واکنش پذیری عناصر جدول تناوبی

تعریف واکنش پذیری:

واکنش پذیری به معنای تمایل یک اتم برای ترکیب با سایر اتم ها است.

تعریف عدد اتمی:

به مجموع تعداد پروتون های یک اتم عدد اتمی می گویند.

  • عدد اتمی را با حرف Z و به صورت قراردادی در پایین و سمت چپ نماد شیمیایی اتم نمایش می دهند.
  • در اتم های خنثی، تعداد الکترون ها با عدد اتمی برابر است.
  • عناصر جدول تناوبی برا اساس عدد اتمی مرتب شده اند.

تعریف عدد جرمی:

به مجموع تعداد پروتون ها و نوترون های یک اتم، عدد جرمی می گویند.

  • عدد جرمی را با حرف A و به صورت قراردادی در بالا و سمت چپ نماد شیمیایی اتم نمایش می دهند.
  • عدد جرمی را با فرمول روبرو می توان نشان داد. A= Z+N

مثلا: در اتمی خنثی ۳۰ الکترون داریم . یعنی عدد اتمی آن ۳۰ می باشد. حال اگر تعداد ذرات درون هسته آن ۵۸ عدد باشد، یعنی عدد جرمی آن ۵۸ است و با توجه به فرمول بالا  می توان فهمید که تعداد نوترون ها ۲۸ عدد می باشد.

مدل اتمی بور:

امروزه برای سهولت ترسیم شکل اتم ها همچنان از مدل اتمی بور استفاده می شود. بر این اساس الکترون ها در مدارهای خاص و با انرژی های متفاوت به دور هسته اتم در حال گردش هستند.

  • تعداد لایه های الکترونی اطراف اتم حداکثر ۷ عدد می باشد.
  • حداکثر تعداد الکترونی که می تواند در یک مدار قرار بگیرد از فرمول ۲n2 به دست می آید که n شماره لایه است اما تعداد الکترون های هر لایه وابسته به سطح انرژی لایه است.
  • در لایه اول هر اتم، تنها ۲ الکترون قرار می گیرد.
  • در لایه دوم هر اتم تنها ۸ الکترون قرار می گیرد.
  • در لایه سوم هر اتم نیز ۸ الکترون جای می گیرند.

مثلا اتم منیزیم ۱۲ الکترون دارد. بنابراین در مدل اتمی بور برای آن ۳ لایه ترسیم می کنیم که در لایه اول ۲ الکترون، در لایه دوم ۸ الکترون و در لایه سوم نیز ۲ الکترون جای می گیرند.

واکنش پذیری گازهای نجیب:

گازهای نجیب مولکول های تک اتمی دارندو به علت کامل بودن تعداد الکترون های لایه آخر خود از نظر شیمیایی پایدار هستند. به همین علت به آن ها گازهای بی اثر می گویند چون میل ترکیبی بسیار بسیار کمی دارند.

قاعده هشتایی یا اوکتت:

این قاعده برای عناصر گروه های اصلی جدول تناوبی مطرح می شود و به کمک آن می توان میزان واکنش پذیری اتم ها را مشخص کرد.

طبق قاعده هشتایی، اتم ها تمایل دارند با تبادل یا به اشتراک گذاشتن الکترون، تعداد الکترون های لایه آخر خود را کامل کرده و به آرایش الکترونی گاز نجیب پیش یا پس از خود برسند. هر چه تمایل اتم برای رسیدن به آرایش هشتایی بیشتر باشد، واکنش پذیری آن بیشتر است.

واکنش پذیری فلزات:

فلزات گروه های اصلی از قاعده هشتایی تبعیت می کنند یعنی تمایل بالایی به ترکیب شدن دارند و با از دست دادن الکترون لایه آخر خود به آرایش گاز نجیب دوره قبل از خود می رسند و به یون مثبت یا کاتد تبدیل می شوند.

واکنش پذیر ترین گروه فلزات، فلزات قلیایی هستند که به سرعت با اکسیژن ترکیب می شوند. به همین دلیل فلزات قلیایی را زیر نفت نگه می دارند تا در تماس با اکسیژن قرار نگیرند. فلزات قلیایی در لایه آخر خود تنها یک عدد الکترون دارند و تمایل زیادی برای از دست دادن آن دارند.

عناصر گروه دوم جدول تناوبی یعنی فلزات قلیایی خاکی در رتبه دوم قرار می گیرند. این عناصر در لایه آخر خود ۲ الکترون دارند و با از دست دادن آن به آرایش گاز نجیب دوره قبل از خود می رسند.

مثلا منیزیم با از دست دادن دو الکترون لایه آخر خود به آرایش گاز نجیب نئون می رسد و یون کاتد منیزیم با ۲ بار مثبت (  ) می شود.

کدام فلز واکنش پذیری بیشتری دارد؟

هر چه شعاع فلزات بیشتر باشد، واکنش پذیری آنها بیشتر است. چون فاصله هسته از لایه آخر زیاد بوده و جاذبه هسته بر الکترون های آن کمتر است. از این رو راحت تر الکترون لایه آخر خود را از دست می دهند.

در جدول تناوبی هر چه در گروه ها از بالا به پایین برویم، شعاع اتم ها بیشتر می شود. به همین علت واکنش پذیری عناصر گروه اول  و دوم جدول تناوبی، از بالا به پایین افزایش می یابد.

مثلا واکنش پذیری سدیم از لیتیوم بیش تر است چون شعاع  بزرگتری دارد.

واکنش پذیری فلزات قلیایی نیز بیش از فلزات قلیایی خاکی است زیرا از دست دادن یک الکترون ساده تر از، از دست دادن دو الکترون است.

واکنش پذیری نافلزات:

نافلزات برعکس فلزات تمایل به گرفتن الکترون دارند. یعنی لایه آخر آن ها برای هشتایی شدن یک یا دو الکترون کم دارد و اتم تلاش می کند با شرکت در واکنش این کمبود را جبران کند.

نافلزات با دریافت الکترون به آرایش گاز نجیب هم دوره خود می رسند و به یون منفی یا آند تبدیل می شوند.

کدام نافلز واکنش پذیری بیشتری دارد؟

هرچه شعاع اتم در نافلزات کوچکتر باشد، واکنش پذیری اتم بیشتر است چون فاصله هسته تا لایه آخر کمتر بوده و جاذبه قوی تری بر الکترون ها دارد. مجددا یادآوری می کنیم که در جدول تناوبی هر چه در گروه ها از بالا به پایین برویم، شعاع اتم ها بیشتر می شود. مثلا واکنش پذیری فلوئور از کلر بیشتر است چون شعاع کوچکتری دارد.

جدول زیر میزان واکنش پذیری عناصر جدول تناوبی را با فلش نشان داده است.

مطالب مرتبط

نظر بدهید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.