الأربعاء، 11 نوفمبر 2015

تعريف الجدول الدوري

المقدمة حاول العلماء منذ قرون تنظيم الحقائق المعروفة لديهم بطريقة ما ينتج عنها نظام معين يساعدهم على سهولة دراستها ، واكتشاف حقائق جديدة وحتى القرن السابع عشر كانت كانت الافكار الكيميائية مبعثرة لا يجمعها أي تصنيف ولكن عندما حدد ( روبرت بويل ) مفهوم العنصر تسارع العلماء للبحث عن العناصر مما أدى الى التفكير بتصنيفها على أساس التشابه والاختلاف في طبيعتها
قصة الجدول الدوري في الحقيقة قصة مشوقة ومثيرة تتضح فيها كيف تتطور المفاهيم العلمية من أفكار بسيطة وقد تكون ساذجة ومضحكة في بعض الأحيان إلى أن تصبح انموذجاً علمياً يفتخر كل من ساهم في انجازه ، ومن هذه المفاهيم العلمية التي تطورت عبر التاريخ جدولنا الدوري الحديث والذي بدأت فكرته بمحاولة بسيطة قام بها كيميائي لترتيب العناصر في جدول معين ثم تطور هذا التصنيف حتى وصل إلى ما وصل إليه الآن .
ويبدوا بأنه لم يكن هناك حاجة في القديم لترتيب العناصر وتصنيفها في جدول خاص ، لسببٍ بسيط وهو أن عدد هذه العناصر لم يكن يتجاوز عدد أصابع اليدين ، ولكن بتطور علم الكيمياء واكتشاف المزيد من العناصر بات من الضروري تصنيف هذه العناصر وجدولتها لتيسير دراستها وتسهيل التعامل معها .
ولعله من أولى المحاولات التي تمت لغرض تصنيف العناصر وترتيبها في جداول خاصة محاولة تصنيف العناصر إلى مجموعتين وهما الفلزات واللافلزات
تطور جدول الترتيب الدوري
• تصنيف العناصر الى مجموعتين هما الفلزات Metals واللافلزات Non-Metals
• ثلاثيات دوبراينر Dobreiner : تصنيف للعناصر على أساس العلاقة بين الكتل الذرية للعناصر وخواصها الكيميائية حيث وجد هذا العالم الالماني أن فلزات الكالسيوم والاسترانشيوم والباريوم لها خواص كيميائية متشابهة وكتلها الذرية هي 40 ، 88 ، 137 ولاحظ أن الكتلة الذرية للاسترانشيوم تساوي تقريبا متوسط الكتلة الذرية للكالسيوم والباريوم ووجد أيضا أن هذه العلاقة صحيحة بين عناصر الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم وكذلك بين عناصر الكلور والبروم واليود
• لم يستمر تصنيف دوبراينر طويلا والسبب أنه لا ينطبق الا على عدد محدود من العناصر ورغم ذلك يعتبر تصنيف دوبراينر مهما لانه أعطى اتجاها جديدا في تفكير العلماء 
• ثمانيات نيولاندز Newlands :
 رتب العالم الكيميائي الانجليزي نيولاندز العناصر التي كانت معروفة لديه ( 1864م ) وهي 63 عنصرا حسب تزايد كتلتها الذرية ووجد أنه اذا بدأ بعنصر ما فان العنصر الثامن يشبه في خواصه الكيميائية خواص العنصر الذي بدأ به • جدول مندليف Mendeleev : ( عام 1869 م ) اعتمد العالم الروسي دمتري مندليف على فكرة نيولاندز في ترتيب العناصر في دورات أفقية ومجموعات رأسية حسب تزايد كتلتها الذرية وفي نفس الوقت تشابهها في الخواص الكيميائية اذا ( جدول مندليف ) هو ترتيب العناصر تبعا للتدرج التصاعدي في كتلها الذرية على أساس تكرارية خواص العناصر بصورة دورية • جدول موزلي ( عام 1913 م ) رتب العالم الانجليزي موزلي العناصر ترتيبا تصاعديا حسب أعدادها الذرية الجدول الدوري الحديثترتيب العناصر ترتيبا تصاعديا حسب أعدادها الذرية وطريقة ملء مستويات الطاقة بالالكترونات
1- يتكون الجدول الدوري الحديث من 18 عمود رأسي من العناصر يسمى الواحد منها ( مجموعة ) و7 صفوف أفقية يسمى الواحد منها ( دورة ) [ الجدول الحديث يتكون من 18 مجموعة رأسية و7 دورات أفقية ]
2- يوجد سلسلتين من العناصر أسفل الجدول [ سلسلة اللانثانيدات ] [ سلسلة الاكتنيدات ]
تقسم المجموعات الى
1. مجموعات يسار الجدول 1A ; 2A
2. مجموعات يمين الجدول 3A ; 4A ; 5A ; 6A ;7A ; 0
3. مجموعات وسط الجدول [ العناصر الانتقالية ] 3B ; 4B ; 5B ; 6B ; 7B ; 8 ; 1B ; 2B 
مناطق الجدول الدوري الحديث
ولاً : المنطقة اليسرى 
.
وتحوي عناصر المجموعتين الرئيسيتين ( 1أ و 2أ ) والمعروفة باسم الفلزات القلوية والفلزات القلوية الأرضية على الترتيب ، وتشغل الكترونات التكافؤ في ذرات هذه العناصر المجال الكروي S
ثانياً : المنطقة اليمنى .
وتحوي بقية العناصر في المجموعات الرئيسية ( 3،4،5،6،7،صفرالرئيسية ) وتتميز عناصر هذه المنطقة بملء المجالين ( S , P ) في مستوى التكافؤ ، وهذه المنطقة تحوى جميع اللافلزات وأشباه الفلزات وبقية الفلزات ، كما تضم جميع الهالوجينات ( عناصر المجموعة 7أ ) والغازات النادرة أو الخاملة ( عناصر المجموعة صفر ) وتعرف عناصر هاتين المنطقتين ( اليسرى واليمنى ) بالعناصر التمثيلية وكذلك تعرف بالعناصر غير الانتقالية .ثالثاً : المنطقة الوسطى .
وتحوي جميع العناصر في المجموعات الفرعية (ب) وتتألف من ثلاثين عنصراً جميعها من الفلزات في ثلاث متسلسلات تضم كل متسلسلة عشرة عناصر، وتتميز عناصر هذه المنطقة بوجود الكترونات التكافؤ في المجالين( S , d) في مستوى التكافؤ ، وتعرف عناصر هذه المنطقة بالعناصر الانتقالية غير التمثيلية .
رابعاً : المنطقة السفلى .
وتتألف من سلسلتين كل سلسلة تضم أربعة عشر عنصراً سلسلة اللانثانيدات والتي تأتي بعد عنصر اللانثانوم وتبدأ بالسيريوم وسلسلة الاكتينيدات وتأتي بعد عنصر الاكتينيوم وتبدأ بعنصر الثوريوم ، تتميز عناصر هذه المنطقة بملء المجال من نوع f في مستوى التكافؤ ، وتعرف عناصر هذه المنطقة بالعناصر الانتقالية الداخلية
الخاتمة:
و الخلاصة ان العلماء صنفوا العناصر في الجدول الدوري الحديث حسب الزيادة في اعدادها الذرية و تصنف العناصر الى مجموعتين هما الفلزات و الافلزات و ترتب ايضا حسب العلاقة بيت الكتل الذرية للعناصر و خواصها الكيميائية و يقسم ايضا الجدول الدوري الحديث الى ثلاثة مجموعات وتكون مواقعها بالنسبة للجدول الدوري مايلي: الاولى هي المنطقة اليسرى و المجموعة الثانية في المنطقة اليمنى و الثالثة في الوسطى و المنطقة الاخيرة في الاسفل
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــ
المقدمة:
يعتـبر الجـدول الـدوري طريقة لتنظيم ومقارنة العناصر الكيميائيـة؛ فهـو يوفـر معلومـات عـن كـل العنـاصر الكيميائية المعروفة.فهو جدول ترتب فيه العناصر بحسب الزيادة في العدد الذري ، ووضع العناصر التي لها خواص متشابهة في نفس العمود .
العرض:
يحتوي الجدول الدوري على:-
- الدورات :-
- يظهـر كـل عنصـر فـي الجدول برمزه، والعنــاصر مرتبـة فـي سـبعة صفـوف تسـمى دورات، وتقـرأ مـن اليسـار إلـى اليميـن. وتبين الـدورات تسلسـلًا مـن العنـاصر المعدنية إلى العناصر غـير المعدنيـة. ولا ينتمـي الهيدروجين بوضوح إلى أي مـن التصنيفيـن. وتـرتب العنـاصر فـي دورات حسب أعدادهـا الذريـة مـن 1 إلـى 103. ويظهـر ذلك في أعلى الركن الأيسر من كل خانة. ويشير العدد الذري إلـى عـدد البروتونـات فـي نواة العنصر، والبروتونات عبارة عن جسيمات موجبة الشحنة في مركز الذرة. -المجموعات
 :- يمثـل كـل عمـود فـي الجـدول مجموعة عنــاصر تقــرأ رأسـيًّا، ويحـتوي عـلى العنــاصر ذات الخصــائص المتماثلــة. ويوجـد ثمانية تقسيمات رئيســية للعنــاصر مرتبــة حســب عـدد الإلكترونـات والجسـيمات السالبة الشحنة موجودة في الــغلاف الخـارجي للـذرة. ويـتراوح عـدد الإلكترونات للعناصر مــا بيــن 1 و8 إلكترونـات فـي الغلاف الخارجي. وتســلك عنـاصر كـل مجموعـة سلوكا متماثلا. المعادن القلوية : -
تضم المجموعة الأولى في الجدول الدوري عناصر الليثيوم، والصوديوم، والبوتاسيوم، والربيديـوم، والسـيزيوم، والفرانسـيوم. وتتصف المعادن القلويـة بكونهـا متفاعلـة جـدًا لـذلك يتم تخزينها في الـزيت لحمايتهـا مـن الأكسجين وبخار الماء الموجودين فـي الهـواء. وتعتـبر درجات حرارة انصهارها وغليانها منخفضـة، وتطفو على سطح الماء، كما يمكن قطعها بسكين، وتتفاعل مع الماء مكونة محاليل قلوية. 
المعادن القلوية الأرضية :- 
تضم المجموعة الثانية عناصر البيريليوم، والماغنسـيوم، والكالسيوم، والإسترنتيوم، والراديــوم، وتلـك العنـاصر ذات لـون أبيـض رمـادي، وجميعهـا طيّعـة (لينـة) إلا أنهـا تخـتلف فـي مقـدار صلابتهـا. وتحـتوي المعـادن القلوية الأرضي على زوج مـن الإلكترونـات فـي أقصـى الـغلاف الخـارجي والذي يمكـن إزالته من ذراته بسهولة لتكوين أيونات موجبة ويعطيهـا ذلك خاصية كيميائية معينة. والمعادن القلوية الأرضية غير نشطة كالمعادن القلوية. الهالوجينات . الهالوجينات :- الهالوجينــات هــي العنــاصر الموجـودة بالمجموعـة السـابعة، وتضـم: الفلـور، والكلـور، والبروم، واليـود، والإستاتين. وتلك العناصر نشـطة للغايـة بحـيث لا يمكـن أن تتواجـد حـرة في الطبيعـة بـل نجدهـا متحـدة مع معادن في الأملاح مثل كلوريــد الصوديــوم. وهــذا هــو ســبب تســميتها بالهالوجينـات أو مكونات الملح. وتوجد الهالوجينات في مركبـات ذات أيونات سـالبة. والإسـتاتين هو العنصر الآخر في المجموعة الذي ل يتواجد في الطبيعة. الغازات الخاملة :- تضــم المجموعـة الثامنـة عنـاصر غـير نشـطة للغايـة، وتشمل: الهليوم، النيون، والأرجــون، والكربتـون، والزينـون، والـرادون. وكلهـا غـازات لا لـون لهـا في درجة حرارة الغرفة، ودرجات انصهارهـا وغليانهـا منخفضـة. وتتواجـد كلها كذرات منفصلـة. وحتى عام 1962م لم يكن هناك مركبات معروفـة للغـازات الخاملـة وظـن الكيميائيون أنها غير نشطة بالمرة، ولذا سموها بالخاملة. الكربون :-
الكربـون عنصـر مهم، وهو عنصر غير معــدني ويكــون 0.2% مـن القشـرة الأرضيـة. ويوجـد الكربون في الطبيعة في صور نقية ومتحـدًا مـع عنـاصر أخرى. ويوجد الكربون بالطبيعة فـي ثلاثـة أشـكال: المـاس، والجـرافيت، والفحم. وفي المـاس تكون ذرات الكربون مرتبة بانتظام في هيكل بحيث تحاط كل ذرة بأربع ذرات أخرى مكونة إنشاءً بلوريًّـا متينًـا ممـا يجـعل الماس أصلب مادة معروفة على وجه الأرض. وفي الجرافيت تحاط كل ذرة بثلاث أخـرى مكونة نمطًا طبقيًا، مما يجعل الجرافيت لينـًا. أمـا الفحـم فبنيتـه غير منتظمة. والكربون عنصر فريد لتعـدد وتنـوع مركباتـه عـلى نحو ضخم، فهو أساس الكمياء العضوية وكل الأنظمة الحية. ويعود الشمول والتنـوع اللـذان تتمـيز به كيمياء الكربون إلى قدرته عـلى تكـوين روابط مفردة، وثنائية، وثلاثية 
مع نفسه ومع العناصر الأخرى .
العناصر الانتقالية :- 
تسمى العناصر (المظللة) في ذلك الجزء مـن الجـدول بالمعـادن الانتقالية وفيهـا يخـتلف كل عنصر عن جاره الموجود في دورة أخرى بعـدد الإلكترونـات الموجـودة فـي الغلاف التالي لغلاف الإلكترون الخارجي.
سلاسل اللنثنيد والأكتنيد :- الصفـان الأخيران عند قاع الجدول يمثلان مجـموعتي اللنثنيـد والأكتينيـد ويظهران فـي الجـدول منفصليـن لأن خوصهما متشـابهة لدرجة أنهمــا لا يغطيـان سـوى عنصـرين فقـط فـي الجـدول الرئيســي. ومجموعـة اللنثنيـد عنـاصر معدنيـة نـادرة ويماثلهـا مجموعة الأكتينيد كيميائيًا.
وهذا المخطط يوضح الجدول الدوري الحديث . 
الخاتمة: وبهذا تم تصنيف العناصر في الجدول الدوري الحديث ، وفيه رتبت العناصر إلى مجموعات ، وكل مجموعة تحتوي على عناصر لها نفس التوزيع الإلكتروني في مستوى الطاقة الخارجي ، ويمكن تقسيم العناصر بطريقة أخرى إلى مستويات الطاقة الفرعية التي توجد فيها الإلكترونات. وبذلك نجد انه يمكن استخدام الجدول الدوري لكتابة التوزيع الإلكتروني للعناصر.

هناك تعليق واحد: