محتويات
تمتلك مجموعة الاكسجين سبعة الكترونات في مستوى الطاقة الخارجي
العبارة خاطئة.
يبلغ عدد الإلكترونات في مستوى الطاقة الخارجي لمجموعة الاكسجين ستة الكترونات، ويمكن تفسير تلك الاجابة بأن الاكسجين يحتوي على عدد ذري 8، وعند ملء الإلكترونات وفقًا لمبدأ توزيع إلكترونات التكافؤ يتم ملء المستوى الرئيسي الأول K بإلكترونين فقط، والمستوى الرئيسي الثاني L يُملء بستة إلكترونات، مما يجعل ذرة الاكسجين من العوامل المؤكسدة الجيدة جدًا.[1]
توزيع الكترونات مجموعة الاكسجين
1S2, 2S2, 2P4.
الأكسجين هو العنصر الثامن في المجموعة السادسة في الجدول الدوري، وهو يمتلك 8 إلكترونات (عدده الذري)، وعند توزيع الإلكترونات في الاكسجين، سيذهب أول إلكترونين في مدار 1S؛ نظرًا لأن 1S يمكنها الاحتفاظ بإلكترونين فقط، والإلكترونين التاليين يذهبان في مدار 2S، ثم تذهب الإلكترونات الأربعة المتبقية في المدار 2p، وبالتالي يكون التوزيع الإلكتروني النهائي للاكسجين هو 1S2, 2S2, 2P4.
أما بالنسبة للتوزيع الإلكتروني وفقًا لنموذج بور الذري؛ فيبلغ العدد الذري للأكسجين 8، أي يحتوي الأكسجين على 8 إلكترونات، وبالتالي سيكون الحد الأقصى لعدد الإلكترونات الموجودة في المستوى الأول (K) هو 2، وسيستوعب المستوى الثاني (L) بقية الإلكترونات المتبقية وهي 6 إلكترونات، لذلك يكون التوزيع الإلكتروني للأكسجين تبعًا لنموذج بور = 2 ، 6.[2]
مجموعة الاكسجين الجدول الدوري
يقع الاكسجين في المجموعة 6A في الجدول الدوري.
يقع عنصر الاكسجين في المجموعة 6A (أو VIA بالترقيم القديم) في الجدول الدوري، وتسمى تلك المجموعة بالكالكوجينات –أي الخام-، وهي مجموعة تضم عدد من العناصر التي تحتوي على ستة إلكترونات تكافؤ في المدار الأخير، ومن العناصر الموجودة في المجموعة 6A التالي: الأكسجين اللافلزي (O)، الكبريت (S)، والسيلينيوم (Se)، التيلوريوم المعدني (Te)، والبولونيوم المعدني (Po).
وبما أن جميع العناصر في تلك المجموعة تحتوي على ستة إلكترونات تكافؤ، بالتالي يقومون باكتساب إلكترونين فقط لإتمام إلكترونات المستوى الأخير، ذا فإن عدد كبير من هذه العناصر تشكل أنيونات لها شحنتان؛ على سبيل المثال نجد الأكسيد -2 O، والكبريتيد S -2.
أما بالنسبة إلى عنصر الأكسجين فهو عبارة عن غاز عديم اللون والرائحة والطعم، ويتفاعل بشدة، وهو من أكثر العناصر إنتشارًا في الغلاف الجوي؛ حيث يشكل (21٪) من نسبة الغازات الموجودة في اللاف الجوي، كما أنه أكثر العناصر الموجودة في القشرة الأرضية؛ فيشكل نسبة (47٪) من العناصر الموجودة بها، وهو أحد العناصر الضرورية للتنفس، والذي تستخدمه الرئتين لأكسدة جزيئات السكر في إنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء والطاقة.[3]
الكترونات المستوى الخارجي للذرة تسمى
إلكترونات التكافؤ.
تُعرف الإلكترونات الموجودة في الغلاف الخارجي أو المستوى الخارجي للذرة بإلكترونات التكافؤ أو إلكترونات التوصيل، وهي الإلكترونات التي تشارك في التفاعلات الكيميائي عندما تتفاعل الذرات وتشكل روابط مع بعضها البعض، ويرجع ذلك إلى أنها تحتوي على طاقة أكبر مقارنة بالإلكترونات الموجودة في المدارات الداخلية.
بالإضافة إلى أن عدد إلكترونات التكافؤ يساعدنا في تحديد الخصائص الكيميائية لعنصر معين؛ مثل عملية تشكيل الروابط مع العناصر الأخرى، كما أنها هي الإلكترونات التي يجب أن تخسرها الذرة أو تكسبها للوصول إلى أقرب تكوين إلكتروني للغاز النبيل أو الغاز الخامل؛ فتكون الذرات أكثر استقرارًا إذا كانت تحتوي على غلاف تكافؤ مملوء من الإلكترونات أو قريب للتكوين الخامل أو النبيل.
ويحتوي الأكسجين على ستة إلكترونات تكافؤ أو ستة إلكترونات في المستوى الخارجي للذرة، حيث يمكن الحصول على عدد إلكترونات التكافؤ لأي ذرة من الجدول الدوري لأنها تساوي رقم مجموعة الذرة، ويقع الاكسجين في المجموعة السادسة لذلك فهو يحتوي على 6 إلكترونات تكافؤ.[4]
طريقة التوزيع الإلكتروني
- طريقة نموذج بور.
- مبدأ أوفباو.
- مبدأ استبعاد باولي.
- قاعدة هوند.
طريقة نموذج بور: كان نيلز بور أول شخص يقترح التوزيع الإلكتروني للعناصر، وذلك بهدف فهم بنية الجدول الدوري فيما يتعلق بكل عنصر، وفهم وتفسير الروابط الكيميائية بين الذرات، وشرح الخصائص المختلفة والخصائص المميزة لبعض العناصر، بجانب فهم ترتيب العناصر في فترات ومجموعات مختلفة، وكان أول شخص يقوم بوصف ترتيب الإلكترونات في مدارات ومستويات مختلفة.
اقترح أن يتم توزيع الإلكترونات –وهي جسيمات دون ذرية سالبة الشحنة مرتبة مثل سحابة من الشحنات السالبة خارج نواة الذرة- في أغلفة إلكترونية دائرية (مدارات)، حيث تدور هذه الإلكترونات في مدارات حول النواة من مسافة ثابتة, تساعد الصيغة 2n2 في تحديد الحد الأقصى لعدد الإلكترونات الموجودة في مدار معين، وهنا n = رقم المدار.
تُعرف مستويات الطاقة المختلفة في نموذج بور بـالمستوى الأول والثاني والثالث والرابع، أو تعرف باسم K و L و M و N، ويكون للمستوى الأول أقل طاقة، وكلما بعدت المدارات عن النواة زادت الطاقة، لذا يتم ملء المستوى الأول أولًا بعدد قليل من الإلكترونات.
مبدأ أوفباو: في اللغة الألمانية، مصطلح أوفباو يعني “البناء”، ووفقًا لمبدأ أوفباو يدخل الإلكترون بأقل طاقة إلى المدار أولاً، ويتم توفير الإلكترونات التالية في تسلسل الطاقات المتزايدة في شكل بناء.
مبدأ استبعاد باولي: ينص مبدأ استبعاد لباولي على أن لا يجوز لأي إلكترونين في نفس الذرة أن يكون لهما نفس القيم لجميع الأعداد الكمية الأربعة، ووفقًا لمبدأ استبعاد باولي؛ لا يجوز أن يشغل أكثر من إلكترونين نفس المدار في نفس الوقت، ويجب أن يكون لإلكترونين في نفس المدار يدوران معاكسان.
تمت تسمية مبدأ الاستبعاد بهذا الاسم لأنه إذا كان لإلكترون واحد في ذرة نفس القيم المحددة للأرقام الكمية الأربعة، فسيتم منع جميع الإلكترونات الأخرى في تلك الذرة من امتلاك نفس مجموعة القيم واستبعادها.
قاعدة هوند: تنص قاعدة هوند على أن أي مدار حول النواة يكون مشغول بشكل منفرد بإلكترون واحد قبل أن يتم شغله بالالكترونات بشكل مضاعف، وجميع الإلكترونات في المدارات المشغولة منفردة لها نفس اللف المغزلي.[5]
