بنية الذرة

-1 بنية الذرة
* تتكون الذرة من نواة تحوم حولها الكترونات في حركة دائمة .
Z : ( * عدد الالكترونات في ذرة يعبر عنه بالعدد الشحني ( الذري
يملك كل إلكترون شحنة سالبة .
شحنة عنصرية موجبة . Z * الذرة متعادلة كهربائيا ، شحنة النواة توافق
. 10-10 m 10-15 أما نصف قطر الذرة فهو m * النواة الذرية لها نصف قطر من رتبة
-2 مكونات النواة
* تتكون النواة من نكليونات و هي عبارة عن بروتونات و نيوترونات .
* شحنة البروتونات موجبة بينما النيوترونات عديمة الشحنة .
* كتلة البروتون قريبة جدا من كتلة النيوترون ، كتلة النوكليون تساوي 2000 مرة كتلة الإلكترون .
Z+N=A : نيوترون بحيث أن N بروتون و Z و يحتوي على X * رمز الذرة
AX : رمز الذرة
بالعدد الكتلي ( عدد النيوكليونات ) . A يسمى Z
-3 كتلة النواة الذرية
نيكليون كتلتها A * نواة مكونة من
m noy = A * m nuc
m nuc = 1.67 * 10-27 kg علما أن
AX * ذرة بصيغة
كتلتها Z
m at = m noy + A * m é
مهملة أمام كتلة النواة . A * m é 2000 ) فإن / بما أن كتلة الإلكترون صغيرة جدا أمام كتلة النواة ( 1
النتيجة : << كتلة الذرة متمركزة في نواتها >>
-4 العناصر الكيميائية
. Z و بعدد ذري X * كل الذرات التي لها نفس العدد الذري تنتمي إلى نفس العنصر الكيميائي و المميز
* الذرات التي لها نفس العدد الذري و تختلف في العدد الكتلي تسمى بالنظائر .
-5 التنظيم الالكتروني لذرة
K , L , M , …….. : * تتوزع الالكترونات في ذرة على المدارات
* توزع الالكترونات على المدارات يخضع إلى ثلاثة قواعد أساسية هي :
. M , L , K : تملأ المدارات وفق الترتيب ý
و 8 (K) عدد الالكترونات في المدارات تتوزع بالشكل التالي 2 إلكترون في المدار ý
. (M) و 18 إلكترون في المدار (L) إلكترونات في المدار
المدار الأخير لا يمكن أن يستوعب أكثر من 8 إلكترونات . ý
ملخص الدرس
* الصيغة الالكترونية تعني المدارات و عدد الالكترونات في كل مدار
يسمى المدار الأخير بالمدار :
الخارجي و تسمى إلكتروناته بالإلكترونات السطحية .
Cl : Z = مثال : 17
17 = 2 + 8 + 7
K L M
إذن الصيغة الالكترونية للكلور هي :
(K)2 (L)8 (M)7
* الشحنة الأحادية الموجبة ناتجة عن فقد الذرة لأحد الكترونات الطبقة السطحية .
* الشحنة السالبة ناتجة عن اكتساب الذرة لأحد الالكترونات من ذرة أخرى .
ملخص الدرس
التمرين الأول:
.4*10-18C عدد نيوترونات نواة في ذرة يساوي 30 ، شحنة نواتها تساوي
-1 ما هو العدد الشحني لهذه الذرة ؟
؟ (A) -2 ما هو عدد الكتلي
-3 ما هو عدد الكترونات هذه الذرة ؟
. e = 1.6*10-19 C نذكر أن الشحنة العنصرية
التمرين الثاني :
. ( 200=A, 80 =Z ) لدينا ذرة الزئبق
M=1.67*10-27 kg ( -1 أحسب كتلة ذرة الزئبق . كتلة النيوكليون ( بروتون و نيوترون
أحسب عدد الذرات المحتوات في هذه القطرة . ،M=0.68 g -2 قطرة من الزئبق كتلتها
التمرين الثالث:
. M=1.67*10-27 kg و كتلة نواتها . R=10-15 m نعتبر نواة ذرة الهيدروجين كرة نصف قطرها
-1 أحسب الكتلة الحجمية لنواة هذه الذرة .
. 1.9*10+4 kg/m -2 قارنها بالكتلة الحجمية لنواة الأورانيوم علما أن الكتلة الحجمية للأورانيوم هي 3
التمرين الرابع :
-1 أ) ما هي الدقائق التي تتكون منها النواة ؟
ب) إلى أية عائلة تنتمي ؟
بالنسبة لنواة ؟ A -2 أ) ماذا يمثل الرمز
ب) أعطي اسمه .
التمرين الخامس :
10B : -1 نعطي رمز ذرة البور
5
أ) ماذا يمثل العدد 5 ؟ و ماذا يعني هذا الرقم في الذرة ؟
؟ ب) نفس السؤال بالنسبة للعدد 10
-2 أعطي مكونات نواة البور .
-3 ما هو العدد الذي يسمح بحساب كتلة نواة ؟
التمرين السادس :
24Mg : نعطي رمز ذرة المغنيزيوم
12
-1 أحسب كتلة نواة هذا العنصر .
-2 ما هي كتلة ذرته ؟ علل إجابتك بدون حساب .
m = 1.67*10-27 kg : نعطي كتلة النيكليون
التماین
التمرين السابع :
. Z = -1 ذرة الألمنيوم لها عدد شحني 13
أ) أكتب الصيغة الالكترونية لذرة الألمنيوم .
. Al + ب) استنتج الصيغة الالكترونية لشاردته 3
(K)2(L)8(M) -2 الصيغة الالكترونية لذرة الكبريت هي : 6
S - أ) أكتب الصيغة الالكترونية لشاردة الكبريت : 2
ب) ما هي ميزة المدار الأخير في هذه الشاردة ؟
التمرين الثامن :
204 Pb : -1 لدينا الذرات التالية
Pb ، 82 206
Pb ، 82 207
Pb ، 82 208
82
ماذا يمثل هذا الرمز ؟ ؟ Pb أ) لماذا استعملنا نفس الرمز
ب) ما الفرق بين هذه الذرات ؟
ج) كيف تسمى هذه الذرات .
206 Pb -2 إذا علمت أن الذرة
82 206 Pb+ تعطي الشاردة 2
، 82
علل إجابتك . ؟ Pb+ هل الذرات الأخرى تعطي نفس الشاردة 2
التمرين التاسع :
أن جزيء << Trinh Xuan Thuan >> ذكر << Le Chaos et L'harmonie >> في كتابه
كربونات الكالسيوم يحتوي على ذرة كالسيوم و ذرة كربون مقابل ثلاث ذرات من الأوكسجين . و السؤال
المطروح هنا لماذا ثلاث ذرات أوكسجين بالنسبة لذرة كربون واحدة ؟
يحدد عدد الذرات في أية جزيء بعدد الالكترونات المتبادلة في هذا الجزيء مع محيطه ... الميكانيك
الكونتية تبين أن ذرة الكربون لها احتمالات للفقد بينما الكالسيوم لديه فقط احتمالين أما الأوكسجين
فليس لديه أي احتمال لفقد أي إلكترون و لكن لديه احتمال قوي لكسب إلكترونين ...
أنها القوى الكهربائية التي تسمح بربط هذه الذرات في الجزيء الواحد . >>
-1 انطلاقا من دراستك للنص ، أكتب صيغة كربونات الكالسيوم .
C:Z=6 , O:Z=8 , Ca: Z= -2 أ) نعطي الرقم الذري لكل عنصر في الجزيء السابق : 20
أكتب الصيغة الالكترونية لكل ذرة .
ب) ما هي الالكترونات التي تدخل في بناء الجزيئات ؟
-3 أ) كيف يمكن تفسير ترابط الذرات في جزيء كربونات الكالسيوم ؟
ب) هل الالكترونات هي الوحيدة المسئولة عن التجاذب و التنافر في الجزيء ؟ علل .
التماین
التمرين العاشر :
1844 ) حدد كتلة ذرة الأوكسجين باستعمال كتلة ذرة الهيدروجين كوحدة كتلة . - جون دالتون ( 1766
باعتبار أن تحليل الماء أعطى كتليا % 11.11 من الهيدروجين و % 88.88 من الأوكسجين ، وجد
. في نظامه أن كتلة الأوكسجين تساوي 8
-1 أعطي صيغة الماء .
أحسب كتلة كل من ) أ -2 H 11
16 O و
8 .
ب) أحسب كتلة جزي الماء .
ج) حدد النسب الكتلية لكل ذرة في جزيء الماء . قارنها مع نتائج جون دالتون .
-3 أ) ما هي صيغة الماء التي استعملها جون دالتون في حساباته ؟
ب) ما هي النتيجة التي يمكن أن يتوصل إليها لو استعمل الصيغة الحالية للماء ؟ و هل هذه النتيجة
تتوافق مع معلوماتنا الحالية ؟
التمرين الحادي عشر :
عند إرسال الكترونات على ذرة ما يصبح رد فعل النواة ايجابيا انطلاقا من مسافة
معينة للتجاذب نواة – إلكترون بحيث : R
R = 1.2 * A 1/3
العدد الكتلي للنواة . A 1 ) و fm = 10-15 m ) (fentometre) بالفانتومتر R مع
-1 أ) ما طبيعة التجاذب بين النواة و الإلكترون ؟
ب) هل هذا التجاذب تنافري أو تجاذبي ؟ علل إجابتك .
-2 أ) ما هي مكونات ذرة الهيدروجين ؟
ب) ما مقدار قطر نواة الهيدروجين ؟
16O -3 أ) أحسب قطر نواة ذرة الأوكسجين
8 238U و نصف قطر نواة
92 .
ب) قارن بين أنصاف الأقطار و العدد الكتلي لهما . ماذا تستنتج ؟
تجربة رذرفورد
التمرين الأول :
في سنة 1911 توصل العالم الانجليزي أرنست رذرفورد إلى وضع نموذج الذرة . قذف أوراق رقيقة
من الذهب بجسيمات ألفا فلاحظ أن معظم الجسيمات تخترق أوراق الذهب مع انحراف ضعيف جدا
1 من هذه الجسيمات تنحرف . / وأن 1000000
500 و بفرض أن ذرات الذهب عبارة عن كرة نصف nm -1 علما أن سمك أوراق الذهب يقدر بحوالي
300 قطرها pm التماین . ، حدد عدد مدرات ذرات الذهب الموجودة في أوراق الذهب
-2 ما هي ميزة المادة التي يمكن استنتاجها ؟
-3 ما هي الخصيتين الأخريين للذرة ؟
-4 جسيمات ألفا مكونة من 2 بروتون و 2 نيوترون
أحسب كتلتيهما و كذا شحنتيهما علما أن :
e = 1.6 * 10-19 C : الشحنة العنصرية
mnuc=1.67 * 10-27 kg : كتلة النكليون
197Au : -5 رمز ذرة الذهب
79
حدد تركيبة ذرة الذهب .
التمرين الثاني :
. 0.4 μ m بتسليط جسيمات ألفا على ورقة رقيقة من الذهب سمكها
جسيمات ألفا هي أنوية الهليوم .
A X -1 أكتب رمز ذرة هذه الجسيمة على الشكل
Z .
-2 أحسب قيمة شحنة هذه الجسيمة .
-3 أحسب كتلة هذه الجسيمة .
-4 سمي الأفعال الحادثة عند التقاء الجسيمات بورقة الذهب .
-5 لاحظ رذرفورد أن مجموعة كبيرة من هذه الجسيمات تعاني انحراف ضعيف
جدا و الباقي يعاني انحراف و تغير في المسار .
ما هي النتيجة التي يمكن الخروج بها من هذه الملاحظات ؟
e= 1.6*10-19 C
m e = 9.11*10-31 kg
m nuc = 1.67*10-27 kg