المعادن الخفيفة في الجدول الدوري.

هناك العديد من التسلسلات المتكررة في الطبيعة:

• مواسم؛
• مرات اليوم؛
• أيام الأسبوع…

في منتصف القرن التاسع عشر، لاحظ D. I. Mendeleev ذلك الخواص الكيميائيةالعناصر لها أيضًا تسلسل معين (يقولون أن هذه الفكرة جاءت إليه في المنام). وكانت نتيجة أحلام العالم الرائعة هي الجدول الدوري العناصر الكيميائية، حيث د. قام مندلييف بترتيب العناصر الكيميائية حسب زيادة الكتلة الذرية. في الجدول الحديث، يتم ترتيب العناصر الكيميائية ترتيبًا تصاعديًا حسب العدد الذري للعنصر (عدد البروتونات في نواة الذرة).

يظهر الرقم الذري فوق رمز العنصر الكيميائي، وتحت الرمز كتلته الذرية (مجموع البروتونات والنيوترونات). يرجى ملاحظة أن الكتلة الذرية لبعض العناصر ليست عددًا صحيحًا! تذكر النظائر!الكتلة الذرية هي المتوسط ​​المرجح لجميع نظائر العنصر الموجود في الطبيعة في الظروف الطبيعية.

يوجد أسفل الجدول اللانثانيدات والأكتينيدات.

المعادن، غير المعادن، أشباه الفلزات

تقع في الجدول الدوري على يسار الخط القطري المتدرج الذي يبدأ بالبورون (B) وينتهي بالبولونيوم (Po) (الاستثناءات هي الجرمانيوم (Ge) والأنتيمون (Sb). ومن السهل أن نرى أن المعادن تشغل معظم الخصائص الأساسية للمعادن: صلبة (ما عدا الزئبق)، لامعة، موصلة للكهرباء والحرارة جيدة، بلاستيكية، قابلة للطرق، تتخلى عن الإلكترونات بسهولة.

تسمى العناصر الموجودة على يمين القطر المتدرج B-Po غير المعادن. إن خصائص اللافلزات هي عكس خصائص المعادن تمامًا: فهي موصلة رديئة للحرارة والكهرباء؛ قابل للكسر؛ غير طيع؛ غير بلاستيكية عادة ما تقبل الإلكترونات.

الفلزات

بين المعادن وغير المعادن هناك أشباه المعادن(الفلزات). وتتميز بخصائص كل من المعادن وغير المعادن. وقد وجدت أشباه المعادن تطبيقها الرئيسي في الصناعة في إنتاج أشباه الموصلات، والتي بدونها لا يمكن تصور أي دائرة كهربائية دقيقة أو معالج دقيق واحد.

الفترات والمجموعات

كما ذكرنا أعلاه، يتكون الجدول الدوري من سبع فترات. وفي كل فترة، يزداد العدد الذري للعناصر من اليسار إلى اليمين.

تتغير خصائص العناصر بالتتابع في فترات: وبالتالي فإن الصوديوم (Na) والمغنيسيوم (Mg)، الموجودين في بداية الفترة الثالثة، يتخلى عن الإلكترونات (Na يتخلى عن إلكترون واحد: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ؛ Mg يعطي حتى إلكترونين: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). لكن الكلور (Cl) الموجود في نهاية الفترة يأخذ عنصرًا واحدًا: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.

على العكس من ذلك، في المجموعات، جميع العناصر لها نفس الخصائص. على سبيل المثال، في المجموعة IA(1)، جميع العناصر من الليثيوم (Li) إلى الفرانسيوم (Fr) تتبرع بإلكترون واحد. وجميع عناصر المجموعة VIIA(17) تأخذ عنصرا واحدا.

بعض المجموعات مهمة جدًا لدرجة أنها حصلت على أسماء خاصة. وتناقش هذه المجموعات أدناه.

المجموعة IA(1). تحتوي ذرات عناصر هذه المجموعة على إلكترون واحد فقط في طبقتها الإلكترونية الخارجية، لذا فإنها تتخلى بسهولة عن إلكترون واحد.

وأهم الفلزات القلوية هي الصوديوم (Na) والبوتاسيوم (K)، حيث أنهما يلعبان دوراً هاماً في حياة الإنسان ويشكلان جزءاً من الأملاح.

التكوينات الإلكترونية:

• لي- 1s 2 2s 1 ؛
• نا- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ؛
• ك- 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 1

المجموعة IIA(2). تحتوي ذرات عناصر هذه المجموعة على إلكترونين في طبقة الإلكترون الخارجية، والتي تتخلى عنها أيضًا أثناء التفاعلات الكيميائية. العنصر الأكثر أهمية هو الكالسيوم (Ca) - أساس العظام والأسنان.

التكوينات الإلكترونية:

• يكون- 1s 2 2s 2 ؛
• ملغ- 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 ؛
• كاليفورنيا- 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 2

المجموعة السابعة (17). تستقبل ذرات عناصر هذه المجموعة عادةً إلكترونًا واحدًا لكل منها، وذلك لأن هناك خمسة عناصر على الطبقة الإلكترونية الخارجية وإلكترون واحد مفقود من "المجموعة الكاملة".

ومن أشهر عناصر هذه المجموعة: الكلور (Cl) - وهو جزء من الملح والمبيض؛ اليود (I) هو عنصر يلعب دورا هاما في نشاط الغدة الدرقيةشخص.

التكوين الإلكترونية:

• F- 1s 2 2s 2 2p 5 ؛
• Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ؛
• ر- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5

المجموعة الثامنة(18).تحتوي ذرات عناصر هذه المجموعة على طبقة إلكترونية خارجية "كاملة" بالكامل. لذلك، "لا" يحتاجون إلى قبول الإلكترونات. وهم "لا يريدون" التخلي عنهم. ومن ثم، فإن عناصر هذه المجموعة "مترددون" للغاية في الانضمام التفاعلات الكيميائية. لفترة طويلةكان يعتقد أنهم لم يتفاعلوا على الإطلاق (ومن هنا جاء اسم "خامل"، أي "غير نشط"). لكن الكيميائي نيل بارتليت اكتشف أن بعض هذه الغازات لا يزال بإمكانها التفاعل مع عناصر أخرى في ظل ظروف معينة.

التكوينات الإلكترونية:

• ني- 1s 2 2s 2 2p 6 ؛
• آر- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ؛
• كر- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6

عناصر التكافؤ في مجموعات

من السهل ملاحظة أن العناصر داخل كل مجموعة تتشابه مع بعضها البعض في إلكترونات التكافؤ الخاصة بها (إلكترونات مدارات s وp الموجودة على مستوى الطاقة الخارجي).

تحتوي الفلزات القلوية على إلكترون تكافؤ واحد:

• لي- 1s 2 2s 1 ؛
• نا- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ؛
• ك- 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 1

تحتوي الفلزات القلوية الأرضية على إلكترونين تكافؤ:

• يكون- 1s 2 2s 2 ؛
• ملغ- 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 ؛
• كاليفورنيا- 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 2

تحتوي الهالوجينات على 7 إلكترونات تكافؤ:

• F- 1s 2 2s 2 2p 5 ؛
• Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ؛
• ر- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5

تحتوي الغازات الخاملة على 8 إلكترونات تكافؤ:

• ني- 1s 2 2s 2 2p 6 ؛
• آر- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ؛
• كر- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6

لمزيد من المعلومات، راجع مقالة التكافؤ وجدول التكوينات الإلكترونية لذرات العناصر الكيميائية حسب الفترة.

دعونا الآن نوجه انتباهنا إلى العناصر الموجودة في مجموعات ذات رموز في. تقع في المركز الجدول الدوريويتم استدعاؤهم المعادن الانتقالية.

ومن السمات المميزة لهذه العناصر وجود ذرات الإلكترونات التي تملأها المدارات د:

1. الشوري- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 ؛
2. تي- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2

تقع بشكل منفصل عن الجدول الرئيسي اللانثانيداتو الأكتينيدات- هؤلاء هم ما يسمى المعادن الانتقالية الداخلية. تمتلئ ذرات هذه العناصر بالإلكترونات المدارات f:

1. م- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 4f 1 5d 1 6s 2 ؛
2. ذ- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6 6d 2 7s 2

تعلمنا في المدرسة تقسيم الجدول الدوري قطريًا باستخدام مسطرة، بدءًا من بور وانتهاءً بأستاتين، وكانت هذه مناطق المعادن واللافلزات. كل ما هو فوق السيليكون والبورون هو غير معدني.

أنا شخصياً أستخدم جدول العناصر الدورية هذا.

في النسخة القديمة (المختصرة) من الجدول الدوري، إذا رسمت خطًا مستقيمًا من الزاوية اليسرى العليا إلى الزاوية اليمنى السفلية، فستظهر معظم اللافلزات في الأعلى. وإن لم يكن كل شيء. ثم هناك أشباه المعادن، مثل الزرنيخ والسيلينيوم. من الأسهل تحديد العناصر غير المعدنية لأن عددها أقل بكثير من المعادن. وعادةً ما يتم تمييزها جميعًا باللون الأصفر كعناصر p (على الرغم من وجود بعض المعادن هناك). في النسخة الحديثة (الطويلة) من الجدول، مع 18 مجموعة، تقع جميع العناصر غير المعدنية (باستثناء الهيدروجين) على اليمين. وهذه كلها غازات وهالوجينات بالإضافة إلى البورون والكربون والسيليكون والفوسفور والكبريت. ليس كثيرا.

أتذكر كيف قام المعلم في المدرسة بتقسيم الجدول الدوري باستخدام المسطرة وأظهر لنا مناطق المعادن واللافلزات. ينقسم الجدول الدوري إلى منطقتين قطريا. كل ما هو فوق السيليكون والبورون هو غير معدني. وفي الجداول الجديدة أيضًا تم تمييز هاتين المجموعتين بألوان مختلفة.

يعد الجدول الدوري لمندليف أكثر إفادة مما قد يبدو للوهلة الأولى. يمكنك من خلاله معرفة ما إذا كان العنصر معدنيًا أم غير معدني. للقيام بذلك، يجب أن تكون قادرًا على تقسيم الجدول بصريًا إلى قسمين:



ما تحت الخط الأحمر فلزات، وبقية العناصر لا فلزات.

كيفية التعرف على المعدن أو غير المعدن، المعدن دائمًا في حالة صلبة، باستثناء الزئبق، واللافلز يمكن أن يكون بأي شكل من الأشكال، ناعم، صلب، سائل، وما إلى ذلك. يمكنك أيضًا تحديد اللون، كما أصبح لونًا معدنيًا واضحًا بالفعل. كيفية تحديده في الجدول الدوري، لذلك تحتاج إلى رسم خط قطري من البورون إلى الأستاتين، وكل تلك العناصر الموجودة فوق الخط ليست معدنية، وتلك الموجودة أسفل الخط معدنية.

المعادن في جدول D.I. Mendeleev موجودة في جميع الفترات باستثناء الفترة الأولى (H وHe)، في جميع المجموعات؛ فقط المعادن (العناصر D) موجودة في المجموعات الفرعية الثانوية (B). اللافلزات هي عناصر p وتقع فقط في المجموعات الفرعية الرئيسية (A). هناك 22 عنصرًا غير معدني في المجمل ويتم ترتيبها في خطوات، بدءًا من مجموعة SHA، مع إضافة عنصر واحد في كل مجموعة: مجموعة SHA - B - البورون، مجموعة 1UA - C - الكربون وSi - السيليكون؛ مجموعة VA - النيتروجين (N)، الفوسفور - P، الزرنيخ - As؛ مجموعة V1A (الكالكوجينات) - الأكسجين (O)، الكبريت (S)، السيلينيوم (Se)، التيلوريوم (Te)، مجموعة V11A (الهالوجينات) - الفلور (F)، الكلور (Cl)، البروم (Br)، اليود (I) )، أستاتين (في)؛ V111A مجموعة الغازات الخاملة أو النبيلة - الهيليوم (He)، النيون (Ne)، الأرجون (Ar)، الكريبتون (Kr)، زينون (Xe)، الرادون (Ra). يقع الهيدروجين في المجموعتين الأولى (أ) والسابعة (أ). إذا قمت برسم قطري من البريليوم إلى البوهريوم عقليًا، ففوق القطر في المجموعات الفرعية الرئيسية توجد مواد غير معدنية.

خصيصًا لك ولكي تتمكن من فهم كيفية التمييز بسهولة بين المعادن وغير المعادن في الجدول، أقدم لك هذا الرسم البياني:



يتم تمييز الخط الفاصل بين المعادن وغير المعادن بعلامة حمراء. ارسم هذا على برجك وسوف تعرف دائمًا.

مع مرور الوقت، يمكنك ببساطة حفظ جميع اللافلزات، خاصة وأن هذه العناصر معروفة للجميع، وعددها صغير - 22 فقط. ولكن حتى تكتسب هذه المهارة، فإن تذكر طريقة فصل المعادن عن اللافلزات أمر بالغ الأهمية. بسيط. العمودان الأخيران من الجدول مخصصان بالكامل للمواد غير المعدنية - وهذا هو العمود الخارجي للغازات الخاملة وعمود الهالوجينات الذي يبدأ بالهيدروجين. في العمودين الأولين على اليسار لا توجد معادن غير معدنية على الإطلاق - فهي معادن صلبة. بدءًا من المجموعة الثالثة، تظهر اللافلزات في الأعمدة - أول بورون واحد، ثم في المجموعة 4 يوجد بالفعل اثنان - الكربون والسيليكون، في المجموعة 5 يوجد ثلاثة - النيتروجين والفوسفور والزرنيخ، في المجموعة 6 يوجد بالفعل 4 اللافلزات - الأكسجين والكبريت والسيلينيوم والتيلوريوم، حسنا، ثم تأتي مجموعة الهالوجينات، والتي تم ذكرها أعلاه. لتسهيل حفظ العناصر غير المعدنية، استخدم هذا الجدول المريح حيث تكون جميع العناصر غير المعدنية في وشاح:



بدون حفظ الجدول الدوري نفسه، من المستحيل تذكر مكان وجود المعدن وأين يوجد اللامعدن. ولكن يمكنك أن تتذكر اثنين قواعد بسيطة. القاعدة الأولى هي أن خصائص المعادن تتناقص خلال الدورة من اليسار إلى اليمين. أي أن تلك المواد التي تظهر في البداية هي معادن، وفي النهاية تكون غير معدنية. تأتي الفلزات القلوية والقلوية الترابية أولاً، ثم كل شيء آخر، وتنتهي بالغازات الخاملة. القاعدة الثانية هي أن الخصائص المعدنية تنمو من أعلى إلى أسفل في المجموعة. على سبيل المثال، لنأخذ المجموعة الثالثة. لن نطلق على البورون معدن، ولكن يوجد تحته الألومنيوم، الذي يتميز بخصائص معدنية.

حتى في المدرسة، أثناء الجلوس في دروس الكيمياء، نتذكر جميعًا الطاولة الموجودة على جدار الفصل أو المختبر الكيميائي. يحتوي هذا الجدول على تصنيف لجميع العناصر الكيميائية التي عرفتها البشرية، تلك المكونات الأساسية التي تشكل الأرض والكون بأكمله. ثم لم نتمكن حتى من التفكير في ذلك جدول مندلييفهي بلا شك واحدة من أعظم اكتشافات علميةوهو أساس معرفتنا الحديثة بالكيمياء.

الجدول الدوري للعناصر الكيميائية بقلم D. I. Mendeleev

للوهلة الأولى، تبدو فكرتها بسيطة بشكل خادع: التنظيم العناصر الكيميائيةمن أجل زيادة وزن ذراتها. علاوة على ذلك، ففي معظم الحالات يتبين أن الخواص الكيميائية والفيزيائية لكل عنصر مماثلة للعنصر الذي يسبقه في الجدول. ويظهر هذا النمط لجميع العناصر باستثناء العناصر القليلة الأولى، وذلك ببساطة لأنها لا تحتوي على عناصر مشابهة لها في الوزن الذري. وبفضل اكتشاف هذه الخاصية أصبح بإمكاننا وضع تسلسل خطي للعناصر في جدول يشبه إلى حد كبير التقويم الجداري، وبالتالي دمج عدد كبير من أنواع العناصر الكيميائية في شكل واضح ومتماسك. وبطبيعة الحال، نستخدم اليوم مفهوم العدد الذري (عدد البروتونات) من أجل ترتيب نظام العناصر. وقد ساعد ذلك في حل ما يسمى بالمشكلة الفنية المتمثلة في "زوج من التباديل"، لكنه لم يؤد إلى تغيير جوهري في مظهر الجدول الدوري.

في الجدول الدورييتم ترتيب جميع العناصر بناءً على عددها الذري، وتكوينها الإلكتروني، وخصائصها الكيميائية المتكررة. تسمى الصفوف الموجودة في الجدول بالدورات، وتسمى الأعمدة بالمجموعات. وكان الجدول الأول، الذي يعود تاريخه إلى عام 1869، يحتوي على 60 عنصرًا فقط، ولكن كان لا بد من توسيع الجدول الآن لاستيعاب العناصر الـ 118 التي نعرفها اليوم.

الجدول الدوري لمندليفلا ينظم العناصر فحسب، بل ينظم أيضًا خصائصها الأكثر تنوعًا. غالبًا ما يكفي للكيميائي أن يكون الجدول الدوري أمام عينيه من أجل الإجابة بشكل صحيح على العديد من الأسئلة (ليس فقط أسئلة الامتحانات، ولكن أيضًا الأسئلة العلمية).

معرف YouTube لـ 1M7iKKVnPJE غير صالح.

القانون الدوري

هناك صيغتان القانون الدوريالعناصر الكيميائية: الكلاسيكية والحديثة.

الكلاسيكية كما قدمها مكتشفها د. مندليف: إن خواص الأجسام البسيطة، وكذلك أشكال وخصائص مركبات العناصر، تعتمد بشكل دوري على قيم الأوزان الذرية للعناصر.

الحديث: الخصائص مواد بسيطةوكذلك خصائص وأشكال مركبات العناصر تعتمد بشكل دوري على شحنة نواة ذرات العناصر (الرقم الترتيبي).

التمثيل البياني للقانون الدوري هو النظام الدوري للعناصر، وهو تصنيف طبيعي للعناصر الكيميائية يعتمد على التغيرات المنتظمة في خواص العناصر تبعا لشحنة ذراتها. الصور الأكثر شيوعًا للجدول الدوري للعناصر هي D.I. أشكال مندليف قصيرة وطويلة.

مجموعات وفترات الجدول الدوري

في مجموعاتتسمى الصفوف العمودية الجدول الدوري. في المجموعات، يتم دمج العناصر بناءً على أعلى حالة أكسدة في أكاسيدها. وتتكون كل مجموعة من مجموعة فرعية رئيسية وثانوية. تشمل المجموعات الفرعية الرئيسية عناصر فترات صغيرة وعناصر فترات كبيرة لها نفس الخصائص. تتكون المجموعات الفرعية الجانبية فقط من عناصر فترات كبيرة. تختلف الخصائص الكيميائية لعناصر المجموعات الفرعية الرئيسية والثانوية بشكل كبير.

فترةيسمى صفًا أفقيًا من العناصر مرتبة حسب زيادة أعدادها الذرية. هناك سبع فترات في النظام الدوري: الفترات الأولى والثانية والثالثة تسمى فترات صغيرة، وتحتوي على 2 و 8 و 8 عناصر على التوالي؛ تسمى الفترات المتبقية كبيرة: في الفترتين الرابعة والخامسة يوجد 18 عنصرًا، وفي السادسة - 32، وفي السابعة (لم تكتمل بعد) - 31 عنصرًا. كل فترة، ما عدا الأولى، تبدأ بفلز قلوي وتنتهي بغاز خامل.

المعنى المادي للرقم التسلسليالعنصر الكيميائي: عدد البروتونات الموجودة في النواة الذرية وعدد الإلكترونات التي تدور حول النواة الذرية يساوي العدد الذري للعنصر.

خصائص الجدول الدوري

دعونا نذكركم بذلك مجموعاتتسمى بالصفوف العمودية في الجدول الدوري وتختلف الخواص الكيميائية لعناصر المجموعتين الفرعيتين الرئيسية والثانوية بشكل كبير.

تتغير خصائص العناصر في المجموعات الفرعية بشكل طبيعي من الأعلى إلى الأسفل:

• تزداد الخواص المعدنية وتضعف الخواص غير المعدنية؛
• يزيد نصف القطر الذري.
• تزداد قوة القواعد والأحماض الخالية من الأكسجين التي يتكون منها العنصر.
• تنخفض السالبية الكهربية.

جميع العناصر باستثناء الهيليوم والنيون والأرجون تشكل مركبات الأكسجين، وهناك ثمانية أشكال فقط من مركبات الأكسجين. في الجدول الدوري، غالبًا ما يتم وصفها بالصيغ العامة الموجودة تحت كل مجموعة بترتيب تصاعدي لحالة أكسدة العناصر: R 2 O، RO، R 2 O 3، RO 2، R 2 O 5، RO 3، R2O7,RO4 حيث يدل الرمز R على أحد عناصر هذه المجموعة. تنطبق صيغ الأكاسيد الأعلى على جميع عناصر المجموعة، إلا في حالات استثنائية عندما لا تظهر العناصر حالة أكسدة مساوية لرقم المجموعة (على سبيل المثال، الفلور).

تظهر أكاسيد التركيبة R 2 O خصائص أساسية قوية، وتزداد قاعديتها مع زيادة العدد الذري؛ تظهر أكاسيد التركيبة RO (باستثناء BeO) خصائص أساسية. أكاسيد التكوين RO 2، R 2 O 5، RO 3، R 2 O 7 معرض خصائص الحمض، وتزداد حموضتها مع زيادة الرقم التسلسلي.

تشكل عناصر المجموعات الفرعية الرئيسية بدءاً من المجموعة الرابعة مركبات هيدروجينية غازية. هناك أربعة أشكال من هذه المركبات. وهي تقع ضمن عناصر المجموعات الفرعية الرئيسية ويتم تمثيلها بالصيغ العامة في التسلسل RH 4، RH 3، RH 2، RH.

مركبات RH 4 محايدة بطبيعتها؛ RH 3 - أساسي ضعيف؛ RH 2 - حمضية قليلاً. RH - شخصية حمضية بقوة.

دعونا نذكركم بذلك فترةيسمى صفًا أفقيًا من العناصر مرتبة حسب زيادة أعدادها الذرية.

خلال فترة مع زيادة الرقم التسلسلي للعنصر:

• زيادة السالبية الكهربية
• تنخفض الخواص المعدنية، وتزداد الخواص غير المعدنية؛
• يتناقص نصف القطر الذري.

عناصر الجدول الدوري

العناصر القلوية والقلوية الأرضية

وتشمل هذه عناصر من المجموعتين الأولى والثانية من الجدول الدوري. الفلزات القلويةمن المجموعة الأولى - معادن ناعمة، فضية اللون، سهلة القطع بالسكين. تحتوي جميعها على إلكترون واحد في غلافها الخارجي وتتفاعل بشكل مثالي. المعادن الأرضية القلويةمن المجموعة الثانية لها أيضًا لون فضي. يتم وضع إلكترونين على المستوى الخارجي، وبالتالي، تتفاعل هذه المعادن بسهولة أقل مع العناصر الأخرى. بالمقارنة مع الفلزات القلوية، فإن الفلزات القلوية الأرضية تذوب وتغلي عند درجات حرارة أعلى.

إظهار/إخفاء النص

اللانثانيدات (العناصر الأرضية النادرة) والأكتينيدات

اللانثانيدات- مجموعة من العناصر الموجودة أصلاً في المعادن النادرة؛ ومن هنا جاءت تسميتهم بالعناصر "الأرضية النادرة". وفي وقت لاحق، اتضح أن هذه العناصر ليست نادرة كما كان يعتقد في البداية، وبالتالي تم إعطاء اسم اللانثانيدات للعناصر الأرضية النادرة. اللانثانيدات و الأكتينيداتتشغل كتلتين تقعان أسفل جدول العناصر الرئيسي. كلا المجموعتين تشمل المعادن. جميع اللانثانيدات (باستثناء البروميثيوم) غير مشعة؛ على العكس من ذلك، الأكتينيدات مشعة.

إظهار/إخفاء النص

الهالوجينات والغازات النبيلة

يتم تجميع الهالوجينات والغازات النبيلة في المجموعتين 17 و 18 من الجدول الدوري. الهالوجيناتهي عناصر غير معدنية، جميعها تحتوي على سبعة إلكترونات في غلافها الخارجي. في غازات نبيلةجميع الإلكترونات موجودة في الغلاف الخارجي، لذا فهي بالكاد تشارك في تكوين المركبات. وتسمى هذه الغازات بالغازات النبيلة لأنها نادراً ما تتفاعل مع العناصر الأخرى؛ أي أنهم يشيرون إلى أفراد الطبقة النبيلة الذين تجنبوا تقليديًا الآخرين في المجتمع.

إظهار/إخفاء النص

المعادن الانتقالية

المعادن الانتقاليةتحتل المجموعات 3-12 في الجدول الدوري. معظمها كثيفة وصلبة وذات توصيل كهربائي وحراري جيد. توجد إلكترونات التكافؤ الخاصة بها (التي ترتبط بها بعناصر أخرى) في عدة أغلفة إلكترونية.

إظهار/إخفاء النص

المعادن الانتقالية

سكانديوم 21

تيتان تي 22

الفاناديوم الخامس 23

كروم كر 24

منجنيز 25

الحديد الحديد 26

شركة الكوبالت 27

النيكل ني 28

النحاس النحاس 29

زنك زنك 30

الإيتريوم واي 39

زركونيوم زيركون 40

النيوبيوم رقم 41

الموليبدينوم مو 42

التكنيشيوم ح 43

الروثينيوم رو 44

الروديوم ر 45

البلاديوم 46

فضة اج 47

الكادميوم سي دي 48

اللوتيتيوم لو 71

الهافنيوم 72

التنتالوم تا 73

التنغستن دبليو 74

الرينيوم إعادة 75

الأوسميوم أوس 76

إيريديوم إير 77

البلاتين 78

الذهب Au 79

الزئبق 80

لورانس إل آر 103

رذرفورديوم آر إف 104

دوبنيوم ديسيبل 105

سيبورجيوم إس جي 106

بوريوم بي اتش 107

حاسي هس 108

ميتنريوم جبل 109

دارمشتات دي إس 110

الأشعة السينية 111

كوبرنيسيوم CN 112

الفلزات

الفلزاتتحتل المجموعات 13-16 من الجدول الدوري. أشباه الفلزات مثل البورون والجرمانيوم والسيليكون هي أشباه موصلات وتستخدم لصنع رقائق الكمبيوتر ولوحات الدوائر.

إظهار/إخفاء النص

معادن ما بعد التحول

عناصر تسمى معادن ما بعد التحول، تنتمي إلى المجموعات 13-15 من الجدول الدوري. على عكس المعادن، ليس لديهم تألق، ولكن لديهم لون غير لامع. بالمقارنة مع المعادن الانتقالية، فإن معادن ما بعد الانتقالية تكون أكثر ليونة وتحتوي على المزيد درجة حرارة منخفضةالانصهار والغليان، وارتفاع السالبية الكهربية. توجد إلكترونات التكافؤ الخاصة بها، والتي ترتبط بها العناصر الأخرى، فقط على غلاف الإلكترون الخارجي. عناصر المجموعة المعدنية في مرحلة ما بعد المرحلة الانتقالية لديها أكثر من ذلك بكثير درجة حرارة عاليةنقطة الغليان من الفلزات.

فليروفيوم فلوريدا 114 أنونسبتيوم يو أس 117

الآن قم بتعزيز معلوماتك من خلال مشاهدة مقطع فيديو حول الجدول الدوري والمزيد.

عظيم، لقد تم اتخاذ الخطوة الأولى على طريق المعرفة. أنت الآن أكثر أو أقل توجهاً نحو الجدول الدوري، وسيكون هذا مفيدًا جدًا لك، لأن النظام الدوري لمندليف هو الأساس الذي يقوم عليه هذا العلم المذهل.

تمكن ديمتري مندلييف من إنشاء جدول فريد للعناصر الكيميائية، وكانت الميزة الرئيسية له هي الدورية. يتم ترتيب المعادن وغير المعادن في الجدول الدوري بطريقة تتغير خصائصها بطريقة دورية.

تم تجميع الجدول الدوري من قبل ديمتري مندليف في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. لم يبسط هذا الاكتشاف عمل الكيميائيين فحسب، بل كان قادرًا على الجمع بين كل ما هو مفتوح المواد الكيميائية، وكذلك التنبؤ بالاكتشافات المستقبلية.

إن إنشاء هذا النظام المنظم أمر لا يقدر بثمن بالنسبة للعلم وللإنسانية ككل. كان هذا الاكتشاف هو الذي أعطى زخماً لتطوير الكيمياء بأكملها لسنوات عديدة.

ومن المثير للاهتمام أن نعرف! هناك أسطورة حلم بها أحد العلماء بالنظام النهائي.

وفي مقابلة مع أحد الصحفيين، أوضح العالم أنه كان يعمل عليه لمدة 25 عامًا وأن حقيقة أنه حلم به أمر طبيعي تمامًا، لكن هذا لا يعني أن جميع الإجابات جاءت في الحلم.

ينقسم النظام الذي أنشأه مندليف إلى قسمين:

• فترات - أعمدة أفقية في سطر أو سطرين (صفوف)؛
• المجموعات - خطوط عمودية في صف واحد.

هناك 7 فترات إجمالاً في النظام، كل عنصر لاحق يختلف عن العنصر السابق بعدد كبير من الإلكترونات الموجودة في النواة، أي. الشحنة النووية لكل مؤشر على اليمين أكبر من اليسرى واحدة تلو الأخرى. تبدأ كل فترة بمعدن وتنتهي بغاز خامل - وهذا هو بالضبط دورية الجدول، لأن خصائص المركبات تتغير خلال فترة واحدة وتتكرر في الفترة التالية. في الوقت نفسه، يجب أن نتذكر أن الفترات 1-3 غير مكتملة أو صغيرة، لديهم فقط 2 و 8 و 8 ممثلين. في الدورة الكاملة (أي الأربعة المتبقية) يوجد 18 ممثلًا كيميائيًا.

تحتوي المجموعة على مركبات كيميائية بنفس القيمة الأعلى، أي. لديهم نفس البنية الإلكترونية. في المجموع، يحتوي النظام على 18 مجموعة ( النسخة الكاملة) يبدأ كل منها بمادة قلوية وينتهي بغاز خامل. يمكن تقسيم جميع المواد المقدمة في النظام إلى مجموعتين رئيسيتين - معدنية أو غير معدنية.

ولتسهيل البحث، يكون للمجموعات اسم خاص بها، وتزداد الخصائص المعدنية للمواد مع كل سطر سفلي، أي. كلما انخفض المركب، زادت مداراته الذرية وضعف الروابط الإلكترونية. تتغير الشبكة البلورية أيضًا - فهي تصبح واضحة في العناصر التي تحتوي على عدد كبير من المدارات الذرية.

هناك ثلاثة أنواع من الجداول المستخدمة في الكيمياء:

1. باختصار - يتم نقل الأكتينيدات واللانثانيدات خارج الحقل الرئيسي، وتحتل 4 وجميع الفترات اللاحقة سطرين.
2. طويل - يتم فيه نقل الأكتينيدات واللانثانيدات إلى ما وراء حدود المجال الرئيسي.
3. طويلة جدًا - كل فترة تستغرق سطرًا واحدًا بالضبط.

يعتبر الجدول الرئيسي هو الجدول الدوري الذي تم قبوله وتأكيده رسميًا، ولكن من أجل الراحة، غالبًا ما يتم استخدام النسخة المختصرة. يتم ترتيب المعادن واللافلزات في الجدول الدوري وفق قواعد صارمة تجعل التعامل معها أسهل.

المعادن في الجدول الدوري

في نظام مندليف، تحتوي السبائك على عدد سائد وقائمة هذه السبائك كبيرة جدًا - فهي تبدأ بالبورون (B) وتنتهي بالبولونيوم (Po) (الاستثناءات هي الجرمانيوم (Ge) والأنتيمون (Sb)). هذه المجموعة لديها السمات المميزةوهي مقسمة إلى مجموعات، ولكن خصائصها غير متجانسة. سماتهم المميزة:

• بلاستيك؛
• التوصيل الكهربائي؛
• يشرق؛
• سهولة إطلاق الإلكترونات.
• ليونة؛
• توصيل حراري؛
• صلابة (باستثناء الزئبق).

نظرًا للجوهر الكيميائي والفيزيائي المختلف، قد تختلف الخصائص بشكل كبير بين ممثلين لهذه المجموعة، وليست جميعها متشابهة مع السبائك الطبيعية النموذجية، على سبيل المثال، الزئبق مادة سائلة، ولكنها تنتمي إلى هذه المجموعة.

في حالته الطبيعية يكون سائلًا وبدون شبكة بلورية، وهو يلعب دورا رئيسيافي السبائك. الخصائص الكيميائية فقط هي التي تجعل الزئبق مشابهًا لهذه المجموعة من العناصر، على الرغم من تقليد خواص هذه المركبات العضوية. الأمر نفسه ينطبق على السيزيوم - أنعم سبيكة، لكنه لا يمكن أن يوجد في الطبيعة في شكله النقي.

يمكن أن توجد بعض العناصر من هذا النوع لمدة جزء من الثانية فقط، وبعضها غير موجود في الطبيعة على الإطلاق - فقد تم إنشاؤها في ظروف معملية اصطناعية. ولكل مجموعة من مجموعات المعادن الموجودة في النظام اسمها الخاص وخصائصها التي تميزها عن المجموعات الأخرى.

ومع ذلك، فإن اختلافاتهم كبيرة جدا. في الجدول الدوري، يتم ترتيب جميع المعادن وفقا لعدد الإلكترونات الموجودة في النواة، أي. عن طريق زيادة الكتلة الذرية. علاوة على ذلك، فهي تتميز بالتغيرات الدورية خصائص مميزة. ولهذا السبب، لم يتم وضعها بشكل أنيق في الجدول وقد لا يتم وضعها بشكل صحيح.

في المجموعة الأولى من القلويات لا توجد مواد يمكن العثور عليها في شكل نقي في الطبيعة - يمكن أن توجد فقط كجزء من مركبات مختلفة.

كيفية التمييز بين المعدن من غير المعدن؟

كيفية تحديد المعدن في مركب؟ هناك طريقة بسيطة لتحديد ذلك، ولكن لهذا تحتاج إلى وجود حاكم وجدول دوري. لتحديد أنك بحاجة إلى:

1. ارسم خطًا شرطيًا على طول تقاطعات العناصر من بور إلى البولونيوم (ربما إلى أستات).
2. جميع المواد التي ستكون على يسار الخط وفي المجموعات الفرعية الجانبية معدنية.
3. المواد الموجودة على اليمين من نوع مختلف.

ومع ذلك، فإن الطريقة بها عيب - فهي لا تتضمن الجرمانيوم والأنتيمون في المجموعة وتعمل فقط على طاولة طويلة. يمكن استخدام هذه الطريقة كورقة غش، ولكن من أجل تحديد المادة بدقة، يجب أن تتذكر قائمة بجميع العناصر غير المعدنية. كم هناك في المجموع؟ قليل - 22 مادة فقط.

على أية حال، لتحديد طبيعة المادة من الضروري النظر فيها بشكل منفصل. سيكون من السهل العثور على العناصر إذا كنت تعرف خصائصها. من المهم أن نتذكر أن جميع المعادن:

1. وتكون صلبة في درجة حرارة الغرفة، باستثناء الزئبق. وفي الوقت نفسه، يلمعون ويوصلون الكهرباء بشكل جيد.
2. لديهم عدد أقل من الذرات في المستوى الخارجي للنواة.
3. وهي تتكون من شبكة بلورية (باستثناء الزئبق)، وجميع العناصر الأخرى لها بنية جزيئية أو أيونية.
4. في الجدول الدوري، جميع اللافلزات باللون الأحمر، والمعادن باللون الأسود والأخضر.
5. إذا تحركت من اليسار إلى اليمين خلال فترة ما، فإن شحنة نواة المادة ستزداد.
6. بعض المواد لها خصائص ضعيفة التعبير، ولكن لا تزال لديها سمات مميزة. وتصنف هذه العناصر على أنها أشباه معادن، مثل البولونيوم أو الأنتيمون، وعادة ما توجد عند حدود المجموعتين.

انتباه!في الجزء السفلي الأيسر من الكتلة في النظام توجد دائمًا معادن نموذجية، وفي الجزء العلوي الأيمن - غازات وسوائل نموذجية.

من المهم أن نتذكر أنه عند التحرك في الجدول من الأعلى إلى الأسفل، تصبح الخصائص غير المعدنية للمواد أقوى، حيث توجد العناصر التي لها قذائف خارجية بعيدة هناك. يتم فصل نواتها عن الإلكترونات وبالتالي فهي تنجذب بشكل أضعف.

فيديو مفيد

دعونا نلخص ذلك

سيكون من السهل التمييز بين العناصر إذا كنت تعرف المبادئ الأساسية لتشكيل الجدول الدوري وخصائص المعادن. سيكون من المفيد أيضًا تذكر قائمة العناصر الـ 22 المتبقية. لكن يجب ألا ننسى أنه يجب النظر إلى أي عنصر في المركب بشكل منفصل، دون مراعاة ارتباطاته بالمواد الأخرى.

الجدول الدوري هو أحد المسلمات الرئيسية في الكيمياء. بمساعدتها يمكنك العثور على جميع العناصر الضرورية، سواء كانت معادن قلوية أو عادية أو غير معدنية. سننظر في هذه المقالة في كيفية العثور على العناصر التي تحتاجها في مثل هذا الجدول.

وفي منتصف القرن التاسع عشر، تم اكتشاف 63 عنصرًا كيميائيًا. كانت الخطة الأصلية هي ترتيب العناصر حسب زيادة الكتلة الذرية وتقسيمها إلى مجموعات. ومع ذلك، لم يكن من الممكن هيكلتها، ولم يؤخذ اقتراح الكيميائي نولاند على محمل الجد بسبب محاولات الربط بين الكيمياء والموسيقى.

في عام 1869، ديمتري إيفانوفيتش منديليفنشر جدوله الدوري لأول مرة على صفحات مجلة الجمعية الكيميائية الروسية. وسرعان ما أبلغ الكيميائيين في جميع أنحاء العالم باكتشافه. واصل مندليف بعد ذلك تحسين طاولته وتحسينها حتى اكتسبها نظرة حديثة. لقد كان مندليف هو من تمكن من ترتيب العناصر الكيميائية بطريقة لا تتغير بشكل رتيب، بل بشكل دوري. تم دمج النظرية أخيرًا في القانون الدوري في عام 1871. دعنا ننتقل إلى النظر في اللافلزات والمعادن في الجدول الدوري.

كيفية العثور على المعادن وغير المعادن

تحديد المعادن بالطريقة النظرية

الطريقة النظرية:

1. جميع المعادن، باستثناء الزئبق، تكون في حالة تجميع صلبة. فهي مرنة وتنحني دون مشاكل. كما أن هذه العناصر لها خصائص توصيل حراري وكهربائي جيدة.
2. إذا كنت بحاجة إلى تحديد قائمة المعادن، فقم برسم خط قطري من البورون إلى الأستاتين، والذي سيتم تحديد موقع المكونات المعدنية أسفله. وتشمل هذه أيضًا جميع عناصر المجموعات الكيميائية الجانبية.
3. في المجموعة الأولى، تحتوي المجموعة الفرعية الأولى على القلوية، على سبيل المثال، الليثيوم أو السيزيوم. عندما تذوب، نشكل القلويات، وهي الهيدروكسيدات. لديهم تكوين إلكتروني من النوع ns1 مع إلكترون تكافؤ واحد، والذي يؤدي عند التخلي عنه إلى ظهور خصائص الاختزال.

المجموعة الثانية من المجموعة الفرعية الرئيسية تحتوي على معادن ترابية قلوية مثل الراديوم أو الكالسيوم. في درجات الحرارة العادية لديهم حالة صلبة من التجميع. هُم التكوين الإلكترونيةلديه النموذج ns2. توجد المعادن الانتقالية في مجموعات فرعية ثانوية. لديهم حالات الأكسدة المتغيرة. في الدرجات الدنيا تتجلى الخصائص الأساسية، والدرجات المتوسطة تكشف عن الخصائص الحمضية، وفي درجات أعلىمذبذب.

التعريف النظري لللافلزات

أولًا، هذه العناصر عادة ما تكون في حالة سائلة أو غازية، وفي بعض الأحيان في حالة صلبة . عندما تحاول ثنيهمأنها تنكسر بسبب الهشاشة. اللافلزات هي موصلات رديئة للحرارة والكهرباء. تم العثور على اللافلزات في الجزء العلوي من الخط القطري المرسوم من البورون إلى الأستاتين. تحتوي الذرات اللافلزية على عدد كبير من الإلكترونات، مما يجعلها أكثر ربحية لقبول إلكترونات إضافية بدلاً من التخلي عنها. تشمل اللافلزات أيضًا الهيدروجين والهيليوم. تقع جميع اللافلزات في مجموعات من الثانية إلى السادسة.

طرق التحديد الكيميائية

هناك عدة طرق:

• غالبا ما يكون من الضروري استخدامه الطرق الكيميائيةتحديد المعادن. على سبيل المثال، تحتاج إلى تحديد كمية النحاس في سبيكة. للقيام بذلك، ضع قطرة من حمض النيتريك على السطح وبعد فترة سيظهر البخار. امسح ورق الترشيح وضعه فوق قارورة الأمونيا. إذا تحولت البقعة إلى اللون الأزرق الداكن، فهذا يدل على وجود النحاس في السبيكة.
• لنفترض أنك بحاجة إلى العثور على الذهب، لكنك لا تريد الخلط بينه وبين النحاس. ضع محلولاً مركزاً من حمض النيتريك على السطح بنسبة 1 إلى 1. التأكيد كمية كبيرةلن يتفاعل الذهب الموجود في السبيكة مع المحلول.
• يعتبر الحديد معدنًا مشهورًا جدًا. لتحديد ذلك، تحتاج إلى تسخين قطعة من المعدن في حمض الهيدروكلوريك. إذا كان الحديد حقا، فإن القارورة سوف تكون ملونة أصفر. إذا كانت الكيمياء موضوعا إشكاليا إلى حد ما بالنسبة لك، فخذ المغناطيس. إذا كان حديدًا حقًا، فسوف ينجذب إلى المغناطيس. يتم تحديد النيكل باستخدام نفس طريقة النحاس تقريبًا، فقط قم بإضافة ثنائي ميثيل جليوكسين إلى الكحول. سوف يؤكد النيكل نفسه بإشارة حمراء.

يتم تحديد العناصر المعدنية الأخرى باستخدام طرق مماثلة. ما عليك سوى استخدام الحلول اللازمة وسيعمل كل شيء.

خاتمة

يعد الجدول الدوري لمندليف من الفرضيات المهمة في الكيمياء. انها تسمح لك للعثور على جميع العناصر الضرورية، وخاصة المعادن وغير المعادن. إذا قمت بدراسة بعض خصائص العناصر الكيميائية، ستتمكن من التعرف على عدد من الخصائص التي تساعدك في العثور على العنصر المطلوب. تستطيع ايضا استخذام بالوسائل الكيميائيةتعريفات المعادن واللافلزات، لأنها تتيح دراسة هذا العلم المعقد عمليا. حظًا سعيدًا في تعلم الكيمياء والجدول الدوري، سيساعدك ذلك في بحثك العلمي المستقبلي!

فيديو

ستتعلم من الفيديو كيفية تحديد المعادن وغير المعادن باستخدام الجدول الدوري.