جدول تناوبی

ویژگیهای جدول تناوبی

۱) عناصرجدول براساس افزایش عدداتمی دراین جدول مرتب شده است.

۲) جدول دارای ۱۸ ستون عمودی است که به هریک گروه گویند.

۳) جدول دارای ۸ گروه اصلی و ۱۰گروه فرعی می باشد.

۴) گروه های ۱،۲،۱۳،۱۴،۱۵،۱۶،۱۷،۱۸ را گروه های اصلی گویند.

۵) گروه ۳،۴،۵،۶،۷،۸،۹،۱۰،۱۱،۱۲ را گروه های فرعی گویند.

۶) گروه یک اصلی را (به جز هیدروژن) گروه فلزات قلیایی گویند.(درلایه آخرشان فقط یک الکترون دارند)

۷) گروه ۲اصلی راگروه فلزات قلیایی خاکی گویند.(درلایه آخر ۲الکترون دارند)

۸) گروه ۷اصلی راگروه هالوژن ها گویند.(درلایه آخر ۷الکترون دارند)

۹) گروه ۸اصلی که همه گازهستند.همه راگازهای نادر،نجیب،کمیاب،خنثی.

۱۰) بیشترین عنصر مربوط به گروه سوم جدول یا یک فرعی است که دارای ۳۲عنصر است.

۱۱) درجدول تناوبی تعداد فلزات بیشتراز نافلزات و تعداد نافلزات بیشتراز شبه فلزات است.

۱۲) تنها فلزمایع دردمای صفردرجه جیوه است باعدد اتمی ۸۰

۱۳) دردمای ۲۵درجه دوفلز مایع،جیوه وفرانسیم هستند.

۱۴) تنها نافلز مایع بروم باعدد اتمی ۳۵ است.

۱۵) جدول دارای ۷ ردیف افقی می باشد که دوره یا تناوب گویند.

۱۶) دوره اول دارای ۲عنصر است: لیتیم،بریلیم

۱۷) تناوب دوم وسوم هریک دارای ۸عنصر است.

۱۸) دوره چهارم وپنجم هریک دارای ۱۸عنصر است.

۱۹) دوره ششم دارای ۳۲عنصراست.

۲۰) درهرگروه همه ی عناصر خواص شیمیایی مشابه دارند.

۲۱) درهردوره یاتناوب فقط یک لایه الکترونی پر میشود.

۲۲) ازبالا به پایین خاصیت فلزی افزایش می آید.

۲۳) ازپایین به بالا خاصیت نافلزی افزایش می آید.

۲۴) ازچپ به راست ازخاصیت فلزی کاسته وبه خاصیت نافلزی افزوده میشود.

۲۵) قوی ترین فلز فرانسیم(۸۷) وقوی ترین نافلز فلوئور(۹) است.

۲۶) ازچپ به راست درجدول،حجم اتم یاشعاع اتم کاهش می یابد.

۲۷) از بالا به پایین درجدول،حجم اتم یاشعاع اتم افزایش می یابد.

۲۸) جدول تناوبی به ۴قسمت و۳دسته عناصر تقسیم می شود.

۲۹) به دورترین لایه از هسته لایه والانس یا لایه ظرفیت می گویند.

۳۰) اگردرلایه والانس عنصری ۱،۲،۳ الکترون وجودداشته باشد آن عنصر فلز است بجز هلیم وهیدروژن

۳۱) اگردرلایه والانس عنصری ۴،۵،۶،۷،۸ الکترون وجودداشته باشد آن عنصرنافلز است.

۳۲) بااستفاده از این روش شبه فلزات مشخص نمی شوند اما می توان آن راباکلمه تاژ اسب است. که اسم آنها  Te- As- Ge- Sb- Si- B است.

۳۳) تمام عناصر تمایل دارند به حالت پایداربرسد وحالت پایدار به ۲شکل ممکن است:
الف) تنها دراطراف هسته یک لایه وجود داشته باشد ودرآن لایه ۲الکترون قرارداشته باشد.
ب) بیش ازیک لایه دراطراف هسته اتم وجودداشته باشد ودرلایه آخر ۸ الکترون وجودداشته باشد.

۳۴) ظرفیت تعدادالکترونهایی است که یک عنصر میگیرد یاازدست می دهد تابه حالت پایداربرسد وتعداد پیوندها رانشان می دهد.

۳۵) هیدروژن یک عنصرتک خانواده است زیرابرخی خواص منحصربه فرددارد مثلا هم الکترون می دهد وهم الکترون می گیرد ودر واکنش ها شرکت می کند.

۳۶) فلزات تمایل دارند الکترون ازدست بدهند وبه یون مثبت یاکاتیون تبدیل شود.

۳۷) نافلزات تمایل به گرفتن الکترون دارند وتشکیل آنیون یا یون منفی می دهند.

روش آسان یادگرفتن عناصر جدول تناوبی

 ۱- تالس

 تالس ملطی درحدودسال۶۲۴پیش ازمیلاد درشهرمیلیتوس درایونیه(غرب ترکیه    امروزی) به دنیاآمد.پدروی اکسامیس ومادرش کلئوبولینه نام داشتند.تالس   فیلسوف مکتب ملطی بود واز اوبه عنوان آغازگر فلسفه ونخستین چهره ی علم یادمیشود.یونانیان اورادرشمارحکمای سبعه آورده اند.مشهور است تالس در ۹۰یا۸۰ سالگی،هنگامی که نظاره گر یک مسابقه ورزشی بوده است،ازشدت گرما وتشنگی و ناتوانی جان سپرده است. وی معتقد بود تمام مواد جهان از  آب تشکیل شده است. 

۲- نظریه ارسطو:

ارسطو ازفیلسوفان یونان باستان بود.اوکه یکی ازمهمترین فیلسوفان غربی به حساب می آید. اوشاگرد افلاطون وآموزگار اسکندرمقدونی بود.تالیفات اودرزمینه ها ورشته های گوناگون منجمله فیزیک،متافیزیک،شعر،زیست شناسی،منطق،علم بیان،سیاست،دولت واخلاق بوده است.ارسطو به همراه سقراط و افلاطون از تاثیر گذاران فیلسوفان یونان باستان بوده است. این سه تن فلسفه اروپایی رابراساس فلسفه ماقبل سقراط یونان بنیاد نمودند. ارسطو فلسفه رابه عنوان دانش هستی تعریف می کرد. وی معتقد بود چهارعنصر آب وخاک وهوا و آتش تشکیل دهنده ی موادجهان هستند وبرای مواد چهار خاصیت درنظرگرفت: تر،خشک،گرم،سرد

۳- نظریه دموکریتوس (دموکریت):

دموکریت در تراس یونان متولدشد.سال تولد دموکریت راازاین جمله خوداوکه گفته((درهنگام کهنسالی آناکساگوراس،من جوان بودم)) حداقل ۴۳۰ تا ۴۶۰ پیش از میلاد حدس زده اند.دموکریت برای تحصیل دانش سفرهای بسیاری درسرزمینهای شرقی وجنوبی کرد.زمانی که مکتب اتم گرایی شهرت یافت،به آتن سفرکرد اما دموکریت میگوید که من آتن رفتم و هیچکس مرا نشناخت. درآتن مدتها به فلسفه دموکریت توجهی نشد. برنت می نویسد:(روشن نیست که افلاطون از دموکریت اطلاعی داشته باشد ولی ارسطو را خوب می شناخت.) دیوگنس لائرتیوس می نویسد که افلاطون چنان از دموکریت بدش می آمده که می خواسته همه کتابهای اورا بسوزاند.

   وی معتقد بود:

۱) همه ی موادجهان از ذرات کوچکی ساخته شده اند.

۲) این ذرات غیرقابل تجزیه هستند که از واژه اتموس برای آنها استفاده کرد.

۳) این اتم دارای جرم،حجم و شکل هستند.

۴) وی معتقد بود علت تفاوت درخواص مواد شکلهای متفاوت اتمهای آن است.

۵) این اتمها در خلا موجوددرجسم درحال حرکت هستند.

۴- نظریه رابرت بویل:

رابرت بویل در ۲۵ ثانویه ۱۶۲۷ درلیزمورکاسل متولدشد.وی شیمیدان،فیزیکدان،فیلسوف طبیعی و مخترع انگلیسی است. اگرچه فلسفه ی شخصی و پژوهشهای او آشکارا ریشه درسنّت کیمیاگری دارد،امروزه اورا به عنوان نخستین شیمیدان مدرن و پایه گذار شیمی جدید می شناسند.

وی درقرن ۱۷ به واژه عنصر اشاره کردکه همان مفهوم اتم درنظریه دموکریت را تداعی میکند یعنی ماده غیرقابل تجزیه

وی به دانشمند شکاک مشهوربود ودرکتاب خود با همان اسم دانشمندان را به مشاهده،فکر وبه ویژه آزمایش ودرنهایت نتیجه گیری توصیه کرد. توصیه او مورد توجه قرارگرفت ودرسال ۱۸۰۳ جان دالتون شیمیدان انگلیسی بانظریه اتمی خودگام مهمی برای مطالعه ماده وساختار آن برداشت.

۵- نظریه جان دالتون:

این دیدگاه که همه مواد ازذره های کوچکو تجزیه ناپذیری بنام اتم ساخته شده اند،نخستین بار ۲۵۰۰ سال پیش توسط دموکریت فیلسوف یونانی مطرح شده بود اما دالتون بااجرای آزمایش های بسیار ازنو به آن دست یافت. وی نظریه اتمی خود رادرنه بندوبه شرح زیر بیان کرد:

۱) ماده ساختار ذره ای دارد.

۲) این ذرات کروی توپر هستند.

۳) اتمها را نه میتوان به وجود آوردونه نه میتوان ازبین برد.

۴) اتمها را نمی توان شکست وبه اتمهای دیگر تبدیل کرد.

۵) اتمهای یک عنصر ازنظرخواص فیزیکی وشیمیایی یکسان هستند.

۶) اما خواص فیزیکی و شیمیایی یک عنصرباعنصر دیگرمتفاوت است.  

۷) از اتصال اتمهای عنصرهای مختلف ماده مركب بدست می آید.                                       

۸) دریک ترکیب شیمیایی مشخص نوع اتمها ونسبت اتمی وهمچنین نسبت جرمی آنها همواره ثابت است.

۹) دریک واکنش شیمیایی نوع اتمها وتعداد آنها تغییر نمیکند ولی نحوه اتصال آنها متفاوت است. (قانون پایستگی جرم)

      ایرادهای نطریه دالتون:

۱) مورد اول دالتون غلط است زیرا ذرات ریزتراز اتم p , n , e وبیش از ۲۵ ذره دیگر دراتم شناخته شده است.

۲) مورد دوم نیزغلط است زیرا امروزه ثابت شده است بیشتر فضای اتم خالی است و اتم دارای هسته کوچکی است.

۳) مورد ۳ و ۴ دالتون به علت وجود واکنشهای هسته ای غلط میباشد مثلا:ازواپاشی اورانیوم دوعنصر کریبتون و باریم بدست می آید.

۴) مورد پنجم دالتون به دلیل پدیده ایزوتوپ غلط می باشد.

  سوال: چه پدیده هایی با نظریه دالتون قابل توجیه نیست؟

جواب: به طورکلی هرپدیده ای که مربوط به بارالکتریکی باشد نمی توان آنرا توضیح داد. مانند:قوانین جدول تناوبی،الکتریسیته ساکن و جاری،پرتوزایی،پرتوی کاتدی و........

سوال: چه پدیده هایی با نظریه دالتون قابل توجیه است؟

جواب: هرپدیده ای که به ذره وابسته باشد با نظریه دالتون قابل توجیه است. مانند:تغییرحالت مواد،محاسبه جرم نسبی اتمها،قانون پایستگی جرم و..........

۶- نظریه تامسون:

     وی معتقد بود:   

۱) اتمهای همه مواد از ذرات ریزکه دارای بارالکتریکی منفی می باشد تشکیل شده است که تامسون آنرا الکترون نامید.

۲) همه موادخنثی هستند پس به اندازه بارمنفی دراتم ابرگونه ای ازبار مثبت وجوددارد.

۳) بیشتر جرم اتم به دلیل وجود الکترونهاست.

نکته) تامسون بارمثبت را ذره فرض نکرد.

- برای نظریه تامسون مدل کیک کشمشی یا هندوانه ای درنظر گرفته شد.

ویژگیهای مثبت نظریه تامسون:

۱) اتمها خنثی هستند. ۲) ماده ماهیّت الکتریکی دارد. 

۳) اتم ها از ذرات کوچکتری ساخته شده اند.

معایب نظریه تامسون:

۱) بارمثبت رابه صورت ذره درنظر گرفت. ۲) الکترون را ثابت فرض کرد.

۳) جرم الکترون را زیاد در نظرگرفت.

۴) پرتوزایی،ایزوتوپ،وجود هسته و وجود فضای خالی و... بانظریه تامسون قابل توجیه نبود.

آشنائی با ویژگیهای پرتوهای کاتدی:

 
۱- تامسون با قرار دادن پره ای سبک دربرابر این پرتو ودوران آن متوجّه شد پرتوی کاتدی ذره ای است ثانیا جهت حرکت آن ازسمت کاتد به سمت آند است.

۲- تامسون باقراردادن این لامپ درمیدان الکتریکی مشاهده کرد پرتوی کاتدی به سمت قطب مثبت میدان منحرف میشود پس نتیجه گرفت پرتوی کاتدی دارای بارمنفی است.

۳- تامسون باقراردادن لامپ پرتوی کاتدی درمیدان مغناطیسی مشاهده کرد جرقه کاتدی عمود برمیدان مغناطیسی منحرف میشود.

۴- تامسون باقراردادن یک آند سوراخ درمقابل کاتد درحالی که درانتهای لامپ ماده فلورسانس مالیده شده بود نقطه نورانی سبزرنگی دقیقا مقابل کاتد مشاهده کرد پس نتیجه گرفت پرتوی کاتدی به صورت خط مستقیم حرکت میکند به شرط آنکه درمیدان مغناطیسی و الکتریکی نباشد.

۵- تامسون با عوض کردن الکترودها پرتوی کاتدی را مشاهده کرد پس نتیجه گرفت به وجود آمدن پرتوی کاتدی مستقل از الکترودهاست.

۶- تامسون باعوض کردن گاز درون لامپ تولید پرتوی کاتدی را مشاهده کرد وتنها نور لامپ تغییرکرده بود و نتیجه گرفت پرتوی کاتدی مستقل ازجنس گاز نیز می باشد. 

نظریه های رادرفورد:

وی با تابش پرتوی آلفا به ورقه های نازک طلا که ضخامت آن ۰۰۰۴/۰ سانتی متر که معادل ۲۰۰۰اتم طلا می باشد وعبور تعداد زیادی پرتوهای آلفا از ورقه ی طلا و تعداد کمی انحراف پرتوهای آلفا نظریه داد:

۱) بیشتر فضای اتم خالی است.(تعداد زیاد عبور پرتوهای آلفا)

۲) اتم دارای هسته است.(انحراف آلفا)

۳) هسته اتم بسیار کوچک است.(مقدار کم انحراف آلفا)

۴) جرم هسته اتم زیاد است.(انحراف آلفا نسبت به هسته)

۵) باالکتریکی هسته اتم مثبت است.(اگرزاویه انحراف کمتراز ۹۰باشد برخورد ولی اگر زاویه انحراف بیشتر از ۹۰باشد دافعه است.)

۶) الکترونها دراطراف هسته قرار دارند.

نکته ) مدل رادرفورد معروف به مدل اتم هسته دار است.

نکته ) رادرفورد مقداربارالکترون وپروتون رابرابر درنظرگرفت.

ایراد های نظریه رادرفورد:

۱) جرم اتم قابل محاسبه نبود زیرا نوترون کشف نشده بود.

۲) به چگونگی حرکت الکترون اشاره نکرد.

   آزمایش رادرفورد برروی طلا

نظریه بور:

۱) ایراد بوربه نظریه رادرفورد:الکترون ها باداشتن بارمنفی جذب هسته میشوند.

۲) بور تمام نظرات رادرفورد راقبول داشت بجز اینکه الکترونها بجای ثابت بودن اطراف هسته روی مدارهایی به دور هسته می چرخند.

۱) الکترونها مانند یک توده ابر کامل بصورت لایه های مختلف درفاصله های مختلف به دور هسته درحال چرخش اند.

۲)  ۷لایه برای اتم درنظرگرفت.

۳)  لایه ها به ترتیب ازداخل به خارج (ازچپ به راست)

                           K - L - M - N - O - P - Q 

۴) او برای اتم مدلی لایه فرض کرد.به طوریکه تعداد الکترون ها درهر لایه ازفرمول n²×۲ مشخص میشود.(nشماره ی لایه است.)

 به طوریکه لایه اول دارای ۲الکترون،لایه دوم دارای۸الکترون،لایه سوم دارای۱۸الکترون،لایه چهارم دارای ۳۲الکترون،لایه پنجم دارای۵۰الکترون،لایه ششم دارای۷۲ الکترون و لایه هفتم دارای ۹۸ الکترون است.

عکس دسته جمعی دانشمندان شیمی و فیزیک

دانشمندان حاضر از راست به چپ:

ردیف اول نشسته: اوون ریچاردسون (نوبل فیزیک 1928) - چارلز ویلسون (نوبل فیزیک 1927) - چارلز گویه - پل لانگه‌وین - آلبرت اینشتین (نوبل فیزیک 1921) - هنریک لورنتز (نوبل فیزیک 1902) - ماری کوری (نوبل فیزیک 1903 و نوبل شیمی 1911، توجه کنید، خانم ماری کوری، تنها دانشمند زن این گروه تنها دانشمندی است که دارای دو جایزه نوبل در فاصله زمانی کم است) - مکس پلانک (نوبل فیزیک 1918) - اروینگ لنگ‌مویر (نوبل شیمی 1932)

ردیف دوم نشسته: نیلز بوهر (نوبل فیزیک 1922) - مکس بورن (نوبل فیزیک 1954) - لوییس دی‌بروگلی (نوبل فیزیک 1929) - آرتور کامپتون (نوبل فیزیک 1927) - پل دیراک (نوبل فیزیک 1933) - هنریک کرامرز - ویلیام براگ (نوبل فیزیک 1915) - مارتین نادسن - پیتر دبیه (نوبل شیمی 1936)

ردیف سوم ایستاده: لئون بریلوئین - رالف فاولر - ورنر هایزنبرگ (نوبل فیزیک 1932) - ولفگانگ پائولی (نوبل فیزیک 1945) - ژولز امیل ورشافلت - اروین شرودینگر (نوبل فیزیک 1933)- تئوفیل دی‌داندر-ادوارد هرزن - پل اهرنفست- امیل هنریوت- آگوست پیکارد