Main menu

Pages

ماهو عدد التكافؤ وكيفية حسابة؟

 

ماهو عدد التكافؤ وكيفية حسابة؟ Valence electrons





تعريف التكافؤ

يمكن تعريف التكافؤ Valance لعنصر ما في الوقت الحالي بانه : عدد الالكترونات الموجودة في الغلاف الخارجي لذرة العنصر والتي تستطيع فقدها أو اكتسابها أو الاشتراك بها اثناء التفاعل الكيميائي.

فمثلا : ان تكافؤ الهيدروجين يعتبر واحدة لوجود الكترون واحد في غلاف الخارجي قابل للمشاركة، ويكون تكافؤ الاوكسجين في الماء يساوي 2 وذلك لوجود 6 الكترونات في غلافه الخارجي، فذرته تميل لاكتساب الكترونين لاشباع غلافها الخارجي وكذلك يكون الصوديوم احادي التكافؤ لانه يفقد الكترون واحد من غلافه الخارجي، ويكون تكافؤ المغنسيوم ثنائي لانه يفقد الكترونين من غلافه الخارجي، ويكون تكافؤ الكلور احادي لانه يكتسب الكترون واحد لغلاف الخارجي وهكذا.

إن صيغ المركبات الكيميائية، ليست وليدة الصدفة وانما هي معتمدة على كيفية ارتباط الذرات مع بعضها في جزيئات تلك المركبات ، وقد وجد انه هناك حد معين لقدرة ذرات عنصر معين للاتحاد مع ذرات عنصر اخر، وتسمى القدرة الاتحادية للعنصر في مركباته ، أو عدد ذرات الهيدروجين التي تتحد مباشرة مع ذرة واحدة من العنصر بـ التكافؤ وتتباين ذرات العناصر الكيميائية في قابليتها للارتباط بعدد محدد من الذرات الأخرى، لذلك ادخل مفهوم تكافؤ العنصر في علم الكيمياء لأول مرة في منتصف القرن التاسع عشر.

 

 

أمثلة

عدد التكافؤ للهيدروجين = 1

الترتيب الإلكتروني للهيدروجين:

1s1 

 

يحتوي على إلكترون واحد في غلافه الأخير.

 

 

عدد التكافؤ للكاربون = 4

الترتيب الإلكتروني للكربون:

 

1s2 2s2 2p2 

 

يحتوي الكربون على 4 الكترونات منفردة في غلافه الأخير وهي تمثل إلكترونات التكافؤ.

 

 

عدد إلكترونات التكافؤ للنتروجين= 3

الترتيب الإلكتروني للنتروجين:

 

1s2 2s2 2p3 

 

يحتوي النيتروجين على 3 إلكترونات منفردة في غلافه الأخير وهي تمثل إلكترونات التكافؤ.

 

عدد إلكترونات التكافؤ للأوكسجين= 2

الترتيب الإلكتروني للأوكسجين:

 

1s2 2s2 2p4 

 

يحتوي الأوكسجين على إلكترونين منفردين في غلافه الأخير وهي تمثل إلكترونات التكافؤ.

 

 

أسئلة وأجوبة

س1: لماذا يتبرع الصوديوم بألكترون واحد؟

ج: لذرات عناصر المجموعة 1 مثل الصوديوم إلكترون تكافؤ وحيد. ولأستقرار الذرة يجب التبرع بهذا الإلكترون للحصول على مستوى طاقة خارجي مشبع بالكامل.

 

 

س2: لماذا يستقبل الكلور الإلكترون واحد من الصوديوم؟

ج: تحتوي ذرة عنصر المجموعة 17 مثل الكلور على سبعة إلكترونات تكافؤ. فتميل هذه الذرة إلى اكتساب إلكترون واحد لملء مستوى طاقتها الخارجي والوصول إلى حالة الاستقرار.

 

 

س3: لماذا يوجد اختلاف بين النحاس والكربون في قدرتهما على التوصيل الكهربائي؟

ج: ذرات الفلزات او المعادت مثل النحاس تتبرع أو تفقد إلكترونات التكافؤ بسهولة. ويمكن للإلكترونات هذه أن تتحرك بحرية وتحمل معها التيار الكهربائي. ومن ناحية أخرى ، تمسك ذرات اللافلزات مثل الكربون بإلكتروناتها. ولا تستطيع إلكتروناتها أن تتحرك بحرية وتحمل معها التيار الكهربائي.

 

 

س4: كم عدد إلكترونات التكافؤ التي تمتلكها ذرات السيليكون والجرمانيوم؟ ماذا يحدث لإلكترونات التكافؤ عندما تتعرض الذرات لمجال كهربائي؟

ج: ذرات هذين العنصرين لها أربعة إلكترونات تكافؤ. عندما تتعرض الذرات لمجال كهربائي ، تبتعد إلكترونات التكافؤ عن الذرات مما يساهم في نفاذ التيار الكهربائي.

 

 

 

 

المصادر

1.       Parkin, Gerard (May 2006). "Valence, Oxidation Number, and Formal Charge: Three Related but Fundamentally Different Concepts". Journal of Chemical Education. 83 (5): 791. doi:10.1021/ed083p791. ISSN 0021-9584.

2.      Frenking, Gernot; Shaik, Sason, eds. (May 2014). "Chapter 7: Chemical bonding in Transition Metal Compounds". The Chemical Bond: Chemical Bonding Across the Periodic Table. Wiley – VCH. ISBN 978-3-527-33315-8.

3.      Petrucci, Ralph H.; Harwood, William S.; Herring, F. Geoffrey (2002). General chemistry: principles and modern applications (8th ed.). Upper Saddle River, N.J: Prentice Hall. p. 339. ISBN 978-0-13-014329-7. LCCN 2001032331. OCLC 46872308.

4.      Chi, Chaoxian; Pan, Sudip; Jin, Jiaye; Meng, Luyan; Luo, Mingbiao; Zhao, Lili; Zhou, Mingfei; Frenking, Gernot (2019). "Octacarbonyl Ion Complexes of Actinides [An(CO)8]+/− (An=Th, U) and the Role of f Orbitals in Metal–Ligand Bonding". Chem. Eur. J. 25 (50): 11772–11784. doi:10.1002/chem.201902625.


Comments

contents title