Саволҳои намунавӣ ва муҳокимаи хосиятҳои даврии элементҳо
Пендахулуан
Химия омӯзиши модда ва тағйироти он аст. Дар омӯзиши химия, ҷадвали даврии унсурҳо яке аз муҳимтарин абзорҳое мебошад, ки олимон истифода мебаранд. Ин ҷадвал на танҳо унсурҳоро аз рӯи рақами атомӣ гурӯҳбандӣ мекунад, балки хосиятҳои такроршаванда ё давриро дар байни онҳо низ ошкор мекунад. Фаҳмидани хосиятҳои даврии унсурҳо барои пешгӯии рафтори кимиёвӣ ва хосиятҳои физикии ин унсурҳо муҳим аст. Дар ин мақола мо якчанд масъалаҳои мисолиро баррасӣ хоҳем кард ва хосиятҳои даврии унсурҳоро баррасӣ хоҳем кард.
Хусусиятҳои даврии элементҳо
Хусусиятҳои даврии унсурҳо ба хосиятҳое дахл доранд, ки дар ҷадвали даврӣ намунаҳои муайянро такрор мекунанд ё нишон медиҳанд. Баъзе аз маъмултарин хосиятҳои даврӣ инҳоянд:
1. Радиуси атомӣ: Масофа аз ядрои атомӣ то электрони берунтарин. Радиуси атомӣ дар як давр аз чап ба рост кам мешавад ва аз боло ба поён дар як гурӯҳ зиёд мешавад.
2. Энергияи ионизатсия: Энергияе, ки барои хориҷ кардани электрон аз атоми бетараф лозим аст. Энергияи ионизатсия дар тӯли як давра аз чап ба рост афзоиш меёбад ва дар тамоми гурӯҳ аз боло ба поён кам мешавад.
3. Муносибати электронӣ: Тағйирёбии энергия ҳангоми ба даст овардани электрон аз ҷониби атом. Муносибати электронӣ одатан дар тӯли як давра аз чап ба рост манфӣтар мешавад.
4. Электроманфӣ: Қобилияти атом барои ҷалби як ҷуфт электрон дар пайванди кимиёвӣ. Электроманфӣ аз чап ба рост дар тӯли як давра афзоиш меёбад ва аз боло ба поён дар тамоми гурӯҳ кам мешавад.
Намунаи саволи 1: Радиуси атомӣ
Савол:
Радиусҳои атомии унсурҳои зеринро муқоиса кунед: Li (литий), Be (бериллий), B (бор).
Муҳокима:
Li, Be ва B ҳама дар як давраи (давраи 2) ҷадвали даврӣ ҷойгиранд. Ҳангоми ҳаракат аз чап ба рост дар як давра, заряди ҳастаӣ меафзояд, ки боиси ҷалби бештари электронҳои берунӣ мегардад ва бо ин васила радиуси атомро кам мекунад.
– Ли (литий) аз ин се радиуси атомӣ калонтарин аст, зеро он хурдтарин заряди ҳастаӣ дорад.
– Be (Бериллий) нисбат ба Li радиуси атомии хурдтар дорад, зеро заряди ҳастаии он зиёдтар аст.
– B (Бор) дар байни ин се радиуси атомӣ хурдтарин аст, зеро он бузургтарин заряди ҳастаиро байни Li ва Be дорад.
Тартиби радиусҳои атомӣ аз калонтарин то хурдтарин чунин аст: Li > Be > B.
Намунаи саволи 2: Энергияи ионизатсия
Савол:
Чаро энергияи аввали ионизатсияи магний (Mg) нисбат ба энергияи натрий (Na) зиёдтар аст?
Муҳокима:
Энергияи ионизатсия энергияест, ки барои хориҷ кардани электрон аз атом дар фазаи газӣ лозим аст. Mg ва Na дар як давра (давраи 3) қарор доранд.
– Натрий (Na) дар гурӯҳи 1 ва магний (Mg) дар гурӯҳи 2 ҷойгир аст. Ҳангоми ҳаракат аз чап ба рост дар як давра, заряди муассири ҳастаӣ меафзояд, ки боиси ҷалби электронҳо ба ядро мегардад ва хориҷ кардани электронҳоро душвортар мекунад.
– Магний нисбат ба натрий заряди ҳастаии калонтар дорад, ки боиси пайванди қавитар байни ядро ва электронҳои берунӣ мегардад, аз ин рӯ энергияи лозимӣ барои хориҷ кардани электронҳо аз Mg нисбат ба Na зиёдтар аст.
Ҳамин тариқ, энергияи аввали ионизатсияи магний нисбат ба энергияи натрий зиёдтар аст.
Намунаи саволи 3: Наздикии электронӣ
Савол:
Муносибатҳои электронии унсурҳои зеринро муқоиса кунед: Фтор (F) ва Хлор (Cl).
Муҳокима:
Аффинитети электронӣ энергияест, ки ҳангоми ба даст овардани электрони атоми бетараф дар фазаи газӣ ҷудо мешавад. Фтор ва хлор дар гурӯҳи 17 (галогенҳо) ҷойгиранд, аммо дар давраҳои гуногун.
– Фтор дар давраи 2 ва хлор дар давраи 3 қарор доранд.
– Гарчанде ки фтор электронманфии бештар дорад, аммо наздикии электронии хлор нисбат ба фтор манфӣтар аст (энергияи бештар ҷудо мекунад). Ин аз он сабаб аст, ки қувваи теладиҳӣ байни электронҳо дар атоми фтор аз сабаби радиуси хурдтари атомии он зиёдтар аст ва бо ин васила энергияи ҷудошударо ҳангоми илова кардани электрон каме кам мекунад.
Аз ин рӯ, наздикии электронии хлор нисбат ба фтор манфӣтар аст.
Намунаи саволи 4: Электроманфӣ
Савол:
Чаро электрманфии оксиген (O) нисбат ба сулфур (S) зиёдтар аст?
Муҳокима:
Электроманфият қобилияти атомро барои ҷалби як ҷуфт электрон дар пайванди кимиёвӣ чен мекунад. Оксиген ва сулфур дар гурӯҳи 16 ҷойгиранд, аммо оксиген дар давраи 2 ва сулфур дар давраи 3 ҷойгиранд.
- Оксиген дар муқоиса бо сулфур радиуси атомии хурдтар дорад.
– Азбаски радиуси оксиген хурдтар аст, электронҳо дар пайвандҳои кимиёвӣ ба ядро наздиктаранд, ки нисбат ба сулфур ҷозибаи қавитар дорад.
Дар натиҷа, оксиген нисбат ба сулфур электронманфии бештар дорад.
Хулоса
Хусусиятҳои даврии унсурҳо мафҳуми калидӣ дар химия мебошанд, ки ба мо дар фаҳмидан ва пешгӯии рафтори химиявии унсурҳо кӯмак мекунад. Бо истифода аз мисолҳои дар боло овардашуда, мо метавонем бубинем, ки чӣ гуна хосиятҳо ба монанди радиуси атомӣ, энергияи ионизатсия, наздикии электрон ва электроманфият дар ҷадвали даврӣ намунаҳои мушаххасро риоя мекунанд. Фаҳмидани ин хосиятҳо ба мо имкон медиҳад, ки химия ва татбиқи онро беҳтар дарк кунем.
Дарки хосиятҳои даврӣ ба мо имкон медиҳад, ки реаксияҳои кимиёвиро беҳтар пешгӯӣ кунем, реаксияҳои кимиёвиро тарҳрезӣ кунем ва маводҳо ва пайвастагиҳои наверо таҳия кунем, ки дар соҳаҳои гуногун ва соҳаҳои тадқиқотӣ муфиданд. Хусусиятҳои даврии унсурҳо асоси бисёр мафҳумҳои пешрафта дар химия мебошанд ва аз ин рӯ, азхуд кардани онҳо барои ҳар як донишҷӯ ё муҳаққиқ дар ин соҳа муҳим аст.
