جدول تناوبی

اساس در علم و دانش شیمی، جدول تناوبی یا جدول مندلیف است. در این جدول تمام عناصر شناخته شده که تا به امروز به 118 مورد می رسد، بر اساس افزایش عدد اتمی مرتب شده و در کنار هم قرار گرفتند. چون ترتیب قرارگیری عناصر در جدول تناوبی بر اساس تغییر در خواص شیمیایی آن هاست که به شکل تناوبی می باشد، به آن جدول تناوبی می گویند.

ساختار جدول تناوبی

یک جدول تناوبی از 7 ردیف یا تناوب و 18 گروه یا ستون تشکیل شده است. عناصری که در هر گروه قرار دارند، خواص یکسانی داشته ولی در یک تناوب، خواص بین عناصر متفاوت است. تعداد الکترون هایی که در لایه ظرفیت اتم های موجود در یک گروه وجود دارد، با هم یکی است و تعداد لایه های الکترونی موجود در اتم های یک دوره یکی خواهد بود.

هر دوره با یک فلز قلیایی شروع شده و به یک گاز نجیب ختم می شود. اولین عنصر در جدول تناوبی، هیدروژن است که عدد اتمی یک دارد. تعداد پروتون های موجود در هسته را به عنوان عدد اتمی تعریف می کنند که در جدول تناوبی، در بالا و سمت چپ علامت اختصاری هر عنصر نوشته می شود. عدد جرمی هر عنصر نیز از مجموع عدد اتمی و تعداد نوترون های هسته آن ها به دست می آید.

طبقه بندی جدول تناوبی

در یک طبقه بندی جدول تناوبی را به عناصر نماینده، عناصر واسطه و عناصر واسطه داخلی تقسیم می کنند.

عناصر نماینده

عناصر نماینده به عناصری گفته می شود که در لایه خارجی آن ها، اوربیتال های s و یا p در حال پرشدن از الکترون ها هستند. این عناصر می توانند فلز، نافلز و یا شبه فلز باشند و خواص دیامغناطیسی و یا پارامغناطیسی داشته باشند. در میان این گروه ها ممکن است قانون تناوبی به طور کامل رعایت نشده و استثنائات زیادی وجود دارد.

عناصر فلزات قلیایی و قلیایی خاکی از گروه های عناصر نماینده هستند. فلزات قلیایی به عناصر گروه اول گفته می شود که هیدروژن در این گروه دارای خواص متفاوتی است. این فلزات نرم بوده و چگالی، نقطه ذوب و جوش پایینی دارند. چون در لایه ظرفیت این عناصر یک الکترون وجود دارد، به راحتی آن را از دست داده و واکنش پذیری بالایی دارند و به یون تبدیل می شوند. فلزات قلیایی خاکی در لایه ظرفیت خود دو الکترون داشته و با ازدست دادن آن ها به آرایش پایدار می رسند. اما شدت واکنش پذیری این فلزات کمتر از فلزات قلیایی است. شدت واکنش پذیری در هر دو گروه از این عناصر، با حرکت از بالا به پایین جدول افزایش می یابد.

عناصر واسطه

به عناصری که اوربیتال d در لایه ما قبل آخر آن ها، در حال پرشدن از الکترون است، عناصر واسطه گفته می شود. گروه های 3 تا 12 از جدول تناوبی که شامل ده گروه است جزء عناصر واسطه هستند که همگی فلز بوده و دارای خاصیت انعطاف پذیری هستند. نقاط ذوب و جوش در این فلزات به جزء روی، کادمیم و جیوه بالاست.

عناصر واسطه داخلی

در جدول تناوبی عناصر دو ردیف از عنصرها خارج از جدول و قسمت پایین آن قرار گرفته اند. چون جایگاه اصلی این عناصر در جدول در خانه شماره 57 که عنصر لانتان قرار دارد و خانه شماره 89 که اکتینیم قرار دارد است ولی به دلیل کمی جا، در دو ردیف در پایین جدول نوشته می شوند، به نام عناصر واسطه داخلی نام گرفتند. در این دو ردیف که به نام لانتانیدها و اکتنیدها هستند، اوربیتال f در حال پر شدن از الکترون است و تعداد آن ها در هر ردیف 14 عنصر است. این عناصر دارای خاصیت پارامغناطیسی هستند و عناصری رنگین می باشند.

هالوژن ها

به عناصری که گروه 17 جدول تناوبی را تشکیل می دهند، هالوژن ها می گویند که در لایه ظرفیت خود 7 الکترون دارند و به راحتی می توانند با گرفتن یک الکترون به آرایش گاز نجیب برسند. بر این اساس شدت واکنش پذیری در آن ها بسیار بالاست. آن ها به شکل آزاد در طبیعت موجود نبوده و به شکل مولکول های دو اتمی یافت می شوند.  

گازهای نجیب

آخرین گروه از جدول تناوبی که به گروه صفر نیز معروف هستند، گازهای نجیب یا بی اثر هستند. چون این گازها در لایه ظرفیت خود 8 الکترون دارند میل به واکنش پذیری نداشته و حالت پایدار دارند. این عناصر به شکل تک اتمی وجود داشته و تمام آن ها به شکل گاز هستند. نقطه ذوب گازهای نجیب کم بوده و دو گاز رادون و اوگانسون در آن ها خاصیت رادیواکتیوی دارد.