الجدول الدوري

    العدد الذري وعددالكتلة   

  العدد الذري: (Z) atomic number    عدد البروتونات الموجودة في كل ذرة من العنصرويساوي عدد الالكترونات لنفس الذرة المتعادلة كهربياً .

 عدد الكتلة (A) mass number (الوزن الذري): مجموع عدد البروتونات والنيوترونات الموجودة في نواة الذرة.  

  يكتب رمز العنصر X   ويوضع  العدد الذري أسفل الرمز وعدد الكتلة في الأعلى

العنصر	العددالذري	البروتونات	عددالكتله	النيوترونات
H	1	1	1	0
B	5	5	11	6
Na	11	11	23	12
I	53	53	127	74

عندما تفقد الذرة أو تكتسب اليكترون أو أكثر تتحول إلى ذرة مشحونة تسمى أيون ion وتكتب الشحنة(عددا وإشارة) في الخانة العلوية اليمنى من رمز العنصر...

 Al³⁺ وMg²⁺ و S^2-وCl^-

     شحنة الأيون=  عدد البروتونات – عدد الالكترونات

الأيون	البروتونات	الالكترونات	الشحنة
Al3+	13	10	+3
Mg2+	12	10	+2
S/2-	16	18	-2
Cl-	17	18	-1

النظائر isotopes

ذرات العنصر الواحد التي تختلف في عددالنيوترونات, وبالتالي في عدد الكتلة (الوزن الذري)   

(القصدير له عشرة نظائر وللكربون ثلاثة نظائر)

الجدول الدوري

رتب الروسي مندليف والألماني ماير العناصر تصاعديا بحسب ازدياد أوزانها الذرية.

  رتبت العناصر في  الجدول الدوري الحديث periodic table تصاعديا (من اليسار إلى اليمين)  بحسب ازدياد أعدادها الذريه   عدد   الدوراتperiods  (صفوف أفقية) :  محددة بالأرقام  1,2,3,4,5,6,7  

المجاميع groups : تميز بأحرف وأرقام   مجاميعA وB ،مجاميع A  تميز بالأرقام من 1 إلى7 ومجموعة الصفر (0) وتسمى أيضا المجموعة الثامنة ،وتسمى مجاميع العناصر الرئيسية أو الممثلة representative elements ، وتشمل العناصر المعدنية وغير المعدنية.

وتميز مجاميع B  بالأرقام من1 إلى7 بالاضافة إلى المجموعة الثامنة والمكونة من ثلاثة أعمدة قصيرة وسط الجدول وتسمى مجاميع العناصر الانتقالية transition elements ، وجميع هذه العناصر معدنية.

ويوجد في أسفل الجدول صفين طويلين (كل صف 14 عنصر) وتسمى العناصر الانتقالية الداخلية inner transition elements والصف الأول من هذه العناصر(من 58 إلى71) يتبع عنصر اللانثانيوم(= 57 La) وتسمى عناصر اللانثانيداتlanthanides  وتسمى أيضاً العناصر الارضية النادرة أما الصف الثاني(من 90 إلى103) فتسمى بعناصر الاكتنيداتactinides  وتتبع  عنصر الاكتينيوم (Ac =89).

فمجموعة 1A تسمى الفلزات القلويهalkali metal لأن بعض مركباتها قلوية(كاوية)،ومثلها عناصر المجموعة 3A.

مجموعة2A تسمى الفلزات القلوية الأرضية  alkali-earth metalsلأن بعض مركباتها قلوية وتوجد في الخامات المعدنية الأرضية،   مجموعة 7A مجموعة الهلوجيناتhalogens   والمجموعه الصفرية (0) تسمى مجموعة الغازات النادرة أو النبيلةnoble gases ،  وتسمى أيضا الخاملة لقدرتها المحدودة جدا على التفاعل الكيميائي.

المجموعة الثامنة في العناصر الانتقالية تقع بين المجموعة  B7 وB1 يوجد في حدود هذه المجموعه تشابه كبير بين العناصر المصطفة في دورة أفقية أكبر من تلك الموضوعة على هيئة عمود  رأسي وكل ثلاثة عناصر أفقيه تنسب إلى أحدها :

ثلاثية الحديد       Co       N i   Fe

ثلاثية البلاديوم   Pd     Rh    Ru

ثلاثية البلاتينيوم  Pt      Ir  Os   

وتصنف العناصرأيضاإلىفلزاتmetals(وهي

العناصرالواقعة إلى يسار الجدول) ولافلزات

nonmetals (وهي العناصر الواقعة إلى يمين الجدول) ، والخط العريض المدرج المرسوم بين البورون (B) والاستاتين(As) يمثل الحد الفاصل تقريبا بين السلوك الفلزي واللافلزي للعناصر في الجدول الدوري، والعناصر المجاورة لهذا الخط لها صفات أشباه الموصلات metalloids .

  الهيدروجين هو العنصر الوحيد الذي لايتوافق وهذا التصنيف الأخير إذ يوجد على رأس المجموعة1A  وله صفات لافلزية فقط إلا أنه يشبه عناصر المجموعة 1A في ترتيبها الاليكتروني الخارجي إذ يملك اليكترونا واحدا فقط في المدار الخارجي من نوعs  .

القطاعات

  تم تقسيم الجدول الدوري الى أربعة مناطق:

  الاولى :   (مجاميع 1 A و2A ).

المنطقة الثانية : (مجاميع  3Aالى 7A والمجموعة الثامنة).

المنطقة الثالثة :  (مجاميع العناصر الانتقالية)

المنطقة الرابعة:   (مجاميع العناصر الانتقالية الداخلية) .

 المناطق تتوافق مع أقصى عدد للاليكترونات التي تشغل تحت الأغلفه s ،d , p ,  f  

المنطقة الأولى  قطاع s

المنطقة الثانية   قطاع p

المنطقة الثالثة   قطاع d

المنطقة الرابعة   قطاع f

 تحديد المجموعة والدورة والقطاع من الترتيب الاليكتروني للعنصر

الخطوات والقواعد:

أولاً : اكتب الترتيب الإليكتروني للعنصر باستخدام الترتيب الاليكتروني لأقرب غاز خامل للعنصر .

   

 ثانياً : رقم الدورة   دائماً هو الرقم الذي يسبق مباشرة أخر مدار من نوع (s) في الترتيب الإليكتروني للعنصر .

رقم الدورة للعنصر Be  هو 2

رقم الدورة للعنصر Al هو 3

رقم الدورة للعنصر  Zn  هو 4

رقم الدورة للعنصر Zr هو 5

ثالثا:ً إذا وجدت الإليكترونات بعد الغاز الخامل في :

1- مدار s  

يسمى القطاع (s) ورقم المجموعه يساوي

عدد الإلكترونات في مدار (s) وتكون من المجاميع الرئيسية   1A   أو 2 A .

Li = 3↔  [He]2s¹                                          

المجموعه الأولى1A    والدورة الاولى والقطاع (s).

Sr = 38 ↔ [Kr]5s²                                         المجموعه الثانيه   2A والدورة الخامسة          

والقطاع (s) .

2- مدارs,p    

يسمى القطاع p ورقم المجموعه يساوي

مجموع عدد الإليكترونات في مداري(s,p) وتكون المجاميع الرئيسيه 3A إلى 7A بالاضافه الى المجموعه الصفريه (الغازات الخاملة).

Si = 14 ↔  [Ne]3s² 3p²                       

المجموعه الرابعة 4A  والدورة الثالثة، والقطاع p .  

لاحظ: قد يظهر المدار d  ممتلئاً  بعشرة اليكترونات أو حتى مدار f ممتلئاً بـ14  إليكترونا معs,p بعد الغاز الخامل, ويتبع نفس الطريقه أعلاه بغض النظر عن المدار d¹⁰    أو  f ^{14 .}

Br = 35 ↔   [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵

المجموعه السابعه 7A  الدوره الرابعه،

  القطاع P    .  

3- مدار s,d

يسمى القطاع d  ورقم المجموعه يساوي مجموع عدد الاليكترونات في s,d  بشرط أن عدد الاليكترونات في  d يساوي 1, 2 , 3, 4 ,5 , فقط.

وينتمي العنصر للمجاميع (3B إلى B7 )  

Ti = 22 ↔ [Ar] 3d² 4s²                    المجموعه الرابعة  4B  الدوره الرابعة،   

القطاع d     

Mn=25↔ [Ar] 3d⁵4s²                           

  المجموعه السابعة  7B الدوره الرابعة،                      

القطاع d  .

لاحظ: قد يظهر مدار f ممتلئاً بـ14 اليكترونا     

مع s,d بعد الغاز الخامل, ويتبع نفس الطريقه أعلاه بغض النظرعن المدارf ¹⁴

   W = 74 ↔ [Xe] 4f¹⁴5d⁴6s²                 المجموعه السادسه 6B ،الدوره السادسة، 

القطاع d   .

4- مدار s,d وكان عدد الاليكترونات في d  يساوي 6,7,8  تسمى المجموعه الثامنه من مجاميع العناصر الانتقاليه  و القطاع d      Co = 27↔ [Ar] 3d⁷4s²           المجموعه الثامنه (8) من العنصر الانتقاليه،

الدوره الرابعه  ، القطاع d  .

لاحظ:  اذا كان عدد الاليكترونات في  d عشرة اليكترونات وظهر s مع  d يكون رقم المجموعه مساويا لعدد الاليكترونات في     s

فقط   ويشمل ذلك مجموعتي 1B  و  2 B.

             Zn = 30 ↔ [Ar]  3d ¹⁰ 4s²       المجموعة الثانيه 2B  ، الدوره الرابعه ،

القطاع d.

5- عند ظهور s , f

حيث f غير ممتلئ يكون القطاع f ويتبع رقم المجموعه والقطاع كما ذكر في حالة ظهور d مع s  (في الاجراء الرابع) وتكون المجموعة تابعة للعناصر الانتقالية الداخلية

  Ce = 58 ↔  [Xe] 4f ²  6s²               

المجموعة الرابعه 4B  من العناصر الانتقالية الداخلية، الدوره السادسة، القطاع f .

أعداد الاكسدة oxidation  number 

  عدد الاليكترونات التي تكتسبها او تفقدها ذرة العنصر عند دخول العنصر في تفاعل كيميائي.   

  المجموعة  1A  2A  3A  4A  5A  6A  7A  8A 

  عدد الاكسده+1  +2   +3   ±4   -3   -2    -1    0     

العناصر الانتقالية لها غالباً أكثر من حالة أكسدة واحدة وكلها موجبة :

Ti↔ +3 , + 4   V ↔ +2 ,+3,+4,+5 ولعناصر المجموعة الانتقالية الداخلية – على وجة العموم- عدد أكسدة 3+ في مجموعة اللانثانيدات , ومن 3+ الى 6+ في مجموعة

الاكتنيدات .

حجم الذرة والأيون

حجم الذرة يحدده الى حد كبير حجم المجالات الخارجية فيها ,( أكبر المجالات حجماً)   يزداد الحجم   بزيادة عدد الكم الرئيسي (n)  تؤثر الشحنة النووية الفعالة على حجم المجال الخارجي، تميل الاليكترونات في المجالات الداخلية (اليكترونات لب الذرة )إلى حجب أو ستر المجال الخارجي عن الشحنة النووية وبالتالي يزداد حجم المجال الخارجي مع زيادة الحجب.

 في الدورة الواحدة  تقل حجوم ذرات العناصر في الاتجاة من اليسار الى اليمين , وفي المجموعة الواحدة نزولاً من أعلى لأسفل المجموعة-يزداد الحجم

  حجوم الأيونات الموجبة أصغر من حجوم ذراتها المتعادلة , وحجوم الأيونات السالبة أكبر من حجوم ذراتها المتعادلة.

طاقة التاين ionization energy    

 الطاقة اللازمة لازالة اليكترون من ذره غازية منعزلة (أوأيون) في حالتها المستقرة .

 طاقة التاين الأولى  :

    

  تزداد طاقة التاين بزيادة العدد الذري للعنصر في الدورة الأفقية عندالأنتقال من اليسار الى اليمين في الدورة الواحدة  وفي المجموعة الواحدة نزولاً للاسفل تقل طاقة التأين مع الزيادة في العدد الذري للعنصر

  عناصر المجموعة 1A الأقل في طاقة التاين   

 و الغازات الخاملة هي الأعلى قيم لطاقات التأين  .

 الألفه الأليكترونية  electron affinity

طاقة منتشرة أو ممتصة عند اضافة اليكترون إلى ذرة غازية أو أيون في الحالة المستقرة.

 

 تزداد قيمة الألفة الاليكترونية في الدوره الواحدة من اليسار الى اليمين بزيادة العدد الذري للعناصر  وتقل قيمة الالفة الاليكترونيه في المجموعة الواحدة نزولاً للأسفل.

عناصرالهالوجينات الأعلى في قيم الألفة الألكترونية في الجدول الدوري.  

  السالبية الكهربية electronnegativity

 للقدرة النسبية للذرة في جزيء لجذب الاليكترونات اليها.  

تزداد السالبية الكهربية في الدورة الواحدة من اليسار الى اليمين وتقل نزولا ًفي المجموعة الواحدة من الأعلى الى أسفل.

العناصر في أعلى الجدول الدوري في الخانة اليمنى منه أقوى العناصر في سالبيتها الكهربية  N<O<F والعناصر الموجودة في الزاوية اليسرى السفلى من الجدول الدوري تمثل العناصر الاقل سالبية كهربية.

وعناصر المعادن- عامة- ذات سالبية كهربية منخفضة في حين أن عناصر اللامعادن ذات سالبية كهربية عالية. الهالوجينات الأعلى في قيم السالبية الكهربية في الجدول الدوري.