فيديو السؤال: تحديد الفلز القلوي الأكثر تفاعلية الكيمياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

أي الفلزات القلوية الآتية أكثر تفاعلية؟ (أ) السيزيوم، (ب) البوتاسيوم، (ج) الليثيوم، (د) الروبيديوم، (هـ) الصوديوم.

توجد الفلزات القلوية في المجموعة الأولى من الجدول الدوري. تتضمن الفلزات القلوية الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم والروبيديوم والسيزيوم والفرانسيوم. يقع الهيدروجين في المجموعة الأولى من الجدول الدوري، إلا أنه ليس فلزًّا قلويًّا. وتقع جميع الفلزات القلوية في المجموعة الأولى. ومن ثم، فهي تحتوي على إلكترون تكافؤ أو إلكترون واحد فقط في الغلاف الخارجي. ويزيد حجم الذرات كلما انتقلنا لأسفل في المجموعة.

العدد الذري لليثيوم هو ثلاثة. ومن ثم، تحتوي ذرة الليثيوم المتعادلة على ثلاثة إلكترونات: اثنان في الغلاف الأول، وواحد في الغلاف الثاني. العدد الذري للصوديوم هو 11. ومن ثم، تحتوي ذرة الصوديوم المتعادلة على 11 إلكترونًا‪:‬‏ اثنان في الغلاف الأول، وثمانية في الغلاف الثاني، وواحد في الغلاف الخارجي. وعندما ننتقل من الليثيوم إلى الصوديوم، يزيد عدد الأغلفة الإلكترونية الكاملة بمقدار واحد. والأمر نفسه ينطبق عند الانتقال من الصوديوم إلى البوتاسيوم. إذ يزيد عدد الأغلفة الإلكترونية المكتملة بمقدار واحد. يتكرر هذا النمط في جميع الفلزات مع الانتقال لأسفل في المجموعة بحيث يحتوي الفرانسيوم على أغلفة إلكترونية مكتملة. ومن ثم، فإننا نعلم أن عدد الأغلفة الإلكترونية المكتملة يزيد كلما انتقلنا لأسفل في المجموعة. نتيجة لذلك، يصبح إلكترون التكافؤ على مسافة أبعد من النواة.

دعونا نستعرض الآن كيفية تأثير ذلك على خواص الذرات. بما أن نواة الذرة لها شحنة إجمالية موجبة، والإلكترونات لها شحنة سالبة، فثمة تجاذب كهروستاتيكي بينهما. عندما تكون المسافة بين هذه الجسيمات المشحونة أكبر، يضعف التجاذب الكهروستاتيكي بينها. ومن ثم، فإن التجاذب الكهروستاتيكي بين النواة وإلكترون التكافؤ للذرات الأكبر يكون أضعف نظرًا لكبر المسافة بين النواة وإلكترون التكافؤ. كما أن عدد الأغلفة الإلكترونية الكاملة بين النواة وإلكترون التكافؤ يساهم في ضعف التجاذب هذا من خلال ما يعرف بتأثير الحجب، وهو انخفاض التجاذب بين إلكترونات التكافؤ والبروتونات في النواة بسبب وجود الإلكترونات الداخلية.

تحجب الإلكترونات الداخلية بالأساس النواة عن إلكترون التكافؤ. ومن ثم، يكون التجاذب الكهروستاتيكي بينهما أضعف. وإذا كان التجاذب الكهروستاتيكي ضعيفًا بين إلكترون التكافؤ والنواة، فهذا يعني أن إزالة إلكترون التكافؤ ستكون أسهل. وعليه، فإنه من السهل إزالة إلكترون التكافؤ في الذرات الأكبر مقارنة بالذرات الأصغر.

يطلب منا السؤال تحديد الفلزات القلوية الأكثر تفاعلية. عندما تتفاعل الفلزات القلوية، تفقد إلكترون التكافؤ الموجود بها، ومن ثم تكون الكاتيونات. إذن، كلما كانت إزالة إلكترون التكافؤ أسهل، زادت تفاعلية الفلز. ومع الانتقال لأسفل في المجموعة الأولى، يزيد حجم الذرات. ومن ثم، يصبح من الأسهل فقدان إلكترون التكافؤ، وفي المقابل تزيد التفاعلية.

يطلب منا السؤال إيجاد الفلز القلوي الأكثر تفاعلية من بين الفلزات القلوية الآتية. الفلزات القلوية المذكورة في خيارات الإجابة هي السيزيوم والبوتاسيوم والليثيوم والروبيديوم والصوديوم. وبما أن الفلزات الأكثر تفاعلية هي الفلزات ذات الحجم الأكبر ويزيد حجم الذرة مع الانتقال لأسفل في المجموعة، فلا بد أن السيزيوم هو الفلز القلوي الأكثر تفاعلية. وعليه، فإن إجابة السؤال «أي الفلزات القلوية الآتية أكثر تفاعلية؟» هي الخيار (أ) السيزيوم.