الدرس 2: العناصر الممثلة - صفحة 191 - كتاب العلوم - الصف 9 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 استخدامات الغازات النبيلة ومراجعة المجموعات

المفاهيم الأساسية

الغازات النبيلة: غازات نشاطها قليل جداً، توجد منفردة في الطبيعة، ونادراً ما تتحد مع عناصر أخرى.

ألوان توهج الغازات النبيلة: يختلف لون التوهج حسب نوع الغاز عند مرور التيار الكهربائي.

الأرجون: الغاز النبيل الأكثر توافراً في الطبيعة، اكتشف عام 1894م.

الرادون: غاز مشع ينتج طبيعياً عند تحلّل اليورانيوم في التربة والصخور، وقد يسبب سرطان الرئة.

خريطة المفاهيم

```markmap

المجموعة 16 - عائلة الأكسجين

عناصر المجموعة

أساسيان في الحياة

• الأكسجين (O)
• الكبريت (S)

أشباه فلزات

• التيلوريوم (Te)
• البولونيوم (Po)

عنصر آخر

• السيلينيوم (Se)

الأكسجين

خصائصه

• ~20% من الغلاف الجوي
• ضروري لإنتاج الطاقة من الغذاء
• يدخل في تركيب الصخور والمعادن
• ضروري للاشتعال

الأوزون

• شكل أقل شيوعًا للأكسجين
• يتكوّن في طبقات الجو العليا بتأثير الكهرباء أثناء العواصف الرعدية
• يحمي من الإشعاعات الشمسية الضارة

الكبريت

• لا فلز أصفر اللون
• يُستخدم في صناعة حمض الكبريتيك

حمض الكبريتيك

• اتحاد الكبريت + الأكسجين + الهيدروجين
• الأكثر استخدامًا في العالم
• صناعات: الطلاء، الأسمدة، المنظفات، الأنسجة الصناعية، المطاط

السيلينيوم

• موصل للكهرباء عند تعرضه للضوء
• استخدامات: الخلايا الشمسية، عدادات الضوء، آلات التصوير الضوئي

الزرنيخ (الربط مع التاريخ)

• يعطل عمليات الأيض
• يتراكم في الشعر
• يُستخدم في الطب الشرعي لكشف التسمم

المجموعة 17 - الهالوجينات

عناصر المجموعة

• الفلور (الأكثر نشاطاً)
• الكلور
• البروم
• اليود (الأقل نشاطاً)
• الأستاتين (شبه فلز مشع)

معناها

• "مكونات الأملاح"
• تكوّن أملاحاً عند اتحادها مع الفلزات القلوية
• مثال: كلوريد الصوديوم (ملح الطعام)

استخدامات

• الكلور: تعقيم مياه المسابح وقتل البكتيريا
• اليود: ملح الطعام المعالج باليود

المجموعة 18 - الغازات النبيلة

خصائصها

• توجد منفردة في الطبيعة
• نشاطها قليل جداً
• نادراً ما تتحد مع عناصر أخرى

الهيليوم

• أقل كثافة من الهواء
• لا يشتعل (آمن)
• يُستخدم في ملء البالونات والمناطيد
• يُستخدم في تصوير الأحداث الرياضية وقياس عناصر الطقس
• يُفضل على الهيدروجين رغم أن الهيدروجين أخف؛ لأن الهيليوم لا يشتعل

استخدامات الغازات النبيلة

• اللوحات الإعلانية (توهج بألوان مختلفة)

- الهيليوم: أصفر

- النيون: برتقالي مائل للأحمر

- الأرجون: أزرق بنفسجي

• الأرجون: الأكثر توافراً في الطبيعة (اكتشف 1894م)
• الكريبتون: مع النيتروجين في مصابيح الإنارة العادية

- يحفظ الفتيل (سلك التنجستون) من الاحتراق

- مزيج كريبتون + أرجون + زينون = مصابيح تدوم أطول

- مصابيح الكريبتون: إنارة أرضية مدارج المطارات

• الرادون: غاز مشع من تحلل اليورانيوم

- مضر جداً (يطلق إشعاعات)

- قد يسبب سرطان الرئة

المجموعتان 1، 2

• عناصرها تتحد مع عناصر أخرى
• فلزات ما عدا الهيدروجين
• الفلزات القلوية الأرضية أقل نشاطاً من الفلزات القلوية

المجموعات 13 - 18

• تحتوي عناصر فلزية ولا فلزية وأشباه فلزات
• النيتروجين والفوسفور ضروريان للمخلوقات الحية
• الهالوجينات تكون أملاحاً مع الفلزات القلوية

```

نقاط مهمة

• الغازات النبيلة في الإضاءة: تُستخدم لأنها تتوهج بألوان مختلفة عند مرور التيار الكهربائي، وتحفظ فتيل المصابيح من الاحتراق.
• مصابيح الكريبتون: تُستخدم في إنارة أرضية مدارج المطارات.
• الرادون: غاز مشع خطر ينتج من تحلل اليورانيوم في التربة والصخور، وقد يسبب سرطان الرئة.
• المجموعتان 1، 2: عناصرها فلزات (ما عدا الهيدروجين) وتتحد مع عناصر أخرى، والفلزات القلوية الأرضية أقل نشاطاً من الفلزات القلوية.
• المجموعات 13-18: تضم عناصر فلزية ولا فلزية وأشباه فلزات، والنيتروجين والفوسفور ضروريان للمخلوقات الحية.

استخدامات الغازات النبيلة: يستخدم غاز النيون وباقي الغازات النبيلة في اللوحات الإعلانية كما في الشكل 12. فعندما يمر التيار الكهربائي في الأنابيب التي تحتوي على هذه الغازات تتوهج الأنابيب بألوان مختلفة حسب نوع الغاز، فيتوهج الهيليوم بلون أصفر، والنيون بلون برتقالي مائل إلى الأحمر، بينما يتوهج الأرجون باللون الأزرق البنفسجي. الأرجون هو الغاز النبيل الأكثر توافرًا في الطبيعة، وقد اكتشف عام 1894م، ويستخدم الكريبتون مع النيتروجين في مصابيح الإنارة العادية؛ لأن هذه الغازات تحفظ الفتيل (سلك التنجستون) من الاحتراق، وإذا استخدم مزيج من الكريبتون والأرجون والزينون في هذه المصابيح فإنها تدوم فترة أطول. وتستخدم مصابيح الكريبتون في إنارة أرضية مدارج المطارات. ونجد في نهاية المجموعة الرادون، وهو غاز مشع ينتج بشكل طبيعي عند تحلّل اليورانيوم في التربة والصخور. وهذا الغاز مضر جدًا؛ لأنه يستمر في إطلاق الإشعاعات، وقد يسبب سرطان الرئة إذا استمر الناس في تنفس الهواء الذي يحوي هذا الغاز.

ماذا قرأت؟ لماذا تستخدم الغازات النبيلة في الإضاءة؟

الخلاصة

المجموعتان 1، 2 • تتحد عناصر المجموعتين 1، 2 مع عناصر أخرى. • عناصر هذه المجموعات فلزات ما عدا الهيدروجين. • عناصر الفلزات القلوية الأرضية أقل نشاطًا من عناصر الفلزات القلوية. المجموعات 13 - 18 • نجد في المجموعة الواحدة من هذه المجموعات 13 - 18 عناصر فلزية ولا فلزية وأشباه فلزات. • النيتروجين والفوسفور ضروريان للمخلوقات الحية. • تكون الهالوجينات أملاحًا مع الفلزات القلوية.

اختبر نفسك

1. قارن بين عناصر المجموعة 1 وعناصر المجموعة 17.

2. اذكر استخدامين لعنصر واحد من عناصر كل مجموعة من مجموعات العناصر الممثلة.

3. حدد المجموعة التي لا تتحد عناصرها مع عناصر أخرى.

4. التفكير الناقد: عنصر الفرانسيوم فلز قلوي نادر ومشع، يقع في أسفل المجموعة 1، ولم تدرس خصائصه جيدًا. هل تتوقع أن يتحد الفرانسيوم مع الماء بشكل أكبر من السيزيوم أم أقل؟

5. توقع ما قابلية عنصر الأستاتين لتكوين الملح مقارنة بباقي عناصر المجموعة 17، وهل هناك نمط لنشاط عناصر هذه المجموعة؟

استخدامات الغازات النبيلة: يستخدم غاز النيون وباقي الغازات النبيلة في اللوحات الإعلانية كما في الشكل 12. فعندما يمر التيار الكهربائي في الأنابيب التي تحتوي على هذه الغازات تتوهج الأنابيب بألوان مختلفة حسب نوع الغاز، فيتوهج الهيليوم بلون أصفر، والنيون بلون برتقالي مائل إلى الأحمر، بينما يتوهج الأرجون باللون الأزرق البنفسجي. الأرجون هو الغاز النبيل الأكثر توافرًا في الطبيعة، وقد اكتشف عام 1894م، ويستخدم الكريبتون مع النيتروجين في مصابيح الإنارة العادية؛ لأن هذه الغازات تحفظ الفتيل (سلك التنجستون) من الاحتراق، وإذا استخدم مزيج من الكريبتون والأرجون والزينون في هذه المصابيح فإنها تدوم فترة أطول. وتستخدم مصابيح الكريبتون في إنارة أرضية مدارج المطارات. ونجد في نهاية المجموعة الرادون، وهو غاز مشع ينتج بشكل طبيعي عند تحلّل اليورانيوم في التربة والصخور. وهذا الغاز مضر جدًا؛ لأنه يستمر في إطلاق الإشعاعات، وقد يسبب سرطان الرئة إذا استمر الناس في تنفس الهواء الذي يحوي هذا الغاز. ماذا قرأت؟ لماذا تستخدم الغازات النبيلة في الإضاءة؟ الخلاصة المجموعتان 1، 2 • تتحد عناصر المجموعتين 1، 2 مع عناصر أخرى. • عناصر هذه المجموعات فلزات ما عدا الهيدروجين. • عناصر الفلزات القلوية الأرضية أقل نشاطًا من عناصر الفلزات القلوية. المجموعات 13 - 18 • نجد في المجموعة الواحدة من هذه المجموعات 13 - 18 عناصر فلزية ولا فلزية وأشباه فلزات. • النيتروجين والفوسفور ضروريان للمخلوقات الحية. • تكون الهالوجينات أملاحًا مع الفلزات القلوية. اختبر نفسك 1. قارن بين عناصر المجموعة 1 وعناصر المجموعة 17. 2. اذكر استخدامين لعنصر واحد من عناصر كل مجموعة من مجموعات العناصر الممثلة. 3. حدد المجموعة التي لا تتحد عناصرها مع عناصر أخرى. 4. التفكير الناقد: عنصر الفرانسيوم فلز قلوي نادر ومشع، يقع في أسفل المجموعة 1، ولم تدرس خصائصه جيدًا. هل تتوقع أن يتحد الفرانسيوم مع الماء بشكل أكبر من السيزيوم أم أقل؟ 5. توقع ما قابلية عنصر الأستاتين لتكوين الملح مقارنة بباقي عناصر المجموعة 17، وهل هناك نمط لنشاط عناصر هذه المجموعة؟ --- VISUAL CONTEXT --- **FIGURE**: استخدامات الغازات النبيلة Description: صورة لبالون طقس أبيض يرتفع في السماء، مع نص توضيحي يشير إلى أن العلماء يستخدمون بالونات الهيليوم في قياس عناصر الطقس، وفي اللوحات الإعلانية.