على الرغم من أننا نتوقع عمومًا أن تزداد كثافة العناصر كلما اتجهنا للأسفل في المجموعة الواحدة بالجدول الدوري (بسبب زيادة الكتلة الذرية)، إلا أن هناك استثناءً ملحوظًا في حالة البوتاسيوم والصوديوم. كثافة البوتاسيوم (حوالي 0.86 جم/سم³) أقل من كثافة الصوديوم (حوالي 0.97 جم/سم³).
يكمن السبب الرئيسي وراء ذلك في الزيادة النسبية في حجم ذرة البوتاسيوم مقارنة بالزيادة في كتلتها الذرية عند الانتقال من الصوديوم إلى البوتاسيوم. دعنا نوضح ذلك:
- زيادة الكتلة الذرية: يحتوي البوتاسيوم على عدد بروتونات ونيوترونات أكبر من الصوديوم، مما يعني أن له كتلة ذرية أكبر.
- زيادة الحجم الذري:
- البوتاسيوم يقع في الدورة الرابعة من الجدول الدوري، بينما الصوديوم في الدورة الثالثة. هذا يعني أن البوتاسيوم يحتوي على غلاف إلكتروني إضافي (4s1) مقارنة بالصوديوم (3s1).
- هذا الغلاف الإلكتروني الإضافي يزيد من حجم ذرة البوتاسيوم بشكل كبير.
- على الرغم من أن هناك زيادة في شحنة النواة في البوتاسيوم (19 بروتونًا) مقارنة بالصوديوم (11 بروتونًا)، إلا أن تأثير حجب الإلكترونات الداخلية (الإلكترونات الموجودة في المدارات الداخلية) يقلل من جاذبية النواة لإلكترون التكافؤ الخارجي، مما يسمح للذرة بأن تكون أكبر حجمًا.
الخلاصة:
بما أن الكثافة تُعرف بأنها الكتلة لكل وحدة حجم (ρ=Vm)، فإن الزيادة الكبيرة في حجم ذرة البوتاسيوم مقارنة بزيادة كتلتها تؤدي إلى أن تكون كثافته أقل من كثافة الصوديوم. ببساطة، المساحة التي تشغلها ذرات البوتاسيوم تكون أكبر بالنسبة لكتلتها، مما يجعلها "أقل إحكامًا" أو أقل كثافة.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال لماذا كثافه البوتاسيوم اقل من كثافه الصوديوم اترك تعليق فورآ.
