الجدول الدوري الحديث للعناصر
يمثل الجدول الدوري الحديث الاتجاهات الدورية بشكل عام ، لذلك توضع العناصر التي لها نفس السلوك الكيميائي في عمود واحد ، وتُعرف صفوف الجدول بالفترات وتُعرف الأعمدة بالمجموعات.
يستخدم الجدول الدوري المنظم لاشتقاق العلاقات بين العناصر الكيميائية المختلفة ، بالإضافة إلى الخصائص الكيميائية المتوقعة وسلوك العناصر غير المكتشفة أو المركبة حديثًا.
كما أنه مفيد لتحليل التفاعلات الكيميائية ولا يزال يستخدم على نطاق واسع في الكيمياء والفيزياء النووية والعديد من العلوم الأخرى.
كان الكيميائي الروسي دميتري مندليف أول من نشر الجدول الدوري عام 1869 م ، وبعد ذلك مر بالعديد من التطورات لتوضيح الاتجاهات الدورية للعناصر المعروفة في ذلك الوقت.
تم توسيع أفكار مندليف عندما تم اكتشاف عناصر جديدة أو تصنيعها ، وطور نماذج نظرية جديدة سمحت له بشرح السلوك الكيميائي.
هيكل الجدول الدوري
يمثل الجدول الدوري مجموعة من العناصر الكيميائية ، ويحتوي كل عنصر على عدد ذري (z) يمثل عدد البروتونات في نواته ، وتشمل معظم العناصر أعدادًا مختلفة من النيوترونات ذات الذرات المختلفة ، والتي يشار إليها بالنظائر.
في الجدول الدوري القياسي ، يتم سرد العناصر بترتيب سوكول حسب العدد الذري ، ويبدأ كل صف جديد (فترة) عندما تكتسب قذيفة تكافؤ جديدة أول إلكترون لها ، ويتم تمييز الأعمدة (المجموعات) حسب توزيع الإلكترون للذرة ، وجميع العناصر لها يوجد نفس عدد الإلكترونات في قشرة فرعية معطاة في نفس الأعمدة.
العناصر التي لها خصائص كيميائية متشابهة تقع في نفس المجموعة في الجدول الدوري ، والعناصر في نفس الفترة في المستوى الفرعي f لها أيضًا خصائص مماثلة ، مما يسهل التنبؤ بالخصائص الكيميائية للعنصر إذا كانت خصائص العناصر المحيطة معروفة .
مجموعات الجدول الدوري وطريقة ترقيمها
المجموعة في الجدول الدوري عبارة عن عمود رأسي ويوجد في الجدول 18 مجموعة وجميع العناصر في كل مجموعة لها نفس تكوين غلاف التكافؤ من حيث عدد الإلكترونات وهذا الأمر يعطي العناصر تشابهًا في الخصائص.
يتميز الجدول الدوري بدقة ترتيب العناصر الكيميائية ، لأنه كلما انتقلنا من خط إلى آخر ، زاد عدد الطبقات ، وكلما زاد انتقالنا من عمود إلى آخر ، زاد عدد الإلكترونات . في الطبقة الخارجية.
يوجد 3 أنظمة ترقيم لمجموعات الجدول الدوري وهي أرقام عربية أو أرقام رومانية أو مزيج من الأرقام الرومانية والحروف اللاتينية ، ويتم اختيار الترقيم العربي من قبل الاتحاد الدولي للكيمياء والكيمياء التطبيقية.
تم تطوير هذا النظام المصمم من قبل IUPAC ليحل محل الأرقام الرومانية ، مما أدى إلى حدوث ارتباك حيث تم استخدام نفس الأسماء لمعاني مختلفة.
تاريخ الجدول الدوري
في عام 330 قبل الميلاد ، اعتبر أرسطو أن العناصر هي أربعة فقط ، وهي الأرض والهواء والنار والماء. في عام 1770 م صنف لافوازييه 33 عنصرًا وميز بين المعادن واللافلزات. في عام 1828 قام بتجميع جدول العناصر وأوزانها الذرية ووضع العناصر في رموزها الكيميائية.
في عام 1829 م ، طور Döbereiner 3 جداول تحتوي على 3 مجموعات ، كل منها يحتوي على 3 عناصر ذات خصائص متشابهة. المجموعة الأولى تشمل الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم ، والثانية تشمل الكالسيوم والسترونشيوم والباريوم ، والمجموعة الثالثة تشمل الكلور والبروم واليود.
في عام 1864 م ، رتب جون نيولاندز 60 عنصرًا وفقًا لأوزانهم الذرية ، ووجد أوجه تشابه بين العنصر الأول والعنصر التاسع والعنصر الثاني والعنصر العاشر وما إلى ذلك ، لذا اقترح قانون الأوكتاف.
لعب Dmitri Mendeleev دورًا رئيسيًا في تطوير الجدول الدوري للعناصر وكان يُطلق عليه اسم أبو الجدول الدوري للعناصر لأنه لم ينظم الجدول فحسب ، بل كتب أيضًا مجلدين بعنوان مبادئ الكيمياء واستمر في بحثه حتى وفاته. في 20 يناير 1907 م.
تم تصميم الجدول الدوري الأصلي دون معرفة التركيب الداخلي للذرات ، وبعد ذلك لاحظ الكيميائي الإنجليزي جون نيولاندز أن العناصر ذات الخصائص المتشابهة تتكرر بشكل دوري بواسطة 8 عناصر.
في عام 1869 ، طور الألماني يوليوس لوثر ماير والكيميائي الروسي دميتري مينديليف أول جدول دوري ، والذي رتب العناصر حسب الكتلة.
وقام منديليف بتغيير موقع بعض العناصر لأن موقعها الجديد يتوافق مع العناصر الجديدة بجانبها ، وقام بتصحيح بعض الأخطاء في مواقع بعض العناصر وفقًا لقيم الأوزان الذرية ، وتوقع الموقع. لبعض العناصر التي لم يتم اكتشافها بعد ، وقد تم إثبات صحة جدوله لاحقًا بعد اكتشاف الهيكل الإلكتروني في القرنين التاسع عشر والعشرين.
طاولة مندليف
حاول العالم الروسي Mendeleev تصنيف عناصر الجدول الدوري من خلال ملاحظاته بأن بعض العناصر لها خواص كيميائية وفيزيائية متشابهة ، ورأى Mendeleev هذا التشابه كمفتاح للكشف عن الأنماط المخفية في العناصر.
لذلك كتب بطاقات سجل عليها العناصر والحقائق الصلبة ، وصنع لكل عنصر بطاقة تسرد نقطة الانصهار ، والكثافة ، واللون ، والوزن الذري لذرة كل عنصر ، وقوة ارتباطه ، وعدد الروابط. التي يمكن أن يشكلها كل عنصر.
عندما انتهى منديليف من كتابة البطاقات ، حاول فرزها بعدة طرق ، وفي ذلك الوقت لاحظ أن الأنماط ظهرت بترتيب هذه العناصر وفقًا للصقر في الوزن الذري ، أو الوزن الذري ، ولاحظ أن قوة الربط. اختلفت العناصر من الليثيوم إلى الفلور بالترتيب.
طاولات حديثة
جميع الجداول الحديثة تحمل نفس المعلومات التي وضعها منديليف في جدوله. في الجداول الحديثة ، يتم ترتيب العناصر ذات الخصائص المتشابهة في شكل أعمدة طولية ، تعرف باسم المجموعات أو العائلات ، والتي تقدر بـ 18 مجموعة.
تتضمن المجموعة 1 في الجدول المعادن اللينة التي تتفاعل بشدة مع الماء لتكوين غاز الهيدروجين ، ولهذا السبب يتم ترتيب العناصر من اليسار إلى اليمين ومن أعلى إلى أسفل في الجدول الدوري.
يحتوي الجدول على أكثر من 92 عنصرًا طبيعيًا فوق الأرض والعديد من العناصر الصناعية التي تم اختراعها ، وتم تحضير العنصر الأحدث بـ116 بروتونًا في نواة كل ذرة ، ولم يتم حتى الآن إعطاء هذه العناصر الصناعية أسماء رسمية.
المجموعة 2 من الجدول الدوري تسمى معادن الأرض القلوية ، والتي تحتوي على إلكترونين في مدارها الخارجي.
تم نشر الجدول الدوري بأشكال وأحجام مختلفة ، ولكن الجداول الحديثة الأكثر استخدامًا تبدأ بالمجموعة 1 ، تليها المجموعة 2 ، وتتبع هاتان المجموعتان مجموعة من الصفوف ، تتكون من 10 أعمدة من 40 عنصرًا ، كل منها عمود يحتوي على 4 عناصر.
استخدام الجدول الدوري الحديث للعناصر
تم استخدام الجدول الدوري على نطاق واسع في العديد من الأمور المتعلقة بالكيمياء والفيزياء ، بما في ذلك ما يلي:
- دراسة العناصر والخصائص الكيميائية والفيزيائية ومعرفة الفروق بينها.
- توقع خصائص العناصر وكيفية تفاعلها مع العناصر الأخرى.
خصائص العناصر
تنقسم العناصر الكيميائية إلى معادن ، وغير فلزية ، وأشباه فلزات ، ولكل منها خصائصه الخاصة ، وهي كالتالي:
أولاً: المعادن
للمعادن خواص فيزيائية وكيميائية كالتالي:
1- الخصائص الفيزيائية
- لمعان وبريق.
- موصل جيد للحرارة والكهرباء.
- يتميز بكثافة عالية.
- درجة انصهارها عالية.
- يمكن سحب الأسلاك.
- كلها صلبة باستثناء الزئبق.
2- الخواص الكيميائية
- تُفقد الإلكترونات بسهولة.
- تتآكل بسرعة.
ثانياً: اللافلزات
خصائص اللافلزات كالتالي:
1- الخصائص الفيزيائية
- ماتي ولا لمعان.
- لا تسحب الأسلاك.
- موصل سيئ للحرارة والكهرباء.
- لا تلمس الألواح.
- كثافته منخفضة.
- نقطة انصهارها منخفضة.
2- الخواص الكيميائية
- يميلون إلى اكتساب الإلكترونات.
الثالث: العاب الكرة والصولجان
خصائص semimetals هي كما يلي:
- صلب.
- لامع أو غير لامع.
- يمكن سحب الأسلاك.
- إنها توصل الحرارة والكهرباء ، ولكن ليس مع المعادن.
- يمكن دقها على الألواح.
ومن هناك وصلنا إلى نهاية المقال بعد الاطلاع على أهم المعلومات حول الجدول الدوري الحديث للعناصر وخصائصه ، ونتمنى أن يكون المقال قد نال رضاكم وإعجابكم.