فيديو السؤال: تحديد عنصر كيميائي من التوزيع الإلكتروني للأيون الكيمياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

أي عنصر يمثل بـ ‪Z‬‏، ويكون أيون Z²⁺ بالتوزيع الإلكتروني ‪1s² 2s² 2p⁶‬‏؟

يعد التوزيع الإلكتروني طريقة فعالة لإظهار مواضع الإلكترونات في الذرة أو الأيون فيما يتعلق بالأغلفة أو مستويات الطاقة. يمكننا تمثيل التوزيعات الإلكترونية الكاملة للأيون ‪Z2+‬‏ كما هو مكتوب في السؤال عن طريق كتابة الأغلفة الفرعية بالترتيب من الأقل إلى الأعلى طاقة، واستخدام الأرقام العلوية لتوضيح عدد الإلكترونات في كل غلاف فرعي. عندما يتعلق الأمر بالأيون، فإن الإلكترونات إما أن تفقد أو أن تكتسب حسب إشارة الشحنة. وبما أن هذا أيون اثنين موجب، فهذا يشير إلى فقد إلكترونين من ‪Z‬‏، وهذا يعني أن التوزيع الإلكتروني للذرة ‪Z‬‏ يحتوي حتمًا على إلكترونين أكثر مما يحتوي عليه الأيون ‪Z2+‬‏.

يتبع ترتيب ملء الأغلفة الفرعية مبدأ أوفباو، الذي ينص على أن الإلكترونات ستشغل المدارات الأقل طاقة المتاحة. ووفقًا لمخطط أوفباو الذي يتوافق مع مبدأ أوفباو، لا بد أن يكون الإلكترونان الإضافيان للذرة ‪Z‬‏ في الغلاف الفرعي ‪3s‬‏؛ لأن الغلاف الفرعي ‪3s‬‏ هو المستوى التالي الأقل طاقة بعدما يمتلئ الغلاف الفرعي ‪2p‬‏. ومن ثم، فإن التوزيع الإلكتروني الكامل للذرة ‪Z‬‏ هو: ‪1s2 2s2 2p6 3s2‬‏. وبما أن كل رقم علوي يشير إلى عدد الإلكترونات في كل غلاف فرعي، فإن جمع جميع الأرقام العلوية سيعطينا إجمالي عدد الإلكترونات للذرة ‪Z‬‏.

لماذا تعد معرفة إجمالي عدد الإلكترونات أمرًا مهمًّا؟ باستخدام الهيدروجين مثالًا، نجد أن العدد الذري أعلى كل عنصر في الجدول الدوري يساوي عدد البروتونات في نواة ذرة هذا العنصر. نعلم أيضًا أنه بالنسبة إلى الذرة المتعادلة، فإن عدد البروتونات يساوي عدد الإلكترونات، وهو ما يعني أنه بمجرد معرفة إجمالي عدد الإلكترونات، يمكننا تحديد العدد الذري، ومن ثم تحديد العنصر. إجمالي عدد الإلكترونات لـ ‪Z‬‏ هو 12 إلكترونًا، وهو ما يساوي العدد الذري 12. باستخدام الجدول الدوري، نجد أن العدد الذري للمغنيسيوم هو 12.

إذن، «أي عنصر يمثل بـ ‪Z‬‏؟» الإجابة هي المغنيسيوم.