هينينج براند كان أول من إكتشف عنصر جديد . فقد كان براند تاجر ألماني على وشك الإفلاس وكان يبحث عن حجر الفلاسفة " المفترض أنه بإستخدام هذا الحجر يتم تحويل المعادن الرخيصة إلى ذهب "، وقد كان يجرى تجارب على البول الآدمى عام 1669 وإستطاع فصل مادة بيضاء لامعة قام بإطلاق اسم فوسفور عليها، وقد أبقى إكتشافه هذا سريا حتى عام 1680 ، حينما إكتشفه روبرت بويل وعندها أصبح الفوسفور معروفا.
وبحلول عام 1809 ، كان عدد العناصر التى تم إكتشافها 47 عنصر . وبزيادة عدد العناصر بدأ العلماء في ملاحظة تكرارية في كيفية حدوث التفاعلات الكيميائية وبدأوا في التفكير في طريقة لترتيب العناصر .
أنتوني لاورنت دى لافوازيير
لافوازيير كان أول من قام بعمل كتاب حديث في الكيمياء "دراسات أولية في الكيمياء" والذى ترجم إلى الإنجليزية عام 1789 عن طريق روبرت كير. ويحتوى على قائمة بالعناصر، أو المواد التى لم يمكن تفصيلها لمواد أصغر في وقتها، وتحتوى على الأكسجين والنيتروجين والهيدروجين والفوسفور والزنك والزئبق والكبريت. كما أنه قد كون التصور الأول لقائمة العناصر. كما أن الكتب يحتوى أيضا على الضوء والذى يعتير كمادة منفصلة للدراسة فيما بعد. وبينما رفض معظم الكيميائيون المعاصرين للعالم لافوازيير فكرة كتابه، إلا أنه كان يحتوى على معلومات علمية صحيحة بالكيفية التى جعلت الأجيال اللاحقة تستعين به.
وهذا التصور قسم العناصر إلى فلزات ولا فلزات ولهذا لم يتم قبوله.
قانون الثلاثيات
فى عام 1817 ، لاحظ جون دوبرينير أن السترانشيوم له خواص تشابه كل من الكالسيوم والباريوم كما أن وزنه الذري يقع بينهما . وقد قام بعمل مجموعة تضه هذه العناصر الثلاثة وسماها ثلاثية .
وقد لإترض دوبرينير من ذلك أن الطبيعة تتكون من ثلاثيات من العناصر . وإستدل أن في أى ثلاثية للعناصر يكون العنصر المتوسط في الثلاثية تكون كتلته الذرية هى متوسط كتلتي العنصريين الأخريين . ومن خلال هذا القانون ، إكتشف دوبرينير ثلاثية الهالوجينات التى تتكون من الكلور ، البروم ، واليود ، كما إكتشف أيضا ثلاثية الفلزات القلوية والتى تتكون من الليثيوم ، الصوديوم ، و البوتاسيوم .
وأصبحت نظرية الثلاثيات محل الدراسة . وتتبع أعمال دوبرينير عدد من العلماء وإكتشفوا أن العلاقة الكيميائية بين العناصر تتعدى الترتيب الثلاثي الذى إفترضه دوبرينير . وخلال هذا الوقت تم إكتشاف الفلور وإضافته لمجموعة الهالوجينات ، وإكتشف أيضا الأكسجين ، الكبريت ، السيلينيوم ، والتيليريوم وتم وضعهم في مجموعة ، وبذلك أصبحت رباعيتين " مع مجموعة الهالوجينات " . كما تم إكتشاف النيتروجين ، الفوسفور ، الأنتيمون ، والبزموث وقد تم ترتيبهم في خماسية .
ألكسندر إيميل بيجو دى شانوريه
ألكسندر إيميل بيجو دى شانوريه ، كان جيولوجي فرنسي وأول من لاحظ وجود دورية للعناصر – العناصر المتشابهه تقع في نفس الدورات لو تم ترتيبها حسب كتلتها الذرية . وقد قام بغقتراح أول شكل للجدول الدوري ، والذى كان يسمى telluric helix . حيث يتم ترتيب العناصر في شكل حلزوني بعد ترتيبها حسب كتلتها الذرية . وقد لاحظ دى شانوريه أن العناصر تترتب عموديا . وقد تم إقتراحه هذا عام 1862 ، وتم إستخدامه جيولوجيا أكثر من إستخدامه كيميائيا ، ولم يكن يحتوى على شكل منظم وبالتالى لم يتلقى الإهتمام الكافى حتى بدأ تاعمال ديمتري مندليف
ثمانيات نيولاندز
كان جون نيولاندز كيميائي إنجليزي والذى قدم بحث عام 1863 وقام فيه بتقسيم العناصر التى تم إكتشافها إلى وقته والتى بلغت 56 عنصر إلى 11 مجموعة والتى كانت تعتمد على تشابهه الخواص الفيزيائية . وقد لاحظ أن عديد من أزواج العناصر المتشابهه تتواجد تكرارية من ثمانية عناصر مرتبة حسب وزنها الذري .
قام نيولاند بإقتباس أفكار دوبرينير وطورها . كما قام أيضا بترتيب العناصر بالكتلة والخواص . وكانت اعمال دوبرينير على المجموعات الصغيرة بينما نيولاندز كان يفكر في عمل علاقة بين جمبع العناصر .
كما قام نيولاندز بترتيب العناصر المعروفة في جدول حسب الوزن الذري . وبعمل ذلك لاحظ وجود إتجاه معين يتكرر ، وهذا الإتجاه يقوم بتقسيم العناصر إلى مجموعات من سبعة عناصر . كما لاحظ أن العنصر الأول في كل مجموعة يتشابه مع العنصر الاول في المجموعات التى تليه ، ونفس الشئ في العنصر الثانى وهكذا . وبالتشابه مع السلم الموسيقى الذى يتكون من ثمانيات ، أطلق على إكتشافه اسم قانون الثمانيات .
كما لاحظ نيولاندز أيضا أن السيليكون والقصدير جزء من ثلاثية لا يعرف العنصر الناقص فيها ،ولكنه توقع وجدو عنصر له الوزن الذري 73 ، وقد سبق توقعات مندليف للجيرمانيوم بستة أعوام ، ولكنه لم يترك مكان فارغ للعناصر التى لم تكتشف بعد في جدوله .
وقد لاقت أفكار نيولاندز السخرية والإستهزاء من معاصريه ، ولكن تم تكريمه أخيرا بمعرفة المجمع الملكي بميدالية دايفى عام 1887 .
الجدول الدوري الأول
كان الكيميائي الروسي الصربي المولد ديمتري مندليف أول العلماء في عمل جدول دوري مشابه للذى نستخمه الآن . قام مندليف بترتيب العناصر طبقا كتلتها الذرية . في 6 مارس 1869 ، قام بعرض بحث تجريبى أمام المجمع الكيميائي الروسي بعنوان أعتماد خواص العناصر على الكتلة الذرية وتم نشر جدول مندليف في جريدة روسية غير معروفة ، ولكن تم إعادة نشره في المجلة الالمانية Zeitschrift für Chemie في عام 1869 .
وقد تم نشر جدول مندليف قبل شهور قليلة من نشر الأبحاث المستقلة لكيميائي الألماني يوليوس لوثر ماير والذى قام بنشر جدول معدمل جدول مشابه لجدول مندليف عام 1864 . وقد توقع مندليف إكتشاف أخرى وأشار إليها وأشار إلى كتلها الذرية ، كما ترك أماكن فارغة للعناصر التى كان يتوقع انها ستكتشف . لم يحتوى جدول مندليف الغازات النبيلة نظرا لأنها لم تكن قد أكتشفت بعد .
هنري موزلي
فى عام 1913 وجد هنري موزلي وجود علاقة بين الطول الموجي بأشعة إكس للعناصر مع رقمها الذري . وقد كانت الأرقم الذرية قبل ذلك مجرد أرقام عشوائية مبنية على كتل العناصر الذرية . وقد أظهر إكتشاف موزلي أن الرقم الذري ليست مبهمة ولكن لها أساس علمي لمعرفتها .
أظهرت أبحاث موزلي أيضا أن هناك فجوة بين الأرقام الذرية 43 و 43 والتى تعرف الآن بالمواد المشعة وهذه العناصر لا تتواجد في الطبيعة بمفردها . وبغتباع خطوات مندليف قام موزلي أيضا بتوقع إكتشاف عناصر جديدة .
تم الاسترجاع من "http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%AA%D8%A7%D8%B1%D9%8A%D8%AE_%D8%A7%D9%84%D8%AC% D8%AF%D9%88%D9%84_%D8%A7%D9%84%D8%AF%D9%88%D8%B1%D 9%8A"
تصنيف الصفحة: تاريخ الكيمياء
اذهب إلى: تصفح, ابحث
الجدول الدوري للعناصر الكيميائية, والذى يعرف أيضا بجدول مندليف الدوري هو عرض جدولي للعناصر الكيميائية المعروفة. أول من قام ببنائه ديمتري مندليف, حيث قام بترتيب العناصر طبقا لعدد الإلكترونات الموجودة بكل عنصر, حيث تتكرر الخواص الكيميائية بصفة دورية في الجدول. ورتب كل عنصر طبقا لعدده الذري ووفقاً لمبدأ البناء التصاعدي. الجدول القياسي يعطى المعلومات الأساسية اللازمة عن العناصر. كما أنه توجد طرق أخرى لعرض العناصر الكيميائية لمعرفة مزيد من التفاصيل عنها.
المجموعات
المجموعة هى العامود الرأسي في الجدول الدوري للعناصر . يوجد في الجدول 18 مجموعة في الجدول الدوري القياسي. العناصر الموجودة في كل مجموعة لها نفس تركيب غلاف التكافؤ من حيث عدد الإلكترونات, وهذا يعطى لهذه العناصر تشابها في الخواص.
أرقام المجموعات
هناك ثلاثة أنظمة لترقيم المجموعات الأول باستخدام الأرقام العربية، والثانى باستخدام الأرقام رومانية، والثالث عبارة عن مزج بين الأرقام الرومانية والحروف اللاتينية. وقد تم اختيار الترقيم العربى من قبل الاتحاد الدولي للكيمياء والكيمياء التطبيقية (IUPAC). وقد تم تطوير هذا النظام المقترح من IUPAC ليحل محل الأرقام الرومانية حيث أنها قد تسبب الالتباس نظرا لأنها تستخدم نفس الأسماء لمعان مختلفة.
الجدول الدوري القياسي
المجموعة ←
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
الدورة ↓
1
1
H
2
He
2
3
Li
4
Be
5
B
6
C
7
N
8
O
9
F
10
Ne
3
11
Na
12
Mg
13
Al
14
Si
15
P
16
S
17
Cl
18
Ar
4
19
K
20
Ca
21
Sc
22
Ti
23
V
24
Cr
25
Mn
26
Fe
27
Co
28
Ni
29
Cu
30
Zn
31
Ga
32
Ge
33
As
34
Se
35
Br
36
Kr
5
37
Rb
38
Sr
39
Y
40
Zr
41
Nb
42
Mo
43
Tc
44
Ru
45
Rh
46
Pd
47
Ag
48
Cd
49
In
50
Sn
51
Sb
52
Te
53
I
54
Xe
6
55
Cs
56
Ba
* 72
Hf
73
Ta
74
W
75
Re
76
Os
77
Ir
78
Pt
79
Au
80
Hg
81
Tl
82
Pb
83
Bi
84
Po
85
At
86
Rn
7
87
Fr
88
Ra
** 104
Rf
105
Db
106
Sg
107
Bh
108
Hs
109
Mt
110
Ds
111
Rg
112
Uub
113
Uut
114
Uuq
115
Uup
116
Uuh
117
Uus
118
Uuo
* لانثينيدات
57
La
58
Ce
59
Pr
60
Nd
61
Pm
62
Sm
63
Eu
64
Gd
65
Tb
66
Dy
67
Ho
68
Er
69
Tm
70
Yb
71
Lu
** أكتينيدات
89
Ac
90
Th
91
Pa
92
U
93
Np
94
Pu
95
Am
96
Cm
97
Bk
98
Cf
99
Es
100
Fm
101
Md
102
No
103
Lr
السلاسل الكيميائية في الجدول الدوري
فلزات قلوية
فلزات قلويات ترابية
لانثينيدات
أكتينيدات
فلزات إنتقالية
فلزات ضعيفة
أشباه الفلزات
اللافلزات
هالوجينات
غازات نبيلة
الحالة في ظروف الضغط والحرارة القياسية
• العناصر ذات الأرقام الحمراء غازات
• العناصر ذات الأرقام الخضراء سائلة
• العناصر ذات الأرقام السوداء صلبة
التواجد في الطبيعة
• العناصر الموجودة بدون حدود حول رمزها لا توجد في الطبيعة ولم تصنع بعد
• العناصر الموجود حولها حدود متقطعة على هيئة نقط لاتوجد في الطبيعة ولكن تم تصنيعها
• العناصر التى يوجد حولها حدود متقطعة هلى هيئة شرط
• العناصر الموجود حولها حدود على هيئة خطوط مستمرة أقدم من الأرض ( عناصر أولية
طرق أخرى لعرض الجدول الدوري
• الجدول الدوري القياسي ، وهو مثل المعروض بالأعلى وبه المعلومات الأساسية عن العناصر .
• الجدول الدوري الرأسي والذى يحسن من القدرة على المتابعة أثناء التصفح في الشبكة المعلوماتية .
• الجدول الدوري الكبير وبه المعلومات الأساسية عن العناصر ، وأسماء العناصر .
• الجدول الدوري الضخم وبه المعلومات الأساسية عن العناصر ، وأسماء العناصر والكتل الذرية.
• الجدول الدوري العريض وبه عناصر المستوى الفرعى f بداخله وأيضا مجموعة اللانثينيدات والأكتينيدات .
• الجدول الدوري الممتد وبه أماكن العناصر حتى 218 .
• الجدول الدوري موضحا التوزيع الإلكتروني .
• الجدول الدوري موضحا الخاصية الفلزبة واللا فلزية .
• الجدول الدوري موضحا المستويات الفرعية .
• قائمة العناصر مرتبة بالإسم .
• قائمة العناصر مرتبة بالرمز .
• قائمة العناصر مرتبة بالعدد الذري .
• قائمة العناصر مرتبة بدرجة الغليان .
• قائمة العناصر مرتبة بدرجة الإنصهار .
• قائمة العناصر مرتبة بالكثافة .
• قائمة العناصر مرتبة بالكتلة الذرية .
• *الجدول الدوري موضحا الرنين المغناطيسي
توضيح تركيب الجدول الدوري
عدد إلكترونات التكافؤ تحدد إلى أى دورة يتنتمى العنصر . كل غلاف من أغلفة الطاقة في ذرات العناصر ينقسم إلى مستويات فرعية عديدة ، والتى تمتلئ بزيادة الرقم الذري للعناصر طبقا للترتيب التالي :
1s
2s 2p
3s 3p
4s 3d 4p
5s 4d 5p
6s 4f 5d 6p
7s 5f 6d 7p
8s 5g 6f 7d 8p
…
هذا الترتيب يماثل ترتيب الجدول الدوري . ونظرا لأن الألكترونات في مستويات الطاقة الخارجية هى التى تحدد خواص العناصر الكيميائية ، فإن العناصر تميل لأن تكون متشابهه في مجموعات الجدول الدوري . العناصر التى تلى بعضها في مجموعة الجدول الدوري يكون لها خواص فيزيائية متشابهه بالرغم من الإختلاف الكبير بين كتلة كل منها . بينما العناصر التى تلى بعضها في دورة الجدول الدوري يكون لها كتلة متشابهه ولكن تختلف في خواصها الفيزيائية .
فمثلا ، يوجد بقرب النيتروجين ( N ) عنصر الكربون ( C ) والأكسجين ( O ) ( عند النظر للدورة ). وبغض النظر عن تقاربهم في الكتلة ( مقدرا الإختلاف بينهم مجرد وحدات كتل ذرية محدودة ) ، فإن لهم خواص مختلفة تماما ، والذى يمكن ملاحظته عند النظر إلى خاصية التآصل : فمثلا عندما يكون الأكسجين ثنائى الذرة فهو غاز ويساعد على الإحتراق ، بينما النيتروجين ثنائي الذرة يكون غاز لا يساعد على الإشتعال ، والكربون صلب يمكن أن يحترق ( يمكن للماس أن يحترق .
وبالعكس ، فإنه بالقرب من الفلور ( Cl ) عند النظر للمجموعة ), في المجموعات الأخيرة كل من الفلور ( F ) و البروم ( Br ) . وبغض النظر أيضا عن إختلافهم الكبير في الكتلة فإن لهم خواص متقاربة للغاية . فهم جميعا عناصر تساعد على التآكل بشدة ( أى أنها ترتبط بسرعة مع الفلزات لتكون أملاح هاليدات الفلز ) ، الكلور والفلور غازات ، ولكن البروم سائل له درجة غليان منخفضة للغاية ، كما أن الكلور والبروم لهما لون .
تاريخ الجدول الدوري
المقالة الرئيسية : تاريخ الجدول الدوري
كان أرسطو عام 330 ق م يعتبر العناصر أربعة عناصر .هي الأرض والهواء والنار والماء . وفي عام 1770صنف لافوازييه 33 عنصر.وفرق بين الفلزات (المعادن ) واللافلزات . وفي عام 1828 صنع جدولا للعناصر وأوزانها الذرية ووضع للعناصر رموزها الكيماوية . وفي عام 1829 وضع دوبرينر ثلاثة جداول بها ثلاثة مجموعات كل مجموعة تضم 3 عناصر متشابهة الخواص . المجموعة الأولي تضم الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم والثانية تضم الكالسيوم والإسترونشيوم والباريوم . والثالثة تضم الكلورين والبرومين واليود. وفي عام 1864 رتب جون نيولاندز John Newlands 60 عنصرا حسب الأوزان الذرية ووجد تشابها مابين العنصر الأول والعنصر التاسع والعنصر الثاني والعنصر العاشر إلي آخره من الترتيب . فاقترح قانون أوكتاف the ‘Law of Octaves’ .وكان ديمتري مندليف Dmitri Mendeleev – عالم كيميائي روسي ولد بمدينة توبوليسك بسيبيريا عام 1834 – عرف بانه أبو الجدول الدوري للعناصر the periodic table of the elements .وهذا الجدول له أهميته لدراسة الكيمياء وفهم وتبسيط التفاعلات الكيميائية حتي المعقدة منها . ولم يكن مندليف قد رتب الجدول الدوري للعناصر فقط ، بل كتب مجلدين بعنوان مباديء الكيمياء Principles of Chemistry. مات 20 يناير 1907 .
تم إقتراح الجدول الدوري الأصلي بدون معرفة التركيب الداخلى للذرات ، فلو تم ترتيب العناصر طبقا للكتلة الذرية ، ثم تم وضع الخواص الأخرى فيمكن ملاحظة التكرارية التى تحدث للخواص عند تمثيلها مقابل الكتلة الذرية . أول من أدرك تلك التكرارية هو الكيميائي الألماني جوهان فولف جانج دوبرينير والذى لاحظ عام 1829 وجود ثلاثيات من العناصر تتقارب في صفاتها .
بعض الثلاثيات
العنصر الكتلة الذرية الكثافة
كلور 35.5 0.00156 g/cm3
بروم 79.9 0.00312 g/cm3
يود 126.9 0.00495 g/cm3
كالسيوم 40.1 1.55 g/cm3
سترانشيوم 87.6 2.6 g/cm3
باريوم 137 3.5 g/cm3
وبعد ذلك لاحظ الكيميائي الإنجليزى جون أليكساندر ريينا نيولاندز عام 1865 ، أن العناصر ذات الخواص المتشابهه تتكرر بدورية مقدارها 8 عناصر ، مثل ثمانيات السلم الموسيقي ، وقد لاقى هذا الإقتراح ثمانيات نيولاند سخرية من معاصريه . وأخيرا في عام 1869 ، قام الألماني يوليوس لوثر ماير والكيميائي الروسي ديمتري إيفانوفيتش ميندليف تقريبا في نفس الوقت بتطوير أول جدول دوري ، بترتيب العناصر طبقا للكتلة . وقد قام مندليف بتغيير وضع مكان بعض العناصر نظرا لأان مكانها الجديد يتماشى بصورة أفضل مع العناصر الجديدة المجاورة لها, وقد تم تصحيح بعض الاخطاء في وضع بعض العناصر طبقا لقيم الكتل الذرية ، وتوقع أماكن وجود بعض العاصر التى لم تكتشف بعد . وقد تم إثبات صحة جدول مندليف لاحقا بعد إكتشاف التركيب الإلكتروني في القرن 19 ، القرن 20 .
فى عام 1940 قام جلين تى سيبورج بتوضيح بعد-يورانيوم اللانثينيدات والأكتينيدات والتى يمكن أن توضع ضمن الجدول أو أسفله ( كما موضح بالأعلى )
جدول مندليف
كان مندليف قد حاول تصنيف العناصر من خلال ملاحظاته ان بعض العناصر لها خاصية كيميائية وفيزيائية متشابهة. وهذا التشابه اعتبره مندليف المفتاح للكشف عن النماذج الخفية في العناصر. فبدأ بكتابة بطاقات عليها العناصر والحقائق الثابتة والمعروفة عنها. وجعل لكل عنصر بطاقة دون عليها درجة الإنصهار والكثافة واللون والوزن الذري لذرة كل عنصر والقوة الترابطية له. وعدد الروابط التي يستطيع العنصر تكوينها . ولما فرغ مندليف من تدوين البطاقات حاول تصنيفها بعدة طرق . واخيرا لاحظ أن ثمة نماذج بدت له من خلال ترتيب هذه العناصر حسب الزيادة في الكتلة الذرية atomic mass أو الوزن الذري . فلاحظ أن القوة الترابطية the bonding power للعناصر من الليثيوم lithium حتي الفلورين fluorine تغيرت بطريقة مرتبة . فمثلا بعد الفلورين fluorine نجد العنصر الأثقل الصوديوم الذي له نفس القوة الترابطية كالليثيوم . لهذا رتب مندليف بطاقة الصوديوم تحت بطاقة الليثيوم . وهذا معناه في جدول مندليف أن العنصر له نفس الخاصية كالعنصر الذي فوقه أو العنصر الذي تحته .ورغم هذا لم يكن جدول مندليف كاملا او دقيقا . لأن ترتيب العناصر به حسب تزايد الكتلة( الوزن ) الذرية atomic mass لكل عنصر ، خلف 3 فراغات بجدوله و وقال مندليف أن هذه الفراغات ستملآ بعناصر لم تكتشف بعد . ومن خلال موقعها في جدوله استطاع أن يبين خواصها . ونشر جدول مندليف عام 1869م. ومعني كلمة دوري "periodic" أن أنماطا من خواص العناصر متكررة في كل صف. وبعد 16 سنة من نشر جدول مندليف استطاع الكيميائيون اكتشاف العناصر الثلاثة المفقودة من الجدول وهي اسكانيديوم scandium وجاليوم gallium وجرمانيوم germanium .وكانت خواصها تشبه ما ذكره مندليف عنها . فالجدول الدوري نجده جدولا للعناصر الكيماوية مرتبة لتبين خواصها الكيمائية والفيزيائية . غير ان عناصر كالكلورين والحديد والنحاس مواد كيماوية اساسية لاتتكسر بالتفاعلات الكيماوية .عكس المركبات الكيماوية التي تتكون من عدة عناصر . فالجدول الدوري وسيلة لترتيب العناصر المعروفة حتي العناصر التي لم تكتشف بعد . حقيقة العناصر المتشابهة في الخواص توضع في نفس المجموعة بالجدول الدوري . لكن لعدة سنوات لم يحل لغز هذا التشابه في هذا السلوك الصفاتي.
النظرية الذرية
حتي نهاية القرن 19 كانت الذرة تعتبر ككرة صلبة صغيرة . عندما اكتشف طومسون الإلكترون عام 1897 .فلقد كان العلماء بعرفون أن التيار الكهربائي لو مر في أنبوبة مفرغة، فيمكن رؤية تيارا على هيئة مادة متوهجة. ولم يكن يعرف لها تفسيرا . فلاحظ طومسون أن التبار المتوهج الغامض يتجه للوح الكهربائي الموجب .فوجد أن التيار المتوعج مكون من جسيمات صغيرة وأجزاء من الذرات تحمل شحنات سالبة سميت بالإلكترونات . وقال ايوجين جولدشتين عام 1886 أن الذرات بها شحنات موجبة . وفي سنة 1911 كانت النظرية الذرية لرزرفورد، عندما قال أن الذرة تتكون من قلب مكثف له شخنة موجبة من البروتونات protons حوله طوق من الإلكترونات السالبة تدور حول النواة .وفي سنة 1932اكتشف جيمس كادويك نوعا ثالثا من جسيمات الذرة أطلق عليه نيترونات. Neutrons . وأن النترونات تققل تنافر البروتوناتى النتشابعى الشحتة الكهربائيى بالنواة المتماسكة . والنترونات حجمها نفي حجم البروتونات بالنواة . ولاتحمل شحنات كهربائية لأنها. متعادلة الشحنات .والذرة متعادلة الشحنة لأن عدد البروتونات الموجبة يعادل عدد الإلكترونات السالبة داخلها. وأصغر ذرة ذرة الهيدروجين . ومعظم الفراغ بالذرة فارغ . لأن الإلكترونات تدور قي مدارات بعيدة نسبيا من النواة . وكل عنصر من العناصر المختلفة تتميز عن غبرها من العناصر بعدد ثابت من البروتونات. ولكل ذرة عتصر ما، وزنها الذري الذي يعين حسب عدد البروتونات والنترونات بنواتها . ويجب أن نعرف أن حجم الذرة ضئيل جدا . فذرة الهيدروجين قطرها (5 x 10-8 mm). فلو وضعنا 20 مليون ذرة هيدروجين فتشكل جطا طوله واحد ملليمتر . وذرة الهيدروجين تتكون من بروتون واحد والكترون واحد . وذرة الهيليوم بها 2 بروتون يدور حولها 2الكترون. وبصفة عامة نجد أن كل ذرة لها قلب يسمي النواة a nucleus التي تشكل كتلة الذرة تقريبا ، الا أنها تشغل حيزا صغيرا من حجم الذرة نفسها .لأن معظم الذرة فراغ حول النواة . وبالنواة يوجد جسيمات أصغر هي البروتونات protonsموجبة الشحنات والنترونات neutrons متعادلة الشحنات . ويدور بالفراغ حول النواة جسيمات خفبفة جدا تسمي الإلكترونات electrons .وكل عنصر بذرته عدد ثابت ومتشابه من البروتونات بالنواة . فعنصر الكسجين بنواته 8 بروتونات . والنترونات لاتجمل شحنات كهروبائية ز وليس بالضرورة ذرة كل عنصر تجمل عددا ثابتا من البروتونات. فلو ذرات عنرا ما تحمل عددا مختلفا من الروتونات يطلق عليها نظائر مشعة isotopes من العنصر الواحد . والإلكترونات جسبمات سلبية الكهربائية ندور في الفراغ حول النواة . وكتلة الإلكترون تعادل 1/2000 كتلة البروتون او النيترون . والتفاعل أو الإتحاد بين ذرات العناصر تتم بين ترابط الإلكترونات لتكوين الجزيئات أو المركبات الكيماوية. لهذا نجد العدد الذري لكل ذرة يدل علي عدد البروتونات بنواة ذرة العنصر .فالأكسجين عدده الذري 8 . وهذا معناه أن ذرة الأكسجين تتكون من 8 بروتونات والرقم الذري للنحاس 29 وهذا معناه أن ذرة عنصر النحاس نواتها بها29 بروتون . وكتلة الذرة نجدها مجموع عدد البروتونات والنترونات بالنواة . لأن 99،99% من كتلة الذرة في النواة . فأمكن التعرف من خلال التعرف علي مكنونات الذرة علي تفسيرات للنماذج المتكررة بالجدول الدوري . فوجد العلماء أن العناصر في مجموعة واحدة من الجدول تمتلك نفس العدد من الإلكترونات الخارجية بمدارات الذرة .وكانت الجسيمات لم تكن قد أكتشفت عندما وضع العلماء الجداول الدورية الأولي . وحدسثنا السابق كان حول الذرة المتعادلة الشحنات كهربائيا .لكن في الحقيقة الذرات يمكنها فقدان أو اكتساب الكتلاونات سالبة . لكن عدد البروتونات لاتتغير بالنواة . فلو اكتسبت الذرة الكترونات تصبح الذرة سالبة الشحنة لأن عدد الإلكتلاونات تزيد علي عدد البروتونات بالنواة ..ولو فقدت الذرة الكترونات تصبح الذرة موجبة الشحنة لأن عدد البروتوناتبالنواة يزيد علي عدد الإلكترونات . وكل ذرة لها شجنة تسمي ايون an ion فالهيدروجين الموجب الشجنة يسمي ايون الهيدروجين الموجب وتوضع فوق رمزه علامة (+ ) ويكتب هكذا H+ ولو كان أيون ذرة الهيدروجين سالب الشحنة يكتب هكذا( H- ) ولو كانت الذرة متعادلة تكتب بدون علامة( + أو – ) وتكتب الذرة هكذا(H ).وفي الحالات الثلاثة للذرة نجد أن العدد الذري والوزن الذري ثابت . وفي النظائر isotopes للعنصر نجد أن عدد البروتونات تتغير حسب نظير العنصر . لهذا نجد أن نظير العنصر يتغير في الوزن الذري الذي هو مجموع عدد البروتونات والنترونات ، وليس في العدد الذري الذي هو عدد البروتونا ت. فالنظير لعنصر نجده ثابت في العدد الذري ومختلف في الوزن الذري .فالهيدروجين عدده الذري 1 ووزنه الذري 1 والديتريم Deuterium نظير الهيدروجين نجد عدده الذري 1 ووزنه الذري 2 .
الجداول الحديثة
تحمل نفس المعلومات التي وضعها مندليف في جدوله . ففي هذه الجداول الحديثة وضعت العناصر التي تتشابه في خواصها علي شكل أعمدة طولية يطلق عليها مجموعات groups أو عائلات families. وعددها 18 مجموعة . فالمجموعة 1 بالجدول تضم معادن لينة كلها تتفاعل مع الماء بشدة لتعطي غاز الهيدروجين . لهذ نجد العناصر في الجدول الدوري الحديث مرتبة من اليسار لليمين ومن أعلي لأسفل في نظام تزايد العدد الذري للعناصر ( العدد الذري هو عدد البروتونات في نواة الذرة ) .و يوجد بالجدول أكثر من 90 عنصر طبيعيي فوق الأرض و عناصر صناعية ابتكرات .وهذه العناصر المضافة أعدادها الذرية الأكبر بالجدول . لأنها حضرت من خلال التجارب والتفاعلات النووية . وأحدث عنصر حضر، به 116بروتون في نواة كل ذرة . هذه العناصر الصناعية لم يطلق عليها أسماء رسمبة حتي الآن . فالنظام المتبع، الترتيب حسب العدد الذري للعناصر .لكن الترتيب العمودي الذي يسمي بالمجموعات رتب حسب الخواص الكيماوية والخواص الطبيعية للعناصر، وعدد الإلكترونات في المدارات الخارجية حول النواة بذرة العنصر . ووضع العناصر في مجموعات بالجدول الدوري لم تكن واضحة المعالم . فبعض العلماء لم يوافقوا علي اختلافات بسيطة من بينها الهيدروجينHydrogen والهليوم Helium . فالهيليومHe غاز خامل لايتفاعل مع بقية العناصر . وقد وضع في المجموعة 18 التي تضم الغازات النبيلة A noble gas. وتضم أيضا النيون neon والآرجون argon والكريبتون krypton ، وكلهم غازات خاملة . لكن العلماء الذين يرتبون العناصر حسب عدد الإلكترونات في المدار الخارجي للذرات، يضعون الهليوم مع الماغنيسيوم magnesium والكالسيوم calcium والباريوم bariumفي المجموعة 2 التي يطلق عليها المعادن الأرضية القلوية the alkaline earth ****ls التي معادنها بذراتها 2 الكترون في مدارها الخارجي . والجدول الدوري نشر في أشكال وأحجام عدة لكن أكثر الجداول الحديثة المستعملة تبدأ بالمجموعة (العمود) 1حيث توجد المعادن علي اليسار ويليها المجموعة 2 معادن الأرض القلوية alkaline earth ****ls.وهاتان المجموعتان تليهما صفوف تتكون من عشرة أعمدة بها 40 عنصر وكل عمود به 4 عناصر . وهذه المجموعات العشر يطلق عليها المعادن الإنتقالية the transition ****ls وهي المجموعات من رقم 3 – 12 . والمجموعات من 13- 18في الجانب الأيمن من المجموعة يوجد خط فاصل فوقه اللامعادن non****ls كالأكسجين oxygen والكربون carbon والنيتروجين nitrogen وفي الجزء الأسفل علي اليسار يوجد القصدير tin والرصاص lead . بالإضافة لوجود مجموعتين مقسمتين لصفين . وتتكونان من 28 عنصر . كل صف به 14 عنصر . وهما باسفل الجدول الرئيسي .وهذه العناصر هي عناصر الأرض النادرة(Lanthanide، lanthanons، lanthanoids ) rare earth elements .لأن خواصها متشابهة .لدرجة يصعب علي الكيميائيين فصلهما عن بعض عندما يختلطان معا . والمفروض هذان الصفان يوضعان حسب العدد الذري بين المجموعتين 1و2 من جهة وكتلة المعادن الإنتقالية المكونة من المجموعات من 3-12 من جهة اخري ، للتقليل من حجم الجدول الدور ي . والعلماء يعتبرون الصفوف الأفقية بالجدول الدوري فترات periods تختلف في أطوالها من أعلي لأسفل الجدول .وهي تضم من أعلي لأسفل 2و8 و8 و18و18و32و32 عنصرا. وهذه الأرقام لها صلة بأقصي عدد من الإلكترونات التي يمكن أن توجد في مدار الذرة لأي عنصر في فترته . وكل فترة بالجدول ، بها العناصر غير متشابهة في الخواص عكس ما هو متبع في المجموعات بالأعمدة . والعناصر التي توجد في نفس المجموعة كالقلوبات. alkali والهالوجينات halogensنجد ان عدد الإلكترونات في المدار الخارجي لذراتها متساويا مع رقم المجموعة . ومجموعة العناصر بين مجموعة 2و مجموعة 3 المعادن الإنتقالية transition ****ls وهي متشابهة في تكوين مركبات ملونة .ولها تكافؤ مختلف وتستخدم كمواد محفزة catalysts . والعناصر من رقم 58 – 71 تعرف بالعناصر الأرضية النادرة lanthanides وحقيقة كل هذه العناصر ليست بالضرورة أن تكون نادرة في الأرض . لأن عنصر السيريوم أكثر وفرة من أي عنصر آخر واكثر 5 مرات وجودا من الرصاص . لكن كلها فضية وأكثر المعادن تفاعلا .
استعمالات الجدول
يعتبر الجدول الدوري للعناصر له أهميته لعلماء وطلاب الكيمياء لدراسة العناصر والخواص الكيماوية والفيزيائية ، وكيفية اختلافها بكل مجموعة به. فمن خلال الجدول يمكن الحدس بخواص عنصر ما ، وكيفية التفاعل مع عنصر آخر . فلو اراد دارس معرفة خواص عنصر كالفرانشيوم francium مثلا ، فيمكنه التعرف عليه من خلال خواص المجموعة 1 . فسيعرف أنه معدن لين يتفاعل بشدة مع الماء أكثر من العنصر الذي فوقه. ولو أراد معرفة مركبات التلليريم tellurium مع الهيدروجين hydrogen.فان العنصران سيكونان مركب H2Te لأن بقية العناصر في مجموعة التلليريم تكون مركبات مع الهيدروجين كالماء H2Oوكبريتيد الهيدروجين H2S و H2Se.وأخيرا كان تنظيم جدول مندليف يعتمد علي الوزن الذري في الترتيب التصاعدي والجدول الدوري الحديث يعتمد علي العدد الذري التصاعدي ولكل عنصر عدده الذري ولا يتكرر مع عنصر آخر . لأن العدد الذري هو عدد البروتونات في نواته . وأصبح لكل عنصر رمزه الكيماوي . فالكربون رمزه C والأكسجين رمزه O والكبريت رمزهS والهيدروجين رمزه Hوالكربون نجد ان عدده الذري 6ووزنه الذري حوالي 12 .
خواص العناصر
1-الفلزات (المعادن )****ls :
أ- خواصها الفيزيائية( الطبيعية ) : – اللمعان والبريق . – موصلة جيدة للحرارة والكهرباء . – كثافتها عالية . – درجة انصهارها عالية . – يمكن سحبها لأسلاك . – يمكن طرقها لألواح .
ب- خواصها الكيميائية : – تفقد ألكترونات بسهولة . – تتآكل بسرعة . فالجديد يصدأ والفضة تطوس .
2-اللافلزات (اللامعادن) Non****ls :
أ- خواصها الفيزيائية( الطبيعية ) : صفاتها عكس المعادن – لاتلمع وبدون بريق. – رديئة التوصيل للحرارو والكهرباء ، – هشة تتهشم بسهولة . – لاتسحب لسلاك . – لاتطرق لألواح. – كثافتها قليلة . – درجة الإنصهار منخفضة .
ب- الخواص الكيماوية : – تميل لإكتساب الكترونات وحيث أن المعادن تميل لفقدان الكترونات واللامعادن تميل لإكتساب الكترونات . لهذا المعادن واللا معادن يميلان لتكوين مركبات منهما . وهذه المركبات يطلق عليها مركبات أيونية (متاينة) ionic compounds. وعندما يتحد اثنان أو أكثر من اللامعادن تكون مركبات متحدة الذرات a covalent compound.
3-أشباه الفلزات (المعادن) ****lloids : لها خواص المعادن واللامعادن
أ- خواصها الفيزيائية ( الطبيعية ): – صلبة – لامعة أو غير لامعة. – يمكن سحبها لأسلاك . – يمكن طرقها لألواح .
– توصل الحرارة والكهرباء لكن ليس بكفاءة المعادن .
موضوع الجدول الدوري موضوع جدا ممتاز وبارك الله فيك وفي جهودك
بس ماكان في داعي كل هذه الردود الفارغة والنكت علشان تزيد رصيدك
موضوعك ممتاز وانت ممتاز كمان
واللي يقدم شئ ينتظر الثواب من الله سبحانة وفقك الله
ومعلش حذفنا كل الكلام الفارغ لان المكان لايسمح بذلك
وأشكرك
حتى ولو ما كان مرتب
سلمت يداك
تحياتي لك ولجهودك الحلوة ،،،الفتــــــــــــــــــــــــــــــــــاة المجهــــــــــــــــــــــــــــــــولة،،،
عاشت ايدك
تحياتي ……….((قـــــــاهرة المــــــــــــــستحيل))
موضوع متميز ..
يعطيك العافيه
