شرح عن عناصر الجدول الدوري
تعرف العناصر الكيميائية المنظمة في الجدول الدوري بأنها مواد لا يمكن أن تتحلل إلى مواد أبسط عن طريق العمليات الكيميائية العادية، والعناصر هي المواد الأساسية التي تتكون منها كل مادة، ويحتوي الجدول الدوري حاليًا على 118 عنصرًا كيميائيًا معروفًا، وحوالي 20% من هذه العناصر غير موجودة في الطبيعة (أو موجودة بكميات ضئيلة)؛ وهي معروفة فقط لأنه تم تحضيرها صناعياً في المختبر.[١]
يمكن أن تتحد العناصر مع بعضها البعض لتشكيل مجموعة متنوعة من المواد الأكثر تعقيدًا؛ والتي تسمى المركبات، حيث يمكن للعناصر تشكيل عدد لا نهائي من المركبات؛ ربما يصل إلى مليون مركب، ويتم اكتشاف المزيد كل يوم، وعندما يتحد عنصران أو أكثر لتشكيل مركبٍ ما، فإنهم يفقدون هوياتهم الخاصة المنفصلة، إذ يكون للمركب الناتج خصائص مختلفة تمامًا عن خصائص العناصر المكونة له.[١]
تصنيف عناصر الجدول الدوري
إن معظم عناصر الجدول الدوري عبارة عن فلزات (معادن) (بالإنجليزية: Metals)، والقليل منها يعد من اللافلزات (بالإنجليزية: Nonmetals)، ويمكن التمييز بين الفلزات واللافلزات بعدة طرق أسهلها معرفة موقع العنصر في الجدول الدوري، وفيما يأتي شرح للفلزات واللافلزات:[٢]
الفلزات
تتمتع العناصر المعدنية أو الفلزية بخصائص عديدة؛ كالتوصيل الفعال للحرارة والكهرباء، وقابليتها للطرق (يمكن دقها إلى صفائح رقيقة)، وليونتها (يمكن سحبها إلى أسلاك)، وهي ذات مظهر لامع، وتفقد العناصر المعدنية الإلكترونات بسهولة لتكوين أيوناتٍ موجبة، ويشار إلى أن جميع المعادن تتواجد في الحالة الصلبة في درجة حرارة الغرفة وضغطها، باستثناء الزئبق.[٢][٣]
جميع عناصر المجموعة B في الجدول الدوري عبارة عن فلزات؛ وتسمى الفلزات الانتقالية، أما بالنسبة للمجموعة A، فعناصر المجموعة 1A (الفلزات القلوية)، و 2A (القلويات الترابية) جميعها من الفلزات، وكذلك عناصر المجموعة 3A باستثناء عنصر البورون، وعناصر المجموعة 4A باستثناء عنصري الكربون والسيليكون، أما بالنسبة للمجموعتين 5A و6A فعناصر الأنتيمون، والبزموث، والبولونيوم هي فقط التي تصنف ضمن الفلزات.[٣]
اللافلزات
توجد اللافلزات في الجانب الأيمن العلوي من الجدول الدوري، وهي تفتقر إلى الخصائص الفيزيائية التي تميز المعادن، فاللافلزات موصلات كهربائية وحرارية رديئة، ولا تمتلك بريقًا معدنيًا، ويمكن العثور عليها كمواد صلبة أو سائلة أو غازية في ظل الظروف العادية.[٢][٣]
كيميائيا، تميل اللافلزات إلى اكتساب الإلكترونات في تفاعلاتها مع المعادن لتكوين أيونات سالبة، وغالبًا ما ترتبط اللافلزات ببعضها البعض عن طريق تكوين روابط تساهمية، فعلى سبيل المثال؛ يعد الكلور مادة غير فلزية نموذجية، ففي ظل الظروف العادية يتواجد كجزيئات Cl2، ويتفاعل مع المعادن لتشكيل أملاح تحتوي على أيونات -Cl (مثل كلوريد الصوديوم)، ويشكل روابط تساهمية مع اللافلزات (مثل غاز كلوريد الهيدروجين HCl).[٣]
مجموعات عناصر الجدول الدوري
رتب مندليف الجدول الدوري بحيث يتم وضع العناصر ذات الخصائص الأكثر تشابهًا في نفس المجموعة في الجدول الدوري، والمجموعة هي عمود رأسي في الجدول الدوري، وفيما يأتي أبرز مجموعات الجدول الدوري التي تترتب فيها العناصر:[٤][٣]
الفلزات القلوية
يطلق اسم الفلزات القلوية (بالإنجليزية: Alkali Metals) على عناصر المجموعة 1A، وتحتوي جميع عناصر هذه المجموعة على إلكترون تكافؤ واحد، وهذا ما يجعل جميع عناصر المجموعة تتفاعل بنفس الطريقة، فجميع عناصر المجموعة 1A شديدة التفاعل؛ حيث تُشكل العديد من المركبات بعد تفاعلها مع العناصر الأخرى، وعلى الرغم من أن معظم المعادن تميل إلى أن تكون شديدة الصلابة، إلا أن هذه المعادن ناعمة ويمكن قطعها بسهولة، وعناصر هذه المجموعة هي: الليثيوم (Li)، والصوديوم (Na)، والبوتاسيوم (K)، والروبيديوم (Rb)، والسيزيوم (Cs)، والفرانسيوم (Fr).[٤][٣]
الفلزات الترابية القلوية
تسمى المجموعة 2A بالفلزات الترابية القلوية (بالإنجليزية: Alkaline Earth Metals)، وبسبب تشابهها في إلكترونات التكافؤ، فإن هذه العناصر لها خصائص متشابهة مع بعضها البعض، وينطبق نفس النمط على المجموعات الأخرى في الجدول الدوري، وتحتوي هذه العناصر على الكثير من المعادن المهمة مثل: البريليوم (Be)، والمغنيسيوم (Mg)، والكالسيوم (Ca)، والسترونشيوم (Sr)، والباريوم (Ba)، والراديوم (Ra).[٤][٣]
الهالوجينات
تسمى عناصر المجموعة 7A بالهالوجينات (بالإنجليزية: Halogens)، وتحتوي هذه المجموعة على عناصر غير معدنية شديدة التفاعل، وعناصر هذه المجموعة هي: الفلور (F)، والكلور (Cl)، والبروم (Br)، واليود (I)، والأستاتين (At)، وتوجد جميعها في الطبيعة على شكل جزيئات ثنائية الذرة، ويتفاعل كل من الفلور، والكلور، والبروم، واليود مع المعادن لتكوين أملاح تحتوي على أيونات.[٤][٣]
الغازات النبيلة
الغازات النبيلة (بالإنجليزية: Noble Gases) هي العناصر الموجودة في المجموعة 8A، وتتمتع هذه العناصر أيضًا بخصائص متشابهة مع بعضها البعض، ومن أهم خصائصها أن تفاعليتها ضعيفة للغاية، أي أنها غازات خاملة، ونادرًا ما تتفاعل مع العناصر الأخرى وتشكل مركبات، كما أن عناصر هذه المجموعة تعد غازاتٍ أحادية الذرة في درجة حرارة الغرفة، وعناصر هذه المجموعة هي: الهيليوم (He)، والنيون (Ne)، والأرجون (Ar)، والكريبتون (Kr)، والزينون (Xe)، والرادون (Rn).[٤][٣]
الفلزات الانتقالية
تشكل الفلزات الانتقالية (بالإنجليزية: Transition Elements) جميع عناصر المجموعة B، أو عناصر المجموعات من 3 إلى 12 في الجدول الدوري، وتعد العناصر الانتقاليّة جميعها عناصر معدنيّة أو عناص فلزية؛ وهي تضم مجموعة من أكثر العناصر شهرةً في الجدول الدّوري وفي الحياة اليومية، ومنها: عنصر الذهب، والحديد، والفضّة، والنّحاس، والزّنك، والنيكل، والكروم، وغيرها.[٤][٣]
