/
2.016 الهيدروجين Hydrogen 1.008 1.1S 1 موضع الهيدروجين فى الجدول الدورى.(1S 1 ) ( ) ( ). أوجه الشبه للمعادن القلویة. : -1-2 H 2 + Cl 2 2HCl H 2 + Br 2 2HBr KBr NaCl أوجه الاختلاف عن المعادن القلویة.. -1-2 2
أوجه الشبه للهالوجينات. -1 H 1S 1 He 1S 2 9F 1S 2 2S 2 2P 5 Ne 1S 2 2S 2 2P 6 17Cl 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 5 Ar 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 LiH & NaH (Hydrides) -2. وجه الاختلاف مع الهالوجينات.. نظاي ر الهيدروجين.. : = -: 3
. 1 H 1.(Deuterium) D & 1 H 2.(Tritium) T & 1 H 3-1 -2-3 (Rate of reaction) (Equilibrium constant) 1 H 1 D 2 O 3 1.5 ( ). %66. : T 2 O 6 Li + 1 0 n 4 2 He + 3 1 T 7N + 1 0 n 6C 12 + 3 1 T 9 4 Be + 2 1 D 2 4 2 He + 3 1 T : : 4
(T) :. 16.5 NaOH + D 2 O NH 4 Cl + D 2 O NaOD + HDO NH 3 DCl + HDO NH 3 DCl + 2D 2 O ND 4 Cl + HDO الا رثو والبارا هيدروجين hydrogen) (Ortho & para.... : طاقة H 2 2H -103 Kcal/mol. 5
(Nascent hydrogen).. طرق تحضير غاز الهيدروجين : : -1. - Zn + 2HCl ZnCl 2 + H 2. - Al + 2Na OH 2Na AlO 2 +H 2 Zn + 2NaOH Na 2 ZnO 2 + H 2. - 2Na + 2H 2 O 2NaOH + H 2 Mg + 2H 2 O Mg(OH) 2 + H 2 3Fe + 4H 2 O Fe 3 O 4 + 4H 2.(Super heated steam) : -1 6
. (Thermal decomposition) - CH4 C + 2H 2-1 :2. الطرق الصناعية لتحضير غاز الهيدروجين: طریقة بوش: (Bosch). H 2 O + C H 2 + CO H 2 O + H 2 + CO CO 2 + 2H 2-2 طریقة لين: process) (Lane (Fe 3 O 4 ) (FeO + Fe 2 O 3 ) 3Fe + 4H 2 O Fe 3 O 4 + 4H 2.. 7
Fe 3 O 4 + 4H 2 Fe 3 O 4 + 4CO 3Fe + 4H 2 O 3Fe + 4CO 2 الخواص الكيمياي ية لغاز الهيدروجين 1- الهيدروجين آعامل مختزل CuO + H 2 Cu + H 2 O Fe 3 O 4 + 4H 2 3Fe + 4H 2 O 2- التفاعل مع الا آسجين 2H 2 gas + O 2 gas 2H 2 O + Heat. 3- التفاعل مع الفلزات : 2Na + H 2 2Na H 2Li + H 2 2LiH. 4- التفاعل مع اللافلزات Cl 2 +H 2 2HCl o 500 2NH 3 N 2 + 3H 2 2P + 3H 2 2PH 3 ( ) 8
S + H 2 H 2 S أآاسيد الهيدروجينOxides Hydrogen Water - الماء H 2 O 1 8O 1S 2 2S 2 2P 4, H 1S 1 : 1S + 3P 4SP 3 H 2 O SP 3 (Tetrahedral) 104.5.(bonding electron) 100 (3 / 1) 4.. / 80 ( ) : 9
(Hydrogen Bond) (Molecular association). ( ). ( ) ( 4 ).. ( ) 4. (Linear Association) (Tetrahedal). الخواص الكيمياي ية للماء 1- التفكك الحرارى 2H 2 O 2H 2 + O 2 H = -114 Kcal 10
. 2- التفكك الكهرباي ى للماء. 1 : 2 3- تفاعلات الماء 2Na + 2H 2 O 2HaOH +H 2 +energy Ca + 2H 2 O Ca(OH 2 ) + H 2. 2F 2 + 2H 2 O 4HF + O 2 2Cl 2 + 2H 2 O 2Hcl + 2HOCl 2HOCl 2HCl + O 2 C + 2H 2 O CO + H2 Si + 2H 2 O SiO 2 + 2H 2. Na 2 O + H 2 O 2NaOH CaO + H 2 O Ca(OH) 2 : CO 2 + H 2 O H 2 CO 2 11
(Hydrolysis) SO 3 + H 2 O H 2 SO 4. PCl 3 + 3H 2 O P (OH) 3 + 3HCl P (OH) 3 H 3 PO 3 Phosphorous acid SOCl 2 + 2H 2 O SO (OH) 2 + 2HCl SO (OH) 2 H 2 SO 3 Sulphorous acid SbCl 3 + H 2 O SbOCl + 2HCl 2SbOCl + H 2 O Sb 2 O 3 + 2HCl AlCl 3 + 3H 2 O Al(OH) 3 + 3HCl -2 فوق أآسيد الهيدروجين Hydrogen peroxide H 2 O 2 : 2H 2 + 2O 2 2H 2 O 2 2H 2 O 2 2H 2 + O 2. Na 2 O 2 + 2H 2 O 2NaOH + H 2 O 2 12
Na 2 O 2 + 2HCl 2NaCl + H 2 O 2 ) BaO 2 + H 2 SO 4 BaSO 4 + H 2 O 2 الخواص الكيمياي ية لفوق أآسيد الهيدروجين. H 2 O 2 H + + HO - 2 Hydrogen peroxide ion HO - 2 H + + O 2 Peroxide ion H 2 SO 3 + H 2 O 2 H 2 SO 4 + H 2 O 2KI + H 2 O 2 + H 2 SO 4 K 2 SO 4 + 2H 2 O +I 2 HNO 2 + H 2 O 2 HNO 3 + H 2 O. 2MnO 4 + 6H + + 5H 2 O 2 2Mn +2 + 5O 2.(MnO 2 ) : 13
(Thenard) Ag 2 O + H 2 O 2 2Ag + H 2 O + O 2 Au 2 O + 3H 2 O 2 2Au + 3H 2 O + 3O 2.H 2 O 2. الا آسجين Oxy-acids. 1- تفكك الا آسيد. (HgO) (Ag 2 O) 2 HgO 280 C 2 Hg + O 2 2 Ag 2 O 180 C 4 Ag + O 2 lower : oxides 3 PbO 2 3 90 C Pb 3 O 4 + O 2 2 PbO 2 550 C 2PbO + O 2 3 MnO 2 50 C Mn 3 O 4 + O 2. 14
) NO 3 Nitrates ( - ) Cr O Dichromates ( )ClO 2 7 3 Chlorates ( : ) MnO 4 Permanganate ( 2 KNO 3 2KNO 2 + O 2 Pot. Nitrate Pot. Nitrite 2 KClO 3 2 KCl + 3 O 2 Pot. Chlorate Pot. Chloride 2 KMnO 4 K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 Pot. Dichromate Pot. Chromate 4 CrO 3 2 Cr 2 O 3 + 3 O 2 (KClO 3 ) Manganese Dioxide (MnO 2 ) 4 KClO 3 KCl + 3 KClO 4 3 KClO 4 3 KCl + 6 O 2 4 KClO 3 4 KCl + 6 O 2 2 KClO 3 2 KCl + 3 O 2 : ( 235) -1 2 KClO 3 + 2 MnO 2 2 KMnO 4 + Cl 2 + O 2-2 2 KMnO 4 K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 (Potassium Manganate) -3 K 2 MnO 4 + Cl 2 2 KCl + O 2 + Mn O 2 : 2 KClO 3 2 KCl + 3 O 2 15
.. : طریقة برین Process) (Brin s.( 500) (BaO).(BaO 2 ) 2 BaO + O 2 2 BaO 2 800. 2 BaO 2 2 BaO + O 2.. 700.( 0.5). 2. %5 %95 تحضير الا آسجين صناعيا بالتحلل الكهرباي ى للماء ( %90).. 16
تحضير الا آسجين من الهواء الجوى (Fractional distillation) (Fractional liquefaction) (Lind s process) (Claude s process) ( 195-). 182.5 -. طرق إسالة الهواء (Joule-Thomson - (effect. (Adiabatic Conditions) (Van der Waals). (Internal kinetic energy) (Critical temperature).. 200 1. 17
200. (Fractionating column). الخواص الطبيعية لغاز الا وآسجين..(Paramagnetic) 183-. 218.4- الخواص الكيمياي ية للا آسجين...... : 18
2 C + O 2 2 CO Carbon monoxide 2 CO + O 2 2 CO 2 Carbon dioxide - S + O 2 SO 2 Sulphur dioxide 2 SO 2 + O 2 2 SO 3 Sulphur trioxide - 4 P + 5 O 2 2 P 2 O 5 Phosphorous pentoxide - (Hydrocarbons). : CH 4 + 2 O 2 CO 2 + 2 H 2 O. 2 H 2 S + 3 O 2 2 H 2 O + 2 SO 2 2 H 2 S + 4 O 2 2 H 2 O + 2 SO 3 الا آاسيد : Acidic oxides -2 Neutral oxides -1 Amphoteric oxides -4 Basic oxides -3 Mixed or compound oxides -5 19
1- الا آاسيد المتعادلة.(Nitrous oxide).salts 2- الا آاسيد الحامضية. 2 NaOH + CO 2 Na 2 CO 3 + H 2 O 2 NaOH + SO 3 Na 2 SO 4 + H 2 O.. ( ). SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 (Sulphuric acid) P 2 O 5 + 3 H 2 O 2 H 3 PO 4 (Phosphoric acid) 3- الا آاسيد القاعدیة.. Na 2 O + 2 HCl 2 NaCl + H 2 O CaO + 2 HCl CaCl 2 + H 2 O hydroxides 20
( Basic anhydride). Na 2 O + H 2 O 2 NaOH 4- الا آاسيد المترددة. (Al 2 O 3 ) Aluminium oxide (AlCl 3 ).Sodium Aluminate (NaAl 2 O 3 ) Al 2 O 3 + 6 HCl 2 AlCl 3 + 3 H 2 O Al 2 O 3 + 2 NaOH 2 NaAlO 2 + H 2 O (ZnO) :. 5- الا آاسيد المرآبة أو المخلوطة (Pb 3 O 4 ) (2 PbO + PbO 2 ). Pb 3 O 4 + 4 HNO 3 2 Pb(NO 3 ) 2 + PbO 2 + 2 H 2 O (Fe 2 O 3 +FeO) Fe 3 O 4 (MnO+Mn 2 O 3 )Mn 3 O 4 21
.(O 2 ) ترآيب جزئ الا آسجين 1 P y (2 : 8O 1S 2 2S 2 2 P 2 x 2 P 1 y 2 P 1 z ( P 1 z 2. Double bond :O: + :O : :O :: O:... : : Ö Ö : O O. الا آسجين الذرى.. 22
طاقة O 2. Ozone. (O 3 ) نظاي ر الا آسجين 18 17.16 16 O 17 8 O 18 8 O 8 8 8 8 8 9 10 16 17 18 ( ) 99.737 0.039 0.704 (Physical 16.0044.16 (atomic weight 16. 16/1 1.0027 عناصر المجموعة S 1- المجموعة الا ولى (الفلزات القلویة) 23
Lithium (Li) Sodium (Na) Potassium (K) Rubidium (Rb) Caesium (Cs) Francium (Fr) [He] 2S 1 [Ne] 2S 1 [Ar] 4S 1 [Kr] 5S 1 [Xe] 6S 1 [Rn] 7S 1 ns 1.. الخواص العامة للمجموعة Fr Li ns 1 ) Li Fr.(. 0.Fr Li 24
CsF 0. Cs الخواص الكيمياي ية للمجموعة (Li 3 N) Na 2 O 2 6 Li + N2 2 Li 3 N Li 3 N + 3 H 2 O LiOH + NH 3 : Li 2 O (super oxides (Peroxide) MO 2 (Peroxides) [-O-O- 0KO 2 ) [O=O] - Li 2 O + H 2 O 2 LiOH Na 2 O 2 + 2 H 2 O 2 NaOH + H 2 O 2 KO 2 + 2 H 2 O KOH + H 2 O 2 + ½ O 2.] -2. 25
4KO2 + 2CO2 2K2CO3 + 3O2.2 3 4 5 6 = n (Na 2 Sn) + M H LiH + H 2 O LiOH + H 2 4 LiH + AlCl 3 Li[AlH 4 ] + 3 LiCl 3 Li[AlH 4 ] (CO) S S S S S S : BCl 3 + Li[AlH 4 ] B 2 H 6 PCl 3 + Li[AlH 4 ] PH 3 SiCl 4 + Li[AlH 4 ] SiH 4 الذاي بية والهيدرة Solubility and hydration : Cs + > Rb + > K + > Na + > Li + 26
. Cs Mobility Li ( ). ( Cation exchange columns) ( ) Hydration energy Lattice energy....(solvated electron) 27
A A H Hydrati on KJ/Mol KJ/Mol MI KJ/Mol Li + 0.6 3.40-519 LiI -824-763 Na + 0.95 2.76-406 NaI -711-703 K + 1.33 2.32-322 KI -627-647 Rb + 1.48 2.28-293 RbI -598-624 Cs + 1.69 2.28-264 CsI -569-601 الهاليدات Halides LiX.3H 2 O LiCl, LiBr, LiI :. 28 (NaCl, KI, CsCl) MX : KI + I 2 KI 3 KBr + ICl K[BrICl] KF + BrF 3 K[BrF 4 ] استخلاص معادن المجموعة الا ولى..
Na + + e - Na. Davy 1807.. تحضير فلزات الصودیوم (طریقة دونز) 8600 8801 Na + + e - Na Cl - - e - Cl الكربيدات Li 2 C 2. Na + C 2 H 2 NaHC 2 Na 2 C 2 (C=C) -2 (H-C=C) - : Na 2 C 2 + H 2 O 2 NaOH + C 2 H 2 29
المرآبات العضویة + M R. RCI + Li Ether LiR + LiCl LiR + RI R-R + LiI LiR + H + R-H LiR + Cl 2 R-Cl + LiCl LiR + BCl 3 BR 3. أثر الحرارة على الا ملاح الا آسجينية للا قلاء :. 1000 - Li 2 CO 3 Li 2 O + CO 2. - 2 NaNO 3 Heat 2 NaNO 2 + O 2 2 KNO 3 Heat 2 KNO 2 + O 2 LiCH 3 NaC 2 H 5.. المتراآبات (Chelate complexes). 30
الدور الكيمياي ى الحيوى للصودیوم. Pumping action. -. 31
.. الدور الكيمياي ى الحيوى للبوتاسيوم 150-100.. استخداماته. ( ) : ( Li 2 CO 3 ) -. 32
.. 7 6. 20-40. Li-6. 33
الصفات الشاذة لليثيوم Mg (polarizing power).mg 2+, Li +. :II. I.. :..Li 3 N II I LiOH Li 2 CO 3, Li 3 PO 4... -1-2 -3-4 -5-6 -7-8.Alums 34
2- عناصر المجموعة IIA (العناصر القلویة الا رضية) Mg Be.Ra Ba Sr Ca الترآيب الا لكترونى S 7S 2, 6S 2, 5S 2, 4S 2, 3S 2, 2S 2. الخواص العامة.... 0 0 5 1340 67 0 5 290-180 (2) 0 35
Symbol Abundance in earth s crust p.p.m. Atomic radius A Ionic radius A/2 + A Density g/cc Ionization potentials 1 st ev 2 nd ev Electro negativity Be 6 0.89 0.31 1.8 9.3 18.2 1.5 Mg 20.900 1.36 0.65 1.7 7.6 15.0 1.2 Ca 36.300 1.74 0.99 1.6 6.1 11.9 1.0 Sr 300 1.91 1.13 2.6 5.7 11.0 1.0 Ba 250 1.98 1.35 3.5 5.2 10.0 0.9 Ra 1.3 10-4 - 1.50 5.0 5.3 10.1 -. ).(. -. 0 0 BaCl 2.2H 2 O, MgCl 2.6H 2 O Polarizing charge/radius Power 36
0 0 ( P ) مرآبات عناصر هذه المجموعة IA.. BeO Be(OH) 2..Ba Mg CO 2.CO 2 : Ca 2+ (OH) 2 - + CO 2 CaCO 3 + H 2 O CO 2 Ca 2+ - +(HCO3) 2.MO. NaCl. BeO + 2 HCl BaCl 2 + H 2 O BeO + 2 NaOH Na 2 BeO 2 + H 2 O ( ) (Beryllates) 37
Mg(OH) 2. Ca(OH).. : SrCO 3 900 CaCO 3 400 MgCO 3 100 BeCO 3. 1360 BaCO 3 1290 CaCO 3..MO 2. 500 BaO CaO 2..H 2 O 2.H 2 O 2 O O MH 2 MH 2 + 2H 2 O M(OH) 2 + 2H 2 Li Al.H 4 :.MX 2. 38
. MF 2. CaCl 2. M 3 N 2..MC 2 (Mg-Ba).NaCl (M 2+ and C C 2- ) : CaC 2 + 2H 2 O Ca(OH) 2 + C 2 H 2 المتراآبات.. (BeF ) 4 ) 2- (BeF BeF 2 3. M 2 (BeF 4 ) 2-. ( A ) BeCl 2.A 2. (Be(OH 2 ) 4 ) 2+ Be 4 O(CH 3 COO) 6 : 39
.EDTA استخلاص الفلزات...BeSO 4. 2000 MgO MgO + C Mg + CO Pidgeon.. 40
الخواص الشاذة للبریليوم. - -1.. S -2.Be F4-4= -3. NaOH H 2-4. -5. -6 CaC2. Al 4 C 3 Be 2 C 0 BeX2-7 BeCl2 Be 0 SP 41
عناصر الفي ة (P) P-Block elements 1- عناصر المجموعة الثالثة III) (Group (Ga) (Al) (B).(Tl) (In) :(3).P S Symbol Abundance in earth s crust p.p.m. Ionic radius M 3+ A Sum of first three ionization potentials M M 3+ ev Electronegativity B 3.0 0.20 70.1 2.0 Al 81.300 0.52 53.0 1.5 Ga 15.0 0.60 57.0 1.6 In 0.1 0.81 52.5 1.7 Tl 2.0 0.95 56.1 1.8 الخواص العامة. (non-metal) (3+). (1+). (3+).. GaCl 3 AlCl 3 42
....... الخواص الكيمياي ية. P 2S. SP 2. B(OH) 3. -1 Al(OH) 3. -2. 43
. B(OH) 3 BF 3. SiO 2 B 2 O 3. HCl H 2 SO 4. : -3-4 Reagent Compound O 2 + 700 C B 2 O 3 F 2 ; Cl 2 ; Br 2 + heat BX 3 N 2 + 1200 C Metals + heat BN Borides S+ heat B 2 S 3 NH 3 + heat BN + H 2. (E= -1.66 v) HCl. : 2 Al + 2 OH - + 6 H 2 O 2 Al(OH) 4 + 3H 2 Al 2 X 6 AlN Al 2 S 3.Al 4 C 3 AlP 44
IA, IIA IIA.. أآاسيد البورون والبورات. B 2 O 3 H 3 BO 3 100o C HBO red heat B O 2 2 3 Orthoboric acid metaboric acid.. B 2 O 3. CoO + B 2 O 3 Co(BO 2 ) 2 P 2 O 5 B 2 O 3 + P 2 O 5 2BPO 3. : 45
H 3 BO 3 H + +H 2 BO 3 = H 2 BO 3 H 2 O + BO 2 : H 3 BO 3 + NaOH NaBO 2 + 2H 2 O. 3 O 3 B. O 3 B : 46
BO 4 Na 2 B 4 O 7.10H 2 O BO 3 : Na 2 B 4 O 7.10H 2 O + 2 HCl NaCl + 4 H 3 BO 3 + 5 H 2 O أآاسيد العناصر الا خرى. Al(OH) 3 Al 2 O 3. 400 Al 2 O 3. 3 Mn 3 O 4 + 8 Al 4 Al 2 O 3 + 9 Mn : 3+.Al(H 2 O) 6 3 AlO 3 Al(OH) 3 Al 3+ + 3 OH - Al O 2 Al(OH) 3 H + + AlO + H 2 O Al(OH) 3 3 H + + AlO 2 3 3 2H 2 O AlO 2 3 3H 2 O,.. Al O 3 : 47
Al(OH) 3 3 Al(OH) 6 Al(OH ) 4. (M= Tl or In)M 2 O 3 (Gallates) TlOH M(OH) 3. الهيدریدات " ". B n H n+6 B n H n+4 ( B 5 H 11 B 5 H 9 ) : Boranes B 4 H 10 B 2 O 6.B 10 H 16 B 10 H 14 ( ) B 9 H 15 B 6 H 10 : 1- Mg 3 B 2 + 6 H 2 O B 2 H 6 + 3Mg (OH)2 Mg 3 B 2 + 6HCl heat B 2 H 6 + 3MgCl2 silent electric charge 2-2BCl 3 + 6H B 2 H 6 + 6HCl 3-4 BCl 3 + 3 LiAlH 4 2 B 2 H 6 + 3 AlCl 3 + 3 LiCl : 12 : 48
" " B H.BMe 3 Me 4 B 2 H 2.. SP 3 ( ) (Bridge) SP 3 B-H-B. 1S ). (.. Deficient electron bond : B 2 H 6 + 6 H 2 O 2 H 3 BO 3 + 6H 2 : Excess NH B 2 H 6 + NH 3 3 B 2 H 6.2NH 3 Lower temperature Excess NH 3 (BN) 2 Boron nitride Higher temperature 49
4 ratio 2NH 3:1B 2H B 2 N 2 H 3 Borazole Higher temperature 6 + BH H 3 H 3 N-BH 2 -N B 2 H 6.2NH 3. :.H 4 B 4 4 NaOH + B(OCH 3 ) 3 NaBH 4 BH. NaBH 4 LiBH 4.. KBH 4 LiBH 4 + 2H 2 O LiBO 2 + 4 H 2 50
(AlH 3 ) n LiH + AlCl 3 ether (AlH 3 ) n Li(AlH 4 ) : (Lithium allanate) Li(AlH 4 ). LiH (InH 3 ) n LiGaH 4. الهاليدات BX 3. - ( ). SP 3.1:1 BX 3,BBr 3, BCl 3, BF 3.. BBr 3, BCl 3, BF 3 MX 3 TlI 3 51
. TlI 3. TlCl 40 2+ TlBr 2.TlBr 2 Tl (I) (Tl III Br 4 ) : Al 2 X 6..AlCl 3 M 3 (AlF 6 ), M 2 (AlF 5 ), : M(AlF 4 ) استخلاص العناصر B 2 O 3. BCl 3 BI 3. 2 BBr3(g) + 3H2 (g) ----------- 2B(s) + 6HBr(g) ( ) Enamel 0 0 52
(Al 2 O 3 ). Al 2 O 3 CO 2. Na 3 AlF 6. 0 : : -1 0 : -2 4Al + 3O2 ---------- 2Al2O3 2Al + 3S ------------- Al2S3 4Al + 3C ----------- Al4C3 2Al + 3Cl2 ------------ 2AlCl3 : -3 2Al + 6 HCl ----------- 2AlCl3 + 3H2 53
HNO3 0 : -4 2Al + 2NaOH + 2H2O ------------ 2NaAlO2 + 3H2 54
عناصر المجموعة الرابعة Sn Ge Si C.Pb.P S (4+) (4+) (2+). : 0.77 2.5 64.5 47.8 24.38 11.26 He 2S 2 2P 2 1.17 1.74 45.1 33.5 16.34 8.15 Ne 3S 2 3P 2 1.22 2.02 45.7 34.2 15.39 7.88 Ar 4S 2 4P 2 1.40 1.72 39.6 30.6 14.36 7.33 Kr 5S 2 5P 2 1.54 1.55 42.3 32.0 15.03 7.41 Re 6S 2 6P 2...( ) GeS 2, 4Ag 2 S. PbS. SnO 2 55
SiX 4 SiO 2.PbSO 4.. الكربون... C 4+ R 1 R 2 R 3 C - R 1 R 2 R 3 C +.. : 0 0.SP 3 π. SP 2. 56
.CX 4.CaC 2 CF 3 Cl, CI 4 CF 2 Cl 2 CF 2 Cl 2, CFCl 3. C 12 O 9 C 3 O 2 C 3 O 2. C 5 O 2 :P 2 O 5 CH 2 (COOH) 2 P O 2 C 3 O 2 + 2H 2 O 5 : O=C=C=C=O O C-C C-O O-C C-C O 57
: - π σ... 120 HCOOH + H 2 SO 4 CO + H 2 O CO 2 CO + O 2 2 CO 2 + 135 KCal. CO CO, H 2, CH 4, H 2 CO. CO 2 C + H 2 O red heat CO + H 2 (water gas) Fe 2 O 3 MnO 2 PdCl 2 + CO + H 2 O Pd + CO 2 + 2 HCl : CO CO.Fe(CO) 5 Ni(CO) 4 CO.CuCl..2H 2 O CO. 58
:. SP O = C = O O + C O - O C O + 2P. 2P x 2P : π O O. CO 2 C = O CO 2 3 (H 2 CO 3 ).. 6 CO 2 + 6 H 2 O sunlight C 6 H 12 O 6 + 6 O 2.(X = I, Cl, Br) COX 2. 110 C-X SP 2. HCN CS 2 59
. 700-500 CO (CN) 2 N C-C N.Hg(CN) 2 AgCN..OCN - CN - (CN) 2 + 2 OH - CN - + OCN - + H 2 O.KSCN HSCN (SCN) 2.H-N=C=S :CS 2 2 AgNCS + Br 2 2 AgBr + (SCN) 2 N C-S-S-C N : (SCN) 2 N C-S-C N.TeCN - (SeCN) 2 SeCN - السليكون.. SiO 2 SiC Si 3 N 4 SiS 2 SiX 4. 60
(1.8). %50 3 P 1 2 3 P 1 y 3 P 1 x 3S1 SP 3 3σ 6 (SiF 6 ) 2- d σ.sp 3 d 2 P CS 2 CO 2 SiS 2 SiO 2. مرآبات السيليكون Si n H 2n+2 Si 2 H 6, SiH 4. Si 4 H 10, Si 3 H 8 : SiCl 4 + SiAlH 4 SiH 4 + LiCl + AlCl 3 Si-H C n H 2n+2.C-H (99) ( / 70) ) : ( 61
SiH 4 + HCl Al 2 Cl6 SiH 3 Cl + H 2 Hg + Hg 2+ Si n X 2n+2 Si 4 Hg.SP 3.( ) SiO 2 SiO SiO. CO 2 SIO 2. SiO 2 SiO 2 H 4 SiO 4... 1300 عناصر الجرمانيوم والقصدیر والرصاص.nS. (II). np (IV).(II) Ge n H 2n+2 PbH 4 Sn 2 H 6 Sn 2 H 4 MX 2..MX 4 62
MO 2 MO. MO 2 MS 2 MS. PbS Pb (C 2 H 5 ) 4 PbCrO 4.. - X -.. المجموعة الخامسة (VA) As P N Bi Sb np ns 63
5+ (5+) (3-).. وجود العناصر فى الطبيعة وتحضيرها واستعمالاتها N 2.( ) : NH 4 Cl + Na NO 2 ==== Na Cl + NH 4 NO 2 NH 4 NO 2 = = = N 2 + 2H 2 O...HO X Ca 5 X(PO 4 ) 3..... 64
:N N:. النتروجين SP σ π ( / 226). 5+. 2+ NO 2 HNO 2 3+ NO 2 4+ HNO 3, H 2 N 2 O 2. NH 3 N 2 H 4 NH 2 OH 1+ NO 3-2- 1 مرآبات النتروجين النشادر NH 3 ( - 300-100) 500-400. : CaCN 2 + 3H 2 O CaCO 3 + 2NH 3. 0, NaOH + NH 4 Cl NH 3 + H 2 O + NaCl 65
: NH 3 + H 2 O = = = = N H 4 + + OH - H + 4 (N )(OH ) (NH )(H O) 3 2 = 1.75 10 5 K = :. : 3CuO + 2NH 3 3Cu +N 2 + 3H 2 O.NO ( ) : الهيدرازین +2 ] 6 ) 3 [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+, [Co(NH 3 ) 6 ] 2+, [Ni(NH N 2 H 4 NH 2. H H N : N 2 H. 4 H 2 O H N H : 66
2NH 3 + NaOCl N 2 H 4 + NaCl + H 2 O : N 2 H 4 + H 2 O N 2 H 5 + + OH N 2 H 5 + + H 2 O N 2 H 2 6 + + OH 16-7-. 10 9 10 8.5 = : N 2 H 4 + 4O H N 2 + 4e + 4H 2 O : N 2 H 4 + O 2 N 2 + 2H 2 O + 1478.6 Kcal HN 3 : SP 2 σ H-N = N N 1 2 3 SP 1S (1).(3) (2) N 2 O N 2 H 4 + HNO 2 HN 3 + 2H 2 O N 2 O + NaNH 2 190 NaN + H O 3 2 C M = Na, K, ) : (MN 3 2HI + HN 3 I 2 + NH 3 + N 2 67
: 2NH 3 + I 2 3N 2 + 2HI HN 3 + HNO 2 N 2 + N 2 O + H 2 O : + + 2 2 + N N N N N N: N N N : = = : :.. هيدروآسل الا مين. هاليدات النتروجين. HN 4 H 4 F 2 NF 3 NHF 2 NH 2 F ph NH 2 Br.. NHBr 2.NH 2 I NI 3 NH 3.. IN 3 FN 3 68
73.5 168 N 2 F 4. أآاسيد النتروجين وأحماضة الا آسجين NO N 2 O NO 2 N 2 O 3 NO 3 NNO.N 2 O 5 : + : N = N = O : N N O :. 115 SP.H 2 N 2 O 2 NO. : N O +.. O N NO 500 ( ) NO : NO +.(Fe (NO)(H 2 O) 5 ) 2+ 69
(Co (NO) NO - NO.(NH 3 ) 5 ) 2+ :N 2 O 3 HNO2. ( 102-) NO, NO 2. 100 NO NO 2 O N 134 O : N 2 O 4. N 2 O 4 : O O O N N 134 O NO : M + N 2 O 4 MNO 3 + NO. 2NO 2 + H 2 O HNO 3 + HNO 2 70
N 2 O 5 + NO2NO3 O 2 N O NO 2.P 2 O 5 HNO 3 H 2 N 2 O 2 : HON H 3 2 + O NOH HON = NOH + H 2O. : (nitramide) (isomer) H O H N N O HNO 2 3HNO HNO 3 + 2NO + H 2 O. MnO 4, H 2 O 2 H 2 O 2.(NO, N 2 O, ) 71
M (I) NO 2 NO 2. SP 2. P z π HNO 3. حامض النتریك NO 2 NO HNO 3 NO 2 hv 2NO 2 + ½ O 2 + H 2 O NO 2 2HNO 3. : 2HNO 3 NO 2 + + NO 3 + H 2 O : 72
.H 3 PO 4. : NO 3 sp 2 مرآبات النتروزیل والنتریل : هاليدات النتروزین NOX NOBr NOCl NOF. NOCl. :1:3 HCl HNO 3 + 3HCl NOCl + Cl 2 + 2H 2 O.. NO NO + 2 X BF 4 NO + SO O NO + 4 Cl 4 NO 2 F NO 2 NO 2 F NOCl + O 3 NO 2 Cl + O 2. 73
. NO ClO + 2 4 NO + 2 الفوسفور. P 4.. P 2 H 4 PH 3 : Ca 3 F 2 + 6H2O 3Ca (OH) 2 + 2PH 3 2AlP + 3H 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 + 2PH 3 PH 4 I + KOH PH 3 + KI + H 2 O PH 4 X : PH 3 + 6AgNO 3 Ag 3 P + 3AgNO 3 + 3HNO 3 Ag 3 P. 3 AgNO 3 + 3H 2 O 6Ag + 3HNO 3 + H 3 PO 3 PX 3 P 2 X 4 PX 5 PX 3 X-P-X NH SP 3 3 H 3 PO 3 PX 3 104 100 PCl 3 + ½ O 2 POCl 3 : 74
PX 5 (PCl (PCl 4 ) + (PCl 6 ) - 4 ) - PCl 5 PCl.(SP 3 d 2 (PCl ( SP 3 5 ) 6 ) ). P 4 O 6 P 4 O 10 (PO 2 ) n. P 4 O 10.. H 3 PO 3 H 3 PO 2 (Hypophosphurous) H 3 PO 3 : :. 4H 3 PO 3 PH 3 + 3H 3 PO 4 : H 4 P 2 O 6 H 3 PO 4 : 75
. π σ H 4 P 2 O 7 M 2 H 2 P 2 O 7 H 2 PO 4 O 3 9 P 3 220 H 3 PO 4 H 3 PO 4. P 2 O 7 M 4 P 2 O 7 Na 3 P 3 O 9 : O 4 12 P 4 PO 4 عناصر الزرنيخ والانتيمون والبزموت BiH 3 MX 5 MX 3. SbH 3 AsH 3.. 76
MX 5 SbOCl SbCl 3. P 4 O 6 M 4 O 6 M 2 O 5. Bi 2 O 3.Sb 2 S 5 As 2 S 5 M 2 S 3 77
عناصر المجموعة السادسة Se S O 2 Po Te np ns (2-). Po, Te Se S :.. 1 1 1 1 1 1 x y z x y ndz ns np np np nd 2 2 2 06 + H 2 O σ H 2 C = O SP 3 SP 2. وجود العناصر فى الطبيعة وتحضيرها. 78
.. الخواص الكيمياي ية والفيزیاي ية للعناصر O 4 O 3 O 2 O 4. : O 2 + 2H 2 O + 4e 4 OH- O 2 + 4H + + 4e 2 H 2 O Eo = 0.401 v Eo = 1.229 v S 8. :. 79
Po Te Se S O 252 450 217.4 12.8 11 218.8 1.70 1.37 1.17 1.04 0.66 2.21 1.98 1.84 1.4 M 2-0.70 0.50 0.37 - M 4+ 0.56 0.42 0.29 - M 6+ 8.43 9.01 1.75 10.4 13.6-18.6 31.5 23.4 35.1-31 32 35 54.9 H 2 O 2 H 2 O مرآبات العناصر المرآبات مع الهيدروجين.. H 2 X. H 2 X : 80
H 2 Te H 2 Se H 2 S H 2 O 16-51- 85-2- 60-41- 100 34.2 12.5 68.55-4.8-5.55 4.62 4.46 9.72 (Kcal/mole) H 2 O 2 : 2HSO 4 S 2O8 2 + 2H + + 2e - S 2O8 2 + 2H 2 O H 2 O 2 + 2HSO 4 : H 2 O 2 : H 2 O 2 H 2 O 2 + 2H + + 2e 2H 2 O H 2 O 2 + 2e 2OH - H 2 O 2 O 2 + 2H + + 2e - E = 1.77 v E = 0.88 v E = -0.68 v 81
H 2 O 2 Potential Mn O 4. : PbS + 4H 2 O 2 PbSO 4 + 4H 2 O H 2 SO 3 + H 2 O 2 H 2 SO 4 + H 2 O HNO 2 + H 2 O 2 HNO 3 + H 2 O 2KI + H 2 O 2 + H 2 SO 4 K 2 SO 4 + 2H 2 O + I 2 2MnO 4 + 6H + + 5H 2 O 2 2Mn 2+ +8 H 2 O + 8O 2 2MnO 4 + 3H 2 O 2 2MnO 2 + 2H 2 O + 2O - +5O 2 هاليدات العناصر : I Br Cl F S 2 Br 2 S 2 Cl 2 S 2 F 2 E 2 X 2 Se 2 Br 2 Se 2 Cl 2 SCl 2 SF 2 EX 2 SeBr 2 SeCl 2 TeBr 2 TeCl 2 SCl 4 SF 4 EX 4 SeBr 4 SeCl 4 SeF 4 TeI 4 TeBr 4 TeCl 4 TeF 4 SF 6 EX 6 SeF 6 TeF 6 S 2 F 10 E 2 X 10 82
: SO 2 S 2 O S 2 O.SO 4 SO 3 الا آاسيد SO 2 SO 2 :.( α ) SP 2.. SO 2 SO 3 2 SO 2 + O 2 2SO 3 + 46.8 Kcal 83
TeSO 3 TeO TeO 2 SeO 2 Te Se. الا حماض الا آسجينية : -1 H 2 SO 4 H 2 SO 3 H 2 SO 4-2 H 2 S 2 O 2 H 2 S 2 O 3 H 2 S 2 O 4 H 2 S 2 O 5 H 2 S 2 O 6 H 2 S 2 O 7-3 H 2 SnO 6 - -4 H 2 SO 5 H 2 S 2 O 8. SO 2 H 2 SO 3 : SO 2.XH 2 O 84
SO 2. XH 2 O H 3 O + + HSO 3 + (X-2)H 2 O M 2 SO 3 ( ) MHSO 3. 2KHSO 3 K 2 S 2 O 5 + H 2 O (sp3 ) SO 2 3 σ π d.. P z SO 2 :..CO 2 H 2 S M 2 SO 4 MHSO 4 : : 2NaHSO 4 Na 2 S 2 O 7 + H 2 O O-O- H 2 S 2 O 8 : 2HSO 4 H 2 S 2 O 8 + 2e 85
: M 2 S 2 O 8 2 S 2 O + 2e 8 2SO 2 4 E = 2.01 v Se H 2 SeO 3 3Se + 4HNO 3 + H 2 O 3H 2 SeO 3 + 4NO H 2 SeO 4 Te BaSeO 4. H 6 TeO 6 المشتقات الهالوجينية للا حماض الاآسيجينية ) ( ) HSO 3 X ( ) ( SOX 2.S 2 O 5 X 2.SP 3 d S-O.Br Cl F. SO 2 X 2.SO 2 PCl 5 86
Cl F. SO 2 SO 3 HSO 3 Cl. SeO 2 SeOCl 2.SeOBr 2 SeCF 2.SCl 4 SeO 2 87
عناصر المجموعة السابعة اللافلزات (الهالوجينات) :....S 2 P 5 الخصاي ص العامة لمجموعة الهالوجينات: 1- التوزیع الا لكترونى: 1S 2 ; 2S 2 2P 5 7 2 9 1S 2 ; 2S 2 2P 2 ; 3S 2 3P 5 7 8 2 17 1S 2 ; 2S 2 2P 6 ; 3S 2 3P 6 3d 10, 4S 2 4P 5 7 18 8 2 35 1S 2 ; 2S 2 2P 6 ; 3S 2 3P 6 3d 10 ; 4S 2 4P 6 4d 10 ; 5S 2 5P 5 7 18 18 8 2 53..(Ne) (F).(Ar) (Cl) 88
.(Kr) (Br).(Xe) (I).. IPO 4 I(CH 3 COO) 2.[R-I-R] + I(IO 3 ) 3. 2- التكافو SnCl 4 AlCl 3 BaCl 2 NaCl. 3- الحالة التى توجد عليها الهالوجينات. 4- اللون 89
I 2, Br 2, Cl 2 5- النشاط الكيمياي ى. I 2 F 2(g) + 2NaCl (5) 2NaF (5) + Cl 2(g) 6- الا حماض الهالوجينية H 2 + X 2 2HX. HF HCl CaF 2,NaCl CaF 2 + H 2 SO 4 CaSO 4 + 2HF (g) HI, HBr.I 2, Br 2 I, Br 2NaBr + H 2 SO 4 Br 2 + SO 2 + Na 2 SO 4 + H 2 O : 38.500 22.000 12.100 6.9400 HF HCl HBr HI HF > HCl > HBr > HI : 90
7- التفاعلات بين الهالوجينات ClF, BrCl X 2 + X' 2 2XX' (IF 3, Icl 3, ClF 3, BrF 3 ) (ClF 5, BrF 5 ) (IF 7 ) XX 3 XX 5 XX' 7. 8- أآاسيد الهالوجينات. (F 2 O) F 2 NaOH % 2 F 2 O ClO 2 2NaClO 3 + SO 2 + H 2 SO 4 2ClO 2 + 2NaHSO 4. 2HIO 3 + H 2 O I 2 O 5 240 I 2 O 5 + H 2 O. I 2 CO 5CO + I 2 O 5 I 2 + 5CO 2 91
KHF 2 NaHF 2 الفلور تحضيره طریقة دینيس.. 12 5 خواصه.. 233-187 1.14... ( ).. تفاعل الفلزات مع الفلور 92
.. : 2NaCl + F 2 2NaF 2 + Cl 2 CCl 4 + 2F 2 CF 4 + 2Cl 2 KclO 3 + F 2 + H 2 O KClO 4 + H 2 F 2 2H 2 O + 2F 2 4HF + 2O. حامض الهيدروفلوریك تحضيره -1 %90. CaF 2 + H 2 SO 4 CaSO 4 + 2HF 93
%40... -2-3 2KHF 2 2KF + H 2 F 2 :. H 2 SiF 6-1... -2-3 -4 خواصه 0.988 92.3 19.4... Cu + 2HF CuF 2 + H 2 ].[ (KHF 2 ). 94
SiO 2 + 4HF SiF 4 + 2H 2 O.. استعماله. الكلور تحضيره MnO 2-1 4HCl + MnO 2 MnCl 2 + 2H 2 O + Cl 2. -2. تحضير الكلور فى الصناعة 1- طریقة دیكسون. 400 : 4HCl + O 2 2H 2 O + 2Cl 2 95
: 2CuCl 2 Cu 2 Cl 2 + Cl 2 Cu 2 Cl 2 + O CuO +CuCl 2 CuO +CuCl 2 + 2HCl Cu 2 Cl 2 + H 2 O.. 2- طریقة التحليل الكهربى OH NaCl Na + + Cl - H 2 O H + + OH - H +, Na +. 2Na + + 2Cl - + 2H 2 O H 2 + Cl 2 + 2Na + + OH + خواصه ( ). 96
تفاعلاته أ- تفاعلات الا آسدة -1. H 2 S + Cl 2 2HCl + S -2. HclO Cl 2 + H 2 O HCl + HclO 2HClO 2HCl + O 2 ب- تفاعلات الا ضافة CO, SO 2 SO 2 + Cl 2 SO 2 Cl 2 CO + Cl 2 COCl 2 C 2 H 4 + Cl 2 C 2 H 4 Cl 2 ج- تفاعلات الكلور مع الفلزات واللافلزات 3Sb + 3Cl 2 2SbCl 3 2P + 3Cl 2 2PCl 3 H 2 + Cl 2 2HCl 2Ag + Cl 2 2AgCl استعماله. 97
حامض الهيدروآلوریك وجوده. ( ) تحضيره. NaCl + H 2 SO 4 NaHSO 4 + HCl -1 NaCl + NaHSO 4 NaSO 4 + HCl PCl 3 + 3H 2 O P(OH) 3 + 3HCl -2 Si 4 Cl 2 + 2H 2 O Si 4 (OH) 2 + 2HCl خواصه 85.. 111.4- تفاعلاته: Zn + 2HCl ZnCl 2 : -1. + H 2 98
-2.4HCl + O 2 2Cl 2 + 2H 2 O : 2HCl + F 2 Cl 2 2HF : -3 الا آاسيد : (Cl 2 O) -1 Cl 2 O 2-2 3 Cl 2 O 7 - ClO 4 Cl 2 O 6 :. -1 أول أآسيد الكلور Cl 2 O 2HgO + 2Cl 2 Hg 2 OCl 2 + Cl 2 O. Hypochlorous acid Cl 2 O + H 2 O 2HClO -2 ثانى أآسيد الكلور Cl 2 O 2 KClO 3 + H 2 SO 4 KHSO 4 + HClO 3-3 سابع أآسيد الكلور Cl 2 O 7 2HClO 4 Cl 2 O 7 + H 2 O 99
الا حماض الا آسيجينية للكلور : 1- حامض تحت الكلوروز HClO HgO + 2Cl 2 + H 2 O HgCl 2 + 2HClO ومن أهم أملاحه 2HaOH + Cl 2 NaOCl + NaCl + H 2 O -2 حامض الكلوروز HClO 2. 2NaOH + 2ClO 2 NaClO 2 + NaClO 3 + H 2 O Ba(ClO 2 ) 2 + H 2 SO 4 BaSO 4 2HClO 2-3 حامض الكلوریك HClO 3 Ba(ClO 2 ) 2 + H 2 SO 4 BaSO 4 + 2HClO 2. 100
ومن أهم أملاحه. KCl K + + Cl - 2H 2 O + 2e - 2OH - + H 2 2Cl - + 2e - Cl 2 6OH - + 3C1 2 3H 2 O + 5Cl - + ClO - 3 K + + ClO - 3 KClO - 3 البروم تحضيره فى الصناعة ( ) Mother- 3.5 liquor. 60. -1 101
.. Fe 3 Br 8. -2 ( ) خواصه: 3.188. 58.8 Br 2 2Br 20 %3.6 3.7-. 2Br 2 + 2H 2 O 4HBr + O 2 Br 2 + SO 2 + 2H 2 O 2HBr + H 2 SO 4 Br 2 + 2KI 2KBr + I 2 102
2NaOH + Br 2 NaBr + NaBrO + H 2 O : 6NaOH + 3Br 2 5NaBr + NaBrO 3 + 3H 2 O : (Brominemon oxide) Br 2 O مرآبات البروم 1- أول أآسيد البروم. 60 HgO + 2Br HgBr 2 + Br 2-2 أآسيد البروم (Bromine oxide) Br 3 O 8 5. -3 فوق أآسيد البروم (Bromine Peroxide) BrO 2 1947. حامض الهيدروبروميك Hydrobromic acid تحضيره -1. H 2 + Br 2 Re dhottube 2HBr -2. 103
KBr + H 3 PO 4 HBr + KH 2 PO 4-3 2P + 5Br 2 + 8H 2 O 10HBr + 2H 3 PO 4 اليود تحضيره KI + HCl HI + KCl : 2HI + Br2 2HBr + I 2 2HI + Cl 2 2HCl + I 2 خواصه 114.2 0.4.949 184.3. KI + I 2 KI 3 I 3 تفاعلات اليود - KI 3 > -1 104
. -2 6NaOH + 3I 2 5NaIO 3 + 3H 2 O - 2KClO 3 + I 2 2KIO 3 + Cl 2 H 2 S - H 2 S + I 2 2KI + S - SnCl 2 + I 2 + 2HCl SnCl 4 + 2Hl CHI 3 - C 2 H 5 OH + 6KOH + 4I 2 CHI 3 + HCOOK` + 5KI + 5H 2 O - 2P + 5I 2 + 8H 2 O 10HI + 2H 3 PO 4 حامض الهيدرویودیك تحضيره. 105
.. خواصه 4.44 50.9 35.5-.. 2HI H 2 + I 2.. 4HI + O 2 2H 2 O + 2I 2 2HNO 3 + 6HI 4H 2 O + 2NO + 3I 2 H 2 SO 4 + 6HI 4H 2 O + 3I 2 + S I 2 أو O 4 IO 2 أآاسيد اليود 1- ثانى أآسيد اليود. 106
-2 أیودات اليود I 4 O 9. 3 200-3 خامس أآسيد اليود I 3 O 5. 240 3HIO 3 I 2 O 5 + H 2 O (Hypoiodous acid) الا حماض الا آسجينية لليود 1- حامض تحت اليودوز HIO HgO + 2I 2 + H 2 O HgI 2 + 2HIO -2 حامض اليودیك (Iodic acid) HIO 3-10HNO 3 + I 2 2HIO 3 + 10NO 2 + 4H 2 O - I 2 + 5Cl 2 + 6H 2 O 2HIO 3 + 10HCl 107
-3 حامض فوق اليودیك (Periodic acid) HIO 4. آلوریدات اليود :ICl : I 2 + Cl 2 : ICl + Cl 2 ICl 3 108
الغازات النادرة (المجموعة الصفریة) Kr Ar Ne He ns 2 np 6.Rn Xe.1s 2. Rn Xe Kr Ar Ne He 86 54 36 18 10 2 10.75 12.13 14 15.8 21.6 24.6 202 181 116 84 24 ( K) 208.2 166.1 120.3 87.3 27.1 4.2 ( K) 2.2 2.00 1.9 1.6 1.2 4.3 3.27 2.31 1.5-0.44-0.22 ( ). 109
..... وهذه السلسلة الكيمياي ية تحتوي العناصر الا تية : الهيليوم, He النيون Ne Rn, Xe,, الكربتون Kr الا رجون Ar الزینون الرادون بالا ضافة إلى عنصر جدید قيد الا بحاث ) لم یكتشف بعد ( وهو الا نون أوآتيوم وله الرمز المو قت Uuo وخلاف ا لمعظم العناصر الغازیة فا ن الغازات النبيلة أحادیة الذرة أي توجد في الطبيعة على شكل ذرات منفردة بدلا من جزیي ات من ذرتين أو أآثر ویتميز ترآيب هذه الغازات بوجود ثمانية إلكترونات في المستوى الخارجي لها باستثناء الهيليوم حيث یحتوى المستوى الخارجي فيه على إلكترونين فقط, وهذا ما یفسر خمول فاعليتها واستقرارها آانت الغازات النبيلة تعرف إلى عهد قریب بالغازات الخاملة نظرا لا نه لم یكن یعرف حتى قبل عام - 1962 أنها تدخل في أي تفاعل آيمياي ي نظرا لارتفاع جهود تا ینها ولا نها أقل العناصر ألفة إلكترونية ولكن الا ن أصبح هذا التعبير ليس دقيق نظرا لا ن عدد منها یدخل في تفاعلات آيمياي ية, آما انه آان یطلق عليها أیضا الغازات 110
النادرة على الرغم من أنها توجد في الهواء الجوي بنسبة % 1 بالحجم تقریبا تاریخ الغازات النبيلة ووجودها في الطبيعة نظرا لعدم نشاط الغازات النبيلة الكيمياي ي فا نها لم تكتشف حتى 1868, حينما تم اآتشاف الهيليوم بواسطة المطياف في الشمس. الهيليوم في سنة 1868 حدث آسوف آلي للشمس وأمكن بذلك دراسة الجو الضوي ي المحيط بها بواسطة المطياف. وقد لاحظ جانسن ) (Janssen وجود خط في المنطقة الصفراء من الطيف یختلف في طول موجته عن الخط المميز لعنصر الصودیوم وقد استنتج فرانكلاند ) Frankland ( ولوآير ) Lockyer ( أن الخط لابد أن یكون لعنصر جدید لایوجد على الا رض وسمي هيليوم اشتقاقا من الكلمة اليونانية Helios ومعناه الشمس نظرا لوجوده في جو الشمس بكثرة وفي عام 1894 درس ویليام رامزي Ramsay) ( الغازات الناتجة من تسخين معدن الكليفيت ) Cleveite ( ولاحظ أنها تحتوي على الهيدروجين والنيتروجين والا رجون آما لاحظ أن طيفها یحتوي على الخط المميز للهيليوم الذي سبق اآتشافه في جو الشمس وقد دل ذلك على وجود الهيليوم في الا رض آما أثبت آایزر ) Kayser ( وجود الهيليوم في الهواء الجوي المحيط 111
بالكرة الا رضية في عام 1895 یعد الهيليوم من أخف الغازات المعروفة بعد الهيدروجين, وثاني أآثر الغازات وفرة في الكون یوجد غاز الهيليوم بوفرة آبيرة جدا في النجوم, ویعود ذلك إلى الاندماج النووي للهيدروجين, إلا أن وجوده في الغلاف الجوي للا رض قليل حيث یصل إلى % 0.0005 حجما. بسبب أن الجاذبية الا رضية لهذا الغاز ليست قویة بما فيه الكفایة لا عاقة انفلاته التدریجي باتجاه الفضاء, ویعود السبب في وجود الهيليوم في الغلاف الجوي الا رضي نتيجة للتفكك التلقاي ي لبعض النظاي ر المشعة الثقيلة مع إصدار جسيمات ألفا التي تتحول إلى غاز الهيليوم آما تعد مكامن الغاز الطبيعي والحقول الغازیة مصدرا لغاز الهيليوم حيث تبلغ نسبته % 2 وهي المصدر التجاري الري يسي لهذا الغاز النيون أآتشف النيون عام 1898 بواسطة آلا من رامزي Ramsay) )وموریس وليم ترافرس ( Travers ) عندما آانا یقومان بتقطير الهواء المسال تقطيرا تجزیي يا فعندما قاما بتقطير الجزء الذي یحتوي على الا رجون المسال تقطيرا تجزیي يا تبين أنه یحتوي على بعض الهيليوم وغاز ا خر سمي نيون طبق ا للكلمة الا غریقية (Neos) والتي تعني الجدید, وقد تنبا 112
رامزي بوجود هذا الغاز قبل ذلك بعام, یوجد هذا الغاز بكميات قليلة في الغلاف الجوي للا رض ) بنسبة % 0.0018 حجما ( وفي صخور قشرة الا رض. وغاز النيون أخف من الهواء الا رجون في عام 1892 لاحظ البارون رایلي أن آثافة النيتروجين المحضر من الهواء أآبر من آثافة النيتروجين المحضر من مرآباته وقد استنتج من ذلك أن نيتروجين الجو یحتوي على غاز ا خر أثقل منه وقد نجح رامزي عام 1894 منه ونظرا لا ن هذا في فصل هذا الغاز من الهواء بعد إزالة الا آسجين والنيتروجين الغاز یتميز بخمول آيمياي ي فقد أطلق عليه اسم الا رجون ومعناه باليونانية خامل أو آسول یوجد الا رجون طبيعيا في الصخورویتشكل في الهواء الجوي بنسبة % 0.93 حجما, ویعتبر أعلى الغازات النبيلة في نسبة تواجده یتم إطلاق الا رجون بصفة مستمرة في الغلاف الجوي من انحلال البوتاسيوم المشع في قشرة الا رض ویوجد الا رجون في جو المریخ بنسبة % 1.6 الكریبتون 113
أآتشف الكریبتون من قبل الكيمياي يان البریطانيان السير ویليام رامزي وموریس ترافرس عام 1898 م عند إجراء عملية التقطير التجزیي ي للهواء المسال وسمي آریبتون ومعناها باليونانية الخفي یوجد القليل من غاز الكریبتون في الغاز الطبيعي وفي البراآين, ولكن معظم وجوده یكون في الغلاف الجوي للا رض حيث یوجد بنسبة الزینون % 0.0001 حجما اآتشف الزینون عالما الكيمياء البریطانيان السير ویليام رامزي وموریس ترافرس عام 1898 م عندما آانا یدرسان الهواء الساي ل.وسمي زینون وتعني باليونانية غریب یوجد الزینون بكميات قليلة في الجو (بنسبة, 0.0000087 ) % ویعتبر أقل الغازات النبيلة في نسبة تواجده في الغلاف الجوي للا رض, آما یوجد في جو المریخ بحدود حوالي 0.08 جزء بالمليون الرادون الرادون غاز مشع اآتشف عام 1900 م بواسطة العالم فریدیریتش إیرنست (Fredrich Ernst Dorn) دورن 114
اشتق اسم الرادون من الرادیوم حيث أنه یتكون بسبب الانحلال الا شعاعي لعنصر الرادیوم. ویتكون الرادیوم بدوره نتيجة للانحلال الا شعاعي لليورانيوم. ینطلق الرادون إلى الجو من التربة والصخور ویتسرب إلى المنازل من خلال الشقوق الموجودة في أرضيات وجدران الدور السفلي من المبنى یسبب الرادون الشدید الترآيز سرطان الري ة إذا ت م استنشاقه بكميات آبيرة. أما خارج المنازل فيكون الرادون مخف ف ا إلى المستویات الا منة التي لا تضر بالصحة العامة أنون أوآتيومUnunoctium في عام 1999 أفادت الا بحاث في معمل لورانس بيرآيلي القومي عن اآتشاف آل من العناصر 118 116, في بحث تم نشره في (خطابات مراجعة الفيزیاء ( وفى العام التالي, أعلنوا تراجعهم عن الا فادة السابقة بعد عدم استطاعة الا بحاث الوصول لنفس النتاي ج مرة أخرى. وفى یونيو عام 2002, أعلن مدیر المعمل أن الا دعاء الا صلي باآتشاف العنصرین آان عن طریق فيكتور نينوف. أنون أوآتيوم هو اسم مو قت بمعرفة (IUPAC) طرق استخلاص الغازات النبيلة تحضر الغازات النبيلة عادة بالتقطير التجزیي ي للهواء المسال إذ یحتوي الجزء الا آثر تطایرا على غازات النيتروجين والهيليوم والنيون. ویمكن التخلص من النيتروجين بالا سالة أولا ثم بامتزازه على الفحم المنشط یستخلص غاز الهيليوم من الغاز الطبيعي والحقول الغازیة, وتتلخص عملية الاستخلاص با دخال الغاز تحت ضغط منخفض ) 0.3 إلى 0.5 ضغط جوي ( وینزع منه الماء والمرآبات الهيدروآربونية القابلة للتكثف, ومن ثم یمرر في جهاز تنقية لا زالة الغبار, وبعد ذلك یمرر إلى أبراج الامتصاص لا زالة غاز ثاني أآسيد الكربون CO2 بواسطة 115
محلول من أحادي إیثانول أمين ) MEA ( وثناي ي إیثيلين جليكول, وأخيرا یمرر في طبقة من البوآسيت, ولفصل الهيليوم الخام یدخل الغاز المنقى إلى وحدات خاصة ویبرد إلى درجة حرارة -156 درجة مي ویة بواسطة التبادل الحراري مع الهيليوم الخام والغاز الطبيعي المستنزف, ویتم تمدد التيار المبرد في عمود فاصل حيث یتم تسييل الغاز الطبيعي وفصله, وذلك بواسطة مبردات حلزونية یمر فيها نيتروجين بارد تحت ضغط منخفض ویكون الغاز المتبقي عبارة عن % 75 هيليوم و 25 % نيتروجين ولتنقية غاز الهيليوم یتم أولا فصل ا ثار الهيدروجين في مفاعل مع آمية صغيرة من الهواء, حيث یتم أآسدته إلى ماء فوق محفز من البلاتين, أما النيتروجين فيتم فصله بالتبرید إلى درجة حرارة أقل من -193 درجة مي ویة, ویتم تنقيته من الشواي ب الا خرى بواسطة الا متزاز في وحدات خاصة. ینتج الهيليوم في معظم الوحدات بدرجة غليان -268.9 درجة مي ویة تحت ضغط جوي واحد بالمقارنة مع الهيدروجين الذي یغلي عند درجة حرارة -252 درجة مي ویة أما غاز الا رجون وآذلك النيون والكریبتون والزنيون فيتم تحضيرها تجاریا آمنتجات ثانویة من وحدات فصل الهواء بالتبرید, ویتم تقطير الهواء باستخدام أعمدة وأبراج مضاعفة خاصة, ویتم بعد ذلك فصل الغازات النبيلة عن طریق عمود في جانب الوحدة, یتم فصل الا رجون لا نه یغلي عند درجة أقل من درجة حرارة غليان الا آسجين, وبعد ذلك یسحب الا رجون من الطرف العلوي للعمود عند نقطة أعلى من مستوى منتج الا آسجين, ویتم تنقيته الا رجون الخام من الشواي ب, مثل الا آسجين والنيتروجين في وحدات خاصة, وتتم إزالة الا آسجين على هيي ة بخار ماء با ضافة الهيدروجين مع مادة محفزة عند درجة حرارة عالية, یجفف الغاز من بخار الماء الناتج في وحدات تجفيف خاصة, آما تتم إزالة النيتروجين بواسطة التقطير بالتبرید للحصول على الا رجون بنقاوة % 99.999 أما الا نون أوآتيوم فقدأآتشف بقصف أهداف ) Pb ( الغنية بالطاقة بشعاع حاد من أیونات الكریبتون مرآبات الغازات النادرة He + 2. 116
Clathrates : Y = Xe, Ar Or Kr BY.46H 2 O. Kr, Xe, Y 2Y.R.17H 2 O. R, Ar, PtF 6 1962 Barllett 12.13.0 + 2 (PtF 6 ) 12.2 PtF 6.XePtF 6. VIII, VI, IV, II. : XeF 6 + H 2 O 2HF + XeOF 4 XeOF 4 + 2H 2 O 4HF + XeO 3 117
118