الجدول الدوري الحديث Flipbook PDF

الجدول الدوري الحديث

---

110 Views
71 Downloads
FLIP PDF 925.42KB

DOWNLOAD FLIP

REPORT DMCA

‫اجلدول ادلوري احلديث‬ ‫ليان علي‬

‫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 االفكار الكيميائية‬ ‫مبعثرة ال يجمعها أي تصنيف ولكن عندما حدد ( روبرت بويل ) مفهوم العنصر تسارع العلماء‬ ‫للبحث عن العناصر مما أدى الى التفكير بتصنيفها على أساس التشابه واالختالف 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 األحيان إلى أن تصبح انموذجا ً علميا ً 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 اآلن ‪.‬‬

‫كيف تطور الجدول‬ ‫الدوري الحديث‬

‫‪1‬‬ ‫انتون الفوزيه‬ ‫ي‬ ‫قام بتجميع‬ ‫‪ 33‬عنصرا مقسما الى ‪ 4‬فئات‬

‫غازات‬

‫فلزات‬

‫الفلزات‬

‫عناصر‬ ‫ارضية‬

‫‪2‬‬ ‫جون نيوالندز‬ ‫قانون الثمانيات(الدوري)‬

‫وجد ان خواص العناصر‬ ‫تتكرر كل ‪ 8‬عناصر‬

‫رتب العناصر تصاعديا‬ ‫حسب اعدادها الكتلية‬

‫‪3‬‬ ‫ماير & مندليف‬

‫ماير‬

‫مندليف‬

‫رتب العناصر حسب عددها الكتلي‬

‫نشر مندليف دراسته أوال لذا‬ ‫اشتهر جدول مندليف اكثر من ماير‬ ‫اكتشف عناصر غير معروفة وتنبا‬ ‫بخواصها وترك مكان لها‬

‫‪4‬‬ ‫موزل‬ ‫ي‬ ‫رتب العالم االنجليزي موزلي‬ ‫العناصر ترتيبا تصاعديا‬ ‫حسب أعدادها الذرية‬

‫جدوله هو الجدول‬ ‫الدوري الحديث‬

‫‪5‬‬ ‫الجدول الدوري الحديث‬ ‫يعرف بصفوف الجدول الدوري أو‬ ‫الدور‪ ،‬حيث يعتبر رقم عنصر الدور‬ ‫أعلى مستوى من الطاقة‬ ‫لإللكترونات التي لم تهيّج‪.‬‬

‫عنصرا‪ ،‬كما أن‬ ‫يحتوي على ‪118‬‬ ‫ً‬ ‫البحث ال زال قائ ًما عن إيجاد‬ ‫وابتكار عناصر جديدة‪ ،‬حيث يحتوي‬ ‫على ‪ 18‬من األعمدة الرأسية‪،‬‬ ‫وسبع دورات أفقية‬

‫يوجد سلسلتان طويلتان للعناصر في‬ ‫أسفل الجدول‪ ،‬تعرف السلسلة األولى‬ ‫باسم النثانيدات‪ ،‬وتعرف السلسلة‬ ‫الثانية باسم أكتنيدات‪ ،‬كما أن السلسلة‬ ‫عنصرا كيميائيًا‬ ‫تحتوي على ‪14‬‬ ‫ً‬

‫كلما انتقلنا من جهة اليمين إلى جهة‬ ‫اليسار في العناصر الموجودة في‬ ‫الجدول الدوري تقل الكهروسلبية‪.‬‬

‫تحدد إلكترونات المدار األخير‪ ،‬أو‬ ‫إلكترونات التكافؤ للعنصر رقم‬ ‫الدورة الخاصة بها‪.‬‬

‫تم تصنيف العناصر الكيميائية في‬ ‫الجدول إلى ال فلزات وفلزات‪،‬‬ ‫وأشباه فلزات‪.‬‬

‫خصائص الجدول الدوري الحديث‬ ‫تسمى االعمدة‬ ‫الرأسية‬ ‫بالمجموعات‬ ‫واالفقية بالصفوف‬

‫يحتوي الجدول‬ ‫الدوري الحديث‬ ‫على سبع دورات‬

‫عناصر المجموعة‬ ‫‪18-13 ، 2-1‬‬ ‫تسمى بالعناصر‬ ‫الممثلة‬

‫‪1‬‬

‫‪2‬‬

‫‪3‬‬

‫تسمى العناصر‬ ‫‪ 12-3‬بالعناصر‬ ‫االنتقالية‬ ‫‪4‬‬

‫تصنف العناصر‬ ‫الى فلزات و‬ ‫الفلزات واشباه‬ ‫فلزات‬ ‫‪5‬‬

‫مناطق الجدول الدوري الحديث‬ ‫• وتحوي عناصر المجموعتين الرئيسيتين ( ‪1‬أ و ‪2‬أ ) والمعروفة باسم الفلزات‬ ‫القلوية والفلزات القلوية األرضية على الترتيب ‪ ،‬وتشغل الكترونات التكافؤ‬ ‫في ذرات هذه العناصر المجال الكروي ‪S‬‬

‫اوالً ‪ :‬المنطقة‬ ‫اليسرى‬

‫• وتحوي بقية العناصر في المجموعات الرئيسية ( ‪،3،4،5،6،7‬صفرالرئيسية ) وتتميز‬ ‫عناصر هذه المنطقة بملء المجالين ( ) ‪S , P‬في مستوى التكافؤ ‪ ،‬وهذه المنطقة تحوى‬ ‫جميع الالفلزات 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 ‫االنتقالية ‪.‬‬

‫ثانيا ً ‪ :‬المنطقة‬ ‫اليمنى‬

‫• وتحوي جميع العناصر في المجموعات الفرعية (ب) وتتألف من ثالثين‬ ‫عنصرا ً جميعها من الفلزات في ثالث متسلسالت تضم كل متسلسلة عشرة‬ ‫عناصر‪ ،‬وتتميز عناصر هذه المنطقة بوجود الكترونات التكافؤ في المجالين(‬ ‫)‪S , d‬في مستوى التكافؤ ‪ ،‬وتعرف عناصر هذه المنطقة بالعناصر االنتقالية‬ ‫غير التمثيلية ‪.‬‬

‫ثالثا ً ‪ :‬المنطقة‬ ‫الوسطى‬

‫• وتتألف من سلسلتين كل سلسلة تضم أربعة عشر عنصرا ً سلسلة الالنثانيدات‬ ‫والتي تأتي بعد عنصر الالنثانوم وتبدأ بالسيريوم وسلسلة االكتينيدات وتأتي‬ ‫بعد عنصر االكتينيوم وتبدأ بعنصر الثوريوم ‪ ،‬تتميز عناصر هذه المنطقة‬ ‫بملء المجال من نوع ‪f‬في مستوى التكافؤ ‪ ،‬وتعرف عناصر هذه المنطقة‬ ‫بالعناصر االنتقالية الداخلية‬

‫رابعا ً ‪ :‬المنطقة‬ ‫السفلى‬

‫يحتوي الجدول الدوري على‪-:‬‬ ‫الدورات ‪-:‬‬ ‫ً‬ ‫تسلسـال مـن العنـاصر المعدنية إلى العناصر غـير‬ ‫– يظهـر كـل عنصـر فـي الجدول برمزه‪ ،‬والعنــاصر مرتبـة فـي سـبعة صفـوف تسـمى دورات‪ ،‬وتقـرأ مـن اليسـار إلـى اليميـن‪ .‬وتبين الـدورات‬ ‫المعدنيـة‪ .‬وال ينتمـي الهيدروجين بوضوح إلى أي مـن التصنيفيـن‪ .‬وتـرتب العنـاصر فـي دورات حسب أعدادهـا الذريـة مـن ‪ 1‬إلـى ‪ .103‬ويظهـر ذلك في أعلى الركن األيسر 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 اإللكترونـات والجسـيمات السالبة الشحنة موجودة في الــغالف الخـارجي للـذرة‪.‬‬ ‫ويـتراوح عـدد اإللكترونات للعناصر مــا بيــن ‪ 1‬و‪ 8‬إلكترونـات فـي الغالف الخارجي‪ .‬وتســلك عنـاصر كـل مجموعـة سلوكا متماثال‪.‬‬

‫المعادن القلوية ‪– :‬‬ ‫تضم المجموعة األولى في الجدول الدوري عناصر الليثيوم‪ ،‬والصوديوم‪ ،‬والبوتاسيوم‪ ،‬والربيديـوم‪ ،‬والسـيزيوم‪ ،‬والفرانسـيوم‪ .‬وتتصف المعادن القلويـة بكونهـا متفاعلـة‬ ‫جـدًا لـذلك يتم تخزينها في الـزيت لحمايتهـا مـن األكسجين 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 األرضية ‪-:‬‬ ‫تضم المجموعة الثانية عناصر البيريليوم‪ ،‬والماغنسـيوم‪ ،‬والكالسيوم‪ ،‬واإلسترنتيوم‪ ،‬والراديــوم‪ ،‬وتلـك العنـاصر ذات لـون أبيـض رمـادي‪ ،‬وجميعهـا طيّعـة (لينـة) إال أنهـا تخـتلف فـي‬ ‫مقـدار صالبتهـا‪ .‬وتحـتوي المعـادن القلوية األرضي على زوج مـن اإللكترونـات فـي أقصـى الـغالف الخـارجي والذي يمكـن إزالته من ذراته بسهولة لتكوين أيونات موجبة ويعطيهـا‬ ‫ذلك خاصية كيميائية معينة‪ .‬والمعادن القلوية األرضية غير نشطة كالمعادن القلوية‪ .‬الهالوجينات ‪ .‬الهالوجينات ‪ -:‬الهالوجينــات هــي العنــاصر الموجـودة بالمجموعـة السـابعة‪ ،‬وتضـم‪:‬‬ ‫الفلـور‪ ،‬والكلـور‪ ،‬والبروم‪ ،‬واليـود‪ ،‬واإلستاتين‪ .‬وتلك العناصر نشـطة للغايـة بحـيث ال يمكـن أن تتواجـد حـرة في الطبيعـة بـل نجدهـا متحـدة مع معادن في األمالح مثل كلوريــد‬ ‫الصوديــوم‪ .‬وهــذا هــو ســبب تســميتها بالهالوجينـات أو مكونات الملح‪ .‬وتوجد الهالوجينات في مركبـات ذات أيونات سـالبة‪ .‬واإلسـتاتين هو العنصر اآلخر في المجموعة الذي ل‬ ‫يتواجد في الطبيعة‪ .‬الغازات الخاملة ‪ -:‬تضــم المجموعـة الثامنـة عنـاصر غـير نشـطة للغايـة‪ ،‬وتشمل‪ :‬الهليوم‪ ،‬النيون‪ ،‬واألرجــون‪ ،‬والكربتـون‪ ،‬والزينـون‪ ،‬والـرادون‪ .‬وكلهـا غـازات‬ ‫ال 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.‬‬ ‫العناصر االنتقالية ‪-:‬‬ ‫تسمى العناصر (المظللة) في ذلك الجزء مـن الجـدول بالمعـادن االنتقالية وفيهـا يخـتلف كل عنصر عن جاره الموجود في دورة أخرى بعـدد اإللكترونـات الموجـودة فـي الغالف‬ ‫التالي لغالف اإللكترون الخارجي‪.‬‬ ‫سالسل اللنثنيد واألكتنيد ‪ -:‬الصفـان األخيران عند قاع الجدول يمثالن مجـموعتي اللنثنيـد واألكتينيـد ويظهران فـي الجـدول منفصليـن ألن خوصهما متشـابهة لدرجة أنهمــا ال‬ ‫يغطيـان سـوى عنصـرين فقـط فـي الجـدول الرئيســي‪ .‬ومجموعـة اللنثنيـد عنـاصر معدنيـة نـادرة ويماثلهـا مجموعة األكتينيد كيميائيًا‪.‬‬ ‫وهذا المخطط يوضح الجدول الدوري الحديث ‪.‬‬ ‫وبهذا تم تصنيف العناصر في الجدول الدوري الحديث ‪ ،‬وفيه رتبت العناصر إلى مجموعات ‪ ،‬وكل مجموعة تحتوي على عناصر لها نفس التوزيع اإللكتروني في مستوى الطاقة‬ ‫الخارجي ‪ ،‬ويمكن تقسيم العناصر بطريقة أخرى إلى مستويات الطاقة الفرعية التي توجد فيها اإللكترونات‪ .‬وبذلك نجد انه يمكن استخدام الجدول الدوري لكتابة التوزيع اإللكتروني‬ ‫للعناصر‪.‬‬

‫استخدامات الجدول الدوري‬ ‫استخداماته‬

‫عمل الطالبة‪ :‬ليان علي‬