پاسخ خودرابیازمایید صفحه 33 شیمی دهم

پاسخ و توضیح تمرین خود را بیازمایید صفحه 33 شیمی دهم این تمرین به شما کمک می‌کند تا رابطه‌ی عمیقی بین **آرایش الکترونی فشرده** یک اتم و **موقعیت آن در جدول تناوبی** (شماره دوره و گروه) را درک کنید. این درک، کلید پیش‌بینی خواص شیمیایی عناصر است. 🔑 --- ## 1. آ) تعیین موقعیت عناصر از جدول تناوبی برای تعیین شماره گروه و دوره، کافی است به جدول تناوبی مراجعه کنیم: | نماد عنصر | $\mathbf{_3Li}$ | $\mathbf{_8O}$ | $\mathbf{_{10}Ne}$ | $\mathbf{_{14}Si}$ | $\mathbf{_{20}Ca}$ | $\mathbf{_{27}Co}$ | $\mathbf{_{35}Br}$ | | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | | شماره‌ی گروه | $\mathbf{1}$ | $\mathbf{16}$ | $\mathbf{18}$ | $\mathbf{14}$ | $\mathbf{2}$ | $\mathbf{9}$ | $\mathbf{17}$ | | شماره‌ی دوره | $\mathbf{2}$ | $\mathbf{2}$ | $\mathbf{2}$ | $\mathbf{3}$ | $\mathbf{4}$ | $\mathbf{4}$ | $\mathbf{4}$ | --- ## 1. ب) تکمیل جدول آرایش الکترونی و الکترون‌های ظرفیت **الکترون‌های ظرفیت**، الکترون‌های موجود در **بیرونی‌ترین لایه (بزرگ‌ترین $n$)** هستند. | نماد عنصر | $\mathbf{_3Li}$ | $\mathbf{_8O}$ | $\mathbf{_{10}Ne}$ | $\mathbf{_{14}Si}$ | $\mathbf{_{20}Ca}$ | $\mathbf{_{27}Co}$ | $\mathbf{_{35}Br}$ | | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | | آرایش الکترونی فشرده | $\mathbf{[He] 2s^1}$ | $\mathbf{[He] 2s^2 2p^4}$ | $\mathbf{[He] 2s^2 2p^6}$ | $\mathbf{[Ne] 3s^2 3p^2}$ | $\mathbf{[Ar] 4s^2}$ | $\mathbf{[Ar] 3d^7 4s^2}$ | $\mathbf{[Ar] 3d^{10} 4s^2 4p^5}$ | | شماره بیرونی‌ترین لایه ($n$) | $\mathbf{n=2}$ | $\mathbf{n=2}$ | $\mathbf{n=2}$ | $\mathbf{n=3}$ | $\mathbf{n=4}$ | $\mathbf{n=4}$ | $\mathbf{n=4}$ | | شمار الکترون‌های ظرفیت | $\mathbf{1}$ | $\mathbf{6}$ | $\mathbf{8}$ | $\mathbf{4}$ | $\mathbf{2}$ | $\mathbf{2}$ | $\mathbf{7}$ | --- ## 1. پ) مقایسه موقعیت با آرایش الکترونی ### مقایسه شماره بیرونی‌ترین لایه و دوره * **مقایسه:** همان‌طور که در جدول بالا مشاهده می‌شود، **شماره بیرونی‌ترین لایه** ($athbf{n}$) در آرایش الکترونی **دقیقاً برابر با شماره‌ی دوره** عنصر در جدول تناوبی است (برای تمام عناصر اصلی و واسطه). * **نتیجه‌گیری:** $\mathbf{n_{max} = \text{شماره دوره}}$. این ساده‌ترین راه برای تعیین دوره یک عنصر از روی آرایش الکترونی آن است. ### مقایسه شماره گروه و شمار الکترون‌های ظرفیت * **شماره گروه برابر با الکترون ظرفیت (عناصر دسته‌ی $\mathbf{s}$):** $\mathbf{Li}$ (گروه 1، ظرفیت 1) و $\mathbf{Ca}$ (گروه 2، ظرفیت 2). * **شماره گروه برابر با الکترون ظرفیت + 10 (عناصر دسته‌ی $\mathbf{p}$):** $\mathbf{O}$ (گروه 16، ظرفیت 6)، $\mathbf{Ne}$ (گروه 18، ظرفیت 8)، $\mathbf{Si}$ (گروه 14، ظرفیت 4) و $\mathbf{Br}$ (گروه 17، ظرفیت 7). در این حالت، رابطه‌ی زیر برقرار است: $$\mathbf{\text{شماره گروه} = 10 + \text{شمار الکترون‌های ظرفیت}}$$ * **شماره گروه برابر نیست (عناصر دسته‌ی $\mathbf{d}$):** $\mathbf{Co}$ (گروه 9، ظرفیت 2). در فلزات واسطه (دسته‌ی $athbf{d}$)، الکترون‌های زیرلایه‌ی $\mathbf{(n-1)d}$ نیز در تعیین گروه نقش دارند، در حالی که در شمارش الکترون‌های ظرفیت (الکترون‌های $\mathbf{n}$)، حساب نشده‌اند. بنابراین: $$\mathbf{\text{شماره گروه دسته‌ی } d = \text{شمار الکترون‌های } n s + \text{شمار الکترون‌های } (n-1) d}$$ ### تعیین موقعیت عناصر دسته‌ی $athbf{d}$ از روی آرایش الکترونی * **شماره دوره:** برابر با **شماره‌ی بیرونی‌ترین لایه** ($athbf{n}$) است. (برای $\mathbf{Co}$: $\mathbf{n=4}$). * **شماره گروه:** برابر با **مجموع الکترون‌های زیرلایه‌های $\mathbf{ns}$ و $\mathbf{(n-1)d}$** است. * $\text{برای } \mathbf{Co} \text{ ([Ar] } 3d^7 4s^2\text{)}: \text{شماره گروه} = \mathbf{2} (4s) + \mathbf{7} (3d) = \mathbf{9}$. * **توضیح:** در فلزات واسطه، چون انرژی زیرلایه‌های $\mathbf{ns}$ و $\mathbf{(n-1)d}$ بسیار به هم نزدیک است، هر دوی این الکترون‌ها در تعیین خواص و شماره گروه عنصر دخیل هستند. 🔬

پاسخ و توضیح تمرین خود را بیازمایید صفحه 33 شیمی دهم برای تعیین موقعیت (دوره و گروه) یک عنصر، ابتدا باید **آرایش الکترونی فشرده** آن را بنویسیم و سپس با استفاده از قوانین بخش قبلی، شماره‌ی دوره و گروه را مشخص کنیم. --- | عنصر | عدد اتمی | آرایش الکترونی فشرده | بیرونی‌ترین لایه ($n$) | نوع دسته (بلوک) | شماره دوره | شماره گروه | | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | | $\mathbf{_6C}$ | 6 | $\mathbf{[He] 2s^2 2p^2}$ | $\mathbf{2}$ | $\mathbf{p}$ | $\mathbf{2}$ | $\mathbf{14}$ (یا $10+4$) | | $\mathbf{_{13}Al}$ | 13 | $\mathbf{[Ne] 3s^2 3p^1}$ | $\mathbf{3}$ | $\mathbf{p}$ | $\mathbf{3}$ | $\mathbf{13}$ (یا $10+3$) | | $\mathbf{_{26}Fe}$ | 26 | $\mathbf{[Ar] 3d^6 4s^2}$ | $\mathbf{4}$ | $\mathbf{d}$ | $\mathbf{4}$ | $\mathbf{8}$ (یا $2+6$) | | $\mathbf{_{30}Zn}$ | 30 | $\mathbf{[Ar] 3d^{10} 4s^2}$ | $\mathbf{4}$ | $\mathbf{d}$ | $\mathbf{4}$ | $\mathbf{12}$ (یا $2+10$) | --- ## الف) کربن ($athbf{_6C}$) * $\mathbf{n_{max} = 2}$ $\rightarrow$ **دوره 2**. * مجموع الکترون‌های $2s$ و $2p$ برابر با $2+2=4$ است. چون در دسته‌ی $athbf{p}$ قرار دارد: $\mathbf{\text{گروه} = 10 + 4 = 14}$. ## ب) آلومینیم ($athbf{_{13}Al}$) * $\mathbf{n_{max} = 3}$ $\rightarrow$ **دوره 3**. * مجموع الکترون‌های $3s$ و $3p$ برابر با $2+1=3$ است. چون در دسته‌ی $\mathbf{p}$ قرار دارد: $\mathbf{\text{گروه} = 10 + 3 = 13}$. ## پ) آهن ($athbf{_{26}Fe}$) * $\mathbf{n_{max} = 4}$ $\rightarrow$ **دوره 4**. * مجموع الکترون‌های $\mathbf{4s^2}$ و $\mathbf{3d^6}$ برابر با $\mathbf{2+6=8}$ است. چون در دسته‌ی $\mathbf{d}$ قرار دارد: $\mathbf{\text{گروه 8}}$. ## ت) روی ($athbf{_{30}Zn}$) * $\mathbf{n_{max} = 4}$ $\rightarrow$ **دوره 4**. * مجموع الکترون‌های $\mathbf{4s^2}$ و $\mathbf{3d^{10}}$ برابر با $\mathbf{2+10=12}$ است. چون در دسته‌ی $\mathbf{d}$ قرار دارد: $\mathbf{\text{گروه 12}}$.

پاسخ و توضیح تمرین خود را بیازمایید صفحه 33 شیمی دهم این تمرین به شما کمک می‌کند تا مفهوم **بلوک‌های جدول تناوبی** را درک کنید. جدول تناوبی نه تنها بر اساس خواص شیمیایی، بلکه بر اساس **ساختار الکترونی** اتم‌ها نیز سازماندهی شده است. 🧱 --- ## اساس دسته‌بندی عناصر در جدول تناوبی (بلوک‌ها) اساس این دسته‌بندی چهارگانه ($athbf{s, p, d, f}$) بر پایه‌ی **زیرلایه‌ای** است که **آخرین الکترون** (که در حالت عادی در آرایش الکترونی پر می‌شود) اتم در آن قرار می‌گیرد. به عبارت ساده‌تر، هر عنصر را در بلوکی قرار می‌دهند که با حرف زیرلایه‌ی پرشونده‌ی نهایی متناظر است. این بلوک‌ها عبارتند از: ### 1. دسته‌ی $\mathbf{s}$ (نارنجی) * **موقعیت:** دو ستون اول (گروه‌های $\mathbf{1}$ و $\mathbf{2}$) و هلیوم. * **اساس دسته‌بندی:** **آخرین الکترون** وارد زیرلایه‌ی $\mathbf{s}$ (شکل کروی) می‌شود. * **عناصر اصلی:** شامل فلزات قلیایی و قلیایی خاکی. ### 2. دسته‌ی $\mathbf{p}$ (آبی) * **موقعیت:** شش ستون سمت راست جدول (گروه‌های $\mathbf{13}$ تا $\mathbf{18}$). * **اساس دسته‌بندی:** **آخرین الکترون** وارد زیرلایه‌ی $\mathbf{p}$ می‌شود. * **عناصر اصلی:** شامل نافلزات، شبه‌فلزات و فلزات ضعیف (عناصر گروه اصلی). ### 3. دسته‌ی $\mathbf{d}$ (سبز/زیتونی) * **موقعیت:** ده ستون مرکزی جدول (گروه‌های $\mathbf{3}$ تا $\mathbf{12}$). * **اساس دسته‌بندی:** **آخرین الکترون** وارد زیرلایه‌ی $\mathbf{d}$ (در لایه‌ی قبلی، یعنی $\mathbf{(n-1)d}$) می‌شود. * **عناصر اصلی:** شامل **فلزات واسطه**. ### 4. دسته‌ی $\mathbf{f}$ (زرد) * **موقعیت:** دو ردیف جداگانه در پایین جدول (لانتانیدها و آکتینیدها). * **اساس دسته‌بندی:** **آخرین الکترون** وارد زیرلایه‌ی $\mathbf{f}$ (در لایه‌های داخلی‌تر، یعنی $\mathbf{(n-2)f}$) می‌شود. * **عناصر اصلی:** شامل **فلزات واسطه داخلی**. **اهمیت این دسته‌بندی:** این سازماندهی به ما کمک می‌کند تا خواص الکترونی عناصر را به سرعت تشخیص دهیم. برای مثال، عناصری که در یک بلوک قرار دارند، معمولاً از نظر نحوه‌ی تشکیل یون و نوع پیوند شباهت‌های ساختاری مهمی دارند.