جدول العناصر الكيميائية

علم الكيمياء

علم الكيمياء هو الذي يعنى بخواص المواد وتركيبها وبنائها والتحولات التي تحدث لها والطاقة التي تنتجها أو تمتصها أثناء تغيراتها هذه، حيث إن كل مادة تتكون من نوع واحد أو أكثر من ذرات العناصر المفردة، والتي رتبت لاحقًا بجدول خاص بها يعرف بجدول العناصر الكيميائية، وتعد العناصر الكيميائية لبنات البناء لكل المركبات الكيميائية في الحياة، فهي تشمل المواد الطبيعية كالحمض النووي وتشمل أيضًا المواد الصناعية كأشباه الموصلات والزجاج.^[١]

جدول العناصر الكيميائية

يعرف الجدول الدوري على أنه مخطط بياني للعناصر الكيميائية المختلفة، فلقد تم ترتيبها وفقًا للعدد الذري في صفوف وأعمدة وفقًا لخصائصها الأساسية وميزاتها المختلفة، وتعد هذه العناصر لبنات الأساس لجميع أصناف المادة، وفيما يأتي ذكر لمكونات جدول العناصر الكيميائية الأساسية:^[٢]

• العناصر الكيميائية: يبلغ عدد العناصر في الجدول الدوري 118 عنصرًا، منها 94 عنصرًا طبيعيًا والباقي يم تصنيعها من قبل العلماء، ويوجد كل من هذه العناصر بصندوق في الجدول حيث يحتوي هذا الصندوق على اسم العنصر ورمزه الكيميائي وعدده الذري وكتلته الذرية.
• العدد الذري والكتلة الذرية: في حالة الانتقال من اليسار إلى اليمين ومن الأعلى إلى الأسفل في الجدول الدوري يزداد العدد الذري للعناصر، بحيث يعبر العدد الذري عن عدد البروتونات وتعبر الكتلة الذرية عن مجوع عدد النيوترونات والبروتونات.
• الدورات: وهي تمثل الصفوف السابعة في الجدول الدوري، بحيث إن جميع العناصر في الدورة الواحدة لها نفس العدد من مدارات الإلكترونات التي تحيط بالنواة الذرية، فالهيدروجين والهيليوم اللذان يكونان الدورة الأولى لهما مدار واحد، بينما لعناصر الدورة الثانية مدارين وهكذا.
• المجموعات: هنالك 18 عمودًا في الجدول الدوري، كل واحد منهم يمثل مجموعة، بحيث إن كل العناصر في المجموعة الواحدة لها نفس عدد الإلكترونات في المدار الخارجي للنواة، والاستثناءات لهذه القاعدة تشمل الهيدروجين والهيليوم والعناصر الانتقالية التي تحتل المجموعات من 3 إلى 12، كما تتشارك عناصر المجموعة الواحدة في خصائصها الكيميائية، فعلى سبيل المثال، تشمل المجموعة 18 الغازات الخاملة والتي تعرف أيضًا بالنبيلة، وتتكون المجموعة 17 من الهالوجينات.
• لانثانيدات وأكتينيدات: ويمثلان الصفان الإضافيان في أسفل الجدول الدوري ولكل منهما 14 عنصرًا، تعرف عناصر الصف العلوي باللانثانيدات أو العناصر الأرضية النادرة وتمتد من العنصر رقم 58 إلى 71، أما الصف السفلي فيعرف بالأكتينيدات ويمتد من العنصر 90 إلى 103.
• مجموعات العناصر: هنالك 9 مجموعات أساسية من العناصر والتي عادةً ما توضح في الجدول الدوري وهي؛ المعادن القلوية، المعادن الأرضية القلوية، المعادن الانتقالية، المعادن الأخرى، الفلزات، اللافلزات، الهالوجينات ، الغازات النبيلة ، والعناصر الأرضية النادرة.

اكتشاف الجدول الدوري

يعتبر الكيميائي الروسي ديميتري منديليف مكتشف جدول العناصر الكيميائية، فلقد أراد إيجاد نمط لترتيب العناصر الكيميائية، ولكنه واجه العديد من المشكلات، حيث لم تكن جميع العناصر مكتشفة بعد، كما كانت هنالك أخطاء في البيانات الخاصة ببعض العناصر، ولكن أثناء كتابته لكتاب "مبادئ الكيمياء" توصل إلى اكتشاف مهم، حيث بدأ بترتيب العناصر تبعًا لعددها الذري، وحينها لاحظ أن بعض أنواع العناصر تظهر بانتظام عند ترتيبها بهذه الطريقة، كما أنه صرح برؤيته لحلم بعد 3 أيام من محاولته لفك هذه الشيفرة، حيث رأى أن كل عنصر وقع في مكانه المخصص في الجدول الذي كان يبنيه، وحين استيقظ قام بتدوينها فورًا، وقام بتعديل في مكان واحد فقط. ففي النهاية قام منديليف بوضع جدول العناصر الكيميائية وفقًا للعدد الذري لهذه العناصر وتكافئها الإلكتروني، كما أنه ترك أماكن العناصر غير المكتشفة فارغة واستطاع توقع خصائص خمسة من هذه العناصر ومركباتها المتوقعة، وقد نشرت نتائج بحثه هذه في عام 1869 في مجلة الكيمياء الألمانية.^[٣]

المراجع

1. ↑ "Chemistry", www.britannica.com, Retrieved 19-8-2019. Edited.
2. ↑ "Parts of the Periodic Table", sciencing.com, Retrieved 10-8-2019. Edited.
3. ↑ "Periodic Table of Elements", www.livescience.com, Retrieved 10-8-2019. Edited.