ملخص الوحدة الثانية

مقدمة الوحدة

🎯 أهداف الوحدة

فهم التركيب الأساسي للذرة
التعرف على الجسيمات تحت الذرية
حساب العدد الذري والعدد الكتلي
فهم النظائر وخصائصها
معرفة ترتيب الإلكترونات في المستويات

الذرات والجزيئات

🔬 العناصر والمركبات

العنصر (Element): مادة نقية لا يمكن تجزئتها كيميائياً إلى مواد أبسط منها

المركب (Compound): مادة مكونة من عنصرين أو أكثر مرتبطة كيميائياً بنسب ثابتة

98% من كتلة القشرة الأرضية تتكون من 8 عناصر فقط: الأكسجين، السيليكون، الألومنيوم، الحديد، الكالسيوم، الصوديوم، البوتاسيوم، المغنيسيوم

🌍 تكوين الغلاف الجوي

العنصر	النسبة المئوية
النيتروجين (N₂)	78%
الأكسجين (O₂)	21%
الأرجون (Ar)	0.93%
غازات أخرى	0.07%

⚗️ التفاعلات الكيميائية

التفاعل الكيميائي

عملية تحدث عندما تتحد مادة أو أكثر لتكوين مواد جديدة مختلفة في خصائصها الفيزيائية والكيميائية

أنواع التفاعلات:

تفاعل الاتحاد (Formation): اتحاد عنصرين أو أكثر لتكوين مركب
تفاعل التفكك (Decomposition): تفكك مركب إلى عناصره الأساسية

مثال على تفاعل الاتحاد:

النحاس (II) + الأكسجين → أكسيد النحاس (II)

مثال على تفاعل التفكك:

كربونات النحاس (II) → أكسيد النحاس (II) + ثاني أكسيد الكربون

الجسيمات تحت الذرية

🎨 نموذج الذرة التفاعلي

⚫ النواة (البروتونات والنيوترونات) 🔵 الإلكترونات

⚛️ مكونات الذرة

الجسيم	الرمز	الكتلة (وحدة كتلة ذرية)	الشحنة	الموقع
البروتون	p⁺	1	+1	داخل النواة
النيوترون	n⁰	1	0 (متعادل)	داخل النواة
الإلكترون	e⁻	1/1836 (ضئيلة جداً)	-1	خارج النواة (مستويات الطاقة)

الذرة متعادلة كهربائياً لأن عدد البروتونات (الشحنات الموجبة) = عدد الإلكترونات (الشحنات السالبة)

🔢 العدد الذري والعدد الكتلي

العدد الذري (Z - Atomic Number)

عدد البروتونات في نواة الذرة = عدد الإلكترونات في الذرة المتعادلة

✨ العدد الذري هو هوية العنصر

العدد الكتلي (A - Mass Number)

مجموع عدد البروتونات والنيوترونات في النواة

A = Z + عدد النيوترونات

📝 رمز العنصر الكامل:

^A_ZX

حيث X هو رمز العنصر

مثال: ¹²₆C الكربون-12

🧮 حساب عدد النيوترونات:

عدد النيوترونات = A - Z

مثال: ذرة الصوديوم ²³₁₁Na

عدد النيوترونات = 23 - 11 = 12 نيوترون

النظائر (Isotopes)

🔬 تعريف النظائر

ذرات لنفس العنصر (لها نفس العدد الذري Z) ولكنها تختلف في العدد الكتلي (A) بسبب اختلاف عدد النيوترونات

📊 خصائص النظائر

لها نفس العدد الذري (نفس عدد البروتونات)
لها نفس عدد الإلكترونات (في الذرة المتعادلة)
تختلف في عدد النيوترونات
تختلف في العدد الكتلي
لها نفس الخصائص الكيميائية (لأن الإلكترونات متماثلة)
تختلف في بعض الخصائص الفيزيائية (مثل الكتلة)

🧪 أمثلة على النظائر

نظائر الهيدروجين:

¹₁H

هيدروجين-1 (بروتيوم)

99.9% وفرة

²₁H

هيدروجين-2 (ديوتيريوم)

0.01% وفرة

³₁H

هيدروجين-3 (تريتيوم)

نادر جداً - مشع

نظائر الكربون:

¹²₆C

كربون-12

98.9% وفرة

¹³₆C

كربون-13

1.1% وفرة

¹⁴₆C

كربون-14

نادر - مشع

نظائر الكلور:

³⁵₁₇Cl

كلور-35

75% وفرة

³⁷₁₇Cl

كلور-37

25% وفرة

🔬 النظائر المشعة (Radioisotopes): بعض النظائر غير مستقرة وتطلق إشعاعات. تستخدم في الطب والزراعة والصناعة

ترتيب الإلكترونات في الذرات

🌟 نظرية بور (Bohr's Theory)

المفاهيم الأساسية لنظرية بور (1913)

الإلكترونات تدور حول النواة في مستويات طاقة محددة
كل مستوى طاقة له طاقة ثابتة
الإلكترونات لا تشع طاقة أثناء دورانها في المستوى
تكتسب أو تفقد الطاقة عند الانتقال بين المستويات

🎨 مستويات الطاقة التفاعلية

📊 مستويات الطاقة وسعتها

قواعد توزيع الإلكترونات:

المستوى الأول (الأقرب للنواة): يتسع لـ 2 إلكترون كحد أقصى
المستوى الثاني: يتسع لـ 8 إلكترونات
المستوى الثالث: يتسع لـ 8 إلكترونات (في أول 18 عنصر)
المستوى الرابع: يتسع لـ 8 إلكترونات (للعناصر من 19-20)

السعة القصوى لأي مستوى طاقة = 2n² حيث n رقم المستوى

📝 أمثلة على التوزيع الإلكتروني

العنصر	العدد الذري	التوزيع الإلكتروني	التمثيل
الهيدروجين (H)	1	1	O
الهيليوم (He)	2	2	OO
الليثيوم (Li)	3	2, 1	OO \| O
الكربون (C)	6	2, 4	OO \| OOOO
النيون (Ne)	10	2, 8	OO \| OOOOOOOO
الصوديوم (Na)	11	2, 8, 1	OO \| OOOOOOOO \| O
الكالسيوم (Ca)	20	2, 8, 8, 2	OO \| OOOOOOOO \| OOOOOOOO \| OO

🎯 خطوات كتابة التوزيع الإلكتروني:

حدد العدد الذري (عدد الإلكترونات)
ابدأ بملء المستوى الأول (2 إلكترون كحد أقصى)
املأ المستوى الثاني (8 إلكترونات كحد أقصى)
املأ المستوى الثالث (8 إلكترونات للعناصر حتى 20)
املأ المستوى الرابع بالإلكترونات المتبقية

أسئلة متوقعة مع الإجابات

📚 أسئلة اختيار من متعدد

1. ما هو الجسيم الذي يحدد هوية العنصر؟

أ) الإلكترون

ب) النيوترون

ج) البروتون

د) النواة

✅ الإجابة الصحيحة: ج) البروتون

التفسير: العدد الذري (عدد البروتونات) هو الذي يحدد هوية العنصر. كل عنصر له عدد ذري فريد.

2. إذا كان العدد الذري لعنصر = 11 والعدد الكتلي = 23، فإن عدد النيوترونات يساوي:

أ) 11

ب) 12

ج) 23

د) 34

✅ الإجابة الصحيحة: ب) 12

التفسير: عدد النيوترونات = A - Z = 23 - 11 = 12 نيوترون

3. ما هي النظائر؟

أ) ذرات لها نفس العدد الكتلي وأعداد ذرية مختلفة

ب) ذرات لها نفس العدد الذري وأعداد كتلية مختلفة

ج) ذرات لها نفس عدد الإلكترونات

د) ذرات مشحونة

✅ الإجابة الصحيحة: ب) ذرات لها نفس العدد الذري وأعداد كتلية مختلفة

التفسير: النظائر هي ذرات لنفس العنصر (نفس العدد الذري) لكن تختلف في عدد النيوترونات (وبالتالي العدد الكتلي).

4. كم إلكتروناً يتسع له المستوى الثاني من الطاقة؟

أ) 2

ب) 4

ج) 8

د) 18

✅ الإجابة الصحيحة: ج) 8

التفسير: المستوى الثاني يتسع لـ 8 إلكترونات كحد أقصى (باستخدام القاعدة 2n² = 2×2² = 8).

5. التوزيع الإلكتروني للنيون (Ne) الذي عدده الذري 10 هو:

أ) 2, 7

ب) 2, 8

ج) 1, 9

د) 10

✅ الإجابة الصحيحة: ب) 2, 8

التفسير: نملأ المستوى الأول بـ 2 إلكترون، ثم المستوى الثاني بالـ 8 إلكترونات المتبقية.

✍️ أسئلة مقالية

1. قارن بين البروتون والنيوترون والإلكترون من حيث الكتلة والشحنة والموقع.

✅ الإجابة:

البروتون: كتلته 1 وحدة، شحنته موجبة (+1)، يقع في النواة
النيوترون: كتلته 1 وحدة، شحنته متعادلة (0)، يقع في النواة
الإلكترون: كتلته ضئيلة جداً (1/1836)، شحنته سالبة (-1)، يدور خارج النواة في مستويات الطاقة

2. اشرح لماذا تتشابه النظائر في الخصائص الكيميائية وتختلف في بعض الخصائص الفيزيائية.

✅ الإجابة:

النظائر لها نفس العدد الذري، وبالتالي نفس عدد البروتونات والإلكترونات. الخصائص الكيميائية تعتمد على عدد وترتيب الإلكترونات، لذلك تتشابه النظائر كيميائياً.

أما اختلاف الخصائص الفيزيائية فيرجع إلى اختلاف عدد النيوترونات، مما يؤدي إلى اختلاف الكتلة، وهذا يؤثر على بعض الخصائص الفيزيائية مثل الكثافة ونقطة الانصهار.

3. وضح الفرق بين العنصر والمركب مع إعطاء أمثلة.

✅ الإجابة:

العنصر: مادة نقية تتكون من نوع واحد من الذرات لا يمكن تجزئتها كيميائياً إلى مواد أبسط.

أمثلة: الهيدروجين (H₂)، الأكسجين (O₂)، الحديد (Fe)، الذهب (Au)

المركب: مادة تتكون من اتحاد عنصرين أو أكثر بنسب ثابتة، ويمكن تفكيكه كيميائياً.

أمثلة: الماء (H₂O)، ثاني أكسيد الكربون (CO₂)، كلوريد الصوديوم (NaCl)

4. اكتب التوزيع الإلكتروني للعناصر التالية: المغنيسيوم (Mg، Z=12)، الألومنيوم (Al، Z=13)، الأرجون (Ar، Z=18).

✅ الإجابة:

المغنيسيوم (Mg، Z=12): 2, 8, 2
الألومنيوم (Al، Z=13): 2, 8, 3
الأرجون (Ar، Z=18): 2, 8, 8

🧮 مسائل حسابية

1. ذرة عنصر تحتوي على 17 بروتوناً و18 نيوتروناً. احسب:

أ) العدد الذري

ب) العدد الكتلي

ج) عدد الإلكترونات في الذرة المتعادلة

د) اكتب رمز الذرة الكامل (علماً أن رمز العنصر Cl)

✅ الإجابة:

أ) العدد الذري Z = عدد البروتونات = 17
ب) العدد الكتلي A = عدد البروتونات + عدد النيوترونات = 17 + 18 = 35
ج) عدد الإلكترونات = العدد الذري = 17 إلكتروناً (في الذرة المتعادلة)
د) رمز الذرة: ³⁵₁₇Cl (كلور-35)

2. نظيران للكربون: ¹²₆C و ¹⁴₆C. احسب عدد البروتونات والنيوترونات والإلكترونات في كل نظير.

✅ الإجابة:

كربون-12 (¹²₆C):

عدد البروتونات = Z = 6
عدد الإلكترونات = 6
عدد النيوترونات = A - Z = 12 - 6 = 6

كربون-14 (¹⁴₆C):

عدد البروتونات = Z = 6
عدد الإلكترونات = 6
عدد النيوترونات = A - Z = 14 - 6 = 8

3. ذرة الكالسيوم (Ca) عددها الذري 20. اكتب توزيعها الإلكتروني وحدد عدد إلكترونات المستوى الخارجي.

✅ الإجابة:

التوزيع الإلكتروني: 2, 8, 8, 2

عدد إلكترونات المستوى الخارجي (الرابع): 2 إلكترون