تمرین با هم بیندیشیم شیمی یازدهم صفحه 8
در شکلهای زیر، عنصرهای گروه $\mathbf{14}$ و عنصرهای دوره سوم جدول دورهای همراه با برخی ویژگیهای آنها نشان داده شده است. با بررسی آنها به پرسشها پاسخ دهید.
1. در شکل «الف» سطح کدام عنصرها براق و صیقلی است؟
پاسخ و توضیح تمرین 1 با هم بیندیشیم صفحه 8 شیمی یازدهم
این تمرین به شما کمک میکند تا با ویژگیهای **فلزات** (مانند براق و صیقلی بودن) و **نافلزات** آشنا شوید و آنها را بر اساس ظاهرشان تشخیص دهید. ✨
---
## تحلیل عناصر دوره سوم (شکل «الف»)
شکل «الف» عناصر دورهی سوم را نشان میدهد. عنصرها از چپ به راست عبارتند از:
1. **سدیم ($athbf{Na}$):** فلز، دارای سطح براق.
2. **منیزیم ($athbf{Mg}$):** فلز، دارای سطح براق.
3. **آلومینیم ($athbf{Al}$):** فلز، دارای سطح براق.
4. **فسفر ($athbf{P}$):** نافلز، کدر یا مومی.
5. **گوگرد ($athbf{S}$):** نافلز، کدر.
6. **کلر ($athbf{Cl}$):** نافلز (گاز یا مایع زرد رنگ)، کدر.
**نتیجه:** سطح عنصرهای $\mathbf{\text{سدیم } (Na)}$، $\mathbf{\text{منیزیم } (Mg)}$ و $\mathbf{\text{آلومینیم } (Al)}$ براق و صیقلی است. این ویژگی $\mathbf{\text{براقیت فلزی}}$ یکی از خواص متمایز **فلزات** است که ناشی از توانایی الکترونهای آزاد آنها در بازتاب نور است.
تمرین با هم بیندیشیم شیمی یازدهم صفحه 8
2. در شکل «الف» کدام عنصرها ویژگیهای مشترک بیشتری با یکدیگر دارند (رفتارهای فیزیکی و شیمیایی آنها شبیه هم هستند)؟
پاسخ و توضیح تمرین 2 با هم بیندیشیم صفحه 8 شیمی یازدهم
این تمرین به شما کمک میکند تا عناصر را بر اساس $\mathbf{\text{فلز}}$ و $\mathbf{\text{نافلز}}$ بودن دستهبندی کنید؛ زیرا این دستهبندی، عامل اصلی شباهت در خواص فیزیکی و شیمیایی است. 🤝
---
## تحلیل شباهتهای عناصر دوره سوم
عنصرهای دوره سوم (شکل «الف») را بر اساس خواص داده شده، به دو گروه اصلی تقسیم میکنیم:
### گروه 1: فلزات ($athbf{Na, Mg, Al}$)
* **ویژگیهای مشترک:** $\mathbf{\text{رسانایی گرمایی و الکتریکی بالا}}$، $\mathbf{\text{سطح درخشانی}}$ (براق)، و $\mathbf{\text{تمایل به از دست دادن الکترون}}$ (تشکیل پیوند یونی).
### گروه 2: نافلزات ($athbf{P, S, Cl}$)
* **ویژگیهای مشترک:** $\mathbf{\text{نارسانا}}$ (جریان برق و گرما را عبور نمیدهند)، $\mathbf{\text{کدر}}$، و $\mathbf{\text{تمایل به گرفتن یا به اشتراک گذاشتن الکترون}}$ (تشکیل پیوند کووالانسی).
**نتیجه:**
* **سدیم، منیزیم و آلومینیم** (فلزات) بیشترین شباهت رفتاری را با یکدیگر دارند.
* **فسفر، گوگرد و کلر** (نافلزات) نیز گروه دیگری هستند که خواص مشترک زیادی دارند.
**نکته کلیدی:** خواص شیمیایی و فیزیکی عناصر بیشتر بر اساس $\mathbf{\text{فلز}}$ یا $\mathbf{\text{نافلز}}$ بودنشان تعیین میشود، نه تنها بر اساس همدورهای بودن.
تمرین با هم بیندیشیم شیمی یازدهم صفحه 8
3. شکلهای «الف» و «ب» را با هم مقایسه و مشخص کنید رفتار کدام عنصرها به یکدیگر شباهت بیشتری دارند. نتیجهی مقایسهی خود را یادداشت کنید.
پاسخ و توضیح تمرین 3 با هم بیندیشیم صفحه 8 شیمی یازدهم
این تمرین، دو روند $\mathbf{\text{تناوبی}}$ اصلی را مقایسه میکند: تغییر خواص در $\mathbf{\text{دوره}}$ (شکل الف) و تغییر خواص در $\mathbf{\text{گروه}}$ (شکل ب). 🔗
---
## مقایسه و نتایج شباهت رفتاری
### 1. عناصر همگروه (شکل «ب» - عناصر $\mathbf{\text{گروه 14}}$)
* **$\mathbf{C}$ (کربن):** نافلز، نارسانا، به اشتراکگذارنده الکترون.
* **$\mathbf{Si}$ (سیلیسیم):** شبهفلز، رسانایی کم، به اشتراکگذارنده الکترون.
* **$\mathbf{Ge}$ (ژرمانیم):** شبهفلز، رسانایی کم، به اشتراکگذارنده/دهنده الکترون.
* **$\mathbf{Sn}$ (قلع) و $\mathbf{Pb}$ (سرب):** فلزات، رسانای خوب، تمایل به از دست دادن الکترون.
**نتیجه در گروه:** در گروه $\mathbf{14}$، خواص از $\mathbf{\text{نافلز}}$ در بالا ($athbf{C}$) به $\mathbf{\text{فلز}}$ در پایین ($athbf{Pb}$) $\mathbf{\text{تغییر میکند}}$. بنابراین، عناصر این گروه (به جز $\mathbf{Sn}$ و $\mathbf{Pb}$) $\mathbf{\text{شباهت رفتاری کمی}}$ با یکدیگر دارند.
### 2. عناصر همدوره (شکل «الف» - عناصر $\mathbf{\text{دوره 3}}$)
* $\mathbf{\text{فلزات } (Na, Mg, Al)}$: رسانا، براق، دهنده الکترون.
* $\mathbf{\text{نافلزات } (P, S, Cl)}$: نارسانا، کدر، گیرنده یا اشتراکگذارنده الکترون.
**نتیجه در دوره:** $\mathbf{\text{شباهت رفتاری بسیار زیادی}}$ بین $\mathbf{\text{سدیم و منیزیم}}$، و همچنین بین $\mathbf{\text{فسفر، گوگرد و کلر}}$ وجود دارد.
## نتیجهی مقایسه:
1. **شباهتهای محلی:** در دورهها، عناصر کنار هم (مانند $\mathbf{Na/Mg}$ و $\mathbf{P/S/Cl}$) بیشترین شباهت را دارند.
2. **شباهتهای گروهی:** در یک گروه، تنها عناصری که $\mathbf{\text{ماهیت یکسانی}}$ دارند (مانند دو عنصر بالای گروه $athbf{14}$ یا دو عنصر پایین آن) شبیه هم هستند. اما به طور کلی، $\mathbf{\text{شباهت خواص در عناصر همگروه بیشتر از عناصر همدوره است}}$ (قاعده کلی جدول تناوبی)، به شرطی که ماهیت فلزی/نافلزی آنها یکسان باشد. در این مثالها، عناصر یک دسته (فلزات در دوره 3) بیشترین شباهت را در رفتار دارند. 🌟
تمرین با هم بیندیشیم شیمی یازدهم صفحه 8
4. با کامل کردن جدول صفحه بعد به یک جمع بندی از یافتههای خود برسید و عنصرهای مشخص شده در بالا را در سه دستهی فلز، نافلز و شبه فلز قرار دهید.
پاسخ و توضیح تمرین 4 با هم بیندیشیم صفحه 8 شیمی یازدهم
هدف از این تمرین، $\mathbf{\text{جمعبندی خواص عمومی}}$ برای $\mathbf{\text{فلزات، نافلزات و شبهفلزات}}$ و دستهبندی عناصر دوره سوم و گروه $\mathbf{14}$ بر این اساس است. 분류
---
## الف) تکمیل جدول خواص فیزیکی و شیمیایی (جمعبندی)
| خواص فیزیکی یا شیمیایی | $\mathbf{\text{فلزات}}$ (مانند $\mathbf{Na, Mg, Al}$) | $\mathbf{\text{شبهفلزات}}$ (مانند $\mathbf{Si, Ge}$) | $\mathbf{\text{نافلزات}}$ (مانند $\mathbf{P, S, Cl, C}$) |
| :---: | :---: | :---: | :---: |
| رسانایی الکتریکی | بالا (رسانا) | نیمهرسانا (کم) | پایین (نارسانا) |
| رسانایی گرمایی | خوب | کم | بد |
| سطح صیقلی | براق (درخشنده) | کمی براق | کدر |
| چکشخواری | $\mathbf{\text{دارد}}$ (شکلپذیر) | ندارد (شکننده) | ندارد (شکننده) |
| تمایل به $\mathbf{\text{الکترون}}$ | $\mathbf{\text{از دست دادن}}$ | $\mathbf{\text{اشتراک}}$ (اغلب) | $\mathbf{\text{گرفتن یا اشتراک}}$ |
---
## ب) دستهبندی عنصرهای مشخص شده
بر اساس موقعیت در جدول تناوبی و خواص عمومی (به یاد داشته باشید که $\mathbf{Si}$ شبهفلز و $\mathbf{C}$، $\mathbf{P}$، $\mathbf{S}$ و $\mathbf{Cl}$ نافلز هستند):
| دستهبندی | عناصر |
| :---: | :---: |
| $\mathbf{\text{فلز}}$ | $\mathbf{Na}$، $\mathbf{Mg}$، $\mathbf{Al}$، $\mathbf{Sn}$ (قلع)، $\mathbf{Pb}$ (سرب) |
| $\mathbf{\text{شبهفلز}}$ | $\mathbf{Si}$ (سیلیسیم)، $\mathbf{Ge}$ (ژرمانیم) |
| $\mathbf{\text{نافلز}}$ | $\mathbf{C}$ (کربن)، $\mathbf{P}$ (فسفر)، $\mathbf{S}$ (گوگرد)، $\mathbf{Cl}$ (کلر) |
تمرین با هم بیندیشیم شیمی یازدهم صفحه 8
5. در گروه $\mathbf{14}$ از بالا به پایین، خصلت فلزی چه تغییری کرده است؟
پاسخ و توضیح تمرین 5 با هم بیندیشیم صفحه 8 شیمی یازدهم
این تمرین به شما کمک میکند تا روند $\mathbf{\text{تغییر خواص فلزی}}$ را در $\mathbf{\text{یک گروه}}$ جدول تناوبی درک کنید. این روند، از بالا به پایین، $\mathbf{\text{افزایشی}}$ است. 📈
---
## روند تغییر خصلت فلزی در گروه $\mathbf{14}$
عناصر گروه $\mathbf{14}$ (کربن، سیلیسیم، ژرمانیم، قلع، سرب) دارای این روند هستند:
$$\mathbf{C \text{ (نافلز)} \rightarrow Si \text{ (شبهفلز)} \rightarrow Ge \text{ (شبهفلز)} \rightarrow Sn \text{ (فلز)} \rightarrow Pb \text{ (فلز)}}$$
**تغییر:** خصلت فلزی در گروه $\mathbf{14}$ از بالا به پایین **افزایش** مییابد.
**دلیل:** $\mathbf{\text{خصلت فلزی}}$ به $\mathbf{\text{تمایل اتم به از دست دادن الکترون}}$ بستگی دارد. با حرکت از بالا به پایین در یک گروه:
1. **افزایش شعاع اتمی:** $\mathbf{\text{تعداد لایههای الکترونی}}$ افزایش مییابد.
2. **کاهش نیروی جاذبه:** الکترونهای لایهی ظرفیت از هسته $\mathbf{\text{دورتر}}$ میشوند و نیروی جاذبهی هسته بر آنها $\mathbf{\text{کاهش}}$ مییابد (اثر پوششی بیشتر).
3. **افزایش تمایل به از دست دادن:** در نتیجه، اتمها $\mathbf{\text{راحتتر}}$ الکترونهای ظرفیت خود را از دست میدهند.
بنابراین، $\mathbf{\text{سرب } (Pb)}$ در پایین گروه، $\mathbf{\text{بیشترین خصلت فلزی}}$ و $\mathbf{\text{کربن } (C)}$ در بالای گروه، $\mathbf{\text{بیشترین خصلت نافلزی}}$ را دارد.
تمرین با هم بیندیشیم شیمی یازدهم صفحه 8
6. روند تغییر خصلت فلزی و نافلزی در دوره سوم جدول را بررسی کنید.
پاسخ و توضیح تمرین 6 با هم بیندیشیم صفحه 8 شیمی یازدهم
این تمرین به شما کمک میکند تا روند $\mathbf{\text{تغییر خواص فلزی و نافلزی}}$ را در $\mathbf{\text{یک دوره}}$ جدول تناوبی درک کنید. این روند، از چپ به راست، $\mathbf{\text{کاهشی}}$ است. 📉
---
## روند تغییر خصلت فلزی و نافلزی در دوره سوم
عناصر دوره سوم از چپ به راست عبارتند از: $\mathbf{Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ar}$.
1. **روند خصلت فلزی:** خصلت فلزی از چپ به راست **کاهش** مییابد.
* $\mathbf{Na}$ (قویترین فلز) $\rightarrow ots \rightarrow \mathbf{Al}$ (فلز ضعیف) $\rightarrow \mathbf{Si}$ (شبهفلز) $\rightarrow \mathbf{P/S/Cl}$ (نافلز).
2. **روند خصلت نافلزی:** خصلت نافلزی از چپ به راست **افزایش** مییابد.
* $\mathbf{Na}$ (نافلز نیست) $
ightarrow ots \rightarrow \mathbf{P}$ (نافلز) $\rightarrow \mathbf{Cl}$ (قویترین نافلز).
**دلیل:** با حرکت از چپ به راست در یک دوره:
1. **افزایش بار مؤثر هسته:** $\mathbf{\text{تعداد پروتونها}}$ در هسته افزایش مییابد و لایههای الکترونی $\mathbf{\text{تغییر نمیکند}}$ (لایه بیرونی ثابت میماند).
2. **افزایش نیروی جاذبه:** نیروی جاذبهی $\mathbf{\text{هسته}}$ بر الکترونهای لایهی ظرفیت $\mathbf{\text{بیشتر}}$ میشود.
3. **کاهش تمایل به از دست دادن:** در نتیجه، اتمها $\mathbf{\text{سختتر}}$ الکترون از دست میدهند ($athbf{\text{کاهش خصلت فلزی}}$) و $\mathbf{\text{راحتتر}}$ الکترون میگیرند یا به اشتراک میگذارند ($athbf{\text{افزایش خصلت نافلزی}}$). 💡
تمرین با هم بیندیشیم شیمی یازدهم صفحه 8
7. پیشبینی کنید کدام عنصر در گروه اول جدول دورهای خصلت فلزی بیشتری دارد.
پاسخ و توضیح تمرین 7 با هم بیندیشیم صفحه 8 شیمی یازدهم
این تمرین یک آزمون برای درک صحیح روند $\mathbf{\text{خصلت فلزی}}$ در $\mathbf{\text{گروه}}$ جدول تناوبی است. 🚀
---
## پیشبینی قویترین فلز در گروه $\mathbf{1}$
عناصر گروه اول (فلزات قلیایی) از بالا به پایین عبارتند از: $\mathbf{Li, Na, K, Rb, Cs, Fr}$ (با در نظر گرفتن عناصر نشان داده شده در شکل: $\mathbf{Li, Na, K, Rb, Cs}$).
**پیشبینی:** عنصری که $\mathbf{\text{بیشترین خصلت فلزی}}$ را دارد، **سزیم ($athbf{Cs}$)** است.
**دلیل:** $\mathbf{\text{خصلت فلزی}}$ با حرکت از بالا به پایین در یک گروه **افزایش** مییابد.
1. **بزرگ شدن اتم:** سزیم $\mathbf{\text{بزرگترین شعاع اتمی}}$ را در این گروه دارد.
2. **ضعف پیوند الکترون ظرفیت:** به دلیل وجود لایههای الکترونی بیشتر، $\mathbf{\text{الکترون ظرفیت}}$ سزیم از هسته $\mathbf{\text{بسیار دور است}}$ و نیروی جاذبهی هسته بر آن ضعیف است.
3. **آسان بودن از دست دادن:** این باعث میشود سزیم $\mathbf{\text{آسانترین}}$ اتم در این گروه برای $\mathbf{\text{از دست دادن الکترون}}$ باشد (پایینترین $\mathbf{\text{انرژی یونش}}$)، و بنابراین $\mathbf{\text{فعالترین}}$ و $\mathbf{\text{قویترین فلز}}$ در بین عناصر نشان داده شده است.
تمرین با هم بیندیشیم شیمی یازدهم صفحه 8
8. عبارت زیر را با خط زدن واژهی نادرست در هر مورد، کامل کنید.
در هر دوره از جدول دورهای، از چپ به راست خصلت فلزی/نافلزی $\mathbf{\text{کاسته}}$ و به خاصیت فلزی/نافلزی $\mathbf{\text{افزوده}}$ میشود. در گروههای $\mathbf{15}$، $\mathbf{16}$ و $\mathbf{17}$ عنصرهای بالاتر/پایینتر $\mathbf{\text{خاصیت نافلزی بیشتری}}$ دارند، زیرا از بالا به پایین خاصیت نافلزی/فلزی $\mathbf{\text{زیاد}}$ میشود.
پاسخ و توضیح تمرین 8 با هم بیندیشیم صفحه 8 شیمی یازدهم
این تمرین یک مرور نهایی بر $\mathbf{\text{روندهای تناوبی}}$ اصلی $\mathbf{\text{خصلت فلزی}}$ و $\mathbf{\text{نافلزی}}$ در جدول تناوبی است. 📝
---
## تکمیل عبارت
در هر دوره از جدول دورهای، از چپ به راست خصلت $\mathbf{\text{فلزی}}$ $\mathbf{\text{کاسته}}$ و به خاصیت $\mathbf{\text{نافلزی}}$ $\mathbf{\text{افزوده}}$ میشود. در گروههای $\mathbf{15}$، $\mathbf{16}$ و $\mathbf{17}$ عنصرهای $\mathbf{\text{بالاتر}}$ $\mathbf{\text{خاصیت نافلزی بیشتری}}$ دارند، زیرا از بالا به پایین خاصیت $\mathbf{\text{فلزی}}$ $\mathbf{\text{زیاد}}$ میشود.
| واژهی خطخورده | واژهی صحیح |
| :---: | :---: |
| نافلزی (اول) | **فلزی** |
| فلزی (دوم) | **نافلزی** |
| پایینتر (سوم) | **بالاتر** |
| نافلزی (چهارم) | **فلزی** |
**توضیح دلایل:**
1. **در دوره (چپ به راست):** با افزایش $\mathbf{\text{بار مؤثر هسته}}$، تمایل به $\mathbf{\text{از دست دادن الکترون}}$ (خصلت فلزی) کم میشود و تمایل به $\mathbf{\text{گرفتن الکترون}}$ (خصلت نافلزی) زیاد میشود.
2. **در گروه (بالا به پایین):** با $\mathbf{\text{افزایش شعاع اتمی}}$ و $\mathbf{\text{کاهش نیروی جاذبه هسته}}$ بر الکترون ظرفیت، تمایل به $\mathbf{\text{از دست دادن الکترون}}$ (خصلت فلزی) $\mathbf{\text{زیاد}}$ میشود. بنابراین، عناصر بالایی $\mathbf{\text{نافلزتر}}$ هستند.