الأربعاء، 10 يونيو، 2009

التصنيف الجديد لمستويات الطاقة


بسم الله الرحمن الرحيم
التصنيف الجديد لمستويات الطاقة
---------------------------------------------------------------------------------------
تعرف مستويات الطاقة للذرة , حسب التصنيف المشهور, أنها سبع مستويات رئيسية للطاقة .
كل مستوى رئيسى يحتوى على عدد من المستويات الفرعية تساوى نفس رقم المستوى الاساسى .
فالمستوى الاساسى الاول يحتوى على مستوى فرعى واحد ,
والمستوى الاساسى الثانى يحتوى على اثنين مستوى فرعى , وهكذا ... حتى المستوى الرابع .
المستويات الاربعة الرئيسية الاولى تعرف بالمسميات كى , ال , ام , ان ,
والمستويات الفرعية تعرف أنها أس , بى , دى , اف .
وفيما يلى مناقشة هذا التصنيف والوقوف على مدى صحتة ...

* العناصر ال 18 الاولى , حسب ترتيب العدد الذرى , فى التصنيف القديم والجديد :
أولا :
التصنيف القديم :
العناصر ال 18 الاولى , هى عناصر الدورات الثلاثة الاولى , من الهيدروجين الى الارجون .
1 - تملأ عناصر الدورات الثلاثة الاولى , عدد 5 مستويات للطاقة . هى بالترتيب التصاعدى , 1 اس , 2 اس , 2 بى , 3 اس , 3 بى .
2 - فى التصنيف القديم , ليس هناك علاقة بين تكافؤات العناصر وعدد الاليكترونات التى تملأ مستوى الطاقة .
3 - ليس هناك تعريف واضح لمستويات الطاقة , حسب التصنيف القديم , الا أنة عدد من الاليكترونات تملأ منطقة معينة حول النواة .
4 - يعرف التكافؤ حسب التصنيف القديم , بأنة عدد الاليكترونات التى يفقدها أو يكتسبها العنصر, أثناء عملية التفاعل الكيميائى .
وعلى ذلك فأن بعض العناصر تعرف على , أنها أيونات موجبة , ويعرف بعضها على أنة أيونات سالبة .
5 - ينتهى المستوى الفرعى , بى , دائما , بعنصر خامل كيميائيا .
6 - تترتب مستويات الطاقة حسب قوة المستوى , ترتيبا تصاعديا , من المستوى الاول 1 اس , ثم 2 اس , ثم 2 بى , ثم 3 اس ثم 3 بى , وهكذا ..
الى المستوى الاخير.
التعليقات على التصنيف القديم :
1 - لا شيىء عملى يثبت ان الدورات الثلاثة الاولى من الجدول الدورى , تمتلأ بعدد 5 مستويات للطاقة .
الا أن ذلك ترتيب عددى فقط لمستويات الطاقة , حسب العدد الذرى للعنصر الخامل .
فليس هناك فاصل معين يميزمستوى طاقة , عن مستوى طاقة آخر .
لأنة ليس هناك شكل يميزأى مستوى للطاقة .
2 - الشكل المعروف لمستوى الطاقة بى , ليس هو المستوى بى بالفعل ,
ولكنة شكل ذرة الكربون , التى توجد مستويات الطاقة الخاصة بها فى المستويات , 1 اس و 2 اس , 2بى - اكس .
ومن يلاحظ جزىء الميثان , يلاحظ ان الروابط الاربعة لجزىء الميثان , هى نفسها الاتجاهين واى , و زد , للشكل المعروف للمستوى بى .
بالاضافة الى ذلك , يمكن أن نتسائل , هل هذا الشكل المعروف للمستوى بى , خاص لكل مستويات الطاقة بى فى المستويات الاعلى ,
مثل 2 بى , 3 بى , أم أن هذا الشكل للمستوى 1 بى فقط ؟ .
3 - تترتب مستويات الطاقة بترتيب غير منظم , فأحيانا يتقدم المستوى الفرعى اس المستوى الفرعى بى ,
وأحيانا يتقدم المستوى الفرعى دى , وأحيانا يتقدم المستوى الفرعى اف .
هذا مع عدم وجود دليل منطقى لذلك , الا التنظيم العددى فقط , ليظل المستوى الفرعى بى الممتلأ هو المميز للعنصر الخامل .
وكأن ذلك أصبح قاعدة تنظيم مستويات الطاقة بعد المستوى الاول , الذى يضم الهيدروجين والهيليوم .
4 - لايوجد للاليكترونات حالات فقد أو اكتساب أثناء التفاعلات الكيميائية . أى أنة ليس منطقيا أن تسمى بعض العناصر, أيونات موجبة أوأيونات سالبة .
5 - تصنيف أنواع الروابط , ومستويات الطاقة , وتعريف التكافؤ , لايمكن اعتماد صحتة , الا بعد معرفة بنية الذرة الصحيحة ,
ومعرفة ميكانيزم التفاعل والانحلال , بصورة صحيحة .
ثانيا :
التصنيف الجديد :
تعريف مستوى الطاقة :
هو المسافة الكروية المتماثلة حول النواة , التى يستطيع فيها العنصر تكوين أكبر عدد من الروابط , مع العناصر الاخرى ..
التصنيف :
يجب الاتفاق أولا , أن الفلور لة حالتين من التكافؤ , وهو التكافؤ الاحادى والثلاثى . وأن الفوسفور لة 3 حالات للتكافؤ , وهو الاحادى والثلاثى والخماسى .
لأن تكافؤ الفلور المعروف من خواص العناصر, حسب التصنيف القديم , هو الاحادى فقط , و الفوسفور 3 و5 فقط .
لأن ذلك لا يوافق التعريفات القديمة , بأن تكافؤ العنصر هو عدد الاليكترونات التى يفقدها العنصر أو يكتسبها , أثناء التفاعل الكيميائى ,
حتى يكون عدد الاليكترونات مماثل لأقرب عنصر خامل .
وذلك غير صحيح فى الجملة .
لأنة لايحدث فقد أو اكتساب للاليكترونات أثناء التفاعلات الكيميائية .
وكذلك تثبت التجارب المعملية أن الفلور لة تكافؤ ثلاثى واضح , وأن الفوسفور لة تكافؤ أحادى مع التكافؤ الثلاثى والخماسى ..
وبقية تكافؤات العناصر ال 18 كما هى معروفة ...
** تصنيف مستويات الطاقة للعناصرال 18 الاولى , كمايلى :
يأخذ العناصر ال18 الاولى , عدد 7 مستويات للطاقة .
حيث أن الهيدروجين والهيليوم يأخذون مستوى الطاقة الاول .
الليثيوم والبريليوم والبورون والكربون , يأخذون مستوى الطاقة الثانى .
النيتروجين والاكسجين يأخذون مستوى الطاقة الثالث .
الفلور والنيون يأخذون مستوى الطاقة الرابع .
الصوديوم والمغنيسيوم والالمونيوم والسليكون , يأخذون المستوى الخامس .
الفوسفور والكبريت يأخذون مستوى الطاقة السادس .
الكلور والارجون يأخذون مستوى الطاقة السابع .
مع تداخل للمستويات , الثانى والثالث . والمستوى الثالث والرابع . والمستوى الخامس والسادس .
ويحدث تداخل للمستويات لتعدد تكافؤات بعض العناصر ,
النيتروجين , الفلور , الفوسفور , الكبريت .
** الملاحظات على التصنيف الجديد لمستويات الطاقة :
1 - تترتب مستويات الطاقة للعناصر حسب تكافؤات العناصر .
فكل مستوى للطاقة يبدأ بعنصر تكافؤة أحادى , وينتهى بأكبر عدد من التكافؤات , قبل أن يعود مرة أخرى للتكافؤ الاحادى .
2 - ليس هناك عدد معين للاليكترونات التى يمتلأ بها مستوى الطاقة .
وأقل عدد للاليكترونات فى مستوى الطاقة هو اليكترونين , وأقل عدد من الروابط فى مستويات الطاقة هو رابطة واحدة ,
وهو العنصر الذى يكون قبل العنصر الخامل .
3 - تترتب مستويات الطاقة فى القوة من الداخل الى الخارج , فتزيد قوة مستوى الطاقة كلما اقتربنا من النواة . والتجارب المعملية تثبت ذلك .
4 - ليس هنال شكل ثابت لمستوى الطاقة . فالذى يحدد شكل وزوايا مستوى الطاقة , هو ترتيب جسيمات النواة مع بعضها .
حيث تكون روابط الذرة , متخذة زوايا معينة حول النواة , تبعا لمصفوفة البروتونات والنيوترونات فى النواة .
5 - ينتهى كل مستوى للطاقة بعنصر عددة الذرى زوجى ..
6 – ليس هناك مستويات طاقة رئيسية ومستويات فرعية .
--- تمت --
الباب مفتوح للاسئلة ...

عصام جاد


ليست هناك تعليقات: