Uploaded by Farahzad 0000

فصل دوم

advertisement
‫فصل دوم‬
‫جدول دورانی عناصر‬
‫تاریخچه جدول‬
‫با زیاد شدن عناصر دانشمندا کیمیا نیز کوشیدند تا آنها را به اساس خواص های شان طبقه بندی نمایند که بعضی ازآنها را یاد آور می شود‪.‬‬
‫‪.1‬‬
‫الوازیه فرانسوی‬
‫اولین طبقه بندی عناصر توسط الوزایه فرانسوی به فلزات و غیر فلزات صورت گرفت که بعد با کشف عناصریک هم خواص فلزی را‬
‫داشتند و هم خواص غیر فلزی را طبقه بندی الوازیه ناکام ماند‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫دوبیرنیر آلمانی ‪:‬‬
‫این عالم عناصر را به دسته های سه گانه (ترایدها) تقسیم بندی نمود و چنین عقیده داشت که عناصر موجود دریک تراید دارای عین خواص‬
‫کیمیاوی و فزیکی می باشد‪ .‬حتی عقیده داشت که هرگاه از وزن اتومی عنصر اول و سوم اوسط حسابی گرفته شود وزن اتومی عنصر‬
‫دومی حاصل می شود‬
‫‪.3‬‬
‫نیولندز انگلیسی‪:‬‬
‫در سال ‪ 1681‬عالم انگلیسی بنام نیولندز عناصر را به اساس ازدیات متناوب کتله اتومی نسبتی آنها در قطارهای افقی (پریودها) بشکل‬
‫دسته های هشت گانه (اوکتیت ) تقسیم بندی نمود طوری که عناصر نمبر هشتم تحت عنصر اول که مشابه آنست و عنصرنهم تحت عنصر‬
‫دوم قرار می گرفت ‪ .‬د ر این صورت عناصر مشابه را بد یک ستون عمودی قرار داد( که فعال این سیستم بنام اوکتای نیولندز یاد می گردد)‬
‫جدول آن قرار ذیل است ‪:‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪7‬‬
‫‪8‬‬
‫‪1‬‬
‫‪4‬‬
‫‪3‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪O‬‬
‫‪N‬‬
‫‪C‬‬
‫‪B‬‬
‫‪Be‬‬
‫‪Li‬‬
‫‪H‬‬
‫‪S‬‬
‫‪P‬‬
‫‪Si‬‬
‫‪Al‬‬
‫‪Mg‬‬
‫‪Na‬‬
‫‪F‬‬
‫‪Fe‬‬
‫‪Mn‬‬
‫‪Ti‬‬
‫‪Cr‬‬
‫‪Ca‬‬
‫‪K‬‬
‫‪CL‬‬
‫مندلیف روسی ‪:‬‬
‫در سال ‪ 1681‬عالم روسی بنام مندلیف عناصر کشف شده خود را به اساس ازدیاد متناوب کتله اتومی نسبتی شان در قطار افقی (پریودها)‬
‫ترتیب و درستون های عمودی متحد ساخت موصوف این نوع ساختمان ترتیب شده را بنام سیستم پریودیک عناصر یاد کرد‪.‬‬
‫‪.1‬‬
‫لوترمابرآلمانی ‪:‬‬
‫عالم جرمنی بنام ‪ Moier‬در سال ‪ 27 ، 1684‬عناصررا به اساس ازدیاد کتله اتومی شان ترتیب کرد و بعدا آنها را به اساس ازدیاد کتله‬
‫متناوب شان به پنج گروپ تقسیم کرد و در سال ‪ 1671‬اداع کرد که جدول مشابه به مندلیف را ترتیب کرده است‪.‬‬
‫مندلیف در تنظیم جدول تناوبی عنصر به دو اصل توجه داشت که عبارت است از‪:‬‬
‫‪ ‬قرار دادن عناصر به اساس افزایش تدریجی کتله اتومی آنها در پریود‪.‬‬
‫‪ ‬قرار دادن عناصر به اساس تشابه خواص فزیکی و کیمیاوی آنها در گروپ ها زیر همدیگر‪.‬‬
‫ابتکارارت مندلیف‬
‫‪ ‬مندلیف پریودهای بزرگ را در جدول خویش برای عناصر بر گزید که فعال بنام عناصر انتقالی (‪ )Transitional‬یاد می شود‬
‫وعلت آن این بود که عناصر (‪ )Fe , Mn ,Ti‬بطوری اضافی تحت عناصر غیر فلزات ( ‪ )Si ,P ,S‬تنظیم شده نمی توانست‪.‬‬
‫‪ ‬مندلیف بعضی جاهای را در جدول برای عناصر کشف ناشده خالی گذاشت‪ .‬خانه های مربوط به کتله های اتومی (‪)72,68,44‬‬
‫از این دسته های بودند‪.‬‬
‫‪ ‬مندلیف براساس تشابه خواص در یک گروپ خواص عناصر اسکاندیم ‪،‬گالیم ‪ ،‬جرمانیم ‪ ،‬و هفت عنصر دیگر (در مجموع در‬
‫عنصر) که کشف نشده بود پیش بینی کرد که در هشت مورید آن درست شد ولی با کشف گازات نجیبه (گروپ صفری) استقرار‬
‫عناصر در سیستم پریودیک به اساس ازدیاد کتله اتومی آن به مشکل مواجه شد‪.‬‬
‫تذکر‪:‬‬
‫‪ ‬در زمان مندلیف حدودی ‪ 83‬عنصر کشف شده بود‬
‫‪ ‬تقسیم بندی مندلیف در مورید عناصر ( ‪K‬‬
‫( ‪I‬‬
‫‪‬‬
‫‪53‬‬
‫‪126,9‬‬
‫‪19‬‬
‫‪Ni( ، ) 31.14 18Ar‬‬
‫‪39.09‬‬
‫‪28‬‬
‫‪58.69‬‬
‫‪، )16.13 27Co‬‬
‫‪ )127,6 52Te‬صدق نمی کرد‪.‬‬
‫بالخره مشکالت جدول مندلیف توسط عالم بنام موزلی در سال ‪ 1118‬حل گردید ( به اساس نمبر اتومی آن ترتیب شد) ارایه‬
‫درست قانون متناوب این است که هرگاه عناصر به اساس افزایش نمبر اتومی آن ترتیب کردند خواص های کیمیاوی وفزیکی‬
‫آن بطوری متناوب تکرار می گردد‪.‬‬
‫‪ ‬طبق طبقه بندی جدید عناصر به سه دسته تقسیم نموده اند که عبارت اند‪:‬‬
‫‪ .1‬فلزات ‪ :‬که حدودی ‪ 61%‬عناصر جدول را تشکیل میدهد‪.‬‬
‫‪ .2‬غیر فلزات ‪ :‬که تعداد آن حدود ‪ 16‬عناصر می رسد‪.‬‬
‫‪ . 3‬شبه فلزات ‪ :‬این دسته عناصر خواص فلزات و غیر فلزات را از خود شان میدهد و تعداد آن به هفت عناصر می رسد و‬
‫عبارت است از(‪ )B,Si,Ge,As,Sb,Te,Po‬می باشد‪.‬‬
‫پرویودها ‪--------------------------------------------------------------------------------------- :‬‬
‫خطوط افقی جدول دوران عناصر را بنام دوره (پریود) یاد می کند که درآن عناصر کیمیاوی با خواص مختلف قرار دارند که تعداد آن به هفت‬
‫پریود می رسند که نمبر پریود تعداد مدار های اصلی را نشان می دهد و به سه دسته (پریودهای کوتا ‪ ،‬متوسط ‪ ،‬طوالنی ) تقسیم شده است‪.‬‬
‫دریافت تعداد عناصر‬
‫درپریودها ‪-------------------------------------------------------------------- :‬‬
‫بدو طریقه ذیل می توانیم تعداد عناصر را درپریودها دریافت کنیم ‪:‬‬
‫الف ‪:‬دریافت تعداد عناصر در پریودها به اساس فورمول‪:‬‬
‫توسط فورمول (‬
‫‪(𝑛+1)2‬‬
‫‪(6+2)2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫=‬
‫تعداد عناصر را در پریودهای طاق توسط فورمول‬
‫‪(𝑛+2)2‬‬
‫‪2‬‬
‫=‪=> x‬‬
‫‪= 32‬‬
‫‪64‬‬
‫‪2‬‬
‫>=‬
‫پریود= ‪8‬‬
‫(‪2‬‬
‫?=تعداد عناصر‬
‫‪=8‬‬
‫‪(𝑛+2)2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪16‬‬
‫‪2‬‬
‫=‬
‫تعداد عناصر را پریودهای جفت دریافت می کنیم‪.‬‬
‫‪(3+1)2‬‬
‫‪2‬‬
‫=‬
‫‪(𝑛+1)2‬‬
‫‪2‬‬
‫=‪=> x‬‬
‫پریود=‪1) 3‬‬
‫?= تعداد عناصر‬
‫ب ‪ :‬دریافت تعداد عناصر درپریود ها به اساس تفاوت نمبر اتومی گازات نجیبه‪:‬‬
‫در این طریقه از نمبر اتومی گاز نجیبه پریود مربوطه نمبر اتومی گاز نجیبه یک پریود قبل آنرا تفریق می کنیم‪.‬‬
‫‪→ 2-0=>2‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪2He‬‬
‫‪1-‬‬
‫‪→ 10-2 =>8‬‬
‫‪10Ne‬‬
‫‪2-‬‬
‫‪→ 18-10=>8‬‬
‫‪18Ar‬‬
‫‪3-‬‬
‫‪→ 36-18=>18‬‬
‫‪36Kr‬‬
‫‪4-‬‬
‫‪→54-36 =>18‬‬
‫‪54Xe‬‬
‫‪5-‬‬
‫‪→86-54=>32‬‬
‫‪86Rn‬‬
‫‪6-‬‬
‫کوتاه ترین پریود جدول پریود اول می باشد‬
‫طوالنی ترین پریود جدول پریود ششم می باشد‬
‫پریود هفتم جدول ناقص بوده که ‪ 17‬عنصر داشته و هنوز تکمیل نشده است‪.‬‬
‫در پریود ششم جدول از عنصر لنتانیم ها ‪ 57La‬به بعد در قسمت پایین جدول ترتیب شده که اوربیتال فرعی ‪ 4f‬آن در‬
‫حالی پر شدن می باشد و بنام لنتنایت ها یاد میشود که جمله(‪ )14‬عنصر بوده که از (‪ )58Ce‬شروع و به ( ‪ )71Lu‬ختم‬
‫می شود‪.‬‬
‫در پریود هفتم جدول از عنصر اکتنیم (‪ )89Ac‬به بعد در قسمت پایین جدول ترتیب شده که اوربیتال فرعی (‪ )5f‬آن در‬
‫حالی پر شدن است و بنام اکتناید ها یاد میشود این سلسله از(‪ ) 90Th‬شروع به (‪ ) 203Lr‬ختم می شود‬
‫دریافت تعداد عنصر موجود بین دو عنصر معلوم در‬
‫جدول ‪------------------------------------------------------- :‬‬
‫تعداد عنصر موجود بین دو عنصر معلوم در جدول از فورمول ذیل بدست می آید‪.‬‬
‫‪X=𝛥𝑧 -1‬‬
‫مثال ‪:‬تعداد عناصر را بین دو عنصر ذیل دریافت نماید‪.‬‬
‫‪X  z  1 => X= 31- 20 -1 =10‬‬
‫‪Ca  z1  20‬‬
‫‪20‬‬
‫‪Ga  z2  31‬‬
‫‪31‬‬
‫)‪1‬‬
‫گروپ‬
‫‪ :‬خطوط ها عمودی جدول دورانی عناصر را بنام گروپ ها یا فامیل یاد می کند که در آن عناصر با خواص کیمیاوی یکسان وجود دارد ‪.‬‬
‫تعداد این خطوط عمودی به ‪ 16‬عدد می رسد که به ‪ 18‬گروپ ( هشت گروپ اصلی و هشت گروپ فرعی ) تقسیم شده است‪ .‬نمبر گروپ اصلی‬
‫تعداد الکترونها در مد ار آخری عنصر ( الکترونهای والنسی ) را نشان میدهد اما نمبر گروپ های فرعی کدام خاصیت را نشان نمی دهد‪.‬‬
‫گروپ‬
‫نام‬
‫‪1A‬‬
‫فلزات القلی‬
‫‪2A‬‬
‫فلزات القلی زمینی‬
‫‪3A‬‬
‫فلزات زمینی‬
‫‪6A‬‬
‫کلکوجن ها(سازنده سنک ها معدنی)‬
‫‪7A‬‬
‫هلوجن ها (سازنده نمک ها )‬
‫‪8A‬‬
‫گازات نجیبه ‪ ،‬گروپ صفری‬
‫‪1B‬‬
‫فلزات نجیبه ‪ ،‬فلزات سکه ای‬
‫‪8B‬‬
‫فلزات سنگین ‪ ،‬فلزات انتقالی سه گانه‬
‫مشخصات گروپ‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫طوالنی ترین گروپ جدول دورانی گروپ سوم فرعی (‪ )3B‬می باشد که دارای (‪ )32‬عنصر می باشد‬
‫عناصر گروپ اول فرعی شامل نقره ‪ ،‬مس ‪ ،‬طال ‪ )Au ,Cu ,Ag( ،‬میباشد که در تیزاب سلطانی(‪ ) 3HCl+1HNO3‬حل‬
‫می می گردد‪.‬‬
‫عناصر شامل گروپ فرعی تماما فلز بوده و به استثنای سیماب همه آن جامد است‪ .‬این گروپ ها والنس متحول داشته و‬
‫دارای خاصیت دیا مگنتیک و پارا مگنتیک می باشد‪.‬‬
‫دیامگنتیک به مواد گفته می شود که در ساحه مقناطیسی جذب نمی شود مانند طال ‪ ،‬نقره‬
‫پارامگنتیک به مواد گفته می شود که در ساحه مقناطیسی جذب میشود مانند آهن ‪ ،‬کوبالت‬
‫هادی درجه اول برق در شرایط عادی فلز نقره (‪ )Ag‬می باشد‬
‫ازمیان گروپ های جدول گروپهای ‪ IV A‬و ‪ V A‬دارای هرسه نوع خاصیت فلزات ‪ ،‬غیر فلزات ‪ ،‬وشبه فلزات می باشد‬
‫در یک گروپ عنصر با خواص مشابه کیمیاوی قرار دارد‪.‬‬
‫عناصر بعد از یوارنیم ‪ 12‬مصنوعی و رادیواکتیف است‪.‬‬
Download