تكون الأيون - الكيمياء2-1 - ثاني ثانوي

المركبات الأيونية و الفلزات Ionic compounds and Metals 41 الفصل + + + + + + الفكرة العامة ترتبط الذرات في المركبات الأيونية بروابط كيميائية تنشأ عن تجاذب فلز الألومنيوم الأيونات المختلفة الشحنات. 4-1 تكون الأيون الفكرة الرئيسة تتكون الأيونات عندما تفقد الذرات إلكترونات التكافؤ أو تكتسبها لتصل إلى التوزيع الإلكتروني الثماني الأكثر استقرارًا. 4-2 الروابط الأيونية والمركبات الأيونية الفكرة الرئيسة تتجاذب الأيونات ذات الشحنات المختلفة لتكون مركبات أيونية متعادلة كهربائيا. 4-3 صيغ المركبات الأيونية وأسماؤها الفكرة الرئيسة عند تسمية المركبات الأيونية يُذكر الأيون السالب أولا متبوعا بالأيون الموجب. أما عند كتابة صيغ المركبات الأيونية فيكتب رمز الأيون الموجب أولا متبوعا برمز الأيون السالب. 4-4- الروابط الفلزية وخواص الفلزات الفكرة الرئيسة تكوّن الفلزات شبكات بلورية يمكن تمثيلها أو نمذجتها بأيونات موجبة يحيط بها "بحر" من إلكترونات التكافؤ الحرة الحركة. حقائق كيميائية . يغوص الغواصون عادة على عمق 40m أما أكبر عمق وصل إليه غواص محترف فقد زاد على 300m قليلا. . يحمل الغواصون الأكسجين والنيتروجين في أسطوانات معدة لهذه الغاية، لذا عليهم اتباع إجراءات خاصة لتجنب التسمم بالأكسجين، والتخدير النيتروجيني. + + + + + 2- + 2+ Ca TITANIUM ALPHA PROCE walski كربونات الكالسيوم (CaCO3) 138

نشاطات تمهيدية تجربة استهلالية ما أنواع المركبات التي توصل محاليلها التيار الكهربائي؟ لكي توصل المادة التيار الكهربائي يجب أن تحتوي على جسيمات مشحونة قادرة على الحركة بسهولة. ويعد التوصيل الكهربائي من خواص المواد التي تزودنا ببعض المعلومات عن الروابط بين الذرات. خطوات العمل .1. اقرأ تعليمات السلامة في المختبر. 2. اعمل جدول بيانات لتسجيل ملاحظاتك. 3. املأ إحدى فجوات طبق التفاعلات البلاستيكي بملح الطعام الصلب NaCl. .4. استخدم الماصة لنقل 1mL من محلول ملح الطعام NaCl المركبات الأيونية اعمل المطويات منظمات الأفكار المطوية الآتية لتساعدك على تنظيم المعلومات الخاصة بالمركبات الأيونية. خطوة 1 اطو الورقة طوليا لتعمل ثلاثة أقسام متساوية. خطوة 2 اطو الجزء العلوي من الورقة نحو الأسفل بمقدار 2cm تقريبًا. خطوة 3 ارسم خطوطا على طول الثنيات، ثم عنون الأعمدة على النحو الآتي: تكوين الأيونات، الروابط الأيونية، خواص المركبات الأيونية. المعد باستخدام ماء الصنبور إلى فجوة أخرى في الطبق نفسه. 5 اغمس أقطاب جهاز التوصيل الكهربائي داخل ملح الطعام الصلب، فإذا توهج المصباح الكهربائي فإن ذلك يعني أن ملح المطويات استخدم هذه المطوية في الطعام الصلب موصل للكهرباء. كرر الخطوة نفسها مع محلول القسمين 1-4 و 2-4 . وبعد قراءتهما ملح الطعام. 6. كرر الخطوات 3 - 5 مستخدمًا السكر CH220 بدلا من ملح الطعام. 11 12 دوّن المعلومات الخاصة بالمركبات الأيونية في الأعمدة المناسبة لذلك في المطوية. 7. أعد الخطوات 3 - 5 مستخدمًا الماء المقطر بدلاً من ماء الصنبور. التحليل 1. اعمل جدولاً ودون فيه أسماء المركبات ونتائج تجارب التوصيل الكهربائي. 2. فسر النتائج التي حصلت عليها . استقصاء صمّم نموذجًا يوضح الاختلاف بين المركبات التي توصل محاليلها التيار الكهربائي والمركبات التي لا توصل محاليها التيار الكهربائي. تكون الأيونات 0 ° ° 0 الروابط الأيونية خواص المركبات الأيونية 139 وزات التعليم Ministry of Education 2024-1446

4-1 رابط الدرس الرقمي الأهداف تكون الأيون Ion Formation www.ien.edu.sa ) تعرف الرابطة الكيميائية. الفكرة الرئيسة تتكون الأيونات عندما تفقد الذرات إلكترونات تصف تكوين الأيونات الموجبة التكافؤ أو تكتسبها لتصل إلى التوزيع الإلكتروني الثماني الأكثر استقرارا. والسالبة. الربط مع الحياة تخيل أنك ذاهب ومجموعة من الأصدقاء لتلعبوا كرة القدم، فوجدتم هناك تربط بين تكوّن الأيون مجموعة أخرى أكثر عددًا يريدون اللعب أيضًا، فاتفقتم على تشكيل فريقين متساويين مما يؤدي إلى أن تفقد إحدى المجموعتين بعض لاعبيها لينضموا إلى المجموعة الأخرى. وهكذا بطريقة وتوزيعه الإلكتروني. مراجعة المفردات القاعدة الثمانية: تميل الذرات تكافؤ . مشابهة يكون سلوك الذرات أحيانًا عند تكوين المركبات. الرابطة الكيميائية Chemical bond لحالة إلى اكتساب الإلكترونات أو فقدانها أو تحتوي الذرة كما تعلم على إلكترونات سالبة الشحنة تحيط بنواة تتضمن بروتونات موجبة مشاركتها لتحصل على ثمانية إلكترونات الشحنة، بالاضافة إلى النيوترونات المتعادلة الشحنة. وتكون الذرة متعادلة الشحنة لأن عدد الإلكترونات السالبة فيها مساو لعدد البروتونات الموجبة. وتميل جميع الذرات إلى الوصول الاستقرار بحيث تكون طاقتها أقل ما يمكن، وذلك بامتلاك مستوى طاقة أخير ممتلئ بالإلكترونات. ويمكن أن يحدث ذلك من خلال الرابطة الكيميائية؛ وهي عبارة عن قوة تجاذب تنشأ بين ذرتين أو أكثر من خلال فقد الذرة للإلكترونات أو اكتسابها أو المساهمة فيها بالاشتراك مع ذرة أو ذرات أخرى. المفردات الجديدة الرابطة الكيميائية الكاتيون الأنيون من تكوين الأيون الموجب Positive Ion Formation يتكون الأيون الموجب عندما تفقد الذرة إلكترون تكافؤ واحدًا أو أكثر لتحصل على التوزيع الإلكتروني المشابه للتوزيع الإلكتروني لأقرب غاز نبيل. ويُسمى الأيون الموجب بالكاتيون. ولفهم تكوين الأيون الموجب قارن بين التوزيع الإلكتروني لغاز النيون النبيل (العدد الذري يساوي (10) والتوزيع الإلكتروني لفلز الصوديوم القلوي (العدد الذري يساوي 11). 1s22s22p6 1s²2s22p63s¹ 1s22s22p6 ذرة النيون Ne ذرة الصوديوم Na أيون الصوديوم "Na 140 لذرة الصوديوم إلكترون تكافؤ واحد في المستوى 35، ولذا فهي تختلف عن ذرة غاز النيون النبيل بهذا الإلكترون الإضافي. وعندما تفقد ذرة الصوديوم هذا الإلكترون، تحصل على توزيع إلكتروني مستقر مشابه للتوزيع الإلكتروني لذرة النيون ويوضح الشكل 1-4 كيف تفقد ذرة الصوديوم إلكترون التكافؤ لتتحول إلى كاتيون. وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

11 p (+11) + e- 10 e- (-10) أيون صوديوم 11p (+11) ذرة صوديوم متعادلة إلكترون - + أيون صوديوم Na - طاقة + ذرة صوديوم Na 11 e- (-11) الشكل 1-4 يتكون الأيون الموجب عند فقد الذرة المتعادلة واحدًا أو أكثر من إلكترونات التكافؤ . تحتوي الذرة المتعادلة كهربائيا على أعداد متساوية من البروتونات والإلكترونات، في حين يحتوي الأيون الموجب على عدد من البروتونات أكبر من عدد الإلكترونات. حلل هل يحتاج انتزاع إلكترون من ذرة متعادلة إلى امتصاص الطاقة أم انبعاثها ؟ المطويات ومن الضروري معرفة أنه رغم حصول ذرة الصوديوم على توزيع إلكتروني مشابه للتوزيع الإلكتروني لذرة النيون إلا أنها لم تتحول إلى ذرة نيون، بل تحولت إلى أيون صوديوم أحادي الشحنة الموجبة ، وأن أدخل معلومـات مـن عدد البروتونات (11) الذي يميز ذرة الصوديوم ما زال ثابتًا داخل النواة لم يتغير. هذا القسم في مطويتك. ماذا قرأت ؟ ما عدد إلكترونات مستوى الطاقة الخارجي لذرة مستقرة ؟ أيونات الفلزات إن ذرات الفلزات نشيطة كيميائيًا ؛ لأنها تفقد إلكترونات تكافئها بسهولة. . وفلزات المجموعتين الأولى والثانية أكثر الفلزات نشاطًا في الجدول الدوري. فعلى سبيل المثال، تُكوّن فلزات البوتاسيوم والماغنسيوم الموجودة في المجموعتين 1 و 2 على الترتيب الأيونات +K و +Mg2، كما تكون بعض ذرات عناصر المجموعة 13 أيونات موجبة أيضًا. ويلخص الجدول 1-4 الأيونات التي تكوّنها ذرات فلزات المجموعات 1و 2 و13. الجدول 1-4 أيونات المجموعات 1 و 2 و 13 المجموعة التوزيع شحنة الأيون المتكون 1 2 13 أيونات الفلزات الانتقالية s غاز نبيل (1) عند فقد إلكترون s ns2 غاز نبيل (2+) عند فقد إلكتروني s nsnp غاز نبيل ] (3) عند فقد إلكترونات sp تذكر أن مستوى الطاقة الخارجي للفلزات الانتقالية هو ns2 . وعند الانتقال من اليسار إلى اليمين عبر الدورة تقوم ذرة كل عنصر بإضافة إلكترون إلى المستوى الثانوي .d. وعادة ما تفقد الفلزات الانتقالية إلكترونين من إلكترونات التكافؤ ، لتكوّن أيونات موجبة ثنائية الشحنة 2+ . وقد تفقد أيضًا إلكترونات من المستوى .d . لذا تكوّن الفلزات الانتقالية أيونات موجبة ثلاثية الشحنة 3+ أو أكثر حسب عدد إلكترونات المستوى d، ولكن من الصعب التنبؤ بعدد الإلكترونات التي يمكن فقدانها . فعلى سبيل المثال، يُكوّن الحديد أيونات Fe2 وأيونات .Feat . ولكن يمكننا القول إن من المؤكد أنّ هذه الفلزات تكوّن أيونات موجبة ثنائية أو ثلاثية الشحنة. على الرغم من أن توزيع الإلكترونات الثماني هو التوزيع الإلكتروني للذرة المستقرة، إلا أنه يوجد توزيعات أخرى للإلكترونات تزودها ببعض الاستقرار. 141 ونافس عليم Ministry of Education 2024-1446

الشكل 2-4 عندما يتفاعل الخارصين مع اليود فإن حرارة التفاعل تجعل اليود الصلب يتسامى إلى بخار بنفسجي اللون. ويتكون أسفل الأنبوب I الذي يحتوي على أيون +Zn2 الذي توزيعه الإلكتروني شبيه بالتوزيع الإلكتروني للغاز النبيل Zn طاقة + ar] T T T T TI TI] [Ar] → 4s 3d Zn2+ [ar] T T T T T + 2e 3d عند فقدان إلكتروني تكافؤ المستوى 45 يتكون توزيع إلكتروني من مستويات s,p,d مملوءة بالإلكترونات يشبه التوزيع الإلكتروني للغاز النبيل. - فعلى سبيل المثال، تفقد ذرات عناصر المجموعات 14-11 إلكترونات لتكون مستوى طاقة خارجيا ذا مستويات ثانوية هي ،s p d مملوءة بالإلكترونات. ويبين الشكل 42 التوزيع الإلكتروني لذرة الخارصين : 1s22s22p3s23p4s23d10. وعندما تكون ذرة الخارصين الأيون الثنائي الموجب تفقد إلكترونين من المستوى 4s وينتج التوزيع الإلكتروني المستقر : 1s22s22p3s23p3d10. ويُشار إلى هذا التوزيع الإلكتروني المستقر نسبيًّا بالتوزيع الإلكتروني الشبيه بالغاز النبيل. تكوين الأيون السالب Negative Ion Formation تميل عناصر اللافلزات الموجودة يمين الجدول الدوري إلى اكتساب إلكترونات بسهولة لتحصل على توزيع إلكتروني خارجي مستقر ، كما في الشكل 3-4 . وللحصول على توزيع إلكتروني مشابه للتوزيع الإلكتروني للغاز النبيل تكتسب ذرة الكلور إلكتروناً لتكوّن أيونا شحنته 1-، ويصبح التوزيع الإلكتروني لأيون الكلوريد بعد اكتساب الإلكترون مثل التوزيع الإلكتروني للأرجون ذرة Cl ذرة Ar أيون CIF 1s²2s²2p63s²3p5 1s²2s²2p63s²3p6 1s²2s22p63s23p6 ويسمى الأيون السالب بالأنيون ولتسمية الأيونات السالبة يضاف المقطع (يد) إلى نهاية اسم العنصر، فتصبح ذرة الكلور أيون كلوريد فما اسم أيون النيتروجين؟ وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 17 e¯ (-17) 17 P (+17) الشكل 3-4 في أثناء تكوّن أيون الكلوريد السالب تكتسب ذرة الكلور المتعادلة إلكترونا، وينتج عن هذه العملية انبعاث 349kJ/mol من الطاقة. قارن كيف تختلف الطاقة المصاحبة لتكوين أيون موجب، عن الطاقة المصاحبة لتكوين أيون سالب ؟ أيون كلوريد 18 - (-18) 17 P (+17) ذرة كلور متعادلة + e طاقة + أيون كلوريد (CI) - إلكترون (e) + ذرة كلور 142

أيونات اللافلزات تكتسب بعض اللافلزات عددًا من الإلكترونات، وعندما تُضاف إلى إلكترونات تكافئها تصل إلى التوزيع الإلكتروني الثماني الأكثر استقرار. فعلى سبيل المثال، لذرة الفوسفور خمسة إلكترونات تكافؤ، وحتى تحصل على التوزيع الإلكتروني الثماني المستقر تكتسب ثلاثة إلكترونات، وتكوّن أيون الفوسفيد الذي شحنته 3. وبالمثل ذرة الأكسجين التي لها ستة إلكترونات تكافؤ تكتسب إلكترونين وتكون أيون الأكسيد الذي شحنته 2. وقد تفقد أو تكتسب بعض ذرات عناصر اللافلزات أعدادًا من الإلكترونات للوصول إلى حالة التركيب الثماني المستقر. فمثلا، بالإضافة إلى مقدرة ذرة الفوسفور على اكتساب ثلاثة إلكترونات فإنها تستطيع أن تخسر خمسة إلكترونات ، وفي الغالب تكتسب ذرات عناصر المجموعة 15 ثلاثة إلكترونات، وتكتسب ذرات عناصر المجموعة 16 إلكترونين، وتكتسب ذرات عناصر المجموعة 17 إلكترونًا واحدًا للوصول إلى حالة الثمانية ويبين الجدول -2-4 أيونات المجموعات 15 و 16 و17. الجدول 2-4 أيونات المجموعات من 15 إلى 17 المجموعة التوزيع الإلكتروني 15 4 16 17 شحنة الأيون المتكون nsnp3 [ غاز نبيل] (3) عند اكتساب ثلاثة إلكترونات ns2np غاز نبيل ] (2) عند اكتساب إلكترونين ns2np [ غاز نبيل ] ((1) عند اكتساب إلكترون واحد التقويم 1-4 الخلاصة 1. الفكرة الرئيس قارن بين استقرار ذرة الليثيوم وأيون الليثيوم "Li. تكون بعض الذرات الأيونات للوصول إلى .2 صف سببين لوجود قوة تجاذب في الرابطة الكيميائية. حالة الاستقرار. ويعني التوزيع الإلكتروني : 3. طبق لماذا تكون عناصر المجموعة 18 غير قادرة على التفاعل نسبيا، في المستقر أن يكون مستوى الطاقة الخارجي حين تعد عناصر المجموعة 17 شديدة التفاعل؟ مملوءًا بالإلكترونات. وفي العادة يتضمن 4. طبق اكتب التوزيع الإلكتروني لكل من الذرات الآتية، ثم توقع التغير الذي ينبغي حدوثه لتصل كل ذرة إلى التوزيع الإلكتروني للغاز النبيل. d - الليثيوم ثمانية إلكترونات تكافؤ . تتكون الأيونات من خلال فقدان a النيتروجين -b الكبريت - الباريوم إلكترونات التكافؤ أو اكتسابها. 5 نموذج ارسم نموذجين يمثلان تكوين أيون الكالسيوم الموجب وأيون يبقى عدد البروتونات في النواة ثابتًا عند البروميد السالب. تكوين الأيون. 143 واطالت عليم Ministry of Education 2024-1446