بحث عن التوزيع الالكتروني في الكيمياء
بحث عن التوزيع الإلكتروني في الكيمياء، سوف نقدم بحث عن التوزيع الإلكتروني في الكيمياء، حيث يهتم علم الكمياء بالكثير من الموضوعات حيث أنها علم الذرة والجزيئات وتركيب المواد الكيميائي، وفي هذا الإطار سوف نتحدث عن التوزيع الإلكتروني للذرات وكيف يتم التوزيع وما أهميته، ونتعرف على اهم الطرق للتوزيع ونذكر أهميته، وغيرها الكثير من الأمور في البحث.
مقدمة عن بحث عن التوزيع الإلكتروني في الكيمياء
علم الكيمياء هو العلم الذي يهتم بدراسة طبيعة المادة والبحث في مكوناتها، بالإضافة إلى دراسة التفاعلات الكيميائية التي تحدث بينهم، كما يهتم علم الكيمياء بدراسة خصائص المواد وما يطرأ عليها من تغييرات، والكيمياء أنواع حيث التحليلية العضوية واللاعضوية والحيوية والفيزيائية، وموضوع البحث سوف يكون عن التوزيع الإلكتروني.
شاهد أيضًا: بحث عن اهمية الكيمياء في حياتنا اليومية بالتفصيل
تعريف الذرة
تعريف الذرة وبالإنجليزية هو Atom، وهو جزء في العناصر الكيميائية وهو أصغر جزء من العنصر الكيميائي، حيث تتكون الذرة من ثلاث أجزاء، والأول هو الإلكترونات السالبة التي تدور حول النواة الموجبة.
وتتكون النواة الموجبة من مجموعة من البروتونات موجبة الشحنة، والجزء الثالث في الذرة هو النيوترونات، وهي الجزء متعادل الشحنة.
تعريف الإلكترون
الإلكترون عبارة عن جسيم دون ذري، الإلكترون جسيم يحمل شحنة سالبة، ويساهم في تكوين الذرة، لأنه هو الجزء الذي يدور في مداراتها حول الشحنات الموجبة في خارج النواة.
على الرغم من أن الإلكترون يوجد خارج النواة، إلا أن يوجد البروتونات والنيوترونات في داخلها، حيث أنها عبارة عن جسيمات تتواجد في داخل جسم النواة.
ما هو التوزيع الإلكتروني؟
- التوزيع الإلكتروني هو موضوع تهتم به الكيمياء، حيث تدرسها وتضع قوانين لتحديدها وقبل الخوض في دراستها لابد من استيعاب معنى الإلكترون وأنه جزء من الذرة وأنه يوجد خارج الذرة ليدور حولها.
- والإلكترون يمكن إهماله لكتلة، لأن كتلة الإلكترون قد تكون صغيرة جداً وتصل إلى صفر، ولكن لا يمكن إهمال شحنته لأن شحنته تؤثر في الذرة.
- وتعتبر كتلة الإلكترونات مهملة لأن كتلة الذرة تتركز فيما يوجد في داخل النواة، حيث أن النواة تحتوي في داخلها على البروتونات موجبة الشحنة ويوجد بها أيضًا النيوترونات المتعادلة في الشحنة.
- عند تساوي عدد الإلكترونات السالبة مع عدد البروتونات الموجبة التي توجد في داخل الذرة، تتعادل الذرة كهربيًا بشرط أن تكون الذرة في حالتها العادية.
- والعدد الذري هو عدد البروتونات الموجبة التي توجد داخل النواة، أما العدد الكتلي هو مجموع عدد البروتونات الموجبة مع عدد النيوترونات المتعادلة.
شاهد أيضًا: بحث علمي عن الكيمياء والمادة
تعريف التوزيع الإلكتروني
التوزيع الإلكتروني أو الترتيب الإلكتروني عبارة عن ترتيب الإلكترونات الموجودة في الذرة أو التي توجد في الجزيء، والتوزيع الإلكتروني من الموضوعات التي قام علماء الكيمياء بدراستها لأنها هامة للتعرف على عدد الإلكترونات.
كما أن التوزيع الإلكتروني هو الذي يساعد في وصول الذرة لحالة الاستقرار، ومن خلال معرفة التوزيع الإلكتروني لذرة نستطيع معرفة الكثير من خصائص العنصر الكيميائية كما نتعرف على طبيعة النشاط الكيميائي بها.
خطوات التوزيع الصحيح للإلكترونيات
التوزيع الصحيح للإلكترونيات يتم بشكل متتالي على عدة خطوات، كما يلي:
- عند التوزيع لابد أن يكون العدد الإلكتروني للذرة متساوي مع العدد الذري.
- ليتم التوزيع الإلكتروني لابد أن نبدأ من المدرات الأقل في الطاقة في الذرة.
- لا يصح أن يكون في المدار الواحد أكثر من 2 إلكترون.
كيف يحدث التوزيع الإلكتروني؟
- تتوزع الإلكترونات في المدارات الخاصة بالذرة ونبدأ بالمدرات الأقل طاقة بناء على القاعدة 2n2 حيث n هو رقم مستوى الطاقة، ويكون أكثر سعة لمستوى الطاقة في المدار الأول 2 إلكترون.
- وفي المسار الثاني يمكن أن يكون الحد الأقصى 8 إلكترونات، في المدار الثالث يكون هناك حد أقصي 18 إلكترون.
- كما يجب ألا يتعدى عدد الإلكترونات في مستوى الطاقة الأخير 8 الكترونات، بغض النظر على رقم المدار، ويتساوى العدد الذري مع عدد البروتونات في النواة لأي عنصر.
- كما يساوي أن العدد الذري يساوي عدد البروتونات يساوي عدد الإلكترونات حول النواة، وهذا فقط في حالة الذرة المتعادلة.
القواعد التي تحكم التوزيع الإلكتروني
هناك عدة قواعد تحكم التوزيع الإلكتروني في الذرة أشهرها قاعدة أوف باو، وقاعدة هوند، وقاعدة الاستبعاد لباولي، وفيما يلي نتحدث عن هذه القواعد:
- قاعدة أوف باو، يتبنى باو مبدأ البناء التصاعدي حيث تدخل الإلكترونات في المستويات الفرعية ذات الطاقة الأقل بعد ذلك إلى الأعلى، تشغل الإلكترونات المدار 1s قبل 2s في الذرة.
- ويرمز باو لعدد الكم الرئيسي بالرمز n حيث انه هو طاقة المدار في الذرة، والبعد عن النواة، وترتيب ملء المدارات وفقًا لقاعدة معينة، حيث أن التوزيع الإلكتروني يبدأ من 1s أولًا ثم 2s ثم 2p ثم 3s وهكذا.
- وفي المدار S الحد الأقصى 2 إلكترون، أما المدار p يستوعب عدد 6 إلكترونات أما المدار d حد أقصى 10 إلكترونات أما المدار f يمكن أن يحتوي عدد 14 إلكترون.
- وفي قاعدة الاستبعاد لباولي لا يمكن لأي إلكترونين في نفس الذرة أن يتساووا في الأعداد الكمية الأربعة، في حالة التشابه أعداد الكمية n، وℓ، وmℓ بين إلكترونين لابد أن يكون العدد الكمي الرابع ms مختلف عنهم.
- وفي قاعدة هوند لابد أن تكون عدد الإلكترونات الموجودة في المدار منفردة إذا لم يكن عددها أكبر من عدد المدارات، مثال المدار P به ثلاثة مدارات متساوية الطاقة وهم Px. Py, Pz.
- وفي كل مدار إلكترونين، عند وجود عدد إلكترونات ثلاثة أو أقل من ذلك، يتم التوزيع بشكل فردي على ثلاثة مدارات، عند زيادة عدد الإلكترونات عن ثلاثة تدمج الإلكترونات.
تحديد التوزيع الإلكتروني
لابد من إتباع القواعد التالية عند تحديد التوزيع الإلكتروني، وهم:
- لابد أن يتساوى عدد الإلكترونات في المدارات مع العدد الذري للعنصر في حالة الذرة المتعادلة.
- لا يصح أن يزيد عدد الإلكترونات في المدار عن إلكترونين.
- عند القيام بتوزيع الإلكترونات في مدارات المستويات الفرعية نتبع قاعدة هوند.
- يجب البدء بتوزيع الإلكترونات في المدارات الأقل طاقة ثم ننتقل إلى المديريات الأعلى.
لماذا التوزيع الإلكتروني؟
التوزيع الإلكتروني في الذرة يكون وفقا لثلاث حقائق:
- في الفراغ الضيق للذرة تكون طاقة وخواص الإلكترون الأخرى مقيدة لحالة كمية محددة. وهذه الحالات يطلق عليها المدارات الإلكترونية وكل حالة لها طاقة مختلفة.
- الإلكترونات هي فرميونات، ويطبق عليها مبدأ استبعاد باولي، حيث ينص على أنه لا يمكن لإثنين من الفرميونات أن يشغل نفس الحالة، لأنه بمجرد أن يشغل إلكترون حالة معينة يشغل الإلكتروني التالي حالة مختلفة.
- أي نظام له توزيع إلكتروني واحد فقط، وفي حالة الاتزان التوزيع يطلق عليه الحالة الأرضية، وإذا لم تتوفر الحالة الأرضية يكون أحد الإلكترونات تحت تأثير التسخين أو التفريغ الكهربي.
- في حالة عدم اتزان الذرة يكون الأمر غير مستقر لفترة، حيث تكون الإلكترونات في حالة مؤقتة وما تلبث أن تعود إلى الحالة الأرضية بعد انتهاء الحالة المؤقتة.
شاهد أيضًا: ما هي تقنية النانو في الكيمياء ؟
مع ختام بحث عن التوزيع الإلكتروني في الكيمياء، يمكن الوصول إلى الكثير من المعلومات التي تحكم التوزيع الإلكتروني في الكيمياء حيث تناولنا القواعد التي تحكم التوزيع الإلكتروني، وشرحنا التوزيع الإلكتروني، كما تعرفنا على مفاهيم تساعد في فهم التوزيع الإلكتروني مثل تعريف الذرة وغيرها، وهنا ينتهي البحث.