w w w . m a s h r e g h i . c o m

 

جدول تناوبي عنصرها

 

 

جدول تناوبي عنصرها

 

 

جدول مندليف:

 

- نخستين بار مندليف (Mendeleev) به وجود خصلت تناوبي در ميان عنصرها پي برد.

 

- مندليف بر اساس دو اصل زير، جدول تناوبي خود را تنظيم كرد:

1ـ قرار دادن عنصرها در رديف هايي كنار يك ديگر، بر حسب افزايش جرم اتمي.

2ـ قرار دادن عنصرها در گروه هايي زير يك ديگر، بر حسب تشابه خواص آن ها.

 

- مندليف براي رعايت اصل تشابه خواص، برخي خانه هاي جدولش را خالي گذاشت.

 

- مندليف خواص10 عنصر كشف نشده(در خانه هاي خالي جدولش) را پيش بيني كرد.

 

- خواص 8 عنصر از10 عنصر پيش بيني شده توسط مندليف، (پس از كشف) درست بود.

 

- اِكاآلومينيم، اِكابور و اِكاسيليسيم از جمله پيش بيني هاي درست مندليف بودند كه پس از كشف، به ترتيب: گاليم، اسكانديم و ژرمانيم ناميده شدند.

 

- مندليف براي رعايت اصل تشابه خواص، Iرا بعد از Te و Ni را بعد از Co قرار داد، با آن كه جرم اتمي I از Te و هم چنين Ni از Co كم تر است.

 

- مندليف معتقد بود كه بي نظمي هاي فوق، به دليل وجود خطا در اندازه گيري جرم اتمي اين عنصر ها است. (البته بعداً معلوم شد كه جرم اتمي ها، درست بوده اند!)

 

جدول تناوبي امروزي:

 

- مـوزلـي، مبنـاي تنـظيم عنصـر ها كه قبـلاً بر اسـاس افزايش جرم اتمي بود ، به افزايش عدد اتمي تغييرداد و در نتيجه بي نظمي هاي جدول مندليف قابل توجيه شد.

 

- مثلاً I داراي عدد اتمي 53 و Te داراي عدد اتمي 52 مي باشد، بنابراين I بايد بعد ازTe قرار گـيرد (گر چه جرم اتمي I از Te كم تر اسـت) ، هم چنين Ni با عدد اتمي 28 بايد بعد از Co با عدد اتمي 27 قرار گيرد (گر چه جرم اتمي Ni كم تر از Co است).

 

- قانون تناوبي: اگر عنصر ها را بر حسب افزايش عدد اتمي در كنار هم قرار دهيم، خواص فيزيكي و شيميايي آن ها، به صورت تناوبي تكرار مي شود.

 

- مهـم تـرين نكـته در جـدول تنـاوبي، تشـابه آرايش الكـتروني عنصـرهاي يك گـروه (خانواده)، در اغلـب گروه ها مي باشـد. مثلاً تمـام عنصـر هاي گروه 1 (IA) به آرايش الكترونيns1 ختم مي شوند (n عدد كوانتومي اصلي يا شماره دوره ي تناوب است). بنابـراين دليـل تشـابه خواص شـيميايي عنصـر هاي هم گـروه، شباهـت آرايش هاي الكتروني آن ها به يك ديگر مي باشد.

 

- جدول تناوبي امروزي ، داراي 18 گروه (ستون) و 7 دوره ي تناوب (رديف) مي باشد.

 

بخش هاي مهم جدول تناوبي:

 

براي سرعت عمل بيش تر، لازم است كه موارد زير از جدول تناوبي حفظ شوند:

 

1- گروه هاي اصلي (IA,IIA,IIIA,IVA,VA,VIA,VIIA,VIIIA) از بالا به پايين.

2- عنصرهاي واسطه ي دوره ي چهارم (n=4) يعني از 21Sc تا 30Zn با شماره ي گروه.

3- عدد اتمي و نام عنصرهاي 1 تا 36 .

4- عدد اتمي و نام و موقعيت عنصرهاي گروه VIIIA يا 18 (گازهاي نجيب).

5- عدد اتمي و نام و موقعيت عنصرهاي لانتان 57La و اكتينيم 89Ac.

6- عنصرهاي شبه فلز (B,Si,Ge,As,Sb,Te).

7- عنصرهاي مايع (در دماي اتاق): شامل فلز جيوه Hg و نافلز برم Br.

8- عنصرهاي گاز (در دماي اتاق): شامل H، N، O، F، Cl و عنصرهاي گروه VIIIA.

9- تعداد كل عنصرها: 109 عنصر.

10- تعداد عنصرهايي كه در طبيعت يافت مي شوند: حدود 91 عنصر.

11- درصد فلزها در جدول تناوبي: حدود 80% عنصرها.

12- تعداد عنصرها در هر دوره ي تناوب:

 

توضيحات

تعداد عنصر

شماره ي دوره ي تناوب (n)

كوتاه ترين دوره ي تناوب

2

n = 1

 

8

n = 2

 

8

n = 3

 

18

n = 4

 

18

n = 5

طولاني ترين دوره ي تناوب

32

n = 6

دوره ي تناوب ناقص

23

n = 7

 

13- تعداد عنصرها در هر گروه:

 

18

17

16

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

6

5

5

5

5

5

3

3

3

4

4

4

4

4

4

32

6

7

 

طولاني ترين گروه جدول تناوبي، گروه 3 يا IIIB مي باشد. طولاني ترين گروه اصلي جدول تناوبي، گروه 1 يا IA مي باشد.

 

14- تعداد عنصرهاي موجود در هر دسته (s=14 ، p=30 ، d=37 و f=28).

 

نتيجه:

 

آ- آرايش الكتروني لايه ي ظرفيت عنصرها در گروه هاي اصلي (A):

 

VIIIA(18)*

VIIA(17)

VIA(16)

VA(15)

IVA(14)

IIIA(13)

IIA(2)

IA(1)

ns2np6

ns2np5

ns2np4

ns2np3

ns2np2

ns2np1

ns2

ns1

 

* آرايش الكتروني He (در گروه VIIIA) استثنائاً 1s2 مي باشد و ns2 np6نيست.

 

ب- آرايش الكتروني لايه ي ظرفيت عنصرها در گروه هاي واسطه (B):

 

IIB(12)

IB(11)*

VIIIB(8)

VIIB(7)

VIB(6)*

VB(5)

IVB(4)

IIIB(3)

(n-1)d10

(n-1)d10

(n-1)d6,7,8

(n-1)d5

(n-1)d5

(n-1)d3

(n-1)d2

(n-1)d1

 

*d4 و d9 ناپايدارند و با كسب يك الكترون از s، به صورت d5 و d10 پايدار مي شوند.

 

پ- آرايش الكتروني لايه ي ظرفيت عنصرها در عنصرهاي واسطه داخلي:

 

4f14f14

لانتانيدها (در n=6)

5f15f14

اكتينيدها (در n=7)

 

تمرين:

 

اگر عنصري به دوره ي چهارم و گروه پانزدهم (پنجم اصلي، VA) جدول تناوبي تعلق داشته باشد، آرايش الكتروني لايه ي ظرفيت اتم آن كدام است؟

 

1) 4s2 4p3 2) 4s2 4p5 3) 5s2 5p3 4) 5s2 5p5

 

تمرين:

 

با توجه به داده هاي جدول زير، كدام دو عنصر در يك دوره از جدول تناوبي قرار دارند؟

 

D-

C+

B2+

A2-

يون

3p6

3p6

2p6

2p6

آرايش الكتروني آخرين زيرلايه

 

1) A و B 2) C و D 3) B و D 4) A و C

 

تمرين:

 

آرايش الكتروني عنصري به 3d5 4s1 ختم مي شود. گروه و تناوب آن كدام اند؟

 

1)گروه IA و تناوب4 2)گروه VIB و تناوب4 3)گروه IA و تناوب3 4)گروه VIB و تناوب3

 

برخي رَوَند هاي تناوبي مهم (در يك دوره):

 

آ- روند تغيير عدد اتمي:

 

در يك دوره از چپ به راست، و هم چنين در يك گـروه از بالا به پايين، افزايش مي يابد.

 

ب- روند تغيير جرم اتمي:

 

در يك دوره از چپ به راست، و هم چنين در يك گروه از بالا به پايين، افزايش مي يابد. برخي استثنائات: از Te به I و هم چنين از Co به Ni ، جـرم اتمي كاهش مي يابد.

 

پ- روند تغيير خواص فلزي (واكنش پذيري فلزي):

 

در يك دوره از چپ به راست، كاهش و در يك گروه از بالا به پايين، افزايش مي يابد. بنابراين Fr (فرانسيم) كه در پايين ترين بخش گروه IA قرار دارد، داراي بيش ترين خاصيت فلزي (واكنش پذيري فلزي) مي باشد.

 

ت- روند تغيير خواص نافلزي (واكنش پذيري نافلزي):

 

در يك دوره از چپ به راست، افزايش و در يك گروه از بالا به پايين، كاهش مي يابد. (عنصرهاي گروه VIIIA، استثنائاً نافلزهايي با واكنش پذيري بسيار كم مي باشند.) بنابراين F (فلوئور) كه در بالاترين بخش گروه VIIA قرار دارد، داراي بيش ترين خاصيت نافلزي (واكنش پذيري نافلزي) مي باشد.

 

ث- روند تغيير شعاع اتمي:

 

در يك دوره از چپ به راست، كاهش و در يك گروه از بالا به پايين، افزايش مي يابد.

 

علت كاهش شعاع در يك دوره:

 

در يك دوره، تعداد لايه هاي الكتروني ثابت است ولي از چپ به راست، با افزايش تعداد پروتون ها، بر بار مؤثر هسته افزوده مي شود و در نتيجه، جاذبه ي هسته روي الكترون هاي لايه ي بيروني بيش تر مي گردد و لذا شعاع، كاهش مي يابد.

 

علت افزايش شعاع در يك گروه:

 

آ ) در يك گروه، از بالا به پايين بر تعداد لايه هاي الكتروني افزوده مي شود و درنتيجه شعاع، افزايش مي يابد.

 

ب ) در يك گروه، از بالا به پايين بر تعداد اوربيتال هاي پر شده بين هسته و لايه ي الكتروني بيروني اتم افزوده مي شود و در نتيجه اثر پوششي الكترون هاي دروني بيش تر مي گردد و لذا نيروي جاذبه ي كم تري از طرف هسته بر الكترون هاي لايه ي بيروني وارد مي شود و بنابراين شعاع، افزايش مي يابد.

 

 

فرشاد مشرقي

 

 

 

بازگشت به صفحه ي قبل

 

بازگشت به صفحه ي اصلي

 

Email : farshad@mashreghi.com

 

Copyright 2002 - 2011 Farshad Mashreghi. All Rights Reserved