نشأت فكرة الجدول الدوري من ضرورة تصنيف العناصر الكيميائية وإدراجها في مجموعات معينة لتسهيل أبحاثها وعملها، فقد قام الكيميائيون بإنشاء جدول يحتوي على جميع العناصر الكيميائية المكتشفة والمعروفة وترتيبها في شكل علمي بشكل يجعل من السهل معرفة خواصها وخصائصها الكيميائية والفيزيائية. أطلق الاسم على الجدول الدوري للعناصر، وهو أول جدول صمم وأنتج لهذا الغرض.
الجدول الدوري
قام الكيميائي مندلييف، وهو أول من وضع جدولًا دوريًا يحتوي على جميع العناصر الكيميائية المعروفة في ذلك الوقت، بترتيب العناصر الكيميائية وفقًا لأعدادها الذرية، وهو ما يعني عدد البروتونات الموجبة في نواة الذرة.
جدول مندلييف
قام مندلييف بتكوين عناصر تشترك في خواصها وتشترك في عدد الإلكترونات في مستوى الطاقة الخارجي، بينما تشترك عناصر الدورة نفسها في الخواص الفيزيائية. وهذا ما دفع العلماء إلى التنبؤ بسلوك العناصر الكيميائية وتفاعلاتها المختلفة. وكذلك التنبؤ بسلوك العناصر الكيميائية التي لم تكن موجودة. ستكتشف ذلك لاحقًا.
وتوقع العالم مندليف أن تمتلئ الأماكن الفارغة في الجدول الدوري بعناصر لم يتم اكتشافها قبل عصره، وبالفعل اكتشف العديد من العناصر الجديدة، بينما تم تصنيع عناصر أخرى في المختبر، فأضيفت جميعها إلى أماكنها المخصصة في الجدول الدوري، فأصبح عدد العناصر الكيميائية 118 عنصراً، بدءاً بعنصر الهيدروجين الذي يحتوي على إلكترون واحد في مستوى الطاقة الخارجي، وتركيب العناصر المعدنية هو على اليسار، بينما العناصر المعدنية تقع على اليمين وتنتهي الدورات بالغازات الخاملة أو النبيلة، التي لا تشارك في التفاعلات الكيميائية.
تصنيف العناصر في الجدول الدوري
يتم ترتيب المواد الكيميائية في الجدول الدوري وتصنيفها حسب أعدادها الذرية، فكلما اقتربنا من نهاية الفترة أو الصف، يزداد العدد الذري للعنصر، وتكون المجموعات لها نفس توزيع الإلكترونات في الطاقة الأخيرة. مستوى.
خصائص المجموعات والدورات
تتشابه العناصر في مجموعة واحدة فيزيائياً في السلوك والخواص الكيميائية على الرغم من اختلاف أعدادها الكتلية، بينما العناصر في الدورة متقاربة في العدد الكتلي ولكنها تختلف بشكل كبير في الخواص الفيزيائية والكيميائية. الهيدروجين والهيليوم موجودان في نفس الدورة وهما مختلفان تمامًا، بينما الصوديوم والبوتاسيوم موجودان في نفس المجموعة ولهما خصائص عديدة، فكذلك المجموعة 17 التي تحتوي على عناصر الهالوجين، والمجموعة 18 التي تحتوي على الغازات. نبيلة، وجميعها لها خصائص كيميائية وفيزيائية مماثلة. أما بالنسبة لجدول مندليف فقد تم فصل عنصري اللانثانيد والأكتينيدات إلى دورتين منفصلتين في نهاية الجدول وسميت بعد ذلك بالعناصر الأرضية النادرة.
الجدول الدوري والنظرية الذرية
تم وضع أساس ترتيب وتصنيف العناصر الكيميائية في الجدول الدوري بناءً على النظرية الذرية الحديثة واكتشاف مكونات الذرة. وهو رقم يمثل عدد البروتونات الموجبة الشحنة داخل نواة الذرة. ثم فسروا استقرار الذرة وعدم انهيارها بوجود إلكترونات سالبة الشحنة حول النواة في مدارات خاصة. المسار لديه طاقة خاصة تميزه. هذه الإلكترونات السالبة تساوي عدد البروتونات الموجبة الشحنة بداخلها. نواة كل ذرة كما اكتشف العلماء وجود أجسام متعادلة الشحنة في نواة كل ذرة، ولها كتلة كبيرة مقارنة بالبروتون والإلكترونات، وتمثل البروتونات معًا رقمًا كتليًا منفصلاً لكل ذرة في الجدول الدوري على سبيل المثال، ذرة الأكسجين مكتوبة بالرقم 8. ولأنها تحتوي على 8 بروتونات و8 إلكترونات تدور حولها، يمكن أن تصبح الذرة أيضًا أيونًا موجبًا. الإلكترون، عندما يزداد عدد البروتونات الموجبة داخل الذرة، ويمكن أن يصبح أيوناً سالباً إذا اكتسب إلكتروناً، عندما يزيد عدد الإلكترونات السالبة حول الذرة، ويبقى العدد الذري للذرة ثابتاً، وبالتالي فإن ولا يتغير عدد البروتونات، ويمكن أن يتضاعف عدد النيوترونات المتعادلة الشحنة داخل نواة الذرة فيما يسمى بالنظائر المشعة للعناصر الكيميائية، مثل نواة ذرة الهيدروجين، وكذلك النظائر المشعة. الكربون، وهذه النظائر المشعة لها تطبيقات واستخدامات. مختلفة في العديد من المجالات.
الجدول الدوري والعناصر الذرية
في الجدول الدوري تم وضع العناصر التي لها نفس التكافؤ أي عدد الإلكترونات في مجموعة واحدة بها 18 مجموعة والوزن الذري الذي تم ترتيب الصفوف على أساسه تتركز الذرة في النواة لأن كتلة الإلكترونات صغيرة جداً مقارنة بالبروتونات والنيوترونات، لذا فإن معظم الذرة تتكون من مساحة. اشتقاق الذرة أدى إلى تصنيف العناصر الكيميائية إلى جداول دورية.
تاريخ الجدول الدوري
لقد حاول العديد من العلماء والكيميائيين وضع تصنيفات للعناصر الكيميائية حسب بعض خواصها منذ زمن أرسطو. وقسم العناصر إلى أربعة أقسام بحسب طبيعتها: الماء والنار والهواء والأرض. العلماء الذين قاموا بالتصنيفات حسب الخصائص المختلفة للعناصر على طول الطريق إلى العالم. أما الروسي مندليف الذي توقع اكتشاف عناصر جديدة فقد وجد من بعده إلى نهاية الجدول الدوري واكتشاف العناصر. تم تصنيعها بواسطة الطاقة النووية، في المختبرات حتى تمت الموافقة على تصنيعها في عام 2016.
مزايا الجدول الدوري
للجدول الدوري وتصنيف العناصر مميزات واضحة أهمها أن لكل عنصر رمز كيميائي خاص وموقع في الجدول وعدد محدد لعدده الذري ووزنه الذري ومعرفة قوة ذلك يمكن أن يتشكل العنصر مع عناصر أخرى، مع معرفة عدد الروابط الكيميائية التي يتشكل العنصر مع عناصر كيميائية أخرى ومعرفة الخواص الفيزيائية للعنصر ومعرفة تكافؤ العنصر ومعرفة حالة العنصر وشحنته في حالته الأيونية والتنبؤ بموقع وخواص العناصر الجديدة أو المكتشفة.
خصائص العناصر في الجدول الدوري
معظم العناصر الموجودة في الجدول الدوري هي فلزات، والفلزات القلوية، والفلزات الأرضية، والفلزات الأساسية، والفلزات الانتقالية، واللانثانيدات، والأكتينيدات كلها مجموعات فلزية. تتميز المعادن بالعديد من الخصائص المميزة، أهمها التوصيل الحراري الجيد، والتألق واللمعان، والكثافة العالية، ونقطة الانصهار العالية، ويمكن سحبها وطرقها على شكل صفائح، وجميعها صلبة باستثناء الزئبق فهو سائل. فهي دائمًا تفقد الإلكترونات بسهولة وتصدأ بسرعة كثافتها. كما أنها تحتوي على بوتقة انصهار سطحية ولا يمكن سحبها في الأسلاك أو طرقها في ألواح روابط بها معادن تسمى الروابط الأيونية، وهي روابط تتميز بقوتها. أما أشباه الفلزات فهي عناصر تجمع بين خصائص المعادن واللافلزات.
الجدول الدوري والكيمياء
تستمر الكيمياء في التطور والتقدم، ويستمر الكيميائيون في تصنيف العناصر الكيميائية لتسهيل دراستها، ولتسهيل فهم العناصر، وتبديد أساطير السحر الأسود التي آمن بها الناس وأهلها وغيرهم من العاملين في الكيمياء. بدد كذبة تحويل التراب إلى ذهب باستخدام السحر الأسود للكيمياء.