المعادن الخفيفة في الجدول الدوري.

في الطبيعة ، هناك الكثير من التسلسلات المتكررة:

• مواسم؛
• أوقات اليوم؛
• أيام الأسبوع…

في منتصف القرن التاسع عشر ، لاحظ دي منديليف ذلك الخواص الكيميائيةالعناصر لها أيضًا تسلسل معين (يقال أن هذه الفكرة جاءت إليه في المنام). كانت نتيجة الأحلام المعجزة للعالم هي الجدول الدوري العناصر الكيميائية، حيث قام د. رتب مندليف العناصر الكيميائية بترتيب زيادة الكتلة الذرية. في الجدول الحديث ، يتم ترتيب العناصر الكيميائية بترتيب تصاعدي للعدد الذري للعنصر (عدد البروتونات في نواة الذرة).

يظهر الرقم الذري فوق رمز العنصر الكيميائي ، أسفل الرمز كتلته الذرية (مجموع البروتونات والنيوترونات). لاحظ أن الكتلة الذرية لبعض العناصر ليست عددًا صحيحًا! تذكر النظائر!الكتلة الذرية هي المتوسط ​​المرجح لجميع نظائر العنصر التي تحدث بشكل طبيعي في ظل الظروف الطبيعية.

يوجد أسفل الجدول اللانثانيدات والأكتينيدات.

المعادن ، اللافلزات ، أشباه الفلزات

توجد في الجدول الدوري على يسار الخط المائل المتدرج الذي يبدأ بالبورون (B) وينتهي بالبولونيوم (Po) (الاستثناءات هي الجرمانيوم (Ge) والأنتيمون (Sb). من السهل رؤية تلك المعادن تشغل معظم الجدول الدوري الخصائص الرئيسية للمعادن: صلبة (باستثناء الزئبق) ؛ لامع ؛ موصلات كهربائية وحرارية جيدة ؛ مطيل ؛ مرن ؛ التبرع بالإلكترونات بسهولة.

تسمى العناصر الموجودة على يمين المائل B-Po المائل غير المعادن. خصائص اللافلزات معاكسة مباشرة لخصائص المعادن: الموصلات السيئة للحرارة والكهرباء ؛ قابل للكسر؛ غير مزورة. غير بلاستيك عادة تقبل الإلكترونات.

الفلزات

بين المعادن واللافلزات نصف معدلة(الفلزات). تتميز بخصائص كل من المعادن وغير المعدنية. لقد وجدت المواد شبه المعدنية تطبيقها الصناعي الرئيسي في إنتاج أشباه الموصلات ، والتي بدونها لا يمكن تصور وجود دوائر كهربائية دقيقة أو معالج دقيق.

فترات ومجموعات

كما ذكر أعلاه ، يتكون الجدول الدوري من سبع فترات. في كل فترة ، تزداد الأعداد الذرية للعناصر من اليسار إلى اليمين.

تتغير خصائص العناصر في الفترات بالتتابع: لذا فإن الصوديوم (Na) والمغنيسيوم (Mg) ، وهما في بداية الفترة الثالثة ، يتخلى عن الإلكترونات (Na يعطي إلكترونًا واحدًا: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ؛ Mg يعطي 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.

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

بعض المجموعات مهمة جدًا لدرجة أنه تم إعطاؤها أسماء خاصة. تتم مناقشة هذه المجموعات أدناه.

المجموعة الأولى (1). تحتوي ذرات عناصر هذه المجموعة على إلكترون واحد فقط في طبقة الإلكترون الخارجية ، لذا فهي تتبرع بسهولة بإلكترون واحد.

أهم المعادن القلوية هي الصوديوم (Na) والبوتاسيوم (K) ، حيث إنها تلعب دورًا مهمًا في عملية حياة الإنسان وتشكل جزءًا 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 تستسلم أيضًا أثناء التفاعلات الكيميائية. أهم عنصر 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 السادسة (17). عادة ما تتلقى ذرات عناصر هذه المجموعة إلكترونًا واحدًا لكل منها ، لأن. على الطبقة الإلكترونية الخارجية هناك خمسة عناصر لكل منها ، وإلكترون واحد مفقود فقط في "المجموعة الكاملة".

أشهر عناصر هذه المجموعة هي: الكلور (Cl) - جزء من الملح والتبييض ؛ اليود (I) - عنصر يلعب دورًا مهمًا في النشاط الغدة الدرقيةشخص.

التكوين الإلكترونية:

• F- 1s 2 2s 2 2p 5 ؛
• Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ؛
• ش- 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 "مجهزة بالكامل". لذلك ، "لا يحتاجون" لقبول الإلكترونات. وهم لا يريدون التخلي عنها. ومن ثم - فإن عناصر هذه المجموعة "مترددة" للغاية في الدخول فيها تفاعلات كيميائية. وقت طويلكان يعتقد أنهم لم يتفاعلوا على الإطلاق (ومن هنا جاء الاسم "خامل" ، أي "غير نشط"). لكن الكيميائي نيل بارليت اكتشف أن بعض هذه الغازات ، في ظل ظروف معينة ، لا يزال بإمكانها التفاعل مع عناصر أخرى.

التكوينات الإلكترونية:

• ني- 1s 2 2s 2 2p 6 ؛
• أر- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ؛
• كرونة- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6

عناصر التكافؤ في مجموعات

من السهل أن نرى أن العناصر داخل كل مجموعة متشابهة مع بعضها البعض في إلكترونات التكافؤ (إلكترونات المدارات s و p الموجودة على مستوى الطاقة الخارجي).

تحتوي المعادن القلوية على 1 إلكترون تكافؤ لكل منها:

• 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 معادن الأرض القلوية على إلكترونين تكافؤين:

• 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 ؛
• ش- 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 ؛
• أر- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 ؛
• كرونة- 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 الفترات.

دعونا الآن نوجه انتباهنا إلى العناصر الموجودة في مجموعات بالرموز في. تقع في المركز الجدول الدوريويطلق عليهم معادن انتقالية.

السمة المميزة لهذه العناصر هي وجود الإلكترونات في الذرات التي تملأ مدارات 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 منفصلة عن الجدول الرئيسي اللانثانيداتو الأكتينيداتهي ما يسمى ب معادن انتقالية داخلية. تمتلئ الإلكترونات في ذرات هذه العناصر المدارات و:

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

لقد تعلمنا في المدرسة أن نقسم الجدول الدوري قطريًا باستخدام المسطرة ، بدءًا من Bor وانتهاءً بالأستاتين ، وكانت هذه مناطق المعادن واللافلزات. كل شيء فوق السيليكون والبورون غير فلزات.

أنا شخصياً أستخدم جدول العناصر الدورية هذا.

في الإصدار القديم (المختصر) من الجدول الدوري ، إذا تم رسم خط مستقيم من الزاوية اليسرى العليا إلى أسفل اليمين ، فإن معظم غير المعادن ستكون في الأعلى. وإن لم يكن كل شيء. وهناك أيضًا مثل ؛ semimetalsquot ؛ على سبيل المثال ، الزرنيخ والسيلينيوم. من الأسهل تحديد العناصر غير المعدنية ، نظرًا لوجود عدد أقل بكثير منها مقارنة بالمعادن. وعادة ما يتم تمييزها جميعًا باللون الأصفر كعناصر p (على الرغم من وجود بعض المعادن هناك). في النسخة الحديثة (الطويلة) من الجدول ، مع 18 مجموعة ، جميع اللافلزات (باستثناء الهيدروجين) على اليمين. هذه كلها غازات ، هالوجينات ، وكذلك البورون ، والكربون ، والسيليكون ، والفوسفور ، والكبريت. ليس كثيرا.

أتذكر كيف قام المعلم في المدرسة بتقسيم الجدول الدوري بمسطرة وأظهر لنا مناطق المعادن واللافلزات. ينقسم الجدول الدوري إلى منطقتين قطريًا. كل شيء فوق السيليكون والبورون غير فلزات. في الجداول الجديدة أيضًا ، تم تمييز هاتين المجموعتين بألوان مختلفة.

الجدول الدوري لمندليف أكثر إفادة مما قد يبدو للوهلة الأولى. في ذلك يمكنك التعرف على العنصر ، سواء كان معدنًا أم غير معدني. للقيام بذلك ، يجب أن تكون قادرًا على تقسيم الجدول بصريًا إلى قسمين:



ما يوجد تحت الخط الأحمر معادن ، أما باقي العناصر فهي غير فلزية.

كيفية التعرف على المعدن أو عدمه ، يكون المعدن دائمًا في حالة صلبة ، باستثناء الزئبق ، ويمكن أن يكون غير المعدني في أي شكل ، ناعمًا ، صلبًا ، سائلًا ، وما إلى ذلك. يمكنك أيضًا تحديد اللون ، لأنه أصبح بالفعل معدنًا واضحًا ولونًا معدنيًا. كيفية تحديده في الجدول الدوري ، لهذا تحتاج إلى رسم خط قطري من البورون إلى الأستاتين ، وجميع العناصر الموجودة فوق الخط لا تنتمي إلى المعدن ، ولكن العناصر الموجودة أسفل الخط إلى المعدن.

المعادن في جدول D.I. Mendeleev موجودة في جميع الفترات باستثناء الأولى (H و He) ، في جميع المجموعات ، في المجموعات الفرعية الجانبية (B) ، لا يوجد سوى معادن (عناصر d). اللافلزات هي عناصر ف ولا توجد إلا في المجموعات الفرعية الرئيسية (أ). يوجد 22 عنصرًا غير معدني في المجموع ويتم ترتيبهم في خطوات ، بدءًا من المجموعة IIIA ، مع إضافة عنصر واحد في كل مجموعة: مجموعة IIIA - B - البورون ، مجموعة 1UA - C - الكربون والسيليكون ؛ مجموعة VA - النيتروجين (N) ، الفوسفور - P ، الزرنيخ - As ؛ مجموعة V1A (chalcogens) - الأكسجين (O) ، الكبريت (S) ، السيلينيوم (Se) ، التيلوريوم (Te) ، مجموعة V11A (الهالوجينات) - الفلور (F) ، الكلور (Cl) ، البروم (Br) ، اليود (I) ) ، أستاتين (في) ؛ V111 مجموعة من الغازات الخاملة أو النبيلة - الهيليوم (He) ، النيون (Ne) ، الأرجون (Ar) ، الكريبتون (Kr) ، الزينون (Xe) ، الرادون (Ra). يقع الهيدروجين في المجموعة الأولى (أ) والسابعة (أ). إذا رسمنا عقليًا قطريًا من البريليوم إلى البوهريوم ، فإن اللافلزات تقع فوق القطر في المجموعات الفرعية الرئيسية.

خاصة بالنسبة لك ولكي تفهم بوضوح كيف يمكنك التمييز بسهولة بين المعادن وغير المعدنية في الجدول ، أقدم لك الرسم التخطيطي التالي:



العلامة الحمراء تسلط الضوء على ميزة فصل المعادن عن اللافلزات. ارسمها على طبقك وستعرف دائمًا.

بمرور الوقت ، تتذكر ببساطة جميع العناصر غير المعدنية ، خاصة وأن هذه العناصر معروفة جيدًا للجميع ، وعددها صغير - فقط 22. ولكن حتى تكتسب مثل هذه البراعة ، فإن تذكر طريقة فصل المعادن عن غير المعادن أمر بسيط للغاية . العمودان الأخيران من الجدول مخصصان بالكامل لغير المعادن - وهذا هو العمود الأقصى للغازات الخاملة وعمود الهالوجينات الذي يبدأ بالهيدروجين. في العمودين الأولين على اليسار ، لا توجد فلزات على الإطلاق - هناك معادن صلبة. بدءًا من المجموعة الثالثة ، تظهر غير المعادن في الأعمدة - أول بورون واحد ، ثم في المجموعة الرابعة يوجد بالفعل اثنان - الكربون والسيليكون ، في المجموعة الخامسة - ثلاثة - النيتروجين والفوسفور والزرنيخ ، في المجموعة السادسة من يوجد بالفعل 4 غير المعادن - الأكسجين والكبريت والسيلينيوم والتيلوريوم ، حسنًا ، ثم يتبع مجموعة الهالوجينات التي تم ذكرها أعلاه. لتسهيل حفظ المواد غير المعدنية ، يتم استخدام مثل هذا الجدول المريح حيث تكون جميع المواد غير المعدنية في وشاح:



بدون الحفظ والجدول الدوري نفسه ، تذكر مكان المعدن وأين يكون غير المعدني أمرًا غير واقعي. لكن يمكنك تذكر اثنين قواعد بسيطة. القاعدة الأولى هي أن الخصائص المعدنية تتناقص في فترة من اليسار إلى اليمين. أي أن المواد الموجودة في البداية هي معادن ، في النهاية - غير معدنية. الأول فقط هو الفلزات الأرضية القلوية والقلوية ، ثم كل شيء آخر ، وينتهي بغازات خاملة. القاعدة الثانية هي أن الخصائص المعدنية تزداد من أعلى إلى أسفل في المجموعة. على سبيل المثال ، خذ المجموعة الثالثة. لن نطلق على معادن البورون ، ولكن تحتها الألومنيوم ، الذي له خصائص معدنية واضحة.

حتى في المدرسة ، أثناء الجلوس في دروس الكيمياء ، نتذكر جميعًا الطاولة على جدار الفصل الدراسي أو مختبر كيميائي. يحتوي هذا الجدول على تصنيف لجميع العناصر الكيميائية المعروفة للبشرية ، تلك المكونات الأساسية التي تتكون منها الأرض والكون بأكمله. ثم لا يمكننا حتى التفكير في ذلك الجدول الدوريبلا شك واحدة من أعظم اكتشافات علمية، التي هي أساس معرفتنا الحديثة بالكيمياء.

النظام الدوري للعناصر الكيميائية لـ D. I. Mendeleev

للوهلة الأولى ، تبدو فكرتها بسيطة بشكل مخادع: التنظيم العناصر الكيميائيةبترتيب تصاعدي لوزن ذراتهم. علاوة على ذلك ، في معظم الحالات اتضح أن تلك المادة الكيميائية و الخصائص الفيزيائيةكل عنصر مشابه للعنصر الذي يسبقه في الجدول. يتجلى هذا النمط لجميع العناصر ، باستثناء العناصر القليلة الأولى ، وذلك ببساطة لأنه لا يوجد أمامها عناصر مشابهة لها في الوزن الذري. بفضل اكتشاف هذه الخاصية يمكننا وضع تسلسل خطي للعناصر في جدول يذكرنا جدًا بتقويم الحائط ، وبالتالي نجمع عددًا كبيرًا من أنواع العناصر الكيميائية في شكل واضح ومتماسك. بالطبع ، نستخدم اليوم مفهوم العدد الذري (عدد البروتونات) من أجل ترتيب نظام العناصر. وقد ساعد هذا في حل ما يسمى بالمشكلة التقنية لـ "زوج التباديل" ، لكنه لم يؤد إلى تغيير جوهري في مظهر الجدول الدوري.

في الجدول الدوري لمندليفيتم ترتيب جميع العناصر وفقًا للعدد الذري والتكوين الإلكتروني والخصائص الكيميائية المتكررة. تسمى الصفوف في الجدول فترات ، وتسمى الأعمدة مجموعات. الجدول الأول ، بتاريخ 1869 ، احتوى على 60 عنصرًا فقط ، ولكن يجب الآن توسيع الجدول لاستيعاب 118 عنصرًا معروفًا لنا اليوم.

نظام مندليف الدوريلا ينظم العناصر فحسب ، بل ينظم أيضًا خصائصها الأكثر تنوعًا. غالبًا ما يكون كافيًا أن يضع الكيميائي الجدول الدوري أمام عينيه من أجل الإجابة بشكل صحيح على العديد من الأسئلة (ليس فقط الاختبارات ، ولكن أيضًا الأسئلة العلمية).

معرف YouTube لـ 1M7iKKVnPJE غير صالح.

القانون الدوري

هناك نوعان من الصيغ قانون دوريالعناصر الكيميائية: الكلاسيكية والحديثة.

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

الحديث: الخصائص مواد بسيطةوكذلك خصائص وأشكال مركبات العناصر بشكل دوري في الاعتماد على شحنة نواة ذرات العناصر (الرقم التسلسلي).

التمثيل البياني للقانون الدوري هو النظام الدوري للعناصر ، وهو تصنيف طبيعي للعناصر الكيميائية بناءً على التغييرات المنتظمة في خصائص العناصر من شحنات ذراتها. الصور الأكثر شيوعًا للجدول الدوري للعناصر D.I. Mendeleev هي أشكال قصيرة وطويلة.

مجموعات وفترات النظام الدوري

مجموعاتتسمى الصفوف الرأسية في الجدول الدوري. في مجموعات ، يتم الجمع بين العناصر وفقًا لأعلى حالة أكسدة في الأكاسيد. تتكون كل مجموعة من المجموعات الفرعية الرئيسية والثانوية. تشمل المجموعات الفرعية الرئيسية عناصر الفترات الصغيرة وعناصر الفترات الكبيرة المتطابقة معها في الخصائص. تتكون المجموعات الفرعية الجانبية فقط من عناصر ذات فترات كبيرة. تختلف الخصائص الكيميائية لعناصر المجموعات الفرعية الرئيسية والثانوية بشكل كبير.

فترةقم باستدعاء صف أفقي من العناصر مرتبة بترتيب تصاعدي للأرقام (الذرية) الترتيبية. هناك سبع فترات في النظام الدوري: تسمى الفترات الأولى والثانية والثالثة صغيرة ، وتحتوي على 2 و 8 و 8 عناصر على التوالي ؛ تسمى الفترات المتبقية كبيرة: في الفترتين الرابعة والخامسة ، يوجد 18 عنصرًا لكل منهما ، في الفترة السادسة - 32 ، وفي الفترة السابعة (لا تزال غير مكتملة) - 31 عنصرًا. تبدأ كل فترة ، باستثناء الأولى ، بمعدن قلوي وتنتهي بغاز نبيل.

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

خصائص الجدول الدوري

أذكر ذلك مجموعاتاستدعاء الصفوف الرأسية في النظام الدوري وتختلف الخصائص الكيميائية لعناصر المجموعات الفرعية الرئيسية والثانوية بشكل كبير.

تتغير خصائص العناصر في المجموعات الفرعية بشكل طبيعي من أعلى إلى أسفل:

• يتم تحسين الخصائص المعدنية وتضعف الخصائص غير المعدنية ؛
• يزيد نصف القطر الذري.
• تزداد قوة القواعد وأحماض الأكسجة التي يتكون منها العنصر ؛
• قطرات الكهربية.

تشكل جميع العناصر ، باستثناء الهيليوم والنيون والأرجون ، مركبات أكسجين ، ولا يوجد سوى ثمانية أشكال من مركبات الأكسجين. في النظام الدوري ، غالبًا ما يتم تمثيلها بواسطة الصيغ 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 ، R 2 O 7، RO 4 ، حيث يشير الرمز R إلى عنصر من هذه المجموعة. تنطبق صيغ الأكاسيد الأعلى على جميع عناصر المجموعة ، إلا في حالات استثنائية عندما لا تُظهر العناصر حالة أكسدة مساوية لرقم المجموعة (على سبيل المثال ، الفلور).

تظهر أكاسيد التركيب R 2 O خصائص أساسية قوية ، وتزداد قاعدتها مع زيادة الرقم التسلسلي ، وتظهر أكاسيد التكوين RO (باستثناء BeO) الخصائص الأساسية. تظهر أكاسيد التكوين RO 2 ، R 2 O 5 ، RO 3 ، R 2 O 7 خصائص الحمضوتزداد حموضتها بزيادة الرقم التسلسلي.

تشكل عناصر المجموعات الفرعية الرئيسية ، بدءًا من المجموعة الرابعة ، مركبات الهيدروجين الغازية. هناك أربعة أشكال من هذه المركبات. يتم وضعها تحت عناصر المجموعات الفرعية الرئيسية ويتم تمثيلها بواسطة الصيغ العامة في التسلسل RH 4 ، RH 3 ، RH 2 ، RH.

مركبات RH 4 محايدة ؛ RH 3 - قاعدي ضعيف ؛ RH 2 - حمضي قليلاً ؛ RH حمضي بقوة.

أذكر ذلك فترةقم باستدعاء صف أفقي من العناصر مرتبة بترتيب تصاعدي للأرقام (الذرية) الترتيبية.

خلال الفترة التي حدثت فيها زيادة في الرقم التسلسلي للعنصر:

• يزيد الكهربية.
• تنخفض الخصائص المعدنية ، تزداد الخصائص غير المعدنية ؛
• يقع نصف القطر الذري.

عناصر الجدول الدوري

العناصر الأرضية القلوية والقلوية

وتشمل هذه العناصر من المجموعتين الأولى والثانية من الجدول الدوري. الفلزات القلويةمن المجموعة الأولى - معادن ناعمة ، فضية ، مقطوعة جيدًا بسكين. كل منهم لديه إلكترون واحد في الغلاف الخارجي ويتفاعل بشكل مثالي. المعادن الأرضية القلويةمن المجموعة الثانية لها أيضًا صبغة فضية. يتم وضع إلكترونين في المستوى الخارجي ، وبالتالي فإن هذه المعادن أقل رغبة في التفاعل مع العناصر الأخرى. مقارنة بالمعادن القلوية ، تذوب معادن الأرض القلوية وتغلي عند درجات حرارة أعلى.

إظهار / إخفاء النص

اللانثانيدات (العناصر الأرضية النادرة) والأكتينيدات

اللانثانيداتهي مجموعة من العناصر الموجودة أصلاً في المعادن النادرة ؛ ومن هنا جاء اسمها عناصر "الأرض النادرة". بعد ذلك ، اتضح أن هذه العناصر ليست نادرة كما اعتقدوا في البداية ، وبالتالي تم إعطاء اسم اللانثانيدات لعناصر الأرض النادرة. اللانثانيدات و الأكتينيداتتشغل كتلتين تقعان تحت الجدول الرئيسي للعناصر. كلا المجموعتين تشمل المعادن. جميع اللانثانيدات (باستثناء البروميثيوم) غير مشعة ؛ الأكتينيدات ، من ناحية أخرى ، مشعة.

إظهار / إخفاء النص

الهالوجينات والغازات النبيلة

تم تصنيف الهالوجينات والغازات النبيلة في مجموعات 17 و 18 من الجدول الدوري. الهالوجيناتهي عناصر غير معدنية ، وكلها تحتوي على سبعة إلكترونات في غلافها الخارجي. في غازات نبيلةجميع الإلكترونات موجودة في الغلاف الخارجي ، وبالتالي بالكاد تشارك في تكوين المركبات. تسمى هذه الغازات "نبيلة" لأنها نادراً ما تتفاعل مع العناصر الأخرى ؛ أي تشير إلى أعضاء الطبقة النبيلة الذين يتجنبون تقليديًا الآخرين في المجتمع.

إظهار / إخفاء النص

معادن انتقالية

معادن انتقاليةتشغل المجموعات 3-12 في الجدول الدوري. معظمها كثيفة وصلبة وذات موصلية كهربائية وحرارية جيدة. توجد إلكترونات التكافؤ (التي تتصل من خلالها بعناصر أخرى) في عدة أغلفة إلكترونية.

إظهار / إخفاء النص

معادن انتقالية

سكانديوم الشوري 21

تيتان تي 22

الفاناديوم الخامس 23

الكروم Cr 24

المنغنيز Mn 25

الحديد Fe 26

شركة الكوبالت 27

نيكل ني 28

النحاس النحاس 29

الزنك الزنك 30

الإيتريوم Y 39

الزركونيوم Zr 40

النيوبيوم ملحوظة 41

الموليبدينوم مو 42

التكنيتيوم Tc 43

روثينيوم رو 44

Rh 45 روديوم

البلاديوم Pd 46

الفضة Ag 47

الكادميوم Cd 48

لوتيتيوم لو 71

الهافنيوم Hf 72

تانتالوم تا 73

تنجستن دبليو 74

رينيوم رد 75

Osmium Os 76

إيريديوم إر 77

البلاتين نقطة 78

الذهب Au 79

الزئبق Hg 80

103

رذرفورديوم RF 104

دوبنيوم ديسيبل 105

سيبورجيوم Sg 106

بوري Bh 107

108

Meitnerium جبل 109

110- دارمشتاتيوس

الأشعة السينية Rg 111

كوبرنيسيوس سي إن 112

الفلزات

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

إظهار / إخفاء النص

معادن ما بعد الانتقال

تسمى العناصر معادن ما بعد الانتقال، تنتمي إلى المجموعات 13-15 من الجدول الدوري. على عكس المعادن ، ليس لها لمعان ، ولكن لها لمسة نهائية غير لامعة. بالمقارنة مع المعادن الانتقالية ، فإن معادن ما بعد التحول أكثر ليونة ، ولديها المزيد درجة حرارة منخفضةالذوبان والغليان ، كهرسلبية أعلى. توجد إلكترونات التكافؤ ، التي تربط بها عناصر أخرى ، فقط على غلاف الإلكترون الخارجي. تحتوي عناصر مجموعة معادن ما بعد الانتقال على أكثر من ذلك بكثير درجة حرارة عاليةالغليان من أشباه الفلزات.

114- أقراص 117- عقله

والآن عزز معرفتك من خلال مشاهدة فيديو حول الجدول الدوري والمزيد.

رائع ، لقد تم اتخاذ الخطوة الأولى على طريق المعرفة. أنت الآن تسترشد بشكل أو بآخر بالجدول الدوري وسيكون هذا مفيدًا جدًا لك ، لأن الجدول الدوري هو الأساس الذي يقوم عليه هذا العلم المذهل.

كان ديمتري مندليف قادرًا على إنشاء جدول فريد من العناصر الكيميائية ، كانت الميزة الرئيسية له هي الدورية. يتم ترتيب المعادن وغير الفلزات في الجدول الدوري بطريقة تتغير خصائصها بشكل دوري.

جمع ديمتري مندليف النظام الدوري في النصف الثاني من القرن التاسع عشر. لم يجعل الاكتشاف من الممكن تبسيط عمل الكيميائيين فحسب ، بل كان قادرًا على الجمع بين نفسه ، كما في نظام واحد ، وكلها مفتوحة مواد كيميائيةوالتنبؤ بالاكتشافات المستقبلية.

إن إنشاء هذا النظام المنظم لا يقدر بثمن بالنسبة للعلم وللإنسانية جمعاء. كان هذا الاكتشاف هو الذي أعطى قوة دفع لتطوير كل الكيمياء لسنوات عديدة.

من المثير للاهتمام معرفة ذلك! هناك أسطورة أن العالم رأى النظام النهائي في المنام.

في مقابلة مع أحد الصحفيين ، أوضح العالم أنه كان يعمل عليه لمدة 25 عامًا وأنه كان يحلم به كان أمرًا طبيعيًا تمامًا ، لكن هذا لا يعني أن جميع الإجابات جاءت في المنام.

ينقسم النظام الذي أنشأه Mendeleev إلى قسمين:

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

في المجموع ، هناك 7 فترات في النظام ، كل عنصر تالٍ يختلف عن العنصر السابق بعدد كبير من الإلكترونات في النواة ، أي تكون شحنة نواة كل مؤشر على اليمين أكبر من شحنة النواة اليسرى واحدة تلو الأخرى. تبدأ كل فترة بمعدن ، وتنتهي بغاز خامل - وهذا هو بالضبط تواتر 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 ، ولديهم 2 و 8 و 8 ممثلين فقط. في الفترة الكاملة (أي الأربعة المتبقية) 18 ممثلاً كيميائياً.

تحتوي المجموعة على مركبات كيميائية بنفس الأعلى ، أي لديهم نفس الهيكل الإلكتروني. ما مجموعه 18 مجموعة ممثلة في النظام ( النسخة الكاملة) ، يبدأ كل منها بقلوي وينتهي بغاز خامل. يمكن تقسيم جميع المواد الواردة في النظام إلى مجموعتين رئيسيتين - معدنية أو غير معدنية.

لتسهيل البحث ، يكون للمجموعات اسمها الخاص ، وتزداد الخصائص المعدنية للمواد مع كل سطر سفلي ، أي. كلما انخفض المركب ، زادت مداراته الذرية وأضعف الروابط الإلكترونية. تتغير الشبكة البلورية أيضًا - تصبح واضحة في العناصر ذات عدد كبير من المدارات الذرية.

في الكيمياء ، يتم استخدام ثلاثة أنواع من الجداول:

1. قصير - يتم إخراج الأكتينيدات واللانثانيدات من حدود الحقل الرئيسي ، وتحتل 4 وجميع الفترات اللاحقة سطرين لكل منهما.
2. طويل - يتم فيه إخراج الأكتينيدات واللانثانيدات من حدود الحقل الرئيسي.
3. طويل جدًا - كل فترة تحتل سطرًا واحدًا بالضبط.

يعتبر الجدول الرئيسي هو الجدول الدوري ، والذي تم اعتماده وتأكيده رسميًا ، ولكن للراحة ، يتم استخدام الإصدار القصير في كثير من الأحيان. المعادن واللافلزات في الجدول الدوري مرتبة حسب قواعد صارمة تسهل التعامل معها.

المعادن في الجدول الدوري

في نظام Mendeleev ، تمتلك السبائك عددًا سائدًا وقائمتهم كبيرة جدًا - تبدأ بالبورون (B) وتنتهي بالبولونيوم (Po) (الاستثناءات هي الجرمانيوم (Ge) والأنتيمون (Sb)). هذه المجموعة لديها مميزات، يتم تقسيمهم إلى مجموعات ، لكن خصائصهم غير متجانسة. سماتها المميزة:

• بلاستيك؛
• التوصيل الكهربائي؛
• يلمع؛
• عودة سهلة للإلكترونات
• ليونة؛
• توصيل حراري؛
• صلابة (باستثناء الزئبق).

نظرًا لاختلاف الجوهر الكيميائي والفيزيائي ، يمكن أن تختلف الخصائص بشكل كبير بين ممثلين لهذه المجموعة ، فليس كلهم ​​متشابهين مع السبائك الطبيعية النموذجية ، على سبيل المثال ، الزئبق مادة سائلة ، ولكنه ينتمي إلى هذه المجموعة.

في حالته الطبيعية ، يكون سائلًا وبدون شبكة بلورية تلعب دورا رئيسيافي السبائك. الخصائص الكيميائية فقط هي التي تجعل الزئبق مرتبطًا بهذه المجموعة من العناصر ، على الرغم من شروط خصائص هذه المركبات العضوية. الأمر نفسه ينطبق على السيزيوم - أنعم سبيكة ، ولكن لا يمكن أن توجد في الطبيعة في شكلها النقي.

بعض العناصر من هذا النوع يمكن أن توجد فقط لجزء من الثانية ، وبعضها لا يحدث في الطبيعة على الإطلاق - لقد تم إنشاؤها في ظروف معملية اصطناعية. كل مجموعة من المجموعات المعدنية في النظام لها اسمها الخاص وخصائصها التي تميزها عن المجموعات الأخرى.

ومع ذلك ، فإن اختلافاتهم كبيرة للغاية. في النظام الدوري ، يتم ترتيب جميع المعادن وفقًا لعدد الإلكترونات في النواة ، أي عن طريق زيادة الكتلة الذرية. في نفس الوقت تتميز بتغيير دوري الخصائص المميزة. لهذا السبب ، لم يتم وضعها بدقة في الجدول ، لكنها قد تكون غير صحيحة.

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

كيف نميز المعدن عن غير المعدني؟

كيف تحدد المعدن في المركب؟ هناك طريقة سهلة للتحديد ، ولكن لهذا يجب أن يكون لديك مسطرة وجدول دوري. لتحديد ما تحتاجه:

1. ارسم خطًا شرطيًا على طول تقاطعات العناصر من Bor إلى Polonium (ممكن إلى Astatine).
2. جميع المواد التي ستكون على يسار الخط وفي المجموعات الفرعية الجانبية من المعدن.
3. المواد الموجودة على اليمين من نوع مختلف.

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

على أي حال ، لتحديد طبيعة مادة ما ، من الضروري النظر فيها بشكل منفصل. ستكون العناصر سهلة إذا كنت تعرف خصائصها. من المهم أن تتذكر أن جميع المعادن:

1. في درجة حرارة الغرفة تكون صلبة باستثناء الزئبق. في نفس الوقت ، يلمعون ويوصلون الكهرباء بشكل جيد.
2. لديهم عدد أقل من الذرات على المستوى الخارجي للنواة.
3. تتكون من شبكة بلورية (باستثناء الزئبق) ، وجميع العناصر الأخرى لها بنية جزيئية أو أيونية.
4. في الجدول الدوري ، جميع غير المعادن حمراء ، والمعادن سوداء وخضراء.
5. إذا انتقلت من اليسار إلى اليمين في فترة ما ، فستزداد شحنة نواة المادة.
6. بعض المواد لها خصائص ضعيفة ، لكنها لا تزال تتمتع بخصائص مميزة. تنتمي هذه العناصر إلى شبه معدنية ، مثل Polonium أو Antimony ، وعادة ما تكون موجودة على حدود مجموعتين.

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

من المهم أن تتذكر أنه عند الانتقال من أعلى إلى أسفل في الجدول ، تصبح الخصائص غير المعدنية للمواد أقوى ، نظرًا لوجود عناصر لها أغلفة خارجية بعيدة. نواتهم مفصولة عن الإلكترونات وبالتالي تنجذب بشكل أضعف.

فيديو مفيد

تلخيص لما سبق

سيكون من السهل تمييز العناصر إذا كنت تعرف المبادئ الأساسية لتشكيل الجدول الدوري وخصائص المعادن. سيكون من المفيد أيضًا حفظ قائمة العناصر الـ 22 المتبقية. لكن يجب ألا ننسى أن أي عنصر في المركب يجب أن يُنظر إليه على حدة ، مع عدم مراعاة روابطه بالمواد الأخرى.

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

في منتصف القرن التاسع عشر ، تم اكتشاف 63 عنصرًا كيميائيًا. في البداية ، كان من المفترض ترتيب العناصر وفقًا لزيادة الكتلة الذرية وتقسيمها إلى مجموعات. ومع ذلك ، لم يكن من الممكن تنظيمها ، ولم يؤخذ اقتراح الكيميائي نولاند على محمل الجد بسبب محاولات ربط الكيمياء بالموسيقى.

في عام 1869 ديمتري إيفانوفيتش مندليفنشر جدوله الدوري لأول مرة في مجلة الجمعية الكيميائية الروسية. وسرعان ما أعلن اكتشافه للكيميائيين حول العالم. واصل منديليف بعد ذلك تحسين طاولته وتحسينها ، حتى اكتسبت نظرة حديثة. كان مندليف هو الذي تمكن من ترتيب العناصر الكيميائية بطريقة لم تتغير بشكل رتيب ، ولكن بشكل دوري. تم دمج النظرية أخيرًا في القانون الدوري في عام 1871. دعنا ننتقل إلى النظر في اللافلزات والمعادن في الجدول الدوري.

كيف يتم العثور على المعادن واللافلزات؟

تحديد المعادن بالطريقة النظرية

الطريقة النظرية:

1. جميع المعادن ، باستثناء الزئبق ، في حالة صلبة للتجمع. هم من البلاستيك وينحني بسهولة. كما تتميز هذه العناصر بالحرارة الجيدة وخصائص التوصيل الكهربائي.
2. إذا كنت بحاجة إلى تحديد قائمة المعادن ، فقم برسم خط قطري من البورون إلى الأستاتين ، والذي سيتم تحديد موقع المكونات المعدنية تحته. وتشمل أيضًا جميع عناصر المجموعات الكيميائية الثانوية.
3. في المجموعة الأولى ، تحتوي المجموعة الفرعية الأولى على قلوية ، على سبيل المثال ، الليثيوم أو السيزيوم. عندما يذوب ، فإنه يشكل القلويات ، وهي الهيدروكسيدات. لديهم تكوين إلكتروني من النوع ns1 مع إلكترون تكافؤ واحد ، والذي ، عند الارتداد ، يؤدي إلى مظهر من مظاهر خصائص الاختزال.

في المجموعة الثانية من المجموعة الفرعية الرئيسية توجد معادن أرضية قلوية مثل الراديوم أو الكالسيوم. في درجات الحرارة العادية ، لديهم حالة تجميع صلبة. معهم التكوين الإلكترونيةله شكل ns2. توجد المعادن الانتقالية في مجموعات فرعية جانبية. لديهم حالات أكسدة متغيرة. في الدرجات الدنيا ، تظهر الخصائص الأساسية ، والدرجات المتوسطة تكشف عن الخصائص الحمضية ، وفي درجات أعلىمذبذب.

التعريف النظري لللا فلزات

بادئ ذي بدء ، عادة ما تكون هذه العناصر في حالة سائلة أو غازية ، وأحيانًا في حالة صلبة. . عند محاولة ثنيهمينكسرون بسبب الهشاشة. اللافلزات هي موصلات رديئة للحرارة والكهرباء. توجد العناصر غير المعدنية في الجزء العلوي من الخط المائل المرسوم من البورون إلى الأستاتين. تحتوي الذرات غير المعدنية على عدد كبير من الإلكترونات ، ولهذا يكون من المربح لها قبول 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:

• كثيرا ما تضطر إلى التقديم الطرق الكيميائيةتعاريف المعادن. على سبيل المثال ، تحتاج إلى تحديد كمية النحاس في السبيكة. للقيام بذلك ، ضع قطرة من حمض النيتريك على السطح وبعد فترة سيخرج البخار. نشف ورق الترشيح وأمسكه فوق دورق من الأمونيا. إذا تحولت البقعة إلى اللون الأزرق الداكن ، فهذا يشير إلى وجود النحاس في السبيكة.
• لنفترض أنك بحاجة إلى العثور على الذهب ، لكنك لا تريد الخلط بينه وبين النحاس. ضع محلول 1 إلى 1 مركز من حمض النيتريك على السطح. عدد كبيرالذهب في السبيكة لن يكون هناك رد فعل على المحلول.
• يعتبر الحديد معدنًا شائعًا جدًا. لتحديد ذلك ، تحتاج إلى تسخين قطعة من المعدن في حمض الهيدروكلوريك. إذا كان الحديد حقًا ، فستتحول القارورة إلى الأصفر. إذا كانت الكيمياء تمثل موضوعًا إشكاليًا إلى حد ما بالنسبة لك ، فاخذ المغناطيس. إذا كان الحديد حقًا ، فسوف ينجذب إلى المغناطيس. يتم تحديد النيكل بنفس طريقة النحاس تقريبًا ، بالإضافة إلى إسقاط ثنائي ميثيل الجليوكسين على الكحول تقريبًا. النيكل سيؤكد نفسه بإشارة حمراء.

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

خاتمة

الجدول الدوري لمندليف - فرضية مهمة في الكيمياء. يسمح لك بالعثور على جميع العناصر الضرورية وخاصة المعادن واللافلزات. إذا قمت بدراسة بعض ميزات العناصر الكيميائية ، يمكنك تحديد عدد من الميزات التي تساعدك في العثور على العنصر المطلوب. تستطيع ايضا استخذام بالوسائل الكيميائيةتعريفات المعادن واللافلزات ، لأنها تسمح عمليًا بدراسة هذا العلم المعقد. نتمنى لك التوفيق في دراسة الكيمياء والجدول الدوري لمندليف ، فسوف يساعدك ذلك في مزيد من البحث العلمي!

فيديو

من الفيديو سوف تتعلم كيفية تحديد المعادن واللافلزات حسب الجدول الدوري.