1s 2 , 2s 2 , 2p 6 , 3s 2 , 3p 6 , 4s 1

advertisement
‫‪(B) Diamagnatic & Paramagnatic‬‬
‫البارامغناطيسية‪ :‬تعتبر خاصية طبيعية للعناصر المحتوية على‬
‫إلكترونات منفردة حيث تؤثر على المجال المغناطيسي إذا أحيط‬
‫بإلكترونات العنصر عمليا ً مثل الليثيوم‪.‬‬
‫أما الدايامغناطيسية‪ :‬تعتبر خاصية طبيعية لجميع العناصر المحتوي‬
‫على أزواج من اإللكترونات وال تحتوي على أي إلكترون منفرد فهي‬
‫ال تتأثر وال تؤثر على أي مجال مغناطيسي تقع في داخله عمليا ً مثل‬
‫عنصر الهيليوم‪.‬‬
Paramagnetic
unpaired electrons
2p
Diamagnetic
all electrons paired
2p
‫(‪ )1‬أي من الذرات التالية لها خاصية الدايامغناطيسية‪:‬‬
‫‪B. As‬‬
‫‪C. Cu‬‬
‫‪D. Fe‬‬
‫‪A. Ca‬‬
‫(‪ )2‬أي من الذرات التالية لها خاصية البارامغناطيسية في كال حالتيها المستقرة‬
‫والمثارة‪:‬‬
‫‪A. C‬‬
‫‪B. N‬‬
‫‪C. O‬‬
‫‪D. Ti‬‬
‫(‪ )3‬أي من الذرات التالية لها خاصية الدايامغناطيسية في كال حالتيها المستقرة وفي‬
‫جميع حاالت إثارتها‪:‬‬
‫‪A. Mg‬‬
‫‪B. Ne C. Cu‬‬
‫‪D. none of these‬‬
‫)‪ (C‬قاعدة هوند‪:‬‬
‫‪Hund’s rule‬‬
‫في المجاالت المتساوية في الطاقة ال ترتب اإللكترونات على شكل أزواج متعاكسة‬
‫االتجاه من حيث الدوران الذاتي في المدارات إال عندما تجبر على ذلك بعد أن يشغل كل‬
‫مدار منها إلكترونا ً واحدا ً على األقل‪.‬‬
‫مثال ‪ :‬أكتب التوزيع اإللكتروني للعناصر ذات األعداد الذرية ( ‪.)39 ،19 ،18 ،17‬‬
‫الحــل ‪:‬‬
‫‪1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6‬‬
‫العنصر (‪:)17‬‬
‫‪1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6‬‬
‫العنصر (‪:)18‬‬
‫‪1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s1‬‬
‫العنصر (‪:)19‬‬
‫‪1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d1‬‬
‫العنصـــر (‪:)39‬‬
The most stable arrangement of electrons
in subshells is the one with the greatest
number of parallel spins (Hund’s rule).
‫العنصر‬
‫ورمزه‬
‫هيليوم‬
‫‪2He‬‬
‫ليثيوم‬
‫‪3Li‬‬
‫بريليوم‬
‫‪4Be‬‬
‫كربون‬
‫‪6C‬‬
‫التركيب اإللكترونى‬
‫‪2px 2px 2px‬‬
‫‪2s‬‬
‫‪1s‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫(في الحالة غير المثارة)‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫عند تفاعل البريليوم تحدث إثارة إللكترون من )‪ (2S‬إلى إحدى‬
‫مجاالت ‪ 2P‬ويصبح التركيب اإللكترونى كالتالي‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫(فى الحالة غير المثارة)‬
‫عند تفاعل الكربون يثار إلكترون من المجال )‪ (2S‬إلى المجال )‪(2P‬‬
‫ويصبح التركيب اإللكترونى كاآلتي‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫عدد‬
‫اإللكترونات‬
‫المفردة‬
‫التكافــؤ‬
‫صفر‬
‫صفر‬
‫واحد‬
‫أحادى‬
‫صفر‬
‫فى حالة الذرة‬
‫غير المثارة‬
‫صفر‬
‫فى الحالة غير المثارة وهذا‬
‫غير صحيح من الناحية‬
‫العملية‬
‫اثنين‬
‫في الذرة المثارة‬
‫اثنين‬
‫فى حالة الذرة‬
‫غير المثارة‬
‫أربعة فى الذرة‬
‫المثارة‬
‫ثنائي‬
‫ثنائي‬
‫وهذا غير صحيح من‬
‫الناحية العملية‬
‫رباعي‬
What is the electron configuration of Mg?
Mg 12 electrons
1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s
1s22s22p63s2
2 + 2 + 6 + 2 = 12 electrons
Abbreviated as [Ne]3s2
[Ne] 1s22s22p6
What are the possible quantum numbers for the
last (outermost) electron in Cl?
Cl 17 electrons
1s22s22p63s23p5
1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s
2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17 electrons
Last electron added to 3p orbital
n=3
l=1
ml = -1, 0, or +1
ms = ½ or -½
Outermost subshell being filled with electrons
:‫) أي من التوزيع اإللكتروني التالية تخص حالة ذرة األكسجين المثارة‬7(
Which of these choices is the electron configuration of an excited state of an
oxygen atom?
A. 1s22s22p4
B. 1s22s22p5
C. 1s22s22p33s1
D. 1s22s22p6
:‫) أي من التوزيع اإللكتروني التالية تخص حالة ذرة الحديد المثارة‬8(
Which of these choices is the electron configuration of an excited
state of an iron atom?
A. [Ar]4s23d7
B. [Ar]4s23d6
C. [Ar]4s23d8
D. [Ar]4s13d7
MCQ: The general electron configuration for atoms of all elements in
Group 5A is
A. ns2np6.
B.
ns2np5.
C. ns2np4.
D.
ns2np3
E.
ns2np1.
MCQ: How many valence electrons does a tin (Sn) atom have?
A. 2 B. 4
C. 14 D. 36 E. 50
‫ بناء أساسيات الكم‬5.7
Qn=7
Pn=6
On=5
Nn=4
Mn=3
Ln=2
Kn=1
The Building-Up Principle
7s
6s
‫طريقة كتابة التوزيع اإللكتروني وتوضيح بعض‬
6p
5s
5p
5d
4s
4p
4d
3s
3p
2s
2p
1s
79Au:
‫حيود توزيع إلكترونات بعض عناصر الجدول‬
6d
5f
4f
[Ar] 4s1 3d5
1
5
42Mo [Kr] 5s 4d
1
14 5d5
74W [Xe] 6s 4f
[Ar] 4s1 3d10
1
10
47Ag [Kr] 5s 4d
1
14
10
79Au [xe] 6s 4f 6d
29Cu
3d
:‫الدوري وهي‬
24Cr
Aufbau
principle
18Ar:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
36Kr:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6
54Xe:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s24d10 5p6
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1 4f14 6d10
Roentgenium
111Rg:
111Rg:
[Rn] 7s2 5f14 6d9
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2
4d10
5p6
6s2
4f14
1
H:
1s
1
2 1s1
Li:
1s
3
6p6
7s2
5f14
Page 300
Pn=6
6s
6p
On=5
5s
5p
5d
Nn=4
4s
4p
4d
Mn=3
3s
3p
3d
Ln=2
2s
2p
Kn=1
1s
Ref: Chang
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1
Rb:
1s
37
55Cs:
7s
6d9
1s2 2s2 2p6 2s1
11Na:
19K:
5d10
Qn=7
6d
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s1
87Fr:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s1
87Fr;
[Rn] 7s1 Fr : Francium
Rn : Radon
5f
4f
ns2
ns2
ns2
4p6 ns2
5p6 ns2
6p6 ns2
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f145d106p6 7s2 5f14 6d9
2He 4Be 10Ne12Mg 18Ar20Ca 36Kr
38Sr
54Xe 56Ba
80Hg 86Rn88Ra 102
No 111Mt
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d9
n= 1, e’s no. =2n2 = 2x12 = 2
n= 2, e’s no. = 2n2 = 2x22 = 8
n= 3, e’s no. = 2n2 = 2x32 = 18
n= 4 e’s no. = 2n2 = 2x42 = 32
n= 5, e’s no. =32
n= 6, e’s no. = 17
n=7, e’s no. = 2
30Zn
48Cd
80Hg
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f145d106p6 7s2 5f14 6d9
Shell n
sub shell l
1
0s
0
1/5
2
0s
0
1/5
1p
+1 , 0, -1
1/5
3
4
orbital
ml
spin ms
0s
0
1/5
1p
+1 , 0, -1
1.5
2d
+2, +1 , 0, -1, -2
1/5
0s
0
1/5
1p
+1 , 0, -1
1/5
n l ml
2d
+2, +1 , 0, -1, -2
1/5
e.g. 3p+1 3s0 (+1/5)
3f
+3, +2, +1 , 0, -1, -2, -3
1/5
‫‪General Rules for Assigning Electrons to Atomic Orbitals‬‬
‫قواعد عامة لتوزيع اإللكترونات في مدارات ذرية‬
‫‪l‬‬
‫)‪ (1‬كل مستوى طاقي رئيسي ‪ n‬حول نواة الذرة يحتوي على مستويات طاقة فرعية‬
‫ومثال على ذلك المستوى الثاني يطلق عليه رقم الكم الرئيسي ‪ n‬ويساوي ‪ 2‬أي ان مستويات‬
‫فرعية عددها ‪ 2‬وهما المستوى الفرعي ‪ 1‬والمستوى الفرعي صفر ‪ ،‬وعليه تم إتفاق بين‬
‫علماء الفيزياء المهتمين بنظرية الكم على أن يرمز للمستوى الفرعي ‪ l = 0‬بالحرف ‪S‬‬
‫والحرف ‪ P‬للمستوى الفرعي ‪.1 = l‬‬
‫)‪ (2‬لمعرفة عدد المدارات لكل مستوى فرعي نطبق القانون التالي ‪:‬‬
‫عدد المدارات الفرعية = ‪2 l + 1‬‬
‫مثال‪ :‬عندما ‪ 2 = n‬فيحتوى على مستويين فرعيين هما ‪ 0‬و ‪ 1‬ويمثالن ‪ s‬و ‪ p‬فبالتالي‬
‫يكون عدد مدارات المستوى الفرعي ‪1 = 2 x 0 + 1 = 2 l + 1 =(0) s‬‬
‫وعدد مدارات المستوى الفرعي ‪3 = 2 x 1 + 1 = 2 l + 1 = (1) p‬‬
‫)‪ (3‬بمعادلة بسيطة يمكن معرفة عدد إلكترونات أي مستوى رئيسي باستعمال المعادلة الرياضية‬
‫التالية‪ 2n2 :‬مثال المستوى الرئيسي ‪ 3 = n‬إذن‪ :‬عدد إلكترونات المستوى الرئيسي الثالث =‬
‫‪ 18 = 2(3)2‬إلكترون‬
‫يمكن اإلطالع على هذه القواعد باللغة االنجليزية في صفحة ‪ 297‬بالكتاب المعتمد للمادة ك ‪110‬‬
:‫ وهي في الحالة المثارة‬Cu Copper ‫) أي من التوزيع اإللكتروني التالي يمثل حالة النحاس‬9(
Which of these choices is the electron configuration of an excited state of
a copper atom?
A. [Ar]4s23d9
C. [Ar]4s13d8
B. [Ar]4s13d10
D. [Ar]4s23d8
‫ تعتبر حيود لمبدأ أوفباو‬Ag Cr , Mo , ‫) التوزيع اإللكتروني للحالة المستقرة للعناصر‬10(
:Mo ‫ فأي مما يلي يعتبر التوزيع اإللكتروني لعنصر‬.Aufbau principle
The ground-state electron configuration of Cr, Mo, and Ag are exceptions
to the Aufbau principle. Which of the following is the electron configuration
for Mo?
A. [Kr]5s14d5
B. [Kr]5s24d4
C. [Xe]6s25d4 D. [Ar]4s24d4
‫ تحتاج‬H2O2 ‫ في مركب فوق أكسيد الهيدروجين‬O-O ‫) كسر الرابطة بين أكسجين – أكسجين‬11(
:‫ أطول طول موجة شعاع مرئي تسبب كسر هذه الرابطة هي‬.210 KJ/mol ‫لطاقة‬
Breaking the oxygen-oxygen bond in hydrogen peroxide H2O2 requires 210
kJ/mol. What is the longest wavelength of light that can cause this bond to
be broken?
A. 5.7 x 10-5 m B. 9.5 x 10-31 m C. 2.8 x 10-7 m D. 5.7 x 10-7 m
(1) Write the ground state electron configuration for the selenium atom.
A. [Ar] 4s23d104p4
B. [Ne] 4s23d104p4
C. [Ar] 4s24d104p4
D. [Ar] 4s23d105p4
(2) Write the ground state electron configuration for the phosphorus atom.
A. [Ne] 3s23p3
B. [Ne] 4s24p3
C. [Ar] 3s23p3
D. [He] 3s23p3
(3) Calculate the energy of a photon of light with a wavelength of 360 nm.
A. 5.5  10-19 J
B. 5.5  1019 J
C. 2.2  10-10 J
D. 5.5  1010 J
(4) What is the difference in the electron configuration between carbon-14 and carbon12?
A. There is no difference.
B. There is difference by 2.
C. There is difference by 1. D. There is difference by 3.
(5) With regard to electron behavior, what happens when light is absorbed or emitted
by an atom?
A. The electrons move between orbitals.
B. The electrons did not move between orbitals.
C. The electrons move between orbitals and in side nucleus.
D. All Answers are correct.
(6) What is the total number of electrons possible in the 2p orbitals?
A. 6
B. 2
C. 8
D. 10
(7) What is the total number of electrons possible in the 6s orbital?
A. 2
B. 6
C. 8
D. 10
(8) What is the ground-state electron configuration for chlorine?
A. 1s22s22p63s23p5 or [Ne]3s23p5
B. 1s22s22p63s13p6 or [Ne]3s13p6
A. 1s22s22p63s23p5 or [Ne]3s23p5
B. 1s22s22p63s13p6 or [Ne]3s13p6
(9) If one electron is added to the outer shell of chlorine, to which element would the
configuration be similar?
A. Ar
B. Kr
C. Ne
D. He
(10) What is the electron configuration of calcium?
A. 1s22s22p63s23p64s2 or [Ar]4s2
B. 1s22s22p63s23p64s1 or [Ar]4s1
C. 1s22s22p63s2 or [Ne]4s2
D. 1s22s22p63s2 or [Ne]4s2
(11) If we take away two electrons from the outer shell of calcium, to which element
would the structure be similar?
A. Ar
B. Kr
C. Ne
D. He
(12) The colors of the visible spectrum are red, orange, yellow, green, blue, and violet.
Of these colors, _______ has the most energy.
A. Violet
B. Red
C. Green
D. Blue
(13) The colors of the visible spectrum are red, orange, yellow, green, blue, and
violet. Of these colors, ______ has the least energy.
A. Red
B. Blue
C. Green
D. Violet
(14) What is the outermost electron configuration of Te?
A. 5s24d105p4
B. 4s23d104p4
C. 5s24d105p5
D. 5s24d105p3
(15) What is the outermost electron configuration of Be?
A. 2s2
B. 3s2
C. 4s2
D. 2s1
(16) What is the outermost electron configuration of Mg?
A. 3s2
B. 4s2
C. 5s2
D. 3s1
(17) What is the outermost electron configuration of Ca?
A. 5s2
B. 4s2
C. 3s2
D. 4s1
(18) What is the outermost electron configuration of Sr?
A. 5s2
B. 4s2
C. 4s2
D. 5s1
(19) What is the wavelength of a ball bearing with a mass of 10.0 g, and a velocity of
10.0 cm/s?
A. 94.6.63  10-22 nm
B. 94.6.63  1013 nm
C. 94.6.63  10-13 nm
D. 94.6.63  1022 nm
(20) The bonds of oxygen molecules are broken by sunlight. The minimum energy
required to break the oxygen-oxygen bond is 495 kJ/mol. The wavelength of
sunlight that can cause this bond breakage is:
A. 242 nm
B. 424 nm
C. 121 nm
D. 240 nm
30Zn2+ )‫(د‬
25Mn2+ )‫(ج‬
:‫ هو‬d ‫) األيون النصف مليء في المستوى‬21(
27Co2+ )‫(ب‬
22Ti2+ )‫(أ‬
(21) The Bohr model of the hydrogen atom found its greatest support in experimental
work on the photoelectric effect.
True False
(22) An electron in a 3p orbital could have a value of 2 for its angular momentum
quantum number (l).
True False
(23) A neon atom in its ground state will be diamagnetic.
True False
(24) Each shell (principal energy level) of quantum number n contains l subshells.
True False
(25) For all atoms of the same element, the 2s orbital is larger than the 1s orbital.
True False
(26) According to de Broglie's equation, the wavelength associated with the motion of
a particle increases as the particle mass decreases.
True False
(27) The frequency of the emitted light from a cesium atom is an intensive property.
True False
‫ومن مميزات الجدول الدوري اآلتي‪:‬‬
‫(‪ )1‬طريقة مفيدة لتصنيف العناصر لمجموعات‪.‬‬
‫(‪ )2‬مصدرا ً للمعلومات عن خواص العناصر‪.‬‬
‫(‪ )3‬يسهل من دراسة العناصر كمجموعات‪.‬‬
‫(‪ )4‬وهذا يؤدى إلى سهولة دراسة العناصر ‪.‬‬
‫(‪ )5‬والربط بين خواصها الفيزيائية والكيميائية بدالً من دراستها‬
‫منفصلة‪.‬‬
Download