المواد والكهرباء: الأيونات و الذرات Matériaux et électricité :Atomes et ions

المواد والكهرباء: الأيونات و الذرات
Matériaux et électricité :Atomes et ions


المعارف و المهارات

ـ تعرف مكونات الذرة.

ـ معرفة مدلول العدد الذري Z

ـ معرفة الحياد الكهربائي للذرة.
ـ تعريف الأيون وتصنيفه إلى أيون أحادي الذرة وأيون متعدد الذرات.
ـ تحديد وكتابة صيغة أيون انطلاقا من العدد الذري Z وعدد الإلكترونات المكتسبة أو المفقودة من طرف الذرة.
- التمييز بين الذرة و الأيون.

التوجيهات الرسمية:

ـ يمهد لدراسة المواد والكهرباء بتقويم تشخيصي لمكتسبات المتعلمين السابقة حول الذرة .

ـ يقتصر على تقديم نموذج بوهر(Bohr) والنموذج المعتمد للذرة، ويوضح الفرق بينهما.

ـ تقدم مكونات الذرة وشحنتها الكهربائية والتعادل الكهربائي للذرة.

ـ لا يجب التطرق إلى تركيب النواة وتوزيع الإلكترونات حسب مستويات الطاقة.

ـ يرمز لعدد الشحنات الموجبة بنواة الذرة بالحرف Z ويسمى العدد الذري وهو يميز الذرة.

ـ يعطى رمز الإلكترون وشحنته والشحنة الابتدائية.

ـ يعرف الأيون، والأيون الأحادي الذرة، والأيون متعدد الذرات، ويعود المتعلمون على كتابة صيغ بعض الأيونات الأحادية الذرة (المتداولة) بمعرفة عدد الإلكترونات المفقودة أو المكتسبة من طرف الذرة التي ينتج عنها الأيون.



الأنشطة المقترحة
ـ اعتماد أنشطة وثائقية لتقديم نماذج الذرة .



I- بنية الذرة
1-- تذكير

· الجزيئة تتكون من ذرات مرتبطة .

· تتكون المادة انطلاقا من الذرات.

· رتبة قدر قطر الذرات تقدر ب 0,1 nanomètre .

· g 1من الأورانيوم تحتوي على 1020x 2,5 ذرة.
رموز بعض الذرات:

اسم الذرة


الهيدروجين


الكربون


الأزوت


الأوكسجين


الحديد


النحاس

رمزها


H


C


N


O


Fe


Cu


2-) تاريخ الذرة:

· منذ 420 سنة ق.م : اعتقد(تصور) ديموقريط (-460 -370 Démocrite) أن المادة تتكون من دقائق صغيرة جدا غير قابلة للتجزيء سماها Atomos (في لغة اليونان تعني الذي لا يتكسر) يعني الذرات.

· في سنة 1805 أعلن جون دالتونJohn Dalton وجود الذرات.

· في سنة 1897 اكتشف طومسون J.J Thomson أحد مكونات الذرة ، سماها لإلكتروات electrons ، و هي دقائق صغيرة جدا مشحونة بكهرباء سالبة لا ترى بأي مجهر.

· في سنة 1911 اكثشف العالم روذرفوردRutherford من تجاربه الجزء المركزي للذرة ويسمى النواة ، مشحون بكهرباء موجبة.

و بعد إنجاز بعض الحسابات وجد أن أغلبية كتلة الذرة توجد في النواة.

3-) نموذج بوهر ( 1871-1937 ) modèle de Bohr

مَـثًــل العالم بوهر الذرة بنموذج يشبه المجموعة الشمسية ،حيث الإلكتروات تدور حول النواة حسب مدارات مختلفة:




4-) النموذج الحالي للذرة.
ليس للإلكترونات مدارات محددة بل تكون سحابة كروية حول النواة تسمى السحابة الإلكترونية.























4-) مكونات الذرة

أ-) النواة : noyau
النواة هي وسط الذرة ، مشحونة بكهرباء موجبة،

كتلة النواة تساوي تقريبا كتلة الذرة. كتلة الذرة تقدر ب kg 10-26

ب -) الإلكترونات: les électrons
الإلكترونات دقائق صغيرة جدا تدور حول النواة . كتلة الإلكترون تساوي 9,109534x10-31 kg
يرمز للإلكترون بالرمز -e .

الشحنة الكهربائية للإلكترون تساوي e-
e : تسمى الشحنة الابتدائية و هي أصغر كميةالكهرباء معروفة لحدالآن و تساوي : 10-19C e= 1,6 x
ِC: الكولوم coulomb هي الوحدة الأساسية لقياس كمية الكهرباء.

ج-) العدد الذري Numéro atomique .

هو عدد الشحنات الموجبة الموجودة في نواة الذرة و يساوي عدد الإكترونات الموجودة في الذرة ، يرمز له بالحرف Z .تتميز كل ذرة بعدد الكتروناتها. تختلف كل ذرة عن أخرى باختلاف نواها وعدد إلكتروناتها.

الذرة


رمزها


العدد الذري

الهيدروجين


H


Z=1

الأزوت


N


Z=7

الألومنيوم


Al


Z=13

الحديد


Fe


Z=26

الذهب


Au


Z=79


تمرين1 :
ذرة النحاس Cu لها Z=29 . احسب شحنة السحابة الإلكترونية.

تمرين2 :
شحنة السحابة الإلكترونية لذرة الحديد هي x10-19C x 41,6 . .علما أن الشحنة الابتدائية 1,6 x10-19C.أوجد العدد الذري لذرة الحديد.


د-) التعادل الكهربائي للذرة
الذرة متعادلة كهربائيا حيث أن الشحنة الكهربائية السالبة للإلكترونات تعادل الشحنة الموجبة للنواة أي شحنة الذرة منعدمة(صفر).
عدد الشحنات السالبة يساوي عدد الشحنات الموجبة.

تمرين3 : العدد الذري لذرة الفضة هو47 .احسب الشحنة الكهربائية لنواة هذه الذرة بدلالة e .

II- الأيونات Les ions
1-) تعريف:
الأيون هو كل ذرة أو مجموعة من الذرات المرتبطة فقدت أو كسبت إلكترونا أو أكثر.
Cationيسمى الأيون الناتج عن فقدان الذرة لإلكترون أو أكثر الكاتيون

Anionيسمى الأيون الناتج عن اكتساب الذرة لإلكترون أو أكثر الأنيون
2-) صيغة الأيونات:
أ-)رمز الأيون أحادي الذرة:

يرمز للأيون أحادي الذرة بنفس رمز الذرة التي ينتج عنها ، و يضاف إلى أس الرمز عددا من الإشارات (-) أو (+) ، كل إشارة (+) تمثل إلكترونا مفقودا ، وكل إشارة (-) تمثل إلكترونا مكتسبا.

أمثلة:
ذرة الأوكسجين تفقد إلكترونين في ظروف معينة، اكتب رمز أيون الأوكسجين .
ذرة الكلور Cl تكسب إلكترونا واحدا ، اكتب رمزأيون الكلورور .
ذرة الحديد تفقد تارة إلكترونين و تارة ثلاث إلكترونات ، اكتب رمزأيوني الحديد.

ب -) صيغة الأيون متعدد الذرات.
إذا كان الأيون متعدد الذرات نكتب صيغته بكتابة جنبا إلى جنب رموز وعدد الذرات التي تدخل في تركيبه، و يضاف الى أس الصيغة عدد الإشارات (+) أو (- ). صيغة أيون الهيدروكسيد هي -OH.
صيغة أيون الكبريتات SO4--
ملحوظة : عندما تفقد أو تكتسب الذرة إلكترونا لايطرأ أي تغير على النواة.الشحنة التي يحملها الأيون تنتمي إلى مجموع الذرات المكونة للأيون .
ج-) الأيونات الموجودة في الماء المعدني:
أ- نشاط وثائقي:













تمرين4
ذرة النحاس Cu لها Z=29 .
1-) احسب الشحنةالكهربائية للسحابة الإلكترونية لذرة النحاس
2 .ذرة النحاس تفقد إلكترونين لتصبح أيونا:
أ-) أوجد عدد إلكترونات أيون النحاس.
ب-) اكتب رمز أيون النحاس .
ج-) أوجد شحنة الأيون بدلالة e .
تمرين5
العدد الذري لذرة الأزوت هو 7 و العدد الذري لذرة الهيدروجين هو 1.
1-)حدد نوع وعدد الذرات التي تؤلف أيون الأمونيوم +4 NH.
2-)احسب عدد إلكترونات و شحنة الأيون +4 NH.
التمرين6
محلول الملح يحتوي على أيوني الكلورور و الصوديوم -Cl و +Na ، العدد الذري لذرة الصوديوم هو 11 و الشحنةالكهربائية لنواة أيون الكلورور هي 10-19C x 27,2 + .
1-) علما أن10-19C e = 1,6 x ، احسب قيمة الشحنة الكهربائية لإلكترونات أيون الصوديوم بالكولوم.
2-) أوجد العدد الذري لذرة الكلور.
التمرين7
يحتوي الماء المعدني على الأيونات التالية:

- Cl ;++Ca ;++ Mg;K+
billou · شوهد 1930 مرة · وضع تعليق
الفئات: القدرة الكهربائية