ضمن الوحدة الأولى هندسة وبنية الأنواع الكيميائية للسنة الأولى ثانوي يأتي درس النظائر، وهو مفهوم جديد يقدم باختصار. فعنصر النحاس مثلا يوجد في الطبيعة بعدة صور (أشكال)، أي أن ذراته لا تكون كلها متماثلة تماما. تعرض الصفحة التعريف والأمثلة وطريقة حساب النسبة، وتنتهي بتمارين.
تعريف النظائر
النظائر ذرات لعنصر كيميائي واحد (لها العدد
Zنفسه، أي عدد البروتونات نفسه)، لكنها تختلف في عدد النيتروناتN، فتختلف في العدد الكتليA.
مثال: النحاس له نظيران طبيعيان:
| النظير | الرمز | Z |
A |
N |
|---|---|---|---|---|
| نحاس 63 | ⁶³Cu |
29 | 63 | 34 |
| نحاس 65 | ⁶⁵Cu |
29 | 65 | 36 |
ولهما الخصائص الكيميائية نفسها (لأن عدد الإلكترونات واحد)، لكنهما يختلفان في الكتلة.
أمثلة أخرى
- الهيدروجين:
¹H(البروتيوم) و²H(الديتيريوم) و³H(التريتيوم). - الكربون:
¹²Cو¹⁴C(يستعمل في تأريخ الأشياء القديمة). - الكلور:
³⁵Clو³⁷Cl.
النسبة المئوية للنظير
العنصر في الطبيعة خليط من نظائره بنسب ثابتة تقريبا. ففي النحاس الطبيعي نحو 69 بالمئة من النظير 63 و31 بالمئة من النظير 65.
حساب النسبة المئوية
إذا علمنا الكتلة الذرية المتوسطة للعنصر، حسبنا النسب. لنفرض أن النسبة المئوية للنظير 63 هي x فتكون نسبة النظير 65 هي 100 - x، ونكتب:
الكتلة المتوسطة = (63 × x + 65 × (100 - x)) / 100
مثال: إذا كانت الكتلة المتوسطة للنحاس 63.62 فإن:
63.62 × 100 = 63x + 6500 - 65x
أي 6362 = 6500 - 2x، ومنه 2x = 138 وx = 69.
فالنظير 63 نسبته 69 بالمئة، والنظير 65 نسبته 31 بالمئة.
حساب الكتلة الذرية المتوسطة من النسب
الكتلة المتوسطة = (63 × 69 + 65 × 31) / 100 = (4347 + 2015) / 100 = 63.62
جدول الخلاصة
| يتفق | يختلف | |
|---|---|---|
| النظائر | Z وعدد الإلكترونات والخواص الكيميائية |
N وA والكتلة |
تمارين
- ما عدد النيترونات في الكلور 37؟ (20)
- هل
¹²Cو¹⁴Cنظيران؟ علل. (نعم، لهماZ = 6ويختلفان فيA) - ما النسبة المئوية للنظير الثاني إذا كان الأول 75 بالمئة؟ (25 بالمئة)
نصائح
- النظائر تتفق في
Zوتختلف فيA. - اجعل مجموع النسب 100.
- استعمل المعادلة بمجهول واحد.
أخطاء شائعة
- القول إن النظائر تختلف في عدد البروتونات.
- نسيان القسمة على 100.
- الخلط بين العدد الكتلي والكتلة الذرية المتوسطة.
أسئلة يطرحها الأولياء
س: كم من الوقت أخصص لمراجعة هذا الدرس؟ ج: عشرون دقيقة يوميًا لمدة ثلاثة أيام تكفي، مع تمرينين في اليوم الرابع للتأكد من الفهم.
س: ابني يعرف الدرس لكنه يخطئ في الاختبار، لماذا؟ ج: غالبًا بسبب التسرع أو عدم قراءة التعليمة جيدًا. درّبه على قراءة السؤال مرتين وتسطير الكلمات المهمة قبل الإجابة، وعلى مراجعة الجواب في آخر الحصة.
س: هل أعتمد على الكتب الخارجية؟ ج: يمكن الاستعانة بها بعد إتقان الكتاب المدرسي، والأهم أن يفهم الطفل لا أن يحل أكبر عدد من التمارين.
كيف أتحقق من أن الدرس قد فهم؟
اطلب من ابنك أن يشرح الدرس لك أو لأخيه الأصغر بكلماته، وأن يعطي مثالًا من عنده، وأن يحل تمرينًا لم يره من قبل. فإذا استطاع ذلك فقد فهم، وإن تردد فعد معه إلى الأمثلة الملموسة ثم أعد التجربة.
الشرح المصوّر
لمن يفضل المتابعة بالصوت والصورة، يقدم الأستاذ عبد اللطيف في فيديو «النظائر وحساب النسبة المئوية للنظير II، أولى ثانوي 1AS» هذا الدرس في نحو خمس عشرة دقيقة.