الفصل الأول: التركيب الذري للمادة – ثالث متوسط 2026

البناء الذري – الفصل الأول

تعريف: الذرات

هي عبارة عن جسيمات صغيرة تشكل الوحدات الأساسية لبناء المواد وهي غير قابلة للانقسام.

تطور مفهوم البناء الذري حسب التسلسل الزمني

1. نموذج دالتون (بداية القرن 19)

تصور العالم دالتون بأن الذرة (على هيئة كرة دقيقة صلبة غير قابلة للانقسام ولكل عنصر نوع معين من الذرات ترتبط بطريقة بسيطة لتكوين الذرات المركبة).

نموذج دالتون(كرة صلبة ذات سطح دقيق)

2. نموذج ثومسن (نهاية القرن 19)

اكتشف العالم الإلكترونات (جسيمات صغيرة تحمل شحنة سالبة). وتصور أن الذرة (كرة موجبة الشحنة تلتصق عليها الإلكترونات السالبة والتي تعادل الشحنة الموجبة وبذلك تصبح الذرة متعادلة الشحنة).

نموذج ثومسن(كرة موجبة الشحنة، إلكترونات سالبة الشحنة)

3. نموذج رذرفورد (أوائل القرن 20)

بعد اكتشاف البروتون، قدم تصوره بأن (البروتونات متمركزة في حجم صغير وسط الذرة أطلق عليها اسم النواة وأنها تحتوي على معظم كتلة الذرة وأن الإلكترونات تدور حولها لذا فأن اغلب حجم الذرة فراغ).

نموذج رذرفورد
مكونات الذرة الأساسية
  • الإلكترونات: جسيمات صغيرة سالبة الشحنة ويرمز لها بالرمز e⁻ تدور حول نواة موجبة لذلك تكون متعادلة الشحنة.
  • البروتونات: جسيمات موجبة الشحنة كتلتها أكبر بكثير من كتلة الإلكترونات تقع في وسط الذرة.
تعليلات هامة

علل 1: تكون الذرة متعادلة الشحنة؟

الجواب: وذلك لأن عدد الإلكترونات السالبة خارج النواة يساوي عدد البروتونات الموجبة داخل نواة الذرة.

علل 2: سمي نموذج رذرفورد بالنموذج الكوكبي؟

الجواب: وذلك بسبب أن الإلكترونات السالبة الشحنة تدور حول النواة الموجبة الشحنة كما تدور الكواكب حول الشمس.

مشكلة نموذج رذرفورد وفشل تصوره

س: لماذا فشل تصور نموذج رذرفورد للبناء الذري؟

ج: لو فرضنا أن:

  1. الإلكترونات السالبة (ساكنة) فإنها سوف تنجذب إلى النواة الموجبة الشحنة وبذلك تنهار الذرة.
  2. الإلكترونات السالبة (متحركة) فإنها سوف تفقد طاقة نتيجة حركتها اللولبية حول النواة مما يؤدي إلى بطأها فتسقط في النواة وبذلك تنهار الذرة.

نموذج بور

اقترح العالم بور (أن الإلكترونات السالبة تدور حول النواة الموجبة في مستويات ذات طاقة وأنصاف أقطار محددة ولكل مستوى رقم يميزه ويصف طاقته يسمى بعدد الكم الرئيسي).

نموذج بور

س: فسر العالم بور تركيب ذرة الهيدروجين كأبسط نظام ذري؟

ج: لأنها تحتوي على بروتون واحد وإلكترون واحد.

س: فشل نموذج بور في تفسير بعض الظواهر الطبيعية للعناصر؟

ج: لأنه فسر نموذجه على أساس ذرة الهيدروجين التي تحتوي على إلكترون واحد فقط، وأهمل الذرات الأخرى التي تحتوي على عدد أكبر من الإلكترونات.

النظرية الذرية الحديثة ومفاهيم الكم
مفاهيم أساسية

نظرية الكم: تنص على (احتمال وجود الإلكترون في حيز محدد في الفضاء المحيط بالنواة وليس في مدارات محددة الأبعاد كما أوضح العالم بور).


الأوربيتال (السحابة الإلكترونية): هو عبارة عن حيز محدد في الفضاء المحيط بالنواة يوجد فيه الإلكترون. ويرمز له بالرمز □ ويشغل بإلكترون واحد ↑ أو اثنين ↑↓.

أهم فروض النظرية الحديثة (نموذج معدل لبور):

  1. تتكون الذرة من نواة تحيط بها إلكترونات ذات مستويات مختلفة من الطاقة.
  2. تدور الإلكترونات حول النواة على مسافات بعيدة عنها (نسبة لحجم الذرة) في مستويات الطاقة ويعبر عن هذه المستويات بأعداد الكم الرئيسية ويرمز لها بالرمز (n).

س: كلما كانت قيمة (n) كبيرة كانت طاقة المستوى أكبر؟

ج: بسبب قلة جذب النواة للإلكترونات.

مستويات الطاقة
  1. مستويات الطاقة الرئيسية: يعبر عنها بعدد الكم الرئيسي ويرمز لها بالحرف (n) وتأخذ قيم صحيحة موجبة تساوي (1, 2, 3, 4, 5, ……) وكل رقم يدل على مستوى طاقة معين ولا يأخذ (n) قيمة الصفر.
  2. مستويات الطاقة الثانوية: تحتوي مستويات الطاقة الرئيسية (K, L, M, N, …) على مستويات طاقة ثانوية يرمز لها بالرمز (s, p, d, f).

مقارنة المستويات الثانوية:

1. من ناحية الشكل:

    • المستوى الثانوي (s): يحتوي على أوربيتال واحد وله شكل كروي.

اوربيتال s

    • المستوى الثانوي (p): يحتوي على ثلاث أوربيتالات وكل أوربيتال مكون من فصين.

اوربيتال p

2. من ناحية عدد الإلكترونات:

المستوى الثانويعدد الأوربيتالاتالتشبع بالإلكترونات
s1 (□)2 إلكترون
p3 (□□□)6 إلكترون
d510 إلكترون
f714 إلكترون
توزيع الإلكترونات وقواعده

علل: لا يحدث تنافر للإلكترونات مع بعضها عند وجودها في نفس الأوربيتال؟

ج: وذلك لأن أحدهما سوف يبرم عكس الآخر، مما يلغي تنافرهما.

قواعد الترتيب الإلكتروني

1. مبدأ أوفباو: (مستويات الطاقة الثانوية تملأ بالإلكترونات حسب تسلسل طاقاتها من الأوطأ إلى الأعلى).

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ ...


2. قاعدة هوند: (لا يحدث ازدواج بين إلكترونين في مستوى الطاقة الثانوي إلا بعد أن تشغل أوربيتالاته بشكل منفرد).

تمارين وأمثلة تطبيقية

تمرين (1-3) ص 20

أ. ما عدد الأوربيتالات في كل من مستوى الطاقة الرئيسي الأول والثالث؟

الجواب: الأول (s): 1 أوربيتال. الثالث (s, p, d): 1+3+5 = 9 أوربيتالات.

ب. ما عدد الإلكترونات في كل من مستوى الطاقة الرئيسي الثاني والثالث؟

الجواب: الثاني (8 إلكترون). الثالث (18 إلكترون).

تمرين (1-4) ص 22

بين كيفية ترتيب الإلكترونات في أوربيتالات المستويات الثانوية التالية: p², d⁵, p⁵, d³

  • p²: ↑ ↑ □
  • d⁵: ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
  • p⁵: ↑↓ ↑↓ ↑
  • d³: ↑ ↑ ↑ □ □

مثال 1-1: الترتيب الإلكتروني للمستويات الثانوية

اكتب الترتيب الإلكتروني للمستويات التالية:

  • p³: ↑ ↑ ↑
  • d⁴: ↑ ↑ ↑ ↑ □
  • f⁶: ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ □
  • p⁶: ↑↓ ↑↓ ↑↓

مثال 1-2: الترتيب الإلكتروني للعناصر
العنصرالتوزيع الإلكتروني
₁H1s¹
₂He1s²
₃Li1s² 2s¹
₄Be1s² 2s²

مثال 1-3: مستوى الطاقة الأخير
العنصرالترتيب الإلكترونيمستوى الطاقة الرئيسي الأخير
₅B1s² 2s² 2p¹2s² 2p¹
₈O1s² 2s² 2p⁴2s² 2p⁴
₁₀Ne1s² 2s² 2p⁶2s² 2p⁶
₁₂Mg1s² 2s² 2p⁶ 3s²3s²
₁₃Al1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹3s² 3p¹
₁₅P1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³3s² 3p³

أمثلة تدرج الطاقة (الصوديوم والكلور)

مثال 1-4: الصوديوم ₁₁Na

الترتيب: 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹

تدرج الطاقة (من الأقل للأعلى): 1s < 2s < 2p < 3s


مثال 1-5: الكلور ₁₇Cl

الترتيب: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵

تدرج الطاقة: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p

مخطط طاقة الكلور

رمز لويس

يعتمد رمز لويس على عدد الإلكترونات الموجودة في الغلاف الأخير (مستوى الطاقة الخارجي). تترتب الإلكترونات حول رمز العنصر كـ نقاط.

ملاحظة: عدد نقاط رمز لويس = رقم الزمرة.

مثال 1-8: تحليل ذرة

ذرة عنصر ترتيبها: 1s² 2s² 2p⁴

  1. عدد الإلكترونات: 8.
  2. العدد الذري: 8.
  3. المستويات الثانوية المملوءة: (1s, 2s).
  4. الإلكترونات غير المزدوجة: 2 (في 2p).
  5. رمز لويس: O محاط بـ 6 نقاط (2+4).

🔔
مهم : رابط الأختبار (امتحان) بالفصل الأول
اضغط هنا

شاهد فيديو الشرح:

[فيديو الشرح متاح عبر الرابط أعلاه]

شكراً لكم، لا تنسونا من الدعاء