التخطي إلى المحتوى

قبل أن نعرف الكثير عن توزيع الإلكترونات في الذرة وغيرها، فإن الذرة هي أصغر وحدة كيميائية، وهي التي ما زالت تحتفظ بالخصائص الكيميائية للعنصر الكيميائي، وعلى الرغم من أن الذرة تتكون من البروتونات والنيترونات والإلكترونات، إلا أنها تحتفظ بالخصائص الكيميائية للعنصر مع صغر حجمها، حيث أنه بإمكانها أن تتظهر الخصائص الكيميائية للمادة، ومن هذه الخصائص هي القدرة على الإحتراق أو التفاعل مع المواد الأخرى.

يمكن للذرة بأن تتحول من شكل إلى آخر عند التفاعل أو الإحتراق في ظل ظروف معينة، وبالنسبة لخصائصها الفيزيائية، فتحتوي الذرة على العديد من الصفات التي يمكن ملاحظتها عند حدوث أي تغيير في شكل المادة، بالإضافة إلى التغييرات التي يمكن أن تحصل في طبيعتها، كالتغيير في لونها ولمعانها ونقطة تجميدها، ولكن بالنسبة لعملية توزيع الإلكترونات في الذرة، فقد يتم توزيعها حول النواة، كما يعتمد التوزيع الإلكتروني للذرات على العدد الذري لها، وهذا هو سر التوزيع للإلكترونات.

توزيع الإلكترونات في الذرة

يعني توزيع الإلكترونات في الذرة بأنه يتم توزيع الإلكترونات سالبة الشحنة على المدارات، وذلك بحسب المدار وأماكن تواجد هذه الإلكترونات في الذرة، حيث يعتمد بقاء الإلكترونات حول نواة الذرة على قانون الجذب، ويمكننا القول بأن البروتونات الموجبة بداخل النواة تقوم بجذب الإلكترونات سالبة الشحنة في خارج النواة، وبالتالي فذلك ما يؤدي إلى الحفاظ على تواجد الإلكترونات بشكل رئيسي حول نواة الذرة.

عند توزيع الإلكترونات في الذرة فإن الإلكترونات تتناقر مع بعضها البعض، وذلك ما يجعلها تنتج التناقر والتجاذب في ترتيب الإلكترونات بشكل تنظيمي حول مدارات الطاقة، حيث تبقى الإلكترونات في مداراتها دون أن تتجتمع فوق بعضها البعض، وهذا هو مبدأ الإستبعاد لعالم الكيمياء فولفغانغ باولي، كما ينص مبدأ فولفغانغ باولي بأنه لا يمكن أن يكون لأي إلكترونين نفس أعداد الكم الأربعة الرئيسية، وهي الأرقام والرموز الرئيسية: (1s2 2s2 2p4).

أعداد الكم الرئيسية

كما ذكرنا أعلاه فهناك أعداد الكم الأربعة الرئيسية، وهي التي تعتمد على توزيع الإلكترونات في الذرة وغيرها، ومن هذه الأعداد هي عدد الكم الثانوي، وعدد الكم الفرعي، وعدد الكم المغزلي، حيث أنه إذا تساوت هذه الأعداد الثاثة مع بعضها، فقد يختلف العدد الرابع عن الأعداد الثلاثة الأولى، ومن الممكن أن تتشابع الأعداد الثلاثة الأولى، ولكن من المستحيل أن يتشابع عدد الكم المغزلي مع الأعداد الثلاثة الأولى، وذلك لأنه يحدد حركة الإلكترون.

يجب أن تكون الإلكترونات معاكسة لبعضها في عملية توزيع الإلكترونات في الذرة بشكلها الصحيح، وذلك لأنه يجب أن يعمل الإلكترون مع عقارب الساعة، وأن يعمل الإلكترون الآخر بعكس تلك العقارب، حيث يمكننا القول بأنه لا يمكن لجميع الإلكترونات بأن تكون قريبة من النواة، وذلك لأنه يوجد سبعة مدارات يمكن للإلكترونات بأن تتوزع عليها بحسب العدد الذري، كما أننا كلما إبتعدنا عن النواة، كلما تزداد طاقة المدار، وبالتالي فذلك ما يقلل من قدرة النواة على جذب الإلكترونات.

كيف يتم توزيع الإلكترونات في الذرة

يستوعب كل مدار فرعي من الذكرة إلكترونين يتجهان عكس بعضهما فقط، وذلك لأن المدارات الرئيسية للذرة تتكون المدارات الثانوية (s،p،d،f)، والتي تتكون بدورها من المدارات الفرعية في عملية توزيع الإلكترونات في الذرة، ومن هذه المدارات ما يلي:

  • المدار s: يتكون هذا المدار من مدار فرعي واحد.
  • المدار p: يتكون هذا المدار من ثلاثة مدارات فرعية.
  • المدار d: يتكون هذا المدار من خمسة مدارات فرعية.
  • المدار f: يتكون هذا المدار من سبعة مدارات فرعية.

من القواعد الأساسية التي يمكن إتباعها عند توزيع الإلكترونات في الذرة أولاً، وهي توزيع الإلكترونات بشكل فردي في المدارات الفرعية المذكورة أعلاه، وبعد ذلك مزاوجة هذه المدارات، حيث أنه لو أراد مدار P بأن يحتوي على 4 إلكترونات، فقد يحتوي المدار في هذه الحالة على ثلاثة مدارات فرعية، والتي يحتوي من خلالها كل مدار على إلكترونين فقط، كما يتم توزيع الإلكترون بداخل المدار الفرعي في البداية، ومن ثم يتم وضع الإلكترون الآخر في أول المدار الفرعي، ولكن علينا قبل وضع الإلكترونات بأن نعلم بأن توزيع المدارات يبدأ من الأقل في الطاقة إلى الأعلى.

المصادر

  1. الذرة – إطّلع عليه بتاريخ 03/03/2020.
  2. تكوينات الإلكترون – إطّلع عليه بتاريخ 03/03/2020.
  3. ما هي تكوينات الإلكترون – إطّلع عليه بتاريخ 03/03/2020.
  4. أرقام الكم الإلكترونية – إطّلع عليه بتاريخ 03/03/2020.

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *