ملخص الكيمياء 211 (ثاني ثانوي) – من نموذج بور إلى الروابط الكيميائية
هذا الملخص يُرتِّب أهم أفكار كيم 211: نموذج بور وطيف الهيدروجين، النموذج الكمي (دي برولي، هايزنبرج، شرودنجر، الأفلاك وعدد الكم الرئيس)، التوزيع الإلكتروني (أوفباو، باولي، هوند واستثناءات d)، الجدول الدوري والتدرج في الخواص (نصف القطر، طاقة/جهد التأين، الكهروسالبية)، ثم الروابط الأيونية والفلزية والتساهمية (لويس، سيجما/باي). المصدر المعتمد: مذكرة المقرر كيم 211، سلسلة التفوق.
محتويات الموضوع
- نموذج بور وطيف الهيدروجين
- النموذج الكمي: دي برولي – هايزنبرج – شرودنجر
- الأفلاك وعدد الكم الرئيس والمستويات الفرعية
- التوزيع الإلكتروني (أوفباو/باولي/هوند)
- الجدول الدوري والتدرج في الخواص
- الرابطة الأيونية والمركبات الأيونية
- الرابطة الفلزية وخواص الفلزات + السبائك
- الرابطة التساهمية ولويس والروابط المتعددة (σ/π)
- تدريب سريع (أسئلة قصيرة)
- ملاحظات وملخص مراجعة
1) نموذج بور وطيف الهيدروجين
- الإلكترون يدور في مدارات مسموحة بطاقة محددة؛ عند الانتقال لمستوى أدنى يشع فوتونًا بطاقة تساوي فرق المستويين.
- سلاسل الطيف: ليمان (فوق بنفسجي إلى n=1)، بالمر (مرئي إلى n=2)، باشن (تحت حمراء إلى n=3).
- حدود بور: فسر طيف H فقط، ولا يصف مسارات دائرية واقعية للإلكترونات.
2) النموذج الكمي: دي برولي – هايزنبرج – شرودنجر
- دي برولي: للجسيم طول موجي λ = h/(mv) → يفسر الطبيعة الموجية للإلكترون.
- هايزنبرج (مبدأ الشك): يستحيل معرفة المكان والسرعة بدقة معًا؛ قياس أحدهما يؤثر في الآخر.
- شرودنجر: معادلة موجية تؤدي إلى أفلاك احتمالية بدل مدارات دائرية.
3) الأفلاك وعدد الكم الرئيس والمستويات الفرعية
| مستوى الطاقة | المستويات الفرعية | عدد الأفلاك (n²) | أقصى إلكترونات (2n²) | ملاحظات الشكل |
|---|---|---|---|---|
| n=1 | s | 1 | 2 | s كروي |
| n=2 | s, p | 4 | 8 | p ثلاثي: px, py, pz (فصّان) |
| n=3 | s, p, d | 9 | 18 | d خمسة أفلاك |
| n=4 | s, p, d, f | 16 | 32 | f سبعة أفلاك |
كل فلك يتسع لإلكترونين متعاكسَي اللف؛ عدد الأفلاك في المستوى الفرعي دائمًا فرديّ.
4) التوزيع الإلكتروني (أوفباو – باولي – هوند)
- أوفباو: الامتلاء يبدأ بالأقل طاقة (مثل 4s قبل 3d).
- باولي: لا يجتمع إلكترونان في فلك واحد بذات اللف.
- هوند: تُملأ الأفلاك المتساوية طاقةً فرادى أولًا ثم تُزاوج.
- استثناءات مشهورة: كـ Cr و Cu تميل لامتلاء/نصف امتلاء d لزيادة الاستقرار.
5) الجدول الدوري والتدرج في خواص العناصر
- نصف القطر الذري: يقل عبر الدورة ويزيد نزولًا بالمجموعة؛ الأيون الموجب أصغر من ذرته، والسالب أكبر منها.
- طاقة/جهد التأين: تزداد عبر الدورة وتقل نزولًا بالمجموعة (ترابط الإلكترونات/البعد عن النواة).
- الكهروسالبية: تزداد عبر الدورة وتقل نزولًا بالمجموعة؛ قيم الغازات النبيلة غالبًا غير معرفة لخفوت تفاعلها.
6) الرابطة الأيونية والمركبات الأيونية
- تنتج من انتقال إلكترونات تكافؤ من فلز إلى لا فلز ⇒ كاتيون/أنيون يتجاذبان كهربائيًا.
- المركب الأيوني متعادل إجمالًا (مجموع الشحنات = صفر).
- خواص: صلابة، درجات انصهار/غليان مرتفعة، الذوبان غالبًا يوصل الكهرباء.
7) الرابطة الفلزية وخواص الفلزات + السبائك
- تجاذب بين أيونات موجبة وسحابة إلكترونات حرة الحركة.
- خواص: توصيل حراري وكهربي، القابلية للطرق والسحب، لمعان؛ تزداد القوة بزيادة الإلكترونات الحرة (العناصر الانتقالية أصلب).
- السبائك تختلف خصائصها عن الفلز النقي وغالبًا أكثر صلابة.
8) الرابطة التساهمية ولويس والروابط المتعددة
- تشارك ذرتان (لافلزات غالبًا) في زوج إلكتروني واحد لتكوين رابطة أحادية (σ)؛ يمكن تشكيل روابط ثنائية (σ+π) أو ثلاثية (σ+2π).
- تركيب لويس يُظهر إلكترونات التكافؤ كـ نقاط/خطوط؛ مجموع إلكترونات التكافؤ يوجه عدد الروابط.
- أمثلة: H₂ (σ واحدة)، O₂ (σ+π)، N₂ (σ+2π).
تدريب سريع (اختبر فهمك)
- رتّب مستويات الطاقة حسب الامتلاء حتى 4p، واذكر لماذا يُملأ 4s قبل 3d.
- قارن بين نصف قطر Na و Na⁺ و Cl و Cl⁻، وعلّل الفروق.
- أي مركّب يمتلك طاقة بلورة أعلى: NaF أم NaI؟ ولماذا؟
- ارسم لويس لـ PH₃ و H₂S و CCl₄ واذكر عدد روابط σ وأزواج الإلكترونات غير الرابطة لكل جزيء.
ملخّص المراجعة
- النموذج الكمي يستبدل المدار الدائري بـ فلك احتمالي؛ n يحدد الحجم والطاقة.
- قواعد التوزيع: أوفباو، باولي، هوند + استثناءات انتقالية.
- اتجاهات دورية ثابتة: نصف القطر ↓ عبر الدورة ↑ بالمجموعة؛ التأين والكهروسالبية بالعكس.
- الروابط: أيونية (انتقال إلكترون)، فلزية (سحابة إلكترونات)، تساهمية (مشاركة إلكترونات).
كلمات مفتاحية: كيم 211 البحرين، نموذج بور، دي برولي، هايزنبرج، شرودنجر، التوزيع الإلكتروني، طاقة التأين، الكهروسالبية، الروابط الأيونية والفلزية والتساهمية، لويس، سيجما، باي، البحرين التعليمية.}

