طبقة التكافؤ إنها الطبقة الخارجية (أو المستوى) (الأبعد عن النواة) للذرة ، أي الأبعد عن النواة. لذلك ، لديها ما يسمى بالإلكترونات الخارجية أو إلكترونات التكافؤ.
يختلف عدد المستويات التي يمكن أن تحتوي عليها الذرة من 1 إلى 7 ، والتي تحتوي على المستويات الفرعية التالية (باللون الأصفر):
المستوى K (الطبقة الأولى): المستوى الفرعي س
المستوى L (الطبقة الثانية): المستويات الفرعية س و ص
المستوى M (الطبقة الثالثة): المستويات الفرعية س, ص و د
المستوى N (الطبقة الرابعة): المستويات الفرعية س, ص, د و F
المستوى O (المستوى الخامس): المستويات الفرعية س, ص, د و F
المستوى P (الطبقة السادسة): المستويات الفرعية س, ص و د
المستوى Q (الطبقة الأولى): المستويات الفرعية س و ص
يحتوي كل مستوى من المستويات الفرعية على عدد مختلف من الإلكترونات. نظرة:
يحتوي المستوى الفرعي على 2 إلكترون كحد أقصى ؛
يحتوي المستوى الفرعي p على 6 إلكترونات كحد أقصى ؛
يحتوي المستوى الفرعي d على 10 إلكترونات كحد أقصى ؛
يحتوي المستوى الفرعي f على 14 إلكترونًا كحد أقصى.
وبالتالي ، إذا كان غلاف التكافؤ لذرة معينة هو M ، فإن العدد الأقصى من الإلكترونات يمكنه ذلك يكون موجودًا فيه 18 (إلكترونان من المستوى الفرعي s + 6 إلكترونات من المستوى الفرعي p + 10 إلكترونات من المستوى الفرعي د).
لتحديد غلاف التكافؤ للذرة وعدد الإلكترونات الموجودة بها ، هناك طريقتان ، وهما:
→ تحديد غلاف التكافؤ وعدد إلكتروناته من التوزيع الإلكتروني
يتم إجراء التوزيعات الإلكترونية دائمًا من خلال مخطط لينوس بولينج، ممثلة أدناه:
تمثيل لمخطط لينوس بولينج
عادي العدد الذري (التي تشير إلى عدد الإلكترونات في الذرة) ، نقوم بالتوزيع الإلكتروني. على سبيل المثال ، ذرة العدد الذري 50:
التوزيع الإلكتروني لذرة العدد الذري يساوي 50
عند تحليل التوزيع أعلاه ، لدينا أن المستوى الأبعد عن النواة هو المستوى الخامس (المستوى N) ، حيث يوجد لدينا 4 إلكترونات (اثنان في المستوى الفرعي s و 2 في المستوى الفرعي p).
← تحديد غلاف التكافؤ وعدد إلكتروناته من الجدول الدوري
يتم ترتيب الجدول في فترات (أعمدة أفقية) ، والتي تشير إلى عدد مستويات الذرة ، والمجموعات أو العائلات (الأعمدة الرأسية). يتم استخدام الفترة لتحديد طبقة التكافؤ، ويتم استخدام العائلات لتحديد عدد الإلكترونات.
أ) معرفة فترة العنصر الكيميائي
يقدم الجدول الدوري ما مجموعه سبع فترات ، وهو رقم مرتبط بعدد المستويات الموجودة في مخطط Linus Pauling. لذا ، إذا عرفنا الفترة التي يكون فيها عنصر كيميائي يوجد في الجدول ، تلقائيًا ، نعرف عدد المستويات الموجودة في ذراتك ، وطبقة التكافؤ هي المستوى الأبعد عن النواة.
المثال الأول: عنصر كيميائي البوتاسيوم
يتم وضع البوتاسيوم في الفترة الرابعة من الجدول الدوري ، لذلك تحتوي ذراته على أربعة المستوى الرابع هو طبقة التكافؤ والتي يتم تأكيدها من خلال توزيعها إلكترونيات.
التوزيع الإلكتروني لعنصر البوتاسيوم
المثال الثاني: عنصر كيميائي الفلور
يتم وضع الفلور في الفترة الثانية من الجدول الدوري ، لذلك تحتوي ذرته على اثنين المستويات ، والمستوى الثاني هو طبقة التكافؤ ، والتي يتم تأكيدها من خلال توزيعها إلكترونيات.
التوزيع الإلكتروني لعنصر الفلور
المثال الثالث: عنصر كيميائي إنديوم
يتم وضع الهندي في الفترة الخامسة من الجدول الدوري ، لذلك تحتوي ذراته على خمسة المستويات ، والمستوى الخامس هو طبقة التكافؤ ، والتي يتم تأكيدها من خلال توزيعها إلكترونيات.
التوزيع الإلكتروني لعنصر الإنديوم
ب) معرفة عائلة أو مجموعة العنصر الكيميائي
بمعرفة العائلة أو المجموعة التي يتم وضع العنصر فيها ، فإننا نعرف أيضًا عدد الإلكترونات الموجودة في غلاف التكافؤ لهذا العنصر.
عناصر الأسرة أ
يتم وضع عناصر العائلات A في الأعمدة 1 و 2 و 13 إلى 18 من الجدول الدوري. يتلقى كل عمود من هذه الأعمدة رقمًا (من 1 إلى 8 ، رقم روماني) ، والذي يشير بالضبط إلى عدد الإلكترونات في غلاف التكافؤ لهذه العناصر:
العمود 1 - عائلة IA = تحتوي جميعها على إلكترون واحد في غلاف التكافؤ ؛
العمود 2 - الأسرة IIA = تحتوي جميعها على إلكترونين في غلاف التكافؤ ؛
العمود 3 - الأسرة IIIA = تحتوي جميعها على 3 إلكترونات في غلاف التكافؤ ؛
العمود 4 - عائلة IVA = تحتوي جميعها على 4 إلكترونات في غلاف التكافؤ ؛
العمود 5 - عائلة VA = تحتوي جميعها على 5 إلكترونات في غلاف التكافؤ ؛
العمود 6 - عائلة VIA = تحتوي جميعها على 6 إلكترونات في غلاف التكافؤ ؛
العمود 7 - العائلة VIIA = تحتوي جميعها على 7 إلكترونات في غلاف التكافؤ ؛
العمود 8 - الأسرة VIIIA = تحتوي جميعها على 8 إلكترونات في غلاف التكافؤ.
شاهد بعض الأمثلة لتحديد عدد إلكترونات التكافؤ لبعض عناصر الأسرة أ:
مثال 1: عنصر كيميائي الباريوم
يقع الباريوم في عائلة IIA ، لذلك يحتوي على إلكترونين في غلاف التكافؤ ، وهو ما يؤكده توزيعه الإلكتروني:
التوزيع الإلكتروني لعنصر الباريوم
المثال 2: عنصر كيميائي الأنتيمون
يقع الأنتيمون في عائلة VA ، لذلك يحتوي على خمسة إلكترونات في غلاف التكافؤ ، وهو ما يؤكده توزيعه الإلكتروني:
التوزيع الإلكتروني لعنصر الأنتيمون
مثال 3: عنصر كيميائي زينون
يقع Xenon في عائلة VIIIA ، لذا فهو يحتوي على ثمانية إلكترونات في غلاف التكافؤ ، وهو ما يؤكده توزيعه الإلكتروني.
التوزيع الإلكتروني لعنصر زينون
ملاحظة: العنصر الكيميائي الوحيد الذي ينتمي إلى عائلة A والذي لا يتوافق مع القاعدة المقترحة هو الهيليوم. إنه ينتمي إلى عائلة VIIIA ، لكن لديه إلكترونان فقط في غلاف التكافؤ. هذا لأن رقمه الذري هو 2 ، لذلك من المستحيل أن يحتوي على 8 إلكترونات في غلاف التكافؤ مثل العناصر الأخرى في الأسرة.
التوزيع الإلكتروني لذرة الهليوم
عناصر الأسرة ب
يتم وضع عناصر العائلات B في الأعمدة من 3 إلى 12 من الجدول الدوري. بالإضافة إلى العائلات A ، هناك أيضًا ثماني عائلات من النوع B ، والتي يتم تمثيلها بالأرقام الرومانية. على عكس العائلات A ، لا يحدد عدد عائلة B عدد الإلكترونات في غلاف التكافؤ.
عدد الإلكترونات في غلاف التكافؤ لعنصر من العائلة B يساوي دائمًا 2 ، بغض النظر عن العدد الذري والموضع في الجدول. التوزيعات الإلكترونية لكاليفورنيوم (98Cf) و hassius (108ح) إثبات هذا:
التوزيع الإلكتروني لل californium لديه المستوى الفرعي 5f الأكثر نشاطًا10، و o لـ hassius هو 6d6. في كلتا الحالتين ، المستوى الفرعي الأبعد عن النواة هو المستوى السابع ، وكلاهما له إلكترونان موزعان.
بي ديوغو لوبيز دياس
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-camada-valencia.htm
