1- عنصر في دورة الصوديوم $({}_{11}\mathrm{Na})$ ومجموعة البورون $({}_{5}\mathrm{B})$ يحتوي الفلك $(3\mathrm{p}_y)$ في التوزيع الإلكتروني لأيونه الثلاثي الموجب على إلكترون شرح السؤال 💡 خطوة بخطوة: حدد العنصر أولاً من خلال تقاطع دورته ومجموعته في الجدول الدوري، ثم اكتب التوزيع الإلكتروني لذرته، وبعد ذلك استنتج التوزيع لأيونه الموجب ($+3$). صح خطأ الإجابة الصحيحة: خطأ التوضيح: العنصر الذي يقع في الدورة $3$ والمجموعة $\mathrm{III}$ هو الألومنيوم $({}_{13}\mathrm{Al})$. توزيعه الإلكتروني للذرة هو $1\mathrm{s}^2 2\mathrm{s}^2 2\mathrm{p}^6 3\mathrm{s}^2 3\mathrm{p}^1$. لتكوين أيون ثلاثي موجب ($\mathrm{Al}^{3+}$)، تفقد الذرة إلكترونات الغلاف الخارجي الثلاثة (اثنان من $3\mathrm{s}$ وواحد من $3\mathrm{p}_x$). بالتالي تصبح أفلاك المستوى الثالث فارغة تماماً، ولا يوجد أي إلكترون في الفلك $3\mathrm{p}_y$. ⚠️ انتبه (خطأ شائع): يخلط الطلاب أحياناً بين التوزيع الإلكتروني للذرة المتعادلة والتوزيع الإلكتروني للأيون. الأيون الموجب يعني فقدان الإلكترونات من الغلاف الأخير. 💡 إضاءة: الأيون الموجب للألومنيوم يصل إلى حالة استقرار ثمانية تشبه التوزيع الإلكتروني للغاز النبيل (النيون). (الوحدة 1: الجدول الدوري للعناصر، الدرس $1$-$2$: مجموعات و دورات : أعمدة وصفوف، ص 15)
2- كل غاز خامل في الجدول الدوري يسبقه هالوجين. شرح السؤال 💡 كيف نفكر؟ تأمل بداية الجدول الدوري (الدورة الأولى) للتحقق من صحة انطباق هذه القاعدة على جميع العناصر الخاملة. صح خطأ الإجابة الصحيحة: خطأالتوضيح: العبارة غير صحيحة بسبب وجود استثناء. الهيليوم ($\mathrm{He}$) هو غاز خامل يقع في الدورة الأولى والمجموعة الثامنة، ولكن يسبقه في العدد الذري غاز الهيدروجين ($\mathrm{H}$) الذي يقع في المجموعة الأولى، وليس هالوجيناً. بينما الغازات الخاملة الأخرى يسبقها بالفعل هالوجين.⚠️ انتبه (خطأ شائع): كلمة "كل" في العبارات العلمية تتطلب الحذر الشديد والتمحيص؛ استثناء واحد فقط يكفي لجعل العبارة بكاملها خاطئة.💡 إضاءة: الغازات الخاملة تقع في المجموعة الصفرية ($\mathrm{VIII}$) أقصى يمين الجدول وتتميز باستقرار تركيبها الإلكتروني التام وعدم فاعليتها.(الوحدة 1: الجدول الدوري للعناصر، الدرس $1$-$6$: الغازات النبيلة أو الخاملة، ص 23)
3- إذا علمت أن العنصر $(\mathrm{X})$ التوزيع الإلكتروني لأيونه $(\mathrm{X}^{+2})$ يشبه التوزيع الإلكتروني لأيون $\left({}_{16}\mathrm{S}^{-2}\right)$ فيكون العدد الذري للعنصر $(\mathrm{X})$ هو ........ شرح السؤال 💡 مفتاح الحل: احسب أولاً عدد الإلكترونات في أيون الكبريتيد ($\mathrm{S}^{-2}$). بما أن أيون $\mathrm{X}^{+2}$ يمتلك نفس العدد بعد أن فقد إلكترونين، كم سيكون عدد إلكترونات ذرته المتعادلة؟ $16$ $18$ $20$ $22$ الإجابة الصحيحة: $20$ التوضيح: ذرة الكبريت ($\mathrm{S}$) عددها الذري $16$. لتكوين الأيون $\mathrm{S}^{-2}$ تكتسب إلكترونين، ليصبح عدد إلكتروناتها$18$ (وهو تركيب غاز الأرجون). الأيون $\mathrm{X}^{+2}$ يشبهه، أي أن لديه $18$ إلكتروناً أيضاً. بما أن $\mathrm{X}$ فقد إلكترونين ليصل إلى $18$، فإن ذرته المتعادلة كانت تحتوي على $20$ إلكتروناً. إذن العدد الذري لـ $\mathrm{X}$ هو $20$ (وهو الكالسيوم). خطوات الحل: حساب إلكترونات أيون $\mathrm{S}^{-2}$ = $16 + 2 = 18$ إلكترون. استنتاج إلكترونات أيون $\mathrm{X}^{+2}$ = $18$ إلكترون (لأنه يشبهه). حساب العدد الذري لـ $\mathrm{X}$ = عدد إلكترونات الأيون + الإلكترونات المفقودة = $18 + 2 = 20$. 💡 تطبيق عملي: الكالسيوم ($\mathrm{Ca}$) عدده الذري $20$، وهو فلز قلوي أرضي نشط يفقد إلكتروني التكافؤ ليصل لاستقرار الثمانية الذي يشبه الأرجون. (الوحدة 1: الجدول الدوري للعناصر، الدرس $1$-$2$: التوزيع الإلكتروني، ص 15)
4- الحديد $({}_{26}\mathrm{Fe})$: شرح السؤال 💡 فكر معي: في الفلك ($\mathrm{d}$) عند توزيع $6$ إلكترونات (كما في أيون الحديد الثنائي)، كيف تتوزع الإلكترونات وهل يوجد ازدواج لتخفيف التنافر؟ أيونه $\left({}_{26}\mathrm{Fe}^{+2}\right)$أكثر ثباتاً واستقراراً من أيون $\left({}_{26}\mathrm{Fe}^{+3}\right)$ يدور الإلكترون الأخير في التوزيع الإلكتروني لأيونه $\left({}_{26}\mathrm{Fe}^{+2}\right) $عكس عقارب الساعة مركباته التي تحتوي على أيون $\left({}_{26}\mathrm{Fe}^{+2}\right)$ صفراء اللون غالباً الحفاز المستخدم دائماً في طريقة التلامس الإجابة الصحيحة: يدور الإلكترون الأخير في التوزيع الإلكتروني لأيونه $\left({}_{26}\mathrm{Fe}^{+2}\right)$ عكس عقارب الساعة التوضيح: توزيع ذرة الحديد هو $[\mathrm{Ar}] 4\mathrm{s}^2 3\mathrm{d}^6$. أيون الحديد (\mathrm{II}) $\mathrm{Fe}^{+2}$ يفقد إلكتروني الـ $4\mathrm{s}$، فيصبح توزيعه $[\mathrm{Ar}] 3\mathrm{d}^6$. لتوزيع $6$ إلكترونات في $5$ أفلاك $\mathrm{d}$ حسب قاعدة هوند: تُملأ الأفلاك الخمسة فرادى أولاً (باتجاه عقارب الساعة)، ثم يزدوج الإلكترون السادس في الفلك الأول ويدور "عكس عقارب الساعة" لتخفيف التنافر المغناطيسي. 🧠 الحل بالاستبعاد: أيون $\mathrm{Fe}^{3+}$ ($3\mathrm{d}^5$) نصف ممتلئ وأكثر استقراراً من $\mathrm{Fe}^{+2}$ لذا نستبعد الخيار الأول. مركبات الحديد الثنائي خضراء وليست صفراء لذا نستبعد الخيار الثالث. حفاز التلامس هو البلاتين أو خامس أكسيد الفاناديوم، لذا نستبعد الخيار الرابع. 💡 إضاءة: الأيون الثلاثي للحديد أكثر استقراراً في الطبيعة من الأيون الثنائي، ولهذا يميل الحديد للصدأ (أكسيد الحديديك الثلاثي). (الوحدة 1: الجدول الدوري للعناصر، الدرس $1$-$7$: الفلزات الانتقالية، ص 24)
