ترتيب العناصر في الجدول الدوري بناء على

ترتيب العناصر في الجدول الدوري بناء على

يشكل الجدول الدوري أهمية كبيرة لدى العديد من العلماء والطلاب الدارسون لمادة الكيمياء، حيث أن ترتيب الجدول الدوي يعتبر كالخريطة للعناصر الكيميائية.

ترتيب العناصر الكيميائية في الجدول الدوري بناء على ثلاث عناصر هامة وهي: التوزيع الإلكتروني ، العدد الذري، الخواص الكيميائية المتشابهة للعناصر، ويكون ذلك الترتيب من خلال الصفوف والأعمدة.

أول من قام بوضع الجدول الدوري هو العالم الكيميائي ديمتري مندليف وهو روسي الجنسية، وكان ذلك في عام 1869 م.

فيما يلي سوف نقوم بتوضيح العناصر التي يمكن من خلالها كتابة ترتيب الجدول:

التوزيع الإلكتروني

حتى نقوم بتوزيع الإلكتروني للجدول الدور يلا بد مكن رسم الجدول أولاً، حيث تتناسب أرقام الصفوف مع مستويات الطاقة وتتناسب الأعمدة مع الأنواع المدارية، ومن ثم نقوم بكتابة التوزيع الإلكتروني بداية من السهم في الأعلى مع كتابة الرموز الفرعية لكل عنصر.

يتم ملأ المدارات الذرية من حيث التوزيع الإلكتروني تبعاً لعدة مبادئ ومن أهمها ما يلي:

• مبدأ أوفباو Aufbau: إلكترونات المدارات ذات الطاقة المنخفضة تكون في مكان قبل الإلكترونات المدارات ذات الطاقة الأعلى، كما يمكن حسن طاقة المدار من خلال مجموع الأرقام الكمية الأساسية ويتم ملء المستويات بالترتيب التالي: 1s، 2s,2p، 3s، 3p، 4s، 3d، 4p، 5s، 4d، 5p، 6s، 4f، 5d، 6p، 7s، 5f، 6d، 7p، ويتم استثناء النحاس والكروم من ذلك الترتيب لأنهم يميلان للوصول إلى حالة الاستقرار وتكون المدارات الفرعية مملوءة أو نصف مملوءة، وفيما يلي يمكننا عرض طريقة ملئ المستويات الفرعية:

العدد	الفئة	الفئة	الفئة	الفئة s
1	1
2	2	3
3	4	5	7
4	6	8	10	13
5	9	11	14	17
6	12	15	18	22
7	16	19	23
8	20	24

• مبدأ استبعاد باولي: كل زوج من الإلكترونات في الحد الأقصى يكون لكل منهما حالة دوران معاكس للآخر، وقد يتناسب مع المدار نفسه، لذلك في حالة أن تكون الأرقام الأساسية والمغناطيسية كلها لإلكترونين نفسها، لذلك يجب أن يكون لكل إلكترون دوران منفصل.
• قاعدة هوند: لا بد من أن تملىء المدارات الفرعية فرادى أولاً ثم تزدوج، حتى يتم تعظيم الدوران الإجمالي.

وفيما يلي سوف نوضح التوزيع الإلكتروني لعدد من العناصر :

كروم	[Ar]3d54s1
المنغنيز	[Ar]3d54s2
حديد	[Ar]3d64s2
كوبالت	[Ar]3d74s2
نيكل	[Ar]3d84s2
النحاس	[Ar]3d104s1
زنك	[Ar]3d104s2

العدد الذري

يعمل العدد الذري على تحديد عدد البروتونات في نواة الذرة الواحدة، لذلك يمكن أن تتعرف على عدد البروتونات في الذرة الواحدة من خلال العدد الذري للعنصر، من أمثلة ذلك: العدد الذري للهيدروجين هو واحد وهذا يعني أن عدد البروتونات في الهيدروجين تساوي واحد، العدد الذري للكربون هو 6 وهذا يعني أن عدد البروتونات لذرة الكربون تساوي 6 بروتونات.

• العدد الذري عبارة عن مقدار ثابت لا يمكن أن يتغير وبالتالي فإن عدد البروتونات في كل ذرة لعنصر معين لا تتغير.
• من خلال العدد الذري يمكنك تحديد خصائص العنصر، بالإضافة إلى أنه يتم استخدامه في ترتيب العناصر في الجدول الدوري ويتم الترتيب تصاعدياً من اليسار إلى اليمين.
• يمكن إيجاد العدد الذري من خلال الجدول الدوري حيث يتواجد الرقم في أعلى الرمز.
• كما يمكن معرفة نظير العنصر المطلوب من خلال العدد الذري الذي يتواجد على العنصر نفسه.

الخصائص العناصر الكيمائية

توجد العديد من الخصائص الكيميائية التي تميز كل عنصر عن غيره كما أنها تعتبر مقياس لترتيب العناصر في الجدول الدوري ومن هذه الخصائص ما يلي:

• الكتلة الذرية: يتميز كل عنصر عن غيره بكتلة ذرية معينه، ويتم استخدامه للتعبير عن عدد الجزيئات التي توج داخل النواة في كل عنصر، ويمكن من خلالها معرفة نظائر العناصر الكيميائية.
• الكثافة: من أهم ما يميز العناصر الكيميائية تبعاً لوحدات الكتلة للعنصر من ضمن وسط تقليدي معين، يطلق عليها رمز SI ووحدتها جرام لكل متر مكعب.
• نقطة الانصهار: تُعرف هذه النقطة بأنها نقطة تحول المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة، ومن أمثلة درجة انصهار الماء تكون عند 273 كلفن.
• النظائر: تختلف العناصر فيما بينها في عدد النيترونات للذرة الواحدة، والذرة تتشابه في العدد الذري وتختلف في الكتلة الذرية.
• التكوين الإلكتروني: من خلال هذه الخاصية يمكننا وضع وصف دقيق لترتيب الإلكترونات التي توجد حول النواة، وهذا ما يجعل هناك احتمالية في وجود إلكترونات في مستوي طاقة محدد.
• طاقة التأين الأولى: هي عبارة عن طاقة أيونية ضرورية حتى تفقد الذرة أحد من إلكترونتها أو أن تجعل الإلكترونات حرة، أي أنها مقياس لمدى قوة الجزيئات.
• طاقة التأين الثانية: هي عبارة عن تكملة لطاقة التأين الأولى، تعمل على قياس درجة الصعوبة في تحرير الإلكترون من الذرة الثانية وكيفية التخلص منها.
• الإمكانات القياسية: هو عبارة عن مقياس لرد فعل العنصر من الأكسدة عند الوصول إلى التوازن ، وعندما تقل الإمكانات القياسية إلى الصفر فتكون ردة الفعل في تخفيض الإلكترونات ووحدة قياسها تكون بالفولت.
• الرقم الذري: كل عنصر يكون له رقم ذري خاص كما أنه يشير إلى عدد البروتونات في نواة الذرة ويكون له إمكانية كبيرة في تحديد مكان العنصر في الجدول الدوري.

خصائص الجدول الدوري

يتم ترتيب الجدول الدوري تبعاً لعديد من الخصائص، ومن أهم هذه الخصائص ما يلي:

• يوجد الجدول الدوري في إطار محدد وهو ما يساعد في تحليل التفاعلات الكيميائية، وهو من الأشياء التي يتم استخدامها حتى الآن في الجدول الدول في الفيزياء النووية والكيمياء والعلوم الأخرى.
• الصفوف في الجدول الدوري يطلق عليها اسم الدورات، وتسمى الأعمدة في الجدول باسم المجموعات.
• في الجدول الدوري يوجد ما يُعرف باسم الهالوجينات وهي المجموعة 17، والمجموعة 18 تُعرف باسم الغازات النبيلة.

الجدول الدوري الحديث

تم وضع الجدول الدوري الحديث من قبل العالم مندليف كما تم وضع العناصر المتشابه في الخواص في الجدول الدوري في أعمدة طولية وعُرفت باسم مجموعات، ويكون عدد الأعمدة 18 عمود حيث تضم المجموعة الأولى العناصر اللينة التي تتفاعل مع الماء بشكل عام وتعطي غاز الهيدروجين، يتم ترتيب العناصر من اليسار إلى اليمين ومن الأعلى إلى الأسفل، يضم الجدول الدوري 92 عنصر طبيعي موجود في باطن الأرض بالإضافة إلى العناصر الصناعية التي يتوالى ابتكارها.

أهمية الجدول الدوري

كما ذكرنا من قبل أن الجدول الدوري يضم 118 عنصر ذري لكل عنصر استخدام خاص به ولكل عنصر نظائر مشابهة له، كما يتم ترتيب العناصر وفقاُ لعددها الذري الذي يمثل عدد البروتونات وتبعاً للتزويع الإلكتروني الذي يخص كل عنصر، وللخصائص الكيميائية المتشابهة لكل عنصر، يُشكل الجدول أهمية كبيرة بالنسبة للعلماء والطلاب دارسي الكيمياء، ومن أهمية الجدول الدوري ما يلي:

• معرفة التفاعلات الكيميائية التي يمكن أن يدخل بها كل عنصر من العناصر.
• معرفة التركيب الإلكتروني لكل ذرة من ذرات العنصر.
• فهم سلوك العنصر الكيميائي.
• العثور على العنصر أو المجموعة في الدورة بسهولة.

• أسماء الله الحسنى
• أذكار الصباح
• حساب العمر