فيديو السؤال: اختيار العنصر ذي نصف القطر الذري الأكبر الكيمياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

أي العناصر الآتية له أكبر نصف قطر ذري في الجدول الدوري؟ (أ) النحاس، (ب) السيزيوم، (ج) الليثيوم، (د) النيون، (هـ) المغنيسيوم.

نصف القطر الذري هو كمية تحدد حجم الذرة. يمكن تحديد نصف القطر الذري التساهمي بمعلومية طول الرابطة التساهمية بين ذرتين. لكننا لسنا بحاجة إلى معرفة قيمة نصف القطر الذري التساهمي للإجابة عن هذا السؤال. بدلًا من ذلك، يمكننا استخدام الجدول الدوري لنتوقع نصف القطر الذري النسبي لذرات كل عنصر. دعونا نقارن بين ذرة الليثيوم وذرة النيون، وهما عنصران يقعان في الدورة نفسها في الجدول الدوري.

تحتوي ذرة الليثيوم على ثلاثة بروتونات وثلاثة إلكترونات. توجد البروتونات في نواة ذرة الليثيوم. يوجد إلكترونان في الغلاف الإلكتروني الأول. ويوجد إلكترون واحد في الغلاف الإلكتروني الثاني. تحتوي ذرة النيون على 10 بروتونات و10 إلكترونات. توجد البروتونات التي عددها 10 في نواة ذرة النيون. يوجد إلكترونان في الغلاف الإلكتروني الأول. ويوجد ثمانية إلكترونات في الغلاف الإلكتروني الثاني.

وعند النظر إلى المخططين، قد نعتقد أن ذرة النيون أكبر من ذرة الليثيوم؛ لأن ذرة النيون تحتوي على عدد أكبر من الإلكترونات. ونلاحظ أيضًا أن كلتا الذرتين لهما العدد نفسه من الأغلفة الإلكترونية. لذا، قد نعتقد أن كلتا الذرتين لهما الحجم نفسه. لكن دعونا ننظر إلى الإلكترونات الخارجية. ستتعرض الإلكترونات الخارجية في كل ذرة إلى قوة تنافر مماثلة من الإلكترونات الداخلية. ولكن يتعرض إلكترون خارجي للنيون إلى قوة جذب أقوى إلى النواة ذات الشحنة 10 موجب من تلك التي يتعرض لها الإلكترون الخارجي لليثيوم، والذي ينجذب إلى نواة ذات شحنة ثلاثة موجب. ولذلك، تكون ذرة النيون أصغر من ذرة الليثيوم لأن الإلكترونات الخارجية للنيون تسحب باتجاه النواة أكثر من الإلكترونات الخارجية لليثيوم. وبوجه عام، نجد أن نصف القطر الذري يزداد كلما انتقلنا من اليمين إلى اليسار عبر الجدول الدوري.

الآن، هيا نقارن بين ذرة الليثيوم وذرة البوتاسيوم، وهما عنصران يقعان في المجموعة نفسها في الجدول الدوري. تحتوي ذرة البوتاسيوم على 19 بروتونًا و19 إلكترونًا. توجد البروتونات التي عددها 19 في نواة ذرة البوتاسيوم. يوجد إلكترونان في الغلاف الإلكتروني الأول. ويوجد ثمانية إلكترونات في كل غلاف من الغلافين الإلكتروني الثاني والثالث. ويوجد إلكترون واحد في الغلاف الإلكتروني الرابع.

استنادًا إلى المنطق السابق، قد نفترض أنه بما أن الشحنة النووية في ذرة البوتاسيوم أكبر من الشحنة النووية في ذرة الليثيوم، فإن ذرة البوتاسيوم بالتأكيد أصغر. لكن ذرة البوتاسيوم لها أغلفة إلكترونية أكثر من ذرة الليثيوم. هذا يعني أن الإلكترون الخارجي في ذرة البوتاسيوم يكون أبعد عن النواة وتوجد إلكترونات أكثر بين الإلكترون الخارجي والنواة.

تفوق المسافة المتزايدة والحجب الإلكتروني من الإلكترونات الداخلية الزيادة في الشحنة النووية. ومن ثم، تكون ذرة البوتاسيوم أكبر حجمًا من ذرة الليثيوم. بوجه عام، نجد أن نصف القطر الذري يزداد كلما تحركنا لأسفل في المجموعة. يمكننا الآن استخدام الجدول الدوري لتحديد أي من العناصر المذكورة له أكبر نصف قطر ذري. وكل ما علينا فعله هو تحديد أي العناصر يقع أقصى اليسار في أسفل الجدول الدوري.

يمكننا أن نلاحظ أنه من بين خيارات الإجابة المعطاة، فإن السيزيوم، ورمزه الكيميائي ‪Cs‬‏، هو الأبعد إلى اليسار في أسفل الجدول الدوري. وبناء عليه، فإن الخيار الذي له أكبر نصف قطر ذري في الجدول الدوري هو (ب) السيزيوم.