الدرس الثانى فى العلوم

الدرس الثاني
تدرج خواص العناصر في الجدول الدوري الحديث

أولا :خاصية الحجم الذرى

نشاط لاكتشاف تدرج خاصية الحجم الذرى فى الجدول الدوري

تأمل مع زملائك الجدول الدوري وسجل ملاحظاتك بالنسبة لتدرج الحجم الذرى
للعناصر بزيادة العدد الذرى فى الدورة ؟ والمجموعة ؟

نستنتج مما سبق أن :
1. الحجم الذرى لعناصر الدورة الواحدة يقل بزيادة العدد الذرى (علل)
لزيادة قوة جذب النواة الموجبة للالكترونات
الموجودة فى مستوى الطاقة الأخير (المستوى الخارجي)


2. الحجم الذرى لعناصر المجموعة الواحدة يزداد بزيادة العدد الذرى (علل)
لزيادة عدد مستويات الطاقة فى ذرتها .


ثانيا: خاصية السالبية الكهربية :


السالبية الكهربية :
 هي مقدرة الذرة فى الجزئ التساهمي على جذب الكترونات الرابطة الكيميائية نحوها .
 بزيادة العدد الذرى تزداد السالبية الكهربية لعناصر الدورة الواحدة ، وتقل بالنسبة لعناصر المجموعة الواحدة .
 السالبية الكهربية لعنصر الفلور اكبر ما يمكن وهى تساوى 4 .

(سؤال) - ما مقدار الفرق فى السالبية الكهربية بين عنصري مركب كلوريد الصوديوم الايونى ؟
تنشأ بين عنصرين (الكلور والصوديوم ) فرق السالبية الكهربية بينهما كبير ( أكبر من 1,7 )
المركبات القطبية
لإدراك مفهوم قطبية بعض المركبات الكيميائية اجب عن الأسئلة الآتية :
ما مقدار الفرق فى السالبية الكهربية بين :
الأكسجين والهيدروجين فى جزئ المـــاء H2O ؟ ......................................
النيتروجين والهيدروجين فى جزئ النشادر NH3 ؟ ......................................
1. أي من العناصر له مقدار اكبر على جذب الكترونات الرابطة نحوه فى :
 جزئ المــــاء H2O ؟ ..................................
 جزئ النشادر NH3؟ ..................................
فى ضوء ما سبق يمكن اعتبار أن :
 المركب التساهمي الذي يكون الفرق فى السالبية الكهربية بين عنصريه كبيرة نسبيا من المركبات القطبية .
 جزئ الماء وجزئ النشادر من أمثلة المركبات القطبية .
 توصف الرابطة التساهمية بأنها نقية عندما يكون الفرق فى السالبية الكهربية بين الذرتين المرتبطتين صفر

سؤال
ما علاقة السالبية الكهربية بقطبية بعض المركبات مثل ( غاز الميثان CH4 - غاز كبريتيد الهيدروجين H2S ) ؟

ثالثا : خاصية الفلزية و اللافلزية
تنقسم العناصر إلي أربعة أنواع رئيسية

( فلزات - لا فلزات - أشباه فلزات - عناصر خاملة )

بعض خصائص الفلزات

1- احتواء غلاف تكافؤها ( الغلاف الخارجي ) علي ( 1 – 2 – 3 ) إلكترون
2- تميل إلي فقد إلكترونات الغلاف الخارجي ( علل ) لتصل إلي تركيب أقرب غاز خامل يسبقها في الجدول
3- تكون أيونات موجبة الشحنة
بعض خصائص اللافلزات
• احتواء غلاف تكافؤها ( الغلاف الخارجي ) علي ( 5 – 6 – 7 ) إلكترون
• تميل إلي اكتساب إلكترونات في الغلاف الخارجي ( علل ) لتصل إلي تركيب أقرب غاز خامل يليها في الجدول
• تكون أيونات سالبة الشحنة .

ملحوظة

هناك عناصر تتشابه في خواصها مع خواص الفلزات أحيانا ومع اللافلزات أحيانا وتسمي هذه العناصر بأشباه الفلزات .
علل يصعب التعرف علي أشباه الفلزات من تركيبها الإلكتروني ؟
جــ لاختلاف أعداد الإلكترونات في أغلفة تكافؤها .

تدرج الخاصية الفلزية و اللافلزية في الجدول الدوري الحديث

• تبدأ كل دورة بعنصر فلزي قوي
• وبزيادة العدد الذري في نفس الدورة تقل الصفة الفلزية تدريجيا حتي نصل إلي أشباه الفلزات
• وبزيادة العدد الذري تبدأ الصفة اللافلزية في الظهور وتزداد حتي نصل غلي أقوي اللافلزات في المجموعة 7A
• تزداد الصفة الفلزية في المجموعة الواحدة من أعلي لأسفل بزيادة العدد الذري ( علل ) لكبر الحجم الذري مثل المجموعة 1A
• بينما تقل اللافلزية بزيادة العدد الذري في المجموعة الواحدة ( علل ) لصغر قيم السالبية الكهربية مثل المجموعة 7A
سؤال صنف عناصر الدورة الثالثة تبعا لأنواعها بعد الرجوع للجدول الدوري الحديث ؟
الخواص الكيميائية للفلزات

للتعرف علي الخواص الكيميائية للفلزات نجري النشاط التالي :
الأدوات
شريط ماغنيسيوم – أنبوبة اختبار – ماء – حمض هيدروكلوريك مخفف – قطعة نحاس صغيرة – مخباران مملوءان بغاز الأكسجين – سلك رفيع من الحديد
الخطوات
1- ضع جزء من شريط الماغنسيوم في أنبوبة اختبار وأضف إليها حمض الهيدروكلوريك المخفف
2- كرر ما سبق باستخدام النحاس بدلا من الماغنسيوم
3- سخن الجزء الآخر من الماغنسيوم حتى يتوهج ثم ضعه في مخبار مملوء بالأكسجين
4- كرر الخطوة السابقة مع استبدال الماغنسيوم بسلك الحديد الرفيع
5- أضف مقدارا من الماء للمخبارين مع الرج
المشاهدة والاستنتاج
1- تتفاعل بعض الفلزات مع الأحماض المخففة مكونه ملح الحمض وغاز الهيدروجين
Mg + 2 HCl Mg Cl2 + H2
2- تتفاعل الفلزات مع الأكسجين مكونة أكاسيد قاعدية تعرف بالأكاسيد القاعدية ( تزرق ورقة عباد الشمس )
2Mg + O2 2 MgO
3- الأكاسيد القاعدية ( أكاسيد الفلزات ) تذوب في الماء وتعطي قلويات
MgO + H2O Mg ( OH ) 2


معلومات إثرائية
1- يستخدم خليط من أكاسيد الماغنسيوم وكلوريد الماغنسيوم في صنع أحجار سن السكاكين
2- ترتب الفلزات تنازليا حسب نشاطها الكيميائي فيما يعرف باسم متسلسلة النشاط الكيميائي

متسلسلة النشاط الكيميائي

هي ترتيب العناصر الفلزية ترتيبا تنازليا حسب درجة نشاطها الكيميائي

ويتضح اختلاف درجة النشاط الكيميائي للفلز عن الفلز الآخر في سلوكه مع الماء تبعا لموقعه في متسلسلة النشاط الكيميائي كما في الجدول التالي :

الفلزات سلوكها مع الماء
البوتاسيوم K
الصوديوم Na يتفاعلان مع الماء لحظيا ويتصاعد غاز الهيدروجين الذي يشتعل بفرقعة بفعل حرارة التفاعل
الكالسيوم Ca
الماغنيسيوم Mg يتفاعلان ببطء شديد مع الماء البارد
الخارصين Zn
الحديد Fe يتفاعلان في درجة الحرارة المرتفعة مع الماء الساخن فقط
النحاس Cu
الفضة Ag لا يتفاعلان مع الماء

معلومات إثرائية

ارتفاع تركيز أيون الصوديوم Na+ في الجسم يؤدي إلي ارتفاع ضغط الدم لذلك ينصح الأطباء مرضي الضغط المرتفع بالإقلال من وضع الملح في الطعام
تطبيقات حياتية
1- غط قاع طبق من البلاستيك بورق الفويل ( الألمونيوم ) مع مراعاة أن يكون الوجه اللامع لأعلـــــي
2- ضع الأدوات الفضية المراد تنظيفها علي الورق الفويل ثم غطها بكمية كافية من الماء المغلي مع وضع ثلاث ملاعق من مسحوق البيكنج باودر
3- أترك الأدوات لمدة 15 دقيقة مع التقليب من آن لآخر
4- جفف الأدوات بقطعه من الصوف الجاف بعد شطفها بالماء الساخن , وستندهش من النتيجة


الخواص الكيميائية للعناصر اللافلزية

للتعرف علي الخواص الكيميائية للافلزات نجري النشاط التالي :
المواد و الأدوات

قطعة فحم ( كربون ) – حمض هيدروكلوريك مخفف – قطعة كبريت – ملعقة احتراق – مخبار مملوء بغاز الأكسجين .

الخطوات
1- ضع قطعة الفحم في أنبوبة اختبار ثم أضف إليها حمض الهيدروكلوريك المخفف .
2- كرر الخطوة السابقة مع استبدال الفحم بالكبريت .
3- سخن قطعة الفحم الأخرى في ملعقة الاحتراق حتى تشتعل , ثم أسقطها في المخبار المملوء بالأكسجين
4- أضف مقدار من الماء إلي المخبار مع الرج .



المشاهدة والاستنتاج
1- لا تتفاعل اللافلزات مع الأحماض
2- تفاعل اللافلزات مع الأكسجين مكونة أكاسيد لا فلزية يعرف معظمها بالأكاسيد الحامضية ( تحمر صبغة عباد الشمس البنفسجية )
C + O2 CO2
3- تذوب الأكاسيد الحامضية في الماء مكونة أحماض

CO2 + H2O H2CO3
معلومات إثرائية
بعض الأكاسيد مثل أكسيد الألمونيوم Al2O3 تسمي أكاسيد مترددة حيث أنها تتفاعل مع الأحماض كأكاسيد قاعدية وتتفاعل مع القواعد كأكاسيد حامضية , وفي الحالتين تعطي ملح وماء