عناصر المجموعة الثامنة

الجدول الدوري للعناصر

يُعرَّف الجدول الدوري للعناصر (بالإنجليزية: Periodic table) بأنه الجدول المنظم لكافة العناصر الكيميائية وفق زيادة العدد الذري لها من اليسار إلى اليمين، ومن الأعلى للأسفل، ويتوافق هذا التنظيم مع زيادة الكتلة الذرية للعناصر بشكل عام أيضاً، ويُطلق على عناصر العمود نفسه في الجدول الدوري اسم المجموعة ، والتي تتوزع فيها إلكترونات التكافؤ بصورة متشابهة، مما يعني أنها تملك تصرفات كيميائية متشابهة أيضاً، بينما تسمى الصفوف في الجدول الدوري بالدورات، والتي يشير رقمها إلى أعلى مستوى طاقة من الممكن أن تشغله إلكترونات العناصر الموجودة فيها في الحالة غير المُحفّزة، ويعتبر الكيميائي الروسي ديمتري مندليف Dmitry I. Mendeleyev مؤسس الجدول الدوري وفقاً للجمعية الملكية للكيمياء.

عناصر المجموعة الثامنة

تشكّل المجموعة الثامنة إحدى مجموعات العناصر الانتقالية ، والتي تضم المجموعات 3 إلى 12 في الجدول الدوري، وتتشارك في العديد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية، ومنها أن جميع العناصر الانتقالية باستثناء الزئبق تمتلك درجات انصهار وغليان عالية نسبياً، كما تتشارك العناصر الانتقالية في مظهرها اللامع، وتميل إلى تشكيل مركبات تتجمع فيها مجموعة من الذرات حول ذرة معدن واحدة، بالإضافة إلى ميلها لتكوين مركبات ملونة، وامتلاك العناصر ذات الذرات الكبيرة فيها مجموعةً من حالات الأكسدة، وتضم المجموعة الثامنة عناصر الحديد، والروثينيوم، والأوزميوم، والهاسيوم.

الحديد

يعرف الحديد (بالإنجليزية: Iron) بأنه أحد عناصر المجموعة الثامنة في الجدول الدوري، والذي يمتلك الرمز Fe، ويعدّ أكثر المعادن استخداماً، وأرخصها، ويتوافر الحديد بشكل كبير في الطبيعة، فهو يشكل نسبة 5% من القشرة الأرضية، ويعتبر ثاني أكثر المعادن وفرةً بعد الألمنيوم، كما يحتل المركز الرابع وفرةً بين العناصر بعد الأكسجين، والسيليكون، والألمنيوم ، ويبلغ متوسط كمية الحديد في جسم الإنسان 4.5 غرام تقريباً، ويتواجد حوالي 65% من هذه الكمية على هيئة الهيموجلوبين ، والذي ينقل جزيئات الأكسجين من الرئتين إلى كافة أجزاء الجسم، بينما يتواجد في الإنزيمات المختلفة التي تتحكم في الأكسدة داخل الخلايا بنسبة 1% من كميته الكلية في الجسم، وتتخزن معظم النسبة المتبقية في الكبد، ونخاع العظم، والطحال، لذا فإن الحديد يعدّ عنصراً غذائياً مهماً للنظام الغذائي، والذي يمكن أن يسبب نقصه فقر الدم والإرهاق الذي يؤثر على قدرة الأشخاص البالغين على أداء الأعمال البدنية، كما قد يضعف الذاكرة والوظائف العقلية الأخرى للأشخاص في سن المراهقة وفق مركز السيطرة على الأمراض والوقاية منها، بالإضافة إلى ذلك فقد تتعرض النساء الحوامل اللواتي يعانين من نقص الحديد بصورة متزايدة إلى إنجاب أطفال ذو حجم صغير بصورة مبكرة.

يمثل الحديد المعدن الأكثر تكريراً بنسبة 90% وفقاً للجمعية الملكية للكيمياء، حيث تكون معظم عمليات تكريره في تصنيع الفولاذ ، وهو خليط الحديد والكربون الذي يُستخدم في الصناعة والهندسة المدنية كصنع الخرسانة المسلحة، ومن خصائص عنصر الحديد ما يأتي:

• العدد الذري للحديد هو 26، والوزن الذري له هو 55.845.
• تبلغ كثافة الحديد 7.874 غرام/سم³.
• يكون الحديد صلباً عند درجة حرارة الغرفة، إذ تبلغ درجة انصهاره 1538 درجةً مئوية، ودرجة غليانه 2861 درجة مئوية.
• يبلغ عدد نظائر الحديد 33 نطيراً، منها 4 نظائر مستقرة.
• النظير الأكثر شيوعاً لعنصر الحديد هو حديد-56، حيث تبلغ وفرته الطبيعية نسبة 91.754%.

الروثينيوم

يعدّ الروثينيوم (بالإنجليزية: ruthenium) فلزاً انتقالياً أبيضاً وصلباً، والذي يمتلك الرمز Ru، ويعود الفضل في اكتشافه إلى كارل إرنست كلاوس Karl Ernst Klaus في العام 1844م، ويتواجد الروثينيوم في الطبيعة في الرواسب المعدنية الموجودة في جبال الأورال، وأمريكا الجنوبية والشمالية، بالإضافة إلى رواسب البيروكسينيت في جنوب إفريقيا، وقد يتم عزله للاستخدام التجاري عن طريق عملية كيميائية معقدة، ويستخدم هذا العنصر في العديد من المجالات مثل استخدامه كمحفّز متعدد الجوانب والاستعمالات، ومن خصائص عنصر الروثينيوم ما يأتي:

• يمتلك عنصر الروثينيوم عدداً ذرياً يساوي 44.
• يمتلك الروثينيوم درجة انصهار تساوي 2334 درجةً مئوية، ودرجة غليان تساوي 4150 درجةً مئوية.
• الكتلة الذرية للروثينيوم تبلغ 101.07.
• لا يتغير الروثينيوم في درجة حرارة الغرفة.
• وجد العلماء للروثينيوم ثماني حالات أكسدة، وتعد حالات الأكسدة 2، و 3، و 4 الأكثر شيوعاً.
• يعدّ رباعي أكسيد الروثينيوم مركباً ساماً جداً، والذي قد يتعرض للانفجار.
• تتشابه مركبات الروثينيوم بشكل كبير مع مركبات الكادميوم.

الأوزميوم

يعدّ الأوزميوم (بالإنجليزية: Osmium) أحد عناصر المجموعة الثامنة في الجدول الدوري، والذي اشتق اسمه من الكلمة اليونانية osme التي تعني الرائحة، ويوجد على هيئة معدن فضي لامع مقاوم للتآكل ، وهو العنصر الأكثر كثافة بين جميع العناصر، إذ تبلغ كثافته ضعفي كثافة الرصاص، ويعود فضل اكتشافه إلى العالم سميثسون تينانت Smithson Tennant في العام 1803م، وللأوزوميوم عدد قليل من الاستخدامات، ومنها استخدامه كمحفز في الصناعات الكيميائية، ومن خصائص عنصر الأوزوميوم ما يأتي:

• رمز عنصر الأوزميوم هو Os.
• العدد الذري للأوزميوم هو 76.
• تبلغ درجة غليان الأوزميوم 5008 درجةً مئوية، ودرجة انصهاره 3033 درجةً مئوية.
• يمتلك الأوزميوم كثافةً تساوي 22.5872 غرام/سم³، وكتلةً ذرية نسبية تساوي 190.23.
• لا يمتلك الأوزميوم دوراً حيوياً معروفاً، ولكنّ أكسيده يكون متطايراً وسمياً جداً، مما يتسبب في أضرار للرئة، والعيون، والجلد.

الهاسيوم

يشكّل الهاسيوم (بالإنجليزية: Hassium) معدناً مشعاً للغاية، والذي يمتلك الرمز Hs، والعدد الذري 108، ولا يوجد بشكل طبيعي، إذ يُنتج من خلال قذف الرصاص بذرات الحديد، ويعود اكتشافه إلى فريق يرأسه بيتر أرمبروستر Peter Armbruster، وغوتفريد مونزنبرج Gottfried Münzenberg في ألمانيا، حيث تمّ إعطائه الاسم نسبةً إلى هيسين، وهي الولاية الألمانية التي يوجد فيها معهد الفريق، ويُستخدم الهاسيوم في الوقت الحالي لأغراض البحث في فقط.