جدول تناوبی شیمی دهم

در علم شیمی مهمترین و پرکاربردترین ابزار، جدول تناوبی یا همان جدول مندلیف است. همه عناصر موجود در طبیعت و یا عناصری که در آزمایشگاه ها سنتز می شوند، در این جدول قرار داده شده اند. هر کدام از عناصر در این جدول در خانه های مربوط به خود، با عدد اتمی و عدد جرمی مشخص خود نوشته شده اند. ترتیب قرار گرفتن عناصر در جدول تناوبی بر حسب افزایش عدد اتمی است. این جدول از 18 گروه یا ستون و هفت دوره یا تناوب تشکیل شده است. عناصر موجود در یک گروه، دارای خواص مشابهی هستند.

تاریخچه جدول تناوبی

اولین بار تئوری چهار عنصری توسط ارسطو فیلسوف یونانی ارائه شد که مقدمه ای برای شروع عناصر و دسته بندی آن ها بود. این ایده 3000 سال قبل از میلاد مسیح بیان شد. لاوازیه کسی بود که برای اولین بار عناصر را در چهار گروه گازها، فلزات، غیرفلزات و عناصر زمین دسته بندی کرد. در سال 1829 یوهان دوبرینر، لیتیم، سدیم و پتاسیم را سه عنصری پیدا کرد که خواص یکسانی از خود نشان می دادند. عنصر وسطی در این سه عنصر، میانگینی از خواص دو عنصر دیگر را نشان می داد.

دسته بندی عناصر در هفت دسته توسط نیولندز بریتانیایی انجام شد که با رابطه بین عناصر و جرم اتمی آن ها دسته بندی شد. چون گازهای نجیب شناخته نشده بودند، به جای هشت گروه، فهت دسته توسط این دانشمند معرفی شد. جولیوس میر کسی بود که جدول های مختلفی برای عناصر ارائه داد. یکی از آن ها بر اساس توانایی واکنش با عناصر دیگر بود، یا جدولی بر اساس ویژگی های واکنش پذیری و همچنین جدولی بر پایه جرم اتمی عناصر طرح ریزی کرد.

جدول تناوبی مندلیف

سرانجام دمیتری مندلیف کسی بود که جدولی بر پایه و شکل امروزی و بر اساس وج.د شباهت در عناصر ارائه داد. ارائه جدول تناوبی در سال 1869 توسط مندلیف بود. مندلیف این جدول را با نوشتن مشخصات عناصر روی کارت هایی و قرار دادن آن ها به شکل های مختلف در کنار هم پایه ریزی کرد که سرانجام، اساس، افزایش جرم اتمی شد. گروه هایی که مشابه هم بودند ابتدا به شکل سطر و سپس در ستون هایی توسط مندلیف قرار داده شد.

قرار گرفتن عناصر در ستون های جدول تناوبی آن زمان مندلیف بر اساس تشابه در خواص شیمیایی و قرار گرفتن عناصر در ردیف ها بر اساس افزایش جرم اتمی بود.

نکات شگفت زده درباره جدول مندلیف

مندلیف از کارهای شگفت انگیزی که در جدول خود کرد، برای عناصری که هنوز شناخته نشده بودند، جای خالی قرار داد. حتی او مشخصات این عناصر را نیز با توجه به عناصر هم گروه خود پیش بینی کرد. بعدها سه عنصر از 5 عنصر شناسایی شدند. گالیم که به نام اکا- آلومینیوم توسط مندلیف نام گذاری شده بود، کشف شد. اسکاندیوم و ژرمانیوم نیز عناصر بعدی بودند که کشف شدند. همچنین کشف گازهای نجیب توسط رمزی، تاییدی دیگر بر جدول مندلیف بود که شاهکار او را تایید می کرد.

صورت امروزی جدول مندلیف

با شناخته شدن عناصر مختلف، جدول تناوبی کامل تر شد. اما اساس و پایه طرح ریزی جدول تناوبی همان است که مندلیف ارائه داد. جدول امروزی دارای 18 گروه است که گروه های 3 تا 12 به عنوان عناصر واسطه خوانده می شوند. همچنین این جدول از هفت دوره یا تناوب تشکیل شده است. کشف انرژی رادیواکتیویته توسط بکرل و تحقیقات مختلفی که توسط دانشمندان مطرحی چون ماری و پیرکوری، تامسون و رادرفورد انجام شد، ذرات بسیار مهمی را کشف کرد. الکترون، پروتون و نوترون این ذرات مهم هستند که کشف آن ها، قدم های بسیار بزرگی را در تکمیل جدول تناوبی منجر شد.

در جدول تناوبی به عناصر گروه اول، فلزات قلیایی گفته می شود که توانایی زیادی در اکسیداسیون دارند. میل به واکنش پذیری این عناصر به دلیل داشتن یک الکترون در لایه ظرفیت، بسیار بالاست.

عناصر گروه دوم به نام فلزات قلیایی خاکی هستند که دو الکترون در لایه ظرفیت خود داشته میل واکنش پذیری کمتری از فلزات قلیایی دارند.

گروه سوم اصلی یا گروه 13 به نام گروه بور بوده و شامل بور، آلومینیوم، گالیم، ایندیم و تالیم است. اعداد اکسایش این عناصر، 1+ و 3+ هستند.

گروه 14 یا خانواده کربن هستند که عنصر کربن این گروه در مرکز این جدول و بین فلزات و نافلزات قرار دارد.

از بین گروه های جدول تناوبی هالوژن ها و گازهای نجیب بسیار مهم بوده و رفتارهای خاصی از خود نشان می دهند. گروه های 3 تا 12 نیر به نام فلزات واسطه هستند که در خود فلزات واسطه داخلی یعنی لانتانیدها و اکتنیدها را نیز در بر می گیرند که به صورت دو ردیف در پایین جدول قرار گرفتند.