جدول تناوبی

جدول تناوبی

جدول تناوبی در شیمی ترتیب سازمان یافته ای از همه عناصر شیمیایی بر اساس افزایش عدد اتمی - یعنی تعداد کل پروتون ها در هسته اتم است. هنگامی که عناصر شیمیایی به این ترتیب چیده شوند، یک الگوی تکرارشونده به نام "قانون تناوبی" در خواص آنها وجود دارد که در آن عناصر در یک ستون (گروه) خواص مشابهی دارند. این جدول توسط دمیتری مندلیف در اواسط قرن 19 کشف شد و در توسعه شیمی ارزش توصیف نشدنی دارد.

وقتی به جدول تناوبی نگاه می کنید، نمادها و اعدادی را در سراسر آن مشاهده می کنید. نمادها مخفف در واقع اسم هر عنصر هستند. به عنوان مثال نماد سرب از کلمه لاتین plumbum به معنای «نقره مایع» گرفته شده است. عدد بالای نماد جرم اتمی (یا وزن اتمی) است که تعداد کل پروتون ها و نوترون های یک اتم است.

عدد زیر نماد، عدد اتمی است و تعداد پروتون‌های موجود در هسته اتم هر عنصر را نشان می‌دهد. هر عنصر یک عدد اتمی منحصر به فرد دارد. سرب دارای 82 پروتون است بنابراین عدد اتمی آن 82 است. سپس عناصر به ترتیب افزایش اعداد اتمی مرتب می شوند - بنابراین هیدروژن (H) که فقط یک پروتون دارد، در ابتدا در جدول قرار دارد در حالی که سدیم(Na) که دارای 11 پروتون است در پایین تر جدول یافت می شود.

ما می ‌توانیم از عدد اتمی و جرم اتمی برای یافتن تعداد پروتون‌ها، نوترون‌ها و الکترون‌های موجود در یک اتم استفاده کنیم. به عنوان مثال با کم کردن عدد اتمی از جرم اتمی می توانیم تعداد نوترون های موجود را کشف کنیم.

ویژگی جدول تناوبی

18 ستون اصلی از عناصر در جدول تناوبی وجود دارد. به اینها گروه یا خانواده می گویند. عناصر درون یک گروه یا خانواده دارای ویژگی های مشابه - اما نه یکسان - هستند. به عنوان مثال لیتیوم، سدیم و پتاسیم اعضای خانواده 1 هستند. همه آنها بسیار واکنش پذیر هستند و بنابراین می توانند به راحتی با عناصر دیگر ترکیب شوند. به هر ردیف افقی تناوب می گویند. بر خلاف عناصر یک خانواده، عناصر در یک دوره از نظر خصوصیات یکسان نیستند. 7 دوره از عناصر وجود دارد. 2 ردیفی که از جدول اصلی جدا شده اند، عناصر خاکی کمیاب یا لانتانون ها (لانتانیدها) در دوره اول و اکتینون ها (اکتینیدها) در دوره بعدی هستند.

کشف جدول تناوبی

سفر به سمت ایجاد جدول تناوبی به یونانیان باستان در سال 400 قبل از میلاد برمی گردد که از کلمات «عنصر» و «اتم» برای توصیف تفاوت‌های بین چیزها استفاده می ‌کردند.

جدول تناوبی که امروزه می شناسیم توسط 4 دانشمند اروپایی در دهه 1860 ایجاد شد. در سال 1863، زمین شناس 44 ساله فرانسوی A. E. Béguyer de Chancourtois فهرستی از عناصر بر اساس وزن اتمی آنها ایجاد کرد. در همین حال، در انگلستان، شیمیدان جان A. R. Newlands متوجه شد که گروه های شیمیایی هر 8 عنصر را تکرار می کنند. او این قانون را اکتاو نامید و آن را با نت های موسیقی مقایسه کرد.

بین سالهای 1868 و 1869، شیمیدان روسی دیمیتری مندلیف و شیمیدان آلمانی لوتار مایر به صورت مستقل، عناصر را در 7 ستون با توجه به خواص شیمیایی آنها مرتب کردند. جداول آنها مشابه بود، اما این جدول مندلیف بود که پذیرفته شد. زیرا مشاهدات و اکتشافات شیمیدانان قبلی را گردآوری می کرد و نمادهای عناصر شیمیایی را به ترتیب جرم اتمی آنها نشان می داد، اما جدول او یک پیشرفت علمی بزرگ بود زیرا او شکاف هایی را به جا گذاشت و عناصر کشف نشده را به دقت پیش بینی کرد.

این امر کشف عناصر جدید و درک ما از خواص آنها را بسیار تسریع کرد و دانشمندان را قادر ساخت تا عناصر را به طور دقیق پیش بینی کنند. اکنون عناصر بسیاری کشف شده اند یا به طور مصنوعی ساخته شده اند که در شکاف های جدول قرار گرفته اند. مندلیف خواص اسکاندیم، گالیم و ژرمانیوم را پیش‌بینی کرد و در عرض 20 سال دانشمندان وجود این عناصر را کشف کردند و همه پیش ‌بینی‌های او درست بود. نسخه مدرن جدول مندلیف دارای 109 عنصر است اما عناصر جدید همیشه در حال کشف هستند.