العلاقة بين ذرية العنصر ومجموعته في الجدول الدوري

العلاقة بين ذرية العنصر ومجموعته في الجدول الدوري
ذرية العنصر (1)
الذرية قبل اكتشاف القانون الدوري
اكتشف العلماء أن اتحاد العناصر مع بعضها بنسب ثابتة يتم نتيجة علاقة بين الكترونات المستوى الخارجي في كل منهما , كما اكتشفوا أن هذا الإتحاد ينتج عن تبادل عدد صحيح من الألكترونات بين الذرتين المكونتين للرابطة.
فمثلاً ذرة الأوكسجين عندها الكترونين للربط ، بينما يوجد عند ذرة الهيدروجين الكترون واحد للربط. لذلك تتقدم ذرتا هيدروجين وتكون كل واحدة منهما رابطة مع ذرة الأوكسجين وينتج الماء.
( . ) تمثل الكترون واحد و ( .. ) تمثل الرابطة .
إذن ذرة الأوكسجين تشارك بالكترونين لتكوِّن رابطتين ، وذرة الهيدروجين الواحدة تساهم بالكترون واحد وتكوِّن رابطة واحدة.
نسمي عدد الإلكترونات التي تشارك بها ذرة واحدة من العنصر عند تكوِّين رابطة (أو روابط) باسم ذرية العنصر .
إذن ذرية الأوكسجين في الماء = ــــــ
وذرية الهيدروجين فيه = ـــــ
بعد أن ثبت للعلماء في القرن التاسع عشر ان المركبات تنتج عن اتحاد العناصر مع بعضها بنسب وزنية ثابتة ، حاولوا أن يجدوا أساساً لهذا الأمر، وقد وجدوا هذا الأساس في عنصر الهيدروجين ، العنصر الأخف من بين كل العناصر ، والذي يتحد مع الكثير منها أو يحل محلها او يحل الواحد منها محل الهيدروجين ، وبناءً على هذا وضعوا مفهوم الذرية، وكان أساس الفكرة هو البحث عن عدد ذرات الهيدروجين التي تتحد مع ذرة واحدة من العنصر أو تحل محلها .
وإليك الأمثلة التالية لتوضيح مفهوم الذرية :
المركب الهيدروجيني عدد ذرات الهيدروجين ذرية العنصر الآخر
الماء i2i الأوكسجين(i2i)
كلوريد الهيدروجين i1i الكلور(i1i)
الميثان i4i الكربون(i4i)
الأموينا أوالنشادر i3i النيتروجين(i3i)
إجابة السؤال أعلاه :
ذرية الأوكسجين في الماء = i2i
ذرية الهيدروجين فيه = i1i
سؤال :
كم ذرية العنصر الآخر المتحد مع الهيدروجين في كل من المركبات الآتية :
المركب اسم العنصر المتحد
مع الهيدروجين ذرية العنصر
HI
SiH4
PH3
C5H10
N2H4
C2H2
وفي التفاعلات التي يحدث فيها تبادل بين الهيدروجين والعنصر تحدد ذرية العنصر بناءً على هذا التبادل .
ادرس الأمثلة التالية واستخلص منها مفهوم الذرية :

كم عدد ذرات الهيدروجين التي استبدلت ؟
كم عدد ذرات الحديد التي أخذت مكانها ؟
إذن ذرية الحديد ( i2i ) لأن ذرة ــــ من الحديد حلت محل ــــ من الهيدروجين .

كم عدد ذرات الهيدروجين التي استبدلت ؟
كم عدد ذرات البوتاسيوم التي حلت محلها ؟
إذن كم ذرية البوتاسيوم ?


كم عدد ذرات الهيدروجين التي حلت محل ذرة واحدة من النحاس ؟
كم ذرية النحاس ؟
الذرية بعد اكتشاف القانون الدوري
كم ذرية كل عنصر حل محل الهيدروجين في كل من التفاعلات الآتية :




إن أساس مفهوم الذرية الذي بحثناه أعلاه هو أن ذرية الهيدروجين نفسه (1) ، وبما أن المركبات متعادلة ، إذن فعدد ذرات الهيدروجين التي تتحدد مع أو تحل محل ذرة واحدة من العنصر تمثل ذرية ذلك العنصر . وما تزال هذه القاعدة صحيحة ويمكنك الاعتماد عليها لمعرفة ذرية العنصر المتحد مع الهيدروجين في أي مركب من مركباته.
يتكون كلوريد الصوديوم ( ملح الطعام ) من اتحاد الصوديوم مع الكلور وصيغته NaCl . وقد تبين نتيجة دراسة تركيبه أن ذرة الصوديوم الواحدة تمنح الكتروناً واحداً لذرة الكلور ويؤدي ذلك إلى التجاذب بينهما ويتكون ملح الطعام. نستخدم في هذه الحالة مصطلح ذرية أو مصطلح مرادف له هو (عدد التأكسد) ونقول أن عدد التأكسد للصوديوم ( i1+i ) وعدد التأكسد للكلور ( i1-i ) نسمي ذرة الصوديوم بعد أن منحت الكتروناً لذرة الكلور باسم أيون الصوديوم Na+1 ، ونسمي ذرة الكلور بعد أن كسبت الكتروناً باسم أيون الكلوريد Cl-1 .
الأيون :هو ذرة مشحونة بشحنة موجبة أو سالبة ، نتيجة فقدانها الكترون أو أكثر أو لكسبها الكترون أو أكثر.
أمثلة :
تفقد ذرة الكالسيوم الكترونان وتتحول إلى أيون موجبCa+2 ،إذن عدد تأكسد الكالسيوم +i2i.
تفقد ذرة الألمنيوم الواحدة ثلاث إلكترونات وتتحول إلى أيون موجب هو Al+3 أي أن عدد تأكسد الألمنيوم هو +i3i.

تكسب ذرة الكبريت الواحدة الكترونان وتتحول إلى أيون سالب S-2 أي أن عدد تأكسد الكبريت في هذه الحالة -i2i.
تكسب ذرة البروم الواحدة الكترون واحد وتتحول إلى أيون سالب Br-1 إذن عدد تأكسد البروم في هذه الحالة -i1i.