كيف يتم ترتيب الجدول الدوري للعناصر

بالعربي/ الجدول الدوري للعناصر ليس محيرًا كما يبدو.
كان لدى العلماء فهم أولي للجدول الدوري للعناصر منذ قرون. ولكن في أواخر القرن التاسع عشر ، نشر الكيميائي الروسي دميتري مينديليف أول محاولة له لتجميع العناصر الكيميائية وفقًا لأوزانها الذرية. لم يكن هناك سوى 60 عنصرًا معروفًا في ذلك الوقت ، لكن منديليف أدرك أنه عندما تم تنظيم العناصر حسب الوزن ، حدثت أنواع معينة من العناصر في فترات أو فترات منتظمة.
اليوم ، بعد 150 عامًا ، يتعرف الكيميائيون رسميًا على 118 عنصرًا (بعد إضافة أربعة وافدين جدد في عام 2016) وما زالوا يستخدمون الجدول الدوري لعناصر منديليف لتنظيمها. يبدأ الجدول بأبسط ذرة ، وهي الهيدروجين ، ثم ينظم باقي العناصر حسب العدد الذري ، وهو عدد البروتونات التي يحتوي عليها كل عنصر. مع وجود عدد قليل من الاستثناءات ، يتوافق ترتيب العناصر مع الكتلة المتزايدة لكل ذرة.
يحتوي الجدول على سبعة صفوف و 18 عمودًا. يمثل كل صف فترة واحدة ؛ يشير رقم الفترة لعنصر ما إلى عدد مستويات الطاقة التي تحتوي على الإلكترونات. الصوديوم ، على سبيل المثال ، يقع في الفترة الثالثة ، مما يعني أن ذرة الصوديوم تحتوي عادةً على إلكترونات في مستويات الطاقة الثلاثة الأولى. بالانتقال إلى أسفل الجدول ، تكون الفترات أطول لأنها تتطلب المزيد من الإلكترونات لملء المستويات الخارجية الأكبر والأكثر تعقيدًا.
تمثل أعمدة الجدول مجموعات أو مجموعات من العناصر. غالبًا ما تبدو العناصر في المجموعة وتتصرف بشكل مشابه ، لأن لها نفس عدد الإلكترونات في غلافها الخارجي – الوجه الذي تظهره للعالم. عناصر المجموعة 18 ، في أقصى الجانب الأيمن من الجدول ، على سبيل المثال ، لها أغلفة خارجية كاملة تمامًا ونادرًا ما تشارك في التفاعلات الكيميائية .
تُصنف العناصر عادةً على أنها إما معدن أو غير فلز ، لكن الخط الفاصل بين الاثنين غير واضح. عادة ما تكون العناصر المعدنية موصلات جيدة للكهرباء والحرارة. تعتمد المجموعات الفرعية داخل المعادن على الخصائص والخصائص الكيميائية المتشابهة لهذه المجموعات. يستخدم وصفنا للجدول الدوري مجموعات العناصر المقبولة عمومًا ، وفقًا لمختبر لوس ألاموس الوطني .
مجموعات الجدول الدوري
المعادن القلوية: تشكل الفلزات القلوية معظم المجموعة 1 ، العمود الأول بالجدول. لامعة وناعمة بما يكفي لتقطيعها بسكين ، تبدأ هذه المعادن بالليثيوم (Li) وتنتهي بالفرانسيوم (Fr). كما أنها شديدة التفاعل وستشتعل بالنيران أو حتى تنفجر عند ملامستها للماء ، لذلك يخزنها الكيميائيون في زيوت أو غازات خاملة. الهيدروجين ، بإلكترون واحد ، يعيش أيضًا في المجموعة 1 ، لكن الغاز يعتبر غير فلزي.
الفلزات القلوية الترابية: تشكل الفلزات القلوية الترابية المجموعة 2 من الجدول الدوري ، من البريليوم (Be) حتى الراديوم (Ra). يحتوي كل عنصر من هذه العناصر على إلكترونين في أقصى مستوى للطاقة ، مما يجعل الأتربة القلوية تفاعلية بدرجة كافية بحيث نادرًا ما توجد بمفردها في الطبيعة. لكنها ليست تفاعلية مثل الفلزات القلوية. تحدث تفاعلاتهم الكيميائية عادة بشكل أبطأ وتنتج حرارة أقل مقارنة بالمعادن القلوية.
اللانثانيدات: المجموعة الثالثة طويلة جدًا لتناسب العمود الثالث ، لذلك يتم تقسيمها وتقليبها جانبًا لتصبح الصف العلوي من الجزيرة الذي يطفو في أسفل الجدول. هذا هو اللانثانيدات ، العناصر من 57 إلى 71 – اللانثانم (La) إلى اللوتيتيوم (Lu). العناصر في هذه المجموعة لها لون أبيض فضي وتشوه عند ملامستها للهواء.
الأكتينيدات: تصطف الأكتينيدات الصف السفلي للجزيرة وتتألف من العناصر 89 ، الأكتينيوم (Ac) ، من خلال 103 ، اللورنسيوم (Lr). من بين هذه العناصر ، يوجد فقط الثوريوم (Th) واليورانيوم (U) بشكل طبيعي على الأرض بكميات كبيرة. كلها مشعة. تشكل الأكتينيدات واللانثانيدات معًا مجموعة تسمى المعادن الانتقالية الداخلية.
المعادن الانتقالية: بالعودة إلى الجسم الرئيسي للجدول ، تمثل باقي المجموعات من 3 إلى 12 بقية المعادن الانتقالية. هذه العناصر الصلبة ولكنها مرنة ولامعة وذات موصلية جيدة ، هي ما تفكر فيه عادةً عندما تسمع كلمة معدن. يعيش هنا العديد من أعظم أعمال عالم المعادن – بما في ذلك الذهب والفضة والحديد والبلاتين .
معادن ما بعد الانتقال: قبل القفز إلى العالم اللافلزي ، لم يتم تقسيم الخصائص المشتركة بدقة على طول خطوط المجموعة العمودية. معادن ما بعد الانتقال هي الألومنيوم (Al) والغاليوم (Ga) والإنديوم (In) والثاليوم (Tl) والقصدير (Sn) والرصاص (Pb) والبزموت (Bi) ، وهي تمتد من المجموعة 13 إلى المجموعة 17. تتمتع هذه العناصر ببعض الخصائص الكلاسيكية للمعادن الانتقالية ، ولكنها تميل إلى أن تكون أكثر ليونة وتؤدي بشكل سيء أكثر من المعادن الانتقالية الأخرى. تحتوي العديد من الجداول الدورية على خط “سلم” عريض أسفل الخط المائل الذي يربط بين البورون والأستاتين. مجموعة معادن ما بعد الانتقال إلى أسفل يسار هذا الخط.
أشباه الفلزات: أشباه الفلزات هي البورون (B) ، السيليكون (Si) ، الجرمانيوم (Ge) ، الزرنيخ (As) ، الأنتيمون (Sb) ، التيلوريوم (Te) والبولونيوم (Po). إنها تشكل الدرج الذي يمثل الانتقال التدريجي من المعادن إلى اللافلزات. تعمل هذه العناصر أحيانًا كأشباه موصلات (B ، Si ، Ge) بدلاً من أن تكون موصلات. تسمى أشباه الفلزات أيضًا “شبه معادن” أو “معادن فقيرة”
اللافلزات: كل شيء آخر في الجزء العلوي الأيمن من الدرج – بالإضافة إلى الهيدروجين (H) ، الذي تقطعت به السبل في طريق العودة في المجموعة 1 – هو مادة غير معدنية. وتشمل هذه الكربون (C) والنيتروجين (N) والفوسفور (P) والأكسجين (O) والكبريت (S) والسيلينيوم (Se).
الهالوجينات: تمثل العناصر الأربعة الأولى للمجموعة 17 ، من الفلور (F) حتى الأستاتين (At) ، واحدة من مجموعتين فرعيتين من اللافلزات. الهالوجينات متفاعلة كيميائيًا تمامًا وتميل إلى الاقتران بالمعادن القلوية لإنتاج أنواع مختلفة من الملح. ملح الطعام في مطبخك ، على سبيل المثال ، هو تزاوج بين معدن الصوديوم القلوي وكلور الهالوجين.
الغازات النبيلة: الغازات عديمة اللون والرائحة وغير المتفاعلة بالكامل تقريبًا ، الغازات الخاملة أو النبيلة تدور حول الجدول في المجموعة 18. يتوقع العديد من الكيميائيين أن يتشارك أوغانيسون (المعروف سابقًا باسم ” أونوكتيوم “) ، وهو أحد العناصر الأربعة المسماة حديثًا ، في هذه الخصائص ؛ ومع ذلك ، نظرًا لأن هذا العنصر له عمر نصف يقيس بالمللي ثانية ، لم يتمكن أحد من اختباره مباشرةً. أكمل Oganesson الفترة السابعة من الجدول الدوري ، لذلك إذا تمكن أي شخص من تجميع العنصر 119 (وكان السباق للقيام بذلك جاريًا بالفعل ) ، فسوف يدور حوله لبدء الصف الثامن في العمود المعدني القلوي.
بسبب الطبيعة الدورية التي أنشأتها الدورية التي تعطي الجدول اسمه ، يفضل بعض الكيميائيين تصور جدول مندليف كدائرة .
المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com
يجب أنت تكون مسجل الدخول لتضيف تعليقاً.