پاسخ باهم بیاندیشیم صفحه 37 شیمی دهم

پاسخ و توضیح تمرین با هم بیندیشیم صفحه 37 شیمی دهم این تمرین به شما کمک می‌کند تا دلیل اصلی واکنش‌های شیمیایی، یعنی **رسیدن به آرایش پایدار گاز نجیب** (قانون هشتایی) را درک کنید. آرایش الکترون-نقطه‌ای (ساختار لوییس) تصویر خوبی از الکترون‌های ظرفیت و تمایل اتم‌ها به واکنش را نشان می‌دهد. --- ## آ) مقایسه با گازهای نجیب و پیش‌بینی رفتار شیمیایی گازهای نجیب ($athbf{He, Ne, Ar}$) همگی **لایه‌ی ظرفیت پر** دارند (He با $2$ و بقیه با $8$ الکترون). این پایداری باعث می‌شود تمایلی به واکنش شیمیایی نداشته باشند. | اتم | الکترون ظرفیت | گاز نجیب نزدیک | پیش‌بینی رفتار در واکنش شیمیایی | | :---: | :---: | :---: | :---: | | $\mathbf{Li}$ (گروه 1) | 1 | $\mathbf{He}$ (2 الکترون) | $\mathbf{1}$ الکترون از دست می‌دهد تا به آرایش $\mathbf{[He]}$ برسد. | | $\mathbf{Be}$ (گروه 2) | 2 | $\mathbf{He}$ (2 الکترون) | $\mathbf{2}$ الکترون از دست می‌دهد تا به آرایش $\mathbf{[He]}$ برسد. | | $\mathbf{B}$ (گروه 13) | 3 | $\mathbf{He}$ یا $\mathbf{Ne}$ | $\mathbf{3}$ الکترون از دست می‌دهد (یا پیوند کووالانسی می‌دهد) تا به آرایش $\mathbf{[He]}$ برسد. | | $\mathbf{C}$ (گروه 14) | 4 | $\mathbf{He}$ یا $\mathbf{Ne}$ | $\mathbf{4}$ الکترون به اشتراک می‌گذارد (پیوند کووالانسی) تا به $8$ الکترون برسد. | | $\mathbf{N}$ (گروه 15) | 5 | $\mathbf{Ne}$ (8 الکترون) | $\mathbf{3}$ الکترون به دست می‌آورد تا به آرایش $\mathbf{[Ne]}$ برسد. | | $\mathbf{O}$ (گروه 16) | 6 | $\mathbf{Ne}$ (8 الکترون) | $\mathbf{2}$ الکترون به دست می‌آورد تا به آرایش $\mathbf{[Ne]}$ برسد. | | $\mathbf{F}$ (گروه 17) | 7 | $\mathbf{Ne}$ (8 الکترون) | $\mathbf{1}$ الکترون به دست می‌آورد تا به آرایش $\mathbf{[Ne]}$ برسد. | | $\mathbf{Na}$ (گروه 1) | 1 | $\mathbf{Ne}$ (8 الکترون) | $\mathbf{1}$ الکترون از دست می‌دهد تا به آرایش $\mathbf{[Ne]}$ برسد. | **نتیجه‌ی پیش‌بینی:** * **فلزات** (گروه‌های 1، 2 و 13): تمایل به $\mathbf{از دست دادن}$ الکترون و تبدیل شدن به **کاتیون** دارند. * **نافلزات** (گروه‌های 15، 16 و 17): تمایل به $\mathbf{به دست آوردن}$ الکترون و تبدیل شدن به **آنیون** دارند. * $\mathbf{C}$ و $\mathbf{Si}$ (گروه 14): تمایل به $\mathbf{به اشتراک گذاشتن}$ الکترون دارند. --- ## ب) بررسی درستی پیش‌بینی با یون‌های شناخته‌شده جدول یون‌های شناخته شده در تصویر بعدی، شامل $athbf{Li^+, Na^+, K^+, Mg^{2+}, Ca^{2+}, Al^{3+}, N^{3-}, O^{2-}, S^{2-}, F^-, Cl^-, Br^-}$ است. * **فلزات (Li, Na, K, Mg, Ca, Al):** همگی به **کاتیون** تبدیل شده‌اند. تعداد الکترون‌های از دست داده ($athbf{1+, 2+, 3+}$) دقیقاً با تعداد الکترون‌هایی که باید از دست می‌دادند تا به آرایش گاز نجیب برسند، مطابقت دارد. * **نافلزات (N, O, S, F, Cl, Br):** همگی به **آنیون** تبدیل شده‌اند. تعداد الکترون‌های به دست آورده ($athbf{1-, 2-, 3-}$) دقیقاً با تعداد الکترون‌هایی که باید به دست می‌آوردند تا به آرایش گاز نجیب برسند، مطابقت دارد. **نتیجه‌ی بررسی:** $\mathbf{پیش\text{-}بینی}$ ما مبنی بر اینکه اتم‌ها برای رسیدن به **آرایش الکترونی پایدار گاز نجیب** الکترون می‌دهند یا می‌گیرند، **کاملاً صحیح** است. تشکیل یون‌ها در طبیعت، شاهدی بر اعتبار **قاعده‌ی هشتایی** است. ✅

پاسخ و توضیح تمرین خود را بیازمایید صفحه 37 شیمی دهم این تمرین به شما کمک می‌کند تا قواعد کلی و تمایل اتم‌ها برای تشکیل یون را بر اساس تعداد الکترون‌های ظرفیتشان (که مستقیماً با موقعیت در جدول تناوبی مرتبط است) به خوبی یاد بگیرید. 🎓 --- ## آ) تعیین تمایل اتم بر اساس شمار الکترون ظرفیت اگر شمار الکترون‌های ظرفیت اتمی کمتر یا برابر با $\mathbf{4}$ باشد ($\frac{8}{2} = 4$), این اتم‌ها عموماً **فلز** هستند و تمایل به $\mathbf{از دست دادن}$ الکترون دارند (مانند $\mathbf{Na}$ با $1$، $\mathbf{Mg}$ با $2$ و $\mathbf{Al}$ با $3$ الکترون ظرفیت). $$\text{اگر شمار الکترون‌های ظرفیت اتمی کمتر یا برابر با 4 باشد، آن اتم در شرایط مناسب تمایل دارد که با } \text{از دست دادن} \text{ الکترون‌های ظرفیت خود، به } \text{کاتیون} \text{ تبدیل شود.}$$ | واژه‌ی خط‌خورده | واژه‌ی صحیح | | :---: | :---: | | به دست آوردن | **از دست دادن** | | آنیون | **کاتیون** | --- ## ب) اتم عنصرهای گروه 1 و 2 عناصر گروه $\mathbf{1}$ و $\mathbf{2}$ (فلزات قلیایی و قلیایی خاکی) به ترتیب $1$ و $2$ الکترون ظرفیت دارند. آن‌ها این الکترون‌ها را از دست می‌دهند تا به آرایش گاز نجیب لایه‌ی قبلی برسند. $$\text{اتم عنصرهای گروه 1 و 2 در شرایط مناسب با } \text{از دست دادن} \text{ الکترون به } \text{کاتیون} \text{ تبدیل می‌شوند که آرایشی همانند آرایش الکترونی گاز نجیب } \text{پیش} \text{ از خود را دارند.}$$ | واژه‌ی خط‌خورده | واژه‌ی صحیح | | :---: | :---: | | به دست آوردن | **از دست دادن** | | آنیون | **کاتیون** | | پس | **پیش** (مثال: $\mathbf{Na}$ (دوره 3) با از دست دادن $1e^-$ به آرایش $\mathbf{Ne}$ (گاز نجیب دوره 2) می‌رسد.) | --- ## پ) اتم عنصرهای گروه 15، 16 و 17 عناصر گروه $\mathbf{15, 16, 17}$ (نافلزات) به ترتیب $5, 6, 7$ الکترون ظرفیت دارند. آن‌ها الکترون می‌گیرند تا به آرایش گاز نجیب لایه‌ی فعلی برسند. $$\text{اتم عنصرهای گروه 15، 16 و 17 در شرایط مناسب با } \text{به دست آوردن} \text{ الکترون به } \text{آنیون} \text{ تبدیل می‌شوند که آرایشی همانند آرایش الکترونی گاز نجیب } \text{هم دوره} \text{ خود را دارند.}$$ | واژه‌ی خط‌خورده | واژه‌ی صحیح | | :---: | :---: | | از دست دادن | **به دست آوردن** | | کاتیون | **آنیون** | | پیش | **هم دوره** (مثال: $\mathbf{Cl}$ (دوره 3) با گرفتن $1e^-$ به آرایش $\mathbf{Ar}$ (گاز نجیب دوره 3) می‌رسد.) |

پاسخ و توضیح تمرین خود را بیازمایید صفحه 37 شیمی دهم برای پیش‌بینی نوع یون تشکیل شده، باید موقعیت عناصر را در جدول تناوبی (بر اساس شماره‌های گروه) و تمایل آن‌ها برای رسیدن به آرایش پایدار گاز نجیب را بدانیم. 💡 --- ## 1. عنصر خانه‌ی شماره 7 (گروه 7) در جدول تناوبی مدرن، خانه‌ی شماره $\mathbf{7}$ در **دوره 4** و **گروه 7** (فلزات واسطه) قرار دارد. این عنصر **منگنز** ($athbf{_{25}Mn}$) است. * **تمایل:** عناصر واسطه یون‌های با بارهای مختلف تشکیل می‌دهند، اما تمایل اصلی آن‌ها **از دست دادن الکترون‌های لایه‌ی ظرفیت (بیرونی‌ترین لایه، $\mathbf{4s}$)** است. * **یون تشکیل شده:** منگنز یک فلز واسطه است و می‌تواند یون‌های متفاوتی تشکیل دهد (مانند $\mathbf{Mn^{2+}}$ و $\mathbf{Mn^{3+}}$)، اما یون پایدار رایج آن اغلب $\mathbf{Mn^{2+}}$ است که با از دست دادن $2$ الکترون $athbf{4s}$ تشکیل می‌شود. * **پیش‌بینی یون:** $\mathbf{Mn^{2+}}$ (منگنز (II)) --- ## 2. عنصر خانه‌ی شماره 12 (گروه 12) خانه‌ی شماره $\mathbf{12}$ در **دوره 2** و **گروه 12** قرار دارد. این عنصر **منیزیم** ($athbf{_{12}Mg}$) است. * **موقعیت:** منیزیم یک فلز از گروه $\mathbf{2}$ (فلزات قلیایی خاکی) است و $\mathbf{2}$ الکترون ظرفیت دارد ($athbf{[Ne] 3s^2}$). * **تمایل:** برای رسیدن به آرایش پایدار گاز نجیب $athbf{_{10}Ne}$، باید $athbf{2}$ الکترون از دست بدهد. * **یون تشکیل شده:** $\mathbf{Mg^{2+}}$ (کاتیون منیزیم) **یون‌های پیش‌بینی شده به ترتیب:** $\mathbf{Mn^{2+}}$ و $\mathbf{Mg^{2+}}$. (توجه: شماره‌گذاری خانه‌های جدول تناوبی معمولاً با عدد اتمی متناظر است. اگر منظور سوال شماره ستون‌ها بوده، پاسخ‌ها متفاوت خواهند بود، اما با توجه به عدد $athbf{12}$، منظور $athbf{_{12}Mg}$ است.)