المناهج الدراسية
تسجيل الدخول

المناهج الدراسية

الكيمياء — الصف الثالث الثانوي

الباب الأول: العناصر الانتقالية

0/9

الباب الثاني: التحليل الكيميائي

0/2

الباب الثالث: الاتزان الكيميائي

0/2

الباب الرابع: الكيمياء الكهربية

0/2

الباب الخامس: الكيمياء العضوية

0/2
نص الدرس

العناصر الانتقالية — التعريف والتركيب الإلكتروني

الكيمياء — الصف الثالث الثانوي

العناصر الانتقالية — التعريف والتركيب الإلكتروني

موقع العناصر الانتقالية

موقع العناصر الانتقالية

  • تحتل العناصر الانتقالية المنطقة الوسطى في الجدول الدوري الطويل بين عناصر الفئة s على اليسار وعناصر الفئة p على اليمين.
  • وتشمل أكثر من 60 عنصراً، أي أكثر من نصف عدد العناصر المعروفة.
  • وتنقسم إلى قسمين رئيسيين:
شكل 1: موقع العناصر الانتقالية في الجدول الدوري
شكل 1: موقع العناصر الانتقالية في الجدول الدوري
العناصر الانتقالية الرئيسيةيتابع فيها امتلاء المستوى الفرعي d.
العناصر الانتقالية الداخليةيتابع فيها امتلاء المستوى الفرعي f، وتسمى عناصر السلسلة اللانثانيدية والأكتينيدية.
العناصر الانتقالية — التعريف والتركيب الإلكتروني · 1 / 7
تعريف العنصر الانتقالي

تعريف العنصر الانتقالي

  • العنصر الانتقالي هو عنصر فلزي يحتوي على مستوى فرعي d ممتلئ جزئياً بالإلكترونات، أو يمكن أن يكون كذلك في إحدى حالات تأكسده.
  • ملاحظة مهمة الخارصين Zn تركيبه 3d10 4s2 أي أن المستوى d ممتلئ تماماً ولا يمكن أن يكون ممتلئاً جزئياً في أي حالة تأكسد، ولذلك يعتبر من عناصر السلسلة الانتقالية الأولى من حيث الموقع فقط، ولا يعتبر عنصراً انتقالياً بالمعنى الدقيق.
العناصر الانتقالية — التعريف والتركيب الإلكتروني · 2 / 7
السلسلة الانتقالية الأولى

السلسلة الانتقالية الأولى

  1. تبدأ بالسكانديوم Sc (العدد الذري 21) وتنتهي بالخارصين Zn (العدد الذري 30)
  2. وتقع في الدورة الرابعة بعد الكالسيوم
  3. وفيها يتابع امتلاء المستوى الفرعي 3d.
  • تُملأ الحالة 4s قبل 3d لأن طاقتها أقل، فمجموع n+l لها 4 بينما يساوي 5 في 3d.
  • وتتقارب خواص عناصر السلسلة، فتتزايد كثافتها بانتظام من السكانديوم (2.99 g/cm3) حتى النحاس (8.92 g/cm3)، وتكون درجات انصهارها وغليانها مرتفعة لأن إلكترونات 4s و3d تشترك في الرابطة الفلزية.
شكل 2: امتلاء المستوى الفرعي d
شكل 2: امتلاء المستوى الفرعي d
وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
•
  • تبدأ بالسكانديوم Sc (العدد الذري 21) وتنتهي بالخارصين Zn (العدد الذري 30)
  • وتقع في الدورة الرابعة بعد الكالسيوم
  • وفيها يتابع امتلاء المستوى الفرعي 3d
تبدأبالسكانديومالعددالذري
العناصر الانتقالية الرئيسيةيتابع فيها امتلاء المستوى الفرعي dيتابعفيهاامتلاءالمستوى
العناصر الانتقالية الداخلية
  • يتابع فيها امتلاء المستوى الفرعي f
  • وتسمى عناصر السلسلة اللانثانيدية والأكتينيدية
يتابعفيهاامتلاءالمستوى
العناصر الانتقالية — التعريف والتركيب الإلكتروني · 3 / 7
التركيب الإلكتروني لعناصر السلسلة الأولى

التركيب الإلكتروني لعناصر السلسلة الأولى

وجه المقارنةالفكرة الأساسيةكلمات مفتاحية
السكانديوم Sc (21)[Ar] 4s2 3d1
التيتانيوم Ti (22)[Ar] 4s2 3d2
الفاناديوم V (23)[Ar] 4s2 3d3
الكروم Cr (24)[Ar] 4s1 3d5
المنجنيز Mn (25)[Ar] 4s2 3d5
الحديد Fe (26)[Ar] 4s2 3d6
الكوبالت Co (27)[Ar] 4s2 3d7
النيكل Ni (28)[Ar] 4s2 3d8
النحاس Cu (29)[Ar] 4s1 3d103d10
الخارصين Zn (30)[Ar] 4s2 3d103d10
العناصر الانتقالية — التعريف والتركيب الإلكتروني · 4 / 7
شذوذ التركيب الإلكتروني

شذوذ التركيب الإلكتروني

  1. الكروم والنحاس يخالفان قاعدة البناء التدريجي
  2. لأن المستوى الفرعي d يكون أكثر استقراراً عندما يكون نصف ممتلئ (d5) أو ممتلئاً تماماً (d10)
  3. فينتقل إلكترون من المستوى 4s إلى المستوى 3d.
شكل 3: شذوذ التركيب الإلكتروني للكروم والنحاس
شكل 3: شذوذ التركيب الإلكتروني للكروم والنحاس
ويتضح الشذوذ في الكروم والنحاس بالتوزيع الفعلي←الكروم [Ar] 4s1 3d5 بدلاً من 4s2 3d4، والنحاس [Ar] 4s1 3d10 بدلاً من 4s2 3d9. ويعطي امتلاء 3d بعشرة إلكترونات مزدوجة تماثلاً إلكترونياً مثالياً واستقراراً كبيراً للذرة.
العناصر الانتقالية — التعريف والتركيب الإلكتروني · 5 / 7
حالات التأكسد

حالات التأكسد

  • حالة التأكسد +2 هي الشائعة في معظم عناصر السلسلة.
  • الحديد والكروم يظهران بحالة +3.
  • الكروم يصل إلى +6 في أيون الكرومات CrO42- والدايكرومات Cr2O72-.
  • المنجنيز يصل إلى +7 في أيون البرمنجنات MnO4-.
شكل 4: ألوان أملاح العناصر الانتقالية
شكل 4: ألوان أملاح العناصر الانتقالية
  • عند تأين عناصر السلسلة يفقد الإلكترونان الخارجيان من 4s أولاً، ثم تفقد إلكترونات 3d بالتتابع، ولذلك تعطي معظم العناصر حالة التأكسد +2.
  • أما السكانديوم فيعطي +3 فقط، لأن فقد إلكترون 3d الوحيد يوصله إلى التركيب الشبيه بالأرجون.
  • ويتأكسد الحديد من +2 إلى +3 بسهولة بالتعرض للهواء لأن Fe3+ يصل إلى 3d5 نصف الممتلئ، بينما يصعب أكسدة Mn2+ لأنه يملك 3d5 بالفعل.
العناصر الانتقالية — التعريف والتركيب الإلكتروني · 6 / 7
تقييم سريع

تقييم سريع

  1. اكتب التركيب الإلكتروني لكل من الكروم والنحاس مع تفسير الشذوذ.
  2. لماذا لا يعتبر الخارصين عنصراً انتقالياً؟
  3. حدد عدد الإلكترونات غير المزدوجة في أيون Fe3+ علماً أن التركيب [Ar] 3d5.
العناصر الانتقالية — التعريف والتركيب الإلكتروني · 7 / 7