اتجاهات تكنولوجيا المنازل الذكية لعام 2024

طاقة التأين – ثانية ثانوي
النسخة النهائية الكاملة والملونة

الجزء الأول: إيه هي طاقة التأين؟ + شرح الأولى والثانية والثالثة بالتفصيل

طاقة التأين هي أقل طاقة لازمة لنزع إلكترون واحد من ذرة معزولة في الحالة الغازية وتكوين أيون موجب.

طاقة التأين الأولى (I₁)
الطاقة اللازمة لنزع أول إلكترون من الذرة المحايدة

X(g) → X⁺(g) + e⁻  طاقة التأين الأولى

طاقة التأين الثانية (I₂)
الطاقة اللازمة لنزع إلكترون ثاني من الأيون الموجب +1

X⁺(g) → X²⁺(g) + e⁻  طاقة التأين الثانية

طاقة التأين الثالثة (I₃)
الطاقة اللازمة لنزع إلكترون ثالث من الأيون +2

X²⁺(g) → X³⁺(g) + e⁻  طاقة التأين الثالثة

ملاحظة مهمة جدًا:
دايمًا: I₁ < I₂ < I₃  والفرق بينهم كبير جدًا للأسباب دي:
• الأولى: من ذرة محايدة → جذب عادي
• الثانية: من أيون +1 → النواة بتجذب أقوى
• الثالثة: من أيون +2 + من غلاف داخلي → قفزة هائلة (5–10 أضعاف)

مثال المغنيسيوم (نفس الكتاب):
I₁ = 737 kJ/mol  I₂ = 1450 kJ/mol  I₃ = 7730 kJ/mol

سؤال فهم 1
ليه I₃ للمغنيسيوم أكبر 10 مرات من I₂؟

لأنك بتسحب من أيون Mg²⁺ (شحنة أعلى) ومن الغلاف الداخلي 2p الأقرب للنواة.

الجزء الثاني: العوامل الثلاثة اللي بتأثر في طاقة التأين (مفصلة أكتر)

1. نصف القطر الذري
كل ما يكبر → الإلكترون أبعد → الجذب أضعف → طاقة التأين تنخفض

2. الشحنة النووية الفعالة (Zeff)
كل ما عدد البروتونات يزيد والإلكترونات الداخلية ما بتحميش كويس → الجذب يقوى → طاقة التأين تزيد

3. استقرار التوزيع الإلكتروني
• s² أو p⁶ ممتلئ تمامًا → استقرار عالي جدًا
• p³ نصف ممتلئ → استقرار تبادلي عالي جدًا (كل إلكترون في أوربيتال منفرد)

سؤال فهم 2
إيه العامل الأقوى في حالة النيتروجين؟

الاستقرار التبادلي لأن 2p³ نصف ممتلئ.

الجزء الثالث: الحالات الشاذة في تدرج طاقة التأين الأولى داخل الدورة الأفقية (مفصل جدًا)

القاعدة العامة
من اليسار لليمين: عدد الإلكترونات يزيد → عدد البروتونات يزيد بنفس المقدار → نصف القطر يقل تدريجيًا (لأن الغلاف نفسه) → الشحنة النووية الفعالة تزيد → طاقة التأين تزيد

الحالات الشاذة
المجموعة 2A > 3A  Be > B  و  Mg > Al
السبب: 2A لها s² ممتلئ تمامًا (استقرار عالي)، بينما 3A الإلكترون الجديد يدخل p¹ اللي طاقته أعلى وأبعد شوية → أسهل نزعه

المجموعة 5A > 6A  N > O
السبب: N لها p³ نصف ممتلئ (3 إلكترونات منفردة → أقل تنافر)، O لها p⁴ (إلكترون مزدوج → تنافر كبير → الإلكترون الزيادة يطلع بسهولة)

سؤال فهم 3
واحد بيقولك: «لما بنمشي يمين نصف القطر بيقل، يبقى الألومنيوم لازم يكون أكبر من المغنيسيوم»… رد عليه.

صح نصف القطر بيقل، لكن المغنيسيوم عنده 3s² ممتلئ → الاستقرار ده أقوى من تأثير صغر نصف القطر، فطاقة تأينه أكبر.

الجزء الرابع: الاتجاه داخل المجموعة الرأسية

من أعلى إلى أسفل → طاقة التأين تنخفض
السبب: نصف القطر يكبر + التستر يزيد

مثال: Li 520 > Na 496 > K 419 > Rb 403 > Cs 376

سؤال فهم 4
مين أنشط كيميائيًا: الليثيوم ولا السيزيوم؟

السيزيوم، لأن إلكترونه في الغلاف السادس وعليه تستر من 5 أغلفة داخلية.

الجزء الخامس: أعلى وأقل طاقة تأين في الجدول الدوري (مفصل وموزع)

أعلى طاقة تأين على الإطلاق → الهيليوم He
السبب:
• أصغر نصف قطر في الجدول
• غلاف 1s² ممتلئ تمامًا
• أقرب غلاف للنواة في الكون

ثاني أعلى → النيون Ne  ثالث أعلى → فلور F ثم أكسجين

أقل طاقة تأين → الفرانسيوم Fr ثم السيزيوم Cs
السبب: أكبر نصف قطر + تستر كبير جدًا

سؤال فهم 5
رتب تصاعديًا حسب طاقة التأين الأولى: Cs – Fr – He – Ne

Fr < Cs << Ne < He

الجزء السادس: القيم اللي بنفهمها (مش بنحفظها بس)

العنصر	Li	Be	B	C	N	O	F	Ne
I₁ kJ/mol	520	899	801	1086	1402	1314	1681	2081

لاحظ الاستثناءين بوضوح:
Be أكبر من B  و  N أكبر من O

سؤال فهم 6
رتب: Li – B – Be – O – N

Li < B < Be < O < N
Be عشان 2s ممتلئ، N عشان 2p نص ممتلئ، والباقي ماشي مع القاعدة العادية.

بالتوفيق يا أساطير ثانية ثانوي 🚀