الدرس الاول ... الجدول الدورى الطويل

الجـدول الــدوري الطويــل
الصعوبات التى واجهت العلماء فى تصنيف العناصر
-كثير من العناصر لم تكن معروفة -القوانين التى تحكم الكيمياء لم تكن معروفة
-طرق تعين الكتل الذرية لم تكن بالدقة الكافية
محولات العلماء لتصنيف العناصر
*محاولة برزيليوس: تقسيم العناصر إلى فلزات ولا فلزات
*ثمانيان نيولاندز: اكتشاف الخاصية الدورية
*جدول مند ليف: القانون الدوري ( رتب العناصر حسب الأوزان الذرية )
*جدول موزلى: رتب العناصر حسب الأعداد الذرية
الجدول الدوري الطويل
عند ترتيب العناصر تصاعديا حسب أعدادها الذرية فأن خواصها الفيزيقية والكيميائية تتكرر دوريا
مميزات الجدول الدوري لموزلى
1- اكثر دقة 2 - تغلب على كثير من عيوب جدول مند ليف
العوامل التي ساعدت على اكتشاف الجدول الدروى الحديث
1-اكتشاف المستويات الحقيقية في الذرة ( المستويات الفرعية )
2 - التوصل إلى مبدأ البناء التصاعدي الذي ينص على أن الإلكترونات تفضل شغل المستويات الفرعية المنخفضة فى الطاقة أولا
* تم بناء الجدول الدروى الطويل بحيث :-
- يتوافق ترتيب العناصر مع مبدأ البناء التصاعدي
- يتم ترتيب العناصر تصاعديا حسب أعدادها الذرية بحيث يزيد كل عنصر عن السابق له بواحد إلكترون يسمى الإلكترون المميز
 عدد العناصر فى الجدول الدوري (105 ) عنصر
-ينقسم الجدول الدوري الطويل إلى أربع مناطق رئيسية هي
1-عناصر الفئة S
2-عناصر الفئة P
3-عناصر الفئة d
4-عناصر الفئة F

ترتيب العناصر فى الجدول الدوري الطويل
العناصر الفئة P الفئة d الفئة F الفئةS
2 1S
8 2P 2S
8 3P 3S
18 4P 3d 4S
18 5P 4d 5S
32 6P 5d 4F 6S
19 7P 6d 5F 7S

علل ينقسم الجـدول الدوري الطويـل إلى أربع مناطـق رئيسيـة
لان ترتيب العناصر فى الجدول الدوري يتم حسب التركيب الإلكتروني للعناصر بذلك تم تقسيم العناصر إلى أربع فئات هي :-
- عناصر الفئة S وهى تقع إلكتروناتها الخارجية في المستوى الفرعي S
-عناصر الفئة P وهى تقع إلكتروناتها الخارجية في المستوى الفرعي P
-عناصر الفئة d وهى تقع إلكتروناتها الخارجية في المستوى الفرعي d
-عناصر الفئة F وهى تقع إلكتروناتها الخارجية في المستوى الفرعي F
العناصر الممثلة
• تشمل عناصر الفئة S والفئة Pماعدا المجموعة الصفرية ( الخاملة )
قارن بين عناصر الفئة (S) والفئة (P)
الفئـــــــــــة (S) الفئـــــــــــــــــــة (P)
تعريف
تحتوى على عناصر تقع إلكتروناتها الخارجية فى المستوى الفرعي(S) تحتوى على عناصر تقع إلكتروناتها الخارجية فى المستوى الفرعي(P)
الموقع تشغل المنطقة اليسرى من الجدول الدوري الطويل تشغل المنطقة اليمنى من الجدول الدوري الطويل
التركيب لإلكتروني nS2 nS2 nP1→6
المجموعات تشمل المجموعتين هم :- 1Aوتركيبها الإلكتروني
n S1
2Aوتركيبها الإلكتروني
nS 2
حيث n تمثل رقم الدورة ورقم مستوى الطاقة الأخير المجموعة 3A وتركيبها الإلكترونيnS2 nP1
المجموعة 4A وتركيبها الإلكتروني nS2 nP2
المجموعة 5A وتركيبها الإلكتروني nS2 nP3
المجموعة 6A وتركيبها الإلكتروني nS2 nP4
المجموعة 7A وتركيبها الإلكتروني nS2 nP5
المجموعــة الصفرية وتركيبها الإلكترونيnS2 nP6 وتعرف بالعناصر النبيلة
المستوى الناقص nS nS, nP
طريقة التفاعل تفد الكترونات وتتحول لايون موجب وتتشبه بالغاز الخامل الذى يسبقها فى رقم الدورة مباشرة تكتسب الكترونات وتتحول لايون سالب وتتشبة بالغاز الخامل الذى يليها فى نفس الدورة
المستوى الذى يتم ملئه S P
 علل تسمى عناصر الفئة S,P فى المجموعات A بالعناصر المثالية
لأنها تميل إلى الوصول للتركيب الإلكتروني الثابت لأقرب غاز خامل nP6 عندما تدخل في تفاعل
كيميائي عن طريق فقد أو اكتساب إلكترونات
 علل تحتوى عناصر الفئة S على مجموعتين والفئة P على ستة مجموعات
-تحتوى عناصر الفئة S على مجموعتين لان المستوى الفرعى S يحتوى على اوربيتال واحد
يتشبع بإلكترونان
- تحتوى عناصر الفئة P على ستة مجموعات لان المستوى الفرعي P يحتوى على ثلاث اوربيتالات
يتشبع كل اوربيتال بإلكترونان
العناصر الخاملة
*عناصر المجموعة الصفرية
*التركيب الإلكتروني
- nP6 ماعدا الهليوم فتركيبة الالكتروني 1S2
* ليست مثالية وكل عنصر يمثل نهاية دورة
* بعضها ينتمي لعناصر الفئة S والفئة و بعضها ينتمي لعناصر P
*وتمتاز بأن جميع مستويات الطاقة ممتلئة بالإلكترونات
 علل تنتمي العناصر الخاملة لعناصر الفئة S وعناصر الفئة P الدورة العنصر الرمز
الأولى
الثانية
الثالثة
الرابعة
الخامسة
السادسة هيليوم
نيون
ارجون
كريبتون
زينون
رادون He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
تنتمي لعناصر الفئة S بسبب وجود الهليوم التي تقع الكتروناته الخارجية في المستوى الفرعي S 2He ( 1S2)
- تنتمي العناصر الخاملة لعناصر الفئة Pلأن باقي العناصر وهى النيون والارجون والرادون و الكريبتون والزينون التي تقع إلكتروناتها الخارجية في المستوى الفرعي P
علل لاتدخل فى تفاعل كيميائي فى الظروف العادية
لأن جميع مستويات الطاقة بها مكتملة
تحـديد موقـع العناصـر المثاليـة في الجـدول الدوري
1- عمل التوزيع الإلكتروني حسب مبدأ البناء التصاعدي
2- رقم الدورة هو رقم أكبر عدد كم وغالبا يكون امام المستوى الفرعى S
3- رقم المجموعة أ- بالنسبة لعناصر الفئة S هو عدد الإلكترونات الموجودة فى nS
ب‌- بالنسبة لعناصر الفئة P هو عدد الإلكترونات الموجودة فى n S + np

العناصـر الانتقاليـة الرئيسيــة
-تشمل العناصر التي تقع إلكتروناتها الخارجية فى المستوى الفرعي d
المستوى الفرعى الذى يتم ملئه :
عناصر يتوالى فيها امتلاء المستوى الفرعى (d)
* التـركيب الإلكتروني
nS2 ( n-1 ) d 1 → 10
* المــــــوقع
-وسط الجدول الدوري تقع بين المجموعتين 1A,2A - تبدأ من الدورة الرابعة
*التكوين
تتكون من عشرة صفوف راسية تنقسم إلى :-
1-سبعة مجموعات تخص المجموعات B
2- المجموعة الثامنة وتشمل ثلاث أعمدة
*قارن بين السلسلة الانتقالية الاولى والثانية والثالثة
السلسلة الانتقالية الاولى السلسلة الانتقالية الثانية السلسلة الانتقالية الثالثة
المستوى الفرعى 3d 4d 5d
 المستوى الغير مكتمل بها مستوين غير مكتملين هم nS, (n- 1) d
 المستويان 4S,3d  المستويان 5S,4d المستويان 6S, 5d
الموقع -الدورة الرابعة
-منتصف الجدول الدورى -الدورة الخامسة
-منتصف الجدول الدورى -الدورة السادسة
-منتصف الجدول الدورى
التركيب الالكترونى [Ar18]4s23d1→ 10 [Kr36]5S24d1 → 10 [Xe54]6s25d1 10
تبدا بعنصر 21Sc[ Ar]18 4S2 3d1 39 [ Kr] 36 5S2 4d 1 57La [Xe] 54 6S2 5d 1
تنتهى بعنصر 30Zn[Ar]18 4S2 3d 10 48Cd 10 [ Kr] 36 5S2 4d 80 H [Xe] 54 6S25d 10
المجموعات 3B,4B,5B,6B,7B الثامنة ,1B,2B
 علل يشذ كل من الكروم والنحاس فى التركيب الإلكتروني عن باقي عناصر السلسلة الانتقالية الاولى
-لأن التركيب الإلكتروني لكل من الكروم 24Cr ([ Ar] 18 4S2 3d 4) والنحاس 29 Cu هو([ Ar] 18 4S2 3d 9) هذا التركيب يجعل الذرة غير مستقرة
- ولكي تصل الذرة إلى حالة الاستقرار يحدث تعديل للتركيب الإلكتروني للكروم ويصبح ([ Ar] 18 4S1 3d 5 ) والنحاس ليصبح ([ Ar] 18 4S1 3d 10 ) بذلك تكون الذرة أكثر استقرارا عندما يكون المستوى الفرعي الأخير تام الامتلاء كما النحاس ونصف ممتلىء كما فى الكروم
علل تتكون عناصر الفئة d من عشرة صفوف فى ثمانى مجموعات
لأنها تتكون من سبعة مجموعات تخص المجموعات B وثلاث صفوف فى المجموعة الثامنة
علل عدد العناصر الانتقالية في اى سلسلة رئيسية يساوى عشرة عناصر
لأنة فى السلسلة الانتقالية الرئيسية يتتابع امتلاء المستوى الفرعية d الذي يتكون من خمس
اوربيتالات كل أوربيتال يتشبع بإلكترونان
 تحديـد موقـع العنصـر الانتقالي الرئيسى في الجـدول الدوري
1- عمل التوزيع الإلكتروني
2- رقم الدورة هو رقم أكبر عدد كم أساسي وغالبا يكون فى المستوى الفرعى S
3-رقم المجموعة هو عدد الإلكترونات الموجودة فى nS ,(n+1) d
أ-إذا كان مجموعهم ( 3) يكون المجموعة 3B
ب-إذا كان مجموعهم (4 ) يكون المجموعة 4B
جـ-إذا كان مجموعهم( 5) يكون المجموعة 5B
د-إذا كان مجموعهم (6 ) يكون المجوعة 6B
س-إذا كان مجموعهم (7 ) يكون المجموعة 7B
ص- إذا كان مجموعهم (8 و 9و10 ) يكون المجموعة الثامنة
ع-إذا كان مجمعهم (11 ) يكون المجموعة 1B
ل- إذا كان مجموعهم (12 ) يكون المجموعة 2B

العناصـر الانتقاليـة الداخليــة
*عناصر يتوالى فيها امتلاء المستوى الفرعى F وتنقسم إلى اللانثاتيدات والأكتنيدات
*قارن بين اللانثانيدات والاكتنيدات
اللانثانيدات الاكتنيدات
المستوى الفرعى يتوالى فيها امتلاء المستوى الفرعى 4F يتوالى فيها امتلاء المستوى الفرعى 5F
الموقع -الدورة السادسة بعد عنصر اللانثانيوم
-تكتب اسفل الجدول الدورى -الدورة السابعة بعد عنصر الاكتينيوم
-تكتب اسفل الجدول الدورى
التركيب الالكترونى [nS , ( n-1) d ( n- 2) F ] او [nF ,( n+ 2) S , ( n +1) d]
[Xe]54 4F 1→ 14 5d1 6S2  [ Rn]86 5F 1→ 14 6d1 7S2
تبدا بعنصر 58Ce [ Xe]54 4F 1 5d1 6S2 90Th [ Rn]86 5F1 6d1 7S2
تنتهى بعنصر 71Lu[ Xe]54 4F 14 5d1 6S2 103 Lr [ Rn]86 5F 14 6d1 7S2
العدد الذرى من 58إلى 71 من 90 إلى 103
المستوى الغير مكتمل n S , (n-1)d ,( n-2) F
 6S,5d,4F  5F , 6d , 7S
تحديــد نــوع وفئـة العنصــر الانتقالي الداخلــى
 اللانثانيــدات
- نضع واحد إلكترون فى المستوى الفرعي 5d وإلكترونان في المستوى الفرعي 6S وباقي الإلكترونات فى المستوى الفرعي 4F فى هذا التوزيع
[ Xe] 56 4F1→ 14 5d 1 6S2
*الأكتنيــدات
-نضع واحد إلكترون في المستوى الفرعي 6d وإلكترونان في المستوى الفرعي 7Sو باقي الإلكترونات في المستوى الفرعي 5F في هذا التوزيع
[ Rn] 86 5F1→ 14 6d1 7S2
ملاحظات
-تتميز الأكتنيدات بأنها عناصر مشعة وأنويتها غير مستقرة
- يوجد منها ثلاث عناصر فقط فى الطبيعة هم ثور يوم واكتينيوم و يورانيوم
-عدد المستويات الغير مكتملة فى عناصر الفئة F ثلاثة هم
( ( nF , (n+1) d , (n+2) Sأو (nS, (n-1)d,(n-2)F )
-تسمى عناصر الفئة F بالعناصر الانتقالية الداخلية
 علل تتميز اللانثانيدات بشيوع التكافؤ الثلاثي
لأن إلكترونات التكافؤ فى جميع العناصر تقع في المستوين الفرعين 5d1, 6S2 فتفقدهم دفعة واحدة
 علل تتشابه اللانثانيدات تشابه كبير في خواصها
لآن اختلاف عدد الإلكترونات في المستوى الفرعي 4F ليس لة تأثير وذلك لأنة مغمور بعمق داخل المستويات الذرية الأخرى ويكون محجوب تماما بالمستوين الفرعين 6S,5d
 علل تعتبر الأكتنيدات مع العناصر المشعة
لأن أنويتها غير مستقرة وغير ثابتة لذلك فلها نشاط إشعاعي
علل تتكون عناصر السلسلة الانتقالية الداخلية من سلسلتين أفقيتين تحتوى كل منهم على 14 عنصر
لأن في هذه السلسلة يتم فيها امتلاء المستوى الفرعي 4F, 5Fالذي يتشبع كل منهم ب 14 إلكترون
علل تكتب عناصر السلسلة الانتقالية الداخلية عادة أسفل الجدول الدوري
-حتى لا يكون حجم الجدول طويل
-لآن خواصها لا تتفق مع خواص العناصر الانتقالية فى أي من مجموعاته الرئيسية
علل يوجد تشابه بين تركيب الذرة والجدول الدوري
لآن عدد مستويات الطاقة في الذرة يساوى عدد الدورات في الجدول الدوري
 علل تختلف العناصر الانتقالية الرئيسية عن الانتقالية الداخلية
- لأن العناصر الانتقالية الرئيسية هي عناصر الفئة d التي تتميز بامتلاء جميع مستويات الطاقة ماعدا المستوين الفرعين nS (n-1)d
-أما العناصر الانتقالية الداخلية فهي عناصر الفئة F التي تتميز بامتلاء جميع مستويات الطاقة ماعدا المستويات الفرعية nS (n-1)d (n-2)F
 علل يصب فصل اللانثانيدات عن بعضها
لأن عناصرها شديدة التشابه في الخواص لاحتوائها على نفس العدد من الإلكترونات فى المستوين الفرعين 6S2,5d1 كم أن المستوى الفرعي 4F ليس لة تأثير وذلك لأنة محجوب بالمستوين الفرعين 4S,5d
 علل يوجد تشابه كبير بين خواص الأكتنيدات
لاحتوائها على نفس العدد من الإلكترونات فى المستوين الفرعين 7S2,6d1 كم أن المستوى الفرعي 5Fليس له تأثير وذلك لأنة محجوب بالمستوين الفرعين 7S,6d
علل تسمى اللانثانيدات بالعناصر الأرضية النادرة
لأن عناصرها شديدة التشابه فى الخواص لاحتوائها على نفس العدد من الإلكترونات فى المستوين الفرعين 6S2,5d1
*قارن بين فئات العناصر
وجة المقارنة العناصر المثالية العناصر الانتقالية الرئيسية العناصر الانتقالية الداخلية
عناصر الفئة S عناصر الفئة P الأولى الثانية الثالثة اللانثانيدات الأكتنيدات
الموقع يسار الجدول يمين الجدول وسط الجدول
الدورة الرابعة وسط الجدول
الدورة الخامسة وسط الجدول
الدورة السادسة أسفل الجدول
الدورة السادسة بعد عنصر La أسفل الجدول
الدورة السابعة بعد عنصر Ac
المجموعة 1A,2A المجموعات من 3A
,7A - المجموعات
-الثامنة 3B,4B,5B,6B,7B
,1B,2B
المستويات الغير مكتملة مستوى واحد
nS مستوى واحد هو
nS nP مستويان فرعيان هم :-
nS ( n-1 ) d ثلاث مستويات هم :-
nS ( n-1)d (n-2)F
التركيب nS1 2 nS2np16 nS2 ( n-1 ) d 110 nS2( n-1)d1
(n-2)F1 14
التركيب الإلكترونى nS 1 2 nS2 np1 6 [Ar] 4S2,
3d1  10 [Kr] 5S2,
4d1 10 [Xe]
6S2,
5d110 [Xe] 6S2 5d1 4F1 14 [ Rn] 7S2 6d1 5F1 14
النوع مثاليــــــة انتقاليــة رئيسيـــة
انتقاليــة داخليــــة
*حدد نوع وموقع العناصر الاتية فى الجدول الدرى
العنصر التوزيع الالــــــــــــــكترونى رقم الدورة رقم المجموعة النوع الفئة
3Li [He]2 2S1 الثانية 1A مثالى S
11Na [Ne]10 3S1 الثالثة 1A مثالى S
19K [Ar]18 4S1 الرابعة 1A مثالى S
37Rb [Kr]36 5S1 الخامسة 1A مثالى S
38Sr [Kr]36 5S2 الخامسة 2A مثالى S
20Ca [Ar]18 4S2 الرابعة 2A مثالى S
55Ba [Xe]54 6S2 السادسة 2A مثالى S
17Cl [Ne]10 3S2 3p5 الثالثة 7A مثالى P
22Ti [Ar]18 4S23d2 الرابعة 4B انتقالى رئيسى d
26Fe [Ar]18 4S23d6 الرابعة الثامنة انتقالى رئيسى d
57La [Xe]54 6S2 5d1 السادسة 3B انتقالى رئيسى d
47Ag [Kr]36 5S1 4d10 شاذ الخامسة 1B انتقالى رئيسى d
39Y [Kr]36 5S2 4d1 الخامسة 3B انتقالى رئيسى d
79Au [Xe]54 6S2 4F14 5d9 السادسة 1B انتقالى رئيسى d
35Br [Ar]18 4S23d10 4P5 الرابعة 7A مثالى P
51Sb [Kr]36 5S2 4d10 5P3 الخامسة 5A مثالى P
49In [Kr]36 5S2 4d10 5P1 الخامسة 3A مثالى P
32Ge [Ar]18 4S23d10 4P2 الرابعة 4A مثالى P
58Ce [Xe]54 6S2 4F1 5d1 السادسة اسفل الجدول انتقالى داخلى F
64Gd [Xe]54 6S2 4F7 5d1 السادسة اسفل الجدول انتقالى داخلى F
91Pa [Rn]86 7S24F25d1 السابعة اسفل الجدول انتقالى داخلى F
96Cm [Rn]86 7S24F75d1 السابعة اسفل الجدول انتقالى داخلى F
13Al [Ne]10 3S2 3p1 الثالثة 3A مثالى P
16S [Ne]10 3S2 3p4 الثالثة 6A مثالى P
8O [He]2 2S22P4 الثانية 6A مثالى P
41Mo [Kr]36 5S2 4d3 الخامسة 5B انتقالى رئيسى d
93Np [Rn]86 7S24F45d1 السابعة اسفل الجدول انتقالى داخلى F
62Sm [Xe]54 6S2 4F5 5d1 السادسة اسفل الجدول انتقالى داخلى F
76Os [Xe]54 6S2 4F14 5d6 السادسة الثامنة انتقالى رئيسى d
27Co [Ar]18 4S23d7 الرابعة الثامنة انتقالى رئيسى d
48Cd [Kr]36 5S2 4d10 الخامسة 2B انتقالى رئيسى D
53I [Kr]36 5S2 4d10 5P5 الخامسة
7A مثالى P
وصف الجــدول الــدوري
*رتبت فيه العناصر تصاعديا حسب الزيادة فى العدد الذرى ويتكون من
1-7 دورات أفقية 2- 18 مجموعة رأسية
 قــارن بيـن الـدورة والمجمـوعـــة
الـــدورة المجموعــــة
تعريـف عناصر مرتبة ترتبا أفقيا من اليسار إلى اليمين حسب الزيادة فى العدد الذرى عناصر مرتبة ترتبا رأسيا من أعلى لأسفل حسب الزيادة فى العدد الذرى
التشابـه فى رقم الدورة ( أكبر عدد كم أساسي ) -رقم المجموعة ،الخواص الكيميائية ،التكافؤ
الاختلاف فى رقم المجموعة رقم الدورة
تـــدرج الخــواص من اليسار إلى اليمين
تختلف خواص العناصر من أعلى لأسفل
تتشابة خواص العناصر
خـواص أخـرى -يزيد كل عنصر عن السابق لة بواحد إلكترون
- تبدأ بعنصر فلز وتنتهي بعنصر خامل -يزيد كل عنصر عن السابق لة بمستوى طاقة
- تبدأ بملء مستوى طاقة جديد
* مقارنة بين الدورات فى الجدول الدوري
الأولى الثانية الثالثة الرابعة الخامسة السادسة السابعة
عدد الكم الرئيسي K
n=1 L
n=2 M
n=3 N
n=4 O
n=5 P
n=6 Q
(n=7)
المستويات الفرعية 1S 2S,2P 3S,3P 4S,3d,4P 5S,4d5P 4F,5d,6S6P لم تكتمل
فئة العصر الفئة S 2 2 2 2 2 2 2
الفئة P - 6 6 6 6 6 -
الفئة d - - - 10 10 10 3
4F - - - - - 14 -
5F - - - - - - 14
عدد العناصر 2 8 8 18 18 32 19

» الدرس الثانى ... تدرج الخواص فى الجدول الدورى
» الدرس الثالث ... تصنيف العناصر فى الجدول الدورى
» الدرس الاول ... القانون الاول لنيوتن
» الدرس الاول ... الضوء
» الدرس الاول ... المحاليل