آثار دبیر شیمی منطقه خزل

جدول تناوبي(periodic table)

جدول تناوبي عناصر جدولي است كه بر اساس قانون تناوبي

عنصرها(قرارگرفتن به ترتيب افزايش عدد اتمي) استوار

است و 7 تناوب يا دوره و 18 گروه يا خانواده دارد.

برخي از گروه هاي جدول تناوبي به سبب خصوصيات فيزيكي

 و شيميايي مشابهشان و همچنين به علت ويژگي بارزي كه

دارند را با نام هاي مختلف مي شناسيم (فلزات قليايي،

فلزات قليايي خاكي، فلزات سكه ساز، كالكوژن ها و

هالوژن ها و گازهاي نجيب يا بي اثر)، هر تناوب يا

دوره با يك فلز قليايي آغاز و به يك گاز بي اثر ختم

مي گردد، برخي از خواص عناصر جدول تناوبي به صورت

متناوب و داراي روندي خاص هستند.

 

عناصر گروه اول جدول تناوبي

اين شش عنصر را با نام فلزات قليايي(alkali metals)

نيز مي شناسيم، همگي داراي آرايش الكتروني لايه ي آخر

مشابهي هستند، همگي به ns1 ختم مي شوند و به همين خاطر

داراي واكنش پذيري بسيار زيادي هستند، چون آن ها مي

توانند در واكنش هاي شيميايي آن 1 الكترون لايه ظرفيت

خود را از دست بدهند و به يون مثبت(كاتيون) تبديل

گردند، انسان ها در گذشته  از محلول خاكستر چوب براي

از بين بردن چربي ها استفاده مي كردند و نام آنرا

قليا ناميده بودند، پس از تحقيقات متمادي مشخص گرديد

كه در خاكستر چوب از عناصر گروه اول وجود دارد و به

همين دليل نام عناصر گروه اول را فلزات قليايي

گذاشتند.

عناصر گروه اول فلزاتي بسيار نرم مي باشند كه به

راحتي با چاقو بريده مي شوند و سطح آن ها داراي جلاي

فوق العاده زيادي مي باشد، با اكسيژن هوا به آساني

واكنش مي دهند و اكسيد فلز مربوطه را توليد مي كنند

به همين علت آن ها را در آزمايشگاه درون نفت نگهداري

مي كنند، لازم به ذكر است كه فلزات قليايي از بالا به

پايين يا به عبارت ديگر با افزايش عدد اتمي نرم تر

ميشوند.

عناصر گروه اول به ترتيب عبارتند از:

Li  Na  K  Rb  Cs  Fr

از بالا به پايين واكنش پذيري اين عناصر افزايش ميابد

انرژي نخستين يونش اين عناصر بسيار كم و پايين است و از

بالا به پايين اين انرژي كاهش مي يابد اما انرژي دومين

يونش فلزات قليايي بسيار بالاست به گونه اي كه تاكنون

 تركيبات دو يا چند ظرفيتي در اين عناصر ديده نشده

است. 

سديم فراوان ترين عنصر قليايي مي باشد و پس از آن

پتاسيم قراردارد و بقيه عناصر اين گروه نسبتا كمياب

مي باشند و فرانسيم هم كه عنصري راديواكتيو يا

پرتوزا مي باشد.

از آلياژ سديم و پتاسيم در رآكتورهاي هسته اي براي

سردكردن و انتقال حرارت استفاده مي شود.

 

عناصر گروه دوم جدول تناوبي

اين شش عنصر را با نام فلزات قليايي خاكي مي شناسيم،

چون اين عناصر در پوسته ي زمين يافت مي شوند.

همگي به ns2 ختم مي شوند بنابر اين، نسبت به فلزات

قليايي واكنش پذيري كم تري دارند، چون از دست دادن

دو الكترون(در فلزات قليايي خاكي) سخت تر از ازدست

دادن يك الكترون مي باشد.

سختي و چگالي و دماي ذوب جوش اين عناصر از عناصر گروه

اول بيش تر مي باشد.

همانند عناصر گروه اول از بالا به پايين واكنش پذيري

شان زياد مي شود به گونه اي كه بريليم عملا در آب بي

اثر است، منيزيم فقط با آب جوش واكنش مي دهد و با آب

سرد واكنش بسيار كمي دارد اما كلسيم علاوه بر واكنش

با آب جوش با آب سرد نيز واكنش مي دهد.

منيزيم در صنعت هواپيماسازي مورد استفاده قرار مي

گيرد، آلياژ منيزيم و آلومينيوم كه براي ساخت هواپيما

مورد استفاده قرار مي گيرند با نام آلياژ سبك شناخته

مي شوند.

بريليم در كاني معروف به بريل با فرمول Be3Al2 يافت

مي شود.

منيزيم دومين فلز فروان در هيدروسفر يا آب هاي دريا

ميباشد.

كلسيم به صورت سنگ آهك، مرمر و ... در طبيعت موجود

است، كلسيم فراوان ترين فلز قليايي خاكي مي باشد.

استرانسيوم و باريم بيشتر به صورت سولفات يافت مي شوند

و راديم، عنصر آخر گروه دوم هم كه يك عنصر راديواكتيو

مي باشدكه از تغييراتي در اورانيوم –238 به وجود

مي آید. 

 

عناصر گروه هاي سوم تا دوازدهم

اين فلزات را عناصر واسطه مي نامند، فلزات واسطه به

دوسته ي كلي تقسيم مي شوند:

1- فلزات واسطه خارجي:

اين دسته از فلزات را مي توان در خود جدول تناوبي

مشاهده نمود ، در عناصر واسطه خارجي زير لايه ي d در

حال پرشدن مي باشد، اين عناصر نسبت به فلزات گروه

اول و دوم سختي، چگالي و دماي ذوب و جوش بالاتري دارند،

 همه فلزات (اعم از قليايي، قليايي خاكي و واسطه و

فلزات اصي دسته p) جامد مي باشند به جز جيوه كه در

دماي اتاق به حالت مايع مي باشد و يك استثناء به شمار

مي آيد. در آرايش الكتروني اين عناصر بي نظمي هاي

متعددي ديده مي شود، براي مثال دو نمونه از اين بي

نظمي ها در دو عنصر Cr و Cu ديده مي شوند، گروه

يازدهم يا IB با نام فلزات سكه ساز نيز شناخته مي

شوند كه شامل سه عنصر مس، نقره و طلا مي باشد، البته

در بين فلزات واسطه خارجي نامگذاري هاي ديگري نيز

وجود دارد كه به صورت دسته اي صورت گرفته اند و نظمي

 بين اين دسته بندي ها ديده نمي شود، براي مثال دو

نمونه از اين دسته بندي ها عبارتند از:

- فلزات پلاتيني: كه شامل شش عنصر پالاديم، پلاتين، روديم،

ايريديم، روتنيم و اوسميم مي باشد.

- تريادها يا فلزات فرومانتيك يا دسته ي سه تايي ها:

كه شامل آهن، كبالت و نيكل سه عنصر كه در نامگذاري

آيوپاك در يك گروه قرار گرفته اند و در تناوب چهارم

جدول تناوبي و گروه هاي هشتم و نهم و دهم قراردارند.

 

2- فلزات واسطه داخلي:

با مشاهده ي جدول تناوبي دو دسته از عناصر را مشاهده

مي كنيد كه جدا از جدول تناوبي و در پايين تصوير قرار

گرفته اند، اينها همان عناصر واسطه ي داخلي هستند كه

عناصر دسته ي اول خواصي مشابه فلز لانتان دارند و به

لانتانيدها مشهور هستند و عناصر دسته ي دوم خواصي

مشابه فلز اكتينيم دارند و به اكتينيدها معروف شده

اند.

از آن جا كه قرار دادن لانتانيد ها و اكتينيدها در

خانه هاي پلاك 57 و 89  ميسرنمي شد، اين دو گروه در

پايين جدول تناوبي و به صورت جداگانه اما با ارجاع به

دو عنصر لانتانيم(لانتان) و اكتينيم قرارگرفته اند.

الف)لانتانيدها: در اين عناصر زيرلايه ي 4f در حال

پرشدن مي باشد و شامل عناصر از عدد اتمي 58 تا 71

ميباشند

 

ب)اكتينيدها: در اين عناصر زيرلايه ي 5f در حال پرشدن

مي باشد و شامل عناصر از عدد اتمي 90 تا 103 مي باشد،

 براي مطالعه ي اكتينيدها ساختارهسته نسبت به آرايش

الكتروني عناصر از اهميت بيش تري برخوردار مي باشد،

مشهورترين اكتينيد كه امروزه بحث هاي زيادي را در

اقتصاد و سياست و علم به خود اختصاص داده است

اورانيوم مي باشد كه از آن انواع استفاده هاي صلح

آميز و غير صلح آميز(براي ساخت سلاح هاي شيميايي)

ميشود

 

عناصر گروه هاي سيزدهم تا هجدهم

در همه ي اين عناصر زيرلايه ي p در حال پرشدن مي باشد

و به همين علت آن ها را عناصر اصلي دسته p  مي نامند،

و آرايش الكتزوني لايه ي آخر آن ها به ترتيب عبارتند

از:

گ13/IIIA

گ14/IVA

گ15/VA

گ16/VIA

گ17/VIIA

18/ VIIIA

سرگروه:B

سرگروه:C

نيتروژنN

اكسيژنO

فلوئورF

هليم He

ns2np1

ns2np2

ns2np3

ns2np4

ns2np5

ns2np6

از بين اين شش گروه، سه گروه داراي نام هاي مشخصي

هستند: كالكوژن ها(گروه 16)، هالوژن ها(گروه 17)،

گازهاي نجيب يا بي اثر يا كامل يا نادر(گروه 18).

در بين اين شش گروه، سه نوع ماده مشاهده مي شود:

نافلز، شبه فلز و فلز كه ازنظر گوناگوني مواد، عناصر

اصلي دستهp داراي گوناگوني زيادي هستند.

گروه 13 داراي دو نوع ماده: شبه فلز و فز مي باشد.

گروه هاي 14 و 15 و 16 داراي سه نوع ماده به ترتيب

از بالا به پايين نافلز، شبه فلز و فلز مي باشند،

گروه 17 با نام هالوژن ها شناخته مي شود و همگي نافلز

مي باشند و همانطور كه مي دانيد همه ي نافلزات به جز

برم(استثناء) يا جامد هستند يا گاز.

و گروه 18 كه با نام هاي مختلفي مانند گاز نجيب شناخته

مي شوند به حالت گازي شكل مي باشند و از نظر نوع

ماده نافلز هستند.

 

الف) گروه 17(هالوژن ها)

عناصر گروه هفدهم با نام عناصر هالوژن يا نمك ساز

شناخته مي شوند و به اين علت به اين نام مشهورند كه

با اكثر فلزات همچون فلزات قليايي يا قليايي خاكي

واكنش مي دهند و نمك توليد مي كنند.

عناصر اين گروه عبارتند از:

F Cl Br I At

كه فلوئور و كلر در دماي اتاق در حالت گازي مي باشند

و برم هم كه تنها استثناي نافلزي مي باشد به حالت

مايع است و يد و استاتين هم به حالت جامد مي باشد.

هالوژن ها واكنش پذيرترين نافلزات هستند كه لايه ي

آخرشان به ns2 np5 ختم مي شوند كه مي توانند به راحتي

يك الكترون بگيرند و به آرايش گاز نادر بعد از خود

برسند و به آنيون(يون با بار منفي) تبديل شوند.

فلوئور 08/0 % ليتوسفر يا همان پوسته ي جامد زمين را

تشكيل مي دهد و مهمترين كاني آن فلوئورين مي باشد.

كلر 19% ليتوسفر را تشكيل مي دهد و معروف ترين تركيب

 آن NaCl  مي باشد.

برم بيش تر به صورت برميد سديم، برميد پتاسيم،

برميدمنيزيم و ... يافت مي شود.

يد در تركيب هايي چون يدات سديم و ... يافت مي شود.

استاتين هم كه يك عنصر راديواكتيو مي باشد.

 

ب) گروه 18(گازهاي نجيب)

اين گروه از جدول تناوبي نام هاي مختلفي هم چون

گازهاي كامل(بعلت اينكه آرايش الكتروني آن ها در لايه

آخر كامل مي باشد)، گازهاي نادر(بعلت اينكه تركيبات

نسبتا كمي دارند)، گازهاي نجيب يا noble gasses(بعلت

اينكه تمايلي به شركت در واكنش هاي شيميايي ندارند)و

گازهاي بي اثر(بعلت اينكه در واكنش هاي شيميايي شركت

نمي كنند) دارند.

اين گروه شامل عناصر نافلزي زير مي باشد:

He  Ne  Ar  Kr  Xe  Rn

همگي اين عناصر به جز هليم در لايه ي آخر خود داراي

آرايش ns2np6 مي باشند كه اين آرايش كامل بوده و به 

علت تكميل بودن لايه ظرفيت اين عناصر تمايلي به شركت

در واكنش هاي شيميايي ندارند.

هليم هم كه در تناوب اول جدول تناوبي قرار گرفته به

1s2 ختم مي شود كه يك آرايش كامل در لايه ي ظرفيت

ميباشد

گرچه اين عناصر تركيبات كمي دارند اما مصارف صنعتي

زيادي دارند، براي مثال نئون براي ساخت تابلوهاي

تبليغاتي ، از آرگن در جوشكاري و ... استفاده ميشود

+ نوشته شده در  شنبه بیست و هفتم فروردین 1390ساعت 9:0  توسط دبیر شیمی منطقه خزل  |