بحث عن التوزيع الالكتروني

يعتبر البحث في توزيع الإلكترون موضوعًا علميًا يحتوي على الكثير من المعلومات والمصطلحات المتعلقة بالكيمياء، والتي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالعلوم، وهو موضوع مجهري ودقيق يتعلق بأصغر مكونات المادة وهي الذرة. سيتم تقديم بحث كامل ومفصل في هذه المقالة حول ترتيب الإلكترونات وكيفية دراستها مع العلم أنه درس أساسي لطلاب المدارس الثانوية في العالم.

مقدمة في بحوث التوزيع الإلكتروني

المادة هي الكلمة المستخدمة لوصف كل شيء له كتلة وحجم، وبالتالي يشمل الكون الملموس، واستخدام هذا المصطلح يتجاوز العلم والبحث الأكاديمي إلى حقيقة أنه يشمل جميع المكونات والعناصر، المرئية وغير المرئية على السطح من الكرة الأرضية وفي الفضاء الخارجي، وتتميز هذه المادة بخصائص كيميائية وفيزيائية وبيولوجية حالات معينة، وتشمل حالات مختلفة منها الصلبة والسائلة والغازية، وتنقسم كل مادة إلى مركبات وجزيئات، وتكون الذرة هي أصغر مكون، ويتكون بدوره من نواة محاطة بعدد معين من الإلكترونات.

بحث التوزيع الإلكتروني

تخضع كتابة البحث العلمي أو الأدبي لقواعد وخطوات متفق عليها دوليًا. تتضمن هذه الخطوات مراحل محددة، تبدأ بمقدمة تمهيدية، ثم تمر بفقرات كاملة ومفصلة حول الموضوع الرئيسي للتحقيق، وتنتهي بخاتمة موجزة، باستخدام ومصادر معتمدة وموثوقة. الإلكترونات على مستوى الذرة وهي من أهم الموضوعات في العلم.

تعريف الإلكترون

الإلكترون، أو في اللغة الإنجليزية “الإلكترون”، هو جسيم أولي كروي أحد مكونات الذرة، ويتميز عن البروتونات والنيوترونات بشحنته السالبة. خصائص الذرة، بفضل الفيزيائي البريطاني جوزيف طومسون، الذي أجرى في عام 1896 تجارب بأشعة الكاثود وأظهر الشحنة السالبة للإلكترونات.

ما هو التوزيع الالكتروني

التوزيع الإلكتروني، أو في اللغة الإنجليزية “تكوين الإلكترون”، هو حسب التعريف ترتيب الإلكترونات في محيط النواة داخل الذرة، حيث يكون هذا الترتيب في شكل توزيع في مدارات مختلفة حول النواة، وعدد الإلكترونات في كل مدار يختلف حسب سعة الطاقة لكل مدار، وتجدر الإشارة إلى أن هذا التوزيع يعتمد على التجاذب بين البروتونات، موجبة الشحنة داخل النواة، والإلكترونات سالبة الشحنة، بينما تتنافر مع بعضها البعض، والإلكترونات التوزيع يتم وفق الأسس التالية

• تتوزع الإلكترونات حول النواة وفقًا لمدارات الطاقة التي تختلف من حيث الكم.
• نظرًا لأن الإلكترونات هي فرميونات، فلا يمكن لأي إلكترونين أن يكون لهما نفس الحالة الكمومية.
• الخاصية الكمومية للإلكترون تجعله غير مستقر، وبالتالي فهو يقع في مستوى مدارات الطاقة، مكونًا الفوتونات.

تحديد المدار الذري

في سياق تقديم تحقيق حول التوزيع الإلكتروني، من الضروري التوقف عند مفهوم المدار الذري، وهو بشكل عام الفضاء أو الفضاء الذي توجد فيه الإلكترونات حول النواة وفقًا لترتيب معين، مما يشكل سحابة الإلكترونات، وهي فيزيائية الطاقة الكمومية التي تحتلها الإلكترونات، ويمكن تحديد عدد هذه المدارات بناءً على المعرفة، من خلال دالة حسابية، وهي من أشهر اكتشافات ميكانيكا الكم.

جدول التوزيع الإلكتروني

قام الكيميائيون عبر العصور بإثراء الجدول الذي يصف توزيع الإلكترونات لكل ذرة من العناصر الكيميائية، وتحكمه من حيث المبدأ العناصر، حيث تتكون الأخيرة من 18 مجموعة عمودية، والتي تتكون من مجموعات أساسية، يرمز إليها بالحرف ” A “، ويحتوي على ثماني مجموعات رأسية، بينما تشتمل المجموعات الفرعية، التي يرمز إليها بالحرف” B “، على الانتقال، وتنقسم إلى عشرة أعمدة، ويتضمن هذا الجدول حتى الآن 104 عنصرًا كيميائيًا.

قواعد التوزيع الإلكتروني

يتوافق التصميم الإلكتروني مع الأرقام والرموز المتفق عليها عالميًا، وتشمل الأحرف “s، p، d، f”، حيث يُضاف رقم علوي صغير فوق كل حرف، ويرمز إلى عدد الإلكترونات في كل مدار ثانوي، بينما تمثل الأعداد الكبيرة مستوى الطاقة في المدارات، ويخضع هذا التوزيع للقوانين والمبادئ التالية

• مبدأ استبعاد باولي عالم فيزياء نمساوي أظهر في عام 1925 أنه من المستحيل أن تحتل الفرميونات نفس الحالة الكمية، مما يسمح للإلكترونات بالبقاء منفصلة.
• قاعدة هوند تشير إلى توزيع الإلكترونات في المستويات الفرعية، حيث أن توزيع الإلكترونات في مدارات الطاقة يتطلب إضافة إلكترون واحد لكل مدار قبل إضافة إلكترونين.
• مبدأ Aufbau ينص على أنه يجب ملء مدارات الطاقة المنخفضة قبل توزيع الإلكترونات على مدارات أعلى.
• توزيع الطاقة تتناسب مستويات الطاقة مع المسافة بين المدار والنواة، فكلما كان الإلكترون بعيدًا، قلت قدرته على الانجذاب إلى النواة، مما يزيد من قوة المدار.

كيفية التوزيع الكترونيا

يتم تحديد التوزيع الإلكتروني للعناصر الكيميائية باتباع مراحل وخطوات محددة، حيث لا يسمح المداري الفرعي بأكثر من إلكترونين، ويتم تقسيم المدارات الرئيسية إلى مدارات ثانوية يشار إليها بالحروف “s، p، d، f”. “، يتألف من المدارات الفرعية التالية

• يتكون المدار s من شبه مداري.
• يشتمل المدار p على 3 مدارات فرعية.
• ينقسم المدار d إلى 5 مدارات فرعية.
• يتكون المدار f من 7 مدارات فرعية.

اكتب التوزيع الإلكتروني للعناصر مع الأمثلة.

لتوضيح كيفية كتابة التوزيع الإلكتروني للعناصر الكيميائية، من الضروري إعطاء بعض الأمثلة حيث يتم هذا التوزيع باتباع الخطوات التالية

1. استخدم الجدول الدوري للعناصر لقراءة العدد الذري وتحديد عدد الإلكترونات.
2. اكتب القائمة الرئيسية للمدارات.
3. ترتيب المدار.
4. توزيع الإلكترونات على عدد المدارات حسب القواعد السابقة.

• المثال الأول التوزيع الإلكتروني للكالسيوم 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2.
• المثال الثاني التوزيع الإلكتروني للكربون 1s22s22p2.
• المثال الثالث التوزيع الإلكتروني للنيتروجين 1s22s22p3.

اختتام بحث التوزيع الإلكتروني.

يصف توزيع وترتيب الإلكترونات على المستوى الذري العديد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية للعناصر الكيميائية، والتي تشكل جزءًا أساسيًا من حياة الإنسان، حيث إنها تتعامل يوميًا مع مواد مختلفة، ويحتوي جسم الإنسان على العديد من المعادن الضرورية لمختلف وظائف حيوية مثل الحديد والصوديوم، وتتكون الخلايا من نسبة كبيرة من الماء، والتي تتكون من الأكسجين والهيدروجين.

التحقيق في التوزيع الإلكتروني هو مقال علمي يحتوي على الكثير من المعلومات القيمة ويدعو للتأكيد على قيمة وأهمية الكيمياء في حياتنا اليومية، حيث نتعامل مع المواد والعناصر الكيميائية بشكل يومي ومستمر، ونقوم بالعديد أيضًا. التفاعلات الكيميائية سواء في المنزل في المطبخ أو في العمل. أو في المدارس والجامعات.