عدد إلكترونات ذرة الحديد

العدد الذري لعنصر الحديد هو 26، وهذا يعني أن عدد البروتونات الموجودة في نواة ذرة الحديد هو 26 بروتونًا موجب الشحنة، ويكون عدد الإلكترونات التي تدور حول نواة ذرة الحديد 26 إلكترونًا سالبًا؛ ولكن عدد الإلكترونات يكون مساويًا لعدد البروتونات في حال كانت ذرة الحديد متعادلة الشحنة فقط، أي أن شحنتها الكلية تساوي صفر، ففي الذرة المتعادلة يتساوى عدد الإلكترونات السالبة والبروتونات الموجبة فيلغي كلٌ منهما شحنة الآخر لتصبح الشحنة الكلية صفر.[١]


عدد الإلكترونات في ذرة الحديد الغير متعادلة

يكون عدد الإلكترونات في ذرة الحديد المتعادلة مساويًا لعدد البروتونات ومساويًا للعدد الذري للحديد؛ أي 26 إلكترونًا، أما إذا كانت ذرة الحديد غير متعادلة، أي كانت توجد على شكل أيون موجب نتيجة فقدها لإلكترونٍ واحدٍ أو أكثر؛ فإن عدد الإلكترونات فيها سيتغير ولن يبقى مساويًا لعدد البروتونات في النواة، فمثلًا عدد الإلكترونات في أيون الحديد Fe+2 هو 24 إلكترونًا، وذلك لأن ذرة الحديد فقدت إلكترونين اثنين (26-2=24 إلكترون)، أما في حالة أيون الحديد Fe+3 فإن عدد الإلكترونات هو 23 إلكرتونًا، وذلك لأن ذرة الحديد فقدت ثلاثة إلكترونات (26-3=23 إلكترون) وأصبحت أيونًا موجب الشحنة.[٢]


التوزيع الإلكتروني لذرة الحديد

من خلال معرفة عدد إلكترونات ذرة الحديد المتعادلة يمكن كتابة التوزيع الإلكتروني لها، حيث يجب وضع جميع إلكترونات ذرة الحديد؛ وعددها 26 إلكترونًا في المدارات الموجودة حول نواة الحديد، حيث يتم وضع أول إكترونين في المدار الأول 1s، ونظرًا لأن المدار 1s يمكن أن يحمل إلكترونين فقط، فإن الإلكترونين التاليين للنحاس يوضعان في المدار 2s، أما الإلكترونات الستة التالية، فتوضع في المدار 2p، ثم يتم وضع الإلكترونين التاليين في المدار 3s، ثم يتم الانتقال إلى المدار 3p حيث توضع الإلكترونات الستة التالية، ثم إلكترونان في المدار 4s، ثم ستة إلكترونات في المدار 3d، وعليه فإن التوزيع الإلكتروني المتوقع للحديد سيكون كالآتي:[٣]


  • التوزيع الإلكتروني لذرة الحديد المتعادلة (Fe): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6
  • التوزيع الإلكتروني لأيون الحديد (Fe+2): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6
  • التوزيع الإلكتروني لأيون الحديد (Fe+3): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5


عدد البروتونات والنيوترات في ذرة الحديد

يكون عدد البروتونات الموجبة في ذرة الحديد مساويًا للعدد الذري لها وهو 26، أي أنها تمتلك 26 بروتونًا في نواتها، أما عدد النيوترونات غير المشحونة الموجودة في النواة، فهو يختلف باختلاف نظائر ذرة الحديد، وتعرف النظائر (بالإنجليزية: Isotopes) بأنها ذرات لنفس العنصر تتشابه في العدد الذري، وتختلف في العدد الكتلي، وبمعنى آخر تتشابه في عدد البروتونات، وتختلف في عدد النيوترونات، وللحديد في الطبيعة أربع نظائر مستقرة؛ وهي كالآتي:[٤]

  • 54Fe: يحتوي على 26 بروتونًا و 28 نيوترونًا.
  • 56Fe: يحتوي على 26 بروتونًا و 30 نيوترونًا.
  • 57Fe: يحتوي على 26 بروتونًا و 31 نيوترونًا.
  • 58Fe: يحتوي على 26 بروتونًا و 32 نيوترونًا.

المراجع

  1. ↑ "Electronic Configuration of Iron", byjus, Retrieved 25/8/2021. Edited.
  2. ↑ "How to Write the Electron Configuration for Iron (Fe)", terpconnect.umd, Retrieved 26/8/2021. Edited.
  3. ↑ "How to Write the Electron Configuration for Iron (Fe)", terpconnect.umd, Retrieved 25/8/2021. Edited.
  4. ↑ "Resources on Isotopes", wwwrcamnl, Retrieved 26/8/2021. Edited.