الجدول الدوري

المحتوى

• مجموعات الجدول الدوري
• كتل الجدول الدوري

ال الجدول الدوري للعناصر هو رسم بياني (جدول) يتم فيه ترتيب جميع العناصر الكيميائية المعروفة للإنسان ، مرتبة حسب عددها الذري (البروتونات) ، وتكوين الإلكترون ، والخصائص الكيميائية المحددة.

إنها أداة مفاهيمية أساسية لدراسة المادة التي تم نشر النسخة الأولى في عام 1869 من قبل الكيميائي الروسي ديمتري مندليف ، والذي تم تحديثه على مر السنين حيث تم اكتشاف عناصر كيميائية جديدة وفهم الأنماط الكامنة وراء خصائصها بشكل أفضل.

الجدول الدوري الحالي منظم في سبعة صفوف (أفقية) تسمى فترات وفي 18 عمودًا (رأسيًا) تسمى مجموعات أو عائلات. يتم ترتيب العناصر الكيميائية وفقًا لخصائصها من اليسار إلى اليمين ومن أعلى إلى أسفل ، بترتيب تنازلي لأعدادها الذرية.

أنظر أيضا: أمثلة على العناصر الكيميائية من الجدول الدوري

مجموعات الجدول الدوري

مرقمة من 1 إلى 18 من اليسار إلى اليمين ، يتم تحديد أسماء المجموعات الحالية بالتسمية IUPAC تمت الموافقة عليها في عام 1988 لتوحيد الأشكال المتنوعة للاسم التي كانت موجودة. عناصر كل مجموعة لها تكوينات إلكترونية متشابهة ونفس التكافؤ (الإلكترونات في المدار الأخير) ، لذلك لها خصائص كيميائية متشابهة.

هناك مجموعات العناصر التالية ، وفقًا لـ IUPAC:

• المجموعة 1 (IA). جميع الفلزات القلوية ، باستثناء الهيدروجين ، والذي يعتبر غازًا على الرغم من أنه اسميًا في المجموعة. العناصر جزء من العائلة: الليثيوم (لي) ، الصوديوم (نا) ، البوتاسيوم (ك) ، الروبيديوم (Rb) ، السيزيوم (Cs) ، الفرانسيوم (Fr). تتميز بكثافات منخفضة جدًا ، وهي أجهزة إرسال جيدة للحرارة والكهرباء ، ولا توجد مطلقًا بحرية في الطبيعة ، بل في مركبات بها عناصر أخرى.
• المجموعة 2 (IIA). ما يسمى بفلزات الأرض القلوية أكثر صلابة من المعادن القلوية ، وهي موصلات كهربائية جيدة ومشرقة ، على الرغم من أنها أقل تفاعلًا وعوامل اختزال جيدة جدًا (مؤكسدات). تتكون العائلة من: البريليوم (Be) والمغنيسيوم (Mg) والكالسيوم (Ca) والسترونشيوم (Sr) والباريوم (Ba) والراديوم (Ra).
• المجموعة 3 (IIIB). هم يشكلون عائلة سكانديوم ، على الرغم من أنه في العديد من المجموعات في الجزء "د" من الجدول (المجموعات من 3 إلى 12 ، بما في ذلك الأكتينيوم والأتربة النادرة) لا يوجد إجماع نهائي بشأن الترتيب المثالي. تتكون هذه العائلة من سكانديوم (Sc) ، الإيتريوم (Y) ، اللانثانم أو اللوتيتيوم (La) والأكتينيوم (Ac) ، وهي صلبة ولامعة وقوية التفاعل ، تشبه خصائص الألمنيوم.

تنتمي أيضًا ما يسمى بـ "العناصر الأرضية النادرة" أو عناصر الانتقال الداخلية إلى هذه المجموعة: اللانثانيدات (أو اللانثانيدات) والأكتينيدات (أو الأكتينويد) ، والتي توجد في الكتلة السفلية من الجدول. اللانثانيدات هي: اللانثانم (La) ، السيريوم (Ce) ، البراسيوديميوم (Pr) ، النيوديميوم (Nd) ، البروميثيوم (Pm) ، السماريوم (SM) ، اليوروبيوم (الاتحاد الأوروبي) ، الجادولينيوم (Gd) ، التيربيوم (Tb) ، الديسبروسيوم (Dy) ، Holmium (Ho) ، Erbium (Er) ، Thulium (Tm) ، Ytterbium (Yb) ، Lutetium (Lu). الأكتينيدات هي: الثوريوم (Th) ، proactinium (Pa) ، اليورانيوم (U) ، النبتونيوم (Np) ، البلوتونيوم (Pu) ، الأمريسيوم (Am) ، الكوريوم (Cm) ، البركليوم (Bk) ، الكاليفورنيوم (Cf) ، أينشتينيوم (Es) ، فيرميوم (Fm) ، مندليفيوم (Md) ، نوبليوم (لا) ولورنسيو (Lr). من النبتونيوم وما بعده هي نظائر غير مستقرة خلقها الإنسان.

• المجموعة 4 (IVB). تتكون عائلة التيتانيوم المزعومة من عناصر التيتانيوم (Ti) ، الزركونيوم (Zr) ، الهافنيوم (Hf) والروذرفورديوم (Rf) ، وهذه الأخيرة الاصطناعية والمشعة ، لذلك لا تؤخذ في الاعتبار أحيانًا. إنها معادن شديدة التفاعل ، لذا في بعض العروض التقديمية يمكن أن تصبح حمراء على الفور وملتهبة بمجرد ملامستها للأكسجين الموجود في الهواء.
• المجموعة 5 (VB). عائلة الفاناديوم (V) ، التي يرأسها منطقيًا هذا العنصر ويرافقها النيوبيوم (Nb) والتنتالوم (Ta) والدوبنيوم (Db) ، وهذا الأخير ينتج حصريًا في المختبرات. فهي صلبة في درجة حرارة الغرفة ، فضية اللون ، وتوصيل الحرارة والكهرباء.
• المجموعة 6 (VIB). تتكون عائلة الكروم (Cr) من الموليبدينوم (Mo) والتنغستن (W) والسيبورجيوم (Sg) ، وهي مواد صلبة ذات درجة انصهار وغليان عالية ، وموصلات للحرارة والكهرباء ، ومقاومة جدًا للتآكل تمامًا. الكواشف.
• المجموعة 7 (VIIB). في هذه العائلة يوجد المنغنيز (Mn) والتكنيشيوم (Tc) والرينيوم (Re) ، وكذلك العنصر ذو العدد الذري 107 ، bohrium (Bh). تم تصنيع هذا الأخير لأول مرة في عام 1981 ، وهو غير مستقر للغاية ، لذا فإن نصف عمره هو 0.44 ثانية فقط. بشكل عام ، يعتبر الرينيوم والتكنيشيوم أيضًا من العناصر النادرة للغاية ، والأخير يفتقر إلى الأشكال المستقرة ، في حين أن المنغنيز شائع جدًا في الطبيعة.
• المجموعة 8 (VIIIB). تشمل عائلة الحديد (Fe) الروثينيوم (Ru) والأوزميوم (Os) والهاسيوم (Hs). كان هذا الأخير معروفًا باسم Unniloctio وتم تصنيعه في عام 1984 لأول مرة ؛ تم إدراجه ضمن البنود المثيرة للجدل من 104 إلى 108 ، والتي تم التشكيك في تسميتها. إنها عناصر تفاعلية تمامًا وموصلات جيدة للحرارة والكهرباء وفي حالة الحديد فهي مغناطيسية.
• المجموعة 9 (VIIIB). هذه العائلة هي الكوبالت (Co) والروديوم (Rh) والإيريديوم (Ir) والميتنيريوم (Mt). كما في المجموعة السابقة ، الأول مغناطيسي حديدي وممثل لخصائص الأسرة ، والأخير اصطناعي ، لذا فهو غير موجود في الطبيعة. في الواقع ، أكثر نظائره استقرارًا يدوم حوالي 10 سنوات.
• المجموعة 10 (VIIIB). جنبا إلى جنب مع المجموعتين 8 و 9 ، شكلت هذه العائلة في الإصدارات السابقة من الجدول الدوري مجموعة واحدة من العناصر. لقد فصلتهم الإصدارات الحديثة ، ويقود هذا النيكل (Ni) ، مصحوبًا بالبلاديوم (Pd) ، البلاتين (Pt) و Darmstadtium (Ds). إنها معادن شائعة في الطبيعة في شكل عنصري ، على الرغم من أن النيكل هو الأكثر تفاعلًا ، ويمكن العثور عليه في سبيكة (في بعض النيازك ، على وجه الخصوص). تجعل خصائصها الحفازة هذه المعادن مصدرًا مهمًا لصناعة الطيران.
• المجموعة 11 (IB). تتكون عائلة النحاس المزعومة من المعادن الثمينة مثل الذهب (Au) والفضة (Pb). تُعرف أيضًا باسم "معادن العملات". إنها غير تفاعلية تمامًا ، ويصعب تآكلها ، ولينة ومفيدة للغاية للإنسان.
• المجموعة 12 (IIB). تحتوي هذه المجموعة على ما يسمى بعائلة الزنك (Zn) ، مثل الكادميوم (Cd) والزئبق (Hg) والكوبرنيسيوم (Cn) ، والتي كانت تُسمى سابقًا ununbium. إنها معادن ناعمة (في الواقع ، الزئبق هو المعدن السائل الوحيد في درجة حرارة الغرفة) ، ثنائي المغنطيسي وثنائي التكافؤ ، مع أدنى نقاط انصهار لجميع المعادن الانتقالية. الشيء المضحك هو أن الزنك ضروري للغاية لكيمياء الحياة ، بينما الكادميوم والزئبق مسكران للغاية. كوبرنسيوم ، من جانبه ، هو عنصر اصطناعي تم إنشاؤه في عام 1996.
• المجموعة 13 (IIIA). تُعرف هذه العناصر بالعناصر الترابية ، نظرًا لوجودها بكثرة في الأرض ، وخاصة الألومنيوم. يرأس المجموعة البورون (Br) ، وهو معدن معدني ، ثم الألمنيوم (Al) ، والجاليوم (Ga) ، والإنديوم (In) ، والثاليوم (Ta) ، وهو معدن يزداد كلما نزل المرء في العمود . وعلى الرغم من أن البوريوم يتمتع بصلابة عالية وخصائص غير معدنية ، فإن المعادن الأخرى هي معادن ناعمة وقابلة للطرق يستخدمها الإنسان على نطاق واسع.
• المجموعة 14 (ضريبة القيمة المضافة). العناصر الكربونية ، التي يرأسها منطقياً الكربون (C) ، والسيليكون (Si) ، والجرمانيوم (Ge) ، والقصدير (Sn) والرصاص (Pb) ، وجميع العناصر المعروفة والمنتشرة ، وخاصة الأولى ، والتي لا غنى عنها لجميع كيمياء الحياة. عندما ينتقل المرء إلى أسفل العائلة ، تكتسب العناصر خصائص معدنية ، لدرجة أن الكربون غير معدني ، والسيليكون والجرمانيوم شبه معدني ، والعنصران الأخيران معدنيان بشكل واضح.
• المجموعة 15 (VA). هي مجموعة العناصر النيتروجينية ، ويرأسها النيتروجين (N) ، ثم الفوسفور (P) ، والزرنيخ (As) ، والأنتيمون (Sb) ، والبزموت (Bi) ، والمسكوفيو (Mc) ، عنصر اصطناعي. تُعرف أيضًا باسم pannogens أو nitrogenoids ، وهي شديدة التفاعل في درجات الحرارة العالية ، والعديد منها لا غنى عنه للكيمياء العضوية.
• المجموعة 16 (VIA). تسمى الكالكوجينات أو الأمبيجين ، وهي تنتمي إلى عائلة الأكسجين (O) ، يليها الكبريت (S) والسيلينيوم (Se) والتيلوريوم (Te) والبولونيوم (Po). تتميز بوجود ستة إلكترونات تكافؤ ، على الرغم من أن خصائصها تختلف من غير معدنية إلى معدنية مع زيادة عددها الذري. في درجة حرارة الغرفة ، يكون الأكسجين غازًا شديد التفاعل نظرًا لصغر حجمه ، في حين أن البقية صلبة وأقل تواترًا في الطبيعة.
• المجموعة 17 (VIIA). عائلة الهالوجينات ، اسم يأتي من ميلها لتكوين أملاح (هاليدات). هذا يرجع إلى حقيقة أنها تشكل بشكل عام جزيئات ثنائية الذرة ذات قوة مؤكسدة كبيرة ، مما يؤدي بها إلى تكوين أيونات أحادية السالب. لذلك ، فهي تستخدم على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية وفي تصنيع المستلزمات المختبرية. هذه العناصر هي الفلور (F) ، والكلور (Cl) ، والبروم (Br) ، واليود (I) ، والأستات (At) والتينيسي (Ts) ، وهذا الأخير هو أيضًا معدن من المجموعة f.
• المجموعة 18 (VIIIA). تُعرف باسم الغازات النبيلة أو الغازات الخاملة ، وهي عناصر ذات تفاعل منخفض جدًا ، والتي توجد عادةً كغازات أحادية الذرة وعديمة الرائحة وعديمة اللون وعديمة الطعم ، وتشكل عددًا قليلاً جدًا من المركبات الاستثنائية ، نظرًا لحقيقة أن غلافها الإلكتروني مكتمل. هذه العناصر هي الهيليوم (He) والنيون (Ne) والأرجون (Ar) والكريبتون (Kr) والزينون (Xe) والرادون (Rn) والأوغانسون (Og). هذان الأخيران خاصان: الرادون مشع ولا يحتوي على نظائر مستقرة ، لذلك فهو يعيش 3.8 يومًا فقط ؛ بينما oganeson من أصل اصطناعي وأثقل عنصر تم إنشاؤه حتى الآن.

كتل الجدول الدوري

هناك طريقة أخرى لفهم الجدول الدوري وهي من خلال كتلته ، وهي أربعة:

• بلوك س. وهي تتألف من أول مجموعتين ، وهما الفلزات الأرضية القلوية والقلوية ، بالإضافة إلى الهيدروجين والهيليوم.
• بلوك ص. وهي تشمل المجموعات الست الأخيرة ، أي من 13 إلى 18 في الجدول الدوري وأيضًا جميع أشباه الفلزات.
• بلوك د. وهي تشمل المجموعات من 3 إلى 12 وجميع المعادن الانتقالية.
• بلوك و. تشمل الأتربة النادرة: اللاكتانيدات والأكتينيدات. ليس لديها أرقام المجموعة الخاصة بها ، على الرغم من أنه من المفترض أن هذه العناصر ستنتمي إلى 3.
• بلوك ز. كتلة افتراضية ، يتم فيها وضع العناصر التي يمكن تصنيعها في المستقبل.