ما هو العدد الذري؟
يُطلق على عدد البروتونات في نواة الذرة اسم العدد الذري (بالإنجليزية: Atomic number)؛ فلكل عنصرٍ عددٌ ذري يميزه عن باقي العناصر، كما يتساوى العدد الذري مع عدد الإلكترونات في الذرة المتعادلة، ويرمز للعدد الذري بالرمز (Z).[١]
ترتيب العناصر حسب العدد الذري
يتم توزيع العناصر وترتيبها في الجدول الدوري حسب تزايد أعدادها الذرية، بحيث يكون الفرق بين العنصر، والذي يليه إلكترونًا واحدًا فقط، وذلك كما يأتي:[٢]
ترتيب العناصر ضمن مجموعات
تتوزع العناصر الكيميائية في الجدول الدوري على 8 أعمدة، تعرف باسم المجموعات (بالإنجليزية: Groups)، بحيث يزداد العدد الذري للعناصر بالانتقال من أعلى المجموعة إلى أسفلها، وتشترك عناصر المجموعة الواحدة بعدد الإلكترونات في الغلاف الرئيسي الأخير (إلكترونات التكافؤ)، وفي الخصائص الكيميائية والفيزيائية.[٢]
ترتيب العناصر ضمن دورات
تتوزع العناصر الكيميائية في الجدول الدوري على 7 صفوف، تعرف باسم الدورات (بالإنجليزية: Periods)، بحيث يزداد العدد الذري بالانتقال من يسار الدورة إلى يمينها، وتشترك عناصر الدورة الواحدة في عدد المدارات (الأغلفة) حول نواتها.[٢]
يمثل الشكل المدرج كيفية ترتيب العناصر في الجدول الدوري حسب أعدادها الذرية:
العدد الذري والخصائص الدورية للعناصر
تعتمد العديد من خصائص العنصر على عدده الذري وموقعه في الجدول الدوري، مثل: طاقة التأين، ونصف قطر الذرة، وغيرها، ويمكن تلخيصها بما يأتي:[٣]
- عند الانتقال من اليسار إلى اليمين في الدورة الواحدة: يزداد العدد الذري، فيزداد عدد الإلكترونات في الغلاف الأخير، ويقل نصف القطر الذري بسبب زيادة جذب النواة لإلكترونات التكافؤ، وعندها تزداد طاقة التأين للعنصر؛ أي الحاجة لطاقة أكبر لنزع الإلكترون، فعند المقارنة بين عنصري الليثيوم (Li) والأكسجين (O) في الدورة الثانية، يُلاحظ أن العدد الذري للأكسجين أعلى وطاقة تأينه أكبر، بسبب انخفاض نصف قطره الذري وزيادة جذب النواة لإلكترونات التكافؤ فيه مقارنةً بالأكسجين.
- عند الانتقال من الأعلى إلى الأسفل في المجموعة الواحدة: يزداد العدد الذري، ويزداد عدد الأغلفة حول النواة، فيزداد نصف القطر الذري، وتقل طاقة التأين اللازمة لنزع الإلكترون؛ وذلك لأن قوة جذب النواة لإلكترونات التكافؤ تقل، فعند المقارنة بين عنصري الفلور (F) واليود (I) في المجموعة السابعة، يلاحظ أن طاقة تأين اليود أقل بسبب زيادة نصف القطر الذري له مقارنةً بالفلور.
تحديد موقع العنصر في الجدول الدوري باستخدام العدد الذري
يتم تحديد موقع العنصر في الجدول الدوري من خلال معرفة عدده الذري، باتباع القواعد الآتية:[٤]
- كتابة التوزيع الإلكتروني للذرة من خلال معرفة عددها الذري.
- معرفة رقم الغلاف الرئيسي الأخير، أو عدد المدارات (الأغلفة)؛ حيث يدل على رقم الدورة التي يوجد فيها العنصر (رقم المدار الأخير= رقم الدورة).
- معرفة عدد الإلكترونات في الغلاف الرئيسي الأخير (إلكترونات التكافؤ)؛ حيث يدل على رقم المجموعة التي يوجد فيها العنصر (عدد إلكترونات المدار الأخير= رقم المجموعة).
أمثلة على تحديد موقع العنصر في الجدول الدوري
فيما يأتي بعض الأمثلة التي توضح كيفية تحديد موقع العنصر في الجدول الدوري:[٤]
كيفية تحديد موقع عنصر الكبريت (S) في الجدول الدوري، علمًا بأن عدده الذري هو 16:
- كتابة التوزيع الإلكتروني للكبريت:
(1S(2),2S(2),2P(6),3S(2),3P(4
- تحديد رقم الدورة، وهو رقم الغلاف الأخير:
رقم الغلاف الأخير لعنصر الكبريت هو 3، أي أنه يقع في الدورة الثالثة من الجدول الدوري.
- تحديد رقم المجموعة، وهو عدد الإلكترونات الموجودة في الغلاف الأخير، أو عدد إلكترونات التكافؤ:
عدد الإلكترونات الموجودة في الغلاف الأخير هو 6، أي أنه يقع في المجموعة السادسة من الجدول الدوري.
يقع عنصر الكبريت في الدورة الثالثة والمجموعة السادسة من الجدول الدوري.
كيفية تحديد موقع عنصر البوتاسيوم (K) في الجدول الدوري، علمًا بأن عدده الذري هو 19:
- كتابة التوزيع الإلكتروني للبوتاسيوم:
1S(2),2S(2),2P(6),3S(2),3P(6),4S(1)
- تحديد رقم الدورة، وهو رقم الغلاف الأخير:
رقم الغلاف الأخير لعنصر البوتاسيوم هو 4، أي أنه يقع في الدورة الرابعة من الجدول الدوري.
- تحديد رقم المجموعة، وهو عدد الإلكترونات الموجودة في الغلاف الأخير، أو عدد إلكترونات التكافؤ:
عدد الإلكترونات الموجودة في الغلاف الأخير هو 1، أي أنه يقع في المجموعة الأولى من الجدول الدوري.
يقع عنصر البوتاسيوم في الدورة الرابعة والمجموعة الأولى من الجدول الدوري.
المراجع
- ↑ Elizabeth Gordon (3-3-2021), "Atomic Mass and Atomic Number", chem.libretexts, Retrieved 4-7-2021. Edited.
- ^ أ ب ت "The periodic table", britannica, Retrieved 6/7/2021. Edited.
- ↑ Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (10-8-2019), "The Periodic Properties of the Elements", thoughtco, Retrieved 4-7-2019. Edited.
- ^ أ ب "9.7: Electron Configurations and the Periodic Table", chem.libretexts, Retrieved 6/7/2021. Edited.
