التوزيع الألكتروني الصحيح لعنصر c₆

كتابة: Dina Ahmed آخر تحديث: 08 ديسمبر 2022 , 10:56

التوزيع الألكتروني الصحيح لعنصر c₆

1 ثانية 2 2 ثانية 2 2 ص 2

يتساءل الكثير من الطلاب على ما هو التوزيع الإلكتروني الصحيح لعنصر c₆، والإجابة هي 1 ثانية 2 2 ثانية 2 2 ص 2 ، ولكن لكي يتم معرفة التوزيع الإلكتروني للعناصر الكيميائية، يجب أولًا معرفة التكوين الإلكتروني للعناصر، وذلك لأنه بناءًا على معرفة التكوين الإلكتروني للعناصر الكيميائية في الجدول الدوري، حيث أنها تعتبر من الخواص الأساسية، ومن الممكن أن تختلف تلك التكوينات الألكترونية، على حسب عدد الإلكترونات والبروتونات الموجودة داخل الذرة، والتي من خلالها يتم تحديد عدد الأصداف الموجودة، فيتم تحديد تلك التكوينات الإلكترونية، من خلال عدد الإلكترونات الموجودة داخل المدارات الذرية، ومستويات الطاقة النسبية، وقد نلاحظ أنه يتم تشغيل القذائف المتواجدة في مستوى واحد في كل مرة، فعلى سبيل المثال تكون القشرة الأولى K، يقابلها القذيفة الثانية L، والقذيفة الثالثة M، وما إلى ذلك حتى نصل في النهاية إلى المستوى التاسع، حيث لا توجد قذائف أخرى، وسوف نلاحظ حين إذًا أنه عند ملء كل غلاف جديد، تنخفض عندها الإلكترونات إلى مستوى الطاقة الأدنى.

التوزيع الألكتروني للعناصر

تعتبر الإلكترونات هي العمود الفقري للكيمياء بشكل عام، ولذلك من المهم لأي أحد يُريد أن يتعلم الكيمياء ان يكون على دراية كاملة بالتوزيع الإلكتروني، فمن المهم معرفة مكان وجود الإلكترون داخل الذرة، حتى لا يقوم بالخلط بينه وبين عنصر آخر، وذلك نظرًا لتشابه الصيغ الكيميائية لبعض المركبات، وبصفة عامة يتم توزيع الإلكترونات داخل الذرة بناءًا على الاستقرار الإلكتروني، فعادًة ما نلاحظ أن الذرات تحتوي على إلكترون واحد أو أكثر ويكونوا غير متزوجين، وفي تلك الحالة يتم تسمية توزيع الإلكترونات الغير مزاوجة في تكوين الإلكترونات، على حسب النوع والترتيب باسم معين، ويعتبر الترتيب الأكثر استقرارًا للمدارات الذرية، هو ما يُسمى بمدار الترابط، حيث لا يوجد هناك أي شحنات سالبة صافية، وذلك يحدث عندما يكون عدد الإلكترونات متساوي في مدارات الترابط مع عدد البروتونات.

ومن ناحية آخرى يكون التكوين المستقر للتوزيعات الإلكترونية في المدارات الغير مترابطة، به شحنات موجبة صافية، ويليه بعد ذلك مدار مضاد، أي محتوى على إلكترونات تكون أكثر استقرار من البروتونات، وفي النهاية يكون هناك زوج واحد فقط من الإلكترونات غير المزدوجة الطرفين، أما في حالة الاستقرار الأكثر للذرة فيكون عندما تكون المدارات مترابطة، وذلك لأن حينها يكون هذا هو المكان الخالي من الشحنات الصافية، ويكون التوزيع الإلكتروني حينها متماثل تمامًا، ومن ذلك يمكننا أن نفهم أنه إذا تحتم علينا الاختيار بين الترابط والتضاد، فيجب علينا أن نختار الترابط لأن الإلكترونات دائمًا تكون فيها.

يمكن أيضًا للإلكترونات القفز بين المدارت وذلك يكون عن طريق امتصاصها للطاقة من المصادر الخارجية، التي تنتقل أو يتم امتصاصها وهذا ما يُسمى بالفوتون، ثم بعد ذلك يتم إطلاقها في مدار منخفض الجهد، وذلك أن دل فيدل على أن الإلكترونات لا تكون دائمًا التواجد في مدار الترابط، ويتم تسمية عملية القذف هنا بالنفق الكمي، حيث تحدث عندما لا توجد أي أماكن أخرى يقفز إليها الإلكترون، وبالتالي تكون غير مستقرة في المدار الحالي، وبالتالي سوف يتم تحديد عدد الإلكترونات الموزعة بين المدارات، وبين عدد أنواع الذرات المختلفة الموجودة، وذلك بالطبع سوف يسبب عائق للباحثين الكيميائيين، في التنبؤ بنوع التفاعلات الكيميائية، التي من الممكن أن تحدث عند حدوث تلامس بين عنصرين أو أكثر مع بعضهم. [1]

تعريف الكربون

الكربون C، هو عبارة عن عنصر كيميائي غير فلزي، يقع في المجموعة الـ IVa من الجدول الدوري، وعلى الرغم من كون عنصر الكربون من العناصر الموزعة على نطاق واسع في الطبيعة، إلا أنه أيضًا من العناصر الغير متوفرة، فإن بحثنا لن نجد إلا حوالي 0.025 %، منه في القشرة الأرضية، وعلى الرغم من قلة توافره إلا أنه يُشكل أكثر المركبات، اجتماعًا مع مركبات أخرى، ففي عام 1961، قد تم اكتشاف نظير لعنصر الكربون وتم اختياره، وهو عنصر الكربون 12، والذي كان بدوره يحل محل عنصر الأكسجين، وذلك الاختيار كان متوقف على قياس المعايير اللازمة، للأوزان الذرية لجميع العناصر الأخرى، كما أنه قد اختيار الكربون 14 المشع أيضًا كنظير، لعنصر الكربون الأصلي، في الاستخدامات الإشعاعية.

خصائص الكربون

  • خصائص كيميائية.
  • خصائص فيزيائية.

يقع الكربون في المرتبة التاسعة عشر، وذلك من حيث الوفرة الأولية في القشرة الأرضية، ومن المتعارف عليه أن عدد ذرات الكربون المتعارف عليها تقدر بحوالي 3.5، وذلك يعتبر أضعاف عدد ذرات السيليكون والهيدروجين والهيليوم والأكسجين والنيون والنيتروجين، في القشرة الأرضية، ويعتبروا هم العناصر الأكثر وفرة على المستوى الذري في الكون، ويعتبر الكربون هو المنتج الكوني من حيث الاحتراق لعنصر الهيليوم، حيث نجد أنه عند اندماج ثلاث أنوية من الهيليوم، ذو الوزن الذري 4، سوف يتم إنتاج نواة كربون وزن ذري 12، تعتبر تلك خصائص عامة لعنصر الكربون.

الخصائص الفيزيائية: يختلف عنصر الكربون في اللون والطبيعة، وحتى المشتقات المستخرجة منه، فهو من العناصر المتميزة في عدد الأشكال، وفيما يلي سوف نتعرف على الخصائص الفيزيائية للكربون وإليك هي:

  • يعتبر الكربون من العناصر الفريدة، المتعدد الأشكال فمن ضمن الأشكال النقية للكربون الفحم والسخام.
  • من العناصر الناعمة رمادية الشكل أو ذات اللون الاسود.
  • من مركباته الفحم الذي يتكون عند تسخين الكربون من دون هواء.
  • يحدث في عدد كبير من الأشكال المتآصلة والتي تُسمى بالـ Allotropes.
  • غير متفاعل في الظروف الطبيعية.
  • له القدرة على الارتباط بعناصر متعددة.
  • يوجد بأشكال مختلفة.
  • يحتوي على العدد الذري 6.
  • يحتوي على 4 إلكترونات.
  • ذو رابطة تساهمية.
  • غير معدني.

الخصائص الكيميائية: يحتاج الكربون في أي شكل من أشكاله إلى وجود الأكسجين والحرارة والضوء اللازم، وذلك من أجل تكون غاز ثاني أكسيد الكربون، وذلك عندما يتم حرقه في الهواء، وذلك ما يُطلق عليه اسم الاحتراق، وفيما يلي سوف نتعرف على بعض التفاعلات الأخرى والنقاط المهمة، التي تعبر عن الخصائص الكيميائية لعنصر الكربون، وإليك هي:

  • يمتلك الكربون غلاف الإلكترون وهو [He] 2s 2 2p 2 .
  • طاقة  التأين الأول للكربون  هي 1086.1 كيلو جول مول -1
  • طاقة التأين الثاني للكربون 2351.9 كيلو جول مول
  • طاقة التأين الثالث للكربون 4618.8 KJ mol -1
  • تفاعل الأكسدة
  • تفاعلات الإضافة
  • تفاعل الاستبدال.
  • نقطة الغليان 4827.
  • الكهربية 2.5.
  • نقطة الانصهار 3652.
  • الكثافة 2.2 جم سم.
  • الإشعاع الأيوني 0.26 نانومتر.
  • يمتلك ثلاث نظائر. [2] [3]

أشكال الكربون

  • الماس.
  •  الجرافيت.
  • بوكمينستر فوليرين.

للكربون أشكال عديدة وكل شكل بهم له خصائص كيميائية، وفيزيائية مختلفة، ولكن يطبقوا جميعًا تحت أساسيات عنصر الكربون، وفيما يلي سوف نتعرف على أشهر ثلاث أشكال من الكربون، وإليك هي:

الماس: الماس من العناصر المهجنة والذي يمتلك المدار sp3، وهو الذي يرتبط مع كل ذرة كربون، أي يرتبط بأربع ذرات كربون، وبالتالي ينتج عن ذلك شكل هندسي رباعي ذو روابط تساهمية قوية.

الجرافيت: يحتوي الجرافيت على طبقات، يتم فيها تثبيت ذرات الكربون مع روابط سيجما، وترتبط كل ذرة كربون في طبقة من الطبقات الثلاثة بثلاث ذرات كربون، لتكون في النهاية مدارات مهجنة sp2.

البوكمينستر فولرين: يعتبر ذلك الشكل من التآصل الذي تم اكتشافه حديثًا من الكربون، صيغته  الكيميائية هي C60، والذي يبلغ نصف القطر الخاص به حوالي 3.54 أنجستروم. [4]

إشترك
نبّهني عن
guest
0 تعليقات
رد خطي
الإطلاع على كل التعليقات
زر الذهاب إلى الأعلى