رتب العناصر في الجدول الدوري بناءً على

الجدول الدوري له أهمية كبيرة لكثير من العلماء والطلاب الذين يدرسون الكيمياء، حيث أن ترتيب الجدول الدوري يشبه خريطة العناصر الكيميائية.

يعتمد ترتيب العناصر الكيميائية في الجدول الدوري على ثلاثة عناصر مهمة التوزيع الإلكتروني، والعدد الذري، والخصائص الكيميائية المتشابهة للعناصر، ويتم هذا الترتيب من خلال الصفوف والأعمدة.

أول من وضع الجدول الدوري كان الكيميائي الروسي دميتري مندليف، وكان ذلك في عام 1869 م.

في ما يلي سوف نوضح العناصر التي يمكن من خلالها كتابة ترتيب الجدول

التوزيع الإلكتروني

من أجل توزيع الجدول الإلكتروني للدور، يجب رسم الجدول أولاً، حيث تتناسب أرقام الصفوف مع مستويات الطاقة وتتناسب الأعمدة مع الأنواع الاستوائية، ثم نكتب التوزيع الإلكتروني بدءًا من السهم عند الجزء العلوي مع كتابة الرموز الفرعية لكل عنصر.

تمتلئ المدارات الذرية من حيث التوزيع الإلكتروني وفق عدة مبادئ من أهمها ما يلي

  • مبدأ Aufbau توجد إلكترونات المدارات منخفضة الطاقة في مكان قبل إلكترونات المدارات عالية الطاقة. يمكن أيضًا تحسين طاقة المدار من خلال مجموع الأرقام الكمية الأساسية. يتم ملء المستويات بالترتيب التالي 1s، 2s، 2p، 3s، 3p، 4s، 3d، 4p، 5s، 4d، 5p، 6s، 4f، 5d، 6p، 7s، 5f، 6d، 7p، والنحاس و يتم استبعاد الكروم من هذا الترتيب لأنها تميل إلى الوصول إلى الحالة المستقرة ويتم ملء المدارات الفرعية أو نصفها. املأ المستويات الفرعية
  • مبدأ استبعاد باولي كل زوج من الإلكترونات في الحد الأقصى له حالة دوران معاكسة للآخر، وقد يتناسب مع نفس المدار، لذلك في حالة أن الأرقام الأساسية والمغناطيسية كلها من إلكترونين متماثلين، لذلك يجب على كل إلكترون لها دوران منفصل.
  • قاعدة هوند يجب ملء المدارات الفرعية منفردة ثم مضاعفتها، من أجل تعظيم الدوران الكلي.

فيما يلي شرح للتوزيع الإلكتروني لعدد من العناصر

كروم[Ar]3d54s1
المنغنيز[Ar]3d54s2
حديد[Ar]3d64s2
كوبالت[Ar]3d74s2
النيكل[Ar]3d84s2
نحاس[Ar]3d104s1
الزنك[Ar]3d104s2

العدد الذري

يحدد العدد الذري عدد البروتونات في نواة ذرة واحدة، لذلك يمكنك معرفة عدد البروتونات في ذرة واحدة من خلال العدد الذري للعنصر، على سبيل المثال العدد الذري للهيدروجين هو واحد، مما يعني أن العدد عدد البروتونات في الهيدروجين واحد، والعدد الذري للكربون هو 6 وهذا يعني أن عدد البروتونات في ذرة الكربون يساوي 6 بروتونات.

  • الرقم الذري هو مقدار ثابت لا يمكن تغييره وبالتالي فإن عدد البروتونات في كل ذرة من عنصر معين لا يتغير.
  • من خلال الرقم الذري يمكنك تحديد خصائص العنصر، بالإضافة إلى أنه يستخدم لترتيب العناصر في الجدول الدوري ويتم ترتيبه بترتيب تصاعدي من اليسار إلى اليمين.
  • يمكن العثور على العدد الذري من الجدول الدوري حيث يكون الرقم أعلى الرمز.
  • يمكن أيضًا معرفة نظير العنصر المطلوب بالرقم الذري الموجود على العنصر نفسه.

خصائص العناصر الكيميائية

هناك العديد من الخواص الكيميائية التي تميز كل عنصر عن غيره، وتعتبر مقياساً لترتيب العناصر في الجدول الدوري، وتشمل هذه الخصائص ما يلي

  • الكتلة الذرية يتميز كل عنصر عن غيره بكتلة ذرية معينة، ويتم استخدامه للتعبير عن عدد الجزيئات التي تتويج داخل نواة كل عنصر، والتي من خلالها يمكن التعرف على نظائر العناصر الكيميائية.
  • الكثافة من أهم خصائص العناصر الكيميائية حسب وحدات كتلة العنصر ضمن وسط تقليدي معين، ويطلق عليها رمز SI ووحدتها غرام لكل متر مكعب.
  • نقطة الانصهار تُعرَّف هذه النقطة بأنها نقطة تحول مادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة. مثال على درجة انصهار الماء 273 كلفن.
  • النظائر المشعة تختلف العناصر في عدد النيوترونات لكل ذرة، وتتشابه الذرة في العدد الذري وتختلف في الكتلة الذرية.
  • التكوين الإلكتروني من خلال هذه الخاصية، يمكننا وصف ترتيب الإلكترونات حول النواة بدقة، وهذا يجعل إمكانية الإلكترونات في مستوى طاقة معين.
  • طاقة التأين الأولى هي الطاقة الأيونية اللازمة للذرة لتفقد أحد إلكتروناتها أو لتحرير الإلكترونات، أي أنها مقياس لقوة الجزيئات.
  • طاقة التأين الثانية وهي مكملة لطاقة التأين الأولى وتقيس درجة صعوبة تحرير الإلكترون من الذرة الثانية وكيفية التخلص منه.
  • الجهد القياسي هو مقياس لتفاعل أكسدة العنصر عند الوصول إلى التوازن، وعندما ينخفض ​​الجهد القياسي إلى الصفر، يكون التفاعل لتقليل الإلكترونات، وتكون وحدة القياس بالفولت.
  • العدد الذري لكل عنصر رقم ذري خاص لأنه يشير إلى عدد البروتونات في نواة الذرة وله إمكانية كبيرة لتحديد مكان العنصر في الجدول الدوري.

خصائص الجدول الدوري

الجدول الدوري مُرتَّب وفقًا للعديد من الخصائص، من أهمها ما يلي

  • يقع الجدول الدوري في إطار محدد يساعد في تحليل التفاعلات الكيميائية، وهو من الأشياء التي يتم استخدامها حتى الآن في الجدول الدولي في الفيزياء النووية والكيمياء وعلوم أخرى.
  • تسمى الصفوف في الجدول الدوري فترات، وتسمى الأعمدة الموجودة في الجدول مجموعات.
  • يوجد في الجدول الدوري ما يعرف بالهالوجينات وهي المجموعة 17، وتعرف المجموعة 18 بالغازات النبيلة.

الجدول الدوري الحديث

الجدول الدوري الحديث تم تطويره بواسطة العالم منديليف، وتم وضع العناصر ذات الخصائص المتشابهة في الجدول الدوري في أعمدة طولية وتعرف بالمجموعات، وعدد الأعمدة 18 عمودًا حيث تضم المجموعة الأولى العناصر اللينة التي تتفاعل معها الماء بشكل عام وإعطاء غاز الهيدروجين، يتم ترتيب العناصر من اليسار إلى اليمين ومن أعلى إلى أسفل، يحتوي الجدول الدوري على 92 عنصرًا طبيعيًا موجودة في باطن الأرض، بالإضافة إلى العناصر الصناعية التي يتم إنشاؤها باستمرار.

أهمية الجدول الدوري

كما ذكرنا سابقًا، يشتمل الجدول الدوري على 118 عنصرًا ذريًا، ولكل عنصر استخدامه الخاص، ولكل عنصر نظائر متشابهة، ويتم ترتيب العناصر وفقًا لعددها الذري الذي يمثل عدد البروتونات ووفقًا للتوزيع الإلكتروني. لكل عنصر، وللمواصفات الكيميائية المتشابهة لكل عنصر، الجدول مهم جدا للعلماء والطلاب الذين يدرسون الكيمياء، أهمية الجدول الدوري تشمل

  • معرفة التفاعلات الكيميائية التي يمكن أن يدخل فيها كل عنصر.
  • تعرف على التركيب الإلكتروني لكل ذرة من العنصر.
  • افهم سلوك العنصر الكيميائي.
  • اعثر بسهولة على العنصر أو المجموعة في الدورة التدريبية.