تابع منهج الكيمياء الشرح المبسط السهل لكل المستويات الجزء2

تابع منهج الكيمياء الشرح المبسط السهل لكل المستويات الجزء2

الغازات الخاملة:-
لا تتفاعل فى الظروف العادية مع غيرها من العناصر أو مع بعضها وذلك لاكتمال مستوى الطاقة الخارجى لها بالإلكترونات (ns2, np6) لذا نجد جزيئاتها أحادية الذرة.

الغاز الرمز التركيب الإلكترونى
هيليوم 2He 1s2 2
نيون 10Ne [2He] 2s2, 2p6 2, 8
أرجون 18Ar [10Ne] 3s2, 3p6 2, 8, 8
كربتون 36Kr [18Ar] 4s2, 3d10, 4p6 2, 8, 18, 8
زينون 54Xe [36Kr] 5s2, 4d10, 5p6 2, 8, 18, 18, 8
رادون 86Rn [54Xe] 6s2, 4f14, 5d10, 6p6 2, 8, 18, 32, 18, 8
العناصر الأخرى تكون نشطة كيميائياً لعدم اكتمال مستوى الطاقة الخارجى بها.
وليصبح تركيبها الإلكترونى مشابهاً لأقرب غاز نبيل فى الجدول الدورى.
فإنها تدخل فى تفاعلات كيميائية ليكتمل مستوى الطاقة الخارجى لها بأن تكتسب أو تفقد أو تشارك بعدد من الإلكترونات
التفاعل الكيميائى:-
عبارة عن كسر للروابط بين الذرات فى المتفاعلات وتكوين روابط جديدة فى النواتج
ملاحظة:- إذا لم يحدث كسر وتكوين روابط فإنه لا يحدث تفاعل كيميائى.
مثال:- عند خلط الحديد مع الكبريت فإنه لا يحدث تفاعل كيميائى.
عند تسخين هذا الخليط لدرجة تكفى لتكوين روابط كيميائية بينهما نقول: أنه حدث تفاعل كيميائى نتج عنه مركب كبريتيد حديد (II)
Fe + S FeS
الهدف من التفاعل الكيميائى:-
هو أن تصل ذرات العناصر إلى حالة الاستقرار مثل الغازات الخاملة

أيونية تساهمية تناسقية هيدروجينية فلزية

أولاً: الرابطة الأيونية
تعريفها:-
هى رابطة تنشأ بسبب التجاذب الكهربى بين أيونات موجبة وأيونات سالبة بحيث يكون الفرق فى السالبية الكهربية بين ذرة الفلز وذرة اللافلز لا يقل عن 1.7
الرابطة الأيونية:-
تتم غالباً بين الفلزات واللافلزات (عناصر طرفى الجدول الدورى).
الفلزات كبيرة الحجم تتميز بصغر جهد التأين وصغر الميل الإلكترونى ولذلك تميل إلى فقد إلكترونات غلاف التكافؤ وتتحول إلى أيون موجب (كاتيون).
اللافلزات صغيرة الحجم تتميز بكبر جهد التأين وكبر الميل الإلكترونى لذلك تميل إلى اكتساب إلكترونات لتكمل غلاف التكافؤ وتتحول إلى أيون سالب (أنيون).
ثم يحدث تجاذب كهربى بين الأيون الموجب والأيون السالب ويتكون مركب أيونى
الرابطة الأيونية ليس لها وجود مادى لأنها تنشأ بسبب تجاذب كهربى بين الأيونين
مثال:- تفاعل الصوديوم مع الكلور
Na Na+ + e- Cl + e- Cl-
2, 8, 1 2, 8 2, 8, 7 2, 8, 8
Na+ + Cl - NaCl كلوريد صوديوم

العنصر Al Mg Na
السالبية الكهربية 1.5 1.2 0.9
كلوريد العنصر AlCl3 MgCl2 NaCl
فرق السالبية 3 – 1.5 = 1.5 3 – 1.2 = 1.8 3 – 0.9 = 2.1
نوع المركب تساهمى أيونى أيونى قوى
التوصيل للكهرباء لا يوصل يوصل موصل جيد جداً
ملاحظات:-
يكون المركب أيونياً عندما يكون الفرق فى السالبية الكهربية بين أكبر من 1.7
كلما زاد الفرق فى السالبية الكهربية كلما زادت الخاصية الأيونية.
(كلوريد الصوديوم مركب أيونى - كلوريد الألومنيوم مركب تساهمى)
تتميز المركبات الأيونية بارتفاع درجتى الانصهار والغليان وجودة التوصيل الكهربى.
ثانياً: الرابطة التساهمية
تعريفها:-
رابطة تتم بالمشاركة الإلكترونية بين ذرات عناصر متشابهة أو متقاربة فى السالبية الكهربية (غالباً اللافلزات) بحيث يكون الفرق فى السالبية الكهربية أقل من (1.7)

تنقسم الروابط التساهمية إلى:-

رابطة تساهمية نقية رابطة تساهمية قطبية
تتكون بين ذرتين لعنصر لافلزى واحد. تتكون بين ذرتين لعنصرين لا فلزيين.
الذرتين متساويتين فى السالبية الكهربية. الذرتين مختلفتين فى السالبية الكهربية.
فرق السالبية بين الذرتين = صفر فرق السالبية بين الذرتين أقل من 1.7
كل من الذرتين لها نفس القدرة على جذب الإلكترونات المشتركة. الذرة الأكثر سالبية تجذب زوج الإلكترونات المشتركة فى اتجاهها أكثر من الأخرى.
يقضى زوج الإلكترونات وقتاً متساوياً بين كل من الذرتين. يقضى زوج الإلكترونات وقتاً أطول حول الذرة الأكثر سالبية.
تكون شحنة كل من الذرتين = صفر تكتسب الذرة الأكثر سالبية شحنة سالبة جزئية والذرة الأخرى شحنة موجبة جزئية.

أمثلة:-
جزئ الفلور – جزئ الهيدروجين – جزئ النيتروجين – جزئ الأكسجين – جزئ الكلور أمثلة:-
جزئ فلوريد الهيدروجين – جزئ الماء – جزئ النشادر – جزئ كلوريد الهيدروجين

جزئ الكلور

جزئ الهيدروجين

جزئ الأكسجين
جزئ النشادر

جزئ الماء

جزئ فلوريد الهيدروجين
النظريات التى وضعت لتفسر الرابطة التساهمية
[1] النظرية الإلكترونية للتكافؤ (الثمانيات):- وضعها العالمان (كوسل) و (لويس)
النظرية:-
أنه بخلاف الهيدروجين والليثيوم والبريليوم تميل جميع ذرات العناصر للوصول إلى التركيب الثمانى

عيوب النظرية الإلكترونية للتكافؤ:-
لم تفسر الشكل الفراغى للجزىء والزوايا بين الروابط فيه.
لم تستطع تفسير شذوذ استقرار بعض الذرات بأقل أو أكثر من ثمانية إلكترونات.
مثل:
[أ] فى جزئ ثالث فلوريد البورون:- تكون ذرة البورون محاطة بستة إلكترونات فقط.
[ب] فى جزئ خامس كلوريد الفوسفور:- تكون ذرة الفوسفور محاطة بعشرة إلكترونات.

BF3 فلوريد البورون PCl5 خامس كلوريد الفوسفور
[2] نظرية رابطة التكافؤ:-
بنيت نظرية رابطة التكافؤ على نتائج ميكانيكا الكم وهى أن الإلكترون جسيم مادى له خواص موجية يحتمل تواجده فى أية منطقة من الفراغ المحيط بالنواة.
النظرية:-
تتكون الرابطة التساهمية بتداخل أوربيتال ذرى من أحد الذرتين به إلكترون مفرد مع أوربيتال ذرى من الذرة الأخرى به إلكترون مفرد
مثال [1] تكوين جزئ الهيدروجين:-
يتم عن طريق تداخل أوربيتال 1s لكل من الذرتين حيث يحتوى كل منهما على إلكترون مفرد.

مثال [2] تكوين جزئ فلوريد الهيدروجين:- يتكون بتداخل أحد أوربيتالات المستوى الفرعى (2p) الذى يحتوى على إلكترون مفرد من الفلور مع الأوربيتال (1s) الذى يحتوى على إلكترون مفرد من الهيدروجين.

9F 1s2 – 2s2 – 2p5
1H 1s1
التهجين
هو اتحاد أو تداخل بين أوربيتالين مختلفين أو أكثر فى نفس الذرة ينتج عنه أوربيتالات ذرية جديدة تعرف بالأوربيتالات المهجنة
حدوث عملية التهجين:-
تتم عملية التهجين بين أوربيتالات الذرة الواحدة.
التهجين يتم بين الأوربيتالات المتقاربة فى الطاقة مثل: (2s) مع (2p) أو (4s) مع (3d) … الخ
عدد الأوربيتالات المهجنة = عدد الأوربيتالات النقية الداخلة فى التهجين.
الأوربيتالات المهجنة أكثر بروزاً للخارج حتى تكون قدرتها على التداخل أكبر من قدرة الأوربيتالات النقية.

أنواع التهجين:- مثال ذرة الكربون

المقارنة sp3 Sp2 sp
الأوربيتالات الداخلة فى التهجين أوربيتال (2s) مع ثلاثة أوربيتالات (2p) أوربيتال (s) مع 2 أوربيتال (2p) أوربيتال (2s) مع أوربيتال (2p)
الأوربيتالات المهجنة 4 أوربيتالات (sp3) متكافئة فى الطاقة والشكل الفراغى 3 أوربيتالات (sp2) بالإضافة إلى أوربيتال (2pz) غير مهجن يكون عمودى. 2 أوربيتال (sp) بالإضافة إلى 2 أوربيتال (2py, 2pz) غير مهجن عمودى.
الزوايا بين الأوربيتالات المهجنة 28/ 109 5
لتقليل قوى التنافر
وتصبح أكثر استقراراً 120 5
لتقليل قوى التنافر وتصبح أكثر استقراراً 180 5
لتقليل قوى التنافر وتصبح أكثر استقراراً
الشكل الفراغى هرم رباعى الأوجه مثلث مستوى خطى
مثال الكربون فى الميثان الإيثيلين الأسيتيلين
أولاً: تهجين ذرة الكربون فى جزئ الميثان:-

ذرة مثارة ذرة مستقرة

التهجين sp3

ثانياً: تهجين ذرة الكربون فى جزئ الاثيلين

C2H4

بين ذرتى الكربون رابطة ثنائية: (رابطة واحدة قوية + رابطة واحدة π باى)
بين كل ذرة كربون والهيدروجين أربع روابط
ثالثاً: تهجين ذرة الكربون فى جزئ الأسيتيلين

C2H2

توجد بين ذرتى الكربون رابطة ثلاثية (2 π + )
و بين كل ذرة كربون والهيدروجين رابطتين أحاديتين .
[3] نظرية الأوربيتالات الجزيئية:-
النظرية:-
الجزىء وحدة واحدة أو ذرة كبيرة متعددة الأنوية يحدث فيها تداخل بين جميع الأوربيتالات الذرية لتكوين أوربيتالات جزيئيه
يرمز للأوربيتالات الجزيئية بالرمز سيجما وباى …… الخ.
[1] الرابطة سيجما :-
تنشأ من تداخل الأوربيتالات الذرية مع بعضها البعض بالرأس عندما يكون الأروبيتالان المتداخلان على خط واحد فيحدث أقصى تداخل لذلك فهى رابطة قوية صعبة الكسر.
[2] الرابطة باى :-
تنشأ من تداخل الأوربيتالات الذرية مع بعضها البعض بالجنب عندما يكون الأوربيتالان المتداخلان متوازيان فيحدث تداخل ضعيف لذلك فهى سهلة الكسر

رابطة سيجما (قوية) رابطة باى (ضعيفة)

s/s
p/p

s/p
ثالثاً: الرابطة التناسقية
تتكون بين ذرتين إحداهما بها أوربيتال به زوج حر من الإلكترونات وتسمى الذرة المانحة والثانية بها أوربيتال فارغ وتسمى الذرة المستقبلة
تعتبر الرابطة التناسقية إحدى أنواع الرابطة التساهمية حيث لا يختلف زوج الإلكترونات المكون للرابطتين إلا من حيث المنشأ؛ فمصدر زوج الإلكترونات فى الرابطة التساهمية يكون الذرتين المشاركتين بينما فى الرابطة التناسقية يكون مصدر الإلكترونات هو الذرة المانحة.
مثال1: تكوين أيون الهيدرونيوم H3O+ وتحدث عند ذوبان الأحماض فى الماء:

أيون هيدرونيوم الذرة المستقبلة H الذرة المانحة O

وبذلك لا يوجد أيون الهيدروجين الناتج من تأين الأحماض فى محاليلها المائية منفرداً لأنه ينجذب إلى زوج الإلكترونات الحر الموجود على ذرة الأكسجين لأحد جزيئات الماء ويرتبط مع جزئ الماء برابطة تناسقية.
مثال2: تكوين أيون الأمونيوم NH4 + عند ذوبان النشادر فى الماء.
الذرة المانحة: بها أوربيتال يحتوى على الأقل على زوج من الإلكترونات الحرة تمنحها إلى ذرة أخرى بها أوربيتال فارغ.
الذرة المستقبلة: بها أوربيتال فارغ ويلزمها زوج إلكترونى لتصل إلى التركيب الثابت.
رابعاً: الرابطة الهيدروجينية
تتكون عندما تقع ذرة الهيدروجين بين ذرتين لهما سالبية كهربية عالية حيث تكون ذرة الهيدروجين مع أحدهما رابطة تساهمية قطبية ومع الأخرى رابطة هيدروجينية فتعمل ذرة الهيدروجين كقنطرة (جسر) تربط الجزيئات معاً
تتكون الروابط الهيدروجينية بسبب وجود القطبية فى المركبات.
مثال: الروابط الهيدروجينية فى الماء:-
.... رابطة هيدروجينية
ــ رابطة تساهمية

مثال: الروابط الهيدروجينية فى فلوريد الهيدروجين:-

ملاحظات:-
الرابطة الهيدروجينية أضعف وأطول من الرابطة التساهمية.
كلما زاد الفرق فى السالبية الكهربية بين العنصر والهيدروجين كلما زادت قوة الرابطة الهيدروجينية.
المركبات ذات الروابط الهيدروجينية جزيئاتها قد تكون على شكل خط مستقيم أو حلقة مغلقة أو شبكة مفتوحة.
مركبات قطبية تذوب فى المذيبات القطبية مثل الماء.
شذوذ درجة غليان المادة (100 5م):-
بسبب وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء والتى تحتاج إلى طاقة حرارية أكثر للتغلب عليها.
خامساً الرابطة الفلزية
لكل فلز شبكة بلورية لها شكل معين تترتب فى هذه الشبكة أيونات الفلز الموجبة أما إلكترونات مستوى الطاقة الخارجى لكل ذرة فتتجمع معاً مكونة سحابة إلكترونية حرة الحركة تربط هذا التجمع الكبير بين الأيونات الفلزية الموجبة.
تعريف الرابطة الفلزية
تنتج من سحابة إلكترونات التكافؤ الحرة التى تقلل من قوى التنافر بين أيونات الفلز الموجبة فى الشبكة البلورية.
ملاحظات:-
وكلما زادت إلكترونات التكافؤ زادت قوة الرابطة الفلزية
وكلما زادت الرابطة الفلزية زادت الصلابة وارتفعت درجة الانصهار.
إلكترونات التكافؤ هى المسئولة عن التوصيل الحرارى والكهربى للفلزات.

الفلز توزيعه الإلكترونى إلكترونات التكافؤ الصلابة
11Na 2, 8, 1 1 لين
12Mg 2, 8, 2 2 طرى
13Al 2, 8, 3 3 صلب
الألومنيوم 13Al أكثر صلابة من الصوديوم 11Na لأن الألومنيوم به 3 إلكترونات للتكافؤ بينما الصوديوم يحتوى على إلكترون واحد للتكافؤ.
الفلزات الإنتقالية أكثر صلابة وأعلى فى درجة الانصهار والغليان من الفلزات الأخرى لأن عدد إلكترونات التكافؤ بها أكبر.

من امتحانات الأعوام السابقة
السؤال الأول: أكمل ما يأتى:-
الرابطة ……… تنشأ من تداخل أوربيتالين ذريين مع بعضهما بالجنب.(04/ثان)
تتكون الرابطة التناسقية بين ذرتين أحدهما ……… والأخرى ………(02/ثان)
تزداد قوة الرابطة الفلزية كلما …… عدد إلكترونات التكافؤ فى ذرة الفلز (01/أول)
كلما ……… عدد إلكترونات التكافؤ فى ذرة الفلز كلما أصبحت الذرات أكثر تماسكاً وتكون درجة انصهار الفلز ………… (99/ثان)
التهجين فى جزئ الأسيتيلين من نوع ……… بينما فى جزئ الإيثيلين من نوع ……… (98/ثان)، (95/ثان)
الرابطة بين ذرتى الكلور فى جزئ الكلور من نوع الروابط ……… بينما فى جزئ كلوريد الهيدروجين ……… (98/أول)
الرابطة ……… تنشأ من تداخل الأوربيتالات الذرية مع بعضها بالرأس(96/أول)
السؤال الثانى: أكمل ما يأتى بعد تصويب ما تحته خط:-
1- تتكون الرابطة سيجما عن طريق تداخل الأوربيتالات الذرية مع بعضها بالجنب وتكون على ……… (03/ثان)
السؤال الثالث: أكتب المفهوم العلمى للعبارات الآتية:-
1- رابطة تنتج من السحابة الإلكترونية المكونة من تجمع إلكترونات التكافؤ الحرة حول أيونات الفلز الموجبة (01/أول)
2- كسر الروابط الكيميائية فى جزيئات المواد المتفاعلة وتكوين روابط جديدة فى جزيئات المواد الناتجة من التفاعل (02/ثان)
3- رابطة كيميائية تتكون من ذرتين إحداهما بها زوج من الإلكترونات الحرة والأخرى بها أوربيتال فارغ يستقبل هذا الزوج من الإلكترونات (03/أول)
4- رابطة تتكون غالباً بين الفلزات واللافلزات (04/ثان)
5- رابطة تنشأ من تداخل أوربيتالين بالجنب (05/أول)
6- تكوين الرابطة التساهمية عن طريق تداخل أوربيتال ذرى لأحد الذرات به إلكترون مفرد مع أوربيتال ذرى لذرة أخرى به إلكترون مفرد (03/ثان)
7- رابطة تنتج من سحابة إلكترونات التكافؤ الحرة التى تقلل من قوى التنافر بين أيونات الفلز الموجبة فى الشبكة البلورية. (07/أول)
السؤال الرابع: علل لما يأتى (أذكر السبب العلمى):-
فلز الألومنيوم (13Al) أكثر صلابة من فلز الصوديوم (11Na) (01/ثان)، ( 05/أول)
محلول كلوريد الهيدروجين فى الماء موصل جيد للكهرباء بينما محلوله فى البنزين غير موصل للكهرباء (02/أول)
الألومنيوم (13Al) أكثر صلابة ودرجة انصهاره أعلى من الصوديوم (11Na) بالرغم من أن العنصران فلزان (98/ثان)
الزاوية بين الأوربيتالين المهجنين sp, sp فى جزئ C2H2 تساوى 180 5 (06/أول)
لا يوجد أيون الهيدروجين (البروتون) الناتج من تأين الأحماض فى محاليلها المائية. (07/أول)
درجة غليان الماء مرتفعة نسبياً. (07/ثان)
السؤال الخامس: ضع علامة (P) أمام العبارة الصحيحة وعلامة (O) أمام العبارة الخطأ (مع التصويب):-
الرابطة التساهمية تنتج من السحابة الإلكترونية المكونة من تجمع إلكترونات التكافؤ الحرة وتربط الأيونات الموجبة فى الشبكة البلورية (03/أول)
كل الروابط فى أيون الهيدرونيوم روابط أيونية (01/أول)
عنصر عدده الذرى ( Cool

وعندما ترتبط ذرتان منه فإن الرابطة تكون أيونية فى الجزىء (99/ثان)
السؤال السادس: أعد كتابة العبارات التالية بعد تصويب ما تحته خط:-
وضع كوسل ولويس نظرية رابطة التكافؤ (04/أول)
يلعب عدد إلكترونات التكافؤ فى ذرة الفلز دوراً هاماً فى قوة الرابطة الأيونية (04/أول)
يرجع ارتفاع درجة غليان الماء رغم صغر كتلته الجزيئية إلى وجود روابط تساهمية بين الأكسجين والهيدروجين (01/ثان)
التهجين فى ذرة الكربون فى جزئ الإيثيلين يكون من النوع sp3 (00/ثان)
السؤال السابع: اختر الإجابة الصحيحة لكل مما يأتى، ثم فسر سبب اختيارك:-
[1] عند تكوين أيون الأمونيوم يرتبط جزئ النشادر مع البروتون لتكوين رابطة ……
[أ] أيونية [ب] تناسقية
[ج] تساهمية [د] فلزية (05/أول)
السؤال الثامن: أكتب الحرف الأبجدى للاختيار المناسب:-
[1] الروابط بين الهيدروجين والأكسجين فى جزئ الماء ……
[أ] تساهمية نقية [ب] تساهمية قطبية
[ج] تناسقية [د] أيونية (04/ثان)
[2] الروابط بين جزيئات الماء تكون ……
[أ] تساهمية نقية [ب] تساهمية قطبية
[ج] تناسقية [د] هيدروجينية (04/أول)
[3] الروابط التساهمية النقية تنشأ عندما يكون الفرق فى السالبية الكهربية للذرتين مساوياً ……
[أ] 1.7 [ب] أكثر من 1.7
[ج] أقل قليلاً من 1.7 [د] الصفر (03/أول)
[4] الزوايا بين أوربيتالات (sp) المهجنة تكون ……
[أ] 120 5 [ب] 180 5
[ج] 28/ 109 5 (02/أول)
[5] الأوربيتالات المهجنة (sp2) لها الخصائص الآتية ماعدا ……
[أ] عددها 3 [ب] تشكل هرم رباعى بالفراغ
[ج] الزوايا الأوربيتالات (01/أول)
[6] الروابط فى جزئ غاز الميثان تنتج من تداخل أوربيتالات ……
[أ] (s) مع (sp3) [ب] (s) مع (sp2)
[ج] (s) مع (sp) (01/ثان)
[7] عندما تتداخل الأوربيتالات الذرية مع بعضها بالجنب تنشأ رابطة ……
[أ] سيجما [ب] باى
[ج] فلزية [د] تناسقية (00/ثان)
[8] عنصر عدده الذرى 17 وعندما ترتبط ذرتان منه فإن الرابطة فى الجزىء الناتج تكون ……
[أ] أيونية [ب] تناسقية
[ج] تساهمية قطبية [د] فلزية (99/أول)، ( 00/أول)
[9] التهجين فى ذرة الكربون فى جزئ الميثان يكون من النوع ……
[أ] (sp) [ب] (sp2)
[ج] (sp3) [د] (sp3d) (97/ثان)
[10] عنصر عدده الذرى 9 وعندما ترتبط ذرتان منه فإن الرابطة فى الجزىء الناتج تكون ……
[أ] فلزية [ب] تناسقية
[ج] أيونية [د] تساهمية نقية (97/ثان)
[11] الرابطة فى جزئ كلوريد الهيدروجين ……
[أ] أيونية [ب] تساهمية نقية
[ج] تناسقية [د] تساهمية قطبية (96/أول)(07/ثان)
[12] التهجين فى جزئ الإيثيلين فى ذرة الكربون يكون من النوع ……
[أ] (sp) [ب] (sp2)
[ج] (sp3) (95/أول)
السؤال التاسع: ماذا يقصد بكل من:- (أكتب ما تعرفه عن)
[1] التهجين (98/أول)،(07/أول) [2] الرابطة التناسقة (01/أول)(97/ثان)
[3] الرابطة التساهمية النقية (06/أول)
السؤال العاشر: ما الفرق (قارن بين):-
بين تهجين ذرات الكربون فى جزئ الإيثيلين وفى جزئ الأسيتيلين (99/أول)
روابط سيجما وروابط باى (00/أول)
الرابطة التساهمية والرابطة التناسقية (95/ثان)
السؤال الحادى عشر: ما عيوب نظرية الثمانيات
(نقطتين فقط مع مثال لكل منهما) (07/أول)
السؤال الثانى عشر: اختر من العمودين (ب)، (ج) ما يناسب العمود (أ):

(أ) (ب) (ج)
1- نظرية رابطة التكافؤ.
2- الرابطة سيجما.
3- الرابطة الأيونية.
(1) تنشأ من تداخل أوربيتالين ذريين جنباً إلى جنب.
(2) بنيت على نتائج ميكانيكا الكم.
(3) تميل ذرات جميع العناصر للوصول إلى التركيب الثمانى ماعدا الهيدروجين والليثيوم والبريليوم.
(4) تنشأ من تداخل الأوربيتالات الذرية مع بعضها بالرأس.
(5) تتكون غالباً بين الفلزات واللافلزات. I- اعتبرت الجزئ كوحدة واحدة.
II- تكون الأوربيتالات المتداخلة على خط واحد.
III- تفسر تكوين الرابطة التساهمية.
IV- تنشأ بين الكلور والصوديوم فى كلوريد الصوديوم.
V- تنتج من سحابة إلكترونات التكافؤ الحرة.

أسئلة عامة متنوعة على الباب الثالث
السؤال الأول:أكمل ما يأتى:-
يعزى التوصيل الكهربى والحرارى للفلزات إلى وجود ………….
كلما زاد عدد إلكترونات التكافؤ فى ذرة الفلز كلما زادت قوة ………… وأصبحت ذرات الفلز أكثر …………، …………، ………….
يحدث التهجين بين أوربيتالات ………… القريبة من بعضها فى ………….
كلما زاد …… فى السالبية الكهربية بين العناصر المرتبطة كلما زادت الخاصية ……
الرابطة الهيدروجينية تتكون عندما تقع ذرة الهيدروجين بين ذرتين لهما ………… وتكون مرتبطة مع أحد الذرتين برابطة ………… ومع الذرة الأخرى برابطة هيدروجينية.
للحصول على مركب أيونى يجب أن يكون الفرق فى السالبية الكهربية بين عنصريه أكبر من ……… بينما المركب التساهمى القطبى يكون الفرق فى السالبة الكهربية بين عنصريه …….
جزئ الأسيتيلين …… لأن الزاوية بين الرابطتين …… والتهجين من نوع ……
جزئ الميثان له شكل …… وقيمة الزوايا بين الروابط …… والتهجين من النوع ……
درجة غليان الماء مرتفعة بسبب ………….
عند إذابة حمض فى الماء يتكون أيون …… وذلك لارتباط …… مع جزئ …… لتكوين رابطة …… تكون فيه ذرة …… هى الذرة المانحة، وذرة …… هى الذرة المستقبلة.
عندما تتفاعل الفلزات واللافلزات فإن الفلزات …… وبذلك تعطى أيونات ………… لذلك تسمى عناصر ………… بينما اللافلزات …… وبذلك تعطى أيونات ………… لذلك تسمى عناصر …………
عند تكوين مركب تناسقى؛ الذرة المستقبلة هى …… والذرة المانحة هى ……
عند إذابة غاز النشادر NH3 فى الماء يتكون جزئ ………… وذلك لارتباط ………… مع ………… لتكوين رابطة تناسقية.
غاز الميثان قليل النشاط الكيميائى لأن روابطه من النوع ……… وهى ………
فلز الصوديوم لين نتيجة وجود ………… فى غلاف تكافؤه.
لا توجد مركبات للعناصر النبيلة فى الظروف العادية بسبب ………….
يحدث التهجين بين أوربيتالات ………… القريبة من بعضها فى ………….
نظرية رابطة التكافؤ تفترض تكوين الرابطة التساهمية عن طريق …… أوربيتال لأحد …… به …… مفرد مع …… ذرى لذرة أخرى به ………
السؤال الثانى: علل لما يأتى:-
الإيثيلين أنشط كيميائيا من الميثان.
الرابطة سيجما أقوى من الرابطة باى.
يذوب كلوريد الهيدروجين فى كل من الماء والبنزين.
المركب (AlCl3) تساهمى بينما (NaCl) مركب أيونى.
جميع العناصر عدا الغازات النبيلة نشطة تحت الظروف العادية.
مصهور كلوريد الصوديوم يمرر التيار الكهربى بدرجة أكبر من مصهور كلوريد الألومنيوم.
الفلزات الانتقالية الرئيسية تتميز بارتفاع درجة انصهارها وشدة صلابتها بمقارنتها بعناصر المجموعة الأولى (A).
الرابطة بين ذرتى الكلور فى جزئ (Cl2) تكون تساهمية بينما تكون فى جزئ كلوريد الهيدروجين (HCl) تكون تساهمية قطبية.
الماء يغلى فى (100 5م) بينما يغلى كبريتيد الهيدروجين فى (-61 5م).

السؤال الثالث قارن بين:-
نظرية رابطة التكافؤ ونظرية الأوربيتالات الجزيئية.
جزئ الميثان وجزئ الإيثيلين وجزئ الأسيتيلين من حيث:
نوع التهجين – الزوايا – الشكل الفراغى
الأوربيتالات المهجنة (sp, sp2, sp3) من حيث:
الشكل الفراغى – الزوايا – عدد الأوربيتالات الداخلة فى التهجين.
السؤال الرابع: ما نوع الروابط الموجودة فى المواد الآتية:-
[1] غاز الأسيتيلين. [2] غاز الميثان. [3] غاز الإيثيلين
[4] الماء [5] هيدروكسيد الأمونيوم
[6] محلول مائى لحمض الهيدروكلوريك.
السؤال الخامس: وضح النظرية التى تفسر كيفية حدوث كل تفاعل من التفاعلات الآتية:- وما نوع الروابط الموجودة فى الجزيئات الناتجة.
[1] الكالسيوم مع الأكسجين. [2] الكربون مع الأكسجين لتكوين الميثان.
[3] الهيدروجين مع الكلور. [4] ذوبان النشادر فى الماء.
[5] اتحاد ذرتين أكسجين لتكوين جزئ منه.
السؤال السادس: كيف فسرت نظرية التكافؤ تركيب جزئ الميثان.

hos.hos

المجموعات المنتظمة
هى المجموعات التى تتدرج به الخواص تدرجاً منتظماً لا يوجد فى العناصر الانتقالية
العناصر الممثلة:- تشمل عناصر:-
الفئة (s) فى المجموعتان [(1A), (2A)]
الفئة (p) فى المجموعات [(3A), (4A), (5A), (6A), (7A)]

مثال: عناصر المجموعة الأولى (الأقلاء)
تعرف باسم الأقلاء لأن أكسيدها تذوب فى الماء مكونة القلويات

التوزيع الإلكترونى الرمز العنصر
[2He] 2s1 2, 1 3Li الليثيوم
[10Ne] 3s1 2, 8, 1 11Na الصوديوم
[18Ar] 4s1 2, 8, 8, 1 19K البوتاسيوم
[36Kr] 5s1 2, 8, 18, 8, 1 37Rb الروبيديوم
[54Xe] 6s1 2, 8, 18, 18, 8, 1 55Cs السيزيوم
[86Rn] 7s1 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1 87Fr الفرانسيوم
وجودها فى الطبيعة:-
[1] الصوديوم:- يحتل الترتيب السادس من حيث الانتشار فى القشرة الأرضية.
أهم خاماته: الملح الصخرى (NaCl)
[2] البوتاسيوم:- يحتل الترتيب السابع من حيث الانتشار فى القشرة الأرضية.
أهم خاماته:
كلوريد البوتاسيوم فى ماء البحر.
رواسب الكارناليت [KCl.MgCl2.6H2O]
[3] بقية فلزات المجموعة نادرة الوجود.
[4] الفرانسيوم:-
عنصر مشع ينتج من فقد عنصر الأكتنيوم(89Ac227) لجسيم ألفا (2He4)
89Ac227 87Fr223 + 2He4
الخواص العامة لعناصر المجموعة الأولى (A)
[1] تتميز بوجود إلكترون واحد مفرد فى مستوى الطاقة الأخير (ns1) ويترتب على ذلك ما يلى:-
كل عنصر منها تبدأ به دورة جديدة فى الجدول الدورى الحديث.
عدد تأكسدها (+1).
نشطة كيميائيا لسهولة فقد إلكترون التكافؤ.
قيم جهد تأينها الأول تعتبر من أقل قيم جهد تأين جميع العناصر المعروفة.
بينما قيم جهد تأينها الثانى كبير جداً لأنه يتسبب فى كسر مستوى طاقة مكتمل.
معظم مركباتها أيونية وكل أيون يشبه تركيب الغاز النبيل الذى يسبقه فى الجدول الدورى.
عوامل مختزلة قوية جداً.
أكثر الفلزات ليونة وأقلها درجة إنصهار وغليان.
[2] أكبر الذرات المعروفة حجما فى الجدول الدورة الخاصة به.
ويزداد الحجم الذرى فى المجموعة بزيادة العدد الذرى وترتيب على ذلك ما يلى:-
زيادة نصف قطر الذرة يؤدى إلى:-
تقليل ارتباط إلكترون التكافؤ بنواة الذرة ويجعل فقده سهلاً.
تعتبر أعلى الفلزات إيجابية كهربية ونشاط كيميائى.
كبر أحجام ذراتها وصغر جهد تأينها يؤدى إلى استخدامها فى الخلايا الكهروضوئية كما فى البوتاسيوم والسيزيوم حيث يسهل تحرر إلكترونات من سطح الفلز عند تعرضها للضوء.
الظاهرة الكهروضوئية:-
هى ظاهرة تحرر إلكترونات من سطح بعض المعادن عند تعرضها للضوء.
قلة كثافتها.
صغر سالبيتها الكهربية ولذلك تكون روابط أيونية قوية.
[3] عند إثارة إلكترونات ذرات هذه العناصر إلى مستويات طاقة أعلى فإنها تعطى الألوان المميزة لهذه العناصر.
الكشف الجاف: (كشف اللهب)
طريقة الكشف:-
يغمس سلك من البلاتين فى حمض الهيدروكلوريك المركز لتنقيته.
يغمس السلك فى الملح المجهول ويعرض للهب بنزن غير المضىء.
يكتسب اللهب اللون المميز لكاتيون العنصر.

العنصر الليثيوم الصوديوم البوتاسيوم السيزيوم
اللون المميز قرمزى أصفر ذهبى بنفسجى فاتح أزرق بنفسجى
[4] بسبب نشاطها الكيميائى تحفظ تحت هيدروكربونات سائلة مثل الكيروسين لعزلها عن الهواء والرطوبة.
الخواص الكيميائية
[1] مع الهواء الجوى:- تصدأ فى الهواء وتفقد بريقها لتكوين الأكاسيد.
[2] مع النيتروجين:- يتحد معه الليثيوم مكوناً نيتريد الليثيوم
6Li + N2 2Li3N
ثم يتفاعل نيتريد الليثيوم مع الماء ويعطى هيدروكسيد الليثيوم والنشادر
Li3N + 3H2O 3LiOH + NH3h
[3] مع الماء:- تحل محل هيدروجين الماء مع انطلاق طاقة حرارية تؤدى إلى اشتعال الهيدروجين المتصاعد؛ لذلك لا يستخدم الماء فى إطفاء حرائق الصوديوم.
2Na + 2H2O 2NaOH + H2 h+ طاقة
[4] مع الأكسجين:-
ينتج ثلاثة أنواع من الأكاسيد
مع الليثيوم: يعطى الأكسيد العادى (عدد تأكسد الأكسجين –2)
4Li + O2 Heat 2Li2O أكسيد الليثيوم
مع الصوديوم: يعطى فوق أكسيد الصوديوم (عدد تأكسد الأكسجين –1)
2Na + O2 Heat Na2O2 فوق أكسيد الصوديوم
مع البوتاسيوم والربيديوم والسيزيوم: يعطى السوبر أكسيد (عدد تأكسد الأكسجين – ½)
K + O2 Heat KO2 سوبر أكسيد البوتاسيوم
استخدام سوبر أكسيد البوتاسيوم:
يستخدم فى تنقية جو الغواصات والطائرات من ثانى أكسيد الكربون ويعطى الأكسجين.
4KO2 + 2CO2 CuCl2 / عامل حفاز 2K2CO3 + 3O2
ملاحظات:-
يمكن تحضير أكاسيد هذه العناصر بإذابة الفلز فى غاز النشادر المسال ثم إضافة الأكسجين.
الأكسيد المثالى لهذه العناصر هو الأكسيد العادى(X 2O) مثل Na2O.
أكاسيد الأقلاء أكاسيد قاعدية قوية تتفاعل مع الماء منتجة أقوى القلويات ماعدا أكسيد الليثيوم.
[5] مع الأحماض:- تحل محل هيدروجين الحمض ويكون التفاعل عنيفاً.
2Na + 2HCl بارد 2NaCl + H2h
[6] مع الهيدروجين:- يتكون هيدريدات الفلز
2Li + H2 Heat 2LiH هيدريد الليثيوم
2Na + H2 Heat 2Na H هيدريد الصوديوم
ملاحظات:-
الهيدريدات مركبات أيونية تتحلل كهربياً ويتصاعد الهيدروجين عن المصعد.
عدد تأكسد الهيدروجين فيها (-1)
[7] مع الهالوجينات:- يكون التفاعل مصحوباً بانفجار وتتكون هاليدات أيونية شديدة الثبات.
2Na + Cl2 2NaCl
2K + Br2 2KBr
[8] مع اللافلزات الأخرى:- تتحد مع الكبريت والفوسفور
2Na + S Na2S كبريتيد صوديوم
3K + P K3P فوسفيد بوتاسيوم
[9] أثر الحرارة على الأملاح الأكسجينية للأقلاء:-
جميع كربونات الأقلاء لا تنحل بالحرارة ماعدا كربونات الليثيوم ينحل عند 1000 5م
Li2CO3 1000 oc Li2O + CO2
تنحل نترات الأقلاء انحلالاً جزئياً إلى نيتريت الفلز والأكسجين.
2NaNO3 Heat 2NaNO2 + O2
ملاحظات:-
يصاحب انحلال نترات البوتاسيوم انفجار شديد لذلك تستخدم فى صناعة البارود
لا يستخدم نترات الصوديوم فى صناعة البارود لأنها مادة متميعة؛ تمتص الرطوبة من الجو.
استخلاص فلزات الأقلاء من خاماتها
لا توجد على حالة انفراد.
توجد فى شكل مركبات أيونية.
يصعب الحصول على الأقلاء بالطرق الكيميائية لصعوبة إرجاع الإلكترون المفقود من الفلز
Na+ + e- Na
تحضيرها:-
بالتحليل الكهربى لمصهور هاليداتها فى وجود بعد المواد الصهارة التى تخفض درجة انصهار هذه الهاليدات.
حيث تمكن العالم ”ديفى“ من الحصول على الصوديوم والبوتاسيوم بالتحليل الكهربى

[أ] التحضير فى الصناعة:-
يحضر بواسطة التحليل الكهربى لمحلول كلوريد الصوديوم.
[ب] أهم خواصه:-
مركب أبيض متميع.
له تأثير كاوِ على الجلد.
يذوب فى الماء مكوناً محلولاً قلوياً وذوبانه طارد للحرارة.
يتفاعل مع الأحماض مكوناً ملح الصوديوم للحمض والماء:-
مع حمض الهيدروكلوريك:-
NaOH + HCl NaCl + H2O
مع حمض الكبريتيك:-
2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O
[ج] أهم استخداماته:-
يدخل فى كثير من الصناعات: (الصابون – الورق – الحرير الصناعى)
تنقية البترول من الشوائب الحامضية.
الكشف عن الشقوق القاعدية (الكاتيونات):-
[أ] الكشف عن كاتيون النحاس (Cu2+):-

CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4
راسب أزرق
الراسب الأزرق يسود بالتسخين:-
Cu(OH)2 Heat CuO + H2O
[ب] الكشف عن كاتيون الألومنيوم (Al3+):-

AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl
راسب أبيض
يذوب الراسب فى وفرة من هيدروكسيد الصوديوم لتكون ميتا ألومينات الصوديوم الذى يذوب فى الماء:-
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O

الملح المتهدرت منها يسمى صودا الغسيل وصيغتها: Na2CO3 . 10 H2O
[أ] التحضير:-
(1) فى المعمل:-
بإمرار غاز ثانى أكسيد الكربون فى محلول هيدروكسيد الصوديوم الساخن.
يترك المحلول يبرد تدريجيا حيث تنفصل بلورات كربونات الصوديوم.
(2) فى الصناعة (طريقة سولفاى):-
إمرار غاز النشادر وثانى أكسيد الكربون فى محلول مركز من كلوريد الصوديوم فيتكون بيكربونات الصوديوم.
NH3 + CO2 + H2O +NaCl NaHCO3 + NH4Cl
تنحل بيكربونات الصوديوم بالتسخين إلى كربونات صوديوم وماء.
2NaHCO3 Heat Na2CO3 + H2O + CO2
[ب] أهم خواصه:-
مسحوق أبيض يذوب بسهولة فى الماء ومحلوله قاعدى التأثير.
تنصهر دون أن تتفكك عند تسخينها.
تتفاعل مع الأحماض ويتصاعد غاز ثانى أكسيد الكربون (اختبار الحامضية).
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2
[ج] أهم الاستخدامات:- 1- صناعة الزجاج. 2- صناعة الورق.
3- صناعة النسيج. 4- إزالة عسر الماء.

المجموعة الخامسة عشر

التوزيع الإلكترونى الرمز العنصر
[2He] 2s2, 2p3 2, 5 7N النيتروجين
[10Ne] 3s2, 3p3 2, 8, 5 15P الفوسفور
[18Ar] 4s2, 3d10, 4p3 2, 8, 18, 5 33As الزرنيخ
[36Kr] 5s2, 4d10, 5p3 2, 8, 18,18, 5 51Sb الأنتيمون
[54Xe] 6s2, 4f14, 5d10, 6p3 2, 8, 18, 32, 18, 5 83Bi البزموت
وجودها فى الطبيعة:-
[1] النيتروجين:- يمثل 4/5 حجم الهواء الجوى.
[2] الفوسفور:- الأكثر انتشاراً فى القشرة الأرضية.
أهم خاماته:-
فوسفات الكالسيوم الصخرى : Ca3(PO4)2
الأباتيت : CaF2. Ca3 (PO4)2
[3] خامات الزرنيخ والأنتيمون والبزموت هى:- الكبريتيدات:- Sb2S3, As2S3, Bi2S3
الخواص العامة لعناصر المجموعة الخامسة (A)
[1] التدرج فى الصفة الفلزية واللافلزية:-
تزداد الصفة الفلزية وتقل الصفة اللافلزية بزيادة العدد الذرى

النيتروجين والفوسفور الزرنيخ والأنتيمون البزموت
لافلزات أشباه فلزات فلز
ملحوظة:- البزموت قدرته على التوصيل الكهربى ضعيفة.
[2] عدد الذرات فى جزئ العنصر:-
فى النيتروجين: الجزىء يتكون من ذرتين N2
الفوسفور والزرنيخ والأنتيمون:
الجزىء فى الحالة البخارية يتكون من أربع ذرات Sb4, As4, p4
فى البزموت: الجزىء فى الحالة البخارية يتكون من ذرتين Bi2
[3] أعداد التأكسد: تتراوح من (-3 إلى +5) لأنها أما أن تكتسب ثلاثة إلكترونات عن طريق المشاركة أو تفقد خمسة إلكترونات.
ملاحظات:-
أكبر عدد تأكسد لا يتعدى رقم المجموعة.
عدد تأكسد النيتروجين فى المركبات الهيدروجينية سالب؛ لأن السالبية الكهربية للنيتروجين أكبر من السالبية الكهربية للهيدروجين.
عدد تأكسد النيتروجين فى المركبات الأكسجينية موجب؛ لأن السالبية الكهربية للأكسجين أكبر من السالبية الكهربية للنيتروجين.

المركب الصيغة عدد التأكسد المركب الصيغة عدد التأكسد
النشادر NH3 -3 أكسيد النيتروز N2O +1
الهيدرازين N2H4 -2 أكسيد النيتريك NO +2
هيدروكسيل أمين NH2OH -1 ثالث أكسيد النيتروجين N2O3 +3
النيتروجين N2 صفر ثانى أكسيد النيتروجين N2O4
NO2 +4
خامس أكسيد النيتروجين N2O5 +5
ظاهرة التآصل:-
وجود العنصر فى عدة صور تختلف فى خواصها الفيزيائية وتتفق فى الخواص الكيميائية
تتميز به اللافلزات الصلبة.
ترجع ظاهرة التآصل إلى وجود العنصر فى أكثر من شكل بلورى يختلف كل شكل عن الآخر فى ترتيب الذرات وفى عددها.
النيتروجين (غاز) والبزموت (فلز) لذلك لا يوجد بهما ظاهرة التآصل.

العنصر الصورة التآصلية
الفوسفور شمعى أبيض / أحمر / بنفسجى
الزرنيخ أسود / رمادى / شمعى أصفر
الأنتيمون أصفر / أسود
[4] مع الأكسجين:-
تتكون أكاسيد بعضها حمضى وبعضها متردد وبعضها قلوى حيث تزداد الصفة القاعدية وتقل الصفة الحامضية بزيادة العدد الذرى.

خامس أكسيد البزموت ثالث أكسيد الأنتيمون خامس أكسيد النيتروجين
Bi2O5 Sb2O3 N2O5
قاعدى متردد حامضى
[5] مع الهيدروجين:-
تتكون مركبات هيدروجينية يكون عدد تأكسد العنصر فيها (-3)

AsH3 PH3 NH3
الأرزين الفوسفين النشادر
بزيادة العدد الذرى:-
- تقل الصفة القطبية لهذه المركبات. - يقل ثباتها فيسهل تفككها بالحرارة.
- تقل قابليتها للذوبان فى الماء. - تقل الصفة القاعدية.

أهم الخواص الكيميائية:-
تفاعلات عنصر النيتروجين مع العناصر الأخرى لا تتم إلا فى وجود شرر كهربى أو قوس كهربى أو تسخين شديد. وذلك لصعوبة كسر الرابطة الثلاثية فى جزئ النيتروجين N N
[1] مع الهيدروجين:-
N2 + 3H2 شرارة كهربية 2NH3 نشادر
[2] مع الأكسجين:-
N2 + O2 قوس كهربى /3000 5م 2NO أكسيد نيتريك
2NO + O2 2NO2 غاز بنى محمر (ثانى أكسيد نيتروجين)
[3] مع الفلزات النشطة:- يتفاعل بالتسخين
3Mg + N2 Heat Mg3N2نيتريد ماغنسيوم
نيتريد الماغنسيوم يتحلل فى الماء ويتصاعد غاز النشادر
Mg3N2 + 6H2O 2NH3 + 3Mg(OH) 2
[4] مع كربيد الكالسيوم CaC2:- يعطى سياناميد الكالسيوم (سماد زراعى)
CaC2 + N2 قوس كهربى CaCN2 + C
أهمية سياناميد الكالسيوم:- يستخدم فى الزراعة كسماد لأنه يتفاعل مع ماء الرى ويتصاعد النشادر الذى يعتبر مصدراً للنيتروجين فى التربة.
CaCN2 + 3H2O CaCO3 + 2NH3

أولاً: غاز النشادر NH3
التحضير فى المعمل:-
يحضر بتسخين كلوريد الأمونيوم والجير المطفأ.
2NH4Cl+Ca(OH)2Heat
2NH3 + 2H2O +CaCl2
ملاحظات:-
يجفف غاز النشادر بإمراره على أكسيد كالسيوم (جير حى) ولا يجفف بحمض الكبريتيك لأنه يتفاعل معه.
يجمع بإزاحة الهواء إلى أسفل لأنه أخف من الهواء.
خواص الغاز:-
سريع الذوبان فى الماء.
غاز النشادر أنهيدريد قاعدة:-
لأنه يذوب فى الماء مكونا قلوى.
NH3 + HOH NH4OH
محلولـه قلوى التأثير على عباد الشمس (يزرق عباد الشمس)
لا يشتعل ولا يساعد على الاشتعال.
الغاز عديم اللون وله رائحة نفاذة وخانق.

تجربة النافورة:- لإثبات:-
أن غاز النشادر يذوب فى الماء.
محلول النشادر فى الماء قلوى التأثير على عباد الشمس.
التحضير فى الصناعة:-
طريقة هابر :-
تتم بإمرار غاز النيتروجين والهيدروجين على عوامل حفز مثل الحديد والموليبدنيوم تحت ضغط 200 جو و500 5م
N2 + 3H2 200 at/500oc/Fe/Mo 2NH3
الكشف عن غاز النشادر:-
يكون سحب بيضاء عند تقريب ساق مبلله بحمض الهيدروكلوريك لفوهة المخبار فتتكون سحب بيضاء لتكون كلوريد الأمونيوم.
NH3 + HCl NH4Cl

أهمية النيتروجين للنبات:-
أهم مصادر التغذية لأنه عنصر هام فى تركيب البروتين.
ملاحظات:-
كمية النيتروجين الموجودة فى التربة تقل مع مرور الزمن.
ولذلك لابد من إمداد التربة بعنصر النيتروجين على هيئة أملاح الأمونيوم واليوريا فى صور أسمدة نيتروجينية أو طبيعية (روث البهائم) التى تذوب فى ماء الرى وتمتصها جذور النباتات.
يعتبر النشادر المادة الأولية الرئيسية التى تصنع منها معظم الأسمدة النيتروجينية (الآزوتية)

أولاً:- صناعة الأسمدة النيتروجينية غير العضوية:-
يتم بتعادل الأمونيا والحمض المناسب:-
(1) مع حمض النيتريك:-
NH3 + HNO3 NH4NO3 نيترات أمونيوم
(2) مع حمض الكبريتيك:-
2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 كبريتات الأمونيوم (سلفات النشادر)

ثانياً: تحضير سماد نيتروجينى فوسفاتى:-
مثال: تحضير فوسفات الأمونيوم:-
التعادل بين حمض الأرثوفوسفوريك ومحلول الأمونيا:-
H3PO4 + 3NH3 (NH4)3PO4 فوسفات الأمونيوم

بعض الملاحظات على الأسمدة الشائعة:-

السماد الملاحظة
نيترات الأمونيوم ·36 تحتوى على نسبة عالية من النيتروجين (35%)
·37 سريعة الذوبان فى الماء.
·38 الزيادة منها يسبب حموضة التربة.
كبريتات الأمونيوم ·39 تعمل على زيادة حموضة التربة.
·40 يجب معادلة التربة التى تعالج بصفة مستمرة بهذا النوع من الأسمدة.
فوسفات الأمونيوم ·41 سريع التأثير فى التربة.
·42 يمدها بنوعين من العناصر الأساسية {النيتروجين – الفوسفور}
سماد اليوريا ·43 يحتوى على نسبة عالية من النيتروجين.
·44 أنسب الأسمدة فى المناطق الحارة لأن درجة الحرارة المرتفعة تساعد على سرعة تفككه إلى أمونيا وثانى أكسيد الكربون.
سائل الأمونيا اللامائية ·45 سماد المستقبل النيتروجينى.
·46 يضاف للتربة على عمق 12 سم.
·47 يتميز بارتفاع نسبة النيتروجين. حوالى (82%)
ثانياً: حمض النيتريك HNO3
تحضيره فى المعمل:-
بتسخين نترات البوتاسيوم مع حمض الكبريتيك المركز بحيث لا تزيد درجة الحرارة عن 100 5م حتى لا ينحل حمض النيترك الناتج.
معادلة التحضير:-
2KNO3 + H2SO4 conc. / heat K2SO4 + 2HNO3
خواص الحمض:-
الخواص الفيزيائية:-
(1) سائل عديم اللون. (2) حمضى التأثير على عباد الشمس (يحمر عباد الشمس)
الخواص الكيميائية:-
[1] الحمض عامل مؤكسد:- لأنه يتحلل بالتسخين ويتصاعد غاز الأكسجين
4HNO3 Heat 4NO2 h+ O2 h+ 2H2O
[2] مع الفلزات النشطة:- التى تسبق الهيدروجين فى السلسلة الكهروكيميائية يتكون نترات الفلز والهيدروجين الذى يختزل الحمض.
Fe + 4HNO3 Heat/dil. Fe(NO3)3 + 2H2O + NO h
[3] مع الفلزات الغير نشطة:- التى تلى الهيدروجين يحدث التفاعل على أساس أن الحمض عامل مؤكسد حيث يتم أكسدة الفلز ثم يتفاعل الأكسيد مع الحمض
3Cu + 8HNO3 Heat/dil. 3Cu (NO3)2 + 4H2O + 2NO h???? ?????
Cu + 4HNO3 Heat/conc. Cu (NO3)2 + 2H2O + 2NO2 hبنى محمر
[4] مع الحديد والكروم والألومنيوم:-
الحمض لا يؤثر فيها بسبب ظاهرة الخمول.
ظاهرة الخمول:- لأن حمض النيتريك عامل مؤكسد فإنه يكون على هذه الفلزات طبقة من الأكسيد غير مسامية واقية تمنع الفلز من التفاعل.

تجربة الحلقة السمراء:-
[1] محلول ملح النيترات + محلول مركز من كبريتات الحديد (II) حديث التحضير.
[2] إضافة قطرات من حمض الكبريتيك المركز باحتراس على جدار الأنبوبة الداخلى حتى يهبط الحمض إلى قاع الأنبوبة.
[3] تظهر حلقة بنية أو سمراء عند سطح الانفصال تزول بالرج أو التسخين.
2NaNO3+6FeSO4+4H2SO4 3Fe2(SO4)3+Na2SO4+4H2O+2NO
FeSO4 + NO FeSO4 . NO مركب الحلقة السمراء
التميز بين أملاح النيترات والنيتريت:-
بإضافة محلول برمنجانات البوتاسيوم المحمضة بحمض الكبريتيك المركز لمحلول الملح.
[أ] عند زوال اللون البنفسجى للبرمنجنات يكون الملح نيتريت.
5KNO2+2KMnO4+3H2SO4 5KNO3+K2SO4+2MnSO4+3H2O

[ب] فى حالة عدم زوال لون البرمنجنات فإن الملح يكون نيترات.
الأهمية الاقتصادية لعناصر المجموعة الخامس (A)

المادة الاستخدام
النيتروجين صناعة النشادر وحمض النيتريك والأسمدة النيتروجينية.
الفوسفور صناعة الثقاب ومبيدات الفئران والألعاب النارية والأسمدة الفوسفاتية وصناعة سبائك البرونز (نحاس – قصدير – فوسفور) الذى تصنع منه مراوح السفن
الأنتيمون صناعة سبيكة الأنتيمون والرصاص (أصلب من الرصاص) وتستخدم فى المراكم
يستخدم كبريتيد الأنتيمون الأصفر فى الصبغات.
البزموت صناعة السبائك التى تتميز بانخفاض درجة انصهارها
(سبائك البزموت والرصاص والكادمويوم والقصدير)

من امتحانات الأعوام السابقة
السؤال الأول: أكمل ما يأتى:-
تتحلل نترات فلزات الأقلاء بالحرارة لتعطى …… , …… (96/أول)(98/ثان)(00/أول)
يتحلل نيتريد الماغنسيوم فى الماء الساخن وينتج غاز ………… ويتفاعل الصوديوم مع الماء ويتصاعد ………… (95/أول)(97/ثان)
4KO2 + 2CO2 CuCl2 ………… + ………… (97/أول)
Mg3N2 + 6H2O ………… + ………… (95/ثان)
CaCN2 + 3H2O ………… + ………… (02/ثان)
السؤال الثانى: أكتب المفهوم العلمى للعبارات الآتية:-
وجود العنصر فى عدة صور تختلف فى خواصها الفيزيقية وتتفق فى خواصها الكيميائية. (96/ثان)(98/أول)(05/أول)
تفاعل بعض الفلزات مع حمض النيتريك المركز وتكوين طبقة واقية من الأكسيد تمنع استمرار التفاعل (03/ثان)
مجموعة العناصر التى تتراوح أعداد تأكسدها فى المركبات (-3,+5) (03/أول)
السؤال الثالث: علل لما يأتى (أكتب التفسير العلمى):-
لا يتفاعل الحديد مع حمض النيتريك المركز (99/أول)
استخدام السيزيوم فى الخلايا الكهروضوئية(95/أول)(96/ثان)(97/ثان)(98/أول)
لا تطفأ حرائق الصوديوم بالماء (97/أول)
لا يؤثر حمض النيتريك المركز فى بعض الفلزات مثل الكروم والحديد (00/أول)
يستخدم سوبر أكسيد البوتاسيوم فى تنقية جو الغواصات (95/ثان)(01/أول)
لا تصلح نترات الصوديوم فى صناعة البارود (04/ثان)
تصلح نترات البوتاسيوم فى صناعة البارود (03/ثان)
يستخدم الجير الحى فى تجفيف غاز النشادر ولا يستخدم حمض الكبريتيك المركز (02/ثان)
عنصر السيزيوم أنشط فلزات المجموعة الأولى الرئيسية فى الجدول الدورى (02/أول)
عند إضافة محلول هيدروكسيد الصوديوم إلى محلول كبريتات النحاس يتكون راسب أزرق يسود بالتسخين. (00/ثان)
السؤال الرابع: ضع علامة (P) أمام العبارة الصحيحة وعلامة (O) أمام العبارة الخطأ:-
يستخدم حمض الكبريتيك المركز فى تجفيف غاز النشادر (00/أول)
عند إثارة إلكترونات ذرة السيزيوم إلى مستويات طاقة أعلى تعطى لون أزرق بنفسجى (03/أول)
السؤال الخامس: أكتب الحرف الأبجدى للاختيار المناسب للعبارات الآتية:-
[1] عند تسخين نترات الصوديوم تنحل إلى ……
[أ] أكاسيد نيتروجينية وصوديوم. [ب] نيتريت صوديوم وأكسجين.
[ج] أكسيد صوديوم وثانى أكسيد نيتروجين. [د] أكسيد صوديوم وأكسيد نيتريك. (99/أول)
[2] يتفاعل سيناميد الكالسيوم مع الماء ويتصاعد غاز ……
[أ] النيتروجين. [ب] ثانى أكسيد الكربون.
[ج] ثانى أكسيد النيتروجين. [د] النشادر. (98/أول)
[3] يحفظ فلز الصوديوم تحت سطح ……
[أ] حمض الكبريتيك. [ب] محلول الصودا الكاوية.
[ج] الماء. [د] الكيروسين (96/أول)
[4] عند تفاعل النحاس مع حمض النيتريك المركز الساخن يتصاعد غاز ……
[أ] أكسيد النيتريك. [ب] ثانى أكسيد النيتروجين.
[ج] أكسيد النيتروز. [د] ثالث أكسيد النيتروجين. (04/أول)
[5] ينتج غاز النشادر من تفاعل ……
[أ] سيناميد الكالسيوم مع الماء. [ب] كربيد الكالسيوم مع الماء.
[ج] كلوريد أمونيوم مع الماء. [د] غاز ثانى أكسيد النيتروجين.
(03/أول)
[6] عدد تأكسد عنصر النيتروجين فى غاز أكسيد النيتروز ……
[أ] + 1 [ب] +2
[ج] صفر (02/أول)
[7] يستخلص فلز الصوديوم فى الصناعة بالتحليل الكهربى لـ ……
[أ] مصهور أكسيد الصوديوم. [ب] محلول كلوريد الصوديوم.
[ج] مصهور كلوريد الصوديوم. (01/أول)
[8] عند إضافة محلول هيدروكسيد الصوديوم إلى محلول ملح ألومنيوم يتكون ……
[أ] راسب أبيض جيلاتينى يذوب فى الزيادة من هيدروكسيد الأمونيوم.
[ب] لون أبيض
[ج] راسب أبيض جيلاتينى يذوب فى الزيادة من هيدروكسيد الصوديوم. (05/أول)
[9] عند تسخين نترات الصوديوم يتصاعد غاز …… (اكتب المعادلة)
[أ] NO [ب] NO2 [ج] N2O [د] O2 (06/أول)
السؤال السادس: ماذا يقصد بكل من:-
[1] التآصل. (99/أول)
السؤال السابع: بين بالمعادلات الرمزية الكيميائية الموزونة:-
[1] تسخين كلوريد الأمونيوم مع الجير المطفأ (95/ثان)(99/أول)
[2] كيف نحصل على حمض النيتريك من نترات البوتاسيوم (98/أول)
[3] كيف نحصل على ثانى أكسيد النيتروجين من حمض النيتريك المركز
(95/أول) (97/ثان) (98/ثان)
[4] ماذا يحدث عند إضافة الماء إلى سيناميد الكالسيوم (99/ثان)
[5] كيف نحصل على غاز النشادر من نيتريد الماغنسيوم (00/أول)
[6] ماذا يحدث عند تسخين نترات البوتاسيوم مع الكبريتيك المركز إلى درجة حرارة لا تزيد عن 100 5م (00/ثان)
[7] ماذا يحدث عند تفاعل الليثيوم مع مكونات الهواء الجوى (الأكسجين – النيتروجين) ثم تفاعل الناتج الثانى مع الماء. (01/ثان)
[8] كيف تحصل على النشادر من كربيد الكالسيوم (95/ثان)
[9] كيف تحصل على النشادر من كلوريد الأمونيوم (96/أول)
[10] أثر الحرارة على حمض النيتريك (96/أول)
[11] تسخين كربونات الليثيوم عند 1000 5م (04/ثان)
[12] إمرار غاز ثانى أكسيد الكربون خلال خليط من سوبر أكسيد البوتاسيوم وعامل حفاز
(04/أول)
[13] تفاعل الماغنسيوم مع النيتروجين وذوبان الناتج فى الماء (03/ثان)
[14] إضافة محلول هيدروكسيد الصوديوم إلى محلول كبريتات الألومني