تمرین خود را بیازمایید شیمی دهم
1. با استفاده از جدول دوره‌ای، **موقعیت (دوره و گروه)** عنصرهای **آلومینیم** ($_{13}Al$)، **کلسیم** ($_{20}Ca$)، **منگنز** ($_{25}Mn$) و **سلنیم** ($_{34}Se$) را تعیین کنید.
2. **هلیم** ($_{2}He$)، عنصری است که تمایل به انجام واکنش شیمیایی ندارد. پیش‌بینی کنید کدام یک از عنصرهای زیر رفتار مشابه با آن دارند؟ **چرا؟**
الف) $_{18}Ar$
ب) $_{6}C$
پ) $_{16}S$
3. اتم **فلوئور** ($_{9}F$) در ترکیب با فلزها به **یون فلوئورید** ($F^-$) تبدیل می‌شود. اتم کدام یک از عنصرهای زیر می‌تواند آنیونی با بار الکتریکی همانند یون فلوئورید تشکیل دهد؟ **چرا؟**
الف) $_{37}Rb$
ب) $_{35}Br$
پ) $_{15}P$
4. از اتم آلومینیم ($_{13}Al$)، یون پایدار $Al^{3+}$ شناخته شده است. پیش‌بینی کنید اتم کدام یک از عنصرهای زیر می‌تواند به **کاتیونی مشابه $Al^{3+}$** در ترکیب‌ها تبدیل شود؟
الف) $_{19}K$
ب) $_{31}Ga$
پ) $_{7}N$
پاسخ و توضیح تمرین خود را بیازمایید صفحه 13 شیمی دهم
این تمرین‌ها به بررسی جایگاه عناصر در **جدول تناوبی** و پیش‌بینی **رفتار شیمیایی** آن‌ها بر اساس آرایش الکترونی و خواص تناوبی می‌پردازد.
---
## 1. تعیین موقعیت عناصر در جدول تناوبی
موقعیت هر عنصر (دوره و گروه) در جدول تناوبی، از **عدد اتمی** ($Z$) آن به دست می‌آید. دوره برابر با **تعداد لایه‌های الکترونی** اشغال شده و گروه برابر با **تعداد الکترون‌های لایه‌ی ظرفیت** (برای گروه‌های اصلی) است:
| عنصر | عدد اتمی ($Z$) | آرایش الکترونی | دوره | گروه |
| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| آلومینیم ($Al$) | $13$ | $2, 8, 3$ | $3$ | $13$ (یا $3$ اصلی) |
| کلسیم ($Ca$) | $20$ | $2, 8, 8, 2$ | $4$ | $2$ (یا $2$ اصلی) |
| منگنز ($Mn$) | $25$ | $2, 8, 13, 2$ | $4$ | $7$ (فلز واسطه) |
| سلنیم ($Se$) | $34$ | $2, 8, 18, 6$ | $4$ | $16$ (یا $6$ اصلی) |
* **توضیح:** گروه $13$ (برای $Al$) یعنی $3$ الکترون در لایه‌ی ظرفیت (گروه اصلی $3$). گروه $16$ (برای $Se$) یعنی $6$ الکترون در لایه‌ی ظرفیت (گروه اصلی $6$).
---
## 2. پیش‌بینی رفتار مشابه با هلیم ($_{2}He$)
**پاسخ صحیح: الف) آرگون ($_{18}Ar$)**
**چرا؟**
* **هلیم** ($He$) یک **گاز نجیب** است. گازهای نجیب (عناصر گروه $18$) به دلیل داشتن **لایه‌ی ظرفیت پر (قانون هشتایی، به جز هلیم که $2$ تایی است)**، از نظر شیمیایی بسیار **پایدار** و **غیرفعال** هستند و تمایلی به انجام واکنش ندارند.
* **آرگون** ($_{18}Ar$) نیز یک عنصر از **گروه $18$** (گازهای نجیب) است ($Ar$: $2, 8, 8$). این عنصر نیز مانند هلیم، لایه‌ی ظرفیت پر دارد و بنابراین رفتاری **کاملاً مشابه** در عدم تمایل به واکنش‌های شیمیایی از خود نشان می‌دهد.
* کربن ($C$) در گروه $14$ و گوگرد ($S$) در گروه $16$ قرار دارند و هر دو بسیار فعال هستند.
---
## 3. تشکیل آنیون مشابه فلوئورید ($F^-$)
**پاسخ صحیح: ب) برم ($_{35}Br$)**
**چرا؟**
* **فلوئور** ($_{9}F$) در **گروه $17$** (هالوژن‌ها) قرار دارد ($F$: $2, 7$). این عناصر $7$ الکترون در لایه‌ی آخر دارند و با **کسب $1$ الکترون** به آرایش پایدار گاز نجیب بعدی می‌رسند و **آنیون تک‌بار منفی** ($X^-$) مانند $F^-$ تشکیل می‌دهند.
* **برم** ($_{35}Br$) نیز یک عنصر از **گروه $17$** (هالوژن‌ها) است ($Br$: $2, 8, 18, 7$). برم هم مانند فلوئور با **کسب $1$ الکترون** به آرایش الکترونی گاز نجیب $(_{36}Kr)$ می‌رسد و **یون برمید** ($Br^-$) تشکیل می‌دهد که **بار الکتریکی $(-1)$** آن همانند یون فلوئورید ($F^-$) است.
* روبیدیم ($Rb$) فلز قلیایی (گروه $1$) و فسفر ($P$) نافلز (گروه $15$) است و آنیون $X^-$ تشکیل نمی‌دهند.
---
## 4. تشکیل کاتیون مشابه آلومینیم ($Al^{3+}$)
**پاسخ صحیح: ب) گالیم ($_{31}Ga$)**
**چرا؟**
* **آلومینیم** ($_{13}Al$) در **گروه $13$** (گروه اصلی $3$) قرار دارد ($Al$: $2, 8, 3$). این فلز با **از دست دادن $3$ الکترون** لایه‌ی ظرفیت خود، به آرایش گاز نجیب $(_{10}Ne)$ می‌رسد و **کاتیون سه‌بار مثبت** ($Al^{3+}$) را تشکیل می‌دهد.
* **گالیم** ($_{31}Ga$) نیز در **گروه $13$**، و **هم‌گروه** آلومینیم قرار دارد ($Ga$: $2, 8, 18, 3$). از آنجایی که عناصر یک گروه **خواص شیمیایی مشابهی** دارند، گالیم نیز مانند آلومینیم تمایل دارد $3$ الکترون از دست بدهد و **کاتیون سه‌بار مثبت** ($Ga^{3+}$) تشکیل دهد که از نظر بار الکتریکی مشابه $Al^{3+}$ است.
* پتاسیم ($K$) فلز قلیایی (گروه $1$) است و $K^+$ تشکیل می‌دهد. نیتروژن ($N$) نافلز (گروه $15$) است و آنیون $N^{3-}$ تشکیل می‌دهد.
