مقالات مجلة الفيزياء العصريةمواضيع العدد ٢

الايونات السالبة

تأتي الايونات السالبة من المواد غير الفلزية. (او من المواد غير الفلزية بخليط مع الفلز)  ستجد المواد اللافلزية على الطرف الايمن للجدول الدوري، أولا أنظر الى عناصر المجموعة الثامنة، إنها عناصر الغازات النبيلة، وهي لا تصنع ايونات، و لذلك تسمى خاملة أو عديمة التفاعل.  وهذا يعني انه مم الممكن الحصول على غاز نيون نقي تماما(ارغون، كريبتون……..الخ)، و لكن من الصعب ان نحصل على تفاعلات كيميائية لهذه العناصر بعناصر اخرى.  والان أنظر الى عناصر المجموعة السابعة، هنا ستجد عناصر اسهل لتشكيل الايونات بشحنة سالبة واحدة. وذلك لأنها ستحتوي على الكترون واحد اضافي فقط اكثر من عدد البروتونات فيها.

اعلانات جوجل

ولجعل حياتنا اكثر متعة قليلا ( أو اصعب) نهج الكيميائيون الى تغيير تسمية المواد للدلالة على انها اذا ما كانت ذرة أو ايون فهم يتكلمون عن أمكانية تحول ذرة الفلور الى ايون الفلور وذلك عندما تكتسب الكترونا اضافيا لمداراتها. وكما هو الحال كما يلي:

Fluorine — Fluoride F –

Chlorine — Chloride Cl –

Bromine — Bromide Br –

اعلانات جوجل

Iodine — Iodide I –

Sulphur — Sulphide S 2-

 أما أيونات الكبريت فهي من اجمل المواد الكيميائية. لأنها تشكل غازات كبريتات هيدروجينية بسهولة، ورائحتها تبدو مثل رائحة البيض الفاسد.

وانه من الممكن كذلك ايجاد ايون بشحنة الكترونين أضافية كما هو الحال في الكبريت أو ثلاثة. و ما عليك الا تذكر اهمها: الفوسفيت، سلفايت، سلفيت، نايترايت، نايتريت، و الكربونات،…. نلاحظ أن النهايات بـ “يت” و”ات” تعني انها كلها تحتوي على الاكسجين بتركيبها، فتلك التي تنتهي بـ “يت” تعني انها تحتوي على كمية قليلة من الاكسجين، واما التي تحتوي بتسميتها على “ات” فهي تحتوي على قدر اكبر من الاكسجين بتركيبها.

4PO 3-, 3SO 2-, 4SO 2-, 2NO -, 3NO -, 3CO 2-

في بعض الاحيان تحتوي الايونات السالبة على بعض الفلزات كما هو الحال في المواد اللافلزية. ومثال ذلك الالمنيوم، الكروم، البرمنغنات،…….. فماذا تنتظر الان؟ انظر الى كتاب الكيمياء خاصتك و اكتشف…

الايونات السالبة الذرية هي نظام يتكون من ارتباط الكترون مع الذرة المتعادلة، وبتبسيط اكثر، كما لو ان الالكترون ليس له القدرة على الارتباط، وذلك على اعتبار ان الشحنات السالبة و الموجبة تلغي بعضها البعض بالذرة المتعادلة. وبالطبع فإن الالكترون الاضافي سيمضي جزء من وقته بين الالكترونات التي تحجب عنه بعض جهد النواة و لكنه بشكل او باخر فإنه يشعر بقوة الجذب. و التجاذب بقليل من الحالات يكون كافيا لانشاء طاقة ربط بمستوى ذري معين، و السيناريو الافضل هنا في حالة الالكترون السالب الشحنة القادم الذي يعاني من قوى تنافر بين بقية الالكترونات السالبة الشحنة مما سيدفع الالكترونات الاخرى قليلا لتغيير موقعها لتترك ورائها مكانا يستقر به الالكترون الجديد. و بشكل اساسي مثل هذه الرابطة لا يمكن ان توصف باستخدام نموذج الالكترون المستقل. والايونات السالبة هي كذلك انظمة مثالية للتحقيق وتسمى التأثيرات التصحيحية للالكترون.

ان مجموعات الايونات السالبة تشكل تجريبيا التحقيق في الايونات السالبة التي تهدف الى اثبات فهم ماهية الايونات السالبة، اما التحقيق النظري فإنه يحتاج الى وصف سلوكات الايونات السالبة المحددة. ومع العلم بأن الدراسات التجريبية قائمة اساسا على تداخل الليزر مع ذرات الايونات السالبة. حيث يتم تسريع الايونات داخل فرازات او المخزن الحلقي ASTRID. ان التطبيق العالي الدقة السريع جدا بتقنية الليزر و تقنيات رصد عالية الحساسية تسمح باعطاء واستخلاص معلومات مطيافية دقيقة جدا.

علاوة على ذلك، ان التطبيقات التقنية غير الخطية (امتصاص فوتونين وتوليد اطوال موجية طويلة) تسمح بالتحقيق في مدارات يتعذر بلوغها بالدراسات البصرية. ومشروع جديد يتطلع الى تشكل روابط الايونات السالبة الضعيفة عبر تصادمات بطيئة مع الليزر المتهيج بذرات رايدينبيرغ.

الوسوم

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق
إغلاق