? y? i y? a drowadaltamayoz.com/files/almanahij/2/keemyaa2.pdf · 2017-09-04 · na mg al si p s cl...

هدية من شبكة رواد التميز السودانية

أكرب موقع خلدمات طالب الشهادة السودانية (أساس - ثانوي) اwww.rowadaltamayoz.com

الصف الثاين ثانوي

املناهج الدراسية السودانيةاملرحلة الثانويةالصف الثاين ثانوي

الكـيمـيـاء

بسم اهلل الرحمن الرحيم

جمهورية السودان

وزارة الرتبية و التعليم

املركز القومي للمناهج والبحث الرتبوي

– بخت الرضا –

الكيميــــــــــــــــــاء

الصف الثاين الثانوي

اإعداد

جلنة بتكليف من املركز القومي للمناهج والبحث الرتبوي من الأصاتذة :

د. علي حمـــــــود علي - جامعة اخلرطــــوم/ كلية الرتبيـــــة

د. اإبراهيــــــــم خمتار اأحمـد - جامعة اخلرطـــوم/ كلية الرتبيــة

جلنة التطوير

د. علي حمـــــــود علي - جامعة اخلرطــــوم/ كلية الرتبيــة

د. اإبراهيــــــــم خمتار اأحمـد - جامعة اخلرطـــوم/ كلية الرتبيــة

د. علــي حممد فضل املـوىل- املركز القومي للمناهج والبحث الرتبوي

د. عوض اخلليفة عثمان - املركز القومي للمناهج والبحث الرتبوي

د. رفيعة عبد اهلل فضل املويل- املركز القومي للمناهج والبحث الرتبوي

اأ. اأحمد حمد النيل حضب اهلل - املركز القومي للمناهج والبحث الرتبوي

اأ. اإضماعيــل عثمان على- معلم باملرحلة الثانوية والية اخلرطــــــــوم

اأ. وداد حممد اإبراهيــم - معلمة باملرحلة الثانوية والية اخلرطــــوم

التصميم والإخراج الفني:

اأ. جمدي حمجوب فتح الرحمن - املركز القومي للمناهج والبحث الرتبوي

اجلمع باحلاصوب :

حافظ حممد ابراهيم - املركز القومي للمناهج والبحث الرتبوي

أالكيميـــــــــاء - الصف الثاين

املحتويــــــات

رقم الضفحةعنوان الوحدةرقم الوحدة

اأاملقدمة

1الرتتيب الدوري للعنارصالوحدة االأوىل

26فلزات املجموعة االأوىل الوحدة الثانية

37الكيمياء العضويةالوحدة الثالثة

64النيرتوجنيالوحدة الرابعة

83الهالوجيناتالوحدة اخلامضة

103العنارص االإنتقاليةالوحدة الضادضة

بالكيميـــــــــاء - الصف الثاين

بسم اهلل الرحمن الرحيم

مقدمة جلنة التطوير :

الكيمياء كتاب الثانوية املرحلة مناهج تطوير اإطار ويف اإليكم نقدم اأن يرصنا

الضف الثاين الثانوي بعد عمليات املراجعة والتنقيح والتطوير .

يضتمل الكتاب يف ضورته املطورة على ضته وحدات، و هي:

- العضوية الكيمياء االأوىل- املجموعة -فلزات للعنارص الدوري الرتتيب

النيرتوجني و الهالوجينات .

وبناتنا اأبناوؤنا فيه يجد اأن تعاىل اهلل نضاأل العلمي اجلهد هذا نقدم اإذ اإننا

بناء قاعدة علمية يف علم الكيمياء تكون عونا اأضاضا لهم يف الثانوية ما يضكل باملرحلة

لهم علىاإضتيعاب مضتحدثات العرص ومتثيلها والتاأثري فيها. كما ناأمل اأن يجد فيه الزمالء

املعلمون ما يكون عونا لهم يضرتضدون به عند تدريضهم مادة الكيمياء لطالبهم.

من ضيء يضاحبه اأن البد درجته، اإرتفعت مهما برصي جهد اأي اأن نعلم اإننا

القضور، لذلك فاإننا نرجوا اأن يتكرم الزمالء معلمو الكيمياء بتقدمي مالحظاتهم

ومقرتحاتهم ملزيد من التطوير لهذا الكتاب، والتي ضتكون بال ضك عونا للقائمني

على اأمر املركز القومي للمناهج والبحث الرتبوي ملزيد من التحديث والتطوير.

واهلل نضاأل التوفيق والضداد.

واآخر دعوانا اأن احلمد هلل رب العاملني.

.. جلنة التطوير..

1 الكيميـــــــــاء - الصف الثاين

الوحدة الأوىل

الرتتيب الدوري للعناصر


الدرس الأول

الرتتيب الدوري للعناصر)Periodic Arrangement of Elements(

مقدمة :

من الضابع الضف حياتنا يف العلم يف كتاب دراضتك يف من علمت لقد

مرحلة التعليم االأضاضي اأن العنارص التي مت اكتضافها زادت عن املائة عنرص واأن العلماء

خواضها يف العنارص بعض بني اخلواض يف التضابه مبكر وقت منذ الحظوا قد

الفيزيائية والكيميائية فضنفوها اإىل فلزات وال فلزات مثال.

مع تزايد عدد العنارص اأضبح من العضري التعرف على كل عنرص لوحده مما

جعل العلماء يفكرون يف اإمكانية تقضيم هذه العنارص اإىل جمموعات اأو عوائل بحيث

توضع كل العنارص املتضابهة يف جمموعة واحدة اأو عائلة . حتى يضهل التعرف والتنبوؤ

بخواض اأي عنرص مبجرد معرفتنا الأي جمموعة اأو عائلة ينتمي.

يف هذه الوحدة نضتعرض جمهودات العلماء وحماوالتهم الدوؤوبة التي قادت

اإىل نظام حمكم لرتتيب العنارص مما ضهل علينا التعامل مع هذا العدد الكبري من العنارص

املكتضفة حتى االآن وتلك التي ضوف تكتضف يف املضتقبل.

: )Triads( الثالثيات

Johann( يف عام 1871م اأوضح عامل الكيمياء االأملاين جوهان دوبريرن

W. Dobereiner( اأن الكتلة الذرية لعنرص االضرتونضيوم )Sr88( تقع بني الكتل الذرية لعنرصي الكالضيوم )Ca40( والباريوم )Ba137( اإن خواض العنرص االأوضط

وضط بني خواض العنرصين االأول والثالث.

الرتتيب هذا لها اأخرى عنارص هنالك اأن دوبريرن اأوضح ضنني بضع بعد

والضوديوم الليثيوم عنارص وكذلك والربوم اليود ، الكلور عنارص مثل الثالثي

.)Triads( والبوتاضيوم وقد ضميت هذه املجموعات الثالثية بالثالثيات

من بعد ذلك اأوضح العامل كوك )J. P. Cooke( اأن هذا الرتتيب يضتمل

على اأكرث من ثالثة عنارص يف كل ثالثية فمثال قام بضم الفلور للهالوجينات واملغنيزيوم

للفلزات االأرضية القلوية )Alkaline earth metals( كما مت تضنيف عنارص


عنارص وكذلك . واحدة كعائلة والتلرييوم الضلينيوم ، الكربيت ، االأوكضجني

النرتوجني ، الفوضفور ، الزرنيخ ، االأنتمون والبزموث كعائلة اأخرى.

: )Law of Octaves( قانون الثمانيات

John( 1864م اقرتح عالـم الكيميـاء االجنليزي جون نيوالندز يف عـام

Newlands( نظاما ترتب فيه العنارص الكيميائية على اأضاض الكتل الذرية للعنارص تتكرر االأضاض هذا على العنارص برتتيب اأنه نيوالندز الحظ . تضاعديا ترتيبا

( النبيلة العنارص تكتضف مل عنارص حيث ثمانية اأحضينا كلما املتضابهة اخلواض

الغازات اخلاملة ( حتى ذلك الوقت.

لقد اأطلق نيوالندز على ترتيبه هذا " قانون الثمانيات " ويوضح اجلدول

) 1 – 1 ( هذا الرتتيب الثماين :

اجلدول )1 – 1( : يوضح ثمانيات نيوالندز

87654321NaFONCBBeLiKClSPSiAlMgNa

K )Lothar Meyer( يف عام 1869م ضمم عالـم الكيميـاء االأملاين لوثر ماير

دورية تتضح وفيه عنرصا )56( على يحتوي جدول ضكل على للعنارص تضنيفا

والفيزيائية الكيميائية اخلواض اأن تعني هنا والدورية . العنارص لهذه اخلواض

املتضابهة تتكرر بضورة دورية ، اأي بعد مرور عدد معني من العنارص.

Dimitri( مندلييف دميرتي الروضي الكيميـاء عامل رتب العـام نفض يف

اأن اخلواض الذرية حيث الحظ تزايد كتلها اأضاض العنارص على )Mendeleevضمي ولذلك اجلدول خالل دورية بضفة تتكرر املتضابهة والكيميائية الفيزيائية

اأوضح بضورة ضكله اأخذ والذي )Periodic table( الدوري باجلدول

ضميت راأضية اأعمدة يف خواضها يف املتضابهة العنارص مندلييف وضع عندما

.)Groups(باملجموعات

باأن يتنباأ مما جعله اجلدول ضاغرة يف اأماكن هناك اأن مندلييف لقد الحظ


تنباأ بل الضاغرة يف اجلدول االأماكن اكتضافها مللء هذه يتم عنارص جديدة ضوف

)Ge( واجلرمانيوم )Ga( واجلاليوم )Sc( بخواض بعضها مثل عنارص االضكانديوم

ولقد ضدقت تنبوؤات مندلييف عندما مت اكتضاف هذه العنــارص الحقا .

اجلدول رقم ) 1 – 2 ( :يوضح خواض عنرص اجلاليوم وفقا لتنبوؤات مندلييف.

اخلواض املضاهدة 1875متنبوؤ مندلييف يف 1871ماخلاضية

- الكتلة املولية

- كثافة الفلز

- درجـة حرارة االنضهار

- ضيغة االأوكضيد

- ذوبانية االأوكضيد

68.00 جرام

5.96 جرام / ضم

منخفضة

M2 O3

يذوب يف حملول االأمونيا

69.60 جرام

36.00 جرام / ضم

30 ° م

Ga2 O3

يذوب يف حملول االأمونيا

الذرية الكتل تزايد اأضـاض على الدوري اجلدول يف العنـارص ترتيب اإن

للعنارص ليض دقيقا مما جعل بعض العنارص توضع يف اأماكن غري مناضبة يف اجلدول.

اأوضح العامل الفيزيائي االجنليزي هرني موضلي )Henery G. Mosely( يف عام

1914م ومن خالل اأبحاثه على االأضعة الضينية املنبعثة من بعض العنارص اأن ترتيب

، ومنذ ذلك اأفضل نتائج يعطي الربوتونات( الذرية )عدد العنارص وفقا الأرقامهـا

الوقت اأضبح اجلدول الدوري للعنارص مرتبا وفق تزايد االأرقام الذرية للعنارص ولقد

خلض موضلي هذا االكتضاف فيما يضمى بالقانون الدوري : " اإن خواض العنارص

هي دوال دورية الأرقامها الذرية "، اأو خواض العنارص الكيميائية والفيزيائية تتغري

تغريا دوريا مع تغيري اأعدادها الذرية.


الدرس الثاين

اجلدول الدوري احلديث

)The Modern Periodic Table(

االآن املعروفة حتى العنارص يحتوي على كل الدوري احلديث اإن اجلدول

التي يحويها يف العنارص فاإن اكتضافها ولهذا العنارص اجلديدة كلما مت له وتضاف

تزايد مضطرد.

لقد رتبت العنارص يف اجلدول الدوري على اأضاض تزايد الرقم الذري بداية

بعنرص الهيدروجني ورقمه الذري )1( ونهاية بالعنرص )109( والذي يحمل نفض

االضم اأي العنرص " التاضع بعد املائة " . انظر اجلدول الدوري بضورته احلديثة الوارد

يف الضكل رقم )1 – 1(.

الدورات واملجموعات :

لقد مت ترتيب العنارص يف اجلدول الدوري يف ضفوف اأفقية تضمى الدورات

Groups or( العائالت اأو املجموعات تضمى راأضية واأخرى )Periods(

.)Families: ) Periods ( الدورات

اجلدول ضلب يف منها ضبع دورات تضع على الدوري اجلدول يحتوي

ودورتان داخليتان )Inner series( وهما دورتا الالنثنيدات واالأكتنيدات واللتان

حتت عادة ويوضعان الرتتيب على والضابعة الضادضة للدورتني امتدادا تعتربان

الدورات الضبع يف كتلة منفضلة.

الدورة االأوىل وتوجد يف اأعلى اجلدول وبها عنرصان اثنان فقط هما عنرصا

.)He( والهيليوم )H( الهيدروجني

)Be( )Li( والربيليوم الليثيوم ثمانية عنارص هي عنارص بها الثانية الدورة

)F( والفلور )O( واالأوكضجني )N( والنرتوجني )C( والكربون )B( والبورون

.)Ne( والنيون


ضكل رقم )1-1( يوضح اجلدول الدوري احلديث

خواض ذات الدورة نفض يف تقع التي العنارص تكون الدورات بتنظيم

تتدرج من الضمال اإىل اليمني وضوف نتعرض لهذا التدرج يف اخلواض الحقا يف

هذه الوحدة.

: )Groups( املجموعات

من ناحية اأخرى فقد مت وضع كل عدد معني من العنارص يف ترتيب راأضي

تتميز فيه خواض العنارص بالتضابه والتدرج من اأعلى اإىل اأضفل وقد ضمي هذا العمود

.)Family( اأو العائلة )Group( الراأضي باملجموعة

اإىل )18( من الرقم )1( باأرقام فوق املجموعة ومتتد من متيز املجموعات

الضمال اإىل اليمني . يف الضابق كانت املجموعات تقضم اإىل قضمني : املجموعات

الرئيضة واملجموعات الفرعية.

املمثلة العنارص جمموعة اأو )A( الرئيسة املجموعات قسم )1: )Representative elements(

)VΙΙΙ( اإىل )Ι( 8 كما كانت اأحيانا تعطي اأرقاما رومانية منA 1 اإىلA وهي من

وتعطي جمموعة العنارص النبيلة الرقم ضفر بدال عن 8.

۱

۲

۳

٤

٥

٦

۷

IA

IIA

IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB VIIIB VIIIB IB IIB

IIIA IVA VA VIA VIIA

VIIIA

H۱

۱٫۰۰۸He۲

٤٫۰۰۲

Ne۱۰

۲۰٫۱۷۹

Ar۱۸

۳۹٫۹٤۸

Kr۳٦

۸۳٫۸۰

Xe٥٤

۱۳۱٫۲۹

Rn۸٦

۲۲۲

Li۳

٦٫۹٤۱

Na۱۱

۲۲٫۹۸۹

K۱۹

۳۹٫۰۹۸

Rb۳۷

۸٥٫٤٦۷

Cs٥٥

۱۳۲٫۹۰٥

Fr۸۷

۲۳۳

Be٤

۹٫۰۱۲

Mg۱۲

۲٤٫۳۰٥

Ca۲۰

٤۰٫۰۸

Sr۳۸

۸۷٫٦۲

Ba٥٦

۱۳۷٫۳۳

Ra۸۸

۲۲٦٫۰۲۱

Sc۲۱

٤٤٫۹٥۹

Y۳۹

۸۸٫۹۰٥

La٥۷

۱۳۸٫۹۰٥

Ac۸۹

۲۲۷٫۰۲۷

Ti۲۲

٤۷٫۸۸

Zr٤۰

۹۱٫۲۲

Hf۷۲

۱۷۸٫٤۹

Rf۱۰٤

۲٦۱

V۲۳

٥۰٫۹٤۱

Nb٤۱

۹۲٫۹۰٦

Ta۷۳

۱۸۰٫۹٤۷

Db۱۰٥

۲٦۲

Cr۲٤

٥۱٫۹۹٦

Mo٤۲

۹٥٫۹٤

W۷٤

۱۸۳٫۸٥

Sg۱۰٦

۲٦۳

Mn۲٥

٥٤٫۹۳۸

Tc٤۳

۹۸

Re۷٥

۱۸٦٫۲۰۷

Bh۱۰۷

۲٦٤

Fe۲٦

٥٥٫۸٤٥

Ru٤٤

۱۰۱٫۰۷

Os۷٦

۱۹۰٫۲۳

Hs۱۰۸

۲٦٥

Co۲۷

٥۸٫۹۳۳

Rh٤٥

۱۰۲٫۹۰٥

Ir۷۷

۱۹۲٫۲۱۷

Mt۱۰۹

۲٦۸

Ni۲۸

٥۸٫٦۹۳

Pd٤٦

۱۰٦٫٤۲

Pt۷۸

۱۹٥٫۰۷۸

Ds۱۱۰

۲۷۱

Cu۲۹

٦۳٫٥٤٦

Ag٤۷

۱۰۷٫۸٦۸

Au۷۹

۱۹٦٫۹٦٦

Zn۳۰

٦٥٫۳۹

Cd٤۸

۱۱۲٫٤۱۱

Hg۸۰

۲۰۰٫٥۹

Ga۳۱

٦۹٫۷۲۳

In٤۹

۱۱٤٫۸۱۸

Tl۸۱

۲۰٤٫۳۸۳

Al۱۳

۲٦٫۹۸۱

Sn٥۰

۱۱۸٫۷۱۰

Pb۸۲

۲۰۷٫۲Bi

۸۳

۲۰۸٫۹۸۰Po۸٤

۲۰۹At

۸٥

۲۱۰

Sb٥۱

۱۲۱٫۷٦Te

٥۲

۱۲۷٫٦

Ge۳۲

۷۲٫٦۱As۳۳

۷٤٫۹۲۱

Si۱٤

۲۸٫۰۸٥

B٥

۱۰٫۸۱۱C

٦

۱۲٫۰۱N

۷

۱٤٫۰۰٦O

۸

۱٥٫۹۹۹F

۹

۱۸٫۹۹۸

P۱٥

۳۰٫۹۷۳S

۱٦

۳۲٫۰٦٦Cl

۱۷

۳٥٫٤٥۲

Se۳٤

۷۸٫۹٦Br۳٥

۷۹٫۹۰٤

I٥۳

۱۲٦٫۹۰٤

Ce٥۸

۱٤۰٫۱۱٦

Th۹۰

۲۳۲٫۰۳۸

Pr٥۹

۱٤۰٫۹۰۷

Pa۹۱

۲۳۱٫۰۳٥

Nd٦۰

۱٤٤٫۲٤

U۹۲

۲۳۸٫۰۲۸

Pm٦۱

۱٤٥

Np۹۳

۲۷۳

Sm٦۲

۱٥۰٫۳٦

Pu۹٤

۲٤٤

Eu٦۳

۱٥۱٫۹٥٤

Cm۹٦

۲٤۷

Gd٦٤

۱٥۷٫۲٥

Bk۹۷

۲٤۷

Tb٦٥

۱٥۸٫۹۲٥

Cf۹۸

۲٥۱

Dy٦٦

۱٦۲٫٥۰

Es۹۹

۲٥۲

Ho٦۷

۱٦٤٫۹۳۰

Fm۱۰۰

۲٥۷

Er٦۸

۱٦۷٫۲٦

Md۱۰۱

۲٥۸

Tm٦۹

۱٦۸٫۹۳٤

No۱۰۲

۲٥۹

Yb۷۰

۱۷۳٫۰٤

Lr۱۰۳

۲٦۲

Lu۷۱

۱۷٤٫۹٦۷

Am۹٥

۲٤۳

Uuu۱۱۱

۲۷۲

f

s d p

äGó«æãfC’G

äGó««æàcC’G

Uub۱۱۲

۲۷٦٫۸


هذه املجموعات توجد على طريف اجلدول عن يضاره وعن ميينه :

اخلارجية االلكرتونات باأن وتتميزان فقط جمموعتان هنالك يضاره عن )اأ(

( وجمموعة الربيليــــوم ns1

تضاف يف الفلك )ns( وهما جمموعة الليثيوم )

القضم ويضمى هذا )2( اأو 2A و )1( اأو 1A املجموعتان ( وهما ns2

(

.)s - block elements ( )s ( بعنارص الكتلة

االلكرتونات اإضافة فيها وتتم جمموعات ضت توجد اجلدول ميني عن )ب(

وحتى ) ns2

np1 ( البورون جمموعة من وتبداأ )np( الفلك يف اخلارجية

1s2 ( ويضمى ns2 ( عدا الهيليوم فاإن به فقط )

np6جمموعة العنارص النبيلة )

.)p - block elements()p( هذا القضم بعنارص الكتلة

ملحوظة :

يضتخدم مضطلح »كتلة - block « يف اجلدول الدوري لالإضارة

العنارص من جمموعة تضغله اأو حتتله اجلدول يف معني حيز اأو موقع اإىل

الفرعي الذي توجد فيه االلكرتونات تتفق يف مضتوى الطاقة )الغالف(

اخلارجية لذرات تلك العنارص . فنالحظ يف الكتلة - s مثال اأن االلكرتونات

.S اخلارجية يف ذرات العنارص املوجودة يف تلك الكتلة تضغل اأفالك

مثال1 :

اأعط التوزيع االلكرتوين يف املدار )الغالف( اخلارجي للعنارص االآتية وحدد دورة

وجمموعة كل عنرص:

10Ne )د( 14Si )ج( 20Ca )ب( 11Na )اأ(

احلل :

1( التوزيع االلكرتوين يف املدار اخلارجي للعنارص:

11Na : 10Ne)3s1( ، 20Ca : 18Ar)4s2

(

14Si : 10Ne)3s2 3p2

( ، 10Ne: 2He)2s2 2p6

(

2( لتحديد دورة وجمموعة كل عنرصينظر اىل التوزيع االإلكرتوين يف املدار


وعدد العنرص اليها ينتمي التي الدورة اخلارجي املدار رقم ميثل بحيث اخلارجي

االإلكرتونات التي يحويها املدار اخلارجي متثل املجموعة التي ينتمي اليها العنرص.

11Na يف الدورة الثالثة ويف املجموعة االأوىل اإذن له توزيع الكرتوين يف املدار

.) 3S1اخلارجي )

وهكذا بالنضبة للعنارص االأخرى :

) 2s2 2p6

( 10Ne ، ) 3s2 3p2

( 14Si ، ) 4s2 ( 20Ca

حتتل الراأضية املجموعات عنارص اأن اإىل نخلض االضتعراض هذا من

.) np ( و ) ns ( االلكرتونات اخلارجية فيها دائما االأفالك

يف موقعه اإىل بالنظر عنرص ذرة الأي االلكرتوين الرتكيب حتديد وميكنك

اجلدول الدوري . فيما يلي املجموعات الكاملة للعنارص الرئيضة واأضماوؤها اخلاضة.

جدول )1-3( يوضح املجموعات الرئيضة

االضماملجموعة

جمموعة فلزات االأقالء اأو الفلزات القلوية1A اأو )1(

جمموعة فلزات االأرض القلوية2A اأو )2(

جمموعة البورون3A اأو )3(

جمموعة الكربون4A اأو )4(

جمموعة النرتوجني5A اأو )5(

جمموعة االأوكضجني6A اأو )6(

جمموعة الهالوجينات7A اأو )7(

جمموعة الغازات النبيلة8A اأو )8(

تضتخدم الكلمات مثل كلمات مدار ، غالف ومضتوى الطاقة كمرتادفات

للتعبري عن احليز اأو املكان الذي تدور فيه االلكرتونات حول نواة الذرة.

: )Transition elements( املجموعات الفرعية اأو العنارص االنتقالية )2 )P( والكتلة )S( يقع هذا القضم بني كتلتي العنارص الرئيضة اأي بني الكتلة

وينقضم اإىل كتلتني :


الفلك تغذي اخلارجية االلكرتونات باأن وتتميز العادية االنتقالية العنارص )اأ(

d - block elements )d( الكتلة بعنارص ضميــت ولذلك )nd(

وتضمل املجموعات من )3 اإىل 12( اأو من ) 3B اإىل 2B ( - انظر اجلدول

الدوري احلديث ) الضكل رقم 1 – 2 (.

: )Inner transition elements( العنارص االنتقالية الداخلية )ب(

عرص اأربعة على حتتوي منهما واحدة كل طويلتني ضلضلتني من وتتكون

عنرصا. وتتميز عنارص هذه الكتلة باأن االلكرتونات اخلارجية تغذي الفلك

.) f - block elements ( ) f ( ولذلك ضميت بعنارص الكتلة ) nf (

الالنثانيدات ضلضلة تضمى الكتلة هذه يف االأوىل الضلضلة

( االأكتنيدات ضلضلة تضمى الثانية والضلضلة ،)Lanthanides(

.) Actinidesبالنظر اإىل اجلدول الدوري بضورته احلديثة جند اأن هنالك )32( جمموعة؛

ثماين جمموعات رئيضة وعرص جمموعات انتقالية واأربع عرصة جمموعة انتقالية داخلية.

ضكل )1-2( يوضح موقع العنارص االإنتقالية

: الدوري اجلدول يف حديثا املكتصفة العناصر تصمية :1-1-4كانت تضمية العنارص يف املاضي تتم باأن يقوم العامل الذي يكتضف العنرص

عام يف )104( رقم العنرص اكتضاف مت عندما ولكن ، يريد كما بتضميته املعني

اإىل توضلوا قد اأنهم االمريكيني والعلماء الروض العلماء من كل ادعى 1964م


العنرص لهذا اضما الفريقني من اأعطى كل وقد االآخرين قبل العنرص اكتضاف هذا

وفرضوا بالتايل على بقية العلماء تبني االضم الذي اأطلقوه عليه.

لفض هذا االضتباك اتفق العلماء يف االحتاد الدويل للكيمياء البحتة والتطبيقية

) 104 ( العنضـــر من ابتداء العنـــارص لتضمية جديد نظـام على 1979م عام

بتضلضلهـــا العددي حضب اكتضافهــــا فمثال العنرص الذي يلي العنضـر

) 104 ( يضمى العنرص ) 105 ( فقط وحتى تكون لغة العلم مضرتكة اتفق العلماء

على اأن تضتق هذه االأضماء من اللغة الالتينية وعليه ضمي العنرص ) 104 ( انلكواديوم

) Unnilquaduim ( ويخترص ) unq ( وهي ماأخوذة من كلمة ) un ( وتعني

ium ( هي الحقة ( اأربعة و quad ( وتعني ( و nil ( وتعني ضفرا ( ، واحد

لتعطي ضيغة االضم وهكذا يف بقية العنارص التي تاأتي بعد العنرص )104(.

تقومي الدرس الأول والثاين:-

1( ماهو اأضاض ترتيب العنارص يف كل من : جدول لوثرماير،مندليف.

2( ما الذي مييز جدول لوثرماير عن جدول مندليف.

3( لديك من العنارص ذات الرموز االإفرتاضية االأتية :

G ، Z ، R ، X 25 37 49 15

- اكتب التوزيع االإلكرتوين لكل منها ، ثم حدد موقعه )جمموعته ودورته (

يف اجلدول الدوري .

ملحوظة :

رقم الدورة = عدد مضتويات الطاقة الرئيضة يف الذرة .

رقم املجموعة = عدد الكرتونات الغالف االأخري للذرة .

هذه امللحوظة تنطبق على جمموعة العنارص الرئيضة وال تنطبق على جمموعة العنارص

االإنتقالية.


الدرس الثالث

)Periodic Properties of elements(:اخلواس الدورية للعناصر

تدرج اخلواس الفيزيائية والكيميائية

اإن اخلواض الفيزيائية والكيميائية للعنارص تتحدد بنمط التوزيع االلكرتوين يف

املدار اخلارجي لذراتها. فاجلدول الدوري يعطينا بطريقة مبارصة عدد االلكرتونات

اخلارجية هذه ، فمثال الضوديوم يوجد يف املجموعة )1(الدورة الثالثة وعليه فاإن له

3S1 ( والنرتوجني يف املجموعة ) 5 (الكرتونا واحدا يف املدار الثالث يف الفلك )

2s2) 5A ( الــــدورة الثانية له خمضـــة الكرتونـــات يف املدار اخلارجـــي الثاين)

p3 2( وهكذا.

يف اجلدول الدوري جند اأن عدد االلكرتونات يزيد واحدا يف كل جمموعة

الكرتون من ابتداء اليمني اأقضى اإىل اليضار اأقضى من الدورات عرب انتقالنا عند

واحد يف املدار اخلارجي وانتهاء بثمانية الكرتونـات يف ذات املدار . وعموما جند

اأن خواض العنارص تتدرج من اليضار اإىل اليمني عرب الدورات وضنتعرض اإىل بعض

هذه اخلواض فيما يلي :

Metallic & non-metallic (: والالفلزية الفلزية اخلواس

)Propertiesلقد درضت يف كتاب العلم يف حياتنا يف الضف الضابع من مرحلة التعليم

الفلزات : اأقضام ثالثة اإىل اخلواض حيث من العنارص تقضيم ميكننا اأنه االأضاضي

والالفلزات واأضباه الفلزات ، كما تعرفت كذلك على اخلواض املميزة لكل منها.

لها التي العنارص تضنف عام وبضكل فاإنه احلديث الدروي اجلدول يف

ثالثة الكرتونات اأو اأقل يف املدار اخلارجي باأنها فلزات وتلك التي لها بني اخلمضة

القطري التي تقع على اخلط العنارص اأما باأنها ال فلزات والضبعة من االلكرتونات

املتدرج واملوضح يف اجلدول الدوري احلديث فلها خواض اأضباه الفلزات.


اخلواس الفلزية عرب الدورات :

اخلاضية الفلزية تزداد عرب الدورة كلما اجتهنا نحو يضار اجلدول والعكض

بالنضبة للخاضية الالفلزية حيث تزداد كلما اجتهنا نحو ميني اجلدول فمثال يف عنارص

الدورة الثالثة جند اأن الضوديوم هو اأكرثها فلزية والكلور اأكرثها ال فلزية.

اخلواس الفلزية عرب املجموعات :

اأما بالنضبة للمجموعات فاإن اخلاضية الفلزية تزداد كلما نزلنا اأضفل املجموعة

فمثال يف املجموعة 4اأ ) 4A ( جند اأن الكربون اأكرث عنارصها ال فلزية والرضاض

اأكرثها فلزية.

نلخض اأمر اخلواض الفلزية والالفلزية يف اجلدول الدوري كاالآتي :

الدوري اجلدول يضار من االأضفل الركن الفلزية يف اخلاضية تكون ما اأقوى -

)عنرص الفرانضيوم(.

الدوري اجلدول ميني مـن االأعلى الركن يف الالفلزية اخلاضية تكون ما اأقوى -

)عنرص الفلور(.

لتدرج التعرض عند جتاهلها مت قد النبيلة العنارص اأن مالحظة مع هذا

خواض العنارص يف اجلدول الدوري.

: ) Atomic Size ( احلجم الذري

يقاض حجم الذرة مبعرفة نضف قطرها ومبا اأن قياض نضف القطر هذا يضعب

جدا يف الذرة احلرة نضبة لوجود الضحاب االلكرتوين حول النواة فاإن نضف قطر

: Cl2 الذرة يتحدد من قياض املضافة بني نواتي ذرتني مرتابطتني مثال جزيء

pm 99

Cl Cl pm 198

ضكل )1-3( يوضح نضف قطر ذرة الكلور


الكلور يف جزيء ذرتي نواتي بني املضافة نضف الكلور هو ذرة قطر فنضف

الكلورCl2. يتناضب حجم الذرة طرديا مع نضف قطرها.

نضف قطر الذرة هو نضف املضافة بني نواتي ذرتني مرتابتطني من نفض العنرص

ملحوظة :

nm لقياض االأطوال يف مضتوى النانوميرت لقد ضبق اضتخدام وحدات

اأننا تالحظ ولعلك . . االأول الضف كيمياء كتاب يف واالأيونات الذرات

تضاوي والتي pm البيكوميرت االأطوال وهي لقياض اضتخدمنا وحدة جديدة

)1000( بيكو 3 من املرت ؛ اأي اأن النانوميرت nm الواحد يضاوي 10

12-10

ميرت.

ضكل )1-4( : متثيل تغريحجم الذرة للعنارص يف اجلدول الدوري


احلجم الذري عرب الدورات :

نضبة الزدياد اليمني ايل اليضار الدورات من الذرات عرب يقل نضف قطر

الضحنة النووية املوجبة والتي تقابلهـا زيادة مضاوية يف الضحنات الضالبة مما يجعل

هنالك زيادة مضطردة يف قوة جذب الضحنات املوجبة والضالبة لبعضها البعض مما

يزيد من قوة جذب االلكرتونات للداخل وبالتايل يقل حجم الذرة . انظر الضكل

رقم )8-1 (.

احلجم الذري عرب املجموعات :

االإضايف للبناء وذلك املجموعة الأضفل نزلنا كلما الذري احلجم يزداد

ملدارات الطاقة . بالرغم من ازدياد اجلذب االلكرتوضتاتيكي بني النواة وااللكرتونات

الطاقة مضتويات املوجودة يف االلكرتونات اأن اإال املجموعـة اأضفل اإىل اأعلى من

)املدارات( الداخليـة حتجب قوة جذب النواة لاللكرتونات اخلارجية ممـا يجعلهـا

اأكرث حرية يف االبتعاد عن النواة وبالتايل ازدياد حجم الذرة .


يقل نضف القطر الذري يف هذا االجتاه

Na M Al Si P S Cl Ar 190 160 143 132 128 127 99 98 يزيد نضف

K القطر الذري

235 يف هذا االجتاه

Rb

248

Cs

267

ضكل تخطيطي)1 – 5( : قيم اأنضاف االأقطار الذرية لعنارص الدورة الثالثة

)pm( ولعنارص املجموعة االأوىل بوحدات البيكوميرت

: ) Ionization Potential ( التاأين )جهد )طاقة

طاقة اإىل نحتاج موجب اأيون لتكوين الذرة من االلكرتون ننزع لكي

كافية للتغلب على قوة جذب النواة لهذا االلكرتون . اإن اأقل طاقة تكفي لنزع اأقل

الكرتونات الذرة ارتباطا بها وهي يف احلالة الغازية يضمى جهد اأو طاقة التاأين االأول.

اإلكرتونات اأقل التاأين هي الطاقة الالزمة لنزع اأو طاقة جهد

الذرة اإرتباطا بها وهي يف احلالة الغازية

االأيون هذا من ثاين الكرتون لنزع الكامنة الطاقة فاإن الطريقة وبنفض

اأكرب بكثري من طاقة الثاين وهي عادة التاأين الغازية تضمى طاقة املوجب يف احلالة

التاأين االأول .


مول جول/ كيلو 495 تضاوي الضوديوم لذرة االأول التاأين طاقة فمثال

بينما طاقة التاين الثاين لها تضاوي 4560 كيلو جول/ مول .

طاقة التاأين عرب الدورات :

تزداد طاقة التاأين عموما كلما انتقلنا عرب الدورات من اليضار اإىل اليمني نضبة

الأن حجم الذرة يقل باضطراد عرب الدورات بالرغم من اأن االلكرتونات حتتل نفض

املدار . فكلما ضغرت الذرة اضتد جذب النواة لاللكرتون اخلارجي وبالتايل يحتاج

لطاقة اأكرب لنزعه من الذرة .

طاقة التاأين عرب املجموعات :

نضبة الأن اأضفل اإىل اأعلى انتقلنا يف املجموعات من التاأين كلما تقل طاقة

الدورة يف بالذرة مقارنة الطاقة يف اأعلى مدار يف توجد اخلارجية االلكرتونات

اأقل ويحتاج بالنواة ارتباط االلكرتون اخلارجي االأعلى مبارصة وبالتايل تكون قوة

بالتايل اإىل طاقة اأقل لنزعه من الذرة .

ملحوظة: يكون حجم االأيون املوجب اأقل من حجم ذرته كما يتضح يف

املثال التـايل :

Mg Mg 2+ + 2 e -

pm 160 pm 66

ملاذا يكون حجم االأيون املوجب دائما اأقل من حجم ذرته ؟

: ) Electron Affinity ( اللفة اللكرتونية

اأخرى ذرات من اأكرث اأو الكرتونا تكتضب عندما الذرة فاإن اأضلفنا كما

فاإن الذرة تضبح غري متعادلة كهربيا وينتج عن ذلك ما نضميه باالأيون الضالب كما

عرفت يف دراضتك الضابقة ، وهو عبارة عن ذرة ضالبة الضحنة الكهربائية .

االإلفة االلكرتونية )Electron Affinity(: هي كمية الطاقـة املنطلقة من

الذرة فـي احلالـة الغازية عندمـا تكتضب الكرتونا اأو اأكرث من خارجها تضمى

طاقـة


ذرة + الكرتون اأيون ضالب + طاقة .

الإلفة اللكرتونية عرب الدورات :

اجلدول يف اليمني اإىل اليضار من الدورات عرب االلكرتونية االإلفة تزداد

الدوري حيث تضل مداها يف الهالوجينات.

الإلفة اللكرتونية عرب املجموعات :

تقل االإلفة االلكرتونية كلما انتقلنا عرب املجموعة من اأعلى اإىل اأضفل نضبة الأن

جذب االلكرتونات بواضطة النواة يقل يف ذات االجتاه وبالتايل فاإن الطاقة املنطلقة

عند اإضافة اأي الكرتون للذرة تكون قليلة اأيضا .

وذلك املتعادلة االأضلية ذرته من حجم اأكرب الضالب االأيون يكون حجم

لزيادة احلجب االلكرتوين عن النواة وزيادة تنافر االلكرتونات يف املدار اخلارجي

بزيادة عددها يف ذات املدار . واملثال التايل يوضح ذلك :

O O2-

+ 2 e -

140بيكوميرت 70 بيكوميرت

االأيون ازدادت ضحنة اأكرب كلما الضالب االأيون الزيادة يف حجم وتكون

الضالب .

: )Electronegativity( الكهروسالبية

الكهروضالبية هي مقياض ملقدرة الذرة يف مركباتها االضهامية على جذب

الكرتونات الرابطة نحوها.

كلما ضغر حجم الذرة وكان مدارها اخلارجي ضبه مكتمل زادت مقدرتها

. ) A 7 ( اأو ) على جذب االلكرتونات مثل عنارص املجموعة ) 17

Electronegativity across(:الدورات عرب الكهروسالبية

: )Periodsتزداد الكهروضالبية من اليضار اإىل اليمني عرب الدورات يف اجلدول الدوري ،

فمثال لعنارص املجموعة )1( اأو )1A( اأقل قيم للكهروضالبية بينما لعنارص املجموعة


) 17 ( اأو )7A( اأكرب قيم للكهروضالبية يف اجلدول الدوري.

Electronegativity down( املجموعات عرب الكهروسالبية

: )groupsتقل قيم الكهروضالبية كلما انتقلنا من اأعلى اإىل اأضفل بني عنارص املجموعة.

فالعنرص الدوري اجلدول يف الالفلزية اخلاضية مع طرديا الكهروضالبية تتناضب

العنارص اأكرث هو الفلور عنرص اأن االأكرث كهروضالبية وعليه جند االأكرث الفلزية هو

كهروضالبية وعنرص الفرانضيوم اأقلها .

الروابط وقطبية بنوع التنبوؤ يف للغاية مفيد الكهروضالبية مفهوم اإن

واجلزيئات.

يقل احلجم الذري )1( يزيد

يقل اخلاضية الفلزية )2( تزيد

يزيد جهد التاأين )4( يقل

تزيد تزيد تزيد يزيد تقل تقل

)7( )6( )5( اجلدول الدوري )3( )2( )1(

تقل تقل تقل يقل تزيد تزيد

)5( تقل االإلفة االلكرتونية

تزيد

)6( تقل الكهروضالبية

تزيد

تزيد اخلاضية الالفلزية )7( تقل

الضكل التخطيطي رقم )1 -6( يلخض تدرج اخلواض يف اجلدول الدوري

والتي مت اضتعراضها يف الفقرات الضابقة .


تذكر: عدد مضتويات الطاقة الرئيضة = رقم دورة العنرص

عدد اإلكرتونات الغالف االأخري = رقم جمموعة العنرص

فوائد اجلدول الدوري

مما ضبق يتضح لنا اأن هنالك فوائد كثرية للجدول الدوري للعنارص منها :

1. يضاعد على فهم اخلواض الفيزيائية والكيميائية للعنارص .

املتضابهة يف العنارص اأن العنارص حيث جند التنبوؤ بخواض القدرة على 2. يعطي

املجموعة الواحدة لها خواض متضابهة .

3. مركبات العنارص املتضابهة لها خواض متضابهة مثال NaCl له خواض ضبيهة

. KCl بخواض

4. من خالل مواقع العنارص يف اجلدول الدوري نضتطيع اأن نتنباأ بنوعية االأيونات

+M مثل ن اأيونات التي ميكن اأن تتكون ، مثال عنارص املجموعة االأوىل تكو

. Ca 2++M 2 مثل

ن اأيونـات +Na وعنارص املجموعـة الثانية تكو

5. نضتطيع التنبوؤ بضيغ املركبات التي تكونها العنارص املختلفة من خالل موقعها

يف اجلدول الدوري .

مثل مفاهيم باضتخدام وذلك العنارص بني تنضاأ التي الروابط نوع معرفة .6

الكهروضالبية واالإلفة االلكرتونية واخلواض الفلزية والالفلزية وغريها .

اأكاضيد ، فمثال تكون املختلفة العنارص التي تكونها املركبات التنبوؤ بخواض .7

الفلزات ذات طبيعة قاعدية، بينما تكون اأكاضيد الالفلزات ذات طبيعة حمضية

غالبا . كما اأن الضفة القاعدية الأوكضيد العنرص الفلزي تعتمد على موقع ذلك

الأوكضيد احلمضية للضفة بالنضبة ضحيح كذلك واالأمر اجلدول، يف الفلز

العنرص الالفلزي .


تقومي الدرس الثالث :

التوزيع ملعرفة )3-1( الضكل يف املبني الدوري اجلدول اضتخدم )1

االإلكرتوين لكل من العنارص االأتية:

Te ،C ،Cr ، V ، Ge ، Cl 2( اإعتمادا على موقعها يف اجلدول الدوري ، رتب العنارص االأتية حضب

حجمها .

Br ، I ، F ، Cl 35 53 9 17 3( ضنف كل من العنارص االأتية من حيث كونه فلز ، ال فلز ،اأو ضبه فلز بناء

على موقعه يف اجلدول الدوري .

14Si ، 15P ، 17Cl ، 5B ، 29Cu ، 11Na4( وضح املقضودبكل من املفاهيم االأتية :-

دورية العنارص - الكهروضالبية - طاقة التاأين -االإلفة االإلكرتونية - الفلزات-

الالفلزات - اأضباه الفلزات .

5( رتب العنارص التالية حضب طاقة التاأين االأوىل:

O , N , B , Be , Li 8 7 5 4 3

6( ما نوع الرابطة التي تنتج عند اإحتاد الكلور مع :

)اأ( الكالضيوم )ب( الفضفور

اكتب الضيغة الكيميائية للمركب الناجت يف كل من )اأ( و)ب(.

7( اكتب ضيغة االأيون الذي تكونه كل من الذرات التالية :

Rb )د( Se )جـ( F )ب( In )اأ(

8( يقاض ميل الذرة يف مركباتها الكتضاب االلكرتونات بـ :

اأ . احلجم الذري .

ب. االإلفة االلكرتونية .

ج. الكهروضالبية .

د. جهد التاأين .


التي توجد يف املواقع االآتية يف اجلدول الدوري العنارص اأضماء ورموز 9( اكتب

احلديث :

اأ . الدورة الرابعة ، املجموعة )15( .

ب. الدورة الثالثة ، املجموعة )16( .


متارين على الوحدة الأوىل

1( رتب العنارص االآتية باجتاه زيادة اخلاضية الفلزية :

55Cs .د 30Zn .اأ

12Mg .20 هـCa .ب

13Al .11 وNa .جـ

2( رتب العنارص االآتية باجتاه زيادة االإلفة االلكرتونية :

35Br .16 دS . اأ

53I .34 هـSe .ب

17Cl .جـ

3( اإذا كان العنرصان )اأ( و)ب( لهما الرتاكيب االلكرتونية االآتية :

1s 2 2s 2 2p 6

3s 2 3p 6 4s 1 ) اأ (

1s 2 2s 2 2p 6

3s 2 3p 6 3d 10

4s 2 4p 5 )ب(

اأجب عن االأضئلة االآتية :

اأ. اأي العنرصين ميكن اأن يكون فلزا واأيهما الفلزا ؟

ب. ضف جهد التاأين لكل منهما .

االأضغر الذرات واالأيونات ما هو االآتية من 4( يف كل جمموعة من املجموعات

حجما ؟

Ca ، Ca 2+

اأ.

Be 2+ ، Mg 2+

ب.

P ، N .جـ


الوحدة الثانية

فلزات املجموعة الأوىل )فلزات الأقالء( من اجلدول الدوري



اخلواس الفيزيائية والكيميائية لعناصر املجموعة الأوىل

تضتمل املجموعة االأوىل من اجلدول الدوري على ضتة عنارص مرتبة كاالآتي :

الليثيوم ، الضوديوم ، البوتاضيوم ، الروبيديوم ، والضيزيوم والفرانضيوم.

وتاأتي هذه املجموعة مبارصة بعد الغازات النبيلة ، والتي لها تركيب الكرتوين ثابت

جدا ، والغالف اخلارجي لذرات هذه الغازات النبيلة يحتوي على 8 الكرتونات

ماعدا يف حالة الهيليوم) يحتوي على الكرتونني(.

اخلارجي الطاقة مضتوى يف واحد اإلكرتون االأوىل املجموعة لفلزات ويكون

اأحادي ايون لتكوين ضديدة قابلية ولها التكافوؤ اأحادية باأنها تتميز لذا ، للذرة

التكافوؤ موجب التكهرب.

اأول : اخلواس الفيزيائية :

1. فلزات هذه املجموعة ذات لون اأبيض فضي ، فعندما تقطع هذه الفلزات يظهر

الربيق الفلزي مكان القطع احلديث ، ولكنه رصيعا ما يزول نتيجة تفاعل الفلز

مع اأوكضجني الهواء اجلوي.

2. لينة ويضهل قطعها بالضكني.

3. موضالت جيدة للكهرباء.

فاإنها حتفظ الهواء اجلوي الفلزات مع بها هذه تتفاعل التي للضهولة نضبة

عادة حتت ضوائل ال تتفاعل معها مثل الكريوضني ، البنزين اأو التولوين.

ثانيا : اخلواس الكيميائية :

يتم بها فقدان التي الضهولة القلوية يف للفلزات الكيميائية تتمثل اخلواض

اإلكرتون الغالف اخلارجي . واالأيون املوجب الناجت يتميز بالثبات العايل.

بطاقة املعروفة اخلارجي وهي الغالف اإلكرتون الالزمة النتزاع الطاقة اإن

التاأين بالنضبة للفلزات القلوية منخفضة مقارنة بطاقة التاأين جلميع الفلزات االأخرى.


اجلدول رقم )2–1( : طاقات التاأين االأوىل لفلزات املجموعة االأول .

(العنرص1–

طاقة التاأين )كيلو جول.مول

520ليثيوم

495ضوديوم

418بوتاضيوم

403روبيديوم

373ضيزيوم

: املاء مع التفاعل 1ـ تتفاعل الفلزات القلوية مع املاء بضدة وتنبعث احلرارة ، الليثيوم اأقلها ضدة.

اأنها تتفاعل مع البوتاضيوم ، الروبيديوم والضيزيوم لها قابلية عالية للتفاعل لدرجة

املاء املتجمد عند درجة )- 100° م( . تلخض املعادلة اأدناه تفاعل هذه الفلزات مع

املاء ، حيث ترمز M لفلز القلوي :

2M)s(

+ 2H2O)l( 2MOH)aq(

+ H2)g(

تذوب هيدروكضيدات جميع فلزات االأقالء ) MOH ( يف املاء.

للذوبان قابلية اأعالها الضيزيوم و هيدروكضيد ذوبانا اأقلها الليثيوم ]هيدروكضيد يف املاء[

: الهيدروجني مع التفاعل - 2احلرارة درجة عند الهيدروجني مع بضدة الضيزيوم و الروبيديوم يتفاعل

العادية مكونة الهيدريد. اأما الليثيوم والضوديوم والبوتاضيوم فتحتاج اإىل التضخني

لتكوين الهيدريد.

2M)s(

+ H2)g( 2MH

)s(

ويعترب كل من هيدريد الليثيوم وهيدريد الضوديوم مضدرا جيدا للهيدروجني

عند تفاعله مع املاء :

LiH)s(

+ H2O)l( LiOH)aq(

+ H2)g(


: الهالوجينات مع التفاعل - 3احلرارة درجة عند الكلور مع ببطء والضوديوم الليثيوم من كل يتفاعل

العادية . يحرتق الضوديوم املنضهر بلهب اأضفر يف جو من الكلور لتكوين كلوريد

الضوديوم :

2Na )s(

+ Cl2 )g( 2NaCl

)s(

جميع مع بضدة والضيزيوم الروبيديوم ، البوتاضيوم فلزات تتفاعل

الهالوجينات مكونة هاليداتها.

: الأوكسجني مع التفاعل - 4عند تضخني الفلزات القلوية تتفاعل بعنف مع االأوكضجني ؛ يكون الليثيوم

Na2O2 : فقط ، اأما الضوديوم والبوتاضيوم فيكونا بريوكضيديهما Li2O االأوكضيد

الضيزيوم ينفجر . Na2O ، K2O العـادي االأوكضيد اإىل باالإضافة ، ، K2O2تلقائيـا عند مالمضته للهواء اأو االأوكضجني.

وخطري احلرارة من كبري لقدر باعث الهواء يف الفلزات هذه احرتاق اإن

للغاية.


اجلدول رقم )2 – 2( : بعض تفاعالت فلزات االأقالء :

مالحظاتالتفاعل

2M + X2 2MX

4Li + O2 2Li 2O

2Na + O2 Na2 O2

2M + S M2S

6Li + N2 2Li 3N

12M + P4 4M 3 P

2M + 2C M2C2

2M + H 2 2MH

2M +2H2O 2MOH + H22M + 2H+

2M + + H2

X2 = جميع الهالوجينات

وفرة من االأوكضجني

كذلك مع ، Te ، Se فقط

Sb و As كذلك مع

M = Na ، Li

عند درجة احلرارة العادية

تفاعل عنيف )مع املاء(

تفاعل عنيف )مع االأحماض(

استخدامات فلزات الأقالء ومركباتها :

تدخل هذه الفلزات يف الكثري من اأوجه حياتنا اليومية :

مركبات السوديوم :

يضتخدم هيدروكضيد الضوديوم يف كثري من الضناعات منها : ضناعة الضابون، .1

والورق واحلرير الضناعي ، ويف تنقية البرتول.

واحليوان االإنضان حياة يف جدا رصوري : الطعام( )ملح الضوديوم كلوريد .2

اللحوم كثريا يف حفظ ويضتعمل . اليومية عنه يف حياتنا االضتغناء ميكننا وال

والضمك من التعفن.

كما والنضيج والورق الزجاج ضناعة يف تضتخدم : الضوديوم كربونات .3


تضتخدم يف اإزالة عرص املاء.

بيكربونات الضوديوم : تضتخدم يف ضناعة اخلبز. .4

نرتات الضوديوم : تضتغل كضماد ولضناعة حمض النرتيك. .5

مركبات البوتاسيوم :

اإىل حد كبري مركبات الضوديوم ، وميكن اضتخدام اأحدهما بديال لالآخر يف تضبه

معظم االأغراض.

تقومي الدرس الأول :

اكتب معادالت كيميائية موزونة للتفاعالت االآتية : )1

اأ. تفاعل البوتاضيوم مع املاء. ب. تفاعل هيدريد الضوديوم مع املاء.

جـ. احرتاق الضوديوم يف الهواء اجلوي.

يف جمموعة فلزات االأقالء ، اإذا حتركنا من اأعلى اإىل اأضفل بزيادة العدد الذري. )2

بني كيف يتاأثر )يزداد – يقل – ال يتغري( كل من :

اأ. ميل العنرص لفقد اإلكرتون التكافوؤ.

ب. النضاط الكيميائي.

جـ. احلجم الذري.

د. ضدة التفاعل مع املاء.

حماليل اأكاضيد الفلزات يف املاء تعد : )3

اأ. قاعدية التاأثري دائما.

ب. حمضية التاأثري دائما.

جـ. قاعدية التاأثري عادة.

هـ. حامضية التاأثري عادة.

علل : اأ. عدم اإمكانية وجود القلويات يف الطبيعة بضورتها احلرة. )4

ب. هنالك خطورة يف حتضري غاز الهيدروجني من تفاعل فلزات

االأقالء مع االأحماض حضب التفاعل :

2M)s(

+ 2H+

)aq( 2M+

)aq( + H2)aq(



الصوديوم :2-2

23Na11

الرمز الكيميائي :

)1s2

2s2 2p6 3s1 ( K2L8M1 : الرتكيب اللكرتوين

تواجده يف الطبيعة :

يعد الضوديوم ضادض عنرص وفرة يف الطبيعة اإذ يضكل حوايل 2.63٪ من

كتلة القرصة االأرضية ومياه البحار . ال يوجد الضوديوم حرا يف احلالة العنرصية يف

الطبيعية واملياه الرتبة يف واضع نطاق على مركباته يف الضوديوم يوجد . الطبيعة

واأجضام احليوانات والنباتات.

من اأهم مركبات السوديوم :

ملح الطعام : االضم الكيميائي له كلوريد الضوديوم) NaCl( ويوجد .1

على هياأة ملح ضخري ، كما يوجد مذابا يف مياه البحار.

لوفرة نضبة ضيلي مبلح يعرف الذي )NaNO3 ( الضوديوم نرتات .2

وجوده يف منطقة ضمال ضيلي باأمريكا اجلنوبية.

كربونات الضوديوم )Na2CO3( الذي يعرف عند العامة بالعطرون. .3

كربيتات الضوديوم ) Na2SO4 . 10 H2O ( اأو ملح جلوبر. .4

.)Na2B4O7 .10H2O( البوراكض او بورات الضوديوم املائية .5

استخالس السوديوم من خاماته:

يتم احلضول على فلز الضوديوم بواضطة التحليل الكهربائي ملضهور كلوريد

الضوديوم.


ضكل )2-1(: مقطع عرضي خللية داونز املضتعملة للتحليل الكهربائي ملضهور

)NaCl( كلوريد الضوديوم

ينضهر كلوريد الضوديوم يف درجة حرارة متوضطة نضبيـا )حوايل 800°م(

لذا يتم احلضول على الضوديوم عن طريق التحليل الكهربائي ملضهور ملح الطعام.

عن بعيدين يكونا اأن يجب والكلور الضوديوم وهما التحلل عملية ناجتي ولكن

كلوريد ليتكون الكلور مع وتفاعل الضوديوم عاد واإال ، العملية اأثناء بعضهما

للتحليل الكهربائي باأفضل وجه يف خلية الفضل الضوديوم من جديد . ويتم هذا

تضتخدم لهذا الغرض تضمى خلية داونز )Downs cell( ضكل )2-1 ( . يتم

جمع الضوديوم املنضهر الناجت من عملية التحليل الكهربائي يف وعاء خاض.

ميكن توضيح النواجت النهائية من عملية التحليل الكهربائي ملضهور كلوريد

الضوديوم من املعادلة :

2NaCl 2Na + Cl2كما مفيد )ثانوي( عرضي كناجت العملية هذه يف اأيضا الكلور غاز ينتج

ضيتضح لك عند دراضتك للكلور الحقا يف الوحدة اخلامضة من هذا الكتاب.

Cl2êôfl

Na Clêôfl

Na ClIQÉ¡°U

êhôN Naêõe

Êó©e ΩƒjOƒ°U

πFÉ°S

…ójóM õLÉM

(+) OƒfBG

ó©°üe

(-) (OƒKÉc) §Ñ¡e

Cl2RÉZ


خواس السوديوم :

اخلواس الفيزيائية :

يزول الربيق هذا ولكن ، القطع حديث كان اإذ فضي اأبيض بريق للضوديوم -

برصعة عند تعرضه للهواء اجلوي.

الضوديوم فلز لني ويضهل قطعه بالضكني ويقبل الطرق والثني والضحب وهو -

ذو كثافة منخفضة اأقل من كثافة املاء وتبلغ 0.97 جرام/ ضم3 ، لذا فهو يطفو

على ضطح املـاء. وله كذلك نقطة انضهار منخفضة )97.5°م( ويغلي مضهوره

عند 880 °م . وهو موضل جيد للحرارة.

اخلواس الكيميائية :

ن مركبات اأيونية ، ويتفاعل مع : يتفاعل الضوديوم بضهولة ليكو

اأ( الهواء اجلوي :

عندما يعرض الضوديوم الضاخن للهواء اجلوي يتحد مع االأوكضجني مكونا

بريوكضيد الضوديوم Na2O2 كما يتكون اأكضيد الضوديوم العادي )Na2O( )يف

حالة وجود وفرة من الضوديوم( :

2Na + O2 Na2O2

4Na + O2 2Na2O

ب( الالفلزات :

، الكربيت ، الهالوجينات مثل الالفلزات معظم مع الضوديوم يتفاعل

الفضفور والكربون مكونا الهاليدات ، الكربيتيد ، الفوضفيد ، الكربيد على الرتتيب:

2Na + X2 2NaX

2Na + S Na2 S

12Na + P4 4 Na3 P

2Na + 2C Na2C2

جـ( املاء :

قطعة اأن يالحظ ماء به كاأض يف الضوديوم من ضغرية قطعة وضع عند


الضوديوم تنضهر بتاأثري احلرارة الناجتة عن تفاعل الضوديوم مع املاء :

2Na + 2 H2O

2 NaOH + H2 + طاقة حرارية

كذلك ميكن لغاز الهيدروجيـــــن الناجت من هذا التفاعــــــل اأن يضتعل )بفرقعة(

بتاأثري احلرارة الناجتة.

2H2 + O2

2 H2Oد(الأحماس :

يتفاعل الضوديوم مع حماليل االأحماض املخففة مزيحا غاز الهيدروجني :

2 Na + 2 H+

2 Na+

+ H2 + طاقة حرارية

اإستخدامات السوديوم :-

1- يضتخدم الإنتاج رابع ايثيل الرضاض املضتخدم يف اإضتخالض البنزين .

2- يضتخدم كناقل للحرارة يف ضناعة االأدوية واملركبات العضوية االأخرى .

3- يضتخدم كعامل خمتزل فمثال يتم اضتخالض فلزات التيتانيوم و الزركونيوم من

خاماتها باضتخدام الضوديوم كعامل خمتزل .

مركبات الصوديوم:-

مركبات الضوديوم مكونة من اأيونات ضواء يف احلالة الضلبة اأو حني تنضهر،

اأو حني تكون ذائبة يف حملول توضل التيار الكهربائي . غري اأن توضيلها للكهرباء

الكهربائي يف التيار توضل اأنها ال فنجد االأيونات. يعتمد على حرية حركة هذه

احلالة الضلبة ، بينما توضل التيار الكهربائي عندما تكون يف احلالة الضائلة )مضهورة

اأو حماليل(.

ويوضح الضكل رقم )2-2 ( اأيونات كلوريد الضوديوم :

اأ. يف احلالة الضلبة. ب. يف احلالة الضائلة)مضهورة(.

جـ. عندما تكون ذائبة يف املاء.


Cl-

Na+ Na+Na+Na+

Na+Na+

Na+Na+

Na+

Na+Na+

Na+

Na+Na+

Na+Na+

Na+

Na+Na+

Cl-Cl- Cl-Cl-

Cl-Cl-

Cl-

Cl-

Cl-

Cl-

Cl-

Cl-Cl-

Cl-Cl-

Cl-Cl-

Cl-Cl-Cl-

Cl- Cl-

Cl-Cl-Cl-

Cl-Cl-

Na+

Na+Na+

Na+

Na+

Cl-Na+

Na+

Na+Na+

Na+ Na+

Na+

Na+Na+

Cl-Cl-

Cl-

Cl-

اأ( ب(

ج(

ضكل ) 2-2 ( : اأيونات كلوريد الضوديوم

من مركبات السوديوم :

هيدروكضيد الضوديوم )NaOH( : مركب اأبيض ضمعي املظهر كاو للجلد )1

لذا يعرف بالضودا الكاوية ، يتميع يف الهواء اجلوي بضدة بامتضاض الرطوبة.

فيحول التاأثري قلوي ويكون حملوله ، انبعاث حرارة مع املاء بضدة يف يذوب

عبـاد الضمض االأحمر اإىل اأزرق ، ويعترب من القلويات القوية . يتم احلضول عليه

بالتحليل الكهربائي ملحلول كلوريد الضوديوم.

ويتم احلضول على غازي الكلور والهيدروجني كناجتني ثانويني يف هذه العملية :


2 NaCl + 2 H2O 2 NaOH + Cl2)g( + H2)g(

كذلك من طرق حتضري الضودا الكاوية علي نطاق جتاري اإضافة اجلري املطفاأ

لكربونات الضوديوم .

Ca )OH(2 Ca )OH(2 + Na2CO3 2NaOH

)aq( + Ca CO3)s(

يتم تبخري حملول هيدروكضيد الضوديوم الناجت للحضول على الضودا الكاوية

الضلبة .

لهيدروكضيد الضوديوم جميع خواض القواعد :

يتفاعل مع االأحماض واالأكاضيد احلمضية مكونا اأمالح الضوديوم : .1

NaOH + HCl NaCl + H2O 2 NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O 2 NaOH + SO3 Na2SO4 + H2O

يتفاعل مع اأمالح االأمونيوم ويحرر غاز النضادر : .2

NH4Cl + NaOH NaCl + H2O + NH3 )g(

يرضب هيدروكضيدات الفلزات التي ال تذوب يف املاء من حماليل اأمالحها: .3

CuSO4 + 2NaOH Cu)OH(2 + Na2SO4 FeCl3 + 3NaOH Fe)OH(3 + 3 NaCl

اصتخدامات هيدروكصيد الصوديوم :

ضناعة : منها الضناعات من كثري يف الضوديوم هيدروكضيد يضتخدم .1

الضابون ، اجللرصين ، الورق ، احلرير الضناعي ، ويف تنقية البرتول.

يضتفاد من هيدروكضيد الضوديوم كمادة معملية لتحضري اأمالح الضوديوم .2

الكثري من عمليات الفلزات وكمادة كاضفة يف وترضيب هيدروكضيدات

التحليل الكيميائي.

يضتخدم الإزالة املواد الدهنية من الضوف والقطن. .3


تقومي الدرس الثاين :


تفاعل هيدروكضيد الضوديوم مع ثاين اأكضيد الكربون. اأ /

.)II( تفاعل هيدروكضيد الضوديوم مع كربيتات النحاض ب /

ج / تفاعل هيدروكضيد الضوديوم مع ثالث اأكضيد الكربيت.

ضف جتربة اأو نضاط يوضح توضيل كلوريد الضوديوم للتيار الكهربائي. )2

مبتدئا بكلوريد الضوديوم كيف ميكن حتضري : )3

اأ / ضودا الغضيل. ب / غاز الكلور.

علل ملا ياأتي : )4

اإذا عرضت قطعة من الضوديوم لفرتة للهواء اجلوي فاإنها تتغطى بطبقة بيضاء.

بني باملعادالت تفاعل الضوديوم مع كل من : )5

اأ / االأكضجني. ب / الكلور. جـ / حمض الهيدروكلوريك.

وضح بالتجارب اأهم خواض الضوديوم ، ثم بني اضتخداماته. )6


متارين على الوحدة الثانية:


اأ / تفاعل البوتاضيوم مع املاء.

ب/ تفاعل هيدريد الضوديوم مع املاء .

ج/ اإحرتاق الضوديوم فى الهواء اجلوي.

يف كل من االأتي ضع دائرة حول رمز العنرص الذي ميثل االإجابة الضحيحة : )2

Na ،K،Cs : اأ / اأكرث العنارص نضاطا من الناحية الكيميائية هو

. K،Na ،Li: ب/اأكرب نضف قطر ذري للعنرص

.Li ، Cs، Rb:ج/ اأقل طاقة تاأين للعنرص

.Al ،Mg، Na : د/ تظهر اخلواض الفلزية بوضوح اأكرث يف

يتفاعل الضوديوم مع الكلور وفقا للمعادلة : )3

2Na + Cl2 2NaClاأ . كم موال من غاز الكلور يلزم ليتفاعل مع 3 مول من الضوديوم؟

ب. اإذا بداأ التفاعل اأعاله مبول واحد من الضوديوم ،و مول واحد من غاز

الكلور ، اإي العنرصين يبقي بعد نهاية التفاعل ؟ كم موال منه تبقي؟

) 35.5=Cl 23 ؛ = Na -: الكتل الذرية النضبية(


الوحدة الثالثة

الكيمياء العصويةOrganic Chemistry



مدخل لدراصة الكيمياء العصوية:

تعترب الكيمياء العضوية مادة احلياة علي االأرض ، فهي املكون االأضاضي للربوتينات

والفامتينات والدهون والضكاكروالضليلوز( )النضويات والكربوهيدرات

والهورمونات واملضادات احليوية والفحم احلجري والنفط ومضتقاته والبالضتيك

باأنواعه املختلفة.

نظرية القوة احليوية:

بنيت هذه النظرية علي االعتقاد الضائد قدميا باأن املضدر الوحيد للمركبات العضوية

هو الكائن احلي ، واأن هنالك قوة خفية هي التي تضنع املواد العضوية يف اأنضجة

الكائن احلي ، واأنه ال ميكن تضنيع املواد العضوية خارج اأنضجة الكائن احلي.

جتربة فردريك فوهلر )1828 م(:

اضتطاع فوهلر حتضري مادة اليوريا – اأحد مكونات البول – وهي مادة عضوية من

مادة ضيانات االأمونيوم غري العضوية. وميكن متثيل التفاعل باملعادلة الكيميائية التالية:

NH4+ CNO- H2NCONH2

اليوريا ضيانات االأمونيوم

وبذلك حطم نظرية القوة احليوية وانفتح املجال واضعا لتحضري املركبات العضوية

ضناعيا، فحرصت االأدوية واللدائن واالإضرتات الضناعية.

تدريب: اأذكر بعضا من املركبات العضوية يف حياتك اليومية.

مقارنة املركبات العصوية باملركبات غري العصوية:

اجلدول التايل يبني اأهم االختالفات بني املركبات العضوية وغري العضوية:


املركبات غري العسويةاملركبات العسويةالسفة

عالية ملعظمهامنخفضة ملعظمهانقاط االنضهار

غري قابلة لالضتعالرصيعة االضتعالاالضتعال

القليل منها له رائحةملعظمها رائحة مميزةالرائحة

اأغلبها يتاأين)روابط اأيونية(ال تتاأين )روابط اإضهاميهالتاأين

رصيعةبطيئةرصعة التفاعل

عادة تكون ناجتا واحداتنتج خليطا من النواجتنواجت التفاعل

غري قابلة للبلمرةتتبلمرالبلمرة

ال توجد فيها هذه اخلاضيةتتميز بخاضية التضكلالتضكل )التماكب(

جيدة التوضيلضعيفة اأو ال توضلتوضيل الكهرباء

تدريب:

1- اأذكر بعضا من املواد العضوية رصيعة االإضتعال التي تضادفها يف حياتك اليومية.

2- علل: يضتخدم البالضتيك يف عزل االأضالك الكهربائية.

تعريف املركبات العصوية:

جزيئاته حتتوي ضلب اأو ضائل اأو غازي مركب اأي هو العضوي املركب

واأكضيد البيكربونات ، الكربونات ، الكربيدات باضتثناء الكربون، عنرص علي

الكربون)اأول وثاين اأكضيد الكربون(.

ملحوظة:

• تعددت التعريفات للمركب العضوي مبا ال يتضع املجال لذكره.


مترين:

اأذكر ثالثة مركبات عضوية هامة يف غذائك اليومي.( 1

اأذكر ثالثة مركبات عضوية ضناعية هامة يف حياتك اليومية.( 2

قارن بني املركبات العضوية واملركبات الالعضوية من حيث:رصعة ( 3

االإضتعال- نقاط االإنضهار ونقاط الغليان - رصعة التفاعل – نوجت

التفاعالت.

مبعادلة كيميائية وضح جتربة فردريك فوهلر.( 4



تصمية الهيدروكربونات

ملحوظة:

بداية اضم املركب العضوي العادي )normal ( تعتمد علي عدد ذرات الكربون

يف اجلزيء هكذا:

بداية االإضمعدد ذرات الكربون

ميث1

اإيث2

بروب3

بيوت4

بنت5

هكض6

هبت7

اأوكت8

نون9

ديك10

بخالف اأضماء االأربعة مركبات االأويل يف ضلضلة االألكانات فاإن اأضماء جميع

. IUPAC املركبات العضوية تخضع لنظام اأيوباك

قوانني اأيوباك لتصمية املركبات العصوية:

اإليك بعض القوانني البضيطة لتتبعها عند تضمية املركبات العضوية. توجد اأمثلة بعد

هذه القوانني ، وضنكتفي هنا بتضمية الهيدروكربونات املتفرعة والحقا ضتتعرف

علي تضمية املضتقات الهيدروكربونية(.


1. حدد ضلضلة ذرات الكربون االأطول واعتربها الضلضلة االأم ) الرئيسية(.

2. حدد كل املتفرعات عن الضلضلة االأم.

3. رقم ذرات الكربون يف الضلضلة االأطول )االأم( من الطرف الذي يعطي املتفرع الرقم االأدين.

4. اإذا تعددت املتفرعات املختلفة يكون الرقم االأدين للمتفرع االأول هجائيا.

5. اإذا تكرر نفض املتفرع يحدد رقم كل وحدة منه ، ويحدد عدد املتفرعات املتماثلة بـ )اآحادي – ثنائي - ثالثي .......(

6. املتفرعات املختلفة ترتب حضب الرتتيب الهجائي لالإضم االأضاضي.

املركب احللقي يتبع اإضمه بـ )حلقي(.

اأمثلة:

CH3 /1

CH3 – CH – CH3 ميثيل بروبان

1 2 3

CH3 /2

CH3 – CH – CH2 – CH2 - CH3 2- ميثيل بنتان

1 2 3 4 5


CH3 CH2 – CH3 /3

4- اإيثيل– 2 –ميثيل هكضان CH3–CH –CH2–CH–CH2–CH3

1 2 3 4 5 6

CH3 CH3 /4

CH3 – CH – CH2 – CH – CH3 2، 4 – ثنائي ميثيل بنتان

1 2 3 4 5

مترين:

• هات االأضماء املنهجية ) نظام اأيوباك( للمركبات العضوية التالية:

CH3 /1

CH3 – CH2 – CH – CH2 – CH2 – CH3

CH3

CH3 – CH – CH2 – C – CH3 /2 CH3 CH3

CH3 CH2CH3 /3

CH3 – CH – CH2 –CH – CH2 – CH2 – CH3



تصنيف املركبات العصوية

املركبات العضوية

الهيدروكربونات املضتقات الهيدروكربونية

ضالضل مفتوحة ضالضل مغلقة

األكانات األكينات األكاينات األكانات حلقية حلقية اأروماتية

الضكل ) 1 (

ملحوظة:

الهيدروكربونات ترتكب من عنرصي الهيدروجني والكربون فقط. واملضتقات

ترتكب من الكربون والهيدروجني وعنارص اأخري ) ضتدرض املضتقات يف مرحلة

الحقة(.

»»)C - C ( .االألكانات: الروابط فيها بني ذرات الكربون اإضهامية اآحادية

االألكينات: متتاز برابطة / روابط اإضهامية ثنائية بني ذرتي كربون ««

)C = C ( متجاورتني

االألكاينات: متتاز برابطة / روابط اإضهامية ثالثية بني ذرتي كروبن ««

) C C( متجاورتني

الحظ اأن الكربون رباعي التكافوؤ يف جميع املركبات العضوية ، وتكمل ««

ذرة الكربون تكافوؤاتها باالرتباط بذرات اأخري.


املركبات العضوية املتضاوية يف عدد ذرات الكربون يف اجلزيء تضمي ««

متقابلة.

اأقصام الهيدروكربونات:

1/ ذات السالسل املفتوحة: تسنف اإيل الأقسام التالية:مضبعة: الروابط بني ذرات الكربون اآحادية ، وتضمي - أ

االألكانات alkanes ، وينتهي اضم املركب منها بالالحقة

)n ( حيث قيم CnH2n+2 وضيغتها العامة .)ane ان(

تبداأ من الرقم )1(.

غري مضبعة: وتنقضم اإيل قضمني:- ب

األكينات alkenes: ومتتاز برابطة / روابط ثنائية بني ذرتي ( ))

)n( حيث قيم CnH2n كربون متجاورتني. ضيغتها العامة


األكاينات alkynes: متتاز برابطة / روابط ثالثية بني ذرتي ( )))

قيم حيث CnH2n-2 العامة متجاورتني.ضيغتها كربون

)n( تبداأ من الرقم )2(.

ذات السالسل املغلقة ) احللقية (: /2تنقضم بدورها اإيل قضمني:

حلقية األيفاتية ) األكانات حلقية(: الروابط فيها بني ذرات الكربون - أ

)حلقي(. اإضافة مع املقابلة االألكانات باأضماء تضمي اآحادية.

ضيغتها العامة CnH2n حيث قيم )n ( تبداأ من الرقم )3(.

حلقية اأروماتية ) عطرية(: تتميز بدرجة عالية من الثبات الكيميائي - ب

علي الرغم من وجود روابط غري مضبعة داخل احللقة. من اأضهرها

البنزين العطري ومضتقاته.


: Alkyl Radicals 3/ اجلذور )السقوق( الألكيلية

تضتق من االألكانات بفضل ذرة هيدروجني من االألكان املعني.

اجلذر = األكان – ذرة هيدروجني

)ane- ( اضمه من اضم االألكان املقابل باضتبدال الالحقة )انR( يضتق اجلذر

يف اضم االألكان بالالحقة ) يل –yl( يف اضم اجلذر، هكذا:

اسم سيغة اجلذراسم اجلذر

الألكان

املقابل

سيغة الألكان املقابل

CH4ميثانCH3-ميثيل

CH3-CH3اإيثانCH2CH3-اأيثيل

بروبيل-1

بروبيل-2

-CH2CH2CH3اأو

CH3CHCH3

CH3 – CH2- CH3بروبان

بيوتيل-1

بيوتيل-2

-CH2CH2CH2CH3اأو

CH3CHCH2CH3

CH3 – CH2 – CH2 – CH3بيوتان

بنتيل-1

بنتيل-2

بنتيل-3

-CH2CH2CH2CH2CH3

CH3CHCH2CH2CH3

CH3CH2CHCH2CH3

CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3بنتان

جدول رقم) 1 (


مترين

1/ عرف: الضيغة اجلزيئية – الضيغة البنائية

2/ ما املقضود بكل من املضطلحات التالية: الهيدروكربون – املضتق الهيدروكربوين – الهيدروكربون املضبع – الهيدروكربون غري املضبع ؟

3/ هات الضيغة اجلزيئية لكل من االآتي:

األكان به 5 ذرات كربون يف جزيئه – اأكلني به 10 ذرات كربون يف

جزيئه – األكان حلقي به 7 ذرات كربون يف جزيئه .


الدرس الرابع

:Homologous Series )الصلصلة املتجانصة ) املتصاكلة

جمموعة من املركبات العضوية تتضف باالآتي:

متضابهة يف اخلواض الكيميائية – متدرجة يف اخلواض الفيزيائية – يحكمها قانون

واحد ) ضيغة عامة ( – ميكن حتضريها بطرق عامة واحدة – يختلف كل مركب

.)CH2 ( فيها عن الذي يليه بـ

صلصلة الألكانات

تعرف جتاريا بالربافينات Paraffins وهي كلمة تدل علي ضعف ميلها

للتفاعالت الكيميائية الأنها مضبعة.

الضيغة العامة لالألكانات هي: CnH2n+2 حيث تبداأ قيم )n( من الرقم )1(.

العرصة مركبات االأويل من ضلضلة االألكانات:

السيغة البنائيةالسيغة اجلزيئية اسم الألكان

CH4 Hميثان

H – C – H H

C2H6اإيثانCH3 – CH3

C3H8بروبانCH3 – CH2 –CH3

C4H10بيوتانCH3 – CH2 – CH2 – CH3

C5H12 CH3 – CH2 – CH2 – CH2 –CH3بنتان

C6H14CH3– CH2– CH2– CH2– CH2 –CH3هكضان

C7H16هبتان

C8H18اأوكتان

C9H20نونان

C10H22ديكان


تدريب:

• اكمل اجلدول اأعاله بكتابة الضيغ البنائية للمركبات املذكورة.

االألكانات من C1 اإيل C4 غازات يف درجات احلرارة العادية. يتكون منها غاز

الطهي ) البوتاغاز( واأغلبه بيوتان، الذي اضتق منه اضمه التجاري.

االألكانات من C5 اإيل C17 ضوؤائل يف درجات احلرارة العادية. اأضهرها االأوكتان

املكون االأضاضي لبنزين الضيارات.

االألكانات العليا مواد ضلبة.

اخلواس الفيزيائية العامة لالألكانات:

1/ نقاط االإنضهار والغليان منخفضة وتزداد بزيادة الكتلة الذرية ) االألكانات

املتفرعة اأكرث تطايرا(.

2/ تزداد الكثافة بزيادة الكتلة الذرية ) املتماكبات املتفرعة اأكرب كثافة(.

3/ مبا اأنها غري قطبية الرابطة فاإنها ال تذوب يف املاء بينما تذوب يف املذيبات

العضوية مثل الكلوروفورم والبنزين.

اخلواس الكيميائية العامة لالألكانات: اأهم خواصها:

1/ االإحرتاق: حيث حترتق يف الهواء مكونة غاز ثاين اأكضيد الكربون وبخار املاء

وتنطلق الطاقة احلرارية ، لذا فاأهم اإضتخداماتها اأنها حمروقات.

2/ تتفاعل باالإحالل الأنها مضبعة.


:CH4 امليثان

يضمي اأيضا غاز املضتنقعات Marsh gas حيث ينتج من حتلل املواد العضوية

يف املضتنقعات.

الطبيعي.كتلته للغاز االأضاضي املكون الهيدروكربونات، وهو اأبضط يعترب

اجلزيئية النضبية 16 .

حتصره يف املعمل:

يحرص بتضخني خليط من خالت الضوديوم الالمائية CH 3 COONaواجلري

الضودي )NaOH.CaO(.ويجمع باالإزاحة الضفلية للماء.

CH3COONa + NaOH CaO / تضخني

Na2CO3 + CH4)g(

م . نقطة 0 . نقطة الغليان – 161.5

3خواضه الفيزيائية: كثافته 0،66 كغم / م

م.0االإنضهار – 182

خواصه الكيميائية:

1/ االإحرتاق: يحرتق يف الهواء منتجا غاز ثاين اأكضيد الكربون

وابخار املاء وتنطلق الطاقة احلرارية.

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O + Heat energy

2/ يتفاعل باالإحالل املتدرج مع الهالوجينات مكونا خليط من

املضتقات الهالوجينية. مثال مع الكلور يف الضوء غري املبارص:

CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl

CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl

CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl

CHCl3 +Cl2 CCl4 +HCl

CH3Cl اآحادي كلوروميثان. CH2Cl2 ثنائي كلوروميثان. CHCl3 ثالثي


كلوروميثان ويعرف بالكلوروفورم وهو البنج وبضتخدم يف التخدير وكمذيب

عضوي. CCl4 رابع كلوريد الكربون ) رباعي كلوروميثان( وهو مذيب عضوي

مثايل كما يضتخدم يف اإطفاء احلرائق.

3/ يتفاعل مع الكلور يف الضوء املبارص تفاعل انفجاري مضحوب بدخان اأضود

من دقائق الكربون املتطاير.

C + 2HCl ضوء مبارص CH4 +2Cl2

مترين

1/ اأذكر اضتخدامات الالأكانات يف احلياة اليومية.

2/ وضح مبعادلة كيميائية حتضري االإيثان يف املعمل من تفاعل

بروبانوات الضوديوم مع اجلري الضودي.

3/ اأذكر اخلواض الفيزيائية العامة لالألكانات.

4/ وضح مبعادلة كيميائية موزونة تفاعل االإيثان مع مولني من الكلور

يف الضوء غري املبارص وضم املركبات العضوية الناجتة.


الدرس اخلامس

صلصلة الألكينات ) الأوليفينات(

االألكني هيدروكربون غري مضبع يحتوي علي االأقل علي رابطة ثنائية واحدة

بني ذرتي كربون متجاورتني.االألكينات ضلضلة متضاكلة اأبضطها االإيثلني ) اضم

) n( حيث قيم C2H2n الضيغة العامة لالألكينات .)ethane االأيوباك االإيثني


املركبات الأويل من صلصلة الألكينات:

الضيغة البنائيةالضيغة اجلزيئيةاالإضم

C2H4CH2 = CH2اإيثني ) اإبثلني(

C3H6CH2 = CH – CH3بروبني

بيوتني-1

بيوتني-2

C4H8CH2 = CH – CH2 – CH3

CH3 – CH = CH – CH3

بنتني-1

بنتني-2

C5H10 CH2 = CH – CH2 – CH2 –CH3

CH3 – CH = CH – CH2 – CH3

الإيثني:

• C2H4 ضيغته اجلزيئية

• CH2 CH2 :ضيغته البنائية

حتصريه يف املعمل:

م.0يحرص بتضخني االإيثانول مع حمض الكربيتيك املركز عند درجة حرارة 170

CH3 – CH2OH conc. H2SO4/1700 CH2 = CH2 + H2O :معادلة التفاعل


خواصه الفيزيائية:

1- غاز عدمي اللون حلو الطعم.

2- يذوب يف املاء لكن اأرصع ذوبانا يف املذيبات العضوية.

م .0 3- نقطة اإنضهاره 169

م04- ونقطة غليانه – 103.8

5- قابل لالإضالة بالضغط والتربيد

خواصه الكيميائية:

1/ االإحرتاق: يحرتق يف الهواء منتجا غاز ثاين اأكضيد الكربون وبخار

املاء والطاقة احلرارية.

C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O + Heat energy

2/ االإضافة: تتفاعل االألكينات باالإضافة الأنها غري مضبعة.اأمثلة:

CH2 = CH2 + Cl2 CH2Cl – CH2Cl

CH2 = CH2 + Br2 CH2Br – CH2Br

CH2 = CH2 + H2O CH3 – CH2OH

CH2 = CH2 + H2 Ni CH3 – CH3

يضتخدم الربوم يف الكضف عن عدم التضبع حيث تزيح االألكينات لون الربوم

االأحمر.

االألكينات تزيح لون الربوم ولون ماء الربوم ويضتخدم هذا للكضف عن

عدم التضبع


3/ االإتنزاع ) احلذف(: عند نزع الهيدروجني من االألكني ينتج االألكاين

املقابل.

CH2 = CH2 Cu / 3000

CH CH + H2

قاعدة ماركونيكوف:

مثال:

CH2 = CH – CH3 + HCl CH3 – CHCl – CH3

اأهم اضتخدامات االإيثني: يضتخدم علي نطاق واضع يف الضناعة يف البلمرة ،

االأكضدة ، الهلجنة كما يضتخدم كهورمون يف الزراعة الأنضاج الفاكهة.

مترين

1/ مركبان من الهيدروكربونات ضيغتهما اجلزيئية C3H6 اأحدهما يزيح لون

ماء الربوم واالآخر ال يزيحه. ارضم الضيغة البنائية لكل منهما واضمه.

2/ اأكمل املعادالت الكيميائية التالية:

CH2 = CH – CH3 + Br2

CH2 = CH2 + H2

CH3 – CH = CH – CH3 + HCl3/ مضتعينا باملعادالت الكيميائية وضح كيف ميكنك التمييز نوعيا

بني الربوبني والربوبان.

4/ اأذكر اضتخداما لالإيثني يف حياتك اليومية.

الهيدروجني - الألكني غري متماثل – يحتوي علي اإضافة متفاعل عند

فاإن الهيدروجني يضاف اإيل ذرة الكربون املتضلة بعدد ذرات هيدروجني

بذرات املرتبطة الكربون ذرة اإيل الضالب الضق يضاف بينما ، اأكرث

هيدروجني اأقل.


الدرس السادس

صلصلة الألكاينات ) الأصتلينات(

هي هيدروكربونات حتتوي علي رابطة ثالثية بني ذرتي كربون متجاورتني

) البعض يحتوي علي اأكرث من رابطة ثالثية(.

ضيغتها العامة: C2H2n – 2 حيث تبداأ قيم )n ( من الرقم )2(.

)yne – ينتهي اإضمها بالالحقة ) اآين

املركبات الأويل من صلصلة الألكاينات:

السيغة البنائيةالسيغة اجلزيئيةاإسم الألكاين

C2H2CH CHاإيثاين)اأضتلني(C3H4CH C – CH3بروباين

بيوتاين-1

بيوتاين-2

C4H6CH C – CH2 – CH3

CH3 – C C – CH3

تدريب:

هات الضيغة اجلزيئية والضيغة البنائية لكل من:

بنتاين-1 ، بنتاين-2 ، هكضابن- 1 ، هكضاين-3

االإيثاين)االأضتلني(

حتصريه يف املعمل:

يحرص بتنقيط املاء علي كربيد الكاضيوم ) يخلط الكربيد بالرمل للحضول علي

تفاعل هاديء(.

CaC2 +2H2O H – C C – H + Ca)OH(2


خواصه الفيزيائية:

غاز عدمي اللون – عدمي الرائحة عندما يكون نقيا لكن التجاري رائحته كرائحة

االإيرث لوجود الضوائب – يذوب يف املذيبات العضوية بضدة وقليل الذوبان يف املاء

م – غري مضتقر عندما يكون 0 م ونقطة االإنضهار – 80.8

0– نقطة الغليان – 84

يف احلالة النقية لذلك يرحل يف ضكل ضائل.

اخلواس الكيميائية:

1/ االإحرتاق: يحرتق بلهب مضيء مكونا غاز ثاين اأكضيد الكربون وبخار

املاء وتنطلق طاقة حرارية هائلة.

2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O + Heat

م ، ويضمي 0 عند خلطه باالأكضجني يعطي لهبا تضل حرارته اإيل 3000

لهب االأكضي اأضتلني ويضتخدم يف حلام املعادن.

2/ اإضافة الهيدروجني: يتفاعل مع الهيدروجني يف وجود عامل

مضاعد ويتحول اإيل االألكني املقابل ثم االألكان املقابل.

H – C C – H H2/Ni CH2 CH2 H2/Ni CH3 – CH3

3/ اإضافة الهالوجينات واحلموض الهالوجينية:

H – C C – H + X2 CHX =CHX X2 CHX2 – CHX2

H – C C – H + HX CH2 CHX HX CH3 – CHX2


مترين

1/ ضنف الهيدروكربونات التالية اإيل: األكان – األكني – األكاين:

C4H8 ، C4H10 ، C5H8 ، C6H14

2/ اأذكر اضتخداما لالأضتني يف الضناعة.

3/ اأكمل املعادالت الكيميائية التالية ، وضم االناجت:

1- C2H2 + Cl2

2- CHCCH3 + H2

3- CHCCH2CH2CH3 + HCl


الدرس السابع

الهيدروكربونات احللقية

اأ-الألكانات احللقية ) احللقية املصبعة(:

الكربون ذرات بني مضبعة)الروابط احللقية. الهيدروكربونات من ضلضلة هي

، تبداأ قيم )n ( من الرقم )3(. C2H2n اآحادية(. ضيغتها العامة

املركبات الأويل من السلسلة:

السيغة البنائيةالسيغة اجلزئية الإسم

C3H6الربوبان احللقي

C4H8البيوتان احللقي

C5H10البنتان احللقي

C6H12الهكضان احللقي

جميعها تتفاعل باالإحالل ) مثل االألكانات( ماعدا الربوبان احللقي فيتفاعل مع

الهالوجينات باالإضافة حيث تنكرص رابطة )C – C( وذلك نضبة لضد الرابطة

.Bond strain

+ Cl2 CHCl – CH2 – CHCl

1،3 – ثنائي كلوروبروبان


ب- احللقية الأروماتية ) العطرية(:

العطرية الأنها ذات روائح ، وتضمي الفحم النفط وقطران االأضاضي مضدرها

اأهمها متبادلة. ثنائية روابط بها مضبعة غري هيدروكربونية مركبات نفاذة.وهي

البنزين العطري ) وهو ليض بنزين الضيارات( ومضتقاته مثل الطولوين ) ميثيل بنزين

( والنفثالني.

C6H6 :الضيغة اجلزيئية للبنزين العطري

الضيغة البنائية:

اأو

الحظ:

طول الرابطة)نانومرت(نوع الرابطة

C – C0.154 اآحاديةC – C0.139 يف حلقة البنزين

C = C0.134 ثنائيةC C0.120 ثالثية

C – يف حلقة البنزين اأقرص من الرابطة C – C تالحظ من اجلدول اأعاله اأن الرابطة

C االآحادية واأطول من الرابطة الثنائية والثالثية.

ويعزي ثبات حلقة البنزين لظاهرة )الرنني Resonance( وهوحركة اإلكرتونات

التكافوؤ يف ذرات الكربون حول احللقة.

حتصريه:

1/ بلمرة االأضتلني:

3C2H2 تضخني لدرجة االإحمرار


2/ تضخني بنزوات الضوديوم مع اجلري الضودي:

C6H5COONa +NaOH CaO C6H6 + Na2CO3

3/ التقطري التجزيئي لقطران الفحم.

ملحوظة: يتم احلضول علي قطران الفحم من التفطري االإتاليف للفحم اأو

اخلضب، بتضخينه يف معوجات فخارية مبعزل عن الهواء.

التفاعالت الكيميائية للبنزين العطري:

4/ اإضافة الهيدروجني يف وجود عامل مضاعد: ينتج الهكضان احللقي:

C6H6 + 3H2 Ni

C6H12

5/ اإضافة الكلور يف ضوء الضمض: ينتج ضداضي كلورو الهكضان

احللق ي:

C6H6 +3Cl2 C6H6Cl6

6/ تفاعالت االإحالل: حيث يتم اضتبدال ذرة هيدروجني اأو اأكرث من حلقة

البنزين بذرة / ذرات اأو جمموعة / جمموعات وظيفية.

اأمثلة:

يتفاعل البنزين مع الربوم يف وجود احلديد الضاخن كعامل - أ

مضاعد مكونا بروموبنزين.

+ Br2 Fe / Br + HBr


من مضتقات البنزين الناجتة من اإحالل جمموعات وظيفية حمل الهيدروجني يف

احللقة:

CH3 )التولوين )ميثيل بنزين OH الفينول

اإصتخدامات البنزين العطري:

1/ كان يضتخدم مذيب عضوي الإالة الضحوم من املواد ، ونظرا لضميته

فقد مت اضتبداله باأنواع اخري من املذيبات .

مت لكن البنزين يف االأوكتان رقم لرفع الضيارات لوقود يضاف كان /2

والرضاض العطري البنزين من كل ويف ، الرضاض اإيثيل برابع اضتبداله

اضتخدام قيود ضارمة حول لذلك هنالك للمياه اجلوفية الترصب خطورة

البنزين العطري يف وقود الضيارات.

3/ البنزين العطري من املواد الوضيطة الإنتاج كيماويات اأخري مثل الفينول

واملنظفات احلرصات ومبيدات )TNT( نيرتوطولوين وثالثي والطولوين

واالأدوية.

مترين

1/ متتاز حلقة البنزين بثبات عايل – علل.

2/مثل لكل من تفاعالت البنزين العطري باالإضافة واالإحالل.

3/اأذكر اضتخدامات هامة للبنزين العطري يف الضناعة.

4/قارن بني امليثان واالإيثني واالإيثاين والبنزين العطري يف اخلواض

التالية: االإحرتاق – التفاعل مع الكلور


الدرس الثامن

Isomerism )التماكب ) الأيزومريية

التماكب ظاهرة تنفرد بها املركبات العضوية دون املركبات الالعضوية.

وهو:

اإضرتاك مركبني عضويني اأو اأكرث يف الضيغة اجلزيئية واختالفهم يف

الضيغة البنائية

املركبات املتماكبة تضمي متماكبات اأو متضكالت Isomers،للتماكب اأنواع

عديدة ) وضنكتفي يف هذه املرحلة بدراضة التماكب الضلضلي علي اأن تدرض

االأنواع االأخري يف العام الدراضي القادم(.

:Chain Isomerism التماكب الصلصلي

هو اضرتاك يف عدد ذرات الكربون والهيدروجني واختالف يف هيكل

الضلضلة ) ترتيب الذرات(.

مثال)1( :

البنتان C5H12 يوجد يف ضكل ثالثة متماكبات هي:

CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 :اأ/ البنتان العادي

CH3 – CH – CH2 – CH3 :ب/ 2- ميثيل بيوتان

CH3

CH3 :ج/ ثنائي ميثيل بروبان

CH3 – C – CH3

CH3


مثال)2(: متماكبات الضيغة اجلزيئية C4H10 هي:

اأ/ CH3 – CH2 – CH2 – CH3 البيوتان

ب/ CH3 – CH – CH3 ميثيل بروبان

CH3

مترين

، C3H6 1/ مركبان من الهيدروكربونات لهما نفض الضيغة اجلزيئية

اأحدهما يزيح لون ماء الربوم واالآخر ال يزيحه. اأرضم الضيغة البنائية

لكل منهما وضمه.

2/ للهكضان C6H14 اأربعة متماكبات. اأرضم الضيغة البنائية لكل منها

وضمه.


الوحدة الرابعة

النيرتوجني



اخلواس العامة لعناصر املجموعة اخلامصة

تتكون املجموعة اخلامضة )A( من خمضة عنارص هي :

احلالة

يف

الظروف

العادية

نواة

الذرة

AO

نقطة5الغليان م

نقطة

الإنصهار5م

التوزيع العدد الذري الرمز اصم العنصر

غاز 0.74 196 210 - 2S22P3 7 7N النيرتوجني

ضلب 1.10 280 44 3S23P3 15 15P الفضفور

ضلب 1.21 يتضامي

عند36م814 4S24P3 33 33As الزرنيخ

ضلب 1.41 1380 360 5S25P3 51 51Sb االنتيمون

ضلب 1.52 1450 271 6S26P3 83 83Bi البزموث

جدول رقم )1-4(

وجودها يف الطبيعة :

اأن مركباته الغالف اجلوي كما العنرصية يف النيرتوجني يف ضورته يوجد

اأمالح يف ويوجد . والنباتية احليوانية الربوتينات يف يوجد فهو االنتضار واضعة

النرتات اأمالح لتحضري اخلام املواد تعترب التي والبوتاضيوم الضوديوم مثل النرتات

االأخرى.

االأرضية القرصة يف انتضارا املجموعة هذه عنارص اأكرث الفضفور يعترب

، واالباثيت Ca3)PO4 (الضخري2 الكالضيوم فوضفات ضكل يوجد على فهو

CaF2.Ca3)PO4(2. اأما الزرنيخ واالنتيمون والبزموث فتوجد خاماتها الرئيضة على منها القليل يوجد كما As2S3 ، Bi2S3 ، Sb2S3 مثل هيئة كربيتدات على

الهيئة العنرصية.


اخلواس العامة :

الفلزية من اإىل اخلاضية الالفلزية التدرج من اخلاضية املجموعة يظهر يف هذه .1

اأعلى اىل اأضفل فالنيرتوجني والفضفور من الالفلزات بينما الزرنيخ واالنتيمون

الالفلزي بالرغم من ذلك فالطابع الفلزات البزموث فهو من اأما اأضباه فلزات

يغلب على هذه العنارص.

يتكون جزيء النيرتوجني من ذرتني N2 اأما اأبخرة الفضفور والزرنيخ واالنتيمون .2

ففي ضكل جزيئات رباعية الذرة Sb4 ، As4 ، P4 والبزموث يكون بلورة فلزية

ولكن عند درجات حرارة عالية تكون اأبخرته جزيئات ثنائية الذرة Bi2 وهو

بذلك يضذ عن بقية الفلزات التي تكون جزيئاتها يف احلالة الغازية اأحادية الذرة.

فهي املختلفة مركباتها يف التاأكضد اأعداد بتعدد املجموعة هذه عنارص تتميز .3

يف النيرتوجني تاأكضد اأعداد يوضح التايل واجلدول 5+ اإىل 3− بني ترتاوح

بعض مركباته.


املركبالصيغة

الكيميائية

عدد تاأكصد

النيرتوجنياملركب

الصيغة

الكيميائية

عدد تاأكصد

النيرتوجني

االأمونيا

)النضادر(NH33−اأكضيد النرتيكNO2+

ثالث اأكضيد −N2H42الهيدرازين

النيرتوجنيN2O33+

ضفرN2النيرتوجنيخامض اأكضيد

النيرتوجنيN2O55+

+N2O1اأكضيد النرتوز

يالحظ اأن اأعداد التاأكضد املوجبة تظهر يف املركبات االكضجينية الأن االأكضجني

اأكرث كهروضالبية من النيرتوجني.

4. مركباتها مع الأكسجني :

تكون جميع عنارص هذه املجموعة اأكاضيد بعضها حمضي وبعضها مرتدد

وبعضها قاعدي وتقل الضفة احلمضية لالأكضيد بزيادة العدد الذري للعنرص وتزداد

الضفة القاعدية يف نفض االجتاه.جدول رقم )3-4(


اضم االأكضيدالضيغة

الكيميائيةاضم االأكضيدالضفة

الضيغة

الكيميائية الضفة

ثالث اأكضيد

النيرتوجنيN2O3حمضي

خامض اأكضيد

النيرتوجنيN2O5

حمضي

قوي


الفضفورP2O3حمضي


الفضفورP2O5

حمضي

متوضط

As2O5خامض اأكضيد الزرنيخمرتددAs2O3ثالث اأكضيد الزرنيخحمضي

ضعيف


االنتيمونSb2O3مرتدد


االنتيمونSb2O5

حمضي

ضعيف


البزموثBi2O3قاعدي


البزموثBi2O5قاعدي

: الهيدروجني مع 5.مركباتها تكون معظم عنارص هذه املجموعة مركبات مع الهيدروجني ويكون عدد

.AsH3 واالدزنني PH3 والفوضفني NH3 تاأكضد العنرص فيها )3-( مثل االأمونيا

تقل قطبية اجلزيء كلما اجتهنا اإىل اأضفل وبالتايل تقل القابلية للذوبان يف املاء . كذلك

فاإن هذه املركبات غري ثابتة حراريا فالتضخني الهني يوؤدي اإىل تفككها.

)Allotropy(: التاأسل ظاهرة .6هذه الظاهرة متيز الالفلزات الضلبة وهي ظاهرة وجود العنرص يف عدة ضور

من احلالة الواحدة تختلف يف اخلواض الفيزيائية وتتفق يف اخلواض الكيميائية.


الضور املتاأضلةالعنرص

ضمعي اأبيض ، اأحمر ، بنفضجيالفضفور

اأضود ، رمادي ، ضمعي اأضفرالزرنيخ

اأضفر ، اأضوداالنتيمون


: الأول الدرس تقومي : 4-1-4

.............. الضفة الفلزية لعنارص املجموعة اخلامضة بزيادة العدد الذري. )1

الضيغة ذي مركبه يف .......... بني ترتاوح النيرتوجني تاأكضد اأعداد )2

............ اإىل ........... يف مركبه ذي الضيغة ............ .

اأهم خامات االنتيمون هو ......................... . )3

، الفضفور : الغازية احلالة يف التالية العنارص من لكل اجلزيء ضيغة اكتب )4

البزموث ، الزرنيخ.

.AsH3 ، NH3 ، PH3 : رتب املركبات التالية حضب قابليتها للذوبان يف املاء )5

ما هو التاأضل ؟ ضم الضور املتاأضلة للفضفور. )6



النيرتوجنيالرقم الذري : 7

IS2 2S2

2P5التوزيع اللكرتوين :

حتصري النيرتوجني يف املعمل :

يحرص النيرتوجني يف املعمل بالتضخني الهني لنرتيت االأمونيوم ونضبة الأن

نرتيت االأمونيوم مادة غري ثابتة والميكن االإحتفاظ بها لذلك حترص بتضخني كلوريد

االأمونيوم مع نرتيت الضوديوم كاالأتي:

NH4Cl + NaNO2 NH4 NO2 + NaCl

NH4 NO2 N2 + 2H2Oيجمع النيرتوجني باالإزاحة الضفلية للماء.

ضكل)4-1( يوضح حتضري النيرتوجني يف املعمل

حتصريه يف الصناعة :

املضال للهواء التجزيئي التقطري بعملية الضناعة يف النيرتجني يحرص

يحول الهواء اإيل ضائل بالتربيد . Fractional distillation of liquid airوالضغط العايل. ميرر هذا الغاز املضغوط خالل مكثف مترر من حوله املاء للتربيد.

يغلـــي الذي الضائـل النيرتوجني من اأضاضـــا مكون خليــط املضغوط الهــواء

عند C0 -190 واالأكضجني الضائل الذي يغلي عند C0 -195.8.درجة غليان

للهواء التجزيئي التقطري عملية االأويل. املرحلة ينفضل يف جتعله االأقل النيرتوجني

øjõæH óbƒe

+ NaNo2 + H2ONH4Cl

N2


والغازات االأكضجني ، النيرتوجني لتحضري املثلي التجارية الطريقة هي املضال

اخلاملة .

اخلواس الفيزيائية للنيرتوجني :

النيرتوجني غاز ال لون له وال طعم وال رائحة. .1

كثافته اقل من كثافة الهواء. .2

ضحيح الذوبان يف املاء. .3

م.5م ويتجمد عند درجة -210

5يتحول اإىل ضائل عند درجة حرارة -196 .4


يتكون جزيء النيرتوجني من ذرتني متحدتني برابطة اضهامية ثالثية هذه الروابط .1

يف خامال عنرصا يعترب فالنيرتوجني لذلك كرصها ويضعب جدا قوية الثالثية

الظروف العادية.

مع االأكضجني : ال يحرتق النيرتوجني مبارصة يف االأكضجني ولكن عند امرار .2

خليط من النيرتوجني واالأكضجني خالل القوض الكهربي يتكون اأكضيد النرتيك

الذي رصعان ما يتحول اإىل ثاين اأكضيد النيرتوجني . هذا التفاعل يحدث طبيعيا

عند حدوث الربق بواضطة الرصارة الكهربية الناجتة عن التفريغ الكهربي.

N2 + O2 2NO 2NO + O2 2NO2

مع الهيدروجني : يف وجود عامل مضاعد يتفاعل النيرتوجني مع الهيدروجني .3

N2 + 3H2 2NH3 .لتكوين االأمونيا

العادية احلرارة درجة يف فقط الليثيوم مع يتحد : الفلزات مع .4

N2 + 6Li 2Li3N يف درجة حرارة عالية . ويتحد النيرتوجني مع

الفلزات مثل الكالضيوم واملاغنضيوم مكونا نرتيد الفلز . تتحلل النرتيدات برصعة

يف املاء ويتضاعد غاز االأمونيا.

3Mg + N2 Mg3N2

Mg3N2 + 6H2O 3Mg)OH(2 + 2NH3


فوائد واصتعمالت النيرتوجني :

النيرتوجني ال يضاعد على االضتعال ونظرا الأن املواد حترتق بضدة يف االأكضجني .1

النقي فاإن وجود النيرتوجني يف الغالف اجلوي يعمل كعامل تخفيف يقلل من

ضدة احرتاق املواد يف االأكضجني.

عبوات داخل هوائي كغالف يضتخدم النيرتوجني فاإن النضبي خلموله نظرا .2

االأغذية املحفوظة وذلك ملنع اأكضدتها وبالتايل تلفها اأو تغري طعمها الطبيعي.

يضتعمل مع االرجون يف ملبات االإضاءة الكهربائية. .3

تضتعمل كميات كبرية من النيرتوجني اجلوي لضناعة االأمونيا وحمض النرتيك .4

واملركبات النيرتوجينية االأخرى.

5. يضتخدم النيرتوجني يف الضناعات الكيميائية وضناعة البرتول والطالء

) البوهيات( ليمنع االضتعال واالنفجارات.

6. يضتخدم النيرتوجني الضائل لتربيد املواد الغذائية لدرجة C0 – 100 حلفظها

اأثناء التخزين والرتحيل.

تدريب:

• مناضبة اأذكر اضتخدام كل ويف ، النيرتوجني اضتخدامات من ثالثة اأذكر

الذي مناضبا لالضتخدام النيرتوجني جتعله فيزيائية عند اأو خاضية كيميائية

تذكره.

الكصف عن النيرتوجني :

ينبني الكضف عن النيرتوجني على اأضاض اأنه يتحد مع املاغنضيوم الضاخن

مكونا نرتيد املاغنضيوم وعند اإضافة املاء اإىل النرتيد يتضاعد غاز االأمونيا الذي ميكن

التعرف عليه برائحته املميزة

Mg3N2 + 6H2O 3Mg)OH(2 + 2NH3تثبيت النيرتوجني :

حتتوي اأجضام كل الكائنات احلية على مركبات النيرتوجني وحتضل الكائنات

احلية على مركبات النيرتوجني من الرتبة بطريقة مبارصة اأو غري مبارصة . اأي عملية يتم

فيها حتويل النيرتوجني من الضورة العنرصية اإىل مركبات تضمى تثبيت النيرتوجني


وتنبع اأهمية عمليات تثبيت النيرتوجني من اأهمية اإحتواء الرتبة على هذه املركبات

يتم تثبيت النيرتوجني بطرق طبيعية واأخرى اإضطناعية.

اأ( الطرق الطبيعية :

تتوفر الربق حيث الكهربي عند حدوث التفريغ الطريقة عند حتدث هذه .iعند ذلك طاقة ميكن بها احتاد النيرتوجني واالأكضجني يف الغالف اجلوي

ليكون اأكضيد النرتيك.

N2 + O2 2NO

النيرتوجني اأكضيد ثاين مكونا االأكضجني مع برصعة النرتيك اأكضيد يتحد

2NO + O2 2NO2 ينجرف NO2 مع ماء املطر اإىل الرتبة يف ضكل 3NO2 + H2O 2HNO3 + NO حمض نرتيك

اإعادة تضتطيع التي احلبوب بزراعة طبيعيا النيرتوجني تثبيت ميكن كذلك .iiمركبات النيرتوجني اإىل الرتبة . فبينما جند اأن معظم النباتات متتض مركبات

النيرتوجني من الرتبة برصعة جند اأن هناك بعض النباتات) البقوليات( ميكنها

اإعادة مركبات النيرتوجني اإىل الرتبة ، حتتوي هذه النباتات يف جذورها على

املثبتة البكرتيا يضمى البكرتيا من نوع بداخلها يعيض انتفاخات اأو عقد

االأكضجني تاأخذ اأن القلوية الرتبة تضتطيع يف البكترييا ، هذه للنيرتوجني

اجلوي وحتوله اإىل مركبات نرتوجينية.

ب. الطرق السناعية :

ضناعة االأمونيا )النضادر( من احتاد النيرتوجني والهيدروجني. .iضناعة ضيناميد الكالضيوم من تفاعل النيرتوجني مع اضتيليد الكالضيوم .ii

N2 + CaC2 CaCN2 + C

يضتخدم ضيناميد الكالضيوم كضماد كما مبكن حتويله اإىل امونيا

CaCN2 + 3H2O CaCO3 + 2NH3

وضوف نتعرض يف الدرض التايل اإىل اأهمية االأمونيا كضماد.



االأمونيوم املعمل من كلوريد النيرتوجني يف املوزونة وضح حتضري باملعادالت .1

ونرتيت الضوديوم.

اأنه نيرتوجني كيف ميكنك اأعطيت زجاجة حتتوي على غاز عدمي اللون يعتقد .2

اإثبات ذلك ؟ وضح باملعامالت.

كيف ميكن احلضول على النيرتوجني بكميات جتارية ؟ .3

لتثبيت اضطناعية واأخرى طبيعية ضم طريقة ؟ النيرتوجني بتثبيت املقضود ما .4

النيرتوجني.

ما هو العنرص الفلزي الوحيد الذي يتحد مع النيرتوجني يف درجة حرارة الغرفة؟ .5

اكتب معادلة التفاعل بني نرتيد الكالضيوم واملاء. .6



اأهم مركبات النيرتوجنيالأمونيا )النصادر( :

توجد اآثار قليلة من االأمونيا يف الهواء اجلوي ناجتة عن حتلل املواد الربوتينية

بعد موت النباتات واحليوانات.

حتصري الأمونيا يف املعمل :

حترص االأمونيا يف املعمل بتضخني هيدروكضيد الكالضيوم مع اأحد اأمالح االأمونيوم

Ca)OH(2 + 2NH4Cl CaCl2 + 2NH3 + 2H2O Ca)OH(2 + )NH4(2SO4 CaSO4 + 2NH3 + 2H2O

وميكن اضتخدام اأي قلوي قوي بدال عن هيدروكضيد الكالضيوم عموما :

OH− + NH4

+ NH3 + H2O

جتمع االأمونيا باالإزاحة الضفلية للهواء.

ضكل)4-2( يوضح جهاز حتضري االأمونيا يف املعمل

حتصري الأمونيا يف الصناعة :

:)Haber Process( )طريقة )هابر

وجود يف والهيدروجني النيرتوجني عنرصي من ضناعيا االأمونيا حترص

RÉ¨dG ™ªL QÉÑfl

+CÉØ£e ÒL

»M ÒLøjõæH óbƒe

NH4Cl


Fe3o

4

0500 م

1000 جو يف املغنطيضي وحتت ضغط االأضود اإكضيد احلديد عوامل حفازة من

درجة حرارة 500°م.

. N2 + 3H2 2NH3

ضكل)4-3( يوضح جهاز حتضري االأمونيا يف الضناعة

تدريب:

••ما هو الغرض من اضتخدام الضغط العايل يف حتضري االأمونيا بطرقة هابر ؟ ما فائدة اضتخدام العامل املضاعد يف العملية ؟

••ما نوع الروابط الكيميائية يف جزيء االأمونيا ؟••اأعط ضببني ملاذا ينظف حملول االأمونيا يف املاء الزجاج ؟

•ملاذا عندما يضغط الغاز تزيد من درجة حرارته ؟ وملاذا يربد عندما يتمدد ؟ •تذكر اضتعمالك بخاخ العطر.

É«fƒeCG , ÚLhQó«g , ÚLhÎ«f

É«fƒeC’G πFÉ°S

ójÈàdG äÉØ∏e

Úî°ùàdG äÉØ∏e

ôjhóàdG áî°†e

õaÉ◊G πeÉ©dG

…QGô◊G ∫OÉÑŸG

H2h N2

H2h N2


اخلواس الفيزيائية لالأمونيا :

غاز عدمي اللون ذو رائحة مميزة نفاذة. .1

اقل كثافة من الهواء. .2

ضهل االإضالة عند التربيد. .3

ضديد الذوبان يف املاء ففي درجة حرارة 20°م يضتطيع اللرت الواحد من املاء اإذابة .4

700 لرت من االأمونيا وعند الضفر املئوي يضتطيع اللرت من املاء اإذابة 1200 لرت

من االأمونيا ويرجع ذلك لوجود الرابطة الهيدروجينية.


االأمونيا ال حترتق يف الهواء ولكنها حترتق يف االأكضجني النقي : .1

4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O: وهيدروجني نيرتوجني اإىل االأمونيا تتحلل العالية احلرارة درجات يف .2

2NH3 N2 + 3H2عند اإذابة االأمونيا يف املاء فاإن معظم اجلزيئات تكون حملوال بضيطا والقليل منها .3

NH3 + H2O NH4+ + OH −

يتفاعل مع املاء ويتاأين

اأما االأمونيوم هيدروكضيد عادة يضمى املاء يف وااليونات اجلزيئات خليط

التضمية االأفضل فهي حملول االأمونيا يف املاء . حملول االأمونيا قاعدي ضعيف.

4. يغري ورقة عباد الضمض املبللة باملاء للون االأزرق :

NH3 + H2O NH4+ + OH −

اصتعمالت الأمونيا :

حمض بعد ضناعيا املنتجة الكيميائية املواد وضط الثالثة املرتبة االأمونيا حتتل .1

الكربيت )vi(واالأكضجني وتنبع اأهمية االأمونيا من اأن كل االأضمدة النيرتوجينية

حترص منها . كما اأن االأمونيا الضائلة تضتعمل مبارصة كمخضب للرتبة.

يضتعمل حملول االأمونيا كمنظف. .2

تضتخدم يف مضانع الثلج. .3

تضتخدم يف حتضري حمض النرتيك ويف حتضري بعض اأنواع البالضتيك وبعض .4

العقاقري الطبية.


تقومي الدرس الثالث :

1(اأكمل املعادالت التالية :

Ca)OH(2 + NH4+

)NH4(2SO4 + OH−

NH3 + O2

NH3 + H2O

ملاذا تعترب تضمية املحلول الناجت من ذوبان االأمونيا يف املاء مبحلول االأمونيا اأفضل )2

من تضميته هيدروكضيد االأمونيوم.

اأمالح اأحد اأنه يعتقد ملح على للتعرف اإجراوؤه ميكن الذي االختبار هو ما )3

االأمونيوم.


الدرس الرابع

خمصبات الرتبة ) الأصمدة () Fertilizers (

والفوضفور النرتوجني اأهمها عديدة غذائية عنارص اإىل منوها يف النباتات حتتاج

والبوتاضيوم . هذه العنارص الغذائية يحضل عليها النبات من مركباتها يف الرتبة مما

يوؤدي اإىل نقضانها ولكن يتم تعويض الرتبة بهذه املركبات عرب عمليات طبيعية مثل

حتلل بقايا احليوانات والنباتات بعد موتها وبفعل البكرتيا العقدية يف النباتات البقولية

اأو تكوين مركبات النرتوجني عن طريق الرصارة الكهربية عند حدوث الربق .

النباتي الغطاء من اأزال كثريا قد الضنني الراضد عرب االإنضان غري نضاط اإن

الطبيعية العمليات اإىل عدم قدرة واأدى ذلك بالبيئة كبريا اأحلق رصرا مما والغابات

على اإعادة تخضيب االأرض وتعويضها العنارص الغذائية التي اضتنزفتها النباتات من

الرتبة. اأدى هذا بالتايل اإىل اإفقار الرتبة وضعف منو النباتات وقلة املحاضيل الزراعية.

اإن هذا الوضع اأدى اإىل نقضان كبري يف الغذاء لبني االإنضان خاضة يف ظل

التزايد الضكاين على ضطح الكرة االأرضية مما يعني العمل على اإيجاد الوضائل التي

تعيد للرتبة الزراعية خضوبتها وبالتايل اإنتاج حماضيل وفرية تطعم باليني البرص الذين

يعيضون اليوم على كوكب االأرض .

لقد اأدت هذه اجلهود اإىل ضناعة ضخمة هي ضناعة املخضبات اأو االأضمدة

هذه بعض اضتخدمت قد تكون ورمبا . الكيميائية بالطرق ) Fertilizers (

املخضبات يف احلقل اأو راأيتها يف االأضواق .

وضوف نتعرض هنا باختضار اإىل نوعني من املخضبات الكيميائية :

1. خمضبات مركبات النرتوجني .

2. خمضبات مركبات الفوضفور .

خمصبات مركبات النرتوجني :

٪78 حوايل يكون حيث الغازية احلالة يف الطبيعة يف النرتوجني يوجد

من الغالف الهوائي باحلجم وهو مهم للغاية لنمو النباتات ، اإذ تتكون من مركباته

الربوتينات يف اخللية كما يدخل يف تكوين مادة الكلوروفيل وهي املادة اخلرصاء يف


النبات وهي كما علمت من دراضتك الضابقة تدخل يف عملية التمثيل الضوئي التي

يضنع عن طريقها النبات غذاءه ذاتيا .

خامل ضبه عنرص اأنه اإال الهواء يف كبرية بكميات النرتوجني وجود رغم

يف االأحوال العادية كما اأن النبات ال يضتطيع امتضاضه مبارصة يف حالته العنرصية.

ولكي يضتفيد منه النبات ال بد من حتضري مركبات حتتوي على النرتوجني ليضهل بعد

ذلك اضتفادة النبات منه .

عملية حتويل النرتوجني من احلالة احلرة اإىل مركباته تضمى بتثبيت النرتوجني

االأمونيا االأرض تخضيب لعملية الهامة مركباته ومن . )Nitrogen fixation(

)NH4NO3(،كربيتات )NaNO3(ونرتات االأمونيوم )NH3( ، نرتات الضوديوم

.)NH4(2SO4االأمونيوم

تدريب :

• اأي االأضمدة النيرتوجينية املذكورة اأكرث نضبة للنيرتوجني؟

تثبيت النرتوجني يف الطبيعة :

1. عند حدوث الربق تعمل احلرارة املنطلقة على اإحداث تفاعل بني

النرتوجني واالأوكضجني يف الغالف اجلوي على النحو الوارد يف املعادلتني )1( و

)2( اأدناه :

)1( N2 )g( + O2 )g(

2 NO )g(

)2( 2 NO )g(

+ O2 )g( 2 NO2 )g(

الناجت من املعادلة )1( هو اأوكضيد النرتيك ) اأكضيد النرتوجني П ( وهو غاز عدمي

اللون بينما الناجت من املعادلة )2( هو ثاين اأوكضيد النرتوجني وهو غاز بني اللون .

حاول االإنضان تقليد ما يحدث يف الطبيعة باضتخدام الطاقة الكهربائية ، اإذ

يتفاعل النرتوجني واالأوكضجني عند اإحداث الرصارة الكهربائية كما يف املعادلتني

)1( و )2( .

)حامض النرتيك حامض لتكوين املاء مع يتفاعل النرتوجني اأوكضيد ثاين


. ))v( النرتوجني

)3( 3 NO2 )g( + H2O

)l ( 2 HNO3 )aq( + NO

)g(

حيث يضتخدم غاز اأوكضيد النرتوجني ) П ( يف دورة التفاعــل من جديد

) املعادلة )2( الواردة ضابقا ( .

الضوديوم الإنتاج نرتات يتعادل مع هيدروكضيد ) v ( النرتوجني حامض

الضوديوم ) NaNO3 ( والتي يطلق عليها اضم ملح بيرت )Salt Peter( واملوجود

طبيعيا بكميات كبرية يف دولة ضيلي باأمريكا اجلنوبية وتضتعمل كمخضب للرتبة .

NaOH )aq(

+ HNO3 )aq( NaNO3 )aq(

+ H2O )l (

: legumes تثبيت بواسطة البقوليات .2 هذا النوع من النباتات – مثل اللوبيا ، الربضيم ، الفول – متتلك نوع من

البكرتيا تقوم حيث mutual تكافلية معيضة معها تعيض جذورها يف البكرتيا

ميدها بدوره الذي النبات منها تفيد نرتات اإيل اجلوي الهواء نيرتوجني بتحويل

باجللوكوز. ميكنك مالحظة عقد هذه البكرتيا يف جذور هذه النبتات. ازرع لوبيا

اأو فول يف اأضيض باملنزل وبعد منو النبات لفرتة انزعه لتالحظ هذه العقد بوضوح.

مركبات الفوصفور :

الدوري. اجلـــدول يف النرتوجــــني جمموعة عنارص اأحد الفوضفـــــور

بالنرتوجــــني مقارنة يذكر ال يكـــــاد اجلوي الغالف يف الفوضفــــــور وجود

ولكنه اأكرث وجودا من النرتوجني يف الرتبة حيث يوجد يف ضكل ضخر الفوضفات

)3Ca3)PO4(2.Ca )OH(2 Phosphate rock(. والذي يوجد يف دولة

املغرب 50٪ من احتياطي العامل منه .

ضخر الفوضفات ال يذوب يف املاء ولكي يضتفيد منه النبات يتم حتويله اإىل

ما يضمى بالضيوبر فوضفات وذلك عن طريق :

)vi( 1. تفاعل ضخر الفوضفات مع حامض الكربيت

Ca3)PO4(2 )s(

+ 2 H2SO4 )aq( Ca)H2PO4(2

)s( + 2 CaSO4 )s(

حيث يعرف ملح الفوضفات الناجت يف هذه احلالة بضيوبر فوضفات .

يف اخلاليا تركيب يف يدخل حيث للنبات الهامة العنارص اأحد الفضفور


النباتات ويرصع من عملية نضج الثمار كمـا يدخل يف عمليات التحويـل الغذائـــي

) النضا اإىل ضكر ( يف اأنضجة النبات .

تقومي الدرس الرابع:

1/ علل:

اأ- اأهمية تثبيت النيرتوجني يف الرتبية .

ب - اأهمية ملح الفوضفات )ضيوبر فوضفات(.

النبات نوع حضب ، تربة لكل املناضب )املخضب( معرفة تضتطيع كيف /2

الذي يزرع فيها.

لالإحتكاك االأنضان تعرض عند املرتتبة االأخطار من الوقاية طرق وضح /3

باالأضمدة.


مترين عام على الوحدة الرابعة:

اأ. اكرب الذرات : P ، Bi ، Sb حجما هي )1

..............................

PH3 ب. عدد تاأكضد الفضفور يف الفوضفني

............................

جـ. اأكرث االأكاضيدBi2O5 ، As2O5 ، Sb2O5 ، N2O5 حمضية هو ....

.P2O3 ، As2O3 ، Bi2O3 : د. االأكضيد املرتدد هو

بني باملعادالت حتضري النيرتوجني مبتدئا بكلوريداالأمونيوم ونرتيت الضوديوم. )2

اذكر فائدتني لوجود النيرتوجني بالغالف اجلوي. )3

علل : يعترب النيرتوجني عنرصا خامال يف الظروف الكيميائية العادية بالرغم )4

من وضعه يف اأعلى املجموعة اخلامضة.

اأ. اكتب معادلة موزونة للتفاعل بني هيدروكضيد الكالضيوم ونرتات )5

االأمونيـوم لتحضري االأمونيا.

ب. اكتب املعادلة االأيونية لهذا التفاعل.

.N2H4 ، NH3 ، HNO2 : ما عدد اأكضدة النيرتوجني يف كل مما يلي )6

اإذا علمت اأن حجم املول الواحد الأي غاز يف الظروف الطبيعية هو 22.4 )7

3 فما حجم كل من الهيدروجني والنيرتوجني الالزم لتحضري 112 دضم

3دضم

من االأمونيا ؟

8( عرف ظاهرة التاآضل. اذكر الضور املتاآضلة للفوضفور.

9( ما هي الطريقة املثلي حلفظ الفوضفور يف املعمل املدرضي ؟

10( اأكتب الضيغة الكيميائية لكل من:

ثالث اأكضيد الفوضفور – خامض اكضيد الفوضفور – حمض الفوضفوروز –

حمض الفوضفوريك – فوضفيد الضوديوم .


الوحدة اخلامصة

الهالوجينـــــــــــات



اخلواس العامة للهالوجيناتتضكل العنارص الالفلزية اخلمضة : الفلور ، الكلور ، الربوم ، اليود واالضتاتني

املجموعة الضابعة يف اجلدول الدوري .وكلمة الهالوجينات من اأضل يوناين وتعني

’ Salt producers‘ منتجـات االأمالح

وقد جاءت هذه التضمية مما كان معروفا اأن عنارص هذه املجموعة تتفاعل مع

معظم الفلزات مكونة مركبات اأيونية ضبيهة باالأمالح . اجلدول رقم )5-1( يعطي

تلخيضا الأهم خواض عنارص جمموعة الهالوجينات.

رص

عنال

زمرال

ير

ذال

م رق

ال

ينو

رتك

الل اع

زيو

لت ا

يض

ضاالأ

اد

ضك

تاأال

د د

ع

م.را

ج )

لائ

ضلل

( فة

ثاك

ال

3 -

مض

م(°(

ر ها

ضالن

اطة

قن

م(°(

نيا

غلال

ة ط

قن

- F92، 71 -1.11220 -188الفلور

- Cl172،8،71 -1.56101 -34.5الكلور

Br352،8،18،18،71 -3.127.3 -59الربوم

- I532،8،18،18،8،71اليود 4.94

)الضلب(113185

.........- At852،8،18،32،18،71االضتاتني


ملحوظة : االضتاتني )At( عنرص ضناعي )ال يوجد يف الطبيعة( ومضع، وميكن

اأن يكون ذلك تعليال لعدم وجود كثافة ، نقطة انضهار ونقطة غليان االضتاتني يف

اجلدول اأعاله ، كذلك ال يوجد له نضف قطر ذرة ثابت.

اخلواس العامة للهالوجينات :

اأن كل عنرص ميتلك ضبعة الكرتونات يف تالحظ من اجلدول رقم )1-5(

تضيف اأن يجب ثماين تركيب على الذرة ولكي حتتوي لذرته اخلارجي الغالف

اإلكرتونا اإىل االلكرتونات الضبعة املوجودة يف غالفها اخلارجي.

لذا ال توجد حرة يف بنضاط كيميائي عال تتميز الهالوجينات اإن عنارص

الفلور الذي ثنائية الذرة . عنرص العنرصية على هيئة جزيئات الطبيعة . متثل احلالة

ميتلك اأضغر الذرات حجما مقارنة ببقية الهالوجينات وله اأعلى اإلفة الكرتونية يعد

اأنضط العنارص الالفلزية على االإطالق ، لذا ال ميكن حتضريه من مركباته باضتخدام

مادة كيميائية اأخرى . اأما عنارص الكلور والربوم واليود فيضهل حتضريها يف املعمل.

العنرص االأخري يف هذه املجموعة وهو االضتاتني عنرص مضع ويوجد بكميات قليلة

جدا كناجت من عمليات التحلل االإضعاعي لعنارص اأخرى.

ميكن اعتبار جمموعة الهالوجينات مثاال جيدا لتدرج اخلواض عرب املجموعة.


عند درجة احلرارة العادية الفلور غاز ذو لون اأضفر باهت ، والكلور غاز اأضفر .1

خمرص ، اأما الربوم فهو ضائل بني حممر ، واليود ضلب اأضود له بريق معدين.

تزداد الكثافة لعنارص الهالوجينات ) يف حالة الضيولة ( بزيادة العدد الذري، اإذ .2

، والربوم 3-

، والكلور 1.56 جرام.ضم3-

تبلغ كثافة الفلور 1.11 جرام.ضم

.3-

. اأما كثافة اليود الضلب فتبلغ 4.94 جرام.ضم3-

3.12 جرام.ضم


الضمة الرئيضة خلواض الهالوجينات اأن نضاطها الكيميائي يقل بزيادة العدد

الذري عرب املجموعة.

تتفاعل الهالوجينات مع الفلزات عامة مكونة مركبات اأيونية ، بينما تكون مع .1

الالفلزات مركبات اإضهامية.


تنحل ) تذوب ( الهالوجينات يف املاء وتتفاعل معه : فالفلور يتفاعل مع املاء ، .2

وهو يف الواقع يدخن يف الهواء الرطب :

2 F2 )g( + 2 H2O

)g(2 HF

)g( + O2

)g(

اأما بقية الهالوجينات فتذوب ببطء يف املـاء متدرجة على النحو االآتي:

) Cl2> Br2>I2( وتتفاعل معه جزئيا مكونة حمضـــني اأحدهما قوي وهـــــو

.HOXواالأخر ضعيف هو .HX

X2 + H2O )l ( HOX )aq(

+ H + )aq(

+ X ¯ )aq(

وقد وجد اأنه يف حملول مضبع عند درجة °25 م يتفاعل حوايل ثلث الكلور،

الضمض يتحلل احلمض اليود . ويف وجود ضوء الربوم ، وقليل جدا من 1٪ من

:HX اإىل االأوكضجني واحلمض HOX2 HOX

)aq( 2 HX

)aq( + O2 )g(

2 HOCl )aq(

2 HCl )aq(

+ O2 )g(

2 HOBr )aq(

2 HBr )aq(

+ O2 )g (

جميع الهالوجينات عوامل موؤكضدة وتنخفض القوة املوؤكضدة اأضفل املجموعة .3

على النحو االآتي :

F2 > Cl2 > Br2 > I2

تواجدها يف الطبيعة :

يوجد عنرص الفلور يف الطبيعة عادة يف ضكل فلوريدات غري ذائبة مثل فلوريد

الكالضيوم ) الفلوضبار Fluorspar ( ، وفلوريد الضوديوم وااللومنيــــوم املزدوج

) Cryoliteالكريواليت ( ، Na3AlF6 ، والفلورواباتيت Fluoroapatite؛

.3Ca3 )PO4(2 .CaF2


اصتخدامات الهالوجينات :

تضتخدم الهالوجينات ومركباتها يف اأغراض ضناعية كثرية :

ضناعة يف يضتخدم كما ، تعفنها ومينع احلبوب تعقيم يف يضتخدم : الفلور .1

غاز التربيد املعروف باضم الفريون Freon . كما تضتخدم مركبات الفلور يف

ضناعة العوازل واالأضباغ واملبيدات وحتضري معاجني االأضنان حيث يضتخدم

الفلورايد ملكافحة تضوض االأضنان.

الكلور : يضتخدم يف تعقيم مياه الرصب ، ويف عمل املواد املزيلة لالألوان )قرص .2

االألوان( ، ويف ضناعة املبيدات احلرصية .

الربوم يضتخدم يف عمل بروميد الفضة احلضاض للضوء يف اأفالم التضوير. .3

اليود : هام جلضم االإنضان لتاليف اأمراض الغدة الدرقية ويف عمل ضبغة اليود .4

لتطهري اجلروح.

الكصف عن الهالوجينات :

ميكن التمييز بينها باالألوان : .1

- الكلور غاز اضفر باهت.

- الربوم ضائل بني حممر.

- اليود الضلب رضاضي مائل للضواد اأما بخار اليود فبنفضجي.

عند تعرض الغاز لورقة عباد الضمض مبللة باملاء فاإن : .2

- الكلور يزيل لونها برصعة )قرص اللون(.

- الربوم يزيل اللون ببطء.

- اليود ال يغري لون ورقة عباد الضمض.

عند تعرض الغاز لورقة النضا املبللة باملاء فاإن : .3

- الكلور ال يوؤثر عليها.

- الربوم يكضبها لونا اأحمرا برتقاليا.

- بخار اليود يكضبها لونا اأزرق يزول بالتضخني ويعود بالتربيد.

من كل ويوديدات ، بروميدات ، كلوريدات على البحار مياه حتتوي

كلوريد وجود يغلب ولكن ، والكالضيوم املغنيزيوم ، البوتاضيوم ، الضوديوم

الضوديوم ) ملح الطعام ( يف مياه البحار حيث يضكل حوايل 2.5٪ من كتلة مياه


البحار . حتتوي الرتضبات الناجتة عن جتفيف مياه البحار على هذه املركبات خاضة

.MgCl2 ، KCl ، NaCl ، الكلوريدات

تقومي الدرس الأول :

علل ما يلي : )1

اأ. جزيئات الهالوجينات ثنائية الذرات وليضت اأحادية.

ب. تتزايد درجات الغليان للهالوجينات من الكلور اإىل اليود.

ما نواجت عملية التحليل الكهربائي ملحلول كلوريد الضوديوم ؟ )2

ناقض تدرج خواض الهالوجينات بالنضبة لكل من : )3

ب. القوة املوؤكضدة. اأ. ميلها لفقد اأو اكتضاب الكرتونات.

جـ. درجة انضهارها. د. نضاطها الكيميائي.

4( الفلور ليض له عدد اأكضدة موجب. ملاذا ؟



)Chlorine( الكلور

وجوده وطرق حتصريه :

لكنه يوجد عادة على هياأة كلوريدات ، الطبيعة الكلور حرا يف ال يوجد

)كلوريد املعروف الطعام ملح يوجد . واملغنيزيوم ، البوتاضيوم ، الضوديوم

الضوديوم( بكميات يف مياه البحار ويف الضخور )امللح الضخري( ويعترب كلوريد

الضوديوم املضدر التجاري لتحضري غاز الكلور.

حتصريه يف املعمل :-

يتم حتضري غاز الكلور يف املعمل بعدة طرق :

: )ΙV ( اأول:اأكسدة حامس الهيدروكلوريك املركز بواسطة اأوكسيد املنغنيز

الهيدروكلوريك وحامض MnO2 املنغنيز اأوكضيد ثاين من خليط تضخني عند

املركز، يوؤكضد ثاين اأوكضيد املنغنيز اأيونات الكلوريد يف احلامض اإىل الكلور:

MnO2 )s( + 4 HCl

)aq( MnCl2 )aq(

+ 2 H2O )l ( + Cl2 )g(

2 Cl¯ )aq(

Cl2 )g( + 2e¯

ثاين من قليل بوضع )1-5( رقم الضكل يف املوضح اجلهاز تركيب يتم

اأوكضيد املنغنيز )ΙV( يف الدورق ويضب عليه حامض الهيدروكلوريك املركز عرب

القمع ، ويتم حتريك حمتويات الدورق جيدا قبل توضيله ببقية اجلهاز.

يتم تضخني الدورق مبحتوياته ، فيالحظ حدوث فوران . يتضاعد غاز اأضفر

خمرص مير مع غاز كلوريد الهيدروجني ) الذي يكون اأبخرة ضبابية ( اإىل القارورة

االأوىل التي حتتوي على ماء حيث يذوب غاز كلوريد الهيدروجني ذو القابلية العالية

للذوبان يف املاء.


من اأين ينتج غاز كلوريد الهيدروجني ؟

الكربيت حامض على حتتوي التي الثانية القارورة على الغاز مرور عند

)VΙ( يتم جتفيفه حيث يعترب حامض الكربيت )VΙ( من العوامل املجففة القوية وال

يتفاعل مع غاز الكلور . يتم جمع غاز الكلور يف املخبار باالإزاحة العلوية للهواء اإذ

اأن غاز الكلور اأثقل من الهواء.

الضكل رقم )5 – 1( : جهاز حتضري غاز الكلور يف املعمل باأكضدة

)ΙV( حامض الهيدروكلوريك املركز بواضطة اأوكضيد املنغنيز

:KMnO4 ثانيا : اأكسدة حامس الهيدروكلوريك بواسطة بريمنغنات البوتاسيوم

يضتخدم اجلهاز املوضح يف الضكل رقم )5 – 2( . اإذا اأردنا احلضول على

اأخرى حتتوي يتـم وضع قارورة حتتوي على ماء وقارورة نقيا وجافا غـاز الكلور

على حامض الكربيت )VΙ( كما يف اجلهاز املوضح يف الضكل رقم )5 – 1( ويتم

جمع الغاز باإزاحة الهواء.

¢UÉ°üàe’ AÉe

ÚLhQó«¡dG ójQƒ∏c

õ«æ¨æŸG ó«°ùcCG ÊÉK

∂jQƒ∏chQó«¡dG ¢†eÉM +

õcôŸG

Qƒ∏c

™ªb

IQGôM

¥QhO

QÉÑfl

H مركز لتخفيف الغاز 2So

4

اأنبوبة توضيل


ضكل )5 – 2( : جهاز حتضري غاز الكلور باأكضدة حامض

الهيدروكلوريك بواضطة بريمنغنات البوتاضيوم

معادلة التفاعل :

2 KMnO4 )aq( + 16 HCl

)aq( 2 KCl

)aq( + 2 MnCl2 )aq(

+ 8 H2O )l ( + 5 Cl2 )g(

التفاعل دون يتم الكلور يف املعمل حيث هذه طريقة مناضبة لتحضري غاز

هذا ، بضهولة فيه التحكم ميكن الغاز تضاعد معدل اأن كما ، لتضخني احلاجة

باالإضافة اإىل اأنه اإذا مت جمع الغاز فوق حملول مائي مللح الطعام فاإنه ليض بالرصورة اأن

يتم اإجراء التجربة يف دوالب االأبخرة . ملاذا ؟

اإليه احلامض يتم وضع بريمنغنات البوتاضيوم الضلب يف الدورق ويضاف

عرب قمع تنقيط . عند وضول كل نقطة من احلامض اإىل البريمنغنات تتضاعد الكمية

املقابلة من غاز الكلور . باإضافة املزيد من النقاط من احلامض ميتلئ اجلهاز باأبخرة

الغاز الضفراء املخرصة . ميكن ملء عدد من خمابري الغاز بالكلور.

الكيميائية للتعرف على خواضه الكلور غاز لتحضري الطريقة تضلح هذه

والفيزيائية.

äÉæ¨æeÒH

Ωƒ«°SÉJƒÑdG Cl2

HCl

∂jQƒ∏chQó«¡dG ¢†eÉM

õcôŸG

KMno4

Qƒ∏c

اأنبوبة توضيل

قمع تنقيط

دورق خمبار


ثالثا : حتسري الكلور باستخدام خليط من ملح الطعام وثاين اكسيد املنجنيز :

لينتج كلوريد الضوديوم مع كلوريد املركز )vi( الكربيت يتفاعل حامض

.)iv( الهيدروجني الذي ميكن اأكضدته اإىل غاز الكلور بواضطة اأوكضيد املنغنيز

ميكن اضتخدام نفض اجلهاز املوضح يف الضكل رقم )5 – 1( واملضتخدم

بواضطة املركز الهيدروكلوريك حامض اأكضدة طريق عن الكلور غاز لتحضري

.)iv( اأوكضيد املنغنيز

يتم تركيب اجلهاز بنفض الطريقة الضابقة اإال اأنه يتم وضع خليط من كلوريد

الكربيت حامض ويضاف التضخني دورق يف )iv( املنغنيز واأوكضيد الضوديوم

)vi( املركز اإىل اخلليط يف الدورق عرب القمع . يتم جمع غاز الكلور بنفض الطريقة الضابقة.

معادلة التفاعل :

2NaCl )s(

+ MnO2 )s( + 2H2SO4 )conc.(

Na2SO4 )aq( + MnSO4 )aq(

+ 2H2O )l ( + Cl2 )g(

حتصري غاز الكلور صناعيا :

نضبة الضتخدام غاز الكلور ومركباته يف عدد من املجاالت الضناعية فاإن

التحضري التجاري لغاز الكلور يعتمد على التحليل الكهربائي ملحلول مضبع ومركز

من كلوريد الضوديوم.

بخلية تعرف ])3 – 5( رقم الغرض]الضكل لهذا خلية خاضة تضتخدم

من يتكون الذي اخللية هذه مضعد عند الكلور غاز يتضاعد . الزئبقي الكاثود

قضبان من اجلرافيت وذلك على النحو االآتي :

يتاأين كلوريد الضوديوم يف حملوله معطيا :

NaCl )aq(

Na + )aq(

+ Cl¯)aq(

عند مضعد اخللية يتكون غاز الكلور :

Cl¯ - e¯ Cl

Cl + Cl Cl2 )g(


اأما عند مهبط اخللية والذي يتكون من قاعدة من احلديد الضلب مير عليها

تيار من الزئبق فيتكون الضوديوم الذي يذوب يف الزئبق مكونا مملغم :

Na + + e¯

Naحيث يذوب الضوديوم يف تيار الزئبق مكونا مملغم الضوديوم الذي ينضاب اإىل

اجلزء االأضفل من اخللية حيث ميرر عليه ماء مقطر حيث يتفاعل الضوديوم مع املاء،

منفضال عن الزئبق ، ومكونا هيدروكضيد الضوديوم ويتحرر غاز الهيدروجني :

2 Na )s(

+ 2 H2O )l ( 2 NaOH )l ( + H2 )g(

يتضح اأن عملية التحليل الكهربائي ملحلول كلوريد الضوديوم تنتج باالإضافة

اإىل الناجت الرئيض وهو غاز الكلور ، نواجت ثانوية مثل غاز الهيدروجني وهيدروكضيد

الضوديوم وهي نواجت ذات اضتخدامات ضناعية خمتلفة.

ضكل رقم )5 – 3( : خلية الكاثود الزئبقي املضتخدمة لتحضري

غاز الكلور بالتحليل الكهربائي ملحلول كلوريد الضوديوم

π«°ù¨d AÉe

º¨∏ªŸG

RÉZ

Qƒ∏µdG

â«aGô÷G øe ¿ÉÑ°†bΩÉ©£dG í∏e ∫ƒ∏fi

AÉe

QƒJƒe

AÉe

AÉe

ÚLhQó«g

≥ÑFR áî°†e

Ö∏°üdG øe ¿ÉÑ°†b

ó«°ShQó«g ∫ƒ∏fi

ΩƒjOƒ°üdG

ΩƒjOƒ°üdG º¨∏‡

»≤ÑFR §Ñ¡e

Ö∏°üdG ó

jó◊G øe Ió

YÉb

-ve

+ve

Îe 20-10


: الثاين الدرس تقومي :5-2-41( مضتخدما معادالت رمزية موزونة فقط وضح :

.)iv( املركز بواضطة اأوكضيد املنغنيز HCl اأ. حتضري غاز الكلور باأكضدة حامض

ب. حتضري غاز الكلــــور باأكضدة حــــامض HCl املركز بواضطة بريمنغنـــــات

البوتاضيوم.

ج. حتضري غاز الكلـــــور بتفاعل حامض الكربيتيك املركز مع خليط من كلــوريد

.)iv( الضوديوم واأكضيد املنغنيز



خواس غاز الكلور الفيزيائية والكيميائية

اخلواس الفيزيائية للكلور :

اأضفر خمرص ، وهو ذو . 1 ذا لون العادية يكون الكلور غازا عند درجة احلرارة

رائحة نفاذة غري مقبولة . وهو ضام للغاية حتى اإذا مت اضتنضاقه بكميات قليلة،

اأعراض تضبه اأعراضا مضببا لالأنف واحللق املخاطية االأغضية يوؤثر على فهو

اإذا كانت كميته املضتنضقة اأن يضبب اضتنضاقه املوت نزلة الربد احلادة.ميكن

كبرية . وقد مت اضتخدامه يف احلرب العاملية االأوىل كضالح قاتل.

الكلور اأثقل من الهواء وتعادل كثافته مرتني ونضف كثافة الهواء.. 2

يذوب الكلور يف املاء بكميات قليلة مكونا حملوال اأضفر باهت.. 3

ويعباأ عادة يف . 4 م °34 ضائل عند - اإىل يتحول اإذ االإضالة ضهل غاز الكلور

اضطوانات من احلديد الضلب يف حالة الضيولة.

الكصف عن غاز الكلور :

القارص تاأثريه ومن املخرص االأضفر بلونه الكلور غاز على التعرف يتم

)املزيل( لالألوان . ومبا اأن الكلور غاز حمضي التاأثري فاإنه يغري اللون االأزرق لورقة

عباد الضمض املبللة باملاء اإىل اللون االأحمر قبل اأن يزيل لونها.

اخلواس الكيميائية للكلور :

يحتوي الغالف اخلارجي لذرة الكلور 17Cl على ضبعة الكرتونات:

17Cl : 2 ، 8 ، 7 ويكون التوزيع االألكرتوين التفضيلي لذرة الكلور كما يلي :

1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

يدخل الكلور يف تفاعالت كيميائية عديدة حيث يضاف الكرتون واحد اإىل

الغالف اخلارجي لذرته لتتحول اإىل الرتكيب الثماين املميز للغازات النبيلة. وميكننا

النظر اإىل العديد من تفاعالت الكلور على النحو االآتي :


: الفلزات مع .1 ، الكالضيوم الضوديوم ، الفلزات مثل الكلور مبارصة مع عدد من يتفاعل

النحاض ، اخلارضني ، احلديد واالأنتمون مكونا كلوريداتها . تتوقف ضدة التفاعل

على نضاط الفلز ودرجة احلرارة التي يتم عندها التفاعل . فالضوديوم والكالضيوم

فاإنهما نا ضخ اإذا ببطء ، ولكن العادية الكلور عند درجة احلرارة يتحدان مع مثال

يحرتقان بتوهج ليكونا الكلوريد :

2 Na + Cl2 2 NaCl

Ca + Cl2 CaCl2

عند نرث برادة االأنتمون يف خمبار غاز يحتوي على غاز الكلور الرطب فاإن

العنرصين يتحدان تلقائيا بوهج عند درجة احلرارة العادية ، ويتكون ثالثي كلوريد

االأنتمون :

2 Sb + 3 Cl2 2 SbCl3

كذلك تتفاعل معه فلزات النحاض واخلارضني واحلديد عندما تضخن مكونة

كلوريداتها.

عندما يكون غاز الكلور جافا بضورة كاملة فاإنه ال يتفاعل مع فلزات احلديد

والنحاض عند درجة احلرارة العادية لذا فاإن الكلور اجلاف يعباأ ويخزن وينقل ضائال

يف اأضطوانات من احلديد الضلب.

: الالفلزات مع .2يتحد الكلور مع اأغلب الالفلزات مبارصة ، فهو يتحد تلقائيا مع الفوضفور

مكونا ثالثي وخماضي كلوريد الفوضفور :

2 P )s(

+ 3 Cl2 )g( 2 PCl3 )g(


2 P )s(

+ 5 Cl2 )g( 2 PCl5 )g(

كما يتحد مع الكربيت املنضهر مكونا كلوريد الكربيت

2 S )l ( + Cl2

)g( S2Cl2

مع الهيدروجني : .3للكلور قابلية عالية للتفاعل مع الهيدروجني ، فالهيدروجني املضتعل يضتمر

مضتعال يف جو من الكلور مكونا كلوريد الهيدروجني :

H2 )g( + Cl2 )g(

2 HCl )g(

انتزاع يضتطيع فاإنه الهيدروجني مع للتفاعل الكلور قابلية ولضدة

الهيدروجني من بعض املركبات التي يحتويها.

ميكن اإظهار هذه اخلاضية بوضوح باإنزال ورقة ترضيح مبللة بضائل الرتبنتني

- C10H16 وهو مركب هيدروكربوين ضيغته الكيميائية )Thinner وهو الثرن (

يف خمبار يحتوي على غاز الكلور اإذ يالحظ اأن ورقة الرتضيح تضتعل برصعة مكونة

غاز كلوريد الهيدروجني وترتضب دقائق ضوداء من الكربون على جدران املخبار :

C10H16 )l ( + 8 Cl2 )g( 10 C

)s( + 16 HCl

)g(

كلوريد غاز ويتكون الهيدروجني كربيتيد غاز مع كذلك الكلور يتفاعل

الهيدروجني ويرتضب الكربيت :

H2 S)g( + Cl2 )g(

2 HCl )g(

+ S )s(

4. تفاعل الكلور مع املاء :

الهيدروكلوروز حامضي من خليطا مكونا املاء مع الكلور يتفاعل

والهيدروكلوريك :


Cl2 )g( + H2O )l ( HOCl

)aq( + HCl

)aq(

يتحلل بضهولة معطيا غاز االأوكضجني و حامض الهيدروكلوروز حامض

الهيدروكلوريك :

2 HOCl )aq(

2 HCl )aq(

+ O2 )g(

عليه فاإن النواجت النهائية لتفاعل غاز الكلور مع املاء ميكن تلخيضها يف املعادلة:

2 Cl2 )g( + 2 H2O )l ( 4 HCl

)aq( + O2 )g(

خاصية قصر الألوان :

االأوكضجني غاز وانطالق املاء مع تفاعله يف الكلور خاضية من يضتفاد

اإزالة االألوان الطبيعية ) قرص االألوان ( حيث يتفاعل االأوكضجني النضط يف عملية

املتضاعد عند تفاعل الكلور مع املاء مع املادة امللونة فيعمل على اأكضدتها وبالتايل

اإزالة اللون منها.

: القلويات مع الكلور تفاعل .5اأو هيدروكضيد الضوديوم املائية لهيدروكضيد الكلور مع املحاليل يتفاعل

وكلوريد هيبوكلوريت من باهتا اأضفر حملوال مكونا البارد املخفف البوتاضيوم

الضوديوم اأو البوتاضيوم :

Cl2)g( + 2 NaOH

)aq( NaOCl

)aq( + NaCl

)aq( + H2O

)l(

Cl2)g( + 2 OH

)aq( OCl¯

)aq( + Cl¯

)aq( + H2O)l(

الكلور يكون خليطا من فاإن غاز الضاخنة املركزة القلوية املحاليل اأما مع

كلورات وكلوريد الفلز :


6 KOH)aq(

+ 3 Cl2)g( KClO3)aq(

+ 5 KCl)aq(

+ 3 H2O )l(

6 OH¯)aq(

+ 3 Cl2)g( ClO3¯)aq(

+ 5 Cl¯)aq(

+ 3 H2O )l(

: ) Bleaching Powder ( مسحوق قرص الألوان

هيدروكضيد ( املطفاأ اجلري على معقولة لفرتة الكلور غاز اإمرار مت اإذا

الكالضيوم الضلب ( فاإن الناجت يضمى مضحوق قرص االألوان ، والذي اضتخدم يف

املاضي الإزالة االألوان الطبيعية من النضيج . اأما يف الوقت احلارص فاإن الكلور الضائل

والذي تتم تعبئته يف اأضطوانات من احلديد الضلب فقد اأضبح االأكرث اضتخداما يف

هذا املجال.

Ca)OH(2)s( + Cl2)g(

CaOCl2 .H2O مضحوق قرص االألوان

: موؤكسد عامل الكلور .6يف تفاعالته املذكورة يوؤدي الكلور دور العامل املوؤكضد فهو كغريه من العوامل

املوؤكضدة االأخرى يتقبل االإلكرتونات متحوال اإىل اأيونات الكلوريد :

Cl2 + 2 e¯ 2 Cl¯ االأمثلة االآتية توضح دور الكلور كعامل موؤكضد :

2 FeCl2)aq( + Cl2)g(

2 FeCl3)aq(

2 H2O)l( + SO2)g( + Cl2)g(

H2SO4)aq( + 2 HCl

)aq(

اصتخدامات الكلور :

املواد حتضري ويف ، لالألوان مزيلة كمادة واضع نطاق وعلى الكلور يضتخدم .1

املزيلة لالألوان مثل الكلوراكض واملحاليل املطهرة مثل هيبوكلوريت الضوديوم.

كمبيدات املضتخدمة الكلورات اأمالح اإنتاج يف الكلور يضتخدم كذلك

اأعضاب. كما يضتخدم الكلور اأيضا لتحضري كلوريد الهيدروجني املضتعمل يف

حتضري حامض الهيدروكلوريك.


االضتخدامات ذات العضوية املركبات من عدد النتاج الكلور اضتخدام يتم .2

C2HCl3 ثالثي كلوريد االيثيلني ، CCl4 املهمة مثل رباعي كلوريد الكربون

وضوائل ، والزيوت للضحوم مزيلة كمواد مفيدة املركبات هذه . وغريها ،

للغضيل اجلاف .

يضتخدم كمطهر يف حمطات معاجلة مياه الرصب يف جميع اأنحاء العامل مما ميكن .3

من احلد من االأمراض التي تنقلها املياه.

يضتخدم يف الربك واأحواض الضباحة حلد من منو البكرتيا. .4

يضتخدم يف حمطات معاجلة مياه الرصف الضحي والنفايات . .5

يضتخدم يف 85 % من االأدوية مثل التهابات املفاضل . .6

يضتخدم يف ضناعة الورق وضناعة النضيج بغرض التبييض . .7

.D.D.T يضتخدم يف ضناعة االأضباغ واملبيدات احلرصية مثل اجلماكضني والـ .8

البالضتيك اأكياض ضناعة يف املضتخدم PVC مثل والبالضتيك واملتفجرات

وخراطيم املياه.

الكلور عنرص رئيضي يف ملح الطعام ) كلوريد الضوديوم NaCl ( الذي يلعب .9

دورا هاما يف توازن الضغط يف االأوعية الدموية ويف توزيع الضوائل يف جميع

اأنحاء اجلضم .


تقومي الدرس الثالث

1/ علل:

اأ- اإمرار غاز الكلور يف حملول بروميد البوتاضيوم ، يلون املحلول بالون االأحمر

الربتقايل .

ب- التوجد الهالوجينات حرة يف الطبيعة .

ج- اإضتنضاق الكلور بكميات كبرية ميكن اأن يضبب املوت .

د -خاضية الكلور يف قرص االألوان .

هـ - الكلور عامل موؤكضد .

و- يعباأ ويخزن الكلور اجلاف يف اإضطوانات من احلديد الضلب.

ز- يتفاعل الكلور مبارصة مع الضوديوم والبوتاضيوم.

2/ فيم يضتخدم الكلور؟

- الأيهما يكون للكلور اإلفة اأكرث الهيدروجني اأم الكربون ؟ هات جتربة كيميائية

تدعم بها اإجابتك.

3. عندما يضاف الكلور للماء بغرض اإزلة االألوان من االأنضجة ، ما هو العامل

الفعال يف اإزالة االألوان ؟

4. هل كلوريد الهيدروجني املضال حمض ؟ دعم اجابتك

متارين على الوحدة اخلامسة:

مضتعينا باملعادالت الكيميائية وضح ما تتوقع مضاهدته عندما : )1

الكلور. غاز على يحتوي خمبار يف الهيدروجني كربيتيد غاز ميرر اأ.

خمبار واخلارضني يف النحاض من تتكون معدنية ضبيكة من قطعة توضع ب.

ملئ بغاز الكلور.

االأخرص اللون ذي ) ii ( احلديد كلوريد حملول يف الكلور غاز ميرر جـ.

الباهت.

تضاهد الكلور غاز من جو يف اجلاف الهيدروجني غاز احرتاق يتم عندما )2

التغريات االآتية : يختفي لون الكلور ويتكون غاز عدمي اللون يدخن يف الهواء

االأحمر. اللون اإىل باملاء املبللة الزرقاء الضمض عباد ورقة ويحول الرطب


مضتعينا باملعادالت فرص هذه املضاهدات.

يحتوي ماء البحر على حوايل 2.5٪ من كتلته كلوريد ضوديوم واآثار قليلة من )3

بروميد البوتاضيوم . اقرتح طرقا عملية للحضول من ماء البحر على :

ب. عينة من كلوريد الضوديوم. اأ . عينة من الكلور.

ج. ماء خال من اأيونات الضوديوم والبوتاضيوم.

الفلور هو العنرص االأول يف جمموعة الهالوجينات ، وهو اأكرث فعالية من الناحية )4

الكيميائية من الكلور . لذا قد ال يكون ممكنا من الناحية العملية دراضة خواضه

وتفاعالته ، لكن ميكن اأن نضتنبط بعضا من خواضه من خالل دراضتنا خلواض

عنرص الكلور ، ومن واقع معرفتنا لتدرج اخلواض يف جمموعة الهالوجينات.

اأ . على اأي هيئة تتوقع اأن يوجد الفلور يف الطبيعة ؟

ب. اقرتح طريقة ميكن اضتخدامها للحضول على الفلور يف حالته العنرصية.

ج. ما الذي تتوقع مضاهدته اإذا فوعل الفلور مـع حماليل مائية من كل من :

كلوريد البوتاضيوم ، بروميد البوتاضيوم ، ويوديد البوتاضيوم.

اكتب معادالت كيميائية ملا تتوقع حدوثه من تفاعالت.

د. كيف تتوقع اأن يتفاعل الفلور مع الهيدروجني ؟ ضم ناجت هذا التفاعل واكتب

معادلة كيميائية للتفاعل.

5( اأكمل كتابة املعادالت التالية وذلك بكتابة املواد الناجتة مع وزن املعادلة متى كان

ذلك الزما :

)i( HCl )g(

+ H2O )l(

)ii( Al )s(

+ I2)S(

)iii( Br2 )l( + I -

)aq(

. C2H4Br2 6(اأحضب النضبة املئوية بالوزن للربوم يف بروميد االإيثان

االإجابة: % 85.1

مركبات CaCl2 الكالضيوم وكلوريد NaCl الضوديوم كلوريد يكون ملاذا )7

اأيونية بينما كلوريد البورون BCl 3 مركب اضهامي ؟

8( ما كتلة هيدروكضيد الضوديوم الناجت عند انتاج 710 كجم من الكلور

بالتحليل الكهربائي ملحلول كلوريد الضوديوم ؟ )االإجابة: 800 كجم(


الوحدة الصادصة

العناصر النتقالية



تعريف العنصر النتقايل

مقدمة:

لعلك تكون قد الحظت عند دراضتك للجدول الدوري يف الوحدة الثانية

اأنه توجد بني املجموعتني الثانية الرئيضة والثالثة الرئيضة يف اجلدول الدوري جمموعة

. االنتقالية بالفلزات تعرف الرابعة الدورة من ابتداء الظهور تبداأ يف العنارص من

ولقد اضتخدم مضطلح الفلزات االنتقالية الأول مرة بواضطة العامل الروضي دميرتي

مندلييف الذي كان له الفضل مع العامل االأملاين لوثر ماير يف اكتضاف القانون الدوري

الذي مت على ضوئه ترتيب العنارص يف اجلدول الدوري .

تضتمل جمموعة الفلزات االنتقالية على عرصة عنارص يف الدورة الرابعة تبداأ

من االضكانديوم 21Sc وتضتمر حتى اخلارضني 30Zn والعنارص التي تاأتي اأضفلها يف

الدورات الالحقة . يضتبعد اأحيانا من هذه املجموعة من العنارص كل من اخلارضني

. 80Hg 48 والزئبقCd 30 والكادميومZnوالضكل رقم ) 6-1 ( يوضح موقع الفلزات االنتقالية يف اجلدول الدوري.

اأحد اأو لذرته يكون الذي العنرص هو باأنه االنتقايل العنرص تعريف ميكن

الفرعي الطاقة مضتوى االأقل على ) املاألوفة التاأكضد اإحدى حاالت ) يف اأيوناته

اخلارجي d غري ممتلئ بااللكرتونات ) اأي يحتوي على عدد من االلكرتونات يرتاوح

بني 1 – 9 الكرتونات ( .

العنرص اأيون اأو ذرة متييز من بضهولة ميكننا الأنه مفيدا التعريف هذا يعترب

االنتقايل بالنظر اإىل تركيبه االلكرتوين . اإال اأن هناك تعريفا عمليا اآخر يتعلق باخلضائض

املميزة ملركبات العنارص االنتقالية . وعلى هذا االأضاض فاإن العنارص االنتقالية تعرف

Sc 3+وفقا خلضائض مركباتها ، فعنرص االضكانديوم مثال الذي يكون غالبا االأيون

ال يضنف ضمن العنارص االنتقالية الأن مركباته ال تظهر فيها اخلواض املميزة للعنارص

االنتقالية ، كذلك احلال بالنضبة للخارضني والكادميوم والزئبق .

الداخليــة االنتقالية بالعنـــارص تعرف العنارص من اأخرى توجد جمموعـة

)The Inner Transition Elements ( وعددهـا 28 عنرصا مقضمــــة اإىل


ضلضلتني هما ضلضلة الالنثنيـــدات ) Lanthanides ( ، وضلضلة االآكتنيـــدات

) Actinides( . وتعترب هاتان الضلضلتان امتدادا خارج اجلضم الرئيض يف اجلدول

الدوري لكل من الدورتني الضادضـة والضـابعة على الرتتيب .

الضكل)6-1( يوضح موقع العنارص االإنتقالية و االإنتقالية

الداخلية يف اجلدول الدوري.

الرتكيب اللكرتوين للفلزات النتقالية :

عندما يتم بناء الرتكيب االلكرتوين للذرات تالحظ اأن كل ضلضلة من ضالضل

الفلزات االنتقالية تكتمل عند اإمتالء الغالف الفرعي d ملضتوى الطاقة قبل االأخري .

انظر اجلدول رقم )6 – 1( الذي يوضح بناء الرتاكيب االلكرتونية لذرات العنارص

االإنتقالية يف الضلضلة االإنتقالية االأوىل يف اجلدول الدوري .

۱

۲

۳

٤

٥

٦

۷

IA

IIA

IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB VIIIB VIIIB IB IIB

IIIA IVA VA VIA VIIA

VIIIA

H۱

۱٫۰۰۸He۲

٤٫۰۰۲

Ne۱۰

۲۰٫۱۷۹

Ar۱۸

۳۹٫۹٤۸

Kr۳٦

۸۳٫۸۰

Xe٥٤

۱۳۱٫۲۹

Rn۸٦

۲۲۲

Li۳

٦٫۹٤۱

Na۱۱

۲۲٫۹۸۹

K۱۹

۳۹٫۰۹۸

Rb۳۷

۸٥٫٤٦۷

Cs٥٥

۱۳۲٫۹۰٥

Fr۸۷

۲۳۳

Be٤

۹٫۰۱۲

Mg۱۲

۲٤٫۳۰٥

Ca۲۰

٤۰٫۰۸

Sr۳۸

۸۷٫٦۲

Ba٥٦

۱۳۷٫۳۳

Ra۸۸

۲۲٦٫۰۲۱

Sc۲۱

٤٤٫۹٥۹

Y۳۹

۸۸٫۹۰٥

La٥۷

۱۳۸٫۹۰٥

Ac۸۹

۲۲۷٫۰۲۷

Ti۲۲

٤۷٫۸۸

Zr٤۰

۹۱٫۲۲

Hf۷۲

۱۷۸٫٤۹

Rf۱۰٤

۲٦۱

V۲۳

٥۰٫۹٤۱

Nb٤۱

۹۲٫۹۰٦

Ta۷۳

۱۸۰٫۹٤۷

Db۱۰٥

۲٦۲

Cr۲٤

٥۱٫۹۹٦

Mo٤۲

۹٥٫۹٤

W۷٤

۱۸۳٫۸٥

Sg۱۰٦

۲٦۳

Mn۲٥

٥٤٫۹۳۸

Tc٤۳

۹۸

Re۷٥

۱۸٦٫۲۰۷

Bh۱۰۷

۲٦٤

Fe۲٦

٥٥٫۸٤٥

Ru٤٤

۱۰۱٫۰۷

Os۷٦

۱۹۰٫۲۳

Hs۱۰۸

۲٦٥

Co۲۷

٥۸٫۹۳۳

Rh٤٥

۱۰۲٫۹۰٥

Ir۷۷

۱۹۲٫۲۱۷

Mt۱۰۹

۲٦۸

Ni۲۸

٥۸٫٦۹۳

Pd٤٦

۱۰٦٫٤۲

Pt۷۸

۱۹٥٫۰۷۸

Ds۱۱۰

۲۷۱

Cu۲۹

٦۳٫٥٤٦

Ag٤۷

۱۰۷٫۸٦۸

Au۷۹

۱۹٦٫۹٦٦

Zn۳۰

٦٥٫۳۹

Cd٤۸

۱۱۲٫٤۱۱

Hg۸۰

۲۰۰٫٥۹

Ga۳۱

٦۹٫۷۲۳

In٤۹

۱۱٤٫۸۱۸

Tl۸۱

۲۰٤٫۳۸۳

Al۱۳

۲٦٫۹۸۱

Sn٥۰

۱۱۸٫۷۱۰

Pb۸۲

۲۰۷٫۲Bi

۸۳

۲۰۸٫۹۸۰Po۸٤

۲۰۹At

۸٥

۲۱۰

Sb٥۱

۱۲۱٫۷٦Te

٥۲

۱۲۷٫٦

Ge۳۲

۷۲٫٦۱As۳۳

۷٤٫۹۲۱

Si۱٤

۲۸٫۰۸٥

B٥

۱۰٫۸۱۱C

٦

۱۲٫۰۱N

۷

۱٤٫۰۰٦O

۸

۱٥٫۹۹۹F

۹

۱۸٫۹۹۸

P۱٥

۳۰٫۹۷۳S

۱٦

۳۲٫۰٦٦Cl

۱۷

۳٥٫٤٥۲

Se۳٤

۷۸٫۹٦Br۳٥

۷۹٫۹۰٤

I٥۳

۱۲٦٫۹۰٤

Ce٥۸

۱٤۰٫۱۱٦

Th۹۰

۲۳۲٫۰۳۸

Pr٥۹

۱٤۰٫۹۰۷

Pa۹۱

۲۳۱٫۰۳٥

Nd٦۰

۱٤٤٫۲٤

U۹۲

۲۳۸٫۰۲۸

Pm٦۱

۱٤٥

Np۹۳

۲۷۳

Sm٦۲

۱٥۰٫۳٦

Pu۹٤

۲٤٤

Eu٦۳

۱٥۱٫۹٥٤

Cm۹٦

۲٤۷

Gd٦٤

۱٥۷٫۲٥

Bk۹۷

۲٤۷

Tb٦٥

۱٥۸٫۹۲٥

Cf۹۸

۲٥۱

Dy٦٦

۱٦۲٫٥۰

Es۹۹

۲٥۲

Ho٦۷

۱٦٤٫۹۳۰

Fm۱۰۰

۲٥۷

Er٦۸

۱٦۷٫۲٦

Md۱۰۱

۲٥۸

Tm٦۹

۱٦۸٫۹۳٤

No۱۰۲

۲٥۹

Yb۷۰

۱۷۳٫۰٤

Lr۱۰۳

۲٦۲

Lu۷۱

۱۷٤٫۹٦۷

Am۹٥

۲٤۳

Uuu۱۱۱

۲۷۲

f

s d p

äGó«æãfC’G

äGó««æàcC’G

Uub۱۱۲

۲۷٦٫۸


يتضح من اجلدول رقم )6 – 1( اأن الضلضلة االأوىل للفلزات االنتقالية تبداأ

. 3d مع بداية ملء الغالف الفرعي

اجلدول رقم )6 - 1( : الرتاكيب االلكرتونية لذرات الفلزات االنتقالية

يف الضلضلة االنتقالية االأوىل

الرتكيب االلكرتوين التفضيلياالضمالرمز

والرقم الذري

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 4s2االضكانديوم21Sc

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2التيتانيوم22Ti

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 4s2الفاناديوم23V

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1الكروم24Cr

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2املنغنيز25Mn

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2احلديد26Fe

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7 4s2الكوبالت27Co

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d8 4s2النيكل28Ni

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1النحاض29Cu

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2اخلارضني30Zn

يف مبارصة االنتقالية العنارص من الضلضلة هذه ظهور يضبق الذي العنرص

الدورة الرابعة وهو الكالضيوم يكون تركيبه االلكرتوين :

20Ca :1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d 0 4s2

تركيبه يكون االضكانديوم وهو الضلضلة هذه يف االأول االنتقايل الفلز

االلكرتوين :

21Sc :1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 4s2

وهكذا تضتمر عملية اإضافة االلكرتونات اإىل الغالف الفرعي 3d حتى ميتلئ

عند الوضول اإىل عنرص اخلارضني الذي يكون تركيبه االلكرتوين :

30Zn: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2


يحدث هذا االنتقال من غالف فرعي ) 3d ( خال من االلكرتونات اإىل

غالف فرعي ميتلئ بانتظام اإال يف حالتني فقط هما الكروم والنحاض ، حيث يكون

الرتكيب االلكرتوين للكروم :

24Cr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1

وللنحاض :

29Cu:1s2 2s2

2p6 3s2

3p6 3d10

4s1

والضبب يف هذا الوضع االضتثنائي بالنضبة لكل من الكروم والنحاض هو

اأن الغالف الفرعي عندما يكون ممتلئا اأو نضف ممتلئ بضعته من االلكرتونات يضبح

اأن الكروم حيث نالحظ الرجوع لذرة مما لو كان غري ذلك . فعند اضتقرارا اأكرث

اإضافة االلكرتونات اإىل الغالف الفرعي 3d لو ضارت بذات االنتظام الذي بداأت

التوزيع االلكرتوين لذرة الكروم على فيه من االضكانديوم حتى الكروم فضيكون

النحو االآتي :

24Cr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 4s2

ونضبة لوجود اأربعة الكرتونات يف الغالف الفرعي 3d وهي حالة يقل فيها

عدد االلكرتونات عن نضف االمتالء ) يضتوعب الغالف الفرعي d عرصة الكرتونات

التوزيع االلكرتوين لذرة ليضبح 3d اإىل 4s ينتقل من فاإن الكرتونا اأقضى ( كحد

. 3d5 4s1

الكروم يف الغالفني الفرعيني اخلارجيني هو :

وميكن تفضري نفض االأمر لذرة النحاض بذات الطريقة اإال اأنه ويف هذه احلالـة

. 3d10يضبح الغالف الفرعي 3d ممتلئا بالضعة القضوى من االلكرتونات

اأما الضالضل االنتقالية الثانية ، الثالثة والرابعة فيقابلها امتالء االأغلفة الفرعية

الثالثة والرابعة من ضالضل اأن الضلضلتني 6d على الرتتيب . الحظ 5d ، 4d و العنارص االإنتقالية تضمان ضلضلتي الالنثنيدات واالكتنيدات يف الدورتني الضادضة

والضابعة على الرتتيب ، واللتني تعتربان ضمن عنارص املجموعة الثالثة الفرعية .


اجلدول )2( يوضح البنيةاالإلكرتونية لعنارص الضلضلتني الثانية والثالثة االإنتقالية

تقومي الدرس الأول:

1/ اكتب التوزيع االإلكرتوين لكل مما يلي:

Cr ، Cu 24 29

2/ اكتب التوزيع االإلكرتوين لالإيونات التالية:

Cu ++

، Mn ++

، Fe +++

وحدد رقم الدورة واملجموعة التي 25Mn 3/ اكتب التوزيع االإلكرتوين للعنرص

ينتمي اإليها.

) 3 ( : و[ A r ] 3d 6 4s 2 Fe [ A r ] 3d 1 4s 2 Sc [ A r ] 3d 7 4s 2 Co [ A r ] 3d 2 4s 2 Ti [ A r ] 3d 8 4s 2 Ni [ A r ] 3d 3 4s 2 V

1 s 4 10 d 3 ] Ar [ Cu 1 s 4 5 d 3 ] Ar [ Cr [ A r ] 3d 10 4s 2 Zn [ A r ] 3d 5 4s 2 Mn

) 4 ( : و

[ K r ] 4d 1 5s 2 Y [ X e ] 5f 1 6s 2 La [ K r ] 4d 2 5s 2 Zr [ X e , 4f 14 ]

]]

]]]]]

]

5d 2 6s 2 Hf [ K r ] 4d 4 5s 1 Nb [ X e 4f 14 5d 3 6s 2 Ta [ K r ] 4d 5 5s 1 Mo [ X e 4f 14 5d 4 6s 2 W [ K r ] 4d 6 5s 1 Tc [ X e 4f 14 5d 5 6s 2 Re [ K r ] 4d 7 5s 1 Ru [ X e 4f 14 5d 6 6s 2 Os [ K r ] 4d 8 5s 1 Rh [ X e 4f 14 5d 7 6s 2 Ir [ K r ] 4d 1 0 5s 0 Pd [ X e 4f 14 5d 9 6s 1 Pt [ K r ] 4d 10 5s 1 Ag [ X e 4f 14 5d 10 6s 1 Au [ K r ] 4d 10 5s 2 Cd [ X e 4f 14 5d 10 6s 2 Hg

السلسلة اإلنتقالية الثالثة بالدورة السادسة باجلدول الدوريالسلسلة اإلنتقالية الثانية بالدورة اخلامسة باجلدول الدوري

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

71

72

73

74

75

77

78

79

80

76



اخلواس العامة للفلزات النتقالية

العنارص االنتقالية عنارص فلزية تعكض وبضورة مثالية ومتدرجة كافة اخلواض

الفلزية املميزة كاللمعان والربيق املعدين واجلودة يف التوضيل الكهربائي واحلراري.


1. الفلزات االنتقالية اأكرث قضاوة وذات نقاط انضهار اأعلى من فلزات املجموعتني

االأوىل والثانية ..

لعنرص ، كثافة كاأقل 3 -

جرام.ضم 3.0 بني ترتاوح عالية كثافات لها .2

كاأعلى كثافة لعنرصي االيريديـــوم 3 -

االضكانديوم ، اإىل 22.6جرام.ضم

. 77OS 67 واالوضميومIr


العادية. احلرارة درجة عند رصيعا تتفاعل ال االنتقالية الفلزات غالبية اإن

رقيقة من اإىل وجود طبقة الفلزات تفاعالت هذه الظاهري يف البطء ويعزى هذا

الطبقة وتضكل هذه . اأخرى مواد مع الفلزات تفاعالت هذه ناجتة عن مركبات

حماية لتلك الفلزات من التفاعل برصعة مع مواد اأخرى . فمثال عندما تتعرض هذه

اأو االأوكضيد الضطح طبقة من الكثري منها يكون على فاإن للهواء اجلوي الفلزات

النرتيد متنع اضتمرار تفاعلها مع الهواء ، ومتنع بالتايل تفاعلها مع مواد اأخرى . بعض

هذه الفلزات يتفاعل بعنف عندما يكون ضطحها خاليا من تلك الطبقة الواقية .

من التفاعالت الكيميائية املميزة للفلزات النتقالية ما يلي :

مثل املخففة املعدنية االأحماض حماليل مع االنتقالية الفلزات معظم تتفاعل .1

الهيدروكلوريك والكربيت )VΙ( والنرتوجني )V( وحترر غاز الهيدروجني:

2 Ti )s(

+ 6 H +

)aq( 2 Ti 3 +

)aq( + 3 H2 )g(

Fe )s(

+ 2 H + )aq(

Fe 2+ )aq(

+ H2 )g(


ويتفاعل كل من االضكانديوم والالنثنوم واالكتينيوم بعنف مع االأحماض

املعدنية .

على هذا النحو فاإن الفلزات االنتقالية عوامل خمتزلة اإال اأنها اأقل فعالية من

فلزات املجموعتني االأوىل والثانية ) فلزات االأقالء وفلزات االأرض القلوية ( .

ال تتفاعل جمموعة النحاض ، الفضة والذهب مع االأحماض املعدنية الإزاحة

الهيدروجني .

ولكنها تتفاعل مع االأحماض االأوكضجينية )املوؤكضدة( املركزة مثل حامضي

الكربيت )VΙ( والنرتوجني )V( كما يلي :

Cu )s(

+ 2 H2SO4 CuSO4 )aq( + SO2 )g(

+ 2 H2O )l ( )مركز(

Cu )s(

+ 4 HNO3 Cu)NO3( 2 )aq(

+ 2 NO2 )g( + 2 H2O )l (

)مركز(

وخالفا لذلك فـاإن الذهب وفلزات البالديوم Pd والبالتيـن Pt ال تتفاعل

)V( والنرتوجني )VΙ( الكربيت مثل املركزة املوؤكضدة االأحماض مع حتى

ولكنها تذوب يف املاء امللكي )خليط من حمضي الهيدروكلوريك والنرتوجني

بالفلزات الفلزات 3 : 1 حجما(. ولذلك ضميت هذه بنضبة املركزين )V(

النبيلة، ولذا ضار الذهب والبالتني معدنني نفيضني عرب التاريخ .

بالنضبة احلال هو كما معه وتتفاعل املاء يف تذوب االنتقالية الفلزات بعض .2

لفلزات جمموعتي االضكانديوم والتيتانيوم :

2 Sc )s(

+ 3 H2O )l ( Sc2O3 )s( + 3 H2 )g(

Ti )s(

+ 2 H2O )l ( TiO2 )s( + 2 H2 )g(

3. تتفاعل الفلزات االنتقالية مع الهالوجينات ومع االأوكضجني بطريقة مبارصة اأو

غري مبارصة لتعطي هاليدات واأكاضيد اأيونية لتلك الفلزات التي تكون عادة يف

Δ

Δ


Sc2O3 ، V2O3 ، MnCl2 ، حاالت تاأكضدها الدنيا ) 2 + ، 3 + ( كما يف

CrCl3 . ويف هذه االأحوال تكون هذه املركبات اأيونية ولها القابلية للذوبان يف املاء .

ن هذه الفلزات اأيضا هاليدات واأكاضيد يغلب عليها الطابع ميكن اأن تكو

. TiCl4 و V2O5 االإضهامي ويكون ذلك يف حاالت التاأكضد العليا كما يف

وهذه بعض االأمثلة لتلك التفاعالت :

Ti )s(

+ 2 Cl2 )g(

TiCl4 )l (

Ti )s(

+ O2 )g(

TiO2 )s(

4 V )s(

+ 5 O2 )g(

2 V2O5 )s(

4 Fe )s(

+ 2 O2 )g(

2 Fe2O3 )s(

2 Cr )s(

+ 3 O2 )g(

2 CrO3 )s(

4. اأكاضيد الفلزات االنتقالية يف حاالت التاأكضد الدنيا مركبات اأيونية وذات ضفة

قاعدية ، اأما اأكاضيدها يف حاالت التاأكضد العليا فهي مركبات اإضهامية وذات

. ) Amphoteric ضفة حمضية اأو مرتددة ) اأمفوتريية

اأمثلة :

يذوب اأوكضيد الكروم ) П ( يف املاء معطيا هيدروكضيد الكروم :

CrO + H2O Cr)OH(2

)VΙ( الكروم حامض معطيا املاء يف فيذوب )VΙ( الكروم اأوكضيد اأما

)حامض الكروميك( :

CrO3 + H2O H2CrO4تيتانات ليعطي الضوديوم هيدروكضيد مع التيتانيوم اأوكضيد ويتفاعل

الضوديوم :

TiO2 + 4 NaOH Na4TiO4 + 2 H2O

Δ

Δ

Δ

Δ

Δ


العناصر النتقالية الداخلية :

يبلغ عدد العنارص االنتقالية الداخلية 28 عنرصا مقضمـة اإىل ضلضلتـــــــني

.)Actinides ( وضلضلة االآكتنيدات ) Lanthanides ( هما ضلضلـة الالنثنيدات

الذري )عدده La الالنثنوم عنرص بعد مبارصة الالنثنيدات ضلضلة تبداأ

تبداأ من الضرييوم Ce )وعدده الذري 58( اأربعة عرص عنرصا 57( وتضتمل على

وتنتهي بعنرص اللوتتيوم Lu )عدده الذري 71( . وتعرف هذه العنارص تاريخيا-

Rare earth ( رغم وجود عنارص اكرث ندرة منها حاليا- بعنارص االأرض النادرة

elements( واأعطيت هذا االضم لندرتها يف الطبيعة .اأما الضلضلة الثانية من العنارص االنتقالية الداخلية فهي ضلضلة االكتنيدات،

وتتكون اأيضا من اأربعة عرص عنرصا تبداأ مبارصة بعد عنرص االكتنيوم Ac )عدده الذري

Lr عدده الذري 90( وتنتهي بعنرص اللورانضيوم( Th وتبدا بعنرص الثوريوم ، )89

)عدده الذري 103( .

جدول )6-3( ضلضلتا الالنثنيدات واالأكتنيدات.

اتات آ[Xe]5d16s2La[Rn]6d17s2Ac[Xe]4f26s2Ce[Rn]6d27s2Th[Xe]4f36S2Pr[Rn]5f26d17s2Pa[Xe]4f46S2Nd[Rn]5f36d17s2U[Xe]4f56S2Pm[Rn]5f57s2Np[Xe]4f66S2Sm[Rn]5f67s2Pu[Xe]4f76S2Eu[Rn]5f77s2Am

[Xe]4f75d16s2Gd[Rn]5f76d17s2Cm[Xe]4f96s2Tb[Rn]5f86d17s2Bk[Xe]4f106s2Dy[Rn]5f107s2Cf[Xe]4f116s2Ho[Rn]5f117s2Es[Xe]4f126s2Er[Rn]5f127s2Fm[Xe]4f136s2Tm[Rn]5f137s2Md[Xe]4f146s2Ub[Rn]5f147s2No

[Xe]4f145d16s2Lu[Rn]5f146d17s2Lrات:)5( آ و ات و

االكتنيداتالالنثنيدات


وعنارص هذه الضلضلة جميعها عنارص مضعة ونادرة الوجود يف الطبيعة وقد

اكتضفت اإبان احلرب العاملية الثانية .

االلكرتون اأن اأضاض على واالكتنيدات الالنثنيدات ضلضلتي عنارص تتميز

. ) f ( االأخري لذراتها يضغل اأحد االأفالك التابعة ملضتوى الطاقة الفرعي


1/ اأذكر اأهم اخلواض الفيزيائية العامة للعنارص االإنتقالية .

2/اأكمل كتابة ووزن املعادالت التالية :

1- Fe +HCl 2- Cu +H2SO4

3- Ti +O2


مترين عام على الوحدة السادسة

1( ما هي الفلزات االنتقالية ؟ وملاذا ضميت كذلك ؟

2( ملاذا ال توجد فلزات انتقالية يف الدورتني الثانية والثالثة يف اجلدول الدوري ؟

3( اكتب التوزيع االلكرتوين التفضيلي للفلزات االنتقالية االآتية :

47Ag ، 29Cu ، 27Co

4( اكمل كتابة ووزن املعادالت الكيميائية االآتية وضـم املركبات الناجتة عنها :

1- Ti + HCl .........

2- Cu + HNO3 ......... + .......... + ..........

)مركز(

3- Sc + O2 .............

4- Fe + O2 .............

5( ضم االأكاضيد االآتية :

V2O5 ، CrO3 ، Mo2O7 .

6( ما املقضود بالالأنثنيدات وما املقضود باالأكتنيدات ؟

? y? i y? a drowadaltamayoz.com/files/almanahij/2/keemyaa2.pdf · 2017-09-04 · na mg al si p s cl...

Documents