تكافؤ العناصر

بسم الله الرحمن الرحيم
تكافؤ العناصر

تعريف التكافؤ :
هو عدد الروابط التى يستطيع العنصر تكوينها مع ذرة الهيدروجين , فى الحالات المختلفة .
تكافؤ العنصر :
من المعروف أن العناصر الكيميائية , توجد فى حالات متنوعة من التكافؤ .
فمنها ما هو خامل , ومنها ما هو أحادى التكافؤ , ومنها ما هو ثنائى التكافؤ , ومنها ما هو أعلى .
فما سبب ذلك ؟
وما هى العوامل المؤثرة فى تكافؤات العناصر ؟!.
وسبب وجود العناصر فى حالات متعددة من التكافؤ , يتركز فى سببين رئيسيين ,
هما :
عوامل داخلية وعوامل خارجية .
1 – العوامل الداخلية :
أ - التركيب الداخلى لنواة الذرة . بما يعنى , ترتيب مصفوفة جسيمات النواة مع بعضها البعض .
ب - الحالة الطبيعية للعنصر , وهى كون العنصر , غاز أو سائل أو صلب .
2 - العوامل الخارجية :
وهى المحفزات والقوى الدافعة على التفاعل , مثل درجة الحرارة .

العوامل الداخلية :
أ - التركيب الداخلى للنواة :
وتؤثر مصفوفة جسيمات النواة مع بعضها " البروتونات والنيوترونات " على عدد تكافؤ العنصر,
حيث أن أبعد بروتون عن مركز النواة , يتبعة أبعد اليكترون فى حدود الذرة الخارجية ,
بحيث يمكنة تكوين رابطة كيميائية مع عنصر آخر .
وكلما زاد العدد والوزن الذرى فى النواة , تواجد بروتون ونيوترونات جديدة فى حدود النواة الخارجية ,
وزادت الاليكترونات فى حدود الذرة الخارجية تبعا لذلك ,
بحيث يمكنها تكون روابط جديدة .
ويمكن تمييز الروابط للعناصر الأقل فى العدد الذرى , اذا تجاهلنا الرابطة المميزة للعنصر .
مثال :
اذا تجاهلنا رابطة الفلور المميزة , يمكن تمييز رابطتين الأكسجين بسهولة , وذلك فى حالة تكافؤ الفلور الثلاثى .
وهكذا ...
وينطبق هذا المبدأ على جميع العناصر , الأعلى فى العدد الذرى من ذرة الكربون .
ب - الحالة الطبيعية للعنصر :
يؤثر كون العنصر فى حالة غازية أو سائلة أو صلبة , فى عدد تكافؤ العنصر ,
وذلك للسرعة العالية لاليكترونات ذرات الغازات , عن سرعة اليكترونات العناصر السائلة و العناصر الصلبة .
وتؤثر سرعة الاليكترونات فى عدد الروابط التى يكونها العنصر " التكافؤ " .
ففى حالة الغازات , هناك بعض الخصائص للروابط :
1 – الغازات تكون فى عدد حالات تكافؤ قليلة , بالنسبة للسوائل أوالعناصر الصلبة .
2 – تترابط عناصر الغازات بسرعة أكبر من السوائل والعناصر الصلبة .
3 - تتفكك روابط الغازات بسهولة عن العناصر السائلة أو الصلبة .
4 - تكون بعض الغازات فى حالات خاملة كيميائيا , وهى ما تعرف بالغازات النبيلة .
· هناك حالات خاصة فى خصائص روابط الغازات , وذلك بسبب التركيب الداخلى للعناصر , مثل الهيدروجين والأكسجين .

العوامل الخارجية :
تؤثر درجة حرارة الوسط الموجود فية العناصر المتفاعلة على عدد الروابط التى يمكن أن يكونها العنصر .
فكلما زادت درجة الحرارة زادت عدد الروابط التى تتكون فى التفاعل .
وذلك بسبب طول نصف قطر مدار الاليكترونات الخارجية , بحيث تتمكن من عمل روابط جديدة للذرة .

القاعدة العامة للتكافؤ :
توجد قاعدة عامة لتكافؤ العناصر , وذلك تبعا لتوازن كتلة جسيمات الذرة , وهى :
أ - كل عنصر فردى العدد الذرى , يكون لة عدد تكافؤ فردى .
وعند وجود حالات التكافؤ الزوجى للعنصر تكون غير مستقرة .
ب - كل عنصر زوجى العدد الذرى , يكون لة عدد تكافؤ زوجى , أو خامل كيميائيا .
وعند وجود حالات التكافؤ الفردى للعنصر تكون غير مستقرة .
الأمثلة :
العناصر من العدد الذرى 1 حتى العدد الذرى 18 .
1 - الهيدروجين : الهيدروجين فردى العدد الذرى -1 , وتكافؤة عدد فردى وهو واحد .
2 - الهيليوم : الهيليوم زوجى العدد الذرى – 2 , والتكافؤ اما زوجى أو خامل , وهو خامل فى حالة الهيليوم .
3 - الليثيوم : الليثيوم فردى العدد الذرى – 3 , والتكاقؤ فردى وهو أحادى .
4 - البريليوم : البريليوم زوجى العدد الذرى – 4 , والتكافؤ اما زوجى أو خامل , وهو زوجى وثنائى فى حالة البريليوم .
5 - البورون : البورون فردى التكافؤ – 5 , والتكافؤ فردى وهو ثلاثى فى حالة البورون .
6 - الكربون : الكربون زوجى العدد الذرى – 6 , والتكافؤ اما زوجى أو خامل , وهو زوجى ورباعى فى حالة الكربون .
7 - النيتروجين : النيتروجين فردى العدد الذرى – 7 , والتكافؤ فردى , وهو 1 و3 و5 , وفى حالة التكافؤ الزوجى 2 , 4 يكون النيتروجين غيرمستقر .
8 - الأكسجين : الأكسجين زوجى العدد الذرى - 8 , والتكافؤ أما زوجى أو خامل , وهو زوجى وثنائى فى حالة الأكسجين .
9 - الفلور : الفلور فردى العدد الذرى - 9 , والتكافؤ فردى , وهو 1 , 3 .
10 - النيون : النيون زوجى العدد الذرى – 10 , والتكافؤ اما زوجى أو خامل , وهو خامل كيميائيا فى حالة النيون .
11 - الصوديوم : الصوديوم أحادى التكافؤ – 11 , والتكافؤ فردى , وهو أحادى .
12 - الماغنيسيوم : الماغنيسيوم زوجى العدد الذرى – 12 , والتكافؤ اما زوجى أو خامل , وهو ثنائى فى حالة الماغنيسيوم .
13 - الألمونيوم : الألمونيوم فردى العدد الذرى – 13 , والتكافؤ فردى , وهو ثلاثى فى حالة الألمونيوم .
14 - السليكون : السليكون زوجى العدد الذرى – 14 , والتكافؤ اما زوجى أو خامل , وهو زوجى - 4 فى حالة السليكون .
15 - الفوسفور : الفوسفور أحادى التكافؤ – 15 , والتكافؤ فردى , وهو 1 , 3 , 5 .
16 - الكبريت : الكبريت زوجى العدد الذرى – 16 , والتكافؤ زوجى أو خامل , وهو 2 , 4 , 6 .
17 – الكلور : الكلور أحادى العدد الذرى – 17 , والتكافؤ فردى وهو أحادى .
18 – الأرجون : الأرجون زوجى العدد الذرى – 18 , والتكافؤ أما زوجى أو خامل , وهو خامل فى حالة الأرجون .

عصام جاد