نسخة الفيديو النصية
أي العبارات الآتية التي تقارن بين عنصرين من عناصر الفئة d صواب؟ أ: الفاناديوم أقل كثافة من النحاس وله نصف قطر ذري أصغر. ب: الفاناديوم أقل كثافة من النحاس وله نصف قطر ذري أكبر. ج: الفاناديوم أكثر كثافة من النحاس وله نصف قطر ذري أصغر. د: الفاناديوم أكثر كثافة من النحاس وله نصف قطر ذري أكبر.
يطلب منا هذا السؤال المقارنة بين كثافتي النحاس والفاناديوم ونصفي قطريهما الذريين. يقع الفاناديوم والنحاس في الدورة الرابعة من الجدول الدوري. وهما يقعان في منطقة الفئة d من الجدول الدوري، ويصنفان أيضًا على أنهما فلزان انتقاليان. عند التنقل عبر العناصر الانتقالية من اليسار إلى اليمين، يزداد عدد البروتونات في كل عنصر. ويزداد أيضًا عدد الإلكترونات. وتملأ الإلكترونات المدارات 3d وتنجذب بصورة أكبر إلى النواة. وهذا يسبب تناقصًا في أنصاف الأقطار الذرية.
لكن، عندما نصل إلى الكروم، فإن التزايد في عدد الإلكترونات في المدار 3d يولد تنافرًا كافيًا بين الإلكترونات لإيقاف التناقص في أنصاف الأقطار الذرية. تظل قيم نصف القطر الذري ثابتة بشكل أساسي من الكروم حتى النحاس. إذا مثلنا ذلك بيانيًّا، فمن الواضح أن أنصاف الأقطار الذرية تتناقص لكن ليس بطريقة منتظمة. ومن الواضح أيضًا أن نصف القطر الذري للنحاس أصغر من نصف القطر الذري للفاناديوم. ولهذا السبب يمكننا استبعاد الخيارين أ، ج؛ لأنهما يذكران أن الفاناديوم له نصف قطر ذري أصغر من النحاس.
علينا الآن التركيز على كثافة العنصرين. لا يختلف التدرج في الكثافات كثيرًا عن التدرج في أنصاف الأقطار الذرية. توجد زيادة ثابتة في الكثافة من السكانديوم إلى الكروم، مثلما يوجد تناقص ثابت في أنصاف الأقطار الذرية من السكانديوم إلى الكروم. تستمر الكثافة في الزيادة من المنجنيز إلى النحاس، لكن التغير لا يكون كبيرًا بالدرجة نفسها. يتضح من التمثيل البياني أن الفاناديوم أقل كثافة من النحاس. وبذلك، فإن الخيار د ليس الإجابة عن هذا السؤال.
إذن، العبارة التي تقارن بين عنصري الفئة d بصورة صحيحة هي الخيار ب؛ الفاناديوم أقل كثافة من النحاس وله نصف قطر ذري أكبر.