عدد مجموعات الجدول الدوري
تعرف مجموعات الجدول الدوري بأنها أعمدة في الجدول الدوري تترتب فيها العناصر الكيميائية؛ وعددها 18 مجموعة، وتحتوي المجموعة الواحدة على العناصر الكيميائية التي تتطابق في عدد إلكترونات التكافؤ الخاصة بها، وأعداد فراغ تكافؤ متطابقة، ويشير هذا التشابه في كل من تكوين وتركيب غلاف التكافؤ الذري إلى تشابه مماثل في كل من الخواص الكيميائية والفيزيائية لعناصر المجموعة الواحدة، ويتم ترقيم المجموعات في الجدول الدوري من 1 إلى 18؛ من اليسار إلى اليمين في الجدول الدوري.[١]
ينتهي التوزيع الإلكتروني لعناصر المجموعتين 1 و2 بالمستوى الفرعي s، أو المستوى الفرعي للهيدروجين، وينتهي التوزيع الإلكتروني لعناصر العشر مجموعات التي تبدأ من المجموعة 3 إلى 12 بالمستوى الفرعي d، أو مستوى الانتقال، وينتهي التوزيع الإلكتروني للست مجموعات التي تبدأ من المجموعة 13 إلى 18 بالمستوى الفرعي p، أو المستوى الرئيسي، أما العناصر الموجودة في المستوى الفرعي f، أو مستوى الانتقال الداخلي، فهي عناصر اللانثانيدات والأكتينيدات، وهذه العناصر لا تُعطى أرقامًا كباقي المجموعات.[١]
مجموعات الجدول الدوري
يتم تقسيم عناصر الجدول الدوري إلى مجموعات حسب خصائصها الكيميائية، وهذه المجموعات هي:[٢][٣]
الفلزات القلوية
تسمى عناصر المجموعة 1 أو العمود الأول في الجدول الدوري باس الفلزات القلوية، وهي معادن لامعة وناعمة بما يكفي لتقطيعها بسكين، وتبدأ هذه المعادن بالليثيوم (Li) وتنتهي بالفرانسيوم (Fr)، كما أنها شديدة التفاعل، وتشتعل في اللهب، أو حتى تنفجر عند ملامستها للماء، ولذلك يخزنها الكيميائيون في زيوتٍ أو غازاتٍ خاملة حفاظًا عليها، ويشار إلى أن الهيدروجين يعيش أيضًا في المجموعة الأولى، وهو يمتلك إلكترونًا واحدًا، لكنه يعتبر عنصرًا غير فلزي لأنه غاز.[٢][٣]
الفلزات القلوية الترابية
عناصر المجموعة 2 أو العمود الثاني من الجدول الدوري هي الفلزات القلوية الترابية، وهي تبدأ من البريليوم (Be) حتى الراديوم (Ra)، ويحتوي كل عنصر من هذه العناصر على إلكترونين في مدارها الأخير، مما يجعل الأتربة القلوية عناصر تفاعلية بدرجة كافية، فنادرًا ما توجد بمفردها في الطبيعة، ولكنها أقل تفاعلية من الفلزات القلوية، إذ تحدث تفاعلاتها الكيميائية عادة بشكل أبطأ، وتنتج حرارة أقل مقارنة بالمعادن القلوية.[٢][٣]
المعادن الانتقالية الداخلية
توجد المعادن الانتقالية الداخلية في الصفين الموجودين أسفل الجدول الدوري، بحيث تسمى عناصر الصف العلوي اللانثانيدات، أما عناصر الصف السفلي فهي الأكتينيدات:[٢][٣]
- اللانثانيدات: المجموعة الثالثة في الجدول الدوري طويلة جدًا بحيث لا يمكن وضعها في العمود الثالث، ولذلك يتم تقسيمها وتقليبها جانبًا لتصبح في الصف العلوي الذي يطفو في أسفل الجدول، وسميت باللانثانيدات، وتبدأ من العنصر 57 إلى العنصر 71، أي من اللانثانم (La) إلى الوتيتيوم (Lu)، والعناصر في هذه المجموعة لها لون أبيض فضي يتشوه عند ملامستها للهواء.
- الأكتينيدات: تصطف الأكتينيدات في الصف السفلي الذي يطفو أسفل الجدول الدوري، وتبدأ من العنصر 89؛ الأكتينيوم (Ac)، إلى العنصر 103؛ اللورنسيوم (Lr)، ومن بين هذه العناصر يوجد فقط الثوريوم (Th) واليورانيوم (U) بشكل طبيعي على الأرض بكميات كبيرة، وجميع هذه العناصر تعد عناصر مشعة.
المعادن الانتقالية
تمثل مجموعات الجدول الدوري من المجموعة 3 إلى المجموعة 12 بقية المعادن الانتقالية، وهذه العناصر صلبة، ولكنها مرنة ولامعة، وتمتلك موصلية جيدة، ويوجد في هذه المجموعة العديد من أشهر المعادن بما في ذلك الذهب، والفضة، والحديد، والبلاتين.[٢][٣]
معادن ما بعد الانتقال
معادن ما بعد الانتقال هي الألومنيوم (Al)، والغاليوم (Ga)، والإنديوم (In)، والثاليوم (Tl)، والقصدير (Sn)، والرصاص (Pb)، والبزموت (Bi)، وهي تمتد من المجموعة 13 إلى المجموعة 17، وتمتلك هذه العناصر بعض الخصائص العادية للمعادن الانتقالية، ولكنها تميل إلى أن تكون أكثر ليونة.[٢]
أشباه الفلزات
أشباه الفلزات هي البورون (B)، والسيليكون (Si)، والجرمانيوم (Ge)، والزرنيخ (As)، والأنتيمون (Sb)، والتيلوريوم (Te)، والبولونيوم (Po)، وهي تشكل الدرج الذي يمثل الانتقال التدريجي من الفلزات إلى اللافلزات في الجدول الدوري، وتعمل هذه العناصر أحيانًا (الجرمانيوم، والسيليكون، والبورون) كأشباه موصلات بدلاً من كونها موصلات، وتسمى أشباه الفلزات أيضًا بالعناصر شبه المعدنية أو بالمعادن الفقيرة.[٢]
اللافلزات
كل العناصر الأخرى الموجودة في الجزء العلوي الأيمن من الجدول الدوري تعتبر عناصر لافلزية أو لامعدنية، بالإضافة إلى الهيدروجين (H)، وتشمل هذه العناصر الكربون (C)، والنيتروجين (N)، والفوسفور (P)، والأكسجين (O)، والكبريت (S)، والسيلينيوم (Se).[٢]
الهالوجينات
تمثل الهالوجينات العناصر الأربعة الأولى للمجموعة 17، من الفلور (F) وحتى الأستاتين (At)، وهي واحدة من مجموعتين فرعيتين من اللافلزات، وهي عناصر متفاعلة كيميائيًا، وتميل إلى الاقتران بالمعادن القلوية لإنتاج أنواع مختلفة من الأملاح، مثل ملح الطعام، الذي يعد تزاوجًا بين معدن الصوديوم القلوي والكلور.[٢][٣]
الغازات النبيلة
الغازات النبيلة هي غازات عديمة اللون والرائحة وغير متفاعلة تقريبًا، وتسمى أيضًا بالغازات الخاملة، وتوجد في المجموعة 18 في الجدول الدوري، وهي تبدأ من الهيليوم (He) وتنتهي بالرادون (Rn).[٢][٣]
