التخطي إلى المحتوى

تصنيف العناصر في الجدول الدوري وفقاً لخصائصها ، ساعد الجدول الدوري على دراسة العناصر والتعرف على خواص كل عنصر بشكل مفصل من خلال موقعه بالجدول الدوري، ولكن كيف تم تصنيف العناصر به؟ هذا ما سنتعرف عليه من خلال هذا المقال بقسم الكيمياء على موقع قلمي.

الجدول الدوري

تم تعريف الجدول الدوري للعناصر على أنه أداة هامة تُستخدم على نطاق واسع في علم الكيمياء للوقوف على الخصائص الأساسية لكل عنصر؛ وقد تم ترتيب العناصر به بشكل منظم ومنطقي مما ساعد على سهولة دراسة صفات وخواص كل عنصر، والصفة الأساسية التي اعتمد عليها ترتيب العناصر بالجدول الدوري هي الزيادة في العدد الذري؛ ولذلك فإننا نجد كل عنصر بالجدول يزيد عدده الذري عن العنصر الذي يسبقه بمقدار 1.

والخواص الفيزيائية والكيميائية تتكرر بشكل دوري ومن هنا جاءت تسمية الجدول الدوري بهذا الاسم، ولذلك فإن عناصر الصف الواحد الذي يطلق عليه اسم (المجموعة) تكون متماثلة في الصفات.

ومثال على ذلك: الحجم الذري لعناصر المجموعة الواحدة يزداد كلما اتجهنا لأسفل، أما في الدورات الأفقية فإن السالبية الكهربية للعناصر تزداد كلما اتجهنا إلى اليمين.

ويبلغ عدد العناصر بالجدول الدوري 118 عنصر منها عناصر موجودة بشكل طبيعي وأخرى يتم تحضيرها في مختبرات الكيمياء.

خصائص الجدول الدوري

  • يتكون الجدول الدوري بشكل أساسي من 7 دورات أفقية (Periods)، وثمانية عشر مجموعة رأسية (Groups).
  • يبدأ ترتيب المجموعات في الجدول الدوري من اليسار والمجموعة الأولى تأخذ رمز A1، والمجموعات الأخيرة من جهة اليمين هي .(A3, 4Ag, 5Ag, 6AG, 7Ag)
  • كما يحتوي الجدول الدوري على مجموعة تسمى المجموعة الصفرية ورمزها (0) وهي تضم الغازات النبيلة.
  • يوجد بعض المجموعات الخاصة بالعناصر الانتقالية وهي تقع وسط الجدول الدوري وتفصل بين المجموعتين 2A, 3A، وتأخذ هذه المجموعات الرموز التالية: (B1, 2Bg, 3Bg, 4Bg, 5Bg, 6Bg, 7Bg, 8Bg).
  • المجموعة الثامنة بالجدول الدوري تحتوي على 3 أعمدة رأسية.
  • عناصر كل مجموعة تكون متشابهة في الخواص الكيميائية.
  • تم ترتيب عناصر كل دورة بالجدول الدوري وفقاً لزيادتها في العدد الذري وكل دورة تبدأ بعد ملأ مستوى طاقة بالإلكترونات.
  • يمثل رقم الدورة عدد مستويات الطاقة التي تتوزع فيها الإلكترونات لكل عنصر، أما رقم المجموعة فهو يمثل عدد إلكترونات التكافؤ الموجودة في مدار الطاقة الخارجي للعنصر.

تصنيف العناصر في الجدول الدوري وفقاً لخصائصها

حاول عدد كبير من علماء الكيمياء تصنيف العناصر وفقا لخصائصها ومن هذه المحاولات:

  • قام عالم يُدعى برزيليوس بتقسيم العناصر إلى فلزية ولا فلزية.
  • أما العالم ديمتري مندليف فقد رتب العناصر وفقا للوزن الذري، وهو أول من لاحظ أن خصائص العناصر سواء الفيزيائية أو الكيميائية تتكرر بشكل دوري.
  • أما محاولة العالم موزلي لتصنيف العناصر فكانت هي الأنجح والمستخدمة حتى الآن؛ حيث قام موزلي بتصنيف العناصر ترتيب تصاعدي وفقاً للزيادة في العدد الذري.
  • كما تم ترتيب العناصر بالجدول الدوري الطويل ترتيب تصاعدي وفقاً لملء مستويات الطاقة (الفرعية) بالإلكترونات.

ترتيب العناصر في نظام دوري

بعد أن نجح العلماء في اكتشاف تركيب الذرة وطريقة توزيع الإلكترونات في مستويات الطاقة قاموا بترتيب العناصر بنظام دوري اعتمد على:

  • زيادة العدد الذري.
  • شَغل الإلكترونات لمستويات الطاقة.

وقد لوحظ أن العناصر التي تحتوي على نفس عدد الإلكترونات في مستوى الطاقة الخارجي لها نفس الخصائص.

خصائص العناصر في الجدول الدوري

الفلزية واللافلزية:

  • تزداد الخواص الفلزية للعناصر في المجموعة الواحدة كلما اتجهنا إلى الأسفل، ومثال على ذلك في المجموعة A1 يكون عنصر السيزيوم أعلى العناصر فلزية، أما عنصر عنصر الليثيوم يكون أقلها فلزية.
  • بينما تقل الخاصية الفلزية تدريجياً في الدورة الواحدة كلما اتجهنا من اليسار إلى اليمين.

نصف القطر:

  • تقل قيمة نصف القطر لعناصر الدورة الواحدة كلما زاد العدد الذري عند الاتجاه إلى جهة يمين الجدول، لأن بزيادة العدد الذري تزيد قوة الجذب بين نواة الذرة موجبة الشحنة والإلكترونات سالبة الشحنة فيقل نصف القطر.
  • بينما تزداد قيمة نصف القطر في المجموعة الواحدة كلما زاد العدد الذري أي كلما اتجهنا لأسفل، ويرجع ذلك إلى إضافة مستوى طاقة جديد لذرة كل عنصر في المجموعة؛ فتقل قوى التجاذب بين النواة والإلكترونات فيزيد نصف القطر.

جهد التأين:

  • يزداد جهد التأين لعناصر الدورة الواحدة بزيادة العدد الذري ويرجع ذلك إلى نقص قيمة نق الذرة وزيادة قوى الجذب بين النواة والإلكترونات.
  • ولكن يقل جهد التأين في عناصر المجموعة الواحدة عند زيادة العدد الذري ويرجع ذلك أيضاً إلى زيادة قيمة نق الذرة وزيادة عدد مستويات الطاقة.

السالبية الكهربائية:

  • تزداد قيمة السالبية الكهربائية لعناصر الدورة الواحدة عند زيادة العدد الذري لزيادة قوى التجاذب بين الإلكترونات والنواة وانخفاض قيمة نصف القطر.
  • كما تقل قيمة السالبية الكهربائية في كل مجموعة بزيادة العدد الذري نتيجة لانخفاض قوى التجاذب بين النواة الموجبة والإلكترونات في مستوى الطاقة الخارجي وزيادة قيمة نصف القطر.