الجدول الدوري للعناصر

الجدول الدوري للعناصر

نتحدث في مقالنا عن الجدول الدوري للعناصر الذي يجمع كافة العناصر الكيميائية الموجودة في الطبيعة.

يعرفنا الجدول الدوري عن اشتقاق العلاقات بين خواص العناصر المختلفة، وتوقع السلوكيات الكيميائية للعناصر المكتشفة حديثَا.

يستخدم الجدول الدوري على نطاق واسع في الفيزياء النووية والكيمياء والعلوم الأخرى.

أول من بدأ بترتيبه العالم الروسي المولود بسيبيريا ديمتري مندليف، وقد عرف بأنه أبو الجدول الدوري للعناصر.

لهذا الجدول أهمية في دراسة الكيمياء، وفهم وتبسيط التفاعلات الكيميائية حتى المعقدة منها.

تعريف الجدول الدوري:

هو جدول تم ترتيب العناصر الكيميائية فيه حسب العدد الذري وتوزيعها الالكتروني، وخواصها الكيميائية بحيث توضع العناصر الكيميائية المتماثلة في سلوكياتها في التفاعل في نفس العمود.

تسمى الأعمدة عادة بالمجموعات وعددها 18 مجموعة، وتسمى الصفوف الأدوار وعددها 7 أدوار.

يقسم الجدول الدوري إلى ستة مجموعات ذات أسماء محددة وأرقام مخصصة.

يبدأ الجدول الدوري بالهيدروجين ذو العدد الذري 1 وينتهي بالأوغانيستون ذو الرقم 118، وتم استكمال الصفوف السبعة الأولى.

تتسم العناصر ال98 الأولى بأنها موجودة في الطبيعة بينما العناصر الباقية من 99 إلى 118 تم تصنيعها في المختبرات والمفاعلات النووية.

تاريخ وضع الجدول الدوري:

• بدأ تصنيف العناصر منذ القدم و تحديدًا عام 330 قبل الميلاد، وقام بهذا التصنيف العالم والفيلسوف أرسطو الذي اعتبر العناصر الأربعة هي الأرض، الهواء، النار، والماء.

• أول من بدأ برسم وتفصيل الجدول الدوري هو الكيميائي الروسي ديمتري مندليف وله يعود الفضل في اكتشاف الترتيب الصحيح للعناصر الكيميائية.

• قام مندليف عام 1770 بتصنيف 33 عنصرًا من خلال ملاحظته بأن بعض العناصر لها خصائص فيزيائية وكيميائية متشابهة.

• نشر مندليف أول جدول دوري معروف عام 1869، وقد كانت بداية الجدول الدوري التي وضعها مندليف، وتم تطوير هذه البداية فيما بعد وتطويرها والإضافة عليها من قبل عدة علماء مثل برازيليوس، وماير، ونيولاندز، وماير، وغيرهم.

عمل علماء الكيمياء على توسيع فكرة جدول مندليف وصقلها، وإضافة العناصر المكتشفة حديثًا إليها، حيث أضاف العالم دوبرينر ثلاثة جداول تضم ثلاث مجموعات، وتضم كل مجموعة 3 عناصر متشابهة الخواص.

في عام 1864 رتب جون نيولاندز 60 عنصرًا حسب الأوزان الذرية.

ترتيب الجدول الدوري:

يتكون الجدول الدوري من مجموعة من العناصر الكيميائية المرتبة حسب عددها الذري، وهو مقسم إلى:

المجموعات

تشكل مجموعة الأعمدة الرأسية في الجدول الدوري وهو يتضمن 18 مجموعة، وتتميز عناصر كل مجموعة بنفس التكافؤ من حيث عدد الالكترونات مما يعطيها تشابهًا في الخواص، وعند الانتقال من سطر إلى آخر يزداد عدد الطبقات، ويزداد عدد الالكترونات في المدار الخارجي.

يتم ترقيم المجموعات وقد تم اختيار الترقيم العربي من قبل الاتحاد الدولي للكيمياء والكيمياء التطبيقية.

الأدوار

تعبر الأدوار عن الصفوف الأفقية وعددها 7 صفوف تصبح 9 عند احتساب الأنثانيدات والأكتينيدات، يبدأ كل دور بعنصر قلوي وينتهي بعنصر خامل، عدا الدور الأول.

يتصف ترتيب العناصر في الجدول الدوري ب:

• تترتب العناصر في الجدول الدوري من اليسار إلى اليمين ومن الأعلى إلى الأسفل وفقا لتزايد العدد الذري والكتلة الذرية.
• تتشابه عناصر المجموعة الواحدة في الجدول الدوري في خصائصها الكيميائية.
• يشير رقم دورة عنصر ما إلى أعلى مستوى طاقة يشغله الالكترون في هذا العنصر.

تقسيم العناصر في الجدول الدوري:

تقسم العناصر إلى 3 فئات رئيسية تتضمن:

المعادن:

وتقع على الجانب الأيسر للجدول الدوري وهي باستثناء الهيدروجين تتمتع بخصائص:

• خاصية البريق المعدني.
• خاصية التوصيل الكهربائي والحراري.
• تكون عادة صلبة عدا الزئبق.
• تتمتع بقابلية السحب.
• معظمها لديها نقاط انصهار عالية.
• تأينها ضعيف.

ويوجد إضافة إلى ذلك صفين من المعادن الانتقالية أو الأرضية النادرة.

العناصر اللامعدنية أو اللافلزات:

تقع على الجانب الأيمن من الجدول الدوري، وتتصف ب:

• ضعيفة التوصيل للحرارة والكهرباء.
• تكتسب الالكترونات بسهولة.
• لها طاقة تأين أو تشرد عالية.
• تفتقد اللمعان المعدني.
• تكون غالبًا بالشكل السائل أو الغازي في درجة الحرارة والضغط العاديين.

مجموعة متوسطة تسمى metalloids:

تقع بين المعادن واللامعادن على جانبي الخط المتعرج الواقع بين المعادن واللافلزات، تملك هذه العناصر بعض خواص المعادن وبعض خواص أشباه المعادن، ولها أشكال متعددة، ولها قابلية متوسطة في نقل الكهرباء.

أسماء عناصر الجدول الدوري بالعربي:

• يضم الدور الأول في الجدول الدوري عنصرين، وهما: الهيدروجين (H). الهيليوم (He).

• يضمّ الدور الثاني من الجدول الدوري 8 عناصر كيميائية، وهي: الليثيوم (Li). البيريليوم (Be). البورون (B). الكربون (C). النيتروجين (N). الأكسجين (O). الفلور (F). النيون (Ne).

• يضمّ الدور الثالث من الجدول الدوري 8 عناصر كيميائية، هي: الصوديوم (Na ). المغنيسيوم (Mg). الألومنيوم (Al). السيليكون (Si). الفوسفور (P). الكبريت (S). الكلور (Cl). آرغون (Ar).

•  يضمّ الدور الرابع من الجدول الدوري 18 عنصراً كيميائياً، وهي: البوتاسيوم (K). الكالسيوم (Ca). السكانديوم (Sc). التيتانيوم (Tl). الفاناديوم (V). الكروم (Cr). المنغنيز (Mn). الحديد (Fe ). الكوبالت (Co). النيكل (Ni). النحاس (Cu). الزنك (Zn). الغاليوم (Ga). جرمانيوم (Ge). الزرنيخ (As). سيلينيوم (Se). البروم (Br). الكريبتون (Kr).

• يضمّ الدور الخامس من الجدول الدوري 18 عنصراً كيميائياً، وهي: الروبيديوم (Rb). سترونشيوم (Sr). الأتريوم(Y). زركونيوم (Zr). النيوبيوم (Nb). موليبدنوم (Mo). تكنيشيوم (Tc). الروثينيوم (Ru). الروديوم (Rh). بالاديوم (Pd). الفضة (Ag). كادميوم ( Cd). الإنديوم (In). القصدير (Sn). الإِثمد أو الأنتيمون (Sb). تيلوريوم (Te). اليود (I). الزينون (Xe).

• يضمّ الدور السادس من الجدول الدوري 32 عنصراً كيميائياً، هي: سيزيوم (Cs). باريوم (Ba). لانثانوم (La). السيريوم (Ce). براسوديميوم (Pr). نيوديميوم (Nd). بروميثيوم (Pm). ساماريوم (Sm). يوروبيوم (Eu). الغادولينيوم (Gd). التربيوم (Tb). ديسبروسيوم (Dy). هولميوم (Ho). إربيوم (Er). توليوم (Tm). إتيربيوم (Yb). لوتيشيوم (Lu). هافنيوم (Hf). تانتالوم (Ta). تنجستن (W). رينيوم (Re). أوزميوم (Os). إريديوم (Ir). بلاتين (Pt). ذهب (Au). الزئبق (Hg). ثاليوم (Tl). رصاص (Pb). بزموت (Bi). بولونيوم (Po). أستاتين (At). رادون (Rn).

• يضمّ الدور السابع من الجدول الدوري 32 عنصراً كيميائياً، وهي: فرانسيوم (Fr). راديوم (Ra). أكتينيوم (Ac). ثوريوم (Th). بروتكتينيوم (Pa). يورانيوم (U). نبتونيوم (Np). بلوتونيوم (Pu). أمريسيوم (Am). كوريوم (Cm). بركيليوم (Bk). كاليفورنيوم (Cf). أينشتاينيوم (Es). فرميوم (Fm). مندليفيوم (Md). نوبليوم (No). لورنسيوم (Lr). رذرفورديوم (Rf). دوبنيوم (Db). سيبورغيوم (Sg). بوريوم (Bh). هاسيوم (Hs). مايتنريوم (Mt). دارمشتاتيوم (Ds). رونتجينيوم (Rg). كوبرنيسيوم (Cn). أونونتريوم (Uut). فليروفيوم (Fl). أنون بينتيوم (Uup). ليفرموريوم (Lv ). أنون سبتيوم (Uus). أنون‌ اوكتيوم (Uuo).

في النهاية من الجدير بالذكر أن إتمام الجدول الدوري تم عام 2016، وذلك باكتشاف علماء من اليابان وروسيا والولايات المتحدة الأمريكية أربعة عناصر جديدة، وتتميز هذه العناصر بأنها غير موجودة بالطبيعة، بل مصنعة مخبريًا، وهي فائقة الثقل وسريعة التحلل.