المنقذ — منصة المرحلة الثانوية

أهداف الدرس

أطبّق قواعد الترتيب الإلكتروني (مبدأ أوفباو، قاعدة مادلنج، قاعدة هوند، مبدأ الاستبعاد لباولي) لعناصر مختلفة من الجدول الدوري.
أكتب الترتيب الإلكتروني لذرة عنصر حسب مستويات الطاقة الرئيسية.
أكتب الترتيب الإلكتروني لذرة عنصر حسب تحت مستويات الطاقة.
أرتّب إلكترونات ذرة عنصر حسب الأفلاك.
أكتب الترتيب الإلكتروني لذرة عنصر حسب أقرب غاز نبيل، وأحدّد العدد الذري من الترتيب الإلكتروني.
أفسّر استثناءات الترتيب الإلكتروني في ذرتي الكروم والنحاس.

الشرح خطوة بخطوة

1 / 440:00

المقطع 1 من 10تطبيقات على قواعد الترتيب الإلكتروني1:46

لا يوجد صوت عربي على هذا الجهاز. الشرح الصوتي المسجّل سيتوفر لهذا الدرس قريبًا

مقاطع الدرس

0 من 10 مكتمل

تطبيقات على قواعد الترتيب الإلكتروني(ص 57)

في حياتنا اليومية لا يمكن أن تسير الأمور بنجاح من غير ترتيب، فنحن نرتب كتبنا في المكتبة، وننظم مقاعد المتعلمين في الفصل، ونضع الملابس في أماكنها المناسبة؛ لأن الترتيب يجعل الوصول سهلًا، ولو اختل هذا الترتيب لعمّت الفوضى. وكما أن حياتنا تحتاج إلى نظام وترتيب، فإن الذرات أيضًا تتبع نظامًا دقيقًا في ترتيب إلكتروناتها حول النواة، فلا تترتب الإلكترونات عشوائيًا، بل تنتقل وفق قواعد محددة تُعرف بقواعد الترتيب الإلكتروني. وهذا النظام الدقيق هو الذي يفسر خواص العناصر وسلوكها الكيميائي، ويكشف لنا أهمية التنظيم في عالمنا.(ص 57)

الفوضى تمنع الوصول — الترتيب يسهل المعرفة(ص 57)

انتبهماذا سأتعلم؟ تطبيق قواعد الترتيب الإلكتروني. كيف سأتعلم؟ أطبق قواعد الترتيب الإلكتروني (مبدأ أوفباو، قاعدة مادلنج، قاعدة هوند، مبدأ الاستبعاد لباولي) لعناصر مختلفة من الجدول الدوري.(ص 57)

نشاط: بناء نموذج لذرة الفوسفور(ص 58)

مثالتخيّل أنك ضمن فريق من العلماء، و مهمتكم بناء نموذج لذرة عنصر الفوسفور (₁₅P)، باستخدام بطاقات تمثل تحت مستويات الطاقة و أفلاك مختلفة وعدد من الإلكترونات، كيف سيتم ترتيب هذه الإلكترونات بشكل صحيح داخل الذرة؟ هل يمكنـك وضـع الإلكترونات في أيّ فلك عشوائياً ؟ (نعم / لا) ماذا تعلمت من هذا النشاط؟(ص 58)

بطاقات النشاط: الإلكترونات، وتحت مستويات الطاقة، والأفلاك(ص 58)

ترتَّب الإلكترونات في ذرات العناصر وفق قواعد محددة (أوفباو، مادلنج، هوند، و باولي) التي تساعدنا على فهم التركيب الإلكتروني لذرة العنصر. ولذلك فإن إجابة سؤال النشاط هي: لا، فلا يمكنك وضع الإلكترونات في أيّ فلك عشوائيًا، بل لكل إلكترون موضع تحدده هذه القواعد.(ص 58)

أولًا: كيف تترتب الإلكترونات حسب مستويات الطاقة الرئيسية؟(ص 58)

مثالمثال (1): اكتب الترتيب الإلكتروني حسب مستويات الطاقة الرئيسية لذرة عنصر الصوديوم. الحـل: رمز عنصر الصوديوم (Na) — العدد الذري = 11 إذن لديه 11 إلكترونًا. باستخدام مبدأ أوفباو (مبدأ البناء التصاعدي) يتم ترتيب الإلكترونات من المستويات الأقل طاقة إلى المستويات الأعلى طاقة. نُرتب كالتالي: المستوى الأول (2e⁻) ، المستوى الثاني (8e⁻) ، المستوى الثالث (1e⁻) اذن الترتيب حسب مستويات الطاقة الرئيسية : 2 , 8 , 1(ص 58)

خطوات كتابة الترتيب الإلكتروني حسب مستويات الطاقة الرئيسية:
1 — اكتب رمز العنصر وحدّد عدده الذري؛ لأن عدد الإلكترونات في الذرة المتعادلة يساوي العدد الذري.
2 — طبّق مبدأ أوفباو: ابدأ بالمستوى الأقل طاقة ثم انتقل إلى الأعلى.
3 — املأ المستوى الأول بإلكترونين، ثم المستوى الثاني بثمانية إلكترونات، ثم ضع الباقي في المستوى الذي يليه.
4 — اكتب الناتج أعدادًا يفصل بينها فاصلة بالترتيب من المستوى الأول: 2 , 8 , 1

انتبهمبدأ أوفباو (مبدأ البناء التصاعدي): يتم ترتيب الإلكترونات من المستويات الأقل طاقة إلى المستويات الأعلى طاقة. وهو أول قاعدة تبدأ بها في كل مسائل هذا الدرس.(ص 58)

مثالتمرين (1): اكتب الترتيب الإلكتروني لذرات العناصر التالية حسب مستويات الطاقة الرئيسية: 1 — الأكسجين (₈O) : 2 , 6 2 — البوتاسيوم (₁₉K) : 2 , 8 , 8 , 1(ص 59)

ثانيًا: كيف تترتب الإلكترونات حسب تحت مستويات الطاقة؟(ص 59)

مثالمثال (2): اكتب الترتيب الإلكتروني حسب تحت مستويات الطاقة لذرات العناصر التالية: الحـل: الليثيوم (₃Li) : 1s² 2s¹ الفاناديوم (₂₃V) : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d³(ص 59)

انتبهانتبه في الفاناديوم: تُكتب 4s² قبل 3d³؛ لأن ترتيب الملء يسير من الأقل طاقة إلى الأعلى طاقة حسب قاعدة مادلنج، وتحت مستوى الطاقة 4s أقل طاقة من 3d. وتأكد دائمًا أن مجموع الأعداد المرفوعة يساوي العدد الذري: 2+2+6+2+6+2+3 = 23.(ص 59)

مثالتمرين (2): اكتب الترتيب الإلكتروني حسب تحت مستويات الطاقة لذرات العناصر التالية: ₁₇Cl : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ ₃₀Zn : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰(ص 59)

ثالثًا: تحديد العدد الذري من الترتيب الإلكتروني(ص 60)

مثالمثال (3): حدد العدد الذري لذرة العنصر الذي ينتهي ترتيبه الإلكتروني بتحت مستوى الطاقة 2p³. الحـل: لتحديد العدد الذري لذرة العنصر: 1 — يُكتب الترتيب الإلكتروني حسب تحت مستويات الطاقة : 1s² 2s² 2p³ 2 — يُجمع عدد الإلكترونات الموجودة في كل تحت مستوى طاقة : 1s² 2s² 2p³ 2 + 2 + 3 = 7 العدد الذري = 7(ص 60)

خطوتا تحديد العدد الذري من نهاية الترتيب الإلكتروني:
1 — أكمل الترتيب الإلكتروني من بدايته 1s حتى تحت مستوى الطاقة المذكور في السؤال، ولا تقفز أي تحت مستوى.
2 — اجمع الأعداد المرفوعة (عدد الإلكترونات) في كل تحت مستوى، والمجموع هو العدد الذري للعنصر.

رابعًا: كيف تترتب الإلكترونات حسب الأفلاك؟(ص 60)

مثالمثال (4): رتب الإلكترونات في ذرة الليثيوم ₃Li حسب الأفلاك. الحـل: 1 — يُكتب الترتيب الإلكتروني حسب تحت مستويات الطاقة : 1s² 2s¹ 2 — تُرسم الأفلاك لتحت مستويات الطاقة و ترتب فيها الإلكترونات حسب القواعد. فلك 1s : ↿⇂ (إلكترونان متعاكسا الاتجاه) فلك 2s : ↿ (إلكترون واحد)(ص 60)

ترتيب إلكترونات ذرة الليثيوم ₃Li حسب الأفلاك: 1s² و 2s¹(ص 60)

مثالتمرين (3): وضح ما يلي: 1 — الترتيب الإلكتروني لذرة عنصر البورون (₅B) حسب الأفلاك: 1s² 2s² 2p¹ ، أي فلك 1s : ↿⇂ ، فلك 2s : ↿⇂ ، أفلاك 2p : ↿ __ __ 2 — الترتيب الإلكتروني لذرة عنصر الكلور (₁₇Cl) حسب الأفلاك: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ ، أي فلك 1s : ↿⇂ ، فلك 2s : ↿⇂ ، أفلاك 2p : ↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ ، فلك 3s : ↿⇂ ، أفلاك 3p : ↿⇂ ↿⇂ ↿(ص 61)

خامسًا: كيف تترتب الإلكترونات حسب أقرب غاز نبيل؟(ص 61)

لترتيب الإلكترونات حسب تحت مستويات الطاقة لأقرب غاز نبيل:
1 — يُكتب بين قوسين مربعين رمز الغاز النبيل الذي يسبق العنصر مباشرةً.
2 — يُستكمل ترتيب الإلكترونات المتبقية من العدد الذري للعنصر.
وتكون الصورة العامة: [أقرب غاز نبيل يسبق العنصر] ....nsˣ npʸ

الغازات النبيلة: He (2) ، Ne (10) ، Ar (18) ، Kr (36) ، Xe (54) ، Rn (86) ، Og (118)(ص 61)

مثالمثال (5): رتب الإلكترونات في ذرة عنصر الصوديوم ₁₁Na حسب أقرب غاز نبيل. الحـل: 1 — الترتيب الإلكتروني حسب تحت مستويات الطاقة : [1s² 2s² 2p⁶] 3s¹ 2 — أقرب غاز نبيل (الغاز الذي يسبق العنصر) : النيون ₁₀Ne 3 — نطرح العدد الذري للغاز النبيل من العدد الذري للعنصر، فيكون الناتج هو عدد الإلكترونات التي نكتبها بعد رمز الغاز النبيل: 11 − 10 = 1 الترتيب الإلكتروني حسب أقرب غاز نبيل : [Ne] 3s¹(ص 61)

انتبهلاحظ أن الترتيب بين القوسين المربعين هو الترتيب الإلكتروني للغاز النبيل الأقرب للصوديوم. ولاحظ أن عدد الإلكترونات المتبقية بعد عملية الطرح (1e⁻) و هو نفس عدد الإلكترونات الموجودة خارج القوسين المربعين.(ص 61)

مثالمثال (6): رتب الإلكترونات في ذرة عنصر الكالسيوم ₂₀Ca حسب أقرب غاز نبيل. الحـل: الترتيب الإلكتروني حسب أقرب غاز نبيل : [Ar] 4s²(ص 62)

مثالتمرين (4): أكتب الترتيب الإلكتروني لكل من ذرات العناصر التالية حسب أقرب غاز نبيل: 1 — ₄Be : [He] 2s² 2 — ₁₅P : [Ne] 3s² 3p³(ص 62)

سادسًا: استثناءات الترتيب الإلكتروني لبعض ذرات العناصر(ص 62)

وفق قواعد الترتيب الإلكتروني تملأ الإلكترونات تحت مستويات الطاقة الأقل طاقة أولًا. لذلك يفترض أن يكون: الكروم ₂₄Cr : [Ar] 4s² 3d⁴ النحاس ₂₉Cu : [Ar] 4s² 3d⁹ لكن الترتيب الإلكتروني الفعلي لهذه العناصر يخالف ذلك.(ص 62)

انتبهملاحظة: تستقر العناصر التي تنتهي بتحت مستوى الطاقة (d) عندما يكون نصف ممتلئ أو تام الامتلاء.(ص 62)

مثالالترتيب الإلكتروني الفعلي للكروم (₂₄Cr): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d⁵ [Ar] 4s¹ 3d⁵(ص 62)

ماذا يحدث في الكروم؟
ينتقل إلكترون واحد من تحت مستوى الطاقة 4s إلى 3d ليصبح تحت مستوى الطاقة d نصف ممتلئ (5 إلكترونات).
السبب:
الترتيب الإلكتروني لتحت مستوى الطاقة النصف ممتلئ (d⁵) أكثر استقرارًا من (d⁴).

مثالالترتيب الإلكتروني الفعلي للنحاس (₂₉Cu): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d¹⁰ [Ar] 4s¹ 3d¹⁰(ص 63)

ماذا يحدث في النحاس؟
ينتقل إلكترون واحد من تحت مستوى الطاقة 4s إلى 3d ليصبح تحت مستوى الطاقة d ممتلئًا بالكامل (10 إلكترونات).
السبب:
الترتيب الإلكتروني لتحت مستوى الطاقة الممتلئ تمامًا (d¹⁰) أكثر استقرارًا من (d⁹).

تحقق مما تعلمت(ص 63)

مثالحل جدول «تحقق مما تعلمت»: السيليكون : رمز العنصر ₁₄Si ، وحسب مستويات الطاقة الرئيسية 2 , 8 , 4 ، وحسب تحت مستويات الطاقة 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p² ، وحسب أقرب غاز نبيل [Ne]3s²3p² ₈O : اسم العنصر الأكسجين ، وحسب مستويات الطاقة الرئيسية 2 , 6 ، وحسب تحت مستويات الطاقة 1s² 2s² 2p⁴ ، وحسب أقرب غاز نبيل [He]2s²2p⁴(ص 63)

أنت الكيميائي: تقويم الدرس(ص 64)

أمامك الترتيب الإلكتروني حسب أقرب غاز نبيل للعنصر نفسه(ص 64)

مثالحل أسئلة «أنت الكيميائي»: السؤال الأول: 1 — عنصر ينتهي ترتيبه الإلكتروني بتحت مستوى الطاقة 3d¹ يكون عدده الذري 21 ؛ لأن الترتيب هو 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹ ومجموع الإلكترونات 2+2+6+2+6+2+1 = 21 2 — اسم العنصر الذي ينتهي ترتيبه الإلكتروني بتحت مستوى الطاقة 3p⁴ هو الكبريت ؛ لأن الترتيب هو 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴ ومجموع الإلكترونات 2+2+6+2+4 = 16 السؤال الثاني: الترتيب A هو الأصح؛ لأن الترتيب الإلكتروني لتحت مستوى الطاقة النصف ممتلئ (d⁵) أكثر استقرارًا من (d⁴)، فينتقل إلكترون واحد من 4s إلى 3d ليصبح [Ar] 4s¹ 3d⁵.(ص 64)

حل المسائل على السبورة

شاهد المعلم يكتب الحل سطرًا سطرًا، أوقفه، أعد الخطوة، واسأل «لماذا؟» — ثم حُلّ مسألة مشابهة بنفسك لتكسب نجمة.

6 مسائل تُحل أمامك خطوة خطوة، وبعد كل مسألة سؤال قصير تكسب به نجمة.0 من 6

المسألة · الكتاب ص 58
اكتب الترتيب الإلكتروني حسب مستويات الطاقة الرئيسية لذرة عنصر الصوديوم.
المعطيات
1. رمز العنصر: Na
2. العدد الذري = 11
3. عدد الإلكترونات = 11
1. Na ، العدد الذري = 11 ⟵ عدد الإلكترونات = 11
  عدد الإلكترونات = العدد الذري
المعلم: نَبْدَأُ كَما بَدَأَ الكِتابُ: نَكْتُبُ رَمْزَ العُنْصُرِ إِنْ إِيهْ، وَنُحَدِّدُ عَدَدَهُ الذَّرِّيَّ وَهُوَ أَحَدَ عَشَرَ. وَبِما أَنَّ الذَّرَّةَ مُتَعادِلَةٌ فَعَدَدُ إِلِكْتْرُوناتِها يُساوِي عَدَدَها الذَّرِّيَّ، إِذَنْ لَدَيْهِ أَحَدَ عَشَرَ إِلِكْتْرُونًا. هَذِهِ الخُطْوَةُ لا تَتْرُكْها أَبَدًا، فَمِنْها تَبْدَأُ كُلُّ مَسائِلِ التَّرْتِيبِ الإِلِكْتْرُونِيِّ.
الخطوة 1 من 5

الملخص

ترتَّب الإلكترونات في ذرات العناصر وفق قواعد محددة هي: أوفباو، ومادلنج، وهوند، وباولي، ولا تُوضع في الأفلاك عشوائيًا.
مبدأ أوفباو (مبدأ البناء التصاعدي): ترتيب الإلكترونات من المستويات الأقل طاقة إلى المستويات الأعلى طاقة.
الترتيب حسب مستويات الطاقة الرئيسية يُكتب أعدادًا مفصولة بفواصل، مثل الصوديوم ₁₁Na : 2 , 8 , 1.
الترتيب حسب تحت مستويات الطاقة يُكتب بالرموز، مثل الفاناديوم ₂₃V : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d³، ومجموع الإلكترونات يساوي العدد الذري.
لتحديد العدد الذري من نهاية الترتيب الإلكتروني: أكمل الترتيب من 1s ثم اجمع عدد الإلكترونات في كل تحت مستوى طاقة.
الترتيب حسب الأفلاك: تُرسم الأفلاك لتحت مستويات الطاقة وترتب فيها الإلكترونات حسب القواعد، مثل الليثيوم ₃Li : 1s² 2s¹.
الترتيب حسب أقرب غاز نبيل: يُكتب بين قوسين مربعين رمز الغاز النبيل الذي يسبق العنصر مباشرةً، ثم يُستكمل ترتيب الإلكترونات المتبقية، مثل ₁₁Na : [Ne] 3s¹ و ₂₀Ca : [Ar] 4s².
استثناءات الترتيب: الكروم ₂₄Cr : [Ar] 4s¹ 3d⁵ والنحاس ₂₉Cu : [Ar] 4s¹ 3d¹⁰؛ لأن تحت مستوى الطاقة d يستقر عندما يكون نصف ممتلئ أو تام الامتلاء.

الأفكار الرئيسية

موضع كل إلكترون في الذرة ليس اختيارًا حرًّا، بل تحدده قواعد الترتيب الإلكتروني الأربع، ومن هذا النظام الدقيق تنشأ خواص العناصر وسلوكها الكيميائي.
الطرق الأربع (مستويات الطاقة الرئيسية، وتحت مستويات الطاقة، والأفلاك، وأقرب غاز نبيل) ليست أربعة أشياء مختلفة، بل أربع صور لكتابة الترتيب نفسه، وكلها تبدأ من العدد الذري.
قاعدة الاستقرار هي مفتاح الاستثناءات: تحت مستوى الطاقة (d) النصف ممتلئ (d⁵) أو تام الامتلاء (d¹⁰) أكثر استقرارًا، فينتقل إليه إلكترون واحد من 4s في الكروم والنحاس.

الأسئلة المهمة

ما القواعد التي ترتَّب بها الإلكترونات في ذرات العناصر؟

ترتَّب الإلكترونات في ذرات العناصر وفق قواعد محددة هي: مبدأ أوفباو، وقاعدة مادلنج، وقاعدة هوند، ومبدأ الاستبعاد لباولي، وهي التي تساعدنا على فهم التركيب الإلكتروني لذرة العنصر.

الكتاب صفحة 58

ما مبدأ أوفباو (مبدأ البناء التصاعدي)؟

هو أن يتم ترتيب الإلكترونات من المستويات الأقل طاقة إلى المستويات الأعلى طاقة.

الكتاب صفحة 58

كيف تحدد العدد الذري لذرة عنصر من ترتيبه الإلكتروني؟

يُكتب الترتيب الإلكتروني حسب تحت مستويات الطاقة كاملًا من 1s حتى تحت المستوى المذكور، ثم يُجمع عدد الإلكترونات الموجودة في كل تحت مستوى طاقة، والمجموع هو العدد الذري. مثال: عنصر ينتهي ترتيبه بـ 2p³ ترتيبه 1s² 2s² 2p³ ومجموعه 2 + 2 + 3 = 7، فعدده الذري 7.

الكتاب صفحة 60

اذكر خطوتي ترتيب الإلكترونات حسب تحت مستويات الطاقة لأقرب غاز نبيل.

1 — يُكتب بين قوسين مربعين رمز الغاز النبيل الذي يسبق العنصر مباشرةً. 2 — يُستكمل ترتيب الإلكترونات المتبقية من العدد الذري للعنصر، وتكون الصورة العامة: [أقرب غاز نبيل يسبق العنصر] ....nsˣ npʸ

الكتاب صفحة 61

متى تستقر العناصر التي تنتهي بتحت مستوى الطاقة (d)؟

تستقر العناصر التي تنتهي بتحت مستوى الطاقة (d) عندما يكون نصف ممتلئ أو تام الامتلاء.

الكتاب صفحة 62

علّل: الترتيب الإلكتروني الفعلي لذرة الكروم ₂₄Cr هو [Ar] 4s¹ 3d⁵ وليس [Ar] 4s² 3d⁴.

لأن الترتيب الإلكتروني لتحت مستوى الطاقة النصف ممتلئ (d⁵) أكثر استقرارًا من (d⁴)، فينتقل إلكترون واحد من تحت مستوى الطاقة 4s إلى 3d ليصبح تحت مستوى الطاقة d نصف ممتلئ (5 إلكترونات).

الكتاب صفحة 63

علّل: الترتيب الإلكتروني الفعلي لذرة النحاس ₂₉Cu هو [Ar] 4s¹ 3d¹⁰ وليس [Ar] 4s² 3d⁹.

لأن الترتيب الإلكتروني لتحت مستوى الطاقة الممتلئ تمامًا (d¹⁰) أكثر استقرارًا من (d⁹)، فينتقل إلكترون واحد من تحت مستوى الطاقة 4s إلى 3d ليصبح تحت مستوى الطاقة d ممتلئًا بالكامل (10 إلكترونات).

الكتاب صفحة 63

قارن بين الترتيب الإلكتروني المتوقَّع والترتيب الإلكتروني الفعلي لذرتي الكروم والنحاس.

المتوقَّع وفق ملء الأقل طاقة أولًا: الكروم [Ar] 4s² 3d⁴ والنحاس [Ar] 4s² 3d⁹. أما الفعلي فهو: الكروم [Ar] 4s¹ 3d⁵ والنحاس [Ar] 4s¹ 3d¹⁰؛ لأن تحت مستوى الطاقة (d) يستقر عندما يكون نصف ممتلئ أو تام الامتلاء.

الكتاب صفحة 62

الواجب

أسئلة تطبيقية لتحلها في البيت. يمكنك طباعتها من الأعلى.

تمرين (1): اكتب الترتيب الإلكتروني لذرتي الأكسجين (₈O) والبوتاسيوم (₁₉K) حسب مستويات الطاقة الرئيسية.

متوسط

تمرين (2): اكتب الترتيب الإلكتروني لذرتي ₁₇Cl و ₃₀Zn حسب تحت مستويات الطاقة.

متوسط

تمرين (4): أكتب الترتيب الإلكتروني لكل من ذرتي ₄Be و ₁₅P حسب أقرب غاز نبيل.

متوسط

تحقق مما تعلمت: أكمل الجدول التالي للسيليكون ولعنصر الأكسجين ₈O (اسم العنصر، ورمزه، والترتيب حسب مستويات الطاقة الرئيسية، والترتيب حسب تحت مستويات الطاقة، والترتيب حسب أقرب غاز نبيل).

صعب

أنت الكيميائي (السؤال الثاني): أمامك الترتيب الإلكتروني حسب أقرب غاز نبيل للعنصر نفسه: A هو [Ar] 4s¹ 3d⁵ و B هو [Ar] 4s² 3d⁴. أيهما أصح في الترتيب؟ ولماذا؟

صعب

مصطلحات الدرس

مبدأ أوفباو (مبدأ البناء التصاعدي): مبدأ يتم بموجبه ترتيب الإلكترونات من المستويات الأقل طاقة إلى المستويات الأعلى طاقة.
الترتيب الإلكتروني حسب مستويات الطاقة الرئيسية: كتابة عدد الإلكترونات في كل مستوى طاقة رئيسي بالترتيب من المستوى الأول، مثل الصوديوم ₁₁Na : 2 , 8 , 1.
الترتيب الإلكتروني حسب تحت مستويات الطاقة: كتابة توزيع الإلكترونات على تحت مستويات الطاقة برموزها، مثل الليثيوم ₃Li : 1s² 2s¹.
الترتيب الإلكتروني حسب الأفلاك: رسم الأفلاك لتحت مستويات الطاقة وترتيب الإلكترونات فيها حسب القواعد، بحيث يمثَّل كل إلكترون بسهم.
الترتيب الإلكتروني حسب أقرب غاز نبيل: كتابة رمز الغاز النبيل الذي يسبق العنصر مباشرةً بين قوسين مربعين، ثم استكمال ترتيب الإلكترونات المتبقية من العدد الذري للعنصر.
استثناءات الترتيب الإلكتروني: عناصر يخالف ترتيبها الإلكتروني الفعلي الترتيب المفترَض، مثل الكروم ₂₄Cr : [Ar] 4s¹ 3d⁵ والنحاس ₂₉Cu : [Ar] 4s¹ 3d¹⁰.
تحت مستوى الطاقة نصف الممتلئ: تحت مستوى الطاقة (d) الذي يحوي 5 إلكترونات، وهو ترتيب أكثر استقرارًا من (d⁴).
تحت مستوى الطاقة تام الامتلاء: تحت مستوى الطاقة (d) الذي يحوي 10 إلكترونات، وهو ترتيب أكثر استقرارًا من (d⁹).

تمارين الكتاب كاملة

كل سؤال ونشاط وتمرين ورد في صفحات هذا الدرس، بنصه وإجابته النموذجية. 22 تمرينًا.

نشاطتخيّل أنك ضمن فريق من العلماء، و مهمتكم بناء نموذج لذرة عنصر الفوسفور (₁₅P)، باستخدام بطاقات تمثل تحت مستويات الطاقة و أفلاك مختلفة وعدد من الإلكترونات، كيف سيتم ترتيب هذه الإلكترونات بشكل صحيح داخل الذرة؟(ص 58)

تُرتَّب إلكترونات الفوسفور الخمسة عشر بتطبيق قواعد الترتيب الإلكتروني (أوفباو، مادلنج، هوند، باولي)، فنبدأ من تحت مستوى الطاقة الأقل طاقة إلى الأعلى: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³، ثم توضع الإلكترونات في الأفلاك مع مراعاة القواعد. ومجموع الإلكترونات 2 + 2 + 6 + 2 + 3 = 15 وهو العدد الذري للفوسفور.

نشاط — البند الأولهل يمكنـك وضـع الإلكترونات في أيّ فلك عشوائياً ؟ (نعم / لا)(ص 58)

لا.

نشاط — البند الثانيماذا تعلمت من هذا النشاط؟(ص 58)

تعلمت أن الإلكترونات ترتَّب في ذرات العناصر وفق قواعد محددة (أوفباو، مادلنج، هوند، و باولي) لا عشوائيًا، وأن هذه القواعد هي التي تساعدنا على فهم التركيب الإلكتروني لذرة العنصر.

مثال (1)اكتب الترتيب الإلكتروني حسب مستويات الطاقة الرئيسية لذرة عنصر الصوديوم.(ص 58)

رمز عنصر الصوديوم (Na) والعدد الذري = 11 إذن لديه 11 إلكترونًا. وباستخدام مبدأ أوفباو (مبدأ البناء التصاعدي) يتم ترتيب الإلكترونات من المستويات الأقل طاقة إلى المستويات الأعلى طاقة: المستوى الأول (2e⁻)، المستوى الثاني (8e⁻)، المستوى الثالث (1e⁻). إذن الترتيب حسب مستويات الطاقة الرئيسية : 2 , 8 , 1

تمرين (1) / 1اكتب الترتيب الإلكتروني لذرة الأكسجين ( ₈O ) حسب مستويات الطاقة الرئيسية.(ص 59)

2 , 6 — لأن الأكسجين عدده الذري 8، فيأخذ المستوى الأول إلكترونين ويأخذ المستوى الثاني ستة إلكترونات.

تمرين (1) / 2اكتب الترتيب الإلكتروني لذرة البوتاسيوم ( ₁₉K ) حسب مستويات الطاقة الرئيسية.(ص 59)

2 , 8 , 8 , 1 — لأن البوتاسيوم عدده الذري 19، فيأخذ المستوى الأول إلكترونين، والثاني ثمانية، والثالث ثمانية، ويبقى إلكترون واحد في المستوى الرابع.

مثال (2)اكتب الترتيب الإلكتروني حسب تحت مستويات الطاقة لذرات العناصر التالية: الليثيوم (₃Li) والفاناديوم (₂₃V).(ص 59)

الليثيوم (₃Li) : 1s² 2s¹ ، والفاناديوم (₂₃V) : 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d³

تمرين (2) / 1اكتب الترتيب الإلكتروني حسب تحت مستويات الطاقة لذرة العنصر ₁₇Cl.(ص 59)

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ — ومجموع الإلكترونات 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17.

تمرين (2) / 2اكتب الترتيب الإلكتروني حسب تحت مستويات الطاقة لذرة العنصر ₃₀Zn.(ص 59)

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ — ومجموع الإلكترونات 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 10 = 30، ولاحظ أن 4s تُكتب قبل 3d.

مثال (3)حدد العدد الذري لذرة العنصر الذي ينتهي ترتيبه الإلكتروني بتحت مستوى الطاقة 2p³.(ص 60)

لتحديد العدد الذري لذرة العنصر: 1 — يُكتب الترتيب الإلكتروني حسب تحت مستويات الطاقة : 1s² 2s² 2p³. 2 — يُجمع عدد الإلكترونات الموجودة في كل تحت مستوى طاقة : 2 + 2 + 3 = 7. العدد الذري = 7

مثال (4)رتب الإلكترونات في ذرة الليثيوم ₃Li حسب الأفلاك.(ص 60)

1 — يُكتب الترتيب الإلكتروني حسب تحت مستويات الطاقة : 1s² 2s¹. 2 — تُرسم الأفلاك لتحت مستويات الطاقة و ترتب فيها الإلكترونات حسب القواعد: فلك 1s فيه إلكترونان متعاكسا الاتجاه ↿⇂ ، وفلك 2s فيه إلكترون واحد ↿.

تمرين (3) / 1وضح: الترتيب الإلكتروني لذرة عنصر البورون ( ₅B ) حسب الأفلاك.(ص 61)

الترتيب حسب تحت مستويات الطاقة: 1s² 2s² 2p¹، وحسب الأفلاك: فلك 1s : ↿⇂ ، فلك 2s : ↿⇂ ، أفلاك 2p الثلاثة: ↿ __ __ (إلكترون مفرد في أول فلك والفلكان الآخران فارغان).

تمرين (3) / 2وضح: الترتيب الإلكتروني لذرة عنصر الكلور ( ₁₇Cl ) حسب الأفلاك.(ص 61)

الترتيب حسب تحت مستويات الطاقة: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵، وحسب الأفلاك: فلك 1s : ↿⇂ ، فلك 2s : ↿⇂ ، أفلاك 2p : ↿⇂ ↿⇂ ↿⇂ ، فلك 3s : ↿⇂ ، أفلاك 3p : ↿⇂ ↿⇂ ↿.

مثال (5)رتب الإلكترونات في ذرة عنصر الصوديوم ₁₁Na حسب أقرب غاز نبيل.(ص 61)

1 — الترتيب الإلكتروني حسب تحت مستويات الطاقة: [1s² 2s² 2p⁶] 3s¹، والترتيب بين القوسين المربعين هو الترتيب الإلكتروني للغاز النبيل الأقرب للصوديوم. 2 — أقرب غاز نبيل (الغاز الذي يسبق العنصر): النيون ₁₀Ne. 3 — نطرح العدد الذري للغاز النبيل من العدد الذري للعنصر: 11 − 10 = 1، فيكون الناتج هو عدد الإلكترونات التي نكتبها بعد رمز الغاز النبيل. الترتيب الإلكتروني حسب أقرب غاز نبيل : [Ne] 3s¹

مثال (6)رتب الإلكترونات في ذرة عنصر الكالسيوم ₂₀Ca حسب أقرب غاز نبيل.(ص 62)

الترتيب الإلكتروني حسب أقرب غاز نبيل : [Ar] 4s² — لأن أقرب غاز نبيل يسبق الكالسيوم هو الأرجون ₁₈Ar، ويتبقى 20 − 18 = 2 إلكترون يوضعان في 4s.

تمرين (4) / 1أكتب الترتيب الإلكتروني لذرة العنصر ₄Be حسب أقرب غاز نبيل.(ص 62)

[He] 2s² — لأن أقرب غاز نبيل يسبق البريليوم هو الهيليوم ₂He، ويتبقى 4 − 2 = 2 إلكترون في 2s.

تمرين (4) / 2أكتب الترتيب الإلكتروني لذرة العنصر ₁₅P حسب أقرب غاز نبيل.(ص 62)

[Ne] 3s² 3p³ — لأن أقرب غاز نبيل يسبق الفوسفور هو النيون ₁₀Ne، ويتبقى 15 − 10 = 5 إلكترونات: 2 في 3s و 3 في 3p.

تحقق مما تعلمت — اكمل الجدول (السيليكون)اكمل الجدول التالي: السيليكون — رمز العنصر ......... ، الترتيب الالكتروني حسب مستويات الطاقة الرئيسية ......... ، الترتيب الإلكتروني حسب تحت مستويات الطاقة ......... ، الترتيب الالكتروني حسب أقرب غاز نبيل [Ne]3s²3p²(ص 63)

رمز العنصر: ₁₄Si. الترتيب حسب مستويات الطاقة الرئيسية: 2 , 8 , 4. الترتيب حسب تحت مستويات الطاقة: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p². (نستنتج العدد الذري من الترتيب المعطى: 10 + 2 + 2 = 14).

تحقق مما تعلمت — اكمل الجدول (₈O)اكمل الجدول التالي: ......... — رمز العنصر ₈O ، الترتيب الالكتروني حسب مستويات الطاقة الرئيسية 2,6 ، الترتيب الإلكتروني حسب تحت مستويات الطاقة ......... ، الترتيب الالكتروني حسب أقرب غاز نبيل .........(ص 63)

اسم العنصر: الأكسجين. الترتيب حسب تحت مستويات الطاقة: 1s² 2s² 2p⁴. الترتيب حسب أقرب غاز نبيل: [He]2s²2p⁴.

أنت الكيميائي — السؤال الأول / 1املأ الفراغ بما يناسبه علمياً: عنصر ينتهي ترتيبه الإلكتروني بتحت مستوى الطاقة 3d¹ يكون عدده الذري ..........(ص 64)

21 — لأن الترتيب الكامل هو 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹، ومجموع الإلكترونات 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 1 = 21.

أنت الكيميائي — السؤال الأول / 2املأ الفراغ بما يناسبه علمياً: اسم العنصر الذي ينتهي ترتيبه الإلكتروني بتحت مستوى الطاقة 3p⁴ .....................(ص 64)

الكبريت — لأن الترتيب الكامل هو 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴، ومجموع الإلكترونات 2 + 2 + 6 + 2 + 4 = 16، والعنصر الذي عدده الذري 16 هو الكبريت.

أنت الكيميائي — السؤال الثانيأمامك الترتيب الإلكتروني حسب أقرب غاز نبيل للعنصر نفسه: A هو [Ar] 4s¹ 3d⁵ و B هو [Ar] 4s² 3d⁴ . أيهما أصح في الترتيب (A-B)؟ وملاذا؟(ص 64)

الترتيب A هو الأصح؛ لأن الترتيب الإلكتروني لتحت مستوى الطاقة النصف ممتلئ (d⁵) أكثر استقرارًا من (d⁴)، فينتقل إلكترون واحد من تحت مستوى الطاقة 4s إلى 3d ليصبح تحت مستوى الطاقة d نصف ممتلئ (5 إلكترونات). والعنصر هنا هو الكروم ₂₄Cr وترتيبه الفعلي [Ar] 4s¹ 3d⁵.