بحث عن التوزيع الالكتروني في الكيمياء

بحث عن التوزيع الالكتروني في الكيمياء حيث أن علم الكيمياء يهتم بكل ما يخص المادة و مكوناتها و خصائصها و من ضمن الأمور التي تتحكم في خصائص المواد و تفاعلاتها التوزيع الإلكتروني لها و الذي يعتمد على توزيع الإلكترونات في الأغلفة المحيطة بالنواة، و سوف نركز في مقال اليوم على بحث عن التوزيع الالكتروني في الكيمياء.

بحث عن التوزيع الالكتروني في الكيمياء

التوزيع الإلكتروني للذرة يعتمد على توزيع الإلكترونات في المدارات التي تتواجد حول النواة و التي تحمل شحنة سالبة، و لهذا قبل التعرف على بحث عن التوزيع الالكتروني في الكيمياء يجب أن نتعرف أولا على بعض التعريفات الهامة كالتالي:

1- تعريف الذرة

قبل البدء في التعرف على بحث عن التوزيع الالكتروني في الكيمياء لابد من معرفة تعريف الذرة، فالذرة هي أصغر جزء من المادة و تتكون من نواة موجبة الشحنة و يدور حولها إلكترونات سالبة الشحنة، و تحتوي نواة الذرة على البروتونات و التي تعتبر موجبة الشحنة و النيوترونات المتعادلة الشحنة، و لهذا فإنه يوجد دائما تجاذب بين الإلكترونات السالبة الشحنة و البروتونات الموجبة الشحنة و لكن نظرا لوجود تنافر بين الإلكترونات السالبة الشحنة بعضها بعض فإن هذا يتسبب في إحتفاظ الذرة بشكلها الطبيعي و بقاء الإلكترونات تدور حول النواة.

و الذرة في الظروف العادية تكون متعادلة الشحنة نظرا لتساوي عدد الإلكترونات السالبة مع عدد البروتونات الموجبة داخل النواة، و يمكن القول بأن كتلة الجزء تتركز في النواة و يمكن إهمال كتلة الإلكترونات نظرا لصغرها.

2- تعريف الإلكترون

عندما نتكلم عن بحث عن التوزيع الالكتروني في الكيمياء لابد من معرفة ما هو الإلكترون أولا، الإلكترون أحد مكونات الذرة حيث يتم توزيعه في مدارات محددة حول النواة و هو عبارة عن جسيمات سالبة الشحنة تدور حول النواة موجبة الشحنة، و نظرا لصغر كتلة الإلكترون فمن الممكن أن يتم إهمال كتلة الإلكترون و لكن لا يمكن أبد أن يتم إهمال شحنته.

3- تعريف العدد الذري

العدد الذري عبارة عن مجموع عدد البروتونات الموجبة الموجودة داخل نواة الذرة و الذي يساوي عدد الإلكترونات السالبة في حالة كانت الذرة متعادلة كهربائيا، و يعتبر العدد الذري هو العامل الذي على أساسه تم ترتيب العناصر في الجدول الدوري.

4- تعريف العدد الكتلي

العدد الكتلي هو مجموع عدد البروتونات الموجبة مع النيوترونات المتعادلة، و يعتبر العدد الكتلي هو نفسه الكتلة الذرية للعنصر، و يمكن أن نجد ذرات تحتوي على نفس العدد الذري و لكن تختلف في العدد الكتلي و هنا ظهر ما يعرف بالنظائر، و تم إستخدام العدد الكتلي في ترتيب العناصر في جدول النظائر.

5- مستويات الطاقة

لا يمكن أن يخلو بحث عن التوزيع الالكتروني في الكيمياءعن تعريف لمستويات الطاقة حيث يوجد حول نواة الذرة مستويات للطاقة و لكل مستوى منها قيم طاقة خاصة به، حيث أنه كلما بعدنا عن النواة زادت قيمة طاقة المستوى، و هذه المستويات 7 و يرمز لها ب K , L , M , N , O , P , Q ، حيث أن المستوى الذي يمتلك أقل طاقة هو المستوى K ، و المستوى الذي يحمل أكبر طاقة هو المستوى Q ، و عندما يتم توزيع الإلكترونات على مستويات الطاقة يتم ملئها من المستويات الأقل في الطاقة أولا ثم الأعلى في الطاقة.

و يجب العلم أنه لكل مستوى طاقة عدد معين من الإلكترونات التي يمكنها شغله، فالمستوى K لا يمكنه أن يحمل أكثر من إلكترونين و المستوى L لا يمكنه أن يحتوي على أكثر من 8 إلكترونات، و يمكن حساب العدد الأقصى الذي يمكن لكل مستوى طاقة أن يحمله من الإلكترونات بهذه المعادلة 2n² ، حيث أن n هو رقم مستوى الطاقة، و للتوضيح فمثلا مستوى الطاقة الثالث يمكن حساب أقصى عدد للإلكترونات به هكذا 2*3² و يكون الناتج 18 إلكترون.

6- مستويات المدارات

كل مستوى من مستويات الطاقة يحتوي على مدارات فرعية و هي المدارات التي تتواجد بها الإلكترونات، و يرمز لها ب s , p , d , f، و لكل مدار منها عدد معين من الإلكترونات التي يمكنها إستيعابها، فالمدار s لا يحتوي على أكثر من إلكترونين و المدار p يمكنه إستيعاب 6 إلكترونات و المدار d يمكنه إستيعاب 10 إلكترونات و هكذا.

قواعد تحكم التوزيع الإلكتروني للذرة

في مقالنا بحث عن التوزيع الالكتروني في الكيمياء سوف نتعرف على القواعد التي تتحكم في التوزيع الإلكتروني للذرة و هي:

1- قاعدة أوف باو

عند عمل بحث عن التوزيع الالكتروني في الكيمياء لابد من التعرف على قاعدة أوف باو و التي تقوم على أساس البناء التصاعدي أي أن الإلكترونات تبدأ في ملئ المستويات الفرعية الأقل في الطاقة أولا ثم الأعلى و هكذا، و عند تطبيق هذه القاعدة يجب العلم بأن طاقة المدار تزيدا مع زيادة عدد الكم و الذي يرمز له بالرمز n و هو يمثل مدى بعد المدار عن الذرة، و للتعرف على الترتيب الصحيح لملئ المستويات الفرعية بالإلكترونات طبقا لقاعدة أوف باو أنظر الصورة بالأعلى.

2- قاعدة الإستبعاد لباولي

كل إلكترون له أربع أعداد للكم و هي عدد كم رئيسي n و عدد كم مداري (ثانوي) l و عدد كم مغناطيسي m و عدد كم مغزلي s، و تنص قاعدة الإستبعاد لباولي أنه لا يمكن لأي إلكترونين بأن يتساوى في نفس قيم أعداد الكم الأرباعة، و حتى إذا حدث و تساوت قيم أعداد الكم الثلاثة الأولى فلا يمكن أن تتساوي في عدد الكم المغزلي، فمثلا إذا كان هناك إلكتونان في مدار واحد فسوف يتساوى في قيم الكم الثلاثة الأولى و لكن لا يمكن أن يتساوي في عدد الكم المغزلي و الذي يأخذ قيمة واحدة من إثنين و هي إما إما +1/2 أو -1/2 .

3- قاعدة هوند

هذه القاعدة تنص على أن الإلكترونات تميل إلى التوزيع الفردي على المدارات الفرعية مالم يكن عددها أكبر من عدد المدارات الفرعية، فمثلا في المدار p و الذي يحتوي على ثلاث مدارات فرعية، فإذا كان هناك ثلاث إلكترونات فسوف يتم توزيع إلكترون واحد على كل مدار أما في حالة زيادة عدد الإلكترونات عن 3 فسوف تبدأ الإلكترونات في التوزيع المزدوج، فلو كان العدد 4 إلكترونات فسوف يحتوي المدار الفرعي الأول على 2 إلكترون و الثاني و الثالث كل منهما يحتوي على إلكترون واحد.