العدد الذري وكتلة الكلور هما خاصيتان مميزتان لعنصر الكلور. الكلور عنصر كيميائي يرمز له في الجدول الدوري للعناصر بالرمز Cl. إنه ينتمي إلى مجموعة عناصر غاز الهالوجين الأقل من الفلور. وفوق عنصر البروم.
لذلك فهو يحتل المركز الثاني وهو في الدورة الثالثة ويتم تحديد ترتيب الكلور في الجدول الدوري بمعرفة العدد الذري والكتلي له.
التعريف العام للعدد الذري
- يُعرف أيضًا بالرقم الذري ويرمز إليه بالرمز (Z).
- العدد الذري هو عدد البروتونات، وهي جسيمات دقيقة توجد داخل نواة كل ذرة.
- العدد الذري يساوي أيضًا مجموع عدد الإلكترونات، وهي جسيمات صغيرة متناهية الصغر تدور حول نواة الذرة، ولكن فقط إذا كانت الذرة محايدة، أي أن عدد البروتونات فيها يساوي عدد الإلكترونات.
أنظر أيضا: معادلة كيميائية متوازنة شفهية ورمزية
التعريف العام للعدد الكتلي
- يُعرَّف عدد الكتلة على أنه مجموع عدد البروتونات، وهي الجسيمات متناهية الصغر موجبة الشحنة الموجودة داخل نواة ذرة عنصر، مع عدد النيوترونات، وهي جزيئات متناهية الصغر موجبة الشحنة توجد داخل النواة من ذرة عنصر.
- يتم الإشارة إلى الرقم الكتلي بالرمز (أ).
- الرقم الكتلي هو رقم خاص وحصري لكل نظير للعنصر، لذلك لا يوجد نظير لنفس العنصر له نفس العدد الكتلي.
- اكتب رقم الكتلة في الزاوية اليسرى العليا من الرمز الكيميائي للعنصر وبحجم صغير أو بعد اسم العنصر الكيميائي.
قيمة العدد الذري والكتلي لعنصر كيميائي
- نادرًا ما نحتاج إلى استخدام العدد الذري والعدد الكتلي لعنصر ما، لكن العدد الذري والعدد الكتلي ضروريان إذا أردنا معرفة عدد البروتونات أو النيوترونات أو كلماتها في نواة ذرة عنصر.
- تنشأ أيضًا حاجة كبيرة لمعرفة العدد الذري والكتلي لعنصر ما عند إجراء بعض التفاعلات الخاصة المتعلقة بدراسة النواة، والتي يمكن أن تؤدي إلى تغييرات في عدد البروتونات وعدد النيوترونات فيها.
معرفة العدد الذري والعدد الكتلي لعنصر ما مفيد للعديد من الأغراض، بما في ذلك ما يلي:
رتب عناصر الجدول الدوري
- تم ترتيب العناصر الكيميائية في جدول خاص بها، يسمى الجدول الدوري للعناصر الكيميائية، أو كما يطلق عليه جدول Mendeleev، على اسم العالم Mendeleev، الذي قام بترتيب العناصر الكيميائية بترتيبها الحديث في الجدول الدوري.
- لقد اعتمدت على العدد الذري لكل عنصر للإشارة إلى موضعه في الجدول الدوري، حيث لوحظ أنه عندما يتم ترتيب العناصر الكيميائية وفقًا لعدد الكتلة، فإن الترتيب غير صحيح بسبب الاختلافات في خصائص العناصر من بعضهما البعض.
- مثال توضيحي هو أنه عندما يتم ترتيب اليود والتيلوريوم وفقًا لأعداد كتلتهما، يجد كل منهما أن مكانهما في الجدول غير صحيح بسبب الاختلاف في خصائصهما الكيميائية مع الترتيب.
- ولكن بناءً على العدد الذري لكلا العنصرين في الترتيب، أصبح من الواضح أن مكانهما في الجدول الدوري يتوافق مع خصائصهما الكيميائية.
العمل على التثبيت الأساسي
- يعد استقرار النواة من أهم الخصائص التي يجب أن تميز نواة كل ذرة من العناصر الكيميائية المختلفة.
- عندما تكون نواة ذرة عنصر غير مستقرة، يصبح العنصر مشعًا.
- إذا كان عدد البروتونات التي تحمل شحنة موجبة داخل النواة مساويًا لعدد النيوترونات التي تحمل شحنة متعادلة داخل النواة، فهذا يضمن استقرار نواة ذرة عنصر كيميائي.
- خاصية الاستقرار النووي هي سمة من سمات أول عشرين عنصرًا كيميائيًا في الجدول الدوري للعناصر.
- بعد ذلك، تحتاج بقية العناصر إلى مزيد من النيوترونات للحفاظ على استقرار نواة الذرة، نتيجة لحقيقة أن النواة تحتاج إلى معادلة القوة الناتجة عن التنافر المستمر والمتزايد بين البروتونات، تمامًا مثل كائنات من رسوم مماثلة تتنافر باستمرار.
- كل البروتونات عبارة عن جسيمات موجبة الشحنة والنيوترونات متعادلة ولا يوجد تنافر بينها.
- يمكن أن يكون هناك نظائر لعنصر كيميائي، أحدهما مستقر والآخر غير مستقر ومشع.
- مثال على ذلك هو عنصر الكربون برقم كتلي (-12) لأنه يحتوي على عدد من البروتونات يساوي ستة، يساوي عدد النيوترونات ذات الشحنة المحايدة، وهو أيضًا ستة، لذا فإن عنصر الكربون مستقر .
- أما نظير عنصر الكربون ذو العدد الكتلي (-14) فهو يحتوي على عدد من البروتونات يساوي ستة، بينما يحتوي على عدد من النيوترونات يساوي ثمانية، وهذا الاختلاف يجعل النظير غير مستقر ومشع.
أنظر أيضا: الأعداد الذرية والكتلة للعناصر الكيميائية
العدد الذري وكتلة الكلور
قبل معرفة العدد الذري والعدد الكتلي للكلور، من الضروري معرفة بعض خصائص عنصر الكلور، ومنها:
- الكلور هو أحد العناصر الكيميائية الموجودة في الطبيعة كغاز أخضر مائل للصفرة.
- يحتوي عنصر الكلور على نظام بلوري خاص به، وخاصيته المغناطيسية المعاكسة، وله العديد من النظائر.
- غاز الكلور هو غاز سام جدا ذو رائحة كريهة جدا، وهو عامل مؤكسد قوي وسريع.
العدد الذري للكلور
- كما في السابق، يوضح فهم قيمة العدد الذري لعنصر أن العدد الذري لعنصر الكلور هو سبعة عشر.
- هذا يعني أن عدد البروتونات في نواة ذرة الكلور يساوي سبعة عشر.
- إذا وزعنا هذا الرقم، الذي يساوي نفس عدد الإلكترونات التي تدور في مستويات خاصة حول النواة، نجد أن إلكترونًا واحدًا فقط يدور في المستوى الأخير.
- وبالتالي، تحتاج ذرة الكلور دائمًا إلى تكوين روابط بين ذرات العناصر الأخرى.
- تشبع جميع مستوياته، وهذا هو السبب الرئيسي الذي يجعل ذرة الكلور نشطة كيميائيًا.
العدد الكتلي للكلور
- يختلف عدد الكتلة الذرية لعنصر الكلور اعتمادًا على نظائر عنصر الكلور، والتي تشكل تسعة نظائر مختلفة.
- نظائر نفس العنصر لها نفس العدد الذري، لكنها تختلف في العدد الكتلي.
- بعض نظائر عنصر الكلور: نظير عنصر الكلور مع كتلته 35.
- نظير عنصر الكلور برقم كتلته ستة وثلاثون نظيرًا لعنصر الكلور بكتلة عدد سبعة وثلاثين.
بعض المعلومات عن عنصر الكلور
لعنصر الكلور العديد من الخصائص والخصائص التي يحددها العدد الذري والعدد الكتلي للكلور، ومن أهم هذه الخصائص ما يلي:
اكتشاف عنصر الكلور
- تم اكتشاف عنصر الكلور لأول مرة عن طريق الخطأ أو عن غير قصد من قبل العلماء تشارلز وويليام شيلي.
- في عام 1774 م بدأ عنصر الكلور بالظهور.
- والعالم الذي أعطى عنصر الكلور اسمه الحديث، العالم همفري ديفي، بعد الكلمة اليونانية (cholorus).
- تم استخدام الكلور كسلاح عسكري خلال الحرب العالمية الثانية، حيث أسقط كميات هائلة من الطائرات على الخنادق حيث كان الجنود.
- تسبب هذا الاستخدام في تراجع وهزيمة القوات الفرنسية في ذلك الوقت.
ثروة طبيعية
- يوجد عنصر الكلور في الطبيعة بكميات كبيرة، كما هو الحال في حالته الطبيعية وهو في شكل غاز ثنائي الذرة على شكل جزيء Cl2.
- كما أنه يحدث في الطبيعة مثل أيونات الكلوريد.
- تحتوي مياه البحر على نسبة عالية من أيونات الكلوريد الذائبة في مياه البحر شديدة الملوحة.
مركبات الكلور
- يحتوي عنصر الكلور على العديد من المركبات المختلفة.
- وأهمها الكلورامين والكلوريدات والكلوريت.
- هيبوكلوريت وبيركلوريس وكذلك مركبات الملح.
طرق الحصول على عنصر الكلور
- يُستخرج عنصر الكلور بطرق ووسائل مختلفة، من أهمها.
- يتم استخراجه عن طريق عمليات الأكسدة أو التحليل الكهربائي باستخدام خلية زئبقية.
- إما التحليل الكهربائي باستخدام الحجاب الحاجز أو التحليل الكهربائي باستخدام الغشاء.
- وكل هذا نتيجة تفاعله السريع مع العديد من العناصر الكيميائية الأخرى.
أنظر أيضا: العدد الذري للنحاس في الكتلة الذرية
إن العدد الذري والكتلي للكلور هو مجموعة من الأعداد المميزة والحصرية لعنصر الكلور التي تزوده بالعديد من خصائصه الفريدة والتي عند معرفتها تجيب على العديد من الأسئلة حول عنصر الكلور وطبيعته.