نظام التوزيع الإلكتروني:
الأغلفة الفرعية:
قواعد التوزيع الإلكتروني:
مبدأ الاستبعاد لباولي:
قاعدة أوف باو:
قاعدة هوند:
الترميز باستخدام العناصر النبيلة:
التوزيع الإلكتروني لعناصر المجموعة الثامنة – العناصر النبيلة:
التوزيع الإلكتروني لعناصر المجموعة الأولى – العناصر القلوية:
نظام التوزيع الإلكتروني:

 

يصف التوزيع الإلكتروني لعنصر ما كيفية توزيع الإلكترونات وترتيبها في مداراته الذرية تبعا لعدده الذري. يتبّع التوزيع الإلكتروني نظام معين، بحيث يتم ترتيب الإلكترونات في الأغلفة الفرعية، وكل غلاف فرعي يتسع لعدد معين من هذه الإلكترونات.

 

يحتوي كل غلاف رئيس على عددٍ من الأغلفة الفرعية يساوي قيمة (n) للغلاف الرئيس:

 

اذا كانت قيمة (n) للغلاف الرئيس تساوي 1، فذلك يعني أنه لدينا غلاف فرعي واحد وهو (s).

 

أما اذا كانت قيمة (n) للغلاف الرئيس تساوي 2، فذلك يعني أنه لدينا غلافيين فرعيين وهما غلافي (s و p).

 

اذا كانت قيمة (n) للغلاف الرئيس تساوي 3، فذلك يعني أنه لدينا ثلاثة أغلفة فرعية وهي (s و p و d).

 

اذا كانت قيمة (n) للغلاف الرئيس تساوي 4، فذلك يعني أنه لدينا أربعة أغلفة فرعية وهي (s و p و d وf).

 

الأغلفة الفرعية:

 

غلاف (s): يتكون هذا الغلاف من مدار واحد، يتسع هذا الغلاف الفرعي إلى إلكترونين فقط.

 

غلاف (p): يتكون هذا الغلاف من ثلاث مدارات ويتسع لستّة إلكترونات.

 

غلاف (d): يتكون هذا الغلاف من خمسة مدارات ويتسع لعشرة إلكترونات.

 

غلاف (f): يتكون هذا الغلاف من سبعة مدارات ويتسع لأربعة عشر إلكترون.

 

قواعد التوزيع الإلكتروني:

 

يتم توزيع الإلكترونات اعتمادا على عدد من القواعد:

 

مبدأ الاستبعاد لباولي:

 

ينص هذا المبدأ على أنه لا يمكن أن يكون لإلكترونين في نفس الذرة أعداد الكم الأربعة (ms,lm,l,n) ذاتها، وحتى لو تشابه كل من (lm,l,n) يجب أن يختلف (ms) الذي يعرف بعدد الكم المغزلي، حيث أن كل إلكترون يدور في الاتجاه المعاكس للآخر.

 

قاعدة أوف باو:

 

ينص هذا المبدأ على أنه يجب ملء مستويات الطاقة (n) الأقل أولا قبل ملء المدارات أو المستويات ذات الطاقة الأعلى، علما أن طاقة المدار تزداد بزيادة عدد الكم الرئيسي (n). وهذه القاعدة توضح لنا التوزيع الإلكتروني كالتالي: نبدأ بالفلك الفرعي 1s ثم 2s ثم 2p ثم 3s ثم 3p وهكذا.

 

تبعا لهذه القاعدة عندما تحصل تداخلات بالمدارات يوضع 4S قبل المدار 3d، حيث يكون المدار 3d أعلى طاقة من المدار 4S.

 

هنالك عدة استثناءات في هذه القاعدة: تحدث عندما يكون بإمكاننا جعل المدار ممتلئ أو نصف ممتلئ، يعني في حالة استقرار: مثال: عنصر الكروم Cr:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5   

[Ar] 3d? 4s¹

 

قاعدة هوند:

 

تنص هذه القاعدة على أن الإلكترونات في الوضع الطبيعي تحب أن تتواجد منفردة ما لم تحتوي المدارات على أكثر من إلكترون، فإذا تواجد أكثر من إلكترون واحد نقوم بوضع إلكترون واحد في كل مدار والإلكترونات المتبقية، ثم نقوم بوضعها باتجاه معاكس للإلكترون الأول.

 

مثلا فلك s يتسع لإلكترونين واحد، أحدهما يوضع للأعلى والآخر للأسفل. علما أنه كلما زادت عدد الإلكترونات المتوازية يزداد استقرار الذرة.

 

والآن لنأخذ مثال توضيحي عن معنى الرمز التالي أثناء التوزيع الإلكتروني وما ينطبق عليه ينطبق على باقي الرموز:

1s1

1 يعني ذلك أن الغلاف الرئيسي (n) يساوي (1).

s معنى ذلك أننا الآن بالغلاف الفرعي s.

الرقم الصغير بالأعلى يساوي عدد الإلكترونات الموجودة في الغلاف الفرعي.

 

الترميز باستخدام العناصر النبيلة:

 

هذه الطريقة تستخدم للقيام بالتوزيع الإلكتروني، من خلالها نقوم باختصار بإجراء التوزيع الإلكتروني للعناصر في الجدول الدوري.

 

اعتمادا على العدد الذري نقوم باختيار العنصر النبيل الصحيح لاستخدامه أثناء التوزيع.

 

تستخدم الأقواس المربعة [  ] أثناء القيام باستخدام الغاز النبيل للترميز.

 

التوزيع الإلكتروني لعناصر المجموعة الثامنة – العناصر النبيلة:

 

عنصر الهيليوم (He): عدده الذري يساوي 2. التوزيع الإكتروني: 1s2

 

عنصر النيون (Ne): عدده الذري يساوي 10. التوزيع الإلكتروني: 1s2 2s2 2p6 لكن باستخدام عنصر الهيليوم نستطيع اختصار هذا التوزيع كالتالي: 2s2 2p6 [He]

 

عنصر الأرغون (Ar): عدده الذري يساوي 18. التوزيع الإلكتروني: 1s2 2s2 2p6 3s23p6 باستخدام النيون: [Ne] 3s 2 3p6

 

عنصر الكربتون(Kr): عدده الذري يساوي 36. التوزيع الإلكتروني: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 باستخدام الأرغون: [Ar] 3d10 4s2 4p6

 

عنصر الزينون (Xe): عدده الذري يساوي 54. التوزيع الإلكتروني: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d105p6 باستخدام الكربتون: [Kr] 4d10 5s2 5p6

 

عنصر الرادون (Rn): عدده الذري يساوي 86. التوزيع الإلكتروني: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d105p6 6s24f14 5d10 6p6 باستخدام الزينون: [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p6

 

التوزيع الإلكتروني لعناصر المجموعة الأولى – العناصر القلوية:

 

عنصر الهيدروجين (H): عدده الذري يساوي 1. التوزيع الإلكتروني: 1s1

 

عنصر الليثيوم (Li): عدده الذري يساوي 3. التوزيع الإلكتروني: 1s2 2s1 باستخدام الهيليوم [He]2s1

 

عنصر الصوديوم (Na): عدده الذري يساوي 11. التوزيع الإلكتروني:1s2 2s2 2p6 3s1 باستخدام النيون: [Ne] 3s1

 

عنصر البوتاسيوم (K): عدده الذري يساوي 19. التوزيع الإلكتروني: 1s2 2s2 2p6 3s23p6 4s1 باستخدام الأرغون: [Ar] 4s1

 

عنصر الرباديوم (Rb): عدده الذري يساوي 37. التوزيع الإلكتروني: 1s2 2s2 2p6 3s23p6 4s2 3d10 4p65s1 باستخدام الكربتون:[Kr] 5s1

 

ونكمل بهذه الطريقة لنهاية الجدول الدوري، ولا ننسى اتبّاع بعض القواعد الأساسية: حيث يجب أن يكون مجموع عدد الإلكترونات التي يتم توزيعها على المدارات للذرة يساوي العدد الذري للعنصر. أيضا لا ننسى اتباع قواعد التوزيع الإلكتروني الأساسية.