عدد الإلكترونات في ذرة الكربون

يعرف الكربون (بالإنجليزية: Carbon) بأنه عنصر كيميائي مهم جًدا في الطبيعة، وهو يتوفر بأشكال عدة، كما أنه يحتل المرتبة 15 من بين العناصر الأكثر وفرة في الطبيعة، ويرمز له بالرمز الكيميائي (C)، ويوجد الكربون في الجدول الدوري في الدورة 2 وفي المجموعة 4 أو 14 من الجدول الدوري، والعدد الذري للكربون هو 6، وهو يمثل عدد البروتونات الموجودة في نواة ذرة الكربون، كما تحتوي ذرة الكربون المتعادلة على 6 إلكترونات موزعة على مداري s و p.[١]


عدد إلكترونات التكافؤ في ذرة الكربون

تحتوي ذرة الكربون على 6 إلكترونات سالبة الشحنة تتوزع في مداراتها؛ 2 منها يوجدان في الغلاف الداخلي (الأساسي) في المدار 1s، و 4 إلكترونات تكافؤ توجد في الغلاف الخارجي في مدار 2s و 2p، بحيث يكون التوزيع الإلكتروني للكربون 1S2 2S2 2p2،[٢] وتعرف إلكترونات التكافؤ (بالإنجليزية: Valence electron) بأنها إلكترونات الغلاف الخارجي التي تدخل في تكوين الروابط الكيميائية المختلفة بين الذرات، والتي يمكن للذرة فقدها أو كسبها، أو مشاركتها مع غيرها من الذرات.[٣]


تكافؤ الكربون

العدد الذري للكربون هو 6، وعدد إلكترونات التكافؤ في ذرة الكربون هو 4، وتكافؤ الكربون هو 4 أيضًا، وبذلك فإنه يمكن القول إنه عنصر رباعي التكافؤ، والتكافؤ هو وصف لمدى قدرة الذرة على فقد، أو كسب، أو مشاركة الإلكترونات، وهو يعتمد على عدد الإلكترون الموجود في الأغلفة الخارجية الرتبطة بالذرة، والتي يمكن للعنصر أن يفقدها، أو يكسبه، أو يشاركها مع الذرات الأخرى، ويتميز عنصر الكربون بقدرته على مشاركة إلكتروناته الأربعة ليصل إلى حالة الاستقرار، فغالبًا ما يشكل الكربون روابط تساهمية (تشاركية) عند ارتباطه مع أغلب العناصر.[٤]


نظائر الكربون

النظائر (Isotopes) هي ذرات من نفس العنصر لها نفس العدد من البروتونات والإلكترونات؛ وعدد مختلف من النيوترونات، ويختلف وجود ووفرة النظائر من عنصر إلى آخر فالكربون له نظائر عدة، اثنان منهما مستقران، ويتواجدان بشكل طبيعي وهما C12، C13، حيث إنهما لا يتحللان إلى عناصر أخرى مع مرور الوقت، ويعد نظير الكربون 12 أكثر نظائر الكربون وفرةً وشهرة، وهو يحتوي على 6 نيوترونات إضافة إلى 6 بروتونات، وهو يعد ثانياً أثقل نظيراً للكروبن، وهناك نظائر أخرى غير مستقرة للكربون، فالكربون 14 مثلًا يعد نظيرًا مشعًا غير مستقر، إذ يتحلل مع مرور الوقت إلى منتج مستقر.[٥]


خصائص الكربون

يتم ترتيب العناصر في الجدول الدوري حسب التشابه في خصائصها الكيميائية والفيزيائية؛ والتي تعتمد على عدد إلكترونات التكافؤ الموجودة في الغلاف الأخير للذرة، وبالتالي فإن لكل عنصرٍ خصائص مميزة، وفيما يأتي أبرز خصائص عنصر الكربون:[٦]

  • العدد الذري: 6.
  • الوزن الكتلي: 12.0107.
  • درجة الانصهار: 3550 درجة مئوية.
  • درجة الغليان: 3825 درجة مئوية.
  • الكثافة: 2.2670 جرام/سم.
  • رقم الدورة: 2.
  • رقم المجموعة: 4.
  • تصنيف العنصر: غير معدني.
  • حالات التأكسد: 2+، 4+، 4-.
  • أشكال الكربون المتأصلة: الماس والجرافيت.

المراجع

  1. ↑ "carbon", Libretexts , 5/6/2019, Retrieved 25/8/2021. Edited.
  2. ↑ "number of valence electrons in carbon is", toppr. Edited.
  3. ↑ "valence electron", britannica. Edited.
  4. ↑ "Illustrated Glossary of Organic Chemistry", UCLA college , Retrieved 30/8/2021. Edited.
  5. ↑ "The Technical Details: Chemistry Composition of an Atom", Global Monitoring Laboratory, Retrieved 30/8/2021. Edited.
  6. ↑ "the element carbon", jlab science education, Retrieved 25/8/2021. Edited.