استثناءات مبدأ أوفباو

ما هي استثناءات مبدأ أوفباو؟

يمثّل مبدأ أوفباو الطريقة التي تُوزّع فيها الإلكترونات على مستويات الطاقة الفرعية الأقل طاقة أولاً، ثم تُعبّأ المستويات الأعلى طاقة؛ فيتم تعبئة المستوى الفرعي s أولاً، ثم المستوى الفرعي p، يليه المستوى الفرعي d، ثم المستوى الفرعي f. ل كن تُوزّع الإلكترونات في بعض العناصر خلافاً لما هو متعارف عليه في مبدأ أوفباو، كما في المعادن الانتقالية واللانثانيدات والأكتنيدات.

المعادن الانتقالية

يوجد 10 عناصر انتقالية في الجدول الدوري تُستثنى من مبدأ أوفباو، موضحة حسب الجدول التالي:

توزيع الإلكترونات الفعلي	توزيع الإلكترونات حسب مبدأ أوفباو	العدد الذريّ	الرمز	العنصر
[Ar] 4s^1 3d^5	[Ar] 4s^2 3d^4	24	Cr	الكروم
[Ar] 4s^1 3d^10	[Ar] 4s^2 3d^9	29	Cu	النحاس
[Kr] 5s^1 4d^4	[Kr] 5s^2 4d^3	41	Nb	النيوبيوم
[Kr] 5s^1 4d^5	[Kr] 5s^2 4d^4	42	Mo	الموليبدنوم
[Kr] 5s^1 4d^7	[Kr] 5s^2 4d^6	44	Ru	الروثينيوم
[Kr] 5s^1 4d^8	[Kr] 5s^2 4d^7	45	Rh	الروديوم
[Kr] 4d^10	[Kr] 5s^2 4d^8	46	Pd	البالاديوم
[Kr] 5s^1 4d^10	[Kr] 5s^2 4d^9	47	Ag	الفضة
[Xe] 6s^1 4f^14 5d^9	[Xe] 6s^2 4f^14 5d^8	78	Pt	البلاتين
[Xe] 6s^1 4f^14 5d^10	[Xe] 6s^2 4f^14 5d^9	79	Au	الذهب

يُوضّح الجدول أن التوزيع الفعلي للإلكترونات مختلف عن مبدأ أوفباو؛ بحيث يأخذ المستوى d إلكتروناً إضافياً من المستوى s في كل عنصر، باستثناء عنصر البلاديوم ؛ إذ يأخذ المدارd إلكترونين من المستوى الفرعي s.

اللانثانيدات والأكتنيدات

يتم استثناء 10 عناصر من اللانثانيدات والأكتنيدات من مبدأ أوفباو، حسب الجدول التالي:

توزيع الإلكترونات الفعلي	توزيع الإلكترونات حسب مبدأ أوفباو	العدد الذريّ	الرمز	العنصر
[Xe] 6s^2 5d^1	[Xe] 6s^2 4f^1	57	La	اللانثانوم
[Xe] 6s^2 4f^1 5d^1	[Xe] 6s^2 4f^2	58	Ce	السيريوم
[Xe] 6s^2 4f^7 5d^1	[Xe] 6s^2 4f^8	64	Gd	الغادولينيوم
[Rn] 7s^2 6d^1	[Rn] 7s^2 5f^1	89	Ac	الأكتينيوم
[Rn] 7s^2 6d^2	[Rn] 7s^2 5f^2	90	Th	الثوريوم
[Rn] 7s^2 5f^2 6d^1	[Rn] 7s^2 5f^3	91	Pa	البروتكتينيوم
[Rn] 7s^2 5f^3 6d^1	[Rn] 7s^2 5f^4	92	U	اليورانيوم
[Rn] 7s^2 5f^4 6d^1	[Rn] 7s^2 5f^5	93	Np	النبتونيوم
[Rn] 7s^2 5f^7 6d^1	[Rn] 7s^2 5f^8	96	Cm	الكوريوم
[Rn] 7s^2 5f^14 7p^1	[Rn] 7s^2 5f^14 6d^1	103	Lr	اللورنسيوم

يأخذ المستوى d إلكتروناً واحداً من المدارf في العناصر المذكورة في الجدول أعلاه، باستثناء الثوريوم واللورنسيوم؛ ففي عنصر الثوريوم يأخذ المدار6d إلكترونين من المدار 5f، بينما في عنصر اللورنسيوم يظهر المدار7P بدلاً من المدار6d.

أسباب وجود استثناءات لمبدأ أوفباو

تستند الاستثناءات السابقة إلى أن المستويات الفرعية الكاملة أو النصف ممتلئة أكثر استقراراً من المستويات الممتلئة جزئياً؛ وبالتالي ينتقل الإلكترون إلى المستوى الأعلى طاقة لتعبئته كاملاً أو إيصاله إلى حالة نصف الامتلاء، وبذلك يخالف نص مبدأ أوفباو حتى يحقق استقرار الذرة.

محددات مبدأ أوفباو

يملك مبدأ أوفباو مجموعة من المحددات، وفيما يأتي أبرزها:

يفشل مبدأ أوفباو بالتنبؤ بعدد الإلكترونات التي يلزم إزالتها عند تشكيل أيون من الذرة.
يكون التكوين الإلكتروني حسب تسلسل مبدأ أوفباو في عنصر الكروم عندما يكون العدد الذريّ له 34 هو: 3d 5s ، لكن بعد إجراء التجارب تبين أن التوزيع الحقيقي في هذه الحالة هو: 3d 4s ، على الرغم من أن المستوى (n-1) d قريب من المستوى ns، لكنه أعلى منه طاقة.
يعدّ المستوى 4f قريب جداً من المستوى 5d في الفترة السادسة. في حالة اللانثانوم ذو العدد الذريّ 57 من المتوقع أن ينتقل الإلكترون الأخير إلى 4f، لكن بالحقيقة يضاف الإلكترون إلى المستوى 5d؛ بحيث يصبح التكوين: 4d 5s 5p 5d 6s . ويضاف الإلكترون الأخير في عنصر اللانثانوم عندما يكون العدد الذريّ له 58 إلى المستوى 4f، ويتحول الإلكترون السابق في المستوى 5d إلى المستوى 4f، ليصبح التكوين: 4d 5s 5d 4f 5d 6s .
يكون ترتيب الإلكترونات في عنصر الزركونيوم ذو العدد الذريّ 40 هو: 5s 4d ، ولكن يلاحظ أن الترتيب في عنصر النبتونيوم عندما يكون العدد الذريّ 41 هو: 5s 4d ؛ بسبب استقرار النواة في حالة نصف الامتلاء. وتساهم أيضاً قوى الإلكترون في النواة المعقدة بتحديد تسلسل التكوين الإلكتروني.
يعدّ التكوين الإلكتروني في عنصر البالاديوم ذو العدد الذريّ 46 الحالة الوحيدة التي يتم فيها رصد إلكترونين في غير محلهما. بحيث يكون التكوين: 5s 4d ، خلافاً للتكوين الإلكتروني المتوقع: 5s 4d .

2023-12-1435تعليم

مزيد من المشاركات

تعريف الظاهرة الاجتماعية

تعريف الظاهرة الاجتماعية تُعرف الظاهرة الاجتماعية (بالإنجليزية: Social Phenomena) اصطلاحاً على أنّها حادثة حسية، أو حالة، أو واقعة؛ وتُعرف وفقاً لعلم الاجتماع على أنّها المعرفة والعلوم التي اكتسبها الفرد على مدى حياته وساعدته في تشكيل نظرة واسعة عن العالم في العديد من المجالات كالسياسة والدين، كما تُعتبر الظواهر الاجتماعية سلوكيات تؤثر على الأشخاص، كظاهرة العنصرية، والزواج، وغيرها؛ حيث تُركز الظواهر الاجتماعية على الاتجاه السلوكي للكائنات الحية وبالتالي تحقيق الاستجابة بين بعضها البعض، من خلال

تعريف الشحنة الكهربائية

تعريف الشحنة الكهربائية تُعرف الشحنة الكهربائية بأنّها إحدى الخصائص التي تحملها جزيئات المادة، والتي لها الأهميّة في تأثُّر جزيئات المادة بالمجالات الكهربائية والمغناطيسية المُحيطة، وتتكوّن الشحنة الكهربائية من نوعين رئيسيين ينفصل كل منهما عن الآخر في الطبيعة وهما؛ شحنة كهربائية موجبة، وشحنة كهربائية سالبة، وتُؤثر الشحنات الكهربائية على بعضها البعض بقوتين أساسيتين هما كالآتي: قوة التجاذب: تتكوّن قوة التجاذب بين الشحنات القريبة من بعضها البعض عند اختلاف نوع الشحنات؛ أي أن تكون إحداهما شحنة

جيولوجيا العصر الطباشيري: شكلها ومميزاتها

جيولوجيا العصر الطباشيري التقسيمات الطبقية يُقسم العصر الطباشيري إلى الحقبتين المبكرة والمتأخرة أو الدنيا والعليا، ويمكن التعرف على طبقات الصخور التي تعود للعصر الطباشيري بسهولة، إلا أنه لا يمكن تحديد عمر قواعد هذه الطبقات الحجرية بدقة، وتكون التقديرات مخطئة بعدة ملايين السنين، كما أنه لا توجد تغيرات محددة أو مميزة بين التنوع الحجري للعصر الطباشيري والجوراسي. بالرغم من ذلك فإن الأجزاء الظاهرة أو العلوية لهذه الأنظمة الصخرية تتميز بأنها موجودة فوق طبقة غنية من الإيريديوم الموجودة في مختلف أنحاء

سلسلة غذائية مائية

تعريف السلسلة الغذائية المائية السلسلة الغذائية المائية (بالإنجليزيّة: Aquatic Food Chain) هي بيان لكيفية حصول الكائنات الحية التي تعيش في البحر على غذائها وطاقتها وكيفية انتقال هذه الطاقة فيما بينها، و تبدأ السلاسل الغذائية عمومًا بالنباتات مرورًا بالحيوانات الصغيرة وتنتهي بالحيوانات الكبيرة، بحيث تحتوي كل سلسلة منها على منتج الغذاء ومستهلكه الذي يأكل الطعام الذي تنتجه المزارع أو يأكل الحيوانات الأخرى. مستويات السلسلة الغذائية المائية يساعد الترابط الذي تتسم به مستويات السلاسل الغذائية على

السياحة الجبلية في المغرب

السياحة الجبلية في المغرب يُشكّل المغرب أحد أكثر مناطق شمال إفريقيا جذباً للسيّاح، فهو يمتاز بتنوّع المناظر السياحية، والاختلاف بين المدن، فمثلاً تُعدّ الدار البيضاء، وفاس من أكثر مدن الدولة جمالاً، فهما تمزجان بين جمال المناظر، والروائح، والأصوات، كما تُعدّ سكك القطار من وسائل التنقّل المريحة، والسريعة للسيّاح في البلاد، ويُعدّ المشي في الجبال المغربية من أمتع ما يقوم به الزوّار، حيث تشكّل قرية إمليل نقطة البداية التي يمكن لمتسلقي الجبال البدء من عندها، وصولاً لقمة جبل توبقال، كما يمكن

فوائد وجبة الإفطار للطلاب

وجبات الطعام يحتاج الإنسان إلى الطاقة للقيام بنشاطاته اليومية المختلفة، ويتم الحصول على هذه الطاقة عن طريق تناول الطعام، وغالباً يتناول الشخص ما معدله ثلاث وجبات يومياً تتكون من الفطور والغداء والعشاء، والتي تحتوي على مختلف أنواع العناصر الغذائية، وتعد وجبة الفطور هي الوجبة الأهم خلال اليوم؛ إذ يُقال: افطر ملكاً، وتغذى وزيراً، وتعشى فقيراً. وجبة الإفطار إنّ وجبة الإفطار هي الوجبة الأولى في اليوم، وهي التي يرتكز عليها نشاط الإنسان وتركيزه طوال اليوم، اذ يساعد الإفطار على سد النقص في مستويات

تطبيق قانون الجذب

قانون الجذب قانون الجذب هو واحد من أسرار الحياة التي يدركها عددٌ قليلٌ جداً من الناس، ويمكن القول أنّ قانون الجذب يُعبّر عن عمل الإنسان كمغناطيس يجذب كل ما يريد ويفكّر به نحوه؛ حيثُ يسترسل في أفكاره وعواطفه ليجذب ما يفكر به، والجدير بالذكر أنّه من السهل على الفرد أن يترك أفكاره وعواطفه دون رقابة؛ إلّا أنّ ذلك من شأنه أن يولّد الكثير من الأفكار الخاطئة والمشاعر السلبية في بعض الأحيان والتي تجذب أموراً غير مرغوب فيها له، وببساطة يمكن القول أنّ قانون الجذب هو قدرة المرء على جذب كل ما يركّز عليه

كيفية تعليم الأطفال إعادة التدوير

كيفية تعليم الأطفال إعادة التدوير تعتبر العناية بالأرض مسؤولية كبيرة يتحملها البشر، ويمكن العناية بها بعدة طرق إحداها إعادة تدوير المواد التي تجعل الإنسان صديقاً للبيئة، ومن المهم تعليم الأطفال كيفية إعادة التدوير وغرس العادات الإيجابية فيهم بطريقة ممتعة وغير مرهقة لجعلهم قادرين على إحداث تغييرات ولو صغيرة لكنها يمكن أن تحدث تأثيرًا كبيرًا حولهم مع مرور الوقت. أهمية تعليم إعادة التدوير للأطفال من المهم أن تعليم الأطفال الاهتمام بالبيئة خلال مرحلة نموهم وذلك لأهمية هذه العادة بتزويدهم مجموعة