عناصر الجدول الدوري في الكيمياء

الجدول الدوري للعناصر

يُعدّ المخترع والكيميائي الروسي ديمتري مندليف (بالإنجليزيّة: Dmitri Mendeleev) مؤسّس الجدول الدوري وفق الجمعية الملكية للكيمياء، ويُعرَّف الجدول الدوري (بالإنجليزيّة: Periodic Table) بأنه جدول تُرتَّب فيه العناصر الكيميائية المعروفة جميعها على هيئة مصفوفة؛ وفق زيادة العدد الذري لها من اليسار إلى اليمين، ومن الأعلى إلى الأسفل، وبشكل عام فإنّ هذا الترتيب يتوافق أيضاً مع زيادة الكتلة الذرية للعناصر، ويُطلَق على الصفوف في الجدول الدوري اسم الدورات، ويشير رقم الدورة لعنصرٍ ما إلى أعلى مستوى طاقةٍ يمكن أن تشغله إلكترونات هذا العنصر (في الحالة غير المحفّزة)، بينما تُسمّى أعمدة الجدول الدوريّ بالمجموعات، وتحمل إلكترونات التكافؤ الخاصة بعناصر كل مجموعةٍ توزيعاً متشابهاً، ولهذا لها خصائص كيميائية متشابهة.

يُقدّم الجدول الدوري الكثير من المعلومات المهمّة؛ مثل: العدد الذري الذي يشير إلى عدد بروتونات العنصر، ويُحدّد سلوكه الكيميائي، فمثلاً تحتوي ذرات عنصر الكربون على ستة بروتونات، بينما تمتلك ذرات الهيدروجين بروتوناً واحداً فقط، كما يحتوي الجدول على رموز العناصر التي تُعدّ اختصاراً لتمثيلها، فعلى سبيل المثال يُستخدَم الرمز (O) لتمثيل عنصر الأكسجين، والرمز (C) لتمثيل الكربون، بالإضافة إلى ذلك فإن الجدول الدوريّ يحتوي على الوزن الذري للعناصر؛ حيث يقيس هذا الوزن متوسّط كتلة العنصر في وحدة الكتلة الذريّة (amu).

عناصر الجدول الدوريّ

الفلزات القلويّة

تشكل الفلزات القلوية (بالإنجليزيّة: Alkali Metals) عناصر المجموعة الأولى ما عدا الهيدروجين، الذي قد يُعدّ قلوياً تحت ظرف محدّد ونادر، وتمتلك جميع الفلزات القلوية إلكترون تكافؤٍ واحداً فقط، يُمكن فقده بسهولة لتكوين أيون ذي شحنة موجبة واحدة، وتكون هذه العناصر شديدة التفاعل، كما تعدّ الأكثر نشاطاً، وتشمل هذه المجموعة عناصر: الليثيوم، والبوتاسيوم، والصوديوم، والروبيديوم، بالإضافة إلى السيزيوم، والفرانسيوم.

الفلزات القلويّة الترابيّة

تشكل الفلزات القلوية الترابية (بالإنجليزيّة: Alkaline Earth Metals) عناصر المجموعة الثانية في الجدول الدوري، وهي تمتلك إلكترونَي تكافؤٍ تميل إلى فقدهما لتكوين أيونات ذات شحنتين موجبتين، وتُعدّ أقل نشاطاً من الفلزات القلوية، ومع ذلك فإنها تُعدّ نشطةً إلى حدٍّ ما، وتتفاعل مع الهالوجينات بسهولةٍ لتكوين الأملاح الأيونيّة، وتضمّ هذه المجموعة: البريليوم؛ وهو يميل إلى تكوين روابط تساهمية في مركباته، والكالسيوم، والمغنيسيوم، والباريوم، والسترونتيوم، والراديوم الذي لا يعدّ منها دائماً؛ نظراً لنشاطه الإشعاعيّ.

العناصر الانتقاليّة

تُعدّ العناصر الانتقالية (بالإنجليزيّة: Transition Metals) أكبر مجموعة في الجدول الدوري، وتقع وسطه، وفي السطرين الذي يقعان أسفله، تتميّز عناصرها بامتلاكها لإلكترونَي تكافؤ في مستويَيْن مختلفين، ولمعانها، وموصليتها الحرارية والكهربائية العالية، بالإضافة إلى ارتفاع درجة انصهارها ، وإظهارها لأعداد أكسدة مختلفة، وتشمل هذه المجموعة العناصر الآتية:

• السكانديوم.
• التيتانيوم.
• الفاناديوم.
• الكروميوم.
• المنغنيز.
• الحديد.
• الكوبالت.
• النيكل.
• النحاس .
• الزنك.
• الإيتريوم.
• الزركونيوم.
• النيوبيوم.
• الموليبدينوم.
• التكنيشيوم.
• الروثينيوم.
• الروديوم.
• البلاديوم.
• الفضة.
• الكادميوم.
• اللانثانم: هو لانثانايد أرضي نادر.
• الهافنيوم.
• التنتالوم.
• التنغستن.
• الرينيوم.
• الأوزميوم.
• الإيريديوم.
• البلاتينيوم.
• الذهب.
• الزئبق .
• الأكتينيوم: يُعدّ من الأكتينيد الأرضي.
• الرذرفورديوم.
• الدوبنيوم.
• السيبورجيوم.
• البوريوم.
• الهاسيوم.
• المايتنريوم.
• الدارمشتاتيوم.
• الرونتجينيوم.
• الكوبرنيسيوم: عُرِف سابقاً باسم (أنون بيوم)، ويُحتمَل أنّه عنصر انتقالي.

العناصر الأرضية

العناصر الأرضية (بالإنجليزيّة: Earth Metal)، أو ما يُعرَف بمجموعة البورون، تُشكّل المجموعة الثالثة عشر في الجدول الدوري، وتمتلك عناصرها 3 إلكترونات تكافؤ، وتُعدّ وسيطةً بين الفلزات واللافلزات، وتضمّ هذه المجموعة: الألمنيوم الذي يُعدّ أشهرها، بالإضافة إلى عناصر البورون، والإنديوم، والغاليوم، والثاليوم، والنيهونيوم الذي كان اسمه سابقاً (أنون تريوم)، وهو عنصر غير مؤكد.

مجموعة النيتروجين

تشكل العناصر الموجودة في المجموعة الخامسة عشر من الجدول الدوري مجموعة النيتروجين (بالإنجليزية: Nitrogen Group). تمتلك عناصرمجموعة النيروجين 5 إلكترونات تكافؤ، ولها خصائص عديدة، وتُعدّ وسيطةً بين الفلزات واللافلزات، وتضم هذه المجموعة: النيتروجين وهو العنصر الأشهر فيها، بالإضافة إلى الزرنيخ، والفسفور، والإثمد (الأنتيمون)، والبزموت، والمسكوفيوم الذي كان يُسمّى سابقاً (أنون بينتيوم )، وهو عنصر غير مؤكد.

مجموعة الكربون

تُسمّى المجموعة الرابعة عشر من الجدول الدوري مجموعة الكربون (بالإنجليزيّة: Carbon Group)، وهي مجموعة تمتلك عناصرها 4 إلكترونات تكافؤ، وتُعدّ وسيطةً بين الفلزات واللافلزات، وتشمل العناصر الآتية: الكربون الذي يُعدّ أشهرها، بالإضافة إلى عناصر السيليكون، والقصدير، والرصاص، والجرمانيوم، والفيروفيوم الذي سُمِّي سابقاً (أنون كواديوم)، وهو عنصر غير مؤكد.

مجموعة الأكسجين

تشمل مجموعة الأكسجين (بالإنجليزيّة: Oxygen Group) العناصر الموجودة في المجموعة السادسة عشر من الجدول الدوري، وتُسمّى أيضاً مجموعة الكالكوجين (بالإنجليزيّة: Chalcogens)، وتمتلك عناصرها ستة إلكترونات تكافؤ، وتميل إلى كسب إلكترونين إضافيّين لإكمال الغلاف الخارجي بثمانية إلكترونات، ممّا يشكل أيونات ذات شحنة سالبة مزدوجة، وتشمل هذه المجموعة: الأكسجين، والسيلينيوم، والكبريت، والبولونيوم، والليفرموريوم، والتيليريوم، ويُعدّ الأكسجين الرابع في الترتيب وفق تقديرات نِسَب الأنواع المختلفة من العناصر في الكون؛ وذلك من حيث الوفرة بعد الهيدروجين، والهيليوم، والنيون.

الهالوجينات

تشكّل الهالوجينات (بالإنجليزيّة: Halogens) عناصر المجموعة السابعة عشر في الجدول الدوري، وهي العناصر اللافلزية النّشِطة التي لا توجد بشكل حرّ في الطبيعية؛ نظراً لنشاطها الكيميائي الكبير، وتُظهر الهالوجينات تشابهاً كبيراً في السلوك الكيميائي العامّ لها، والخصائص المتعلقة بمركباتها مع العناصر الأخرى، وتشمل هذه المجموعة: الفلور، والبروم، واليود، والكلور، والأستاتين، والتينيسين، ويعدّ الفلور الهالوجين الأكثر وفرةً في القشرة الأرضية، بينما عنصر الكلور هو الهالوجين الأشهر بينها، حيث يُستخدَم كثيراً كعامل في تنقية المياه ، وفي العديد من العمليات الكيميائية، مثل: إنتاج كلوريد الصوديوم الذي يعدّ من أشهر المركّبات المعروفة.

الغازات النبيلة

تشمل الغازات النبيلة (بالإنجليزيّة: Noble Gases) عناصر المجموعة الثامنة عشر في الجدول الدوري، وتُعدّ غازاتٍ غير قابلةٍ للاشتعال، وعديمة الرائحة واللون والطعم، وقد تمّت الإشارة إلى هذه المجموعة في القديم بالمجموعة الخاملة أو النادرة؛ إذ اعتُقِد أنّ عناصرها خاملة كيميائية ونادرة جداً، فبعد اكتشاف هذه العناصر ساد اعتقاد بأنها نادرة الوجود، ولا تتفاعل مع الذرات الأخرى لتكوين المركبات الكيميائية. تتناقص وفرة هذه الغازات النبيلة كلّما زادت أعدادها الذرية، ويُعدّ الهيليوم العنصر الأكثر وفرةً في الكون بعد الهيدروجين، وتشمل هذه المجموعة بالإضافة إلى الهيليوم عناصر/ النيون، والأرجون، والرادون، والزينون، والكريبتون، والأوغانسيون.