‬
‫الرمز‬
‫ا‪‬وقع‬
‫اإللكﱰون‬
‫‪e-‬‬
‫ﰲ الفراﻍ اﳌحيط‬
‫الﱪوتون‬
‫‪p‬‬
‫النيوترون‬
‫ال‪‬وا‪‬‬
‫‪n‬‬
‫�شحابة من ا‪‬لك‪‬نا‪‬‬
‫بر‪‬ون‬
‫نيو‪‬ر‪‬ن‬
‫الﺸـﻜل ‪ 3-14‬ت‪‬كون ال‪‬را‪‬‬
‫م ‪‬ن ن ‪‬وا‪ ‬ت‪ ‬و‪ ‬عل ‪‬ى بر‪‬ون ‪‬ا‪‬‬
‫‪‬نيو‪‬ر‪‬ن‪ ‬ا‪ ‬ا‪ ‬ة ب�شح‪‬اب‪‬ة من‬
‫ا‪‬لك‪‬نا‪.‬‬
‫التقو‪‬‬
‫بالنواة‬
‫ﰲ النواة‬
‫ﰲ النواة‬
‫ال�سحنة الكهربائية‬
‫الن�سبية‬
‫الكتلة الن�سبية‬
‫‪-1‬‬
‫‪1‬‬
‫_‬
‫‪9.11 × 10 -28‬‬
‫‪+1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1.673 × 10 -24‬‬
‫صفر‬
‫‪1‬‬
‫‪1.675 × 10 -24‬‬
‫‪1840‬‬
‫الكتلة ا‪‬قيقية‬
‫(‪)g‬‬
‫ﺇﻛـﲈﻝ ﻧمـوﺫﺝ الﺬﺭﺓ ﲨيع ال�ذرات مكونة من ﺛالﺛة جس�يﲈت ذرية أساس�ية‪ ،‬هي‪:‬‬
‫اإللك�ﱰون‪ ،‬والﱪوت�ون‪ ،‬والنيوت�رون‪ .‬وال�ذرة كروي�ة الش�كل‪ ،‬ﲢتوي ع�ﲆ نواة‬
‫صغ�ﲑة وكﺜيف�ة‪ ،‬مكون�ة من ش�حنات موجب�ة ﳏاطة بﺈلك�ﱰون )أو أكﺜر( س�الب‬
‫الش�حنة‪ .‬ومعظ�م حجم الذرة فراﻍ ﳛت�وي عﲆ إلكﱰونات ﴎيع�ة اﳊركة‪ ،‬وهي‬
‫تتحرك ﰲ الفراﻍ اﳌحيط بالنواة‪ .‬ترتبط اإللكﱰونات مع الذرة من خالل التجاذب‬
‫م�ع الش�حنات اﳌوجب�ة ﰲ النواة‪ .‬وتتك�ون النواة م�ن نيوترونات متعادلة الش�حنة‬
‫)إال ن�واة ذرة اﳍيدروج�ﲔ الت�ي ﲢت�وي عﲆ بروت�ون واحد فق�ط‪ ،‬وال ﲢتوي عﲆ‬
‫نيوترونات(‪ ،‬وبروتونات موجبة الش�حنة‪ .‬وتش�كل النواة أكﺜ�ر من ‪ 99.97%‬من‬
‫كهربائيا‬
‫كتلة الذرة‪ .‬وتش�غل حواﱄ ‪ 0.0001‬من حجم الذرة‪ .‬وألن الذرة متعادلة‬
‫اًّ‬
‫فﺈن عدد الﱪوتونات ﰲ النواة يعادل عدد اإللكﱰونات اﳌحيطة ﲠا‪ .‬ويبﲔ الﺸـﻜل‬
‫‪ 3-14‬مكونات الذرة‪ ،‬وخواﺹ جسيﲈﲥا األساسية اﳌلخصة ﰲ اﳉدﻭﻝ ‪.3-3‬‬
‫وال تزال مكونات الذرة موضع اهتﲈم الكﺜﲑ من علﲈء العﴫ اﳊديﺚ‪ .‬وﰲ الواقع‬
‫ح�دد العل�ﲈء أن للﱪوتونات والنيوترون�ات تركيبها اﳋاﺹ ﲠ�ا‪ ،‬وأﳖا مكونة من‬
‫ويفﴪ السلوك الكيميائي من خالل إلكﱰونات الذرة‬
‫جسيﲈت تسمى كواركات‪َّ .‬‬
‫كﲈ ستدرس الح ًقا‪.‬‬
‫‪3-2‬‬
‫‪ .7‬اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﺻﻒ تركيب الذرة‪ ،‬وحدد موقع كل جسيم فيها‪.‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫ال�ذرة ه�ي أصغ�ر ج�زء ﰲ العن�ﴫ له ‪ .8‬ﻗﺎﺭﻥ بﲔ نموذج طومسون ونموذج رذرفورد‪.‬‬
‫خواﺹ العنﴫ‪.‬‬
‫ﻗـوﻡ التج�ارب الت�ي أدت إﱃ اس�تنتاج أن اإللكﱰونات الس�البة الش�حنة‬
‫‪ .9‬ﹼ‬
‫موجودة ﰲ ﲨيع اﳌواد‪.‬‬
‫ش�حنة اإللك�ﱰون )‪ ،(-1‬والﱪوت�ون‬
‫)‪ ،(+1‬أما النيوترون فليس له شحنة‪ .10 .‬ﻗﺎﺭﻥ الشحنة والكتلة النسبية لكل من اﳉسيﲈت اﳌكونة للذرة‪.‬‬
‫‪ .11‬اﺣﺴﺐ الفرﻕ بال� )‪ (kg‬بﲔ كتلة الﱪوتون وكتلة اإللكﱰون‪.‬‬
‫معظم حجم الذرة فراﻍ ﳛيط بالنواة‪.‬‬
‫‪94‬‬
‫‪3-3‬‬
‫الأهداف‬
‫تف�س‪‬ر دور الع�دد ال�ذري ﰲ‬
‫ﲢديد هوية الذرة‪.‬‬
‫كيف تختلف الذرات‪‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ‬
‫?‪How Atoms Differ‬‬
‫يحد‪ ‬د عدد ال‪‬وتونات والعدد الكتلي نو ‪‬ع الذرة‪.‬‬
‫لتعرف األش�خاﺹ واألش�ياء‪ .‬فعﲆ س�بيل‬
‫الربط مع ا‪‬ياة تعلم أن األرقام تس�تعمل اًّ‬
‫يوميا ّ‬
‫تعرف النظائر‪.‬‬
‫اﳌﺜال‪ ،‬لكل مواطن رقم مس�جل ﰲ حاس�وب الدولة يعرف به يسمى رقم السجل اﳌدﲏ‪ .‬وباﳌﺜل‬
‫تف�سر س�بب أن الكت�ل الذرية فﺈن العدد الذري يستعمل ليحدد هوية الذرات وأنويتها‪.‬‬
‫ليس�ت أعدا ًدا صحيحة‪.‬‬
‫العدد الذري ‪Atomic Number‬‬
‫‪�‬س‪‬ب ع�دد الب�روت�ون�ات‬
‫والنيوترونات واإللكﱰونات‬
‫ً‬
‫مستعمال العدد الكتﲇ‬
‫ﰲ الذرة‬
‫والعدد الذري‪.‬‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫ا‪‬دول ال‪‬دوري‪ :‬نم�وذج‬
‫تﱰت�ب فيه�ا ﲨي�ع العن�اﴏ‬
‫اﳌعروف�ة تصاعد اًّي�ا بحس�ب‬
‫أعداده�ا الذري�ة ﰲ ش�بكة ذات‬
‫صف�وف أفقي�ة تس�مى دورات‪،‬‬
‫وأعمدة تسمى ﳎموعات‪.‬‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫العدد الذري‬
‫النظائر‬
‫العدد الكتﲇ‬
‫وحدة الكتل الذرية‬
‫الكتلة الذرية‬
‫كﲈ ترى ﰲ اﳉدول الدوري للعناﴏ‪ ،‬هناك أكﺜر من مائة وعﴩة عناﴏ ﳐتلفة‪ .‬ما الذي ﳚعل‬
‫ذرة عنﴫ ما ﲣتلف عن ذرة عنﴫ ﺁخر؟ اكتش�ف العاﱂ هنري موزﱄ ‪ Henry Moseley‬أن‬
‫ذرات كل عنﴫ ﲢتوي عﲆ شحنات موجبة ﰲ أنويتها‪ .‬وهكذا فﺈن عدد الﱪوتونات ﰲ الذرة‬
‫ﳛدد نوعها بوصفها ذرة عنﴫ معﲔ‪ .‬ويشار إﱃ عدد الﱪوتونات ﰲ الذرة بﺎلعدﺩ الﺬﺭﻱ‪ .‬ويكتب‬
‫العدد الذري‬
‫أعﲆ رمز العنﴫ )‪ (X‬وﲢصل من خالل اﳉدول الدوري عﲆ معلومات عن العناﴏ‪ ،‬ومنها‬
‫اﳍيدروجﲔ اﳌبﲔ ﰲ الﺸﻜل ‪ .3-15‬فالرقم )‪ (1‬اﳌوجود فوﻕ رمز اﳍيدروجﲔ ‪ H‬ﰲ اﳉدول‬
‫الدوري يش�ﲑ إﱃ عدد الﱪوتونات أو العدد الذري‪ .‬وباالنتقال عﱪ اﳉدول الدوري ﰲ اﲡاه‬
‫اليمﲔ تصل إﱃ عنﴫ اﳍيليوم ‪ He‬الذي ﲢتوي نواته عﲆ بروتونﲔ‪ ،‬أي أن العدد الذري له )‪.(2‬‬
‫ويبدأ الصف التاﱄ ﰲ اﳉدول الدوري بعنﴫ الليﺜيوم ‪ Li‬الذي عدده الذري )‪ ،(3‬يتبعه عنﴫ‬
‫الﱪيلي�وم ‪ Be‬وعدده الذري )‪ .(4‬وهكذا فﺈن اﳉدول الدوري مرتب من اليس�ار إﱃ اليمﲔ‪،‬‬
‫ومن أعﲆ إﱃ أس�فل‪ ،‬تصاعد اًّيا بحس�ب األعداد الذرية للعناﴏ‪ .‬وألن ﲨيع الذرات متعادلة‬
‫ف�ﺈن عددي الﱪوتونات واإللكﱰون�ات ﰲ الذرة الواحدة ﳚب أن يكونا متس�اويﲔ‪ .‬لذا فﺈن‬
‫معرفت�ك بالع�دد الذري للعنﴫ ّ‬
‫ﲤكنك م�ن معرفة عدد الﱪوتونات وع�دد اإللكﱰونات ﰲ‬
‫ال�ذرة‪ .‬فعﲆ س�بيل اﳌﺜال‪ ،‬ﲢتوي ذرة الليﺜي�وم عﲆ ﺛالﺛة بروتونات وﺛالﺛ�ة إلكﱰونات؛ ألن‬
‫عددها الذري )‪.(3‬‬
‫العدﺩ الﺬﺭﻱ‬
‫العدﺩ الﺬﺭﻱ = ﻋدﺩ البﺮﻭتوﻧﺎت = ﻋدﺩ اﻹلﻜﺘﺮﻭﻧﺎت‬
‫العدد الذري للعنصر يساوي عدد البروتونات‪ ،‬وهو يساوي ً‬
‫أيضا عدد اإللكترونات في الذرة‪.‬‬
‫الﺸـﻜل ‪   3-15‬ك‪ ‬ع‪�‬شر ‪ ‬ا‪‬د‪ ‬الد‪‬ر‪‬‬
‫ا‪�‬شم الكيميا‪‬‬
‫با�شم ‪ ‬الكيميا‪  ‬العدد ال ‪‬ر‪ ‬الرم ‪‬ز الكيميا‪‬‬
‫العدد ال‪‬ر‪‬‬
‫الرمز الكيميا‪‬‬
‫‪‬متو�ش‪ ‬الكتلة ال‪‬رية‪.‬‬
‫متو�ش‪ ‬الكتلة ال‪‬رية‬
‫حدد عدد ال‪‬وتونا‪ ‬وعدد الإلك‪‬ونا‪  ‬ذرة ذه‪.‬‬
‫‪‬يدر‪‬‬
‫‪1‬‬
‫‪H‬‬
‫‪1.008‬‬
‫‪95‬‬
‫‪C04-10C-828378-08‬‬
‫مثال‬
‫‪3-1‬‬
‫العدد الذري أكمل اﳉدول التاﱄ‪:‬‬
‫‪a‬‬
‫‪b‬‬
‫العن�سر‬
‫العدد الذري‬
‫‪Pb‬‬
‫‪82‬‬
‫عدد البروتونات‬
‫عدد الإلكترونات‬
‫‪8‬‬
‫‪c‬‬
‫‪30‬‬
‫‪ 1‬ليل ا‪�‬ساألة‬
‫طب�ق العالق�ة بﲔ العدد الذري‪ ،‬وعدد الﱪوتونات‪ ،‬وعدد اإللكﱰونات؛ إلكﲈل الفراغات ﰲ اﳉدول أعاله‪ ،‬ﺛم اس�تعمل‬
‫ّ‬
‫اﳉدول الدوري لتحديد العنﴫ‪.‬‬
‫ا‪‬طلوب‬
‫ا‪‬عطيات‬
‫‪ .a‬عدد اإللكﱰونات )‪ = (e-‬العدد الذري للرصاﺹ= ‪ .a 82‬عدد الﱪوتونات )‪ ،(P‬عدد اإللكﱰونات )‪ = (e-‬؟‬
‫‪ .b‬عدد الﱪوتونات )‪8 = (P‬‬
‫‪ .c‬عدد اإللكﱰونات )‪30 = (e-‬‬
‫‪ 2‬ح�ساب ا‪‬طلوب‬
‫‪‬ب‪ ‬ع‪‬ة العدد ال‪‬ر‪‬‬
‫عو‪ ‬العدد ال‪‬ر‪ ‬ي�شا‪82 ‬‬
‫‪‬ب‪ ‬ع‪‬ة العدد ال‪‬ر‪‬‬
‫عو‪ ‬عدد ال‪‬ونا‪ ‬ي�شا‪8 ‬‬
‫ا�شتعم‪ ‬ا‪‬د‪ ‬الد‪‬ر‪ ‬لتع ‪‬ر‪ ‬الع‪�‬شر‬
‫‪‬ب‪ ‬ع‪‬ة العدد ال‪‬ر‪‬‬
‫عو‪ ‬عدد ال‪‬ونا‪ ‬ي�شا‪30 ‬‬
‫ا�شتعم‪ ‬ا‪‬د‪ ‬الد‪‬ر‪ ‬لتع ‪‬ر‪ ‬الع‪�‬شر‬
‫‪ 3‬تقو‪ ‬الإجابة‬
‫‪ .b‬العنﴫ‪ ،‬العدد الذري‪ ،‬عدد اإللكﱰونات )‪ = (e-‬؟‬
‫‪ .c‬العنﴫ‪ ،‬العدد الذري‪ ،‬عدد الﱪوتونات )‪ = (P‬؟‬
‫‪ .a‬عدد الﱪوتونات = العدد الذري‬
‫عدد الﱪوتونات = ‪82‬‬
‫عدد اإللكﱰونات = عدد الﱪوتونات‬
‫عدد اإللكﱰونات = ‪82‬‬
‫عدد الﱪوتونات = عدد اإللكﱰونات = ‪82‬‬
‫‪ .b‬العدد الذري = عدد الﱪوتونات‬
‫العدد الذري = ‪8‬‬
‫عدد اإللكﱰونات = عدد الﱪوتونات‬
‫عدد اإللكﱰونات = ‪8‬‬
‫العدد الذري = عدد اإللكﱰونات = ‪8‬‬
‫العنﴫ هو اﻷﻛﺴﺠﲔ )‪.(O‬‬
‫‪ .c‬عدد الﱪوتونات = عدد اإللكﱰونات‬
‫عدد الﱪوتونات = ‪30‬‬
‫العدد الذري = عدد الﱪوتونات‬
‫العدد الذري = ‪30‬‬
‫العدد الذري = عدد الﱪوتونات = ‪30‬‬
‫العنﴫ هو اﳋﺎﺭﺻﲔ ‪Zn‬‬
‫تتفق األجوبة مع األعداد الذرية ورموز العناﴏ اﳌوجودة ﰲ اﳉدول الدوري‪.‬‬
‫م�سائل تدريبية‬
‫‪ .12‬ما عدد الﱪوتونات واإللكﱰونات ﰲ كل من ذرﰐ العنﴫين التاليﲔ؟‬
‫‪ .a‬الرادون ‪Rn‬‬
‫‪ .b‬اﳌاغنسيوم ‪Mg‬‬
‫‪ .13‬ما العنﴫ الذي ﲢتوي ذرته عﲆ ‪ 66‬إلكﱰو ًنا؟‬
‫‪ .14‬ما العنﴫ الذي ﲢتوي ذرته عﲆ ‪ 14‬بروتو ًنا؟‬
‫‪ .15‬فيز هل الذرات اﳌبينة ﰲ الشكل عن اليسار ﳍا العدد الذري نفسه؟‬
‫‪96‬‬
‫‪9e‬‬‫‪9p‬‬
‫‪9n‬‬
‫‪10n‬‬
‫الكتلي‬
‫النظائر والعدد‬
‫ّ‬
‫‪Isotopes and Mass Number‬‬
‫كان جون دالتون ﳐطﺌًا عندما اعتقد أنه ال يمكن ﲡزئة الذرات‪ ،‬وأن ذرات العنﴫ الواحد‬
‫متش�اﲠة ؛ وذلك أن ذرات العنﴫ الواحد ﳍ�ا نفس عدد الﱪوتونات وعدد اإللكﱰونات‪،‬‬
‫إال أن عدد النيوترونات قد ﳜتلف‪ .‬فعﲆ سبيل اﳌﺜال‪ ،‬هناك ﺛالﺛة أنواﻉ من ذرات البوتاسيوم‬
‫موج�ودة ﰲ الطبيع�ة‪ ،‬وﳛتوي كل نوﻉ منها عﲆ ‪ 19‬بروتو ًنا و‪ 19‬إلكﱰو ًنا‪ ،‬بينﲈ ﳛتوي أحد‬
‫أنواﻉ ذرة البوتاسيوم عﲆ ‪ 20‬نيوترو ًنا‪ ،‬واآلخر عﲆ ‪ 21‬نيوترو ًنا‪ ،‬والﺜالﺚ عﲆ ‪ 22‬نيوترو ًنا‪.‬‬
‫تسمى الذرات التي ﳍا عدد الﱪوتونات نفسه لكنها ﲣتلف ﰲ عدد النيوترونات النظﺎﺋﺮ‪.‬‬
‫العدد الكتل‪‬‬
‫‪65‬‬
‫‪Cu‬‬
‫‪29‬‬
‫كتل‪‬ة النظائ‪‬ر النظائر التي ﲢتوي عﲆ عدد أكﱪ من النيوترونات تكون كتلها أكﱪ‪ .‬وعﲆ‬
‫الرغم من هذه االختالفات إال أن ذرات نظائر العنﴫ يكون ﳍا الس�لوك الكيميائي نفسه‪.‬‬
‫وستعرف الح ًقا أن السلوك الكيميائي ﳛدده فقط عدد اإللكﱰونات اﳌوجودة ﰲ الذرة‪.‬‬
‫‪63‬‬
‫‪Cu‬‬
‫‪29‬‬
‫العدد ال‪‬ر‪‬‬
‫الﺸﻜل ‪ 3-16‬الرمز الكي‪‬مي‪‬ا‪‬‬
‫لع‪�‬ش ‪‬ر ال‪‬حا� ‪ .Cu ‬كان ‪ ‬الدر‪‬‬
‫‪‬د ‪ ‬ا ‪�‬ش‪ ‬ع م ‪‬ن نح‪‬ا� ‪63- ‬‬
‫ب‪�‬شب ‪‬ة ‪ 92.02%‬نح‪‬ا�‪ 65-‬ب‪�‬شبة‬
‫‪.30.85%‬‬
‫‪‬ديد النظائر كل نظﲑ من نظائر العنﴫ يعرف بعدده الكتﲇ‪ .‬العدﺩ الﻜﺘﲇ ﳎموﻉ عدد‬
‫الﱪوتونات )العدد الذري( وعدد النيوترونات ﰲ نواة العنﴫ‪.‬‬
‫العدﺩ الﻜﺘﻠﻲ‬
‫العدد الكتلي = العدد الذري ‪ +‬عدد النيوترونات‬
‫العدد الكتلي ألي ذرة هو مجموﻉ العدد الذري وعدد النيوترونات‪.‬‬
‫فع�ﲆ س�بيل اﳌﺜ�ال لعن�ﴫ النح�اس نظﲑان‪ .‬النظ�ﲑ الذي ﳛت�وي ع�ﲆ ‪ 29‬بروتو ًن�ا و‪ 34‬نيوترو ًنا ع�دده الكت�ﲇ ‪ ،63‬ويكتب‬
‫نح�اس ‪ ،63 -‬أو ‪ Cu-63‬أو ‪ .63Cu‬والع�دد الكتﲇ للنظﲑ الذي ﳛتوي عﲆ ‪ 29‬بروتو ًﹶنا و‪ 36‬نيوترو ًنا هو ‪ ،65‬ويكتب نحاس‪-‬‬
‫‪ 65‬أو ‪ Cu-65‬أو ‪ .65Cu‬ويكتب الكيميائيون النظائر ً‬
‫أيضا باس�تعﲈل تعابﲑ الرمز الكيميائي والعدد الذري والعدد الكتﲇ‪ ،‬كﲈ‬
‫هو مبﲔ ﰲ الﺸﻜل ‪.3-16‬‬
‫أي عينة من العنﴫ فﺈن‬
‫النظائر ‪ ‬الطبيعة توجد معظم العناﴏ ﰲ الطبيعة عﲆ هيﺌة ﳐاليط من النظائر‪ .‬وعند اﳊصول عﲆ ّ‬
‫نس�بة وجود كل نظﲑ تبقى ﺛابتة‪ .‬فعﲆ س�بيل اﳌﺜال‪ ،‬عند فحص عينة من اﳌوز نجد أﳖا ﲢتوي عﲆ ‪ 93.26%‬من ذرات البوتاسيوم‬
‫التي ﲢتوي عﲆ ‪ 20‬نيوترو ًنا‪ ،‬و ‪ 6.73%‬من ذراته التي ﲢتوي عﲆ ‪ 22‬نيوترو ًنا‪ ،‬و‪ 0.01%‬من ذراته التي ﲢتوي عﲆ ‪ 21‬نيوترو ًنا‪.‬‬
‫وعند فحص عينة أخرى من اﳌوز أو مصدر ﺁخر للبوتاس�يوم فﺈننا س�نجد أن نس�بة نظائر البوتاس�يوم فيها هي نفس�ها‪ .‬ويلخص‬
‫الﺸﻜل ‪ 3-17‬اﳌعلومات اﳌتعلقة بنظائر البوتاسيوم الﺜالﺛة‪.‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 3-17‬للبو‪‬ا�شي ‪‬وم ‪‬ة‬
‫ن‪‬ا‪‬ر مو‪‬ود‪  ‬الطبيعة‪  ‬بو‪‬ا�شيوم‬
‫‪ 39‬بو‪‬ا�شيوم ‪ 40-‬بو‪‬ا�شيوم ‪.41-‬‬‫اعمل قا‪‬مة بعدد ال‪‬وتونا‪ ‬والنيوترونا‪‬‬
‫والإلك‪‬ونا‪ ‬لكل ن‪ ‬من ن‪‬ا‪‬ر النحا�‪.‬‬
‫الﱪﻭتوﻧﺎت‬
‫النيوتﺮﻭﻧﺎت‬
‫اﻹلﻜﱰﻭﻧﺎت‬
‫‪+‬‬
‫بوتاسيوم‪39 -‬‬
‫‪+‬‬
‫بوتاسيوم‪40 -‬‬
‫بوتاسيوم‪41 -‬‬
‫‪+‬‬
‫‪97‬‬
‫مثال ‪3-2‬‬
‫ا�ستعم‪‬ل الع‪‬دد الذري والعدد الكتلي تم ﲢلي�ل تركيب نظائر عدة عناﴏ ﰲ أحد ﳐت�ﱪات الكيمياء‪ .‬ويتضمن اﳉدول‬
‫وسم هذا‬
‫التاﱄ البيانات اﳌتعلقة بﱰكيب هذه النظائر‪ .‬حدد عدد الﱪوتونات‪ ،‬واإللكﱰونات‪ ،‬والنيوترونات ﰲ نظﲑ النيون‪ِّ ،‬‬
‫رمزا ‪:‬‬
‫النظﲑ‪ ،‬وأعطه ً‬
‫بيانات نظائر بع�ص العنا�سر‬
‫‪a‬‬
‫‪b‬‬
‫‪c‬‬
‫‪d‬‬
‫‪e‬‬
‫‪f‬‬
‫العن�سر‬
‫النيون‬
‫الكالسيوم‬
‫األكسجين‬
‫الحديد‬
‫الخارصين‬
‫الزئبق‬
‫العدد الذري‬
‫العدد الكتلي‬
‫‪10‬‬
‫‪22‬‬
‫‪20‬‬
‫‪46‬‬
‫‪8‬‬
‫‪26‬‬
‫‪17‬‬
‫‪57‬‬
‫‪30‬‬
‫‪64‬‬
‫‪80‬‬
‫‪204‬‬
‫‪ 1‬ليل ا‪�‬ساألة‬
‫لدي�ك بع�ﺾ البيانات عن عنﴫ النيون ﰲ اﳉدول أعاله‪ ،‬ويمكن إﳚاد رمز النيون م�ن اﳉدول الدوري‪ ،‬ويمكنك معرفة عدد‬
‫الﱪوتون�ات وع�دد اإللكﱰونات ﰲ النظﲑ م�ن معرفتك العدد الذري له‪ .‬يمك�ن إﳚاد عدد النيوترون�ات ﰲ النظﲑ بطرح العدد‬
‫الذري من العدد الكتﲇ‪.‬‬
‫ا‪‬عطيات‬
‫العنﴫ‪ :‬النيون‬
‫العدد الذري = ‪10‬‬
‫العدد الكتﲇ = ‪22‬‬
‫‪ 2‬ح�ساب ا‪‬طلوب‬
‫ا‪‬طلوب‬
‫عدد النيوترونات ‪ ،‬وعدد الﱪوتونات‪ ،‬وعدد اإللكﱰونات؟‬
‫اسم النظﲑ = ؟‬
‫رمز النظﲑ = ؟‬
‫‪‬ب‪ ‬ع‪‬ة العدد ال‪‬ر‪‬‬
‫ا�شتعم‪ ‬العدد ال‪‬ر‪ ‬العدد الكتل‪� ‬شا‪ ‬عدد ال‪‬يو‪‬ر‪‬نا‪‬‬
‫عو‪ ‬العدد الكتل‪ 22 ‬العدد ال‪‬ر‪10  ‬‬
‫ا�شتعم‪ ‬ا�شم الع‪�‬شر ‪‬العدد الكتل‪ ‬لكتابة ا�شم ال‪.‬‬
‫ا�شتعم‪ ‬الرمز الكيميا‪ ‬العدد الكتل‪ ‬العدد ال‪‬ر‪ ‬لكتابة رمز ال‪.‬‬
‫‪ 3‬تقو‪ ‬الإجابة‬
‫عدد الﱪوتونات = العدد الذري = ‪10‬‬
‫عدد اإللكﱰونات = العدد الذري = ‪10‬‬
‫عدد النيوترونات = العدد الكتﲇ – العدد الذري‬
‫عدد النيوترونات = ‪12 = 10 – 22‬‬
‫اسم النظﲑ النيون ‪22 -‬‬
‫‪22‬‬
‫رمز النظﲑ ‪10 Ne‬‬
‫طبقت العالقة بﲔ عدد الﱪوتونات وعدد اإللكﱰونات وعدد النيوترونات‪ ،‬وكذلك اسم النظﲑ والرمز بشكل صحيح‪.‬‬
‫م�سائل تدريبية‬
‫وسم كل نظﲑ‪ ،‬واكتب‬
‫‪ .16‬حدد عدد كل من الﱪوتونات‪ ،‬واإللكﱰونات‪ ،‬والنيوترونات للنظائر من )‪ (b‬إﱃ )‪ (f‬ﰲ اﳉدول أعاله‪ِّ .‬‬
‫رمزه‪.‬‬
‫‪ .17‬فيز العدد الكتﲇ لذرة يساوي ‪ ،55‬وعدد النيوترونات هو العدد الذري مضا ًفا إليه ﲬسة‪ .‬ما عدد الﱪوتونات‪ ،‬واإللكﱰونات‬
‫والنيوترونات ﰲ الذرة؟ وما رمز العنﴫ؟‬
‫‪98‬‬
‫الجدول ‪3-4‬‬
‫ُكتل الج�سيمات المكونة للذرة‬
‫الج�سيمات المكونة للذرة‬
‫الكتلة ( وحدة كتلة ذرية ‪) amu‬‬
‫اإلكترون‬
‫‪0.000549‬‬
‫بروتون‬
‫‪1.007276‬‬
‫نيوترون‬
‫‪1.008665‬‬
‫كتل الذرات‬
‫‪Mass of Atoms‬‬
‫بالرج�وﻉ إﱃ اﳉدﻭﻝ ‪ 3-3‬ف�ﺈن كت�لة ك�ل من الب�روت�ون والني�وت�رون تس�اوي تقري� ًبا‬
‫‪ ،1.67 × 10-24g‬وكتلة اإللكﱰونات أصغر من ذلك؛ فهي حواﱄ ‪ 1‬من كتلة الﱪوتون‬
‫‪1840‬‬
‫أو النيوترون‪.‬‬
‫وح‪‬دة الكت‪‬ل الذرية ألن هذه الكتل صغﲑة جداًّ ا‪ ،‬ويصع�ب التعامل ﲠا‪ ،‬فقد قام العلﲈء‬
‫بتطوي�ر طريق�ة جديدة لقياس كتلة الذرة بالنس�بة إﱃ كتلة ذرة معياري�ة‪ .‬هذه الذرة اﳌعيارية‬
‫ه�ي ذرة الكرب�ون التي كتلتها الذرية ‪ .12‬لذا فﺈن ﻭﺣـدﺓ الﻜﺘل الﺬﺭﻳة )‪ (amu‬تعرف ب�أﳖا‬
‫‪1‬‬
‫‪ 12‬م�ن كتلة ذرة )الكربون‪ .(12-‬لذا فﺈن وحدة الكتلة الذرية تس�اوي تقري ًبا كتلة بروتون‬
‫واح�د أو نيوت�رون واحد‪ .‬ولكن من اﳌهم معرف�ة أن كتلتي الﱪوت�ون والنيوترون أكﱪ من‬
‫واحد وﳘا ﳐتلفتان قلي ً‬
‫ال‪ .‬ويبﲔ اﳉدﻭﻝ ‪ 3-4‬كتل اﳉس�يﲈت اﳌكونة للذرة بداللة وحدة‬
‫الكتلة الذرية )‪.(amu‬‬
‫أساس�ا عﲆ عدد الﱪوتون�ات وعدد النيوترونات‬
‫الكتل‪‬ة الذري‪‬ة ألن كتلة الذرة تعتمد ً‬
‫فيه�ا‪ ،‬وألن كتل�ة كل من الﱪوت�ون والنيوترون قريب�ة من ‪ ،1 amu‬فقد تتوق�ع أن الكتلة‬
‫الذرية للعنﴫ هي ً‬
‫صحيحا؛ إذ إن الﻜﺘﻠة الﺬﺭﻳة للعنﴫ‬
‫دائﲈ عدد صحيح! لكن هذا ليس‬
‫ً‬
‫هي متوس�ط كتل نظائر العنﴫ‪ .‬وألن للنظائر كت ً‬
‫ال ﳐتلفة فﺈن متوسط الكتلة الذرية ليس‬
‫عد ًدا‬
‫صحيحا‪ .‬ويبﲔ الﺸﻜل ‪ 3-18‬حساب الكتلة الذرية للكلور‪.‬‬
‫ً‬
‫يوج�د الكل�ور ﰲ الطبيعة مز ًﳚ�ا من ‪ 76%‬كل�ور–‪ ،35‬و‪ 24%‬كل�ور–‪ .37‬والكتلة الذرية‬
‫للكلور تساوي ‪.35.453 uma‬‬
‫بوتاسيوم‪40 -‬‬
‫بوتاسيوم‪39 -‬‬
‫‪37‬‬
‫ح�شا‪ ‬متو�ش‪ ‬الكتلة ال‪‬رية‬
‫الﺸﻜل ‪3-18‬‬
‫‪35‬‬
‫‪17 CI‬‬
‫‪17 CI‬‬
‫الﱪوتونات‬
‫‬‫الشكل ‪ 18-3‬ﳊساب اﳌتوسط‬
‫‪17e‬‬
‫لع‪�‬شر الكلور‬
‫النيوترونات‬
‫اﳌ��وزون للكتلة الذرية للكلور‪،‬‬
‫ﲢتاج أوال إﱃ حساب مساﳘة كتلة‬
‫كل نظﲑ‪.‬‬
‫الﻜﺘﻠة الﺬﺭﻳة = ‪36.966 amu‬‬
‫ﻧﺴبة ﻭﺟوﺩ النظﲑ = ‪24.22%‬‬
‫اﻹﺳﻬﺎﻡ ﰲ الﻜﺘﻠة = ‪0.2422 × 36.966 amu‬‬
‫= ‪8.9532 amu‬‬
‫بوتاسيوم‪41 -‬‬
‫‪17e-‬‬
‫اإللكﱰونات‬
‫‪17p‬‬
‫‪20n‬‬
‫الﻜﺘﻠة الﺬﺭﻳة = ‪34.969 amu‬‬
‫ﻧﺴبة ﻭﺟوﺩ النظﲑ = ‪75.78%‬‬
‫اﻹﺳﻬﺎﻡ ﰲ الﻜﺘﻠة = ‪0.7578 × 34.969 amu‬‬
‫= ‪26.4995 amu‬‬
‫‪17p‬‬
‫‪18n‬‬
‫مﺘوﺳﻂ الﻜﺘﻠة الﺬﺭﻳة لﻠﻜﻠوﺭ = ‪35.453 amu = 26.500 amu + 8.9532 amu‬‬
‫‪99‬‬
‫وألن الكتل�ة الذرية هي متوس�ط الكت�ل الذرية فﺈن ذرات الكل�ور–‪ 35‬والتي توجد‬
‫بنسبة أكﱪ من ذرات الكلور–‪ 37‬ﳍا تأﺛﲑ أكﱪ ﰲ ﲢديد الكتلة الذرية للكلور‪ .‬ﲢسب‬
‫الكتلة الذرية للكلور بﴬب نسبة وجود كل نظﲑ ﰲ كتلته الذرية‪ ،‬ﺛم ﲡمع النواتﺞ‪.‬‬
‫ويمكنك حساب الكتلة الذرية ألي عنﴫ إذا كنت تعرف عدد نظائره وكتلها الذرية‬
‫ونسبة وجود كل نظﲑ ﰲ الطبيعة‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬ﻭﺿﺢ كيف تحسب الكتلة الذرية؟‬
‫الﺸـﻜل ‪ 3-19‬ي�شتخرج ال‪‬م من ميا‪‬‬
‫البح‪ ‬ر ا‪‬ي‪ ‬البح ‪‬ا‪ ‬ا‪‬ا‪‬ة‪ .‬الب‪‬ح‪‬ر‬
‫ا‪‬ي ‪  ‬ف‪  ‬ا‪‬أردن م ‪‬ن اأ‪ ‬م م‪‬ا‪  ‬ا‪‬نتاج‬
‫ال ‪‬م ف‪  ‬الع ‪‬ا‪ .‬ي�شتعم‪ ‬الب ‪ ‬ر‪‬م ف‪‬‬
‫التح‪‬ك ‪ ‬م ف‪  ‬ا‪‬يكر‪‬ب ‪  ‬ا‪ ‬الطحالب ف‪‬‬
‫بر‪ ‬ال�شباحة‪ .‬كما ي�شتعم‪ ‬ا ‪‬‬
‫أي‪‬شا ف‪ ‬ا‪‬أد‪‬ية‬
‫‪‬الزيو‪ ‬الد‪‬انا‪ ‬ا‪‬بيدا‪.‬‬
‫ن�سب‪‬ة النظائ‪‬ر إن ﲢلي�ل كتل�ة العن�ﴫ يمكنن�ا م�ن معرف�ة أي نظائ�ر العن�ﴫ‬
‫أكﺜ�ر وج�و ًدا ﰲ الطبيع�ة‪ .‬فع�ﲆ س�بيل اﳌﺜ�ال‪ ،‬الفل�ور ‪ F‬كتلت�ه الذري�ة قريب�ة من‬
‫‪ ،19 amu‬ف�ﺈذا كان للفل�ور ع�دة نظائ�ر ف�ﺈن كتلت�ه الذري�ة ل�ن تك�ون قريب�ة من‬
‫ع�دد صحي�ح‪ ،‬ل�ذا يمك�ن اس�تنتاج أن الفل�ور اﳌوج�ود ﰲ الطبيع�ة ه�و ع�ﲆ‬
‫األرج�ح ع�ﲆ ش�كل فل�ور–‪ .19‬خذ ال�ﱪوم ‪ً Br‬‬
‫مﺜ�اال ﺁخر‪ ،‬ﲡ�د أن كتلت�ه الذرية‬
‫‪ ،79.904 amu‬وهي قريبة من ‪ ،80 amu‬فيبدو كﲈ لو أن نظﲑ الﱪوم األكﺜر وجو ًدا‬
‫هو الﱪوم –‪ .80‬ومع ذلك فﺈن نظﲑي الﱪوم وﳘا الﱪوم–‪ 79‬كتلته ‪78.918 amu‬‬
‫ونسبة وجوده ﰲ الطبيعة ‪ 50.69%‬والﱪوم–‪ 81‬كتلته ‪ 80.917 amu‬ونسبة وجوده‬
‫‪ .49.031%‬وعﲆ ذلك فالﱪوم –‪ 80‬غﲑ متوافر ﰲ الطبي�عة‪ .‬ويب�ﲔ الش�كل ‪3-19‬‬
‫اﳌواقع الرئيس�ة إلنتاج الﱪوم اﳌوجودة ﰲ منطقة البحر اﳌيت ﰲ األردن‪.‬‬
‫اﻟﺘﺤﻠﻴﻞ‬
‫ﻧﻤﺬﺟﺔ اﻟﻨﻈﺎﺋﺮ‬
‫‪ .1‬اح�ش ‪‬ب ن�شبة ‪‬ود ك‪ ‬موع ‪‬ة م�شتعي ‪‬ا بالبيان ‪‬ا‪ ‬من ا‪‬طو‪‬‬
‫ﻛيـﻒ ﻳمﻜنك ﺣﺴـﺎﺏ الﻜﺘﻠـة الﺬﺭﻳة لعنﺼﺮ مﺴـﺘخد ﹰمﺎ ﻧﺴـﺐ‬
‫‪ .2‬لل‪‬ي ‪‬ام ب‪‬ل ‪ ‬ا‪�‬شم عدد حب ‪‬ا‪ ‬ك‪ ‬موع ‪‬ة على العدد‬
‫ﻭﺟوﺩ ﻧظﺎﺋﺮﻩ؟ يمكن اس�تخدام حبات من الخرز بألوان مختلفة‬
‫الكل‪ ‬با‪ ‬ا‪‬رز‪.‬‬
‫لعم�ل نم�وذج لعنص�ر ل�ه نظائر ف�ي الطبيع�ة؛ ألن له�ا تراكيب‬
‫مختلفة‪ .‬ستحدد كتلة كل نظير ومتوسط الكتلة الذرية للعنصر‪ .2 .‬حدد الكتلة ال‪‬رية للخرز من ‪ ‬ن�شبة ‪‬ود ك‪ ‬ن‪ ‬البيانا‪‬‬
‫من ا‪‬طو‪ .3 ‬لل‪‬يام ب‪‬ل‪ ‬ا�شتخدم ا‪‬عادلة ا‪‬ية‪.‬‬
‫‪P‬‬
‫ﺧﻄﻮات اﻟﻌﻤﻞ‬
‫‪A‬‬
‫‪B‬‬
‫×‪ B‬ن�شبة‪AE‬ود‪D‬ال‪C‬‬
‫الكتلة ‪F‬‬
‫العملية‪J EGK FH L G IM HJN.‬ا‪I DF‬‬
‫‪N‬‬
‫‪ O.1‬ام‪‬أ‪NP‬‬
‫الكتلة ‪ACG‬‬
‫‪�‬ش‪‬ام‪BDH CE‬‬
‫الت‪‬ار‪IKO ‬‬
‫دلي‪J PL ‬‬
‫ال�ش‪‬مة ‪KM ‬‬
‫‪L‬‬
‫‪M‬‬
‫بطا‪‬ة‪O‬‬
‫‪ .2‬اح�ش ‪ ‬من معلم ‪ ‬على كي�‪ ‬م ‪‬ن حبا‪ ‬ا‪‬رز من ال‪ ‬و‪ ‬نف�ش‪ .3 ‬ا�ستنت‪‬ج ‪  ‬ختل‪ ‬الكتل ‪‬ة ال‪‬رية ا‪‬ا ح�شل‪ ‬عل ‪‬ى كي�‪ ‬ا‪‬ر‬
‫‪‬لك‪ ‬ا ‪‬تلف ‪‬ة ا‪‬أل ‪‬وان‪ .‬ش‪  ‬حب ‪‬ا‪ ‬ا‪‬رز ‪‬ف ‪ ‬األوان‪ ‬ا ا‪‬‬
‫يحت ‪‬و‪ ‬عل ‪‬ى ع ‪‬دد ‪‬تل ‪ ‬من ال‪ ‬و‪ ‬نف�ش ‪ ‬من ا‪ ‬رز‪ ‬عل‪‬‬
‫‪‬موع ‪‬ا‪ .‬ع ‪‬د حبا‪ ‬ا‪‬رز ‪ ‬ك‪ ‬موع ‪‬ة ‪‬حبا‪ ‬ا‪‬رز كافة‪‬‬
‫ا‪‬ابت‪.‬‬
‫‪�‬ش‪ ‬ا‪‬أعداد‪.‬‬
‫‪ .4‬ف�شر ‪ ‬ا‪‬ا ‪ ‬ديد متو�ش‪ ‬كتلة ك‪ ‬موع ‪‬ة من ا‪‬رز ب‪‬يا�‪‬‬
‫‪ .3‬با�شتخ ‪‬دام ا‪‬يزان حدد كتلة ‪ 10‬حبا‪ ‬من ا‪‬رز من ك‪ ‬موعة‪‬‬
‫كتلة ‪ 10‬حبا‪ ‬بد ‪ ‬من حبة ‪‬احد‪ ‬من ك‪ ‬موعة‪‬‬
‫‪�‬ش‪ ‬ك‪ ‬كتلة ا‪ ‬اأ‪‬ر‪ 0.01 g ‬ا‪�‬شم ‪‬مو‪ ‬الكت‪ ‬لك‪ ‬موعة‬
‫على ع‪‬شر‪ ‬للح�شو‪ ‬على متو�ش‪ ‬الكتلة‪.‬‬
‫‪100‬‬
‫مثال ‪3-3‬‬
‫اﺣﺴﺐ الﻜﺘﻠة الﺬﺭﻳة اعتﲈ ًدا عﲆ البيانات اﳌوجودة ﰲ اﳉدول‪ ،‬احسب متوسط الكتلة الذرية للعنﴫ ‪ ،X‬ﺛم حدد هذا‬
‫طبيا ﰲ معاﳉة بعﺾ األمراﺽ العقلية‪.‬‬
‫العنﴫ الذي يستعمل اًّ‬
‫‪ 1‬ليل ا‪�‬ساألة‬
‫اﺣﺴﺐ الﻜﺘﻠة الﺬﺭﻳة ﻭاﺳﺘعمل اﳉدﻭﻝ الدﻭﺭﻱ لﻠﺘﺄﻛد‪.‬‬
‫ا‪‬طلوب‬
‫ا‪‬عطيات‬
‫‪ 6X‬الكتلة =‬
‫نسبة النظﲑ = ‪0.0759 = 7.59%‬‬
‫‪ 7X‬الكتلة = ‪7.016 amu‬‬
‫نسبة النظﲑ = ‪0.9241 = 92.41%‬‬
‫الكتلة الذرية للعنﴫ ‪ = X‬؟ ‪amu‬‬
‫العنﴫ ‪ = X‬؟‬
‫ن�سب وجود نظائر العن�سر ‪X‬‬
‫ن�سبة وجود النظير‬
‫النظير‬
‫الكتلة (‪)amu‬‬
‫‪6.015 amu‬‬
‫‪x‬‬
‫‪ 2‬ح�ساب ا‪‬طلوب‬
‫احسب إسهام ‪X‬‬
‫‪6‬‬
‫‪7‬‬
‫عوﺽ الكتلة= ‪ 7.016 amu‬والنظﲑ= ‪0.9241‬‬
‫اﲨع إسهام الكتلة إلﳚاد الكتلة الذرية‪.‬‬
‫ﲢديد العنﴫ باستعﲈل اﳉدول الدوري‬
‫‪ 3‬تقو‪ ‬الإجابة‬
‫‪7x‬‬
‫‪7.016‬‬
‫‪92.41%‬‬
‫‪ X‬إسهام الكتلة = )الكتلة( × نسبة النظﲑ‬
‫إسهام الكتلة = ‪0.4565 amu =0.0759 × 6.015‬‬
‫‪ 7X‬إسهام الكتلة = )الكتلة( × )نسبة النظﲑ(‬
‫إسهام الكتلة = )‪6.483 amu = 0.9241 × (7.016‬‬
‫الكتلة الذرية للعنﴫ ‪6.939 amu = 6.483 + 0.4565 = X‬‬
‫العنﴫ الذي كتلته الذرية اﳌتوسطة ‪ 6.939 amu‬هو عنﴫ الﻠيﺜيوﻡ ‪Li‬‬
‫‪6‬‬
‫عوﺽ الكتلة= ‪ 6.015 amu‬والنظﲑ= ‪0.0759‬‬
‫احسب إسهام ‪X‬‬
‫‪6‬‬
‫‪6.015‬‬
‫‪7.59%‬‬
‫تتوافق نتيجة اﳊسابات مع الكتلة الذرية اﳌوجودة ﰲ اﳉدول الدوري‪.‬‬
‫م�سائل تدريبية‬
‫‪ .18‬للبورون ‪ B‬نظﲑان ﰲ الطبيعة‪ :‬ﳘا البورون ‪) 10 -‬نسبة وجوده ‪ (19.8%‬وكتلته ‪ .10.013 amu‬والبورون‪ ) 11 -‬نسبة وجوده‬
‫‪ ( 80.2%‬وكتلته ‪ .11.009 amu‬احسب الكتلة الذرية للبورون‪.‬‬
‫‪ .19‬ﲢفيﺰ للنيﱰوجﲔ نظﲑان ﰲ الطبيعة‪ ،‬ﳘا نيﱰوجﲔ ‪ ،14 -‬ونيﱰوجﲔ‪ .15 -‬وكتلته الذرية ‪ .14.007 amu‬أي النظﲑين له نسبة‬
‫فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫وجود أكﱪ ﰲ الطبيعة؟ ِّ‬
‫التقو‪‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫‪3-3‬‬
‫العدد الذري ألي ذرة هو عدد البروتونات‬
‫ف�ي نواتها‪ ،‬والع�دد الكتلي ه�و مجموﻉ‬
‫عدد البروتونات والنيوترونات‪.‬‬
‫ذرات العنصر الواحد التي تختلف في عدد‬
‫النيوترونات تسمى النظائر‪.‬‬
‫الكتلة الذرية ألي عنصر هي متوس�ط كتل‬
‫نظائر العنصر الموجودة في الطبيعة‪.‬‬
‫‪ .20‬اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﻓﺴﺮ كيف يمكن معرفة نوﻉ الذرة؟‬
‫‪ .21‬تﺬﻛﺮ أي الجسيمات الذرية تحدد ذرة عنصر معين؟‬
‫‪ .22‬ﻓﺴﺮ كيف أن وجود النظائر مرتبط مع حقيقة أن الكتل الذرية ليست أرقا ًما صحيحة؟‬
‫‪ .23‬اﺣﺴـﺐ للنح�اس نظي�ران‪ :‬النح�اس‪) 63-‬نس�بة وج�وده ‪ ،69.2%‬وكتلت�ه‬
‫‪ (62.93 amu‬والنحاس‪) 65-‬نسبة وجوده ‪ ،30.8%‬وكتلته ‪.(64.928 amu‬‬
‫احسب الكتلة الذرية للنحاس‪.‬‬
‫‪ .24‬اﺣﺴﺐ للماغنسيوم ﺛالﺛة نظائر‪ :‬األول كتلته ‪ 23.985 amu‬ونسبة وجوده‬
‫‪ ،79.99%‬والﺜاني كتلته ‪ 24.986 amu‬ونسبة وجوده ‪ ،10.00%‬والﺜالﺚ كتلته‬
‫‪ 25.982 amu‬ونسبة وجوده ‪ .11.01%‬احسب الكتلة الذرية للماغنسيوم‪.‬‬
‫‪101‬‬
‫‪3-4‬‬
‫الأهداف‬
‫الأنوية غ‪ ‬ا‪�‬ستقرة والتحلل الإ�سعاعي‬
‫تفﴪ العالقة بﲔ األنوية غ��ﲑ‬
‫اﳌستقرة والتحلل اإلشعاعي‪.‬‬
‫تﺼﻒ أش�عة ألفا‪ ،‬وأش�عة بيت�ا‪ ،‬اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ الذرات غ‪ ‬ا‪�‬ستقرة ت�سدر اإ�سعاعات للو�سول اإ‪ ‬حالة ال�ستقرار‪.‬‬
‫حجرا من ارتفاﻉ ﰲ مس�توى خﴫك فﺈن اﳊجر ينتقل‬
‫وأش�ع����ة ج��ام��ا ب�دالل��ة الربط مع الحياة إذا أس�قطت‬
‫ً‬
‫الكتل�ة والشحنة‪.‬‬
‫م�ن حالة تكون فيها طاقة وضعه عالي�ة عند اﳋﴫ‪ ،‬إﱃ حالة تكون طاقة وضعه أقل عند‬
‫وصوله سطح األرﺽ‪ .‬إن عملي ًة مشاﲠة ﲢدث عندما تكون النواة ﰲ حالة غﲑ مستقرة‪.‬‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫‪Unstable Nuclei and Radioactivity‬‬
‫العنﴫ‪ :‬م�ادة نقية ال يمكن ﲡزئتها اﻟﻨﺸﺎط ا’ﺷﻌﺎﻋﻲ ‪Radioactivity‬‬
‫إﱃ مواد أبس�ط بالطرائ�ق الفيزيائية‬
‫تعل�م أن التفاع�ل الكيميائي هو تغﲑ ﳛدث ﳌادة أو أكﺜر ينتﺞ عنه مواد جديدة‪ ،‬وتش�ارك‬
‫والكيميائية‪.‬‬
‫فيه إلكﱰونات الذرة فقط‪ .‬ورغم أن الذرات قد يعاد ترتيبها ﰲ التفاعالت الكيميائية إال‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫أن هويتها تبقى ﺛابتة‪ .‬وهناك نوﻉ ﺁخر من التفاعالت يسمى التفاعل النووي‪ ،‬يستطيع أن‬
‫عنﴫا إﱃ عنﴫ ﺁخر‪.‬‬
‫ﳛول‬
‫النشاﻁ اإلشعاعي‬
‫ً‬
‫ّ‬
‫اإلشعاﻉ‬
‫التفاعالت النووية ﰲ عام ‪1890‬م الحﻆ العلﲈء أن بعﺾ اﳌواد تصدر إشعاعات من خالل‬
‫التفاعل النووي‬
‫عملية سميت النﺸﺎﻁ اﻹﺷعﺎﻋﻲ‪ .‬تسمى األشعة واﳉسيﲈت اﳌنبعﺜة من اﳌواد اﳌشعة اﻹﺷعﺎﻋﺎت‪.‬‬
‫التحلل اإلشعاعي‬
‫اكتشف العلﲈء أن الذرة اﳌشعة تتعرﺽ لتغﲑات قد تغﲑ من هويتها‪ ،‬وأن التفاعل الذي يﺆدي‬
‫أشعة ألفا‬
‫إﱃ تغﲑ ﰲ نواة الذرة يسمى الﺘفﺎﻋل النوﻭﻱ‪ .‬إن اكتشاف التفاعالت النووية يعد اكتشا ًفا اًّ‬
‫مهﲈ؛‬
‫جسيم ألفا‬
‫كيميائي إﱃ تكوين نوعﲔ جديدين من الذرات‪ .‬تصدر الذرات اﳌشعة‬
‫تفاعل‬
‫ى‬
‫د‬
‫أ‬
‫أن‬
‫يسبق‬
‫فلم‬
‫ّ‬
‫ّ‬
‫اﳌعادلة النووية‬
‫أشخاصا‬
‫إش�عاعات ألن أنويتها غﲑ مستقرة‪ .‬األنظمة غﲑ اﳌستقرة سوا ًء كانت ذرات‪ ،‬أو‬
‫ً‬
‫أشعة بيتا‬
‫يقفون عﲆ أيدﳞم‪ ،‬كﲈ هو موضح بﺎلﺸﻜل ‪ ،3-20‬يتحقق ﳍم الﺜبات عندما يفقدون الطاقة‪.‬‬
‫جسيم بيتا‬
‫أشعة جاما‬
‫التحلل الإ�سعاعي تفقد األنوية غﲑ اﳌستقرة الطاقة بﺈصدار إشعاعات ﰲ عملية تلقائية تسمى‬
‫إشعاعيا‪ ،‬وتتحول إﱃ ذرات مستقرة‪ ،‬وهي ﰲ‬
‫الﺘﺤﻠل اﻹﺷعﺎﻋﻲ‪ .‬تتحلل الذرات غﲑ اﳌستقرة‬
‫اًّ‬
‫الغالب ذرات عنﴫ ﺁخر‪ .‬وكﲈ يفقد اﳊجر طاقة الوضع اﳌوجودة فيه ويصل إﱃ حالة مستقرة‬
‫عند سقوطه إﱃ األرﺽ‪ ،‬فﺈن الذرة تفقد طاقة بﺈطالﻕ إشعاعات‪ ،‬وتصل إﱃ حالة من االستقرار‪.‬‬
‫الﺸﻜل ‪ 3-20‬ا‪‬ا ‪‬ف‪ ‬على يدي‪ ‬فا‪‬ن‪ ‬كون ‪‬‬
‫حال ‪‬ة ‪ ‬م�شت‪‬ر‪ ‬لك‪� ‬ش ‪ ‬ا‪ ‬حالة ا‪�‬شت‪‬رار‬
‫فا‪‬ن علي ‪ ‬اأن ‪‬تخلى عن ‪‬شع‪  ‬على ‪‬دمي‪.‬‬
‫‪‬ك‪‬ل ‪ ‬ا‪ ‬بع‪ ‬ال‪‬را‪  ‬ا‪�‬شت‪‬ر‪ ‬الت‪� ‬ش‪‬‬
‫ا‪ ‬حالة ا‪�‬شت‪‬رار عن ‪‬ري‪ ‬ف‪‬د بع‪ ‬الطا‪‬ة‪.‬‬
‫‪102‬‬
‫أﻧﻮاع ا’ﺷﻌﺎﻋﺎت‬
‫‪Types of Radiation‬‬
‫ﻣﻬﻦ ﻓﻲ اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء‬
‫بدأ العلﲈء البحﺚ حول النش�اﻁ اإلش�عاعي ﰲ أواخر القرن التاس�ع عﴩ؛ فقد بحﺜوا‬
‫ﰲ تأﺛ�ﲑ اﳌج�االت الكهربائي�ة ﰲ عملي�ة اإلش�عاﻉ‪ ،‬فتمكن�وا م�ن خالل إمرار أش�عة‬
‫تعرف ﺛالﺛة أنواﻉ من‬
‫صادرة من مصدر مش�ع بﲔ صفيحتﲔ مش�حونتﲔ‬
‫اًّ‬
‫كهربائيا من ّ‬
‫األشعة‪ ،‬معتمدين عﲆ شحناﲥا الكهربائية‪ .‬ويبﲔ الﺸﻜل ‪3-21‬‬
‫إشعاعا انحرف نحو‬
‫ً‬
‫الصفيحة السالبة الشحنة‪ ،‬وﺁخر نحو الصفيحة اﳌوجبة الشحنة‪ ،‬وﺛال ًﺜا ﱂ ينحرف أبدً ا‪.‬‬
‫اأ�سعة األفا س�ميت األش�عة التي انحرفت ﰲ اﲡاه الصفيحة الس�البة الشحنة ﺃﺷعة ﺃلفﺎ‪،‬‬
‫وهي مكونة من جسيﲈت ألفا‪ .‬ﻭﺟﺴيﻢ ﺃلفﺎ ﳛتوي عﲆ بروتونﲔ ونيوترونﲔ‪ ،‬وﲢمل هذه‬
‫اﳉس�يﲈت ش�حنة موجبة ﺛنائية‪ .‬ويفﴪ هذا سبب انحراف جس�يﲈت ألفا نحو الصفيحة‬
‫الس�البة الش�حنة‪ ،‬ك�ﲈ هو مب�ﲔ ﰲ الﺸـﻜل ‪ .3-21‬يعادل جس�يم ألفا ن�واة هيليوم‪،4-‬‬
‫ويمك�ن التعبﲑ عنه ب� ‪ α‬أو ‪ .He2+‬ﹶينتﺞ جس�يم ألفا عن ﲢلل م�ادة الراديوم ‪ 226-‬إﱃ‬
‫الرادون ‪ ،222-‬كﲈ هو موضح ﰲ اﳌعادلة التالية‪:‬‬
‫‪Rn‬‬
‫‪+‬‬
‫‪α‬‬
‫جسيم ألفا‬
‫الرادون‪222 -‬‬
‫←‬
‫‪222‬‬
‫‪86‬‬
‫ﻣﻌﻠــﻢ اﻟﻜﻴﻤﻴــﺎء يعم�ل معلمو‬
‫الكيمياء في الم�دارس والجامعات‪،‬‬
‫ويقوم�ون بﺈعط�اء المحاض�رات‬
‫وإج�راء التج�ارب واإلش�راف على‬
‫المختب�رات‪ ،‬وت�رؤّ س المناقش�ات‪،‬‬
‫والقي�ام بزي�ارات ميداني�ة‪ ،‬والقي�ام‬
‫بأبحاث ونشرها‪.‬‬
‫‪226‬‬
‫‪88‬‬
‫‪Ra‬‬
‫الراديوم ‪226 -‬‬
‫الح�ﻆ أنه تم اﳊصول ع�ﲆ عنﴫ جديد‪ ،‬وهو عنﴫ الرادون‪ ،222-‬نتيجة ﲢلل أش�عة‬
‫ألف�ا من نواة الراديوم‪ 226-‬غﲑ اﳌس�تقرة‪ .‬وتعرف اﳌعادلة اﳌبين�ة أعاله بﺎﳌعﺎﺩلة النوﻭﻳة‪،‬‬
‫وه�ي تبﲔ العدد الذري والعدد الكتﲇ للجس�يﲈت اﳌتضمنة ﰲ التفاعل‪ .‬يتم اﳊفاﻅ عﲆ‬
‫العدد الكتﲇ ﺛاب ًتا ﰲ اﳌعادالت النووية‪.‬‬
‫اأ�سعة بيتا سميت األشعة التي انحرفت ﰲ اﲡاه الصفيحة اﳌوجبة الشحنة ﺃﺷعة بيﺘﺎ‪.‬‬
‫تتكون هذه األشعة من جسيﲈت بيتا الﴪيعة اﳊركة‪ ،‬و ﺟﺴيﻢ بيﺘﺎ عبارة عن إلكﱰون‬
‫له ش�حنة س�البة أحادية‪ .‬تفﴪ الشحنة الس�البة ﳉس�يﲈت بيتا انجذاﲠا نحو الصفيحة‬
‫اﳌوجب�ة الش�حنة‪ ،‬كﲈ هو مبﲔ ﰲ الﺸـﻜل ‪ .3-21‬ويرمز إليه�ا بالرمز ‪ β‬أو ‪ .e-‬وتبﲔ‬
‫اﳌعادل�ة أدن��اه ﲢ�لل عن��ﴫ الكرب�ون‪ 14-‬إﱃ عن��ﴫ النيﱰوج�ﲔ ‪ ،14-‬وانبعاث‬
‫جسيﲈت بيتا‪.‬‬
‫‪β‬‬
‫جسيم بيتا‬
‫ﺟﺴيﲈت بيﺘﺎ )‪( 1-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪14‬‬
‫‪7 N‬‬
‫نيﱰوجﲔ‪14-‬‬
‫ﺻفيﺤة موﺟبة‬
‫ﺃﺷعة ﺟﺎمﺎ )ﻏﲑ مﺸﺤوﻧة(‬
‫ﺻفيﺤة ﺳﺎلبة‬
‫ﺟﺴيﲈت ﺃلفﺎ )‪(2+‬‬
‫ﺷﺎﺷة مطﻠية بﲈﺩﺓ‬
‫ﻛﱪﻳﺘيد اﳋﺎﺭﺻﲔ‬
‫←‬
‫‪14‬‬
‫‪6 C‬‬
‫كربون‪14-‬‬
‫مﻜعﺐ ﺭﺻﺎﺹ‬
‫ﺛقﺐ‬
‫مﺼدﺭ ﺇﺷعﺎﻋﻲ‬
‫الﺸـﻜل ‪ 3-21‬يح ‪‬ر‪ ‬ا‪ ‬ا‪ ‬الك‪‬ربا‪‬‬
‫ا‪‬أ�شع ‪‬ة ‪ ‬ا‪‬ا‪ ‬ا‪ ‬تلف ‪‬ة‪ ‬اعتم ‪‬اد‪‬ا عل ‪‬ى‬
‫ال‪‬شح‪‬ة الك‪‬ربا‪‬ية ل‪ ‬ا‪�‬شعاعا‪.‬‬
‫ﻓﴪ ‪‬ـ ـ ــاذا انـ ـح ــرف ــت ج ـ� ـش ـي ـمــا‪ ‬ب ـي ـتــا نـحــو‬
‫الـ�ـشـفـيـحــة ا‪‬ــوج ـبــة وج ـ� ـش ـي ـمــا‪ ‬األـ ـف ــا نحو‬
‫ال�شفيحة ال�شالبة‪ ,‬و‪ ‬تنحر‪ ‬اأ�شعة جاما‪‬‬
‫‪103‬‬
‫خوا�ص الإ�سعاعات‬
‫الجدول ‪3-5‬‬
‫الرمز‬
‫األفا‬
‫‪ α‬أو‬
‫‪4‬‬
‫‪2 He‬‬
‫بيتا‬
‫جاما‬
‫‪ β‬أو ‪e -‬‬
‫‪γ‬‬
‫‪1‬‬
‫_‬
‫الكتلة )‪(amu‬‬
‫‪4‬‬
‫‪1840‬‬
‫الكتلة )‪(kg‬‬
‫‪6.65 × 10 -27‬‬
‫‪9.11 × 10 -31‬‬
‫‪0‬‬
‫الشحنة‬
‫‪2+‬‬
‫‪1-‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫اأ�سعة جاما ﻷﺷـعة ﺟﺎمﺎ طاقة عالية‪ ،‬وال كتلة ﳍا‪ ،‬ويرمز إليها بالرمز ‪ . γ‬وألن أش�عة جاما‬
‫متعادل�ة الش�حنة فﺈﳖا ال تنحرف ﰲ اﳌج�ال اﳌغناطيﴘ أو اﳌجال الكهربائ�ي‪ ،‬وترافق عادة‬
‫أش�عة ألفا وأشعة بيتا‪ ،‬وهي مسﺆولة عن معظم الطاقة التي ُتفقد خالل التحلل اإلشعاعي‪.‬‬
‫فعﲆ س�بيل اﳌﺜال ترافق أش�عة جاما انبعاث جسيﲈت ألفا عند ﲢلل عنﴫ اليورانيوم ‪238 -‬‬
‫‪2γ‬‬
‫‪+‬‬
‫‪α‬‬
‫أشعة جاما جسيم ألفا‬
‫‪+‬‬
‫‪234‬‬
‫‪90 Th‬‬
‫‪238‬‬
‫‪92 U‬‬
‫ﺛوريوم ‪ 234 -‬يورانيوم ‪238 -‬‬
‫وألن أشعة جاما ليس ﳍا كتلة فﺈن إشعاعها ال يﺆدي إﱃ تكوين ذرة جديدة‪ .‬ويلخص‬
‫اﳉدﻭﻝ ‪ 3-5‬أعاله اﳋواﺹ الرئيسة ﳉسيﲈت ألفا وبيتا وأشعة جاما‪.‬‬
‫ا�ستق‪‬رار الن‪‬واة إن العام�ل الرئي�س ﰲ ﲢدي�د اس�تقرار ال�ذرة ه�و نس�بة النيوترون�ات إﱃ‬
‫الﱪوتون�ات‪ .‬فال�ذرات الت�ي ﲢتوي عﲆ عدد كبﲑ أو ع�دد قليل من النيوترونات غﲑ مس�تقرة‬
‫وتفق�د طاقة من خالل التحلل اإلش�عاعي لتكوين أنوية مس�تقرة‪ .‬وتطلق جس�يﲈت ألفا وبيتا‪.‬‬
‫وهذه اإلشعاعات تﺆﺛر ﰲ نسبة النيوترونات إﱃ الﱪوتونات ﰲ األنوية اﳉديدة‪.‬‬
‫التقو‪‬‬
‫‪3-4‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫تتضم�ن التفاع�الت الكيميائية تغيرات‬
‫في عدد اإللكترونات المحيطة بالذرة‪،‬‬
‫في حي�ن تتضم�ن التفاع�الت النووية‬
‫تغيرات في أنوية الذرات‪.‬‬
‫هناك ﺛالﺛة أنواﻉ من اإلش�عاعات‪ ،‬هي‬
‫ألفا‪ ،‬وبيتا‪ ،‬وجاما‪.‬‬
‫يتح�دد اس�تقرار ن�واة ال�ذرة بنس�بة‬
‫النيوترونات إلى البروتونات فيها‪.‬‬
‫‪104‬‬
‫‪ .25‬اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﻓﺴﺮ كيف يتحقق االستقرار في الذرات غير المستقرة؟‬
‫‪ .26‬اﺫﻛﺮ ما الكميات التي تحافﻆ عليها عند موازنة تفاعل نووي؟‬
‫‪ .27‬ﺻنﻒ اًّ‬
‫كال مما يلي إلى‪ :‬تفاعل كيميائي‪ ،‬تفاعل نووي‪ ،‬ال شيء منهما‪.‬‬
‫‪ .a‬الﺜوريوم يصدر أشعة بيتا‪.‬‬
‫شارك ذرتين في اإللكترونات لتكوين رابطة‪.‬‬
‫‪ .b‬ﹶت ُ‬
‫‪ .c‬عينة من الكبريت النقي تصدر طاقة حرارية عندما تبرد ببطء‪.‬‬
‫‪ .d‬صدأ قطعة من الحديد‪.‬‬
‫ﺛقل جسيم ألفا ﹶ‬
‫‪ .28‬اﺣﺴﺐ كم مرة يساوي ُ‬
‫ﺛقل اإللكترون؟‬
‫ً‬
‫جدوال يبين كيف يﺆﺛر كل نوﻉ من اإلش�عاعات في العدد الذري‬
‫ﻛوﻥ‬
‫‪ .29‬ﹼ‬
‫والعدد الكتلي للذرة؟‬
‫ﻛﻴﻒ ﺗﻌﻤﻞ ا‹ﺷﻴﺎء؟‬
‫م‪‬ط‪‬ي‪‬اف الك‪‬ت‪‬لة ‪Mass Spectrometer‬‬
‫ﱟ‬
‫سجل ما لفحص‬
‫تعرف اﳊﱪ اﳌستعمل ﰲ‬
‫ﲣيل أن عاﱂ بحﺚ جنائي ﳛتاج إﱃ ّ‬
‫ً‬
‫مستعمال جهاز مطياف‬
‫إمكانية التزييف‪ .‬يمكن للعاﱂ أن يقوم بتحليل اﳊﱪ‬
‫الكتل�ة اﳌب�ﲔ ﰲ الص�ورة عن اليم�ﲔ‪ .‬يقوم جه�از مطياف الكتل�ة بتحطيم‬
‫اﳌركب�ات ﰲ عين�ة مادة غﲑ معروف�ة إﱃ مكوناﲥا )أج�زاء أصغر(‪ ،‬ﺛم فصل‬
‫هذه األجزاء بحس�ب كتلتها‪ ،‬وبذلك يمكن ﲢديد الﱰكيب اﳊقيقي للعينة‪.‬‬
‫ويعد جهاز مطياف الكتلة من أهم التقنيات التي تدرس اﳌواد غﲑ اﳌعروفة‪.‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫الﻜﺸـﻒ ﻋـﻦ اﻷﻳـوﻥ يق�وم الكاش�ف‬
‫بقياس االنحراف وكمية األيونات‪.‬‬
‫اﻧﺤﺮاﻑ اﻷﻳوﻥ تنحرف األيونات ﰲ اﳉزء اﳌفرﻍ‬
‫من اﳍواء بواسطة اﳌجال اﳌغناطيﴘ‪ ،‬وتعتمد نسبة‬
‫االنحراف عﲆ نسبة كتلة األيونات إﱃ شحنتها‪،‬‬
‫وكلﲈ زادت هذه النسبة قل االنحراف‪.‬‬
‫ﻭﺟﻪ ﻗطﺐ مﻐنﺎﻃيﴘ‬
‫‪5‬‬
‫‪2‬‬
‫ﲢﻠيل البيﺎﻧﺎت يقوم نظام البيانات بتزويدنا برسم‬
‫بياﲏ للنتائﺞ‪ .‬ﲤﺜل اﳋطوﻁ العمودية اﳌقامة عﲆ‬
‫ﳏور نسب الكتلة إﱃ الشحنة � اﳌركبات اﳌوجودة ﰲ‬
‫عينات اﳊﱪ‪ .‬وعند إجراء ﲢليل ﳑاﺛل لعينة أخرى‬
‫من اﳊﱪ تتم مقارنة العينات لتحديد ما إذا كان القلم‬
‫هو نفسه أو ال‪.‬‬
‫ﻏﺮﻓة الﺘفﺮﻳﻎ‬
‫ُ�ﴪﻉ األيونات اﳌوجبة‬
‫تﴪﻳع اﳉﺴـيﲈت ت َّ‬
‫بواس�طة التي�ار الكهربائ�ي اﳌوج�ود ب�ﲔ‬
‫شبكتﲔ معدنيتﲔ‪.‬‬
‫وتتسارﻉ حزمة األيونات ﰲ اﲡاه الغرفة‬
‫التالية ﳌطياف الكتلة‪.‬‬
‫ﺃﻳوﻧﺎت موﺟبة‬
‫‪478.7‬‬
‫‪800,000‬‬
‫‪700,000‬‬
‫‪240.5‬‬
‫‪500,000‬‬
‫‪400,000‬‬
‫‪300,000‬‬
‫‪358.7‬‬
‫‪372.7‬‬
‫‪1000‬‬
‫‪800‬‬
‫‪600‬‬
‫‪400‬‬
‫‪‬‬
‫‪600,000‬‬
‫‬‫‪-‬‬
‫ﻛﺎﺷﻒ‬
‫‪200,000‬‬
‫‪100,000‬‬
‫ﺣﺰمة ﺇلﻜﱰﻭﻧية‬
‫‪0‬‬
‫‪200‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪+‬‬
‫ﺩﺧوﻝ البخﺎﺭ‬
‫‪1‬‬
‫اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء‬
‫لخـﺺ ابحﺚ ع�ن حالة اس�تعمل فيها جه�از مطياف الكتل�ة للتمييز بي�ن أنواﻉ‬
‫ملخصا عن الطريقة والنتائﺞ‪.‬‬
‫مختلفة من الحبر‪ ،‬واكتب‬
‫ً‬
‫ﻗـﺬﻑ اﻹلﻜﱰﻭﻧـﺎت عن�د ق�ذف عين�ة بخ�ار‬
‫بواس�طة حزمة من اإللكﱰونات العالية الطاقة‪،‬‬
‫تصط�دم ه�ذه اإللكﱰونات بجس�يﲈت البخار‬
‫ﳏولة ذراﲥا إﱃ أيونات موجبة الشحنة‪.‬‬
‫‪C26-03A-845813-08‬‬
‫‪105‬‬
‫‪‬ت‪ ‬الكيمياء‬
‫‪‬ذجة الكتلة الذرية‬
‫ا‪‬لفي‪‬ة توﺟـد معظﻢ العنـﺎﴏ ﰲ الطبيعة ﻋﲆ ﻫيﺌـة ﺧﻠيﻂ مﻦ‬
‫النظﺎﺋـﺮ‪ ،‬ﻭﻳمﻜﻦ ﲢدﻳد مﺘوﺳـﻂ الﻜﺘﻠة الﺬﺭﻳة اﳌقيﺴـة مﻦ ﺧﻼﻝ‬
‫الﻜﺘﻠـة الﺬﺭﻳـة ﻭﻧﺴـبة ﻛل ﻧظـﲑ‪ .‬ﺳـوﻑ تقـوﻡ ﰲ ﻫـﺬﻩ الﺘﺠﺮبـة‬
‫بنمﺬﺟـة النظﺎﺋﺮ لعنـﴫ " اﳌﻜﴪاتيوﻡ" اﻻﻓﱰاﴈ‪ .‬ﺳﺘﺴـﺘخدﻡ‬
‫القيﺎﺳـﺎت الﺘﻲ ﲢﺼل ﻋﻠيﻬﺎ ﳊﺴﺎﺏ مﺘوﺳـﻂ الﻜﺘﻠة اﳌقيﺴة الﺘﻲ‬
‫ﲤﺜل مﺘوﺳﻂ الﻜﺘﻠة الﺬﺭﻳة لﻠمﻜﴪاتيوﻡ‪.‬‬
‫�سوؤال كيف تقاس الكتل الذرية ﳌخاليط النظائر ﰲ الطبيعة؟‬
‫ا‪‬واد والأدوات الالزمة‬
‫ميزان‬
‫ﺁلة حاسبة‬
‫كمية من اﳌكﴪات‬
‫اإجراءات ال�سالمة‬
‫‪P‬‬
‫‪N‬‬
‫‪NP O‬‬
‫‪FHL GM‬‬
‫‪I H‬‬
‫‪JN IK‬‬
‫الطعﺎﻡ‪JPL KM‬‬
‫تﺄﻛل ‪L‬‬
‫‪M‬‬
‫اﳌﺴﺘخدﻡ ﰲ‪O‬‬
‫ﲢﺬﻳﺮ‪ :‬ﻻ ‪O‬‬
‫اﳌخﺘﱪ‪.‬‬
‫‪EGK‬‬
‫خطوات العمل‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫‪.6‬‬
‫‪.7‬‬
‫‪ .3‬ف�سر اﴍح س�بب عدم تس�اوي متوس�ط الكتل�ة الذرية‬
‫لعنﴫ اﳌكﴪاتيوم مع كتلة أي نوﻉ من اﳌكﴪات‪.‬‬
‫امﻸ بطاقة السالمة ﰲ دليل التجارب العملية‪.‬‬
‫ً‬
‫اعمل جدوال لتس�جيل بياناتك؛ بحي�ﺚ ﳛتوي عﲆ كتلة ‪ .4‬ا�ستعرا�‪‬ص الأق‪‬ران اﲨ�ع بيان�ات الكتل�ة الذري�ة من‬
‫كل نوﻉ من أنواﻉ اﳌكﴪات‪ ،‬ونسبته‪.‬‬
‫اﳌجموع�ات األخ�رى‪ ،‬وف�ﴪ أي اخت�الف بينه�ا وب�ﲔ‬
‫صنف اﳌكﴪات ﰲ ﳎموعات بحسب نوعها‪.‬‬
‫بياناتك‪.‬‬
‫احسب عدد حبات اﳌجموعة الواحدة‪.‬‬
‫‪ .5‬طب‪‬ق ﳌاذا ال يعﱪ عن الكت�ل الذرية ﰲ اﳉدول الدوري‬
‫س�جل عدد حبات النوﻉ الواحد والعدد الكﲇ ﰲ جدول‬
‫بأعداد صحيحة كﲈ يعﱪ عن العدد الكتﲇ للعنﴫ؟‬
‫البيانات‪.‬‬
‫‪ .6‬لي‪‬ل ا‪‬ط‪‬اأ م�ا مص�ادر اﳋط�أ الت�ي أدت إﱃ وجود‬
‫ق�س كتلة حبة واحدة من كل ﳎموعة‪ ،‬وس�جل الكتلة ﰲ‬
‫التباي�ن ﰲ القي�م الت�ي حصل�ت عليها اﳌجموع�ات؟ ما‬
‫جدول البيانات‪.‬‬
‫االقﱰاح�ات الت�ي يمكن�ك تقديمها ﰲ هذا االس�تقصاء‬
‫التنظي‪‬ف والتخل�‪‬ص م‪‬ن النفاي‪‬ات ﲣل�ص م�ن‬
‫للتقليل من نسبة اﳋطأ؟‬
‫اﳌك�ﴪات وف�ق توجيه�ات معلم�ك‪ ،‬ﺛم أع�د األدوات‬
‫واألجهزة إﱃ أماكنها‪.‬‬
‫حلل وا�ستنتج‬
‫‪ .1‬اح�س‪‬ب أوجد نس�بة تواف�ر كل نوﻉ؛؛ وذلك بقس�مة عدد‬
‫حبات النوﻉ الواحد عﲆ العدد الكﲇ‪.‬‬
‫‪106‬‬
‫‪ .2‬اح�سب اس�تخدم نسب أنواﻉ اﳌكﴪات والكتلة ﳊساب‬
‫‪A‬‬
‫االفﱰاﴈ ‪B‬‬
‫‪C‬‬
‫للعنﴫ ‪D‬‬
‫الذرية‪AE B‬‬
‫الكتلة‪F ACG‬‬
‫متوسط‪BDH‬‬
‫‪CE I DFJ‬‬
‫"اﳌكﴪاتيوم"‪.‬‬
‫ال�ستق�ساء‬
‫توق‪‬ع انظ�ر إﱃ الكت�ل الذرية لعن�اﴏ ﳐتلفة م�ن اﳉدول‬
‫الدوري‪ ،‬وتوقع ‪ -‬بناء عﲆ خﱪتك ﰲ هذه التجربة ‪ -‬النظﲑ‬
‫توافرا لكل عنﴫ‪.‬‬
‫األكﺜر ً‬
‫الﺬﺭات ﻫﻲ الوﺣدات البنﺎﺋية اﻷﺳﺎﺳية لﻠﲈﺩﺓ ‪.‬‬
‫‪ 3-1‬الأفكار القد‪‬ة للمادة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﺣﺎﻭﻝ ﻗدمﺎﺀ اﻹﻏﺮﻳﻖ‬
‫ﻓﻬـﻢ اﳌـﺎﺩﺓ‪ ،‬ﺇﻻ ﺃﻥ الدﺭاﺳـة العﻠميـة‬
‫لﻠﺬﺭﺓ بدﺃت مع ﺟوﻥ ﺩالﺘوﻥ ﰲ ﺃﻭاﺋل‬
‫القﺮﻥ الﺘﺎﺳع ﻋﴩ‪.‬‬
‫ا‪‬فردات‬
‫• ﻧظﺮﻳة ﺩالﺘوﻥ الﺬﺭﻳة‬
‫ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫كان ديمقريطس أول من اقﱰح وجود الذرات‪.‬‬
‫اعتقد ديمقريطس أن الذرات صلبة‪ ،‬ومتجانسة‪ ،‬وال يمكن ﲡزئتها‪.‬‬
‫أنكر أرسطو وجود الذرات‪.‬‬
‫اعتمدت نظرية جون دالتون الذرية عﲆ عدد كبﲑ من التجارب العلمية‪.‬‬
‫‪ 3-2‬تعريف الذرة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تﺘﻜوﻥ الﺬﺭﺓ مﻦ ﻧواﺓ‬
‫ﲢﺘوﻱ ﻋـﲆ بﺮﻭتوﻧـﺎت ﻭﻧيوتﺮﻭﻧﺎت‪،‬‬
‫ﻭﺇلﻜﱰﻭﻧﺎت تﺘﺤﺮﻙ ﺣوﻝ النواﺓ‪.‬‬
‫ا‪‬فردات‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫الﺬﺭﺓ‬
‫ﺃﺷعة اﳌﻬبﻂ‬
‫اﻹلﻜﱰﻭﻥ‬
‫النواﺓ‬
‫الﱪﻭتوﻥ‬
‫النيوتﺮﻭﻥ‬
‫ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫الذرة هي أصغر جزء ﰲ العنﴫ له خواﺹ العنﴫ‪.‬‬
‫شحنة اإللكﱰون )‪ (-1‬والﱪوتون )‪ ، (+1‬أما النيوترون فليس له شحنة‪.‬‬
‫معظم حجم الذرة فراﻍ ﳛيط بالنواة‪.‬‬
‫‪107‬‬
‫‪ 3-3‬كيف تختلف الذرات‪‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﳛدﱢ ﺩ ﻋدﺩ الﱪﻭتوﻧﺎت‬
‫ﻭالعدﺩ الﻜﺘﲇ ﻧوﻉ الﺬﺭﺓ‪.‬‬
‫ا‪‬فردات‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫العدﺩ الﺬﺭﻱ‬
‫النظﺎﺋﺮ‬
‫العدﺩ الﻜﺘﲇ‬
‫ﻭﺣدﺓ الﻜﺘل الﺬﺭﻳة )‪(aum‬‬
‫الﻜﺘﻠة الﺬﺭﻳة‬
‫ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫الع�دد ال�ذري ألي ذرة ه�و ع�دد الﱪوتون�ات ﰲ نواﲥ�ا‪ ،‬والع�دد الكت�ﲇ هو ﳎم�وﻉ عدد‬
‫الﱪوتونات والنيوترونات‪.‬‬
‫ذرات العنﴫ الواحد التي ﲣتلف ﰲ عدد النيوترونات تسمى النظائر‪.‬‬
‫الكتلة الذرية ألي عنﴫ هي متوسط كتل نظائر العنﴫ اﳌوجودة ﰲ الطبيعة‪.‬‬
‫‪ 3-4‬الأنوية غ‪ ‬ا‪�‬ستقرة والتحلل الإ�سعاعي‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ الﺬﺭات ﻏﲑ اﳌﺴﺘقﺮﺓ‬
‫تﺼدﺭ ﺇﺷـعﺎﻋﺎت لﻠوﺻوﻝ ﺇﱃ ﺣﺎلة‬
‫اﻻﺳﺘقﺮاﺭ‪.‬‬
‫ا‪‬فردات‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫•‬
‫‪108‬‬
‫النﺸﺎﻁ اﻹﺷعﺎﻋﻲ‬
‫اﻹﺷعﺎﻉ‬
‫الﺘفﺎﻋل النوﻭﻱ‬
‫الﺘﺤﻠل اﻹﺷعﺎﻋﻲ‬
‫ﺃﺷعة ﺃلفﺎ‬
‫ﺟﺴيﻢ ﺃلفﺎ‬
‫اﳌعﺎﺩلة النوﻭﻳة‬
‫ﺃﺷعة بيﺘﺎ‬
‫ﺟﺴيﻢ بيﺘﺎ‬
‫ﺃﺷعة ﺟﺎمﺎ‬
‫ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫تتضمن التفاعالت الكيميائية تغﲑات ﰲ عدد اإللكﱰونات اﳌحيطة بالذرة‪ ،‬ﰲ حﲔ‬
‫تتضمن التفاعالت النووية تغﲑات ﰲ أنوية الذرات‪.‬‬
‫هناك ﺛالﺛة أنواﻉ من اإلشعاعات وهي ألفا‪ ،‬وبيتا‪ ،‬وجاما‪.‬‬
‫يتحدد استقرار نواة الذرة بنسبة النيوترونات إﱃ الﱪوتونات فيها‪.‬‬
‫‪3-1‬‬
‫اإتقان ا‪‬فاهيم‬
‫‪ .42‬ﹶس ِّم مكونات الذرة المبينة في الﺸﻜل ‪.3-22‬‬
‫‪a‬‬
‫‪ .30‬ﹶمن أول ﹶمن اقترح مفهوم أن المادة مكونة من جسيمات‬
‫صغيرة ال يمكن تجزئتها؟‬
‫‪ .31‬ﹶم�ن العالم الذي اع ُتبر عمله بداية تط�ور النظرية الذرية‬
‫الحديﺜة؟‬
‫‪ .32‬ميز بين أفكار ديمقريطس ونظرية دالتون الذرية‪.‬‬
‫‪ .33‬اﻷﻓـﻜﺎﺭ ﻭالطﺮاﺋﻖ العﻠمية هل كان اقت�راح ديمقريطس‬
‫ح�ول وج�ود ال�ذرات معتم�دً ا عل�ى طرائ�ق وأف�كار‬
‫علمية؟ اشرح‪.‬‬
‫‪ .34‬فس�ر لماذا ل�م يتمك�ن ديمقريطس م�ن إﺛب�ات أفكاره‬
‫تجريبيا‪.‬‬
‫اًّ‬
‫‪ .35‬لماذا اعترﺽ أرسطو على النظرية الذرية؟‬
‫‪ .36‬اذك�ر األف�كار الرئيس�ة لنظري�ة دالت�ون الذري�ة بلغتك‬
‫مﺆخرا أنه خطأ؟ فسر إجابتك‪.‬‬
‫تبين‬
‫ً‬
‫الخاصة‪ .‬أيها َّ‬
‫‪ .37‬ﺣفﻆ الﻜﺘﻠة وضح كيف قدمت لنا نظرية دالتون الذرية‬
‫مقنع�ا ع�ن مالحظاتن�ا ح�ول حف�ﻆ الكتلة في‬
‫ً‬
‫ش�رحا ً‬
‫التفاعل الكيميائي؟‬
‫‪3-2‬‬
‫اإتقان ا‪‬فاهيم‬
‫‪ .38‬ما الجسيمات التي توجد في نواة الذرة؟ وما شحنة النواة ؟‬
‫‪ .39‬كيف كانت الش�حنة الكلية موزعة في نموذج طومسون‬
‫الذري؟‬
‫‪ .40‬كيف أﺛر توزيع الشحنة في نموذج طومسون في جسيمات‬
‫ألفا التي مرت خالل الذرة؟‬
‫‪ .41‬رتب مكونات الذرة‪ :‬النيوترون‪ ،‬اإللكترون‪ ،‬البروتون‪،‬‬
‫تصاعد اًّيا بحسب كتلها‪.‬‬
‫‪b‬‬
‫‪c‬‬
‫الﺸﻜل ‪3-22‬‬
‫كهربائيا‪.‬‬
‫فسر سبب تعادل الذرات‬
‫‪ِّ .43‬‬
‫اًّ‬
‫‪ .44‬ما شحنة نواة ذرة العنصر الذي عدده الذري ‪89‬؟‬
‫‪ .45‬ما الجسيمات المسﺆولة عن معظم كتلة الذرة؟‬
‫‪ .46‬ل�و كان لدي�ك ميزان يمكن�ه تحديد كتل�ة البروتون فما‬
‫‪C04-13C-828378-08-A‬‬
‫عدد اإللكترونات التي تزن بروتو ًنا واحدً ا؟‬
‫‪ .47‬ﺃﻧﺎبيﺐ ﺃﺷـعة المﻬبﻂ ما الجسيمات المكونة للذرة التي‬
‫اكتشفها العلماء باستعمال أنابيب أشعة المهبط؟‬
‫‪ .48‬م�ا نتائ�ﺞ التجربة التي أدت إلى اس�تنتاج أن اإللكترون‬
‫جسيم موجود في جميع المواد؟‬
‫‪ .49‬ﺃﺷعة المﻬبﻂ استعمل البيانات في الﺸﻜل ‪ 3-23‬لتفسير‬
‫اتجاه أشعة المهبط داخل األنبوب‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫الﺸﻜل ‪3-23‬‬
‫‪ .50‬وضح باختصار كيف اكتشف رذرفورد النواة؟‬
‫سبب انحراف جسيمات‬
‫‪ .51‬اﻧﺤﺮاﻑ الﺠﺴـيمﺎت ما الذي‬
‫‪C04-03C-828376-08-A‬‬
‫ألفا في تجربة رذرفورد؟‬
‫‪ .52‬ﺷـﺤنة ﺃﺷـعة المﻬبـﻂ كي�ف ت�م اس�تعمال المج�ال‬
‫الكهربائي لتحديد شحنة أشعة )الكاﺛود( المهبط؟‬
‫‪ .53‬وض�ح ما ال�ذي يبق�ي اإللكترون ف�ي الف�راﻍ المحيط‬
‫بالنواة؟‬
‫‪109‬‬
‫‪ .54‬تﺼوﻳﺮ الﺬﺭات ما التقنية المستعملة في تصوير الذرات‬
‫منفردة؟‬
‫‪ .55‬ما نقاﻁ قوة وضعف نموذج رذرفورد للذرة؟‬
‫‪3-3‬‬
‫النظير‬
‫األول‬
‫‪ .56‬فيم تختلف نظائر عنصر ما‪ ،‬وفيم تتشابه؟‬
‫‪ .57‬كيف يرتبط العدد الذري للذرات مع عدد البروتونات‪،‬‬
‫وكذلك مع عدد اإللكترونات؟‬
‫‪ .58‬كيف يرتبط العدد الكتلي لل�ذرة مع عدد البروتونات‪،‬‬
‫ومع عدد النيوترونات؟‬
‫‪ .59‬كي�ف يمكن�ك تحدي�د ع�دد النيوترون�ات ف�ي ال�ذرة‬
‫معتمدً ا على العدد الكتلي والعدد الذري؟‬
‫‪ .60‬م�اذا يمﺜ�ل كل من الع�دد المكتوب أعل�ى رمز عنصر‬
‫البوتاسيوم والعدد المكتوب في أسفله‬
‫‪40‬‬
‫‪19 K‬‬
‫؟‬
‫‪ .61‬الوﺣدات القيﺎﺳـية ع�رف وحدة الكتل الذري�ة‪ .‬ما فوائد‬
‫تطوير وحدة الكتلة الذرية بوصفها وحدة قياسية للكتلة؟‬
‫فسر ذلك‪.‬‬
‫‪ .62‬النظﺎﺋﺮ هل العناصر التالية نظائر لعنصر واحد؟ ِّ‬
‫‪25‬‬
‫‪Mg‬‬
‫‪12‬‬
‫‪24‬‬
‫‪Mg‬‬
‫‪12‬‬
‫‪ .63‬هل وجود النظائر يناقﺾ نظرية دالتون الذرية؟ وضح ذلك‪.‬‬
‫اإتقان حل الم�سائل‬
‫‪ .64‬ما ع�دد البروتونات وعدد اإللكترونات الموجودة في‬
‫ذرة عنصر عدده الذري ‪44‬؟‬
‫‪ .65‬الﻜﺮبـوﻥ ‪ C‬الع�دد الكتلي ل�ذرة الكرب�ون ‪ ،12‬والعدد‬
‫الذري لها ‪ .6‬ما عدد النيوترونات في نواتها؟‬
‫‪ .66‬الﺰﺋبـﻖ ‪ Hg‬يحتوي أحد نظائر الزئب�ق على ‪ 80‬بروتو ًنا‬
‫و‪ 120‬نيوترو ًنا‪ .‬ما العدد الكتلي لهذا النظير؟‬
‫‪ .67‬الﺰﻳنـوﻥ ‪ Xe‬لعنص�ر الزين�ون نظي�ر ع�دده ال�ذري ‪،54‬‬
‫ويحتوي على ‪ 77‬نيوترو ًنا‪ .‬ما العدد الكتلي لهذا النظير؟‬
‫‪110‬‬
‫‪ .69‬الﻜبﺮﻳـﺖ ‪ S‬ب ِّي�ن كي�ف تس�اوي الكتلة الذري�ة لعنصر‬
‫الكبري�ت ‪ ،32.065 amu‬إذا علم�ت أن للكبري�ت أربعة‬
‫نظائر كما يلي‪:‬‬
‫اإتقان المفاهيم‬
‫‪26‬‬
‫‪Mg‬‬
‫‪12‬‬
‫‪ .68‬إذا احت�وت ذرة عنص�ر ما عل�ى ‪ 18‬إلكترو ًنا‪ ،‬فما عدد‬
‫البروتونات الموجودة في نواة ذرة العنصر؟‬
‫الﺜاني‬
‫الﺜالﺚ‬
‫الرابع‬
‫الﻜﺘﻠة الﺬﺭﻳة ‪amu‬‬
‫ﻧﺴبة ﻭﺟوﺩﻩ ‪%‬‬
‫‪31.972‬‬
‫‪95.02‬‬
‫‪32.971‬‬
‫‪0.75‬‬
‫‪33.968‬‬
‫‪4.21‬‬
‫‪35.967‬‬
‫‪0.02‬‬
‫‪ .70‬ﺃﻛمل الفﺮاﻏﺎت ﻓﻲ الﺠدﻭﻝ ‪ 3-6‬الﺘﺎلﻲ‪:‬‬
‫الجدول ‪ 3-6‬نظائر الكلور والزركونيوم‬
‫العنصر‬
‫العدد الذري‬
‫العدد الكتلي‬
‫الكلور‬
‫الزركونيوم الزركونيوم‬
‫الكلور‬
‫‪17‬‬
‫‪35‬‬
‫‪40‬‬
‫‪92‬‬
‫‪37‬‬
‫عدد البروتونات‬
‫‪40‬‬
‫عدد النيوترونات‬
‫عدد اإللكترونات‬
‫‪50‬‬
‫‪17‬‬
‫‪ .71‬ما ع�دد اإللكترونات والبروتون�ات والنيوترونات في‬
‫ذرة كل من العناصر التالية؟‬
‫‪.a‬‬
‫‪132‬‬
‫‪Cs‬‬
‫‪55‬‬
‫‪.b‬‬
‫‪163‬‬
‫‪69 Tm‬‬
‫‪.c‬‬
‫‪59‬‬
‫‪Co‬‬
‫‪27‬‬
‫‪.d‬‬
‫‪70‬‬
‫‪Zn‬‬
‫‪30‬‬
‫‪ .72‬مس�تعينًا بالج�دول ال�دوري‪ ،‬م�ا ع�دد اإللكترون�ات‬
‫والبروتون�ات والنيوترون�ات ف�ي ذرة كل من العناصر‬
‫التالية؟‬
‫‪Ga - 69 .a‬‬
‫‪F - 23 .b‬‬
‫‪Ti - 48 .c‬‬
‫‪Tl - 181 .d‬‬
‫‪ .73‬مس�تعينًا بالجدول الدوري‪ ،‬ما عدد البروتونات وعدد‬
‫اإللكترونات في ذرة كل من العناصر التالية؟‬
‫‪ .a‬فاناديوم ‪v‬‬
‫‪ .c‬إيريديوم ‪Ir‬‬
‫‪ .b‬منجنيز ‪Mn‬‬
‫‪ .d‬كبريت ‪S‬‬
‫‪ .74‬الﺠﺎليـوﻡ ل�ه كتلة ذري�ة ‪ ،69.723 amu‬وله نظيران في‬
‫الطبيع�ة‪ :‬جاليوم‪ 69 -‬وجاليوم‪ ،71 -‬فأي نظير له أكبر‬
‫نسبة وجود في الطبيعة؟ فسر إجابتك‪.‬‬
‫‪ .75‬الﻜﺘﻠــة الﺬﺭﻳـة لﻠفﻀـة‪ .‬للف�ض�ة نظ�يران في الطبيعة‪:‬‬
‫‪ 107‬وكتلت�ه الذري�ة ‪ ،106.905 amu‬ونس�بة وجوده‬
‫‪47 Ag‬‬
‫‪ ، 109‬وكتلت�ه الذري�ة‬
‫‪ ،52.00%‬والنظي�ر اآلخ�ر ‪47 Ag‬‬
‫‪ ،108.905 amu‬ونس�بة وج�وده ‪ .48.00%‬م�ا الكتل�ة‬
‫الذرية للفضة؟‬
‫‪ .76‬استعن بالبيانات المتعلقة بنظائر الكروم األربعة المبينة‬
‫في الﺠدﻭﻝ ‪ 3-7‬لحساب الكتلة الذرية للكروم‪.‬‬
‫الجدول ‪ 3-7‬بيانات نظائر الكروم‬
‫النظير‬
‫الكروم – ‪50‬‬
‫الكروم – ‪52‬‬
‫الكروم – ‪53‬‬
‫الكروم ‪54 -‬‬
‫ن�سبة النظير ‪%‬‬
‫الكتلة )‪(amu‬‬
‫‪4.35‬‬
‫‪49.946‬‬
‫‪83.79‬‬
‫‪51.941‬‬
‫‪9.50‬‬
‫‪52.941‬‬
‫‪2.36‬‬
‫‪53.939‬‬
‫‪3-4‬‬
‫اإتقان المفاهيم‬
‫‪ .77‬ما التحلل اإلشعاعي؟‬
‫‪ .78‬ما سبب أن بعﺾ الذرات مشعة؟‬
‫‪ .79‬ناقﺶ كيف تصل الذرات المشعة إلى حالة االستقرار؟‬
‫‪ .80‬ﻋﺮﻑ جسيم ألفا‪ ،‬وجسيم بيتا‪ ،‬وأشعة جاما‪.‬‬
‫‪ .81‬اكتب الرموز المس�تعملة للتعبير عن إشعاعات كل من‬
‫ألفا‪ ،‬وبيتا‪ ،‬وجاما‪.‬‬
‫تغيرا في نواة الذرة؟‬
‫‪ .82‬ما نوﻉ التفاعل الذي يتضمن ً‬
‫‪ .83‬ﺇﺻداﺭ اﻹﺷـعﺎﻋﺎت م�ا التغير الذي يح�دث في العدد‬
‫الكتل�ي عندم�ا تص�در ذرة مش�عة‪ :‬جس�يمات ألف�ا‪،‬‬
‫جسيمات بيتا‪ ،‬أشعة جاما؟‬
‫‪ .84‬م�ا العامل الرئيس في تحديد م�ا إذا كانت نواة العنصر‬
‫مستقرة أو غير مستقرة؟‬
‫‪ .85‬اش�رح كيف يرتبط فقدان الطاقة واالس�تقرار النووي‬
‫بالتحلل اإلشعاعي؟‬
‫‪ .86‬اشرح ما يجب أن يحدث قبل أن تتوقف ذرة مشعة عن‬
‫التحلل اإلشعاعي؟‬
‫‪ .87‬البوﺭﻭﻥ‪ 10 -‬يشع جسيمات ألفا‪ ،‬و يشع السيزيوم ‪137-‬‬
‫جس�يمات بيتا‪ .‬اكتب معادلة نووي�ة موزونة لكل تحلل‬
‫إشعاعي‪.‬‬
‫مراجعة عامة‬
‫‪ .88‬م�ا الخطأ ف�ي نظري�ة دالتون الذري�ة؟ وم�ا المكونات‬
‫الرئيسة للذرة؟‬
‫‪ .89‬ﺃﻧبـوﺏ ﺃﺷـعة المﻬبـﻂ ص�ف أنب�وب أش�عة المهبط‪،‬‬
‫وكيف يعمل؟‬
‫‪ .90‬الﺠﺴيمﺎت المﻜوﻧة لﻠﺬﺭﺓ وضح كيف حدد طومسون‬
‫نسبة شحنة اإللكترون إلى كتلته؟ وكيف أدى ذلك إلى‬
‫استنتاج أن الذرات مكونة من جسيمات ذرية؟‬
‫‪ .91‬تﺠﺮبة ﺭﺫﺭﻓـوﺭﺩ كيف اختلفت نتائ�ﺞ تجربة رذرفورد‬
‫في صفيحة الذهب عن النتائﺞ التي توقعها؟‬
‫‪ .92‬إذا احت�وت ن�واة ذرة متعادل�ة عل�ى ‪ 12‬بروتو ًن�ا فك�م‬
‫فسر إجابتك‪.‬‬
‫إلكترو ًنا في هذه الذرة؟ ِّ‬
‫‪ .93‬إذا احت�وت ن�واة ذرة على ‪ 92‬بروتو ًن�ا‪ ،‬والعدد الكتلي‬
‫لها ‪ ،235‬فما عدد النيوترونات في نواة هذه الذرة؟ وما‬
‫الرمز الكيميائي لها؟‬
‫‪ .94‬مس�تعينًا بالج�دول ال�دوري‪ ،‬أكم�ل الفراغ�ات ف�ي‬
‫الﺠدﻭﻝ ‪ 3-8‬التالي‪:‬‬
‫الجدول ‪ 3-8‬مكونات نظائر متعددة‬
‫النظيﺮ‬
‫‪Zn-64‬‬
‫العدﺩ الﺬﺭﻱ‬
‫العدﺩ الﻜﺘﻠﻲ‬
‫ﻋدﺩ البﺮﻭتوﻧﺎت‬
‫ﻋدﺩ النيوتﺮﻭﻧﺎت‬
‫ﻋدﺩ اﻹلﻜﺘﺮﻭﻧﺎت‬
‫‪9‬‬
‫‪32‬‬
‫‪11‬‬
‫‪23‬‬
‫‪16‬‬
‫‪24‬‬
‫‪10‬‬
‫‪20‬‬
‫‪111‬‬
‫قط�ر نواتها؟ وإذا عرفت أن‬
‫قطر الذرة ﹶ‬
‫‪ .95‬كم مرة يس�اوي ُ‬
‫معظ�م كتل�ة الذرة يتركز ف�ي نواتها‪ ،‬فم�اذا يمكنك أن‬
‫تستنتﺞ عن كﺜافة النواة؟‬
‫‪ .96‬هل شحنة النواة موجبة أم سالبة أم متعادلة؟ وما شحنة‬
‫الذرة؟‬
‫‪ .97‬لم�اذا انحرفت اإللكترونات في أنبوب أش�عة المهبط‬
‫تحت تأﺛير المجال الكهربائي؟‬
‫للماغنسيوم بالنس�ب التالية‪Mg-24 :‬‬
‫)نسبة وجوده‬
‫‪،(79%‬و‪) Mg-25‬نس�بة وج�وده ‪ ،(10%‬و‪Mg-26‬‬
‫)نس�بة وجوده ‪ ،(11%‬فﺈذا حلل زميلك معد ًنا مختل ًفا‬
‫يحتوي على الماغنس�يوم فهل تتوق�ع أن يحتوي على‬
‫النسب نفسها من جميع النظائر؟ فسر إجابتك‪.‬‬
‫‪ .105‬اﻹﺷـعﺎﻉ ح�دد نوع�ي اإلش�عاﻉ المبيني�ن ف�ي‬
‫الﺸﻜل ‪ 3-24‬أدناه فسر إجابتك‪.‬‬
‫‪ .98‬ما مس�اهمة العال�م هن�ري موزلي في فهمن�ا الحديﺚ‬
‫للذرة؟‬
‫‪ .99‬ما العدد الكتلي للبوتاسيوم ‪39-‬؟ وما شحنة هذا النظير؟‬
‫‪ .100‬الب�ورون‪ ،10-‬والب�ورون‪ 11-‬نظي�ران موج�ودان‬
‫ف�ي الطبيع�ة‪ .‬ف�ﺈذا كان�ت الكتل�ة الذري�ة للب�ورون‬
‫‪ .10.81amu‬فأي نظير له أعلى نسبة وجود؟‬
‫‪ .101‬ﺃﺷـبﺎﻩ الموﺻﻼت للس�ليكون ﺛالﺛ�ة نظائر موجودة‬
‫في الطبيعة‪ :‬هي السليكون ‪ ،28-‬والسليكون ‪،29-‬‬
‫والسليكون ‪ .30-‬اكتب رمز كل منها‪.‬‬
‫‪ .102‬الﺘيﺘﺎﻧيـوﻡ اس�تعن بﺎلﺠـدﻭﻝ ‪ 3-9‬التال�ي لحس�اب‬
‫الكتلة الذرية للتيتانيوم‪.‬‬
‫الجدول ‪ 3-9‬نظائر التيتانيوم‬
‫الكتلة الذرية‬
‫النظير‬
‫)‪(amu‬‬
‫‪Ti-46‬‬
‫‪45.953‬‬
‫‪8.00‬‬
‫‪Ti-47‬‬
‫‪46.952‬‬
‫‪7.30‬‬
‫‪Ti-48‬‬
‫‪47.948‬‬
‫‪73.80‬‬
‫‪Ti-49‬‬
‫‪48.948‬‬
‫‪5.50‬‬
‫‪Ti-50‬‬
‫‪49.945‬‬
‫‪5.40‬‬
‫ن�سبة النظير ‪%‬‬
‫‪ .103‬صف كيف يﺆﺛر كل نوﻉ من اإلشعاعات في العدد‬
‫الذري والعدد الكتلي للذرة؟‬
‫‪ .104‬الوﺟوﺩ النﺴـبﻲ لﻠنظيﺮ يشكل الماغنسيوم حوالي ‪2%‬‬
‫من قشرة األرﺽ‪ ،‬وله ﺛالﺛة نظائر في الطبيعة‪ .‬افترﺽ‬
‫أن�ك حلل�ت معد ًن�ا م�ا وحصل�ت عل�ى ﺛالﺛ�ة نظائر‬
‫‪112‬‬
‫الﺸﻜل ‪3-24‬‬
‫التفكير الناقد‬
‫‪ .106‬كيف تم اس�تعمال الطرائق العلمية لتحديد نموذج‬
‫الذرة؟ لماذا اعتبر النموذج نظرية؟‬
‫‪ .107‬ﻧﺎﻗـﺶ م�ا التجرب�ة الت�ي أدت إل�ى خ�الف حول‬
‫نموذج طومسون للذرة؟ وضح إجابتك‪.‬‬
‫ﻃبـﻖ أيهم�ا أكب�ر‪ :‬ع�دد المركب�ات أم ع�دد العناصر‪،‬‬
‫‪ .108‬ﹼ‬
‫فسر إجابتك‪.‬‬
‫وعدد العناصر أم عدد النظائر؟ ِّ‬
‫‪ .109‬ﺣﻠل لعنصر ﺛالﺛة نظائر في الطبيعة‪ .‬ما المعلومات‬
‫األخ�رى التي يج�ب عليك معرفتها لكي تحس�ب‬
‫الكتلة الذرية للعنصر؟‬
‫ﻃبﻖ إذا كان معظم حجم الذرة ً‬
‫فراغا فاش�رح لماذا‬
‫‪ .110‬ﹼ‬
‫ال يمكنك تمرير يدك خالل جسم صلب؟‬
‫نموذجا حدي ًﺜا للذرة‪ ،‬وحدد مكان كل‬
‫‪ .111‬ﺻمﻢ ارس�م‬
‫ً‬
‫نوﻉ من الجسيمات الذرية المكونة للذرة‪.‬‬
‫ﻃبـﻖ لﻺنديوم ‪ In‬نظيران في الطبيع�ة وكتلته الذرية‬
‫‪ .112‬ﹼ‬
‫‪ .114.818 amu‬اإلندي�وم ‪ 113-‬كتلت�ه الذري�ة‬
‫‪ ،112.904 amu‬ونس�بة وج�وده ‪ .4.3%‬م�ا كتل�ة‬
‫ونسبة وجود النظير اآلخر لﻺنديوم؟‬
‫‪ .113‬اﺳـﺘنﺘﺞ متوس�ط الكتلة الذري�ة للكبريت قريب من‬
‫العدد الصحيح ‪ ،32‬ومتوس�ط الكتلة الذرية للكلور‬
‫صحيحا‪.‬‬
‫‪ 35.435 amu‬وه�ذا الع�دد لي�س ع�د ًدا‬
‫ً‬
‫اقترح سب ًبا محتم ً‬
‫ال لهذا االختالف‪.‬‬
‫م�ساألة تحفيز‬
‫‪ .114‬ﻧظﺎﺋﺮ المﺎﻏنﺴـيوﻡ أوجد قيمة الع�دد الكتلي للنظير‬
‫علما بأن نس�بة وج�ود نظائر‬
‫الﺜال�ﺚ للماغنس�يوم‪ً ،‬‬
‫الماغنسيوم في الطبيعة كالتالي‪:‬‬
‫‪Mg‬‬
‫‪X‬‬
‫‪12‬‬
‫‪Mg ،11%‬‬
‫‪25‬‬
‫‪12‬‬
‫‪Mg ،10%‬‬
‫‪24‬‬
‫‪12‬‬
‫‪79%‬‬
‫والكتلة الذرية للماغنسيوم ‪.24.305 amu‬‬
‫مراجعة تراكمية‬
‫‪ .115‬كيف تختلف المالحظات النوعية عن المالحظات‬
‫الكمية؟ أعط مﺜا ً‬
‫ال على كل نوﻉ منهما‪.‬‬
‫‪ .116‬صنِّ�ف المخالي�ط أدناه إل�ى مخل�وﻁ متجانس‪ ،‬أو‬
‫مخلوﻁ غير متجانس‪:‬‬
‫‪ .a‬ماء مالح‪.‬‬
‫‪ .b‬شربة خضار‪.‬‬
‫‪ .c‬ذهب عيار ‪.14‬‬
‫‪ .d‬خرسانة‪.‬‬
‫تغير كيميائي؟‬
‫‪ .117‬ﱞ‬
‫تغير فيزيائي‪ ،‬وأيها ّ‬
‫أي مما يأتي ّ‬
‫‪ .a‬ماء يغلي‪.‬‬
‫‪ .b‬عود ﺛقاب مشتعل‪.‬‬
‫‪ .c‬سكر ذائب في الماء‪.‬‬
‫‪ .d‬صوديوم يتفاعل مع الماء‪.‬‬
‫تقو‪ ‬اإ�ساف‪‬ي‬
‫‪ ‬ﺷﺎﺷـﺎت الﺘﻠفﺰﻳـوﻥ‬
‫‪.118‬‬
‫ﻭالﻜمبيوتﺮ صف كيف تستعمل أشعة المهبط في‬
‫توليد صور في شاشات أجهزة التلفزيون والكمبيوتر‪.‬‬
‫‪ STM .119‬ال�ذرات المنف�ردة يمك�ن رؤيته�ا من خالل‬
‫مختصرا‬
‫تقريرا‬
‫جهاز متطور يس�مى ‪ .STM‬اكت�ب‬
‫ً‬
‫ً‬
‫يبي�ن كيف يت�م التصوير‪ ،‬وقم بعم�ل ألبوم للصور‬
‫المجهري�ة معتم�دً ا عل�ى الكت�ب‪ ،‬والمج�الت‪،‬‬
‫واإلنترنت‪.‬‬
‫اأ�س‪‬لة الم�ستندات‬
‫الﺰﺭﻛوﻧيـوﻡ ‪ Zr‬فل�ز ذو بريق معدني‪ ،‬لون�ه أبيﺾ رمادي‪،‬‬
‫وبس�بب مقاومت�ه العالي�ة للت�ﺂكل وقلة امتص�اﺹ مقطعه‬
‫العرضي للنيوترونات فﺈنه يس�تعمل ع�اد ًة في المفاعالت‬
‫النووية‪ ،‬كما يمكن ً‬
‫أيض�ا معالجته )إعادة تصنيعه(‪ ،‬فيبدو‬
‫مﺜل األلماس‪ ،‬ويستعمل في المجوهرات‪.‬‬
‫الجدول ‪ 3-10‬ن�سب وجود نظائر الزركونيوم‬
‫العن�سر‬
‫زركونيوم –‬
‫زركونيوم –‬
‫زركونيوم –‬
‫زركونيوم –‬
‫زركونيوم –‬
‫‪.120‬‬
‫‪.121‬‬
‫‪.122‬‬
‫‪.123‬‬
‫‪ .e‬ﺁيس كريم ينصهر‪.‬‬
‫‪.124‬‬
‫ن�سبة وجوده‬
‫‪90‬‬
‫‪51.4‬‬
‫‪91‬‬
‫‪11.2‬‬
‫‪92‬‬
‫‪17.2‬‬
‫‪94‬‬
‫‪17.4‬‬
‫‪96‬‬
‫‪2.8‬‬
‫ما العدد الكتلي لكل نظير من نظائر الزركونيوم في‬
‫الﺠدﻭﻝ ‪ 3-10‬أعاله؟‬
‫أوجد ع�دد البروتونات‪ ،‬وع�دد النيوترونات لكل‬
‫نظير من نظائر الزركونيوم‪.‬‬
‫هل يبقى عدد البروتونات أو عدد النيوترونات ﺛاب ًتا‬
‫فسر إجابتك‪.‬‬
‫في جميع النظائر؟ ِّ‬
‫توق�ع أي النظائ�ر له كتل�ة ذرية أقرب إلى متوس�ط‬
‫الكتلة الذرية للزركونيوم‪ ،‬بنا ًء على نسبة وجودها‬
‫في الجدول أعاله؟‬
‫احسب قيمة متوسط الكتلة الذرية للزركونيوم‪.‬‬
‫‪113‬‬
‫اختبار مق‪‬‬
‫اأ�س‪‬لة الختيار من متعدد‬
‫‪ .1‬أي مما يلي يصف ذرة البلوتونيوم ‪Pu‬؟‬
‫‪ .a‬يمك�ن تجزئته�ا إل�ى جس�يمات صغي�رة تحتف�ﻆ‬
‫بخواﺹ البلوتونيوم‪.‬‬
‫‪ .b‬ال يمك�ن تجزئتها إلى جس�يمات صغي�رة تحتفﻆ‬
‫بخواﺹ البلوتونيوم‪.‬‬
‫‪ .c‬ليس لها خواﺹ البلوتونيوم‪.‬‬
‫‪ .d‬العدد الذري لذرة البلوتونيوم ‪.244‬‬
‫‪ .2‬النبتونيوم ‪ Np‬له نظير واحد فقط في الطبيعة‬
‫يتحل�ل ويص�در جس�يم ألفا‪ ،‬وجس�يم بيتا‪ ،‬وش�عاﻉ‬
‫جاما‪ .‬ما الذرة الجديدة التي تتكون من هذا التحلل؟‬
‫‪.a‬‬
‫‪.c‬‬
‫‪233‬‬
‫‪U‬‬
‫‪92‬‬
‫‪233‬‬
‫‪Th‬‬
‫‪90‬‬
‫‪.b‬‬
‫‪241‬‬
‫‪93Np‬‬
‫‪.d‬‬
‫‪241‬‬
‫‪U‬‬
‫‪92‬‬
‫‪237‬‬
‫‪Np‬‬
‫‪93‬‬
‫‪ .3‬م�ا نوﻉ الم�ادة التي له�ا تركيب مح�دد‪ ،‬وتتكون من‬
‫عدة عناصر؟‬
‫‪ .a‬مخلوﻁ غير متجانس‪.‬‬
‫‪ .b‬مخلوﻁ متجانس‪.‬‬
‫صفرا ألن‪:‬‬
‫‪ .5‬تساوي الشحنة الكهربائية للذرة ً‬
‫‪ .a‬الجسيمات الذرية ال تحمل شحنات كهربائية‪.‬‬
‫‪ .b‬الش�حنات الموجبة للبروتونات تلغي الش�حنات‬
‫السالبة للنيوترونات‪.‬‬
‫‪ .c‬الش�حنات الموجبة للنيوترونات تلغي الش�حنات‬
‫السالبة لﻺلكترونات‪.‬‬
‫‪ .d‬الش�حنات الموجبة للبروتونات تلغي الش�حنات‬
‫السالبة لﻺلكترونات‪.‬‬
‫‪ .6‬ما ع��دد النيوت��رونات‪ ،‬والبروتونات‪ ،‬واإللكترونات‬
‫‪126‬‬
‫في ذرة ‪ 52 Te‬؟‬
‫‪ 126 .a‬نيوترو ًنا‪ 52 ،‬بروتو ًنا‪ 52 ،‬إلكترو ًنا‪.‬‬
‫‪ 74 .b‬نيوترو ًنا‪ 52 ،‬بروتو ًنا‪ 52 ،‬إلكترو ًنا‪.‬‬
‫‪ 52 .c‬نيوترو ًنا‪ 74 ،‬بروتو ًنا‪ 74 ،‬إلكترو ًنا‪.‬‬
‫‪ 52 .d‬نيوترو ًنا‪ 126 ،‬بروتو ًنا‪ 126 ،‬إلكترو ًنا‪.‬‬
‫‪ .7‬نواة العنصر ‪ X‬غير مس�تقرة بسبب كﺜرة النيوترونات‪.‬‬
‫لذا فكل ما يلي يمكن أن يحدث إال أن‪:‬‬
‫‪ .c‬العنصر‪.‬‬
‫‪ .d‬المركب‪.‬‬
‫‪ .4‬استعن بالشكل أدناه لﻺجابة عن السﺆال التالي ‪:‬‬
‫إشعاعيا‪.‬‬
‫‪ .a‬يتحلل‬
‫اًّ‬
‫‪ .b‬يتحول إلى عنصر مستقر غير مشع‪.‬‬
‫‪ .c‬يتحول إلى عنصر مستقر مشع‪.‬‬
‫تلقائيا‪.‬‬
‫‪ .d‬يفقد الطاقة‬
‫اًّ‬
‫‪Z‬‬
‫‪Y‬‬
‫المفﺘﺎﺡ‬
‫ﺫﺭﺓ العنﺼﺮ ‪A‬‬
‫ﺫﺭﺓ العنﺼﺮ ‪B‬‬
‫‪X‬‬
‫‪ .a‬البروتونات‬
‫=‬
‫=‬
‫‪ .b‬النيوترونات‬
‫أي شكل يبين مرك ًبا؟‬
‫‪ .c‬اإللكترونات‬
‫‪X .a‬‬
‫‪Y .b‬‬
‫‪Z .c‬‬
‫‪ّ .d‬‬
‫كل من ‪X ، Z‬‬
‫‪114‬‬
‫‪ .8‬ما الذي يشغل معظم حجم الذرة؟‬
‫‪C04-11A-874637‬‬
‫‪ .d‬الفراﻍ‬
‫اختبار مق‪‬‬
‫اأ�س‪‬لة الإجابات الق�سيرة‬
‫‪ .9‬عينة من كربونات الكالسيوم كتلتها ‪ 36.41 g‬تحتوي‬
‫على ‪ 14.58 g‬من الكالس�يوم و ‪ 4.36 g‬من الكربون‪.‬‬
‫م�ا كتلة األكس�جين ف�ي العين�ة؟ وما النس�بة المﺌوية‬
‫بالكتلة لكل عنصر في المركب؟‬
‫استعن بالجدول أدناه لﻺجابة عن السﺆالين ‪ 10‬و‪.11‬‬
‫خوا�ص نظائر النيون في الطبيعة‬
‫النظير‬
‫العدد الذري‬
‫الكتلة الن�سبة الم‪‬وية‬
‫لوجوده‬
‫)‪(amu‬‬
‫‪Ne‬‬
‫‪20‬‬
‫‪10‬‬
‫‪19.992‬‬
‫‪90.48‬‬
‫‪Ne‬‬
‫‪21‬‬
‫‪10‬‬
‫‪20.994‬‬
‫‪0.27‬‬
‫‪Ne‬‬
‫‪22‬‬
‫‪10‬‬
‫‪21.991‬‬
‫‪9.25‬‬
‫‪ .10‬اكتب عدد البروتونات‪ ،‬واإللكترونات‪ ،‬والنيوترونات‬
‫لكل نظير في الجدول أعاله‪.‬‬
‫‪ .11‬احس�ب متوس�ط الكتل�ة الذري�ة للني�ون‪ ،‬مس�تعينًا‬
‫بالبيانات في الجدول أعاله‪.‬‬
‫اأ�س‪‬لة الإجابات المفتوحة‬
‫‪ .12‬افترﺽ أن للعنصر ‪ Q‬ﺛالﺛة نظائر‪.259Q ، 252Q ،248Q :‬‬
‫ف�ﺈذا كانت الكتل�ة الذرية للعنصر ‪ Q‬تس�اوي ‪258.63‬‬
‫وح�دة كتل ذرية فما النظير األكﺜر وجو ًدا في الطبيعة؟‬
‫اشرح إجابتك‪.‬‬
‫نظيرا يحتوي‬
‫إش�عاعيا‪،‬‬
‫‪ .13‬يتحلل اليود ‪131 -‬‬
‫ّ‬
‫ويكون ً‬
‫اًّ‬
‫عل�ى ‪ 54‬بروتو ًن�ا‪ ،‬و ‪ 77‬نيوترو ًن�ا‪ .‬ما ن�وﻉ التحلل‬
‫فسر إجابتك‪.‬‬
‫الذي حدث لهذا النظير؟ ِّ‬
‫‪115‬‬
‫مالحظات‬
‫مالحظات‬
‫الإلك‪‬ونات ‪ ‬الذرات‬
‫‪Electrons in Atoms‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﻌﺎﻣﺔ ﻹلﻜﱰﻭﻧﺎت ﺫﺭات ﻛل‬
‫ﻋنﴫ تﺮتيﺐ ﺧﺎﺹ‪.‬‬
‫‪ 4-1‬ال�سوء وطاقة الكم‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ للضوء‪ -‬وهو نوﻉ من‬
‫اإلش�عاﻉ الكهرومغناطي�ﴘ‪ -‬طبيعة ﺛنائية‬
‫موجية وجسيمية‪.‬‬
‫ط‪‬ي‪‬ف الم‪‬ت‪�‬س‪‬ا�‪‬ص ل‪‬ن‪‬ج‪‬م‬
‫منكبا‪‬وزاء‬
‫‪ 4-2‬نظرية الكم والذرة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تس�اعدك اﳋص�ائص‬
‫اﳌوجية لﻺلكﱰون�ات عﲆ الربط بﲔ طيف‬
‫االنبع�اث الذري وطاقة الذرة ومس�تويات‬
‫الطاقة‪.‬‬
‫‪ 4-3‬التوزيع الإلك‪‬و‪‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ُﳛ�����دَّ د ال��ت��وزي��ع‬
‫اإللكﱰوﲏ ﰲ الذرة من خالل ﺛالث قواعد‪.‬‬
‫ﺣﻘﺎﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬
‫يس�تخدم العل�ﲈء طي�ف االمتصاﺹ‬
‫النجمي لتعرف العناﴏ التي تﱰكب‬
‫منه�ا النج�وم وتصنيف�ه ضم�ن أحد‬
‫أنواﻉ الطيف العديدة‪.‬‬
‫ترتب�ط خ�واﺹ طي�ف االمتص�اﺹ‬
‫النجمي مع درجة حرارة سطح النجم‪.‬‬
‫كش�ف الطي�ف النجم�ي أن النج�وم‬
‫تتك�ون م�ن العن�اﴏ اﳌوج�ودة ع�ﲆ‬
‫األرﺽ نفسها‪.‬‬
‫يوج�د ‪ 600‬خط معت�م تقري ًبا ﰲ طيف‬
‫االمتصاﺹ الشمﴘ‪.‬‬
‫‪118‬‬
‫طيف المت�سا�ص لنجم‬
‫رجل ا‪ّ ‬بار اأو ال�سياد‬
‫‪‬‬
‫‪‬ر‪ ‬ا‪‬تهاللي‪‬‬
‫كيف تعرف ما بداخل الذرة‪‬‬
‫إذا ُأهدي إليك هد ّية ﰲ علبة بمناسبة نجاحك‪ ،‬وحاولت‬
‫أن تتوقع اﳍدية دون فتحها‪ّ .‬‬
‫ّ‬
‫فﺈن ما قمت به يشبه ما قام به‬
‫الكيميائيون األوائل لتحديد تركيب الذرة‪.‬‬
‫خطوات العمل‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫اقرأ تعليﲈت السالمة ﰲ اﳌختﱪ‪.‬‬
‫احصل عﲆ صندوﻕ مغلف من اﳌعلم‪.‬‬
‫حاول أن تعرف ما بداخل الصندوﻕ بكل طريقة‬
‫ﳑكنة‪ ،‬دون إزالة الغالف عن الصندوﻕ أو فتحه‪.‬‬
‫سجل مالحظاتك خالل عملية االستكشاف هذه‪.‬‬
‫‪‬ليل النتائج‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫�س‪‬ف كيف ﲤكن�ت م�ن ﲢديد صفات اﳉس�م‬
‫اﳌوجود داخل الصندوﻕ‪ ،‬ومنها حجمه وشكله‬
‫ومكوناته؟‬
‫حدد اﳊواس التي استخدمتها ﰲ مالحظاتك‪.‬‬
‫ّ‬
‫ناق�ص ﳌ�اذا يصعب ﲢديد نوﻉ اﳉس�م اﳌوجود‬
‫داخل الصندوﻕ دون فتحه؟‬
‫صمم اس�تقصا ًء‬
‫ا�ستق�س‪‬اء بعد قراءتك ﳍذه الوحدة‪ّ ،‬‬
‫ﺁخ�ر ِّ‬
‫يوض�ح الصعوب�ات اﳌرتبطة مع دراس�ة مكونات‬
‫الذرة‪.‬‬
‫ال‪‬ت‪‬وزي‪‬ع الإلك‪‬ت‪‬رون‪‬ي‬
‫‪‬‬
‫اعم�ل مط�وي�ة تس�اعدك‬
‫ع�ﲆ تلخ�ي�ص الق�واع��د‬
‫الﺜ�الث الت�ي ﲢ�دد ترتيب‬
‫اإللكﱰونات ﰲ الذرة‪.‬‬
‫‪ِ 1 ‬‬
‫اﺛ�ن ورق�ة عن�د‬
‫طوليا‪ ،‬عﲆ أن تكون‬
‫منتصفه�ا اًّ‬
‫اﳊاف�ة اﳋلفية أطول من اﳊافة‬
‫األمامية ‪ 2 cm‬تقري ًبا‪.‬‬
‫ّ‬
‫لتش�كل‬
‫‪ 2 ‬اط ِو الورقة‬
‫ﺛالﺛة أجزاء متساوية‪.‬‬
‫‪ 3‬افتح الورق�ة عﲆ أن‬
‫قص‬
‫تعود إﱃ الوضع السابق‪ ،‬ﺛم ّ‬
‫اﳉزء األمامي عند موضع الﺜني‬
‫لكي ﲢصل عﲆ ‪ 3‬أجزاء‪.‬‬
‫‪ 4‬عنون األجزاء‬
‫الﺜالﺛة عﲆ النحو‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫اآلﰐ‪ :‬مبدأ أوفباو‪،‬‬
‫‪‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫مبدأ باوﱄ‪ ،‬قاعدة‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪‬‬
‫‪ ‬‬
‫هوند‪.‬‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت ا�‪‬س‪‬ت‪‬خ‪‬دم ه‪‬ذه ا‪‬ط‪‬وي‪‬ة ‪‬‬
‫الق�سم ‪ ،4-3‬وﳋص كل قاعدة ﲢت التبويب‬
‫اﳌناسب ﳍا ﰲ أﺛناء قراءتك ﳍذا القسم‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪C05-01A-874637‬‬
‫‪C05-01A-874637‬‬
‫‪C05-01A-874637‬‬
‫‪C05-01A-874637‬‬
‫‪119‬‬
‫‪4-1‬‬
‫الأهداف‬
‫اﳌوجي�ة‬
‫تق‪‬ارن ب�ﲔ الطبيع�ة‬
‫ّ‬
‫واﳉسيمية للضوء‪.‬‬
‫ال�سوء وطاقة الكم‬
‫‪Light and Quantized Energy‬‬
‫تعرف طاقة الكم‪ ،‬وت�ف�س��ر اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ لل�سوء‪ -‬وه‪‬و نوع من الإ�سع‪‬اع الكهرومغناطي�سي‪ -‬طبيعة ثنائية‪:‬‬
‫ّ‬
‫كيفي�ة ارتباطها م�ع تغﲑ طاقة موجية وج�سيمية‪.‬‬
‫اﳌادة‪.‬‬
‫تقارن بﲔ الطيف‬
‫الكهرومغناطيﴘ اﳌستمر‬
‫وطيف االنبعاث الذري‪.‬‬
‫الرب‪‬ط م‪‬ع ا‪‬ياة هل قمت يو ًما بتس�خﲔ وجبة طع�ام بارد ﰲ اﳌيكرووي�ف؟ عندما تصل‬
‫حزم صغﲑ ﹲة من الطاقة بتسخينه ﰲ وقت قصﲑ‪.‬‬
‫موجات اﳌيكروويف إﱃ الطعام تقوم ﹲ‬
‫الذرة والأ�س‪‬لة التي ‪‬تاج اإ‪ ‬اإجابات‬
‫‪The Atom and Unanswered Questions‬‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫اﳌكون�ة للذرة م�ع بداية القرن التاس�ع عﴩ‪ ،‬واص�ل العلﲈء‬
‫بع�د اكتش�اف اﳉس�يﲈت الﺜالﺛة ِّ‬
‫جهودهم لفهم تركيب الذرة وتوزيع اإللكﱰونات داخلها‪.‬‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫فعﲆ سبيل اﳌﺜال‪ ،‬توجد عناﴏ الليﺜيوم والصوديوم والبوتاسيوم ﰲ دورات ﳐتلفة من اﳉدول‬
‫ال�دوري‪ ،‬وم�ع ذلك فخواصه�ا الكيميائية متش�اﲠة؛ فهي تظهر ﰲ صورة فل�زات ﰲ الطبيعة‪،‬‬
‫وتتفاع�ل ذراﲥا بش�دة مع اﳌاء مطلق�ة غاز اﳍيدروجﲔ ولكنها ﲣتلف ﰲ ش�دة تفاعلها‪ ،‬حيﺚ‬
‫يتفاع�ل كل م�ن الصودي�وم والبوتاس�يوم بش�دة مع اﳌ�اء‪ ،‬كﲈ ﰲ الﺸـﻜل ‪ ،4-1‬حت�ى أن غاز‬
‫اﳍيدروجﲔ قد يشتعل عندئذ أو ينفجر‪.‬‬
‫الإ�سعاع‪ :‬هو األشعة أو اﳉسيﲈت‬
‫ ومنها جسيﲈت ألفا‪ ،‬وجسيﲈت اقﱰح رذرفورد أن شحنة نواة الذرة موجبة‪ّ ،‬‬‫وأن كتلة الذرة مﱰكزة ﰲ النواة اﳌحاطة بﺈلكﱰونات‬
‫بيت�ا‪ ،‬وأش�عة جام�ا ‪ -‬اﳌنبعﺜة عن ﴎيعة اﳊركة‪ .‬غﲑ أن هذا النموذج ﱂ يوضح كيفية ترتيب اإللكﱰونات ﰲ الفراﻍ حول النواة‪ ،‬وﱂ‬
‫يوضح ً‬
‫أيضا سبب عدم انجذاب اإللكﱰونات السالبة الشحنة إﱃ النواة اﳌوجبة الشحنة‪ .‬كﲈ أن هذا‬
‫مادة مشعة‪.‬‬
‫النموذج ﱂ ّ‬
‫يمكن العلﲈء من تفسﲑ االختالف والتشابه ﰲ السلوك الكيميائي للعناﴏ اﳌختلفة‪.‬‬
‫اإلشعاﻉ الكهرومغناطيﴘ‬
‫اﳌوجي‬
‫الطول‬
‫ّ‬
‫الﱰ ّدد‬
‫سعة اﳌوجة‬
‫الطيف الكهرومغناطيﴘ‬
‫الكم‬
‫ّ‬
‫ﺛابت بالنك‬
‫التأﺛﲑ الكهروضوئي‬
‫الفوتون‬
‫طيف االنبعاث الذري‬
‫ﰲ أوائل القرن التاسع عﴩ بدأ العلﲈء كشف لغز السلوك الكيميائي؛ إذ الحظوا انبعاث ضوء‬
‫مرئي من عناﴏ معينة عند تسخينها بواسطة اللهب‪ .‬وأﻇهر ﲢليل هذا الضوء اﳌنبعﺚ ارتباﻁ‬
‫س�لوك العن�ﴫ الكيميائي بتوزي�ع اإللكﱰونات ﰲ ذرات�ه‪ .‬ولفهم هذه العالق�ة وطبيعة البناء‬
‫الذري‪ ،‬سيكون من اﳌفيد أو ً‬
‫ال فهم طبيعة الضوء‪.‬‬
‫ال�سكل ‪ 4-1‬للع ‪‬ا‪‬شر ا‪‬خ‪ ‬ت‪‬لف‪‬ة‬
‫‪‬فاع ‪ ‬مت‪‬شاب‪ ‬ة ‪ ‬ا‪ ‬ا‪ ‬لك‪‬ا‬
‫‪‬ختل‪�  ‬شد‪ ‬التفاع‪.‬‬
‫�سوديوم‬
‫ليثيوم‬
‫‪120‬‬
‫زيادة �سدة التفاعل‬
‫بوتا�سيوم‬
‫الطبيعة ا‪‬وجية لل�سوء‬
‫‪The Wave Nature of Light‬‬
‫نوعا من اﻹﺷـعﺎﻉ الﻜﻬﺮﻭمﻐنﺎﻃيﴘ‪ ،‬وهو ش�كل من أش�كال الطاقة الذي يس�لك‬
‫ُيع�دﱡ الض�وء اﳌرئي ً‬
‫السلوك اﳌوجي ﰲ أﺛناء انتقاله ﰲ الفضاء‪ .‬ومن األمﺜلة األخرى لﻺشعاﻉ الكهرومغناطيﴘ اﳌيكروويف‬
‫الذي يس�تخدم ﰲ طهو الطعام‪ ،‬واألش�عة الس�ينية التي يس�تخدمها األطباء لفحص العظام واألسنان‪،‬‬
‫واﳌوجات التي ﲢمل برامﺞ اﳌذياﻉ والتلفاز إﱃ اﳌنازل‪.‬‬
‫خ�سائ�‪‬ص ا‪‬وجات يمكن أن توصف اﳌوجات ﲨيعه�ا بخصائص عدة‪ ،‬قد يكون بعضها مألو ًفا لك‪.‬‬
‫حجرا ﰲ بركة م�اء ً‬
‫مﺜال تتكون موجات دائرية مركزها اﳊجر الذي رميته تش�به تلك التي‬
‫فعن�د رمي�ك‬
‫ً‬
‫تظهر ﰲ الﺸﻜل ‪.4-2a‬‬
‫الطوﻝ اﳌوﺟﻲ هو أقﴫ مسافة بﲔ قمتﲔ متتاليتﲔ أو قاعﲔ متتاليﲔ‪ ،‬كﲈ هو موضح ﰲ الﺸﻜل ‪ .4-2b‬ويرمز له‬
‫بالرمز اليوناﲏ ﳌدا )‪ ،lambda (λ‬ويقاس باألمتار أو السنتمﱰات أو النانومﱰات )‪.(1 nm = 1 ×10-9 m‬‬
‫الﱰ ﹼﺩﺩ هو عدد اﳌوجات التي تعﱪ نقطة ﳏددة خالل ﺛانية‪ ،‬ويرمز له بالرمز اليوناﲏ ‪) v‬نيو(؛ ويقاس الﱰدد‬
‫باﳍرتز ‪Hz‬؛ وهو وحدة قياس عاﳌية تساوي موجة واحدة ﰲ الﺜانية‪ .‬وﰲ اﳊسابات‪ ،‬يعﱪ عن الﱰدد بوحدة‬
‫‬‫يعﱪ عنه ﲠذه الطريقة‪ ،‬يتم فهم اﳌقصود باﳌوجة‪ .‬فعﲆ سبيل اﳌﺜال‪:‬‬
‫موجة لكل ﺛانية )‪ ،( s 1) ( 1/ s‬وعندما ّ‬
‫‪ 652 = 652 Hz‬موجه‪ /‬ﺛانية أو ‪652 s-1 = 652/s‬‬
‫تعلمت س�اب ًقا أنه يمكنك إحداث موجة مس�تعرضة كتلك التي تظهر ﰲ الﺸـﻜل ‪ 4-2b‬بتحريك ﳖاية‬
‫اﳊبل اﳊرة إﱃ أس�فل أو أعﲆ مس�افة كبﲑة‪ .‬وتعرف ﺳـعة اﳌوﺟة بأﳖا مقدار ارتفاﻉ القمة أو انخفاﺽ‬
‫القاﻉ عن مستوى خط األصل‪ .‬والطول اﳌوجي والﱰدد ال يﺆﺛران ﰲ سعة اﳌوجة‪.‬‬
‫تنتقل اﳌوجات الكهرومغناطيسية ‪ -‬ومنها الضوء اﳌرئي ‪ -‬بﴪعة ﺛابتة ‪ 3.00 × 108 m/s‬ﰲ الفراﻍ‪،‬‬
‫ويرمز لﴪعة الضوء بالرمز ‪ ،c‬وهي تساوي حاصل ﴐب الطول اﳌوجي )‪ (λ‬للضوء ﰲ تردده )‪.(v‬‬
‫معدل �سرعة ا‪‬وجة الكهرومغناطي�سية‬
‫حي‪� c ‬شرعة ال‪‬شو‪  ‬الفرا‪.‬‬
‫‪c=λv‬‬
‫‪ λ‬الطو‪ ‬ا‪‬و‪.‬‬
‫‪v‬ال‪‬دد‪.‬‬
‫�شرعة ال‪‬شو‪  ‬الفرا‪� ‬شا‪ ‬حا‪‬ش‪ ‬شر‪ ‬ال‪‬دد ‪ ‬الطو‪ ‬ا‪‬و‪.‬‬
‫‪a‬‬
‫‪‬‬
‫‪b‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫)‪ (λ‬‬
‫‪‬‬
‫)‪ (λ‬‬
‫ا‪‬ركز ال�شفا‪ ‬ا‪‬ميز‪ ‬لك‪ ‬ا‪‬و‪‬ا‪.‬‬
‫ال�سكل ‪ .a 4-2‬ر ا‪‬و‪‬ا‪ ‬ا‪‬ا‪‬ية ا‪‬تحد ‪ ‬‬
‫‪ .b‬ال�شعة‪ ‬الطو‪ ‬ا‪‬و‪ ‬ال‪‬دد ‪‬يزا‪ ‬ر‪‬ي�شة للمو‪‬ا‪.‬‬
‫حدّ د من ال�شورة‪ ,‬قمة‪ ,‬وقاعًا‪ً ,‬‬
‫و‪‬ول موج ‪‬يا‪.‬‬
‫‪C05-01C-828378-08‬‬
‫‪121‬‬
‫ال�سكل ‪ 4-3‬و‪‬ش‪  ‬ا‪‬و‪‬ا‪ ‬الع‪‬ة‬
‫ب‪ ‬الطو‪ ‬ا‪‬و‪ ‬ال‪‬دد‪ ‬فكلما ازداد الطو‪‬‬
‫ا‪‬و‪   ‬ال‪‬دد‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ا�ستنتج هل يو‪‬ر ال‪‬دد والطو‪ ‬ا‪‬وجي‬
‫‪� ‬شعة ا‪‬وجة‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫عﲆ الرغم من تساوي ﴎعة اﳌوجات الكهرومغناطيسية ﲨيعها ﰲ الفراﻍ إال أنه قد‬
‫يكون للموجات أطوال موجات وترددات ﳐتلفة‪ .‬وكﲈ ترى من اﳌعادلة ﰲ الصفحة‬
‫عكسيا أحدﳘا مع اآلخر‪ .‬ولفهم هذه‬
‫السابقة‪ ،‬فﺈن الطول اﳌوجي والﱰدد يتناسبان‬
‫اًّ‬
‫‪C05-02C-828378-08‬‬
‫تفحص اﳌوجتﲔ‬
‫اﳌرس�ومتﲔ ﰲ الﺸﻜل ‪ .4-3‬فعﲆ الرغم‬
‫العالقة عﲆ نح ﹴو أفضل‪ّ ،‬‬
‫م�ن أن كلت�ا اﳌوجتﲔ تنتقالن بﴪع�ة الضوء إ ّ‬
‫ال أنك تس�تطيع مالحظ�ة أن اﳌوجة‬
‫اﳊمراء ﳍا طول موجة أكﱪ وتردد أقل من اﳌوجة البنفسجية‪.‬‬
‫الطيف الكهرومغناطي�سي ﳛتوي ضوء الشمس ‪ -‬وهو مﺜال عﲆ الضوء األبيﺾ‪-‬‬
‫ع�ﲆ ﹶم�دً ى متصل من أطوال اﳌوجات والﱰددات‪ .‬وعن�د مرور الضوء األبيﺾ من‬
‫خالل اﳌنشور ينفصل إﱃ طيف متصل من األلوان يشبه الطيف اﳌبﲔ ﰲ الﺸﻜل ‪،4-4‬‬
‫وهذه هي ألوان الطيف اﳌرئي‪ ،‬اﳌس�مى بالطيف اﳌس�تمر؛ وذل�ك ألن كل نقطة فيه‬
‫تتواف�ق مع طول موج�ة وتردد ﳑيزين‪ .‬وقد تكون ُ‬
‫ألوان ه�ذا الطيف مألوفة لديك‪،‬‬
‫ف�ﺈذا كن�ت قد رأيت قوس اﳌطر من قبل فقد رأيت األل�وان اﳌرئية كلها مرة واحدة‪.‬‬
‫ويتش�كل قوس اﳌطر عندما تش�تت قط�رات اﳌاء الصغﲑة اﳌوج�ودة ﰲ اﳍواء ضو ﹶء‬
‫الشمس األبيﺾ إﱃ ألوانه؛ إذ يتشكل الطيف ﰲ صورة قوس ﰲ السﲈء‪.‬‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 4-4‬ع‪‬دما ‪ ‬ر ال‪‬ش ‪‬و‪ ‬ا‪‬أبي‪ ‬ع‪‬‬
‫م‪‬شور ي‪‬ف�ش‪ ‬ا‪ ‬مك ‪‬ونا‪ ‬ا‪‬ختلفة كطي‪ ‬مت�ش‪‬‬
‫ا‪‬أحمر‪ ‬ال‪‬ا‪ ‬ا‪‬أ‪‬شفر‪ ‬ا‪‬أ‪‬شر‪ ‬ا‪‬أزر‪‬‬
‫‪‬ال‪‬يل‪ ‬الب‪‬ف�ش‪.‬‬
‫‪122‬‬
‫يظهر الطيف اﳌرئي للضوء‪ ،‬ﰲ الﺸﻜل ‪ ،4-4‬كجزء بسيط من الطيف الكهرومغناطيﴘ‬
‫الكامل‪ ،‬اﳌوضح ﰲ الﺸﻜل ‪ .4-5‬ويشتمل الطيﻒ الﻜﻬﺮﻭمﻐنﺎﻃيﴘ‪ ،‬عﲆ أشكال‬
‫اإلش�عاﻉ الكهرومغناطي�ﴘ كله�ا‪ ،‬وهو عبارة عن سلس�لة من اﳌوج�ات اﳌتصلة‬
‫التي تس�ﲑ بﴪعة الض�وء والتي ﲣتلف ﰲ ال�ﱰدد‪ ،‬والطول اﳌوج�ي فقط‪ ،‬ويظهر‬
‫الﺸـﻜل ‪ 4-4‬اخت�الف زاوية ميل اإلش�عاﻉ باختالف الطول اﳌوج�ي أﺛناء مروره‬
‫خالل اﳌنشور‪ ،‬ﳑا ينتﺞ عنه سلسلة من األلوان )أﲪر‪ ،‬برتقاﱄ‪ ،‬أصفر‪ ،‬أخﴬ‪ ،‬أزرﻕ‪،‬‬
‫نيﲇ وبنفس�جي(‪ .‬كﲈ نالحﻆ عند دراسة طاقة اإلش�عاﻉ اﳌبينة ﰲ الﺸﻜل ‪ ،4-5‬أن‬
‫الطاقة تزداد كلﲈ ازداد الﱰدد‪ .‬وبنا ًء عﲆ ذلك‪ُ ،‬يظهر الﺸـﻜل ‪ 4-3‬أن تردد الضوء‬
‫البنفسجي أكﱪ‪ .‬وعليه فﺈن طاقته أكﱪ من الضوء األﲪر‪ .‬وستدرس الح ًقا العالقة‬
‫بﲔ الﱰدد والطاقة‪.‬‬
‫ﻣﻬﻦ ﻓﻲ اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء‬
‫‪ّ ‬للو الطيف ‪‬لي ‪ ‬الطي‪ ‬و درا�شة‬
‫الطي ‪ ‬ا‪‬مت�‪ ‬اأ‪ ‬ا‪‬بع‪ ‬من ا‪‬اد‪ .‬ا‬
‫اأن لك‪ ‬ع‪�‬شر ‪‬ي‪ ‬ي ‪‬ز ‪‬فريد من نوع‪‬‬
‫‪‬ي‪‬شب ‪ ‬ب�شمة ا‪‬شبع‪ ‬ل‪‬ا ي�شتخدم علما‪‬‬
‫الفيزي ‪‬ا‪ ‬الفلكية التحلي ‪ ‬الطيف‪ ‬للك‪‬ش‪‬‬
‫ع ‪‬ن مك ‪‬ونا‪ ‬بع‪  ‬ال‪‬وم م‪  ‬ال‪‬شم�‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬طو‪‬ا‬
‫‪ ‬ي‪‬ر ‪‬ي‪ ‬ا‪‬مت�شا‪ ‬ال‪‬م‪‬‬
‫معتم ‪‬ة ك‪   ‬ك ‪‬ن ‪ ‬لل ‪ ‬الطي‪ ‬من‬
‫‪‬عر‪ ‬الع‪‬ا‪‬شر ا‪‬و‪‬ود‪  ‬ال‪‬م‪.‬‬
‫يمكنك اس�تخدام اﳌعادلة ‪ c = λ v‬ﳊس�اب الطول اﳌوج�ي أو الﱰدد ألي موجة؛‬
‫وذلك ألن اﳌوجات الكهرومغناطيسية كلها تنتقل بالﴪعة نفسها ﰲ وسط معﲔ‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬اذكر العالقة بﲔ طاقة اإلشعاﻉ الكهرومغناطيﴘ وتردده‪.‬‬
‫الربط ‪ ‬‬
‫الفيزياء تتعرﺽ أجسامنا لﻺشعاﻉ الكهرومغناطيﴘ من مصادر متنوعة‪.‬‬
‫فباإلضافة إﱃ اإلش�عاﻉ الصادر من الش�مس‪ ،‬ينتﺞ عن النش�اطات اإلنسانية إشعاعات‬
‫تشمل موجات الراديو والتلفزيون‪ ،‬وﳏطات تقوية اﳍاتف‪ ،‬واﳌصابيح‪ ،‬ومعدات األشعة‬
‫السينية الطبية‪ ،‬كﲈ تساهم اﳌصادر الطبيعية عﲆ األرﺽ مﺜل الﱪﻕ‪ ،‬والنشاﻁ اإلشعاعي‬
‫الطبيع�ي ﰲ ذل�ك‪ .‬وتعتم�د معرفة الكون عﲆ اإلش�عاﻉ الكهرومغناطي�ﴘ اﳌنبعﺚ من‬
‫األجسام البعيدة كالنجوم التي ُترصد بأجهزة متخصصة عﲆ األرﺽ‪.‬‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 4-5‬ي‪‬شم ‪ ‬الطي‪ ‬الك‪‬ر‪‬م‪‬ا‪‬ي�ش‪ ‬مد‪ ‬ا�ش ‪‬عا من ال‪‬ددا‪ ‬ي‪‬ش ‪‬ك‪  ‬ز‪ ‬الطي‪ ‬ا‪‬ر‪ ‬م‪ ‬حيز‪ ‬ا ‪‬شي ‪‬ا ‪‬د‪ ‬ا‪ .‬كلما زاد‪ ‬الطا‪‬ة‬
‫‪‬ال‪‬دد‪  ‬الطو‪ ‬ا‪‬و‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ (λ) ‬‬
‫‪−14‬‬
‫‪3 × 10‬‬
‫‪−12‬‬
‫‪3 × 10‬‬
‫‪−10‬‬
‫‪3 × 10‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪22‬‬
‫‪10‬‬
‫‪−8‬‬
‫‪3 × 10‬‬
‫‪20‬‬
‫‪10‬‬
‫‪18‬‬
‫‪−6‬‬
‫‪3 × 10‬‬
‫‪−4‬‬
‫‪3 × 10‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪X‬‬
‫‪10‬‬
‫‪−2‬‬
‫‪3 × 10‬‬
‫‪3‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3 × 10‬‬
‫‪4‬‬
‫‪3 × 10‬‬
‫‪16‬‬
‫‪10‬‬
‫‪14‬‬
‫‪10‬‬
‫‪12‬‬
‫‪10‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪10‬‬
‫‪10‬‬
‫‪8‬‬
‫‪10‬‬
‫‪6‬‬
‫‪10‬‬
‫‪4‬‬
‫‪10‬‬
‫‪(ν)‬‬
‫‪123‬‬
‫مثال ‪4-1‬‬
‫ح�ساب الطول ا‪‬وجي ‪‬وجة كهرومغناطي�سية تستخدم موجات اﳌيكروويف ﰲ طهي الطعام‪ ،‬ونقل اﳌعلومات‪ .‬فﲈ الطول‬
‫اﳌوجي ﳌوجات اﳌيكروويف التي ترددها ‪3.44 × 10 9 Hz‬؟‬
‫‪ 1‬ليل ا‪�‬ساألة‬
‫تردد موجة اﳌيكروويف معطى‪ .‬وتعرف ً‬
‫أيضا أن موجات اﳌيكروويف هي جزء من الطيف الكهرومغناطيﴘ الذي يرتبط كل‬
‫م�ن ﴎعت�ه وتردده وطول موجته م�ع اﳌعادلة ‪c = λ v‬؛ حيﺚ قيمة ‪ c‬معروفة وﺛابتة‪ .‬لذا ق�م أو ً‬
‫ال بحل اﳌعادلة للحصول عﲆ‬
‫الطول اﳌوجي‪ ،‬ﺛم عوﺽ القيم اﳌعروفة ﳊسابه‪.‬‬
‫ا‪‬طلوب‬
‫ا‪‬عطيات‬
‫‪v = 3.44 × 109 Hz‬‬
‫‪λ =? m‬‬
‫‪c = 3.00 × 108 m/s‬‬
‫‪ 2‬ح�ساب ا‪‬طلوب‬
‫حل اﳌعادلة التي تربط بﲔ الﴪعة والﱰدد والطول اﳌوجي للموجة الكهرومغناطيسية للحصول عﲆ الطول اﳌوجي )‪.(λ‬‬
‫اكتب معادلة معد‪� ‬شرعة ا‪‬و‪‬ة الك‪‬ر‪‬م‪‬ا‪‬ي�شية‬
‫‪c=λv‬‬
‫ح‪ ‬ي‪‬اد ‪λ‬‬
‫‪λ = c/v‬‬
‫‪3.00 × 108 m/s‬‬
‫‪3.44 × 10 Hz‬‬
‫عو‪ ‬يم ‪v  3.44 × 109 Hz   c  3.00 × 108 ms‬‬
‫____________ = ‪λ‬‬
‫‪9‬‬
‫ا‪�‬شم ا‪‬أر‪‬ام ‪‬الوحدا‪‬‬
‫‪3.00 × 108 m/s‬‬
‫الحﻆ أن اﳍرتز يساوي ‪ 1/s‬أو ‪s-1‬‬
‫_____________= ‪λ‬‬
‫‪3.44 × 109 s-1‬‬
‫‪λ = 8.72 × 10-2 m‬‬
‫‪ 3‬تقو‪ ‬الإجابة‬
‫اإلجابة معﱪ عنها بوحدات صحيحة للطول اﳌوجي )‪ .(m‬وكلتا القيمتﲔ اﳌعروفتﲔ ﰲ اﳌسألة معﱪ عنها بﺜالﺛة أرقام معنوية‪،‬‬
‫لذا‪ ،‬ﳚب أن ﲢتوي اإلجابة عﲆ ﺛالﺛة أرقام معنوية‪ ،‬وهي كذلك‪ .‬وقيمة الطول اﳌوجي ضمن نطاﻕ الطول اﳌوجي للميكروويف‬
‫اﳌبﲔ ﰲ الﺸﻜل ‪.4-5‬‬
‫م�سائل تدريبية‬
‫ً‬
‫أطواال موجية معينة عندما يصطدم ﲠا اللون األبيﺾ‪ .‬فﺈذا كان الطول‬
‫‪ .7‬ﲢصل األجسام عﲆ ألواﳖا من خالل عكسها‬
‫اﳌوجي للضوء اﳌنعكس من ورقة خﴬاء يساوي ‪ .4.90 ×10-7 m‬فﲈ تردد موجة هذا الضوء؟‬
‫‪ .8‬يمكن لﻸشعة السينية أن ﲣﱰﻕ أنسجة اﳉسم وتستعمل عﲆ نطاﻕ واسع لتشخيص اضطرابات أجهزة اﳉسم الداخلية‬
‫ومعاﳉتها‪ .‬ما تردد أشعة سينية طوﳍا اﳌوجي ‪1.15 ×10-10 m‬؟‬
‫‪ .9‬بعد ﲢليل دقيق‪ ،‬وجد أن تردد موجة كهرومغناطيسية يساوي ‪ . 7.8 ×102 Hz‬ما ﴎعة هذه اﳌوجة؟‬
‫‪ .10‬ﲢفيﺰ‪ :‬تذيع ﳏطة راديو ‪ FM‬بﱰدد مقداره ‪ ، 94.7 MHz‬ﰲ حﲔ تذيع ﳏطة ‪ AM‬بﱰدد مقداره ‪ .820 KHz‬ما الطول‬
‫اﳌوجي لكل من اﳌحطتﲔ؟ أي الرسمﲔ أدناه يعود إﱃ ﳏطة ‪ ،FM‬وأﳞا يعود إﱃ ﳏطة ‪AM‬؟‬
‫‪a‬‬
‫‪124‬‬
‫‪b‬‬
‫الطبيعة ا‪‬ادية لل�سوء ‪The Particle Nature of Light‬‬
‫ع�ﲆ الرغم من أن اعتب�ار الضوء موجة يفﴪ الكﺜﲑ من س�لوكه إال أن هذه اﳊقيقة قد‬
‫فشلت ﰲ تفسﲑ الكﺜﲑ من صفات الضوء التي تبﲔ أنه مادة؛ إذ ﱂ يستطع النموذج اﳌوجي‬
‫للضوء تفسﲑ ﳌاذا تطلق األجسام الساخنة فقط ترددات ﳏددة من الضوء عند درجات‬
‫حرارة معينة‪ ،‬أو ﳌاذا تطلق بعﺾ الفلزات إلكﱰونات عندما يسقط عليها ضوء ذو تردد‬
‫معﲔ‪ .‬لذا أدرك العلﲈء اﳊاجة إﱃ بناء نموذج جديد‪ ،‬أو مراجعة النموذج اﳌوجي للضوء‬
‫ﳌعاﳉة هذه الظواهر‪.‬‬
‫مفهوم الكم تشع األجسام ضو ًءا عند تسخينها‪ ،‬انظر الﺸﻜل ‪ 4-6‬الذي يوضح هذه‬
‫الظاه�رة؛ إذ تبدو قطعة اﳊديد رمادية داكنة عند درجة حرارة الغرفة‪ ،‬ولكنها تتوهﺞ‬
‫باللون األﲪر عند تسخينها بصورة كافية‪ ،‬ﺛم تتحول إﱃ اللون الﱪتقاﱄ‪ ،‬ﺛم إﱃ اللون‬
‫األزرﻕ إذا س�خنت أكﺜر‪ .‬وس�وف تتعلم َّ‬
‫أن درجة حرارة اﳉسم مقياس لطاقة حركة‬
‫اﳉس�يﲈت اﳌكونة له‪ .‬فكلﲈ س�خن اﳊديد أصبحت طاقته أكﱪ‪ ،‬ويبعﺚ ألوا ًنا ﳐتلفة‬
‫من الضوء ذات ترددات وأطوال موجية ﳑيزة ﳍا‪.‬‬
‫‪‬‬
‫ا‪‬فردات الأكاد‪‬ية‬
‫الظﺎﻫـﺮﺓ حقيق�ة أو ح�دث قاب�ل‬
‫للمالحظة‪.‬‬
‫خالل العواص�ف اﳌط��رية‪ ،‬ﲤ��ر‬
‫عادة التيارات الكهربائية من الغيوم‬
‫إﱃ األرﺽ أو بﲔ الغيوم نفس�ها –‬
‫وهذه ﻇاهرة ُتدعى الﱪﻕ‪.‬‬
‫ﱂ يستطع النموذج اﳌوجي تفسﲑ انبعاث هذه األطوال اﳌوجية اﳌختلفة‪ .‬وﰲ عام ‪1900‬م‬
‫بدأ الفيزيائي األﳌاﲏ ماكس بالنك )‪1947 – 1858‬م( البحﺚ عن هذه الظاهرة عندما‬
‫كان يدرس الضوء اﳌنبعﺚ من األجس�ام الس�اخنة‪ .‬وقادته هذه الدراس�ة إﱃ اس�تنتاج‬
‫مده�ﺶ وه�و‪ :‬أنه يمك�ن للﲈدة أن تكتس�ب أو ﲣﴪ طاقة عﲆ دفع�ات بكمية صغﲑة‬
‫ﳏددة ُتسمى الكم‪ .‬والﻜﻢ هو أقل كمية من الطاقة يمكن أن تكتسبها الذرة أو تفقدها‪.‬‬
‫تبعا لدرجة حرارﲥا؟‬
‫ف�سر ﳌاذا يتغﲑ لون األجسام الساخنة ً‬
‫ماذا قراأت‪ّ ‬‬
‫أدت اﳋﱪة السابقة بالعلﲈء إﱃ االعتقاد أنه يمكن أن ُﲤتص الطاقة أو ُتبعﺚ ﰲ كميات‬
‫متغﲑة وباستمرار دون حد أدنى ﳍذه الكمية‪ .‬فعﲆ سبيل اﳌﺜال‪ِّ ،‬‬
‫فكر ﰲ عملية تسخﲔ‬
‫ﴍﳛة من اﳋبز داخل فرن اﳌيكروويف‪ ،‬فقد يبدو لك أنك تس�تطيع إضافة أي كمية‬
‫من الطاقة اﳊرارية إﱃ ﴍﳛة اﳋبز عن طريق التحكم ﰲ القوة والفﱰة الزمنية للفرن‪.‬‬
‫واﳊقيق�ة أن درجة اﳊرارة ت�زداد بكميات صغﲑة متواصلة عندما ﲤتص جزيﺌاﲥا اًّ‬
‫كﲈ‬
‫تدرﳚيا ببطء لذا تبدو الزيادة‬
‫ﳏد ًدا من الطاقة‪ .‬وألن عملية ازدياد درجة اﳊرارة ﲢدث‬
‫اًّ‬
‫ﰲ درجة اﳊرارة وكأﳖا مستمرة بد ً‬
‫ال من حدوﺛها عﲆ دفعات صغﲑة‪.‬‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 4-6‬يعتم ‪‬د ‪ ‬و‪ ‬مو‪ ‬ة ال‪‬شو‪‬‬
‫ا‪‬بع ‪ ‬من فل ‪‬ز �شا‪‬ن‪ ‬م‪  ‬ا‪‬ديد ا‪‬و‪‬ود‬
‫ع ‪‬ن اليم ‪ ‬عل ‪‬ى در‪ ‬ة ا‪ ‬رار‪ .‬فا‪‬ديد‬
‫رم ‪‬اد‪  ‬در‪‬ة حرار‪ ‬ال‪‬رفة ‪‬يتحو‪ ‬اأ‪  ‬ا‪‬‬
‫اللون ا‪‬أحمر‪ ‬م ا‪ ‬ال‪‬ا‪ ‬الو‪‬اج‪.‬‬
‫ف�سر العالقة ب‪ ‬اللون ودرجة حرارة الفلز‪.‬‬
‫ّ‬
‫‪125‬‬
‫اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء ﻓﻲ واﻗﻊ اﻟﺤﻴﺎة‬
‫الطاقة ال�سم�سية‬
‫اقﱰح بالنك أن الطاقة اﳌنبعﺜة من األجس�ام الس�اخنة ُم ّ‬
‫رياضيا وجود عالقة بﲔ‬
‫كﲈة‪ ،‬ﺛم أﺛبت‬
‫اًّ‬
‫طاقة الكم وتردد اإلشعاﻉ اﳌنبعﺚ‪.‬‬
‫طاقة الكم‬
‫حي‪ E ‬ا‪‬ة الكم‬
‫‪ h‬اب‪ ‬ب‪‬ن‪‬‬
‫‪Equantum= hv‬‬
‫‪ v‬ال‪‬دد‬
‫‪‬ا‪‬ة الكم ‪�‬شا‪ ‬حا‪‬ش‪ ‬شر‪ ‬اب‪ ‬ب‪‬ن‪  ‬ردد ال‪‬شو‪.‬‬
‫ا‪‬اليا الكهرو�سوئية تستعمل‬
‫اﳋالي�ا الكهروضوئي���ة التأﺛ�ﲑ‬
‫الكهروضوئ�ي ﰲ ﲢوي�ل الطاقة‬
‫الضوئية إﱃ طاقة كهربائية‪.‬‬
‫ﺛﺎبﺖ بﻼﻧك يساوي ‪ 6.626 × 10 -34 J.s‬حيﺚ ‪ J‬رمز اﳉول‪ ،‬وهو وحدة الطاقة العاﳌية‪ .‬وتظهر‬
‫اﳌعادلة ازدياد طاقة اإلشعاﻉ بازدياد تردده ‪.v‬‬
‫واعتﲈ ًدا عﲆ نظرية بالنك لكل تردد معﲔ‪ ،‬فﺈن اﳌادة تشع أو ﲤتص طاقة بمضاعفات صحيحة‬
‫لقيم ‪ ،hv‬مﺜل‪ 3hv، 2hv، 1hv‬وما إﱃ ذلك‪ .‬وتشبه هذه العملية بناء طفل ﳉدار من اﳌكعبات‬
‫اﳋشبية‪ .‬إذ يستطيع الطفل أن يزيد أو ينقص من ارتفاﻉ اﳉدار‪ ،‬بوضع أو إزالة عدد من اﳌكعبات‪.‬‬
‫وباﳌﺜل ﲤتلك اﳌادة مقادير ﳏددة وﺛابتة من طاقة الكم – ال يوجد بينها كميات أخرى من الطاقة‪.‬‬
‫قادرا عﲆ تفس�ﲑ‬
‫التاأث‪ ‬الكهرو�سوئ‪‬ي ّ‬
‫توصل العلﲈء إﱃ أن النموذج اﳌوجي للضوء ﱂ يكن ً‬
‫الظاهرة اﳌسﲈة بالتأﺛﲑ الكهروضوئي‪.‬‬
‫وﰲ الﺘﺄﺛـﲑ الﻜﻬﺮﻭﺿوﺋﻲ‪ ،‬تنبعﺚ اإللكﱰونات اﳌس�ﲈة الفوتوإلكﱰونات من س�طح الفلز‬
‫عندما يس�قط عليه ضوء بﱰدد مس�ا ﹴو لﱰدد الفوتون‪ ،‬أو أعﲆ من�ه‪ ،‬عﲆ سطح الفل�ز‪ ،‬كﲈ ﰲ‬
‫الﺸﻜل ‪ .4-7‬ويتنبأ النموذج اﳌوجي‪ ،‬أنه حتى الضوء اﳌنخفﺾ الطاقة‪ ،‬واﳌنخفﺾ الﱰدد سوف‬
‫يﱰاكم ويوفر الطاقة الالزمة إلطالﻕ الفوتوإلكﱰونات من فلز ما مع مرور الوقت‪ .‬وﰲ اﳊقيقة‪،‬‬
‫لن يطلق الفلز الفوتوإلكﱰونات إذا كان الضوء الساقط عليه ذا تردد أقل من الﱰدد الالزم إلطالﻕ‬
‫الفوتوإلكﱰون‪ .‬فعﲆ سبيل اﳌﺜال‪ ،‬ال يمكن للضوء األقل ترد ًدا من ‪ 1.14 ×1015 Hz‬إطالﻕ الفوتو‬
‫إلكﱰونات من فلز الفضة مهﲈ كانت شدته أو زمن تأﺛﲑه‪ .‬إال أن الضوء الباهت الذي تردده يساوي‬
‫‪ 1.14 × 1015 Hz‬أو أكﱪ من ذلك يطلق الفوتوإلكﱰونات من فلز الفضة‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪� ‬سف التأﺛﲑ الكهروضوئي‪.‬‬
‫ال�سكل ‪ 4-7‬يحد‪ ‬التاأ‪ ‬الك‪‬ر‪‬شو‪‬‬
‫ع‪‬دما ي�شطدم ‪‬شو‪ ‬ب‪‬دد مع‪ ‬ب�شط‪ ‬فلز‬
‫فيطل‪ ‬ا‪‬لك‪‬نا‪ .‬ع‪‬دما ‪‬زداد �شد‪ ‬ال‪‬شو‪‬‬
‫يزداد عدد ا‪‬لك‪‬نا‪ ‬ا‪‬بع‪‬ة‪ .‬ع‪‬دما يزيد‬
‫‪‬ردد ‪‬ا‪‬ة‪ ‬ال‪‬شو‪ ‬زيد ‪‬ا‪‬ة ا‪‬لك‪‬نا‪‬‬
‫ا‪‬بع‪‬ة‪.‬‬
‫‪126‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫الطبيعة الثنائية لل�سوء افﱰﺽ ألﱪت أينشتاين ﰲ عام ‪1905‬م لتوضيح التأﺛﲑ الكهروضوئي‬
‫أن الضوء له طبيعة ﺛنائية؛ فلحزمة الضوء خواﺹ موجية‪ ،‬وأخرى مادية‪ .‬ويمكن القول إنه حزمة‬
‫كﲈ من الطاقة‪ .‬واستكﲈ ً‬
‫أشعة من الطاقة ُتسمى الفوتونات‪ .‬والفوتوﻥ ُجسيم ال كتلة له ﳛمل اًّ‬
‫ال‬
‫لفكرة بالنك عن طاقة الكم‪ ،‬وجد أينشتاين أن طاقة الفوتون تعتمد عﲆ تردده‪.‬‬
‫طاقة الفوتون‬
‫حي‪ E ‬ا‪‬ة الفو‪‬ون‬
‫‪ h‬اب‪ ‬ب‪‬ن‪‬‬
‫‪E photon = hv‬‬
‫‪ v‬ال‪‬دد‬
‫‪‬ا‪‬ة الفو‪‬ون ‪�‬شا‪ ‬حا‪‬ش‪ ‬شر‪ ‬اب‪ ‬ب‪‬ن‪  ‬ردد ال‪‬شو‪.‬‬
‫أيضا ّ‬
‫وك�ﲈ اقﱰح أينش�تاين ً‬
‫أن لكل فوتون حداًّ ا معي اًّنا م�ن الطاقة يﺆدي إﱃ إطالﻕ الفوتوإلكﱰون‬
‫من سطح الفلز‪ .‬وبنا ًء عﲆ ذلك‪ ،‬فﺈن األعداد الصغﲑة من الفوتونات التي ﳍا طاقة أعﲆ من "اﳊد‬
‫اﳌعﲔ"‪ ،‬الذي أشار إليه أينشتاين‪ ،‬سوف يتسبب ﰲ التأﺛﲑ الكهروضوئي وإطالﻕ الفوتو إلكﱰون‪.‬‬
‫هذا وقد فاز أينشتاين بجائزة نوبل ﰲ الفيزياء عام ‪1921‬م لقيامه ﲠذا البحﺚ‪.‬‬
‫مثال ‪4-2‬‬
‫اح�سب طاقة الفوتون ﳛصل كل جس�م عﲆ لونه عن طريق عكس جزء معﲔ من الضوء الس�اقط عليه‪ .‬ويعتمد اللون عﲆ طول‬
‫موجة الفوتونات اﳌنعكسة‪ ،‬ﺛم عﲆ طاقتها‪ .‬ما طاقة فوتون اﳉزء البنفسجي لضوء الشمس إذا كان تردده ‪7.230 × 1014 s-1‬؟‬
‫‪ 1‬ليل ا‪�‬ساألة‬
‫ا‪‬عطيات‬
‫‪v = 7.230 × 1014 s-1‬‬
‫ا‪‬طلوب‬
‫‪ J‬؟ = ‪Ephoton‬‬
‫‪h = 6.626 × 10-34 J.s‬‬
‫‪ 2‬ح�ساب ا‪‬طلوب‬
‫اكتب معادلة ‪‬ا‪‬ة الفو‪‬ون‬
‫‪Ephoton = hv‬‬
‫عو‪h  6.626 × 1034 J.s   v  7.230 × 1014 s1 ‬‬
‫)‪Ephoton = (6.626 × 10-34 J.s)(7.230 × 1014 s-1‬‬
‫‪‬م ب‪‬شر‪ ‬ا‪‬أر‪‬ام ‪‬الوحدا‪ ‬م ا‪�‬شم‪‬ا‬
‫‪Ephoton = 4.791 × 10-19 J‬‬
‫‪ 3‬تقو‪ ‬الإجابة‬
‫إن طاقة الفوتون الواحد من الضوء صغﲑة للغاية كﲈ هو متوقع‪ .‬ووحدة الطاقة هي اﳉول‪ ،‬وهناك أربعة أرقام معنوية‪.‬‬
‫م�سائل تدريبية‬
‫‪.11‬‬
‫‪.12‬‬
‫‪.13‬‬
‫احسب طاقة الفوتون الواحد ﰲ كل من اإلشعاعات الكهرومغناطيسية التالية‪:‬‬
‫‪1.05 × 1016 s-1 .c‬‬
‫‪9.50 ×1013 Hz .b‬‬
‫‪6.32 × 1020 s-1 .a‬‬
‫ُتستخدم موجات اﳌيكروويف التي طوﳍا اﳌوجي ‪ 0.125 m‬لتسخﲔ الطعام‪ .‬ما طاقة فوتون واحد من إشعاﻉ اﳌيكروويف؟‬
‫‪‬فيز‪ .‬يدخل مركب كلوريد النحاس األحادي ﰲ صناعة األلعاب النارية‪ ،‬فعندما ُي َّ‬
‫سخن إﱃ درجة حرارة ‪ 1500 K‬تقري ًبا‪،‬‬
‫يشع لو ًنا أزرﻕ ذا طول موجي ‪ .4.50 × 102 nm‬ما طاقة فوتون واحد ﰲ هذا الضوء؟‬
‫‪127‬‬
‫طيف النبعاث الذري‬
‫‪Atomic Emission Spectra‬‬
‫ﺗﺤﺪﻳﺪ ﻣﺎﻫﻴﺔ اﻟﻤﺮﻛﺒﺎت‬
‫كي‪ ‬يختل‪ ‬لون الل‪‬ب با‪‬ت‪ ‬الع‪‬ا‪‬شر‪‬‬
‫ﺧﻄﻮات اﻟﻌﻤﻞ‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫‪.6‬‬
‫‪NLL OM‬‬
‫‪‬عليما‪PNN ‬‬
‫‪M‬‬
‫‪OO‬‬
‫ا‪‬ر‪P‬اأ‪P‬‬
‫ا‪‬خت‪.‬‬
‫ال�ش‪‬مة ‪‬‬
‫ا‪‬م�‪ ‬اأحد اأعواد تن‪‬ي‪ ‬الأذن القطنية‬
‫ال�شت ‪‬ة ‪ ‬ل ‪‬و‪ ‬كلوري ــد الليثي ــوم‪ ‬م‬
‫عر‪‬ش ‪ ‬لل‪‬ب ب‪‬زن‪ ‬ح ‪ ‬لون الل‪‬ب‪‬‬
‫‪�‬ش‪ ‬م‪‬ح‪‬ا‪  ‬د‪ ‬البيانا‪.‬‬
‫كرر ا‪‬طو‪ 2 ‬م�شتخد ‪‬ما ‪‬الي‪ ‬الفلزا‪‬‬
‫التالي ‪‬ة‪ ‬كلوري ــد ال�شودي ــوم‪ ,‬كلوري ــد‬
‫البوتا�شي ـ ـ ـ ــوم‪ ,‬كلوريـ ــد الكال�شيـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــوم‪,‬‬
‫كل ــوري ــد ال�ش‪‬ان�شي ــوم‪� ,‬ش‪ ‬لون ك‪‬‬
‫ل‪‬ب ‪ ‬د‪ ‬البيانا‪.‬‬
‫‪‬ارن نتا‪ ‬ا‪‬تبار لون الل‪‬ب ‪‬ا ‪ ‬كتيب‬
‫الع‪‬ا‪‬شر ‪ ‬ن‪‬اية الكتا‪.‬‬
‫م�شتخدم ‪‬ا عي‪ ‬ة من‬
‫ك ‪‬رر ا‪‬ط ‪‬و‪2 ‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬ل ــو‪ ‬هو‪ ‬ي ‪‬ز‪‬د‪ ‬ب‪‬ا ا‪‬علم‪ ‬م‬
‫�ش‪ ‬لون الل‪‬ب ال‪‬ا‪.‬‬
‫‪‬خل�‪ ‬من عيدان ال‪‬طن ا‪�‬شتعملة كما‬
‫ير�شد‪ ‬ا‪‬علم‪.‬‬
‫‪M‬‬
‫‪KK‬‬
‫اﻟﺘﺤﻠﻴﻞ‬
‫‪.7‬‬
‫‪.8‬‬
‫‪.9‬‬
‫اق ــ‪� ‬شب ‪‬ب ا‪‬عط ‪‬ا‪ ‬ك‪ ‬مرك ‪‬ب لو ‪‬ن ‪‬ا‬
‫‪‬تل ‪‬ف ‪‬ا لل‪ ‬ب ب‪ ‬زن عل ‪‬ى الر‪ ‬م من‬
‫احتوا‪‬ا ‪‬مي ‪‬عا على الكلوريد‪.‬‬
‫و‪‬ش ــح كي ‪ ‬ير‪‬ب ‪ ‬ا‪‬تب ‪‬ار ل ‪‬ون ل‪‬ب‬
‫الع‪�‬شر مع ‪‬ي‪ ‬ا‪‬نبعا‪ ‬ال‪‬ر‪ ‬ل‪‬‬
‫ا�شتنت‪ ‬وية ا‪‬اد‪ ‬ا‪‬ولة‪ ‬معل ‪ ‬ا‪‬ابت‪.‬‬
‫‪JLJ‬‬
‫هل تساءلت كيف ينشأ الضوء ﰲ مصابيح النيون اﳌتوهجة؟ هذه العملية ﻇاهرة‬
‫أخرى ال يمكن تفسﲑها بواسطة النموذج اﳌوجي للضوء‪ .‬ينتﺞ ضوء النيون عند‬
‫م�رور الكهرباء ﰲ أنبوب مﲇء بغاز الني�ون‪ ،‬حيﺚ ﲤتص ذرات النيون الطاقة‪،‬‬
‫االستقرار ينبغي‬
‫)إﺛارة(‪.‬‬
‫إﱃ‬
‫حالة ‪A‬‬
‫تعود إﱃ ‪B‬‬
‫وحتى ‪CAA‬‬
‫‪D‬‬
‫‪E‬‬
‫‪G‬‬
‫حالة عدم‪HFF‬‬
‫وتنتقل ‪J‬‬
‫‪KII‬‬
‫‪BB‬‬
‫‪C‬‬
‫‪C‬‬
‫االستقرار ‪DFD‬‬
‫‪EE‬‬
‫‪GGI‬‬
‫‪HH‬‬
‫أن تبع�ﺚ الضوء لكي تطلق الطاقة التي امتصتها‪ .‬وعند مرور ضوء النيون من‬
‫خالل منشور زجاجي ينتﺞ عن ذلك طيف االنبعاث الذري للنيون‪.‬‬
‫ﻃيـﻒ اﻻﻧبعـﺎﺙ الـﺬﺭﻱ لعن�ﴫ م�ا ه�و ﳎموع�ة م�ن ت�رددات اﳌوج�ات‬
‫الكهرومغناطيس�ية اﳌنطلقة من ذرات العنﴫ‪ .‬ويتكون طيف االنبعاث الذري‬
‫للنيون من عدة خطوﻁ منفصلة من األلوان مرتبطة مع ترددات اإلشعاﻉ اﳌنبعﺜة‬
‫م�ن ذرات النيون‪ ،‬وهو ليس م�دً ى متص ً‬
‫ال من األلوان‪ ،‬كﲈ هو اﳊال ﰲ الطيف‬
‫اﳌرئي للضوء األبيﺾ‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬و�سح كيف ينتﺞ طيف االنبعاث؟‬
‫لتعرف العنﴫ أو ﲢديد ما‬
‫لكل عنﴫ طيف انبعاث ذري فريد وﳑيز يستخدم ّ‬
‫إذا كان ذلك العنﴫ جز ًءا من مركب‪ .‬فعﲆ س�بيل اﳌﺜال‪ ،‬عندما يغمس س�لك‬
‫بالت�ﲔ ﰲ ﳏل�ول نﱰات االسﱰانش�يوم ويعرﺽ عﲆ ﳍب بن�زن‪ ،‬تبعﺚ ذرات‬
‫ﳑي�زا‪ .‬ويمكنك إج�راء اختبار ل�ون اللهب هذا عﲆ‬
‫االسﱰونش�يوم لو ًن�ا أﲪر ً‬
‫ﳎموعة من العناﴏ ﰲ اﳌختﱪ‪.‬‬
‫يوضح الﺸﻜل ‪ 4-8‬التوهﺞ األرجواﲏ ‪ -‬الزهري اﳌميز الناتﺞ عن ﲥيﺞ ذرات‬
‫اﳍيدروجﲔ‪ ،‬والذي ينتﺞ عند مروره بمنش�ور خط�وﻁ الطيف األربعة اﳌميزة‬
‫لعنﴫ اﳍيدروجﲔ‪ .‬الحﻆ اختالف الطبيعة اﳋطية لطيف انبعاث اﳍيدروجﲔ‬
‫الذري عن طبيعة الطيف اﳌستمر‪.‬‬
‫الربط ‪ ‬علم‪‬الفلك‬
‫ال�ذري ‪‬‬
‫طي�ف االنبع�اث ‪‬‬
‫ﳑي�ز للعن�ﴫ‪ ،‬ويمك�ن ‪‬‬
‫اس�تخدامه لتعرف ذلك العنﴫ‪ .‬وإن حقيقة ﻇه�ور ألوان معينة فقط ﰲ طيف‬
‫االنبع�اث ال�ذري للعن�ﴫ يعن�ي انبعاث ت�رددات ﳏ�ددة من الض�وء‪ .‬وألن‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 4-8‬ك ‪‬ن ف�ش‪ ‬الل ‪‬ون ا‪‬أر‪ ‬وا‪ ‬ا‪‬بع‪ ‬من‬
‫ال‪‬يدر‪  ‬ا‪ ‬مكونا‪ ‬ا‪‬ختلفة با�شتخ ‪‬دام ا‪‬شور‪ .‬يتكون‬
‫‪‬ي‪ ‬ا‪‬نبع ‪‬ا‪ ‬ال‪‬ر‪ ‬لل‪‬يدر‪ ‬من اأربع ‪‬ة ‪‬طو‪ ‬باأ‪‬وا‪‬‬
‫مو‪‬ية ‪‬تلفة‪.‬‬
‫حدد اأي خ‪ ‬له اأعل‪ ‬اقة‪‬‬
‫‪128‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪656‬‬
‫‪nm‬‬
‫‪750‬‬
‫‪700‬‬
‫‪650‬‬
‫‪486‬‬
‫‪nm‬‬
‫‪600‬‬
‫‪550‬‬
‫‪500‬‬
‫‪‬‬
‫‪410 434‬‬
‫‪nm nm‬‬
‫‪450‬‬
‫‪‬‬
‫‪C05-06C-828378-08‬‬
‫‪λ (nm) 400‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪700‬‬
‫‪600‬‬
‫‪500‬‬
‫‪400‬‬
‫‪700‬‬
‫‪600‬‬
‫‪500‬‬
‫‪400‬‬
‫ال�سكل ‪ 4-9‬الطي‪ ‬ا‪‬أ‪ ‬ي‪ ‬امت�شا‪‬‬
‫يتاأل ‪ ‬من ‪‬ط ‪‬و‪� ‬شودا‪ ‬ف ‪‬و‪ ‬ي ‪ ‬م�شتمر‪.‬‬
‫‪‬ر‪‬ب ‪ ‬ا‪‬ط ‪‬و‪ ‬ال�شودا‪ ‬م ‪‬ع ‪ ‬رددا‪ ‬معي‪‬ة‬
‫‪‬ت�ش‪ ‬ا ع‪�‬ش ‪‬ر ‪ ‬دد‪  ‬و ال‪‬يلي ‪‬وم ‪ ‬‬
‫ا‪‬الة‪ .‬كن مطاب‪‬ت‪‬ا با‪‬طو‪ ‬ا‪‬لونة ‪ ‬ي‪‬‬
‫انبعا‪ ‬ال‪‬يليوم ا‪‬ب‪ ‬اأ�شف‪ ‬ي‪ ‬ا‪‬مت�شا‪.‬‬
‫ه�ذه ال�ﱰددات اﳌنبعﺜ�ة مرتبطة م�ع الطاقة وف ًق�ا للمعادل�ة ‪ ، E photon= hv‬ل�ذا تنبعﺚ‬
‫الفوتوإلكﱰون�ات ذات الطاق�ات اﳌحددة فقط‪ .‬وﱂ يتن�بأ أحد ﲠ�ذه اﳊقائ�ق من خالل‬
‫قوانﲔ الفيزياء الكالس�يكية‪ ،‬بل توقع العلﲈء مالحظة انبعاث طيف مس�تمر من األلوان‬
‫فيتكون‬
‫عندما تفقد اإللكﱰونات اﳌﺜارة طاقتها‪ .‬ﲤتص العناﴏ ترددات ﳏددة من الضوء‬
‫ّ‬
‫طيف االمتصاﺹ‪ .‬وتظهر الﱰددات اﳌمتصة ﰲ طيف االمتصاﺹ كأﳖا خطوﻁ سوداء‪،‬‬
‫كﲈ ﰲ الﺸـﻜل ‪ .4-9‬وعند مقارنة اﳋطوﻁ الس�وداء بطي�ف االنبعاث اﳋاﺹ بالعناﴏ‬
‫يستطيع العلﲈء أن ﳛددوا تركيب الطبقات اﳋارجية للنجوم‪.‬‬
‫التقو‪‬‬
‫‪4-1‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫ﲢ�دد اﳌوجات كلها بالطول اﳌوجي‪،‬‬
‫الﱰدد‪ ،‬السعة‪ ،‬والﴪعة‪.‬‬
‫تنتقل اﳌوجات الكهرومغناطيس�ية‬
‫ﲨيعها بﴪعة الضوء ﰲ الفراﻍ‪.‬‬
‫للموجات الكهرومغناطيس�ية كلها‬
‫خواﺹ موجية ومادية‪.‬‬
‫‪.8‬‬
‫‪.9‬‬
‫فﴪ بواسطة النموذج اﳌادي للضوء فقط‪.‬‬
‫ﺻﻒ الظاهرة التي يمكن أن ُت َّ‬
‫‪.11‬‬
‫ﻗوﻡ استعمل نظرية بالنك ﳌعرفة كمية الطاقة التي تكتسبها اﳌادة أو تفقدها‪.‬‬
‫ﹼ‬
‫‪.10‬‬
‫‪.12‬‬
‫ﻗﺎﺭﻥ بﲔ الطيف اﳌستمر وطيف االنبعاث‪.‬‬
‫ﻧﺎﻗـﺶ الطريق�ة التي اس�تخدم فيه�ا أينش�تاين مفه�وم الكم عن��د بالنك‬
‫لتوضيح التأﺛﲑ الكهروضوئي‪.‬‬
‫‪ .13‬اﺣﺴــﺐ يتطل�ب تس��خﲔ ‪ 235 g‬م��اء م��ن درج��ة ح�رارة ‪22.6 oC‬‬
‫إﱃ ‪ 94.4 oC‬ﰲ اﳌيكرووي�ف ‪ 7.06 × 104 J‬م�ن الطاق�ة‪ ،‬إذا كان ت�ردد‬
‫اﳌيكروويف يس�اوي ‪ 2.88 ×1010 s-1‬ف�ﲈ عدد َّ‬
‫الكﲈت الالزمة للحصول‬
‫عﲆ ‪ 7.06 ×1014 J‬من الطاقة‪.‬‬
‫تبع��ﺚ اﳌ��ادة الطاق��ة وﲤتصه�ا‬
‫َّ‬
‫بكﲈت ﳏددة‪.‬‬
‫مس�تمرا‪.‬‬
‫ينتﺞ الضوء األبيﺾ طي ًفا‬
‫اًّ‬
‫ويتكون طيف انبع�اث العنﴫ من‬
‫ملونة ومنفصلة‪.‬‬
‫سلسلة خطوﻁ َّ‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ‬
‫ﻗﺎﺭﻥ بﲔ الطبيعة اﳌوجية والطبيعة اﳌادية للضوء‪.‬‬
‫‪.14‬‬
‫تفﺴـﲑ الﺮﺳـوﻡ العﻠمية‪ .‬اس�تعن بﺎلﺸـﻜل ‪ 4-5‬وم�ا تعرفه عن اإلش�عاﻉ‬
‫الكهرومغناطيﴘ للمقابلة بﲔ القائمتﲔ التاليتﲔ‪.‬‬
‫‪.1‬أطول طول موجة‬
‫‪ .2‬أعﲆ تردد‬
‫‪ .3‬أعﲆ طاقة‬
‫‪ .a‬إشعاﻉ جاما‬
‫‪ .b‬موجة ﲢت اﳊمراء‬
‫‪ .c‬موجات الراديو‬
‫‪129‬‬
‫‪4-2‬‬
‫الأهداف‬
‫نظرية الكم والذرة‬
‫‪Quantum Theory and the Atom‬‬
‫ت‪‬ق‪‬ارن ب��ﲔ ن��م��وذج بور‬
‫والنموذج اﳌيكانيك�ي الكم�ي اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ت�ساع‪‬دك ا‪�‬سائ�ص ا‪‬وجية لالإلك‪‬ون‪‬ات على الربط ب‪ ‬طيف‬
‫للذرة‪.‬‬
‫النبعاث الذري وطاقة الذرة وم�ستويات الطاقة‪.‬‬
‫تو�سح تأﺛ�ﲑ ﱟ‬
‫ك�ل من الطبيع�ة الربط مع ا‪‬ياة تصور أنك ترتقي ً‬
‫سلﲈ‪ ،‬هل تستطيع الوقوف بﲔ درجاته بكلتا رجليك؟ إنك‬
‫ِِ‬
‫اﳌوجية – اﳉسيمية لدي بروﱄ ال تستطيع فعل ذلك؛ ألنك ال تقدر عﲆ الوقوف ﰲ اﳍواء‪ .‬وهذا يشبه ما تقوم به اإللكﱰونات‬
‫وم�ب�دأ الش��ك ﳍايزن�ﱪج ﰲ ﰲ مستويات الطاقة ﰲ الذرات‪.‬‬
‫النظرة اﳊالية لﻺلكﱰونات ﰲ‬
‫‪‬وذج بور للذرة ‪Bohr's Model of the Atom‬‬
‫الذرة‪.‬‬
‫ف�ﴪ نموذج الطبيعة اﳌوجية ‪ -‬اﳉس�يمية للضوء العديدﹶ من الظواه�ر اﳌتخصصة‪ ،‬ولكن بقي‬
‫تعرف العالق�ة بي�ن مستويات َّ‬
‫ّ‬
‫الطاقة الرئي�س��ة واﳌستويات العل�ﲈء غ�ﲑ قادرين عﲆ فه�م العالقات بﲔ البناء ال�ذري‪ ،‬واإللكﱰون�ات‪ ،‬وطيف االنبعاث‬
‫الﺜانوي�ة واﳌس�تويات الفرعية الذري‪ .‬تذكر ﳑا سبق أن طيف االنبعاث الذري للهيدروجﲔ منفصل؛ أي يتكون من ترددات‬
‫ً‬
‫ً‬
‫متصال؟‬
‫منفصال وليس‬
‫ﳏددة من الضوء‪ .‬ﳌاذا يكون طيف االنبعاث الذري للعناﴏ‬
‫لذرة اﳍيدروجﲔ‪.‬‬
‫طاقة ذرة الهيدروج‪ ‬استفاد العاﱂ نيلز بور من أفكار العاﳌﲔ بالنك وأينشتاين‪ ،‬واقﱰح أن‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫لذرة اﳍيدروجﲔ مستويات طاقة معينة يسمح لﻺلكﱰونات أن توجد فيها‪ .‬وتسمى اﳊالة التي‬
‫ال‪‬ذرة‪ :‬أص�غ��ر ج���زء م��ن تك�ون إلكﱰونات الذرة فيها أدنى ﹴ‬
‫طاقة ﺣﺎلة اﻻﺳـﺘقﺮاﺭ أما عندما تكتس�ب إلكﱰونات الذرة‬
‫العن�ﴫ ﳛتفﻆ بجمي�ع خواصه‪ ،‬الطاقة فتصبح ﰲ حالة إﺛارة‪.‬‬
‫وتت�ك�ون م�ن اإللك�ﱰون���ات‬
‫أيض�ا بﲔ مس�تويات الطاقة لذرة اﳍ�يدروجﲔ واإللك�ﱰون داخ�لها‪ .‬واقﱰح أن‬
‫ب��ور‬
‫ربط‬
‫كﲈ‬
‫ً‬
‫والﱪوتون��ات والنيوترونات‪.‬‬
‫اإللكﱰون ﰲ ذرة اﳍيدروج�ﲔ يتحرك ح�ول الن�واة ﰲ م�دارات دائرية مسموح ﲠا فقط‪ .‬وكلﲈ‬
‫ص�غر مدار اإللكﱰون قلت طاقته أو ّ‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫قل مستوى الطاقة‪ .‬وعﲆ العكس من ذلك‪ ،‬كلﲈ كﱪ مدار‬
‫اإللكﱰون زادت طاقة الذرة أو زاد مستوى الطاقة‪ .‬وبنا ًء عﲆ ذلك‪ ،‬فﺈن لذرة اﳍيدروجﲔ حاالت‬
‫حالة االستقرار‬
‫إﺛارة كﺜﲑة‪ ،‬رغم أﳖا ﲢتوي عﲆ إلكﱰون واحد‪ .‬والﺸﻜل ‪ 4-10‬يوضح أفكار العاﱂ بور‪.‬‬
‫العدد الكمي‬
‫مبدأ الشك ﳍايزنﱪج‬
‫النموذج اﳌيكانيكي الكمي للذرة‬
‫اﳌستوى‬
‫العدد الكمي الرئيس‬
‫مستوى الطاقة الرئيس‬
‫مستوى الطاقة الﺜانوي‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 4-10‬يو‪‬ش ‪ ‬ر‪ ‬تو‪ ‬على ا‪‬لك‪‬ن ‪‬احد ‪ ‬يو‪‬د ‪ ‬حالت‪ ‬ا‪�‬شت‪‬ر‪  ‬ا‪�‬شتو‪ ‬ا‪‬أ‪ ‬ا‪‬ة‪‬‬
‫‪‬ع‪‬دما ‪‬كون ال‪‬ر‪  ‬حالة ا‪‬ار‪ ‬يكون ا‪‬لك‪‬ن ‪ ‬م�شتو‪ ‬ا‪‬ة اأعلى‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪130‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ا‪‬دول ‪4-1‬‬
‫و�سف بور لذرة الهيدروج‪‬‬
‫مدار بور الذري‬
‫العدد الكمي‬
‫ن�سف القطر ا‪‬داري (‪)nm‬‬
‫عدد ا‪�‬ستويات الثانوية‬
‫اﻷﻭﻝ‬
‫‪n= 1‬‬
‫‪0․0529‬‬
‫‪1‬‬
‫‪E1‬‬
‫‪n=2‬‬
‫‪0․212‬‬
‫‪2‬‬
‫‪E2 = 4E1‬‬
‫‪n =3‬‬
‫‪0․476‬‬
‫‪3‬‬
‫‪n =4‬‬
‫‪0․846‬‬
‫‪4‬‬
‫‪n=5‬‬
‫‪1․32‬‬
‫‪5‬‬
‫‪n=6‬‬
‫‪1․90‬‬
‫‪6‬‬
‫‪n=7‬‬
‫‪2․59‬‬
‫‪7‬‬
‫الﺜﺎﲏ‬
‫الﺜﺎلﺚ‬
‫الﺮابع‬
‫اﳋﺎمﺲ‬
‫الﺴﺎﺩﺱ‬
‫الﺴﺎبع‬
‫الطاقة الن�سبية‬
‫‪E3 = 9E1‬‬
‫‪E4 = 16E1‬‬
‫‪E5 = 25E1‬‬
‫‪E6= 36E1‬‬
‫‪E7 = 49E1‬‬
‫صحيحا )‪ ،(n‬أطلق عليه اس�م العدﺩ الﻜمﻲ من أجل اس�تكﲈل‬
‫خصص بور لكل مدار عد ًدا‬
‫ً‬
‫حساباته‪ .‬كﲈ قام بحساب أنصاف أقطار اﳌدارات‪ .‬وكان نصف قطر اﳌدار األول ‪ n=1‬مساو ًيا‬
‫‪ ، 0.0529 nm‬ونصف قطر اﳌدار الﺜاﲏ ‪ n=2‬مساو ًيا ‪ ،0.212 nm‬ويلخص اﳉدﻭﻝ ‪4-1‬‬
‫معلومات إضافية وصف ﲠا العاﱂ بور اﳌدارات اﳌسموح ﲠا ومستويات الطاقة‪.‬‬
‫طيف الهيدروج‪ ‬ا‪‬طي اقﱰح بور أن ذرة اﳍيدروجﲔ تكون ﰲ اﳊالة اﳌستقرة ‪ -‬وتسمى‬
‫ً‬
‫أيضا مس�توى الطاقة األول ‪ -‬عندما يكون اإللكﱰون الوحيد ﰲ مس�توى الطاقة ‪ .n=1‬وال‬
‫تش�ع الذرة الطاقة عن�د هذه اﳊالة‪ .‬وعندما تضاف طاقة من مص�در خارجي إﱃ الذرة ينتقل‬
‫اإللكﱰون إﱃ مس�توى طاقة أعﲆ مﺜل مستوى الطاقة ‪ n=2‬اﳌوضح ﰲ الﺸﻜل ‪ .4-11‬ومﺜل‬
‫هذا االنتقال لﻺلكﱰون ﳚعل الذرة ﰲ حالة اإلﺛارة‪ .‬وعندما تكون الذرة ﰲ حالة اإلﺛارة )وضع‬
‫غﲑ مس�تقر للذرة( يمكن أن ينتقل اإللكﱰون من مس�توى الطاقة األعﲆ إﱃ مس�توى الطاقة‬
‫األقل‪ .‬ونتيجة ﳍذا االنتقال‪ ،‬ترسل الذرة فوتو ًنا له طاقة تساوي الفرﻕ بﲔ طاقة اﳌستويﲔ‪.‬‬
‫فرﻕ الطاقة = طاقة اﳌستوى األعﲆ ‪ -‬طاقة اﳌستوى األدنى = طاقة الفوتون = ‪hv‬‬
‫‪‬‬
‫)‪(Balmer‬‬
‫‪n=2‬‬
‫‪n=3‬‬
‫ال�سكل ‪ 4-11‬ع‪‬دما ي‪‬ت‪ ‬ا‪‬لك‪‬ن من‬
‫م�شتو‪ ‬الطا‪‬ة ا‪‬أعلى ا‪ ‬م�شتو‪ ‬الطا‪‬ة ا‪‬أ‪‬‬
‫ي‪‬طل‪ ‬فو‪‬ون‪ .‬ت‪ ‬ال�ش‪�‬ش‪ ‬فو‪ ‬الب‪‬ف�ش‪‬ية‬
‫‪‬ليمان‪ ‬ا‪‬ر‪‬ي ‪‬ة ‪‬با‪‬ر‪  ‬ا‪‬مرا‪‬‬
‫‪‬با�شن‪ ‬ع‪‬د انت‪‬ا‪ ‬ا‪‬لك‪‬نا‪ ‬ا‪ ‬م�شتويا‪‬‬
‫‪ 3 n 2n 1n‬على ال‪‬يب‪.‬‬
‫‪n=1 +‬‬
‫‪n=4‬‬
‫‪n=5‬‬
‫‪n=6‬‬
‫‪‬‬
‫)‪(Paschen‬‬
‫‪n=7‬‬
‫‪‬‬
‫)‪(Lyman‬‬
‫‪131‬‬
‫‪4‬‬
‫‪3‬‬
‫‪2‬‬
‫‪‬‬
‫ال�سكل ‪ 4-12‬م�شتويا‪ ‬الطا‪‬ة م‪‬شاب‪‬ة‬
‫لدر‪‬ا‪ ‬ال�شلم‪  .‬ا‪‬طو‪ ‬ا‪‬ر‪‬ية ا‪‬أربعة‬
‫عود‪ ‬ا‪‬لك‪‬ن من ا‪�‬شتويا‪ n ‬ا‪‬أعلى‬
‫ا‪ ‬ا‪�‬شت ‪‬و‪ .n2 ‬كلما زاد‪ ‬يمة ‪n‬‬
‫ا‪‬ب ‪ ‬م�شتويا‪ ‬ا‪‬ة ال‪‬ر‪ ‬اأك‪ ‬بع‪‬ش‪‬ا‬
‫من بع‪.‬‬
‫‪n‬‬
‫∞‬
‫‪6‬‬
‫‪5‬‬
‫‪1‬‬
‫يمكن�ك مقارنة مس�تويات الطاق�ة لذرة اﳍيدروج�ﲔ بدرجات الس�لم‪ .‬حيﺚ يمكن‬
‫للش�خص أن يصع�د أو ﳞب�ط م�ن درج�ة إﱃ أخ�رى‪ .‬وكذل�ك ح�ال إلك�ﱰون ذرة‬
‫ولذا يمكن‬
‫اﳍيدروجﲔ؛ حيﺚ يمكنه االنتقال فقط من مس�توى مس�موح به إﱃ ﺁخر‪.‬‬
‫‪C05-08C-828378-08‬‬
‫أن تنبعﺚ أو ُﲤتص كميات معينة من الطاقة تساوي فرﻕ الطاقة بﲔ اﳌستويﲔ‪.‬‬
‫يوضح الﺸـﻜل ‪ 4-12‬أن مس�تويات الطاق�ة ﰲ ذرة اﳍيدروجﲔ ال يبع�د بعضها عن‬
‫بعﺾ مسافات متساوية‪ ،‬وذلك بخالف درجات السلم‪ .‬كﲈ يوضح هذا الشكل ً‬
‫أيضا‬
‫تنق�الت اإللك�ﱰون األربعة التي تنتﺞ اﳋطوﻁ اﳌرئية ﰲ طيف االنبعاث الذري لذرة‬
‫اﳍيدروج�ﲔ‪ ،‬و ُينتﺞ انتقال اإللكﱰون من مس�تويات الطاقة العليا إﱃ اﳌس�توى الﺜاﲏ‬
‫‪ n=2‬خطوﻁ اﳍيدروجﲔ اﳌرئية كلها‪ ،‬والتي تش�كل سلس�لة باﳌر‪ .‬وكﲈ قيس�ت طاقة‬
‫انتقال اإللكﱰون ﰲ اﳌنطقة غﲑ اﳌرئية‪ ،‬مﺜل سلسلة ليﲈن )فوﻕ البنفسجية( التي ينتقل‬
‫فيها اإللكﱰون إﱃ اﳌس�توى ‪ ،n=1‬وكذلك سلس�لة باشن )ﲢت اﳊمراء(‪ ،‬التي تنتﺞ‬
‫عن انتقال اإللكﱰون إﱃ اﳌستوى ‪.n =3‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬و�سح ﳌاذا ينتﺞ عن سلوك اإللكﱰون ﰲ الذرة ألوان ﳐتلفة للضوء؟‬
‫فﴪ نموذج ب�ور الطيف اﳌرئ�ي للهيدروجﲔ‪ ،‬إال أنه ﱂ يس�تطع‬
‫ح‪‬دود ‪‬وذج ب‪‬ور ّ‬
‫تفس�ﲑ طيف أي عنﴫ ﺁخر‪ ،‬كﲈ أنه ﱂ يفﴪ السلوك الكيميائي للذرات‪ .‬وعﲆ الرغم‬
‫م�ن أن فكرة بور عن ذرة اﳍيدروجﲔ وضعت األس�اس للن�ﲈذج الذرية الالحقة‪ ،‬إال‬
‫أن التج�ارب الالحق�ة أوضح�ت خطأ نموذج بور بش�كل أس�اﳼ؛ إذ ﱂ ُتفهم حركة‬
‫اإللكﱰونات ﰲ الذرات بصورة تامة حتى اآلن‪ ،‬وهناك أدلة تﺆكد أن اإللكﱰونات ال‬
‫تتحرك حول النواة ﰲ مدارات دائرية‪.‬‬
‫‪132‬‬
‫النموذج ا‪‬يكانيكي الكمي للذرة‬
‫‪The Quantum Mechanical Model of the Atom‬‬
‫اقتن�ع العلﲈء ﰲ منتصف القرن العﴩي�ن أن نموذج بور للذرة غﲑ صحيح‪ ،‬فوضعوا تصورات‬
‫جديدة ومبتكرة تبﲔ كيف تتوزﻉ اإللكﱰونات ﰲ الذرات‪ .‬ففي عام ‪1924‬م اقﱰح أحد طالب‬
‫الدراس�ات العليا ﰲ الفيزياء ‪ -‬اس�مه لوي دي بروﱄ ‪ 1987- 1892) De Broglie‬م(‪ -‬فكرة‬
‫أدت إﱃ تفسﲑ مستويات الطاقة الﺜابتة ﰲ نموذج بور‪.‬‬
‫الإلك‪‬ونات موجات اعتقد دي بروﱄ أن للجسيﲈت اﳌتحركة خواﺹ اﳌوجات‪ .‬وقد عرف‬
‫دي ب�روﱄ أنه إذا كان لﻺلكﱰون حركة اﳌوجة وكان ً‬
‫مقي�دا بمدارات دائرية أنصاف أقطارها‬
‫ﺛابتة‪ ،‬فﺈنه يستطيع إشعاﻉ موجات ذات أطوال موجية وترددات وطاقات معينة فقط‪ .‬وبتطوير‬
‫فكرته اشتق دي بروﱄ اﳌعادلة اآلتية‪:‬‬
‫العالقة ب‪ ‬ا‪�‬سيم وا‪‬وجة الكهرومغناطي�سية‬
‫‪  m‬كتلة ا‪�‬شيما‪‬‬
‫‪  λ‬و‪ ‬ا‪‬و‪‬ة‬
‫‪h‬‬
‫___ = ‪λ‬‬
‫‪mv‬‬
‫‪  v‬ال‪‬دد‬
‫‪ h‬اب‪ ‬ب‪‬ن‪‬‬
‫‪‬و‪ ‬مو‪‬ة ا‪�‬شيم ‪ ‬ال‪�‬شبة ب‪ ‬اب‪ ‬ب‪‬ن‪ ‬نا‪ ‬شر‪ ‬كتلة ا‪�‬شيم ‪ ‬ردد‪.‬‬
‫ﻣﺨﺘﺒﺮ ﺣﻞ اﻟﻤﺸﻜﻼت‬
‫ﺗﻔﺴﻴﺮ اﻟﺮﺳﻮم اﻟﻌﻠﻤﻴﺔ‬
‫م‪‬ا تنقالت الإلك‪‬ون الت‪‬ي تف�سر �سل�سلة با‪‬ر‪ ‬يتكون طيف‬
‫انبعاث اﳍيدروجﲔ من ﺛالث سالس�ل من اﳋطوﻁ‪ .‬فبعﺾ‬
‫‪4000‬‬
‫‪5000‬‬
‫‪6000‬‬
‫‪7000‬‬
‫األطوال اﳌوجية فوﻕ بنفسجية )سلسلة ليﲈن(‪ ،‬وبعضها اآلخر‬
‫)‪λ (Å‬‬
‫ﲢت ﲪراء )سلسلة باش�ن(‪ ،‬وتشكل األطوال اﳌوجية اﳌرئية‬
‫سلسلة باﳌر‪ .‬يعزو نموذج بور الذري هذه اﳋطوﻁ الطيفية إﱃ التفك‪ ‬الناقد‬
‫انتق�ال إلك�ﱰون من مس�تويات الطاقة العليا التي تكون فيها‬
‫‪ .1‬اح�س‪‬ب الط�ول اﳌوج�ي النتق�ال اإللك�ﱰون ب�ﲔ‬
‫‪ n = ni‬إﱃ مستويات الطاقة اﳌنخفضة التي يكون فيها ‪.n = nf‬‬
‫اﳌدارات‪:‬‬
‫‪Hα‬‬
‫التحليل‬
‫توض��ح الصورة ع�ل�ى اﳉه�ة اليﴪى بعﺾ تنقالت اإللكﱰون‬
‫ﰲ سل�س��ل�ة باﳌ��ر لله�يدروجﲔ‪ .‬و ُتس��مى ه��ذه اﳋ�ط�وﻁ‬
‫)‪،Hδ (4101 Å) ،Hγ (4340 Å)،Hβ (4861 Å)،Hα (6562 Å‬‬
‫وكل ط�ول موجة )‪ (λ‬مرتبط م�ع انتق��ال إلك�ﱰون ضمن ذرة‬
‫اﳍيدروج�ﲔ م�ن خالل اﳌعادل�ة التالي�ة التي يمﺜل فيه�ا القيمة‪:‬‬
‫‪ 1.09678 ×107 m-1‬ﺛابت ريدبرج‪.‬‬
‫__ ‪1 -‬‬
‫‪1 ) m-1‬‬
‫__( ‪1/ λ = 1.09678 × 107‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪ni‬‬
‫‪nf‬‬
‫وﲢدث ﰲ سلسلة باﳌر انتقاالت اإللكﱰون من اﳌستويات‬
‫العليا إﱃ اﳌستوى ‪ ،n=2‬وهذا يعني أن ‪.nf = 2‬‬
‫‪c.ni = 5; nf = 2‬‬
‫‪d.ni = 6; nf = 2‬‬
‫‪Hβ‬‬
‫‪ Hδ Hγ‬‬
‫‪a. ni =3; nf = 2‬‬
‫‪b. ni= 4; nf = 2‬‬
‫‪ .2‬ارب‪‬ط بﲔ الط�ول اﳌوجي ﰲ سلس�لة باﳌ�ر‪ ،‬والتي‬
‫ﲡريبيا‪ .‬وهل‬
‫حسبتها ﰲ السﺆال‪ ،1‬والقيم اﳌحسوبة‬
‫اًّ‬
‫تتوافق أطوال اﳌوجات مع األخذ بعﲔ االعتبار خطأ‬
‫التجربة وعدم دقة اﳊسابات؟ ّ‬
‫وضح إجابتك‪ .‬واحد‬
‫إنجسﱰوم )˚‪ (A‬يساوي ‪.10-10 m‬‬
‫‪ .3‬طب‪‬ق معادل�ة ‪ E = hc/λ‬لتحديد طاقة الكم لكل‬
‫انتقال ﰲ السﺆال ‪.1‬‬
‫‪133‬‬
‫‪y‬‬
‫مبداأ هايزن‪‬ج لل�سك كشف العلﲈء ‪ -‬ومنهم رذرفورد ‪ Rutherford‬وبور ودي بروﱄ‬
‫ خف�اي�ا ال�ذرة بالت�دريﺞ‪ .‬إال أن االستنت�اج الذي توص�ل إليه ع�اﱂ الفيزي�اء النظ�ري�ة‬‫هايزنﱪج ‪1976 -1901) Heisenberg‬م( كان له ﺁﺛاره الكبﲑة ﰲ النﲈذج الذرية‪.‬‬
‫‪y‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪x‬‬
‫‪0‬‬
‫أوضح هايزنﱪج أنه من اﳌستحيل أن تأخذ أي قياسات ﳉسم ما دون التأﺛﲑ فيه‪ .‬فعﲆ‬
‫سبيل اﳌﺜال‪ ،‬تصور ﳏاولة إﳚاد موقع بالون متنقل مﲇء بغاز اﳍيليوم ﰲ غرفة مظلمة‪،‬‬
‫فﺈذا حركت يدك تستطيع أن ﲢدد موقع البالون عندما تلمسه‪ ،‬إال أنك عندما تلمس‬
‫البال�ون تنقل إليه طاقة وتغﲑ مكانه‪ .‬وتس�تطيع ً‬
‫أيضا أن ﲢدد م�كان البالون بﺈضاءة‬
‫مصباح يدوي‪ .‬وباستخدام هذه الطريقة تنعكس فوتونات الضوء من البالون وتصل‬
‫‪y‬‬
‫إﱃ عينيك ﳏدِّ د ًة مكان البالون‪.‬‬
‫‪λ‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪y‬‬
‫‪λ‬‬
‫‪x‬‬
‫‪x‬‬
‫‪‬‬
‫‪C05-10C-828378-08‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫نس�بيا‪ ،‬لذا يكون تأﺛﲑ الفوتونات اﳌنعكس عنه عﲆ موقعه‬
‫وألن البالون جس�م كبﲑ‬
‫اًّ‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ﲑا جداًّ ا وغﲑ مالحﻆ‪ .‬ولكن تصور ﳏاولة ﲢديد مكان اإللكﱰون باصطدامه مع‬
‫صغ ً‬
‫‪λ‬‬
‫‪0‬‬
‫فوتون عاﱄ الطاقة‪ .‬وألن للفوتون طاقة ﳑاﺛلة لطاقة اإللكﱰون نفسه‪ ،‬لذا فﺈن التصادم‬
‫بﲔ اﳉسمﲔ يغﲑ اًّ‬
‫كال من الطول اﳌوجي للفوتون وموقع اإللكﱰون وﴎعته اﳌتجهة‪،‬‬
‫‪ ،4‬أي أنه ﳛدث تغﲑ ال يمكن ﲡاهله ﰲ مكان اإللكﱰون وحركته‪.‬‬
‫كﲈ ﰲ الﺸﻜل ‪-13‬‬
‫لق�د أدى ﲢلي�ل هايزنﱪج ﳌﺜل تل�ك التصادمات بﲔ الفوتون�ات واإللكﱰونات إﱃ‬
‫اس�تنتاجه التارﳜي‪ ،‬وهو "مبدﺃ ﻫﺎﻳﺰﻧﱪﺝ لﻠﺸـك" الذي ينص عﲆ أنه من اﳌستحيل‬
‫معرفة ﴎعة جسيم ومكانه ﰲ الوقت نفسه بدقة‪.‬‬
‫ال�سكل ‪ 4-13‬ع‪‬دما ي�شطدم فو‪‬ون‬
‫م ‪‬ع ا‪‬لك ‪‬ن �شاكن ‪‬ت‪  ‬ك‪ ‬من �شرعة‬
‫ا‪‬لك ‪‬ن ‪‬مكان ‪  .‬ا يو‪‬ش ‪ ‬مبداأ‬
‫ماذا قراأت‪ ‬و�سح مبدأ هايزنﱪج للشك‪.‬‬
‫‪‬ايزن‪‬ج لل‪‬ش‪ .‬فمن ا‪�‬شتحي‪ ‬اأن نعر‪‬‬
‫‪C05-10C-828378-08‬‬
‫وع�ﲆ الرغ�م من أن العلﲈء قد وجدوا مبدأ هايزن�ﱪج ﰲ تلك اﳊقبة صعب القبول‪،‬‬
‫مكان ا‪�‬شيم ‪�‬شرعت‪  ‬الو‪ ‬نف�ش‪.‬‬
‫إال أنه أﺛبت أنه يصف اﳌحدِّ دات األساسية ﳌا يمكن مالحظته؛ فتأﺛﲑ تصادم الفوتون‬
‫ف�سر ‪‬اذا تت‪ ‬اقة الفوتون‪‬‬
‫باﳉسم الكبﲑ ‪ -‬مﺜل البالون اﳌﲇء باﳍيليوم ‪ -‬قليل‪ ،‬بحيﺚ إن الشك ﰲ موقعه أصغر‬
‫من أن يقاس‪ .‬ولكن هذه اﳊالة ال تشبه إلكﱰو ًنا يتحرك بﴪعة ‪ 6 ×106 m/s‬قرب‬
‫‪-9‬‬
‫النواة‪ .‬فع�دم التح�دي�د أو الشك ﰲ مكان اإللكﱰون هو عﲆ األقل ‪ ،10 m‬وهذا‬
‫أكﱪ ‪ 10‬مرات تقري ًبا من قطر الذرة‪.‬‬
‫ويعني مبدأ هايزنﱪج للشك ً‬
‫أيضا أنه من اﳌستحيل ﲢديد مسارات ﺛابتة لﻺلكﱰونات‬
‫مﺜ�ل اﳌدارات الدائرية ﰲ نموذج ب�ور‪ ،‬وأن الكمية الوحيدة التي يمكن معرفتها هي‬
‫اﳌكان الذي ﳛتمل أن يوجد فيه إلكﱰون حول النواة‪.‬‬
‫‪134‬‬
‫معادل‪‬ة �سرود‪‬ر ا‪‬وج‪‬ي‪‬ة ﰲ ع�ام ‪1926‬م تاب�ع الف�ي�زيائي النم�س�اوي إيروين‬
‫ش��رودنج�ر ‪1961 - 1887) Schrodinger‬م( نظرية اﳌوجة – اﳉس�يم التي اقﱰحها‬
‫دي بروﱄ‪ ،‬واشتق ﴍودنجر معادلة عﲆ اعتبار أن إلكﱰون ذرة اﳍيدروجﲔ موجة‪ .‬وﻇهر‬
‫أن نموذج ﴍودنجر لذرة اﳍيدروجﲔ ينطبق جيدً ا عﲆ ذرات العناﴏ األخرى‪ ،‬وهو ما‬
‫فش�ل نموذج بور ﰲ ﲢقيقه‪ .‬ويس�مى النموذج الذري الذي يعامل اإللكﱰونات عﲆ أﳖا‬
‫موجات بالنموذج اﳌوجي اﳌيكانيكي للذرة أو النموﺫﺝ اﳌيﻜﺎﻧيﻜﻲ الﻜمﻲ لﻠﺬﺭﺓ‪ .‬وكﲈ هو‬
‫اﳊ�ال ﰲ نموذج بور‪ ،‬ﳛ�دد النموذج اﳌيكانيكي الكمي طاقة اإللك�ﱰون بقيم معينة‪ ،‬إال‬
‫أنه ‪ -‬بخالف نموذج بور ‪ -‬ال ﳛاول وصف مسار اإللكﱰون حول النواة‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬قارن بﲔ نموذج بور والنموذج اﳌيكانيكي الكمي للذرة‪.‬‬
‫أعت�ﱪ كل ح�ل ﳌعادلة ﴍودنجر يمﺜ�ل دالة موجية‪ ،‬ترتبط مع احت�ﲈل وجود اإللكﱰون‬
‫ضمن حجم معﲔ من الفراﻍ حول النواة‪ّ .‬‬
‫تذكر من خالل دراستك للرياضيات أن حادﺛة‬
‫ما ذات احتﲈل ﹴ‬
‫عال تكون أكﺜر قابلية للحدوث من اﳊادﺛة ذات االحتﲈل اﳌنخفﺾ‪.‬‬
‫موق‪‬ع الإلك‪‬ون ا‪‬ح‪‬تمل تتنب��أ دالة اﳌوجة بمنطقة ﺛالﺛي�ة األبعاد لﻺلكﱰون حول‬
‫النواة ُتس�مى اﳌﺴـﺘو￯‪ ،‬وهو يص�ف اﳌوق�ع اﳌح�تمل لوج�ود إلك�ﱰون‪ .‬يشبه اﳌستوى‬
‫الفرعي س�حابة تتناس�ب كﺜافتها عند نقطة معينة مع احتﲈل وج�ود اإللكﱰون عند تلك‬
‫النقطة‪ .‬ويوضح الﺸﻜل ‪ 4-14a‬خريطة الكﺜافة اإللكﱰونية )الس�حابة اإللكﱰونية( التي‬
‫تصف اإللكﱰون ﰲ مس�توى الطاقة األدنى‪ ،‬ك�ﲈ أﳖا ُتعد صورة ﳊظية ﳊركة اإللكﱰون‬
‫حول النواة‪ ،‬حيﺚ ﲤﺜل كل نقطة فيها موقع اإللكﱰون عند ﳊظة معينة من الوقت‪ .‬وﲤﺜل‬
‫ً‬
‫ﲑا لوج�ود اإللكﱰون ﰲ هذا اﳌوقع‪ .‬إال‬
‫الكﺜ�اف�ة الع�الية للنقاﻁ ق�رب الن�واة‬
‫احتﲈال كب ً‬
‫أنه ‪ -‬بسبب عدم وجود حدود ﺛابتة للسحابة ‪ -‬من اﳌمكن ً‬
‫أيضا أن يوجد اإللكﱰون عﲆ‬
‫مسافة أبعد من النواة‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪� ‬سف أين توجد اإللكﱰونات ﰲ ذرة ما؟‬
‫‪a‬‬
‫‪b‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ال�سكل ‪  4-14‬ريطة الك‪‬افة احتما‪‬‬
‫‪ ‬ود ا‪‬لك ‪‬ن ‪ ‬مو‪ ‬ع مع ‪ ‬ح ‪‬و‪ ‬ال‪ ‬وا‪.‬‬
‫‪ .a‬ر الك‪‬اف ‪‬ة العالية لل‪‬ا‪ ‬ر‪ ‬ال‪‬وا‪ ‬اأن‬
‫احتما‪ ‬ود ا‪‬لك‪‬ن ‪‬ر‪ ‬ال‪‬وا‪ ‬كب‪ ‬د‪‬ا‪.‬‬
‫‪ .b‬يحتم‪ ‬ود ا‪‬لك‪‬ن ب‪�‬شبة ‪ 90%‬شمن‬
‫ا‪‬ط‪ ‬ة الدا‪‬رية ال‪‬ا‪ ‬ر‪ ‬ع‪‬د اأ‪ ‬ة‪.‬‬
‫‪‬اأحيا ‪‬نا يتم اعتبار ‪ ‬ا‪‬ط‪‬ة ‪‬ي ‪ ‬د‪‬د‬
‫‪‬‬
‫م�ش‪‬طا‬
‫ال‪‬ر‪  .‬ا الر�شم ‪ ‬الدا‪‬ر‪‬‬
‫‪ ‬ا‪‬أبعاد لكر‪ ‬تو‪ ‬على ا‪‬لك‪‬نا‪.‬‬
‫‪135‬‬
‫م�ستويات ذرة الهيدروج‪‬‬
‫‪Hydrogen′s Atomic Orbitals‬‬
‫ألن حدود اﳌس�توى غﲑ واضحة فليس للمس�توى حجم ﺛابت ودقيق‪ .‬وللتغلب عﲆ عدم‬
‫سطحا للمستوى ﳛتوي عﲆ ‪90%‬‬
‫التحديد اﳌﺆكد ﰲ موقع اإللكﱰون يرسم الكيميائيون‬
‫ً‬
‫من االحتﲈل الكﲇ لوجود اإللكﱰون‪ .‬وهذا يعني أن احتﲈل وجود اإللكﱰون ضمن هذه‬
‫اﳊ�دود ه�و ‪ ،0.9‬واحت�ﲈل وجوده خارجها ه�و ‪ .0.1‬وبعبارة أخرى‪ ،‬ف�ﺈن احتﲈل وجود‬
‫اإللك�ﱰون قري ًبا من النواة وضمن اﳊجم اﳌعرف باﳊ�دود أكﺜر من احتﲈل وجوده خارج‬
‫ذلك اﳊجم‪ .‬والدائرة ﰲ الﺸﻜل ‪ 4-14b‬ﲤﺜل ‪ 90%‬من مستوى اﳍيدروجﲔ األقل طاقة‪.‬‬
‫وعﲔ‬
‫عﲔ أع�داد الكم ﳌدارات اإللكﱰون‪ّ .‬‬
‫ع‪‬دد الك‪‬م الرئي�ص تذكر أن نموذج بور قد ّ‬
‫النموذج الكمي بصورة مش�اﲠة أربعة أعداد كم للمس�تويات الذرية‪ .‬يعد العدد األول هو‬
‫ﻋدﺩ الﻜﻢ الﺮﺋيﺲ )‪ ،(n‬الذي يشﲑ إﱃ اﳊجم النسبي وطاقة اﳌستويات؛ إذ كلﲈ ازدادت قيمة‬
‫‪ n‬زاد حجم اﳌس�توى‪ ،‬لذا يقﴤ اإللكﱰون وق ًتا أكﱪ بعيدً ا عن النواة‪ ،‬وتزداد طاقة الذرة‪.‬‬
‫لذا ﲢدد ‪ n‬مستويات الطاقة الرئيسة للذرة‪ ،‬و ُيسمى كل منها بمﺴﺘو￯ الطﺎﻗة الﺮﺋيﺲ‪ .‬وقد‬
‫ُأعطي مستوى الطاقة األدنى للذرة عدد كم رئيﴘ يساوي )‪ .(1‬وعندما ﳛتل إلكﱰون ذرة‬
‫اﳍيدروجﲔ الوحيد اﳌستوى ‪ n=1‬تكون الذرة ﰲ اﳊالة اﳌستقرة‪ .‬وقد تم ﲢديد ‪ 7‬مستويات‬
‫طاقة لذرة اﳍيدروجﲔ‪ُ ،‬أعطيت أعدا ًدا )‪ (n‬تﱰاوح بﲔ ‪ 1‬و ‪.7‬‬
‫م�ستوي‪‬ات الطاق‪‬ة الثانوية ﲢتوي مس�تويات الطاقة الرئيس�ة عﲆ مﺴـﺘوﻳﺎت ﺛﺎﻧوﻳة‪.‬‬
‫ويتألف مستوى الطاقة الرئيس ‪ 1‬من مستوى ﺛانوي واحد‪ ،‬ومستوى الطاقة الرئيس ‪ 2‬من‬
‫مس�تويﲔ ﺛانويﲔ للطاقة‪ ،‬ومس�توى الطاقة الرئيس ‪ 3‬من ﺛالﺛة مس�تويات ﺛانوية‪ ،‬وهكذا‪.‬‬
‫وﳌعرفة العالقة بﲔ مس�تويات الطاقة الرئيس�ة واﳌستويات الﺜانوية بطريقة أفضل‪ ،‬انظر إﱃ‬
‫الﺸـﻜل ‪ .4-15‬فكل�ﲈ ارتفعت إﱃ أعﲆ ﲢتوي الصفوف ع�ﲆ مقاعد أكﺜر‪ .‬وكذلك يتزايد‬
‫عدد اﳌستويات الﺜانوية للطاقة ﰲ مستوى الطاقة الرئيس عندما تزداد قيمة ‪.n‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬و�سح العالقة بﲔ مستويات الطاقة الرئيسة واﳌستويات الﺜانوية‪.‬‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 4-15‬ك ‪‬ن التفك‪  ‬م�شتويا‪ ‬الطا‪‬ة ‪‬كاأن‪‬ا ‪‬شف ‪‬و‪ ‬ا‪‬اعد ‪ ‬ا ا‪�‬شر‪ ‬ا‪‬أ‪‬ر‪ ‬ا‪ ‬تو‪ ‬ال�شف ‪‬و‪ ‬العليا على م‪‬اعد اأك‪.‬‬
‫‪‬ب‪‬شك‪ ‬ا‪ ‬تو‪ ‬م�شتويا‪ ‬الطا‪‬ة ا‪‬أبعد عن ال‪‬وا‪ ‬على م�شتويا‪ ‬انوية اأك‪ ‬للطا‪‬ة‪.‬‬
‫‪n = 4 4‬‬
‫‪n = 3 3‬‬
‫‪n = 2 ‬‬
‫‪n = 1 ‬‬
‫‪136‬‬
‫‪C05-12C-828378-08‬‬
‫اأ�سكال ا‪�‬ستويات الفرعية تسمى اﳌستويات الﺜانوية ‪ f ،d ،p ،s‬حسب أشكال اﳌستويات‬
‫الفرعية‪ .‬فمس�تويات ‪ s‬ﲨيعها كروية الش�كل‪ ،‬واﳌس�تويات ‪ p‬ﲨيعها تتكون من فصﲔ‪ ،‬أما‬
‫مس�تويات ‪ d‬و ‪ f‬فليس ﳍا الش�كل نفس�ه‪ .‬وﳛتوي كل مس�توى عﲆ إلكﱰونﲔ كحد أعﲆ‪.‬‬
‫ويك�ون ش�كل اﳌس�توى الفرعي الوحي�د ﰲ مس�توى الطاقة الرئي�س األول كرو اًّي�ا مطاب ًقا‬
‫لش�كل اﳌس�توى الفرع�ي ‪ 1s‬الذي يوج�د فيه‪ .‬ويطلق عﲆ اﳌس�تويﲔ الﺜانويﲔ ﰲ مس�توى‬
‫الطاقة الرئيس الﺜاﲏ‪ .2s ، 2p ،‬واﳌستوى الﺜانوي ‪ 2s‬ﳛوي اﳌستوى الفرعي ‪ 2s‬ذا الشكل‬
‫ً‬
‫الكروي مﺜل شكل اﳌستوى الفرعي ‪ 1s‬ولكنه أكﱪ‬
‫حجﲈ‪ ،‬كﲈ ﰲ الﺸﻜل ‪.4-16a‬‬
‫و ُيمﺜّ��ل اﳌس�توى الﺜانوي ‪ 2p‬بﺜالﺛ�ة مس�تويات فرعي��ة يتك�ون ك�ل من�ه�ا من فص�ﲔ‪،‬‬
‫وتع�ﱪ األح�رف ‪ x‬و ‪ y‬و ‪ z‬عن اﲡاهات اﳌس�تويات الفرعية ‪p‬‬
‫ُتس�م�ى‪.2pz، 2py، 2px :‬‬
‫ِّ‬
‫عﲆ اﳌحاور ‪ ،z ، y ، x‬كﲈ ﰲ الﺸﻜل ‪.4-16b‬‬
‫ماذا قراأت‪� ‬سف أشكال اﳌستويﲔ ‪ s‬و ‪.p‬‬
‫ال�سكل ‪ 4-16‬يحتو‪ ‬ك‪ ‬م�شتو‪ ‬انو‪ ‬على م�شتويا‪ ‬فرعية باأ�شكا‪ ‬تلفة‪.‬‬
‫‪z‬‬
‫‪z‬‬
‫‪x‬‬
‫‪z‬‬
‫‪x‬‬
‫‪x‬‬
‫‪y‬‬
‫‪y‬‬
‫‪z‬‬
‫‪z‬‬
‫‪x‬‬
‫‪x‬‬
‫‪y‬‬
‫‪y‬‬
‫‪y‬‬
‫‪pz‬‬
‫‪px‬‬
‫‪py‬‬
‫‪1s ‬‬
‫‪2s ‬‬
‫‪ .a‬ا‪�‬شتويا‪ ‬الفرعية ‪ s‬جميعها كروية وتزداد اأحجامها مع ا‪‬دياد العدد الكمي الر‪‬ي�‪.‬‬
‫‪ .b‬م�شتويا‪ p ‬الفرعية الثال‪‬ة لها اأ�شكا‪ ‬ف�شية موجهة نحو ا‪‬حاور الثال‪‬ة ‪.x,y,z‬‬
‫‪z‬‬
‫‪z‬‬
‫‪y‬‬
‫‪x‬‬
‫‪y‬‬
‫‪x‬‬
‫‪dz2‬‬
‫‪dx2-y2‬‬
‫‪z‬‬
‫‪z‬‬
‫‪z‬‬
‫‪y‬‬
‫‪y‬‬
‫‪x‬‬
‫‪x‬‬
‫‪dyz‬‬
‫‪y‬‬
‫‪x‬‬
‫‪dxy‬‬
‫‪dxz‬‬
‫‪ .c‬اأربعة من م�شتويا‪ d ‬الفرعية لها ال�شكل نف�شه‪ ,‬ولكنها تقع عل‪ ‬م�شتويا‪  ‬ا‪‬اها‪ ‬تلفة‪ ,‬اأما ا‪�‬شتو‪ ‬الفرعي ‪ dz‬فل‪� ‬شكل‪ ‬ا‪‬ميز‪.‬‬
‫‪2‬‬
‫‪C05-13C-828378-08‬‬
‫‪C05-15C-828378-08‬‬
‫‪137‬‬
‫ا‪‬دول ‪4-2‬‬
‫م�ستويات الطاقة الأربعة الأو‪ ‬للهيدروج‪‬‬
‫عدد الكم الرئي�ص‬
‫(‪)n‬‬
‫اأنواع ا‪�‬ستويات الثانوية‬
‫ا‪‬وجودة‬
‫عدد ا‪�‬ستويات الفرعية ‪‬‬
‫ا‪�‬ستويات الثانوية‬
‫‪‬موع ا‪�‬ستويات الفرعية ‪‬‬
‫م�ستوى الطاقة الرئي�ص (‪)n2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪s‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪s‬‬
‫‪1‬‬
‫‪p‬‬
‫‪3‬‬
‫‪s‬‬
‫‪1‬‬
‫‪p‬‬
‫‪3‬‬
‫‪d‬‬
‫‪5‬‬
‫‪s‬‬
‫‪1‬‬
‫‪p‬‬
‫‪3‬‬
‫‪d‬‬
‫‪5‬‬
‫‪f‬‬
‫‪7‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪4‬‬
‫‪9‬‬
‫‪16‬‬
‫ﳛت�وي مس�توى الطاق�ة الرئي�س الﺜال�ﺚ عﲆ ﺛالﺛ�ة مس�تويات ﺛانوي�ة ه�ي‪،3d، 3p، 3s :‬‬
‫حيﺚ ﳛتوي كل مس�توى ﺛانوي ‪ d‬ﲬس�ة مس�تويات فرعي�ة ذات طاقة متس�اوية‪ ،‬أربعة من‬
‫مس�تويات ‪ d‬الفرعية ﳍا أش�كال متش�اﲠة ولكن اﲡاهاﲥا ﳐتلفة حول اﳌستويات ‪،x ، y ، z‬‬
‫إال أن اﳌس�توى الفرعي اﳋامس ‪ dZ2‬له ش�كل واﲡاه ﳜتلفان عن اﳌس�تويات الفرعية األربعة‬
‫السابقة‪ .‬وأشكال مستويات ‪ d‬الفرعية واﲡاهاﲥا موضحة ﰲ الﺸﻜل ‪ .4-16c‬ﳛتوي مستوى‬
‫الطاقة الرابع )‪ (n=4‬عﲆ مس�توى ﺛانوي رابع ُيس�مى اﳌس�توى الﺜان�وي ‪ ،4f‬وهو ﳛتوي ‪7‬‬
‫مستويات فرعية ذات طاقة متساوية‪ .‬وللمستويات الفرعية للمستوى الﺜانوي ‪ f‬أشكال معقدة‬
‫متعددة الفصوﺹ‪.‬‬
‫يلخص اﳉدﻭﻝ ‪ 4-2‬مس�تويات الطاقة الرئيس�ة األربعة للهيدروجﲔ‪ ،‬واﳌستويات الﺜانوية‬
‫واﳌس�تويات الفرعية اﳌرتبطة معها‪ .‬الحﻆ أن عدد اﳌس�تويات الفرعية ﰲ كل مستوى ﺛانوي‬
‫ً‬
‫دائﲈ عدد فردي‪ ،‬وأن أكﱪ عدد للمستويات الفرعية ﰲ مستوى الطاقة الرئيس يساوي ‪.n2‬‬
‫فرعيا واحدً ا فقط‪ .‬وتستطيع‬
‫ويمكن أن يشغل إلكﱰون ذرة اﳍيدروجﲔ ﰲ أي وقت مستو ًيا اًّ‬
‫أي متوافرة‪ ،‬يمكن أن يشغلها اإللكﱰون‬
‫أن تعدّ اﳌستويات الفرعية األخرى مساحات شاغرة‪ ،‬ﹾ‬
‫إذا ارتفعت طاقة الذرة أو انخفضت‪ .‬فعﲆ سبيل اﳌﺜال‪ ،‬عندما تكون ذرة اﳍيدروجﲔ ﰲ اﳊالة‬
‫اﳌس�تقرة ﳛت�ل اإللكﱰون اﳌس�توى الفرعي ‪ ،1s‬فﺈذا اكتس�بت الذرة كمية م�ن الطاقة انتقل‬
‫اإللكﱰون إﱃ أحد اﳌس�تويات الفرعية الشاغرة‪ .‬ويمكن لﻺلكﱰون اعتﲈ ًدا عﲆ كمية الطاقة‬
‫اﳌكتس�بة أن ينتقل إﱃ اﳌس�توى الفرعي ‪ ،2s‬أو إﱃ أحد اﳌستويات الفرعية الﺜالﺛة ﰲ اﳌستوى‬
‫الﺜانوي ‪ ،2p‬أو إﱃ أي مستوى فرعي شاغر ﺁخر‪.‬‬
‫‪138‬‬
‫التقو‪‬‬
‫‪4-2‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫يربط نم�وذج بور لل�ذرة طيف‬
‫انبع�اث اﳍيدروج�ﲔ بانتق�ال‬
‫اإللكﱰونات من مستويات طاقة‬
‫عليا إﱃ مستويات طاقة منخفضة‪.‬‬
‫ترب�ط معادل�ة دي ب�روﱄ طول‬
‫موجة ُ‬
‫اﳉسيم مع كتلته وترددها‬
‫وﺛابت بالنك‪.‬‬
‫يفت��رﺽ النم��وذج اﳌيكانيك�ي‬
‫الكمي للذرة أن لﻺلك�ت�رون��ات‬
‫خ��واﺹ اﳌوج�ات‪.‬‬
‫تش�غل اإللكﱰون���ات مناطق‬
‫ﺛالﺛي�ة األبعاد ﰲ الفراﻍ ُتس�مى‬
‫اﳌستويات الفرعية‪.‬‬
‫‪.15‬‬
‫‪.16‬‬
‫ﻓـﴪ ﳌ�اذا ﳛتوي طي�ف االنبعاث الذري عﲆ ت�رددات معينة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﹼ‬
‫للضوء‪ ،‬حسب نموذج بور الذري؟‬
‫ﻋدﹼ ﺩ اﳌس�تويات الﺜانوية اﳌوجودة ﰲ مس�تويات الطاقة الرئيس�ة األربعة لذرة‬
‫اﳍيدروجﲔ‪.‬‬
‫‪ .17‬ﺣدﹼ ﺩ اﳌس�تويات الفرعية ﰲ كل مس�توى ﺛانوي ‪ ،s‬وﰲ كل مستوى ﺛانوي ‪p‬‬
‫ﳌستويات الطاقة الرئيسة األربعة لذرة اﳍيدروجﲔ‪.‬‬
‫‪.18‬‬
‫‪.19‬‬
‫ﻓـﴪ ﳌاذا يك�ون موقع اإللك�ﱰون ﰲ ذرة غ�ﲑ معلوم بدقة‪.‬مس�تخد ًما مبدأ‬
‫هايزن�ﱪج للش�ك والطبيع�ة اﳌوجي�ة ‪ -‬اﳉس�يمية؟ وكي�ف ُيع�رف موق�ع‬
‫اإللكﱰونات ﰲ الذرات؟‬
‫ُ‬
‫نصف قطر‬
‫اﺣﺴـﺐ مس�تعينًا باﳌعلومات ﰲ اﳉدﻭﻝ ‪ ،4-1‬كم مرة يس�اوي‬
‫مدار ذرة اﳍيدروجﲔ الس�ابع بالنس�بة إﱃ نصف قطر مدارها األول‪ ،‬حسب‬
‫نظرية بور؟‬
‫‪.20‬‬
‫ﻗﺎﺭﻥ بﲔ نموذج بور والنموذج اﳌيكانيكي الكمي للذرة‪.‬‬
‫‪139‬‬
‫‪4-3‬‬
‫الأهداف‬
‫ترتيب الإلك‪‬ونات ‪ ‬الذرات‬
‫‪Electron Configuration‬‬
‫تطب‪‬ق مب�دأ ب�اوﱄ ومب�دأ‬
‫أوفب�او )البن�اء التصاع�دي( اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ُيحدَّ د التوزيع الإلك‪‬و‪  ‬الذرة با�ستخدم ثالث قواعد‪.‬‬
‫وقاعدة هون�د لكتاب�ة التوزيع‬
‫الربط مع ا‪‬ياة عندما يصعد الطالب إﱃ اﳊافلة ﳚلس كل منهم ﰲ مقعد وحده حتى ُت ﹶ‬
‫شغل‬
‫اإللك�ﱰوﲏ باس�تخدام طريقة‬
‫اﳌقاعد كلها‪ ،‬ﺛم يأﰐ ﺁخرون فيشاركوﳖم اﳉلوس عليها‪ .‬وكذلك اإللكﱰونات ﲤﻸ مستويات‬
‫رسم اﳌربعات‪ ،‬وطريقة الﱰميز‬
‫الطاقة بالطريقة نفسها‪.‬‬
‫اإللك�ﱰوﲏ‪ ،‬وطريق�ة ترمي�ز‬
‫الغاز النبيل‪.‬‬
‫التوزيع الإلك‪‬و‪  ‬ا‪‬الة ا‪�‬ستقرة‬
‫تو�س‪‬ح اﳌق�ص�ود بﺈلك�ﱰونات ‪Ground -State Electron Configuration‬‬
‫وخصوصا أن هذه الذرات قد‬
‫أمرا صع ًب�ا‪،‬‬
‫ً‬
‫التكافﺆ‪ ،‬وترسم التمﺜيل النقطي يب�دو لن�ا ترتيب إلكﱰونات ذرات العناﴏ الﺜقيلة ً‬
‫إللكﱰونات التكافﺆ ﰲ الذرة‪ .‬ﲢتوي عﲆ أكﺜر من ‪ 100‬إلكﱰون‪ .‬فﺈذا علمنا أن مس�تويات هذه الذرات تش�به مستويات ذرة‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫الإلك‪‬ون‪ُ :‬جس�ي�م ذو كتل���ة‬
‫صغﲑة جداًّ ا‪ ،‬س��ال�ب الشحن�ة‪،‬‬
‫م�وج�ود ﰲ كل أش�كال اﳌ�ادة‪،‬‬
‫ويتحرك بﴪعة ﰲ الفراﻍ اﳌحيط‬
‫بنواة الذرة‪.‬‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫التوزيع اإللكﱰوﲏ‬
‫مبدأ أوفباو )البناء التصاعدي(‬
‫اﳍيدروجﲔ فﺈن ذلك يسمح لنا بﱰتيب إلكﱰونات هذه الذرات باستخدام قواعد قليلة ﳏددة‪.‬‬
‫ُيس�مى ترتيب اإللكﱰونات ﰲ الذرة الﺘوﺯﻳع اﻹلﻜﱰﻭﲏ‪ .‬وألن األنظمة ذات الطاقة اﳌنخفضة‬
‫اس�تقرارا م�ن األنظمة ذات الطاقة العالية ف�ﺈن اإللكﱰونات ﲤيل إﱃ اﲣ�اذ ترتيب ُيعطي‬
‫أكﺜر‬
‫ً‬
‫الذرة أقل طاقة ﳑكنة‪ .‬ويسمى ترتيب اإللكﱰونات ﰲ الوضع األقل طاقة واألكﺜر ﺛبا ًتا التوزيع‬
‫اإللك�ﱰوﲏ ﰲ اﳊالة اﳌس�تقرة للعنﴫ‪ .‬وﲢكم اﳌبادﺉ أو القواعد – ومنه�ا مبدأ أوفباو ومبدأ‬
‫باوﱄ وقاعدة هوند – كيفية ترتيب اإللكﱰونات ﰲ مستويات الذرة‪.‬‬
‫مبداأ اأوفباو ينص مبدﺃ ﺃﻭﻓبﺎﻭ )البنﺎﺀ الﺘﺼﺎﻋدﻱ( عﲆ أن كل إلكﱰون يش�غل اﳌس�توى األقل‬
‫طاق�ة‪ .‬ل�ذا فﺈن ﲢدي�د التوزيع اإللكﱰوﲏ ﰲ اﳊالة اﳌس�تقرة يتطلب معرفة ترتيب اﳌس�تويات‬
‫الفرعية وفق تزايد طاقاﲥا‪ .‬ويعرف هذا التسلسل برسم أوفباو‪ ،‬وهو موضح ﰲ الﺸﻜل ‪،4-17‬‬
‫فرعيا‪.‬‬
‫حيﺚ يمﺜل كل صندوﻕ ﰲ الشكل‬
‫ً‬
‫مستوى اًّ‬
‫مبدأ باوﱄ‬
‫قاعدة هوند‬
‫‪140‬‬
‫‪4d‬‬
‫ال�سكل ‪ 4-17‬يو‪‬ش‪ ‬ر�شم اأ‪‬فبا‪‬‬
‫‪‬ا‪‬ة ك‪ ‬م�شتو‪ ‬انو‪ ‬م‪‬ارنة بطا‪‬ة‬
‫ا‪�‬شتويا‪ ‬ال‪‬انوية ا‪‬أ‪‬ر‪  .‬ك‪‬‬
‫‪‬ش‪‬د‪  ‬الر�شم م�شت ‪‬و‪ ‬فرع ‪‬يا‪.‬‬
‫ح‪‬دّ د اأي م�شت ــو‪ ‬ان ــوي ل ــه الطاقة‬
‫الأك‪ 4d :‬اأو ‪5p‬‬
‫‪3d‬‬
‫‪5p‬‬
‫‪6s‬‬
‫‪5s‬‬
‫‪4p‬‬
‫‪4s‬‬
‫‪3p‬‬
‫‪3s‬‬
‫‪2p‬‬
‫‪2s‬‬
‫‪1s‬‬
‫‪‬‬
‫التمﺜيل النقطي لﻺلكﱰونات‬
‫‪4f‬‬
‫‪5d‬‬
‫‪6p‬‬
‫‪7s‬‬
‫‪‬‬
‫إلكﱰونات التكافﺆ‬
‫‪5f‬‬
‫‪6d‬‬
‫‪7p‬‬
‫ا‪‬دول ‪4-3‬‬
‫خوا�ص ر�سم اأوفباو‬
‫مثال‬
‫ا‪‬ا�سية‬
‫طاقة اﳌستويات الفرعية ﰲ اﳌستوى الﺜانوي ﲨيعها متساوية‪.‬‬
‫اﳌستويات الفرعية الﺜالﺛة ﰲ اﳌستوى الﺜانوي ‪ 2p‬ﲨيعها متساوية الطاقة‪.‬‬
‫ﰲ الذرة اﳌتعددة اإللكﱰونات تكون طاقة اﳌستويات الﺜانوية‬
‫اﳌختلفة ضمن مستوى الطاقة الرئيس الواحد ﳐتلفة‪.‬‬
‫طاقة اﳌستويات الفرعية الﺜالﺛة ﰲ اﳌستوى الﺜانوي ‪ 2p‬أعﲆ من طاقة‬
‫اﳌستوى الفرعي ‪.2s‬‬
‫تسلسل زيادة طاقة اﳌستويات الﺜانوية ضمن مستوى الطاقة‬
‫الرئيس الواحد هو ‪f ،d ،p ،s‬‬
‫فﺈذا كان ‪ n =4‬فسيكون التسلسل ﳌستويات الطاقةالﺜانوية‬
‫‪.4f ،4d ،4p ،4s‬‬
‫تس�تطيع مس�تويات الطاق�ة الﺜانوية ﳌس�توى رئي�س أن تتداخل مع تكون طاقة اﳌستوى الفرعي ﰲ اﳌستوى الﺜانوي ‪ 4s‬أقل من طاقة‬
‫اﳌستويات الفرعية اﳋمسة ﰲ اﳌستوى الﺜانوي ‪.3d‬‬
‫مستويات الطاقة الﺜانوية ضمن مستوى رئيس ﺁخر‪.‬‬
‫يلخص اﳉدﻭﻝ ‪ 4-3‬عدة خواﺹ لرسم أوفباو‪ .‬وعﲆ الرغم من أن مبدأ أوفباو يصف التسلسل‬
‫الذي ﲤتلﺊ فيه اﳌس�تويات الفرعية باإللكﱰون�ات إال أنه من اﳌهم أن نعرف أن الذرات ال ُتبنى‬
‫بﺈضافة إلكﱰو ًنا بعد اآلخر‪.‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪5.‬‬
‫→‬
‫→‬
‫‪2.‬‬
‫→‬
‫→‬
‫‪6.‬‬
‫→‬
‫‪3.‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪4.‬‬
‫قاع‪‬دة هون‪‬د إن حقيق�ة تنافر اإللكﱰونات اﳌش�حونة بش�حنة س�البة ﳍ�ا تأﺛﲑ كب�ﲑ ﰲ توزيع‬
‫اإللكﱰونات ﰲ مس�تويات فرعية متس�اوية الطاقة‪ .‬وتنص ﻗﺎﻋدﺓ ﻫوﻧـد ‪ Hund's rule‬عﲆ أن‬
‫اإللكﱰونات تتوزﻉ ﰲ اﳌس�تويات الفرعية اﳌتس�اوية الطاقة بحيﺚ ﲢافﻆ عﲆ أن يكون ﳍا االﲡاه‬
‫نفس�ه م�ن حي�ﺚ الدوران‪ ،‬قبل أن تش�غل اإللكﱰون�ات اإلضافي�ة ذات اﲡاه ال�دوران اﳌعاكس‬
‫اﳌس�تويات نفسها‪ .‬فعﲆ س�بيل اﳌﺜال‪ُ ،‬ﲤﻸ مس�تويات ‪ 2p‬الفرعية الﺜالﺛة بﺈلكﱰونات منفردة‪ ،‬ﺛم‬
‫ﲢدث عملية االزدواج‪ .‬ويوضح الش�كل اآلﰐ تسلس�ل دخول س�تة إلكﱰونات ﰲ مستويات ‪p‬‬
‫الفرعية‪.‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫أدخ�ل معلوم�ات م�ن ه�ذا‬
‫القسم ﰲ مطويتك‪.‬‬
‫‪1.‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→→‬
‫→‬
‫→→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫وين�ص مبـدﺃ بـﺎﻭﱄ ع�ﲆ أن ع�دد إلكﱰون�ات اﳌس�توى الفرع�ي الواح�د ال يزي�د ع�ن إلكﱰونﲔ‬
‫وي�دور كل منه�ﲈ ح�ول نفس�ه باﲡ�اه معاك�س لﻶخ�ر‪ .‬واق�ﱰح الفي�زي�ائ�ي النمس��اوي‬
‫‪2.‬‬
‫‪3.‬‬
‫اإلﺛ�ارة‪ .‬و ُيمﺜَّل‬
‫الذرات ﰲ حاالت‬
‫ب�اول��ي ‪ 1958– 1900) Pauli‬م( ه�ذا اﳌب�دأ بعد مالحظ�ة‬
‫اﳌستوى الفرعي الذي ﳛتوي عﲆ زوج من اإللكﱰونات ذات الدوران‪ 6.‬اﳌتعاكس ب� ‪5..‬وألن كل‬
‫مس�توى فرعي ال يس�تطيع احتواء أكﺜر من إلكﱰونﲔ فﺈن اﳊد األعﲆ لﻺلكﱰونات ﰲ مستوى‬
‫الطاقة الرئيس يساوي ‪.2n2‬‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪2.‬‬
‫→‬
‫‪1.‬‬
‫→‬
‫‪3.‬‬
‫→‬
‫‪6.‬‬
‫‪5.‬‬
‫‪4.‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫م�ن الك�ل�م�ة األﳌ��ان�ي�ة‬
‫‪ ،aufbauen‬والتي تعني‬
‫ﳞيﺊ أو يرتب‪.‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫"ﺃﻭﻓبﺎﻭ ‪"Aufbau‬‬
‫→‬
‫‪6.‬‬
‫اأ�سل الكلمة‬
‫→‬
‫‪3.‬‬
‫مبداأ باو‪ ‬يمكن ﲤﺜيل اﳌس�تويات الفرعية بمربعات أو دوائر كﲈ يمكن ﲤﺜيل اإللكﱰونات ﰲ‬
‫اﳌس�تويات باس�تخدام األسهم ﰲ اﳌربعات‪ .‬ولكل إلكﱰون اﲡاه دوران مرتبط معه‪ ،‬حيﺚ يمﺜل‬
‫‪1.‬‬
‫الس�هم ‪2.‬‬
‫دوران اإللكﱰون ﰲ اﲡاه معﲔ‪ ،‬ويمﺜل الس�هم اﳌتجه إﱃ أس�فل‬
‫اﳌتج�ه إﱃ أع�ﲆ‬
‫‪1.‬‬
‫اﳌعاكس‪ .‬ويمﺜل ‪2.‬‬
‫اإللك�ﱰون ﰲ االﲡ�اه‪3. 4.‬‬
‫اﳌربع الفارﻍ‬
‫دوران‬
‫ش�اغرا‪ ،‬كﲈ يمﺜل‬
‫فرعيا‬
‫ً‬
‫مس�تو ًيا اًّ‬
‫‪5.‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪3. 1.‬‬
‫واحد ‪2.‬‬
‫اﳌرب�ع الذي ﳛتوي ‪3.‬‬
‫أعﲆ‬
‫ويمﺜل‬
‫بﺈلك�ﱰون واحد‪،‬‬
‫فرعيا‬
‫يتج�ه إﱃ ‪5.‬‬
‫عﲆ س�هم ‪6.‬‬
‫مس�تو ًيا ‪ 4.‬اًّ‬
‫فرعيا ﳑتلﺌ‪ً4.‬ا‪.‬‬
‫عﲆ سهمﲔ أحدﳘا‪5.‬يتجه إﱃ أعﲆ ‪6. 4.‬‬
‫واآلخر إﱃ أسفل ‪5.‬مستو ًيا اًّ‬
‫اﳌربع الذي ﳛتوي ‪6.‬‬
‫‪‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪4.‬‬
‫‪141‬‬
‫‪1s‬‬
‫تعرف كيفية ترتي�ب اإللكﱰونات ﰲ‬
‫م‪‬اذا قراأت‪ ‬اذكر ن�ص القوانﲔ الﺜالﺛة الت�ي ّ‬
‫الذرات‪.‬‬
‫‪2s‬‬
‫‪2px‬‬
‫التوزيع الإلك‪‬و‪‬‬
‫تستطيع أن ﲤﺜل التوزيع اإللكﱰوﲏ للذرة بﺈحدى الطرائق اآلتية‪ :‬رسم مربعات اﳌستويات‪،‬‬
‫أو الﱰميز اإللكﱰوﲏ‪ ،‬أو ترميز الغاز النبيل‪.‬‬
‫‪2py‬‬
‫‪2pz‬‬
‫ر�سم مربعات ا‪�‬ستويات يمكن التعبﲑ عن اإللكﱰونات ﰲ اﳌس�تويات الفرعية بأس�هم‬
‫نون كل مربع بعدد الكم الرئيس ومس�توى الطاقة الفرعي ﰲ اﳌس�توى‬
‫ﰲ اﳌربعات؛ إذ ُي ﹶع ﹶ‬
‫الﺜانوي‪ .‬فعﲆ سبيل اﳌﺜال‪ ،‬مستويات ذرة الكربون ﰲ اﳊالة اﳌستقرة ﲢتوي عﲆ إلكﱰونﲔ‬
‫ﰲ اﳌس�توى الفرع�ي ‪1s‬؛ وإلكﱰون�ﲔ ﰲ اﳌس�توى الفرعي ‪ ،2s‬وإلكﱰونﲔ ﰲ مس�تويﲔ‬
‫فرعيﲔ من مستويات ‪ 2p‬الفرعية الﺜالﺛة‪ ،‬كﲈ هو موضح‪:‬‬
‫‪‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪2s‬‬
‫‪2p‬‬
‫‪Electron Arrangement‬‬
‫‪1s‬‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 4-18‬دا‪  ‬م�شتويا‪‬‬
‫‪ 1s 2s 2p‬ل‪‬ر‪ ‬ال‪‬يون‪.‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫حدد كم ا‪‬لك‪ ‬نا ف‪ ‬ر‪ ‬ال‪‬يون‪‬‬
‫‪2p‬‬
‫‪1s‬‬
‫‪2s‬‬
‫ال‪‬ميز الإلك‪‬و‪ ‬يعﱪ الﱰميز اإللكﱰوﲏ عن مس�توى الطاقة الرئيس واﳌستويات‬
‫أسا يمﺜل عدد اإللكﱰونات ﰲ‬
‫الﺜانوية اﳌرتبطة مع كل اﳌستويات الفرعية ﰲ الذرة‪ ،‬ويتضمن اًّ‬
‫اﳌستوى‪ .‬فيكتب التوزيع اإللكﱰوﲏ لذرة الكربون ﰲ اﳊالة اﳌستقرة ﰲ صورة ‪.1s2 2s2 2p2‬‬
‫ويوضح الﺸﻜل ‪ 4-18‬كيفية تداخل مستويات ‪ 1s 2s 2px 2py 2pz‬لذرة النيون‪.‬‬
‫ويبﲔ اﳉدﻭﻝ ‪ 4-4‬رس�م مربعات اﳌس�تويات والﱰميز اإللكﱰوﲏ للعناﴏ ﰲ الدورتﲔ‬
‫األوﱃ والﺜانية من اﳉدول الدوري للعناﴏ‪.‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→ → →‬
‫→‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→‬
‫→ → → →‬
‫→ → →‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→ → →‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→ → →‬
‫→ → →‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→ → →‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→‬
‫→ → →‬
‫→ →‬
‫→‬
‫‪5 1.‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪1s2 2s2 2p‬‬
‫‪4. 4.‬‬
‫‪6‬‬
‫‪1s2 2s2 2p‬‬
‫‪4. 4.‬‬
‫→‬
‫→ → →‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→ → →‬
‫→ →‬
‫→ → →‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→ → →‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→ → → →‬
‫→‬
‫→ → →‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→ → →‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪6. 6. 5.‬‬
‫‪6.‬‬
‫→ →‬
‫‪6.‬‬
‫‪5. 5. 4.‬‬
‫‪5. 6.‬‬
‫‪5.‬‬
‫‪4. 4. 4. 5.‬‬
‫→‬
‫‪3.‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪6. 3.‬‬
‫‪6. 5.‬‬
‫‪5.‬‬
‫→‬
‫‪3.‬‬
‫‪6.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪2. 3.‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪5. 2.‬‬
‫‪5. 4.‬‬
‫‪6.‬‬
‫‪4.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪5.‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪4. 1.‬‬
‫‪4. 1. 2.‬‬
‫‪5.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪5.‬‬
‫→‬
‫الني�ون‬
‫‪Ne‬‬
‫‪6.10‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪6.‬‬
‫‪5. 2.‬‬
‫‪5. 2.‬‬
‫‪5.‬‬
‫‪4 1.‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪1s2 2s2 2p‬‬
‫‪4. 4.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪5.‬‬
‫→‬
‫الفل�ور‬
‫‪F‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪6.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪5.‬‬
‫‪6.‬‬
‫‪4. 1.‬‬
‫‪4. 1.‬‬
‫‪4. 3.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪5.‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪4. 1.‬‬
‫‪3‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪1s2 2s2 2p‬‬
‫‪4. 1.‬‬
‫‪4.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪5.‬‬
‫→‬
‫‪9‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪6. 6.‬‬
‫األكسجﲔ ‪O‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪2. 2.‬‬
‫‪5.‬‬
‫‪5. 2.‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪2 1.‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪1s2 2s2 2p‬‬
‫‪4. 4.‬‬
‫→‬
‫‪8‬‬
‫‪6. 3.‬‬
‫‪6. 3.‬‬
‫‪6.‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪6.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪1. 1.‬‬
‫‪6.‬‬
‫‪4.‬‬
‫‪4. 1. 3.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪5.‬‬
‫→‬
‫النيﱰوجﲔ ‪N‬‬
‫‪7‬‬
‫‪3. 3.‬‬
‫‪6.‬‬
‫‪6. 3.‬‬
‫الكرب�ون‬
‫‪3.‬‬
‫‪6.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪5.‬‬
‫→‬
‫‪C‬‬
‫‪6‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪6. 3.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪5. 2.‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪6.‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪4. 1.‬‬
‫→‬
‫‪B‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪1 1.‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪1s2 2s2 2p‬‬
‫‪4. 4.‬‬
‫→‬
‫البورون‬
‫‪2.‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪6.‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪6.‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪5.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪5.‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪4.‬‬
‫‪1s2 2s2‬‬
‫→‬
‫‪5‬‬
‫‪6.‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪6.‬‬
‫‪5.‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪6.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪5.‬‬
‫‪4.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪5.‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪4.‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪4.‬‬
‫‪1s2 2s1‬‬
‫→‬
‫البﲑيليوم ‪Be‬‬
‫‪4‬‬
‫الليﺜي�وم‬
‫‪1.‬‬
‫‪4.‬‬
‫‪1s2‬‬
‫→‬
‫‪Li‬‬
‫‪3‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪6.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪5.‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪1.‬‬
‫‪1s1‬‬
‫→‬
‫اﳍيلي�وم ‪He‬‬
‫‪2‬‬
‫‪6.‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪6.‬‬
‫‪5.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪5.‬‬
‫‪4.‬‬
‫→‬
‫‪1‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪3.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪2.‬‬
‫‪1.‬‬
‫→‬
‫ر�سم مربعات ا‪�‬ستويات‬
‫→‬
‫العن�سر‪ ‬رمزه‬
‫اﳍيدروجﲔ ‪H‬‬
‫‪142‬‬
‫العدد الذري‬
‫ال‪‬ميز الإلك‪‬و‪‬‬
‫→‬
‫ال‪‬ميز الإلك‪‬و‪‬‬
‫→‬
‫ا‪‬دول ‪4-4‬‬
‫ور�سم مربعات ا‪�‬ستويات للعنا�سر من ‪ 1‬اإ‪10 ‬‬
‫وﲢتل إلكﱰونات الصوديوم العﴩة األوﱃ اﳌستويات ‪ ،1s 2s 2p‬ويدخل اإللكﱰون‬
‫اﳊادي عﴩ اﳌستوى ‪ 3s‬اعتﲈ ًدا عﲆ مبدأ أوفباو‪ .‬لذا يكون الﱰميز اإللكﱰوﲏ ورسم‬
‫مربعات اﳌستويات للصوديوم عﲆ النحو اآلﰐ‪:‬‬
‫‪1s22s22p63s1‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪2p‬‬
‫‪3s‬‬
‫‪‬‬
‫‪1s 2s‬‬
‫ترمي‪‬ز الغ‪‬از النبيل (الطريق‪‬ة ا‪‬خت�سرة) طريق�ة لتمﺜيل التوزي�ع اإللكﱰوﲏ‬
‫للغازات النبيلة اﳌوجودة ﰲ العمود األخﲑ من اﳉدول الدوري‪ ،‬وﳛتوي مدارها األخﲑ‬
‫)ما عدا اﳍيليوم( عﲆ ﺛﲈنية إلكﱰونات‪ ،‬وهي عادة مستقرة‪ .‬وتستخدم األقواس اﳌربعة‬
‫ﰲ ترميز الغاز النبيل‪.‬‬
‫فعﲆ سبيل اﳌﺜال‪ [He] ،‬يمﺜل التوزيع اإللكﱰوﲏ للهيليوم ‪ ،1s2‬و ]‪ [Ne‬يمﺜل التوزيع‬
‫اإللك�ﱰوﲏ للني�ون ‪ .1s2 2s2 2p6‬قارن ب�ﲔ التوزيع اإللكﱰوﲏ للني�ون والصوديوم‬
‫أعاله‪ .‬والحﻆ أن التوزيع اإللكﱰوﲏ للمس�تويات الداخلية للصوديوم ﳑاﺛل للتوزيع‬
‫اإللكﱰوﲏ للنيون‪ .‬ويمكن أن ﲣتﴫ التوزيع اإللكﱰوﲏ للصوديوم باستخدام ترميز‬
‫الغ�از النبيل عﲆ النح�و اآلﰐ ‪ .[Ne] 3s1‬ويوضح اﳉـدﻭﻝ ‪ 4-5‬التوزيع اإللكﱰوﲏ‬
‫لعناﴏ الدورة الﺜالﺜة بطريقتي الﱰميز اإللكﱰوﲏ‪ ،‬وترميز الغاز النبيل‪.‬‬
‫ال�ستخ‪‬دام ال‪‬ع‪‬ل‪‬م‪‬ي مق‪‬اب‪‬ل‬
‫ال�ستخدام ال�سائع‬
‫الدﻭﺭﺓ‬
‫ﱞ‬
‫ص�ف أفقي من‬
‫اﻻﺳـﺘخداﻡ العﻠمﻲ‪:‬‬
‫العناﴏ ﰲ اﳉدول الدوري اﳊديﺚ‪.‬‬
‫هناك سبع دورات ﰲ اﳉدول الدوري‬
‫اﳊديﺚ للعناﴏ‪.‬‬
‫اﻻﺳـﺘخداﻡ الﺸـﺎﺋع‪ :‬فﱰة من الوقت‬
‫ﳏددة بواسطة ﻇاهرة متكررة‪.‬‬
‫تستغرﻕ دورة األرﺽ حول الشمس‬
‫سنة واحدة‪.‬‬
‫م‪‬اذا ق‪‬راأت‪ ‬و�سح كيف ُيكتب ترميز الغاز النبيل لعن�ﴫ ما؟ وما ترميز الغاز‬
‫النبيل للكالسيوم؟‬
‫ا‪‬دول ‪4-5‬‬
‫التوزيع الإلك‪‬و‪ ‬للعنا�سر‬
‫العن�سر‪‬رمزه‬
‫العدد الذري‬
‫من ‪ 11‬اإ‪18 ‬‬
‫طريقة ال‪‬ميز الإلك‪‬و‪‬‬
‫طريقة ترميز الغاز النبيل (الطريقة ا‪‬خت�سرة)‬
‫الﺼوﺩﻳوﻡ ‪Na‬‬
‫‪11‬‬
‫‪1s2 2s2 2p6 3s1‬‬
‫‪[Ne] 3s1‬‬
‫اﳌﺎﻏنﺴيوﻡ ‪Mg‬‬
‫‪12‬‬
‫‪1s2 2s2 2p6 3s2‬‬
‫‪[Ne] 3s2‬‬
‫اﻷلومنيوﻡ‬
‫‪Al‬‬
‫‪13‬‬
‫‪1s2 2s2 2p6 3s2 3p1‬‬
‫‪[Ne] 3s2 3p1‬‬
‫الﺴﻠيﻜوﻥ‬
‫‪Si‬‬
‫‪14‬‬
‫‪1s2 2s2 2p6 3s2 3p2‬‬
‫‪[Ne] 3s2 3p2‬‬
‫الفوﺳفوﺭ‬
‫‪P‬‬
‫‪15‬‬
‫‪1s2 2s2 2p6 3s2 3p3‬‬
‫‪[Ne] 3s2 3p3‬‬
‫الﻜﱪﻳﺖ‬
‫‪S‬‬
‫‪16‬‬
‫‪1s2 2s2 2p6 3s2 3p4‬‬
‫‪[Ne] 3s2 3p4‬‬
‫الﻜﻠوﺭ‬
‫‪Cl‬‬
‫‪17‬‬
‫‪1s2 2s2 2p6 3s2 3p5‬‬
‫‪[Ne] 3s2 3p5‬‬
‫اﻷﺭﺟوﻥ ‪Ar‬‬
‫‪18‬‬
‫‪1s2 2s2 2p6 3s2 3p6‬‬
‫]‪ [Ar‬أو ‪[Ne] 3s2 3p6‬‬
‫‪143‬‬
‫ا�ستثن‪‬اءات التوزيع الإلك‪‬و‪ ‬يمكن اس�تخدام رس�م أوفب�او ﰲ كتابة التوزي�ع اإللكﱰوﲏ األكﺜر‬
‫اس�تقرارا للعن�اﴏ الت�ي تب�دأ م�ن الفانادي�وم ذي الع�دد ال�ذري ‪ 23‬وم�ا بع�ده‪ .‬ولكن إذا اس�تمرت‬
‫ً‬
‫ﰲ توزي�ع اإللكﱰون�ات بالطريق�ة نفس�ها ف�ﺈن التوزي�ع اإللك�ﱰوﲏ للك�روم س�يكون ‪[Ar] 4s2 3d4‬‬
‫وللنح�اس س�يكون ‪ [Ar] 4s2 3d9‬وﳘ�ا غ�ﲑ صحيحتﲔ‪ .‬أما التوزي�ع اإللك�ﱰوﲏ الصحيح للكروم‬
‫‪ ،[Ar] 4s1 3d5‬وللنحاس ‪ .[Ar] 4s1 3d10‬وتوضح التوزيعات اإللكﱰونية ﳍذين العنﴫين ‪ -‬كﲈ هو‬
‫اﳊال لعناﴏ أخرى ‪ -‬حالة االستقرار للمستويات نصف اﳌمتلﺌة واﳌمتلﺌة ‪ d‬و ‪.s‬‬
‫ا�س‪‬اتيجية حل ا‪�‬ساألة‬
‫ملﺀ مﺴﺘوﻳﺎت الطﺎﻗة‬
‫تس�تطيع أن تكتب التوزيع اإللكﱰوﲏ للحالة اﳌس�تقرة ألي عنﴫ كيميائي باس�تخدام رس�م‬
‫اﳌستويات الﺜانوية واتباﻉ األسهم‪.‬‬
‫‪1s‬‬
‫ارسم شكل اﳌستويات الﺜانوية عﲆ ورقة بيضاء‪.‬‬
‫حدد عدد إلكﱰونات ذرة واحدة من العنﴫ الذي تريد كتابة توزيعه اإللكﱰوﲏ‪ً ،‬‬
‫علﲈ بأن‬
‫عدد اإللكﱰونات ﰲ الذرة اﳌتعادلة يساوي العدد الذري للعنﴫ‪.‬‬
‫ابدأ ب�اﳌستوى ‪ ،1s‬واتبع تسلسل أوفباو للمستويات‪ ،‬وﰲ أﺛناء تقدمك أضف األسس التي‬
‫تشﲑ إﱃ عدد اإللكﱰونات ﰲ كل مستوى‪ ،‬واستمر ﰲ ذلك حتى يكون لديك مستويات‬
‫كافية الستيعاب العدد الكﲇ من اإللكﱰونات ﰲ ذرة العنﴫ‪.‬‬
‫طبق ترميز الغاز النبيل‪.‬‬
‫‪.1‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫طبق ال�س‪‬اتيجية‬
‫اﻛﺘﺐ التوزيع اإللكﱰوﲏ ﰲ اﳊالة اﳌستقرة للزركونيوم ‪.Zr‬‬
‫‪2p‬‬
‫‪2s‬‬
‫‪3d‬‬
‫‪3p‬‬
‫‪3s‬‬
‫‪4f‬‬
‫‪4d‬‬
‫‪4p‬‬
‫‪4s‬‬
‫‪5f‬‬
‫‪5d‬‬
‫‪5p‬‬
‫‪5s‬‬
‫‪6d‬‬
‫‪6p‬‬
‫‪6s‬‬
‫‪7p‬‬
‫‪7s‬‬
‫ترتيب ملء اﳌستويات باإللكﱰونات‬
‫م�سائل تدريبية‬
‫‪ .21‬اكتب التوزيع اإللكﱰوﲏ ﰲ اﳊالة اﳌستقرة للعناﴏ اآلتية‪:‬‬
‫‪ .a‬الﱪوم ‪Br‬‬
‫‪ .b‬اإلسﱰانشيوم ‪Sr‬‬
‫‪.22‬‬
‫‪.23‬‬
‫‪.24‬‬
‫‪.25‬‬
‫‪144‬‬
‫‪ .c‬األنتيمون ‪Sb‬‬
‫‪ .d‬الرينيوم ‪Re‬‬
‫‪ .e‬التﲑبيوم ‪Tb‬‬
‫‪ .f‬التيتانيوم ‪Ti‬‬
‫ﲢتوي ذرة الكلور ﰲ اﳊالة اﳌستقرة عﲆ سبعة إلكﱰونات ﰲ اﳌستويات الفرعية ﳌستوى الطاقة الرئيس الﺜالﺚ‪ .‬ما عدد اإللكﱰونات‬
‫التي تشغل مستويات ‪ p‬الفرعية من إلكﱰونات التكافو السبعة؟ وما عدد اإللكﱰونات التي تشغل مستويات ‪ p‬من اإللكﱰونات‬
‫السبعة عﴩ األصلية اﳌوجودة ﰲ ذرة الكلور؟‬
‫عندما تتفاعل ذرة كﱪيت مع ذرات أخرى فﺈن إلكﱰونات مستوى الطاقة الﺜالﺚ هي التي تشارك ﰲ التفاعل‪ .‬ما عدد هذه‬
‫اإللكﱰونات ﰲ ذرة الكﱪيت؟‬
‫عنﴫ توزيعه اإللكﱰوﲏ ﰲ اﳊالة اﳌستقرة ‪ ،[Kr] 5s24d105p1‬وهو ينتمي إﱃ أشباه اﳌوصالت‪ ،‬ويستخدم ﰲ صناعة سبائك‬
‫عدة‪ .‬ما هذا العنﴫ؟‬
‫ﲢفيﺰ ﲢتوي ذرة عنﴫ ﰲ حالتها اﳌستقرة إلكﱰونﲔ ﰲ مستوى الطاقة الرئيس السادس‪ .‬اكتب التوزيع اإللكﱰوﲏ ﳍذا العنﴫ‬
‫باستخدام ترميز الغاز النبيل‪ ،‬وحدد العنﴫ‪.‬‬
‫اإلك‪‬ونات التكافوؤ‬
‫‪Valence Electrons‬‬
‫ﲢدد إلكﱰونات التكافﺆ‪ ،‬اﳋواﺹ الكيميائية للعنﴫ‪ .‬وتعرف ﺇلﻜﱰﻭﻧﺎت الﺘﻜﺎﻓﺆ بأﳖا إلكﱰونات‬
‫اﳌستوى اﳋارجي للذرة ) مستوى الطاقة الرئيس األخﲑ(‪ .‬فعﲆ سبيل اﳌﺜال‪ ،‬ﲢتوي ذرة الكﱪيت‬
‫عﲆ ‪ 16‬إلكﱰو ًﹶنا‪ ،‬س�تة منها فقط ﲢتل مس�تويات ‪ 3s‬و ‪ 3p‬اﳋارجية‪ ،‬وهي إلكﱰونات التكافﺆ‪،‬‬
‫كﲈ هو موضح ﰲ التوزيع اإللكﱰوﲏ اآلﰐ‪:‬‬
‫‪S: [Ne] 3s2 3p4‬‬
‫وعﲆ الرغم من أن لذرة الس�يزيوم ‪ 55‬إلكﱰو ًنا فﺈن ﳍا إلكﱰون تكافﺆ واحدً ا‪ ،‬ﰲ اﳌس�توى ‪،6s‬‬
‫كﲈ هو موضح ﰲ التوزيع اإللكﱰوﲏ اآلﰐ‪:‬‬
‫‪Cs: [Xe] 6s1‬‬
‫اللك‪‬ونات (‪‬ثيل لوي�ص) يمﺜل الكيميائي�ون عادة إلكﱰونات التكافﺆ‬
‫التمثي‪‬ل النقطي ل إ‬
‫الت�ي تش�ارك ﰲ تكوي�ن الروابط الكيميائية باس�تخدام طريق�ة ﳐتﴫة‪ ،‬تس�مى الﺘمﺜيل النقطﻲ‬
‫لﻺلﻜﱰﻭﻧـﺎت‪ ،‬وفيه�ا يكتب رمز العن�ﴫ الذي يمﺜل نواة الذرة ومس�تويات الطاق�ة الداخلية‪،‬‬
‫ً‬
‫ﳏاطا بنقاﻁ ُﲤ ِّﺜل إلكﱰونات اﳌس�توى اﳋارجي ﲨيعه�ا‪ .‬وقد اقﱰح الكيميائي األمريكي لويس‬
‫يدرس مادة الكيمياء ﰲ اﳉامعة عام ‪1902‬م‪.‬‬
‫‪1946 –1875) Lewis‬م( هذه الطريقة عندما كان ّ‬
‫وعن�د كتابة التمﺜيل النقطي لﻺلكﱰونات ُﲤﺜل النق�اﻁ إلكﱰونات التكافﺆ وتوضع نقطة واحدة ﰲ‬
‫كل مرة عﲆ اﳉوانب األربعة للرمز )دون مراعاة التسلسل(‪ ،‬ﺛم تكرر هذه العملية لتصبح النقاﻁ ﰲ‬
‫صورة أزواج حتى ُتستخدم النقاﻁ ﲨيعها‪ .‬يوضح اﳉدﻭﻝ ‪ 4-6‬التوزيع اإللكﱰوﲏ لعناﴏ الدورة‬
‫الﺜانية ﰲ اﳊالة اﳌستقرة بطريقتي الﱰميز اإللكﱰوﲏ والتمﺜيل النقطي لﻺلكﱰونات )ﲤﺜيل لويس(‪.‬‬
‫ا‪‬دول ‪4-6‬‬
‫العن�سر‪‬رمزه‬
‫الﻠيﺜيوﻡ‬
‫ال‪‬ميز الإلك‪‬و‪ ‬والتمثيل النقطي لالإلك‪‬ونات‬
‫العدد الذري‬
‫ال‪‬ميز الإلك‪‬و‪‬‬
‫‪Li‬‬
‫‪3‬‬
‫‪1s2 2s1‬‬
‫‪Be‬‬
‫‪4‬‬
‫‪1s2 2s2‬‬
‫البوﺭﻭﻥ‬
‫‪B‬‬
‫‪5‬‬
‫‪1s2 2s2 2p1‬‬
‫الﻜﺮبوﻥ‬
‫‪C‬‬
‫‪6‬‬
‫‪1s2 2s2 2p2‬‬
‫النيﱰﻭﺟﲔ‬
‫‪N‬‬
‫‪7‬‬
‫‪1s2 2s2 2p3‬‬
‫اﻷﻛﺴﺠﲔ‬
‫‪O‬‬
‫‪8‬‬
‫‪1s2 2s2 2p4‬‬
‫الفﻠوﺭ‬
‫‪F‬‬
‫‪9‬‬
‫‪1s2 2s2 2p5‬‬
‫النيوﻥ‬
‫‪Ne‬‬
‫‪10‬‬
‫‪1s2 2s2 2p6‬‬
‫البﲑﻳﻠيوﻡ‬
‫اللك‪‬ونات‬
‫التمثيل النقطي ل إ‬
‫‪Li‬‬
‫‪Li‬‬
‫‪Li‬‬
‫‪Li‬‬
‫‪Li‬‬
‫‪Be‬‬
‫‪Be‬‬
‫‪Be‬‬
‫‪Be‬‬
‫‪Be‬‬
‫‪B‬‬
‫‪B‬‬
‫‪B‬‬
‫‪B‬‬
‫‪B‬‬
‫‪C‬‬
‫‪C‬‬
‫‪C‬‬
‫‪C‬‬
‫‪C‬‬
‫‪N‬‬
‫‪N‬‬
‫‪N‬‬
‫‪N‬‬
‫‪N‬‬
‫‪O‬‬
‫‪O‬‬
‫‪O‬‬
‫‪O‬‬
‫‪O‬‬
‫‪F‬‬
‫‪F‬‬
‫‪F‬‬
‫‪F‬‬
‫‪F‬‬
‫‪Ne‬‬
‫‪Ne‬‬
‫‪Ne‬‬
‫‪Ne‬‬
‫‪Ne‬‬
‫‪145‬‬
‫مثال ‪4-3‬‬
‫التمثيل النقطي لالإلك‪‬ونات ﲢتوي بعﺾ معاجﲔ األس�نان عﲆ فلوريد القصديروز‪ ،‬وهو مركب من القصدير والفلور‪ .‬ما‬
‫التمﺜيل النقطي إللكﱰونات القصدير‪Sn‬؟‬
‫‪1‬‬
‫‪‬ليل ا‪�‬ساألة‬
‫بالرجوﻉ إﱃ اﳉدول الدوري للعناﴏ‪ ،‬حدّ د العدد الذري لعنﴫ القصدير‪ ،‬واكتب توزيعه اإللكﱰوﲏ‪ ،‬وحدد عدد إلكﱰونات‬
‫تكافﺌه‪ ،‬ﺛم استخدم قواعد التمﺜيل النقطي لﻺلكﱰونات لرسم التمﺜيل النقطي اإللكﱰوﲏ له )ﲤﺜيل لويس(‪.‬‬
‫‪ 2‬ح�ساب ا‪‬طلوب‬
‫اكتب التوزيع ا‪‬لك‪ ‬لل‪�‬شدير با�شتخدام ‪‬رميز‬
‫العدد الذري للقصدير ‪ ،50‬لذا ﲢتوي ذرة القصدير عﲆ ‪ 50‬إلكﱰو ًنا‪.‬‬
‫‪[Kr]5s24d105p2‬‬
‫ال‪‬از ال‪‬بي‪ .‬اأ‪‬ر‪ ‬از نبي‪ ‬و الكريبتون‪Kr‬‬
‫ﲤﺜل إلكﱰونات ‪ 5s2‬و ‪ 5p2‬إلكﱰونات التكافﺆ األربعة للقصدير‪.‬‬
‫ارسم أربعة إلكﱰونات حول رمز القصدير الكيميائي ‪ Sn‬لتوضيح التمﺜيل النقطي اإللكﱰوﲏ للقصدير ‪Sn‬‬
‫‪ 3‬تقو‪ ‬الإجابة‬
‫تم استخدام الرمز الصحيح للقصدير ‪ Sn‬وقواعد التمﺜيل النقطي لﻺلكﱰونات بصورة صحيحة‪.‬‬
‫‪C05-23C-828378-08‬‬
‫م�سائل تدريبية‬
‫‪ .26‬ارسم التمﺜيل النقطي إللكﱰونات العناﴏ اآلتية‪:‬‬
‫‪ .a‬اﳌاغنسيوم ‪Mg‬‬
‫‪ .c‬الزينون ‪Xe‬‬
‫‪ .b‬الﺜاليوم ‪Tl‬‬
‫‪ .27‬ﲢتوي ذرة عنﴫ عﲆ ‪ 13‬إلكﱰو ًنا‪ .‬ما هذا العنﴫ؟ وكم إلكﱰو ًنا يظهر ﰲ التمﺜيل النقطي لﻺلكﱰونات؟‬
‫‪ .28‬فيز ﳛتمل أن يكون عنﴫ ﰲ اﳊالة الغازية عند درجة حرارة الغرفة والضغط اﳉوي العادي أحد العناﴏ اآلتية‪:‬‬
‫اﳍيدروجﲔ‪ ،‬أو اﳍيليوم‪ ،‬أو النيﱰوجﲔ أو األكسجﲔ‪ ،‬أو الفلور‪ ،‬أو الكلور‪ ،‬أو النيون‪ .‬ما هذا العنﴫ إذا علمت أن‬
‫التمﺜيل النقطي اإللكﱰوﲏ له ‪ X‬؟‬
‫التقو‪‬‬
‫‪4-3‬‬
‫‪.29‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫ُيس�مى ترتي�ب اإللكﱰون�ات ﰲ ال�ذرة‬
‫التوزيع اإللكﱰوﲏ للذرة‪.‬‬
‫ُﳛدَّ د التوزيع اإللكﱰوﲏ للذرة بمبدأ‬
‫أوفباو‪ ،‬ومبدأ باوﱄ‪ ،‬وقاعدة هوند‪.‬‬
‫ُﲢ ِّ�دد إلكﱰونات تكاف�ﺆ العنﴫ خواصه‬
‫الكيميائية‪.‬‬
‫يمكن ﲤﺜيل التوزيع اإللكﱰوﲏ باستخدام‬
‫رس�م م�رب�ع�ات اﳌستويات‪ ،‬وال�ت�رم�ي�ز‬
‫اإللكﱰوﲏ‪ ،‬والتمﺜيل النقطي لﻺلكﱰونات‪.‬‬
‫‪S‬‬
‫‪146‬‬
‫‪Se‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﻃبﻖ مبدأ باوﱄ‪ ،‬ومبدأ أوفباو‪ ،‬وقاعدة هوند‪ ،‬لكتابة التوزيع‬
‫اإللكﱰوﲏ لكل من العناﴏ اآلتية‪:‬‬
‫‪ .a‬السليكون ‪ .b Si‬الفلور ‪ .c F‬الكالسيوم ‪ .d Ca‬الكربتون ‪.Kr‬‬
‫ﻋﺮﻑ إلكﱰونات التكافﺆ‪.‬‬
‫‪ .30‬ﹼ‬
‫‪ .31‬اﺭﺳﻢ تسلسل ملء اﳌستويات الفرعية اﳋمسة للمستوى الﺜانوي ‪ d‬بعﴩة‬
‫إلكﱰونات‪.‬‬
‫‪ .32‬الﺘوﺳع عنﴫ ﱂ يعرف بعد ولكن إلكﱰوناته ﲤﻸ اﳌستويات الفرعية‬
‫للمستوى الﺜانوي ‪ .7p‬ما عدد إلكﱰونات ذرة هذا العنﴫ؟ اكتب توزيعه‬
‫اإللكﱰوﲏ باستخدام ترميز الغاز النبيل‪.‬‬
‫فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫‪ .33‬تفﺴﲑ الﺮﺳوﻡ العﻠمية ما التمﺜيل النقطي إللكﱰونات ذرة السيلينيوم؟ َّ‬
‫‪.aSe‬‬
‫‪S Se‬‬
‫‪.bSe‬‬
‫‪Se‬‬
‫‪.cSeS‬‬
‫‪Se‬‬
‫‪SSe .d Se‬‬
‫‪Se‬‬
‫‪Se‬‬
‫‪Se‬‬
‫مالقط الليزر‬
‫يستطيع العلﲈء اإلمساك بخلية واحدة باستعﲈل مالقط ﲣتلف‬
‫عن اﳌتعارف عليها؛ إذ تتكون هذه اﳌالقط من حزمتي ليزر يمكنها‬
‫التقاﻁ األش�ياء الصغﲑة جداًّ ا‪ ،‬ومنها اﳋاليا والذرات اﳌفردة‪.‬‬
‫ولعل�ك س�معت ع�ن اس�تخدام اللي�زر ﰲ قطع األش�ياء؛ إذ‬
‫تس�تخدم مقصات الليزر ﰲ بعﺾ العمليات اﳉراحية‪ .‬ولكن‬
‫م�ن اﳌﺜ�ﲑ للدهش�ة أن اللي�زر يمكنه اإلمس�اك باﳋالي�ا اﳊية‬
‫واألجس�ام الصغﲑة دون إتالفه�ا‪ .‬فكيف تتمكن حزم الضوء‬
‫من تﺜبيت األشياء ﰲ أماكنها؟‬
‫الإم�ساك با�ستخدام ال�سوء عند مرور األشعة الضوئية من خالل‬
‫خلية ما فﺈﳖا تغﲑ من اﲡاهها قلي ً‬
‫ال‪ ،‬وهذا مشابه لكيفية انحناء‬
‫أشعة الضوء عند مرورها بوسط مائي‪ ،‬كحوﺽ السمك مﺜ ً‬
‫ال‪.‬‬
‫وعندما تنحني أش�عة الضوء تب�ذل قوة صغﲑة جداًّ ا ال تﺆﺛر ﰲ‬
‫األجسام الكبﲑة مﺜل حوﺽ السمك‪ ،‬ولكن اﳋاليا الصغﲑة‬
‫تس�تجيب ﳍ�ذه القوة‪ .‬وإذا تم توجيه أش�عة الض�وء ﰲ االﲡاه‬
‫ﹴ‬
‫عندئذ تﺜبيت جس�م صغ�ﲑ ﰲ مكانه‪ ،‬كﲈ ﰲ‬
‫الصحي�ح أمكنها‬
‫الشكل ‪.1‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪‬‬
‫‪F‬‬
‫‪F1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪F2‬‬
‫‪2‬‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 1‬ح‪  ‬ا‪‬زمة ال‪‬شو‪‬ي ‪‬ة ‪ ‬اأ‪‬ا‪ ‬مر‪‬ر اأ�شع ‪‬ة الليزر من‬
‫‪  ‬ا‪‬لية‪ ‬ب‪ ‬ا‪‬زمة ‪‬و‪ ‬ش‪ ‬عل ‪‬ى ا‪‬لية ‪‬عم‪  ‬ا‪‬ا‪‬‬
‫ا‪‬عاك�‪ ‬ب‪  ‬ال‪‬و‪ ‬ا‪‬لية ‪ ‬مكان‪‬ا‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ال�سكل ‪� 2‬شتطيع اأ�شعة الليزر ا‪‬أ‪‬ش‪‬ر ا‪‬ا‪ ‬الع‪‬شيا‪ ‬ا‪‬و‪‬ود‪‬‬
‫دا‪ ‬ا‪‬يا ا‪‬ية‪.‬‬
‫الليزر وال�س‪‬رط‪‬ان أين يستخدم العلﲈء هذه اﳌالقط الصغﲑة؟‬
‫تق�وم ﳎموعة من العلﲈء باس�تخدامها لدراس�ة عضيات اﳋلية‬
‫الصغ�ﲑة‪ .‬فه�م يدرس�ون القوى الت�ي تبذﳍ�ا اﳋي�وﻁ اﳌغزلية‬
‫وﲡمع ُ‬
‫األنيبيبات الدقيقة التي تنس�ق انقسام اﳋلية‪ .‬فﱰشد هذه‬
‫اﳋيوﻁ اﳌغزلية الكروموسومات اﳌنسوخة إﱃ اﳉوانب اﳌتعاكسة‬
‫م�ن اﳋلية‪ ،‬وهو دور رئيس ﰲ انقس�ام اﳋلية‪ .‬وعﲆ أي حال ال‬
‫يعرف العلﲈء ﲤا ًما كيف تقوم هذه اﳋيوﻁ اﳌغزلية بوﻇيفتها‪.‬‬
‫اس�تخدمت مقص�ات اللي�زر الصغ�ﲑة لقط�ع أج�زاء م�ن‬
‫الكروموس�ومات خالل عملية انقس�ام اﳋاليا‪ .‬واستخدمت‬
‫مالق�ط الليزر بع�د ذلك لتحريك القطع داخ�ل اﳋلية وحول‬
‫اﳋيوﻁ اﳌغزلية‪ ،‬كﲈ ﰲ الش�كل ‪ .2‬وبمعرفة القوة التي ﲤس�ك‬
‫ﲠا اﳌالقط الكروموسومات يستطيع العلﲈء قياس القوة اﳌقابلة‬
‫التي تبذﳍا اﳋيوﻁ اﳌغزلية‪ .‬ويأمل العلﲈء أن يعرفوا كيف تعمل‬
‫اﳋيوﻁ اﳌغزلية خالل عملية انقس�ام اﳋلية‪ ،‬ﳑا يساعدهم عﲆ‬
‫معرف�ة األمراﺽ اﳌرتبطة مع انقس�ام اﳋلي�ة‪ ،‬ومنها الﴪطان‬
‫الذي تنقسم فيه اﳋاليا بصورة غﲑ قابلة للتحكم‪.‬‬
‫‪‬‬
‫ﺃﺷـعة الﻠيـﺰﺭ يس�تخدم اللي�زر ﰲ أن�واﻉ متعددة م�ن األجهزة‬
‫اﳌس�تعملة ﰲ اﳊي�اة اليومي�ة‪ .‬ابحﺚ ع�ن األن�واﻉ اﳌختلفة من‬
‫وتعرف ن�وﻉ الضوء الذي‬
‫اللي�زر الت�ي نس�تخدمها ﰲ حياتن�ا‪ّ ،‬‬
‫يستخدمه كل جهاز‪ .‬ﺛم ﳋص نتائﺞ البحﺚ ﰲ دفﱰ العلوم‪.‬‬
‫‪147‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﻌﺎﻣﺔ‬
‫‪ 4-1‬ال�سوء وطاقة الكم‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ‬
‫ﻹلﻜﱰﻭﻧﺎت ﺫﺭات ﻛل ﻋنﴫ تﺮتيﺐ ﺧﺎﺹ‪.‬‬
‫للض�وء‪ -‬وه�و ن�وﻉ م�ن اإلش�عاﻉ ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫الكهرومغناطيﴘ‪ -‬طبيعة ﺛنائية موجية وجسيمية‪.‬‬
‫ا‪‬فردات‬
‫السعة‬
‫طيف االنبعاث الذري‬
‫اإلشعاﻉ الكهرومغناطيﴘ‬
‫الطيف الكهرومغناطيﴘ‬
‫الﱰدد‬
‫التأﺛﲑ الكهروضوئي‬
‫الفوتون‬
‫الكم‬
‫ﺛابت بالنك‬
‫طول اﳌوجة‬
‫تس�اع�دك اﳋ�ص�ائ�ص اﳌ�وج�ي�ة ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫ا‪‬فردات‬
‫حالة االستقرار‬
‫العدد الكمي‬
‫مبدأ هايزنﱪج للشك‬
‫النم���وذج الكم�ي‬
‫للذرة‬
‫‪ 4-3‬التوزيع الإلك‪‬و‪‬‬
‫مس����توى الطاق���ة‬
‫الفرعي‬
‫العدد ﹶ‬
‫الكمي الرئيس‬
‫مستوى الطاقة الرئيس‬
‫مس����توى الطاق���ة‬
‫الﺜانوي‬
‫التوزيع اإللكﱰوﲏ‬
‫مبدأ باوﱄ‬
‫تربط معادلة دي بروﱄ بﲔ طول موجة اﳉسيم وكتلته والﱰدد وﺛابت‬
‫بالنك‪.‬‬
‫‪λ = h/mv‬‬
‫يفﱰﺽ النموذج اﳌيكانيكي الكمي للذرة أن لﻺلكﱰونات خواﺹ موجية‪.‬‬
‫ﲢتل اإللكﱰونات مناطق ﺛالﺛية األبعاد ُتسمى اﳌستويات الفرعية‪.‬‬
‫سمى ترتيب اإللكﱰونات ﰲ الذرة التوزيع اإللكﱰوﲏ للذرة‪.‬‬
‫ُي ّ‬
‫مبدأ أوفباو‬
‫قاعدة هوند‬
‫إلكﱰونات التكافﺆ‬
‫التمﺜيل النقطي لﻺلكﱰونات ) ﲤﺜيل لويس(‬
‫‪148‬‬
‫يربط نموذج بور للذرة طيف انبعاث اﳍيدروجﲔ بانتقال اإللكﱰونات‬
‫من مستويات طاقة عليا إﱃ مستويات طاقة منخفضة‪.‬‬
‫ﳛ�دد التوزي�ع اإللك�ﱰوﲏ ﰲ ال�ذرة ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫باستخدام ﺛالث قواعد‪.‬‬
‫ا‪‬فردات‬
‫كل من اﳌوجة ُ‬
‫للموجات الكهرومغناطيسية صفات ﱟ‬
‫واﳉسيم‪.‬‬
‫ً‬
‫متص�ال‪ ،‬ﰲ حﲔ يتألف طي�ف االنبعاث‬
‫ُينت�ﺞ الض�وء األبي�ﺾ طي ًفا‬
‫للعنﴫ من سلسلة خطوﻁ ملونة ومنفصلة‪.‬‬
‫لﻺلكﱰون�ات عﲆ الربط بﲔ طيف االنبعاث الذري‬
‫وطاقة الذرة ومستويات الطاقة‪.‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ‬
‫تنتقل اﳌوجات الكهرومغناطيسية ﰲ الفراﻍ بﴪعة الضوء‪.‬‬
‫ﲤتص اﳌادة الطاقة وتبعﺜها بمقدار ُيعرف بالكم‪.‬‬
‫‪ = hv‬الكم ‪E‬‬
‫‪ 4-2‬نظرية الكم والذرة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ‬
‫تعرف اﳌوجات بأطواﳍا اﳌوجية و تردداﲥا و سعاﲥا وﴎعاﲥا‪.‬‬
‫ّ‬
‫‪c = λv‬‬
‫ﳛدد التوزيع اإللكﱰوﲏ باالعتﲈد عﲆ مبدأ أوفباو‪ ،‬ومبدأ باوﱄ‪ ،‬وقاعدة هوند‪.‬‬
‫ﲢدد إلكﱰونات التكافﺆ اﳋواﺹ الكيميائية للعنﴫ‪.‬‬
‫يمكن كتابة التوزيع اإللكﱰوﲏ باس�تخدام رس�م مربعات اﳌستويات‬
‫والﱰميز اإللكﱰوﲏ‪ ،‬والتمﺜيل النقطي لﻺلكﱰونات‪.‬‬
‫‪4-1‬‬
‫اإتقان حل ا‪�‬سائل‬
‫اإتقان ا‪‬فاهيم‬
‫عرف اﳌصطلحات اآلتية‪:‬‬
‫‪ّ .34‬‬
‫‪ .a‬الﱰدد‬
‫‪ .b‬الطول اﳌوجي‬
‫‪ .c‬الكم‬
‫تصاعد اًّيا حسب الطول اﳌوجي‪:‬‬
‫‪ .b‬اﳌيكروويف‬
‫‪8‬‬
‫‪4‬‬
‫‪22‬‬
‫‪10‬‬
‫‪20‬‬
‫‪10‬‬
‫‪18‬‬
‫‪10‬‬
‫‪16‬‬
‫‪ .37‬ما اﳌقصود بالتأﺛﲑ الكهروضوئي؟‬
‫‪ .38‬مﺼبﺎﺡ النيوﻥ كيف ﳜتلف الضوء اﳌنبعﺚ من مصباح نيون‬
‫عن ضوء الشمس؟‬
‫‪ .39‬وضح مفهوم بالنك للكم من حيﺚ عالقته باكتساب اﳌادة‬
‫للطاقة أو فقدها‪.‬‬
‫‪ .a‬إشعاﻉ بﱰدد ‪8.6 × 1011 s-1‬‬
‫‪ .b‬إشعاﻉ بطول موجي ‪4.2 nm‬‬
‫‪C05-03C-828378-08-A‬‬
‫‪ .c‬إشعاﻉ بﱰدد ‪5.6 MHz‬‬
‫‪ .d‬إشعاﻉ ينتقل بﴪعة ‪3.00 × 108 m/s‬‬
‫‪ .46‬م�ا الطول اﳌوجي لﻺش�عاﻉ الكهرومغناطيﴘ الذي تردده‬
‫‪5.00 × 1012 Hz‬؟ وما نوﻉ هذا اإلشعاﻉ؟‬
‫‪ .47‬م�ا ت�ردد اإلش�عاﻉ الكهرومغناطيﴘ الذي طول�ه اﳌوجي‬
‫‪3.33 × 10-8 m‬؟ وما نوﻉ هذا اإلشعاﻉ؟‬
‫‪ .48‬م��ا ﴎع��ة اﳌوج��ة الكهرومغناطيس�ية الت��ي ت�ردده��ا‬
‫‪ 1.33 × 1017 Hz‬وطول موجتها ‪ 2.25 nm‬؟‬
‫‪ .49‬ما طاقة فوتون من الضوء األﲪر تردده ‪4.48 × 1014 Hz‬؟‬
‫‪Hg‬‬
‫‪ .40‬كيف وضح أينشتاين التأﺛﲑ الكهروضوئي؟‬
‫‪ .41‬ﻗـوﺱ اﳌطﺮ اذك�ر فرقﲔ ب�ﲔ اﳌوجات الكهرومغناطيس�ية‬
‫اﳊمراء واﳋﴬاء ﰲ قوس اﳌطر‪.‬‬
‫‪ .42‬ﺩﺭﺟة اﳊﺮاﺭﺓ ماذا ﳛدث للضوء اﳌنبعﺚ من جس�م ساخن‬
‫ومشع كلﲈ ازدادت درجة حرارته؟‬
‫‪ .43‬اذك�ر ﺛالث خصائص ﱂ يس�تطع النم�وذج اﳌوجي للضوء‬
‫تفسﲑها‪ ،‬بسبب طبيعتها اﳉسيمية‪.‬‬
‫‪ .44‬كيف تتش�ابه موجات الراديو واﳌوجات فوﻕ البنفسجية؟‬
‫وكيف ﲣتلف؟‬
‫‪10‬‬
‫‪10‬‬
‫‪10‬‬
‫‪ (ν) ‬‬
‫‪ .45‬اﻹﺷعﺎﻉ استخدم الﺸﻜل ‪ 4-19‬لتحديد األنواﻉ اآلتية من‬
‫اإلشعاﻉ‪.‬‬
‫‪ .d‬األشعة السينية‬
‫‪"2.88 × 10 21 Hz‬؟‬
‫‪10‬‬
‫‪10‬‬
‫‪10‬‬
‫‪6‬‬
‫ال�سكل ‪4-19‬‬
‫‪ .c‬موجات الراديو‬
‫‪ .36‬م��ا ال��ذي تعن�ي�ه ع�ب�ارة "أش��ع��ة ج�ام��ا ل�ه�ا ت�ردد‬
‫‪10‬‬
‫‪14‬‬
‫‪12‬‬
‫‪10‬‬
‫‪‬‬
‫‪ .d‬اﳊالة اﳌستقرة‬
‫‪ .35‬رتب األنواﻉ اآلت�ي�ة من اإلش�ع�اعات الكهرومغناطيسية‬
‫‪ .a‬الضوء فوﻕ البنفسجي‬
‫‪  ‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪700‬‬
‫‪650‬‬
‫‪600‬‬
‫‪550‬‬
‫‪500‬‬
‫‪450‬‬
‫‪λ (nm) 400‬‬
‫ال�سكل ‪4-20‬‬
‫‪ .50‬الﺰﺋبـﻖ يظه�ر ﰲ الﺸـﻜل ‪ 4-20‬طي�ف االنبع�اث الذري‬
‫للزئبق‪ .‬قدّ ر الطول اﳌوجي للخط الﱪتقاﱄ‪ .‬ما تردده؟ وما‬
‫‪C05-21C-828378-08‬ذرة الزئبق؟‬
‫طاقة الفوتون ﳍذا اﳋط اﳌنبعﺚ من‬
‫‪ .51‬م�ا طاق�ة الفوت�ون ف�وﻕ البنفس�جي ال�ذي ط�ول موجته‬
‫‪1.18 × 10-8 m‬؟‬
‫‪ .52‬فوت�ون يمتلك طاقة مقداره�ا ‪ ،2.93 × 10-25 J‬فﲈ تردده؟‬
‫وما نوﻉ اإلشعاﻉ الكهرومغناطيﴘ ﳍذا الفوتون؟‬
‫‪149‬‬
‫‪ .53‬فوت�ون يمتلك طاقة مقداره�ا ‪ ،1.10 × 10 -13 J‬فﲈ ط�وله ‪ .60‬ما الذي ﲤﺜله ‪ n‬ﰲ نموذج بور الذري؟‬
‫موجته؟ وما نوﻉ اإلشعاﻉ الكهرومغناطيﴘ ﳍذا الفوتون؟ ‪ .61‬ما الفرﻕ بﲔ حالة االستقرار وحالة اإلﺛارة للذرة؟‬
‫‪ .54‬الﺴـفينة الفﻀـﺎﺋية ما الوقت الذي ﲢتاج إليه إشارة الراديو ‪ .62‬ما اس�م النم�وذج ال�ذري الذي ُتعام�ل في�ه اإللكﱰونات‬
‫من سفينة الفضاء فوﳚر حتى تصل األرﺽ إذا كانت اﳌسافة‬
‫ع�ﲆ أﳖ�ا موجات؟ وم�ن أول م�ن كتب مع�ادالت موجة‬
‫بﲔ فوﳚر واألرﺽ ‪2.72 × 109 km‬؟‬
‫اإللكﱰون التي أدت إﱃ هذا النموذج؟‬
‫‪ .55‬موﺟــﺎت الﺮاﺩﻳـو إذا ك�انت ﳏطة إذاع�ة ‪ FM‬تب�ﺚ ع�ﲆ ‪ .63‬ما اﳌقصود باﳌستوى الفرعي؟‬
‫ت���ردد ‪ ،104.5 MHz‬فم��ا الط��ول اﳌوج��ي إلش��ارة ‪ .64‬ما الذي ترمز إليه ‪ n‬ﰲ النموذج اﳌيكانيكي الكمي للذرة؟‬
‫اﳌحط�ة باألم�تار؟ وما طاقة الفوتون ﳍذه اﳌحطة؟‬
‫‪ .65‬اﻧﺘقﺎﻝ اﻹلﻜﱰﻭﻥ اعتﲈ ًدا عﲆ نموذج بور اﳌوضح ﰲ الﺸﻜل‬
‫‪ 4-22‬ما نوﻉ انتقاالت اإللكﱰون التي تنتﺞ سالسل فوﻕ‬
‫‪ .56‬بﻼتﲔ ما أقل تردد للضوء الذي يتطلبه إرسال فوتوإلكﱰون‬
‫بنفسجية ﰲ سلسلة ليﲈن لذرة اﳍيدروجﲔ؟‬
‫واحد من ذرات البالتﲔ والتي ﲢتاج عﲆ األقل إﱃ ) ‪9.08‬‬
‫‪ (× 10 -19 J /photon‬؟‬
‫‪‬‬
‫‪ .57‬ﺟﺮاﺣـة العـﲔ يس�تخ�دم لي�زر فلوريد األرجون )‪ (ArF‬ﰲ‬
‫‪n=1 + n = 2‬‬
‫‪n=3‬‬
‫إش�ع�اع�ا‬
‫بع�ﺾ جراح�ات تص�حيح الع�ﲔ وال�ذي يبعﺚ‬
‫ً‬
‫كهرومغناطيس�� ًيا ط��ول موج�ت�ه ‪193.3 nm‬ف�ﲈ ت�ردد‬
‫كم واحد من هذا اإلش�عاﻉ؟‬
‫إش�عاﻉ ليزر ‪ArF‬؟ وما طاقة ﱟ‬
‫‪656‬‬
‫‪nm‬‬
‫‪750‬‬
‫‪700‬‬
‫‪486‬‬
‫‪nm‬‬
‫‪650‬‬
‫‪600‬‬
‫‪550‬‬
‫‪500‬‬
‫‪‬‬
‫ال�سكل ‪4-21‬‬
‫‪410 434‬‬
‫‪nm nm‬‬
‫‪450‬‬
‫‪λ (nm) 400‬‬
‫‪n=4‬‬
‫‪n=5‬‬
‫‪n=6‬‬
‫‪n=7‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ال�سكل ‪4-22‬‬
‫‪ .66‬م�ا ع�دد مس�تويات الطاق�ة الﺜانوي�ة ﰲ اﳌس�تويات الﺜالﺛة‬
‫اﳍيدروجﲔ؟‬
‫الرئيسة األوﱃ للطاقة ﰲ ذرة‬
‫‪C05-07C-828378-08-A‬‬
‫‪ .67‬ما عدد اﳌستويات الفرعية ﰲ اﳌستوى الﺜانوي ‪d‬؟‬
‫‪ .68‬ما وجه التش�ابه بﲔ مستويات الطاقة الفرعية ﰲ مستوى الطاقة‬
‫الﺜانوي؟‬
‫‪ .69‬ما اﲡاهات اﳌس�تويات الفرعية اﳋمسة اﳌرتبطة ﰲ اﳌستوى‬
‫‪ .58‬اﳍيدﺭﻭﺟﲔ إذا كان طول موجة خط واحد ﰲ طيف انبعاث‬
‫الﺜانوي ‪d‬؟‬
‫اﳍيدروجﲔ ‪ ،486 nm‬فاس�تعن بالشكل أعاله عﲆ ﲢديد‬
‫‪ .70‬ما أقﴡ عدد يمكن أن يسعه اﳌستوى الفرعي من اإللكﱰونات؟‬
‫لون اﳋط وتردده؟‬
‫‪C05-06C-828378-08-A‬‬
‫‪4-2‬‬
‫‪ .71‬صف االﲡاهات النس�بية للمس�تويات الفرعي�ة اﳌرتبطة ﰲ‬
‫اﳌستوى الﺜانوي ‪.2p‬‬
‫اإتقان ا‪‬فاهيم‬
‫‪ .72‬ما عدد اإللكﱰونات التي يمكن أن توجد ﰲ ﲨيع اﳌستويات‬
‫الفرعية للمستوى الرئيس الﺜالﺚ للطاقة ﰲ ذرة األرجون؟‬
‫‪ .59‬اعت�ﲈ ًدا ع�ﲆ نموذج ب�ور‪ ،‬كي�ف تتح�رك اإللكﱰونات ﰲ‬
‫الذرات؟‬
‫‪150‬‬
‫‪ .73‬كيف يصف النموذج اﳌيكانيكي الكمي مسار اإللكﱰونات ‪ .80‬م�ا ع�دد اإللكﱰون�ات الت�ي تظه�ر ﰲ التمﺜي�ل النقط�ي‬
‫ﰲ الذرة؟‬
‫لﻺلكﱰونات لذرات العناﴏ اآلتية؟‬
‫‪ .74‬ﳌاذا يكون من اﳌستحيل لنا أن نعرف بدقة ﴎعة اإللكﱰون‬
‫وموقعه ﰲ الوقت نفسه؟‬
‫اإتقان ا‪‬فاهيم‬
‫‪ .a‬الكربون‬
‫‪ .b‬اليود‬
‫‪ .c‬الكالسيوم‬
‫‪ .d‬اﳉاليوم‬
‫‪ .81‬م�ا اﳌبادﺉ الﺜالﺛ�ة أو القواعد التي ﳚب اتباعه�ا عند كتابة‬
‫‪4-3‬‬
‫التوزيع اإللكﱰوﲏ لذرة عنﴫ ما؟‬
‫‪ .75‬م�ا تسلس�ل م�لء اإللكﱰون�ات ﰲ اﳌس�تويات الفرعي�ة‬
‫للمستوى الﺜانوي؟‬
‫‪ .82‬اكت�ب التوزيع اإللكﱰوﲏ لذرات األكس�جﲔ والكﱪيت‪،‬‬
‫بطريقة الﱰميز اإللكﱰوﲏ‪.‬‬
‫اإتقان حل ا‪�‬سائل‬
‫‪ .76‬الﺮﻭبيدﻳوﻡ وضح باس�تخدام الﺸـﻜل ‪ ،4-23‬ﳌاذا يش�غل‬
‫إلك�ﱰون واح��د ﰲ ذرة ال�روبيديوم مس�توى ‪ 5s‬بد ً‬
‫ال من‬
‫‪ .84‬اكتب التوزيع اإللك�ﱰوﲏ للعناﴏ اآلتية بطريقتي الﱰميز‬
‫‪ 4d‬أو ‪4f‬؟‬
‫اإللكﱰوﲏ ورسم مربعات اﳌستويات‪:‬‬
‫‪ .83‬اكتب تسلسل أوفباو للمستويات من ‪ 1s‬إﱃ ‪.7p‬‬
‫‪5f‬‬
‫‪4f‬‬
‫‪6d‬‬
‫‪5d‬‬
‫‪4d‬‬
‫‪7p‬‬
‫‪6p‬‬
‫‪5p‬‬
‫‪7s‬‬
‫‪ .b‬األلومنيوم‬
‫‪6s‬‬
‫‪5s‬‬
‫‪3p‬‬
‫‪3s‬‬
‫‪‬‬
‫‪4p‬‬
‫‪4s‬‬
‫‪‬‬
‫‪3d‬‬
‫‪ .a‬البﲑيليوم‬
‫‪2p‬‬
‫‪2s‬‬
‫‪1s‬‬
‫ال�سكل ‪4-23‬‬
‫‪ .77‬م�ا إلكﱰون�ات التكاف�ﺆ؟ وك�م إلك�ﱰون تكاف�ﺆ ﰲ ذرة‬
‫‪C05-16C-828378-08‬‬
‫االﺛني عﴩ التي ﲢتوﳞا؟‬
‫اﳌاغنسيوم من اإللكﱰونات‬
‫‪ .78‬إن للضوء طبيعة مزدوجة )موجة – جسيم(‪ .‬فﲈذا تعني هذه‬
‫اﳉملة؟‬
‫‪ .79‬صف الفرﻕ بﲔ الكم والفوتون‪.‬‬
‫‪ .c‬النيﱰوجﲔ‬
‫‪ .d‬الصوديوم‬
‫‪ .85‬اس�تخدم ترمي�ز الغ�از النبي�ل لكتاب�ة التوزي�ع اإللكﱰوﲏ‬
‫للعناﴏ اآلتية‪:‬‬
‫‪Zr .a‬‬
‫‪Pb .b‬‬
‫‪Kr .c‬‬
‫‪P .d‬‬
‫‪ .86‬حدد العنﴫ الذي ُيمﺜّل بالتوزيع اإللكﱰوﲏ اآلﰐ‪:‬‬
‫‪1s2 2s2 2p5 .a‬‬
‫‪[Ar] 4s2 .b‬‬
‫‪[Xe] 6s2 4f4 .c‬‬
‫‪[Kr] 5s2 4d10 5p4 .d‬‬
‫‪[Rn] 7s2 5f13 .e‬‬
‫‪1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5 .f‬‬
‫‪151‬‬
‫‪ .87‬أي رس�وم مربعات اﳌس�تويات ﰲ الﺸﻜل ‪ 4-24‬صحيحة‬
‫للذرة ﰲ حالة االستقرار؟‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪d.‬‬
‫→‬
‫‪c.‬‬
‫→‬
‫‪b.‬‬
‫→‬
‫‪a.‬‬
‫‪4s‬‬
‫‪3d‬‬
‫‪3s‬‬
‫‪3p‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪3d‬‬
‫‪4s‬‬
‫‪3s‬‬
‫‪3p‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪C05-33C-828378-08‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪3d‬‬
‫‪3p‬‬
‫‪4s‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪3s‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪3d‬‬
‫‪3p‬‬
‫‪4s‬‬
‫‪C05-34C-828378-08‬‬
‫ال�سكل ‪4-24‬‬
‫‪C05-35C-828378-08‬‬
‫‪3s‬‬
‫‪ .88‬ارسم التمﺜيل النقطي إللكﱰونات ذرات العناﴏ اآلتية‪:‬‬
‫‪ .a‬الكربون‬
‫‪C05-36C-828378-08‬‬
‫‪ .c‬البولونيوم‬
‫‪ .e‬الباريوم‬
‫‪ .b‬الزرنيخ‬
‫‪ .d‬البوتاسيوم‬
‫‪ .89‬ما عدد اﳌس�تويات الرئيس�ة اﳌوجودة ﰲ ذرة الزرنيخ؟ وما‬
‫عدد اﳌس�تويات الفرعي�ة اﳌمتلﺌة بصورة كامل�ة؟ وما عدد‬
‫اﳌستويات الفرعية ﰲ مستوى الطاقة الرئيس ‪n = 4‬؟‬
‫مراجعة عامة‬
‫‪ .92‬ما أقﴡ عدد من اإللكﱰونات يمكن أن يوجد ﰲ مستويات‬
‫الطاقة ﰲ الذرات التي لدﳞا أعداد الكم الرئيسة اآلتية‪:‬‬
‫‪3 .a‬‬
‫‪4 .b‬‬
‫‪6 .c‬‬
‫‪7 .d‬‬
‫‪ .93‬ما عدد االﲡاهات اﳌحتملة للمستويات الفرعية اﳌتعلقة ﰲ‬
‫كل مستوى ﺛانوي ﳑا يأﰐ‪:‬‬
‫‪s .a‬‬
‫‪p .b‬‬
‫‪d .c‬‬
‫‪f .d‬‬
‫‪ .94‬أي العناﴏ اآلتي�ة لدﳞا إلكﱰونان فقط ﰲ ﲤﺜيلها النقطي‪:‬‬
‫اﳍيدروجﲔ ‪ ،‬اﳍيليوم ‪ ،‬الليﺜيوم ‪ ،‬األلومنيوم ‪ ،‬الكالس�يوم‪،‬‬
‫الكوبالت ‪ ،‬الﱪوم ‪ ،‬الكربتون ‪ ،‬الباريوم؟‬
‫‪ .95‬أي انتقال لﻺلكﱰون عﱪ اﳌدارات ينتﺞ اًّ‬
‫خطا أخﴬ–أزرﻕ ﰲ‬
‫‪ .90‬م�ا العنص�ر ال�ذي ق���د يك��ون ل�ذرت�ه التمﺜي��ل النق�طي‬
‫طيف االنبعاث الذري للهيدروجﲔ حسب نموذج بور للذرة؟‬
‫لﻺلكﱰونات للحالة اﳌستقرة واﳌوضحة ﰲ الﺸﻜل ‪4-25‬؟‬
‫‪ .c‬الكالسيوم‬
‫‪ .a‬اﳌنجنيز‬
‫‪ .96‬اﳋﺎﺭﺻـﲔ‪ :‬ﲢت�وي ذرة اﳋارص�ﲔ ع�ﲆ ‪ 18‬إلكﱰو ًن�ا ﰲ‬
‫‪ .d‬الساماريوم‬
‫‪ .b‬األنتيمون‬
‫اﳌس�تويات ‪ 3s‬و‪ 3p‬و‪ .3d‬فل�ﲈذا يظه�ر ﰲ ﲤﺜيله�ا النقطي‬
‫‪X‬‬
‫ال�سكل ‪4-25‬‬
‫لﻺلكﱰونات نقطتان فقط؟‬
‫‪ .97‬أي عنﴫ له التوزيع اإللك�ﱰوﲏ اﳌمﺜل بﱰميز الغاز النبيل‬
‫‪ .91‬اكتب التوزيع اإللكﱰوﲏ لذرة القصدير ﰲ اﳊالة اﳌستقرة‪،‬‬
‫باس�تخدام ترمي�ز الغ�از النبي�ل‪ ،‬وارس�م ﲤﺜيله�ا النقط�ي‬
‫‪ .98‬كيف َّ‬
‫وضح بور طيف االنبعاث الذري؟‬
‫لﻺلكﱰونات‪.‬‬
‫‪[ Rn] 7s1‬؟‬
‫‪152‬‬
‫التفك‪ ‬الناقد‬
‫‪ .99‬ﺻـﻒ أشكال اﳌس�تويات الفرع�ي�ة اﳌوض�ح�ة ف�ي الﺸﻜل‬
‫‪ ،4-26‬وحدد اﲡاهاﲥا‪.‬‬
‫‪z‬‬
‫‪z‬‬
‫‪z‬‬
‫‪y‬‬
‫‪x‬‬
‫‪x‬‬
‫‪x‬‬
‫‪y‬‬
‫‪d xz‬‬
‫‪d ‬‬
‫‪py‬‬
‫‪p ‬‬
‫‪y‬‬
‫‪1s ‬‬
‫ال�سكل ‪4-26‬‬
‫‪ .100‬اﺳﺘنﺘﺞ ﲣيل أنك تعيﺶ ﰲ عاﱂ ينص فيه مبدأ باوﱄ عﲆ‬
‫أن ﺛالﺛ�ة إلكﱰونات عﲆ األكﺜ�ر‪ ،‬وليس اﺛنﲔ‪ ،‬قد تكون ﰲ‬
‫كل مستوى طاقة فرعي‪ .‬اﴍح اﳋواﺹ الكيميائية اﳉديدة‬
‫لعناﴏ الليﺜيوم والفوسفور‪.‬‬
‫مراجعة تراكمية‬
‫‪ .101‬ﺣـدﹼ ﺩ م�ا إذا كانت كل ﲨلة تصف خاصي�ة كيميائية أو‬
‫خاصية فيزيائية‪.‬‬
‫‪.a‬‬
‫‪.b‬‬
‫‪.c‬‬
‫‪.d‬‬
‫الزئبق سائل عند درجة حرارة الغرفة‪.‬‬
‫السكروز صلب‪ ،‬أبيﺾ بلوري‪.‬‬
‫يصدأ اﳊديد عندما يتعرﺽ للهواء الرطب‪.‬‬
‫ﳛﱰﻕ الورﻕ عندما يشتعل‪.‬‬
‫‪ .102‬إذا كان الع�دد الذري ل�ذرة اﳉادولينيوم ‪ ،64‬وعددها‬
‫الكت�ﲇ ‪ 153‬فﲈ ع�دد كل م�ن اإللكﱰون�ات والﱪوتونات‬
‫والنيوترونات التي توجد فيها؟‬
‫تقو‪ ‬اإ�سا‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ .103‬لوﺣـﺎت النيوﻥ‪ :‬لعمل لوح�ات نيون تبعﺚ ألوا ًنا‬
‫ﳐتلفة‪ ،‬يم�ﻸ اﳌصنعون اللوحات بغازات غﲑ النيون‪.‬‬
‫اكتب مقالة تعﱪ فيها عن استخدام الغازات ﰲ لوحات‬
‫النيون واأللوان التي تنتجها تلك الغازات‪.‬‬
‫‪ .104‬ﻧموﺫﺝ ﺭﺫﺭﻓـوﺭﺩ‪ :‬ﲣيل أنك ع�اﱂ ﰲ أوائل القرن‬
‫العﴩين‪ ،‬وقد علمت بتفاصيل النموذج الذري اﳉديد‬
‫اﳌق�ﱰح م�ن الفيزيائ�ي الﱪيط�اﲏ أرنس�ت رذرفورد‪.‬‬
‫بع�د ﲢليلك ﳍ�ذا النموذج وضح أه�م نقاﻁ الضعف‬
‫الت�ي تعتقد أن�ه يتضمنها‪ ،‬ﺛم اكتب رس�الة موجهة إﱃ‬
‫رذرف�ورد تعﱪ فيها عن اهتﲈمك بنموذجه‪ ،‬مس�تخد ًما‬
‫رسو ًما وأمﺜلة عﲆ عناﴏ ﳏددة ﳌساعدتك عﲆ إﻇهار‬
‫وجهة نظرك‪.‬‬
‫ا�س‪‬لة ا‪�‬ستندات‬
‫عند تبخر فلز الصوديوم ﰲ أنبوب التفريغ ينتﺞ خطان متقاربان‪،‬‬
‫أحدﳘا أصفر واألخر برتقاﱄ‪ .‬وألن أنابيب بخار الصوديوم‬
‫كهربائيا فﺈﳖا تستخدم عﲆ نطاﻕ واسع ﰲ اإلضاءة خارج‬
‫فعالة‬
‫اًّ‬
‫اﳌنازل‪ ،‬كﲈ ﰲ إنارة الشوارﻉ‪ ،‬وأضواء )التحذير( األمن‪ .‬يبﲔ‬
‫الﺸﻜل ‪ 4-27‬الطيف اﳌرئي وطيف االنبعاث للصوديوم‪.‬‬
‫ال�سكل ‪4-27‬‬
‫‪Na‬‬
‫‪ .105‬ما الفرﻕ بﲔ الطيفﲔ ﰲ الشكل أعاله‪.‬‬
‫‪.106‬‬
‫يش�ع الصودي�وم خط�ﲔ طوالﳘ�ا ‪588.9590‬‬
‫‪ nm‬و ‪ 589.9524 nm‬ع�ﲆ الﱰتيب‪ .‬اكتب التوزيع‬
‫اس�تقرارا للصودي�وم‪ .‬م�ا عالق�ة‬
‫اإللك�ﱰوﲏ األكﺜ�ر‬
‫ً‬
‫التوزيع اإللكﱰوﲏ للصوديوم باﳋطوﻁ؟‬
‫‪ .107‬احس�ب طاق�ات الفوتون�ات اﳌرتبط�ة باﳋط�ﲔ‪،‬‬
‫مستخد ًما اﳌعادالت‪E = hc/λ , c = λv, E = hv :‬‬
‫‪153‬‬
‫اختبار مق‪‬‬
‫‪ .4‬ما ﳎموﻉ اإللكﱰونات التي يمكن أن توجد ﰲ اﳌستوى‬
‫اأ�س‪‬لة الختيار من متعدد‬
‫‪ .1‬األش�عة الكونية أش�عة عالي�ة الطاقة قادمة م�ن الفضاء‬
‫اﳋارج�ي‪ ،‬م�ا ت�ردد هذه األش�عة الت�ي طوﳍ�ا اﳌوجي‬
‫‪ 2.67 × 10-13 m‬عندم�ا تص�ل إﱃ األرﺽ؟ )ﴎع�ة‬
‫الضوء هي ‪(3 × 108 m/s‬‬
‫‪8.90 × 10-22 s-1 .a‬‬
‫‪ .2‬أي ﳑا يأﰐ يعﱪ عن التمﺜيل النقطي إللكﱰونات اإلنديوم؟‬
‫‪In‬‬
‫‪In‬‬
‫‪In‬‬
‫‪In‬‬
‫استخدم الشكل اآلﰐ لﻺجابة عن السﺆالﲔ ‪.4 ، 3‬‬
‫‪z‬‬
‫‪z‬‬
‫‪x‬‬
‫‪x‬‬
‫‪y‬‬
‫‪z‬‬
‫‪x‬‬
‫‪y‬‬
‫‪ .3‬ما اﳌس�توى الﺜانوي الذي تنتمي إليه اﳌستويات الفرعية‬
‫اﳌوضحة ﰲ الشكل أعاله؟‬
‫‪154‬‬
‫‪.c‬‬
‫‪25‬‬
‫‪50 .d‬‬
‫من ‪ 6‬إﱃ ‪.8‬‬
‫‪In‬‬
‫‪In‬‬
‫‪s .a‬‬
‫‪p .b‬‬
‫‪d .c‬‬
‫‪f .d‬‬
‫‪20 .b‬‬
‫استخدم البي�انات ف�ي اﳉدول اآلﰐ لﻺج�اب�ة ع�ن األسﺌلة‬
‫‪In‬‬
‫‪In‬‬
‫‪y‬‬
‫‪.c‬‬
‫‪8 .d‬‬
‫‪6‬‬
‫‪10 .a‬‬
‫‪1.12 × 1021 s-1 .d‬‬
‫‪.d‬‬
‫‪3 .b‬‬
‫الطاقة الرئيس اﳋامس للذرة؟‬
‫‪8.01 × 10-5 s-1‬‬
‫‪.a‬‬
‫‪.b‬‬
‫‪.c‬‬
‫‪2 .a‬‬
‫‪ .5‬ما أكﱪ عدد من اإللكﱰونات يمكن أن يوجد ﰲ مستوى‬
‫‪3.75 × 1012 s-1 .b‬‬
‫‪.c‬‬
‫الﺜانوي السابق؟‬
‫التوزيع الإلك‪‬و‪ ‬جموعة من العنا�سر النتقالية‬
‫رمز‬
‫العن�سر‬
‫العدد‬
‫الذري‬
‫الفانيديوم‬
‫‪V‬‬
‫‪23‬‬
‫‪[Ar] 4s 3d‬‬
‫اليﱰيوم‬
‫‪Y‬‬
‫‪39‬‬
‫‪[Kr] 5s 4d‬‬
‫العن�سر‬
‫التوزيع الإلك‪‬و‪‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪[Xe] 6s 4f 5d‬‬
‫‪6‬‬
‫السكانديوم‬
‫‪Sc‬‬
‫‪21‬‬
‫الكادميوم‬
‫‪Cd‬‬
‫‪48‬‬
‫‪14‬‬
‫‪2‬‬
‫‪[Ar] 4s2 3d1‬‬
‫‪ .6‬م�ا التوزي�ع اإللك�ﱰوﲏ للحال�ة اﳌس�تقرة لعن�ﴫ ‪Cd‬‬
‫باستخدام ترميز الغاز النبيل؟‬
‫‪.a‬‬
‫‪.b‬‬
‫‪.c‬‬
‫‪.d‬‬
‫‪[Kr] 4d10 4f2‬‬
‫‪[Ar] 4s2 3d10‬‬
‫‪[Kr] 5s2 4d10‬‬
‫‪[Xe] 5s2 4d10‬‬
‫اختبار مق‪‬‬
‫‪ .7‬م�ا العنﴫ الذي ل�ه التوزيع اإللك�ﱰوﲏ اآلﰐ ﰲ اﳊالة‬
‫اأ�س‪‬لة الإجابات الق�سيرة‬
‫اﳌستقرة ‪[Xe] 6s2 4f14 5d6‬؟‬
‫‪ .11‬ما أكﱪ عدد من اإللكﱰونات يمكن أن يوجد ﰲ مستوى‬
‫‪La .a‬‬
‫الطاقة الرئيس الرابع ﰲ الذرة؟‬
‫‪Ti .b‬‬
‫اﺩﺭﺱ العبﺎﺭﺓ اآلتية ‪:‬‬
‫‪.c‬‬
‫‪Os .d‬‬
‫‪W‬‬
‫عن�ﴫ ﳑﺜ�ل ع�دده ال�ذري ‪13‬يوج�د ﰲ مس�توى طاقته‬
‫اﳋارجي ﺛالﺛة إلكﱰونات‪.‬‬
‫‪ .8‬ما التوزيع اإللكﱰوﲏ لذرة اإلسكانديوم ‪ Sc‬؟‬
‫‪ .12‬ما عدد اﳌستويات الﺜانوية ﰲ مستويات الطاقة فيه‪.‬‬
‫‪1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1 .a‬‬
‫‪ .13‬م�ا ع�دد اﳌس�تويات الفرعي�ة ﰲ كافة مس�تويات الطاقة‬
‫الﺜانوية فيه‪.‬‬
‫‪1s2 2s2 2p73s2 3p7 4s2 3d1 .b‬‬
‫‪.c‬‬
‫‪1s2 2s2 2p5 3s2 3p5 4s2 3d1‬‬
‫اس�تخدم طيف االنبعاث الذري أدناه لﻺجابة عن السﺆالﲔ‬
‫‪14‬و ‪.15‬‬
‫‪1s2 2s1 2p7 3s1 3p7 4s2 3d1 .d‬‬
‫استخدم رسومات مربعات اﳌستويات اﳌوضحة أدناه لﻺجابة‬
‫عن السﺆالﲔ ‪ 9‬و ‪.10‬‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→‬
‫‪C‬‬
‫‪D‬‬
‫‪C05-18A-874637‬‬
‫‪C05-18A-874637‬‬
‫أي ﳑ�ا س�بق يوضح رس�م مربعات اﳌس�تويات لعنﴫ‬
‫‪ .10‬ﱞ‬
‫الﱪيليوم؟‬
‫‪A .a‬‬
‫‪B .b‬‬
‫‪.c‬‬
‫‪.d‬‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→‬
‫‪C05-18A-874637‬‬
‫‪A .a‬‬
‫‪B .b‬‬
‫‪.c‬‬
‫‪.d‬‬
‫‪CHAS056C82453208‬العنﴫ‪.‬‬
‫احسب تردد الفوتون اﳌنبعﺚ من هذا‬
‫→‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→‬
‫أي ﳑا سبق يوضح ً‬
‫رسﲈ ﳌربعات اﳌستويات ﳜالف مبدأ‬
‫‪ .9‬ﱞ‬
‫‪C05-18A-874637‬‬
‫أوفباو؟‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1s 2s‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪.15‬‬
‫‪1s 2s‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→ →‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪2p‬‬
‫‪6‬‬
‫‪2p‬‬
‫‪1s 2s‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1s 2s‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪6‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫→‬
‫‪2‬‬
‫‪1s 2s‬‬
‫‪2p‬‬
‫‪1‬‬
‫‪6‬‬
‫‪1s 2s‬‬
‫‪2p‬‬
‫‪2‬‬
‫‪.B‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1s 2s‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1s 2s‬‬
‫‪2‬‬
‫‪.D‬‬
‫قدر طول موجة الفوتون اﳌنبعﺚ من هذا العنﴫ‪.‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪1s 2s‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1s 2s‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪2‬‬
‫‪1s‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1s‬‬
‫‪.14‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪‬‬
‫→‬
‫‪1‬‬
‫‪1s‬‬
‫‪.C‬‬
‫‪3‬‬
‫‪2p‬‬
‫‪3‬‬
‫‪2p‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪600‬‬
‫→‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1s 2s‬‬
‫‪2p‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪1s 2s‬‬
‫‪2p‬‬
‫‪2‬‬
‫‪.A‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1s‬‬
‫‪2‬‬
‫‪700‬‬
‫‪500‬‬
‫‪400‬‬
‫‪C‬‬
‫‪D‬‬
‫اأ�س‪‬لة الإجابات المفتوحة‬
‫‪ .16‬ق�ارن ب�ﲔ اﳌعلوم�ات التي يمك�ن اﳊص�ول عليها من‬
‫التمﺜي�ل النقطي لﻺلكﱰونات واﳌعلوم�ات التي يمكن‬
‫اﳊصول عليها من التوزيع اإللكﱰوﲏ لذرات العناﴏ‪.‬‬
‫‪ .17‬وض�ح ﳌ�اذا ال يمﺜ�ل التوزي�ع ‪1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 4d10‬‬
‫‪ 4p2‬التوزي�ع اإللك�ﱰوﲏ الصحي�ح للجرمانيوم ‪Ge‬؟‬
‫اكتب التوزيع اإللكﱰوﲏ الصحيح له‪.‬‬
‫‪155‬‬
‫مالحظات‬
‫مالحظات‬
‫ا‪‬دول الدوري والتدرج ‪ ‬خوا�ص العنا�سر‬
‫‪The Periodic Table and Periodic Trends‬‬
‫ﻳﺘيـﺢ لنﺎ الﺘـدﺭﺝ ﰲ ﺧواﺹ‬
‫ﺫﺭات العنـﺎﴏ ﰲ اﳉـدﻭﻝ الـدﻭﺭﻱ الﺘنبـﺆ‬
‫بﺎﳋواﺹ الفيﺰﻳﺎﺋية ﻭالﻜيميﺎﺋية ﳍﺎ‪.‬‬
‫‪17‬‬
‫‪ 5-1‬تطور ا‪‬دول الدوري ا‪‬ديث‬
‫الك‪‬يت‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ لقد تطور اﳉدول الدوري‬
‫تدرﳚيا مع الوقت باكتشاف العلﲈء طرائق أكﺜر‬
‫اًّ‬
‫فائدة ﰲ تصنيف العناﴏ ومقارنتها‪.‬‬
‫‪ 5-3‬تدرج خوا�ص العنا�سر‬
‫‪Oxygen‬‬
‫‪8‬‬
‫‪F‬‬
‫‪O‬‬
‫‪N‬‬
‫‪18.998‬‬
‫‪15.999‬‬
‫‪Chlorine‬‬
‫‪17‬‬
‫‪Sulfur‬‬
‫‪16‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪35.453‬‬
‫‪15‬‬
‫‪14‬‬
‫‪Nitrogen‬‬
‫‪7‬‬
‫ال�سليكون‬
‫‪13‬‬
‫‪N‬‬
‫‪C‬‬
‫‪14.007‬‬
‫‪Phosphorus‬‬
‫‪15‬‬
‫‪P‬‬
‫‪30.974‬‬
‫‪Arsenic‬‬
‫‪33‬‬
‫‪S‬‬
‫‪Br‬‬
‫‪Se‬‬
‫‪79.904‬‬
‫‪78.96‬‬
‫‪Aluminum‬‬
‫‪13‬‬
‫‪Al‬‬
‫‪26.982‬‬
‫‪Gallium 28.086‬‬
‫‪Germanium‬‬
‫‪31‬‬
‫‪32‬‬
‫‪As‬‬
‫‪Ge‬‬
‫‪Ga‬‬
‫‪74.922‬‬
‫‪72.64‬‬
‫‪69.723‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ يعتم�د ت�درج خ�واﺹ‬
‫العناﴏ ﰲ اﳉدول الدوري عﲆ حجوم الذرات‪،‬‬
‫وقابليتها لفقدان اإللكﱰونات واكتساﲠا‪.‬‬
‫ﺣﻘﺎﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬
‫عنﴫا‪،‬‬
‫حاليا ‪117‬‬
‫ً‬
‫يتضمن اﳉدول الدوري اًّ‬
‫عنﴫا فقط‪.‬‬
‫يوجد منها ﰲ الطبيعة ‪90‬‬
‫ً‬
‫ُيع�د عن�ﴫ اﳍيدروج�ﲔ أكﺜ�ر العناﴏ‬
‫تواف�را ﰲ الكون ونس�بة كتلت�ه ‪ ،75%‬ﰲ‬
‫ً‬
‫حﲔ ُيعد عنﴫ األكسجﲔ أكﺜر العناﴏ‬
‫توافرا ﰲ األرﺽ ونسبته ‪.50%‬‬
‫ً‬
‫ﳛتوي جس�م ش�خص كتلته ‪ 70 kg‬عﲆ‬
‫حواﱄ ‪ 43 kg‬تقري ًبا من األكسجﲔ‪.‬‬
‫تق�ل الكمي�ة الكلية لعنﴫ األس�تاتﲔ ﰲ‬
‫الق�ﴩة األرضية عن ‪ ،30 g‬ﳑا ﳚعله أقل‬
‫العناﴏ وفرة ﰲ األرﺽ‪.‬‬
‫‪158‬‬
‫‪16‬‬
‫‪17‬‬
‫‪15‬‬
‫‪Fluorine‬‬
‫‪9‬‬
‫‪Oxygen‬‬
‫‪8‬‬
‫‪F‬‬
‫‪18.998‬‬
‫‪Chlorine‬‬
‫‪17‬‬
‫‪O‬‬
‫‪Nitrogen‬‬
‫‪7‬‬
‫‪N‬‬
‫‪14.007‬‬
‫‪Phosphorus15.999‬‬
‫‪Sulfur‬‬
‫‪15‬‬
‫‪16‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪S‬‬
‫‪P‬‬
‫‪35.453‬‬
‫‪32.066‬‬
‫‪30.974‬‬
‫‪Bromine‬‬
‫‪35‬‬
‫‪Selenium‬‬
‫‪34‬‬
‫‪Arsenic‬‬
‫‪33‬‬
‫‪Br‬‬
‫‪Se‬‬
‫‪As‬‬
‫‪79.904‬‬
‫‪78.96‬‬
‫‪74.922‬‬
‫‪30.974‬‬
‫‪As‬‬
‫‪B‬‬
‫‪Si‬‬
‫‪P‬‬
‫‪74.922‬‬
‫‪10.811‬‬
‫‪Silicon‬‬
‫‪14‬‬
‫‪Phosphorus‬‬
‫‪15‬‬
‫‪Arsenic 32.066‬‬
‫‪Selenium‬‬
‫‪33‬‬
‫‪34‬‬
‫‪Boron‬‬
‫‪5‬‬
‫‪Carbon‬‬
‫‪6‬‬
‫‪12.011‬‬
‫‪Nitrogen‬‬
‫‪7‬‬
‫‪14.007‬‬
‫‪Bromine‬‬
‫‪35‬‬
‫‪ 5-2‬ت�سنيف العنا�سر‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ُرتبت العناﴏ ﰲ اﳉدول‬
‫ال�دوري ضم�ن ﳎموع�ات حس�ب توزيعها‬
‫اإللكﱰوﲏ‪.‬‬
‫‪16‬‬
‫‪Fluorine‬‬
‫‪9‬‬
‫‪15‬‬
‫الأك�سج‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬ر‪ ‬ا‪‬تهاللي‪‬‬
‫كيف تتمكن من تعرف اأ‪‬اط التغ‪  ‬ا‪‬وا�ص‪‬‬
‫تﱰت�ب العن�اﴏ ﰲ اﳉدول ال�دوري بطريقة تس�مح بتكرار‬
‫خواصه�ا ع�ﲆ نح�و منتظ�م‪ .‬ويمك�ن تطبي�ق عملي�ة تكرار‬
‫اﳋواﺹ عﲆ أشياء من البيﺌة‪.‬‬
‫‪K‬‬
‫‪I‬‬
‫‪J‬‬
‫‪H‬‬
‫‪G‬‬
‫‪F‬‬
‫‪E‬‬
‫‪D‬‬
‫‪C‬‬
‫‪B‬‬
‫‪A‬‬
‫خطوات العمل‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫‪‬ليل النتائج‬
‫‪ .1‬اأن�س‪ ‬جدو ً‬
‫ل تسجل فيه أطوال الﱪاغي وكتلها‪ ،‬مراع ًيا‬
‫أن يظهر اﳉدول التدرج ﰲ خصائصها‪.‬‬
‫‪� .2‬سف التدرج ﰲ الكتلة عند االنتقال من اليسار إﱃ اليمﲔ‬
‫ﰲ كل صف من اﳉدول‪.‬‬
‫‪ 2‬اعمل طية بعرﺽ‬
‫‪ 2cm‬ع�ﲆ ط�ول أح�د‬
‫اﳊ�واف‪ ،‬ﺛ�م اط�و قطع�ة‬
‫الورﻕ م�ن اﳌنتص�ف عند‬
‫هذا اﳋط‪ ،‬وكرر ذلك مرة‬
‫أخرى‪.‬‬
‫‪ 3 ‬افت�ح الورق�ة‬
‫ً‬
‫خطوطا عﲆ طول‬
‫وارس�م‬
‫وس�م األج�زاء‬
‫الطي�ات‪،‬‬
‫ِّ‬
‫ع�ﲆ النح�و اآلﰐ‪ :‬ت�درج‬
‫اﳋ���واﺹ‪ ،‬ال��دورات‪،‬‬
‫اﳌجموع�ات‪ ،‬نصف قطر ال�ذرة‪ ،‬نصف قطر‬
‫األيون‪ ،‬طاقة التأين‪ ،‬مقدار الكهروسالبية‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪ 1‬اطو قطعة الورﻕ‬
‫رضيا‪.‬‬
‫إﱃ ‪ 3‬أقسام ﹶع اًّ‬
‫‪‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪‬‬
‫‪.1‬‬
‫اقرأ نموذج السالمة ﰲ اﳌختﱪ‪.‬‬
‫أحﴬ عد ًدا من الﱪاغي من ﺛالﺛة أنواﻉ ﳐتلفة‪.‬‬
‫قس طول ﱟ‬
‫كل برغي بﺎﳌﺴطﺮﺓ‪.‬‬
‫قس كتلة كل برغي بﺎﳌيﺰاﻥ‪.‬‬
‫رتب العينات تصاعد اًّيا من حيﺚ الطول والكتلة وفق شكلها‪.‬‬
‫‪‬‬
‫ت‪‬درج ا‪‬وا�‪‬ص اعم�ل‬
‫مطوية تس�اعدك عﲆ تنظيم‬
‫اﳌعلوم�ات ع�ن ت�درج‬
‫اﳋواﺹ‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪C0601A874637‬‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬
‫ا�ستخدم هذه ا‪‬طوية ‪ ‬الق�سم ‪،5-3‬‬
‫وﳋ�ص الت�درج ﰲ خ�واﺹ العناﴏ ع�ﱪ الدورات‬
‫واﳌجموعات‪.‬‬
‫‪� .3‬سف التدرج ﰲ الكتلة عند االنتقال عمود اًّيا من أعﲆ كل‬
‫عمود إﱃ أسفله‪.‬‬
‫وف�ﴪ أي نمط ﺁخر‬
‫‪ .4‬ح ّل‪‬ل طريقتك ﰲ ترتي�ب العينات‪ّ ،‬‬
‫ﲡده ﰲ اﳉدول‪.‬‬
‫صمم جدو ً‬
‫ال دور اًّيا للمﴩوبات الغازية عﲆ النحو‬
‫ا�ستق�ساء ّ‬
‫نفسه الذي ورد ﰲ التجربة‪ .‬ما اﳋواﺹ التي استخدمتها؟‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪159‬‬
‫‪5-1‬‬
‫الأهداف‬
‫تتبع مراحل تطور اﳉدول الدوري‪.‬‬
‫تعرف اﳌالمح الرئيسة ﰲ اﳉدول‬
‫الدوري‪.‬‬
‫تطور ا‪‬دول الدوري ا‪‬ديث‬
‫‪Development of the Modern Periodic Table‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ لقد تط ّور ا‪‬دول الدوري للعنا�سر تدريج ‪‬يا مع الوقت باكت�ساف‬
‫العلماء طرائق اأك‪ ‬فائدة ‪ ‬ت�سنيف العنا�سر ومقارنتها‪.‬‬
‫الربط مع ا‪‬ياة كيف تبدو عملية التس�وﻕ إذا أردت ﴍاء بعﺾ الفاكهة وقد اختلط التفاح‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫الع‪‬دد الذري‪ :‬عدد الﱪوتونات ﰲ بالكمﺜرى بالﱪتقال باﳋوﺥ ﰲ س�لة واحدة؟! لذا‪ ،‬من هنا تتضح أﳘية تصنيف األش�ياء حسب‬
‫الذرة‪.‬‬
‫خواصها‪ .‬لذا يصنف العلﲈء العناﴏ اﳌختلفة حسب خواصها ﰲ اﳉدول الدوري‪.‬‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫التدرج ﰲ اﳋواﺹ‬
‫اﳌجموعات‬
‫الدورات‬
‫العناﴏ اﳌمﺜلة‬
‫العناﴏ االنتقالية‬
‫الفلزات‬
‫الفلزات القلوية‬
‫الفلزات القلوية األرضية‬
‫الفلزات االنتقالية‬
‫الفلزات االنتقالية الداخلية‬
‫سلسلة الالنﺜانيدات‬
‫سلسلة األكتنيدات‬
‫الالفلزات‬
‫اﳍالوجينات‬
‫الغازات النبيلة‬
‫أشباه الفلز ات‬
‫ا‪‬دول ‪5-1‬‬
‫الغازات‬
‫الفلزات‬
‫الالفلزات‬
‫العنا�سر الأر�سية‬
‫‪160‬‬
‫تطور ا‪‬دول الدوري‬
‫‪Development of the Periodic Table‬‬
‫قام العاﱂ الفرنﴘ أنتوﲏ الفوازييه ‪ Lavoisier‬ﰲ أواخر القرن الﺜامن عﴩ )‪1794-1743‬م(‬
‫بتجمي�ع العناﴏ اﳌختلفة اﳌعروفة ﺁنذاك ﰲ قائمة واحدة‪ .‬وﲢتوي هذه القائمة اﳌتضمنة ﰲ‬
‫اﳉدﻭﻝ ‪ 5-1‬عﲆ ‪33‬‬
‫عنﴫا موزعة عﲆ ‪ 4‬فﺌات‪.‬‬
‫ً‬
‫جون نيولندز ‪ John Newlands‬اقﱰح الكيميائي اإلنجليزي جون نيوالندز عام ‪1864‬م‬
‫ً‬
‫تنظيميا للعناﴏ؛ فقد الحﻆ أن اﳋواﺹ تتكرر عند ترتيبها تصاعد اًّيا وفق تسلس�ل‬
‫ﳐطط�ا‬
‫اًّ‬
‫الكت�ل الذرية لكل ﺛﲈنية عناﴏ‪ .‬ويس�مى ه�ذا النمط بالدورية؛ ألنه يتكرر بالنمط نفس�ه‪.‬‬
‫ولق�د قام نيوالندز بتس�مية هذه العالق�ة الدورية بقانون الﺜﲈنيات‪ .‬ويوضح الﺸـﻜل ‪5-1‬‬
‫عنﴫا كانت معروفة ﰲ أواسط عام ‪1860‬م‪ .‬وقد واجه قانون‬
‫طريقة نيوالندز ﰲ ترتيب ‪14‬‬
‫ً‬
‫الﺜﲈنيات معارضة؛ ألنه ال يمكن تطبيقه عﲆ العناﴏ اﳌعروفة ﲨيعها ﺁنذاك‪.‬‬
‫ك�ﲈ أن العلﲈء ﱂ يتقبلوا كلمة الﺜﲈني�ات‪ .‬وعﲆ الرغم من أن القانون ﱂ ﳛﻆ بموافقة اﳉميع‪،‬‬
‫جليا أن نيوالن�دز كان عﲆ صواب؛ إذ تتكرر خواﺹ‬
‫إال أن�ه مع مرور بعﺾ الس�نوات بدا اًّ‬
‫العناﴏ بشكل دوري كل ﺛﲈنية عناﴏ‪.‬‬
‫جدول لفوازييه للمواد الب�سيطة‬
‫الضوء‪ ،‬اﳊرارة‪ ،‬األكسجﲔ‪ ،‬النيﱰوجﲔ‪ ،‬اﳍيدروجﲔ‪.‬‬
‫األنتمون‪ ،‬الفضة‪ ،‬الزرنيخ‪ ،‬البزموث‪ ،‬الكوبلت‪ ،‬النحاس‪ ،‬القصدير‪ ،‬اﳊديد‪ ،‬اﳌنجنيز‪ ،‬الزئبق‪ ،‬اﳌوليبديوم‪،‬‬
‫النيكل‪ ،‬الذهب‪ ،‬البالتينيوم‪ ،‬الرصاﺹ‪ ،‬التنجستون‪ ،‬اﳋارصﲔ )الزنك(‪.‬‬
‫الكﱪيت‪ ،‬الفوسفور‪ ،‬الكربون‪ ،‬ﲪﺾ اﳍيدروكلوريك‪ ،‬ﲪﺾ اﳍيدروفلوريك‪ ،‬ﲪﺾ البوريك‪.‬‬
‫الطباشﲑ‪ ،‬اﳌاغنسيا )أكسيد اﳌاغنسيوم(‪ ،‬البورات‪ ،‬الصلصال‪ ،‬السليكا )أكسيد السليكون(‪.‬‬
‫وجود عناﴏ ﱂ ُتكتشف بعد وحدّ د خواصها‪ ،‬كﲈ ترك مندليف أماكن شاغرة ﰲ اﳉدول‬
‫للعن�اﴏ الت�ي اعتقد أﳖا ﱂ تكتش�ف بعد‪ .‬وق�د ّ‬
‫ﲤكن مندليف من خ�الل مالحظة أنﲈﻁ‬
‫التغﲑ ﰲ خواﺹ العناﴏ اﳌعروفة من توقع خواﺹ العناﴏ التي سيتم اكتشافها‪ ،‬ومنها‬
‫السكانديوم‪ ،‬واﳉاليوم‪ ،‬واﳉﲑمانيوم‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪A‬‬
‫‪H 1‬‬
‫‪A‬‬
‫‪Na 9‬‬
‫‪B‬‬
‫‪Li 2‬‬
‫‪B‬‬
‫‪Mg 10‬‬
‫‪C‬‬
‫‪G 3‬‬
‫‪C‬‬
‫‪Al 11‬‬
‫‪D‬‬
‫‪Bo 4‬‬
‫‪D‬‬
‫‪Si 12‬‬
‫‪E‬‬
‫‪C 5‬‬
‫‪E‬‬
‫‪P 13‬‬
‫‪F‬‬
‫‪N 6‬‬
‫‪F‬‬
‫‪S 14‬‬
‫‪G‬‬
‫‪O 7‬‬
‫‪G‬‬
‫‪8‬‬
‫‪F‬‬
‫‪‬‬
‫ماير ومندليف ‪ Meyer and Mendeleev‬ﰲ عام ‪1869‬م قام كل من الكيميائي األﳌاﲏ‬
‫لوﺛ�ر ماير )‪1895 - 1830‬م( والكيميائي الروﳼ ديم�ﱰي مندليف )‪1907 -1834‬م(‬
‫بتقديم الدليل عﲆ العالقة بﲔ العدد الكتﲇ للعناﴏ وخواصها‪ .‬وقد حظي مندليف بسمعة‬
‫أكﺜر من ماير؛ حيﺚ قام بنﴩ دراسته أو ً‬
‫ال‪ .‬الحﻆ مندليف ‪ -‬كﲈ الحﻆ نيوالندز قبل عدة‬
‫س�نوات ‪ -‬أن�ه عند ترتيب العناﴏ تصاعد اًّيا وفق كتله�ا الذرية فﺈن خواصها تتكرر وفق‬
‫نمط دوري‪ ،‬فقام بتش�كيل اﳉدول ال�دوري بﱰتيب العناﴏ تصاعد اًّيا وفق كتلها الذرية‬
‫ﰲ أعمدة ﲢوي العناﴏ اﳌتشاﲠة ﰲ خواصها‪.‬‬
‫وق�د الق�ى جدول مندلي�ف ‪ -‬كﲈ ﰲ الﺸـﻜل ‪ً - 5-2‬‬
‫واس�عا؛ حي�ﺚ أمكنه توقع‬
‫قبوال‬
‫ً‬
‫‪‬‬
‫‪C06-01C-828378-08‬‬
‫ال�شكل ‪ 5-1‬ح‪ ‬ون نيو‪‬ندز اأن‬
‫‪‬وا‪  ‬الع‪‬ا‪‬شر ‪‬تكرر ك‪ 8 ‬ع‪‬ا‪‬شر‪.‬‬
‫صحيحا ﲤا ًما؛ فبعد اكتشاف العديد من العناﴏ‬
‫موز‪ Moseley ‬ﱂ يكن جدول مندليف‬
‫ً‬
‫واضحا أن بعﺾ العناﴏ ﱂ‬
‫اﳉديدة‪ ،‬وﲢديد الكتل الذرية للعناﴏ اﳌعروفة بدقة أكﺜر‪ ،‬بدا‬
‫ً‬
‫توضع ﰲ مكاﳖا الصحيح ﰲ اﳉدول‪ .‬إذ إن ترتيب العناﴏ وفق كتلها الذرية أ ّدى إﱃ وضع‬
‫بعﺾ العناﴏ ﰲ ﳎموعات لعناﴏ ذات خواﺹ ﳐتلفة عنها‪ .‬فقام الكيميائي اإلنجليزي‬
‫هنري موزﱄ )‪1915 - 1887‬م( ﰲ عام ‪1913‬م بتحديد سبب هذه اﳌشكلة؛ إذ اكتشف أن‬
‫ذرات كل عنﴫ ﲢتوي عﲆ عدد ﳏدد وفريد من الﱪوتونات ﰲ أنويتها– وبنا ًء عﲆ ذلك‬
‫ُرتبت العناﴏ ﰲ اﳉدول الدوري تصاعد اًّيا وفق أعدادها الذرية‪ .‬وقد نتﺞ عن ترتيب موزﱄ‬
‫وضوحا ﰲ تدرج خواصها‪ .‬و ُيعرف تكرار اﳋواﺹ‬
‫للعناﴏ وفق عددها الذري أنﲈﻁ أكﺜر‬
‫ً‬
‫الكيميائية والفيزيائية عند ترتيب العناﴏ تصاعد اًّيا وفق أعدادها الذرية بﺘدﺭﺝ اﳋواﺹ‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬قارن بﲔ طريقة كل من مندليف وموزﱄ ﰲ ترتيب العناﴏ‪.‬‬
‫ال�سكل ‪ 5-2‬ام م‪‬دلي‪‬‬
‫‪ ‬ال‪�‬شخ ‪‬ة ا‪‬أ‪ ‬لل‪ ‬د‪‬‬
‫ال‪ ‬ن‪‬ش‪ ‬ر‪  ‬عام ‪1896‬م‬
‫ب‪‬يب الع‪‬ا‪‬شر ‪‬ا‪ ‬ا‪‬وا‪‬‬
‫الكيميا‪‬ية ا‪‬ت‪‬شاب‪‬ة اأف‪ ‬يا‪ .‬د‬
‫‪‬ر‪ ‬اأماك ‪‬ن فار‪ ‬ة للع‪‬ا‪‬شر‬
‫الت ‪  ‬ك ‪‬ن ‪ ‬د اكت‪‬شف‪ ‬‬
‫‪‬ل‪ ‬الو‪.‬‬
‫‪161‬‬
‫‪‬‬
‫اأ�سل الكلمة‬
‫الدﻭﺭﻳة ‪Periodic‬‬
‫جاءت الكلمة ‪ periodos‬من‬
‫أص�ل التين�ي وتعن�ي الطريق‬
‫الدائري‪.‬‬
‫يلخ�ص اﳉـدﻭﻝ ‪ 5-2‬مس�اﳘات كل م�ن نيوالندز وماي�ر ومندلي�ف وموزﱄ ﰲ‬
‫تطوي�ر اﳉ�دول الدوري‪ .‬وأصبح ه�ذا اﳉدول من أهم األدوات التي يس�تخدمها‬
‫مهﲈ لفهم خواﺹ العناﴏ‪ ،‬والتنبﺆ ﲠا‬
‫الكيميائيون‪ .‬ويعد اﳉدول الدوري‬
‫ً‬
‫مرجعا اًّ‬
‫وتنظيم اﳌعلومات اﳌتعلقة بالﱰكيب الذري‪.‬‬
‫ا‪‬دول ‪5-2‬‬
‫ا‪�‬ساهمات ‪ ‬ت�سنيف العنا�سر‬
‫ﺟوﻥ ﻧيوﻻﻧدﺯ ‪1898-1837‬م‬
‫رتب العناﴏ تصاعد اًّيا وفق الكتل الذرية‪.‬‬
‫الحﻆ تكرار خواﺹ العناﴏ لكل ﺛﲈنية عناﴏ‪.‬‬
‫وضع قانون الﺜﲈنيات‪.‬‬
‫لوﺛﺮ مﺎﻳﺮ ‪1895-1830‬م‬
‫أﺛبت وجود عالقة بﲔ الكتل الذرية وخواﺹ العناﴏ‪.‬‬
‫رتب العناﴏ تصاعد اًّيا وفق الكتل الذرية‪.‬‬
‫ﺩﻳمﱰﻱ مندليﻒ ‪1907-1834‬م‬
‫أﺛبت وجود عالقة بﲔ الكتل الذرية وخواﺹ العناﴏ‪.‬‬
‫رتب العناﴏ تصاعد اًّيا وفق الكتل الذرية‪.‬‬
‫تنبأ بوجود عناﴏ غﲑ مكتشفة‪ ،‬وحدد خواصها‪.‬‬
‫ﻫنﺮﻱ موﺯﱄ ‪1915-1887‬م‬
‫اكتشف أن العناﴏ ﲢتوي عﲆ عدد فريد من الﱪوتونات ّ‬
‫سﲈه العدد الذري‪.‬‬
‫رتب العناﴏ تصاعد اًّيا وفق العدد الذري‪ ،‬ﳑا نتﺞ عنه نموذج لدورية خواﺹ العناﴏ‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪8‬‬
‫‪O‬‬
‫‪15.999‬‬
‫ا‪‬دول الدوري ا‪‬ديث‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ال�سكل ‪ 5-3‬تو‪ ‬ا‪‬ربعا‪ ‬‬
‫ا‪‬د‪ ‬الد‪‬ر‪ ‬عل ‪‬ى ا�شم الع‪�‬شر‬
‫‪‬الرم ‪‬ز الكيميا‪  ‬الع ‪‬دد ال‪‬ر‪‬‬
‫‪‬الكتلة ال‪‬رية ‪‬حالة ا‪‬اد‪.‬‬
‫‪162‬‬
‫‪The Modern Periodic Table‬‬
‫يتك�ون اﳉدول ال�دوري اﳊديﺚ من ﳎموعة مربعات‪ ،‬ﳛتوي كل مربع عﲆ اس�م‬
‫العن�ﴫ ورم�زه وعدده ال�ذري وكتلت�ه الذرية‪ .‬ويوض�ح الﺸـﻜل ‪ 5-3‬أحد هذه‬
‫اﳌربعات‪ .‬وقد رتبت اﳌربعات تصاعد اًّيا وفق العدد الذري ﰲ سلس�لة من األعمدة‬
‫الرأس�ية ُتع�رف بﺎﳌﺠموﻋﺎت أو العائ�الت‪ ،‬وﰲ صفوف أفقية ُتع�رف بﺎلدﻭﺭات‪.‬‬
‫ويوضح الﺸﻜل ‪ 5-5‬اﳉدول الدوري للعناﴏ‪.‬‬
‫عرف اﳌجموعات والدورات‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ّ ‬‬
‫ﳛتوي اﳉدول الدوري اﳊديﺚ عﲆ سبع دورات بد ًءا من اﳍيدروجﲔ ﰲ الدورة األوﱃ‪.‬‬
‫وق�د ُرقم�ت اﳌجموعات م�ن ‪ 1‬إﱃ ‪ .18‬فمﺜ ً‬
‫ال‪ ،‬ﲢتوي الدورة الرابعة عﲆ البوتاس�يوم‬
‫أي ﰲ‬
‫والكالس�يوم‪ ،‬ﰲ ح�ﲔ يوج�د الس�كانديوم ‪ Sc‬ﰲ العم�ود الﺜال�ﺚ من اليس�ار‪ ،‬ﹾ‬
‫اﳌجموعة الﺜالﺜة‪ .‬ويوجد األكس�جﲔ ﰲ اﳌجموعة ‪ .16‬وكﲈ أن لعناﴏ اﳌجموعات ‪1‬‬
‫و ‪ 2‬و ‪ 18 - 13‬الكﺜﲑ جداًّ ا من اﳋواﺹ الفيزيائية والكيميائية‪ ،‬لذلك يشار إليها بعناﴏ‬
‫اﳌجموعات الرئيس�ة أو العنﺎﴏ اﳌمﺜﻠة‪ .‬و ُيش�ار إﱃ عن�اﴏ اﳌجموعات من ‪ 3‬إﱃ ‪12‬‬
‫بﺎلعنﺎﴏ اﻻﻧﺘقﺎلية‪ .‬كﲈ ُتص ّنف العناﴏ إﱃ فلزات والفلزات وأشباه فلزات‪.‬‬
‫الفلزات ُتسمى العناﴏ التي تكون ملساء والمعة وصلبة ﰲ درجة حرارة الغرفة وجيدة‬
‫التوصي�ل للح�رارة والكهرب�اء بﺎلفﻠـﺰات‪ .‬ويمتاز معظمه�ا بالليونة والقابلي�ة َّ‬
‫للط ﹾرﻕ‬
‫والس�حب؛ إذ يمك�ن ﲢويله�ا إﱃ صفائح رقيقة‪ ،‬وس�حبها إﱃ أس�الك رفيعة‪ .‬ومعظم‬
‫العناﴏ اﳌمﺜلة والعناﴏ االنتقالية فلزات‪ .‬وإذا نظرت إﱃ عنﴫ البورون ‪ B‬ﰲ العمود‬
‫‪ ،13‬تش�اهد اًّ‬
‫متعرجا يصل إﱃ األس�تاتﲔ ‪ At‬ﰲ أسفل اﳌجموعة ‪ .17‬ويفصل هذا‬
‫خطا‬
‫ً‬
‫اﳋط بﲔ الفلزات والالفلزات ﰲ اﳉدول الدوري‪ .‬وقد ُمﺜّلت الفلزات باﳌربعات ذات‬
‫اللون األزرﻕ ﰲ الﺸﻜل ‪.5-5‬‬
‫الفل‪‬زات القلوية العناﴏ عن يس�ار اﳉ�دول ﲨيعها فلزات إال اﳍيدروجﲔ‪ ،‬و ُتس�مى‬
‫ونظرا إﱃ شدة نشاطها فهي‬
‫عناﴏ اﳌجموعة ‪) 1‬ما عدا اﳍيدروجﲔ( الفﻠﺰات القﻠوﻳة‪.‬‬
‫ً‬
‫غال ًب�ا ما تك�ون موجودة ﰲ الطبيعة عﲆ هيﺌة مركبات مع عناﴏ أخرى‪ .‬ومن الفلزات‬
‫القلوية الشائعة الصوديوم ‪ Na‬وهو أحد مكونات ملح الطعام‪ ،‬والليﺜيوم ‪ Li‬اﳌستخدم‬
‫ﰲ البطاريات‪.‬‬
‫الفل‪‬زات القلوية الأر�سية توجد الفﻠـﺰات القﻠوﻳة اﻷﺭﺿية ﰲ اﳌجموعة ‪ ،2‬وهي ً‬
‫أيضا‬
‫ﴎيع�ة التفاع�ل‪ .‬و ُيعد عنﴫا الكالس�يوم ‪ Ca‬واﳌاغنس�يوم ‪ Mg‬من الفل�زات اﳌفيدة‬
‫لصحة اﳉس�م‪ ،‬وﳘا من الفلزات القلوية األرضية‪ .‬واﳌاغنسيوم صلب‪ ،‬ووزنه خفيف‬
‫نس�بيا‪ ،‬لذا يستخدم ﰲ تصنيع األجهزة اإللكﱰونية‪ ،‬ومنها اﳊواسيب اﳌحمولة‪ ،‬كﲈ ﰲ‬
‫اًّ‬
‫الﺸﻜل ‪. 5-4‬‬
‫ال�سكل ‪ 5-4‬أن ا‪‬ا‪�‬شيوم ‪‬في‪ ‬و‪ ‬ي�شتخدم‬
‫‪� ‬ش‪‬يع ا‪‬أ‪‬ز‪ ‬ا‪‬لك‪‬نية‪ .‬فم‪  ‬ا‪‬ار ا‪‬ار‪‬‬
‫ل‪‬ا ا‪‬ا�شب ا‪ ‬ا‪‬حمو‪ ‬م�ش‪‬و‪ ‬من ا‪‬ا‪�‬شيوم‪.‬‬
‫‪163‬‬
‫اﻟﺠﺪول اﻟﺪوري ﻟﻠﻌﻨﺎﺻﺮ‬
5-5 ‫ال�سكل‬
‫يدل لون صندوﻕ كل عنﴫ عﲆ ما‬
.‫الفلزا‬
ًّ‫فلزا أو شبه فلز أو ا‬
ًّ‫إذا كان ا‬
Darmstadtium Roentgenium
110
111
Copernicium
112
Nihonium
113
Flerovium
Moscovium
Livermorium
Tennessine
114
115
116
117
Oganesson
118
Ds
Rg
Cn
Nh
Fl
Mc
Lv
Ts
Og
(269)
(272)
(277)
(278)
(289)
(288)
(298)
(293)
(294)
164
‫غاز‬
‫العن�اﴏ ﰲ كل عم�ود تس�مى ﳎموعة‪ ،‬وﳍ�ا خواﺹ‬
‫كيميائية متشاﲠة‪.‬‬
‫سائل‬
‫صلب‬
‫ُمصنّع‬
‫حالة اﳌادة‬
‫الرم�وز الﺜالﺛ�ة العلي�ا ت�دل ع�ﲆ حالة‬
‫العن�ﴫ ﰲ درجة ح�رارة الغرف�ة‪ ،‬بينﲈ‬
‫يدل الرمز الرابع عﲆ العناﴏ اﳌصنّعة‪.‬‬
‫العنﴫ‬
‫العدد الذري‬
‫الرمز‬
‫الكتلة الذرية‬
‫اﳌتوسطة‬
‫عمرا للعنﴫ‪.‬‬
‫الرقم اﳌحاﻁ بقوسﲔ هو العدد الكتﲇ للنظﲑ األطول ً‬
‫صف�وف العن�اﴏ األفقية تس�مى‬
‫دورات‪ .‬ي�زداد الع�دد ال�ذري من‬
‫اليسار إﱃ اليمﲔ ﰲ كل دورة‪.‬‬
‫ﺳﻠﺴﻠة الﻼﻧﺜﺎﻧيدات‬
‫يدل السهم عﲆ اﳌكان الذي ﳚب‬
‫ﺳﻠﺴﻠة اﻷﻛﺘنيدات أن توضع فيه هذه العناﴏ ﰲ‬
‫اﳉدول‪ .‬لقد تم نقلها إﱃ أسفل‬
‫توفﲑا للمكان‪.‬‬
‫اﳉدول‬
‫ً‬
‫‪165‬‬
‫ﻣﺨﺘﺒﺮ ﺣﻞ اﻟﻤﺸﻜﻼت‬
‫ﺗﺤﻠﻴﻞ اﻟﺘﺪرج ﻓﻲ ﺧﻮاص اﻟﻌﻨﺎﺻﺮ‬
‫عن�سر الفران�سيوم‪ :‬هل هو �سلب اأم �سائل اأم غاز‪ ‬اك ُتشف‬
‫الفرانس�يوم ﰲ ع�ام ‪1939‬م إ ّ‬
‫ال أن مندلي�ف تنب�أ بوج�وده عام‬
‫استقرارا؛‬
‫‪1870‬م‪ .‬و ُيعد الفرانسيوم أقل العناﴏ ال� ‪ 101‬األوﱃ‬
‫ً‬
‫استقرارا ‪ 22‬دقيقة‪ .‬ﰲ ضوء ما تعرفه‬
‫فعمر النصف لنظﲑه األكﺜر‬
‫ً‬
‫ع�ن خ�واﺹ الفل�زات القلوي�ة األخ�رى تنبأ بخ�واﺹ عنﴫ‬
‫الفرانسيوم‪.‬‬
‫التحليل‬
‫اعتﲈ ًدا عﲆ طريقة دمﱰي مندليف ﰲ توقع خواﺹ العناﴏ غﲑ‬
‫اﳌكتشفة‪ ،‬استخدم اﳌعلومات اﳋاصة بخواﺹ الفلزات القلوية‬
‫الستنباﻁ طريقة لتحديد خواﺹ عنﴫ الفرانسيوم‪.‬‬
‫بيانات الفلزات القلوية‬
‫العن�سر‬
‫درجة الن�سهار درجة الغليان ن�سف القطر‬
‫(‪)pm‬‬
‫‪°C‬‬
‫‪°C‬‬
‫الليﺜيوم‬
‫‪180.5‬‬
‫‪1347‬‬
‫‪152‬‬
‫الصوديوم‬
‫‪97.8‬‬
‫‪897‬‬
‫‪186‬‬
‫البوتاسيوم‬
‫‪63.3‬‬
‫‪766‬‬
‫‪227‬‬
‫الروبيديوم‬
‫‪39.31‬‬
‫‪688‬‬
‫‪248‬‬
‫السيزيوم‬
‫‪28.4‬‬
‫‪674.8‬‬
‫‪248‬‬
‫الفرانسيوم‬
‫؟‬
‫؟‬
‫؟‬
‫التفك‪ ‬الناقد‬
‫‪ .3‬ا�ست‪‬دل أي عم�ود م�ن أعم�دة البيانات يظه�ر أكﺜر‬
‫احتﲈ ً‬
‫ال للخطأ ﰲ التوقع؟ اﴍح ذلك‪.‬‬
‫‪ .1‬ا�ستنب‪‬ط نم�ط التغ�ﲑ ﰲ كل خاصي�ة واردة ﰲ اﳉ�دول‪،‬‬
‫ح‪‬دد ﳌ�اذا ال يكف�ي إنت�اج ملي�ون ذرة م�ن عن�ﴫ‬
‫بحيﺚ يمكنك اس�تقراء القيم اﳋاصة بعنﴫ الفرانس�يوم‪.4 ،‬‬
‫ّ‬
‫مسﱰشدً ا بقانون تدرج اﳋواﺹ‪.‬‬
‫الفرانس�يوم ﰲ الﺜاني�ة إلج�راء قياس�ات؛ مﺜل قياس‬
‫‪ .2‬توقع ما إذا كان عنﴫ الفرانسيوم صل ًبا أم سائ ً‬
‫ال أم ً‬
‫غازا‪.‬‬
‫وكيف يمكن دعم هذا التوقع؟‬
‫الكﺜافة ودرجة االنصهار؟‬
‫الفل‪‬زات النتقالية والفلزات النتقالية الداخلية ُتقس�م العناﴏ االنتقالية‬
‫إﱃ ﻓﻠـﺰات اﻧﺘقﺎليـة وﻓﻠﺰات اﻧﺘقﺎليـة ﺩاﺧﻠية‪ ..‬وتعرف الفل�زات االنتقالية الداخلية‬
‫بسلس�لتي الﻼﻧﺜﺎﻧيـدات واﻷﻛﺘنيـدات وتقعان أس�فل اﳉدول ال�دوري‪ .‬وتوجد‬
‫العناﴏ االنتقالية ﰲ اﳌجموعات ‪.12 - 3‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ال�ستعمال العلمي وال�ستعمال ال�سائع‬
‫اﳌوﺻﻼت‬
‫اﻻﺳـﺘعﲈﻝ العﻠمﻲ‪ :‬مواد تستطيع نقل‬
‫الكهرباء‪ ،‬أو اﳊرارة‪ ،‬أو الصوت‪.‬‬
‫النحاس موصل جيد للحرارة‬
‫اﻻﺳﺘعﲈﻝ الﺸﺎﺋع‪ :‬ما يوصل به اﳊبل‪.‬‬
‫‪166‬‬
‫الربط ‪ ‬علم الأحياء الالفلزات توجد ‪‬‬
‫الالفلزات ﰲ اﳉزء العلوي األيمن من‬
‫اﳉدول الدوري‪ .‬وقد تم ﲤﺜيلها باﳌربعات الصفراء‪ ،‬كﲈ ﰲ الﺸﻜل ‪ ،5-5‬وغال ًبا ما‬
‫تكون الﻼﻓﻠﺰات غازات أو مواد صلبة هشة ذات لون داكن‪ ،‬وتعد رديﺌة التوصيل‬
‫للح�رارة والكهرب�اء‪ .‬أ ّما الﱪوم ‪ Br‬فهو الالفلز الوحيد الس�ائل عند درجة حرارة‬
‫الغرفة‪ .‬ويعد األكسجﲔ أكﺜر العناﴏ وفرة ﰲ جسم اإلنسان‪ ،‬حيﺚ يشكل ‪ 65%‬من‬
‫كتلته‪ .‬وتتألف اﳌجموعة ‪ 17‬من عناﴏ شديدة التفاعل تعرف باسم اﳍﺎلوﺟينﺎت‪.‬‬
‫وتكون اﳍالوجينات عادة ‪ -‬كﲈ ﰲ اﳌجموعتﲔ ‪ 1‬و ‪ - 2‬ﰲ صورة مركبات‪ .‬وتضاف‬
‫اﳌركبات التي ﲢتوي عﲆ الفلور إﱃ معجون األس�نان وماء الﴩب ﳊﲈية األسنان‬
‫من التسوس‪ .‬وتسمى عناﴏ اﳌجموعة ‪ 18‬اﳋاملة جداًّ ا الﻐﺎﺯات النبيﻠة‪ ،،‬وتستخدم‬
‫ﰲ اﳌصابيح الكهربائية وإشارات )لوحات( النيون‪.‬‬
‫ال�سكل ‪  5-6‬ام العلما‪ ‬ا‪‬تمون‬
‫بتطوير ‪‬يا‪ ‬ال‪‬وا‪‬شا‪ ‬ب�ش‪‬ع ‪‬وا‪‬شة‬
‫ا‪‬لية على ‪‬شور‪� ‬شمكة‪ ‬ادر‪ ‬م‪‬ل‪‬ا على‬
‫ال�شباحة‪ .‬ش‪‬ع ‪�‬شم ال‪‬وا‪‬شة ا‪‬لية من‬
‫را‪ ‬ال�شليكون ال‪ ‬ي�شب‪ ‬لي ‪‬ا ‪ ‬ا‪‬ا‪.‬‬
‫اأ�سباه الفلزات ُتعرف العناﴏ ﰲ اﳌربعات اﳋﴬاء عﲆ جانبي اﳋط اﳌتعرج ﰲ الﺸﻜل ‪5-5‬‬
‫بﺄﺷبﺎﻩ الفﻠﺰات‪ .‬وألشباه الفلزات خواﺹ فيزيائية وكيميائية مشاﲠة للفلزات والالفلزات‬
‫مع�ا‪ .‬فالس�ليكون ‪ Si‬واﳉرماني�وم ‪ Ge‬م�ن أش�باه الفل�زات اﳌهم�ة اﳌس�تخدمة بكﺜرة ﰲ‬
‫ً‬
‫صناعة رقائق اﳊاس�وب واﳋاليا الشمس�ية‪ ،‬كﲈ يستخدم السليكون ﰲ اﳉراحة التجميلية‬
‫والتطبيقات التي ﲢاكي الواقع‪ ،‬كﲈ ﰲ الﺸﻜل ‪. 5-6‬‬
‫ويمكنك الرجوﻉ إﱃ دليل العناﴏ الكيميائية ﰲ ﳖاية هذا الكتاب ﳌعرفة اﳌزيد عن ﳐتلف‬
‫ﳎموعات العناﴏ‪.‬‬
‫التقو‪‬‬
‫‪5-1‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫ً‬
‫قدي�ﲈ وف�ق كتلها‬
‫ت�م ترتي�ب العناﴏ‬
‫الذري�ة تصاعد اًّي�ا‪ ،‬ﳑ�ا نج�م عنه بعﺾ‬
‫التضارب‪ .‬وقد ت�م ترتيبها الح ًقا وف ًقا‬
‫لتزايد أعدادها الذرية‪.‬‬
‫تتدرج اﳋواﺹ الفيزيائي�ة والكيميائية‬
‫للعن�اﴏ عند ترتيبها تصاعد اًّيا حس�ب‬
‫أعدادها الذرية‪.‬‬
‫تﱰت�ب العن�اﴏ ﰲ اﳉ�دول ال�دوري‬
‫ﰲ دورات )صف�وف( وﳎموع�ات‬
‫)أعم�دة(‪ ،‬وتق�ع العناﴏ اﳌتش�اﲠة ﰲ‬
‫خواصها ﰲ اﳌجموعة نفسها‪.‬‬
‫تصنف العناﴏ إﱃ فلزات‪ ،‬والفلزات‬
‫وأشباه فلزات‪.‬‬
‫‪ .1‬اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﺻﻒ التطور ﰲ اﳉدول الدوري اﳊديﺚ‪ ،‬واذكر مساﳘات‬
‫كل من الفوازييه‪ ،‬ونيوالندز‪ ،‬ومندليف‪ ،‬وماير‪ ،‬وموزﱄ ﰲ ذلك‪.‬‬
‫ً‬
‫ً‬
‫مبس�طا للج�دول ال�دوري‪ ،‬وأﴍ إﱃ مواق�ع الفل�زات‪،‬‬
‫ﳐطط�ا‬
‫‪ .2‬اﺭﺳـﻢ‬
‫والالفلزات وأشباه الفلزات‪.‬‬
‫‪ .3‬ﹺﺻﻒ اﳋواﺹ العامة للفلزات والالفلزات وأشباه الفلزات‪.‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫‪.6‬‬
‫‪.7‬‬
‫ﺣدﹼ ﺩ‪ :‬أي العناﴏ اآلتية عناﴏ ﳑﺜلة‪ ،‬وأﳞا عناﴏ انتقالية؟‬
‫‪.b‬بالتﲔ ‪Pt‬‬
‫‪ .a‬ليﺜيوم ‪Li‬‬
‫‪.d‬كربون ‪C‬‬
‫‪.c‬بروميﺜيوم ‪Pm‬‬
‫اسم ﹾي عنﴫين ﳍﲈ خصائص مشاﲠة لكل من‪:‬‬
‫ﻗﺎﺭﻥ اكتب ﹶ‬
‫‪ .c‬اﳊديد ‪Fe‬‬
‫‪ .b‬الباريوم ‪Ba‬‬
‫‪ .a‬اليود ‪I‬‬
‫ﻗـﺎﺭﻥ اس�تنا ًدا إﱃ اﳉدول ال�دوري اﳊديﺚ‪ ،‬ما العن�ﴫان اللذان تكون‬
‫قيمة الكتلة الذرية لكل منهﲈ أقل من ضعف عدده الذري؟‬
‫تفﺴﲑ البيﺎﻧﺎت ﲣطط ﴍكة لتصنيع جهاز إلكﱰوﲏ‪ ،‬ﳑا يتطلب استخدام‬
‫عنﴫ له خواﺹ كيميائية ش�بيهة بالسليكون ‪ Si‬والرصاﺹ ‪ ،Pb‬والكتلة‬
‫الذري�ة له أكﱪ من كتل�ة الكﱪيت ‪ ،S‬ولكنها أقل من كتلة الكادميوم ‪.Cd‬‬
‫استخدم اﳉدول الدوري لتحديد العنﴫ الذي يمكن أن تستخدمه الﴩكة‪.‬‬
‫‪167‬‬
‫‪5-2‬‬
‫الأهداف‬
‫تف�س‪‬ر س�بب تش�ابه خواﺹ‬
‫ّ‬
‫عناﴏ اﳌجموعة الواحدة‪.‬‬
‫ت�سنيف العنا�سر‬
‫‪Classification of the Elements‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ‬
‫ُرتب‪‬ت العنا�سر ‪ ‬ا‪‬دول الدوري �سم‪‬ن ‪‬موعات ح�سب توزيعها‬
‫‪‬دد فﺌات اﳉدول الدوري‬
‫ّ‬
‫الإلك‪‬و‪.‬‬
‫األربع�ة اس�تنا ًدا إﱃ التوزي�ع‬
‫الربط مع ا‪‬ياة إذا أردت توصيل رس�الة إﱃ شخص ما فال يكفي أن تعرف رقم بيته فقط‪،‬‬
‫اإللكﱰوﲏ‪.‬‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫اإلك‪‬ونات التكافوؤ‪ :‬إلكﱰونات‬
‫بل ﳚب أن تعرف عنوان البيت ً‬
‫كامال‪ :‬ﰲ أي ش�ارﻉ هو؟ وأي مدينة؟ وأي منطقة؟ وبالطريقة‬
‫نفسها يتم تعرف العناﴏ من خالل توزيعها اإللكﱰوﲏ‪.‬‬
‫ترتيب العنا�سر وفق التوزيع الإلك‪‬و‪‬‬
‫موجودة ﰲ مستوى الطاقة األخﲑ‬
‫لل�ذرة‪ ،‬والت�ي ﲢ�دد اﳋ�واﺹ‬
‫ﳛدِّ د التوزيع اإللكﱰوﲏ اﳋواﺹ الكيميائية للعنﴫ‪ .‬إال أن كتابة التوزيع اإللكﱰوﲏ باستخدام‬
‫الكيميائية ﳍا‪.‬‬
‫نموذجأوفباو‪Aufbau‬قديكونﳑ اًّ‬
‫ال‪.‬ويمكنكمعرفةالتوزيعاإللكﱰوﲏوعددإلكﱰوناتالتكافﺆ‬
‫منخاللموقعالعنﴫﰲاﳉدولالدورياﳊديﺚ‪.‬يوضحاﳉدﻭﻝ‪5-3‬التوزيعاإللكﱰوﲏلبعﺾ‬
‫عناﴏ اﳌجموعة األوﱃ‪ ،‬حيﺚ يوجد إلكﱰون واحد ﰲ مستوى الطاقة األخﲑ لكل عنﴫ فيها‪.‬‬
‫‪Organizing the Elements by Electron Configuration‬‬
‫اإلك‪‬ون‪‬ات التكاف‪‬وؤ يوجد ل�كل عنﴫ ﰲ اﳌجموع�ة األوﱃ إلكﱰون واحد ﰲ مس�توى طاقته‬
‫األخﲑ‪ .‬لذا تتشابه عناﴏ اﳌجموعة األوﱃ ﰲ خواصها الكيميائية؛ ألﳖا ﲢتوي عﲆ العدد نفسه‬
‫م�ن إلكﱰونات التكافﺆ‪ .‬و ُتعد هذه اﳋاصية من أهم العالقات ﰲ الكيمياء؛ فذرات اﳌجموعة‬
‫الواحدة ﳍا اﳋواﺹ نفس�ها ألن ﳍا عدد إلكﱰونات التكافﺆ نفس�ه‪ .‬ولكل عنﴫ ﰲ اﳌجموعة‬
‫األوﱃ إلك�ﱰون تكافﺆ واحد ل�ه التوزيع اإللكﱰوﲏ ‪ .s1‬ولكل عنﴫ ﰲ اﳌجموعة الﺜانية ِ‬
‫اﺛنان‬
‫من إلكﱰونات التكافﺆ توزيعهﲈ اإللكﱰوﲏ ‪ ،s2‬ولكل عمود ﰲ اﳌجموعتﲔ ‪ 1‬و‪ 2‬واﳌجموعات‬
‫من ‪ 13‬إﱃ ‪ 18‬ﰲ اﳉدول الدوري توزيعه اﳋاﺹ من إلكﱰونات التكافﺆ‪.‬‬
‫رقم‬
‫اإلك‪‬ونات التكافوؤ والدورة ﳛدَّ د رقم مستوى الطاقة األخﲑ الذي ﳛتوي إلكﱰونات التكافﺆ ﹶ‬
‫الدورة التي يوجد فيها العنﴫ ﰲ اﳉدول الدوري‪ .‬فعﲆ س�بيل اﳌﺜال‪ ،‬يوجد إلكﱰون التكافﺆ‬
‫لعنﴫ الليﺜيوم ﰲ مس�توى الطاقة الﺜاﲏ‪ ،‬لذا يكون عنﴫ الليﺜيوم ﰲ الدورة الﺜانية‪ .‬أما عنﴫ‬
‫اﳉالي�وم ذو التوزي�ع اإللك�ﱰوﲏ ‪ [Ar] 4s2 3d10 4p1‬فﺈن إلكﱰونات تكافﺌه تقع ﰲ مس�توى‬
‫الطاقة الرابع‪ ،‬لذا يكون عنﴫ اﳉاليوم ﰲ الدورة الرابعة‪.‬‬
‫ا‪‬دول ‪5-3‬‬
‫الدورة ‪1‬‬
‫الدورة ‪2‬‬
‫الدورة ‪3‬‬
‫الدورة ‪4‬‬
‫‪168‬‬
‫التوزيع الإلك‪‬و‪ ‬لعنا�سر ا‪‬جموعة ‪1‬‬
‫اﳍيدروجﲔ‬
‫الليﺜيوم‬
‫الصوديوم‬
‫البوتاسيوم‬
‫‪H‬‬
‫‪1s1‬‬
‫‪1s1‬‬
‫‪Li‬‬
‫‪1s2 2s1‬‬
‫‪[He] 2s1‬‬
‫‪Na‬‬
‫‪K‬‬
‫‪1s2 2s2 2p6 3s1‬‬
‫‪1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1‬‬
‫‪[Ne] 3s1‬‬
‫‪[Ar] 4s1‬‬
‫‪18‬‬
‫‪He‬‬
‫‪1‬‬
‫‪H‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪17‬‬
‫‪16‬‬
‫‪15‬‬
‫‪14‬‬
‫‪13‬‬
‫‪2‬‬
‫‪Ne‬‬
‫‪F‬‬
‫‪O‬‬
‫‪N‬‬
‫‪C‬‬
‫‪B‬‬
‫‪Be‬‬
‫‪Li‬‬
‫‪Ar‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪S‬‬
‫‪P‬‬
‫‪Si‬‬
‫‪Al‬‬
‫‪Mg‬‬
‫‪Na‬‬
‫‪3‬‬
‫‪Kr‬‬
‫‪Br‬‬
‫‪Se‬‬
‫‪As‬‬
‫‪Ge‬‬
‫‪Ga‬‬
‫‪Ca‬‬
‫‪K‬‬
‫‪4‬‬
‫‪Xe‬‬
‫‪I‬‬
‫‪Te‬‬
‫‪Sb‬‬
‫‪Sn‬‬
‫‪In‬‬
‫‪Sr‬‬
‫‪Rb‬‬
‫‪5‬‬
‫‪Po‬‬
‫‪Bi‬‬
‫‪Pb‬‬
‫‪Tl‬‬
‫‪Ba‬‬
‫‪Cs‬‬
‫‪6‬‬
‫‪Rn‬‬
‫ال�سكل ‪ 5-7‬يو‪‬ش‪ ‬ال‪‬شك‪ ‬التم‪‬ي‪ ‬ال‪‬ط‪‬‬
‫‪‬لك‪‬نا‪ ‬التكافو‪ ‬ع‪‬م الع‪‬ا‪‬شر ا‪‬م‪‬لة‪.‬‬
‫لح‪ ‬كي ــ‪ ‬يت‪ ‬عدد اإلك‪‬ونا‪ ‬التكافو‪‬‬
‫من ‪‬موعة اإ‪ ‬اأخر‪ ,‬وكي‪ ‬يت‪ ‬شمن‬
‫ا‪‬جموعة الواحدة‪‬‬
‫اإلك‪‬ونات تكافوؤ العنا�سر ا‪‬مثلة عدد إلكﱰونات تكافﺆ عناﴏ اﳌجموعة األوﱃ واحد‪،‬‬
‫‪C06-21C-828378-08‬‬
‫ولعناﴏ اﳌجموعة الﺜانية اﺛنان‪ .‬ﰲ حﲔ أن لعناﴏ اﳌجموعة ‪ 13‬ﺛالﺛة إلكﱰونات تكافﺆ‪،‬‬
‫وأم�ا عناﴏ اﳌجموعة ‪ 14‬فلها أربع�ة إلكﱰونات تكافﺆ‪ ،‬وهكذا‪ .‬وأ ّما عناﴏ الغازات‬
‫النبيلة ﰲ اﳌجموعة ‪ 18‬ففي كل منها ﺛﲈنية إلكﱰونات‪ ،‬ما عدا اﳍيليوم الذي له إلكﱰو ﹶنا‬
‫تكاف�ﺆ فقط‪ .‬يبﲔ الﺸـﻜل ‪ 5-7‬كيف يس�اعد التمﺜيل النقط�ي لﻺلكﱰونات عﲆ الربط‬
‫ب�ﲔ رقم اﳌجموعة وعدد إلكﱰون�ات التكافﺆ‪ .‬الحﻆ أن عدد إلكﱰونات تكافﺆ عناﴏ‬
‫اﳌجموعات من ‪ 13‬إﱃ ‪ 18‬يساوي رقم اآلحاد فيها‪.‬‬
‫عنا�سر الف‪‬ات‬
‫‪Block Elements s,p,d,f‬‬
‫ﳛتوي اﳉدول الدوري أعمد ًة وصفو ًفا ذات أحجام متفاوتة‪ .‬ويعود السبب ﰲ عدم انتظام‬
‫شكل اﳉدول الدوري إﱃ أنه ُق ّسم إﱃ فﺌات ﲤﺜل مستويات الطاقة الﺜانوية للذرة‪ ،‬والتي‬
‫ﲢتوي عﲆ إلكﱰونات التكافﺆ‪ .‬ولوجود أربعة مستويات طاقة ﺛانوية ) ‪ (s, p, d, f‬فقد‬
‫تم تقسيم اﳉدول الدوري إﱃ أربع فﺌات ﳐتلفة كﲈ ﰲ الﺸﻜل ‪. 5-8‬‬
‫ﻓﺌﺔ ‪s‬‬
‫ﻓﺌﺔ ‪p‬‬
‫ﻓﺌﺔ ‪d‬‬
‫ال�سكل ‪ 5-8‬ي‪�‬شم ا‪‬د‪ ‬الد‪‬ر‪ ‬ا‪ ‬اأربع‬
‫ف‪‬ا‪.s, p, d, f  ‬‬
‫حلل م ــا العالق ــة ب ــ‪ ‬ا‪ ‬ــد الأق�ش ــ‪ ‬لع ــدد‬
‫الإلك‪‬ون ــا‪ ‬التي ‪‬ك ــن اأن توجد ‪ ‬م�شتو‪‬‬
‫الطاقة الفرعي وحج‪ ‬الف‪‬ة ‪ ‬ال�شكل‪‬‬
‫ﻓﺌﺔ ‪f‬‬
‫‪169‬‬
‫ا‪‬دول ‪5-4‬‬
‫التوزيع الإلك‪‬و‪ ‬للغازات النبيلة‬
‫الدورة‬
‫م�ستوى الطاقة الرئي�ص‬
‫العن�سر‬
‫‪1‬‬
‫‪n =1‬‬
‫اﳍيليوم‬
‫‪n =2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪‬‬
‫ال�ستعمال العلمي‬
‫البنية‪Structure :‬‬
‫ﳾء ما يت�م عمله من عناﴏ‬
‫ﹲ‬
‫أو أج�زاء مﱰابط�ة بعضه�ا‬
‫ببعﺾ‪.‬‬
‫اش��ﱰك ع�دد م�ن العلﲈء ﰲ‬
‫اكتشاف بنية الذرة‪.‬‬
‫‪n =4‬‬
‫‪4‬‬
‫األرجون‬
‫الكريبتون‬
‫‪1s2‬‬
‫‪[He] 2s2 2p6‬‬
‫‪[Ne] 3s2 3p6‬‬
‫‪[Ar] 4s2 3d10 4p6‬‬
‫عنا�سر الف‪‬ة ‪ s -‬تتكون من عناﴏ اﳌجموعتﲔ األوﱃ والﺜانية وعنﴫ اﳍيليوم‪ .‬حيﺚ ﲢتوي‬
‫عناﴏ اﳌجموعة األوﱃ عﲆ مستويات ‪ s‬شبه ﳑتلﺌة بﺈلكﱰونات التكافﺆ‪ ،‬وتوزيعها اإللكﱰوﲏ‬
‫‪ .s1‬ﰲ حﲔ ﲢتوي عناﴏ اﳌجموعة الﺜانية عﲆ مستويات ‪ s‬ﳑتلﺌة باﺛنﲔ من إلكﱰونات التكافﺆ‪،‬‬
‫وتوزيعها اإللكﱰوﲏ ‪ .s2‬وألن مستويات ‪ s‬تتسع إللكﱰونﲔ عﲆ األكﺜر فﺈن فﺌة ‪ s‬تشتمل عﲆ‬
‫ﳎموعتﲔ فقط‪.‬‬
‫عنا�سر الف‪‬ة ‪ p -‬وبعد امتالء اﳌس�توى الﺜانوي ‪ s‬بﺈلكﱰونات التكافﺆ تبدأ هذه اإللكﱰونات‬
‫ﰲ تعبﺌة اﳌستوى الﺜانوي ‪ .p‬وتشمل ﳎموعات العناﴏ ‪ ،18 - 13‬ﰲ اﳉدول الدوري‪ ،‬التي‬
‫جزئيا بﺈلكﱰونات التكافﺆ‪ .‬وال يوجد عناﴏ من فﺌة‬
‫كليا أو‬
‫اًّ‬
‫ﳍا مس�تويات ‪ p‬الفرعية اﳌمتلﺌة اًّ‬
‫‪ p‬ﰲ الدورة األوﱃ؛ ألن مستويات ‪ p‬الﺜانوية ال توجد ﰲ مستوى الطاقة الرئيس األول ‪.n=1‬‬
‫والب�ورون ‪ B‬ه�و العن�ﴫ األول ﰲ فﺌ�ة ‪ ،p‬ويوجد ﰲ ال�دورة الﺜانية‪ .‬وﲤتد فﺌ�ة ‪ p‬عﲆ مدى‬
‫س�ت ﳎموعات؛ ألن مستويات ‪ p‬الفرعية الﺜالﺛة تتسع ل� ‪ 6‬إلكﱰونات عﲆ األكﺜر‪ .‬وعناﴏ‬
‫اﳌجموع�ة ‪) 18‬الغ�ازات النبيلة( عناﴏ فريدة ﰲ فﺌة ‪P‬؛ وذلك ألن ذرات عناﴏها مس�تقرة‬
‫كيميائي�ا‪ .‬ويوضح اﳉدﻭﻝ ‪ 5-4‬التوزي�ع اإللكﱰوﲏ للغازات‬
‫لدرج�ة أﳖ�ا تقري ًبا ال تتفاعل‬
‫اًّ‬
‫النبيلة األربعة األوﱃ‪ .‬إن مستويات الطاقة الفرعية ‪ s‬و‪ p‬ﰲ مستويات الطاقة اﳋارجية ﳍا ﳑتلﺌة‬
‫ﲤا ًما باإللكﱰونات‪ .‬وينتﺞ عن هذا التوزيع اإللكﱰوﲏ استقرار بنائها الذري‪.‬‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 5-9‬تاري‪ ‬ا‪‬دول الدوري‬
‫ا‪‬د‪ ‬ال ‪‬د‪‬ر‪ ‬ا‪‬دي‪ ‬نتاج عم‪ ‬عد‪ ‬علما‪‬‬
‫عل ‪‬ى م ‪‬د‪  ‬ر‪‬ن‪ ‬ال‪‬ي ‪‬ن در�ش ‪‬وا الع‪‬ا‪‬ش ‪‬ر‬
‫‪‬اكت‪‬شفوا التدرج ‪ ‬وا‪‬ش‪‬ا‪.‬‬
‫ﻋــﺮﻑ ﺃﻧﺘـــوﲏ ﻻﻓواﺯﻳيـﻪ‬
‫‪1789‬م ﹼ‬
‫العنﴫ‪ ،‬ﻭﺃﻋد ﻗﺎﺋمة بﺎلعنﺎﴏ اﳌعﺮﻭﻓة‬
‫ﻭميﺰ بﲔ الفﻠﺰات ﻭالﻼﻓﻠﺰات‪.‬‬
‫ﱠ‬
‫‪170‬‬
‫‪n =3‬‬
‫النيون‬
‫التوزيع الإلك‪‬و‪‬‬
‫‪1828‬م بـدﺃ العﻠـﲈﺀ ﰲ‬
‫ﹰ‬
‫ﺭمـــوﺯا‬
‫اﲣﺎﺫ اﳊــﺮﻭﻑ‬
‫لﻠعنﺎﴏ الﻜيميﺎﺋية‪.‬‬
‫ﻃـوﺭ ﻛل مـﻦ لوﺛﺮمﺎﻳـﺮ ﻭﺩﻳمـﱰﻱ‬
‫‪1869‬م ﹼ‬
‫‪1900-1894‬م ﺃﺻبﺤـﺖ الﻐـﺎﺯات‬
‫النبيﻠـة ‪ -‬ﻭمنﻬـﺎ اﻷﺭﺟـوﻥ ﻭاﳍيﻠيـوﻡ‬
‫ﻭالﻜﺮﻳبﺘوﻥ ﻭالنيوﻥ ﻭالﺰﻳنوﻥ ﻭالﺮاﺩﻭﻥ‪-‬‬
‫ﳎموﻋة ﺟدﻳدﺓ ﰲ اﳉدﻭﻝ الدﻭﺭﻱ‪.‬‬
‫‪1913‬م ﺣـدﹼ ﺩ ﻫنـﺮﻱ مـوﺯﱄ العدﺩ‬
‫مندليـﻒ ‪ -‬ﻛل منﻬـﲈ ﻋـﲆ ﺣـدﺓ ‪ -‬ﺟـداﻭﻝ‬
‫الﺬﺭﻱ لﻠعنﺎﴏ اﳌعﺮﻭﻓة‪ ،‬ﻭﺃﺛبﺖ ﺃﻥﱠ‬
‫ﺧواﺹ ﻋنﺎﴏ ﺃﺧﺮ￯ ﻏﲑ معﺮﻭﻓة‪.‬‬
‫مع العدﺩ الﺬﺭﻱ‪.‬‬
‫لﻠعنـﺎﴏ‪ ،‬تﺴـﺘند ﺇﱃ ﺧواﺻﻬـﺎ‪ ،‬ﻭتو ﱠﻗعـﺎ‬
‫ﺧواﺹ العنﺎﴏ تﺘﻐﲑ بﺸﻜل ﺩﻭﺭﻱ‬
‫عنا�س‪‬ر الف‪‬ة ‪ d -‬ﲢتوي عﲆ الفل�زات االنتقالية‪ ،‬وهي أكﱪ الفﺌات‪ .‬وعﲆ الرغم من وجود‬
‫بعﺾ االس�تﺜناءات إال أن عناﴏالفﺌة ‪ d‬تتميز بامتالء ك ﱟ‬
‫ﲇ للمس�توى الفرعي ‪ s‬من مس�توى‬
‫الطاقة الرئيس ‪ ،n‬وبامتالء جزئي أو كﲇ ﳌستويات ‪ d‬الفرعية من مستوى الطاقة ‪ .n-1‬وكلﲈ‬
‫ﲢركت عﱪ الدورة تقوم اإللكﱰونات بتعبﺌة اﳌستوى ‪ .d‬فعﲆ سبيل اﳌﺜال‪ ،‬اإلسكانديوم ‪Sc‬‬
‫أول عناﴏ الفﺌة ‪ ،d‬له التوزيع اإللكﱰوﲏ ‪ .[Ar] 4s2 3d1‬أما عنﴫ التيتانيوم ‪ -‬وهو العنﴫ‬
‫الﺜاﲏ ﰲ اﳉدول ‪ -‬فله التوزيع اإللكﱰوﲏ ‪ .[Ar] 4s2 3d2‬الحﻆ أن اﳌستوى اﳋارجي ‪ s‬اﳌمتلﺊ‬
‫ﰲ عنﴫ التيتانيوم يكون ﰲ اﳌستوى الرئيس ‪ ،n = 4‬ﰲ حﲔ أن اﳌستوى ‪ d‬شبه اﳌمتلﺊ يكون‬
‫ﰲ اﳌستوى الرئيس ‪ .n=3‬ينص مبدأ أوفباو ‪ aufbau‬عﲆ أن اﳌستوى ‪ 4s‬له طاقة أقل من طاقة‬
‫اﳌستوى ‪ .3d‬لذا فﺈن اﳌستوى ‪ 4s‬يمتلﺊ قبل اﳌستوى ‪ .3d‬وألن مستويات ‪ d‬الفرعية اﳋمسة‬
‫تتسع ل� ‪ 10‬إلكﱰونات لذا فﺈن العناﴏ فﺌة ‪ d‬ﲤتد عﲆ مدى ‪ 10‬ﳎموعات ﰲ اﳉدول الدوري‪.‬‬
‫عنا�سر الف‪‬ة‪ f -‬تشتمل عﲆ الفلزات االنتقالية الداخلية‪ ،‬وتتميز عناﴏها بامتالء مستوى ‪s‬‬
‫اﳋارجي‪ ،‬وامتالء أو شبه امتالء مستويات ‪ 4f‬و‪ .5f‬ولوجود ‪ 7‬مستويات فرعية ﰲ اﳌستوى‬
‫الﺜان�وي ‪ f‬فﺈنه يتس�ع ل�� ‪ 14‬إلكﱰو ًنا بحدﱟ أقﴡ‪ ،‬وبذلك ﲤتد العن�اﴏ فﺌة ‪ f‬عﲆ مدى ‪14‬‬
‫عمو ًدا ﰲ اﳉدول الدوري‪.‬‬
‫ﻣﻬﻦ ﻓﻲ اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء‬
‫الباحث الكيميائي يتخ�ش�‪ ‬بع‪‬‬
‫الكيميا‪‬ي ‪ ‬ال‪‬و‪‬ي‪  ‬درا�شة اأحد‪‬‬
‫الع‪‬ا‪‬ش ‪‬ر ‪‬اأ‪‬ل‪ ‬ا‪ .‬نت ‪‬اج ع‪‬ا‪‬ش ‪‬ر‬
‫‪‬يلة يعم‪ ‬الكيميا‪  ‬ا‪‬ا‪ ‬ال‪‬و‪‬‬
‫م ‪‬ع فري ‪ ‬كب ‪ ‬ي‪‬شم ‪ ‬فيزيا‪‬ي ‪‬‬
‫‪‬م‪‬د�ش ‪ ‬ف‪‬ي ‪ .‬ت ‪ ‬الع‪‬ا‪‬ش ‪‬ر‬
‫ال‪‬يل ‪‬ة بالت�شادم ‪‬ا‪ ‬الت ‪ ‬ت ‪‬م ‪‬‬
‫م�ش ‪‬رعا‪ ‬ا‪�‬شيما‪ .‬ي‪‬وم الكيميا‪‬‬
‫ال‪‬و‪ ‬بتحلي‪ ‬نتا‪  ‬الت�شادما‪‬‬
‫لتع ‪‬ر‪ ‬الع‪‬ا‪‬شر ‪‬ف‪‬م ‪‬وا‪‬ش‪‬ا‪.‬‬
‫لذا ﲢدد الفﺌات ‪s‬و ‪ p‬و‪ d‬و‪ f‬ش�كل اﳉدول الدوري‪ .‬وكلﲈ انتقلت إﱃ أس�فل ﰲ اﳉدول‬
‫ال�دوري ي�زداد عدد مس�تويات الطاقة الرئيس�ة‪ ،‬ك�ﲈ يزداد ع�دد اﳌس�تويات الفرعية التي‬
‫ﲢت�وي ع�ﲆ اإللكﱰون�ات‪ .‬الحﻆ أن ال�دورة رقم ‪ 1‬ﲢت�وي عﲆ عناﴏ الفﺌ�ة ‪ s‬فقط‪ ،‬ﰲ‬
‫ح�ﲔ ﲢت�وي الدورتان الﺜاني�ة والﺜالﺜة عﲆ عناﴏ م�ن الفﺌتﲔ ‪ ،p ،s‬أ ّم�ا الدورتان الرابعة‬
‫واﳋامسة فتحتويان عﲆ عناﴏ من فﺌات ‪ ،d ،p ،s‬كﲈ ﲢتوي الدورتان السادسة والسابعة‬
‫عﲆ عناﴏ من فﺌات ‪.f ،d ،p ،s‬‬
‫لقد اس�تغرﻕ تطوير اﳉدول الدوري سنﲔ عديدة‪ ،‬وما زالت عملية التطوير جارية؛ حيﺚ‬
‫يتم ﲢضﲑ العناﴏ بطريقة صناعية باستمرار‪ .‬ارجع إﱃ الﺸﻜل ‪ 5-9‬ﳌزيد من اﳌعلومات‬
‫عن تاريخ اﳉدول ومساﳘات العديد من العلﲈء ﰲ تطويره‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪� ‬ص كيف يمكن تعريف كل فﺌة من اﳉدول الدوري؟‬
‫‪1940‬م تﻢ ﺿـﻢ العنﺎﴏ اﳌﺤﴬﺓ‬
‫‪1985‬م تبنـﻰ اﻻﲢـﺎﺩ الدﻭﱄ لعﻠوﻡ‬
‫‪ 92‬ﺇﱃ ﻓﺌة ﺟدﻳدﺓ ﰲ اﳉدﻭﻝ ﹸتﺴمﻰ‬
‫الـدﻭﺭﻱ اﳊـﺎﱄ اﳌﺴـﺘخدﻡ ﰲ ﺃﻧﺤﺎﺀ‬
‫ﺻنﺎﻋيـﺎ الﺘﻲ ﳍﺎ ﻋـدﺩ ﺫﺭﻱ ﺃﻛﱪ مﻦ‬
‫ﹼﹰ‬
‫اﻷﻛﺘنيدات‪.‬‬
‫الﻜيميﺎﺀ البﺤﺘـة ﻭالﺘطبيقية اﳉدﻭﻝ‬
‫العﺎﱂ‪.‬‬
‫‪Ununpentium‬‬
‫‪Ununtrium‬‬
‫‪115‬‬
‫‪113‬‬
‫‪Uup‬‬
‫‪Uut‬‬
‫)‪(288‬‬
‫)‪(284‬‬
‫‪2004‬م ﺃﻋﻠﻦ ﻋﻠﲈﺀ مﻦ ﺭﻭﺳـيﺎ ﻋﻦ‬
‫اﻛﺘﺸﺎﻑ العنﴫﻳﻦ ‪ 113‬ﻭ‪.115‬‬
‫‪1969‬م ﻗـﺎﻡ البﺎﺣﺜـوﻥ ﰲ ﺟﺎمعـة بـﲑﻛﲇ‬
‫‪1999‬م ﺃﻋﻠﻦ بعﺾ البﺎﺣﺜﲔ اﻛﺘﺸﺎﻑ العنﴫ ‪،114‬‬
‫اﻷﻛﺘنيدات‪ ،‬ﻭﻓـﱰﺓ ﻋمﺮ النﺼﻒ لﻪ ‪4.7s‬‬
‫ﺭبﲈ ﻳﻜوﻥ ﺃﻭﻝ العنﺎﴏ ﺫات اﻻﺳـﺘقﺮاﺭ النﺴبﻲ ﺿمﻦ‬
‫بﺘﺤﻀﲑ ﺃﻭﻝ العنﺎﴏ الﺼنﺎﻋية اﻷﺛقل مﻦ‬
‫ﻭﺳمﻲ ﺭﺫﺭﻓوﺭﺩﻳوﻡ‪.‬‬
‫ﱢ‬
‫ﻭﺳـمﻲ ﺃﻭﻧوﻛواﺩﻳوﻡ‪ .‬ﻭﻳعﺘقد العﻠـﲈﺀ ﺃﻥ ﻫﺬا العنﴫ‬
‫ﱢ‬
‫ﺻنﺎﻋيﺎ‪.‬‬
‫العنﺎﴏ اﳌﺤﴬﺓ‬
‫ﹼﹰ‬
‫‪171‬‬
‫مثال ‪5-1‬‬
‫التوزيع الإلك‪‬و‪ ‬وا‪‬دول الدوري لعنﴫ اإلسﱰانشيوم الذي يستخدم ﰲ إضفاء اللون األﲪر عﲆ األلعاب النارية‪ ،‬التوزيع‬
‫اإللكﱰوﲏ ‪ .[Kr] 5s2‬حدد اﳌجموعة والدورة والفﺌة التي ينتمي إليها عنﴫ اإلسﱰانش�يوم دون اس�تخدام اﳉدول الدوري‪.‬‬
‫‪ 1‬ليل ا‪�‬ساألة‬
‫لديك التوزيع اإللكﱰوﲏ لعنﴫ اإلسﱰانشيوم‬
‫ا‪‬عطيات‬
‫ا‪‬طلوب‬
‫التوزيع اإللكﱰوﲏ = ‪[Kr] 5s‬‬
‫اﳌﺠموﻋة = ؟‬
‫ي‪‬ش‪ ‬عدد ا‪‬لك‪‬نا‪ ‬التكافو‪ ‬ا‪ ‬ر‪‬م‬
‫‪‬موعة الع‪‬ا‪‬شر ا‪‬م‪‬لة‪.‬‬
‫ي‪‬ش‪ ‬ر‪‬م اأعلى م�شتو‪ ‬ا‪‬ة ا‪ ‬ر‪‬م الد‪‬ر‪.‬‬
‫يشﲑ ‪ s2‬إﱃ أن إلكﱰونات تكافﺆ اإلسﱰانشيوم ﲤﻸ اﳌستوى الﺜانوي )‪،(s‬‬
‫لذا يوجد عنﴫ اإلسﱰانشيوم ﰲ الفﺌة ‪ s‬ﻭاﳌﺠموﻋة ‪2‬‬
‫ويشﲑ رقم ‪ 5‬ﰲ ‪ 5s2‬إﱃ أن عنﴫ اإلسﱰانشيوم يقع ﰲ الدﻭﺭﺓ ‪5‬‬
‫‪2‬‬
‫‪ 2‬ح�ساب ا‪‬طلوب‬
‫‪ 3‬تقو‪ ‬الإجابة‬
‫الدﻭﺭﺓ = ؟‬
‫الفﺌة = ؟‬
‫تم تطبيق العالقة بﲔ التوزيع اإللكﱰوﲏ وموقع العنﴫ ﰲ اﳉدول الدوري بطريقة صحيحة‪.‬‬
‫م�سائل تدريبية‬
‫‪ .8‬حدّ د‪ ،‬دون الرجوﻉ إﱃ اﳉدول الدوري‪ ،‬اﳌجموعة والدورة والفﺌة التي تنتمي إليها ذرات العناﴏ ذات التوزيع اإللكﱰوﲏ اآلﰐ‪:‬‬
‫‪[Kr] 5s2 .c‬‬
‫‪[He] 2s2 .b‬‬
‫‪[Ne] 3s2 .a‬‬
‫‪ .9‬بالرجوﻉ إﱃ اﳉدول الدوري‪ ،‬ما الرمز الكيميائي للعناﴏ التي ﳍا التوزيعات اآلتية إللكﱰونات تكافﺌها‪:‬‬
‫‪s2 p6 .c‬‬
‫‪s2 p3 .b‬‬
‫‪s2 d1 .a‬‬
‫‪ .10‬فيز اكتب التوزيع اإللكﱰوﲏ لكل من العناﴏ اآلتية‪:‬‬
‫‪ .c‬غاز نبيل ﰲ الدورة ‪5‬‬
‫‪ .a‬عنﴫ ﰲ اﳌجموعة ‪ 2‬والدورة ‪4‬‬
‫‪ .d‬عنﴫ ﰲ اﳌجموعة ‪ 16‬والدورة ‪2‬‬
‫‪ .b‬عنﴫ ﰲ اﳌجموعة ‪ 12‬والدورة ‪4‬‬
‫التقو‪‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫‪5-2‬‬
‫‪.11‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ‬
‫ﻓﴪ ما الذي ﳛدد فﺌات اﳉدول الدوري؟‬
‫ﳛت�وي اﳉ�دول ال�دوري ع�ﲆ ‪ 4‬فﺌ�ات ه�ي ‪ .12‬ﺣدﹼ ﺩ فﺌة العناﴏ التي توزيع إلكﱰونات تكافﺌها عﲆ النحو اآلﰐ‪:‬‬
‫‪s2p1 .d‬‬
‫‪s2d1 .c‬‬
‫‪s1 .b‬‬
‫‪s2p4 .a‬‬
‫‪.f, d, p, s‬‬
‫لعناﴏ اﳌجموعة الواحدة خواﺹ كيميائية متشاﲠة‪ .13 .‬اﺳـﺘنﺘﺞ عن�ﴫ الزين�ون غاز نبي�ل ال يتفاع�ل‪ ،‬ويس�تخدم ﰲ اﳌصابيح‬
‫الومضي�ة‪ ،‬وه�و رديء التوصي�ل للح�رارة والكهرباء‪ .‬فه�ل تتوقع أن‬
‫عن�اﴏ اﳌجموعت�ﲔ ‪ 1‬و‪ 2‬يتطاب�ق فيه�ا ع�دد‬
‫يك�ون عنﴫ الزينون م�ن الفل�زات أو الالفلزات أو أش�باه الفلزات؟‬
‫إلكﱰونات التكافﺆ مع رقم اﳌجموعة‪.‬‬
‫وأين يقع هذا العنﴫ ﰲ اﳉدول الدوري؟ فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫يتطابق رقم مستوى الطاقة األخﲑ الذي توجد فيه‬
‫‪ .14‬ﻓﴪ ﳌاذا تكون عناﴏ اﳌجموعة الواحدة متشاﲠة ﰲ خواصها الكيميائية؟‬
‫إلكﱰونات التكافﺆ مع رقم الدورة التي يقع فيها‬
‫ً‬
‫ً‬
‫بسيطا للجدول الدوري‪ ،‬وبﲔ فﺌات ‪.f ،d ،p ،s‬‬
‫ﳐططا‬
‫‪ .15‬ﻧمﺬﺝ ارسم‬
‫العنﴫ‪.‬‬
‫‪172‬‬
‫‪5-3‬‬
‫الأهداف‬
‫تقارن بﲔ أنﲈﻁ التغﲑ ﰲ خواﺹ‬
‫تدرج خوا�ص العنا�سر‬
‫‪Periodic Trends‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ يعتمد تدرج خوا�ص العنا�سر ‪ ‬ا‪‬دول الدوري على حجوم الذرات‪،‬‬
‫العن�اﴏ حس�ب موقعه�ا ﰲ وقابليتها لفقدان اإلك‪‬ونات اأو اكت�سابها‪.‬‬
‫الدورات واﳌجموعات‪.‬‬
‫الربط مع ا‪‬ياة يساعد التقويم عﲆ تتبع النشاطات ﰲ حياتنا؛ حيﺚ يتكرر نمط األسبوﻉ من‬
‫ترب‪‬ط الت�درج ﰲ أنص�اف الس�بت إﱃ اﳉمعة‪ .‬فﺈذا دونت بعﺾ النش�اطات اليومية سل ًفا استطعت توقع ما ﳛدث ﰲ هذا‬
‫تعرف خواﺹ‬
‫أقطار الذرات ﰲ اﳌجموعات اليوم من ذلك األس�بوﻉ‪ .‬وكذلك يتيح لن�ا ترتيب العناﴏ ﰲ اﳉدول الدوري ﱡ‬
‫أو ال��دورات م�ع الت�وزي��ع العديد من هذه العناﴏ‪.‬‬
‫اإللكﱰوﲏ ﳍ�ا‪ ،‬وطاقة تأينها‪،‬‬
‫ن�سف قطر الذرة ‪Atomic Radius‬‬
‫وسالبيتها الكهربائية‪.‬‬
‫يتغﲑ الكﺜﲑ من خواﺹ العناﴏ بشكل متوقع‪ ،‬ويعرف ذلك التغﲑ بالنمط‪ ،‬وهذا ما ﳛدث عند‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫االنتق�ال عﱪ الدورة‪ ،‬أو اﳌجموعة‪ .‬إن حجم الذرة م�ن اﳋواﺹ الدورية الذي يتأﺛر بالتوزيع‬
‫م�ستوى الطاقة الأ�سا�سي‪ :‬هو اإللك�ﱰوﲏ‪ .‬ويعرف اﳊجم الذري بمقدار اقﱰاب ذرة من ذرة أخرى ﳎاورة ﳍا‪ .‬وألن طبيعة‬
‫مستوى الطاقة الرئيس للذرة‪.‬‬
‫الذرة اﳌجاورة ﲣتلف من مادة إﱃ أخرى‪ ،‬لذا فﺈن حجم الذرة يتغﲑ من مادة إﱃ مادة أخرى‪.‬‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫األيون‬
‫طاقة التأين‬
‫القاعدة الﺜﲈنية‬
‫الكهروسالبية‬
‫يعرف نصف قطر الذرة للفلزات ‪ -‬ومنها الصوديوم ‪ -‬بنصف اﳌس�افة بﲔ نواتﲔ متجاورتﲔ‬
‫ﰲ الﱰكي�ب البلوري للعنﴫ‪ ،‬كﲈ ﰲ الﺸـﻜل ‪ .5-10a‬أما بالنس�بة للعن�اﴏ التي توجد عﲆ‬
‫شكل جزيﺌات ‪ -‬ومنها الالفلزات ‪ -‬فيعرف نصف قطر الذرة بنصف اﳌسافة بﲔ نوى الذرات‬
‫كيميائيا بروابط فيﲈ بينها‪ .‬ويوضح الﺸﻜل ‪ 5-10b‬نصف قطر جزيء ﺛنائي‬
‫اﳌتطابقة واﳌتحدة‬
‫اًّ‬
‫الذرة مﺜل اﳍيدروجﲔ ‪.H2‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪.a‬‬
‫‪.b‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪74 pm‬‬
‫‪372 pm‬‬
‫‪37 pm‬‬
‫ال�سكل ‪ 5-10‬عتمد اأن�شا‪‬‬
‫اأ‪‬طار ال ‪‬را‪ ‬على ن ‪‬و‪ ‬الر‪‬اب‪‬‬
‫الت‪ ‬ك ‪‬ون‪‬ا ال‪‬را‪.‬‬
‫‪186 pm‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪ 1 = 1 pm = 10-12 m‬بيكومﱰ‬
‫‪173‬‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 5-11‬ت‪  ‬اأن�ش ‪‬ا‪ ‬اأ‪‬طار‬
‫الع‪‬ا‪‬ش ‪‬ر ا‪‬م‪‬لة ‪‬ا‪‬ح�شوب ‪‬ة بالبيكومي‪‬‬
‫‪ 10-12 m‬ع‪ ‬د ا‪‬نت‪‬ا‪ ‬من الي�شار‬
‫ا‪ ‬اليم ‪ ‬ع ‪ ‬ال ‪‬د‪‬ر‪ ‬ا‪ ‬اأ�شف ‪‬‬
‫ا‪‬موعة‪.‬‬
‫ا�ستنتج ‪ ‬ــاذا ي ــزداد ن�ش ــ‪ ‬القط ــر كلما‬
‫انتقلنا م ــن اأعل‪ ‬اإ‪ ‬اأ�شفل ‪ ‬ا‪‬جموعة‬
‫الواحدة‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪18‬‬
‫‪He 31‬‬
‫‪17‬‬
‫‪Ne 71‬‬
‫‪72‬‬
‫‪16‬‬
‫‪F‬‬
‫‪73‬‬
‫‪15‬‬
‫‪O‬‬
‫‪75‬‬
‫‪14‬‬
‫‪N‬‬
‫‪77‬‬
‫‪227‬‬
‫‪K‬‬
‫‪37‬‬
‫‪H‬‬
‫‪1‬‬
‫‪13‬‬
‫‪C‬‬
‫‪1‬‬
‫‪85‬‬
‫‪2‬‬
‫‪B‬‬
‫‪Be 112‬‬
‫‪Li 152‬‬
‫‪2‬‬
‫‪Ar 98‬‬
‫‪Cl 100‬‬
‫‪S 103‬‬
‫‪P 110‬‬
‫‪Si 118‬‬
‫‪Al 143‬‬
‫‪Na 186 Mg 160‬‬
‫‪Kr 112‬‬
‫‪Br 114‬‬
‫‪Se 119‬‬
‫‪As 120‬‬
‫‪Ge 122‬‬
‫‪Ga 135‬‬
‫‪K‬‬
‫‪3‬‬
‫‪227 Ca 197‬‬
‫‪4‬‬
‫‪Xe 131‬‬
‫‪I 133‬‬
‫‪Te 142‬‬
‫‪Sb 140‬‬
‫‪Sn 140‬‬
‫‪In 167‬‬
‫‪Sr 215‬‬
‫‪Rb 248‬‬
‫‪Rn 140‬‬
‫‪At 140‬‬
‫‪Po 168‬‬
‫‪Bi 150‬‬
‫‪Pb 146‬‬
‫‪Tl 170‬‬
‫‪Ba 222‬‬
‫‪Cs 265‬‬
‫‪5‬‬
‫‪6‬‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬
‫أدخ�ل معلوم�ات من هذا القس�م ﰲ‬
‫مطويتك‪.‬‬
‫ال�سكل ‪ 5-12‬ي‪ �‬ن�ش‪ ‬ال‪‬طر‬
‫ع‪‬د ا‪‬نت‪‬ا‪ ‬من الي�شار ا‪ ‬اليم‪ ‬ع‪‬‬
‫الد‪‬ر‪ ‬يزداد كلما ا‪‬ا ا‪ ‬اأ�شف‪ ‬‬
‫ا‪‬موعة‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪C0610C82837808‬‬
‫‪174‬‬
‫ت‪‬درج ن�س‪‬ف القطر الذري ع‪ ‬الدورات يتناقص ﰲ الغالب نصف القطر عند االنتقال من‬
‫يس�ار الدورة إﱃ يمينها‪ .‬وس�بب هذا التغﲑ ‪ -‬كﲈ ﰲ الﺸـﻜل ‪ - 5-11‬هو زيادة الشحنة‬
‫‪C06-09C-828378-08‬‬
‫اﳌوجبة ﰲ النواة مع بقاء مستويات الطاقة الرئيسة ﰲ الدورة ﺛاب ًتا؛ حيﺚ يزداد ‪ -‬باالنتقال‬
‫من اليس�ار إﱃ اليمﲔ ﰲ الدورة ‪ -‬عدد الﱪوتونات )ش�حنة موجبة( ﰲ نواة ذرة العنﴫ‬
‫بروتو ًنا عن ذرة العنﴫ الذي قبله‪ ،‬بينﲈ يبقى عدد إلكﱰونات مستويات الطاقة الداخلية‬
‫ﺛاب ًت�ا‪ ،‬ويزداد عدد إلكﱰونات التكافﺆ واحدً ا ً‬
‫أيض�ا‪ .‬وحيﺚ ال يزداد حجب إلكﱰونات‬
‫التكافﺆ عند الزيادة ﰲ ش�حنة النواة‪ ،‬فﺈن ش�حنة النواة ﲡذب إلكﱰونات مستوى الطاقة‬
‫اﳋارجي لتصبح أقرب إﱃ النواة‪.‬‬
‫يفﴪ نقصان نصف القطر عﱪ الدورة ﰲ اﳉدول الدوري‪،‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬ناق�ص كيف ّ‬
‫مع بقاء مستوى الطاقة الرئيس دون تغﲑ؟‬
‫ت‪‬درج ن�سف القطر الذري ع‪ ‬ا‪‬جموعات يزداد ﰲ الغالب نصف قطر الذرة عند االنتقال‬
‫إﱃ أسفل اﳌجموعة؛ فعند االنتقال من أعﲆ إﱃ أسفل ﰲ اﳌجموعة الواحدة تقابل الزيادة ﰲ‬
‫الشحنة اﳌوجبة ﰲ النواة زيادة ﰲ عدد إلكﱰونات مستويات الطاقة الداخلية؛ أي ّ‬
‫أن شحنة‬
‫الن�واة اﳌﺆﺛرة ﰲ إلكﱰونات مس�توى الطاق�ة األخﲑ تبقى ﺛابتة تقري ًب�ا لعناﴏ اﳌجموعة‬
‫الواحدة‪ .‬وﰲ اﳌقابل يزداد عدد مستويات الطاقة الرئيسة )قيمة عدد الكم الرئيس ‪ (n‬ﳑا‬
‫ﳚعل إلكﱰونات مس�توى الطاقة اﳋارجي أبعد عن النواة‪ ،‬ويقلل ازدياد هذه اﳌسافة من‬
‫تأﺛﲑ اﳉذب الناتﺞ عن زيادة شحنة النواة‪ .‬كﲈ تقوم مستويات الطاقة اإلضافية بﲔ النواة‬
‫واإللكﱰونات اﳋارجية بحجب هذه اإللكﱰونات عن النواة‪ .‬ويلخص الﺸﻜل ‪5-12‬‬
‫هذه التغﲑات عﱪ الدورة واﳌجموعة‪.‬‬
‫مثال ‪5-2‬‬
‫ف�س‪‬ر الت‪‬درج ‪ ‬ن�س‪‬ف قطر الذرة أي ال�ذرات اآلتية ﳍا أكﱪ نصف قط�ر‪ :‬الكربون ‪ ،C‬أو الفل�ور ‪ ،F‬أو البﲑيليوم ‪ ،Be‬أو‬
‫الليﺜيوم ‪Li‬؟‬
‫أجب عن السﺆال دون الرجوﻉ إﱃ الﺸﻜل ‪ ،5-11‬وفﴪ إجابتك حسب اﲡاه التغﲑ ﰲ أنصاف األقطار‪.‬‬
‫‪1‬‬
‫‪‬ليل ا‪�‬ساألة‬
‫إذا كان لديك ‪ 4‬عناﴏ فحدد أو ً‬
‫ال رقم كل من اﳌجموعة والدورة التي يشغلها كل عنﴫ‪ ،‬ﺛم استخدم نمط التغﲑ العام لنصف‬
‫القطر لتحديد أي العناﴏ نصف قطر ذرته أكﱪ‪.‬‬
‫‪ 2‬ح�ساب ا‪‬طلوب‬
‫ح ‪‬دد الد‪‬را‪‬‬
‫‪ ‬ب‪ ‬ا‪‬ا‪ ‬ا‪ �‬ن�ش‪ ‬ال‪‬طر ع‪ ‬الد‪‬ر‪‬‬
‫‪3‬‬
‫بالرج�وﻉ إﱃ اﳉ�دول الدوري ﲡد أن العناﴏ ﲨيعها موج�ودة ﰲ الدورة الﺜانية‪.‬‬
‫وبﱰتي�ب العناﴏ من اليس�ار إﱃ اليمﲔ عﱪ الدورة يظهر التسلس�ل اآلﰐ‪ ،Li :‬و‬
‫‪ ،Be‬و‪ ،C‬و‪.F‬‬
‫إن أول عنﴫ ﰲ الدورة الﺜانية هو الليﺜيوم ‪ ،Li‬لذا فلذرته أكﱪ نصف قطر‪.‬‬
‫تقو‪ ‬الإجابة‬
‫تم تطبيق اﲡاه نمط التغﲑ ﰲ مقدار نصف القطر عﱪ الدورة بشكل صحيح‪.‬‬
‫وبالرجوﻉ إﱃ قيم أنصاف األقطار ﰲ الﺸﻜل ‪ 5-11‬نتحقق من اإلجابة‪.‬‬
‫م�سائل تدريبية‬
‫اﺳﺘعﻦ بمعﺮﻓﺘك بﺄﻧﲈﻁ الﺘﻐﲑ ﰲ ﻧﺼﻒ ﻗطﺮ الﺬﺭﺓ ﻋﱪ الدﻭﺭﺓ ﻭاﳌﺠموﻋة؛ لﻺﺟﺎبة ﻋﻦ اﻷﺳﺌﻠة اآلتية‪ ،‬ﺩﻭﻥ اﺳﺘخداﻡ ﻗيﻢ ﻧﺼﻒ‬
‫ﻗطﺮ الﺬﺭﺓ ﰲ الﺸﻜل ‪.5-11‬‬
‫‪ .16‬أي العناﴏ له أكﱪ نصف قطر‪ :‬اﳌاغنسيوم ‪ ،Mg‬أو السليكون ‪ ،Si‬أو الكﱪيت ‪،S‬‬
‫أو الصوديوم ‪ ،Na‬وأﳞا له أصغر نصف قطر؟‬
‫‪ .17‬يب�ﲔ الش�كل اﳌج�اور عن�اﴏ اﳍيلي�وم‪ ،‬والكربت�ون وال�رادون‪ .‬أﳞ�ا يمﺜل عنﴫ‬
‫الكربتون؟ وكيف يمكن االستدالل عﲆ ذلك؟‬
‫‪C‬‬
‫‪B‬‬
‫‪A‬‬
‫أي العنﴫين اﳌجهول�ﲔ له أكﱪ نصف قط�ر إذا علمت فقط أن‬
‫‪ .18‬ه�ل يمكن ﲢدي�د ّ‬
‫فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫العدد الذري ألحدﳘا أكﱪ ‪ 20‬مرة من العدد الذري لﻶخر؟ ّ‬
‫‪ .19‬فيز حدّ د أي العنﴫين ﰲ كل زوج ﳑا يﲇ له نصف قطر أكﱪ‪:‬‬
‫‪.a‬‬
‫عنﴫ ﰲ الدورة ‪ 2‬واﳌجموعة ‪ ،1‬أو عنﴫ ﰲ الدورة ‪ 3‬واﳌجموعة ‪18‬‬
‫‪.b‬‬
‫عنﴫ ﰲ الدورة ‪ 5‬واﳌجموعة ‪ ،2‬أو عنﴫ ﰲ الدورة ‪ 3‬واﳌجموعة ‪16‬‬
‫‪.d‬‬
‫عنﴫ ﰲ الدورة ‪ ،4‬واﳌجموعة ‪ ،18‬أو عنﴫ ﰲ الدورة ‪ ،2‬واﳌجموعة ‪16‬‬
‫‪.c‬‬
‫‪C06-15A-874637‬‬
‫عنﴫ ﰲ الدورة ‪ 3‬واﳌجموعة ‪ ،14‬أو عنﴫ ﰲ الدورة ‪ 6‬واﳌجموعة ‪15‬‬
‫‪175‬‬
‫‪a‬‬
‫‪b‬‬
‫‪102 pm‬‬
‫‪181 pm‬‬
‫‪186 pm‬‬
‫‪Na‬‬
‫‪[Ne]‬‬
‫‪100 pm‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪[Ne]3s23p6[Ar]‬‬
‫‪Na‬‬
‫‪[Ne]3s1‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪[Ne]3s23p5‬‬
‫ال�سكل ‪5-13‬‬
‫‪ .a‬الأيونا‪ ‬ا‪‬وجبة اأ�ش‪‬ر حج ًما من ذراتها ا‪‬تعادلة‪.‬‬
‫‪ .b‬الأيونا‪ ‬ال�شالبة اأك‪ ‬حج ًما من ذراتها ا‪‬تعادلة‪.‬‬
‫ن�سف قطر الأيون‬
‫‪Ionic Radius‬‬
‫‪C0611C82837808‬‬
‫تستطيع الذرات فقد أو اكتساب إلكﱰون أو أكﺜر لتكوين األيونات‪ .‬وألن اإللكﱰونات سالبة الشحنة‬
‫فﺈن الذرات تصبح مشحون ًة عندما تكتسب اإللكﱰونات أو تفقدها‪ .‬لذا ﻓﺎﻷﻳوﻥ ذرة أو ﳎموعة ذرية‬
‫ﳍا شحنة موجبة أو سالبة‪.‬‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬
‫أدخ�ل معلوم�ات م�ن‬
‫هذا القسم ﰲ مطويتك‪.‬‬
‫عندما تفقد الذرة اإللكﱰونات وتكون أيو ًنا موج ًبا يصغر حجمها‪ .‬و ُيعزى ذلك إﱃ عاملﲔ‪ :‬أوﳍﲈ أن‬
‫اإللكﱰون الذي تفقده الذرة غال ًبا ما يكون إلكﱰون تكافﺆ‪ .‬وقد ينتﺞ عن فقدانه فراﻍ اﳌدار اﳋارجي‪،‬‬
‫ﳑ�ا يس�بب نقصان نصف القطر‪ .‬ﺛان ًي�ا‪ّ :‬‬
‫يقل التنافر بﲔ م�ا تبقى من اإللكﱰون�ات‪ ،‬باإلضافة إﱃ زيادة‬
‫التجاذب بينها وبﲔ النواة ذات الشحنة اﳌوجبة‪ ،‬ﳑا يسمح لﻺلكﱰونات باالقﱰاب أكﺜر من النواة‪.‬‬
‫عندما تكتسب الذرات إلكﱰونات وتكون أيونات سالبة يزداد حجمها؛ ألن إضافة إلكﱰون إﱃ الذرة‬
‫تنافرا أكﱪ مع إلكﱰونات اﳌستوى اﳋارجي‪ ،‬ويدفعها بقوة نحو اﳋارج‪ .‬وينتﺞ عن زيادة اﳌسافة‬
‫يو ّلد ً‬
‫ب�ﲔ اإللكﱰون�ات اﳋارجية زيادة ﰲ مقدار نصف القطر ﳑا يس�مح لﻺلكﱰونات باالقﱰاب أكﺜر من‬
‫تكون أيو ًنا موج ًبا‪ ،‬كﲈ‬
‫النواة‪ .‬ويوضح الﺸـﻜل ‪ 5-13a‬كيف يقل نصف قطر ذرة الصوديوم عندما ّ‬
‫يوضح الﺸﻜل ‪ 5-13b‬كيف يزيد نصف قطر ذرة الكلورعندما تكون أيو ًنا سال ًبا‪.‬‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 5-14‬يو‪‬ش‪ ‬ن�ش ‪ ‬ال‪‬طر ا‪‬أيو‪‬‬
‫للع‪‬ا‪‬شر ا‪‬م‪‬لة م‪‬ي ‪�‬شا بوحد‪.1012m pm ‬‬
‫ف�سر ‪‬اذا يزيد ن�ش‪ ‬قطر الأيون ا‪‬وج‪ ‬والأيون‬
‫ال�شال‪ ‬عند النتقا‪ ‬اإ‪ ‬اأ�شفل ا‪‬جموعة‪‬‬
‫‪13‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪C 15 N 146 O 140 F 133‬‬
‫‪B 20‬‬
‫‪Be 31‬‬
‫‪Li 76‬‬
‫‪16‬‬
‫‪17‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪3‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪Cl 181‬‬
‫‪S 184‬‬
‫‪P 212‬‬
‫‪Si 41‬‬
‫‪Al 54‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪3‬‬
‫‪As 222 Se 198 Br 195‬‬
‫‪Ge 53‬‬
‫‪Ga 62‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪3‬‬
‫‪I 220‬‬
‫‪Sb 62 Te 221‬‬
‫‪Sn 71‬‬
‫‪In 81‬‬
‫‪Rb 152 Sr 118‬‬
‫‪1‬‬
‫‪5‬‬
‫‪4‬‬
‫‪3‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪Tl 95 Pb 84 Bi 74‬‬
‫‪5‬‬
‫‪4‬‬
‫‪3‬‬
‫‪2‬‬
‫‪Na 102 Mg 72‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪3‬‬
‫‪K 138 Ca 100‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪4‬‬
‫‪5‬‬
‫‪Cs 167 Ba 135‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪‬‬
‫‪1‬‬
‫‪15‬‬
‫‪2‬‬
‫‪14‬‬
‫‪6‬‬
‫‪K 138‬‬
‫‪1‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪176‬‬
‫تدرج ن�سف قطر الأيون ع‪ ‬ا‪‬جموعات عندما تنتقل ﰲ اﳌجموعة من أعﲆ إﱃ أسفل فﺈن إلكﱰونات‬
‫اﳌستويات اﳋارجية ﰲ األيون تكون ﰲ مستويات طاقة أعﲆ؛ ﳑا ينتﺞ عنه زيادة ﰲ حجم األيون‪.‬‬
‫لذا يزداد نصف قطر كل من األيونات اﳌوجبة والسالبة عند االنتقال إﱃ أسفل خالل اﳌجموعة‪.‬‬
‫ويلخص الﺸﻜل ‪ 5-15‬اﲡاه التغﲑ ﰲ نصف قطر األيونات عﱪ اﳌجموعات والدورات‪.‬‬
‫طاقة التاأين‬
‫‪‬‬
‫ت‪‬درج ن�س‪‬ف قط‪‬ر الأيون ع‪ ‬ال‪‬دورات يوضح الﺸـﻜل ‪ 5-14‬أنصاف أقط�ار أيونات معظم‬
‫العن�اﴏ اﳌمﺜل�ة‪ .‬الح�ﻆ أن العناﴏ التي ﰲ اﳉه�ة اليﴪى من اﳉدول تك�ون أيونات موجبة‬
‫ً‬
‫ً‬
‫حجﲈ‪.‬‬
‫تكون العناﴏ التي ﰲ اﳉهة اليمنى من اﳉدول أيونات سالبة أكﱪ‬
‫أصغر‬
‫حجﲈ‪ ،‬ﰲ حﲔ ِّ‬
‫وﰲ الغالب‪ ،‬كلﲈ ﲢركت من اليسار إﱃ اليمﲔ عﱪ الدورة تنا ﹶقص حجم األيون اﳌوجب‪ .‬وعند‬
‫بداية اﳌجموعة ‪ 15‬أو ‪ 16‬يتناقص حجم األيون السالب ً‬
‫تدرﳚيا‪.‬‬
‫أيضا‬
‫اًّ‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ال�سكل ‪ 5-15‬يلخ�‪ ‬ال‪‬شك‪‬‬
‫الت‪ ‬العام ‪ ‬ن�ش‪ ‬طر ا‪‬أيون‪.‬‬
‫‪C0613C82837808‬‬
‫‪Ionization Energy‬‬
‫يتطل�ب تكوي�ن أي�ون موجب انت�زاﻉ إلكﱰون م�ن ذرة متعادلة‪ .‬وﳛت�اج هذا العم�ل إﱃ طاقة‬
‫وتعرف‬
‫للتغل�ب ع�ﲆ ق�وة التجاذب بﲔ ش�حنة النواة اﳌوجبة والش�حنة الس�البة لﻺلك�ﱰون‪ّ .‬‬
‫ﻃﺎﻗـة الﺘﺄﻳـﻦ بالطاق�ة الالزمة النتزاﻉ إلكﱰون م�ن ذرة العنﴫ ﰲ اﳊالة الغازي�ة‪ .‬فمﺜ ً‬
‫ال نحتاج‬
‫إﱃ ‪ 8.64 × 10-19J‬النتزاﻉ إلكﱰون من ذرة الليﺜيوم ﰲ اﳊالة الغازية‪ .‬وتس�مى الطاقة الالزمة‬
‫النت�زاﻉ أول إلك�ﱰون من الذرة اﳌتعادلة طاق ﹶة التأين األوﱃ‪ .‬لذا فطاقة التأين األوﱃ لليﺜيوم هي‬
‫‪ .8.64 × 10-19 J‬كﲈ ينتﺞ عن فقدان اإللكﱰون تكوين أيون ‪ .Li+‬ويبﲔ الﺸـﻜل ‪ 5-16‬طاقة‬
‫التأين األوﱃ لعناﴏ الدورات من ‪ 1‬إﱃ ‪.5‬‬
‫عرف طاقة التأين‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ّ ‬‬
‫ّ‬
‫ﲤسك نواة الذرة بﺈلكﱰونات تكافﺌها‪ .‬لذا تشﲑ‬
‫فكر ﰲ طاقة التأين عﲆ أﳖا إشارة إﱃ مدى قوة ﱡ‬
‫طاقة التأين الكبﲑة إﱃ أن القوة التي ﲤسك النواة ﲠذه اإللكﱰونات كبﲑة ً‬
‫أيضا‪ .‬ولذا ﲤيل الذرات‬
‫التي قيم طاقة تأينها كبﲑة إﱃ تكوين األيونات الس�البة‪ .‬فعﲆ س�بيل اﳌﺜ�ال‪ ،‬لطاقة تأين الليﺜيوم‬
‫اﳌنخفضة أﳘية ﰲ صنع بطاريات اﳊاسوب؛ فسهولة خسارة اإللكﱰونات يساعد البطارية عﲆ‬
‫إنتاج قدرة كهربائية أكﱪ‪.‬‬
‫‪15‬‬
‫‪5‬‬
‫‪2 3‬‬
‫ال�سكل ‪ 5-16‬يو‪‬ش‪ ‬ا‪‬ة التاأين ا‪‬أ‪ ‬لع‪‬ا‪‬شر الد‪‬را‪‬‬
‫‪ 1-5‬م‪‬ارن ‪‬ة بالعدد ال‪‬ر‪ ‬ل‪‬ا‪.‬‬
‫‪2500‬‬
‫‪He‬‬
‫‪‬‬
‫‪Ne‬‬
‫‪‬‬
‫‪Ar‬‬
‫‪Kr‬‬
‫‪1500‬‬
‫‪H‬‬
‫‪Xe‬‬
‫‪1000‬‬
‫‪Rb‬‬
‫‪60‬‬
‫‪50‬‬
‫‪40‬‬
‫‪K‬‬
‫‪30‬‬
‫‪‬‬
‫‪20‬‬
‫‪C0614C82837808‬‬
‫‪10‬‬
‫اختبار الر�سم البيا‪‬‬
‫�س‪‬ف ا‪ ‬ــا‪ ‬الت‪ ‬ــ‪  ‬اق ــة التاأي ــن الأو‪ ‬خ ــال‪‬‬
‫ا‪‬جموعة‪.‬‬
‫‪500‬‬
‫‪Li‬‬
‫‪Na‬‬
‫‪kJ / mol‬‬
‫‪2000‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪177‬‬
‫ا‪‬دول ‪5-5‬‬
‫رمز‬
‫العن�سر‬
‫طاقات التاأين لعنا�سر الدورة ‪2‬‬
‫اإلك‪‬ونات طاقة التاأين ( ‪) kJmol‬‬
‫التكافوؤ‬
‫‪2nd‬‬
‫‪1st‬‬
‫‪3rd‬‬
‫‪4th‬‬
‫‪5th‬‬
‫‪6th‬‬
‫‪7th‬‬
‫‪8th‬‬
‫‪Li‬‬
‫‪1‬‬
‫‪520‬‬
‫‪7300‬‬
‫‪Be‬‬
‫‪2‬‬
‫‪900‬‬
‫‪1760‬‬
‫‪14,850‬‬
‫‪B‬‬
‫‪3‬‬
‫‪800‬‬
‫‪2430‬‬
‫‪3660‬‬
‫‪25,020‬‬
‫‪C‬‬
‫‪4‬‬
‫‪1090‬‬
‫‪2350‬‬
‫‪4620‬‬
‫‪6220‬‬
‫‪37,830‬‬
‫‪N‬‬
‫‪5‬‬
‫‪1400‬‬
‫‪2860‬‬
‫‪4580‬‬
‫‪7480‬‬
‫‪9440‬‬
‫‪53,270‬‬
‫‪O‬‬
‫‪6‬‬
‫‪1310‬‬
‫‪3390‬‬
‫‪5300‬‬
‫‪7470‬‬
‫‪10,980‬‬
‫‪13,330‬‬
‫‪71,330‬‬
‫‪F‬‬
‫‪7‬‬
‫‪1680‬‬
‫‪3370‬‬
‫‪6050‬‬
‫‪8410‬‬
‫‪11,020‬‬
‫‪15,160‬‬
‫‪17,870‬‬
‫‪92,040‬‬
‫‪Ne‬‬
‫‪8‬‬
‫‪2080‬‬
‫‪3950‬‬
‫‪6120‬‬
‫‪9370‬‬
‫‪12,180‬‬
‫‪15,240‬‬
‫‪20,000‬‬
‫‪23,070‬‬
‫اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء ﻓﻲ واﻗﻊ اﻟﺤﻴﺎة‬
‫طاقة التاأين‬
‫الغو�‪‬ص إن الزي�ادة ﰲ الضغ�ط ال�ذي‬
‫يتع�رﺽ ل�ه الغواص�ون ﲢ�ت س�طح‬
‫اﳌ�اء يتس�بب ﰲ دخ�ول كمي�ة أك�ﱪ‬
‫م�ن األكس�جﲔ إﱃ ال�دم‪ ،‬ﳑ�ا يس�بب‬
‫اإلرباك والغﺜي�ان‪ .‬ولتجنب ذلك يلجأ‬
‫الغواصون إﱃ استخدام خليط هليوكس‬
‫– أكسجﲔ ﳐفف باﳍيليوم‪.‬‬
‫إن طاقة تأين اﳍيليوم العالية ال تس�مح‬
‫بتفاعله كيميائ ًيا مع الدم‪.‬‬
‫‪178‬‬
‫‪9th‬‬
‫‪115,380‬‬
‫ُﲤﺜ�ل كل ﳎموعة من النقاﻁ اﳌتصلة ﰲ الرس�م اﳌوضح ﰲ الﺸـﻜل ‪ 5-16‬العناﴏ‬
‫اﳌوج�ودة ﰲ دورة واح�دة‪ .‬وتكون طاقة تأين فلزات اﳌجموعة ‪ 1‬منخفضة‪ ،‬لذا ﲤيل‬
‫إﱃ تكوين أيونات موجبة‪ .‬أما طاقة تأين عناﴏ اﳌجموعة ‪ 18‬فهي عالية جداًّ ا‪ ،‬لذلك‬
‫تكون أيونات ﰲ أغلب األحيان؛ حيﺚ إن التوزيع اإللكﱰوﲏ اﳌستقر ﳍذه العناﴏ‬
‫ال ّ‬
‫ﳛد من نشاطها الكيميائي‪.‬‬
‫انت‪‬زاع اأك‪ ‬من اإلك‪‬ون ق�د تنتزﻉ إلكﱰون�ات أخرى بعد انت�زاﻉ اإللكﱰون األول‬
‫من الذرة‪ .‬وتس�مى الطاقة التي يتطلبها انتزاﻉ إلكﱰون ﹴ‬
‫ﺛان من أيون أحادي الش�حنة‬
‫اﳌوجبة طاق ﹶة التأين الﺜانية‪ .‬و ُتسمى الطاقة التي يتطلبها انتزاﻉ إلكﱰون ﺛالﺚ من أيون‬
‫ﺛنائي الشحنة اﳌوجبة طاق ﹶة التأين الﺜالﺜة‪ ،‬كﲈ هو موضح ﰲ اﳉدﻭﻝ ‪.5-5‬‬
‫تالح�ﻆ عن�د االنتقال ﰲ اﳉدول من اليمﲔ إﱃ اليس�ار أن طاقة التأين ﰲ تزايد دائم‪،‬‬
‫ولكن ليس بش�كل منتظم؛ حيﺚ إن هناك ح�االت تكون فيها الزيادة ﰲ طاقة التأين‬
‫كب�ﲑة جداًّ ا‪ .‬فمﺜ ً‬
‫ﲑا من طاقة‬
‫ال‪ ،‬طاقة التأين الﺜانية لليﺜيوم )‪ (7300 kJ/mol‬أكﱪ كﺜ ً‬
‫التأي�ن األوﱃ )‪ .(520 kJ/mol‬وه�ذا يعني أن ذرة الليﺜيوم غال ًب�ا ما تفقد إلكﱰو ًنا‬
‫واحدً ا‪ ،‬ومن غﲑ اﳌتوقع أن ﲣﴪ إلكﱰو ًنا ﺛان ًيا‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬ا�ستنتج ما عدد اإللكﱰونات التي يمكن أن ﲣﴪها ذرة الكربون؟‬
‫إذا تفحص�ت اﳉدول فس�تالحﻆ أن الزي�ادة الكبﲑة ﰲ طاقة التأي�ن مرتبطة مع عدد‬
‫إلكﱰونات التكافﺆ‪ .‬لعنﴫ الليﺜيوم إلكﱰون تكافﺆ واحد‪ ،‬لذا ﲢدث مﺜل هذه الزيادة‬
‫بعد طاقة التأين األوﱃ‪ .‬ويشكل عنﴫ الليﺜيوم أيون ‪ Li+‬بسهولة‪ ،‬ولكن من الصعوبة‬
‫تشكيل أيون ‪ .Li2+‬لذا تشﲑ الزيادة ﰲ طاقة التأين هذه إﱃ أن القوة التي ﲤسك ﲠا الذرة‬
‫ﲑا من تلك التي ﲤسك ﲠا الذرة إلكﱰونات التكافﺆ‪.‬‬
‫إلكﱰوناﲥا الداخلية أكﱪ كﺜ ً‬
‫تدرج طاقة التاأين ع‪ ‬الدورات يتبﲔ من الﺸﻜل ‪ 5-16‬والقيم ﰲ اﳉدﻭﻝ ‪ ،5-5‬أن‬
‫طاقة التأين األوﱃ تزداد عند االنتقال من اليسار إﱃ اليمﲔ عﱪ الدورة نفسها‪ .‬و ُتنتﺞ‬
‫الزياد ُة ﰲ شحنة نواة كل عنﴫ زياد ًة ﰲ قوة جذﲠا إللكﱰونات التكافﺆ‪.‬‬
‫تكم�ن فائدة ه�ذه القاع�دة ﰲ ﲢديد نوﻉ األي�ون الذي ينتج�ه العنﴫ‪ .‬فالعن�اﴏ التي تقع‬
‫ع�ﲆ اﳉانب األيمن من اﳉدول الدوري تكتس�ب عادة اإللكﱰون�ات لتحصل عﲆ التوزيع‬
‫اإللك�ﱰوﲏ للغاز النبيل‪ .‬وﳍذا الس�بب تنتﺞ ه�ذه العناﴏ أيونات س�البة‪ ،‬إال أنه ‪ -‬بطريقة‬
‫مشاﲠة ‪ -‬تفقد العناﴏ التي عﲆ اﳉانب األيﴪ اإللكﱰونات لتنتﺞ أيونات موجبة‪.‬‬
‫رﺗﺐ اﻟﻌﻨﺎﺻﺮ‬
‫ﻛيﻒ تﺘدﺭﺝ اﳋواﺹ؟‬
‫اﻟﺨﻄﻮات‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ت‪‬درج طاق‪‬ة التاأين ع‪ ‬ا‪‬جموع‪‬ات تقل طاقة التأين األوﱃ عند االنتقال من أعﲆ إﱃ أس�فل‬
‫اﳌجموع�ة‪ .‬ويعود ذلك إﱃ زيادة حجم الذرة‪ ،‬واﳊاجة إﱃ طاقة أقل النتزاﻉ اإللكﱰون كلﲈ‬
‫ابتعد اإللكﱰون عن النواة‪ ،‬كﲈ هو موضح ﰲ الﺸﻜل ‪.5-17‬‬
‫القاع‪‬دة الثماني‪‬ة عندم�ا ﲣﴪ ذرة الصودي�وم إلكﱰون التكاف�ﺆ الوحيد لدﳞ�ا لتنتﺞ أيون‬
‫صوديوم ‪ +1‬يتغﲑ التوزيع اإللكﱰوﲏ ﳍا عﲆ النحو اآلﰐ‪:‬‬
‫‪+‬‬
‫‪ 1s2 2s2 2p6 3s1‬ﺫﺭﺓ الﺼوﺩﻳوﻡ ‪ Na‬؛ ‪ 1s2 2s2 2p6‬ﺃﻳوﻥ الﺼوﺩﻳوﻡ ‪Na‬‬
‫الحﻆ أن التوزيع اإللكﱰوﲏ أليون ‪ Na+‬مشابه للتوزيع اإللكﱰوﲏ للنيون )غاز نبيل(‪ .‬وتﺆدي‬
‫ه�ذه اﳌالحظة إﱃ أحد أهم اﳌبادﺉ الكيميائية‪ ،‬وهو القاع�دة الﺜﲈنية‪ .‬تنص القﺎﻋدﺓ الﺜﲈﻧية عﲆ‬
‫أن الذرة تكتسب اإللكﱰونات أو ﲣﴪها أو تشارك ﲠا‪ ،‬لتحصل عﲆ ﺛﲈنية إلكﱰونات تكافﺆ‬
‫وتعزز هذه اﳌعرف�ة ما تعلمناه من قبل م�ن أن التوزيع اإللكﱰوﲏ‬
‫ﰲ مس�توى طاقته�ا األخﲑ‪ّ .‬‬
‫استقرارا‪ .‬كﲈ‬
‫ﳌس�تويات ‪ s‬و‪ p‬الفرعية لنفس مس�توى الطاقة اﳌمتلﺌة باإللكﱰونات يكون أكﺜر‬
‫ً‬
‫ﳚب أن تالحﻆ أن هذه القاعدة ال تشمل عناﴏالدورة األوﱃ؛ ألﳖا ﲢتاج إﱃ إلكﱰونﲔ فقط‪.‬‬
‫‪‬‬
‫ال�س‪‬كل ‪  5-17‬زداد ‪‬ا‪ ‬ة‬
‫التاأين ع‪ ‬د ا‪‬نت‪‬ا‪ ‬م ‪‬ن الي�شار‬
‫ا‪ ‬اليم‪ ‬ع‪ ‬الد‪‬ر‪ ‬ت‪‬ا‪�‬‬
‫ع‪‬د ا‪‬نت‪‬ا‪ ‬ا‪ ‬اأ�شف‪ ‬ا‪‬موعة‪.‬‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬
‫أدخ�ل معلوم��ات م��ن ه��ذا‬
‫القسم ﰲ مطويتك‪.‬‬
‫‪ .3‬ﺻـﻒ الت�درج ﰲ الكتل�ة ع�ﱪ ال�دورة وع�ﱪ اﳌجموعة ﰲ‬
‫التنظيم الذي أعددته‪ ،‬وفﴪ موقع أي عنﴫ ال ينسجم مع‬
‫النمط‪.‬‬
‫‪ .4‬توﻗـع أي�ن يمكن وضع عن�ﴫ غازي جديد اس�مه ‪ ph‬ﰲ‬
‫‪ .1‬اقرأ تعليﲈت السالمة ﰲ اﳌختﱪ‪.‬‬
‫اﳉدول الذي أعددته؟ وما مقدار كتلة ‪ph‬؟‬
‫‪ .2‬اعم�ل بطاق�ة تعريف لكل عن�ﴫ من واق�ع اﳌعلومات ﰲ‬
‫‪ .5‬توﻗع خواﺹ العنﴫ الذي سيحتل الفراﻍ األخﲑ ﰲ اﳉدول‪.‬‬
‫اﳉدول اﳌقابل‪.‬‬
‫ً‬
‫جدوال ﰲ هيﺌة مصفوفة )‪ 4‬أعمدة × ‪ 3‬صفوف(‪.‬‬
‫‪ .3‬اعمل‬
‫‪ .4‬رتب بطاقات العناﴏ تصاعد اًّيا حسب كتلها‪.‬‬
‫‪ .5‬ابدأ بوضع البطاقات ﰲ اﳉدول مراع ًيا تسلسل كتل العناﴏ‬
‫وخصائصها‪ ،‬واترك مربعات فارغة عند الﴬورة‪.‬‬
‫اﻟﺘﺤﻠﻴﻞ‬
‫ً‬
‫جدوال تبﲔ فيه التنظيم ﰲ صورته النهائية‪.‬‬
‫‪ .1‬اﻋمل‬
‫‪ .2‬ﺻﻒ التدرج ﰲ اللون عﱪ الدورة وعﱪ اﳌجموعة ﰲ التنظيم‬
‫الذي أعددته‪.‬‬
‫الرمز‬
‫‪Ad‬‬
‫‪Ax‬‬
‫‪Bp‬‬
‫‪Cx‬‬
‫‪Lq‬‬
‫‪Pd‬‬
‫‪Qa‬‬
‫‪Px‬‬
‫‪Tu‬‬
‫‪Xn‬‬
‫الكتلة (‪)g‬‬
‫‪52.9‬‬
‫‪108.7‬‬
‫‪69.3‬‬
‫‪112.0‬‬
‫‪98.7‬‬
‫‪83.4‬‬
‫‪68.2‬‬
‫‪106.9‬‬
‫‪64.1‬‬
‫‪45.0‬‬
‫ا‪‬الة‬
‫اللون‬
‫برتقاﱄ‬
‫صلب‪ /‬سائل‬
‫صلب قابل للطرﻕ أزرﻕ باهت‬
‫أﲪر‬
‫غاز‬
‫أخﴬ باهت‬
‫صلب هﺶ‬
‫أزرﻕ‬
‫صلب قابل للطرﻕ‬
‫أخﴬ‬
‫صلب هﺶ‬
‫صلب قابل للطرﻕ أزرﻕ غامق‬
‫أصفر‬
‫سائل‬
‫أخﴬ‬
‫صلب هﺶ‬
‫بنفسجي‬
‫غاز‬
‫‪179‬‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 5-18‬يو‪‬ش ‪ ‬ي ‪‬م‬
‫الك‪‬ر‪�‬شالبية ‪‬ع‪ ‬م الع‪‬ا‪‬شر‬
‫ا‪‬عطا‪ ‬بوحدا‪" ‬با‪‬ل‪."‬‬
‫‪2‬‬
‫‪He‬‬
‫‪10‬‬
‫‪Ne‬‬
‫‪18‬‬
‫‪Ar‬‬
‫‪36‬‬
‫‪Kr‬‬
‫‪54‬‬
‫‪Xe‬‬
‫‪86‬‬
‫‪Rn‬‬
‫‪118‬‬
‫‪Uuo‬‬
‫‪9‬‬
‫‪F‬‬
‫‪3.98‬‬
‫‪17‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪3.16‬‬
‫‪35‬‬
‫‪Br‬‬
‫‪2.96‬‬
‫‪53‬‬
‫‪I‬‬
‫‪2.66‬‬
‫‪85‬‬
‫‪At‬‬
‫‪2.2‬‬
‫‪8‬‬
‫‪O‬‬
‫‪3.44‬‬
‫‪16‬‬
‫‪S‬‬
‫‪2.58‬‬
‫‪34‬‬
‫‪Se‬‬
‫‪2.55‬‬
‫‪52‬‬
‫‪Te‬‬
‫‪2.1‬‬
‫‪84‬‬
‫‪Po‬‬
‫‪2.0‬‬
‫‪116‬‬
‫‪Uuh‬‬
‫‪6‬‬
‫‪C‬‬
‫‪2.55‬‬
‫‪14‬‬
‫‪Si‬‬
‫‪1.90‬‬
‫‪32‬‬
‫‪Ge‬‬
‫‪2.01‬‬
‫‪50‬‬
‫‪Sn‬‬
‫‪1.96‬‬
‫‪82‬‬
‫‪Pb‬‬
‫‪1.8‬‬
‫‪114‬‬
‫‪Uuq‬‬
‫‪7‬‬
‫‪N‬‬
‫‪3.04‬‬
‫‪15‬‬
‫‪P‬‬
‫‪2.19‬‬
‫‪33‬‬
‫‪As‬‬
‫‪2.18‬‬
‫‪51‬‬
‫‪Sb‬‬
‫‪2.05‬‬
‫‪83‬‬
‫‪Bi‬‬
‫‪1.9‬‬
‫‪115‬‬
‫‪Uup‬‬
‫‪5‬‬
‫‪B‬‬
‫‪2.04‬‬
‫‪13‬‬
‫‪Al‬‬
‫‪1.61‬‬
‫‪31‬‬
‫‪Ga‬‬
‫‪1.81‬‬
‫‪49‬‬
‫‪In‬‬
‫‪1.78‬‬
‫‪81‬‬
‫‪Tl‬‬
‫‪1.8‬‬
‫‪113‬‬
‫‪Uut‬‬
‫‪< 1.0‬‬
‫‪< 2.0‬‬
‫‪< 3.0‬‬
‫‪< 4.0‬‬
‫‪30‬‬
‫‪Zn‬‬
‫‪1.65‬‬
‫‪48‬‬
‫‪Cd‬‬
‫‪1.69‬‬
‫‪80‬‬
‫‪Hg‬‬
‫‪1.9‬‬
‫‪112‬‬
‫‪Uub‬‬
‫‪29‬‬
‫‪Cu‬‬
‫‪1.90‬‬
‫‪47‬‬
‫‪Ag‬‬
‫‪1.93‬‬
‫‪79‬‬
‫‪Au‬‬
‫‪2.4‬‬
‫‪111‬‬
‫‪Uuu‬‬
‫‪28‬‬
‫‪Ni‬‬
‫‪1.91‬‬
‫‪46‬‬
‫‪Pd‬‬
‫‪2.20‬‬
‫‪78‬‬
‫‪Pt‬‬
‫‪2.2‬‬
‫‪110‬‬
‫‪Ds‬‬
‫‪27‬‬
‫‪Co‬‬
‫‪1.88‬‬
‫‪45‬‬
‫‪Rh‬‬
‫‪2.28‬‬
‫‪77‬‬
‫‪Ir‬‬
‫‪2.2‬‬
‫‪109‬‬
‫‪Mt‬‬
‫‪26‬‬
‫‪Fe‬‬
‫‪1.83‬‬
‫‪44‬‬
‫‪Ru‬‬
‫‪2.2‬‬
‫‪76‬‬
‫‪Os‬‬
‫‪2.2‬‬
‫‪108‬‬
‫‪Hs‬‬
‫‪25‬‬
‫‪Mn‬‬
‫‪1.55‬‬
‫‪43‬‬
‫‪Tc‬‬
‫‪2.10‬‬
‫‪75‬‬
‫‪Re‬‬
‫‪1.9‬‬
‫‪107‬‬
‫‪Bh‬‬
‫≥ ‪1.0‬‬
‫≥ ‪2.0‬‬
‫≥ ‪3.0‬‬
‫‪24‬‬
‫‪Cr‬‬
‫‪1.66‬‬
‫‪42‬‬
‫‪Mo‬‬
‫‪2.16‬‬
‫‪74‬‬
‫‪W‬‬
‫‪1.7‬‬
‫‪106‬‬
‫‪Sg‬‬
‫‪23‬‬
‫‪V‬‬
‫‪1.63‬‬
‫‪41‬‬
‫‪Nb‬‬
‫‪1.6‬‬
‫‪73‬‬
‫‪Ta‬‬
‫‪1.5‬‬
‫‪105‬‬
‫‪Db‬‬
‫‪22‬‬
‫‪Ti‬‬
‫‪1.54‬‬
‫‪40‬‬
‫‪Zr‬‬
‫‪1.33‬‬
‫‪72‬‬
‫‪Hf‬‬
‫‪1.3‬‬
‫‪104‬‬
‫‪Rf‬‬
‫‪21‬‬
‫‪Sc‬‬
‫‪1.36‬‬
‫‪39‬‬
‫‪Y‬‬
‫‪1.22‬‬
‫‪57‬‬
‫‪La‬‬
‫‪1.1‬‬
‫‪89‬‬
‫‪Ac‬‬
‫‪1.1‬‬
‫‪4‬‬
‫‪Be‬‬
‫‪1.57‬‬
‫‪12‬‬
‫‪Mg‬‬
‫‪1.31‬‬
‫‪20‬‬
‫‪Ca‬‬
‫‪1.00‬‬
‫‪38‬‬
‫‪Sr‬‬
‫‪0.95‬‬
‫‪56‬‬
‫‪Ba‬‬
‫‪0.89‬‬
‫‪88‬‬
‫‪Ra‬‬
‫‪0.90‬‬
‫‪1‬‬
‫‪H‬‬
‫‪2.20‬‬
‫‪3‬‬
‫‪Li‬‬
‫‪0.98‬‬
‫‪11‬‬
‫‪Na‬‬
‫‪0.93‬‬
‫‪19‬‬
‫‪K‬‬
‫‪0.82‬‬
‫‪37‬‬
‫‪Rb‬‬
‫‪0.82‬‬
‫‪55‬‬
‫‪Cs‬‬
‫‪0.79‬‬
‫‪87‬‬
‫‪Fr‬‬
‫‪0.70‬‬
‫‪‬‬
‫ا�ستنت‪‬ج ‪‬ـ ـ ــاذا لـ ـ ـ ــ‪ ‬تـ ــو‪‬ش ـ ـ ــع‬
‫قي ــ‪ ‬الكهرو�شالبي ــة للعنا�ش ــر‬
‫النبيلة‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫الكهرو�سالبية (ال�سالبية الكهربائية)‬
‫‪Electronegativity‬‬
‫تعرف الﻜﻬﺮﻭﺳـﺎلبية عﲆ أﳖا مدى قابلية ذرات العنﴫ عﲆ جذب اإللكﱰونات ﰲ الرابطة الكيميائية‪ .‬ويبﲔ الﺸـﻜل ‪ 5-18‬أن‬
‫الكهروسالبية غال ًبا تقل عند االنتقال إﱃ أسفل اﳌجموعة‪ ،‬وتزاداد عند االنتقال من اليسار إﱃ اليمﲔ عﱪ الدورة‪.‬‬
‫وت�ﱰاوح قي�م الكهروس�البية للعن�اﴏ ب�ﲔ ‪ 0.7‬و ‪ 3.98‬ووحدﲥ�ا باولن�ﺞ؛ نس�بة إﱃ الع��اﱂ األم�ري�ك��ي باولن�ﺞ ‪Pauling‬‬
‫)‪1994-1901‬م( فالفلور ‪ F‬مﺜ ً‬
‫ال أكﺜر العناﴏ كهروسالبية بقيمة ‪ ،3.98‬ﰲ حﲔ أن السيزيوم والفرانسيوم أقل العناﴏ كهروسالبية‬
‫بقي�م ‪ 0.79‬و ‪ 0.7‬عﲆ الﱰتيب‪ .‬ويكون للذرة ذات الكهروس�البية الكﱪى قوة ج�ذب أكﱪ إللكﱰونات الرابطة‪ .‬ولذا ﱂ ُتعﲔ قيم‬
‫الكهروسالبية للغازات النبيلة؛ ألﳖا تشكل عد ًدا قلي ً‬
‫ال من اﳌركبات‪.‬‬
‫التقو‪‬‬
‫‪5-3‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫يتناق�ص نصف قط�ر األيون أو ال�ذرة من‬
‫اليسار إﱃ اليمﲔ عﱪ الدورات‪ ،‬ويزداد من‬
‫أعﲆ إﱃ أسفل عﱪ اﳌجموعات‪.‬‬
‫تزداد طاقة التأين غال ًبا من اليسار إﱃ اليمﲔ‬
‫عﱪ الدورات وتتناقص من أعﲆ إﱃ أسفل‬
‫عﱪ اﳌجموعات‪.‬‬
‫تنص القاعدة الﺜﲈنية عﲆ أن الذرات تكتسب‬
‫اإللكﱰون�ات أو ﲣﴪه�ا‪ ،‬أو تتش�ارك ﲠ�ا‬
‫لتحصل عﲆ ﺛﲈنية إلكﱰونات تكافﺆ‪.‬‬
‫ت�زداد الكهروس�البية غال ًبا من اليس�ار إﱃ‬
‫اليمﲔ عﱪ ال�دورة‪ ،‬وتتناقص من أعﲆ إﱃ‬
‫أسفل عﱪ اﳌجموعات‪.‬‬
‫‪180‬‬
‫‪ .20‬اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﻓﴪ العالقة بﲔ التدرج ﰲ نصف قطر الذرة عﱪ‬
‫الدورات واﳌجموعات ﰲ اﳉدول الدوري والتوزيع اإللكﱰوﲏ‪.‬‬
‫‪ .21‬ﱢبﲔ أﳞﲈ له أكﱪ قيمة لكل ﳑا يأﰐ‪ :‬الفلور أم الﱪوم؟‬
‫‪ .a‬الكهروسالبية‬
‫‪ .b‬نصف قطر األيون‬
‫‪ .c‬نصف قطر الذرة‬
‫‪ .d‬طاقة التأين‬
‫‪ .22‬ﻓﴪ ﳌاذا ﳛتاج انتزاﻉ اإللكﱰون الﺜاﲏ من ذرة الليﺜيوم إﱃ طاقة أكﱪ‬
‫من الطاقة الالزمة النتزاﻉ اإللكﱰون الرابع من ذرة الكربون؟‬
‫‪ .23‬اﺣﺴﺐ فرﻕ الكهروسالبية‪ ،‬ونصف قطر األيون‪ ،‬ونصف قطر الذرة‪،‬‬
‫وطاقة التأين األوﱃ بﲔ األكسجﲔ والبﲑيليوم‪.‬‬
‫بيانيا أنصاف أقطار العناﴏ‬
‫‪ .24‬ﻋمل الﺮﺳوﻡ البيﺎﻧية ﻭاﺳﺘخدامﻬﺎ مﺜّل اًّ‬
‫اﳌمﺜلة ﰲ الدورات ‪ 4، 3، 2‬مقابل أعدادها الذرية‪ .‬عﲆ أن ﲢصل‬
‫عﲆ ﺛالﺛة منحنيات منفصلة )منحنى لكل دورة(‪ .‬ﺛم ﳋص نمط‬
‫التغﲑ )التدرج( ﰲ نصف قطر الذرة عﱪ الدورة ﰲ ضوء الرسم الذي‬
‫عملته‪ .‬فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫العنا�سر ‪ ‬ج�سم الإن�سان‬
‫كلﲈ أكل اإلنس�ان أو تنفس أخذ جس�مه العناﴏ التي ﳛتاج إليها‬
‫ألداء واجبات�ه بصورة طبيعية‪ .‬وﳍذه العن�اﴏ خواصها اﳌحددة؛‬
‫اعتﲈ ًدا عﲆ موقعها ﰲ اﳉدول الدوري‪ .‬ويوضح الﺸـﻜل‪ 1‬النسبة‬
‫اﳌﺌوية الكتلية للعناﴏ ﰲ خاليا جسم اإلنسان‪.‬‬
‫الأك�سج‪ ‬يوجد ﰲ جس�م اإلنسان البالغ ما يزيد عﲆ ‪ 14‬بليون‬
‫بليون بليون ذرة من األكسجﲔ‪ .‬وقد يموت اإلنسان خالل دقائق‬
‫زود الدم باألكسجﲔ‪.‬‬
‫معدودة‪ ،‬إذا ﱂ ُي ّ‬
‫الكربون‬
‫يكون روابط قوية بﲔ ذراته وذرات العناﴏ األخرى‪،‬‬
‫ِّ‬
‫يكون سالسل طويلة تعد اﳍيكل العظمي الﴬوري للمركبات‬
‫كﲈ ِّ‬
‫ال�سكل ‪ 2‬ط‪ ‬الع‪‬ش‪ ‬مع‪‬م ‪�‬شم ا‪‬ن�شان‪.‬‬
‫العضوية‪ ،‬ومنها الكربوهيدرات‪ ،‬والﱪوتينات والدهون‪ .‬كﲈ يعتمد‬
‫جزيء ‪ DNA‬الذي ﳛدد الصفات الشكلية أو اﳌظهرية للشخص‬
‫الني‪‬وج‪ ‬تغطي العضالت معظم جسم اإلنسان‪ .‬ويوجد‬
‫عﲆ مقدرة الكربون عﲆ االرتباﻁ مع العديد من العناﴏ بسهولة‪.‬‬
‫النيﱰوجﲔ ﰲ اﳌركبات التي تصنع الﱪوتينات التي ﳛتاج إليها‬
‫الهيدروج‪ ‬ﳛت�وي اﳉس�م ع�ﲆ ع�دد م�ن ذرات اﳍيدروجﲔ اﳉسم لبناء العضالت‪ ،‬هذا ما يوضحه الﺸﻜل ‪.2‬‬
‫مع�ا‪ ،‬عﲆ الرغم‬
‫يزي�د عﲆ ع�دد ذرات العناﴏ األخ�رى ﲨيعها ً‬
‫العنا�س‪‬ر الأخ‪‬رى ف‪‬ي ا‪�‬س‪‬م األكس�جﲔ والكرب�ون‬
‫م�ن أنه يمﺜل ‪ 10%‬من كتلة اﳉس�م؛ ألن كتل�ة ذرته صغﲑة جداًّ ا‪.‬‬
‫توافرا ﰲ اﳉسم‪،‬‬
‫واﳍيدروجﲔ والنيﱰوجﲔ هي العناﴏ األكﺜر ً‬
‫وال ﳛتاج جس�م اإلنس�ان إﱃ اﳍيدروجﲔ ﰲ ص�ورة عنﴫ فقط‪،‬‬
‫ولك�ن هناك بع�ﺾ العناﴏ األخرى التي ﳛتاج إليها اﳉس�م‬
‫ولك�ن من خالل العديد من اﳌركبات الﴬورية ومنها اﳌاء‪ .‬ويعد‬
‫مق�دارا ضﺌي ً‬
‫ال من ه�ذه العناﴏ‪ -‬والتي‬
‫للعي�ﺶ والنم�و‪ .‬إن‬
‫ً‬
‫اﳍيدروجﲔ ‪ -‬باإلضافة إﱃ األكس�جﲔ والكربون ‪ -‬جز ًءا اًّ‬
‫مهﲈ ﰲ‬
‫تكون ﰲ ﳎملها ‪ 2%‬من كتلة اﳉس�م ‪ُ -‬يعد ﴐور اًّيا للجسم‪.‬‬
‫ّ‬
‫تركيب الكربوهيدرات واﳌركبات العضوية التي ﳛتاج إليها اﳉسم‬
‫ً‬
‫فمﺜال‪ ،‬ال تس�تطيع العظام واألسنان النمو دون التزود اﳌستمر‬
‫للحصول عﲆ الطاقة‪.‬‬
‫يكون أقل من ‪1%‬‬
‫بالكالس�يوم‪ .‬وعﲆ الرغم م�ن أن الكﱪيت ّ‬
‫ن�سبة كتل العنا�سر ا‪‬وجودة ‪ ‬ج�سم الن�سان‬
‫من كتلة اﳉسم إ ّ‬
‫ال أنه عنﴫ ﴐوري ويوجد ﰲ الﱪوتينات‪،‬‬
‫كﲈ ﰲ األﻇافر عﲆ سبيل اﳌﺜال‪ .‬كﲈ أن الصوديوم والبوتاسيوم‬
‫‪ C‬كربون‬
‫‪18%‬‬
‫ﴐوريان لنقل اإلشارات الكهربائية ﰲ الدماﻍ‪.‬‬
‫الهيدروج‪H ‬‬
‫‪10 %‬‬
‫الك�سج‪O ‬‬
‫‪65%‬‬
‫الني‪‬وج‪N ‬‬
‫‪3%‬‬
‫الكال�سيوم ‪Ca‬‬
‫‪2%‬‬
‫عنا�سر اأخرى‬
‫‪2%‬‬
‫ال�سكل ‪ 1‬يتكون ‪�‬شم ا‪‬ن�شان من الك‪ ‬من الع‪‬ا‪‬شر ا‪‬ختلفة‪.‬‬
‫‪ ‬ه�ل تس�تطيع اﳊص�ول ع�ﲆ‬
‫العناﴏ ذات اﳌقدار الضﺌيل ﰲ اﳉس�م من أكل اﳌواد الغذائية‬
‫اﳌعلب�ة فقط؟ م�ا أﳘية هذه العن�اﴏ رغم وجوده�ا بكميات‬
‫قليلة؟ ناقﺶ هذه القضية مع زمالئك ﰲ الصف‪.‬‬
‫‪181‬‬
‫‪‬ت‪ ‬الكيمياء‬
‫الكيمياء الو�سفية (النوعية)‬
‫ا‪‬لفي‪‬ة‪ :‬يمكنك مالحظة العديد م�ن العناﴏ اﳌمﺜلة‪ ،‬ﺛم‬
‫تصنيفها واﳌقارنة بﲔ خواصها‪ .‬تسمى عملية تعرف خواﺹ‬
‫العناﴏ بالكيمياء الوصفية‪.‬‬
‫�سوؤال‪ :‬كيف تتدرج خواﺹ العناﴏ اﳌمﺜلة؟‬
‫ا‪‬واد والأدوات الالزمة‬
‫أنابيب قابلة لﻺغالﻕ‬
‫سدادات أنابيب اختبار وأوعية‬
‫بالستيكية ﲢوي كميات قليلة‬
‫من العناﴏ‬
‫جهاز التوصيل الكهربائي‬
‫ﲪﺾاﳍيدروكلوريكتركيزه‪1.0M‬‬
‫اإجراءات ال�سالمة‬
‫‪N‬‬
‫‪LKKPP‬‬
‫‪I M‬‬
‫‪O‬‬
‫‪ 6‬أنابيب اختبار‬
‫حام�ل أنابي�ب اختب�ار‬
‫ﳐبار مدرج ‪10 mL‬‬
‫ملعقة صغﲑة‬
‫قلم للكتابة عﲆ الزجاج‬
‫قلم رصاﺹ‬
‫‪ HCl‬إﱃ كل أنبوب اختبار‪ ،‬وراقب كل أنبوب مدة دقيقة‪،‬‬
‫تك�ون الفقاع�ات يعدّ دلي ً‬
‫ال ع�ﲆ التفاعل بﲔ‬
‫واعل�م أن ّ‬
‫اﳊمﺾ والعنﴫ‪ ،‬ﺛم سجل مالحظاتك‪.‬‬
‫الت�سنيف‬
‫الفلزات‬
‫الالفلزات‬
‫أشباه الفلزات‬
‫مالحظة العنا�سر‬
‫ا‪‬وا�ص‬
‫قابله للطرﻕ‪.‬‬
‫موصلة جيدة للكهرباء‪.‬‬
‫ذات ﳌعان‪.‬‬
‫ﳍا لون فﴤ أو أبيﺾ‪.‬‬
‫يتفاعل معظمها مع األﲪاﺽ‪.‬‬
‫توجد ﰲ اﳊالة الصلبة أو السائلة أو الغازية‪.‬‬
‫غﲑ موصلة للكهرباء‪.‬‬
‫ال تتفاعل مع األﲪاﺽ‪.‬‬
‫غال ًبا ما تكون هشة ﰲ اﳊالة الصلبة‪.‬‬
‫ﲡمع بﲔ خواﺹ الفلزات والالفلزات‪.‬‬
‫‪ .7‬الﺘنظيـﻒ ﻭالﺘخﻠﺺ مـﻦ الفﻀﻼت ﲣلص من اﳌ�واد ﲨيعها‬
‫‪A‬‬
‫‪B‬‬
‫‪C‬‬
‫‪D‬‬
‫‪E‬‬
‫‪F‬‬
‫اﳍيدﺭﻭﻛﻠوﺭﻳك‪G AAH BB I A CC J B DD KAC EE‬‬
‫‪LBDAAFFMCE‬‬
‫‪BBGGNDC‬‬
‫ﻭﲪﺾ‪F‬‬
‫‪CAHHOEG‬‬
‫‪DD‬‬
‫‪B‬‬
‫‪IIP FHEC‬‬
‫الﻜيميﺎﺋية‪EJJ‬‬
‫‪GFIFDKK HJGG‬‬
‫تفﺤﺺ ‪ELL‬‬
‫‪H‬‬
‫‪IKHFM‬‬
‫ﻻ‪M JL‬‬
‫‪IGN‬‬
‫ﲢﺬﻳﺮ‪IN‬‬
‫‪KM‬‬
‫‪JH‬‬
‫‪JOO‬‬
‫بﺘﺬﻭﻗﻬﺎ‪.‬‬
‫اﳌواﺩ‬
‫حسب تعليﲈت اﳌعلم‪.‬‬
‫ﺫﻭ الﱰﻛيﺰ ‪ 1 M‬ﺿﺎﺭ بﺎلعﲔ ﻭاﳌﻼبﺲ‪.‬‬
‫حلل وا�ستنتج‬
‫خطوات العمل‬
‫ﻓـﴪ البيﺎﻧﺎت اعتﲈ ًدا عﲆ اﳉدول أع�اله‪ ،‬وباإلضافة إﱃ‬
‫‪ .1‬ﹼ‬
‫‪ .1‬اقرأ تعليﲈت السالمة ﰲ اﳌختﱪ‪.‬‬
‫مالحظاتك‪ ،‬أعدّ قائمة بأسﲈء عينات العناﴏ التي تظهر‬
‫دون اﳌظهر )اﳊالة الفيزيائية‪ ،‬اللون‪ ،‬اللمعان‪،‬‬
‫‪ .2‬الحﻆ ﺛم ِّ‬
‫اﳋواﺹ العامة للفلزات‪.‬‬
‫اﳌلم�س ‪ ....‬وهكذا( ل�كل عينة ﰲ أنبوب االختبار دون‬
‫ﻓـﴪ البيﺎﻧﺎت اعتﲈ ًدا عﲆ اﳉدول أع�اله‪ ،‬وباإلضافة إﱃ‬
‫‪ .2‬ﹼ‬
‫نزﻉ السدادة‪.‬‬
‫مالحظاتك‪ ،‬أعدّ قائمة بأسﲈء عينات العناﴏ التي تظهر‬
‫‪ .3‬خ�ذ عينة صغ�ﲑة من كل عنﴫ ﰲ الوعاء البالس�تيكي‪،‬‬
‫اﳋواﺹ العامة لالفلزات‪.‬‬
‫وضعه�ا عﲆ س�طح صل�ب‪ ،‬واطرقه�ا برفق‪ .‬س�يصبح‬
‫ﻓـﴪ البيﺎﻧﺎت اعتﲈ ًدا عﲆ اﳉدول أع�اله‪ ،‬وباإلضافة إﱃ‬
‫‪ .3‬ﹼ‬
‫مس�طحا إذا كان قاب ً‬
‫ال للطرﻕ‪ .‬أما إذا كان اًّ‬
‫هش�ا‬
‫العن�ﴫ‬
‫ً‬
‫مالحظاتك‪ ،‬أعدّ قائمة بأسﲈء عينات العناﴏ التي تظهر‬
‫دون مالحظاتك‪.‬‬
‫فسوف يتكﴪ إﱃ قطع صغﲑة‪ ،‬ﺛم ِّ‬
‫اﳋواﺹ العامة ألشباه الفلزات‪.‬‬
‫‪ .4‬ح�دد أي العن�اﴏ موص�ل للكهرب�اء باس�تخدام جهاز‬
‫ً‬
‫ﳐطط�ا للجدول ال�دوري وحدد‬
‫ﻧموﺫﺟﺎ ارس�م‬
‫‪ .4‬اﻋمـل‬
‫ﹰ‬
‫التوصي�ل الكهربائي‪ ،‬ﺛم نظ�ف األقطاب باﳌاء‪ ،‬وجففها‬
‫مواق�ع العناﴏ اﳌمﺜلة من اﳌجموعة ‪ 1‬إﱃ ‪ .17‬باالعتﲈد‬
‫قبل فحص كل عنﴫ‪.‬‬
‫عﲆ اﳉ�دول ال�دوري الوارد ﰲ ه�ذه الوح�دة والنتائﺞ‬
‫‪ .5‬عن�ون كل أنب�وب اختبار برمز أحد العن�اﴏ ﰲ األوعية‬
‫س�جل رموز العناﴏ‬
‫التي حصل�ت عليها من التجربة‪ِّ ،‬‬
‫البالس�تيكية‪ ،‬ﺛ�م أض�ف ‪ 5 mL‬من اﳌ�اء إﱃ كل أنبوب‬
‫التي درس�تها ﰲ التجربة ﰲ ﳐطط اﳉدول الدوري الذي‬
‫اختبار باستخدام اﳌخبار اﳌدرج‪.‬‬
‫أعددته‪.‬‬
‫‪ .6‬أض�ف كمية صغﲑة م�ن كل عنﴫ إﱃ أنب�وب االختبار‬
‫‪ .5‬اﺳـﺘنﺘﺞ كيف تتدرج خواﺹ العن�اﴏ التي الحظتها ﰲ‬
‫اﳋاﺹ به‪ .‬ﺛم أض�ف ‪ 5 mL‬من ﲪﺾ اﳍيدروكلوريك‬
‫التجربة‪.‬‬
‫‪182‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫اﻟﻌﺎﻣﺔ‬
‫ﻳﺘيﺢ لنﺎ الﺘدﺭﺝ ﰲ ﺧواﺹ العنﺎﴏ الﺘنبﺆ بﺎﳋواﺹ الفيﺰﻳﺎﺋية ﻭالﻜيميﺎﺋية ﳍﺎ‪.‬‬
‫‪ 5-1‬تطور ا‪‬دول الدوري ا‪‬ديث‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫تط�ور اﳉ�دول ال�دوري ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ لق�د ّ‬
‫تدرﳚيا مع الوقت باكتش�اف العلﲈء‬
‫للعن�اﴏ‬
‫اًّ‬
‫طرائق أكﺜر فائدة ﰲ تصنيف العناﴏ ومقارنتها‪.‬‬
‫ا‪‬فردات‬
‫التدرج ﰲ خواﺹ‬
‫العناﴏ‬
‫اﳌجموعات‬
‫الدورات‬
‫العناﴏ اﳌمﺜلة‬
‫العناﴏ االنتقالية‬
‫الفلزات‬
‫الفلزات القلوية‬
‫الفلزات القلوية‬
‫األرضية‬
‫الفلزات االنتقالية‬
‫الفلزات االنتقالية‬
‫الداخلية‬
‫سلسلة الالنﺜانيدات‬
‫سلسلة األكتنيدات‬
‫الالفلزات‬
‫اﳍالوجينات‬
‫الغازات النبيلة‬
‫أشباه الفلزات‬
‫ُرتب�ت العن�اﴏ ﰲ البداية تصاعد اًّيا حس�ب الكت�ل الذرية‪ ،‬ﳑا نت�ﺞ عنه بعﺾ‬
‫التناقﺾ‪ ،‬ﺛم رتبت الح ًقا وفق األعداد الذرية تصاعد اًّيا‪.‬‬
‫يعن�ي التدرج ﰲ خواﺹ العناﴏ أن صفاﲥا الكيميائي�ة والفيزيائية تتكرر عند‬
‫ترتيبها تصاعد اًّيا حسب أعدادها الذرية‪.‬‬
‫يرتب اﳉدول ال�دوري العناﴏ ﰲ دورات )صف�وف( وﳎموعات )أعمدة(‪،‬‬
‫وتكون العناﴏ ذات اﳋواﺹ اﳌتشاﲠة ﰲ اﳌجموعة نفسها‪.‬‬
‫ُتصنف العناﴏ إﱃ فلزات وال فلزات وأشباه فلزات‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪8‬‬
‫‪O‬‬
‫‪15.999‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ 5-2‬ت�سنيف العنا�سر‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ‬
‫ُرتب�ت العن�اﴏ ﰲ اﳉ�دول ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫ال�دوري ضم�ن ﳎموع�ات حس�ب توزيعها‬
‫اإللكﱰوﲏ‪.‬‬
‫‪ 5-3‬تدرج خوا�ص العنا�سر‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ يعتم�د ت�درج خ�واﺹ العناصر‬
‫ف�ي الج�دول ال�دوري عل�ى حج�وم ال�ذرات‪،‬‬
‫وقابليتها لفقدان اإللكترونات أو اكتسابها‪.‬‬
‫ا‪‬فردات‬
‫األيون‬
‫طاقة التأين‬
‫القاعدة الﺜﲈنية‬
‫الكهروسالبية‬
‫ﳛتوي اﳉدول الدوري عﲆ أربع فﺌات هي ‪.f,d,p,s‬‬
‫لعناﴏ اﳌجموعة الواحدة خواﺹ كيميائية متشاﲠة‪.‬‬
‫عناﴏ اﳌجموعتﲔ ‪ 1‬و‪ 2‬يتطابق فيها عدد إلكﱰونات التكافﺆ مع رقم اﳌجموعة‪.‬‬
‫يتطابق رقم مس�توى الطاقة األخﲑ الذي توجد فيه إلكﱰونات التكافﺆ مع رقم‬
‫الدورة التي يقع فيها العنﴫ‪.‬‬
‫ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫تتناقص قيم نصف قطر الذرة واأليون من اليسار إﱃ اليمﲔ عﱪ الدورة‪ ،‬وتتزايد‬
‫من أعﲆ إﱃ أسفل عﱪ اﳌجموعة‪.‬‬
‫تتزايد طاقة التأين غال ًبا من اليسار إﱃ اليمﲔ عﱪ الدورة‪ ،‬وتتناقص من أعﲆ إﱃ‬
‫أسفل عﱪ اﳌجموعة‪.‬‬
‫تن�ص القاع�دة الﺜﲈنية عﲆ أن الذرات تكتس�ب اإللكﱰون�ات‪ ،‬أو ﲣﴪها‪ ،‬أو‬
‫تشارك ﲠا لتحصل عﲆ ﳎموعة من ﺛﲈنية إلكﱰونات تكافﺆ‪.‬‬
‫غال ًبا ما تتزايد الكهروس�البية من اليس�ار إﱃ اليمﲔ ع�ﱪ الدورة‪ ،‬وتتناقص من‬
‫أعﲆ إﱃ أسفل عﱪ اﳌجموعة‪.‬‬
‫‪183‬‬
‫‪5-1‬‬
‫اإتقان ا‪‬فاهيم‬
‫‪ .25‬ما النقص ﰲ اﳉدول الدوري ﳌندليف‪.‬‬
‫‪ِّ .26‬‬
‫وضح كيف س�اﳘت قاع�دة الﺜﲈنيات لنيوالن�دز ﰲ تطور‬
‫اﳉدول الدوري؟‬
‫‪ .27‬أع�دّ كل م�ن لوﺛر ماير وديم�ﱰي مندليف ج�داول دورية‬
‫متش�اﲠة ﰲ عام ‪1869‬م‪ .‬فلﲈذا حظي مندليف بسمعة أكﱪ‬
‫باﳉدول الدوري الذي أعدّ ه؟‬
‫‪ .28‬ما اﳌقصود بتدرج خواﺹ العناﴏ؟‬
‫‪ .29‬صف اﳋواﺹ العامة للفلزات‪.‬‬
‫‪ .30‬ما اﳋواﺹ العامة ألشباه الفلزات؟‬
‫‪ .31‬ص ّن�ف العن�اﴏ اآلتي�ة إﱃ فل�زات أو الفل�زات أو أش�باه‬
‫فلزات‪.‬‬
‫‪ .a‬األكسجﲔ ‪O‬‬
‫‪ .b‬الباريوم ‪Ba‬‬
‫‪ .c‬اﳉرمانيوم ‪Ge‬‬
‫‪ .d‬اﳊديد ‪Fe‬‬
‫‪Hafnium‬‬
‫‪Lanthanum‬‬
‫‪72‬‬
‫‪57‬‬
‫‪Hf‬‬
‫‪La‬‬
‫‪178.49‬‬
‫‪138.906‬‬
‫‪Rutherfordium‬‬
‫‪Actinium‬‬
‫‪104‬‬
‫‪89‬‬
‫‪Rf‬‬
‫‪Ac‬‬
‫)‪(261‬‬
‫)‪(227‬‬
‫الﺸﻜل ‪5-19‬‬
‫‪ .34‬وضح ما يشﲑ إليه اﳋط الداكن ﰲ منتصف الﺸﻜل ‪.5-19‬‬
‫‪ .35‬ما الرمز الكيميائي لكل من العناﴏ اآلتية‪:‬‬
‫‪ .a‬فلز يستخدم ﰲ مقياس اﳊرارة‪.‬‬
‫‪ .b‬غاز مشع يستخدم للتنبﺆ بحدوث هزات أرضية‪ ،‬وهو‬
‫غاز نبيل له أكﱪ كتلة ذرية مقارن ًة بعناﴏ ﳎموعته‪.‬‬
‫‪ .c‬يس�تخدم لطالء عل�ب اﳌواد الغذائي�ة‪ ،‬وهو فلز‬
‫ل�ه أق�ل كتل�ة ذري�ة ﰲ اﳌجموع�ة ‪.14‬‬
‫‪ .d‬عنﴫ انتقاﱄ يس�تخدم ﰲ صناع�ة اﳋزائن‪ ،‬ويقع ﰲ‬
‫اﳌجموعة ‪ 12‬ﰲ اﳉدول الدوري‪.‬‬
‫‪ .32‬صل كل بند ﰲ العمود األيمن بﲈ يناسبه من اﳌجموعات ﰲ‬
‫العمود األيﴪ‪:‬‬
‫‪ .36‬إذا اكتشف عنﴫ جديد من اﳍالوجينات وﺁخر من الغازات‬
‫‪ .1‬اﳌجموعة ‪18‬‬
‫‪ .a‬العناﴏ القلوية‬
‫النبيلة فﲈ العدد الذري لكل منهﲈ؟‬
‫‪ .2‬اﳌجموعة ‪1‬‬
‫‪ .b‬اﳍالوجينات‬
‫اإتقان حل ا‪�‬سائل‬
‫‪ .c‬العناﴏ القلوية األرضية ‪ .3‬اﳌجموعة ‪2‬‬
‫‪ .37‬ل�و رتبت العناﴏ وف�ق كتلها الذرية ف�أي العناﴏ ال� ‪55‬‬
‫‪ .4‬اﳌجموعة ‪17‬‬
‫‪ .d‬الغازات النبيلة‬
‫األوﱃ يك�ون ترتيبها ﳐتل ًفا عﲈ هو عليه ﰲ اﳉدول الدوري‬
‫ً‬
‫ً‬
‫بس�يطا للجدول الدوري‪ ،‬وحدد عليه مواقع‬
‫ﳐططا‬
‫‪ .33‬ارس�م‬
‫اﳊاﱄ؟‬
‫عنﴫ ا ﳛتوي‬
‫كل م�ن الفل�زات القلوي�ة والفل�زات القلوي�ة األرضي�ة ‪ .38‬ﻋنـﴫ ﺛقيـل ﺟدﻳد لو اكتش�ف العلﲈء‬
‫ً‬
‫عﲆ ‪ 117‬بروتو ًنا‪ ،‬ف�ﲈ اﳌجموعة والدورة التي ينتمي‬
‫والعناﴏ االنتقالية والعناﴏ االنتقالية الداخلية والغازات‬
‫فل�ز ا أو ش�به فل�ز؟‬
‫فل�ز ا أو ال اًّ‬
‫إليه�ﲈ؟ وه�ل يك�ون اًّ‬
‫النبيل�ة واﳍالوجين�ات‪ ،‬باس�تخدام اﳌلصق�ات‪.‬‬
‫‪184‬‬
‫‪ .39‬ما الرمز الكيميائي للعنﴫ الذي ينطبق عليه الوصف اآلﰐ؟ ‪ .47‬حدد اًّ‬
‫كال من اﳌجموعة‪ ،‬والدورة والفﺌة لكل عنﴫ ﳑا يأﰐ‪:‬‬
‫‪ .a‬عنﴫ ﰲ الدورة ‪ 3‬يمكن استخدامه ﰲ صناعة رقائق‬
‫اﳊاسوب ألنه شبه فلز‪.‬‬
‫‪ .b‬عنﴫ ﰲ اﳌجموعة ‪ 13‬والدورة ‪ 5‬يستخدم ﰲ صناعة‬
‫الشاشات اﳌسطحة ﰲ أجهزة التلفاز‪.‬‬
‫‪ .c‬عن�ﴫ يس�تخدم ً‬
‫فتيال ﰲ اﳌصابيح‪ ،‬ول�ه أكﱪ كتلة‬
‫ذرية بﲔ العناﴏ الطبيعية ﰲ اﳌجموعة ‪.6‬‬
‫‪5-2‬‬
‫اإتقان ا‪‬فاهيم‬
‫‪ .40‬اﳌنﺘﺠـﺎت اﳌنﺰلية ما أوجه الش�به ﰲ اﳋواﺹ الكيميائية بﲔ‬
‫الكل�ور ال�ذي يس�تخدم ﰲ تبيي�ﺾ اﳌالبس والي�ود الذي‬
‫يضاف إﱃ ملح الطعام؟ فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫‪ .41‬م�ا عالقة رقم مس�توى طاق�ة إلكﱰون التكاف�ﺆ برقم دورة‬
‫العنﴫ ﰲ اﳉدول الدوري؟‬
‫‪ .42‬ما عدد إلكﱰونات تكافﺆ كل عنﴫ من الغازات النبيلة؟‬
‫‪ .43‬ما الفﺌات األربع الرئيسة ﰲ اﳉدول الدوري؟‬
‫‪[Kr] 5s2 4d1 .a‬‬
‫‪[Ar] 4s2 3d10 4p3 .b‬‬
‫‪[He] 2s2 2p6 .c‬‬
‫‪[Ne] 3s2 3p1 .d‬‬
‫‪ .48‬عن�ﴫان ﰲ اﳌجموعة نفس�ها‪ ،‬فهل يك�ون نصف قطر ذرة‬
‫العن�ﴫ الذي له عدد ذري أك�ﱪ‪ ،‬أصغر أم أكﱪ من نصف‬
‫قطر ذرة العنﴫ اآلخر؟‬
‫‪ .49‬يوض�ح اﳉـدﻭﻝ ‪ 5-6‬عدد العناﴏ ﰲ ال�دورات اﳋمس‬
‫األوﱃ من اﳉدول الدوري‪ .‬فﴪ ﳌاذا ﲢتوي بعﺾ الدورات‬
‫عﲆ أعداد ﳐتلفة من العناﴏ؟‬
‫ا‪‬دول ‪ 5-6‬عدد العنا�سر ‪ ‬الدورات من ‪ 1‬اإ‪5 ‬‬
‫الدورة‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪5‬‬
‫عدد العنا�سر‬
‫‪2‬‬
‫‪8‬‬
‫‪8‬‬
‫‪18‬‬
‫‪18‬‬
‫‪ .50‬النقوﺩ تسمى إحدى ﳎموعات العناﴏ االنتقالية بمجموعة‬
‫النقود؛ ألن معظم قطع النقود اﳌعدنية تصنع من عناﴏ هذه‬
‫اﳌجموعة‪ .‬ما رقم هذه اﳌجموعة؟ وما العناﴏ التي تنتمي‬
‫إليها؟ وهل ما زالت مستخدمة ﰲ صناعة النقود حتى اآلن؟‬
‫استقرارا؟‬
‫‪ .44‬ما التوزيع اإللكﱰوﲏ األكﺜر‬
‫‪ .51‬ه�ل توجد إلكﱰونات تكافﺆ ﲨيع عناﴏ اﳌجموعة ‪ 17‬ﰲ‬
‫ً‬
‫مستوى الطاقة الرئيس نفسه؟ فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫‪ .45‬فﴪ كيف يمكن أن ﳛ�دد توزيع إلكﱰونات التكافﺆ موقع‬
‫الذرة ﰲ اﳉدول الدوري؟‬
‫اإتقان حل ا‪�‬سائل‬
‫ﹶ‬
‫اللون‬
‫‪ .46‬اكتب التوزيع اإللكﱰوﲏ للعنﴫ الذي ينطبق عليه الوصف ‪ .52‬اﻷلعﺎﺏ النﺎﺭﻳة ُيكس�ب فلز الباريوم األلعاب النارية‬
‫اآلﰐ؟‬
‫األخﴬ‪ .‬اكتب التوزيع اإللكﱰوﲏ للباريوم وصف موقعه‬
‫من حيﺚ اﳌجموعة والدورة والفﺌة ﰲ اﳉدول الدوري‪.‬‬
‫‪ .a‬عن�ﴫ ﰲ اﳌجموع�ة ‪ ،15‬وغال ًبا ما يك�ون جز ًءا من‬
‫‪ .53‬الﺴـﲈﻋﺎت تس�تخدم اﳌغانط اﳌصنوعة من فلز النيوديميوم‬
‫مركبات مساحيق التجميل‪.‬‬
‫ﰲ صناعة الس�ﲈعات؛ ألﳖ�ا قوية وخفيفة‪ .‬اكت�ب التوزيع‬
‫‪ .b‬هالوج�ﲔ ﰲ ال�دورة ‪ ،3‬يدخ�ل ﰲ تركيب منظفات‬
‫اإللكﱰوﲏ ﳍذا العنﴫ‪ ،‬وأين يقع ﰲ اﳉدول الدوري؟‬
‫اﳌالبس‪ ،‬ويستخدم ﰲ صناعة الورﻕ‪.‬‬
‫‪ .c‬فلز انتقاﱄ سائل عند درجة حرارة الغرفة‪ ،‬ويستخدم‬
‫أحيا ًنا ﰲ مقاييس درجة اﳊرارة‪.‬‬
‫‪ .54‬ﻋﻠﺐ الﺼوﺩا التوزيع اإللكﱰوﲏ للفلز اﳌستخدم ﰲ صناعة‬
‫علب الصودا هو ‪ .[Ne] 3s2 3p1‬ما اسم هذا الفلز؟ حدّ د‬
‫رقم ﳎموعته‪ .‬ودورته‪ ،‬وفﺌته ﰲ اﳉدول الدوري‪.‬‬
‫‪185‬‬
‫‪ .55‬امﻸ الفراﻍ ﰲ اﳉدﻭﻝ ‪. 5-7‬‬
‫ا‪‬دول ‪ 5-7‬التوزيع الإلك‪‬و‪‬‬
‫الدورة‬
‫ا‪‬جموعة‬
‫‪Mg‬‬
‫‪14‬‬
‫‪Ge‬‬
‫‪[Ne]3s 2‬‬
‫‪12‬‬
‫‪Cd‬‬
‫‪[Kr]5s 24d 10‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪2‬‬
‫رمز العن�سر التوزيع الإلك‪‬و‪‬‬
‫‪1‬‬
‫‪[He]2s 1‬‬
‫‪5-3‬‬
‫اإتقان ا‪‬فاهيم‬
‫‪ .56‬ما اﳌقصود بطاقة التأين؟‬
‫‪ .57‬يشكل عنﴫ ما أيو ًنا سال ًبا عند التأين‪ .‬فأين يقع هذا العنﴫ‬
‫ﰲ اﳉدول الدوري؟ فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫فﴪ‬
‫‪ .64‬اس�تخدم الﺸـﻜل ‪ 5-20‬لﻺجابة عن األسﺌلة اآلتية‪ّ ،‬‬
‫إجابتك‪.‬‬
‫‪ .a‬إذا كانت ‪ A‬ﲤﺜل أيو ًنا‪ ،‬و ‪ B‬ﲤﺜل ذرة للعنﴫ نفس�ه‪.‬‬
‫فهل يكون األيون موج ًبا أم سال ًبا؟‬
‫‪ .b‬إذا كان ‪ A‬و‪ B‬يمﺜالن نصفي قطري ذرﰐ عنﴫين ﰲ‬
‫الدورة نفسها‪ ،‬فﲈ ترتيبهﲈ ﰲ الدورة؟‬
‫‪ .c‬إذا كان ‪ A‬و‪ B‬يمﺜالن نصفي قطري أيونﲔ لعنﴫين‬
‫ﰲ اﳌجموعة نفسها‪ ،‬فﲈ ترتيبهﲈ ﰲ اﳌجموعة؟‬
‫‪a‬‬
‫‪b‬‬
‫ال�سكل ‪5-21‬‬
‫‪ّ .58‬‬
‫أي العن�اﴏ اآلتية‪ :‬اﳌاغنس�يوم أم الكالس�يوم أم الباريوم‪ .65 ،‬يمﺜل الﺸﻜل ‪ 5-21‬طريقتﲔ لتعريف نصف قطر األيون‪.‬‬
‫نصف قطر أيونه أك�ﱪ؟ وأﳞا نصف قطر أيونه أصغر؟ وما‬
‫صف كل طريقة‪ ،‬واذكر متى تستخدم كل منهﲈ؟‬
‫نمط التغﲑ الذي يفﴪ ذلك؟‬
‫‪ .66‬الﻜﻠوﺭ التوزيع اإللكﱰوﲏ لذرة الكلور هو ‪[Ne] 3s2 3p5‬‬
‫‪ .59‬ف�ﴪ ﳌ�اذا ت�زداد طاق�ة تأي�ن العن�اﴏ اﳌتتالي�ة ﰲ اﳉدول‬
‫وعندم�ا يكتس�ب إلكﱰو ًن�ا يصب�ح توزيع�ه اإللك�ﱰوﲏ‬
‫الدوري عﱪ الدورة؟‬
‫‪ ،[Ne] 3s2 3p6‬وه�و التوزيع اإللكﱰوﲏ لﻸرجون‪ .‬فهل‬
‫‪ .60‬كي�ف يمكن مقارنة نص�ف قطر أيون الالفل�ز بنصف قطر‬
‫تغﲑت ذرة الكلور إﱃ ذرة أرجون؟ فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫الذرة؟ فﴪ ذلك‪.‬‬
‫‪ .61‬ف�ﴪ ﳌ�اذا يقل نصف قطر ال�ذرة كلﲈ اﲡهنا من اليس�ار إﱃ اإتقان حل ا‪�‬سائل‬
‫اليمﲔ عﱪ الدورة؟‬
‫العبوات من م�ادة اللكس�ان ‪ ،Lexan‬وهي‬
‫‪ .67‬تصن�ع بع�ﺾ ّ‬
‫مكون من الكلور‬
‫‪ .62‬حدّ د أي العنﴫين له أكﱪ طاقة تأين ﰲ كل من األزواج اآلتية؟‬
‫مادة بالستيكية يدخل ﰲ تركيبها مركب َّ‬
‫تنازليا حسب‬
‫والكربون واألكس�جﲔ‪ .‬رتّب هذه العناﴏ‬
‫اًّ‬
‫‪ Li .c‬و ‪Cs‬‬
‫‪ Ne .b‬و ‪Kr‬‬
‫‪ N .a‬و ‪Li‬‬
‫نصف قطر الذرة ونصف قطر األيون‪.‬‬
‫‪ .63‬ما اﳌقصود بالقاعدة الﺜﲈنية؟ وﳌاذا ال يتبع ﹶ‬
‫غازا اﳍيدروجﲔ‬
‫‪ .68‬العدﺳـﺎت الﻼﺻقـة تصنع العدس�ات الالصق�ة اﳌرنة من‬
‫واﳍيليوم هذه القاعدة؟‬
‫مع�ا‪ .‬اعم�ل جدو ً‬
‫ال‬
‫اﲢ�اد ذرات الس�ليكون واألكس�جﲔ ً‬
‫ﳛت�وي قائمة بالتوزيع اإللك�ﱰوﲏ وأنصاف أقطار كل من‬
‫‪A‬‬
‫‪B‬‬
‫ذرات وأيون�ات الس�ليكون واألكس�جﲔ‪ .‬ﺛ�م اﴍح أي‬
‫الذرات تصبح أكﱪ‪ ،‬وأﳞا تصبح أصغر عند اﲢاد السليكون‬
‫ال�سكل ‪5-20‬‬
‫باألكسجﲔ؟ وﳌاذا؟‬
‫‪186‬‬
‫‪C06-19C-828378‬‬
‫‪ .69‬ﱢ‬
‫اﳌﺤـﲇ الﺼنﺎﻋـﻲ ﲢت�وي بع�ﺾ اﳌﴩوب�ات الغازي�ة التي ‪ .76‬ف�ﴪ ﳌ�اذا ﲤت�د الفﺌ�ة ‪ s‬م�ن اﳉ�دول ال�دوري ع�ﲆ هيﺌ�ة‬
‫ﲡ ّن�ب زيادة ال�وزن عﲆ ا ُﳌح�ﲇ الصناعي أس�بارتيم‪ ،‬وهو‬
‫ﳎموعت�ﲔ‪ ،‬والفﺌة ‪ p‬عﲆ هيﺌة ‪ 6‬ﳎموع�ات‪ ،‬والفﺌة ‪ d‬عﲆ‬
‫مرك�ب ﳛت�وي ع�ﲆ الكرب�ون والنيﱰوجﲔ واألكس�جﲔ‬
‫هيﺌة ‪ 10‬ﳎموعات؟‬
‫ً‬
‫وذرات أخ�رى‪ .‬اعم�ل ج�دوال يوض�ح أنص�اف أقط�ار ‪ .77‬ﳌاذا ﲣتلف معظم قيم الكتل الذرية ﰲ جدول مندليف عن‬
‫ال�ذرات واأليون�ات للكربون والنيﱰوجﲔ واألكس�جﲔ‪.‬‬
‫القيم اﳊالية؟‬
‫افﱰﺽ حالة التأين اﳌوضحة ﰲ الﺸـﻜل ‪ 5-14‬واستخدم‬
‫‪ .78‬رتب العناﴏ ‪ -‬األكسجﲔ والكﱪيت والتيلريوم والسلينيوم‬
‫اﳉ�دول الدوري للتنبﺆ بﲈ إذا كانت حجوم ذرات الكربون‬
‫ تصاعد اًّيا حسب نصف قطر الذرة‪ .‬وهل يعد ترتيبك ً‬‫مﺜاال‬
‫والنيﱰوج�ﲔ واألكس�جﲔ تتزاي�د أم تتناق�ص عند تكوين‬
‫عﲆ تدرج اﳋواﺹ ﰲ اﳌجموعة أم ﰲ الدورة؟‬
‫الروابط الكيميائية ﰲ األسبارتيم‪.‬‬
‫‪2‬‬
‫‪ .79‬اﳊﻠيﺐ يعدّ العن�ﴫ ذو التوزيع اإللكﱰوﲏ ‪ [Ar] 4s‬من‬
‫مراجعة عامة‬
‫أهم الفلزات اﳌوجودة ﰲ اﳊليب‪ .‬حدد ﳎموعة ودورة وفﺌة‬
‫عرف األيون‪.‬‬
‫هذا العنﴫ ﰲ اﳉدول الدوري‪.‬‬
‫‪ّ .70‬‬
‫‪ .71‬اﴍح ﳌاذا ال يمكن قياس نصف قطر الذرة بطريقة مباﴍة؟ ‪ .80‬ﳌاذا ال توجد عناﴏ من الفﺌة ‪ p‬ﰲ الدورة األوﱃ؟‬
‫‪ .72‬ما شبه الفلز ﰲ الدورة ‪ 2‬من اﳉدول الدوري‪ ،‬الذي يكون ‪ .81‬اﳌﺠوﻫـﺮات م�ا الفل�زان االنتق�الي�ان اﳌس�تخدمان ﰲ‬
‫جز ًءا من مركب يستعمل إلزالة عﴪ اﳌاء؟‬
‫صناع�ة اﳌجوهرات‪ ،‬واللذان يقعان ﰲ اﳌجموعة ‪،11‬‬
‫‪ .73‬أﳞ�ﲈ أكﺜ�ر كهروس�البية‪ :‬عن�ﴫ الس�يزيوم ﰲ اﳌجموعة ‪1‬‬
‫وﳍ�ﲈ أق�ل كتل�ة ذري�ة؟‬
‫اﳌس�تخدم ﰲ مصابيح األشعة ﲢت اﳊمراء‪ ،‬أم الﱪوم وهو ‪ .82‬أﳞ�ﲈ له طاق�ة تأين أك�ﱪ‪ :‬البالت�ﲔ اﳌس�تخدم ﰲ عمل تاج‬
‫اﳍالوجﲔ اﳌستخدم ﰲ مركبات مقاومة اﳊريق؟ وﳌاذا؟‬
‫الﴬوس‪ ،‬أم الكوبلت الذي ُيكسب الفخار ضوءه األزرﻕ‬
‫‪A‬‬
‫‪B‬‬
‫‪C‬‬
‫الساطع؟‬
‫التفك‪ ‬الناقد‬
‫‪D‬‬
‫يكون‬
‫يكو ُن الصودي�وم ‪ Na‬أيو ًنا موج ًبا ‪+1‬؛ ﰲ حﲔ ِّ‬
‫‪ .83‬ﻃبﻖ ِّ‬
‫الفل�ور‪ F‬أيو ًنا س�ال ًبا ‪ .-1‬اكتب التوزي�ع اإللكﱰوﲏ لكل‬
‫ال�سكل ‪5-22‬‬
‫وفﴪ ﳌاذا ال يش�كل ه�ذان العنﴫان أيونات‬
‫أي�ون منهﲈ‪ّ .‬‬
‫سم كل فﺌة‬
‫‪ .74‬يوضح الﺸﻜل ‪ 5-22‬فﺌات اﳉدول الدوري‪ّ .‬‬
‫ﺛنائية؟‬
‫من اﳉدول الدوري‪ ،‬واﴍح اﳋواﺹ اﳌشﱰكة بﲔ عناﴏ‬
‫ﹰ‬
‫بيﺎﻧيﺎ ﻭاﺳـﺘخدمﻪ اس�تعن بالبيانات الواردة ﰲ‬
‫ﺭﺳـﲈ‬
‫اﻋمل‬
‫‪.‬‬
‫‪84‬‬
‫ﹼﹰ‬
‫كل فﺌة‪.‬‬
‫ِّ‬
‫‪5-8‬‬
‫اﳉـدﻭﻝ‬
‫بياني�ا الكﺜافة مقابل الع�دد الذري‪،‬‬
‫�ل‬
‫ﺜ‬
‫وم‬
‫‪.‬‬
‫اًّ‬
‫‪ .75‬أي عنﴫ ﰲ األزواج اآلتية له كهروسالبية أعﲆ‪:‬‬
‫تغﲑ يمكن أن تالحظه‪.‬‬
‫واذكر أي نمط ﱡ‬
‫‪ As .a‬أو ‪K‬‬
‫‪ Sb .b‬أو ‪N‬‬
‫‪ Be .c‬أو ‪Sr‬‬
‫‪187‬‬
‫ا‪‬دول ‪ 5-8‬بيانات الكثافة لعنا�سر ا‪‬جموعة ‪15‬‬
‫العن�سر‬
‫النيﱰوجﲔ‬
‫العدد الذري‬
‫الكثافة (‪)gcm3‬‬
‫‪7‬‬
‫‪1.25 × 10 -3‬‬
‫‪15‬‬
‫‪1.82‬‬
‫‪33‬‬
‫‪5.73‬‬
‫‪51‬‬
‫‪6.70‬‬
‫‪83‬‬
‫‪9.78‬‬
‫الفوسفور‬
‫الزرنيخ‬
‫األنتيمون‬
‫البزموث‬
‫ا‪‬دول ‪ 5-9‬طاقات التاأين بوحدة ‪kJmol‬‬
‫العدد الأول الثا‪ ‬الثالث الرابع ا‪‬ام�ص ال�ساد�ص‬
‫ﻓﴪ البيﺎﻧﺎت رسمت درجات انصهار عناﴏ الدورة ‪6‬‬
‫‪ .85‬ﱢ‬
‫مقاب�ل العدد ال�ذري كﲈ ﰲ الﺸـﻜل ‪ .5-23‬حدّ د نمط‬
‫التغ�ﲑ ﰲ درج�ات االنصه�ار والتوزي�ع اإللك�ﱰوﲏ‬
‫للعناﴏ‪ .‬ﺛم ضع فرضية لتفسﲑ هذا النمط‪.‬‬
‫‪6‬‬
‫‪Os‬‬
‫‪Pt‬‬
‫‪Re‬‬
‫‪Ir‬‬
‫‪W‬‬
‫‪87‬‬
‫‪La‬‬
‫‪83‬‬
‫‪1000‬‬
‫‪900‬‬
‫‪800‬‬
‫‪700‬‬
‫‪600‬‬
‫‪500‬‬
‫‪Ba‬‬
‫‪Tl Pb‬‬
‫‪400‬‬
‫‪Cs‬‬
‫‪Hg‬‬
‫‪Rn‬‬
‫‪85‬‬
‫‪2000‬‬
‫‪81‬‬
‫‪K‬‬
‫‪Bi Po‬‬
‫‪3000‬‬
‫‪Hf‬‬
‫‪Au‬‬
‫‪At‬‬
‫‪4000‬‬
‫‪Ta‬‬
‫‪300‬‬
‫‪200‬‬
‫‪79‬‬
‫‪77‬‬
‫‪‬‬
‫‪75‬‬
‫‪73‬‬
‫‪57‬‬
‫‪55‬‬
‫‪100‬‬
‫ال�سكل ‪5-23‬‬
‫‪ .86‬الﺘعميﻢ يعﱪ الرمز ‪ ns1‬عن التوزيع اإللكﱰوﲏ للمستوى‬
‫اﳋارج�ي لعناﴏ اﳌجموع�ة األوﱃ‪ ،‬حي�ﺚ ‪ n‬هو رقم‬
‫رمزا مشا ًﲠا‬
‫دورة العنﴫ ومستوى طاقته الرئيس‪ .‬اكتب ً‬
‫لكل ﳎموعات العناﴏ اﳌمﺜلة‪.‬‬
‫‪188‬‬
‫تعـﺮﻑ أح�د العن�اﴏ اﳌمﺜل�ة ﰲ ال�دورة ‪ 3‬ج�زء م�ن‬
‫‪ .87‬ﱠ‬
‫اﳌواد اﳋش�نة التي تس�تعمل عﲆ س�طوح عل�ب الﺜقاب‪.‬‬
‫واﳉدﻭﻝ ‪ 5-9‬يوضح طاقات التأين ﳍذا العنﴫ‪ .‬استعن‬
‫باﳌعلومات الواردة ﰲ هذا اﳉدول الستنتاج نوﻉ العنﴫ‪.‬‬
‫طاقة‬
‫التأين‬
‫‪21238 6265 4957 2910 1905 1010‬‬
‫م�ساألة تحفيز‬
‫‪ .88‬يع�ﱪ ع�ن طاق�ات التأي�ن بوح�دة )‪ ،(kJ/mol‬إ ّال أن�ه‬
‫يع�ﱪ ع�ن الطاق�ة الالزم�ة النت�زاﻉ إلك�ﱰون م�ن ال�ذرة‬
‫باﳉ�ول )‪ .(J‬اس�تخدم القي�م ﰲ اﳉـدﻭﻝ ‪ 5-5‬ﳊس�اب‬
‫الطاق�ة الالزم�ة النت�زاﻉ اإللك�ﱰون األول بوح�دة اﳉول‬
‫م�ن ذرة كل م�ن ‪ ،B‬و ‪ ،Be‬و‪ ،Li‬و‪ ،C‬ﺛم اس�تخدم العالقة‬
‫‪ 1eV = 1.6 × 10-19 J‬لتحويل القيم إﱃ اإللكﱰون فولت‪.‬‬
‫مراجعة تراكمية‬
‫عرف اﳌادة‪ ،‬وحدّ د ما إذا كان كل ﳑا يﲇ مادة أم ال‪.‬‬
‫‪ّ .89‬‬
‫‪ .a‬موجات اﳌيكروويف ‪ .d‬الﴪعة‬
‫‪ .e‬ذرة من الغبار‬
‫‪ .b‬اﳍيليوم داخل بالون‬
‫‪ .f‬اللون األزرﻕ‬
‫‪ .c‬حرارة الشمس‬
‫حول اًّ‬
‫كال من وحدات القياس اآلتية إﱃ ما هو مبﲔ‪:‬‬
‫‪ّ .90‬‬
‫‪ 11 mg .c‬إﱃ ‪kg‬‬
‫‪ 1.1 cm .a‬إﱃ ‪m‬‬
‫‪ 7.23 mg .d‬إﱃ ‪kg‬‬
‫‪ 76.2 pm .b‬إﱃ ‪mm‬‬
‫‪ .91‬ما العالقة بﲔ الطاقة التي تنبعﺚ من اإلشعاﻉ وتردده؟‬
‫‪ .92‬م�ا العنﴫ الذي توزيعه اإللك�ﱰوﲏ ‪ [Ar] 4s2 3d6‬وهو‬
‫ﰲ حالة االستقرار؟‬
‫تقو‪ ‬اإ�سا‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ .93‬الﺜﻼﺛيـﺎت ﰲ بداي�ات القرن التاس�ع عﴩ اق�ﱰح الكيميائي‬
‫األﳌ�اﲏ دوبﲑن�ر م�ا يع�رف باس�م الﺜالﺛي�ات‪ .‬ابح�ﺚ ع�ن‬
‫تقريرا حوﳍا‪ .‬ما العناﴏ التي ﲤﺜل‬
‫ﺛالﺛيات دوبﲑنر‪ ،‬واكتب‬
‫ً‬
‫الﺜالﺛيات؟ وكيف كانت صفات العناﴏ فيها متشاﲠة؟‬
‫تقريرا عن اﳌيل‬
‫‪ .94‬اﳌيل اﻹلﻜﱰﻭﲏ خاصية دورية أخرى‪ .‬اكتب‬
‫ً‬
‫اإللكﱰوﲏ‪ ،‬وصف تدرجه عﱪ اﳌجموعة وعﱪ الدورة‪.‬‬
‫اأ�س‪‬لة ا‪�‬ستندات‬
‫جدي�را باﳌالحظة ﰲ ضوء‬
‫كان اﳉ�دول ال�دوري األصﲇ ﳌندلي�ف‬
‫ً‬
‫اﳌعلوم�ات التي كانت متوافرة عن العناﴏ اﳌعروفة ﰲ حينه‪ ،‬لذلك‬
‫فهو ﳜتلف عن النسخة اﳊديﺜة‪ .‬قارن بﲔ جدول مندليف اﳌوضح ﰲ‬
‫اﳉدﻭﻝ ‪ 5-10‬واﳉدول الدوري اﳊديﺚ اﳌوضح ﰲ الﺸﻜل ‪.5-5‬‬
‫‪II III IV V VI VII VIII‬‬
‫‪Fe‬‬
‫‪Co‬‬
‫)‪Ni (Cu‬‬
‫‪Ru‬‬
‫‪Rh‬‬
‫)‪Pd (Ag‬‬
‫—‬
‫—‬
‫‪Os‬‬
‫‪Ir‬‬
‫)‪Pt (Au‬‬
‫‪I‬‬
‫‪0‬‬
‫الت�سل�سل‬
‫ا‪‬دول ‪ 5-10‬موعات العنا�سر‬
‫—‬
‫‪C‬‬
‫‪Si‬‬
‫—‬
‫‪B‬‬
‫‪Al‬‬
‫— ‪H‬‬
‫‪Li Be‬‬
‫‪Na Mg‬‬
‫—‬
‫‪He‬‬
‫‪Ne‬‬
‫‪So‬‬
‫‪Ga‬‬
‫‪Ca‬‬
‫‪Zn‬‬
‫‪K‬‬
‫‪Cu‬‬
‫‪Ar‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪5‬‬
‫—‬
‫‪F‬‬
‫‪Cl‬‬
‫—‬
‫‪O‬‬
‫‪S‬‬
‫‪N‬‬
‫‪P‬‬
‫‪Mn‬‬
‫‪Br‬‬
‫‪Cr‬‬
‫‪Se‬‬
‫‪V‬‬
‫‪As‬‬
‫‪Ti‬‬
‫‪Ge‬‬
‫‪Rb Sr‬‬
‫‪Ag Cad‬‬
‫‪Kr‬‬
‫‪6‬‬
‫‪7‬‬
‫—‬
‫‪I‬‬
‫‪Nb Mo‬‬
‫‪Sb Te‬‬
‫‪Zr‬‬
‫‪Sn‬‬
‫‪Y‬‬
‫‪In‬‬
‫—‬
‫—‬
‫—‬
‫—‬
‫—‬
‫—‬
‫‪W‬‬
‫—‬
‫—‬
‫—‬
‫‪Ta‬‬
‫‪Bi‬‬
‫—‬
‫—‬
‫—‬
‫‪8 Xe Cs Ba La‬‬
‫— — —‬
‫‪9‬‬
‫‪10 — — — Yb‬‬
‫‪Au Hg Tl‬‬
‫‪11‬‬
‫‪U‬‬
‫—‬
‫‪Th‬‬
‫— ‪12‬‬
‫—‬
‫‪Rd‬‬
‫—‬
‫‪ .95‬وض�ع مندليف الغازات النبيلة ﰲ يس�ار اﳉ�دول‪ .‬فلﲈذا يعد‬
‫وضع هذه العناﴏ ﰲ ﳖاية اﳉدول ‪ -‬كﲈ ﰲ اﳉدول الدوري‬
‫منطقيا أكﺜر؟‬
‫اﳊديﺚ‪) -‬اﳌجموعة ‪(18‬‬
‫اًّ‬
‫‪ .96‬أي أجزاء جدول مندليف يعد أكﺜر تش�ا ًﲠا مع موقعه اﳊاﱄ‪،‬‬
‫وأﳞا كان أبعد عن موقعه اﳊاﱄ ﰲ اﳉدول اﳊديﺚ؟ وﳌاذا؟‬
‫‪ .97‬ﲣتل�ف معظ�م الكت�ل الذرية ﰲ ج�دول مندليف ع�ن القيم‬
‫اﳊالية‪ .‬ما سبب ذلك؟‬
‫‪189‬‬
‫اختبار مق‪‬‬
‫اأ�س‪‬لة الختيار من متعدد‬
‫‪ .1‬عناﴏ اﳌجموعة الواحدة ﰲ اﳉدول الدوري ﳍا نفس‪:‬‬
‫‪ .a‬عدد إلكﱰونات التكافﺆ‪.‬‬
‫‪ .b‬اﳋواﺹ الفيزيائية‪.‬‬
‫‪ .c‬عدد اإللكﱰونات‪.‬‬
‫‪ .d‬التوزيع اإللكﱰوﲏ‪.‬‬
‫‪ .2‬أي العبارات اآلتية غﲑ صحيحة؟‬
‫‪ .a‬نصف قطر ذرة الصوديوم ‪ Na‬أصغر من نصف‬
‫قطر ذرة اﳌاغنسيوم ‪.Mg‬‬
‫‪ .b‬قيم�ة الكهروس�البية للكرب�ون ‪ C‬أك�ﱪ من قيمة‬
‫الكهروسالبية للبورون ‪.B‬‬
‫‪ .c‬نصف قطر األيون ‪ Br-‬أكﱪ من نصف قطر ذرة ‪.Br‬‬
‫‪ .d‬طاقة التأين األوﱃ لعنﴫ ‪ K‬أكﱪ من طاقة التأين‬
‫األوﱃ لعنﴫ ‪.Rb‬‬
‫‪ .3‬التوزي�ع اإللكﱰوﲏ لذرة عنﴫ هو ‪.[Ar] 4s2 3d10 4p4‬‬
‫م�ا اﳌجموعة والدورة والفﺌة التي يقع ضمنها هذا العنﴫ‬
‫ﰲ اﳉدول الدوري؟‬
‫‪ .a‬ﳎموعة ‪ ،14‬دورة ‪ ،4‬فﺌة ‪d‬‬
‫‪ .b‬ﳎموعة ‪ ،16‬دورة ‪ ،3‬فﺌة ‪p‬‬
‫‪ .c‬ﳎموعة ‪ ،14‬دورة ‪ ،4‬فﺌة ‪p‬‬
‫‪ .d‬ﳎموعة ‪ ،16‬دورة ‪ ،4‬فﺌة ‪p‬‬
‫استخدم اﳉدول اآلﰐ لﻺجابة عن السﺆالﲔ ‪ 4‬و‪:5‬‬
‫خوا�ص العنا�سر‬
‫العن�سر الف‪‬ة‬
‫‪X‬‬
‫‪s‬‬
‫‪Y‬‬
‫‪p‬‬
‫‪Z‬‬
‫__‬
‫ا‪‬وا�ص‬
‫صلب‪ ،‬يتفاعل بﴪعة مع األكسجﲔ‪.‬‬
‫يكون األمالح‪.‬‬
‫غاز عند درجة حرارة الغرفة‪ّ ،‬‬
‫غاز نبيل‬
‫‪ .4‬أي ﳎموعة ﰲ اﳉدول الدوري يقع فيها العنﴫ ‪X‬؟‬
‫‪1 .a‬‬
‫‪17 .b‬‬
‫‪18 .c‬‬
‫‪4 .d‬‬
‫‪190‬‬
‫‪ .5‬الفﺌة التي يقع فيها العنﴫ ‪ Z‬هي‪:‬‬
‫‪s .a‬‬
‫‪p .b‬‬
‫‪d .c‬‬
‫‪f .d‬‬
‫استخدم اﳉدول اآلﰐ لﻺجابة عن السﺆالﲔ ‪ 6‬و‪.7‬‬
‫الن�سبة ا‪‬وية ‪‬كونات اأكا�سيد الني‪‬وج‪‬‬
‫ا‪‬ركب‬
‫‪N2O4‬‬
‫‪N2O3‬‬
‫‪N2O‬‬
‫‪N2O5‬‬
‫ن�سبة الني‪‬وج‪‬‬
‫ن�سبة الأك�سج‪‬‬
‫‪30.4%‬‬
‫؟‬
‫‪63.6%‬‬
‫‪25.9%‬‬
‫‪69.6%‬‬
‫؟‬
‫‪36.4%‬‬
‫‪74.1%‬‬
‫‪ .6‬ما النسبة اﳌﺌوية للنيﱰوجﲔ ﰲ اﳌركب ‪N2O3‬؟‬
‫‪44.75% .a‬‬
‫‪46.7% .b‬‬
‫‪28.1% .c‬‬
‫‪36.8% .d‬‬
‫‪ .7‬ﲢت�وي عينة م�ن أكس�يد النيﱰوج�ﲔ ع�ﲆ ‪ 1.29 g‬من‬
‫النيﱰوجﲔ‪ ،‬و ‪ 3.71 g‬من األكسجﲔ‪ .‬أي الصيغ اآلتية‬
‫ﳛتمل أن ﲤﺜل اﳌركب ؟‬
‫‪N2O4 .a‬‬
‫‪N2O3 .b‬‬
‫‪N2O .c‬‬
‫‪N2O5 .d‬‬
‫‪ .8‬توجد أشباه الفلزات ﰲ اﳉدول الدوري فقط ﰲ‪:‬‬
‫‪ .a‬الفﺌة ‪d‬‬
‫‪ .b‬اﳌجموعات ‪ 13‬إﱃ ‪17‬‬
‫‪ .c‬الفﺌة ‪f‬‬
‫‪ .d‬اﳌجموعتﲔ ‪ 1‬و‪2‬‬
‫‪ .9‬ما اﳌجموعة التي ﲢتوي عﲆ الالفلزات فقط؟‬
‫‪1 .a‬‬
‫‪13 .b‬‬
‫‪15 .c‬‬
‫‪18 .d‬‬
‫اختبار مق‪‬‬
‫‪ .10‬يمكن توقع أن العنﴫ ‪ 118‬له خواﺹ تشبه‪:‬‬
‫‪ .a‬الفلزات القلوية األرضية‬
‫‪ .b‬اﳍالوجﲔ‬
‫‪ .c‬أشباه الفلزات‬
‫‪ .d‬الغاز النبيل‬
‫اأ�س‪‬لة الإجابات الق�سيرة‬
‫ادرس التوزيع اإللكﱰوﲏ اآلﰐ‪ ،‬ﺛم أجب عن األس�ﺌلة التي‬
‫تليه‪:‬‬
‫‪[Ne] 3s2 3p1‬‬
‫‪ .11‬ﰲ أي دورة ﰲ اﳉدول الدوري يوجد هذا العنﴫ؟‬
‫‪ .12‬ﰲ أي ﳎموعة ﰲ اﳉدول الدوري يوجد هذا العنﴫ؟‬
‫‪ .13‬ما اسم هذا العنﴫ؟‬
‫اأ�س‪‬لة الإجابات المفتوحة‬
‫استخدم اﳉدول اآلﰐ لﻺجابة عن السﺆالﲔ ‪ 14‬و ‪.15‬‬
‫طاقات التاأين لعنا�سر ‪‬تارة من الدورة ‪ 2‬بوحدة ‪kJmol‬‬
‫العن�سر‬
‫‪Li‬‬
‫‪Be‬‬
‫‪B‬‬
‫‪C‬‬
‫إلكﱰونات التكافﺆ‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪520‬‬
‫‪900‬‬
‫‪800‬‬
‫‪1090‬‬
‫‪7300‬‬
‫‪1760‬‬
‫‪2430‬‬
‫‪2350‬‬
‫‪3660 14‚850‬‬
‫‪4620‬‬
‫طاقة التأين األوﱃ‬
‫طاقة التأين الﺜانية‬
‫طاقة التأين الﺜالﺜة‬
‫طاقة التأين الرابعة‬
‫طاقة التأين اﳋامسة‬
‫‪6220 25‚020‬‬
‫‪37‚830‬‬
‫ج�دا ﰲ طاقة‬
‫‪ .14‬ﹼ‬
‫بـﲔ العالقة الت�ي تربط ب�ﲔ التغﲑ الكبﲑ اًّ‬
‫التأين وعدد إلكﱰونات التكافﺆ لكل ذرة‪.‬‬
‫أي طاقات التأين س�وف ُتظهر أك�ﱪ تغﲑ لعنﴫ‬
‫‪ .15‬توق�ع ّ‬
‫فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫اﳌاغنسيوم؟ ّ‬
‫‪191‬‬
‫مالحظات‬
‫مالحظات‬
‫ا‪‬رك‪‬بات الأيوني‪‬ة و الفلزات‬
‫‪Ionic compounds and Metals‬‬
‫تﺮتبـﻂ الـﺬﺭات ﰲ اﳌﺮﻛبـﺎت‬
‫اﻷﻳوﻧيـة بﺮﻭابـﻂ ﻛيميﺎﺋيـة تنﺸـﺄ ﻋـﻦ ﲡـﺎﺫﺏ‬
‫اﻷﻳوﻧﺎت اﳌخﺘﻠفة الﺸﺤنﺎت‪.‬‬
‫‪ 6-1‬تك ‪‬ون الأيون‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تتكون األيونات عندما تفقد‬
‫الذرات إلكﱰونات التكافﺆ أو تكتس�بها لتصل‬
‫استقرارا‪.‬‬
‫إﱃ التوزيع اإللكﱰوﲏ الﺜﱡﲈﲏ األكﺜر‬
‫ً‬
‫فلز الألومنيوم‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪ 6-2‬ال‪‬رواب‪‬ط الأيونية وا‪‬ركبات الأيونية‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تتج�اذب األيون�ات ذات‬
‫لتكون مركبات أيونية متعادلة‬
‫الشحنات اﳌختلفة ِّ‬
‫كهربائيا‪.‬‬
‫اًّ‬
‫‪� 6-3‬سيغ ا‪‬ركبات الأيونية واأ�سماوؤها‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ عن�د تس�مية اﳌركبات‬
‫األيونية ُيذكر األيون السالب أو ً‬
‫متبوعا‬
‫ال‬
‫ً‬
‫باألي�ون اﳌوجب‪.‬أم�ا عن�د كتاب�ة صي�غ‬
‫اﳌركب�ات األيوني�ة فيكت�ب رم�ز األيون‬
‫اﳌوجب ً‬
‫متبوعا برمز األيون السالب‪.‬‬
‫أوال‬
‫ً‬
‫‪ 6-4‬الروابط الفلزية وخوا�ص الفلزات‬
‫ك�ون الفل�زات ش�بكات‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ُت ّ‬
‫بلوري�ة يمكن ﲤﺜيلها أو نمذجتها بأيونات موجبة‬
‫ﳛيط ﲠا "بحر" من إلكﱰونات التكافﺆ اﳊرة اﳊركة‪.‬‬
‫ﺣﻘﺎﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬
‫يغوﺹ الغواص�ون عادة عﲆ عمق ‪،40 m‬‬
‫أما أكﱪ عمق وصل إليه غواﺹ ﳏﱰف فقد‬
‫زاد عﲆ ‪ 300 m‬قلي ً‬
‫ال‪.‬‬
‫ﳛ�مل ال�غ�واصون األكسج�ﲔ والنيﱰوجﲔ‬
‫ف�ي أسطوانات معدة ﳍ�ذه الغ�اية‪ ،‬لذا عليهم‬
‫اتب�اﻉ إج�راءات خاص�ة لتجن�ب التس�مم‬
‫باألكسجﲔ‪ ،‬والتخدير النيﱰوجيني‪.‬‬
‫‪194‬‬
‫‪-‬‬
‫‪CO32‬‬
‫‪+‬‬
‫‪Ca2‬‬
‫كربونات الكال�سيوم ( ‪)CaCO‬‬
‫‪3‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬ر‪ ‬ا‪‬تهاللي‪‬‬
‫ما اأنواع ا‪‬ر ّكبات التي تو�سل ‪‬اليلها التيار الكهربائي‪‬‬
‫لكي توصل اﳌادة التيار الكهربائي ﳚب أن ﲢتوي عﲆ جس��يﲈت‬
‫مشحونة قادرة عﲆ اﳊركة بسهولة‪ .‬ويعد التوصيل الكهربائي من‬
‫خواﺹ اﳌواد التي تزودنا ببعﺾ اﳌعلومات عن الروابط بﲔ الذرات‪.‬‬
‫خطوات العمل‬
‫‪ .1‬اق�رأ تعلي�ﲈت الس�المة ﰲ‬
‫اﳌختﱪ‪.‬‬
‫‪ .2‬اعمل جدول بيانات لتسجيل‬
‫مالحظاتك‪.‬‬
‫‪ .3‬ام�ﻸ إح�دى فج�وات ﻃبﻖ‬
‫الﺘفﺎﻋﻼت البالستيكي بمﻠﺢ‬
‫الطعﺎﻡ الﺼﻠﺐ ‪.NaCl‬‬
‫‪ .4‬اس�تخدم اﳌﺎﺻة لنقل ‪1mL‬‬
‫من ﳏلول مﻠﺢ الطعﺎﻡ ‪NaCl‬‬
‫اﳌعد باستخدام ماء الصنبور إﱃ فجوة أخرى ﰲ الطبق نفسه‪.‬‬
‫‪ .5‬اغم�س أقطاب ﺟﻬﺎﺯ الﺘوﺻيل الﻜﻬﺮبﺎﺋـﻲ داخل ملح الطعام‬
‫الصلب‪ ،‬فﺈذا توهﺞ اﳌصباح الكهربائي فﺈن ذلك يعني أن ملح‬
‫الطعام الصلب موصل للكهرباء‪ .‬كرر اﳋطوة نفسها مع ﳏلول‬
‫ملح الطعام‪.‬‬
‫‪ .6‬كرر اﳋطوات ‪ 5 - 3‬مستخد ًما الﺴﻜﺮ ‪ C12H22O11‬بد ً‬
‫ال من ملح‬
‫الطعام‪.‬‬
‫‪ .7‬أعد اﳋطوات ‪ 5 - 3‬مستخد ًما اﳌﺎﺀ اﳌقطﺮ بد ًال من ماء الصنبور‪.‬‬
‫‪‬‬
‫ا‪‬ركب‪‬ات الأيوني‪‬ة اعم�ل‬
‫اﳌطوي�ة اآلتي�ة لتس�اعدك عﲆ‬
‫تنظ�ي�م اﳌعلوم�ات اﳋ�اص�ة‬
‫باﳌركبات األيونية‪.‬‬
‫طوليا‬
‫‪ 1 ‬اط�و الورقة‬
‫اًّ‬
‫لتعمل ﺛالﺛة أقسام متساوية‪.‬‬
‫‪ 2 ‬اطو اﳉزء العلوي‬
‫م�ن الورق�ة نح�و األس�فل‬
‫بمقدار ‪ 2 cm‬تقري ًبا‪.‬‬
‫ً‬
‫خطوط�ا‬
‫‪ 3 ‬ارس�م‬
‫عﲆ طول الﺜني�ات‪ ،‬ﺛم عنون‬
‫األعم�دة ع�ﲆ النح�و اآلﰐ‪:‬‬
‫تكوي�ن األي�ونات‪ ،‬الرواب�ط‬
‫األيوني�ة‪ ،‬خ�واﺹ اﳌركبات‬
‫األيونية‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪   ‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت اﺳﺘخدﻡ ﻫﺬﻩ اﳌطوﻳة ﰲ‬
‫القﺴمﲔ ‪ 6-1‬ﻭ ‪.6-2‬وبعد قراءﲥﲈ‬
‫دون اﳌعلوم�ات اﳋاص�ة باﳌركبات‬
‫ّ‬
‫األيوني�ة ﰲ األعمدة اﳌناس�بة لذلك‬
‫ﰲ اﳌطوية‪.‬‬
‫التحليل‬
‫ودون فيه أسﲈء اﳌركبات ونتائﺞ ﲡارب التوصيل الكهربائي‪.‬‬
‫‪ .1‬اعمل جدو ًال ِّ‬
‫‪ .2‬فﴪ النتائﺞ التي حصلت عليها‪.‬‬
‫نموذج�ا يوضح االختالف ب�ﲔ َّ‬
‫اﳌركبات التي‬
‫صمم‬
‫ً‬
‫ا�ستق�س‪‬اء ّ‬
‫ّ‬
‫واﳌركبات التي ال توصل ﳏاليها‬
‫توصل ﳏاليلها التي�ار الكهربائي‬
‫التيار الكهربائي‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪C07-03A-874637‬‬
‫‪195‬‬
‫‪6-1‬‬
‫الأهداف‬
‫تكون الأيون‬
‫‪Ion Formation‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تتك‪‬ون الأيونات عندما تفقد الذرات اإلك‪‬ونات التكافوؤ اأو تكت�سبها‬
‫تعرف الرابطة الكيميائية‪.‬‬
‫ّ‬
‫ت�سف تكوين األيونات اﳌوجبة لت�سل اإ‪ ‬التوزيع الإلك‪‬و‪ ‬الثما‪ ‬الأك‪ ‬ا�ستقرا ًرا‪.‬‬
‫والسالبة‪.‬‬
‫الربط مع ا‪‬ياة ﲣيل أنك ذاهب وﳎموعة من األصدقاء لتلعبوا كرة القدم‪ ،‬فوجدتم هناك‬
‫تك�ون األي�ون ﳎموعة أخرى أكﺜر عد ًدا يريدون اللعب ً‬
‫ترب‪‬ط ب�ﲔ‬
‫أيضا‪ ،‬فاتفقتم عﲆ تشكيل فريقﲔ متساويﲔ ﳑا يﺆدي‬
‫ّ‬
‫وتوزيعه اإللكﱰوﲏ‪.‬‬
‫إﱃ أن تفق�د إحدى اﳌجموعتﲔ بعﺾ العبيها لينضموا إﱃ اﳌجموعة األخرى‪ .‬وهكذا بطريقة‬
‫مشاﲠة يكون سلوك الذرات أحيا ًنا عند تكوين اﳌركبات‪.‬‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫القاعدة الثمانية‪ :‬ﲤيل الذرات إﱃ الرابطة الكيميائية ‪Valence Electrons and Chemical Bond‬‬
‫اكتس�اب اإللكﱰون�ات أو فقداﳖ�ا أو‬
‫ﲢت�وي الذرة كﲈ تعلم عﲆ إلكﱰونات س�البة الش�حنة ﲢي�ط بنواة تتضم�ن بروتونات موجبة‬
‫مشاركتها لتحصل عﲆ ﺛﲈنية إلكﱰونات‬
‫الش�حنة‪ ،‬باالضافة إﱃ النيوترونات اﳌتعادلة الش�حنة‪ .‬وتكون الذرة متعادلة الشحنة ألن عدد‬
‫تكافﺆ‪.‬‬
‫اإللكﱰونات الس�البة فيها مس�ا ﹴو لعدد الﱪوتونات اﳌوجبة‪ .‬وﲤيل ﲨي�ع الذرات إﱃ الوصول‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫ﳊال�ة من االس�تقرار بحيﺚ تك�ون طاقتها أقل ما يمك�ن‪ ،‬وذلك بامتالك مس�توى طاقة أخﲑ‬
‫ﳑتلﺊ باإللكﱰونات‪ .‬ويمكن أن ﳛدث ذلك من خالل الﺮابطة الﻜيميﺎﺋية؛ وهي عبارة عن قوة‬
‫الرابطة الكيميائية‬
‫ﲡاذب تنش�أ بﲔ ذرتﲔ أو أكﺜر من خالل فقد الذرة لﻺلكﱰونات أو اكتس�اﲠا أو اﳌساﳘة فيها‬
‫الكاتيون‬
‫باالشﱰاك مع ذرة أو ذرات أخرى‪.‬‬
‫األنيون‬
‫تكوين الأيون ا‪‬وجب ‪Positive Ion Formation‬‬
‫يتك�ون األيون اﳌوجب عندما تفقد الذرة إلكﱰون تكاف�ﺆ واحدً ا أو أكﺜر لتحصل عﲆ التوزيع‬
‫اإللكﱰوﲏ اﳌش�ابه للتوزيع اإللكﱰوﲏ ألقرب غاز نبيل‪ .‬و ُيس�مى األيون اﳌوجب بﺎلﻜﺎتيوﻥ‪.‬‬
‫ولفه�م تكوين األيون اﳌوجب قارن بﲔ التوزيع اإللكﱰوﲏ لغ�از النيون النبيل )العدد الذري‬
‫يساوي ‪ (10‬والتوزيع اإللكﱰوﲏ لفلز الصوديوم القلوي )العدد الذري يساوي ‪.(11‬‬
‫‪1s 22s 22p 6‬‬
‫‪1s 22s 22p 63s 1‬‬
‫‪1s 22s 22p 6‬‬
‫ذرة النيون ‪Ne‬‬
‫ذرة الصوديوم ‪Na‬‬
‫أيون الصوديوم ‪Na+‬‬
‫ل�ذرة الصودي�وم إلكﱰون تكافﺆ واحد ﰲ اﳌس�توى ‪ ،3s‬ولذا فهي ﲣتلف ع�ن ذرة غاز النيون‬
‫النبيل ﲠذا اإللكﱰون اإلضاﰲ‪ .‬وعندما تفقد ذرة الصوديوم هذا اإللكﱰون‪ ،‬ﲢصل عﲆ توزيع‬
‫إلكﱰوﲏ مستقر مشابه للتوزيع اإللكﱰوﲏ لذرة النيون‪ .‬ويوضح الﺸﻜل ‪ 1-3‬كيف تفقد ذرة‬
‫الصوديوم إلكﱰون التكافﺆ لتتحول إﱃ كاتيون‪.‬‬
‫‪196‬‬
‫‪11p‬‬
‫)‪(+11‬‬
‫‪11 p‬‬
‫)‪(+11‬‬
‫‪e-‬‬
‫‪+‬‬
‫ﺃﻳﻮﻥ‬
‫ﺻﻮﺩﻳﻮﻡ‬
‫→‬
‫ ‪10 e‬‬‫)‪(-10‬‬
‫ﺇﻟﻜﱰﻭﻥ ‪ + e-‬ﺃﻳﻮﻥ ﺻﻮﺩﻳﻮﻡ ‪→ Na+‬‬
‫ ‪11 e‬‬‫)‪(-11‬‬
‫ﺫﺭﺓ‬
‫ﺻﻮﺩﻳﻮﻡ‬
‫ﻣﺘﻌﺎﺩﻟﺔ‬
‫ﻃﺎﻗﺔ ‪ +‬ﺫﺭﺓ ﺻﻮﺩﻳﻮﻡ ‪Na‬‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 1‬يتكون ا‪‬أيون ا‪‬و‪‬ب ع‪‬د ف‪‬د ال‪‬ر‪ ‬ا‪‬تعادلة ‪‬احد‪ ‬ا اأ‪‬‬
‫اأك‪ ‬من ا‪‬لك‪‬نا‪ ‬التكافو‪ .‬تو‪ ‬ال‪‬ر‪ ‬ا‪‬تعادلة ك‪‬ربا‪ ‬يا على اأعداد‬
‫مت�شا‪‬ية من ال‪‬ون ‪‬ا‪ ‬ا‪‬لك‪‬نا‪  ‬ح‪ ‬يحتو‪ ‬ا‪‬أيون ا‪‬و‪‬ب‬
‫على عدد من ال‪‬ونا‪ ‬اأك‪ ‬من عدد ا‪‬لك‪‬نا‪.‬‬
‫ح ّلل هل يحتا‪ ‬انتزاع اإلك‪‬ون من ذرة متعادلة اإ‪ ‬امت�شا�‪ ‬الطاقة‬
‫اأم انبعا‪‬ها‪‬‬
‫ومن الﴬوري معرفة أنه رغم حصول ذرة الصوديوم عﲆ توزيع إلكﱰوﲏ مشابه للتوزيع اإللكﱰوﲏ‬
‫لذرة النيون إال أﳖا ﱂ تتحول إﱃ ذرة نيون‪ ،‬بل ﲢولت إﱃ أيون صوديوم أحادي الشحنة اﳌوجبة‪ ،‬وأن‬
‫الصوديوم ما زال ﺛابتًا داخل النواة ﱂ يتغﲑ‪.‬‬
‫عدد الﱪوتونات )‪ (11‬الذي يميز‬
‫ذرة ‪Sodium‬‬
‫‪Ionization‬‬
‫‪+ energy‬‬
‫‪atom‬‬
‫إلكﱰونات مستوى الطاقة اﳋارجي لذرة مستقرة؟‬
‫ماذا قرا‬
‫أت‪ ‬ما عدد‪Sodium‬‬
‫‪Electron‬‬
‫)‪(e-‬‬
‫‪+‬‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬
‫أدخ�ل معلوم��ات م��ن‬
‫ه�ذا القسم ﰲ مطويتك‪.‬‬
‫)‪ion (Na+‬‬
‫كيميائيا؛ ألﳖا تفقد إلكﱰونات تكافﺌها بسهولة‪ .‬وفلزات‬
‫اأيونات الفلزات إن ذرات الفلزات نشيطة‬
‫اًّ‬
‫اﳌجموعتﲔ األوﱃ والﺜانية أكﺜر الفلزات ً‬
‫كون فلزات‬
‫نشاطا ﰲ اﳉدول الدوري‪ .‬فعﲆ سبيل اﳌﺜال‪ُ ،‬ت ِّ‬
‫البوتاس�يوم واﳌاغنس�يوم اﳌوجودة ﰲ اﳌجموعتﲔ ‪ 1‬و ‪ 2‬عﲆ الﱰتيب‪ ،‬األيونات ‪ K+‬و‪ ،Mg2+‬كﲈ‬
‫ك�ون بعﺾ ذرات عناﴏ اﳌجموعة ‪ 13‬أيون�ات موجبة ً‬
‫أيضا‪ .‬ويلخص اﳉدول ‪ 3-1‬األيونات‬
‫ُت ِّ‬
‫تكوﳖا ذرات فلزات اﳌجموعات‬
‫‪1C08-09C-828378-08‬و ‪ 2‬و‪.13‬‬
‫التي ّ‬
‫ا‪‬دول ‪6-1‬‬
‫اأيونات ا‪‬جموعات ‪1‬و ‪ 2‬و ‪13‬‬
‫ا‪‬جموعة‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪13‬‬
‫التوزيع‬
‫�سحنة الأيون ا‪‬تكون‬
‫‪] ns1‬غاز نبيل[ )‪ (+ 1‬عند فقد إلكﱰون ‪s1‬‬
‫‪] ns2‬غاز نبيل[‬
‫‪] ns2np1‬غاز نبيل[‬
‫)‪ (+ 2‬عند فقد إلكﱰوﲏ ‪s2‬‬
‫)‪ (+ 3‬عند فقد إلكﱰونات ‪s2p1‬‬
‫اأيونات الفلزات النتقالية‬
‫ّ‬
‫تذكر أن مس�توى الطاقة اﳋارجي للفلزات االنتقالية هو ‪ . ns2‬وعند االنتقال من اليس�ار إﱃ اليمﲔ‬
‫ع�ﱪ ال�دورة تقوم ذرة كل عنﴫ بﺈضافة إلكﱰون إﱃ اﳌس�توى الﺜانوي ‪ .d‬وع�ادة ما تفقد الفلزات‬
‫لتكون أيونات موجبة ﺛنائية الش�حنة ‪ .+2‬وقد تفقد‬
‫االنتقالي�ة إلكﱰون�ﲔ من إلكﱰونات التكاف�ﺆ‪ّ ،‬‬
‫ً‬
‫تكون الفلزات االنتقالية أيونات موجبة ﺛالﺛية الش�حنة ‪ +3‬أو‬
‫أيضا إلكﱰونات من اﳌس�توى ‪ .d‬لذا ّ‬
‫أكﺜر حس�ب عدد إلكﱰونات اﳌس�توى ‪ ،d‬ولكن من الصعب التنبﺆ بعدد اإللكﱰونات التي يمكن‬
‫كون اﳊديد أيونات ‪ Fe2+‬وأيونات ‪ . Fe3+‬ولكن يمكننا القول إن من‬
‫فقداﳖا‪ .‬فعﲆ س�بيل اﳌﺜال‪ُ ،‬ي ّ‬
‫اﳌﺆكد ّ‬
‫تكون أيونات موجبة ﺛنائية أو ﺛالﺛية الشحنة‪.‬‬
‫أن هذه الفلزات ِّ‬
‫ع�ﲆ الرغم م�ن أن توزيع اإللكﱰونات الﺜﲈﲏ هو التوزيع اإللكﱰوﲏ للذرة اﳌس�تقرة‪ ،‬إ َّ‬
‫ال أنه يوجد‬
‫توزيعات أخرى لﻺلكﱰونات تزودها ببعﺾ االستقرار‪.‬‬
‫‪197‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫ﻃﺎﻗﺔ ‪+‬‬
‫→‬
‫‪3d‬‬
‫]‪[Ar‬‬
‫‪4s‬‬
‫‪Zn2+‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪+ 2e-‬‬
‫→‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 6-2‬ع‪‬دم ‪‬ا يتفاع ‪‬‬
‫ا‪‬ار‪‬ش ‪ ‬م ‪‬ع الي ‪‬ود ف‪ ‬ا‪‬ن ح ‪‬رار‪‬‬
‫التفاع‪ ‬ع‪ ‬اليود ال�شلب يت�شامى‬
‫ا‪ ‬بخار ب‪‬ف�ش‪ ‬اللون‪ .‬يتكون اأ�شف‪‬‬
‫ا‪‬أنبو‪ ZnI2 ‬ال‪ ‬يحتو‪ ‬على اأيون‬
‫‪ Zn2‬ال‪ ‬وزيع‪ ‬ا‪‬لك‪� ‬شبي‪‬‬
‫بالتوزيع ا‪‬لك‪ ‬لل‪‬ازال‪‬بي‪.‬‬
‫‪Zn‬‬
‫]‪[Ar‬‬
‫‪3d‬‬
‫ع‪‬د ف‪‬دان ا‪‬لك‪ ‬كافو‪ ‬ا‪�‬شتو‪ 4s ‬يتكون ‪‬وزيع ا‪‬لك‪ ‬من م�شتويا‪ s‚p‚d ‬لو‪‬‬
‫ب‪‬ا‪‬لك‪‬نا‪ ‬ي‪‬شب‪ ‬التوزيع ا‪‬لك‪ ‬لل‪‬از ال‪‬بي‪.‬‬
‫فعﲆ سبيل اﳌﺜال‪ ،‬تفقد ذرات عناﴏ اﳌجموعات ‪ 11-14‬إلكﱰونات لتكون مستوى طاقة‬
‫خارجيا ذا مستويات ﺛانوية )هي ‪ (s ،p ،d‬ﳑلوءة باإللكﱰونات‪ .‬ويبﲔ الﺸﻜل ‪ 6-2‬التوزيع‬
‫اًّ‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪6‬‬
‫‪2‬‬
‫‪6‬‬
‫‪2‬‬
‫‪10‬‬
‫تكون ذرة اﳋارصﲔ‬
‫اإللكﱰوﲏ لذرة اﳋارص�ﲔ‪ .1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d :‬وعندما ِّ‬
‫األيون الﺜنائي اﳌوجب تفقد إلكﱰونﲔ من اﳌس�توى ‪ 4s‬وينتﺞ التوزيع اإللكﱰوﲏ اﳌستقر‪:‬‬
‫نسبيا بالتوزيع اإللكﱰوﲏ‬
‫‪ .1s22s22p63s23p63d10‬و ُيشار إﱃ‬
‫‪ C08-10C-828378-08‬هذا التوزيع اإللكﱰوﲏ اﳌستقر اًّ‬
‫الشبيه بالغاز النبيل‪.‬‬
‫تكوين الأيون ال�سالب‬
‫‪Negative Ion Formation‬‬
‫ﲤي�ل عناﴏ الالفلزات اﳌوجودة يمﲔ اﳉدول الدوري إﱃ اكتس�اب إلكﱰونات بس�هولة‬
‫لتحصل عﲆ توزيع إلكﱰوﲏ خارجي مستقر‪ ،‬كﲈ ﰲ الﺸﻜل ‪ . 6-3‬وللحصول عﲆ توزيع‬
‫لتكون أيو ًنا‬
‫إلكﱰوﲏ مشابه للتوزيع اإللكﱰوﲏ للغاز النبيل تكتسب ذرة الكلور إلكﱰو ًنا ّ‬
‫شحنته ‪ ،-1‬ويصبح التوزيع اإللكﱰوﲏ أليون الكلوريد بعد اكتساب اإللكﱰون مﺜل التوزيع‬
‫اإللكﱰوﲏ لﻸرجون‪:‬‬
‫ذرة ‪Cl‬‬
‫‪1s22s22p63s23p5‬‬
‫ذرة ‪Ar‬‬
‫‪1s22s22p63s23p6‬‬
‫أيون ‪Cl-‬‬
‫‪1s22s22p63s23p6‬‬
‫ويس�مى األيون السالب بﺎﻷﻧيوﻥ‪ .‬ولتسمية األيونات الس�البة يضاف اﳌقطع )يد( إﱃ ﳖاية‬
‫اسم العنﴫ‪ ،‬فتصبح ذرة الكلور أيون كلوريد‪ .‬فﲈ اسم أيون النيﱰوجﲔ؟‬
‫ال�س‪‬كل ‪  6-3‬اأ‪‬ا‪ ‬ك ‪‬ون اأيون الكلوريد‬
‫ال�شالب ‪‬كت�ش ‪‬ب ‪‬ر‪ ‬الكلورا‪‬تعادلة ا‪‬لك‪ ‬نا‪‬‬
‫‪‬ي‪‬ت‪ ‬عن ‪ ‬العملية انبعا‪349 kJmol ‬‬
‫من الطا‪‬ة‪.‬‬
‫قارن كي‪ ‬تختل‪ ‬الطاقة ا‪�‬شاحبة لتكوين‬
‫اأي ــون موج‪ ,‬عن الطاق ــة ا‪�‬شاحبة لتكوين‬
‫اأيون �شال‪‬‬
‫‪198‬‬
‫ﺃﻳﻮﻥ ﻛﻠﻮﺭﻳﺪ‬
‫ﺫﺭﺓ ﻛﻠﻮﺭ ﻣﺘﻌﺎﺩﻟﺔ‬
‫ ‪18 e‬‬‫)‪(-18‬‬
‫→‬
‫‪e-‬‬
‫ ‪17 e‬‬‫)‪(-17‬‬
‫‪+‬‬
‫‪17 P‬‬
‫)‪(+17‬‬
‫ﻃﺎﻗﺔ ‪ +‬ﺃﻳﻮﻥ ﻛﻠﻮﺭﻳﺪ )‪ → (Cl-‬ﺇﻟﻜﱰﻭﻥ )‪ + (e-‬ﺫﺭﺓ ﻛﻠﻮﺭ‬
‫‪17 P‬‬
‫)‪(+17‬‬
‫اأيونات الالفلزات تكتس�ب بعﺾ الالفلزات ع�د ًدا من اإللكﱰونات‪ ،‬وعندما ُتضاف إﱃ‬
‫إلكﱰونات تكافﺌها تصل إﱃ التوزيع اإللكﱰوﲏ الﺜﲈﲏ األكﺜر اس�تقرار‪ .‬فعﲆ س�بيل اﳌﺜال‪،‬‬
‫لذرة الفوسفور ﲬسة إلكﱰونات تكافﺆ‪ ،‬وحتى ﲢصل عﲆ التوزيع اإللكﱰوﲏ الﺜﲈﲏ اﳌستقر‬
‫وتكون أيون الفوسفيد الذي شحنته ‪ .-3‬وباﳌﺜل ذرة األكسجﲔ‬
‫تكتسب ﺛالﺛة إلكﱰونات‪،‬‬
‫ّ‬
‫وتكون أيون األكسيد الذي شحنته ‪.-2‬‬
‫التي ﳍا ستة إلكﱰونات تكافﺆ تكتسب إلكﱰونﲔ‬
‫ِّ‬
‫وقد تفقد أو تكتسب بعﺾ ذرات عناﴏ الالفلزات أعدا ًدا من اإللكﱰونات للوصول إﱃ‬
‫حالة الﱰكيب الﺜﲈﲏ اﳌستقر‪ً .‬‬
‫فمﺜال‪ ،‬باإلضافة إﱃ مقدرة ذرة الفوسفور عﲆ اكتساب ﺛالﺛة‬
‫إلكﱰونات فﺈﳖا تس�تطيع أن ﲣﴪ ﲬس�ة إلكﱰونات ‪ ،‬وﰲ الغالب تكتس�ب ذرات عناﴏ‬
‫اﳌجموعة ‪ 15‬ﺛالﺛة إلكﱰونات‪ ،‬وتكتسب ذرات عناﴏ اﳌجموعة ‪ 16‬إلكﱰونﲔ‪ ،‬وتكتسب‬
‫ذرات عناﴏ اﳌجموعة ‪ 17‬إلكﱰو ًنا واحدً ا للوصول إﱃ حالة الﺜﲈنية ويبﲔ اﳉدﻭﻝ ‪6-2‬‬
‫أيونات اﳌجموعات ‪ 15‬و‪ 16‬و‪.17‬‬
‫ا‪‬دول ‪6-2‬‬
‫اأيونات ا‪‬جموعات من ‪15‬اإ‪17 ‬‬
‫ا‪‬جموعة‬
‫�سحنة الأيون ا‪‬تكون‬
‫التوزيع الإلك‪‬و‪‬‬
‫‪15‬‬
‫‪] ns2 np3‬غاز نبيل[ )‪ (-3‬عند اكتساب ﺛالﺛة إلكﱰونات‬
‫‪17‬‬
‫‪] ns2 np5‬غاز نبيل[ )‪ (-1‬عند اكتساب إلكﱰون واحد‬
‫‪] ns2 np4‬غاز نبيل[ )‪ (-2‬عند اكتساب إلكﱰونﲔ‬
‫‪16‬‬
‫التقو‪‬‬
‫‪6-1‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫تكون ُ‬
‫بعﺾ الذرات األيونات للوصول إﱃ‬
‫ِّ‬
‫حالة االستقرار‪ .‬ويعني التوزيع اإللكﱰوﲏ‬
‫اﳌستقر أن يكون مستوى الطاقة اﳋارجي‬
‫ﳑلو ًءا باإللكﱰونات‪ .‬وﰲ العادة يتضمن‬
‫ﺛﲈنية إلكﱰونات تكافﺆ‪.‬‬
‫تتك�ون األيون�ات م�ن خ�الل فق�دان‬
‫إلكﱰونات التكافﺆ أو اكتساﲠا‪.‬‬
‫يبقى عدد الﱪوتونات ﰲ النواة ﺛاب ًتا عند‬
‫تكوين األيون‪.‬‬
‫‪.1‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ‬
‫ﻗﺎﺭﻥ بﲔ استقرار ذرة الليﺜيوم وأيون الليﺜيوم ‪.Li+‬‬
‫‪ .2‬ﺻﻒ سببﲔ لوجود قوة ﲡاذب ﰲ الرابطة الكيميائية‪.‬‬
‫نس�بيا‪ ،‬ﰲ‬
‫‪ .3‬ﻃبـﻖ ﳌ�اذا تكون عناﴏ اﳌجموع�ة ‪ 18‬غﲑ قادرة عﲆ التفاعل‬
‫اًّ‬
‫حﲔ ُتعد عناﴏ اﳌجموعة ‪ 17‬شديدة التفاعل؟‬
‫‪ .4‬ﻃبـﻖ اكتب التوزيع اإللك�ﱰوﲏ لكل من الذرات اآلتي�ة‪ ،‬ﺛم توقع التغﲑ‬
‫الذي ينبغي حدوﺛه لتصل كل ذرة إﱃ التوزيع اإللكﱰوﲏ للغاز النبيل‪.‬‬
‫‪ -a‬النيﱰوجﲔ ‪ -b‬الكﱪيت‬
‫‪ -c‬الباريوم‬
‫‪ -d‬الليﺜيوم‬
‫‪ .5‬ﻧموﺫﺝ ارس�م نموذج�ﲔ يمﺜّالن تكوين أيون الكالس�يوم اﳌوجب وأيون‬
‫الﱪوميد السالب‪.‬‬
‫‪199‬‬
‫‪6-2‬‬
‫الأهداف‬
‫الروابط الأيونية وا‪‬ركبات الأيونية‬
‫ت�سف تكوين الرابطة األيونية‬
‫وبن�اء اﳌركب�ات األيونية وقوة‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تتجاذب الأيونات ذات ال�سحنات ا‪‬ختلفة لتك ‪‬ون مركبات اأيونية متعادلة‬
‫الرابطة األيونية‪.‬‬
‫كهربائ ‪‬يا‪.‬‬
‫ترب‪‬ط ب�ﲔ اﳋ�واﺹ الفيزيائية‬
‫للمركب�ات األيونية وقوة الرابطة الربط مع ا‪‬ياة هل حاولت يو ًما فصل كيس التغليف البالستيكي بعضه عن بعﺾ؟ تعود‬
‫صعوبة فصل هذه اﳌواد إﱃ ﲡاذب بعضها إﱃ بعﺾ بسبب وجود أسطح ﳐتلفة الشحنة‪.‬‬
‫األيونية‪.‬‬
‫تو�سي‪‬ح العالق�ة ب�ﲔ تك�ون تكوين الروابط الأيونية ‪Formation of an Ionic Bond‬‬
‫اﳌركب األيوﲏ والطاقة‪.‬‬
‫معا ﰲ كلتا اﳊالتﲔ‬
‫ما الﴚء اﳌشﱰك بﲔ التفاعلﲔ الظاهرين ﰲ الﺸﻜل ‪6-4‬؟ تتفاعل العناﴏ ً‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫لتكوين مركب كيميائي‪ .‬ويبﲔ الﺸﻜل ‪ 6-4a‬التفاعل بﲔ عنﴫي الصوديوم والكلور‪ ،‬وينتقل‬
‫ا‪‬رك‪‬ب‪ :‬اﲢ�اد كيميائ�ي ب�ﲔ ﰲ أﺛناء هذا التفاعل إلكﱰون تكافﺆ من ذرة الصوديوم إﱃ ذرة الكلور‪ ،‬فتصبح ذرة الصوديوم‬
‫عنﴫين ﳐتلفﲔ أو أكﺜر‪.‬‬
‫أيو ًنا موج ًبا‪ .‬وتستقبل ذرة الكلور هذا اإللكﱰون ﰲ مستوى الطاقة اﳋارجي لتصبح ذرة الكلور‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫أيو ًنا س�ال ًبا‪ .‬ويبﲔ الﺸـﻜل ‪ 6-4b‬التفاعل بﲔ عنﴫي اﳌاغنسيوم واألكسجﲔ لتكوين أكسيد‬
‫اﳌاغنسيوم ‪.MgO‬‬
‫الرابطة األيونية‬
‫‪Ionic Bonds and Ionic Compounds‬‬
‫اﳌركبات األيونية‬
‫الشبكة البلورية‬
‫اإللكﱰوليت‬
‫طاقة الشبكة البلورية‬
‫وعندما تتجاذب الشحنات اﳌختلفة بﲔ أيوﲏ الصوديوم والكلوريد يتكون مركب كلوريد الصوديوم‪.‬‬
‫وتسمى القوة الكهروستاتيكية التي ﲡذب األيونات ذات الشحنات اﳌختلفة ﰲ اﳌركبات األيونية‬
‫الﺮابطة اﻷﻳوﻧية‪ .‬كﲈ تسمى اﳌركبات التي ﲢتوي عﲆ روابط أيونية اﳌﺮﻛبﺎت اﻷﻳوﻧية‪.‬‬
‫ا‪‬ركب‪‬ات الأيوني‪‬ة الثنائية ﲢتوي اآلالف من اﳌركبات عﲆ روابط أيونية تس�مى اﳌركبات‬
‫أي أﳖا تتكون من عنﴫين ﳐتلفﲔ‪ .‬وﲢتوي هذه اﳌركبات األيونية‬
‫األيونية‪ ،‬وهي مركبات ﺛنائية‪ ،‬ﹾ‬
‫الﺜنائي�ة عﲆ أيون فلزي موجب وأيوﲏ الفلزي س�الب؛ فكلوري�د الصوديوم ً‬
‫مﺜال مركب أيوﲏ‬
‫ﺛنائي؛ ألنه يتكون من أيونﲔ ﳐتلفﲔ ﳘا أيونا الصوديوم والكلور‪ ،‬وأكس�يد اﳌاغنيسيوم ‪MgO‬‬
‫الناتﺞ عن التفاعل الظاهر ﰲ الﺸﻜل ‪ ، 6-4b‬مركب أيوﲏ ﺛنائي ً‬
‫أيضا‪.‬‬
‫ال�سكل ‪ 6-4‬ي‪‬ت‪ ‬ك‪ ‬من ‪‬ين التفاعل‪ ‬الكيميا‪‬ي‪‬‬
‫‪‬ا‪‬ة كب‪  ‬اأ‪‬ا‪ ‬كوين ا‪‬ركبا‪ ‬ا‪‬أيونية‬
‫‪ .a‬ي‪‬ت‪ ‬عن التفاع‪ ‬ب‪ ‬ع‪�‬شر ال�شوديوم ‪‬از الكلور‬
‫بلورا‪ ‬شلبة بي‪‬شا‪ ‬اللون‪.‬‬
‫‪ .b‬ي‪‬ت‪ ‬ع ‪‬ن ا�شتعا‪� ‬شري‪ ‬فل ‪‬ز ا‪‬ا‪�‬شيوم ‪ ‬ال‪‬وا‪‬‬
‫مركب اأيو‪ ‬ي�شمى اأك�شيد ا‪‬ا‪�‬شيوم‪.‬‬
‫‪200‬‬
‫‪a‬‬
‫‪b‬‬
‫ال�سحنات وتكوين ا‪‬ركبات الأيونية ما الدور الذي تقوم به شحنة األيون ﰲ تكوين اﳌركبات‬
‫تفحص طريقة تكوين مركب فلوريد الكالسيوم‪ .‬إن التوزيع‬
‫األيونية؟ لﻺجابة عن هذا السﺆال ّ‬
‫اإللكﱰوﲏ لذرة الكالسيوم هو ‪ ، [Ar] 4s2‬لذا فﺈﳖا ﲢتاج أن تفقد إلكﱰونﲔ لتصل إﱃ التوزيع‬
‫اإللكﱰوﲏ اﳌستقر لذرة األرجون‪.‬‬
‫أما التوزيع اإللكﱰوﲏ لذرة الفلور فهو ‪ ،[He] 2s2 2p5‬وﳚب أن تكتس�ب إلكﱰو ًنا واحدً ا‬
‫للوصول إﱃ التوزيع اإللكﱰوﲏ اﳌستقر لذرة النيون‪ .‬وألن عدد اإللكﱰونات اﳌفقودة واﳌكتسبة‬
‫ﳚب أن يكون متس�او ًيا فﺈننا نحتاج إﱃ ذرتﲔ من الفلور لتكس�با اإللكﱰونﲔ اللذين فقدﲥﲈ‬
‫صفرا‪.‬‬
‫ذرة الكالسيوم‪ .‬وبذلك تكون الشحنة النهائية ﰲ مركب فلوريد الكالسيوم ‪ً CaF2‬‬
‫‪1‬‬‫_( ‪1 Ca ion (_) + 2 F ions‬‬
‫‪) = (1) (+2) +(2)(-1) = 0‬‬
‫‪2+‬‬
‫‪Ca ion‬‬
‫‪F ion‬‬
‫ويلخص اﳉدﻭﻝ ‪ 6-3‬طرائق عدة ﲤﺜل تكوين اﳌركبات األيونية‪ ،‬ومنها كلوريد الصوديوم‪.‬‬
‫ا‪‬دول ‪6-3‬‬
‫تكوين كلوريد ال�سوديوم‬
‫ا‪‬عادلة الكيميائية‬
‫طاقة ‪Na + Cl → Na + + Cl +‬‬
‫‪-‬‬
‫التوزيع الإلك‪‬و‪‬‬
‫ﺍﻧﺘﻘﻞ ﺇﻟﻜﱰﻭﻥ‬
‫‪[Ne] 3s1 + [Ne]3s23p5 → [Ne] + [Ar] + ‬‬
‫‪Na+‬‬
‫‪Cl-‬‬
‫‪Na‬‬
‫‪Cl‬‬
‫التوزيع الإلك‪‬و‪ ‬بطريقة ر�سم مربعات ا‪�‬ستويات‬
‫ﺍﻧﺘﻘﻞ ﺇﻟﻜﱰﻭﻥ‬
‫‪C 08-12C -828378-08-A‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪2p‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪Cl-‬‬
‫→‬
‫→‬
‫‪2p‬‬
‫→‬
‫→‬
‫‪3s‬‬
‫‪1s 2s‬‬
‫→‬
‫→‬
‫‪Cl‬‬
‫‪+‬‬
‫‪Na‬‬
‫→‬
‫→‬
‫‪3p‬‬
‫‪2p‬‬
‫→‬
‫ﻃﺎﻗﺔ ‪+‬‬
‫‪3p‬‬
‫ﺛﲈﻧﻴﺔ‬
‫‪3s‬‬
‫‪1s 2s‬‬
‫‪3s‬‬
‫→‬
‫→‬
‫‪+‬‬
‫‪2p‬‬
‫‪1s 2s‬‬
‫‪1s 2s‬‬
‫‪Na+‬‬
‫اللك‪‬ونات (‪‬ثيل لوي�ص)‬
‫التمثيل النقطي ل إ‬
‫ﺍﻧﺘﻘﻞ ﺇﻟﻜﱰﻭﻥ‬
‫‪→ [Na]+ + [ Cl ]- + ‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪+‬‬
‫‪Na‬‬
‫النماذج الذرية‬
‫‪18 e‬‬‫)‪(-18‬‬
‫ﻃﺎﻗﺔ ‪+‬‬
‫‪17 e‬‬‫‪10 e‬‬‫)‪(-17‬‬
‫)‪(-10‬‬
‫‪C08-12C-828378-08‬‬
‫‪+‬‬
‫‪17 p‬‬
‫)‪(+17‬‬
‫ﺃﻳﻮﻥ ﻛﻠﻮﺭﻳﺪ‬
‫‪11 p‬‬
‫)‪(+11‬‬
‫→‬
‫‪17 p‬‬
‫)‪(+17‬‬
‫ﺃﻳﻮﻥ ﺻﻮﺩﻳﻮﻡ‬
‫ﺫﺭﺓ ﻛﻠﻮﺭ‬
‫‪C08-12C-828378-08-B‬‬
‫‪11 e‬‬‫)‪(-11‬‬
‫‪+‬‬
‫‪11 p‬‬
‫)‪(+11‬‬
‫ﺫﺭﺓ ﺻﻮﺩﻳﻮﻡ‬
‫‪201‬‬
‫يتطل�ب تكوين أكس�يد األلومنيوم فقدان كل ذرة ألومنيوم ﺛالﺛة إلكﱰونات‪ ،‬واكتس�اب كل ذرة‬
‫أكسجﲔ إلكﱰونﲔ‪ .‬وبنا ًء عﲆ ذلك نحتاج إﱃ ﺛالث ذرات من األكسجﲔ لتكسب ‪ 6‬إلكﱰونات‬
‫كهربائيا‪.‬‬
‫ُتفقد من ذرﰐ ألومنيوم إلنتاج مركب أكسيد األلومنيوم ‪ Al2O3‬اﳌتعادل‬
‫اًّ‬
‫‪2‬‬‫_( ‪2 Al ion (_) + 3 O ions‬‬
‫‪) = 2(3+) + 3(2-) = 0‬‬
‫‪3+‬‬
‫‪Al ion‬‬
‫‪O ion‬‬
‫م�سائل تدريبية‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬
‫أدخل معلوم�ات م�ن ه�ذا‬
‫القسم ﰲ مطويتك‪.‬‬
‫ﻭﺿﺢ ﻛيﻒ تﺘﻜوﻥ اﳌﺮﻛبﺎت اﻷﻳوﻧية مﻦ العنﺎﴏ اآلتية؟‬
‫‪ .6‬الصوديوم والنيﱰوجﲔ‪.‬‬
‫‪ .7‬الليﺜيوم واألكسجﲔ‪.‬‬
‫‪15‬‬
‫‪1‬‬
‫‪ .8‬االسﱰانشيوم والفلور‪.‬‬
‫‪ .9‬األلومنيوم والكﱪيت‪.‬‬
‫‪ .10‬فيز‪ :‬وض�ح كيف يتح�د عنﴫان من‬
‫عن�اﴏ اﳌجموعت�ﲔ اﳌبينت�ﲔ ﰲ اﳉدول‬
‫الدوري لتكوين مركب أيوﲏ؟‬
‫خوا�ص ا‪‬ركبات الأيونية ‪Properties of Ionic Compounds‬‬
‫ﲢدد الروابط الكيميائية ﰲ اﳌركب الكﺜﲑ من خصائصه‪ .‬فعﲆ سبيل اﳌﺜال‪ ،‬تكون الروابط األيونية‬
‫بن�اءات فيزيائي�ة فريدة للمركبات األيونية ال تش�به اﳌركبات األخرى‪ .‬ويس�اهم البن�اء الفيزيائي‬
‫للمركبات األيونية ﰲ ﲢديد خصائصها الفيزيائية التي اس�تخدمت ﰲ اس�تعﲈالت متعددة كالتي‬
‫يبينها الﺸﻜل ‪.6-5‬‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 6-5‬الرواب‪‬ط الأيوني‪‬ة والفلزية‬
‫�شاعد‪ ‬ع ‪‬د‪ ‬اكت‪‬شافا‪ ‬متتالي ‪‬ة العلما‪ ‬على ف‪‬م‬
‫‪‬وا‪  ‬ا‪‬ركب ‪‬ا‪ ‬ا‪‬أيونية ‪‬الفلزية‪  ‬ا اأد‪ ‬ا‪‬‬
‫‪�‬ش‪‬يع اأد‪‬ا‪ ‬مواد ‪‬ديد‪.‬‬
‫‪1897‬م تنبﺄ ﻃومﺴـوﻥ بﺄﳘية‬
‫ﺩﻭﺭ اﻹلﻜﱰﻭﻧـﺎت ﰲ الﺮﻭابـﻂ‬
‫الﻜيميﺎﺋية‪.‬‬
‫‪202‬‬
‫‪1916‬م اﻗﱰﺡ ﺟﻠﱪت‬
‫لوﻳـﺲ ﻧظﺮﻳـة الﱰابﻂ بﲔ‬
‫الـﺬﺭات مـﻦ ﺧـﻼﻝ تبﺎﺩﻝ‬
‫اﻹلﻜﱰﻭﻧﺎت بينﻬﺎ‪.‬‬
‫‪1913‬م ﻳظﻬـﺮ الﺘﺼوﻳﺮ بﺄﺷـعة ﺇﻛﺲ ﺃﻳوﻧﺎت‬
‫الﺼوﺩﻳـوﻡ ﻭﺃﻳوﻧﺎت الﻜﻠوﺭ ﰲ ﻛﻠوﺭﻳد الﺼوﺩﻳوﻡ‬
‫ﻭتﺮتيبﻬﺎ البﻠوﺭﻱ اﳌنﺘظﻢ‪.‬‬
‫‪1940‬م ﻗﺎﻡ ﻋﻠﲈﺀ اﳌعﺎﺩﻥ بﺘطوﻳﺮ ﺳـبﺎﺋك‬
‫تعمل ﲢﺖ ﺩﺭﺟﺎت ﺣﺮاﺭﺓ ﻭﺿﻐﻂ مﺮتفعﲔ‬
‫ﻭﻗـوﺓ ﻃﺮﺩ مﺮﻛﺰﻳة ﻋﺎلية‪ .‬ﻭﻗد تﻢ اﺳـﺘخداﻡ‬
‫ﻫـﺬﻩ الﺴـبﺎﺋك ﻻﺣ ﹰقـﺎ ﰲ تﺼنيـع ﳏـﺮﻛﺎت‬
‫الطﺎﺋﺮات النفﺎﺛة ﻭاﳌﺮﻛبﺎت الفﻀﺎﺋية‪.‬‬
‫‪1932‬م ﺳـﺎﻋدت معﺮﻓة ﻗيﻢ الﻜﻬﺮﺳـﺎلبية‬
‫العﻠـﲈﺀ ﻋﲆ ﺣﺴـﺎﺏ ﻗـوﺓ اﳉﺬﺏ النﺴـبية لﻜل‬
‫ﻋنﴫ لﻺلﻜﱰﻭﻧﺎت‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪-‬‬
‫‪Cl‬‬
‫‪‬‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 6-6‬ي‪ ‬ر ا‪‬ر‬
‫ا‪‬لك ‪ ‬ا‪‬ا�ش ‪� ‬ش ‪‬ك‪ ‬بلور‪‬‬
‫كلوريد ال�شوديوم ا‪‬كعبة‪.‬‬
‫ف�سر ما ن�شبة اأيونا‪ ‬ال�شوديوم‬
‫ّ‬
‫اإ‪ ‬اأيونا‪ ‬الكلوريد ‪ ‬البلورة‪‬‬
‫‪+‬‬
‫‪Na‬‬
‫‪‬‬
‫البناء الفيزيائي ﳛتوي البناء الفيزيائي للمركبات األيونية عﲆ عدد كبﲑ من األيونات اﳌوجبة‬
‫والسالبة‪ ،‬ويتحدد عددها بنسبة عدد اإللكﱰونات التي تنتقل من ذرات الفلز اﱃ ذرات الالفلز‪.‬‬
‫‪C08-13C-828378-08‬‬
‫وتﱰتب هذه األيونات بنمط متكرر ﳛفﻆ التوازن بﲔ قوى التجاذب والتنافر بينها‪.‬‬
‫تفحص نمط ترتيب األيونات ﰲ بلورة كلوريد الصوديوم‪ ،‬كﲈ تظهر ﰲ الﺸﻜل ‪ ،6-6‬والحﻆ‬
‫التنظيم الدقيق لشكل البلورة األيونية‪ ،‬حيﺚ اﳌسافات ﺛابتة بﲔ األيونات‪ ،‬والنمط اﳌنظم الذي‬
‫تﱰتب فيه‪ .‬وعﲆ الرغم من أن أحجام األيونات غﲑ متس�اوية إال أن كل أيون صوديوم ﳏاﻁ‬
‫بستة أيونات كلوريد‪ ،‬وكذلك كل أيون كلوريد ﳏاﻁ بستة أيونات صوديوم‪ .‬فﲈ الشكل الذي‬
‫تتوقعه لبلورة كبﲑة من هذا اﳌركب؟ كﲈ يبﲔ الﺸﻜل ‪ ،6-6‬فﺈن نسبة ‪ 1:1‬من أيونات الصوديوم‬
‫تكون بلورة مرتبة مكعبة الشكل‪ .‬وكﲈ هو اﳊال مع أي مركب أيوﲏ كﲈ ﰲ ‪ NaCl‬ال‬
‫والكلوريد ّ‬
‫تتكون وحدة بناء البلورة من أيون صوديوم وأيون كلوريد‪ ،‬بل من عدد كبﲑ من أيونات الصوديوم‬
‫معا‪ .‬ترى‪ ،‬ما ش�كل بلورات ملح الطعام إذا فحصتها بعدس�ة مكﱪة؟‬
‫والكلوريد التي توجد ً‬
‫ماذا قراأت‪ ‬ف�سر ما الذي ﳛدّ د نسبة األيونات اﳌوجبة إﱃ األيونات السالبة ﰲ اﳌركب الكيميائي؟‬
‫‪1962‬م تﻢ اﻛﺘﺸﺎﻑ ﺳـبيﻜة النيﻜل ﻭالﺘيﺘﺎﻧيوﻡ الﺘﻲ‬
‫ﳍﺎ ؛ القدﺭﺓ ﻋﲆ اﺳـﺘعﺎﺩﺓ ﺷـﻜﻠﻬﺎ بعد تﺸﻜيﻠﻬﺎ "ﺫاﻛﺮﺓ‬
‫ﲑا ﰲ تقوﻳﻢ اﻷﺳنﺎﻥ‪.‬‬
‫الﺸﻜل"‪ ،‬ﻭتﺴﺘعمل ﻛﺜ ﹰ‬
‫ﻃوﺭ العﻠﲈﺀ ﺳـبيﻜة مـﻦ النيﻜل ﻭاﳉﺎﺩﻭلينيوﻡ‬
‫‪ 2004‬ﹼ‬
‫ﳍـﺎ القـدﺭﺓ ﻋـﲆ امﺘﺼـﺎﺹ النيوتﺮﻭﻧـﺎت اﳌنبعﺜـة مـﻦ‬
‫اﳌخﻠفـﺎت النوﻭﻳـة‪ ،‬ﻭتﺴـﺘخدﻡ ﻋند ﻧقل الوﻗـوﺩ النوﻭﻱ‬
‫الﺸدﻳد اﻹﺷعﺎﻉ‪.‬‬
‫‪1981‬م ﺃتـﺎﺡ اﻛﺘﺸـﺎﻑ اﳌﺠﻬـﺮ اﳌﺎﺳـﺢ‬
‫اﻷﻧبوﰊ لﻠبﺎﺣﺜﲔ ﺩﺭاﺳـة ﺻوﺭ ﻋﲆ اﳌﺴﺘو￯‬
‫الﺬﺭﻱ بﺎﻷبعﺎﺩ الﺜﻼﺛة‪.‬‬
‫‪203‬‬
‫ال‪�‬س‪‬كل ‪ 6-7‬ع‪ ‬د مركب ‪  ‬ا‪‬‬
‫ا‪‬أرا‪‬وني‪ CaCO3 ‬الباري‪BaSO4 ‬‬
‫‪‬الب ‪ Be3Al2Si6O18 ‬اأم‪‬لة على‬
‫‪‬ام ‪‬ا‪ ‬ا‪‬ركبا‪ ‬ا‪‬أيوني ‪‬ة‪ .‬ت‪‬م‬
‫ا‪‬أيونا‪ ‬الت‪ ‬تكون م‪‬ا ‪ ‬ا‪‬ركبا‪‬‬
‫‪� ‬شبكة بلورية‪ .‬يو‪‬د‪ ‬ا‪‬ت‪ ‬‬
‫ح‪‬م ا‪‬أيون ‪‬ا‪� ‬شح‪‬ا‪‬ا ا‪ ‬كون‬
‫بلورا‪ ‬تلفة ا‪‬أ�شكا‪.‬‬
‫الأراجونيت ‪CaCO 3‬‬
‫‪ ‬‬
‫الباريت ‪BaSO 4‬‬
‫الب‪‬ل ‪Be 3Al 2Si 6O 18‬‬
‫تتكون الشبكة البلورية نتيجة لقوة اﳉذب الكبﲑة بﲔ األيونات اﳌوجبة واأليونات السالبة‪.‬‬
‫الﺸبﻜة البﻠوﺭﻳة ترتيب هندﳼ للجسيﲈت ﺛالﺛي األبعاد‪ .‬ﳛاﻁ فيها األيون اﳌوجب باأليونات‬
‫السالبة‪ ،‬كﲈ ﳛاﻁ األيون السالب باأليونات اﳌوجبة‪ .‬وﲣتلف البلورات األيونية ﰲ شكلها‬
‫بسبب حجم األيونات وأعدادها اﳌﱰابطة كﲈ ﰲالﺸﻜل ‪.6-7‬‬
‫اﳌعادن اﳌوضحة ﰲ ‪‬‬
‫الربط ‪ ‬علم ا‪‬لأر�ص‬
‫الﺸﻜل ‪6-7‬هي بعﺾ األنواﻉ القليلة‬
‫التي يدرس�ها علﲈء اﳌعادن‪ .‬ويس�تفيد العلﲈء م�ن ﳐططات التصني�ف لتنظيم اآلالف من‬
‫اﳌعادن اﳌعروفة‪ .‬و ُتصنف هذه اﳌعادن حسب اللون والشكل البلوري والصالبة‪ ،‬واﳋواﺹ‬
‫تعرفها ً‬
‫أيضا‬
‫الكيميائية‪ ،‬واﳌغناطيسية والكهربائية‪ ،‬والعديد من اﳋواﺹ األخرى‪ .‬كﲈ يمكن ﱡ‬
‫تكون السليكات ﺛلﺚ‬
‫من خالل أنواﻉ األيونات الس�البة اﳌتوافرة فيها‪ .‬فعﲆ س�بيل اﳌﺜال‪ِّ ،‬‬
‫اﳌعادن اﳌعروفة‪ ،‬وهي تلك اﳌعادن التي ﲢتوي عﲆ أيونات السليكات السالبة ‪ SiO32-‬الناﲡة‬
‫عن اﲢاد السليكون مع األكسجﲔ‪ .‬وﲢتوي اﳍاليدات عﲆ أيونات الفلوريد‪ ،‬والكلوريد‪،‬‬
‫والﱪوميد‪ ،‬واليوديد‪ .‬وﲢتوي أنواﻉ أخرى من اﳌعادن عﲆ البورون واألكسجﲔ عﲆ هيﺌة‬
‫أيونات سالبة معروفة باسم البورات‪ ،‬وكذلك عﲆ الكربون واألكسجﲔ عﲆ هيﺌة أيونات‬
‫سالبة ً‬
‫تسمى الكربونات‪.‬‬
‫أيضا َّ‬
‫ماذا قراأت‪ ‬حدد أي اﳌعادن ﰲ الﺸﻜل ‪ 6-7‬سليكات‪ ،‬وأﳞا كربونات؟‬
‫ا‪‬وا�ص الفيزيائية يعد كل من درجة الغليان واالنصهار والصالبة من اﳋواﺹ الفيزيائية‬
‫للﲈدة التي تعتمد عﲆ مدى قوة جذب اﳉسيﲈت اﳌكونة للﲈدة بعضها لبعﺾ‪ .‬وتعتمد اﳌقدرة‬
‫عﲆ التوصيل الكهربائي ‪-‬وهي خاصية فيزيائية أخرى‪ -‬عﲆ توافر جسيﲈت مشحونة حرة‬
‫اﳊركة‪ .‬فاأليونات جسيﲈت مشحونة فﺈذا كانت حرة اﳊركة فﺈﳖا ﲡعل اﳌركب الكيميائي‬
‫يوص�ل الكهرب�اء‪ .‬وألن األيونات مقيدة اﳊركة ﰲ حالة اﳌادة الصلبة بس�بب قوى اﳉذب‬
‫الكبﲑة‪ ،‬لذا ال تستطيع اﳌواد األيونية الصلبة توصيل الكهرباء‪.‬‬
‫‪204‬‬
‫ا‪‬دول ‪6-4‬‬
‫درجات ان�سهار وغليان بع�ص ا‪‬ركبات الأيونية‬
‫ا‪‬ركب‬
‫درجة الن�سهار (‪)°C‬‬
‫درجة الغليان (‪)°C‬‬
‫‪NaI‬‬
‫‪KBr‬‬
‫‪NaBr‬‬
‫‪660‬‬
‫‪734‬‬
‫‪747‬‬
‫‪782‬‬
‫‪801‬‬
‫‪2852‬‬
‫‪1304‬‬
‫‪1435‬‬
‫‪1390‬‬
‫‪>1600‬‬
‫‪1413‬‬
‫‪3600‬‬
‫‪CaCl2‬‬
‫‪NaCl‬‬
‫‪MgO‬‬
‫ً‬
‫س�ائال أو عند ذوبان�ه ﰲ اﳌحلول‪ ،‬تصبح‬
‫عندم�ا ينصه�ر اﳌركب األيوﲏ الصلب ويصبح‬
‫األيونات التي كانت مقيدة ﰲ أماكنها قادر ًة اآلن عﲆ اﳊركة بحرية‪ ،‬وﳍا القدرة عﲆ توصيل‬
‫التي�ار الكهربائي‪ .‬لذا تكون اﳌركبات األيونية جي�دة التوصيل الكهربائي عندما تكون ﰲ‬
‫صورة ﳏلول أو سائل‪ .‬ويسمى اﳌركب األيوﲏ الذي يوصل ﳏلوله التيار الكهربائي باسم‬
‫اﻹلﻜﱰﻭليﺖ‪.‬‬
‫نسبيا‪ ،‬لذا ﲢت�اج البل�ورات األيونية إﱃ كم هائل من الطاقة‬
‫وألن الروابط األيوني�ة ق�وي�ة اًّ‬
‫لتفكيكها‪ .‬وﳍذا السبب تكون درجات انصهارها وغلياﳖا مرتفعة‪ ،‬كﲈ يبﲔ اﳉدﻭﻝ ‪.6-4‬‬
‫وﲤتاز الكﺜﲑ من البلورات‪ -‬ومنها األحجار الكريمة‪ -‬بألواﳖا الزاهية؛ بسبب وجود فلزات‬
‫انتقالية داخل الشبكة البلورية‪.‬‬
‫وﲤتاز البلورات األيونية ً‬
‫أيضا بالقوة والصالبة واﳍشاشة؛ بسبب قوة التجاذب التي ُتﺜ ِّبت‬
‫األيونات ﰲ أماكنها‪ .‬وعندما تﺆﺛر قوة خارجية عﲆ األيونات التي تش�تمل عليها البلورة‪،‬‬
‫وتكون هذه القوة قادرة عﲆ التغلب عﲆ قوى التجاذب بﲔ األيونات فﺈن البلورة تتشقق‬
‫ﲢرك األيونات ذات الشحنات‬
‫أو تتفتت إﱃ أجزاء كﲈ ﰲ الﺸﻜل ‪6-8‬؛ ألن القوة اﳋارجية ّ‬
‫اﳌتشاﲠة بعضها مقابل بعﺾ‪ ،‬ﳑا ﳚعل قوة التنافر تفتت البلورة إﱃ أجزاء‪.‬‬
‫‪‬‬
‫ال�س‪‬تع‪‬م‪‬ال الع‪‬لمي وال�ستعمال‬
‫ال�سائع لكلمة )التوصيل(‬
‫اﻻﺳـﺘعﲈﻝ العﻠمـﻲ‪ :‬القدرة عﲆ‬
‫ﲤرير الض�وء واﳊرارة والصوت‬
‫والكهرباء‪.‬‬
‫ال يوص�ل اﳌ�اء اﳌقط�ر الكهرباء‬
‫جيدً ا‪.‬‬
‫اﻻﺳﺘعﲈﻝ الﺸﺎﺋع‪:‬‬
‫أي أﳖ�ا ُه إليه‬
‫وص�ل الﴚء إلي�ه ﹾ‬
‫ّ‬
‫وأبلغه إياه‪.‬‬
‫ال�سكل ‪  6-8‬ا‪‬أيونا‪ ‬بع‪‬ش‪‬ا نحو بع‪ ‬ب‪‬و‪  ‬كب‪ ‬فت‪‬ب‪  ‬اأماك‪‬ا‪ ‬ل‪‬ا يتطلب الت‪‬لب علي‪‬ا ‪‬و‪ ‬اأك‪.‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪-‬‬
‫‪-‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪-‬‬
‫بلورة أيونية منتظمة‬
‫للبلورة نم�ط منتظم لﻸيونات‬
‫قبل تأﺛﲑ القوة اﳋارجية فيها‪.‬‬
‫ت�ﺆدي الق�وة اﳋارجي�ة إﱃ إع�ادة ترتي�ب‬
‫اﳉسيﲈت‬
‫إذا كانت الق�وة اﳌ�ﺆﺛ�رة كبﲑة بقدر ﹴ‬
‫كاف‬
‫فﺈﳖا ﲢرك األيونات من أماكنها‪.‬‬
‫تﺆدي قوة التنافر إﱃ كﴪ البلورة‬
‫تﺆدي قوة التنافر بﲔ األيونات ذات‬
‫الشحنات اﳌتشاﲠة إﱃ كﴪ البلورة‪.‬‬
‫‪205‬‬
‫الطاقة والروابط الأيونية‬
‫‪Energy and Ionic Bonds‬‬
‫ُﲤتص الطاقة أو تنطلق أﺛناء التفاعل الكيميائي‪ ،‬فﺈذا ام ُت َّصت الطاقة ﰲ أﺛناء التفاعل ُوصف‬
‫التفاع�ل بأنه م�اﺹ للطاقة‪ ،‬أما إذا انطلق�ت الطاقة ﰲ أﺛناء التفاع�ل فيوصف بأنه طارد‬
‫تكون اﳌركب�ات األيونية من األيونات اﳌوجبة والس�البة يوصف ً‬
‫دائﲈ بأنه طارد‬
‫للطاق�ة‪ .‬ﱡ‬
‫للطاقة‪ .‬فعندما تتجاذب األيونات اﳌوجبة والسالبة يتقارب بعضها من بعﺾ لتكون نظا ًما‬
‫ص مقدار الطاقة نفسه الذي‬
‫أكﺜر‬
‫استقرارا‪ ،‬طاقته أقل من طاقة األيونات اﳌنفردة‪ .‬إذا ام ُت َّ‬
‫ً‬
‫تكون الرابطة فﺈن ذلك يﺆدي إﱃ تكس�ﲑ الروابط التي تربط األيونات‬
‫ت�م إطالقه خالل ﱡ‬
‫اﳌوجبة والسالبة‪.‬‬
‫طاق‪‬ة ال�سبكة البلورية تس�مى الطاق�ة التي تلزم لفصل أيون�ات ‪ 1 mol‬من اﳌركب‬
‫األيوﲏ ﻃﺎﻗة الﺸبﻜة البﻠوﺭﻳة‪ .‬وﰲ هذه اﳊالة ينظر إليها أعﲆ أﳖا طاقة ﳑتصة‪ ،‬وتشﲑ إﱃ‬
‫قوة ﲡاذب األيونات التي تعمل عﲆ تﺜبيتها ﰲ أماكنها‪ ،‬حيﺚ تزداد طاقة الشبكة البلورية‬
‫بزيادة قوة التجاذب‪ .‬ويمكن النظر إﱃ طاقة الشبكة البلورية عﲆ أﳖا الطاقة اﳌنبعﺜة عند اﲢاد‬
‫أيونات ‪ 1 mol‬من اﳌركب األيوﲏ‪ ،‬وﰲ هذه اﳊالة ينظر إليها عﲆ أﳖا طاقة منبعﺜة‪ .‬وﲡدر‬
‫اإلشارة إﱃ أن قيمة الطاقة اﳌمتصة تكون موجبة‪ ،‬ﰲ حﲔ تكون قيمة الطاقة اﳌنبعﺜة سالبة‪.‬‬
‫تتأﺛر طاقة الشبكة البلورية بمقدار شحنة األيون؛ إذ عادة ما تكون طاقة الشبكة البلورية‬
‫التي تتكون من أيونات كبﲑة الشحنة أكﱪ من طاقة الشبكة البلورية التي تتكون من أيونات‬
‫صغﲑة الشحنة‪ .‬لذا تكون طاقة ‪ MgO‬أكﱪ أربع مرات تقري ًبا من طاقة ‪NaF‬؛ ألن شحنة‬
‫األيونات ﰲ ‪ MgO‬أكﱪ من شحنة األيونات ﰲ ‪ .NaF‬كﲈ أن طاقة الشبكة البلورية ‪SrCl2‬‬
‫تقع بﲔ طاقة الشبكة البلورية ‪ MgO‬والشبكة البلورية ‪ ،NaF‬ألن الشبكة البلورية ‪SrCl2‬‬
‫معا‪.‬‬
‫ﲢتوي عﲆ أيونات ذات شحنة موجبة عالية وأيونات ذات شحنة سالبة منخفضة ً‬
‫معا‪ .‬فاأليونات‬
‫ترتبط طاقة الش�بكة البلورية بصورة مباﴍة بحجوم األيون�ات اﳌرتبطة ً‬
‫الصغ�ﲑة اﳊج�م تكون مركبات أيوناﲥا مﱰاصة؛ أي ال يوج�د بينها فراغات‪ .‬وألن قوة‬
‫تكون‬
‫التجاذب بﲔ الشحنات اﳌختلفة تزداد كلﲈ قلت اﳌسافة بينها فﺈن األيونات الصغﲑة ِّ‬
‫قوى ﲡاذب كبﲑة وطاقة شبكة بلورية كبﲑة‪ .‬فعﲆ سبيل اﳌﺜال‪ ،‬طاقة الشبكة البلورية ﳌركب‬
‫الليﺜيوم أكﱪ من طاقة الشبكة البلورية ﳌركب البوتاسيوم الذي ﳛتوي عﲆ االيون السالب‬
‫نفسه‪ .‬ويعود السبب ﰲ ذلك؛ إﱃ أن حجم أيون الليﺜيوم أصغر من حجم أيون البوتاسيوم‪.‬‬
‫ُيظهر اﳉدﻭﻝ ‪ 6-5‬طاقات الش�بكات البلورية لبع�ﺾ اﳌركبات األيونية‪ .‬فعند تفحص‬
‫طاقات الش�بكات البلورية لكل من ‪ RbF‬و ‪ KF‬ﲡد أن طاقة الش�بكة البلورية ‪ KF‬أكﱪ‬
‫م�ن طاقة الش�بكة البلورية ‪RbF‬؛ ألن نصف قطر ‪ K+‬أصغ�ر من نصف قطر ‪ .Rb+‬وهذا‬
‫ما يﺆكد أن طاقة الشبكة البلورية مرتبطة مع حجم األيون‪ .‬واآلن‪ ،‬تفحص طاقة الشبكة‬
‫البلوري�ة ل�كل م�ن ‪ SrCl2‬و ‪ .AgCl‬كي�ف توضح ه�ذه القيم العالقة بﲔ طاقة الش�بكة‬
‫البلورية ومقدار شحنة األيون؟‬
‫‪206‬‬
‫ا‪‬دول ‪6-5‬‬
‫ا‪‬ركب‬
‫طاقات ال�سبكات البلورية لبع�ص ا‪‬ركبات الأيونية‬
‫طاقة ال�سبكة البلورية‬
‫‪kJmol‬‬
‫‪KI‬‬
‫‪KBr‬‬
‫‪RbF‬‬
‫‪632‬‬
‫‪671‬‬
‫‪774‬‬
‫‪682‬‬
‫‪732‬‬
‫‪769‬‬
‫‪NaI‬‬
‫‪NaBr‬‬
‫‪NaCl‬‬
‫التقو‪‬‬
‫ا‪‬ركب‬
‫‪KF‬‬
‫‪AgCl‬‬
‫‪NaF‬‬
‫‪LiF‬‬
‫‪SrCl2‬‬
‫‪MgO‬‬
‫طاقة ال�سبكة البلورية‬
‫‪kJmol‬‬
‫‪808‬‬
‫‪910‬‬
‫‪910‬‬
‫‪1030‬‬
‫‪2142‬‬
‫‪3795‬‬
‫‪6-2‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫الرابطة الكيميائية قوة ﲡاذب تربط بﲔ‬
‫ذرتﲔ‪.‬‬
‫ﲢت�وي اﳌركب�ات األيونية ع�ﲆ روابط‬
‫أيونية ناﲡة عن التجاذب بﲔ األيونات‬
‫اﳌختلفة الشحنات‪.‬‬
‫تﱰتب األيونات ﰲ اﳌركبات األيونية ﰲ‬
‫ص�ورة وحدات منتظمة متكررة ُتعرف‬
‫بالشبكة البلورية‪.‬‬
‫ترتب�ط خواﺹ اﳌركب�ات األيونية بقوة‬
‫الرابطة األيونية‪.‬‬
‫اﳌركبات األيونية التي ﰲ صورة ﳏاليل‬
‫أو مصاهﲑ توصل التيار الكهربائي‪.‬‬
‫تع�رف طاقة الش�بكة البلوري�ة بالطاقة‬
‫الالزم�ة لفص�ل أيون�ات ‪ 1mol‬م�ن‬
‫اﳌركب األيوﲏ‪.‬‬
‫‪ .11‬اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﳋﺺ تكوين الرابطة األيونية من خالل وضع اﳌصطلحات‬
‫التالي�ة ﰲ ص�ورة أزواج صحيح�ة‪ :‬الكاتي�ون‪ ،‬األني�ون‪ ،‬اكتس�اب‬
‫اإللكﱰونات‪ ،‬فقد اإللكﱰونات‪.‬‬
‫‪ .12‬ﻭﺿﺢ كيف يمكن ﳌركب أيوﲏ يتكون من جس�يﲈت مش�حونة أن يكون‬
‫متعاد ً‬
‫كهربائيا؟‬
‫ال‬
‫اًّ‬
‫‪ .13‬ﺻﻒ التغﲑات ﰲ الطاقة اﳌصاحبة لتكوين الرابطة األيونية‪ ،‬وعالقة ذلك‬
‫باستقرار اﳌركبات األيونية؟‬
‫‪ .14‬ﱢ‬
‫ﺣـدﺩ ﺛ�الث خ�واﺹ فيزيائي�ة للمركب�ات األيوني�ة تعتمد ع�ﲆ الرابطة‬
‫األيونية‪ِّ ،‬‬
‫وبﲔ عالقتها بقوة الرابطة‪.‬‬
‫ﻓﴪ كيف تكون األيونات الروابط؟ وصف بناء اﳌركب الناتﺞ‪.‬‬
‫‪ .15‬ﹼ‬
‫‪ .16‬اﺭبﻂ بﲔ طاقة الشبكة البلورية وقوة الرابطة األيونية‪.‬‬
‫ﻃبﻖ باس�تعﲈل التوزيع اإللكﱰوﲏ ورسم مربعات اﳌستويات والتمﺜيل النقطي‬
‫‪ .17‬ﹼ‬
‫لﻺلكﱰون�ات طريق�ة تكوي�ن اﳌرك�ب األي�وﲏ من فل�ز اإلسﱰانش�يوم والفلز‬
‫الكلور‪.‬‬
‫ﺻمﻢ خريطة مفاهيم لتوضيح العالقة بﲔ قوة الرابطة األيونية واﳋواﺹ‬
‫‪ .18‬ﹼ‬
‫الفيزيائية للمركبات األيونية‪ ،‬وطاقة الشبكة البلورية واستقرارها‪.‬‬
‫‪207‬‬
‫‪6-3‬‬
‫الأهداف‬
‫تربط وحدة الصيغة الكيميائية‬
‫للمركب األيوﲏ بﱰكيبه الكيميائي‪.‬‬
‫�سيغ ا‪‬ركبات الأيونية واأ�سماوؤها‬
‫‪Names and Formulas for Ionic Compounds‬‬
‫متبوعا بالأيون‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ عند ت�سمية ا‪‬ركبات الأيونية يذكر الأيون ال�سالب اأو ًل‬
‫ً‬
‫متبوعا‬
‫تكتب صيغ اﳌركبات األيونية ا‪‬وجب‪ .‬اأما عند كتابة �سيغ ا‪‬ركبات الأيونية فيكتب رمز الأيون ا‪‬وجب اأو ًل‬
‫ً‬
‫الﺜنائي�ة واأليون�ات العدي�دة برمز الأيون ال�سالب‪.‬‬
‫الذرات‪.‬‬
‫الربط مع ا‪‬ياة لكل إنسان اسم خاﺹ به‪ ،‬باإلضافة إﱃ اسم عائلته‪ .‬وكذلك تتشابه أسﲈء اﳌركبات‬
‫تطب‪‬ق طريق�ة التس�مية ع�ﲆ األيونية ﰲ أﳖا تتكون من مقطعﲔ ً‬
‫أيضا‪.‬‬
‫اﳌركب��ات األيوني��ة الﺜنائي��ة‬
‫‪Formulas for Ionic Compounds‬‬
‫واأليونات العديدة الذرات‪� .‬سيغ ا‪‬ركبات الأيونية‬
‫طور العلﲈء بعﺾ القواعد لتسمية اﳌركبات؛ تسهي ً‬
‫ال للتفاهم فيﲈ بينهم؛ حيﺚ يسهل عليك عند‬
‫ّ‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫ُ‬
‫اس�تخدام هذه القواعد كتابة صيغة اﳌركب األيوﲏ‪ ،‬ويمكنك كذلك تسمية اﳌركب من خالل‬
‫الالفل‪‬ز‪ :‬عنﴫ صل�ب وهﺶ‪ ،‬معرفة صيغته الكيميائية‪.‬‬
‫ورديء التوص��يل للك�ه�رب��اء‬
‫ّ‬
‫تذكر أن اﳌركب األيوﲏ يتكون من أيونات مرتبة بنمط متكرر‪ .‬وتسمى الصيغة الكيميائية للمركب‬
‫واﳊرارة‪.‬‬
‫األيوﲏ ﻭﺣدﺓ الﺼيﻐة الﻜيميﺎﺋية وهي ﲤﺜل أبسط نسبة لﻸيونات ﰲ اﳌركب وهي وحدة واحدة‬
‫فقط من الش�بكة البلورية‪ .‬فمﺜ ً‬
‫ال‪ ،‬وحدة الصيغة الكيميائية لكلوريد اﳌاغنس�يوم هي ‪MgCl2‬؛‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫‬‫‪2+‬‬
‫ألن نسبة أيونات ‪ Mg :Cl‬هي ‪ ،1:2‬والشحنة الكلية ﰲ وحدة الصيغة الكيميائية هي صفر؛‬
‫وحدة الصيغة الكيميائية‬
‫كهربائيا‪.‬‬
‫متعادلة‬
‫تكون‬
‫والتي‬
‫بكاملها‪،‬‬
‫البلورة‬
‫ﲤﺜل‬
‫ألﳖا‬
‫اًّ‬
‫األيون األحادي الذرة‬
‫الأيون‪‬ات الأحادية الذرة تتكون اﳌركبات األيونية الﺜنائية م�ن أيونات موجبة أحادية الذرة )من‬
‫عدد التأكسد‬
‫الفلز( وأيونات سالبة أحادية الذرة )من الالفلز(‪ .‬ويتكون اﻷﻳوﻥ اﻷﺣﺎﺩﻱ الﺬﺭﺓ من ذرة عنﴫ واحدة‬
‫أيون عديد الذرات‬
‫مش�حونة مﺜ�ل ‪ Mg2+‬أو ‪ ،Br-‬ويبﲔ اﳉدﻭﻝ ‪ 6-6‬ش�حنة بعﺾ األيونات الش�ائعة األحادية الذرة‬
‫أيون أكسجيني سالب‬
‫حسب موقعها ﰲ اﳉدول الدوري‪ .‬ما صيغة كل من أيون الﱪيليوم‪ ،‬وأيون اليوديد‪ ،‬وأيون النيﱰيد؟‬
‫ال يتضمن اﳉدﻭﻝ ‪ 6-6‬الفلزات االنتقالية التي تقع ﰲ اﳌجموعات ‪ 12 - 3‬أو فلزات اﳌجموعتﲔ‬
‫وتكون معظم الفلزات‬
‫‪ 13‬و ‪14‬؛ بس�بب تعدد الش�حنات األيونية لذرات هذه اﳌجموع�ات‪.‬‬
‫ّ‬
‫االنتقالية وفلزات اﳌجموعتﲔ ‪13‬و‪ 14‬أيونات موجبة ﳐتلفة ومتعددة‪.‬‬
‫ا‪‬دول ‪6-6‬‬
‫‪208‬‬
‫اأيونات اأحادية الذرة‬
‫ا‪‬جموعة‬
‫الذرات التي تك ّون الأيونات‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪15‬‬
‫‪16‬‬
‫‪17‬‬
‫‪H, Li, Na, K, Rb, Cs‬‬
‫‪Be, Mg, Ca, Sr, Ba‬‬
‫‪N, P, As‬‬
‫‪O, S, Se, Te‬‬
‫‪F, Cl, Br, I‬‬
‫�سحنة الأيون‬
‫‪+1‬‬
‫‪+2‬‬
‫‪-3‬‬
‫‪-2‬‬
‫‪-1‬‬
‫ا‪‬دول ‪6-7‬‬
‫ا‪‬جموعة‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪5‬‬
‫‪6‬‬
‫‪7‬‬
‫‪8‬‬
‫‪9‬‬
‫‪10‬‬
‫‪11‬‬
‫‪12‬‬
‫‪13‬‬
‫‪14‬‬
‫اأيونات فلزية اأحادية الذرة‬
‫الأيونات ال�سائعة‬
‫‪Sc 3+٫ Y 3+٫ La 3+‬‬
‫‪Ti 2+٫ Ti 3+‬‬
‫‪V 2+٫ V 3+‬‬
‫‪Cr 2+٫ Cr 3+‬‬
‫‪Mn 2+٫ Mn 3+٫Tc 2+‬‬
‫‪Fe 2+٫ Fe 3+‬‬
‫‪Co 2+٫ Co 3+‬‬
‫‪Ni 2+٫ Pd 2+٫ Pt 2+٫ Pt 4+‬‬
‫‪Cu +٫ Cu 2+٫ Ag +٫ Au +٫ Au 3+‬‬
‫‪Zn 2+٫ Cd 2+٫ Hg 2 2+‬‬
‫‪Al 3+٫ Ga 2+٫ Ga 3+٫ In +٫ In 2+٫ In 3+٫ Tl +٫ Tl 3+‬‬
‫‪Sn 2+٫ Sn 4+٫ Pb 2+٫ Pb 4+‬‬
‫عرف ش�حنة األيون األحادي الذرة بعدﺩ الﺘﺄﻛﺴـد‪ ،‬أو حالة األكسدة‪ .‬وكﲈ‬
‫اأعداد التاأك�سد ُت ّ‬
‫يب�ﲔ اﳉـدﻭﻝ ‪ ،6-7‬فﺈن ﳌعظ�م الفلزات االنتقالي�ة‪ ،‬وفلزات اﳌجموعت�ﲔ ‪ 13‬و ‪ 14‬أكﺜر من‬
‫عدد تأكس�د ﳏتمل‪ .‬وﲡدر اإلشارة هنا إﱃ أن أعداد التأكسد الظاهرة ﰲ اﳉدﻭﻝ ‪ 6-7‬ليست‬
‫شيوعا‪.‬‬
‫الوحيدة اﳌحتملة ولكنها األكﺜر‬
‫ً‬
‫وعدد التأكسد ألي عنﴫ ﰲ اﳌركب األيوﲏ يساوي عدد اإللكﱰونات التي تفقدها أو تكتسبها‬
‫أو تش�ارك ﲠ�ا الذرة ﰲ أﺛناء التفاع�ل الكيميائي‪ً .‬‬
‫فمﺜال‪ ،‬تفقد ذرة الصودي�وم إلكﱰو ًنا واحدً ا‬
‫تكون ‪ Na+‬و ‪ .Cl-‬لذا فﺈن عدد‬
‫لينتقل إﱃ ذرة الكلور لتكوين كلوريد الصوديوم‪ ،‬ﳑا ينتﺞ عنه ّ‬
‫تأكسد الصوديوم ﰲ اﳌركب ‪ ،+1‬حيﺚ انتقل إلكﱰون واحد منها‪ .‬أما عدد تأكسد ذرة الكلور‬
‫‪ -1‬ألن إلكﱰو ًنا واحدً ا قد انتقل إليها‪.‬‬
‫ال�سيغ الكيميائية للمركبات الأيونية الثنائية عند كتابة الصيغة الكيميائية ألي مركب‬
‫أي�وﲏ يكت�ب رمز األيون اﳌوجب أو ً‬
‫ال‪ ،‬ﺛم يكتب رمز األيون الس�الب‪ ،‬وتوضع أرقام صغﲑة‬
‫أسفل يمﲔ الرمز للتعبﲑ عن عدد أيونات العنﴫ ﰲ اﳌركب األيوﲏ‪ .‬وإذا ﱂ يكتب رقم صغﲑ‬
‫إﱃ جوار الرمز فﺈننا نعتﱪ أن عدد األيونات هو ‪ .1‬ويمكن استعﲈل أعداد التأكسد لكتابة صيغ‬
‫اﳌركبات األيونية بنا ًء عﲆ ذلك‪ّ .‬‬
‫تذكر أن اﳌركبات األيونية ال ﲢمل شحنة كهربائية‪ .‬لذا عند ﲨع‬
‫حاصل ﴐب أعداد التأكسد لكل أيون ﰲ عدد أيوناته اﳌوجودة ﰲ وحدة الصيغة الكيميائية‪،‬‬
‫صفرا‪.‬‬
‫ﳚب أن يكون الناتﺞ ً‬
‫ﻣﻬﻦ ﻓﻲ اﻟﻜﻴﻤﻴﺎء‬
‫يوما ‪‬‬
‫علم‪‬اء التغذية ‪ ‬فك ‪‬ر‪ ‬‬
‫ع‪ ‬ة العلم بالطع ‪‬ام ال ‪ ‬ت‪‬ا‪‬ل‪‬‬
‫ي‪‬تم علما‪ ‬الت‪‬ية بدرا�شة ‪‬اأ‪ ‬را‪‬‬
‫‪‬ش ‪ ‬الطع ‪‬ام ‪ ‬م‪ ‬ر‪ ‬را‪‬حت‪‬‬
‫‪‬م‪‬ا‪ ‬الفيتامي‪‬ا‪ ‬ا‪‬عادن ا‪‬توافر‪‬‬
‫في‪ .‬كما اأن‪‬م ي‪‬وم ‪‬ون بتطوير ‪‬ش‪‬اعة‬
‫‪‬يح�ش‪‬ون‪‬ا‪.‬‬
‫ا‪‬أ‪‬عمة ‪‬الع�شا‪‬ر ‪‬‬
‫‪‬‬
‫اﻻﻧﺘقﺎﻝ‬
‫التغﲑ ﰲ موضع الﴚء‪.‬‬
‫اضط�ر أﲪ�د إﱃ االنتق�ال إﱃ‬
‫مدرس�ة أخ�رى عن�د انتق�ال‬
‫والديه إﱃ منطقة أخرى‪.‬‬
‫افﱰﺽ أنك تريد معرفة صيغة اﳌركب اﳌكون من أيونات الصوديوم والفلور‪ ،‬ابدأ بكتابة رمز‬
‫وشحنة كال العنﴫين ‪ ،Na+، F-‬عﲆ أن تبﲔ نسبة األيونات ﰲ وحدة الصيغة أن عدد اإللكﱰونات‬
‫التي يفقدها الفلز يساوي عدد اإللكﱰونات التي يكتسبها الالفلز‪ .‬وﳛدث هذا عندما يفقد أيون‬
‫الصوديوم إلكﱰو ًنا واحدً ا‪ ،‬وينتقل إﱃ أيون الفلور‪ ،‬فتصبح وحدة الصيغة الكيميائية ‪.NaF‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬حدِّ د العالقة بﲔ شحنة األيون وعدد تأكسده‪.‬‬
‫‪209‬‬
‫مثال ‪6-1‬‬
‫اﳌكون من البوتاسيوم واألكسجﲔ‪.‬‬
‫�سيغة ا‪‬ركب الأيو‪ ‬أوجد الصيغة الكيميائية للمركب األيوﲏ َّ‬
‫‪ 1‬ﺗﺤﻠﻴﻞ اﻟﻤﺴﺄﻟﺔ‬
‫تعلم أن اﳌركب األيوﲏ يتكون من أيوﲏ األكسجﲔ والبوتاسيوم‪ ،‬وصيغة هذا اﳌركب ﳎهولة‪ .‬نبدأ أو ً‬
‫ال بكتابة رمز كل أيون‬
‫يكون أيو ًنا ‪ ،+1‬ويوجد األكس�جﲔ ﰲ اﳌجموعة ‪ 16‬لذا‬
‫ﰲ اﳌركب وعدد تأكس�ده‪ .‬يوجد البوتاس�يوم ﰲ اﳌجموعة ‪ ، 1‬لذا ِّ‬
‫ﺛنائيا سالب الشحنة ‪.-2‬‬
‫ِّ‬
‫يكون أيو ًنا اًّ‬
‫‪K+‬‬
‫‪O2-‬‬
‫وألن الشحنات غﲑ متساوية‪ ،‬لذا ﳚب وضع رقم صغﲑ أسفل يمﲔ كل رمز؛ لتوضيح نسب عدد األيونات اﳌوجبة إﱃ عدد‬
‫‪K+‬‬
‫‪O2‬‬‫األيونات السالبة وذلك بطريقة التبادل‪.‬‬
‫‪ 2‬ﺣﺴﺎب اﻟﻤﻄﻠﻮب‬
‫تفقد ذرة البوتاس�يوم إلكﱰو ًنا واحدً ا‪ ،‬ﰲ حﲔ تكتس�ب ذرة األكسجﲔ إلكﱰونﲔ‪ .‬فﺈذا اﲢد العنﴫان ﰲ اﳌركب بنسبة ‪1:1‬‬
‫فﺈن عدد اإللكﱰونات اﳌفقودة من البوتاس�يوم لن يس�اوي عدد اإللكﱰونات اﳌكتس�بة من األكس�جﲔ‪ ،‬لذا فﺈننا بحاجة إﱃ‬
‫أيونﲔ من البوتاسيوم لكل أيون من األكسجﲔ‪ ،‬فتصبح الصيغة الكيميائية ‪K2O‬‬
‫‪O1‬‬
‫‪3‬‬
‫‪K2‬‬
‫ﺗﻘﻮﻳﻢ ا’ﺟﺎﺑﺔ‬
‫صفرا‪.‬‬
‫ﳏصلة الشحنة الكهربائية لوحدة الصيغة الكيميائية للمركب تساوي ً‬
‫‪1+‬‬
‫‪2‬‬‫_( ‪2 K ion (_) + 1 O ions‬‬
‫‪) = 2 (+1) + 1(-2) = 0‬‬
‫‪K ion‬‬
‫‪O ion‬‬
‫مثال ‪6-2‬‬
‫�سيغة ا‪‬ركب الأيو‪ ‬أوجد الصيغة الكيميائية للمركب األيوﲏ اﳌكون من أيونات األلومنيوم وأيونات الكﱪيتيد‪.‬‬
‫‪ 1‬ﺗﺤﻠﻴﻞ اﻟﻤﺴﺄﻟﺔ‬
‫تعلم أن اﳌركب األيوﲏ يتكون من األلومنيوم والكﱪيت وصيغته ﳎهولة‪ .‬لذا نبدأ أو ًال بتحديد شحنة كل أيون ﰲ اﳌركب‪ .‬فاأللومنيوم‬
‫يكون أيو ًنا موج ًبا ﺛالﺛي الشحنة ‪ ،+3‬والكﱪيت من اﳌجموعة ‪ 16‬ويكون أيو ًنا سال ًبا ﺛنائي الشحنة ‪.-2‬‬
‫من اﳌجموعة ‪ّ ،13‬‬
‫‪Al3+‬‬
‫‪S2-‬‬
‫تفقد كل ذرة ألومنيوم ﺛالﺛة إلكﱰونات‪ ،‬ﰲ حﲔ تكتسب كل ذرة كﱪيت إلكﱰونﲔ‪ .‬عﲆ أنه ﳚب أن يكون عدد اإللكﱰونات‬
‫اﳌفقودة مساو ًيا لعدد اإللكﱰونات اﳌكتسبة ويتم ذلك بطريقة التبادل‪.‬‬
‫‪S2-‬‬
‫‪Al3+‬‬
‫‪S3‬‬
‫‪Al2‬‬
‫‪ 2‬ﺣﺴﺎب اﻟﻤﻄﻠﻮب‬
‫إن أصغ�ر ع�دد يمكن قس�مته عﲆ كل م�ن ‪ 2‬و ‪ 3‬هو ‪ ،6‬لذا يتم نقل س�تة إلكﱰونات‪ .‬تس�تقبل ﺛالث ذرات من الكﱪيت س�تة‬
‫إلكﱰون�ات ت�م فقدها من ذرﰐ ألومنيوم‪ .‬فتكون الصيغة الصحيحة للمركب هي ‪ ،Al2S3‬وهي توضح أن أيونﲔ من األلومنيوم‬
‫يرتبطان مع ﺛالﺛة أيونات كﱪيت‪.‬‬
‫‪3‬‬
‫ﺗﻘﻮﻳﻢ ا’ﺟﺎﺑﺔ‬
‫صفرا‪.‬‬
‫ﳏصلة الشحنة الكهربائية لوحدة الصيغة الكيميائية ﳍذا اﳌركب تساوي ً‬
‫‪3+‬‬
‫‪2‬‬‫_( ‪2 Al ion (_) + 3 S ions‬‬
‫‪) = 2 (+3) + 3(-2) = 0‬‬
‫‪S ion‬‬
‫‪210‬‬
‫‪Al ion‬‬
‫م�سائل تدريبية‬
‫اكتب الصيغ الكيميائية للمركبات األيونية التي تتكون من األيونات اآلتية‪:‬‬
‫‪ .20‬الﱪوميد واأللومنيوم‬
‫‪ .19‬اليوديد والبوتاسيوم‬
‫‪ .22‬النيﱰيد والسيزيوم‬
‫‪ .21‬الكلوريد واﳌاغنسيوم‬
‫‪ .23‬فيز اكت�ب الصيغة العامة للمرك�ب األيوﲏ الذي‬
‫ﳎﻤﻮﻋﺔ ‪17‬‬
‫يتكون م�ن عنﴫي اﳌجموعت�ﲔ اﳌبينتﲔ ﰲ اﳉدول‬
‫ﳎﻤﻮﻋﺔ ‪2‬‬
‫عنﴫا ﰲ اﳌجموعة‪،2‬‬
‫اﳌقابل استخدم الرمز ‪ X‬ليمﺜل‬
‫ً‬
‫عنﴫا ﰲ اﳌجموعة ‪.17‬‬
‫والرمز ‪ Y‬ليمﺜل‬
‫ً‬
‫�سي‪‬غ ا‪‬ركب‪‬ات الأيوني‪‬ة العدي‪‬دة ال‪‬ذرات ﲢت�وي العدي�د م�ن اﳌركب�ات األيوني�ة‬
‫أي األيون�ات اﳌكون�ة م�ن أكﺜ�ر م�ن ذرة واح�دة‪ .‬يب�ﲔ‬
‫ع�ﲆ ﺃﻳوﻧـﺎت ﻋدﻳـدﺓ الـﺬﺭات‪ ،‬ﹾ‬
‫اﳉـدﻭﻝ ‪ 6-8‬والﺸـﻜل ‪ 6-9‬قائم�ة بالصيغ والش�حنات الكهربائية لﻸيونات الش�ائعة‬
‫العدي�دة ال�ذرات‪ .‬ويس�لك األي�ون اﳌتعدد ال�ذرات بوصفه وح�دة واح�دة ﰲ اﳌركبات‪،‬‬
‫مع�ا‪ .‬ل�ذا تتب�ع صيغ�ة‬
‫وش�حنته الكهربائي�ة تس�اوي ﳎم�وﻉ ش�حنات ال�ذرات كله�ا ً‬
‫األيون�ات اﳌكون�ة م�ن ﳎموعة من ال�ذرات قواع�د كتابة صي�غ اﳌركبات الﺜنائية نفس�ها‪.‬‬
‫ونظ�را إﱃ وج�ود األيون اﳌتع�دد الذرات بوصفه وح�دة واحدة‪ ،‬فال ﳚ�وز تغيﲑ األرقام‬
‫ً‬
‫اﳌوجودة أسفل يمﲔ رموز الذرات ﰲ األيون‪ .‬وإذا دعت اﳊاجة إﱃ وجود أكﺜر من أيون‬
‫متعدد الذرات‪ ،‬نضع رمز األيون داخل قوسﲔ‪ ،‬ﺛم نشﲑ إﱃ العدد اﳌطلوب بوضع الرقم‬
‫أسفل يمﲔ القوس من اﳋارج‪ .‬ومن ذلك اﳌركب اﳌكون من أيون األمونيوم ‪ NH4+‬وأيون‬
‫األكس�جﲔ ‪ .O2-‬ﳛتاج اﳌركب ﳌعادلة الش�حنات إﱃ أيونﲔ من األمونيوم لكل أيون من‬
‫أي أن الصيغة الصحيحة هي‪.(NH4)2O‬‬
‫األكسجﲔ‪ ،‬ﹾ‬
‫ا‪‬دول ‪6-8‬‬
‫الأيونات العديدة الذرات‬
‫ال�سم‬
‫األمونيوم‬
‫النيﱰيت‬
‫النﱰات‬
‫اﳍيدروكسيد‬
‫السيانيد‬
‫الﱪمنجنات‬
‫البيكربونات‬
‫اﳍيبوكلورايت‬
‫الكلورايت‬
‫الكلورات‬
‫البﲑكلورات‬
‫الﱪومات‬
‫األيودات‬
‫ال�سم‬
‫الأيون‬
‫البﲑايودات‬
‫‪NH 4 +‬‬
‫األسيتات)اﳋالت(‬
‫ ‪NO 2‬‬‫ ‪ NO 3‬الفوسفات الﺜنائية اﳍيدروجﲔ‬‫الكربونات‬
‫ ‪OH‬‬‫الكﱪيتيت‬
‫ ‪CN‬‬‫الكﱪيتات‬
‫ ‪MnO 4‬‬‫الﺜيوكﱪيتات‬
‫ ‪HCO 3‬‬‫البﲑوكسيد‬
‫ ‪ClO‬‬‫الكرومات‬
‫ ‪ClO 2‬‬‫ﺛنائي الكرومات‬
‫ ‪ClO 3‬‬‫الفوسفات اﳍيدروجينية‬
‫ ‪ClO 4‬‬‫الفوسفات‬
‫ ‪BrO 3‬‬‫الزرنيخات‬
‫‪IO 3 -‬‬
‫الأيون‬
‫ ‪IO 4‬‬‫‪CH 3COO‬‬‫ ‪H 2PO 4‬‬‫‪CO 3 2-‬‬
‫ال�سكل ‪ 6-9‬اأيونا‪ ‬ا‪‬أموني‪  ‬وم‬
‫‪‬الفو�شفا‪ ‬اأيونا‪ ‬متعدد‪ ‬ال‪‬را‪‬‬
‫‪‬ع‪‬ى اأن‪‬ا ‪‬تكون من اأك‪ ‬من ‪‬ر‪.‬‬
‫‪‬تفاع‪ ‬ا‪‬أيونا‪ ‬ا‪‬تعدد‪ ‬ال‪‬را‪ ‬م ‪‬عا‬
‫بو‪‬شف‪ ‬ا ‪‬حد‪ ‬اح ‪‬د‪ ‬ا‪� ‬شح‪‬ة‬
‫‪‬دد‪.‬‬
‫حدد م ــا �شحن ــة اأي ــون الأمونيوم‬
‫واأيون الفو�شفا‪ ‬عل‪ ‬ال‪‬تي‪‬‬
‫‪SO 3 2‬‬‫‪SO 4 2‬‬‫‪S 2O 3 2-‬‬
‫ﺃﻳﻮﻥ ﺍﻷﻣﻮﻧﻴﻮﻡ‬
‫‪NH4+‬‬
‫‪O 2 2‬‬‫‪CrO 4 2‬‬‫‪Cr 2O 7 2‬‬‫‪HPO 4 2‬‬‫‪PO 4 3‬‬‫‪AsO 4 3-‬‬
‫ﺃﻳﻮﻥ ﺍﻟﻔﻮﺳﻔﺎﺕ‬
‫‪PO43-‬‬
‫‪211‬‬
‫مثال ‪6-3‬‬
‫�سيغة مركب اأيو‪ ‬متعدد الذرات يستعمل اﳌركب اﳌكون من أيونات الكالسيوم والفوسفات سﲈ ًدا‪ .‬اكتب الصيغة الكيميائية ﳍذا اﳌركب‪.‬‬
‫‪ 1‬ﺗﺤﻠﻴﻞ اﻟﻤﺴﺄﻟﺔ‬
‫أيونيا وصيغة هذا اﳌركب ﳎهولة‪ .‬لذا نبدأ أو ً‬
‫ال بكتابة رمز كل أيون مرف ًقا‬
‫تعلم أن أيونات الكالسيوم والفوسفات ّ‬
‫تكون مرك ًبا اًّ‬
‫يكون أيو ًنا موج ًبا ﺛنائي الشحنة ‪ ،+2‬ﰲ حﲔ أن أيون الفوسفات‬
‫بشحنته الكهربائية‪ .‬وألن الكالسيوم من اﳌجموعة الﺜانية‪ ،‬لذا ِّ‬
‫عديد الذرات‪ ،‬فيتفاعل بوصفه وحدة واحدة‪ ،‬وتكون شحنته الكهربائية ‪.-3‬‬
‫‪PO43-‬‬
‫‪Ca2+‬‬
‫‪(PO4)2‬‬
‫‪Ca3‬‬
‫‪ 2‬ﺣﺴﺎب اﻟﻤﻄﻠﻮب‬
‫القاسم اﳌشﱰك هو العدد الذي يقبل القسمة عﲆ مقدار شحنات األيونات ‪ 2‬و ‪ 3‬وهو ‪ ،6‬لذا يتم نقل ‪ 6‬إلكﱰونات‪ .‬فيكون‬
‫عدد الش�حنات الس�البة عﲆ أيونﲔ من أيونات الفوس�فات مساو ًيا لعدد الش�حنات اﳌوجبة عﲆ ﺛالﺛة من أيونات الكالسيوم‪.‬‬
‫ولكتابة الصيغة نضع أيون الفوسفات بﲔ قوسﲔ‪ ،‬ونضيف الرقم السفﲇ الصغﲑ ‪ 2‬إﱃ يمﲔ القوسﲔ‪ ،‬فتصبح الصيغة الصحيحة‬
‫للمركب هي‪.Ca3(PO4)2 :‬‬
‫‪3‬‬
‫ﺗﻘﻮﻳﻢ ا’ﺟﺎﺑﺔ‬
‫صفرا‪.‬‬
‫ﳏصلة الشحنة الكهربائية ﰲ وحدة الصيغة لفوسفات الكالسيوم تساوي ً‬
‫‪2+‬‬
‫‪3‬‬‫_( ‪3 Ca ion (_) + 2 PO ions‬‬
‫‪) = 3 (+2) + 2(-3) = 0‬‬
‫‪PO4 ion‬‬
‫‪4‬‬
‫‪Ca ion‬‬
‫م�سائل تدريبية‬
‫اكتب صيغ اﳌركبات األيونية اﳌكونة من األيونات اآلتية‪:‬‬
‫‪ .26‬األلومنيوم والكربونات‬
‫‪ .25‬الكالسيوم والكلورات‬
‫‪ .24‬الصوديوم والنﱰات‬
‫اﳌكون من‬
‫‪ .27‬فيز اكتب صيغة اﳌركب األيوﲏ اﳌكون من أيونات عنﴫ من عناﴏ اﳌجموعة ‪ 2‬مع األيون العديد الذرات َّ‬
‫الكربون واألكسجﲔ فقط‪.‬‬
‫اأ�سماء الأيونات وا‪‬ركبات الأيونية‬
‫‪Names for Ions and Ionic Compounds‬‬
‫يس�تخدم العلﲈء طرائق منظم ًة عند تس�مية اﳌركبات األيونية‪ ،‬وبسبب احتواء اﳌركبات األيونية عﲆ أيونات موجبة وأخرى سالبة‪،‬‬
‫يأخذ النظام تسمية هذه األيونات بعﲔ االعتبار‪.‬‬
‫ت�سمية الأيون الأك�سجيني ال�سالب اﻷﻳوﻥ اﻷﻛﺴﺠينﻲ الﺴﺎلﺐ أيون عديد الذرات‪ ،‬يتكون غال ًبا من عنﴫ ال فلزي يرتبط مع‬
‫ذرة أو أكﺜر من األكس�جﲔ‪ ،‬وبعﺾ الالفلزات ﳍا أكﺜر من أيون أكس�جيني‪ ،‬ومنها النيﱰوجﲔ والكﱪيت‪ .‬وتس�مى هذه األيونات‬
‫باستخدام القواعد اﳌبينة ﰲ اﳉدﻭﻝ ‪.6-9‬‬
‫ا‪‬دول ‪6-9‬‬
‫ت�سمية الأيونات الأك�سجينية ال�سالبة للك‪‬يت والني‪‬وج‪‬‬
‫عليك أن تعرف األيون الذي ﳛتوي عﲆ أكﱪ عدد من ذرات األكسجﲔ‪ .‬ويشتق اسم هذا األيون من اسم الالفلز وإضافة اﳌقطع )ات( إﱃ ﺁخره‪.‬‬
‫عليك أن تعرف األيون الذي ﳛتوي أقل عدد من ذرات األكسجﲔ‪ .‬ويشتق اسم هذا األيون من اسم الالفلز وإضافة اﳌقطع ) يت( إﱃ ﺁخره‪.‬‬
‫‪SO 3 2‬‬‫كﱪيتيت‬
‫‪212‬‬
‫‪SO 4 2‬‬‫كﱪيتات‬
‫ ‪NO 2‬‬‫نيﱰيت‬
‫ ‪NO 3‬‬‫نﱰات‬
‫يكون الكلور أربعة أيونات أكسجينية سالبة يمكن تسميتها‬
‫يبﲔ اﳉدﻭﻝ ‪ 6-10‬كيف ِّ‬
‫حسب عدد ذرات األكسجﲔ ﰲ كل منها‪ .‬ويمكن تسمية األيونات األكسجينية السالبة‬
‫الت�ي تكوﳖ�ا اﳍالوجين�ات األخ�رى بالطريقة نفس�ها اﳌس�تخدمة ﰲ تس�مية أيونات‬
‫ويكون اليود أيون‬
‫يكون الﱪوم أيون الﱪومات‪، BrO 3 -‬‬
‫الكلور‪ .‬فعﲆ سبيل اﳌﺜال‪ّ ،‬‬
‫ّ‬
‫البﲑأيودات ‪ lO 4 -‬وأيون أيودات‪. lO 3 -‬‬
‫ت�سمية ا‪‬ركبات الأيونية ُتسمى اﳌركبات بطريقة منهجية‪ ،‬وألنه أصبح اآلن لديك‬
‫معرفة بالصيغ الكيميائية‪ ،‬لذا يمكنك استعﲈل القواعد اﳋمس اآلتية لتسمية اﳌركبات‬
‫األيونية‪:‬‬
‫‪ .1‬نذكر اس�م األيون الس�الب أو ً‬
‫متبوعا باس�م األيون اﳌوجب‪ .‬ولك�ن عند كتابة‬
‫ال‬
‫ً‬
‫الصيغة الكيميائية ُيكتب رمز األيون اﳌوجب أو ً‬
‫ال‪ ،‬ﺛم يليه األيون السالب‪.‬‬
‫‪ .2‬استخدم اسم العنﴫ نفسه ﰲ تسمية أيونه اﳌوجب األحادي الذرة‪.‬‬
‫‪ .3‬ﰲ حالة األيونات السالبة األحادية الذرة يشتق االسم من اسم العنﴫ مضا ًفا إليه‬
‫مقطع )يد(‪.‬‬
‫‪ .4‬ﰲ حالة وجود أكﺜر من عدد تأكسد لعنﴫ واحد ﳚب أن تشﲑ الصيغة الكيميائية‬
‫إﱃ عدد تأكسد األيون اﳌوجب‪ .‬ويكتب عدد التأكسد باألرقام الرومانية بﲔ قوسﲔ‬
‫بعد اسم األيون اﳌوجب‪.‬‬
‫مﻼﺣظـة‪ :‬تنطبق هذه القاعدة عﲆ الفل�زات االنتقالية والفلزات ﰲ اﳉهة اليمنى‬
‫من اﳉ�دول الدوري‪ ،‬انظر اﳉدﻭﻝ ‪ .6-7‬وال تنطبق ه�ذه القاعدة عﲆ أيونات‬
‫اﳌجموعتﲔ ‪ 1‬و ‪ 2‬اﳌوجبة ألن ﳍا عدد تأكسد واحدً ا‪.‬‬
‫ﺃمﺜﻠة‪:‬‬
‫يكون أيون ‪ Fe 2+‬وأيون ‪ O 2-‬اﳌركب ‪ ،FeO‬واﳌعروف باس�م أكسيد اﳊديد ‪.II‬‬
‫ّ‬
‫‪2‬‬‫‪3+‬‬
‫ويكون أيون ‪ Fe‬وأيون ‪ O‬اﳌركب ‪ ،Fe2O3‬واﳌعروف باسم أكسيد اﳊديد ‪.III‬‬
‫ّ‬
‫ا‪‬دول‬
‫‪6-10‬‬
‫يشتق اس�م األيون السالب األكسجيني‬
‫ال�ذي ﳛت�وي عﲆ أكﱪ ع�دد من ذرات‬
‫األكس�جﲔ بﺈضاف�ة مقط�ع )ب�ﲑ( عند‬
‫بداية االس�م‪ ،‬وإضاف�ة مقطع )ات( إﱃ‬
‫ﳖاية جذر الالفلز‪.‬‬
‫يشتق اس�م األيون السالب األكسجيني‬
‫ال�ذي ﳛت�وي ع�ﲆ ع�دد م�ن ذرات‬
‫ذرة واح�دة بﺈضاف�ة‬
‫األكس�جﲔ أق�ل َّ‬
‫مقطع )ات( إﱃ ﳖاية جذر الالفلز‬
‫يشتق اس�م األيون السالب األكسجيني‬
‫ال�ذي ﳛت�وي ع�ﲆ ع�دد م�ن ذرات‬
‫األكس�جﲔ أق�ل ذرت�ﲔ بﺈضاف�ة مقطع‬
‫)يت( إﱃ ﳖاية جذر الالفلز‪.‬‬
‫يشتق اس�م األيون السالب األكسجيني‬
‫ال�ذي ﳛت�وي ع�ﲆ ع�دد م�ن ذرات‬
‫األكسجﲔ أقل من ﺛالث ذرات بﺈضافة‬
‫مقطع )هيبو(‪ ،‬ﺛم اﳌقطع )يت( إﱃ ﳖاية‬
‫جذر الالفلز‪.‬‬
‫‪ .5‬عندما ﳛتوي اﳌركب عﲆ أيون عديد الذرات نقوم بتسمية األيون السالب‬
‫أو ً‬
‫ال‪ ،‬ﺛم تسمية األيون اﳌوجب‪.‬‬
‫ﺃمﺜﻠة‪:‬‬
‫تسمية ‪ NaOH‬هيدروكسيد الصوديوم‬
‫تسمية ‪ (NH4)2S‬كﱪيتيد األمونيوم‪.‬‬
‫م�سائل تدريبية‬
‫سم اﳌركبات اآلتية‪:‬‬
‫ّ‬
‫‪NaBr .28‬‬
‫‪CaCl2 .29‬‬
‫‪KOH .30‬‬
‫طرائق ت�سمية‬
‫الأي‪‬ون‪‬ات‬
‫الأك�سجينية التي‬
‫يك ‪‬ونه‪‬ا الك‪‬ل‪‬ور‬
‫‪Cu(NO3)2 .31‬‬
‫‪ClO 4 -‬‬
‫‪ClO 3 -‬‬
‫بﲑكلورات‬
‫كلورات‬
‫‪ClO 2 -‬‬
‫‪ClO -‬‬
‫كلوريت‬
‫هيبوكلوريت‬
‫‪Ag2CrO4 .32‬‬
‫‪ .33‬فيز ُيعد اﳌركب األيوﲏ ‪ NH4ClO4‬من أهم اﳌواد اﳌتفاعلة الصلبة اﳌستخدمة ﰲ وقود إطالﻕ مركبات الفضاء‪ ،‬ومنها‬
‫تلك التي ﲢمل اﳌحطات الفضائية إﱃ مداراﲥا‪ .‬ما اسم هذا اﳌركب؟‬
‫‪213‬‬
‫ا�س‪‬اتيجيات حل ا‪�‬ساألة‬
‫تﺴمية اﳌﺮﻛبﺎت اﻷﻳوﻧية‬
‫تس�مية اﳌركبات األيونية عملية س�هلة‪ ،‬إذا‬
‫قمت باتباﻉ اﳌخطط اﳌقابل‪.‬‬
‫طبق ال�س‪‬اتيجية‬
‫ﺳﻢ اﳌركبﲔ ‪ KOH‬و ‪ Ag2CrO4‬باستخدام‬
‫ﱢ‬
‫اﳌخطط‪.‬‬
‫ﻣﺜﺎﻝ‬
‫ﺍﻷﻳﻮﻥ ﺍﻟﺴﺎﻟﺐ‬
‫ﺍﻷﻳﻮﻥ ﺍﳌﻮﺟﺐ‬
‫ﺣﺪﺩ ﺍﻷﻳﻮﻧﺎﺕ ﺍﳌﻮﺟﺒﺔ‬
‫ﻭﺍﻟﺴﺎﻟﺒﺔ ﰲ ﺍﻟﺼﻴﻐﺔ‬
‫‪Fe2O3‬‬
‫ﻳﻮﺟﺪ ﻟﻠﺤﺪﻳﺪ ﺃﻛﺜﺮ‬
‫ﻣﻦ ﻋﺪﺩ ﺗﺄﻛﺴﺪ‬
‫ﻻ‬
‫ﻫﻞ ﻟﻸﻳﻮﻥ‬
‫ﺍﳌﻮﺟﺐ ﻋﺪﺩ ﺗﺄﻛﺴﺪ ﻭﺍﺣﺪ؟‬
‫ﺍﻛﺘﺐ ﺭﻣﺰ ﺍﻷﻳﻮﻥ ﺍﳌﻮﺟﺐ ﺛﻢ ﺭﻣﺰ ﺍﻷﻳﻮﻥ‬
‫ﺍﻟﺴﺎﻟﺐ ﻣﺘﺒﻮﻋﹰﺎ ﺑﺎﻷﺭﻗﺎﻡ ﺍﻟﺮﻭﻣﺎﻧﻴﺔ ﻟﺘﺒﲔ‬
‫ﻣﻘﺪﺍﺭ ﻋﺪﺩ ﺍﻟﺘﺄﻛﺴﺪ‪ .‬ﻭﻟﻜﻦ ﻋﻨﺪ ﺍﻟﺘﺴﻤﻴﺔ‬
‫ﹸﻳﺬﻛﺮ ﺍﻷﻳﻮﻥ ﺍﻟﺴﺎﻟﺐ ﺃﻭﻻ ﺛﻢ ﺍﳌﻮﺟﺐ‪.‬‬
‫ﺃﻛﺴﻴﺪ ﺍﳊﺪﻳﺪ ‪Fe 2O 3 = III‬‬
‫‪Na3PO4‬‬
‫ﻣﺜﺎﻝ‬
‫ﺍﻷﻳﻮﻥ ﺍﳌﻮﺟﺐ‬
‫ﺍﻷﻳﻮﻥ ﺍﻟﺴﺎﻟﺐ‬
‫ﻟﻠﺼﻮﺩﻳﻮﻡ ﻋﺪﺩ‬
‫ﺗﺄﻛﺴﺪ ﻭﺍﺣﺪ ﻓﻘﻂ‬
‫ﻧﻌﻢ‬
‫ﺍﻛﺘﺐ ﺭﻣﺰ ﺍﻷﻳﻮﻥ ﺍﳌﻮﺟﺐ‪ ،‬ﺛﻢ ﺍﻛـــﺘﺐ‬
‫ﺭﻣﺰ ﺍﻷﻳﻮﻥ ﺍﻟﺴﺎﻟﺐ‪ .‬ﻭﻟﻜﻦ ﻋﻨﺪ ﺍﻟﺘﺴﻤﻴﺔ‬
‫ﹸﻳﺬﻛﺮ ﺍﻷﻳﻮﻥ ﺍﻟﺴﺎﻟﺐ ﺃﻭﻻ ﺛﻢ ﺍﳌﻮﺟﺐ‪.‬‬
‫ﻓﻮﺳﻔﺎﺕ ﺍﻟﺼﻮﺩﻳﻮﻡ = ‪Na 3PO 4‬‬
‫ِّ‬
‫‪C08-14C-828378-08‬اﳌركب األيوﲏ إذا ُعرفت‬
‫توضح اسﱰاتيجيات حل اﳌسألة أعاله اﳋطوات اﳌتبعة عند تسمية‬
‫الصيغة الكيميائية‪ .‬وتعد تسمية اﳌركب األيوﲏ خطوة مهمة ﳌعرفة األيونات اﳌوجبة والسالبة‬
‫اﳌوج�ودة ﰲ البل�ورة الصلبة أو اﳌحلول‪ .‬اﴍح كيف يمكن أن تغﲑ اﳌخطط الس�ابق لكتابة‬
‫الصيغة عند معرفة اسم اﳌركب األيوﲏ؟‬
‫التقو‪6-3 ‬‬
‫‪ .34‬اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ﺻـﻒ ترتيب األيون�ات عند كتابة صيغ�ة اﳌركب اﳌكون من‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫البوتاسيوم والﱪوم‪ ،‬وعند ذكر اسمه‪.‬‬
‫تب�ﲔ وح�دة الصيغ�ة الكيميائي�ة نس�بة‬
‫األيونات اﳌوجبة إﱃ األيونات الس�البة ‪ .35‬ﺻـﻒ الفرﻕ ب�ﲔ األيونات األحادي�ة الذرة واأليون�ات العديدة الذرات‪،‬‬
‫وأعط مﺜا ً‬
‫ال عﲆ ﱟ‬
‫كل منهﲈ‪.‬‬
‫ﰲ اﳌركب األيوﲏ‪.‬‬
‫ﻃبـﻖ ش�حنة األيون ‪ X‬هي ‪ + 2‬وش�حنة األي�ون ‪ Y‬ه�ي ‪ .-1‬اكتب صيغة‬
‫يتك�ون األيون األح�ادي ال�ذرة من ذرة ‪ .36‬ﹼ‬
‫اﳌركب الذي يتكون من هذين األيونﲔ‪.‬‬
‫وتعﱪ شحنته عن عدد تأكسده‪.‬‬
‫واحدة ّ‬
‫‪ .37‬اﺫﻛﺮ اسم اﳌركب اﳌكون من ‪ Mg‬و ‪ Cl‬وصيغته‪.‬‬
‫تعﱪ األرقام الرومانية عن عدد تأكسد األيون‬
‫ّ‬
‫‪ .38‬اﻛﺘﺐ اسم اﳌركب اﳌكون من أيونات الصوديوم وأيونات النيﱰيت وصيغته‪.‬‬
‫اﳌوجب الذي له أكﺜر من حالة تأكس�د‪.‬‬
‫‪ .39‬ﺣ ﹼﻠل ما األرقام الس�فلية اﳌصغرة التي ستس�تعملها ﰲ كتابة صيغ اﳌركبات‬
‫تتك�ون األيونات العدي�دة الذرات من‬
‫األيونية ﰲ اﳊاالت اآلتية‪:‬‬
‫ﳎموعة ذرات‪.‬‬
‫‪ .a‬فلز قلوي وهالوجﲔ‪.‬‬
‫تس�تخدم األقواس حول األيون وتوضع‬
‫‪ .b‬فلز قلوي وال فلز من اﳌجموعة ‪.16‬‬
‫األرقام اﳌصغرة خارج األقواس لﻺشارة‬
‫‪ .c‬فلز قلوي أرﴈ وهالوجﲔ‪.‬‬
‫إﱃ وج�ود أكﺜر من أيون عديد الذرات ﰲ‬
‫‪ .d‬فلز قلوي أرﴈ وال فلز من اﳌجموعة ‪.16‬‬
‫الصيغة الكيميائية‪.‬‬
‫‪214‬‬
‫‪6-4‬‬
‫الأهداف‬
‫ت�سف الرابطة الفلزية‪.‬‬
‫الروابط الفلزية وخوا�ص الفلزات‬
‫‪Metallic Bonds and the Properties of Metals‬‬
‫تربط نموذج بحر اإللكرونات اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تك ّ‪‬ون الفلزات �سبكات بلورية ‪‬كن ‪‬ثيلها اأو ‪‬ذجتها باأيونات موجبة‬
‫باﳋواﺹ الفيزيائية للفلزات‪ .‬يحيط بها بحر من اإلك‪‬ونات التكافوؤ ا‪‬رة ا‪‬ركة‪.‬‬
‫ّ‬
‫تع‪‬رف الس��بائ��ك‪ ،‬وتذكر الربط مع ا‪‬ياة ﲣيل س�فينة عائمة تتﲈيل ﰲ اﳌحيط وهي ﳏاطة باﳌاء من كل جانب‪ .‬وعﲆ‬
‫خواصها‪.‬‬
‫ﻣﺮاﺟﻌﺔ اﻟﻤﻔﺮدات‬
‫الرغم من بقاء السفينة عائمة ﰲ مكاﳖا إ َّ‬
‫ال أن اﳌاء يتحرك بحرية من أسفلها‪ .‬يمكن تطبيق هذا‬
‫الوصف عﲆ ذرات الفلزات وإلكﱰوناﲥا بطريقة مشاﲠة نوعا ما‪.‬‬
‫الروابط الفلزية‬
‫ا‪‬ا�س‪‬ي‪‬ة الفيزي‪‬ائي‪‬ة‪:‬خاصية‬
‫اﳌادة التي يمكن مشاهدﲥا وقياسها عﲆ الرغم من أن الفلزات ليس�ت مركبات أيونية إ َّ‬
‫ال أﳖا تش�ﱰك مع اﳌركبات األيونية ﰲ عدة‬
‫دون تغيﲑ تركيب اﳌادة‪.‬‬
‫خ�واﺹ؛ فالرواب�ط ﰲ الفلزات واﳌركبات األيوني�ة تعتمد عﲆ التجاذب بﲔ اﳉس�يﲈت ذات‬
‫تكون الفلزات شبكات بلورية ﰲ اﳊالة الصلبة شبيهة بالشبكة‬
‫الشحنات اﳌختلفة‪ .‬وﰲ العادة ِّ‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫البلورية األيونية التي سبق ذكرها‪ .‬وﰲ هذه اﳊالة تكون كل ذرة عنﴫ ﳏاطة ب� ‪ 12 - 8‬ذرة أخرى‪.‬‬
‫نموذج بحر اإللكﱰونات‬
‫بحر من الإلك‪‬ونات رغم أن لذرات الفلزات إلكﱰون تكافﺆ عﲆ األقل‪ ،‬إ َّ‬
‫ال أﳖا ال تشﱰك ﰲ‬
‫اإللكﱰونات اﳊرة‬
‫إلكﱰونات التكافﺆ مع الذرات اﳌجاورة‪ ،‬وال تفقدها‪ .‬وبد ً‬
‫ال من ذلك تتداخل مستويات الطاقة‬
‫الرابطة الفلزية‬
‫اﳋارجية بعضها ﰲ بعﺾ‪ .‬ويعرف هذا التداخل بنموﺫﺝ بﺤﺮ اﻹلﻜﱰﻭﻧﺎت‪ ،‬حيﺚ يفﱰﺽ هذا‬
‫النموذج أن ذرات الفلزات ﲨيعها ﰲ اﳊالة الصلبة تساهم ﰲ تكوين بحر اإللكﱰونات الذي ﳛيط‬
‫السبيكة‬
‫بأيونات الفلز اﳌوجبة ﰲ الش�بكة الفلزية‪ .‬ال ترتبط اإللكﱰونات اﳌوجودة ﰲ مستويات الطاقة‬
‫اﳋارجية ﰲ الذرات الفلزية بأي ذرة ﳏددة‪ ،‬ويمكنها االنتقال بسهولة من ذرة إﱃ أخرى‪ .‬وتعرف‬
‫ه�ذه اإللكﱰونات اﳊ�رة اﳊركة بﺎﻹلﻜﱰﻭﻧﺎت اﳊﺮﺓ‪ .‬وعندما تتح�رك اإللكﱰونات اﳋارجية‬
‫بحري�ة ﰲ الفلز‪ ،‬وه�و ﰲ اﳊالة الصلبة‪ ،‬تتكون األيونات الفلزية اﳌوجبة‪ .‬ترتبط هذه األيونات‬
‫م�ع األيونات الفلزية اﳌوجبة اﳌجاورة ﲨيعها م�ن خالل بحر من إلكﱰونات التكافﺆ‪ ،‬كﲈ يبﲔ‬
‫الﺸﻜل ‪ .6-10‬ﻭالﺮابطة الفﻠﺰﻳة هي قوة التجاذب بﲔ األيونات اﳌوجبة للفلزات واإللكﱰونات‬
‫اﳊرة ﰲ الشبكة الفلزية‪.‬‬
‫‪Metallic Bonds‬‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 6-10‬توز‪ ‬ا‪‬لك‪‬نا‪ ‬التكافو‪ ‬للفلزا‪ ‬الت‪ ‬بد‪ ‬ك�شحابة ﺃﻳﻮﻥ ﻓﻠﺰ ﻣﻮﺟﺐ‬
‫زر‪‬ا‪ ‬ا‪ ‬ا‪�‬شارا‪� ‬شالبة‪ ‬بانت‪‬ام حو‪ ‬ا‪‬أيونا‪ ‬الفلزية ا‪‬و‪‬بة ‪‬الت‪‬‬
‫»ﺑﺤﺮ« ﻣﻦ‬
‫‪‬ب ‪‬د‪ ‬باللون ا‪‬أحمر‪ .‬و‪‬د‪ ‬و‪ ‬الت‪ ‬ا‪ ‬ب‪ ‬ا‪‬أيونا‪ ‬ا‪‬و‪‬بة ‪‬بحر‬
‫ﺍﻹﻟﻜﱰﻭﻧﺎﺕ‬
‫ال‪‬شح‪‬ا‪ ‬ال�شالبة ا‪ ‬رب‪ ‬را‪ ‬الفلز بع‪‬ش‪‬ا مع بع‪  ‬ال‪‬شبكة الفلزية‪.‬‬
‫‪+ - + - +‬‬
‫ ‪- -‬‬‫‬‫‪+ - +‬‬
‫ ‪-‬‬‫ ‪-‬‬‫‪+ - + - +‬‬
‫ ‪+‬‬‫‬‫‪- +‬‬
‫‬‫‬‫‪+ -‬‬
‫ ‪+ - +‬‬‫‬‫‬‫‬‫‬‫‪+ - + - +‬‬
‫‬‫‬‫‬‫‪- + - + -‬‬
‫‪+‬‬
‫‬‫‬‫‪+‬‬
‫ف�سر ‪‬اذا تعر‪ ‬اإلك‪‬ونا‪ ‬الفلزا‪ ‬بالإلك‪‬ونا‪ ‬ا‪‬رة‪‬‬
‫‪215‬‬
‫‪C08-15C-828378-08‬‬
‫ا‪‬دول‬
‫‪6-11‬‬
‫درجات الن�سهار والغليان‬
‫درجة الن�سهار درجة الغليان‬
‫العن�سر‬
‫(‪)°C‬‬
‫(‪)°C‬‬
‫الليﺜيوم‬
‫القصدير‬
‫األلومنيوم‬
‫الباريوم‬
‫الفضة‬
‫النحاس‬
‫‪180‬‬
‫‪1347‬‬
‫‪232‬‬
‫‪2623‬‬
‫‪660‬‬
‫‪2467‬‬
‫‪727‬‬
‫‪1850‬‬
‫‪961‬‬
‫‪2155‬‬
‫‪1083‬‬
‫‪2570‬‬
‫ُ‬
‫اﳋواﺹ الفيزيائية للفلزات‪ ،‬والتي تظهر قوة‬
‫الﱰابط الفلزي‬
‫خوا�‪‬ص الفلزات يفﴪ‬
‫َّ‬
‫الروابط الفلزية‪.‬‬
‫ﺩﺭﺟﺘﺎ الﻐﻠيﺎﻥ ﻭاﻻﻧﺼﻬﺎﺭ ﲣتلف درجات انصهار الفلزات عﲆ نحو كبﲑ‪ .‬فالزئبق سائل عند‬
‫درجة حرارة الغرفة‪ ،‬ﳑا ﳚعله يستخدم ﰲ بعﺾ األجهزة العلمية‪ ،‬ومنها مقاييس درجات‬
‫اﳊرارة وأجهزة قياس الضغط اﳉوي‪ .‬وﰲ اﳌقابل‪ ،‬فﺈن درجة انصهار التنجستن ‪ W‬هي‬
‫‪ ،3422°C‬ولذلك ُيصنع منه فتيل اﳌصباح الكهربائي‪ ،‬وبعﺾ أجزاء السفن الفضائية‪.‬‬
‫وتك�ون درجات انصه�ار وغلي�ان الفلزات ﰲ العادة عالية كﲈ يبينها اﳉدﻭﻝ ‪،6-11‬‬
‫إال أن درجات االنصهار ليست مرتفعة جداًّ ا كدرجات الغليان؛ ألن األيونات اﳌوجبة‬
‫واإللكﱰونات اﳊرة اﳊركة ﰲ الفلز ليس�ت بحاجة إﱃ طاقة كبﲑة جد اًّا ﳉعلها تتحرك‬
‫بعضه�ا ف�وﻕ بعﺾ‪ .‬إ َّ‬
‫ال أنه ﰲ أﺛناء الغليان ﳚب فص�ل الذرات عن ﳎموعة األيونات‬
‫اﳌوجبة واإللكﱰونات اﳊرة األخرى‪ ،‬ﳑا يتطلب طاقة كبﲑة جداًّ ا‪.‬‬
‫أي أﳖا تتحول إﱃ صفائح عند طرقها‪،‬‬
‫ﻗﺎبﻠية الطﺮﻕ ﻭالﺴـﺤﺐ الفلزات قابلة للطرﻕ‪ ،‬ﹾ‬
‫وهي ً‬
‫أي يمكن ﲢويلها إﱃ أسالك‪ .‬ويوضح الﺸﻜل ‪ 6-11‬كيف‬
‫أيضا قابلة للسحب‪ ،‬ﹾ‬
‫تتحرك اﳉسيﲈت اﳌوجودة ﰲ الﱰابط الفلزي بواسطة الدفع أو الشد‪ ،‬بعضها عﱪ بعﺾ‪.‬‬
‫ِ‬
‫الفلزات عادة متينة للغاية‪ .‬وعﲆ الرغم من حركة األيونات اﳌوجبة ﰲ الفلز إ ّ‬
‫ال‬
‫وتكون‬
‫أﳖا ترتبط مع اإللكﱰونات اﳌحيطة ﲠا بصورة قوية‪ ،‬وال يمكن فصلها بسهولة عن الفلز‪.‬‬
‫توﺻيل اﳊﺮاﺭﺓ ﻭالﻜﻬﺮبـﺎﺀ ﲡعل حركة اإللكﱰونات حول أيونات الفلزات اﳌوجبة‪-‬‬
‫ِ‬
‫ﹴ‬
‫موص�الت جيد ًة للح�رارة والكهرباء؛ حيﺚ تقوم اإللكﱰون�ات اﳊرة بنقل‬
‫الفل�زات‬
‫اﳊرارة من مكان إﱃ ﺁخر بﴪعة أكﱪ من توصيل اﳌواد التي ال ﲢتوي عﲆ إلكﱰونات‬
‫حرة‪ .‬تتحرك اإللكﱰونات اﳊرة بسهولة بوصفها جز ًءا من التيار الكهربائي عند حدوث‬
‫فرﻕ جهد عﱪ الفلز‪ .‬وتتفاعل هذه اإللكﱰونات اﳊرة مع الضوء من خالل امتصاصه‬
‫وإطالﻕ الفوتونات ﳑا ينتﺞ عنه خاصية الﱪيق واللمعان‪.‬‬
‫الﺼﻼبة ﻭالقوﺓ ال تقتﴫ اإللكﱰونات اﳊرة اﳊركة ﰲ الفلزات االنتقالية عﲆ اإللكﱰونﲔ‬
‫اﳋارجيﲔ ﰲ اﳌستوى ‪ ،s‬وإنﲈ تشمل ً‬
‫أيضا اإللكﱰونات الداخلية ﰲ اﳌستوى ‪ .d‬وكلﲈ‬
‫زادت أعداد اإللكﱰونات اﳊرة اﳊركة زادت خواﺹ الصالبة والقوة‪.‬‬
‫فعﲆ سبيل اﳌﺜال‪ ،‬توجد الروابط الفلزية القوية ﰲ الفلزات االنتقالية ‪ ،‬ومنها الكروم واﳊديد‬
‫والنيكل‪ ،‬ﰲ حﲔ أن الفلزات القلوية لينة؛ ألن ﳍا إلكﱰو ًنا واحدً ا حر اﳊركة ﰲ اﳌستوى ‪.ns1‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬قارن بﲔ ما ﳛدث عند ﹶط ﹾرﻕ كل من الفلزات واﳌركبات األيونية باﳌطرقة؟‬
‫ال�س‪‬كل ‪  6-11‬و‪‬د‪ ‬ال‪ ‬و‪ ‬ا‪‬و‪‬ر‪‬‬
‫ا‪‬ار‪‬ي ‪‬ة ‪‬كا‪‬طر‪ ‬ة م‪   ‬ا‪ ‬ع ‪‬‬
‫ا‪‬أيونا‪ ‬تحر‪ ‬ع‪ ‬ا‪‬لك‪‬نا‪ ‬ا‪‬ر‪‬‬
‫‪‬ا ي‪‬ع‪ ‬الفلز ‪‬اب ‪ ‬للطر‪ ‬ال�شحب‪.‬‬
‫‪216‬‬
‫ﻗﻮﺓ ﻣﺆﺛﺮﺓ ﺧﺎﺭﺟﻴﺔ‬
‫‪+‬‬
‫ﺇﻋﺎﺩﺓ ﺗﺸﻜﻞ ﺍﻟﻔﻠﺰ‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪+‬‬
‫‪C08-17C-828378-08‬‬
‫ال�سبائك الفلزية‬
‫‪Metal Alloys‬‬
‫نظرا إﱃ طبيعة الرابطة الفلزية‪ ،‬يصبح من السهل إدخال عناﴏ ﳐتلفة إﱃ الشبكة الفلزية لتكوين‬
‫ً‬
‫السبيكة‪ .‬ﻓﺎلﺴبيﻜة خليط من العناﴏ ذات اﳋواﺹ الفلزية الفريدة‪ ،‬لذا نجد ﳍا الكﺜﲑ من التطبيقات‬
‫واالس�تخدامات التجاري�ة‪ .‬فالفوالذ والﱪونز واﳊديد الزهر من الس�بائك الكﺜ�ﲑة اﳌفيدة‪ .‬كﲈ‬
‫تستعمل سبيكة التيتانيوم والفناديوم لبناء هياكل الدراجات اﳍوائية كالتي تظهر ﰲ الﺸﻜل ‪.6-12‬‬
‫خوا�ص ال�سبائك ﲣتلف خواﺹ السبائك قلي ً‬
‫ال عن خواﺹ عناﴏها اﳌكونة ﳍا‪ .‬فالفوالذ‬
‫ً‬
‫مﺜال حدي�د ﳐلوﻁ بعنﴫ ﺁخر ع�ﲆ األقل‪ .‬تبقى بع�ﺾ خواﺹ اﳊديد في�ه‪ ،‬ولكن للفوالذ‬
‫خواﺹ إضافية أخرى منها أنه أكﺜر قوة‪ .‬وتتفاوت خواﺹ بعﺾ السبائك وتتغﲑ باختالف‬
‫طرائق تصنيعه�ا‪ .‬وﰲ حالة بعﺾ الفلزات تنت�ﺞ بعﺾ اﳋواﺹ اﳌختلفة اعت�ﲈ ًدا عﲆ طريقة‬
‫التسخﲔ والتﱪيد‪ .‬ويبﲔ اﳉدﻭﻝ ‪ 3-12‬أسﲈء بعﺾ السبائك اﳌهمة واستعﲈالﲥا اﳌتنوعة‪.‬‬
‫ا‪‬دول ‪6-12‬‬
‫ال�سبائك التجارية‬
‫ال�سم ال�سائع‬
‫ال‪‬كيب‬
‫ال�ستعمالت‬
‫النيكو‬
‫‪50% Fe٫ 20% Al٫ 20% Ni٫ 10% Co‬‬
‫اﳌغناطيسات‬
‫‪70-95% Cu٫ 1-25% Zn٫ 1-18% Sn‬‬
‫األجراس‪ ،‬اﳌيداليات‬
‫الﱪاس )النحاس األصفر(‬
‫الﱪونز )النحاس األﲪر(‬
‫‪67-90% Cu٫10-33% Zn‬‬
‫اﳊديد الصلب‬
‫السباكة‪ ،‬واألدوات العامة‪ ،‬واإلضاءة‬
‫‪96-97% Fe٫ 3-4% C‬‬
‫الذهب – عيار ‪ 10‬قراريط ‪42% Au٫ 12-20% Ag٫ 37 46% Cu‬‬
‫حبيبات الرصاﺹ‬
‫الفوالذ اﳌقاوم للصدأ‬
‫‪99 8% Pb٫ 0 2% As‬‬
‫‪73-79% Fe٫ 14-18% Cr٫ 7-9% Ni‬‬
‫فضة النقود‬
‫التقو‪‬‬
‫‪6-4‬‬
‫اﻟﺨﻼﺻﺔ‬
‫تتكون الرابطة الفلزية عندما ﲡذب أيونات‬
‫الفلز اﳌوجبة إلكﱰونات التكافﺆ اﳊرة اﳊركة‪.‬‬
‫تتح�رك اإللكﱰون�ات ﰲ نم�وذج بح�ر‬
‫اإللكﱰون�ات ع�ﱪ الش�بكة الفلزية‪ ،‬وال‬
‫ترتبط مع أي ذرة ﳏددة‪.‬‬
‫يفﴪ نموذج بحر اإللكﱰونات اﳋواﺹ‬
‫الفيزيائية للفلزات‪.‬‬
‫تتكون الس�بائك الفلزية عند دمﺞ فلز مع‬
‫عنﴫ ﺁخر أو أكﺜر‪.‬‬
‫اﳌجوهرات )اﳊﲇ الذهبية(‬
‫حبيبات الطلقات النارية‬
‫اﳌغاسل‪ ،‬واألدوات‬
‫أدوات اﳌائدة‪ ،‬واﳊﲇ‬
‫‪92 5% Ag٫ 7 5% Cu‬‬
‫‪.40‬‬
‫القوالب‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ‬
‫ال�س‪‬ك‪‬ل ‪� 6-12‬ش‪ ‬ع‬
‫اأ‪ ‬زا‪ ‬الدرا‪ ‬ا‪ ‬ال‪‬وا‪‬ي ‪‬ة‬
‫‪ ‬بع‪ ‬ا‪‬أحي ‪‬ان من �شبيكة‬
‫التيتانيوم‪ ‬الت ‪ ‬تو‪ ‬على‬
‫‪ 3%‬من ا‪‬ألوم‪‬يوم ‪2.5%‬‬
‫من الفانديوم‪.‬‬
‫‪‬‬
‫ﺃﺻل الﻜﻠمة‬
‫الﺴبيﻜة ‪Alloy‬‬
‫ج�اءت م�ن الكلم�ة الالتيني�ة‬
‫‪ alligare‬والتي تعني يﺜني‪.‬‬
‫ﻗﺎﺭﻥ بﲔ تركيب اﳌركبات األيونية والفلزات‪.‬‬
‫‪ .41‬اﴍﺡ كيف يمكن تفس�ﲑ كل م�ن التوصيل الكهربائ�ي وارتفاﻉ درجة‬
‫غليان الفلزات بواسطة الرابطة الفلزية؟‬
‫‪ .42‬ﻗﺎﺭﻥ بﲔ أسباب قوى التجاذب ﰲ الروابط األيونية والروابط الفلزية‪.‬‬
‫ﺻمــﻢ ﲡـﺮبـة للتمييز بﲔ اﳌ��واد األي�وني��ة الص�لب�ة واﳌ�واد الفلزية‬
‫‪ .43‬ﹼ‬
‫الصلب�ة‪ .‬بحيﺚ تش�مل ع�ﲆ األق�ل طريقت�ﲔ ﳐتلفت�ﲔ للمق�ارن�ة بﲔ‬
‫اﳌ�واد الصلبة‪ .‬فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫�رﻕ‪،‬‬
‫‪ .44‬ﻧموﺫﺝ ارس��م‬
‫ً‬
‫نموذج��ا ي��وض��ح قابلي��ة الف�ل���زات لل�ط�� َّ ﹾ‬
‫أو الس��حب إل�ى أس���الك‪ ،‬مس�تعينًا بنم�وذج بحر اإللكﱰونات كﲈ‬
‫ﰲ الﺸﻜل ‪.6-10‬‬
‫‪217‬‬
‫ا‪‬و�سة القاتلة‬
‫غال ًبا ما تكون اﳊﲇ الﱪاقة الالمعة واﳌزركشة األلوان رخيصة‬
‫ومسلية‪ .‬ولكن هل هي ﺁمنة؟ اإلجابة ﰲ العادة‪ :‬نعم‪ .‬ولكن قد‬
‫تﺆدي بعﺾ اﳊﲇ السائدة‪ -‬والسيﲈ تلك التي تصنع ﰲ الدول‬
‫النامي�ة‪ ،‬ومنها الصﲔ واﳍند‪ -‬إﱃ ﳐاط�ر كﺜﲑة الحتوائها عﲆ‬
‫عنﴫ الرصاﺹ ‪ Pb‬السام بنسبة عالية‪.‬‬
‫ال�سباكة ال�سامة عندما يبتل الرصاﺹ تذوب كمية ﳏددة منه‬
‫ﰲ اﳌاء متحو ً‬
‫ال إﱃ أيونات ‪ Pb2+‬وعندما تدخل هذه األيونات‬
‫جسم اإلنسان ﲢل ﳏل أيونات الكالسيوم ‪ .Ca2+‬ورغم تشاﲠهﲈ‬
‫ﲑا من‬
‫ﰲ الشحنات الكهربائية‪ ،‬فﺈن أيونات الرصاﺹ أﺛقل كﺜ ً‬
‫أيونات الكالسيوم‪ ،‬ﳑا قد يسبب اإلعاقة ﰲ التعلم‪ ،‬والغيبوبة‪،‬‬
‫وقد يﺆدي إﱃ اﳌوت‪.‬‬
‫ومن اﳌﺜﲑ للدهش�ة أن الرومان قاموا باس�تخدام الرصاﺹ ﰲ‬
‫أنابي�ب اﳌي�اه‪ .‬وقد أخذ رمز الرص�اﺹ‪ -Pb -‬ﰲ اﳊقيقة من‬
‫الكلم�ة الالتيني�ة ‪ plumbum‬الت�ي ما زالت تظه�ر ﰲ اللغة‬
‫السباك‪.‬‬
‫اإلنجليزية كجذر لكلمة ‪ ،Plumber‬وتعني ّ‬
‫الفخ‪‬ار ال�س‪‬ام ع�ﲆ الرغم م�ن أن الرصاﺹ ال يس�تخدم ﰲ‬
‫التمدي�دات الصحية اﳊديﺜة‪ ،‬إ َّ‬
‫ال أنه ما زال يس�تخدم ﰲ أمور‬
‫أخرى‪ .‬فاإلناء الظاهر ﰲ الﺸـﻜل ‪ 1‬تم طالؤه بالرصاﺹ‪ ،‬ﺛم‬
‫حرقه إلعطائه اللون األسود اﳌميز‪ .‬وتو ّلد مركبات الرصاﺹ‬
‫اﳌستخدمة ﰲ الطالء ألوا ًنا زاهية عند حرقها ﰲ ﻇروف ﳏددة‪.‬‬
‫ال�س‪‬م ا‪‬في‪‬د كان للرص�اﺹ العديد من االس�تخدامات قبل‬
‫تعرف سميته العالية بخالف ما هو مستخدم ﰲ صناعة الفخار‬
‫والتمديدات الصحية‪ .‬فقد استخدم الرصاﺹ ﰲ صناعة األصباﻍ‬
‫واﳉازولﲔ‪ ،‬حيﺚ يقلل من احتﲈل احﱰاﻕ اﳉازولﲔ قبل اﳌوعد‬
‫اﳌحدد ﰲ ﳏرك السيارة‪.‬‬
‫‪218‬‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 1‬مر ‪‬كبا‪ ‬الر‪‬شا‪ ‬ا‪�‬شتخدمة ‪ ‬لوين الفخار ‪‬عط‪ ‬الوعا‪‬‬
‫م‪‬ر‪ ‬ا‪‬تميز‪.‬‬
‫عملية اإزالة الر�سا�ص ‪ Chelation‬األطفال أكﺜر قابلية للتسمم‬
‫بالرصاﺹ؛ بسبب صغر أحجام أجسامهم ومعدالت نموهم‬
‫اﳌرتفع�ة‪ .‬وﰲ اﳊاالت اﳊرجة تصبح عملي�ة إزالة الرصاﺹ‬
‫ه�ي الطريقة الوحيدة إلنقاذ حياة الطفل‪ .‬وﰲ هذه العملية يتم‬
‫التخلص من أحد أهم التأﺛﲑات السامة للرصاﺹ‪ ،‬عن طريق‬
‫إحالل الكالسيوم ﳏل الرصاﺹ السام ﰲ اﳉسم‪.‬‬
‫‪‬‬
‫اﻹﺣﺴـﺎﺱ بﺎﳋطـﺮ تس�تطيع حاس�ة التذوﻕ لدى اإلنس�ان‬
‫اكتش�اف بع�ﺾ الس�موم الت�ي توج�د بش�كل طبيع�ي ﰲ‬
‫النبات�ات‪ .‬ابح�ﺚ ﰲ الس�موم اﳊديﺜ�ة األخرى‪-‬ومنه�ا‬
‫الرصاﺹ ومض�اد التجمد )إيﺜلﲔ جاليكول( ‪ -‬ﳌعرفة ﳌاذا‬
‫ال تُظهر براعم التذوﻕ لدينا استجابة سالبة ﳍا؟‬
‫‪‬ت‪ ‬الكيمياء‬
‫‪�‬س‪ ‬مركب اأيو‪‬‬
‫ا‪‬لفية‪ :‬ستقوم بتحضﲑ مركبﲔ كيميائيﲔ وفحصهﲈ لتحديد ‪ .10‬الﺘنظيﻒ ﻭالﺘخﻠﺺ مﻦ النفﺎﻳﺎت‪ :‬ﲣلص من النفايات حسب‬
‫تعليﲈت اﳌعلم‪ .‬نظف البوتقة باﳌاء‪ ،‬وأعد أدوات اﳌختﱪ إﱃ‬
‫بعﺾ خواصهﲈ‪ .‬واس�تنا ًدا إﱃ االختبارات التي ستقوم ﲠا تقرر‬
‫أماكنها‪.‬‬
‫ما إذا كانت النواتﺞ مركبات أيونية أم ال‪.‬‬
‫�سوؤال‪ :‬هل يمكن ﳋواﺹ اﳌركب الفيزيائية أن تدل عﲆ وجود‬
‫روابط أيونية؟‬
‫ا‪‬واد الالزمة‬
‫ﴍيط من اﳌاغنسيوم )‪(25cm‬‬
‫حامل اﳊلقة ومﺜبت‬
‫ﳍب بنزن‬
‫ملقط بواتق‬
‫كأس سعتها ‪100 mL‬‬
‫جهاز اﳌوصلية الكهربائية‬
‫اإجراءات ال�سالمة‬
‫‪K‬‬
‫‪PJ‬‬
‫‪OI‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪.5‬‬
‫‪.6‬‬
‫‪.7‬‬
‫‪.8‬‬
‫‪.9‬‬
‫مﺜلﺚ خزﰲ‬
‫قضيب للتحريك‬
‫ميزان يقيس ‪1/100g‬‬
‫ماء مقطر‬
‫حلل وا�ستنتج‬
‫‪ .1‬ﺣﻠل البيﺎﻧﺎت‪ :‬احس�ب كتلة الﴩيط والناتﺞ‪ ،‬وسجل قيم‬
‫الكتل ﰲ جدول البيانات‪.‬‬
‫اﳌواد‬
‫الطاقة‪A GG B‬‬
‫أشكال‪C‬‬
‫‪C‬ن ‪J‬‬
‫‪E KK .2‬‬
‫‪DF LL EGM‬‬
‫‪M FHNN GAIOO HB‬‬
‫‪JPP CK‬‬
‫‪I‬‬
‫‪JDL K‬‬
‫‪M‬‬
‫‪E NLF M‬‬
‫استقرار ‪BB‬‬
‫عن ‪CC‬‬
‫تستنتﺞ ‪DD‬‬
‫ماذا ‪EE‬‬
‫اﳌنبعﺜة‪FF .‬‬
‫‪HH A‬‬
‫ﻒ‪II BD J‬‬
‫ﺻﹼ‬
‫‪OG N‬‬
‫‪PH‬‬
‫‪‬ذير‪ :‬ﻻ تنظﺮ مبﺎﴍﺓ ﺇﱃ اﳌﺎﻏنﺴـيوﻡ اﳌﺸﺘعل؛ ﻷﻥ ﻭﻫﺞ‬
‫الناﲡة؟‬
‫الﻀوﺀ ﻳﺆﺫﻱ العﲔ‪ ،‬ﻭﲡنﺐ ﲪل اﳌواﺩ الﺴﺎﺧنة ﺣﺘﻰ تﱪﺩ‪.‬‬
‫‪ .3‬اﺳﺘنﺘﺞ‪ :‬هل يتفاعل اﳌاغنسيوم مع اﳍواء؟‬
‫خطوات العمل‬
‫‪.1‬‬
‫بوتقة‬
‫‪ .4‬تو ﹼﻗع الصيغ الكيميائية للﲈدتﲔ الناﲡتﲔ‪ ،‬واكتب اسميهﲈ‪.‬‬
‫اقرأ تعليﲈت السالمة ﰲ اﳌختﱪ‪.‬‬
‫‪ .5‬ﺣ ﹼﻠل ﻭاﺳـﺘنﺘﺞ‪ :‬لون ناتﺞ تفاعل اﳌاغنسيوم مع األكسجﲔ‬
‫دون القياسات كلها ﰲ جدول البيانات‪.‬‬
‫ّ‬
‫أبيﺾ‪ ،‬ﰲ حﲔ أن لون ناتﺞ تفاعل اﳌاغنسيوم مع النيﱰوجﲔ‬
‫ضع اﳊلقة الدائرية عﲆ اﳊامل عﲆ ارتفاﻉ ‪ 7cm‬فوﻕ ﳍب‬
‫أصفر‪ .‬أي هذين اﳌركبﲔ يشكل اﳉزء األكﱪ من الناتﺞ؟‬
‫بنزن‪ ،‬ﺛم ضع اﳌﺜلﺚ اﳋزﰲ عليها‪.‬‬
‫‪ .6‬ﺣ ﹼﻠل ﻭاﺳﺘنﺘﺞ‪ :‬هل توصل ﳏاليل مركبات اﳌاغنسيوم التيار‬
‫قس كتلة البوتقة بعد تنظيفها وﲡفيفها‪.‬‬
‫الكهربائي؟ وهل تﺆكد النتائﺞ ّ‬
‫أن اﳌركبات أيونية؟‬
‫لف ‪ 25cm‬من ﴍيط اﳌاغنسيوم عﲆ شكل كروي‪ ،‬ﺛم قس‬
‫‪ .7‬ﺣﻠـل مﺼﺎﺩﺭ اﳋطﺄ‪ :‬إذا أﻇهرت النتائﺞ أن اﳌاغنس�يوم فقد‬
‫معا‪.‬‬
‫كتلة ﴍيط اﳌاغنسيوم والبوتقة ً‬
‫جز ًءا من كتلته بدل أن يكتسب كتلة إضافية فاذكر األسباب‬
‫ضع البوتقة عﲆ اﳌﺜلﺚ‪ ،‬وس�خنها بواسطة اللهب )ﳚب أن‬
‫اﳌحتملة لذلك‪.‬‬
‫يكون رأس اللهب قرب البوتقة(‪.‬‬
‫أغلق ﳍب بنزن عندما يبدأ اﳌاغنسيوم ﰲ االشتعال واالحﱰاﻕ ال�ستق�ساء‬
‫ﺻمﻢ ﲡﺮبة إذا كانت ﳏاليل مركبات اﳌاغنس�يوم موصلة للتيار‬
‫بشعلة بيضاء ساطعة‪ ،‬ﺛم دﻉ البوتقة حتى تﱪد‪ ،‬وقس كتلة‬
‫ﹼ‬
‫الكهربائي فهل تستطيع التأﺛﲑ ﰲ جودة توصيلها للكهرباء؟‬
‫نواتﺞ احﱰاﻕ اﳌاغنسيوم والبوتقة‪.‬‬
‫وإذا ﱂ تكن موصلة للتيار فكيف ﲡعلها قادرة عﲆ ذلك؟‬
‫ضع اﳌكونات الصلبة اﳉافة ﰲ الكأس‪.‬‬
‫صمم ﲡربة ﳌعرفة ذلك‪.‬‬
‫ّ‬
‫أضف ‪ 10 mL‬من اﳌاء اﳌقطر إﱃ الكأس وحرك اﳋليط جيدً ا‪،‬‬
‫ﺛم افحص اﳌخلوﻁ بواسطة جهاز اﳌوصلية الكهربائية‪.‬‬
‫‪219‬‬
‫‪AA‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة‬
‫‪ 6-1‬تكون الأيون‬
‫اﻟﻌﺎﻣﺔ‬
‫تﺮتبﻂ الﺬﺭات ﰲ اﳌﺮﻛبﺎت اﻷﻳوﻧية بﺮﻭابﻂ ﻛيميﺎﺋية تنﺸﺄ ﻋﻦ ﲡﺎﺫﺏ اﻷﻳوﻧﺎت اﳌخﺘﻠفة الﺸﺤنﺎت‪.‬‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تتكون األيونات عندما تفقد الذرات‬
‫إلكﱰون�ات التكافﺆ أو تكس�بها لتص�ل إﱃ التوزيع‬
‫استقرارا‪.‬‬
‫اإللكﱰوﲏ الﺜﱡﲈﲏ األكﺜر‬
‫ً‬
‫ا‪‬فردات‬
‫الكاتيون‬
‫األنيون‬
‫‪ 6-2‬الروابط وا‪‬ركبات الأيونية‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تتجاذب األيونات ذات الش�حنات‬
‫كهربائيا‪.‬‬
‫اﳌختلفة لتكون مركبات أيونية متعادلة‬
‫اًّ‬
‫ا‪‬فردات‬
‫الرابطة األيونية‬
‫الشبكة البلورية‬
‫طاقة الشبكة البلورية‬
‫اﳌركبات األيونية‬
‫اإللكﱰوليت‬
‫‪� 6-3‬سيغ ا‪‬ركبات الأيونية واأ�سماوؤها‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ عند تس�مية اﳌركب�ات األيونية يذكر‬
‫األي�ون الس�الب أو ً‬
‫متبوعا باألي�ون اﳌوجب‪ .‬أما‬
‫ال‬
‫ً‬
‫عند كتابة صيغ اﳌركبات األيونية فيكتب رمز األيون‬
‫اﳌوجب أو ً‬
‫متبوعا برمز األيون السالب‪.‬‬
‫ال‬
‫ً‬
‫ا‪‬فردات‬
‫األيون األحادي الذرة أيون عديد الذرات‬
‫أيون أكسجيني سالب‬
‫عدد التأكسد‬
‫وحدة الصيغة الكيميائية‬
‫‪ 6-4‬الروابط الفلزية وخوا�ص الفلزات‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تك�ون الفل�زات ش�بكات بلوري�ة‪،‬‬
‫ويمك�ن ﲤﺜيلها أو نمذجتها بأيون�ات موجبة ﳛيط‬
‫ﲠا بحر من إلكﱰونات التكافﺆ اﳊرة اﳊركة‪.‬‬
‫ا‪‬فردات‬
‫نموذج بحر اإللكﱰونات الرابطة الفلزية‬
‫السبيكة‬
‫اإللكﱰونات اﳊرة‬
‫‪220‬‬
‫ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫تكون ُ‬
‫بعﺾ الذرات األيونات للوصول إﱃ حالة االستقرار‪ .‬ويعني التوزيع اإللكﱰوﲏ‬
‫ِّ‬
‫اﳌس�تقر أن يكون مس�توى الطاقة اﳋارجي ﳑلو ًءا باإللكﱰونات‪ .‬وﰲ العادة يتضمن‬
‫ﺛﲈنية إلكﱰونات تكافﺆ‪.‬‬
‫تتكون األيونات من خالل فقدان إلكﱰونات التكافﺆ أو اكتساﲠا‪.‬‬
‫يبقى عدد الﱪوتونات ﰲ النواة ﺛابتًا ﰲ أﺛناء عملية تكوين األيون‪.‬‬
‫الرابطة الكيميائية قوة تربط بﲔ ذرتﲔ‪.‬‬
‫ﲢتوي اﳌركبات األيونية عﲆ روابط أيونية ناﲡة عن التجاذب بﲔ األيونات اﳌختلفة الشحنات‪.‬‬
‫تﱰتب األيونات ﰲ اﳌركبات األيونية ﰲ صورة وحدات منتظمة متكررة تُعرف بالشبكة البلورية‪.‬‬
‫ترتبط خواﺹ اﳌركبات األيونية بقوة الرابطة األيونية‪.‬‬
‫اﳌركبات األيونية التي ﰲ صورة ﳏاليل أو مصاهﲑ توصل التيار الكهربائي‪.‬‬
‫تعرف طاقة الشبكة البلورية بالطاقة الالزمة لفصل أيونات ‪ 1mol‬من اﳌركب األيوﲏ‪.‬‬
‫ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫تبﲔ وحدة الصيغة الكيميائية نسبة األيونات اﳌوجبة إﱃ األيونات السالبة ﰲ اﳌركب األيوﲏ‪.‬‬
‫وتعﱪ شحنته عن عدد تأكسده‪.‬‬
‫يتكون األيون األحادي الذرة من ذرة واحدة ّ‬
‫تعﱪ األرقام الرومانية عن عدد تأكسد األيون اﳌوجب الذي له أكﺜر من حالة تأكسد‪.‬‬
‫ّ‬
‫تتكون األيونات العديدة الذرات من ﳎموعة ذرات‪.‬‬
‫تس�تخدم األقواس حول األيون وتوضع األرقام اﳌصغرة خارج األقواس لﻺشارة‬
‫إﱃ وجود أكﺜر من أيون عديد الذرات ﰲ الصيغة الكيميائية‪.‬‬
‫ا‪‬فاهيم الرئي�سة‬
‫تتك�ون الرابطة الفلزية عندما ﲡذب أيونات الفلز اﳌوجبة إلكﱰونات التكافﺆ اﳊرة‬
‫اﳊركة‪.‬‬
‫تتح�رك اإللكﱰونات ﰲ نموذج بحر اإللكﱰونات عﱪ الش�بكة الفلزية‪ ،‬وال ترتبط‬
‫مع أي ذرة ﳏددة‪.‬‬
‫يفﴪ نموذج بحر اإللكﱰونات اﳋواﺹ الفيزيائية للفلزات‪.‬‬
‫تتكون السبائك الفلزية عند دمﺞ فلز مع عنﴫ ﺁخر أو أكﺜر‪.‬‬
‫اإتقان ا‪‬فاهيم‬
‫‪6-1‬‬
‫‪ .53‬وضح كيف يتكون أيون الباريوم اﳌوجب؟‬
‫‪ .54‬وضح كيف يتكون أيون النيﱰوجﲔ السالب؟‬
‫‪ .55‬كلﲈ زاد نشاﻁ الذرة ارتفعت طاقة الوضع ﳍا‪ .‬فأﳞﲈ له طاقة‬
‫فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫وضع أكﱪ‪ :‬النيون أم الفلور؟ ِّ‬
‫‪ .45‬كيف تتكون األيونات اﳌوجبة والسالبة؟‬
‫‪ .46‬متى تتكون الروابط األيونية؟‬
‫تك�ون ذرة اﳊديد أيون حدي�د ‪ ،Fe 2+‬وأيون‬
‫كي�ف‬
‫اﴍح‬
‫‪.‬‬
‫‪56‬‬
‫ّ‬
‫تكون اﳍالوجين�ات والفلزات القلوية األيونات؟ فﴪ‬
‫‪ .47‬ﳌاذا ِّ‬
‫اﳊديد ‪ً Fe 3+‬‬
‫أيضا؟‬
‫إجابتك‪.‬‬
‫‪ .57‬تنب�أ بالنش�اﻁ الكيميائي لذرات العناﴏ اآلتية اس�تنا ًدا إﱃ‬
‫‪ .48‬يوضح الﺸـﻜل ‪ 6-13‬العناﴏ التي يشار إليها باألحرف‬
‫توزيعها اإللكﱰوﲏ‪:‬‬
‫وتعرف‬
‫من ‪ A‬إﱃ ‪ ،G‬اذكر عدد إلكﱰونات تكافﺆ كل عنﴫ‪ّ ،‬‬
‫‪ .c‬النيون‬
‫‪ .a‬البوتاسيوم ‪ .b‬الفلور‬
‫يكونه‪.‬‬
‫األيون الذي ّ‬
‫‪3+‬‬
‫‪ .58‬اﴍح تكوي�ن أيون اإلس�كانديوم ‪ Sc‬اعتﲈ ًدا عﲆ رس�م‬
‫مربعات اﳌستويات اﳌوضح ﰲ الﺸﻜل ‪.6-15‬‬
‫‪D‬‬
‫‪A‬‬
‫‪F‬‬
‫‪G‬‬
‫‪E‬‬
‫‪C‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪B‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪2p‬‬
‫→‬
‫تكون األيونات‪.‬‬
‫‪ .49‬ناقﺶ أﳘية طاقة التأين عند ّ‬
‫→‬
‫→‬
‫الﺸﻜل ‪6-13‬‬
‫‪3p‬‬
‫‪3s‬‬
‫‪2s‬‬
‫‪1s‬‬
‫‪3d‬‬
‫‪ .50‬يوضح الﺸﻜل ‪ 6-14‬رسم مربعات مستويات الكﱪيت‪.‬‬
‫يكون الكﱪيت أيونه؟‬
‫اﴍح كيف ّ‬
‫ال�سكل ‪6-15‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪3p‬‬
‫‪3s‬‬
‫‪2p‬‬
‫‪2s‬‬
‫‪1s‬‬
‫ال�سكل ‪6-14‬‬
‫اإتقان حل ا‪�‬سائل‬
‫‪ .51‬ما عدد إلكﱰونات تكافﺆ كل من العناﴏ اآلتية؟‬
‫‪ .a‬السيزيوم‬
‫‪ .c‬الروبيديوم‬
‫‪ .e‬اﳉاليوم‬
‫‪ .b‬اﳋارصﲔ‬
‫‪ .d‬اإلسﱰاتشيوم‬
‫‪ .52‬وضح ﳌاذا ال تكوِّن الغازات النبيلة روابط كيميائية؟‬
‫‪4s‬‬
‫اإتقان ا‪‬فاهيم‬
‫‪6-2‬‬
‫كهربائيا عند مناقش�ة اﳌركبات‬
‫‪ .59‬م�اذا يعني مصطلح متعادل‬
‫اًّ‬
‫األيونية؟‬
‫‪ .60‬وضح كيف تتكون الروابط األيونية؟‬
‫‪ .61‬وضح ﳌاذا ال يتحد البوتاسيوم والنيون لتكوين مركب؟‬
‫‪ .62‬ناقﺶ باختصار ﺛالث خواﺹ فيزيائية للمواد الصلبة األيونية‬
‫التي ترتبط ﰲ روابط أيونية‪.‬‬
‫‪ .63‬صف البلورة األيونية‪ ،‬واﴍح ﳌاذا ﲣتلف أشكال بلورات‬
‫اﳌركبات األيونية؟‬
‫‪221‬‬
‫‪ .64‬يظهر ﰲ الﺸﻜل ‪ 6-13‬الرمز ‪ B‬وهو للباريوم‪ ،‬والرمز ‪E‬‬
‫وهو لليود‪ .‬اﴍح ﳌاذا ال يكون ناتﺞ تفاعل هذين العنﴫين‬
‫يوديد الباريوم ‪BaI‬؟‬
‫اإتقان حل ا‪�‬سائل‬
‫‪ .65‬حدد نس�بة األيونات اﳌوجبة إﱃ األيونات الس�البة ﰲ كل‬
‫ﳑا يأﰐ‪:‬‬
‫‪ .a‬كلوريد البوتاسيوم‪ ،‬الذي ﳛل ﳏل ملح الطعام‪.‬‬
‫‪ .b‬فلوريد الكالسيوم‪ ،‬الذي يستخدم ﰲ صناعة الفوالذ‪.‬‬
‫‪ .c‬أكسيد الكالسيوم‪ ،‬الذي يستخدم إلزالة ﺛاﲏ أكسيد‬
‫الكﱪيت من عوادم ﳏطات الطاقة‪.‬‬
‫‪ .d‬كلوريد اإلسﱰانشيوم‪ ،‬اﳌستخدم ﰲ صناعة األلعاب‬
‫النارية‪.‬‬
‫‪ .66‬انظر الﺸﻜل ‪ ،6-13‬ﺛم صف ّ‬
‫يكونه‬
‫اﳌركب األيوﲏ الذي ّ‬
‫العنﴫان ‪ C‬و ‪.D‬‬
‫‪ِّ .67‬‬
‫وض�ح كي�ف تتك�ون الرابط�ة األيوني�ة ب�ﲔ اﳋارص�ﲔ‬
‫واألكسجﲔ؟‬
‫تكون الرابطة األيونية بﲔ األلومنيوم والفلور‬
‫‪ .68‬وضح بالرسم ّ‬
‫مستخد ًما رسم مربعات اﳌستويات‪.‬‬
‫تك�ون الرابط�ة األيوني�ة ب�ﲔ الباري�وم‬
‫‪ .69‬وض�ح بالرس�م ّ‬
‫والنيﱰوجﲔ باستخدام التوزيع اإللكﱰوﲏ‪.‬‬
‫‪ .70‬اﳌوﺻـﻼت‪ :‬توصل اﳌركبات األيونية التيار الكهربائي ﰲ‬
‫ﻇروف ﳏددة‪ِّ .‬‬
‫وضح ه�ذه الظ�روف‪ ،‬وفﴪ ﳌاذا ال توصل‬
‫اﳌركبات األيونية الكهرباء ﰲ ﲨيع اﳊاالت؟‬
‫أي اﳌركبات اآلتية ال يمكن توقع حدوﺛه‪، Na2S ، CaKr :‬‬
‫‪ّ .71‬‬
‫‪ MgF، BaCl3‬؟ فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫‪ .72‬اس�تخدم اﳉدﻭﻝ ‪ 6-5‬لتحدي�د اﳌركب األيوﲏ الذي له‬
‫أعﲆ درجة انصهار‪ ،MgO، KI، AgCl :‬وفﴪ إجابتك‪.‬‬
‫‪ .73‬أي اﳌركبات اآلتية له أكﱪ طاقة ش�بكة بلورية‪CsCl ) :‬أو‬
‫‪ KCl) ،(CaO‬أو ‪(K2O‬؟ فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫‪222‬‬
‫اإتقان ا‪‬فاهيم‬
‫‪6-3‬‬
‫‪ .74‬م�ا اﳌعلومات الت�ي ﲢتاج إليها لكتابة الصيغ�ة الكيميائية‬
‫الصحيحة للمركبات األيونية؟‬
‫‪ .75‬متى يستخدم الرقم السفﲇ ﰲ صيغ اﳌركبات األيونية؟‬
‫‪ .76‬اﴍح كيف ُتسمي اﳌركب األيوﲏ؟‬
‫‪ .77‬اﴍح باس�تخدام أع�داد التأكس�د‪ ،‬ﳌ�اذا تك�ون الصيغ�ة‬
‫الكيميائية ‪ NaF2‬غﲑ صحيحة؟‬
‫‪ .78‬اﴍح م�اذا يعن�ي اس�م " أكس�يد اإلس�كانديوم ‪" III‬بلغ�ة‬
‫اإللكﱰونات اﳌفقودة واﳌكتس�بة؟ اكتب الصيغة الكيميائية‬
‫الصحيحة له‪.‬‬
‫اإتقان حل ا‪�‬سائل‬
‫‪ .79‬اكتب صيغة كل من اﳌركبات األيونية اآلتية‪:‬‬
‫‪.a‬‬
‫‪.b‬‬
‫‪.c‬‬
‫‪.d‬‬
‫‪.e‬‬
‫يوديد الكالسيوم‬
‫بروميد الفضة ‪I‬‬
‫كلوريد النحاس ‪II‬‬
‫بﲑأيودات البوتاسيوم‬
‫أسيتات الفضة ‪I‬‬
‫سم اًّ‬
‫كال من اﳌركبات األيونية اآلتية‪:‬‬
‫‪ِّ .80‬‬
‫‪K 2O . a‬‬
‫‪CaCl2 .b‬‬
‫‪Mg3N2 .c‬‬
‫‪NaClO .d‬‬
‫‪KNO3 .e‬‬
‫‪ .81‬أكمل اﳉدﻭﻝ ‪ 6-13‬بالبيانات الناقصة‪.‬‬
‫تعرف ا‪‬ركبات الأيونية‬
‫ا‪‬دول ‪ 6-13‬‬
‫ال�سيغة‬
‫الأنيون‬
‫الكاتيون‬
‫ال�سم‬
‫الكيميائية‬
‫(الأيون ا‪‬وجب) (الأيون ال�سالب)‬
‫كﱪيتات‬
‫األمونيوم‬
‫‪PbF2‬‬
‫‪Na2CO3‬‬
‫‪PO43-‬‬
‫ويكون‬
‫‪ .82‬الﻜﺮﻭﻡ عنﴫ انتقاﱄ يستخدم ﰲ الطالء الكهربائي‪،‬‬
‫ّ‬
‫األيونات ‪ Cr2+‬و‪ .Cr3+‬اكتب صيغ اﳌركبات األيونية الناﲡة‬
‫عن تفاعل هذه األيونات مع أيونات الفلور واألكسجﲔ‪.‬‬
‫‪ .83‬أي الصيغ األيونية اآلتية صحيح؟ وإذا كانت الصيغة غﲑ‬
‫فﴪ إجابتك‪:‬‬
‫صحيحة فاكتب الصيغة الصحيحة‪ّ ،‬‬
‫‪AlCl .a‬‬
‫‪Na3SO4 .b‬‬
‫‪BaOH2 .c‬‬
‫‪Fe2O .d‬‬
‫‪ .84‬اكتب صيغ اﳌركبات األيونية ﲨيعها التي قد تنتﺞ عن تفاعل‬
‫كل من األيونات اﳌوجبة واأليونات الس�البة اﳌوجودة ﰲ‬
‫اﳉدﻭﻝ ‪ ، 6-14‬واذكر اسم كل مركب ناتﺞ‪.‬‬
‫ا‪‬دول ‪ 6-14‬قائمة الأيونات ا‪‬وجبة وال�سالبة‬
‫الأيون ا‪‬وجب‬
‫الأيون ال�سالب‬
‫‪K+‬‬
‫‪NH4+‬‬
‫‪SO32‬‬‫‪I-‬‬
‫‪Fe3+‬‬
‫‪NO3-‬‬
‫اإتقان ا‪‬فاهيم‬
‫‪6-4‬‬
‫‪ .85‬صف الرابطة الفلزية‪.‬‬
‫‪ .88‬فﴪ كيف تتشابه الرابطة الفلزية والرابطة األيونية؟‬
‫اإتقان حل ا‪�‬سائل‬
‫بروميد‬
‫الليﺜيوم‬
‫‪Mg2+‬‬
‫‪ .87‬صف باختصار كيف تفﴪ الرابطة الفلزية قابلية الفلزات‬
‫للطرﻕ والسحب؟‬
‫‪ .86‬اﴍح باختصار ﳌاذا ُتص َّنع السبائك اﳌعدنية؟‬
‫‪ .89‬كيف ﲣتلف الرابطة الفلزية عن الرابطة األيونية؟‬
‫‪ .90‬الفﻀة اﴍح باختصار ﳌاذا يعد عنﴫ الفضة موص ً‬
‫ال جيدً ا‬
‫للكهرباء؟‬
‫‪ .91‬الفوﻻﺫ اﴍح باختصار ﳌاذا يستخدم الفوالذ‪ -‬أحد سبائك‬
‫اﳊديد‪ -‬ﰲ دعائم هياكل العديد من اﳌباﲏ؟‬
‫‪ .92‬تبلغ درجة انصهار الﱪيليوم ‪ ،1287 C‬ﰲ حﲔ تبلغ درجة‬
‫انصهار الليﺜيوم ‪ .180 C‬اﴍح سبب هذا االختالف الكبﲑ‬
‫ﰲ درجات االنصهار‪.‬‬
‫‪o‬‬
‫‪o‬‬
‫‪ .93‬تبل�غ درجة غليان التيتانيوم ‪ ،3297 C‬ﰲ حﲔ تبلغ درجة‬
‫حرارة غليان النحاس ‪ . 2570 C‬اﴍح سبب االختالف‬
‫ﰲ درجات غليان هذين الفلزين‪.‬‬
‫‪o‬‬
‫‪o‬‬
‫مراجعة عامة‬
‫‪ .94‬م�ا ع�دد إلكﱰون�ات تكاف�ﺆ كل م�ن ذرات األكس�جﲔ‬
‫والكﱪيت والزرنيخ والفوسفور والﱪوم؟‬
‫يكون الكالسيوم أيون ‪ Ca2+‬وليس أيون ‪ Ca3+‬؟‬
‫‪ .95‬اﴍح ﳌاذا ِّ‬
‫‪ .96‬أي اﳌركب�ات األيوني�ة اآلتي�ة له أكﱪ طاقة ش�بكة بلورية‪:‬‬
‫‪ NaCl‬أو ‪ MgCl2‬أو ‪KCl‬؟ فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫‪ .97‬ما صيغ اﳌركبات األيونية اآلتية؟‬
‫‪ .a‬كﱪيتيد الصوديوم ‪ .d‬فوسفات الكالسيوم‬
‫‪ .b‬كلوريد اﳊديد ‪ .e III‬نﱰات اﳋارصﲔ‬
‫‪ .c‬كﱪيتات الصوديوم‬
‫يك�ون الكوبل�ت‪ -‬وهو عنﴫ انتق�اﱄ‪ -‬أيونات ‪Co2+‬‬
‫‪.98‬‬
‫ِّ‬
‫وأيونات ‪ً Co3+‬‬
‫أيضا‪ .‬اكتب الصيغ الكيميائية الصحيحة‬
‫ألكاسيد الكوبلت التي تتكون من كال األيونﲔ‪.‬‬
‫‪223‬‬
‫‪ .108‬ﻗﺎﺭﻥ بﲔ األيونﲔ اﳌوجب والسالب‪.‬‬
‫‪ .99‬أكمل اﳉدﻭﻝ ‪6-15‬‬
‫ا‪‬دول ‪ 6-15‬بيانات العن�سر والإلك‪‬ون والأيون‬
‫العن�سر‬
‫السيلينيوم‬
‫القصدير‬
‫اليود‬
‫األرجون‬
‫اإلك‪‬ونات التكافوؤ‬
‫الأيون النا‪‬‬
‫‪ .a‬أسيتات النحاس ‪ .b‬أكسيد الصوديوم الﺜنائي‬
‫‪Pb2O5 .c‬‬
‫‪ .100‬الﺬﻫﺐ اﴍح باختصار ﳌاذا يستخدم الذهب ﰲ صناعة‬
‫اﳊﲇ واﳌوصالت الكهربائية ﰲ األجهزة اإللكﱰونية؟‬
‫‪ِّ .101‬‬
‫وضح كيف يتكون أيون النيكل الذي عدد تأكسده ‪+2‬؟‬
‫نموذجا يمﺜ�ل الرابطة األيونية بﲔ البوتاس�يوم‬
‫‪ .102‬ارس�م‬
‫ً‬
‫واليود باستخدام التمﺜيل النقطي لﻺلكﱰونات‪.‬‬
‫‪ .103‬عندما يشتعل اﳌاغنسيوم ﰲ اﳍواء يكون اًّ‬
‫كال من أكسيد‬
‫ونﱰيد اﳌاغنس�يوم‪ .‬ناقﺶ كيف يتكون أكس�يد ونﱰيد‬
‫اﳌاغنسيوم عند تفاعل اﳌاغنسيوم مع ذرات األكسجﲔ‬
‫وذرات النيﱰوجﲔ عﲆ الﱰتيب‪.‬‬
‫‪ .104‬يتغﲑ شكل الصوديوم إذا أﺛرت فيه قوة خارجية‪ ،‬ﰲ حﲔ‬
‫يتفتت كلوريد الصوديوم عند طرقه بالقوة نفسها‪ .‬ما سبب‬
‫هذا االختالف ﰲ سلوك هاتﲔ اﳌادتﲔ الصلبتﲔ؟‬
‫‪ .105‬ما اسم كل من اﳌركبات األيونية اآلتية؟‬
‫‪CaO .a‬‬
‫‪BaS .c‬‬
‫‪AlPO4 .e‬‬
‫‪Ba(OH)2 .b‬‬
‫‪Sr(NO3)2 .d‬‬
‫التفك‪ ‬الناقد‬
‫ﺻمﻢ خريطة مفاهيم تﴩح اﳋواﺹ الفيزيائية لكل من‬
‫‪ .106‬ﹼ‬
‫اﳌركبات األيونية واﳌواد الفلزية الصلبة‪.‬‬
‫‪ .107‬تو ﱠﻗـع‪ :‬تفح�ص اًّ‬
‫كال م�ن األزواج اآلتية‪ ،‬ﺛم ِّب�ﲔ اﳌادة‬
‫الصلبة التي ﳍا درجة انصهار أعﲆ‪ .‬فﴪ إجابتك‪.‬‬
‫‪ NaCl .a‬أو ‪.c CsCl‬‬
‫‪ Ag .b‬أو ‪Cu‬‬
‫‪224‬‬
‫‪ .109‬ﻻﺣﻆ ﺛﻢ اﺳـﺘنﺘﺞ حدّ د األخطاء ﰲ األس�ﲈء الكيميائية‬
‫ً‬
‫ﳐططا‬
‫وصم�م‬
‫والصي�غ الكيميائي�ة غ�ﲑ الصحيح�ة‪،‬‬
‫ّ‬
‫توضيحيا ﳌنع حدوث مﺜل هذه األخطاء‪:‬‬
‫اًّ‬
‫‪ Na2O‬أو ‪MgO‬‬
‫‪Mg2O2 .d‬‬
‫‪Al2SO43 .e‬‬
‫‪Al3+‬‬
‫‪Na+‬‬
‫‪S2-‬‬
‫‪Ca2+‬‬
‫‪N3‬‬‫‪F-‬‬
‫ال�سكل ‪3-15‬‬
‫تفحص األيونات ﰲ الﺸﻜل ‪ ،3-15‬وحدّ د مركبﲔ‬
‫‪ .110‬ﻃ ﱢبﻖ ّ‬
‫يمكن أن يتكونا من األيونات اﳌوجودة‪ ،‬واﴍح كيف‬
‫ﳛدث ذلك ؟‬
‫ِ‬
‫الﱪاس ُ�يوديميوم ‪ Pr‬من ف�ل�زات الالنﺜ�اني�دات‬
‫‪ .111‬ﻃ ﱢبﻖ‬
‫وتك�ون‬
‫التي تتف�اعل م�ع ح�م�ﺾ اﳍيدروك�ل�وري�ك‬
‫ّ‬
‫ك�لوريد الﱪاسي�وديميوم ‪ .III‬كﲈ يتف�اع�ل م�ع ﲪ�ﺾ‬
‫النيﱰيك ليكون نﱰات الﱪاسيوديميوم ‪ .III‬إذا علمت‬
‫أن التوزي�ع اإللك�ﱰوﲏ لعن�ﴫ الﱪاس�يوديميوم هو‬
‫‪،[Xe] 4f36s2‬‬
‫فتفحص التوزيع اإللكﱰوﲏ‪ ،‬واﴍح كيف يكون‬
‫‪.a‬‬
‫ّ‬
‫الﱪاسيوديميوم األيون ‪+3‬؟‬
‫‪ .b‬واكت�ب الصي�غ الكيميائية ل�كال ّ‬
‫اﳌركب�ﲔ اللذين‬
‫يكوﳖﲈ عنﴫ الﱪاسيوديميوم‪.‬‬
‫تفحص موقع البوتاس�يوم والكالسيوم ﰲ‬
‫‪ .112‬ﱢ‬
‫ﻛوﻥ ﻓﺮﺿية ّ‬
‫اﳉدول الدوري‪ ،‬وص�غ فرضية تﴩح فيها ﳌاذا تكون‬
‫ﲑا من درجة انصهار‬
‫درجة انصهار الكالس�يوم أعﲆ كﺜ ً‬
‫البوتاسيوم؟‬
‫ﻗـوﻡ اﴍح ﳌاذا يعد اصطالح اإللكﱰونات اﳊرة‬
‫‪ .113‬ﱢ‬
‫مناس ًبا لوصف إلكﱰونات الرابطة الفلزية؟‬
‫‪ .114‬ﻃ ﱢبﻖ ﲢتوي الذرات غﲑ اﳌشحونة عﲆ إلكﱰونات‬
‫تكاف�ﺆ‪ .‬اﴍح ﳌاذا ال تكون بعﺾ العناﴏ ومنها‬
‫اليود والكﱪيت روابط فلزية؟‬
‫‪ .115‬ﺣ ﹼﻠل اﴍح ﳌاذا تكون قيمة طاقة الش�بكة البلورية‬
‫ذات مقدار سالب؟‬
‫م�ساألة تحفيز‬
‫‪ .116‬اﳌﺮﻛبـﺎت اﻷﻳوﻧية يعد الكريس�وبﲑل م�ن اﳌعادن‬
‫الشفافة أو شبه الشفافة‪ ،‬ويكون ﰲ بعﺾ األحيان‬
‫متﻸل�ﺊ الل�ون ‪ ،‬ويتكون م�ن أكس�يد األلومنيوم‬
‫والﱪيلي�وم ‪ .BeAl2O4‬حدد أعداد التأكس�د لكل‬
‫تكونه‪.‬‬
‫أيون ﰲ هذا اﳌركب‪ ،‬واﴍح طريقة ّ‬
‫مراجعة تراكمية‬
‫‪ .117‬أي العنﴫين له طاقة تأين أكﱪ‪ :‬الكلور أم الكربون؟‬
‫‪ .118‬ق�ارن بﲔ طريقة تكون أيون�ات الفلزات وأيونات‬
‫الالفلزات‪ ،‬واﴍح سبب هذا االختالف‪.‬‬
‫‪ .119‬ما العناﴏ االنتقالية؟‬
‫‪ .120‬اكتب اسم العنﴫ الذي تنطبق عليه اﳋواﺹ اآلتية‬
‫ورمزه‪:‬‬
‫‪ .a‬هالوجﲔ له ﺛاﲏ أقل كتلة‪.‬‬
‫‪ .b‬شبه فلز له أقل رقم دورة‪.‬‬
‫‪ .c‬العن�ﴫ الوحيد ﰲ اﳌجموع�ة ‪ 16‬اﳌوجود ﰲ‬
‫اﳊالة الغازية عند درجة حرارة الغرفة‪.‬‬
‫‪ .d‬الغاز النبيل الذي له أكﱪ كتلة‪.‬‬
‫‪ .e‬الفلز ﰲ اﳌجموعة ‪ 15‬صلب عند درجة حرارة‬
‫الغرفة‪.‬‬
‫تقو‪ ‬اإ�سا‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ .121‬اﳉـﺬﻭﺭ اﳊـﺮﺓ يعتق�د الكﺜﲑ م�ن الباحﺜﲔ أن اﳉ�ذور اﳊرة‬
‫هي اﳌس�ﺆولة عن الش�يخوخة ومرﺽ الﴪطان‪ .‬ابحﺚ ﰲ‬
‫موض�وﻉ اﳉذور اﳊرة وتأﺛﲑاﲥ�ا‪ ،‬واإلجراءات التي يمكن‬
‫اﲣاذها ﳌنعها‪.‬‬
‫‪ .122‬ﻧمو البﻠوﺭات يمكن ﲢضﲑ بلورات اﳌركبات األيونية وزيادة‬
‫حجمه�ا ﰲ اﳌخت�ﱪ‪ .‬ابح�ﺚ ﰲ طريقة نمو ه�ذه البلورات‪،‬‬
‫وصمم ﲡربة لعمل ذلك ﰲ اﳌختﱪ‪.‬‬
‫ّ‬
‫اأ�س‪‬لة ا‪�‬ستندات‬
‫اﳌﺤيطـﺎت قام العلﲈء ﰲ جزء م�ن التحاليل اﳋاصة باﳌحيطات‪،‬‬
‫بتلخيص البيانات اﳌتعلقة باأليونات كﲈ ﰲ اﳉدﻭﻝ ‪.6-16‬‬
‫ا‪‬دول ‪ 6-16‬الأيونات الثنا ع�سر‬
‫�سيوعا ‪ ‬البحار‬
‫الأك‪‬‬
‫ً‬
‫الأيون‬
‫‪Cl‬‬
‫‪Na+‬‬
‫‪SO 4 2‬‬‫‪Mg 2+‬‬
‫‪Ca 2+‬‬
‫‪K+‬‬
‫‪CO 3 2‬‬‫‪Br‬‬‫‪BO 3 3‬‬‫‪SiO 3 2‬‬‫‪Sr2+‬‬
‫‪F‬‬‫‪-‬‬
‫ال‪‬كيز‬
‫(‪)mgdm3‬‬
‫‪%‬الن�سبة ا‪‬وية بالكتلة (من‬
‫اإجما‪ ‬ا‪‬واد ال�سلبة ا‪‬ذابة)‬
‫‪19٫000‬‬
‫‪10٫500‬‬
‫‪55.04‬‬
‫‪30.42‬‬
‫‪2655‬‬
‫‪1350‬‬
‫‪400‬‬
‫‪380‬‬
‫‪140‬‬
‫‪65‬‬
‫‪20‬‬
‫‪8‬‬
‫‪8‬‬
‫‪1‬‬
‫‪7.69‬‬
‫‪3.91‬‬
‫‪1.16‬‬
‫‪1.10‬‬
‫‪0.41‬‬
‫‪0.19‬‬
‫‪0.06‬‬
‫‪0.02‬‬
‫‪0.02‬‬
‫‪0.003‬‬
‫‪ّ .123‬بﲔ األيونات اﳌوجبة والسالبة الواردة ﰲ اﳉدول أعاله‪.‬‬
‫بياني�ا باألعمدة تركيز كل أيون‪ ،‬مبينً�ا صعوبات القيام‬
‫‪ .124‬مﺜّ�ل اًّ‬
‫ﲠذا العمل‪.‬‬
‫‪ .125‬ال يعد كلوريد الصوديوم اﳌركب الوحيد الذي يتم اﳊصول عليه‬
‫تعرف أربعة مركبات أخرى للصوديوم يمكن‬
‫من مياه البحار‪ّ .‬‬
‫اﳊصول عليها من ماء البحر‪ ،‬ﺛم اكتب اسم كل منها وصيغته‪.‬‬
‫‪225‬‬
‫اختبار مق‪‬‬
‫‪ .5‬ما الصيغ�ة الكيميائي�ة الص�حيحة ﳌركب كﱪيتات الكروم‬
‫‪III‬؟‬
‫اأ�س‪‬لة الختيار من متعدد‬
‫استعن بالشكل اآلﰐ لﻺجابة عن السﺆال ‪1‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪3d‬‬
‫‪4s‬‬
‫‪3s‬‬
‫‪3p‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪3d‬‬
‫‪C05-33C-828378-08‬‬
‫‪3p‬‬
‫‪4s‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪3s‬‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫→‬
‫‪.d‬‬
‫‪3d‬‬
‫‪3p‬‬
‫→‬
‫‪.c‬‬
‫‪4s‬‬
‫‪3s‬‬
‫→‬
‫‪.b‬‬
‫→‬
‫‪.a‬‬
‫→‬
‫‪ .2‬العبارة التي ال تنطبق عﲆ أيون ‪ Sc3+‬هي أنه‪:‬‬
‫‪ .a‬ل�ه ت�وزي��ع إلك�ﱰوﲏ يش�به التوزي�ع اإللكﱰوﲏ‬
‫لﻸرجون ‪.Ar‬‬
‫‪ .b‬عب�ارة ع�ن أي�ون عن�ﴫ اإلس�كانديوم بﺜ�الث‬
‫شحنات موجبة‪.‬‬
‫عنﴫا ﳐتل ًفا عن ذرة ‪ Sc‬اﳌتعادلة‪.‬‬
‫‪ .c‬يعد‬
‫ً‬
‫‪ .d‬تم تكوينه بﺈزالة إلكﱰونات التكافﺆ من ‪.Sc‬‬
‫‪ .6‬أي رسوم مربعات اﳌستويات لعنﴫ الفناديوم ﰲ الشكل‬
‫صحيحا؟‬
‫أدناه يعد‬
‫ً‬
‫→‬
‫‪.a‬‬
‫‪.b‬‬
‫‪.c‬‬
‫‪.d‬‬
‫الفلزات مواد المعة وقادرة عﲆ عكس الضوء‪.‬‬
‫الفلزات جيدة التوصيل للحرارة والكهرباء‪.‬‬
‫اﳌركبات األيونية قابلة للطرﻕ‪.‬‬
‫اﳌركبات األيونية جيدة التوصيل للحرارة والكهرباء‪.‬‬
‫‪Cr(SO4)3 .d‬‬
‫→‬
‫‪ .1‬أي األوص�اف اآلتية ينطبق عﲆ النموذج الذي يظهر ﰲ‬
‫الشكل أعاله؟‬
‫‪Cr3(SO4)2 .c‬‬
‫→‬
‫‪+‬‬
‫‬‫‬‫‪+‬‬
‫‪Cr2(SO4)3 .b‬‬
‫→‬
‫‪+ - + - +‬‬
‫ ‪- -‬‬‫‬‫‪+ - +‬‬
‫ ‪-‬‬‫ ‪-‬‬‫‬‫‪+‬‬
‫‪+ - +‬‬
‫ ‪+ - + - +‬‬‫‬‫‬‫‬‫‬‫‬‫‪+ - + - + - +‬‬
‫‬‫‬‫‬‫‬‫‬‫‪- + - + - + -‬‬
‫‪Cr3SO4 .a‬‬
‫‪3d‬‬
‫‪4s‬‬
‫‪3p‬‬
‫‪3s‬‬
‫‪C05-34C-828378-08‬‬
‫اأ�س‪‬لة الإجابات الق�سيرة‬
‫‪C05-35C-828378-08‬‬
‫استعن بالشكل أدناه لﻺجابة عن السﺆال ‪.7‬‬
‫‪C05-36C-828378-08‬‬
‫‪ .3‬أي األمالح اآلتية ﲢتاج إﱃ أكﱪ مقدار من الطاقة لكﴪ‬
‫الروابط األيونية فيها؟‬
‫‪BaCl2 .a‬‬
‫‪LiF .b‬‬
‫‪NaBr .c‬‬
‫‪Kl .d‬‬
‫‪ .4‬تتعلق ﲨيع خواﺹ كلوريد الصوديوم ‪ NaCl‬اآلتية بقوة‬
‫روابطه األيونية ما عدا‪:‬‬
‫‪.a‬‬
‫‪.b‬‬
‫‪.c‬‬
‫‪.d‬‬
‫‪226‬‬
‫صالبة البلورة‪.‬‬
‫ارتفاﻉ درجة الغليان‪.‬‬
‫ارتفاﻉ درجة االنصهار‪.‬‬
‫انخفاﺽ القابلية للذوبان‪.‬‬
‫أي حاالت اﳌادة يمﺜّلها هذا الشكل؟‬
‫‪ّ .7‬‬
‫‪ .a‬الصلبة؛ ألن الدقائق مﱰاصة جداًّ ا‪.‬‬
‫‪ .b‬السائلة؛ ألن الدقائق تستطيع اﳊركة بسهولة وحرية‪.‬‬
‫‪ .c‬الصلبة؛ ألن للنموذج شك ً‬
‫ال ﺛاب ًتا ﳏد ًدا‪.‬‬
‫‪ .d‬السائلة؛ ألن الدقائق تتحرك بعضها فوﻕ بعﺾ‪.‬‬
‫اختبار مق‪‬‬
‫استعن بقائمة العناﴏ أدناه لﻺجابة عن األسﺌلة ‪.12 - 8‬‬
‫‪ .a‬صوديوم‬
‫‪ .b‬كروم‬
‫‪ .c‬بورون‬
‫‪ .d‬أرجون‬
‫‪ .e‬كلور‬
‫‪ .8‬ما العنﴫ الذي ينتهي مداره األخﲑ باﳌستوى الﺜانوي ‪s‬؟‬
‫‪ .9‬أي هذه العناﴏ له سبعة إلكﱰونات تكافﺆ؟‬
‫انتقاليا؟‬
‫عنﴫا‬
‫‪ .10‬أﳞا يعد‬
‫ً‬
‫اًّ‬
‫‪ .11‬أي العناﴏ له الﱰكيب اإللكﱰوﲏ اآلﰐ‪:‬‬
‫‪1s22s22p63s23p5‬؟‬
‫‪ .12‬أﳞا غاز نبيل؟‬
‫اأ�س‪‬لة الإجابات المفتوحة‬
‫‪ .13‬ما العالقة بﲔ التغﲑ ﰲ نصف قطر الذرة والتغﲑ ﰲ البناء‬
‫الذري عن�د االنتقال من اليس�ار إﱃ اليمﲔ عﱪ اﳉدول‬
‫الدوري؟‬
‫استعن بالرسوم أدناه لﻺجابة عن السﺆال ‪.14‬‬
‫‪95 pm‬‬
‫‪Na+ ‬‬
‫]‪[Ne‬‬
‫‪186 pm‬‬
‫‪Na ‬‬
‫‪[Ne]3s1‬‬
‫‪ .14‬ما العالقة بﲔ التغﲑ ﰲ نصف قطر األيون والتغﲑات التي‬
‫تكون األي�ون من ذرته اﳌتعادلة عﱪ اﳉدول‬
‫ﲢدث عند ّ‬
‫الدوري؟‬
‫‪227‬‬
‫مالحظات‬
‫مالحظات‬
‫الروابط الت�ساهمية‬
‫‪Covalent Bonding‬‬
‫تﺘﻜـوﻥ الﺮﻭابـﻂ الﺘﺴـﺎﳘية ﻋندمﺎ‬
‫تﺘﺸﺎﺭﻙ الﺬﺭات ﰲ ﺇلﻜﱰﻭﻧﺎت تﻜﺎﻓﺆﻫﺎ‪.‬‬
‫‪ 7-1‬الرابطة الت�ساهمية‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تستقر ذرات بعﺾ العناﴏ عندما‬
‫تتشارك ﰲ إلكﱰونات تكافﺆها لتكوين رابطة تساﳘية‪.‬‬
‫‪ 7-2‬ت�سمية ا‪‬زي‪‬ات‬
‫قطرة ماء كروية‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تس�تعمل قواعد ﳏددة ﰲ تس�مية‬
‫اﳌركب�ات اﳉزيﺌية الﺜنائية ال�ذرات‪ ،‬واألﲪاﺽ الﺜنائية‬
‫الذرات‪ ،‬واألﲪاﺽ األكسجينية‪.‬‬
‫‪ 7-3‬ال‪‬اكيب ا‪‬زي‪‬ية‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ تب�ﲔ الصي�غ البنائي�ة اﳌواق�ع‬
‫معا‬
‫النس�بية للذرات ﰲ اﳉ�زيء وطرائ�ق ارتباطها ً‬
‫داخل اﳉزيء‪.‬‬
‫النموذج ‪ ‬الفرا‪‬‬
‫‪ 7-4‬اأ�سكال ا‪‬زي‪‬ات‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ يس�تعمل نم�وذج التناف�ر ب�ﲔ‬
‫أزواج إلكﱰونات التكافﺆ ‪ VSEPR‬لتحديد ش�كل‬
‫اﳉزيء‪.‬‬
‫‪ 7-5‬الكهرو�سالبية والقطبية‬
‫اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ يعتمد نوﻉ الرابطة الكيميائية عﲆ‬
‫مقدار جذب كل ذرة لﻺلكﱰونات ﰲ الرابطة‪.‬‬
‫‪‬وذج الع�سا والكرة‬
‫ﺣﻘﺎﺋﻖ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻴﺔ‬
‫‪230‬‬
‫‪O—H‬‬
‫—‬
‫يعود الشكل الكروي لقطرة اﳌاء إﱃ قوة التوتر‬
‫السطحي‪ ،‬بسبب القوى بﲔ اﳉزيﺌية‪.‬‬
‫ﹴ‬
‫غش�اء‬
‫تعم�ل ق�وة التوتر الس�طحي ﰲ اﳌاء عمل‬
‫م�رن ع�ﲆ الس�طح‪ .‬وتس�تطيع بع�ﺾ اﳊﴩات‬
‫اﳌﴚ عﲆ سطح هذا الغشاء الذي يكونه اﳌاء‪.‬‬
‫اﳋ�واﺹ الكيميائي�ة والفيزيائي�ة لل�ﲈء ﲡعل�ه‬
‫سائ ً‬
‫ال فريدً ا‪.‬‬
‫‪H‬‬
‫تركيب لوي�ص‬
‫‪‬‬
‫‪‬ر‪ ‬ا‪‬تهاللي‪‬‬
‫ما نوع ا‪‬ركب ا‪�‬ستخدم لعمل كرة ‪‬يزة‪‬‬
‫ُتصنع هذه الكرات ﰲ الغالب من مركب يدعى أكسيد السليكون‬
‫العضوي ‪.Si(OCH2CH3)2O‬‬
‫خطوات العمل‬
‫‪.NP1PP‬‬
‫‪L OM P N‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪‬‬
‫خوا�‪‬ص الرابط‪‬ة اعمل‬
‫اﳌطوي�ة اآلتي�ة لتس�اعدك‬
‫عﲆ تنظيم دراس�تك ألنواﻉ‬
‫الروابط الرئيسة الﺜالث‪.‬‬
‫‪ 1‬ضع ورقتﲔ إحداﳘا‬
‫ف�وﻕ األخ�رى‪ ،‬ودﻉ حاف�ة‬
‫إحداﳘا العلوية أس�فل اﳊافة‬
‫األخرى ب� ‪ 2cm‬تقري ًبا‪.‬‬
‫صفحات‬
‫‪‬‬
‫‪N‬‬
‫تعليﲈت‬
‫‪E‬‬
‫حافتي ‪F‬‬
‫اط‪ِ A‬و‪G A‬‬
‫‪AH2BB‬‬
‫‪B I ACCC J BDDD KCEAEE LDFBFFMEG‬‬
‫‪CGGN FHH‬‬
‫‪DHO GE‬‬
‫اﳌختﱪ‪I I IP HJFJ.‬‬
‫‪J IKG‬‬
‫السالمة‪ J‬ﰲ‪KK‬‬
‫‪H‬‬
‫‪LLL KMMIM‬‬
‫اقرأ ‪LNJN‬‬
‫‪M‬‬
‫‪OOKO‬‬
‫ال�ورﻕ الس�فلية إﱃ األع�ﲆ‬
‫ِّ‬
‫ورقيا‪،‬‬
‫غط الطاولة باﳌناديل الورقي�ة‪ ،‬وض�ع فوقه�ا كو ًبا اًّ‬
‫لعمل ﺛالﺛة أجزاء متس�اوية‪،‬‬
‫والبس القفازين‪.‬‬
‫ﺛ�م اضغ�ط ع�ﲆ الﺜني�ات‬
‫قس ‪ 20 .0mL‬من ﳏ�لول سليكات الصودي��وم باﳌخبار‬
‫لتﺜبيتها ﰲ أماكنها‪.‬‬
‫وصبها ﰲ الكوب‪ .‬وأضف إﱃ الكوب قطرة‬
‫اﳌ��درج‬
‫ّ‬
‫ملون الطعام و‪ 10 .0mL‬من اإليﺜانول‪ ،‬ﺛم حرك‬
‫من ِّ‬
‫‪ّ 3‬ﺛبت اﳌطوية بدبوس كﲈ ﰲ الش�كل‪،‬‬
‫اﳌحتويات جيدً ا مدة ‪ 3‬ﹴ‬
‫ﺛوان ﰲ اﲡاه عقارب الساعة‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ً‬
‫اآلﰐ‪:‬‬
‫النح�و‬
‫عﲆ‬
‫ج�زء‬
‫لكل‬
‫�ا‬
‫ن‬
‫عنوا‬
‫واكت�ب‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬ذير‪ :‬ﺇﻳﺎﻙ ﺃﻥ تﻀع اﻹﻳﺜﺎﻧوﻝ ﻗﺮﺏ الﻠﻬﺐ ﺃﻭ ﺃﻱ مﺼدﺭ‬
‫‪‬‬
‫خ�واﺹ الرابط�ة‪ ،‬رابط�ة‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ﺁﺧﺮ لﻠﴩﺭ؛ ﻷﻥ بخﺎﺭﻩ ﻗﺎبل لﻼﻧفﺠﺎﺭ‪.‬‬
‫‪‬‬
‫تس�اﳘية غ�ﲑ قطبي�ة‪ ،‬رابط�ة‬
‫‪‬‬
‫صب اﳋليط ﰲ راحة اليد وأنت ال تزال تلبس القفازات‬
‫تساﳘية قطبية‪ ،‬رابطة أيونية‪.‬‬
‫ّ‬
‫وتعمل فوﻕ الطاولة اﳌغطاة بمناديل الورﻕ‪ ،‬ﺛم اضغط‬
‫برفق عﲆ السائل عندما يبدأ ﰲ التصلب‪.‬‬
‫كور العجينة ﰲ راحة اليد لتصنع كرة‪ ،‬ﺛم أسقطها عﲆ‬
‫‪ِّ .5‬‬
‫األرﺽ‪ ،‬وسجل مالحظاتك‪.‬‬
‫‪ .6‬احفﻆ الكرة ﰲ مكان معزول عن اﳍواء؛ ألنك ستحتاج إﱃ‬
‫تشكيلها قبل استخدامها مرة أخرى‪.‬‬
‫‪‬ليل النتائج‬
‫‪� .1‬سف خواﺹ الكرة التي شاهدﲥا‪.‬‬
‫‪ .2‬قارن بﲔ اﳋواﺹ التي شاهدﲥا وخواﺹ اﳌركب األيوﲏ‪.‬‬
‫ا�ستق�ساء ما عدد اإللكﱰونات التي ﳛتاج إليها كل من السليكون‬
‫واألكسجﲔ للوصول إﱃ حالة الﺜﲈنية؟ وإذا كانت كلتا الذرتﲔ‬
‫معا؟‬
‫بحاجة إﱃ اكتساب اإللكﱰونات فكيف يكونان رابطة ً‬
‫‪D‬‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬
‫‪B‬‬
‫‪C‬‬
‫‪A‬‬
‫ا�ستعمل هذه ا‪‬طوية ‪ ‬الق�سم ‪،7-1‬‬
‫وﳋص ما تعلمته عن خ�واﺹ الروابط‪ ،‬وكيف يﺆﺛر‬
‫ذلك ﰲ خواﺹ اﳌركب الكيميائي؟‬
‫‪C 08-03A-874637‬‬
‫‪C 08-03A-874637‬‬
‫‪C 08-03A-874637‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪231‬‬
‫‪7-1‬‬
‫الأهداف‬
‫الرابطة الت�ساهمية‬
‫‪The Covalent Bond‬‬
‫تطبق القاعدة الﺜﲈنية عﲆ الذرات اﻟﻔﻜﺮة اﻟﺮﺋﻴﺴﺔ ت�ستق‪‬ر ذرات بع�ص العنا�سر عندما تت�س‪‬ارك ‪ ‬اإلك‪‬ونات تكافوؤها‬
‫تكون روابط تساﳘية‪.‬‬
‫التي ّ‬
‫لتكوين رابطة ت�ساهمية‪.‬‬
‫ت�س‪‬ف كيفي�ة تك�ون الرابطة‬
‫التس�اﳘية األحادي�ة‪ ،‬والﺜنائية الربط مع ا‪‬ياة لعلك أردت يو ًما أن تش�ﱰي كرة تلعب ﲠا أنت وأصدقاؤك‪ ،‬إال أن اﳌبلغ‬
‫والﺜالﺛية‪.‬‬
‫تقارن بﲔ روابط سيجﲈ وروابط‬
‫باي‪.‬‬
‫تربط بﲔ قوة الرابطة التساﳘية‬
‫وطوﳍا وطاقة تفككها‪.‬‬
‫مراجعة ا‪‬فردات‬
‫الذي معك ال يكفي لﴩائها‪ ،‬وعندئذ ش�اركك أحد أصدقائك باﳌبلغ اﳌتبقي لﴩاء الكرة‪ .‬إن‬
‫تشارك الذرات باإللكﱰونات لتكوين مركبات تساﳘية‪.‬‬
‫هذا يشبه ُ‬
‫ما الرابطة الت�ساهمية‪‬‬
‫‪What is a Covalent Bond‬‬
‫تتشارك بعﺾ الذرات باإللكﱰونات ليستقر توزيعها اإللكﱰوﲏ‪ .‬فكيف ﳛدث ذلك؟ وهل‬
‫هناك طرائق ﳐتلفة تتيح اﳌشاركة باإللكﱰونات؟ وكيف ﲣتلف خواﺹ هذه اﳌركبات عن‬
‫اﳌركبات التي تتكون من األيونات؟‬
‫الرابط‪‬ة الكيميائي‪‬ة الق�وة الإلك‪‬ون‪‬ات ا‪�‬س‪‬كة تتش�ارك الذرات ﰲ ّ‬
‫اﳌركبات غ�ﲑ األيونية ﰲ اإللكﱰونات‪ ،‬كﲈ ﰲ‬
‫جزيﺌ�ات قطرات اﳌاء ﰲ الﺸـﻜل ‪ .7-1‬وتس�مى الرابط�ة الكيميائية التي تنتﺞ عن مش�اركة‬
‫معا‪.‬‬
‫التي تربط ذرتﲔ ً‬
‫ً‬
‫كال م�ن الذرت�ﲔ الداخلتﲔ ﰲ تكوين الرابطة ب�زوج إلكﱰونات أو أكﺜر الﺮابطة الﺘﺴـﺎﳘية‪.‬‬
‫ا‪‬فردات ا‪‬ديدة‬
‫الرابطة التساﳘية‬
‫اﳉزيء‬
‫تركيب لويس‬
‫رابطة سيجﲈ ‪σ‬‬
‫رابطة باي ‪π‬‬
‫تفاعل ماﺹ للطاقة‬
‫تفاعل طارد للطاقة‬
‫ويتك�ون اﳉـﺰﻱﺀ عندما ترتبط ذرتان أو أكﺜر برابطة تس�اﳘية‪ .‬وتعد اإللكﱰونات اﳌش�ﱰكة‬
‫ﰲ تكوي�ن الرابطة جز ًءا من إلكﱰونات مس�توى الطاقة اﳋارجي لكلتا الذرتﲔ اﳌش�ﱰكتﲔ‪.‬‬
‫وعادة ما تتكون الروابط التس�اﳘية بﲔ ذرات الالفلزات اﳌتجاورة ﰲ اﳉدول الدوري‪.‬‬
‫تك‪ّ ‬ون الرواب‪‬ط الت�ساهمية تتك�ون اﳉزيﺌات الﺜنائي�ة الذرات‪ -‬ومنه�ا اﳍيدروجﲔ )‪(H2‬‬
‫والنيﱰوج�ﲔ )‪ ،(N2‬واألكس�جﲔ )‪ ،(O2‬والفل�ور )‪ ،(F2‬والكل�ور )‪ ،(Cl2‬وال�ﱪوم )‪،(Br2‬‬
‫واليود )‪ - (I2‬عندما تتشارك ذرتان من نفس العنﴫ ﰲ إلكﱰونات التكافﺆ‪ ،‬حيﺚ أن اﳉزيء‬
‫استقرارا من الذرة ﰲ حالتها الفردية‪.‬‬
‫اﳌكون من ذرتﲔ أكﺜر‬
‫ً‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 7-1‬تكون ك‪ ‬طر‪ ‬ما‪ ‬من ‪‬زي‪‬ا‪‬‬
‫يحت ‪‬و‪ ‬ك‪ ‬م‪ ‬ا عل ‪‬ى ‪‬ر‪  ‬يدر‪  ‬ر‪‬‬
‫اأك�ش‪  ‬اح ‪‬د‪ ‬ر‪‬ب ‪ ‬فيما بي‪ ‬ا برابطة‬
‫‪�‬شا‪‬مية‪.‬‬
‫‪‬ت‪‬شك‪ ‬ال‪‬طر‪ ‬بح�شب ال‪‬و‪ ‬ب‪ ‬ا‪‬زي‪‬ية‪.‬‬
‫‪232‬‬
‫قوة تنافر‬
‫قوة ‪‬اذب‬
‫ال‪‬ر‪‬ان متباعد‪ ‬ان ك‪ ‬ا ل‪‬ا‬
‫‪ ‬و‪‬د ‪‬و‪ ‬ا‪ ‬اأ‪ ‬افر‪.‬‬
‫‪‬وم نوا‪ ‬ك‪ ‬ر‪ ‬ب‪ ‬ال�ش‪ ‬ح‪‬اب‪‬ة‬
‫ا‪‬لك‪‬نية لل‪ ‬ر‪ ‬ا‪‬أ‪‬ر‪ ‬ش ‪‬اأ‬
‫‪ ‬و‪ ‬افر ب‪ ‬ال‪‬وا‪ ‬و‪ ‬افر‬
‫اأ‪‬ر‪ ‬ب‪� ‬شحابت‪ ‬ا‪‬لك‪‬نا‪.‬‬
‫ا‪�‬شافة ب‪ ‬ب‪‬ر‪‬ون‪‬ا‪ ‬ال‪‬ر‪‬‬
‫‪‬ا‪‬ل‪‬ك‪‬ن‪‬ا‪ ‬ال‪ ‬ر‪ ‬ا‪‬أ‪ ‬ر‪‬‬
‫م‪‬ا�شبة لتك ‪‬ون رابطة م�شت‪‬ر‪.‬‬
‫وباس�تعراﺽ الفلور نجد أن له التوزيع اإللكﱰوﲏ ‪ ،1s22s22p5‬حيﺚ لكل ذرة فلور سبعة‬
‫إلكﱰون�ات تكاف�ﺆ‪ ،‬وﲢت�اج إﱃ إلك�ﱰون واحد لتص�ل إﱃ اﳊال�ة الﺜﲈني�ة‪ .‬وعندما تقﱰب‬
‫ذرت�ا فل�ور ﲢت تأﺛﲑ العديد من القوى ‪ -‬كﲈ ﰲ الﺸـﻜل ‪ - 7-2‬تتولد قوتا تنافر تﺆﺛران ﰲ‬
‫الذرات‪ ،‬إحداﳘا بﲔ إلكﱰونات الذرتﲔ‪ ،‬واألخرى بﲔ بروتونات الذرتﲔ ً‬
‫أيضا‪ .‬كﲈ تنش�أ‬
‫ً‬
‫أيض�ا قوة ﲡاذب بﲔ بروتونات إحدى الذرتﲔ وإلكﱰون�ات الذرة األخرى‪ .‬وكلﲈ اقﱰبت‬
‫ذرات الفل�ور بعضه�ا من بع�ﺾ زادت قوة التجاذب بﲔ بروتون�ات أحدها مع إلكﱰونات‬
‫األخ�رى إﱃ أن تص�ل إﱃ نقط�ة تك�ون عندها ﳏصلة ق�وى التجاذب أكﱪ م�ن ﳏصلة قوى‬
‫ﹴ‬
‫وعندئذ ترتب�ط الذرتان برابطة تس�اﳘية‪ ،‬ويتكون اﳉزيء‪ .‬أم�ا إذا اقﱰبت الذرتان‬
‫التناف�ر‪،‬‬
‫إحداﳘا من األخرى أكﺜر من ذلك فسوف تتغلب قوى التنافر عﲆ قوى التجاذب‪.‬‬
‫استقرارا واألمﺜل للذرات ﰲ الرابطة التساﳘية عند أفضل مسافة بﲔ‬
‫ﳛدث الﱰتيب األكﺜر‬
‫ً‬
‫ن�واﰐ الذرتﲔ‪ .‬حيﺚ تصب�ح ﳏصلة قوى التجاذب عند هذه النقط�ة أكﱪ من ﳏصلة قوى‬
‫التنافر‪ .‬يوجد الفلور عﲆ شكل جزيﺌات ﺛنائية الذرات؛ ألن مشاركة زوج من اإللكﱰونات‬
‫يعط�ي كل ذرة فل�ور التوزيع اإللكﱰوﲏ الش�بيه بالتوزيع اﳋاﺹ بالغ�از النبيل‪ .‬ويوضح‬
‫زوجا واحدً ا من اإللكﱰونات اﳌشﱰكة‪،‬‬
‫الﺸـﻜل ‪ 7-3‬أن لكل ذرة فلور ﰲ جزيء الفلور ً‬
‫وﺛالﺛة أزواج من اإللكﱰونات غﲑ اﳌﱰابطة التي ال تشارك ﰲ تكوين الرابطة‪.‬‬
‫‪F‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪F‬‬
‫‪‬‬
‫ا‪‬ا ا‪ ‬ب‪ ‬ال‪‬ر‪‬ان ا‪‬حدا‪‬ما‬
‫من ا‪‬أ‪‬ر‪ ‬ف�شو‪ ‬يت‪‬افر ك‪ ‬من‬
‫ال‪‬و‪ ‬ا‪‬لك‪‬نا‪ ‬فيما بي‪‬ا‪.‬‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 7-2‬بي‪  ‬ن ا‪‬أ�ش ‪‬م ف‪‬‬
‫ا‪‬أ�شكا‪ ‬اأع ‪� ‬شلة ‪‬و‪ ‬الت‪‬ا‪‬‬
‫‪‬الت‪‬افر ب‪ ‬ر‪  ‬فلور ع‪‬دما ‪‬‬
‫ا‪‬حدا‪‬م‪ ‬ا م ‪  ‬ن ا‪‬أ‪  ‬ر‪ .‬ا‪‬ن ال‪  ‬و‪‬‬
‫ا‪‬مالي ‪‬ة ب ‪ ‬ال‪‬ر‪�   ‬شلة‬
‫‪ ‬و‪ ‬الت‪‬افر ب ‪ ‬ا‪‬لك ‪‬ن ‪‬ا‪‬لك‪‬ن‪‬‬
‫‪‬الت‪‬اف ‪‬ر ب ‪ ‬ن ‪‬وا‪ ‬ن ‪‬وا‪ ‬الت‪‬ا‪‬‬
‫ب‪ ‬ن ‪‬وا‪ ‬ا‪‬لك ‪‬ن‪ .‬تك ‪‬ون الرابطة‬
‫الت�شا‪‬مي ‪‬ة ع‪‬دما ‪‬ك ‪‬ون ‪�‬شلة ‪‬و‪‬‬
‫الت‪‬ا‪ ‬اأعلى ما ‪‬كن‪.‬‬
‫اربط كي‪ ‬يرتب ــ‪ ‬ا�شتقرار الرابطة‬
‫مع القو‪ ‬التي تو‪‬ر ‪ ‬الذرا‪‬‬
‫ال�سكل ‪ 7-3‬ت‪‬شار‪ ‬ر‪‬ا فلور ‪ ‬ز‪‬ج من ا‪‬لك‪‬نا‪‬‬
‫لتك ‪‬ونا رابطة ‪�‬شا‪‬مية‪ .‬ح‪ ‬اأن ز‪‬ج ا‪‬لك‪‬نا‪ ‬ا‪‬ش‪‬كة‬
‫‪‬د ‪‬ع‪ ‬ا‪‬لك‪‬نا‪ ‬ا‪‬دار ا‪‬أ‪ ‬مانية ا‪‬لك‪‬نا‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪F F‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪233‬‬
‫ﻣﻘﺎرﻧﺔ درﺟﺎت اﻻﻧﺼﻬﺎر‬
‫ﻛيـﻒ ﻳمﻜﻦ ﲢدﻳـد العﻼﻗة بﲔ ﻧوﻉ الﺮابطـة ﻭﺩﺭﺟة اﻻﻧﺼﻬﺎﺭ؟ ‪ .7‬أدر مفتاح التس�خﲔ عند أع�ﲆ درجة حرارة واطلب إﱃ أحد‬
‫الزمالء البدء ﰲ قياس زمن التسخﲔ مستخد ًما ساعة إيقاف‪.‬‬
‫تعتم�د خ�واﺹ اﳌركب ع�ﲆ ن�وﻉ الرابط�ة‪ ،‬إذا كان�ت أيونية أو‬
‫تساﳘية‪.‬‬
‫‪ .8‬راقب اﳌركبات ﰲ أﺛناء فﱰة التس�خﲔ‪ ،‬وسجل ّأﳞا ينصهر‬
‫ً‬
‫أوال‪ ،‬ووفق أي ترتيب‪.‬‬
‫‪N‬‬
‫‪K‬‬
‫ﺧﻄﻮات اﻟﻌﻤﻞ‬
‫‪NPHK .O1IL PJM‬‬
‫اﳌختﱪ‪CIKF.‬‬
‫‪ K‬ﰲ ‪JDLG‬‬
‫‪M‬‬
‫‪EH N‬‬
‫تعليﲈت ‪LFI‬‬
‫‪M‬‬
‫اقرأ ‪OGJ‬‬
‫السالمة‬
‫‪EGBM FHCN GAD‬‬
‫‪IO HBJEP‬‬
‫صمم جدو ً‬
‫ال لتسجيل بيانات التجربة‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫ّ‬
‫وارفع ‪B‬‬
‫‪C‬‬
‫‪D‬‬
‫بع�د ‪F A‬‬
‫التس�خﲔ‪G B‬‬
‫جهاز ‪H AC I‬‬
‫‪BD J C‬‬
‫‪E K DF‬‬
‫الطبق‬
‫انقضاء ‪E 5‬دقائ�ق‪،‬‬
‫أغلق‬
‫‪.A9L‬‬
‫باﳌالقط أو القفازات اﳋاصة بذلك‪.‬‬
‫‪ .3‬اعمل ﺛالﺛة فجوات بس�يطة ومتس�اوية )‪ A‬و ‪ B‬و ‪ (C‬ﰲ قاﻉ ‪ .10‬دﻉ الطبق حتى يﱪد ﺛم ﲣلص منه بالطريقة الصحيحة‪.‬‬
‫طبق من األلومنيوم مستعينًا بقلم مناسب)قلم ﲣطيط ً‬
‫مﺜال(‪ .‬ﺗﺤﻠﻴﻞ اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ‬
‫‪ .1‬اﺫﻛﺮ أي اﳌركبات انصهر أو ً‬
‫ال؟ وأﳞا ﱂ ينصهر؟‬
‫‪ .4‬ضع الطبق عﲆ السخان الكهربائي‪.‬‬
‫ﻃبﻖ اس�تنا ًدا إﱃ النتائﺞ واﳌشاهدات‪ ،‬صف درجة انصهار‬
‫‪‬ذير‪ :‬تعﺎمل بﺤﺬﺭ ﻋند تﺴخﲔ الوﻋﺎﺀ‪.‬‬
‫‪ .2‬ﹼ‬
‫كل مادة صلبة باس�تخدام أحد اﳋ�واﺹ اآلتية‪ :‬منخفضة‪،‬‬
‫‪ .5‬احص�ل م�ن معلم�ك ع�ﲆ عين�ات م�ن كل م�ن بل�ورات‬
‫متوسطة‪ ،‬مرتفعة‪ ،‬مرتفعة جداًّ ا‪.‬‬
‫الس�كر )‪ ،(C12H22O11‬وبلورات اﳌلح )‪ ،(NaCl‬وشمع‬
‫البارافﲔ )‪ ،(C23H48‬وضعها ﰲ الفجوات عﲆ الﱰتيب‪ .3 .‬اﺳﺘنﺘﺞ أي اﳌركبات ﳛتوي عﲆ روابط أيونية‪ ،‬وأﳞا ﳛتوي‬
‫عﲆ روابط تساﳘية؟‬
‫‪ .6‬توقع الﱰتيب الذي ستنصهر به اﳌركبات عند تسخينها‪.‬‬
‫‪ .4‬ﳋﺺ كيف يﺆﺛر نوﻉ الرابطة ﰲ درجة انصهار اﳌركبات؟‬
‫الروابط الت�ساهمية الأحادية‬
‫‪Single Covalent Bonds‬‬
‫عندم�ا يش�ﱰك زوج واحد م�ن اإللكﱰونات ﰲ تكوين رابطة‪ ،‬كﲈ ﰲ جزيء اﳍيدروجﲔ تعرف هذه الرابطة باس�م‬
‫الرابطة التساﳘية األحادية‪ .‬وعادة ما ُيشار إﱃ زوج اإللكﱰونات اﳌشﱰك بزوج إلكﱰونات الرابطة‪ .‬وﰲ حال جزيء‬
‫اﳍيدروجﲔ اﳌبﲔ ﰲ الﺸﻜل ‪ 7-4‬تقوم كل ذرة هيدروجﲔ بجذب زوج إلكﱰونات الرابطة باﳌقدار نفسه‪ .‬لذا ينتمي‬
‫كال اإللكﱰون�ﲔ اﳌش�ﱰكﲔ إﱃ كل من الذرتﲔ ﰲ الوقت نفس�ه‪ ،‬ﳑا يعط�ي كل ذرة هيدروجﲔ ﰲ اﳉزيء التوزيع‬
‫استقرارا من أي ذرة من ذرات اﳍيدروجﲔ اﳌنفردة‪.‬‬
‫اإللكﱰوﲏ لغاز اﳍيليوم النبيل ‪ ،1s2‬فيصبح جزيء اﳍيدوجﲔ أكﺜر‬
‫ً‬
‫يوضح التم�ﺜيل النق�طي لﻺلكﱰونات تﺮﻛيﺐ لوﻳﺲ ‪ Lewis structure‬ترتيب إلكﱰونات التكافﺆ ﰲ اﳉزيء‪،‬‬
‫حيﺚ يمﺜل كل خط أو زوج من النقط العمودية رابطة تساﳘية واحدة‪ .‬فعﲆ سبيل اﳌﺜال‪ ،‬يمكن كتابة جزيء‬
‫اﳍيدورجﲔ هكذا ‪ H- H‬أو ‪.H:H‬‬
‫ال�سكل ‪ 7-4‬ع‪‬دما ‪‬ت‪‬شار‪ ‬ر‪‬ا ‪‬يدر‪‬‬
‫‪ ‬ز‪‬ج م ‪‬ن ا‪‬لك‪‬ن ‪‬ا‪� ‬ش ‪ ‬ك‪ ‬ر‪ ‬عل ‪‬ى‬
‫م�شت ‪‬و‪ ‬ا‪ ‬ة ‪‬ار‪  ‬تل ‪ ‬با‪‬لك‪‬نا‪‬‬
‫‪�‬شب‪ ‬م�شت‪‬ر‪.‬‬
‫‪234‬‬
‫‪‬‬
‫‪HH‬‬
‫‪H‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪H‬‬
‫‪‬‬
‫‪A‬‬
‫ا‪‬جموعة ‪ 17‬والروابط الت�ساهمية الأحادية‬
‫‪a‬‬
‫‪a‬‬
‫‪a‬‬
‫—‪→ H‬‬
‫‪—O‬‬
‫→ ‪+ O‬‬
‫‪+‬‬
‫‪O‬‬
‫‪H O‬‬
‫‪+ O → H —O‬‬
‫‪‬‬
‫‪H‬‬
‫‪‬‬
‫‪H‬‬
‫‪‬‬
‫‪H‬‬
‫———‬
‫تض�م اﳍالوجينات ‪ -‬عن�اﴏ اﳌجموعة ‪ -17‬ومنها الفلور س�بعة إلكﱰونات تكافﺆ‪،‬‬
‫وﲢتاج إﱃ إلكﱰون واحد للوصول إﱃ حالة الﺜﲈنية إلكﱰونات‪ .‬لذا تكوِّن ذرات عناﴏ‬
‫اﳌجموعة ‪ 17‬رابطة تساﳘية أحادية مع الالفلزات األخرى‪ ،‬ومنها الكربون‪ .‬وكﲈ سبق‪،‬‬
‫فق�د قرأت أن ذرات عناﴏ اﳌجموعة ‪ 17‬تكون روابط تس�اﳘية م�ع ذرات من النوﻉ‬
‫نفسه‪ .‬فعﲆ سبيل اﳌﺜال‪ ،‬يوجد الفلور عﲆ صورة ‪ ،F2‬والكلور عﲆ صورة ‪.Cl2‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ا‪‬جموعة ‪ 16‬والروابط الت�ساهمية الأحادية‬
‫ا‪‬جموعة ‪ 15‬و الروابط الت�ساهمية الأحادية‬
‫ا‪‬جموعة ‪ 14‬والروابط الت�ساهمية الأحادية‬
‫تكون أربع روابط تساﳘية‪ .‬ويتكون جزيء اﳌيﺜان‬
‫تستطيع عناﴏ اﳌجموعة ‪ 14‬أن ّ‬
‫‪ CH4‬عندم�ا ترتب�ط ذرة كربون واحدة بأرب�ع ذرات هيدروجﲔ‪ .‬وللكربون‪-‬وهو‬
‫عنﴫ ﰲ اﳌجموعة ‪ -14‬التوزيع اإللكﱰوﲏ ‪ ،1s22s22p2‬وبواقع أربعة إلكﱰونات‬
‫تكافﺆ‪ .‬لذا ﳛتاج الكربون إﱃ أربعة إلكﱰونات ليصل إﱃ التوزيع اإللكﱰوﲏ اﳌشابه‬
‫للغ�ازات النبيلة‪ .‬لذا‪ ،‬عندما يتحد الكربون بال�ذرات األخرى يكون أربع روابط‪.‬‬
‫وألن اﳍيدروجﲔ‪ ،‬من عناﴏ اﳌجموعة األوﱃ‪ ،‬وله إلكﱰون تكافﺆ واحد فﺈن ذرة‬
‫الكرب�ون ﲢتاج إﱃ أربع ذرات هيدروجﲔ للحصول ع�ﲆ أربعة إلكﱰونات ﲢتاج‬
‫يكون الكربون أربع‬
‫إليها‪ .‬ويوضح الﺸـﻜل ‪ 7-5c‬تركيب لويس للميﺜان‪ .‬كذلك ّ‬
‫روابط تساﳘية أحادية مع الالفلزات األخرى‪ ،‬ومنها عناﴏ اﳌجموعة ‪.17‬‬
‫‪b‬‬
‫‪b‬‬
‫‪b‬‬
‫‪H‬‬
‫‪H‬‬
‫‪H‬‬
‫—‪→ H‬‬
‫‪—N‬‬
‫→ ‪+ N‬‬
‫‪+‬‬
‫‪N‬‬
‫‪H N‬‬
‫‪+ N → H —N‬‬
‫‪‬‬
‫‪H‬‬
‫‪‬‬
‫‪H‬‬
‫‪‬‬
‫‪H‬‬
‫‪3H‬‬
‫‪3H‬‬
‫‪3H‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪c‬‬
‫‪c‬‬
‫‪c‬‬
‫‪H‬‬
‫‪H‬‬
‫‪H‬‬
‫—‪→ H‬‬
‫—‪—C‬‬
‫‪—H‬‬
‫→ ‪+ C‬‬
‫‪+‬‬
‫‪H C‬‬
‫‪H‬‬
‫‪C‬‬
‫‪+ C → H —C —H‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪H‬‬
‫‪‬‬
‫‪H‬‬
‫‪‬‬
‫‪H‬‬
‫——— ———‬
‫تستطيع عناﴏ اﳌجموعة ‪ 15‬أن تكون ﺛالث روابط تساﳘية مع ذرات الالفلزات‪.‬‬
‫فالنيﱰوجﲔ من عناﴏ اﳌجموعة ‪ 15‬وتوزيعه اإللكﱰوﲏ هو ‪ .1s2 2s2 2p3‬ولغاز‬
‫األمونيا )النشادر( ‪ NH3‬ﺛالث روابط تساﳘية أحادية‪ ،‬حيﺚ ترتبط ﺛالﺛة إلكﱰونات‬
‫زوجا وحيدً ا من اإللكﱰونات‬
‫من النيﱰوجﲔ بﺜالث ذرات م�ن اﳍيدروجﲔ تارك ًة ً‬
‫غﲑ اﳌش�ﱰكة ع�ﲆ ذرة النيﱰوجﲔ‪ .‬ويوضح الﺸـﻜل ‪ 7-5b‬نموذج لويس ﳉزيء‬
‫األموني�ا‪ .‬ويس�تطيع النيﱰوجﲔ ً‬
‫أيضا تكوين مركبات مش�اﲠة لﻸموني�ا عند اﲢاده‬
‫ب�ذرات عناﴏ اﳌجموعة ‪ ،17‬مﺜ�ل ‪ NF3‬ﺛالﺛي فلوريد النيﱰوجﲔ وﺛالﺛي كلوريد‬
‫النيﱰوجﲔ ‪ ،NCl3‬وﺛالﺛي بروميد النيﱰوجﲔ ‪ .NBr3‬وتتشارك كل ذرة من عناﴏ‬
‫اﳌجموعة ‪ 17‬مع ذرة نيﱰوجﲔ من خالل زوج واحد من اإللكﱰونات‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫——— ———‬
‫وتك�ون رابطت�ﲔ‬
‫تس�تطيع ذرات عن�اﴏ اﳌجموع�ة ‪ 16‬أن تش�ﱰك بﺈلكﱰون�ﲔ‬
‫ّ‬
‫تس�اﳘيتﲔ‪ .‬فاألكس�جﲔ أح�د عن�اﴏ اﳌجموع�ة ‪ 16‬وتوزيع�ه اإللك�ﱰوﲏ هو‬
‫‪ ،1s2 2s2 2p4‬حي�ﺚ يدخ�ل األكس�جﲔ ﰲ تركي�ب اﳌ�اء الذي يتك�ون من ذرﰐ‬
‫هيدروجﲔ وذرة أكسجﲔ‪ .‬ويصبح لكل ذرة هيدروجﲔ التوزيع اإللكﱰوﲏ لغاز‬
‫اﳍيليوم النبيل نفسه عندما تتشارك ﰲ إلكﱰون مع ذرة األكسجﲔ‪ ،‬كﲈ يصبح لذرة‬
‫األكس�جﲔ التوزيع اإللك�ﱰوﲏ للغاز النبي�ل )نيون( عندما تتش�ارك ﰲ إلكﱰون‬
‫واحد مع كل ذرة هيدروجﲔ‪ .‬ويوضح الﺸﻜل ‪ 7-5a‬تركيب لويس ﳉزيء اﳌاء‪.‬‬
‫الحﻆ أن لذرة األكسجﲔ رابطتﲔ تساﳘيتﲔ أحاديتﲔ وزوجﲔ من اإللكﱰونات‬
‫غﲑ اﳌﱰابطة‪.‬‬
‫‪2H‬‬
‫‪2H‬‬
‫‪2H‬‬
‫‪4H‬‬
‫‪4H‬‬
‫‪4H‬‬
‫ال�سكل ‪ 7-5‬و‪‬ش ‪  ‬ا‪‬عاد‪‬‬
‫الكيميا‪‬ي ‪‬ة كي ‪ ‬ت‪‬شار‪ ‬ال ‪‬را‪ ‬‬
‫‪C‬‬
‫‪09-03C -828378‬‬
‫‪-828378‬‬
‫‪09-03C‬ا‪C‬‬
‫م�شت‪ ‬ر‪ .‬كم ‪‬‬
‫ا‪‬لك‪‬ن ‪‬ا‪� ‬شب ‪‬‬
‫‪C 09-03C‬‬
‫‪-828378‬‬
‫يو‪‬ش ‪ ‬و‪‬ج لوي�‪ ‬كي ‪� ‬ش‪ ‬ك‪‬‬
‫‪‬ر‪  ‬ا‪ ‬ز‪ ‬عل ‪‬ى م�شت ‪‬و‪ ‬ا‪ ‬ة‬
‫‪‬ار‪ ‬تل‪.‬‬
‫�سف كي‪ ‬ت�شل الذرة ا‪‬ركزية للقاعدة‬
‫الثمانية‪‬‬
‫ماذا قراأت‪� ‬سف كيف يرمز تركيب لويس للرابطة التساﳘية؟‬
‫‪235‬‬
‫مثال ‪7-1‬‬
‫تركي‪‬ب لوي�‪‬ص للج‪‬زيء تم عم�ل الرس�وم اﳌبينة ﰲ الﺸـﻜل ‪ 7-6‬ع�ﲆ الزج�اج باﳌعاﳉة‬
‫الكيميائي�ة )اﳊف�ر( لس�طح الزجاج بواس�طة فلوري�د اﳍيدروجﲔ ‪ .HF‬ارس�م تركيب لويس‬
‫ﳉزيء فلوريد اﳍيدروجﲔ‪.‬‬
‫‪1‬‬
‫ال�س‪‬كل ‪  7-6‬حف ‪‬ر‬
‫الز‪‬اج ا‪‬ش‪‬ن ال‪‬ا‪‬ر ‪‬‬
‫ال‪‬شك‪ ‬كيمي‪‬ا‪ ‬ي‪‬ا با�ش‪‬تع‪‬ما‪‬‬
‫فلوري ‪‬د ال‪‬يدر‪HF  ‬‬
‫‪‬و حم‪ ‬شعي‪ .‬يتفاع‪‬‬
‫فلوريد ال‪‬يدر‪ ‬مع ال�شليكا‬
‫‪‬اأك�شيد ال�شليكون‪ ‬ا‪‬ك ‪‬ون‬
‫الر‪‬ي�‪ ‬للز‪ ‬اج ‪‬ي‪‬ت‪ ‬عن‬
‫‪‬ل‪ SiF4 ‬ا‪‬ا‪.‬‬
‫‪‬ليل ا‪�‬ساألة‬
‫لق�د علم�ت أن ج�زيء فلوري�د اﳍيدروج�ﲔ مك�ون م�ن الفل�ور واﳍيدروج�ﲔ‪ .‬وألن ذرة‬
‫اﳍيدروج�ﲔ ‪-‬وهو عنﴫ ﰲ اﳌجموعة ‪ -1‬ﳍا إلكﱰون تكافﺆ واحد فﺈﳖا تس�تطيع االﲢاد بأي‬
‫من الالفلزات من خالل اﳌشاركة بزوج واحد من اإللكﱰونات‪ .‬كﲈ أن ذرة الفلور من عناﴏ‬
‫اﳌجموع�ة ‪ 17‬ﲢتاج إﱃ إلك�ﱰون لتصل إﱃ حالة الﺜﲈنية‪ ،‬لذلك تتكون رابطة تس�اﳘية أحادية‬
‫عند اﲢاد اﳍيدروجﲔ والفلور‪.‬‬
‫‪2‬‬
‫ح�ساب ا‪‬طلوب‬
‫‪3‬‬
‫تقو‪ ‬الإجابة‬
‫لكي نرس�م تركيب لويس نب�دأ بالتمﺜيل النقطي إللكﱰونات التكافﺆ ل�كل ذرة‪ ،‬ﺛم نعيد كتابة‬
‫ﲑا نضيف‬
‫الرم�وز الكيميائية ونرس�م خطاًّ�ا بينهﲈ لتوضي�ح زوج اإللكﱰونات اﳌش�ﱰكة‪ .‬وأخ ً‬
‫النقط لتوضيح أزواج اإللكﱰونات غﲑ اﳌﱰابطة‪.‬‬
‫‪H —F‬‬
‫→‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪F‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪H‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫لكل ذرة ﰲ اﳉزيء التوزيع اإللكﱰوﲏ للغاز النبيل‪ ،‬وتكون ﰲ حالة االستقرار‪.‬‬
‫م�سائل تدريبية‬
‫‪C0913C82837808‬‬
‫ارسم تركيب لويس لكل جزيء ﳑا يأﰐ‪:‬‬
‫‪PH3 .1‬‬
‫‪H2S .2‬‬
‫‪HCl .3‬‬
‫‪CCl4 .4‬‬
‫‪SiH4 .5‬‬
‫‪ .6‬فيز ارسم تركيب لويس العام ﳉزيء ناتﺞ عن اﲢاد عنﴫين أحدﳘا من عناﴏ اﳌجموعة ‪1‬‬
‫واآلخر من عناﴏ اﳌجموعة ‪.16‬‬
‫الرابط‪‬ة �سيجم‪‬ا ‪ σ‬تس�مى الرواب�ط التس�اﳘية األحادي�ة ﺭﻭابﻂ ﺳـيﺠﲈ‪ ،‬ويرمز إليه�ا باﳊرف‬
‫اإلغريق�ي ‪ . σ‬وتتك�ون رابطة س�يجﲈ عندما تتش�ارك ذرت�ان ﰲ اإللكﱰونات وتتداخل مس�تويات‬
‫ً‬
‫ا)رأسا مقابل رأس(‪ ،‬فتزداد الكﺜافة اإللكﱰونية ﰲ مستوى الربط بﲔ الذرتﲔ‪.‬‬
‫تكافﺆﳘا‬
‫تداخال رأس ًي ً‬
‫ويق�ع مس�توى الربط ﰲ اﳌنطقة التي يك�ون احتﲈل وجود إلكﱰونات الرابط�ة فيها أكﱪ ما يكون‪.‬‬
‫وتتكون رابطة س�يجﲈ عندما يتداخل مس�توى ‪ s‬مع مستوى ‪ s‬ﺁخر أو مس�توى ‪ ،p‬أو عند تداخل‬
‫مستوى ‪ p‬مع مستوى ‪ p‬ﺁخر‪ .‬وﳉزيﺌات اﳌاء ‪ ، H2O‬واألمونيا ‪ NH3‬واﳌيﺜان ‪ CH4‬روابط سيجﲈ‪،‬‬
‫كﲈ ﰲ الﺸﻜل ‪.7-7‬‬
‫‪236‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬ك ّون قائمة باﳌستويات التي تكون رابطة سيجﲈ ﰲ اﳌركب التساﳘي‪.‬‬
‫‪H‬‬
‫‪O‬‬
‫‪H‬‬
‫‪H‬‬
‫‪H‬‬
‫‪N‬‬
‫الروابط الت�ساهمية ا‪‬تعددة‬
‫‪H‬‬
‫‪H‬‬
‫‪H‬‬
‫‪H‬‬
‫‪H‬‬
‫‪NH3 ‬‬
‫‪H2O ‬‬
‫‪C‬‬
‫‪CH4 ‬‬
‫‪Multiple Covalent Bonds‬‬
‫تكتس�ب الذرات ﰲ بعﺾ اﳉزيﺌات التوزيع اإللكﱰوﲏ للغازات النبيلة عندما تش�ﱰك بأكﺜر من‬
‫زوج من اإللكﱰونات مع ذرة أخرى أو أكﺜر‪ .‬وينتﺞ عن اﳌشاركة بأكﺜر من زوج من اإللكﱰونات‬
‫الروابط التساﳘية اﳌتعددة‪ .‬فالروابط التساﳘية الﺜنائية والﺜالﺛية أمﺜلة عﲆ ذلك‪ .‬وﰲ العادة تكون‬
‫ذرات الكرب�ون والنيﱰوج�ﲔ واألكس�جﲔ والكﱪيت روابط تس�اﳘية متعددة م�ع الالفلزات‪.‬‬
‫تكون ذرتان رابطة متع�ددة؟ إن عدد إلكﱰونات التكافﺆ التي ﲢتاج إليها ذرة‬
‫فكي�ف تعرف متى ّ‬
‫العنﴫ للوصول إﱃ اﳊالة الﺜﲈنية يكون مساو ًيا لعدد الروابط التساﳘية اﳌمكن تكوينها‪.‬‬
‫الرواب‪‬ط الثنائي‪‬ة تتك�ون ه�ذه الرواب�ط عندما تش�ﱰك ذرت�ان بزوجﲔ م�ن اإللكﱰونات‬
‫في�ﲈ بينهﲈ‪ .‬فعﲆ س�بيل اﳌﺜال‪ ،‬يوجد األكس�جﲔ عﲆ ش�كل جزيﺌ�ات ﺛنائية ال�ذرات‪ .‬ويوضح‬
‫الﺸـﻜل ‪ 7-8a‬أن لكل ذرة أكس�جﲔ س�تة إلكﱰونات تكافﺆ‪ ،‬وﲢتاج إﱃ إلكﱰونﲔ لتصل إﱃ‬
‫التوزي�ع اإللكﱰوﲏ اﳋاﺹ بالغ�از النبيل‪ .‬لذا تتكون الرابطة التس�اﳘية الﺜنائية عندما تقوم كل‬
‫ذرة باﳌشاركة بﺈلكﱰونﲔ‪ ،‬ليصل اﳌجموﻉ إﱃ زوجﲔ من اإللكﱰونات اﳌشﱰكة بﲔ الذرتﲔ‪.‬‬
‫الرواب‪‬ط الثالثي‪‬ة تتك��ون ه��ذه الرواب�ط عندم�ا تش��ﱰك ذرت��ان ﰲ ﺛالﺛ��ة أزواج م�ن‬
‫اإللكﱰون�ات في�ﲈ بينهﲈ‪ .‬وﳛت�وي النيﱰوج�ﲔ ‪ N2‬الﺜنائي ال�ذرات عﲆ رابطة تس�اﳘية ﺛالﺛية‪.‬‬
‫ويوضح الﺸـﻜل ‪ّ 7-8b‬‬
‫أن كل ذرة نيﱰوجﲔ تش�ﱰك بﺜالﺛة إلكﱰونات لتكون رابطة تس�اﳘية‬
‫ﺛالﺛية مع ذرة نيﱰوجﲔ أخرى‪.‬‬
‫الرابطة باي ‪ π‬تتألف الرابطة التس�اﳘية اﳌتعددة من رابطة س�يجﲈ واحدة ﻭﺭابطة بﺎﻱ واحدة‬
‫ع�ﲆ األقل‪ ،‬ويرمز إليها بالرم�ز اإلغريقي ‪ .π‬وتتكون هذه الرابطة عندما تتداخل مس�تويات ‪p‬‬
‫ً‬
‫تداخال متواز ًيا وتشﱰك ﰲ اإللكﱰونات‪ .‬وتشغل أزواج اإللكﱰونات اﳌشاركة‬
‫الفرعية اﳌتوازية‬
‫معا وأسفله‪.‬‬
‫لرابطة باي اﳌكان أو الفراﻍ أعﲆ اﳋط الذي يمﺜل مكان اﲢاد الذرتﲔ ً‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫—‪O‬‬
‫‪—O‬‬
‫→‬
‫‪O‬‬
‫‪+‬‬
‫‪O‬‬
‫‪a‬‬
‫—‪N‬‬
‫‪—N‬‬
‫→‬
‫‪N‬‬
‫‪+‬‬
‫‪N‬‬
‫‪b‬‬
‫ال�سكل ‪ 7-7‬كون‪ ‬ر‪‬اب‪‬‬
‫�شي‪‬ما ‪ ‬ك‪ ‬من ‪ ‬ا‪‬زي‪‬ا‪‬‬
‫ع‪‬دما ‪‬دا‪‬ل‪ ‬م�شتويا‪ ‬را‪‬‬
‫ال‪‬يدر‪ ‬ال‪‬رية مبا�شر‪ ‬را ‪‬أ�شا‬
‫م‪‬اب‪ ‬راأ�‪ ‬مع م�شتويا‪ ‬ال‪‬ر‪‬‬
‫ا‪‬ركزية‪.‬‬
‫ا�ستنتج م ــا اأن ــواع م�شتوي ــا‪‬‬
‫الت ــي تتداخ ــل لتك ــون رواب ــ‪‬‬
‫�شيجما ‪ ‬ا‪‬يثان‪‬‬
‫اﻟﻤﻄﻮﻳﺎت‬
‫أدخ�ل معلوم��ات م�ن ه�ذا‬
‫القسم ﰲ مطويتك‪.‬‬
‫ال�سكل ‪ 7-8‬تكون الر‪‬اب‪ ‬الت�شا‪‬مية‬
‫ا‪‬تعدد‪ ‬ع‪‬دما ‪‬ش‪ ‬ر‪‬ان باأك‪ ‬من ز‪‬ج‬
‫من ا‪‬لك‪‬نا‪‬‬
‫‪ .a‬ك ‪‬ون ‪‬ر‪‬ان من ا‪‬أك�ش‪ ‬رابطة ‪‬ا‪‬ية‪.‬‬
‫‪ .b‬ك‪  ‬ون ‪‬ر‪ ‬ان م ‪‬ن ال‪‬ي‪  ‬رابط ‪‬ة‬
‫‪‬ية‪.‬‬
‫‪237‬‬
‫ال�س‪‬كل ‪ 7-9‬ح ‪ ‬كي ‪ ‬تك ‪‬ون الرابط ‪‬ة‬
‫الت�شا‪‬مي ‪‬ة ا‪‬تعدد‪ ‬ب ‪ ‬ر‪ ‬الكرب ‪‬ون ‪ ‬ا‪‬ي‪‬‬
‫‪ C2H4‬م ‪‬ن رابط ‪‬ة �شي‪‬م ‪‬ا ‪‬رابط ‪‬ة ب ‪‬ا‪ .‬‬
‫‪‬ر‪ ‬ان م ‪‬ن الكرب ‪‬ون ا‪‬حدا‪‬ما من ا‪‬أ‪ ‬ر‪ ‬لدر‪‬ة‬
‫‪�‬شم‪ ‬بالتدا‪ ‬ب‪‬شك‪ ‬متواز‪  ‬با ا‪ ‬ب‪ ‬ب‪‬‬
‫م�شتويا‪ p ‬الفرعية‪ .‬ي‪‬ت‪ ‬عن ‪‬ل‪ ‬رابطة با‪.π ‬‬
‫‪p ‬‬
‫‪σ‬‬
‫‪H‬‬
‫‪H‬‬
‫‪σ‬‬
‫‪C‬‬
‫‪σ‬‬
‫‪σ‬‬
‫‪C‬‬
‫‪σ‬‬
‫‪H‬‬
‫‪π‬‬
‫‪H‬‬
‫‪H‬‬
‫‪C— C‬‬
‫‪H‬‬
‫‪H‬‬
‫‪H‬‬
‫‪p ‬‬
‫‪‬‬
‫من اﳌهم أن نالحﻆ أن اﳉزيﺌات التي ﳍا روابط تس�اﳘية متعددة ﲢتوي عﲆ روابط س�يجﲈ‬
‫وروابط باي ً‬
‫أيضا‪ .‬فالرابطة التس�اﳘية الﺜنائية اﳌوضحة ﰲ الﺸـﻜل ‪ 7-9‬تتألف من رابطة‬
‫باي واحدة ورابطة س�يجﲈ واحدة‪ .‬أما الرابطة التس�اﳘية الﺜالﺛي�ة فتتكون من رابطتي باي‬
‫ورابطة سيجﲈ واحدة‪.‬‬
‫‪C0906C82837808‬‬
‫‪The Strength of Covalent‬‬
‫قوة الروابط الت�ساهمية ‪Bonds‬‬
‫ّ‬
‫تذك�ر أن الرابط�ة التس�اﳘية تتضم�ن ق�وى ﲡ�اذب وقوى تناف�ر‪ .‬وﰲ اﳉ�زيء تتجاذب‬
‫الن�وى مع اإللكﱰون�ات‪ ،‬وتتنافر النوى م�ع النوى األخرى‪ ،‬كﲈ تتناف�ر اإللكﱰونات مع‬
‫اإللكﱰون�ات األخرى ً‬
‫أيضا‪ .‬وعندما ﳜتل هذا التوازن بﲔ قوى التجاذب والتنافر يمكن‬
‫كﴪ الرابطة التس�اﳘية‪ .‬والختالف الروابط التساﳘية ﰲ قوﲥا يسهل كﴪ بعﺾ الروابط‬
‫أكﺜر من غﲑها‪ .‬وهناك عدة عوامل تﺆﺛر ﰲ قوة الرابطة التساﳘية‪.‬‬
‫ال�سكل ‪ 7-10‬ي ‪‬د‪‬ر ‪‬و‪ ‬الرابطة‬
‫با‪�‬شافة ب‪ ‬مركز‪ ‬نوا‪ ‬ال‪‬ر‪‬‬
‫ا‪‬ابطت‪.‬‬
‫ماذا قراأت‪ ‬حدد العالقة بﲔ نوﻉ الرابطة التساﳘية وطوﳍا‪.‬‬
‫ا‪‬دول ‪7-1‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪238‬‬
‫ط‪‬ول الرابط‪‬ة تعتمد قوة الرابطة التس�اﳘية عﲆ اﳌس�افة بﲔ النواتﲔ‪ .‬وتعرف اﳌس�افة‬
‫ب�ﲔ ن�واﰐ الذرت�ﲔ اﳌﱰابطت�ﲔ بطول الرابط�ة‪ ،‬كﲈ ﰲ الﺸـﻜل ‪ ،7-10‬حي�ﺚ تعتمد قوة‬
‫الرابط�ة ع�ﲆ ط�ول الرابطة وق�وة التج�اذب بﲔ الذرت�ﲔ‪ ،‬وﳛ�دد ذلك بح