ترتیب عناصر در جدول تناوبی
امروزه بیش از 100 عنصر شناخته شده است. برای مشاهده تصویر کامل بر روی تصویر زیر کلیک کنید. در آنجا می‌توانید اطلاعات زیادی در مورد خواص مهم ماده عنصر، ثابت‌های ماده ضروری، گزاره‌های اساسی در مورد ساختار اتمی، وقوع، اهمیت و یک طرح کلی تاریخی مختصر از کشف هر عنصر به دست آورید.
جدول تناوبی عناصر به تنوع نظم می بخشد. جایی که یک عنصر در جدول تناوبی یافت می شود به ساختار اتم های آن بستگی دارد.
در جدول تناوبی عناصر، عناصر به ترتیب افزایش تعداد پروتون مرتب شده اند. تعداد پروتون ها با عدد اتمی مطابقت دارد. از آنجایی که تعداد پروتون ها و الکترون ها در یک اتم یکسان است، می توان عدد اتمی تعداد پروتون ها و تعداد کل الکترون ها را بخوانید.
عناصر در هفت ردیف افقی در جدول تناوبی مرتب شده اند دوره ها هیدروژن در دوره اول اینگونه است. آلومینیوم در دوره سوم یافت می شود. عدد دوره مربوطه تعداد لایه‌های الکترونی اشغال شده اتم‌های عنصر را منعکس می‌کند – اتم‌های کربن فقط دو پوسته الکترونی اشغال شده دارند، از طرف دیگر اتم‌های آلومینیوم سه لایه دارند.
جدای از دوره ها، عناصر در گروه هایی که به صورت عمودی چیده شده اند در کنار هم قرار می گیرند. هشت تا هستند گروه های اصلی و هشت زیر گروه ها هر کدام با اعداد رومی مشخص می شوند. شماره گروه اصلی مربوط به تعداد الکترون های بیرونی (الکترون های ظرفیت) اتم مربوطه است. جدول تناوبی عناصر نشان می دهد که اتم های کربن دارای چهار الکترون بیرونی (شکل 2) و اتم های آلومینیوم دارای سه الکترون بیرونی هستند (شکل 3).
از تاریخچه جدول تناوبی عناصر
ساعت تولد برای مرحله مقدماتی جدول تناوبی عناصر امروزی در اوایل سال 1829 اتفاق افتاد، زمانی که شیمیدان جنین، یوهان ولفگانگ دوبرینر (شکل 4) “تلاش برای گروه بندی مواد اولیه بر اساس قیاس آنها” را در کتاب ” منتشر کرد. Annalen der Physik”. او گروه هایی از سه عنصر شیمیایی با خواص مشابه را کنار هم قرار داده بود و متوجه شد که جرم اتمی عنصر دوم تقریباً میانگین حسابی مقادیر عنصر اول و سوم است.
| دو سه گانه DOEBEREINER: | Li (7) Na (23) K (39) |
| Cl (35) Br (80) I (127) |
در سال 1850 MAX VON PETTENKOFER گروه های بزرگتری از عناصر شیمیایی را نسبت به DOEBEREINER گرد هم آورد، به عنوان مثال. ب. نیتروژن (N) – آرسنیک (As) – آنتیموان (Sb) – بیسموت (Bi)
در سال 1862، BEGUERDE CHANCOURTOIS مدلی را طراحی کرد که در آن عناصر به صورت مارپیچ در اطراف یک استوانه با توجه به جرم اتمی فزاینده آنها چیده شده بودند.
بیش از 30 سال بعد، شیمیدان انگلیسی جان الکساندر نیولند (1837 تا 1898) به سادگی 35 عنصر از عناصر شناخته شده در آن زمان را بر اساس افزایش جرم اتمی سفارش داد. او دریافت که هر هفت عنصر به طور دوره ای با یک عنصر هشتم که مشابه عنصر اول است دنبال می شود. با این حال، “قانون اکتاو” او مملو از اختلالات بسیاری بود. از این گذشته، عناصر متعددی هنوز کشف نشده بودند.
در سال 1869، لوتار مایر، شیمیدان آلمانی، قبلاً از ترتیبی از عناصر در سخنرانی‌های خود استفاده می‌کرد که آن نیز ناقص بود، اما در مکان‌هایی بسیار شبیه به جدول تناوبی کنونی ما بود.
با این حال، در مورد شکاف‌ها، او نسبت به «گمان‌زنی‌های بسیار جذاب درباره وجود و خواص عناصری که هنوز کشف نشده‌اند» هشدار داد.
شیمیدان روسی DIMITRI IWANOWICH MENDELEJEW (1834-1907) که در همان زمان اما مستقل از MEYER جدول تناوبی را تنظیم کرده بود، واکنش متفاوتی نشان داد. زمانی که تفاوت بین جرم‌های اتمی دو عنصر همسایه با ویژگی‌های مشابه خیلی زیاد به نظر می‌رسید، دائماً علامت سؤال می‌گذاشت. در چنین مکان هایی به عناصری که هنوز کشف نشده بودند مشکوک شد و خواص آنها را پیش بینی کرد.
به عنوان مثال، مندلیف در مورد عنصر مفقود شده در پشت سیلیکون، که در ابتدا آن را اکا سیلیسیم نامید، نوشت: «وزن اتمی باید به 72 نزدیک شود. بالاترین اکسید باید
EsO 2… بودن …؛ سپس باید یک ترکیب فرار و مایع کلر وجود داشته باشد
EsCl 4با نقطه جوش 90 درجه سانتیگراد و وزن مخصوص 1.9 … اکا سیلیسیم فلزی باید نسبتاً آسان از اکسید تولید شود … با احیا و دارای وزن مخصوص 5.5 باشد.”
Eka-سیلیکون در سال 1886 توسط شیمیدان فرایبرگ CLEMENS WINKLER کشف شد و ژرمانیوم نامگذاری شد. توافق زیادی با خواص پیش بینی شده توسط مندلیف وجود داشت.
عنصر eka-aluminium (گالیوم – شکل 7) که توسط MENDELEJEW نیز پیش بینی شده بود، در سال 1875 توسط فرانسوی PAUL-EMILE LECOQ de BOISBAUDRANU و eka-boron (اسکاندیم) در سال 1879 توسط لارس FREDERIK NILSON سوئدی کشف شد.
پوسته اتمی و تناوب
در دهه‌های بعد، بسیاری از شکاف‌های موجود در جدول تناوبی با اکتشافات بسته شدند. در میان چیزهای دیگر، گازهای نجیب برای دسترسی به مواد شیمیایی از سال 1894 به بعد یافت شدند.
این ارتباط ظاهراً قانونی بین وزن اتمی و ویژگی عنصر بود که مندلیف پیش‌بینی‌های خود را بر آن بنا کرد، به ویژه اینکه قانون تناوب ، که سیستم طبقه بندی عناصر نام خود را مدیون آن است. در آن زمان اینگونه فرموله شد:
عناصری که بر اساس افزایش وزن اتمی مرتب شده‌اند، به وضوح تناوب را در خواص خود نشان می‌دهند.
تنها در آغاز قرن بیستم به تدریج مشخص شد که تناوب عناصر، که در انواع شباهت ها و تغییرات مرتباً تکرار شونده بیان می شود، در واقع بر چه مبنایی استوار است.
هنگامی که شیمیدانان جدول تناوبی شناخته شده عناصر را با آخرین یافته ها در مورد ساختار اتمی (هسته، پوسته، پروتون، الکترون با سطوح انرژی متفاوت) مقایسه کردند، آنها متوجه شدند که یک دوره جدید همیشه شروع می شود که در آن الکترون های جدید به طور ناگهانی به خود می گیرند. سطح انرژی بالاتر
در ابتدای هر هفت دوره عناصری با یک الکترون در لایه بیرونی اتم وجود دارد. در طول دوره، تعداد الکترون های بیرونی افزایش می یابد. این بدان معناست که عناصر بالا یا پایین یکدیگر در جدول تناوبی تعداد الکترون های بیرونی یکسانی دارند. این منجر به خصوصیات گروه مشترک می شود.
افزایش تدریجی تعداد الکترون‌ها در لایه بیرونی در یک دوره، ناگزیر به تغییرات دوره‌ای در خواص وابسته به الکترون‌های بیرونی اتم‌های آنها می‌شود.
/* خطوط شکست عمدا حذف شده اند! -رابرت */ ?>