عدد اتمی ۲ |
به نام خدا
عدد اتمی عدد اتمی که با نماد Z نشان داده میشود، تعداد واحدهای بار مثبت هسته است و چون پروتون بار 1+ دارد، پس عدد اتمی ، تعداد پروتونهای موجود در هسته اتم است. از طرف دیگر ، اتم از لحاظ بار الکتریکی ، خنثی است. بنابراین عدد اتمی ، تعداد الکترونهای خارج از هسته یک اتم ترکیب نشده را نیز نشان میدهد. عدد اتمی و گارهای نجیب بعضی از گروههای عناصر از لحاظ خواص شیمیایی و فیزیکی بسیار به هم شبیهاند. یکی از این گروهها هلیم (He) ، نئون (Ne) ، آرگون (Ar) ، کریپتون (Kr) ، زنون (Xe) و رادون (Rn) است که همگی گازهایی بیرنگاند و واکنشپذیری کمی دارند. این عناصر ، گازهای نجیب نامیده میشوند و عدد اتمی آنها به ترتیب 2 ، 10 ، 18 ، 36 ، 54 و 86 است. عدد اتمی و فلزات قلیایی گروه دیگر عناصر که فلزاتی نرم و بسیار واکنش پذیرند، عبارتند از: لیتیم (Li) ، سدیم (Na) ، پتاسیم (K) ، روبیدیم (Rb) ، سزیم (Cs) و فرانسیم (Fr). اعداد اتمی این عناصر که فلزات قلیایی نامیده می شوند، به ترتیب 3 ، 11 ، 19 ، 37 ، 55 و 87 است. قانون تناوبی و جدول تناوبی مقایسه اعداد اتمی
عناصر در دو گروه
گازهای نجیب
و فلزات قلیایی نشان میدهد که اگر فهرستی از عناصر
به ترتیب افزایش عدد اتمی تنظیم شود، به دنبال هر گاز نجیب ، یک فلز قلیایی قرار میگیرد. از
بررسی گروههای
دیگر عناصر ، علاوه بر این دو گروه ، معلوم میشود که وقتی عناصر بنابر عدد اتمی مرتب است
شده باشند، خواص عناصر یک الگوی تکراری را نشان میدهند. ویژگیهای جدول تناوبی دوره عناصری که در یک ردیف
افقی جدول دیده میشوند، بر روی هم یک دوره مینامند. دوره اول تنها شامل دو عنصر هیدروژن (Z=1) و هلیم (Z=2) است. دوره دوم مرکب از 8
عنصر است که از لیتیم (Z=3) به نئون (Z=10) میرسد. دورههای بعدی بهترتیب
شامل 8 ، 18 ، 18 . 32 عنصر است. گروه عناصری که در یک ستون عمودی جدول ظاهر میشوند، یک گروه یا خانواده نامیده میشوند. عناصر یک گروه ، خواص شیمیایی مشابهی دارند. سه گروهی که از آنها نام بردیم، گروههای گازهای نجیب ، فلزات قلیایی و هالوژنها هستند. هر گروه ، با عنوان خاص مشخص میشود که معمولا مرکب از یک عدد رومی است و به دنبال آن ، حرف A یا B میآید. اما برای مشخص کردن گروهها چند سیستم متداول است. فلز عنصری است که بهطور
کلی جلای خاصی دارد، گرما و الکتریسیته را بهخوبی هدایت میکند و با کوبش ، بدون شکسته شدن به
شکلهای گوناگون در
میآید. اما نافلز ، عنصری است که جلای فلزی ندارد، رسانای ضعیفی برای گرما و الکتریسیته
و در حالت جامد شکننده است. خواص شیمیایی فلزات با نافلزات نیز تفاوت دارد. عدد اتمی و قانون تناوبی در اوایل سده
نوزدهم مشابهتهای فیزیکی و شیمیایی بین عناصر، توجه شیمیدانها را به خود جلب کرده بود. در سالهای 1817 و
1829 یوهان دوبراینر( Johann W.
Doebereiner )، مقالاتی
منتشر کرد که در آنها خواص مجموعه هایی از عناصر را که او مجموعه های سه تایی مینامید مانند Ba - Sr - Ca , I - Br - Cl , K - Na -
Li و S - Se - Te، مورد بررسی قرار داده بود. عناصر هر مجموعه دارای خواص
مشابه اند و وزن اتمی عنصر وسطی در هر مجموعه، تقریبا میانگین اوزان اتمی دو عنصر دیگر است.
برای آنکه عناصر مشابه زیر یکدیگر قرار گیرند مندلیف ناچار شد که برای برخی عناصر کشف نشده در آن زمان، در جدول خود جای خالی بگذارد. براساس نظام پیشنهادی خود، او توانست خواص سه عنصر ناشناخته را پیش بینی کند. کشف بعدی عناصر اسکاندیم، گالیم و ژرمانیم و پی بردن به آنکه هر یک دارای خواصی مشابه با خواصی است که مندلیف پیشتر پیش بینی کرده بود، اعتبار نظام تناوبی را نشان داد. مندلیف وجود گازهای نجیب ( He, Ne, Ar, Kr, Xe و Ra ) را پیش بینی نکرد. اما در هر حال پس از کشف این عناصر در سالهای 1898 - 1892، عناصر مزبور به سهولت در گروه خود در جدول جا داده شدند. درست ماندن جدول تناوبی عناصر، ایجاب میکرد که سه عنصر I, Ni, K در محلی جز آنکه ترتیب افزایش وزن اتمی حکم میکرد، قرار داده شوند. مثلا ید، براساس وزن اتمی باید عنصر شماره 52 باشد، اما برای قرار گرفتن در گروه عناصر به لحاظ شیمیایی، مشابه ( Br, Cl, F ) عنصر شماره 53 در نظر گرفته شد. مطالعه بعدی طبقه بندی تناوبی، بسیاری از شیمیدانها را متقاعد ساخت که خاصیت بنیادی دیگری جز وزن اتمی موجب پیدایش خاصیت مشهود تناوبی است. پیشنهاد شد که این خاصیت بنیادی به نحوی با عدد اتمی، که در آن زمان تنها یک شماره ترتیب در جدول تناوبی بود، مرتبط است.
منابع:
http://www.bashgah.net/topics-2602.html
http://www.irnco.blogfa.com/post-35.aspx
http://far280.blogfa.com/post-7.aspx
http://edu.tebyan.net/chemistry/periodic/2.htm
|