أربع طرق لإضافة النيوكليونات
يمكن تقسيم آليات إضافة النوكليونات إلى أربعة أنواع، S وP وD وF. وتنعكس هذه الأنواع من الإضافة في الخلفية الملونة في نسخة الجدول المقدمة من D.I. مندليف.
النوع الأول من الإضافة هو مخطط S، عندما تضاف النيوكليونات إلى النواة على طول المحور الرأسي. يتم الآن تحديد عرض النيوكليونات المرتبطة من هذا النوع، في الفضاء بين النووي، على أنه إلكترونات S، على الرغم من عدم وجود إلكترونات S في هذه المنطقة، ولكن فقط مناطق كروية من الشحنة الفضائية التي توفر التفاعل الجزيئي.
النوع الثاني من الإضافة هو مخطط P، عندما تضاف النيوكليونات إلى النواة في المستوى الأفقي. يتم تحديد رسم خرائط هذه النيوكليونات في الفضاء بين النووي على أنه إلكترونات P، على الرغم من أن هذه أيضًا مجرد مناطق من الشحنة الفضائية التي تولدها النواة في الفضاء بين النووي.
النوع الثالث من الإضافة هو مخطط D، عندما تضاف النيوكليونات إلى النيوترونات في المستوى الأفقي، وأخيرا النوع الرابع من الإضافة هو مخطط F، عندما تضاف النيوكليونات إلى النيوترونات على طول المحور الرأسي. يعطي كل نوع من أنواع الارتباط خصائص الذرة المميزة لهذا النوع من الاتصال، وبالتالي، في تكوين فترات الجدول D.I. لقد حدد مندليف منذ فترة طويلة مجموعات فرعية بناءً على نوع الروابط S وP وD وF.
نظرًا لأن إضافة كل نيوكليون لاحق ينتج نظيرًا للعنصر السابق أو اللاحق، فإن الترتيب الدقيق للنيوكليونات وفقًا لنوع الروابط S وP وD وF لا يمكن إظهاره إلا باستخدام جدول النظائر المعروفة (النويدات)، نسخة منها (من ويكيبيديا) استخدمناها.
قمنا بتقسيم هذا الجدول إلى فترات (انظر جداول فترات الملء)، وفي كل فترة أشرنا وفقًا للمخطط الذي تتم إضافة كل نيوكليون فيه. نظرًا لأنه، وفقًا لنظرية الكم الميكروي، يمكن لكل نواة أن تنضم إلى النواة فقط في مكان محدد بدقة، فإن عدد وأنماط إضافة النيوكلونات في كل فترة مختلفة، ولكن في جميع فترات جدول D.I. يتم تحقيق قوانين مندليف لإضافة النوكليونات بشكل موحد لجميع النيوكليونات دون استثناء.
كما ترون، في الفترتين II وIII، تتم إضافة النيوكليونات فقط وفقًا لمخططات S وP، في الفترتين IV وV - وفقًا لمخططات S وP وD، وفي الفترتين VI وVII - وفقًا لمخططات S، مخططات P و D و F. اتضح أن قوانين إضافة النيوكليونات يتم تنفيذها بدقة شديدة بحيث لم يكن من الصعب علينا حساب تكوين نواة العناصر النهائية للفترة السابعة، الموجودة في جدول D.I. أرقام مندليف هي 113، 114، 115، 116، 118.
وفقا لحساباتنا، فإن العنصر الأخير من الفترة السابعة، والذي أطلقنا عليه اسم Rs ("روسيا" من "روسيا")، يتكون من 314 نيوكليون وله نظائر 314، 315، 316، 317 و 318. العنصر الذي يسبقه هو Nr ("نوفوروسيا" من "نوفوروسيا") يتكون من 313 نيوكليون. سنكون ممتنين للغاية لأي شخص يمكنه تأكيد أو دحض حساباتنا.
بصراحة، نحن أنفسنا مندهشون من مدى دقة عمل المنشئ العالمي، الذي يضمن أن كل نيوكليون لاحق يلتصق فقط بمكانه الصحيح الوحيد، وإذا تم وضع النيوكليون بشكل غير صحيح، فإن المنشئ يضمن تفكك الذرة، ويجمع نواة. ذرة جديدة من قطع غيارها. في أفلامنا، أظهرنا فقط القوانين الرئيسية لعمل المصمم العالمي، ولكن هناك الكثير من الفروق الدقيقة في عمله، والتي تتطلب فهمها جهود أجيال عديدة من العلماء.
لكن الإنسانية تحتاج إلى فهم قوانين عمل المصمم العالمي إذا كانت مهتمة بالتقدم التكنولوجي، لأن معرفة مبادئ عمل المصمم العالمي تفتح آفاقا جديدة تماما في جميع مجالات النشاط البشري - من خلق مواد هيكلية فريدة لتجميع الكائنات الحية.

ملء الفترة الثانية من جدول العناصر الكيميائية

استكمال الفترة الثالثة من جدول العناصر الكيميائية

إكمال الفترة الرابعة من جدول العناصر الكيميائية

إكمال الفترة الخامسة من جدول العناصر الكيميائية

إكمال الفترة السادسة من جدول العناصر الكيميائية

إكمال الفترة السابعة من جدول العناصر الكيميائية

النظام الدوري هو مجموعة مرتبة من العناصر الكيميائية، تصنيفها الطبيعي، وهو تعبير بياني (جدولي) للقانون الدوري للعناصر الكيميائية. تم تطوير هيكلها، الذي يشبه إلى حد كبير الهيكل الحديث، بواسطة D. I. Mendeleev على أساس القانون الدوري في 1869-1871.

كان النموذج الأولي للنظام الدوري هو "تجربة نظام العناصر بناءً على وزنها الذري وتشابهها الكيميائي"، التي جمعها د. آي. مندلييف في الأول من مارس عام 1869. وعلى مدار عامين ونصف، عمل العالم باستمرار على تحسين النظام الدوري. "تجربة النظام" قدمت فكرة المجموعات والسلاسل وفترات العناصر. ونتيجة لذلك، اكتسب هيكل الجدول الدوري الخطوط العريضة الحديثة إلى حد كبير.

أصبح مفهوم مكان العنصر في النظام، والذي تحدده أعداد المجموعة والفترة، مهمًا لتطوره. وبناءً على هذا المفهوم، توصل مندليف إلى ضرورة تغيير الكتل الذرية لبعض العناصر: اليورانيوم والإنديوم والسيريوم وتوابعها. وكان هذا أول تطبيق عملي للجدول الدوري. كما تنبأ مندليف لأول مرة بوجود وخصائص العديد من العناصر غير المعروفة. ووصف العالم بالتفصيل أهم خصائص إيكا الألومنيوم (مستقبل الغاليوم)، وإيكا بورون (سكانديوم)، وإيكا سيليكون (الجرمانيوم). بالإضافة إلى ذلك، تنبأ بوجود نظائرها من المنغنيز (تكنيتيوم المستقبل والرينيوم)، والتيلوريوم (البولونيوم)، واليود (الأستاتين)، والسيزيوم (فرنسا)، والباريوم (الراديوم)، والتنتالوم (البروتكتينيوم). وكانت توقعات العالم بشأن هذه العناصر ذات طبيعة عامة، إذ كانت هذه العناصر تقع في مناطق غير مدروسة في الجدول الدوري.

تمثل الإصدارات الأولى من النظام الدوري إلى حد كبير مجرد تعميم تجريبي. ففي نهاية المطاف، كان المعنى الفيزيائي للقانون الدوري غير واضح، ولم يكن هناك تفسير لأسباب التغير الدوري في خواص العناصر تبعا لزيادة الكتل الذرية. وفي هذا الصدد، ظلت العديد من المشاكل دون حل. هل هناك حدود للجدول الدوري؟ هل من الممكن تحديد العدد الدقيق للعناصر الموجودة؟ ظل هيكل الفترة السادسة غير واضح - ما هي الكمية الدقيقة للعناصر الأرضية النادرة؟ ولم يكن معروفًا ما إذا كانت العناصر بين الهيدروجين والليثيوم لا تزال موجودة، وما هو هيكل الفترة الأولى. لذلك، حتى الإثبات المادي للقانون الدوري وتطوير نظرية النظام الدوري، نشأت صعوبات خطيرة أكثر من مرة. كان الاكتشاف في 1894-1898 غير متوقع. خمسة غازات خاملة يبدو أنه لا مكان لها في الجدول الدوري. وتم التخلص من هذه الصعوبة بفضل فكرة إدراج مجموعة صفرية مستقلة في بنية الجدول الدوري. الاكتشاف الشامل للعناصر المشعة في مطلع القرنين التاسع عشر والعشرين. (بحلول عام 1910 كان عددهم حوالي 40) أدى إلى تناقض حاد بين الحاجة إلى وضعها في الجدول الدوري وبنيته الحالية. ولم يكن هناك سوى 7 وظائف شاغرة لهم في الفترتين السادسة والسابعة. تم حل هذه المشكلة عن طريق وضع قواعد التحول واكتشاف النظائر.

أحد الأسباب الرئيسية لاستحالة تفسير المعنى الفيزيائي للقانون الدوري وبنية النظام الدوري هو عدم معرفة كيفية تركيب الذرة (انظر الذرة). كان أهم معلم في تطوير الجدول الدوري هو إنشاء النموذج الذري بواسطة إي. رذرفورد (1911). وعلى أساسه اقترح العالم الهولندي أ. فان دن بروك (1913) أن الرقم التسلسلي لعنصر ما في الجدول الدوري يساوي عددياً شحنة نواة ذرته (Z). وهذا ما أكده تجريبيا العالم الإنجليزي جي موسلي (1913). تلقى القانون الدوري مبررا ماديا: بدأ النظر في دورية التغيرات في خصائص العناصر اعتمادا على شحنة Z لنواة ذرة العنصر، وليس على الكتلة الذرية (انظر القانون الدوري للعناصر الكيميائية).

ونتيجة لذلك، تم تعزيز هيكل الجدول الدوري بشكل كبير. تم تحديد الحد الأدنى للنظام. هذا هو الهيدروجين - العنصر ذو الحد الأدنى Z = 1. أصبح من الممكن تقدير عدد العناصر بين الهيدروجين واليورانيوم بدقة. تم تحديد "الفجوات" في الجدول الدوري، والتي تتوافق مع العناصر غير المعروفة Z = 43، 61، 72، 75، 85، 87. ومع ذلك، ظلت الأسئلة حول العدد الدقيق للعناصر الأرضية النادرة غير واضحة، والأهم من ذلك، أسباب ذلك. لم يتم الكشف عن دورية التغيرات في خصائص العناصر اعتمادا على Z.

واستنادا إلى البنية الراسخة للنظام الدوري ونتائج دراسة الأطياف الذرية، قام العالم الدنماركي ن. بور في 1918-1921. طور أفكارًا حول تسلسل بناء الأغلفة الإلكترونية والأغلفة الفرعية في الذرات. توصل العالم إلى استنتاج مفاده أن أنواعًا مماثلة من التكوينات الإلكترونية للأغلفة الخارجية للذرات تتكرر بشكل دوري. وهكذا تبين أن دورية التغيرات في خواص العناصر الكيميائية تفسر بوجود دورية في بناء الأغلفة الإلكترونية والأغلفة الفرعية للذرات.

يغطي الجدول الدوري أكثر من 100 عنصر. من بين هذه العناصر، تم الحصول على جميع عناصر ما بعد اليورانيوم (Z = 93–110)، بالإضافة إلى العناصر ذات Z = 43 (التكنيتيوم)، 61 (البروميثيوم)، 85 (الأستاتين)، 87 (فرنسا) بشكل مصطنع. على مدار تاريخ وجود النظام الدوري بأكمله، تم اقتراح عدد كبير جدًا (> 500) من المتغيرات لتمثيله الرسومي، بشكل رئيسي في شكل جداول، ولكن أيضًا في شكل أشكال هندسية مختلفة (مكانية ومستوية) ) ، المنحنيات التحليلية (اللوالب، وما إلى ذلك)، وما إلى ذلك. والأكثر انتشارًا هي أشكال الجداول القصيرة وشبه الطويلة والطويلة والسلمية. حاليا، يفضل النموذج القصير.

المبدأ الأساسي لبناء الجدول الدوري هو تقسيمه إلى مجموعات وفترات. مفهوم مندليف لسلسلة العناصر لا يستخدم اليوم، لأنه خالي من المعنى المادي. وتنقسم المجموعات بدورها إلى مجموعات فرعية رئيسية (أ) وثانوية (ب). تحتوي كل مجموعة فرعية على عناصر - نظائرها الكيميائية. تظهر عناصر المجموعتين الفرعيتين a و b في معظم المجموعات أيضًا تشابهًا معينًا مع بعضها البعض، خاصة في حالات الأكسدة الأعلى، والتي، كقاعدة عامة، تساوي رقم المجموعة. الدورة هي مجموعة من العناصر تبدأ بمعدن قلوي وتنتهي بغاز خامل (حالة خاصة هي الدورة الأولى). تحتوي كل فترة على عدد محدد بدقة من العناصر. يتكون الجدول الدوري من ثماني مجموعات وسبع فترات، ولم تكتمل الدورة السابعة بعد.

خصوصية أولاًوهي تحتوي على عنصرين غازيين فقط في صورة حرة: الهيدروجين والهيليوم. مكان الهيدروجين في النظام غامض. نظرًا لأنه يعرض خصائص مشتركة بين الفلزات القلوية والهالوجينات، فإنه يتم وضعه إما في المجموعة الفرعية 1a، أو في المجموعة الفرعية Vlla، أو في كليهما في نفس الوقت، مع وضع الرمز بين قوسين في إحدى المجموعات الفرعية. الهيليوم هو الممثل الأول للمجموعة الفرعية VIIIa. لفترة طويلة، تم فصل الهيليوم وجميع الغازات الخاملة إلى مجموعة صفرية مستقلة. تطلب هذا الموقف مراجعة بعد تركيب المركبات الكيميائية الكريبتون والزينون والرادون. ونتيجة لذلك تم دمج الغازات النبيلة وعناصر المجموعة الثامنة السابقة (معادن الحديد والكوبالت والنيكل والبلاتين) ضمن مجموعة واحدة.

ثانيةتحتوي الفترة على 8 عناصر. يبدأ بالليثيوم فلز قلوي، وحالة أكسدته الوحيدة هي +1. ويأتي بعد ذلك البريليوم (معدن، حالة الأكسدة +2). يُظهر البورون بالفعل طابعًا معدنيًا ضعيفًا وهو غير معدني (حالة الأكسدة +3). بجانب البورون، الكربون هو مادة لا فلزية نموذجية تظهر حالتي الأكسدة +4 و−4. النيتروجين والأكسجين والفلور والنيون كلها لا فلزات، حيث يتمتع النيتروجين بأعلى حالة أكسدة تبلغ +5 المقابلة لرقم المجموعة. يعد الأكسجين والفلور من بين أكثر العناصر اللافلزية نشاطًا. وينهي النيون الغاز الخامل هذه الفترة.

ثالثالفترة (الصوديوم - الأرجون) تحتوي أيضًا على 8 عناصر. إن طبيعة التغير في خصائصها تشبه إلى حد كبير تلك التي لوحظت في عناصر الفترة الثانية. ولكن هناك أيضًا بعض الخصوصية هنا. وبالتالي، فإن المغنيسيوم، على عكس البريليوم، أكثر فلزية، كما هو الحال مع الألومنيوم مقارنة بالبورون. السيليكون والفوسفور والكبريت والكلور والأرجون كلها مواد غير معدنية نموذجية. وجميعها، باستثناء الأرجون، تظهر حالات أكسدة أعلى تساوي رقم المجموعة.

وكما نرى، في كلتا الفترتين، مع زيادة Z، هناك إضعاف واضح للعناصر المعدنية وتقوية الخواص اللافلزية للعناصر. D. I. وصف منديليف عناصر الفترتين الثانية والثالثة (بكلماته صغيرة) بأنها نموذجية. تعد عناصر الفترات الصغيرة من بين العناصر الأكثر شيوعًا في الطبيعة. الكربون والنيتروجين والأكسجين (مع الهيدروجين) هي أعضاء، أي العناصر الرئيسية للمادة العضوية.

يتم وضع جميع عناصر الفترات الأولى والثالثة في مجموعات فرعية.

الرابعالفترة (البوتاسيوم – الكريبتون) تحتوي على 18 عنصر. وفقا لمندليف، هذه هي الفترة الكبيرة الأولى. بعد الفلز القلوي البوتاسيوم والفلز القلوي الترابي الكالسيوم تأتي سلسلة من العناصر تتكون من 10 ما يسمى بالفلزات الانتقالية (السكانديوم – الزنك). يتم تضمين كل منهم في مجموعات فرعية ب. تظهر معظم الفلزات الانتقالية حالات أكسدة أعلى تساوي رقم المجموعة، باستثناء الحديد والكوبالت والنيكل. تنتمي العناصر، من الغاليوم إلى الكريبتون، إلى المجموعات الفرعية أ. يُعرف عدد من المركبات الكيميائية بالكريبتون.

الخامسالفترة (الروبيديوم – الزينون) تشبه في بنيتها الفترة الرابعة. كما يحتوي أيضًا على ملحق من 10 معادن انتقالية (الإيتريوم - الكادميوم). عناصر هذه الفترة لها خصائصها الخاصة. وفي ثلاثي الروثينيوم - الروديوم - البلاديوم، تُعرف مركبات الروثينيوم حيث تظهر حالة أكسدة تبلغ +8. تظهر جميع عناصر المجموعات الفرعية حالات أكسدة أعلى تساوي رقم المجموعة. إن سمات التغيرات في خصائص عناصر الفترتين الرابعة والخامسة مع زيادة Z أكثر تعقيدًا مقارنة بالفترتين الثانية والثالثة.

السادسالفترة (السيزيوم – الرادون) تضم 32 عنصرًا. تحتوي هذه الفترة، بالإضافة إلى 10 معادن انتقالية (اللانثانم، الهافنيوم - الزئبق)، أيضًا على مجموعة من 14 لانثانيدات - من السيريوم إلى اللوتيتيوم. العناصر من السيريوم إلى اللوتيتيوم متشابهة كيميائيًا جدًا، ولهذا السبب تم إدراجها منذ فترة طويلة في عائلة العناصر الأرضية النادرة. في الشكل القصير للجدول الدوري، يتم تضمين سلسلة من اللانثانيدات في خلية اللانثانم، ويرد فك رموز هذه السلسلة في أسفل الجدول (انظر اللانثانيدات).

ما هي خصوصية عناصر الفترة السادسة؟ في ثلاثي الأوسيميوم - الإيريديوم - البلاتين، تُعرف حالة الأكسدة +8 للأوسيميوم. يتمتع Astatine بشخصية معدنية واضحة إلى حد ما. يتمتع الرادون بأكبر قدر من التفاعل بين جميع الغازات النبيلة. لسوء الحظ، نظرًا لحقيقة أنه مشع للغاية، لم تتم دراسة كيمياءه إلا قليلاً (انظر العناصر المشعة).

سابعاالفترة تبدأ من فرنسا. مثل العنصر السادس، يجب أن يحتوي أيضًا على 32 عنصرًا، لكن 24 منهم لا يزالون معروفين، الفرانسيوم والراديوم عنصران على التوالي في المجموعتين الفرعيتين Ia وIIa، وينتمي الأكتينيوم إلى المجموعة الفرعية IIIb. بعد ذلك تأتي عائلة الأكتينيدات، والتي تتضمن عناصر من الثوريوم إلى اللورنسيوم ويتم وضعها بشكل مشابه لللانثانيدات. ويرد أيضًا فك تشفير هذه السلسلة من العناصر في أسفل الجدول.

الآن دعونا نرى كيف تتغير خصائص العناصر الكيميائية مجموعات فرعيةالنظام الدوري. النمط الرئيسي لهذا التغيير هو تعزيز الطابع المعدني للعناصر مع زيادة Z. ويتجلى هذا النمط بشكل واضح في المجموعات الفرعية IIIa-VIIa. بالنسبة للمعادن من المجموعات الفرعية Ia-IIIa، لوحظ زيادة في النشاط الكيميائي. بالنسبة لعناصر المجموعات الفرعية IVa-VIIa، مع زيادة Z، يلاحظ ضعف النشاط الكيميائي للعناصر. بالنسبة لعناصر المجموعة الفرعية ب، تكون طبيعة التغير في النشاط الكيميائي أكثر تعقيدًا.

تم تطوير نظرية النظام الدوري بواسطة ن. بور وعلماء آخرين في العشرينات. القرن العشرين ويستند إلى مخطط حقيقي لتشكيل التكوينات الإلكترونية للذرات (انظر الذرة). وفقًا لهذه النظرية، مع زيادة Z، فإن ملء الأغلفة الإلكترونية والأغلفة الفرعية في ذرات العناصر المدرجة في فترات الجدول الدوري يحدث بالتسلسل التالي:

أرقام الفترة
1	2	3	4	5	6	7
1 ثانية	2s2p	3s3p	4s3d4p	5s4d5p	6s4f5d6p	7s5f6d7p

بناءً على نظرية النظام الدوري يمكننا إعطاء التعريف التالي للدورة: الدورة هي مجموعة من العناصر تبدأ بعنصر قيمته n تساوي رقم الفترة و l = 0 (عناصر s) وتنتهي مع عنصر له نفس القيمة n و l = 1 (عناصر العناصر p) (انظر الذرة). الاستثناء هو الفترة الأولى، التي تحتوي على عناصر 1s فقط. ومن نظرية النظام الدوري فإن أعداد العناصر في الدورات كالتالي: 2، 8، 8، 18، 18، 32...

في الجدول، يتم عرض رموز العناصر من كل نوع (عناصر s- وp- وd- وf) على خلفية لونية محددة: عناصر s - باللون الأحمر، وعناصر p - على اللون البرتقالي، وعناصر d - على اللون الأزرق، عناصر F - على اللون الأخضر. تُظهر كل خلية الأعداد الذرية والكتل الذرية للعناصر، بالإضافة إلى التكوينات الإلكترونية لأغلفة الإلكترون الخارجية.

يترتب على نظرية النظام الدوري أن المجموعات الفرعية a تتضمن عناصر ذات n تساوي رقم الفترة، و l = 0 و 1. تشتمل المجموعات الفرعية b على تلك العناصر في ذراتها التي تم إكمال الأصداف التي بقيت سابقًا يحدث غير مكتمل. ولهذا السبب لا تحتوي الفترات الأولى والثانية والثالثة على عناصر المجموعات الفرعية ب.

يرتبط هيكل الجدول الدوري للعناصر ارتباطًا وثيقًا بتركيب ذرات العناصر الكيميائية. مع زيادة Z، تتكرر أنواع مماثلة من تكوين أغلفة الإلكترون الخارجية بشكل دوري. وهي تحدد السمات الرئيسية للسلوك الكيميائي للعناصر. تتجلى هذه الميزات بشكل مختلف بالنسبة لعناصر المجموعات الفرعية a (عناصر s و p)، وبالنسبة لعناصر المجموعات الفرعية b (عناصر d الانتقالية) وعناصر عائلات f - اللانثانيدات والأكتينيدات. هناك حالة خاصة تتمثل في عناصر الفترة الأولى - الهيدروجين والهيليوم. يتميز الهيدروجين بالنشاط الكيميائي العالي لأنه يمكن إزالة إلكترونه الوحيد بسهولة. وفي الوقت نفسه، فإن تكوين الهيليوم (1s 2) مستقر للغاية، وهو ما يحدد عدم نشاطه الكيميائي.

بالنسبة لعناصر المجموعات الفرعية a، تمتلئ أغلفة الإلكترون الخارجية للذرات (مع n يساوي رقم الدورة)، وبالتالي تتغير خصائص هذه العناصر بشكل ملحوظ مع زيادة Z. وهكذا، في الدورة الثانية، الليثيوم (تكوين 2s ) هو معدن نشط يفقد بسهولة إلكترون التكافؤ الوحيد الخاص به. البريليوم (2s 2) هو أيضًا معدن، ولكنه أقل نشاطًا بسبب حقيقة أن إلكتروناته الخارجية مرتبطة بشكل أكثر إحكامًا بالنواة. علاوة على ذلك، فإن البورون (2s 2 p) له طابع معدني معبر عنه بشكل ضعيف، وجميع العناصر اللاحقة للفترة الثانية، التي تم بناء الغلاف الفرعي 2p فيها، هي بالفعل غير معدنية. إن التكوين المكون من ثمانية إلكترونات للغلاف الإلكتروني الخارجي للنيون (2s 2 p 6) - وهو غاز خامل - قوي للغاية.

يتم تفسير الخواص الكيميائية لعناصر الفترة الثانية من خلال رغبة ذراتها في الحصول على التكوين الإلكتروني لأقرب غاز خامل (تكوين الهيليوم للعناصر من الليثيوم إلى الكربون أو تكوين النيون للعناصر من الكربون إلى الفلور). ولهذا السبب، على سبيل المثال، لا يمكن للأكسجين أن يظهر حالة أكسدة أعلى مساوية لرقم مجموعته: فمن الأسهل عليه تحقيق تكوين النيون عن طريق الحصول على إلكترونات إضافية. تتجلى نفس طبيعة التغيرات في الخصائص في عناصر الفترة الثالثة وفي عناصر s و p في جميع الفترات اللاحقة. في الوقت نفسه، يتجلى ضعف قوة الرابطة بين الإلكترونات الخارجية والنواة في المجموعات الفرعية مع زيادة Z في خصائص العناصر المقابلة. وبالتالي، بالنسبة للعناصر هناك زيادة ملحوظة في النشاط الكيميائي مع زيادة Z، وبالنسبة للعناصر p هناك زيادة في الخواص المعدنية.

في ذرات العناصر الانتقالية d، تكتمل الأغلفة غير المكتملة سابقًا بقيمة رقم الكم الرئيسي n، أي أقل بمقدار واحد من رقم الفترة. مع بعض الاستثناءات، يكون تكوين الأغلفة الإلكترونية الخارجية لذرات العناصر الانتقالية هو ns 2. ولذلك، فإن جميع العناصر d هي معادن، ولهذا السبب فإن التغييرات في خصائص العناصر d مع زيادة Z ليست مثيرة مثل تلك التي لوحظت في العناصر s وp. في حالات الأكسدة الأعلى، تظهر العناصر d تشابهًا معينًا مع العناصر p في المجموعات المقابلة في الجدول الدوري.

يتم تفسير خصوصيات خصائص عناصر الثلاثيات (المجموعة الفرعية VIIIb) من خلال حقيقة أن الأغلفة الفرعية b على وشك الاكتمال. وهذا هو السبب في أن معادن الحديد والكوبالت والنيكل والبلاتين، كقاعدة عامة، لا تميل إلى إنتاج مركبات في حالات الأكسدة العالية. والاستثناءان الوحيدان هما الروثينيوم والأوسيميوم، اللذان يعطيان الأكاسيد RuO 4 و OsO 4 . بالنسبة لعناصر المجموعتين الفرعيتين Ib وIIb، تكون القشرة الفرعية d مكتملة بالفعل. ولذلك، فإنها تظهر حالات الأكسدة مساوية لرقم المجموعة.

في ذرات اللانثانيدات والأكتينيدات (جميعها معادن)، تكتمل الأغلفة الإلكترونية غير المكتملة سابقًا وتكون قيمة رقم الكم الرئيسي n أقل بوحدتين من رقم الفترة. في ذرات هذه العناصر، يظل تكوين الغلاف الإلكتروني الخارجي (ns 2) دون تغيير، ويمتلئ الغلاف N الخارجي الثالث بإلكترونات 4f. هذا هو السبب في أن اللانثانيدات متشابهة إلى حد كبير.

بالنسبة للأكتينيدات فإن الوضع أكثر تعقيدًا. في ذرات العناصر ذات Z = 90–95، يمكن للإلكترونات 6d و5f المشاركة في التفاعلات الكيميائية. لذلك، الأكتينيدات لديها العديد من حالات الأكسدة. على سبيل المثال، بالنسبة للنبتونيوم والبلوتونيوم والأمريسيوم، تُعرف المركبات حيث تظهر هذه العناصر في الحالة سباعي التكافؤ. فقط بالنسبة للعناصر، بدءًا من الكوريوم (Z = 96)، تصبح الحالة الثلاثية مستقرة، ولكن هذا له أيضًا خصائصه الخاصة. وبالتالي فإن خصائص الأكتينيدات تختلف بشكل كبير عن خصائص اللانثانيدات، وبالتالي لا يمكن اعتبار العائلتين متشابهتين.

تنتهي عائلة الأكتينيدات بالعنصر Z = 103 (اللورنسيوم). يوضح تقييم الخواص الكيميائية للكورتشاتوفيوم (Z = 104) والنيلسبوريوم (Z = 105) أن هذه العناصر يجب أن تكون نظائرها للهافنيوم والتنتالوم، على التوالي. لذلك، يعتقد العلماء أنه بعد عائلة الأكتينيدات في الذرات، يبدأ الملء المنهجي للغلاف الفرعي 6d. لم يتم تقييم الطبيعة الكيميائية للعناصر ذات Z = 106-110 تجريبيًا.

العدد النهائي للعناصر التي يغطيها الجدول الدوري غير معروف. ربما تكون مشكلة الحد الأعلى هي اللغز الرئيسي للجدول الدوري. أثقل عنصر تم اكتشافه في الطبيعة هو البلوتونيوم (Z = 94). تم الوصول إلى حد الاندماج النووي الاصطناعي - عنصر ذو رقم ذري 110. ويظل السؤال مفتوحًا: هل سيكون من الممكن الحصول على عناصر ذات أعداد ذرية كبيرة، أي منها وكم عددها؟ لا يمكن حتى الآن الإجابة على هذا بأي قدر من اليقين.

وباستخدام حسابات معقدة أجريت على أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية، حاول العلماء تحديد بنية الذرات وتقييم أهم خصائص "العناصر الفائقة"، وصولا إلى أرقام تسلسلية ضخمة (Z = 172 وحتى Z = 184). وكانت النتائج التي تم الحصول عليها غير متوقعة تماما. على سبيل المثال، في ذرة عنصر Z = 121، من المتوقع أن يظهر إلكترون 8p؛ وذلك بعد اكتمال تكوين الغلاف الفرعي 8s في الذرات ذات Z = 119 و120. لكن ظهور إلكترونات p بعد إلكترونات s لوحظ فقط في ذرات عناصر الفترتين الثانية والثالثة. تظهر الحسابات أيضًا أنه في عناصر الدورة الثامنة الافتراضية، يحدث ملء الأغلفة الإلكترونية والأغلفة الفرعية للذرات بتسلسل معقد للغاية وفريد ​​من نوعه. ولذلك، فإن تقييم خصائص العناصر المقابلة يمثل مشكلة صعبة للغاية. ويبدو أن الدورة الثامنة يجب أن تحتوي على 50 عنصرًا (Z = 119–168)، لكن وفقًا للحسابات، يجب أن تنتهي عند العنصر ذو Z = 164، أي 4 أرقام تسلسلية سابقًا. واتضح أن الفترة التاسعة "الغريبة" يجب أن تتكون من 8 عناصر. إليكم مدخلته "الإلكترونية": 9س 2 8 ف 4 9 ف 2. بمعنى آخر، ستحتوي على 8 عناصر فقط، مثل الفترتين الثانية والثالثة.

من الصعب تحديد مدى صحة الحسابات التي يتم إجراؤها باستخدام الكمبيوتر. ومع ذلك، إذا تم تأكيدها، فسيكون من الضروري إعادة النظر بجدية في الأنماط التي يقوم عليها الجدول الدوري للعناصر وبنيته.

لقد لعب الجدول الدوري ولا يزال يلعب دورًا كبيرًا في تطوير مختلف مجالات العلوم الطبيعية. وكان من أهم إنجازات علم الذرة الجزيئية، وساهم في ظهور المفهوم الحديث لـ”العنصر الكيميائي” وتوضيح المفاهيم حول المواد والمركبات البسيطة.

وكان للانتظامات التي كشف عنها النظام الدوري أثر كبير في تطور نظرية التركيب الذري، واكتشاف النظائر، وظهور الأفكار حول الدورية النووية. يرتبط النظام الدوري بصياغة علمية صارمة لمشكلة التنبؤ في الكيمياء. وقد تجلى ذلك في التنبؤ بوجود وخصائص العناصر غير المعروفة والسمات الجديدة للسلوك الكيميائي للعناصر المكتشفة بالفعل. في الوقت الحاضر، يمثل النظام الدوري أساس الكيمياء، وهو نظام غير عضوي في المقام الأول، مما يساعد بشكل كبير في حل مشكلة التركيب الكيميائي للمواد ذات الخصائص المحددة مسبقًا، وتطوير مواد شبه موصلة جديدة، واختيار محفزات محددة للعمليات الكيميائية المختلفة، وما إلى ذلك. وأخيرًا ، النظام الدوري هو أساس تدريس الكيمياء.

الجدول الدوري للعناصر D. I. Mendeleev، طبيعي، وهو تعبير جدولي (أو رسومي آخر). تم تطوير الجدول الدوري للعناصر بواسطة D. I. Mendeleev في 1869-1871.

تاريخ الجدول الدوري للعناصر.جرت محاولات للتنظيم من قبل العديد من العلماء في إنجلترا والولايات المتحدة الأمريكية منذ الثلاثينيات من القرن التاسع عشر. Mendeleev - I. Döbereiner، J. Dumas، الكيميائي الفرنسي A. Chancourtois، الإنجليزية. أثبت الكيميائيون دبليو أودلينج وجي نيولاندز وآخرون وجود مجموعات من العناصر ذات خواص كيميائية مماثلة، ما يسمى بـ "المجموعات الطبيعية" (على سبيل المثال، "ثلاثيات دوبرينر"). ومع ذلك، فإن هؤلاء العلماء لم يذهبوا إلى أبعد من إنشاء أنماط معينة داخل المجموعات. في عام 1864، اقترح ل. ماير، بناءً على البيانات، جدولاً يوضح نسبة عدة مجموعات مميزة من العناصر. لم يقم ماير بإخراج رسائل نظرية من طاولته.

كان النموذج الأولي للنظام الدوري العلمي للعناصر هو جدول "تجربة نظام العناصر بناءً على تشابهها الكيميائي" الذي جمعه مندليف في 1 مارس 1869 ( أرز. 1). على مدى العامين المقبلين، قام المؤلف بتحسين هذا الجدول، وقدم أفكارا حول مجموعات وسلاسل وفترات العناصر؛ وقام بمحاولة تقدير سعة الفترات الصغيرة والكبيرة التي تحتوي في رأيه على 7 و17 عنصرًا على التوالي. في عام 1870 أطلق على نظامه اسم طبيعي، وفي عام 1871 - دوري. وحتى ذلك الحين، اكتسب هيكل الجدول الدوري للعناصر الخطوط العريضة الحديثة إلى حد كبير ( أرز. 2).

لم يتم الاعتراف بالجدول الدوري للعناصر على الفور باعتباره تعميمًا علميًا أساسيًا؛ تغير الوضع بشكل ملحوظ فقط بعد اكتشاف Ga وSc وGe وتأسيس ثنائي التكافؤ Be (كان يعتبر ثلاثي التكافؤ لفترة طويلة). ومع ذلك فإن النظام الدوري للعناصر يمثل إلى حد كبير تعميما تجريبيا للحقائق، حيث أن المعنى الفيزيائي للقانون الدوري لم يكن واضحا ولم يكن هناك تفسير لأسباب التغير الدوري في خواص العناصر تبعا للزيادة. لذلك، حتى يتم الإثبات المادي للقانون الدوري وتطوير نظرية النظام الدوري للعناصر، لم يكن من الممكن تفسير العديد من الحقائق. وهكذا، كان الاكتشاف في نهاية القرن التاسع عشر غير متوقع. والذي يبدو أنه لا مكان له في الجدول الدوري للعناصر؛ تم التخلص من هذه الصعوبة بسبب إدراج عناصر المجموعة الصفرية المستقلة (المجموعة الفرعية VIIIa لاحقًا) في الجدول الدوري. اكتشاف العديد من “العناصر الراديوية” في بداية القرن العشرين. أدى إلى تناقض بين الحاجة إلى وضعها في الجدول الدوري للعناصر وبنيتها (لأكثر من 30 عنصرًا كان هناك 7 أماكن "شاغرة" في الفترتين السادسة والسابعة). تم التغلب على هذا التناقض نتيجة لهذا الاكتشاف. وأخيرا، فقدت القيمة () كمعلمة تحدد خصائص العناصر معناها تدريجيا.

أحد الأسباب الرئيسية لاستحالة تفسير المعنى الفيزيائي للقانون الدوري والنظام الدوري للعناصر هو عدم وجود نظرية للبنية (انظر الفيزياء الذرية). لذلك، كان أهم معلم في تطوير النظام الدوري للعناصر هو النموذج الكوكبي الذي اقترحه E. Rutherford (1911). وعلى أساسه اقترح العالم الهولندي أ. فان دن بروك (1913) أن العنصر الموجود في الجدول الدوري للعناصر (Z) يساوي عدديًا شحنة النواة (بوحدات الشحنة الأولية). تم تأكيد ذلك تجريبيًا بواسطة ج. موسلي (1913-1914، انظر قانون موسلي). وهكذا، كان من الممكن إثبات أن تكرار التغيرات في خصائص العناصر يعتمد على، وليس على. ونتيجة لذلك تم تحديد الحد الأدنى للنظام الدوري للعناصر على أساس علمي (كعنصر ذو حد أدنى Z = 1)؛ عدد العناصر بين ويتم تقديره بدقة؛ لقد ثبت أن "الفجوات" في الجدول الدوري للعناصر تتوافق مع عناصر غير معروفة لها Z = 43، 61، 72، 75، 85، 87.

ومع ذلك، ظلت مسألة العدد الدقيق غير واضحة، و(المهم بشكل خاص) لم يتم الكشف عن أسباب التغير الدوري في خصائص العناصر اعتمادا على Z. وقد تم العثور على هذه الأسباب أثناء التطوير الإضافي لنظرية العدد الدوري. نظام العناصر بناءً على المفاهيم الكمومية للبنية (انظر المزيد). إن الإثبات المادي للقانون الدوري واكتشاف ظاهرة تساوي التوتر جعل من الممكن تحديد مفهوم "" (""" علميًا). الجدول الدوري المرفق (انظر سوف.) يحتوي على القيم الحديثة للعناصر على مقياس الكربون وفقًا للجدول الدولي لعام 1973. وترد العناصر الأطول عمراً بين قوسين معقوفين. بدلاً من 99 Tc و226 ​​Ra و231 Pa و237 Np الأكثر استقرارًا، تم اعتمادها (1969) من قبل اللجنة الدولية.

هيكل الجدول الدوري للعناصر. يغطي الجدول الدوري الحديث (1975) للعناصر 106؛ من هذه، كل ما بعد اليورانيوم (Z = 93-106)، وكذلك العناصر مع Z = 43 (Tc)، 61 (Pm)، 85 (At) و 87 (Fr) تم الحصول عليها بشكل مصطنع. على مدى تاريخ النظام الدوري للعناصر، تم اقتراح عدد كبير (عدة مئات) من المتغيرات لتمثيله الرسومي، وخاصة في شكل جداول؛ تُعرف الصور أيضًا على شكل أشكال هندسية مختلفة (مكانية ومستوية)، ومنحنيات تحليلية (على سبيل المثال)، وما إلى ذلك. الأكثر انتشارًا هي ثلاثة أشكال من الجدول الدوري للعناصر: قصير، اقترحه مندليف ( أرز. 2) وحصل على اعتراف عالمي (في شكله الحديث تم تقديمه سوف.); طويل ( أرز. 3); الدرج ( أرز. 4). تم تطوير النموذج الطويل أيضًا بواسطة Mendeleev، وفي شكل محسّن تم اقتراحه في عام 1905 بواسطة A. Werner. تم اقتراح نموذج السلم من قبل العالم الإنجليزي T. Bailey (1882) والعالم الدنماركي J. Thomsen (1895) وتم تحسينه بواسطة N. (1921). ولكل من الأشكال الثلاثة مزايا وعيوب. المبدأ الأساسي لبناء الجدول الدوري للعناصر هو تقسيم الكل إلى مجموعات وفترات. وتنقسم كل مجموعة بدورها إلى مجموعات فرعية رئيسية (أ) وثانوية (ب). تحتوي كل مجموعة فرعية على عناصر لها خصائص كيميائية مماثلة. تظهر عناصر المجموعتين الفرعيتين a و b في كل مجموعة، كقاعدة عامة، تشابهًا كيميائيًا معينًا مع بعضها البعض، خاصة في المجموعات العليا، والتي، كقاعدة عامة، تتوافق مع رقم المجموعة. الفترة هي مجموعة من العناصر التي تبدأ وتنتهي (حالة خاصة هي الفترة الأولى)؛ تحتوي كل فترة على عدد محدد بدقة من العناصر. يتكون الجدول الدوري للعناصر من 8 مجموعات و7 فترات (السابعة لم تكتمل بعد).

خصوصية الفترة الأولى هي أنها تحتوي على عنصرين فقط: H وهو. مكان H في النظام غامض: نظرًا لأنه يعرض خصائص مشتركة مع ومع، يتم وضعه إما في Ia- أو (يفضل) في المجموعة الفرعية VIIa. - الممثل الأول للمجموعة الفرعية VIIa (ومع ذلك، لفترة طويلة، تم دمج Ne والجميع في مجموعة صفرية مستقلة).

الفترة الثانية (لي - ني) تحتوي على 8 عناصر. يبدأ بـ Li، الوحيد الذي يساوي I. ثم يأتي Be -، II. يتم التعبير عن الطابع المعدني للعنصر التالي B بشكل ضعيف (III). يعد C الذي يليه نموذجيًا ويمكن أن يكون رباعي التكافؤ إيجابيًا أو سلبيًا. N وO وF وNe التالية، وبالنسبة لـ N فقط، فإن أعلى V يتوافق مع رقم المجموعة؛ فقط في حالات نادرة تظهر إيجابية، ويعرف بالـ F VI. تنتهي الفترة بـ Ne.

كما تحتوي الفترة الثالثة (Na - Ar) على 8 عناصر، طبيعة التغيرات في خصائصها مشابهة إلى حد كبير لتلك التي لوحظت في الفترة الثانية. ومع ذلك، Mg، على عكس Be، أكثر معدنية، كما هو الحال مع Al مقارنة بـ B، على الرغم من أن Al متأصل. تعتبر Si وP وS وCl وAr نموذجية، لكن جميعها (باستثناء Ar) تظهر قيمًا أعلى تساوي رقم المجموعة. وهكذا، في كلا الفترتين، مع زيادة Z، يلاحظ إضعاف المعدن وتقوية الطابع غير المعدني للعناصر. وصف مندليف عناصر الفترتين الثانية والثالثة (الصغيرة، في مصطلحاته) بأنها نموذجية. ومن الجدير بالملاحظة أنها من بين العناصر الأكثر شيوعًا في الطبيعة، كما أن C وN وO هي، إلى جانب H، العناصر الرئيسية للمادة العضوية (العضوية). يتم تضمين جميع عناصر الفترات الثلاث الأولى في مجموعات فرعية أ.

وفقًا للمصطلحات الحديثة (انظر أدناه)، تشير عناصر هذه الفترات إلى عناصر s (القلوية والأرضية القلوية)، ومكونات المجموعتين الفرعيتين Ia وIIa (مظللة باللون الأحمر على جدول الألوان)، وعناصر p ( B - Ne، At - Ar)، المدرجة في المجموعات الفرعية IIIa - VIIIa (يتم تمييز رموزها باللون البرتقالي). بالنسبة لعناصر الفترات الصغيرة، مع زيادة، يتم ملاحظة النقص لأول مرة، وبعد ذلك، عندما يزيد العدد الموجود في الغلاف الخارجي بالفعل بشكل كبير، يؤدي تنافرهم المتبادل إلى زيادة. يتم الوصول إلى الحد الأقصى التالي في بداية الفترة التالية للعنصر القلوي. تقريبا نفس النمط هو الحال بالنسبة.

تحتوي الفترة الرابعة (K – Kr) على 18 عنصرًا (الفترة الرئيسية الأولى عند مندليف). بعد K والأرض القلوية Ca (عناصر s) تأتي سلسلة من عشرة عناصر تسمى (Sc - Zn)، أو عناصر d (الرموز موضحة باللون الأزرق)، والتي يتم تضمينها في المجموعات الفرعية للمجموعات الست المقابلة من الجدول الدوري للعناصر. الأغلبية (جميعهم) تظهر مستويات أعلى تساوي رقم المجموعة. الاستثناء هو الثالوث Fe - Co - Ni، حيث يكون العنصران الأخيران ثلاثي التكافؤ إيجابيًا إلى أقصى حد، وفي ظل ظروف معينة يُعرفان بالرمز VI. تنتمي العناصر التي تبدأ بـ Ga وتنتهي بـ Kr (عناصر p) إلى مجموعات فرعية a، وطبيعة التغيير في خصائصها هي نفسها كما في فترات Z المقابلة لعناصر الفترتين الثانية والثالثة. لقد ثبت أن Kr قادر على التكوين (بشكل رئيسي مع F)، لكن VIII غير معروف له.

تم إنشاء الفترة الخامسة (Rb - Xe) بشكل مشابه للفترة الرابعة؛ كما أن لديها إدراج 10 (Y - Cd)، عناصر د. السمات المحددة لهذه الفترة: 1) في الثالوث Ru - Rh - Pd يظهر فقط الثامن؛ 2) جميع عناصر المجموعات الفرعية a تحمل قيمًا أعلى تساوي رقم المجموعة، بما في ذلك Xe؛ 3) لدي خصائص معدنية ضعيفة. وبالتالي، فإن طبيعة التغير في الخواص مع زيادة Z لعناصر الفترتين الرابعة والخامسة تكون أكثر تعقيدًا، حيث يتم الحفاظ على الخواص المعدنية على نطاق واسع.

الدورة السادسة (Cs - Rn) تتضمن 32 عنصرًا. بالإضافة إلى 10 عناصر d (La، Hf - Hg)، فإنه يحتوي على مجموعة مكونة من 14 عنصرًا f، من Ce إلى Lu (الرموز السوداء). العناصر La خلال Lu متشابهة كيميائيًا تمامًا. في الشكل القصير للجدول الدوري، يتم تضمين العناصر في La (نظرًا لأنها السائدة III) ويتم كتابتها كسطر منفصل في أسفل الجدول. هذه التقنية غير مريحة إلى حد ما، حيث يبدو أن هناك 14 عنصرًا خارج الطاولة. لا تحتوي الأشكال الطويلة والسلمية للنظام الدوري للعناصر على مثل هذا العيب، مما يعكس بشكل جيد الخصوصية على خلفية الهيكل الشامل للنظام الدوري للعناصر. ملامح الفترة: 1) في الثالوث Os - Ir - Pt يظهر فقط الثامن؛ 2) لديه طابع معدني أكثر وضوحًا (مقارنة بـ 1)؛ 3) Rn، على ما يبدو (لم تتم دراسته إلا قليلاً)، يجب أن يكون الأكثر تفاعلاً من .

الفترة السابعة، التي تبدأ بـ Fr (Z = 87)، يجب أن تحتوي أيضًا على 32 عنصرًا، 20 منها معروفة حتى الآن (حتى العنصر الذي له Z = 106). Fr و Ra عبارة عن عناصر من المجموعات الفرعية Ia و IIa، على التوالي (عناصر s)، و Ac هو نظير لعناصر المجموعة الفرعية IIIb (عنصر d). العناصر الأربعة عشر التالية، عناصر f (مع Z من 90 إلى 103)، تشكل العائلة. في الشكل المختصر للجدول الدوري للعناصر، فإنها تحتل Ac وتكتب كخط منفصل في أسفل الجدول، على غرار ما تتميز به من تنوع كبير. فيما يتعلق بهذا، تظهر السلسلة اختلافات ملحوظة كيميائيًا. أظهرت دراسة الطبيعة الكيميائية للعناصر ذات Z = 104 و Z = 105 أن هذه العناصر هي نظائرها، وعلى التوالي، أي عناصر d، ويجب وضعها في المجموعتين الفرعيتين IVb وVb. العناصر اللاحقة حتى Z = 112 يجب أن تكون أيضًا أعضاء في مجموعات فرعية b، وبعد ذلك ستظهر (Z = 113-118) عناصر p (IIIa - VIlla-subgroups).

نظرية الجدول الدوري للعناصر.تعتمد نظرية النظام الدوري للعناصر على فكرة الأنماط المحددة لبناء الأغلفة الإلكترونية (الطبقات، المستويات) والأغلفة الفرعية (الأصداف، المستويات الفرعية) مع زيادة Z (انظر الفيزياء الذرية). وقد تم تطوير هذه الفكرة في 1913-1921، مع الأخذ في الاعتبار طبيعة التغير في خصائص الجدول الدوري للعناصر ونتائج دراستها. كشفت عن ثلاث سمات مهمة لتشكيل التكوينات الإلكترونية: 1) ملء الأصداف الإلكترونية (باستثناء الأصداف المقابلة لقيم رقم الكم الرئيسي n = 1 و 2) لا يحدث بشكل رتيب حتى سعتها الكاملة، ولكنه ينقطع من خلال ظهور المجاميع المرتبطة بالأصداف ذات القيم الكبيرة n؛ 2) يتم تكرار أنواع مماثلة من التكوينات الإلكترونية بشكل دوري؛ 3) لا تتطابق حدود فترات النظام الدوري للعناصر (باستثناء الأول والثاني) مع حدود الأغلفة الإلكترونية المتعاقبة.

في الترميز المعتمد في الفيزياء الذرية، يمكن كتابة المخطط الحقيقي لتكوين التكوينات الإلكترونية مع زيادة Z على النحو التالي:

تفصل الخطوط العمودية فترات الجدول الدوري للعناصر (يتم الإشارة إلى أرقامها بالأرقام في الأعلى)؛ يتم تمييز الأغلفة الفرعية التي تكمل بناء الأصداف بالحرف n المحدد بالخط العريض. أسفل تسميات القشرة الفرعية توجد قيم الأرقام الكمومية الرئيسية (n) والمدارية (l)، التي تميز الأغلفة الفرعية المملوءة على التوالي. وفقًا لذلك، فإن سعة كل غلاف إلكتروني هي 2n 2، وسعة كل غلاف فرعي هي 2(2l + 1). من الرسم البياني أعلاه يمكن تحديد سعات الفترات المتعاقبة بسهولة: 2، 8، 8، 18، 18، 32، 32... تبدأ كل فترة بعنصر يظهر فيه بقيمة جديدة n. وبالتالي، يمكن وصف الفترات على أنها مجموعات من العناصر، بدءًا من عنصر له قيمة n تساوي رقم الفترة، وl = 0 (ns 1 -elements)، وانتهاءً بعنصر له نفس n وl = 1 ( np 6 - عناصر)؛ الاستثناء هو الفترة الأولى، التي تحتوي على عناصر ls فقط. في هذه الحالة، تشتمل المجموعات الفرعية a على عناصر تساوي n رقم الفترة، وl = 0 أو 1، أي أنه يحدث بناء غلاف إلكتروني مع n معين. تتضمن المجموعات الفرعية b العناصر التي يتم فيها إكمال الأصداف التي ظلت غير مكتملة (في هذه الحالة، n أقل من رقم الفترة، وl = 2 أو 3). تحتوي الفترات الأولى والثالثة من الجدول الدوري للعناصر على عناصر المجموعات الفرعية فقط.

المخطط الحقيقي المحدد لتشكيل التكوينات الإلكترونية ليس خاليًا من العيوب، لأنه في عدد من الحالات يتم انتهاك الحدود الواضحة بين المستويات الفرعية المملوءة على التوالي (على سبيل المثال، بعد ملء الغلاف الفرعي 6s في Cs وBa، وليس 4f، ولكن 5d يظهر الإلكترون؛ يوجد إلكترون 5d في Gd وما إلى ذلك). علاوة على ذلك، لا يمكن استخلاص الدائرة الفعلية الأصلية من أي مفاهيم فيزيائية أساسية؛ أصبح هذا الاستنتاج ممكنا بفضل التطبيق على مشكلة البنية.

أنواع تكوينات الأصداف الإلكترونية الخارجية (on سوف.يشار إلى التكوينات) تحديد السمات الرئيسية للسلوك الكيميائي للعناصر. هذه الميزات خاصة بعناصر المجموعات الفرعية a (العناصر s وp)، والمجموعات الفرعية b (العناصر d) والعائلات f ( و ). وحالة خاصة تمثلها عناصر الفترة الأولى (ح وهو). تفسر الذرة الكيميائية العالية بسهولة انفصال إلكترون ls واحد، في حين أن التكوين (1s 2) قوي جدًا، وهو ما يحدد خموله الكيميائي.

نظرًا لأن أغلفة الإلكترون الخارجية لعناصر المجموعات الفرعية a مملوءة (مع n يساوي رقم الفترة)، تتغير خصائص العناصر بشكل ملحوظ مع زيادة Z. وهكذا، في الفترة الثانية Li (التكوين 2s 1) نشط كيميائيًا ، يفقد التكافؤ بسهولة، Be (2s 2) - أيضًا، ولكن أقل نشاطًا. يتم التعبير عن الطابع المعدني للعنصر التالي B (2s 2 p) بشكل ضعيف، وجميع العناصر اللاحقة للفترة الثانية، التي يتم فيها بناء الغلاف الفرعي 2p، تكون أضيق. التكوين المكون من ثمانية إلكترونات لطبقة الإلكترون الخارجية Ne (2s 2 p 6) قوي للغاية، لذلك - . ويلاحظ نمط مماثل من التغيرات في الخصائص في عناصر الفترة الثالثة وفي عناصر s و p في جميع الفترات اللاحقة، ومع ذلك، فإن ضعف الاتصال بين الخارجي والأساسي في المجموعات الفرعية a حيث يزداد Z بطريقة معينة يؤثر على خصائصهم. وبالتالي، بالنسبة للعناصر s هناك زيادة ملحوظة في الخواص الكيميائية، وبالنسبة للعناصر p هناك زيادة في الخواص المعدنية. في المجموعة الفرعية VIIIa، تم إضعاف استقرار التكوين ns 2 np 6، ونتيجة لذلك اكتسب Kr (الفترة الرابعة) بالفعل القدرة على الدخول. ترجع خصوصية العناصر p في الفترتين الرابعة والسادسة أيضًا إلى حقيقة أنها مفصولة عن العناصر s بواسطة مجموعات من العناصر التي يحدث فيها بناء قذائف الإلكترون السابقة.

بالنسبة لعناصر d الانتقالية للمجموعات الفرعية b، يتم إكمال الأصداف غير المكتملة مع n بمقدار واحد أقل من رقم الفترة. تكوين قذائفها الخارجية، كقاعدة عامة، هو ns 2. وبالتالي فإن جميع العناصر d هي . يؤدي الهيكل المماثل للغلاف الخارجي للعناصر d في كل فترة إلى حقيقة أن التغيير في خصائص العناصر d مع زيادة Z ليس حادًا ولا يوجد فرق واضح إلا في العناصر الأعلى، حيث d -تظهر العناصر تشابهًا معينًا مع العناصر p للمجموعات المقابلة لها في الفترة الدورية أنظمة العناصر. يتم تفسير خصوصية عناصر المجموعة الفرعية VIIIb من خلال حقيقة أن عناصرها الفرعية d قريبة من الاكتمال، وبالتالي لا تميل هذه العناصر (باستثناء Ru وOs) إلى إظهار أعلى . بالنسبة لعناصر المجموعة الفرعية Ib (Cu، Ag، Au)، تكون القشرة الفرعية d مكتملة بالفعل، ولكنها لم تستقر بشكل كافٍ بعد؛ تظهر هذه العناصر أيضًا عناصر أعلى (تصل إلى III في حالة Au).

معنى الجدول الدوري للعناصر. لقد لعب الجدول الدوري للعناصر ولا يزال يلعب دورًا كبيرًا في تطور العلوم الطبيعية. لقد كان أهم إنجاز لعلم الذرة الجزيئية، حيث مكن من إعطاء تعريف حديث لمفهوم "" وتوضيح مفاهيم المركبات. كان للأنماط التي كشف عنها النظام الدوري للعناصر أثر كبير في تطور نظرية البنية وساهمت في تفسير ظاهرة تساوي التوتر. يرتبط النظام الدوري للعناصر بصياغة علمية صارمة لمشكلة التنبؤ في ، والتي تجلت في التنبؤ بوجود عناصر غير معروفة وخصائصها، وفي التنبؤ بالسمات الجديدة للسلوك الكيميائي للعناصر المكتشفة بالفعل عناصر. الجدول الدوري للعناصر هو الأساس، وهو في المقام الأول غير عضوي؛ فهو يساعد بشكل كبير في حل مشاكل التوليف بخصائص محددة مسبقًا، وتطوير مواد جديدة، ولا سيما أشباه الموصلات، واختيار المواد الخاصة بالعمليات الكيميائية المختلفة، وما إلى ذلك. الجدول الدوري للعناصر هو أيضًا الأساس العلمي للتدريس.

مضاءة: مندليف دي، القانون الدوري. مقالات أساسية، م.، 1958؛ كيدروف بي إم، ثلاثة جوانب من النظرية الذرية. الجزء 3. قانون مندليف، م، 1969؛ رابينوفيتش إي، تيلو إي، الجدول الدوري للعناصر. التاريخ والنظرية، M.-L.، 1933؛ Karapetyants M. Kh.، Drakin S. I.، Stroenie، M.، 1967؛ Astakhov K.V.، الحالة الحالية للنظام الدوري لـ D.I. Mendeleev, M., 1969؛ Kedrov B. M.، Trifonov D. N.، قانون الدورية و. الاكتشافات والتسلسل الزمني، م.، 1969؛ مائة عام من القانون الدوري. مجموعة مقالات، م، 1969؛ مائة عام من القانون الدوري. تقارير الجلسات العامة، م.، 1971؛ سبرونسن جي دبليو فان، النظام الدوري للعناصر الكيميائية. تاريخ المائة عام الأولى، Amst.-L.-N.Y.، 1969؛ Klechkovsky V.M.، توزيع الذرات وقاعدة الملء المتسلسل للمجموعات (n + l)، M.، 1968؛ Trifonov D.N.، حول التفسير الكمي للدورية، M.، 1971؛ نيكراسوف بي في، الأساسيات، المجلد 1-2، الطبعة الثالثة، م، 1973؛ Kedrov B. M., Trifonov D. N.، حول المشاكل الحديثة للنظام الدوري، M.، 1974.

دي إن تريفونوف.

أرز. 1. جدول "تجربة نظام العناصر" بناءً على أوجه التشابه الكيميائية بينها، تم تجميعه بواسطة D. I. Mendeleev في 1 مارس 1869.

أرز. 3. الشكل الطويل للجدول الدوري للعناصر (النسخة الحديثة).

أرز. 4. الشكل السلمي للنظام الدوري للعناصر (حسب ن. ، 1921).

أرز. 2. "النظام الطبيعي للعناصر" بقلم D. I. Mendeleev (صيغة مختصرة)، نُشر في الجزء الثاني من الطبعة الأولى من الأساسيات عام 1871.

الجدول الدوري للعناصر بقلم D. I. Mendeleev.

الأثير في الجدول الدوري

الأثير العالمي هو جوهر كل عنصر كيميائي، وبالتالي، كل مادة، فهو المادة الحقيقية المطلقة باعتبارها الجوهر العالمي المكون للعنصر.الأثير العالمي هو مصدر وتاج الجدول الدوري الحقيقي بأكمله، بدايته ونهايته - ألفا وأوميغا من الجدول الدوري لعناصر ديمتري إيفانوفيتش منديليف.

في الفلسفة القديمة، يعتبر الأثير (aithér-اليونانية)، إلى جانب الأرض والماء والهواء والنار، أحد العناصر الخمسة للوجود (حسب أرسطو) - الجوهر الخامس (quinta essentia - باللاتينية)، ويُفهم على أنه الجوهر. أرقى المادة المنتشرة في كل شيء. في نهاية القرن التاسع عشر، أصبحت فرضية الأثير العالمي (ME) الذي يملأ كل مساحة العالم منتشرة على نطاق واسع في الدوائر العلمية. كان يُفهم على أنه سائل عديم الوزن ومرن يتخلل جميع الأجسام. لقد حاولوا تفسير العديد من الظواهر والخصائص الفيزيائية بوجود الأثير.

مقدمة.
كان لمندليف اكتشافان علميان أساسيان:
1- اكتشاف القانون الدوري في مادة الكيمياء،
2- اكتشاف العلاقة بين مادة الكيمياء ومادة الأثير، وهما: جزيئات الأثير تشكل جزيئات ونواة وإلكترونات وغيرها، ولكنها لا تشارك في التفاعلات الكيميائية.
الأثير عبارة عن جزيئات من المادة يصل حجمها إلى 10-100 متر (في الواقع، هي "الطوب الأول" للمادة).

بيانات. كان الأثير في الجدول الدوري الأصلي. تقع خلية الأثير في المجموعة الصفرية بالغازات الخاملة وفي الصف الصفري كعامل تشكيل النظام الرئيسي لبناء نظام العناصر الكيميائية. بعد وفاة مندليف، تم تشويه الجدول بإزالة الأثير منه وإلغاء المجموعة الصفرية، وبالتالي إخفاء الاكتشاف الأساسي للأهمية المفاهيمية.
في جداول الأثير الحديثة: 1 - غير مرئية، 2 - غير قابلة للتخمين (بسبب عدم وجود مجموعة صفرية).

مثل هذا التزوير المتعمد يعيق تطور التقدم الحضاري.
وكان من الممكن تجنب الكوارث التي من صنع الإنسان (مثل تشيرنوبيل وفوكوشيما) لو تم استثمار الموارد الكافية في الوقت المناسب في تطوير جدول دوري حقيقي. يحدث إخفاء المعرفة المفاهيمية على المستوى العالمي للحضارة "السفلى".

نتيجة. في المدارس والجامعات يقومون بتدريس الجدول الدوري المقتطع.
تقييم الوضع. الجدول الدوري بدون الأثير هو نفس الجدول الدوري للإنسانية بدون أطفال - يمكنك العيش، لكن لن يكون هناك تطور ولا مستقبل.
ملخص. إذا كان أعداء الإنسانية يخفون المعرفة، فإن مهمتنا هي الكشف عن هذه المعرفة.
خاتمة. يحتوي الجدول الدوري القديم على عناصر أقل وبصيرة أكبر من الجدول الحديث.
خاتمة. لا يمكن الوصول إلى مستوى جديد إلا إذا تغيرت حالة المعلومات في المجتمع.

الحد الأدنى. إن العودة إلى الجدول الدوري الحقيقي لم تعد مسألة علمية، بل مسألة سياسية.

ما هو المعنى السياسي الرئيسي لتعاليم أينشتاين؟كان يتألف من قطع وصول البشرية إلى مصادر الطاقة الطبيعية التي لا تنضب بأي وسيلة، والتي تم فتحها من خلال دراسة خصائص الأثير العالمي. إذا نجحت في هذا المسار، فإن الأوليغارشية المالية العالمية ستفقد قوتها في هذا العالم، خاصة في ضوء استرجاع تلك السنوات: لقد حقق آل روكفلر ثروة لا يمكن تصورها، تتجاوز ميزانية الولايات المتحدة، من المضاربة على النفط، والخسارة. ولم يلهمهم دور النفط الذي احتله «الذهب الأسود» في هذا العالم -دور شريان الحياة للاقتصاد العالمي-.

وهذا لم يلهم القلة الآخرين - ملوك الفحم والصلب. وهكذا، توقف رجل الأعمال المالي مورغان على الفور عن تمويل تجارب نيكولا تيسلا عندما اقترب من نقل الطاقة لاسلكيًا واستخراج الطاقة "من العدم" - من أثير العالم. بعد ذلك، لم يقدم أحد مساعدة مالية لصاحب عدد كبير من الحلول التقنية المطبقة موضع التنفيذ - إن تضامن أباطرة المال يشبه تضامن اللصوص في القانون والأنف الهائل لمعرفة مصدر الخطر. ذلك هو السبب ضد الإنسانية، وتمت عملية تخريبية تحت اسم "النظرية النسبية الخاصة".

جاءت إحدى الضربات الأولى على طاولة ديمتري مندليف، حيث كان الأثير هو الرقم الأول؛ وكانت الأفكار حول الأثير هي التي ولدت رؤية مندليف الرائعة - جدوله الدوري للعناصر.

فصل من المقال: ف.ج. روديونوف. مكان ودور الأثير العالمي في الجدول الحقيقي لـ D.I. مندليف

6. الحجة الإعلانية

وما يقدم الآن في المدارس والجامعات تحت عنوان “الجدول الدوري للعناصر الكيميائية D.I. مندلييف" هو كذب صريح.

آخر مرة تم نشر الجدول الدوري الحقيقي في شكل غير مشوه كان في عام 1906 في سانت بطرسبرغ (كتاب "أساسيات الكيمياء"، الطبعة الثامنة). وفقط بعد 96 عامًا من النسيان، نهض الجدول الدوري الأصلي لأول مرة من الرماد بفضل نشر أطروحة في مجلة ZhRFM التابعة للجمعية الفيزيائية الروسية.

بعد الموت المفاجئ لـ D. I. Mendeleev ووفاة زملائه العلميين المخلصين في الجمعية الفيزيائية والكيميائية الروسية، نجل D. I. رفع صديق وزميل مندليف في الجمعية، بوريس نيكولاييفيتش مينشوتكين، يده لأول مرة إلى خلق مندليف الخالد. بالطبع، لم يتصرف مينشوتكين بمفرده - لقد نفذ الأمر فقط. ففي نهاية المطاف، تطلب النموذج النسبي الجديد التخلي عن فكرة الأثير العالمي؛ وبالتالي تم رفع هذا الشرط إلى رتبة العقيدة، وتم تزوير عمل D. I. Mendeleev.

التشويه الرئيسي للجدول هو نقل "المجموعة الصفرية" من الجدول إلى نهايتها، إلى اليمين، وإدخال ما يسمى. "فترات". نؤكد أن مثل هذا التلاعب (فقط للوهلة الأولى، غير ضار) لا يمكن تفسيره منطقيًا إلا باعتباره إزالة واعية للرابط المنهجي الرئيسي في اكتشاف مندليف: النظام الدوري للعناصر في بدايته، مصدره، أي. في الزاوية اليسرى العليا من الجدول، يجب أن تحتوي على مجموعة صفر وصف صفر، حيث يوجد العنصر "X" (وفقًا لمندليف - "النيوتونيوم")، - أي. البث العالمي.
علاوة على ذلك، نظرًا لكونه العنصر الوحيد الذي يشكل النظام في جدول العناصر المشتقة بأكمله، فإن هذا العنصر "X" هو وسيط الجدول الدوري بأكمله. إن نقل المجموعة الصفرية من الجدول إلى نهايتها يدمر فكرة هذا المبدأ الأساسي لنظام العناصر بأكمله وفقًا لمندليف.

لتأكيد ما ورد أعلاه، سنعطي الكلمة إلى D. I. Mendeleev نفسه.

"... إذا كانت نظائر الأرجون لا تعطي مركبات على الإطلاق، فمن الواضح أنه من المستحيل إدراج أي من مجموعات العناصر المعروفة سابقًا، ويجب فتح مجموعة خاصة لهم صفر... هذا الموقف من نظائر الأرجون في المجموعة الصفرية هي نتيجة منطقية تمامًا لفهم القانون الدوري، وبالتالي (الموضع في المجموعة الثامنة غير صحيح بشكل واضح) تم قبوله ليس فقط من قبلي، ولكن أيضًا من قبل برايزنر وبيتشيني وآخرين... الآن، عندما لقد أصبح بما لا يدع مجالاً للشك أنه قبل تلك المجموعة الأولى، التي يجب أن يوضع فيها الهيدروجين، توجد مجموعة صفرية، ممثلوها لديهم أوزان ذرية أقل من عناصر المجموعة الأولى، ويبدو لي أنه من المستحيل إنكار وجودها. من العناصر الأخف من الهيدروجين .

من بينها، دعونا ننتبه أولاً إلى عنصر الصف الأول من المجموعة الأولى. ونرمز لها بـ "y". ومن الواضح أنه سيكون له الخصائص الأساسية لغازات الأرجون... "الكورونيوم"، بكثافة تبلغ حوالي 0.2 بالنسبة للهيدروجين؛ ولا يمكن بأي حال من الأحوال أن يكون أثير العالم.

ومع ذلك، فإن هذا العنصر "y" ضروري من أجل الاقتراب عقليًا من العنصر "x" الأكثر أهمية، وبالتالي الأسرع تحركًا، والذي، في رأيي، يمكن اعتباره أثيرًا. أود أن أسميها مبدئيًا "النيوتونيوم" - تكريمًا لنيوتن الخالد... لا يمكن تصور حل مشكلة الجاذبية ومشكلة كل الطاقة (!!! - ف. روديونوف) دون فهم حقيقي الأثير كوسيط عالمي ينقل الطاقة عبر المسافات. لا يمكن التوصل إلى فهم حقيقي للأثير من خلال تجاهل كيميائه وعدم اعتباره مادة أولية؛ "لم يعد من الممكن الآن تصور المواد الأولية دون خضوعها للقانون الدوري" ("محاولة لفهم كيميائي للأثير العالمي". 1905، ص. 27).

«إن هذه العناصر، بحسب ضخامة أوزانها الذرية، اتخذت مكانًا دقيقًا بين الهاليدات والفلزات القلوية، كما أظهر رامزي عام 1900. ومن هذه العناصر لا بد من تشكيل مجموعة صفرية خاصة، والتي تم الاعتراف بها لأول مرة من قبل إيريري في بلجيكا عام 1900. أرى أنه من المفيد أن أضيف هنا أنه، انطلاقًا من عدم القدرة على الجمع بين عناصر المجموعة صفر، يجب وضع نظائر الأرجون قبل عناصر المجموعة 1، وبروح النظام الدوري، نتوقع أن يكون لها وزن ذري أقل من ذلك. للمعادن القلوية.

هذا هو بالضبط ما تبين أنه. وإذا كان الأمر كذلك، فإن هذا الظرف، من ناحية، بمثابة تأكيد لصحة المبادئ الدورية، ومن ناحية أخرى، يظهر بوضوح العلاقة بين نظائر الأرجون والعناصر الأخرى المعروفة سابقًا. ونتيجة لذلك، فمن الممكن تطبيق المبادئ التي تم تحليلها على نطاق أوسع من ذي قبل، ونتوقع أن تكون عناصر السلسلة الصفرية ذات أوزان ذرية أقل بكثير من أوزان الهيدروجين.

وهكذا يمكن إثبات أنه في الصف الأول، أولاً قبل الهيدروجين، يوجد عنصر من المجموعة الصفرية بوزن ذري قدره 0.4 (ربما يكون هذا هو كورونيوم يونغ)، وفي صف الصفر، في المجموعة الصفرية، يوجد هو عنصر محدد ذو وزن ذري صغير بشكل مهمل، وغير قادر على التفاعلات الكيميائية، ونتيجة لذلك، يمتلك حركة جزئية (غازية) سريعة للغاية خاصة به.

ربما ينبغي أن تُنسب هذه الخصائص إلى ذرات الأثير العالمي (!!! - V. Rodionov). لقد أشرت إلى هذه الفكرة في مقدمة هذا المنشور وفي مقال في مجلة روسية عام 1902..." ("أساسيات الكيمياء." الطبعة الثامنة، 1906، ص. 613 وما يليها.)
1 , , ,

من التعليقات:

بالنسبة للكيمياء، يكفي الجدول الدوري الحديث للعناصر.

يمكن أن يكون دور الأثير مفيدًا في التفاعلات النووية، لكن هذا ليس مهمًا جدًا.
مع الأخذ في الاعتبار أن تأثير الأثير هو الأقرب إلى ظاهرة اضمحلال النظائر. ومع ذلك، فإن هذه المحاسبة معقدة للغاية ووجود الأنماط غير مقبول من قبل جميع العلماء.

أبسط دليل على وجود الأثير: ظاهرة فناء زوج بوزيترون-إلكترون ونشوء هذا الزوج من الفراغ، وكذلك استحالة التقاط إلكترون في حالة السكون. وكذلك المجال الكهرومغناطيسي وتشبيه كامل بين الفوتونات في الفراغ والموجات الصوتية – الفونونات في البلورات.

الأثير مادة متمايزة، إذا جاز التعبير، ذرات في حالة مفككة، أو بالأحرى، جسيمات أولية تتشكل منها ذرات المستقبل. ولذلك لا مكان له في الجدول الدوري، إذ أن منطق بناء هذا النظام لا يعني إدراج هياكل غير متكاملة، وهي الذرات نفسها. خلاف ذلك، فمن الممكن العثور على مكان للكواركات، في مكان ما في الفترة الأولى ناقص.
الأثير نفسه لديه بنية أكثر تعقيدًا ومتعددة المستويات للتجلي في الوجود العالمي مما يعرفه العلم الحديث. بمجرد أن تكشف عن الأسرار الأولى لهذا الأثير بعيد المنال، سيتم اختراع محركات جديدة لجميع أنواع الآلات على مبادئ جديدة تماما.
وبالفعل، ربما كان تسلا هو الوحيد الذي اقترب من حل لغز ما يسمى بالأثير، لكنه مُنع عمدا من تحقيق خططه. لذلك، حتى يومنا هذا، فإن العبقري الذي سيواصل عمل المخترع العظيم ويخبرنا جميعًا ما هو الأثير الغامض في الواقع وعلى أي قاعدة يمكن وضعه، لم يولد بعد.

لقد اعتمد على أعمال روبرت بويل وأنطوان لافوزييه. دعا العالم الأول إلى البحث عن العناصر الكيميائية غير القابلة للتحلل. أدرج بويل 15 منها في عام 1668.

وأضاف لافوزييه إليهم 13 كتابًا آخر، ولكن بعد قرن من الزمان. استمر البحث لأنه لم تكن هناك نظرية متماسكة للعلاقة بين العناصر. وأخيرا، دخل ديمتري مندليف في "اللعبة". وقرر أن هناك علاقة بين الكتلة الذرية للمواد ومكانها في النظام.

وسمحت هذه النظرية للعالم باكتشاف عشرات العناصر دون أن يكتشفها عملياً، بل في الطبيعة. تم وضعه على أكتاف الأحفاد. ولكن الآن لا يتعلق الأمر بهم. دعونا نخصص المقال للعالم الروسي الكبير وطاولته.

تاريخ إنشاء الجدول الدوري

جدول مندلييفبدأ بكتاب علاقة الخواص بالوزن الذري للعناصر. نُشر العمل في سبعينيات القرن التاسع عشر. وفي الوقت نفسه، تحدث العالم الروسي أمام الجمعية الكيميائية في البلاد وأرسل النسخة الأولى من الجدول إلى زملائه من الخارج.

قبل مندليف، اكتشف علماء مختلفون 63 عنصرًا. بدأ مواطننا بمقارنة خصائصهم. في البداية، عملت مع البوتاسيوم والكلور. ثم تناولت مجموعة المعادن من المجموعة القلوية.

حصل الكيميائي على طاولة خاصة وبطاقات عناصر للعب بها مثل لعبة السوليتير، بحثًا عن التطابقات والمجموعات الضرورية. ونتيجة لذلك جاءت فكرة: - أن خواص المكونات تعتمد على كتلة ذراتها. لذا، عناصر الجدول الدوريقف على الصف.

كان اكتشاف مايسترو الكيمياء هو القرار بترك مساحات فارغة في هذه الصفوف. إن دورية الفرق بين الكتل الذرية أجبرت العالم على افتراض أنه ليست كل العناصر معروفة للبشرية. كانت فجوات الوزن بين بعض "الجيران" كبيرة جدًا.

لهذا السبب، الجدول الدوريأصبح مثل ملعب الشطرنج، مع وفرة من الخلايا "البيضاء". لقد أظهر الزمن أنهم كانوا ينتظرون بالفعل "ضيوفهم". على سبيل المثال، أصبحت غازات خاملة. تم اكتشاف الهيليوم والنيون والأرجون والكريبتون والنشاط الإشعاعي والزينون فقط في الثلاثينيات من القرن العشرين.

الآن عن الأساطير. ويعتقد على نطاق واسع أن الجدول الكيميائي الدوريظهر له في المنام. هذه هي مكائد معلمي الجامعة، أو بالأحرى، أحدهم - ألكسندر إينوسترانتسيف. هذا عالم جيولوجي روسي حاضر في جامعة سانت بطرسبرغ للتعدين.

عرف إنوسترانتسيف مندليف وزاره. في أحد الأيام، استنفدت من البحث، سقط ديمتري نائما مباشرة أمام ألكساندر. انتظر حتى استيقظ الكيميائي ورأى مندليف يمسك بقطعة من الورق ويكتب النسخة النهائية من الجدول.

في الواقع، لم يكن لدى العالم الوقت الكافي للقيام بذلك قبل أن يأسره مورفيوس. ومع ذلك، أراد Inostrantsev تسلية طلابه. بناءً على ما رآه، توصل الجيولوجي إلى قصة، وسرعان ما نشرها المستمعون الممتنون إلى الجماهير.

مميزات الجدول الدوري

منذ النسخة الأولى عام 1969 الجدول الدوريتم تعديله أكثر من مرة. وهكذا، مع اكتشاف الغازات النبيلة في الثلاثينيات، أصبح من الممكن استخلاص اعتماد جديد للعناصر - على أعدادها الذرية، وليس على الكتلة، كما ذكر مؤلف النظام.

تم استبدال مفهوم "الوزن الذري" بـ "العدد الذري". كان من الممكن دراسة عدد البروتونات في نوى الذرات. هذا الرقم هو الرقم التسلسلي للعنصر.

كما درس علماء القرن العشرين التركيب الإلكتروني للذرات. كما أنه يؤثر على تواتر العناصر وينعكس في الإصدارات اللاحقة الجداول الدورية. صورةوتبين القائمة أن المواد الموجودة فيها مرتبة حسب زيادة وزنها الذري.

ولم يغيروا المبدأ الأساسي. تزداد الكتلة من اليسار إلى اليمين. وفي الوقت نفسه، فإن الجدول ليس مفردًا، بل مقسم إلى 7 فترات. ومن هنا اسم القائمة. الفترة عبارة عن صف أفقي. بدايته معادن نموذجية، ونهايته عناصر ذات خصائص غير معدنية. الانخفاض تدريجي.

هناك فترات كبيرة وصغيرة. العناصر الأولى موجودة في بداية الجدول، وهناك 3 منها، وتفتح القائمة فترة مكونة من عنصرين. يأتي بعد ذلك عمودين، يحتوي كل منهما على 8 عناصر. الفترات الأربع المتبقية كبيرة. السادس هو الأطول، ويحتوي على 32 عنصرًا. في الرابع والخامس هناك 18 منهم، وفي السابع - 24.

يمكنك ان تعد كم عدد العناصر في الجدولمندليف. هناك 112 عنوانا في المجموع. وهي الأسماء. هناك 118 خلية، وهناك أشكال مختلفة من القائمة تحتوي على 126 حقلاً. لا تزال هناك خلايا فارغة للعناصر غير المكتشفة والتي ليس لها أسماء.

ليست كل الفترات تتناسب مع سطر واحد. الفترات الكبيرة تتكون من صفين. كمية المعادن فيها تفوق. ولذلك، فإن الخطوط النهائية مخصصة لهم بالكامل. ويلاحظ انخفاض تدريجي من المعادن إلى المواد الخاملة في الصفوف العليا.

صور الجدول الدوريمقسمة وعمودية. هذا المجموعات في الجدول الدوريهناك 8 منها، العناصر ذات الخواص الكيميائية المتشابهة مرتبة عموديًا. وهي مقسمة إلى مجموعات فرعية رئيسية وثانوية. هذا الأخير يبدأ فقط من الفترة الرابعة. تتضمن المجموعات الفرعية الرئيسية أيضًا عناصر فترات صغيرة.

جوهر الجدول الدوري

اسماء العناصر في الجدول الدوري– هذا هو 112 وظيفة. جوهر ترتيبها في قائمة واحدة هو تنظيم العناصر الأساسية. بدأ الناس يعانون من هذا في العصور القديمة.

كان أرسطو من أوائل من فهموا مما تتكون كل الأشياء. لقد أخذ خصائص المواد كأساس - البرد والحرارة. حدد إمبيدوكليس أربعة مبادئ أساسية وفقًا للعناصر: الماء والأرض والنار والهواء.

المعادن في الجدول الدوريكغيرها من العناصر، هي نفس المبادئ الأساسية، ولكن من وجهة نظر حديثة. تمكن الكيميائي الروسي من اكتشاف معظم مكونات عالمنا واقترح وجود عناصر أولية غير معروفة حتى الآن.

لقد أتضح أن نطق الجدول الدوري– التعبير عن نموذج معين لواقعنا وتقسيمه إلى مكوناته. ومع ذلك، تعلمهم ليس بهذه السهولة. دعنا نحاول تسهيل المهمة من خلال وصف طريقتين فعالتين.

كيفية تعلم الجدول الدوري

لنبدأ بالطريقة الحديثة. قام علماء الكمبيوتر بتطوير عدد من ألعاب الفلاش للمساعدة في حفظ القائمة الدورية. يُطلب من المشاركين في المشروع العثور على العناصر باستخدام خيارات مختلفة، على سبيل المثال، الاسم أو الكتلة الذرية أو تسمية الحروف.

يحق للاعب اختيار مجال النشاط - جزء فقط من الطاولة أو كل ذلك. إنه أيضًا خيارنا استبعاد أسماء العناصر والمعلمات الأخرى. وهذا يجعل البحث صعبا. بالنسبة للمتقدمين، هناك أيضا جهاز توقيت، أي أن التدريب يتم بسرعة.

ظروف اللعبة تجعل التعلم عدد العناصر في جدول مندلييفليست مملة، ولكن مسلية. يستيقظ الإثارة، ويصبح من الأسهل تنظيم المعرفة في رأسك. أولئك الذين لا يقبلون مشاريع فلاش الكمبيوتر يقدمون طريقة أكثر تقليدية لحفظ القائمة.

وهي مقسمة إلى 8 مجموعات، أي 18 (حسب طبعة 1989). ولتسهيل الحفظ، من الأفضل إنشاء عدة جداول منفصلة بدلاً من العمل على نسخة كاملة. الصور المرئية المطابقة لكل عنصر تساعد أيضًا. يجب أن تعتمد على الجمعيات الخاصة بك.

وبالتالي، يمكن ربط الحديد الموجود في الدماغ، على سبيل المثال، بمسمار، والزئبق بمقياس الحرارة. هل اسم العنصر غير مألوف؟ نحن نستخدم طريقة الجمعيات الموحية. على سبيل المثال، دعونا نكوّن الكلمتين "toffee" و"speaker" من البداية.

خصائص الجدول الدوريلا تدرس في جلسة واحدة. يوصى بممارسة التمارين لمدة 10-20 دقيقة يوميًا. يوصى بالبدء بتذكر الخصائص الأساسية فقط: اسم العنصر وتسميته والكتلة الذرية والرقم التسلسلي.

يفضل أطفال المدارس تعليق الجدول الدوري فوق مكاتبهم، أو على الحائط الذي ينظرون إليه غالبًا. هذه الطريقة جيدة للأشخاص الذين لديهم غلبة الذاكرة البصرية. يتم تذكر البيانات من القائمة بشكل لا إرادي حتى بدون حشوها.

يأخذ المعلمون هذا أيضًا في الاعتبار. كقاعدة عامة، لا يجبرونك على حفظ القائمة، بل يسمحون لك بالنظر إليها حتى أثناء الاختبارات. النظر المستمر إلى الطاولة يعادل تأثير نسخة مطبوعة على الحائط، أو كتابة أوراق الغش قبل الامتحانات.

عند البدء في الدراسة، لنتذكر أن مندليف لم يتذكر قائمته على الفور. ذات مرة، عندما سُئل أحد العلماء عن كيفية اكتشافه للجدول، كانت الإجابة: "لقد كنت أفكر فيه لمدة 20 عامًا ربما، لكنك تعتقد: جلست هناك وفجأة أصبح جاهزًا". النظام الدوري عمل شاق لا يمكن إنجازه في وقت قصير.

العلم لا يتسامح مع التسرع، لأنه يؤدي إلى مفاهيم خاطئة وأخطاء مزعجة. لذلك، في نفس الوقت الذي قام فيه مندليف، قام لوثار ماير أيضًا بتجميع الجدول. ومع ذلك، كان الألماني معيبًا بعض الشيء في قائمته ولم يكن مقنعًا في إثبات وجهة نظره. ولذلك، اعترف الجمهور بعمل العالم الروسي، وليس زميله الكيميائي من ألمانيا.