قاعده آفبا-فصل یک شیمی دهم-خلاصه نکات و تست-رویا خواجوی

دانش آموزان عزیز سلام💖

در این مطلب قصد داریم نکات فصل یک شیمی دهم را به همراه سوالات نهایی و کنکور در اختیار شما قرار دهیم تا آمادگی لازم را برای آزمون پیش رو کسب کنید. فایل پی دی اف شامل سوالات نهایی و کنکور را در انتهای مطلب مشاهده می کنید.

«در ابتدا برای درک اهمیت این مبحث سوالاتی که در امتحان نهایی دهم آورده شده را باهم بررسی می‌کنیم. بعد از خواندن درسنامه سعی کنید به سوالات پاسخ بدهید و بعد جوابتان را با پاسخنامه فایل ضمیمه مقایسه کنید.»

• ⭕بر اساس قاعده آفبا هنگام افزودن الکترون به زیر لایه ها، نخست زیر لایه (6s/5d) پر می شود.
• 
  
• ⭕انرژی کدام زیر لایه (5p/4d) بیشتر است؟
• 
  

• ⭕رفتار شیمیایی هر اتم به شمار الکترون های ظرفیت آن بستگی دارد.
• 
  
• ⭕باتوجه به آرايش هاي الكتروني فشرده زير، به پرسش ها پاسخ دهيد.

الف) شماره دوره وگروه عنصر M را مشخص کنید.

ب) اعداد کوانتومی (n , l) الکترون های بیرونی ترین زیر لایه اتم X را تعیین کنید.

ج) عنصر Z به كدام دسته از عنصرها تعلق دارد (s , p , d)

د) در آرايش الكتروني كدام اتم دو زيرلايه نيمه پر وجود دارد؟

ه) كدام اتم در شرايط مناسب مي تواند الكترون به اشتراك بگذارد؟

• ⭕شکل زیر برشی از اتم عنصر X را نشان می دهد، با توجه به آن به پرسش ها پاسخ دهید.

آ) آرایش الکترونی فشرده اتم X را بنویسید.

ب) عدد اتمی عنصر X را مشخص کنید.

پ) موقعیت این عنصر را در جدول دوره ای تعیین کنید.

ت) در این عنصر چند الکترون با عدد کوانتومی l=1 وجود دارد؟

توزیع الکترون ها درلایه ها و زیر لایه ها:

💠حداکثر گنجایش لایه الکترونی : 2n به توان دو

💠هر لایه الکترونی، خود از یک یا چند زیر لایه ساخته شده است. در واقع زیر لایه ها، بخش های کوچکتر یک لایه الکترونی هستند. در مدل کوانتومی اتم، برای مشخص کردن نوع زیر لایه ها، از عدد کوانتومی فرعی (l)، استفاده می شود و به ازای هر عدد کوانتومی فرعی، یک نماد حرفی خاص به زیر لایه مربوطه اختصاص داده شده است.

💠هر لایه الکترونی با عدد کوانتومی اصلی n، n تا زیر لایه دارد. برای مثال؛ لایه اول دارای یک زیر لایه و لایه های دوم و سوم به ترتیب دو و سه زیر لایه دارند.

💠مقادیر مجازl در هر لایه،  اعداد صحیح بین 0 تا n-1 می تواند باشد. مثلا در لایه دوم 2 زیر لایه وجود دارد که دارای عدد های کوانتومی فرعی 0 و 1 می باشد و نشان دهنده زیر لایه های s و p هستند.

💠می توان فهمید که هیچ زیر لایه ای وجود ندارد که عدد های کوانتومی اصلی و فرعی آن برابر باشد.

💠نماد هر زیر لایه معین با دو عدد کوانتومی مشخص می شود؛ به دیگر سخن هر زیرلایه را می توان با نماد l n نمایش داد؛ برای نمونه در زیر لایه 2p، n=2 و l=1 است.

💠حداکثر گنجایش الکترونی در یک زیر لایه: 4l+2

قاعده آفبا:

🔻ترتیب پر شدن زیر لایه ها از یک قاعده کلی به نام قاعده آفبا پیروی می کند. آفبا (aufbau) واژه آلمانی به معنای ساختن و افزایش گام به گام است.

🔻مطابق این قاعده، الکترون ها تمایل دارند ابتدا زیر لایه ای را پر کنند که سطح انرژی آن پایین تر است.

🔻انرژی زیرلایه ها به n و l + n وابسته است به طوری که اگر l + n برای دو یا چند زیرلایه یکسان باشد، زیرلایه با n بزرگتر، انرژی بیشتری دارد.

🔻آیا همیشه زیر لایه نزدیکتر به هسته زودتر اشغال می شود؟ 

خیر، مثلا 3d نسبت به 4s به هسته نزدیک تر است اما 4s زودتر از 3d از الکترون اشغال می شود.

🔻ترتیب پر شدن زیر لایه ها طبق قاعده آفبا:

ns → (n-2)f → (n-1)d → np

n≥1       n≥6        n≥4       n≥2

1️⃣در دوره اول جدول تناوبی فقط 2 عنصر (هیدروژن و هلیم) وجود دارد که در اتم آنها، لایه الکترونی اول (n=1) در حال پر شدن است. این لایه، نزدیک ترین لایه به هسته است و تنها می تواند دو الکترون در خود جای دهد.

2️⃣اتم های دوره دوم، دارای دو لایه الکترونی است (n=2). در اتم این عنصر ها، هر دو لایه دارای الکترون بوده به طوری که لایه اول پر شده و لایه دوم در حال پر شدن است. با این توصیف لایه دوم حداکثر با 8 الکترون پر می شود.

3️⃣در دوره سوم 8 عنصر وجود دارد در حالی که لایه سوم حداکثر ظرفیت 18 الکترون را دارد.

مطابق قاعده آفبا، بعد از پر شدن زیر لایه های 3sو 3p، بلا فاصله زیر لایه 3d از لایه سوم، الکترون نمی گیرد و به جای آن اول زیر لایه 4s اشغال می شود بنابراین زیر لایه 3d با اینکه در لایه سوم قرار دارد اما در عنصر های دوره چهارم از الکترون اشغال می شود.

بنابراین الزاما تعداد عنصر های موجود در دوره n ام جدول تناوبی با حداکثر گنجایش الکترونی لایهn  ام یکسان نیست.

در واقع تعداد عنصر های هر دوره برابر مجموع گنجایش الکترونی زیر لایه هایی است که در آن دوره در حال پر شدن از الکترون اند.

آرایش الکترونی اتم:

به توزیع الکترون ها در لایه ها و زیر لایه ها آرایش الکترونی می گوییم. 

پس از اشغال شدن زیر لایه ها با الکترون موقع نوشتن آرایش الکترونی اتم ها، زیر لایه ای که ضریب کوچکتری دارد باید سمت چپ تر نوشته شود؛ مثلا با وجود اینکه مطابق قاعده آفبا زیر لایه 4s زودتر از 3d از الکترون اشغال می شود، اما هنگام نوشتن آرایش الکترونی، زیر لایه 3d را باید زودتر بنویسیم.

آرایش الکترونی فشرده:

اهمیت آرایش الکترونی فشرده به دلیل نمایش آرایش الكترون ها در بیرونی ترین لایه به نام لایه ظرفیت اتم است. لایه ظرفیت یک اتم، لایه ای است که الکترون های آن، رفتار شیمیایی اتم را تعیین می کند. به الکترون های این لایه، الکترون های ظرفیت اتم می گویند.

در عنصر های دسته s و p  به بیرونی ترین لایه که الکترون های ظرفیت در آن قرار دارند لایه ظرفیت گفته می شود.

در عنصر های دسته d شمار الکترون های ظرفیت ، برابر مجموع الکترون های موجود در دو زیر لایه آخر ns و d(n-1) است. الکترون های ظرفیت این عناصر در دو لایه متفاوت قرار دارند.

قاعده آفبا آرایش الکتروتی اغلب عنصر ها را به درستی پیش بینی می کند اما داده های طیف سنجی نشان می دهد که آرایش الکترونی برخی اتم ها از قاعده آفبا پیروی نمی کند.

دلیل این موضوع این است که زیر لایه d وقتی که کاملا پر یا نیمه پر باشد پایدار تر است. به همین دلیل زیر لایه d در اتم کروم 5 الکترون و در اتم مس ده الکترون را شامل می شود و در زید لایه 4s به جای دو الکترون یک الکترون دارند.

دسته بندی عناصر:

➰دسته s: آخرین الکترون آنها به زیر لایه s وارد می شود. همه عناصر دسته s به جز هلیم، در سمت چپ جدول جا خوش کرده اند.

➰دسته p: آخرین الکترون آنها به زیر لایه p وارد می شود. شامل همه عناصر گروه 13 تا 18 به جز هلیم. و در دوره های 2 تا 7 جدول جای دارند.

➰دسته d: آخرین الکترون آنها به زیر لایه d وارد می شود. بیرونی ترین زیر لایه عناصر دسته d، ns است، در اینجا ملاک دسته بندی بیرونی ترین زیر لایه نیست، بلکه آخرین زیر لایه ای است که الکترون به آن وارد شده است. شامل عنصر های گروه 3 تا 12 جدول هستند و در دوره های 4 تا 7 وجود دارند.

➰دسته f: آخرین الکترون آنها به زیر لایه f وارد می شود. شامل 28 عنصر دو ردیف پایین جدول هستند.

تعیین شماره دوره:

بزرگترین ضریب در آرایش الکترونی (بزرگترین n) نشان دهنده شماره دوره عنصر است.

تعیین شماره گروه:

🟠برای عناصر دسته s برابر با شمار الکترون ها در آخرین زیر لایه (ns).

🟠برای عناصر دسته p، دوازده واحد بیشتر از شمار الکترون های آخرین زیر لایه (np).

🟠برای عناصر دسته d برابر مجموع شمار الکترون ها در دو زیر لایه آخر (ns و d(n-1)).

تشابه عنصر ها در یک دوره: یکسان بودن تعداد لایه های الکترونی اشغال شده.

تشابه عنصر ها در یک گروه: برابری تعداد الکترون های ظرفیت (به جز هلیم در گروه18).

🌹برای عضویت در کانال کانون برتر ها کلیک کنید🌹