عنصر كيميائي
العناصر الكيميائية Chemical element، هي مجموعة جزئية من المواد في الطبيعة ، تتكون من ذرات من مادة واحدة وتوجد اما بشكل طبيعي في الارض او يقوم الانسان بتكوينها ، وجد منها حتى عام 2004 116 عنصر ، 91 منهم موجود في الطبيعة بشكل طبيعي ويقوم العلماء بتصنيفها على اسس كتلها الذرية وصفاتها الكيميائية ، من اشهر التصنيفات واوسعها انتشارا الجدول الدوري لماندليف ، تقابلها المركبات الكيميائية التي تتكون من مجموعات من الذرات من العناصر المختلفة مترابطة معا لتكوين شكل جديد من المادة بخصائص جديدة ، واي مادة موجودة هي اما عنصر من هذه العناصر او مركب مكوّن من هذه العناصر ، وذلك باستثناء الجسيمات الدون ذرية.[1]
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
الوصف
تتحد العناصر بعضها مع بعض بنسب متنوعة مكوِّنة مواد أعقد. يتحد الهدروجين H2 مع الأكسجين O2 ويكوِّنان الماء H2O، ويتحد الحديد مع الأكسجين مكوناً الصدأ. والمركب compound هو أي مادة تتألف من عنصرين أو أكثر اتحدا مع بعضهما بنسبة ثابتة. مثال ذلك الماء، مهما كان مصدره، يكون العنصران فيه متحديْن بنسبة غرام واحد من الهدروجين إلى ثمانية غرامات من الأكسجين. والماء الأكسجيني صيغته H2O2 مركب آخر ينتج من اتحاد الهدروجين والأكسجين؛ لكن هذين العنصرين يتحدان في هذا المركب بنسبة ثابتة تختلف عن تلك التي في الماء؛ فغرام واحد من الهدروجين يتحد مع 16غرام من الأكسجين لتشكيل الماء الأكسجيني.
العدد الذري
تبين بنتيجة التحليل الكيميائي أن غراماً واحداً من الحديد يتحد مع 0.574غ من الكبريت. وبما أن نسبة عدد ذرات الحديد إلى عدد ذرات الكبريت تساوي 1/1، فهذا يعني أن ذرات الحديد في هذا المركب أثقل بـ 1.000/0.574=1.742مرة. وكتلة ذرة الحديد تساوي 1.742 كتلة ذرة الكبريت. وهكذا، عندما يتحد أي وزن من الحديد مع وزن من الكبريت أصغر منه بـ 1.742 مرة، فمن المؤكد أن نسبة عدد ذرات الحديد إلى عدد ذرات الكبريت تساوي 1 إلى واحد. فسواء اتحد 1.742غ حديد مع 1.000غ كبريت، أو 2.000غ حديد مع 1.148غ كبريت، أو 3.484غ حديد مع 2.000غ كبريت، فنسبة وزن الحديد إلى الكبريت 1.000/0.574=1.742/1.000=2.000/1.1148=3.484/2.000=1.742.
الكتلة الذرية والوزن الذري
قدّم دالتون نظريته المتعلقة ببنية المادة عام 1803، فأسهمت نظريته هذه في إجراء مزيد من الأبحاث لإيجاد الكتل النسبية لذرات العناصر. فكان لهذه الأبحاث أثر بالغ الأهمية في مستقبل الكيمياء وفي حقول المعرفة المتعلقة بها كافة؛ للحاجة إلى طريقة عملية لوزن عيّنات العناصر التي تحوي ذرات العناصر بالنسب اللازمة لاصطناع المركبات. فإذا كان المطلوب، على سبيل المثال ، كمية من مركب كبريت الحديد، FeS ,(II)، فذرات الحديد في هذا المركب تتحد مع ذرات الكبريت بنسبة 1 إلى 1. فكل ذرة من الحديد تتحد مع ذرة واحدة من الكبريت. وعملياً، تكمن الصعوبة في أن الذرات صغيرة جداً بحيث لايمكن عدّها كما تعدّ الأشياء الكبيرة. وإن النسبة ذرة واحدة إلى ذرة واحدة هي النسبة المهمة بغض النظر عن وزن ذرة الحديد أو وزن ذرة الكبريت.
فكل ما يلزم من أجل تعيين الأوزان الذرية هو انتخاب عنصر يعد أساساً لمقارنة أوزان باقي العناصر بالنسبة إليه. وهذا الانتخاب اختياري. فيمكن على سبيل المثال، استعمال الكبريت لهذا الغرض. وتم الاتفاق، عالمياً على اتخاذ نظير الكربون 21 أي عدده الكتلي 12 المرجع العياري. وبهذا الاختيار يكون الوزن النسبي لأخف العناصر جميعاً، الهدروجين، مساوياً 1 تقريباً.
وإن الكتلة الوسطية لذرات العنصر الموجودة في الطبيعة مقاسة بالنسبة إلى المرجع الكربون 12 تدعى الوزن الذري للعنصر.
وبإجراء قياسات غير مباشرة تبيّن أن كتلة ذرة واحدة من الكربون 12 تساوي 1.9926786×10-23 غراماً. وإن 1/12 من هذه الكتلة يدعى واحدة الكتلة الذرية (اختصاراً و.ك. ذ)؛ أي:
و. ك. ذ = 1.6605665×10-24 غرام
وتسمح هذه الكمية باستعمال واحدة الكتل الذرية واحدةً لقياس الأوزان الذرية. فعلى سبيل المثال الوزن الذري لنظير الكربون 12 يساوي تماماً 12 و.ك. ذ.
وإن الاستنتاج الرئيسي من دراسة الأوزان الذرية هو أنه إذا أخذت عينتان من أي عنصرين بحيث تكون نسبة وزنيهما (بالغرام) مساوية إلى نسبة وزنيهما الذريين، فتكون نسبة عدد ذرات أحد العنصرين إلى عدد ذرات الآخر تساوي 1/1. وإذا كان المطلوب نسبة بين عدد ذرات الأول إلى الثاني مختلفة عن الواحد، فيمكن تعديل أمثال نسبة الوزن الذري للأول إلى الوزن الذري للثاني.
أما في المركبات الكيميائية، فيدعى مجموع الأوزان الذرية للذرات الموجودة في الصيغة الكيميائية وزن صيغة المركب، ويسمى أيضاً الوزن الجزيئي. وإن «وزن صيغة المركب» أشمل من «الوزن الجزيئي»؛ لأنه يمكن استعمال المصطلح الأول في حالة المركبات أو العناصر، بغض النظر عن أنواع الجسيمات المكوِّنة له. فيمكن القول إن وزن صيغة الصوديوم هو 22.98977، وهو يساوي الوزن الذري في الوقت ذاته. وإن وزناً من المادة يساوي الوزن الجزيئي مقدراً بالغرام يدعى الوزن الجزيئي الغرامي أو المول.
وعدد وحدات الصيغة في المول كبير جداً يصعب تخيله، فالمول الواحد من المادة النقية يحوي 6.02×2310 وحدة صيغة ويدعى هذا العدد عدد أڤوگادرو. وهو يدل على مدى صغر الذرات والجزيئات. وتأتي أهمية عدد أفوغدرو من أن العدد نفسه من المولات يحوي العدد نفسه من وحدات الصيغة. فـ 10.5 مول من السكر، على سبيل المثال، تحوي عدداً من وحدات الصيغة (جزيئات) مساوياً 10.5 مول من الحديد (وحدات صيغته هي الذرات).
لمفهوم المول أهمية كبيرة ؛لأنه يساعد على التفكير بالصيغ على مستويين في الوقت نفسه، مستوى ذرة/جزيء من جهة ومستوى الكميات العملية المستعملة من المختبر من جهة أخرى، فاثنا عشر جزيئاً من H2O تحوي 2×12 ذرة من الهدروجين واثني عشر جزيئاً من الأكسجين O. وإن الأعداد هي نفسها سواء في حالة الجزيئات والذرات أو في حالة المولات.
العدد الذري
The atomic number of an element is equal to the number of protons in each atom, and defines the element.[2] For example, all carbon atoms contain 6 protons in their atomic nucleus; so the atomic number of carbon is 6.[3] Carbon atoms may have different numbers of neutrons; atoms of the same element having different numbers of neutrons are known as isotopes of the element.[4]
The number of protons in the nucleus also determines its electric charge, which in turn determines the number of electrons of the atom in its non-ionized state. The electrons are placed into atomic orbitals that determine the atom's chemical properties. The number of neutrons in a nucleus usually has very little effect on an element's chemical properties; except for hydrogen (for which the kinetic isotope effect is significant). Thus, all carbon isotopes have nearly identical chemical properties because they all have six electrons, even though they may have 6 to 8 neutrons. That is why atomic number, rather than mass number or atomic weight, is considered the identifying characteristic of an element.
The symbol for atomic number is Z.
النظائر
النظائر isotopes هي ذرات لنفس العنصر، ولكن الفرق بينها هو الاختلاف في عدد النيوترونات في كل منها، فللأكسجين النظير 16 والنظير 17 والنظير 18، وجميعها لها العدد الذري 8.
Isotopes are atoms of the same element (that is, with the same number of protons in their nucleus), but having different numbers of neutrons. Thus, for example, there are three main isotopes of carbon. All carbon atoms have 6 protons, but they can have either 6, 7, or 8 neutrons. Since the mass numbers of these are 12, 13 and 14 respectively, said three isotopes are known as carbon-12, carbon-13, and carbon-14 (12C, 13C, and 14C). Natural carbon is a mixture of 12C (about 98.9%), 13C (about 1.1%) and about 1 atom per trillion of 14C.
Most (66 of 94) naturally occurring elements have more than one stable isotope. Except for the isotopes of hydrogen (which differ greatly from each other in relative mass—enough to cause chemical effects), the isotopes of a given element are chemically nearly indistinguishable.
All elements have radioactive isotopes (radioisotopes); most of these radioisotopes do not occur naturally. Radioisotopes typically decay into other elements via alpha decay, beta decay, or inverse beta decay; some isotopes of the heaviest elements also undergo spontaneous fission. Isotopes that are not radioactive, are termed "stable" isotopes. All known stable isotopes occur naturally (see primordial nuclide). The many radioisotopes that are not found in nature have been characterized after being artificially produced. Certain elements have no stable isotopes and are composed only of radioisotopes: specifically the elements without any stable isotopes are technetium (atomic number 43), promethium (atomic number 61), and all observed elements with atomic number greater than 82.
Of the 80 elements with at least one stable isotope, 26 have only one stable isotope. The mean number of stable isotopes for the 80 stable elements is 3.1 stable isotopes per element. The largest number of stable isotopes for a single element is 10 (for tin, element 50).
Isotopic mass and atomic mass
The mass number of an element, A, is the number of nucleons (protons and neutrons) in the atomic nucleus. Different isotopes of a given element are distinguished by their mass number, which is written as a superscript on the left hand side of the chemical symbol (e.g., 238U). The mass number is always an integer and has units of "nucleons". Thus, magnesium-24 (24 is the mass number) is an atom with 24 nucleons (12 protons and 12 neutrons).
Whereas the mass number simply counts the total number of neutrons and protons and is thus an integer, the atomic mass of a particular isotope (or "nuclide") of the element is the mass of a single atom of that isotope, and is typically expressed in daltons (symbol: Da), or universal atomic mass units (symbol: u). Its relative atomic mass is a dimensionless number equal to the atomic mass divided by the atomic mass constant, which equals 1 Da. In general, the mass number of a given nuclide differs in value slightly from its relative atomic mass, since the mass of each proton and neutron is not exactly 1 Da; since the electrons contribute a lesser share to the atomic mass as neutron number exceeds proton number; and because of the nuclear binding energy and electron binding energy. For example, the atomic mass of chlorine-35 to five significant digits is 34.969 Da and that of chlorine-37 is 36.966 Da. However, the relative atomic mass of each isotope is quite close to its mass number (always within 1%). The only isotope whose atomic mass is exactly a natural number is 12C, which has a mass of 12 Da; because the dalton is defined as 1/12 of the mass of a free neutral carbon-12 atom in the ground state.
The standard atomic weight (commonly called "atomic weight") of an element is the average of the atomic masses of all the chemical element's isotopes as found in a particular environment, weighted by isotopic abundance, relative to the atomic mass unit. This number may be a fraction that is not close to a whole number. For example, the relative atomic mass of chlorine is 35.453 u, which differs greatly from a whole number as it is an average of about 76% chlorine-35 and 24% chlorine-37. Whenever a relative atomic mass value differs by more than ~1% from a whole number, it is due to this averaging effect, as significant amounts of more than one isotope are naturally present in a sample of that element.
Chemically pure and isotopically pure
Chemists and nuclear scientists have different definitions of a pure element. In chemistry, a pure element means a substance whose atoms all (or in practice almost all) have the same atomic number, or number of protons. Nuclear scientists, however, define a pure element as one that consists of only one isotope.[5]
For example, a copper wire is 99.99% chemically pure if 99.99% of its atoms are copper, with 29 protons each. However it is not isotopically pure since ordinary copper consists of two stable isotopes, 69% 63Cu and 31% 65Cu, with different numbers of neutrons. However, pure gold would be both chemically and isotopically pure, since ordinary gold consists only of one isotope, 197Au.
التآصل
Atoms of chemically pure elements may bond to each other chemically in more than one way, allowing the pure element to exist in multiple chemical structures (spatial arrangements of atoms), known as allotropes, which differ in their properties. For example, carbon can be found as diamond, which has a tetrahedral structure around each carbon atom; graphite, which has layers of carbon atoms with a hexagonal structure stacked on top of each other; graphene, which is a single layer of graphite that is very strong; fullerenes, which have nearly spherical shapes; and carbon nanotubes, which are tubes with a hexagonal structure (even these may differ from each other in electrical properties). The ability of an element to exist in one of many structural forms is known as 'allotropy'.
The reference state of an element is defined by convention, usually as the thermodynamically most stable allotrope and physical state at a pressure of 1 bar and a given temperature (typically at 298.15K). However, for phosphorus, the reference state is white phosphorus even though it is not the most stable allotrope, and the reference state for carbon is graphite, because the structure of graphite is more stable than that of the other allotropes. In thermochemistry, an element is defined to have an enthalpy of formation of zero in its reference state.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
الخصائص
Several kinds of descriptive categorizations can be applied broadly to the elements, including consideration of their general physical and chemical properties, their states of matter under familiar conditions, their melting and boiling points, their densities, their crystal structures as solids, and their origins.
الخصائص العامة
Several terms are commonly used to characterize the general physical and chemical properties of the chemical elements. A first distinction is between metals, which readily conduct electricity, nonmetals, which do not, and a small group, (the metalloids), having intermediate properties and often behaving as semiconductors.
A more refined classification is often shown in colored presentations of the periodic table. This system restricts the terms "metal" and "nonmetal" to only certain of the more broadly defined metals and nonmetals, adding additional terms for certain sets of the more broadly viewed metals and nonmetals. The version of this classification used in the periodic tables presented here includes: actinides, alkali metals, alkaline earth metals, halogens, lanthanides, transition metals, post-transition metals, metalloids, reactive nonmetals, and noble gases. In this system, the alkali metals, alkaline earth metals, and transition metals, as well as the lanthanides and the actinides, are special groups of the metals viewed in a broader sense. Similarly, the reactive nonmetals and the noble gases are nonmetals viewed in the broader sense. In some presentations, the halogens are not distinguished, with astatine identified as a metalloid and the others identified as nonmetals.
حالات المادة
Another commonly used basic distinction among the elements is their state of matter (phase), whether solid, liquid, or gas, at standard temperature and pressure (STP). Most elements are solids at STP, while several are gases. Only bromine and mercury are liquid at 0 degrees Celsius (32 degrees Fahrenheit) and 1 atmosphere pressure; caesium and gallium are solid at that temperature, but melt at 28.4°C (83.2°F) and 29.8°C (85.6°F), respectively.
الذوبان ونقطة الغليان
تبلغ نقطتا الانصهار والغليان أدنى حد لها في الغازات النادرة، وتبلغ أعلى حد لها في الفصيلة IVA (أو 14) بالنسبة للعناصر الخفيفة، وفي الفصيلة VIB (أو 6) بالنسبة للعناصر الثقيلة. ومما يلاحظ أيضاً أن عناصر الفصيلة الواحدة تشغل مواضع متشابهة على الأجزاء الصاعدة أو الهابطة من المنحني.
ومن المفيد القول إن ارتفاع درجة حرارة انصهار الكربون (د. أ > 3500 ْس) يعود إلى قوة الرابطة المشتركة بين ذراته، كما يعود الانخفاض المفاجئ في درجة انصهار الآزوت (-120 ْس) عن العنصر الذي قبله وهو الكربون إلى ضعف الروابط التي تربط جزيئات N2 فيما بينها.
=الكثافات
تتغير كثافة العناصر وهي في حالتها الصلبة بصورة دورية مع أعدادها الذرية. تزداد الكثافة من عنصر إلى الذي يليه في الدور الواحد بصورة منتظمة، فتبلغ أعلى قيمة لها في وسط الدور، كما أنها، بصورة عامة، تزداد في الفصيلة الواحدة من الأعلى إلى الأسفل.
The density at selected standard temperature and pressure (STP) is often used in characterizing the elements. Density is often expressed in grams per cubic centimetre (g/cm3). Since several elements are gases at commonly encountered temperatures, their densities are usually stated for their gaseous forms; when liquefied or solidified, the gaseous elements have densities similar to those of the other elements.
When an element has allotropes with different densities, one representative allotrope is typically selected in summary presentations, while densities for each allotrope can be stated where more detail is provided. For example, the three familiar allotropes of carbon (amorphous carbon, graphite, and diamond) have densities of 1.8–2.1, 2.267, and 3.515 g/cm3, respectively.
البنى البلورية
يعد نصف قطر الذرة أو الشاردة (الأيون)، عادة، المسافة بين النواة والطبقة الخارجية للإلكترونات. ومن الواضح أنه يستحيل عزل ذرة أو شاردة بمفردها لتعيين نصف قطرها، خاصة أن حجمها أو نصف قطرها يتأثر بتجمعها مع جسيمات أخرى. فقيمة نصف القطر في المركّب تتوقَّف على العوامل الآتية: نوعية الرابطة شاردية كانت أو معدنية أو مشتركة، وهل هي أحادية أم مضاعفة أو ثلاثية، وهي تتوقف أيضاً على عدد أكسدة الذرة، وعلى العدد التساندي للذرة؛ أي عدد الذرات المرتبطة مباشرة بالذرة في البلورة وعلى قوى التدافع بين الذرات غير المرتبطة مباشرة معها بعضها مع بعض.
نصف القطر الذري يتناقص من اليسار إلى اليمين بالدور الواحد، ويعزى التناقص في الحجم إلى ازدياد العدد الذري للعناصر. فعندما يزداد العدد الذري تزداد شحنة النواة ويزداد جذبها للإلكترونات، وهذا يؤدي إلى نقصان حجم الذرة. ولهذا النقصان في الحجم تأثير في الخواص المعدنية للذرات. فكلما كبر حجم الذرة بعدت إلكترونات التكافؤ عن النواة وأصبحت إمكانية الذرة في التخلي عن هذه الإلكترونات أكبر، أي ازدادت الصفة المعدنية للذرة. يمكن أيضاً القول إنه إذا كان لذرتين الحجم الذري نفسه، كانت الذرة ذات العدد الذري الأكبر (شحنة نواتها أكبر) أكثر لامعدنية، وبتعبير آخر اللامعادن هي العناصر ذات الذرات الصغيرة والشحنات الكبيرة.
التواجد والأصل على الأرض
Chemical elements may also be categorized by their origin on Earth, with the first 94 considered naturally occurring, while those with atomic numbers beyond 94 have only been produced artificially via human-made nuclear reactions.
Of the 94 naturally occurring elements, 83 are considered primordial and either stable or weakly radioactive. The longest-lived isotopes of the remaining 11 elements have half lives too short for them to have been present at the beginning of the Solar System, and are therefore considered transient elements. Of these 11 transient elements, five (polonium, radon, radium, actinium, and protactinium) are relatively common decay products of thorium and uranium. The remaining six transient elements (technetium, promethium, astatine, francium, neptunium, and plutonium) occur only rarely, as products of rare decay modes or nuclear reaction processes involving uranium or other heavy elements.
Elements with atomic numbers 1 through 82, except 43 (technetium) and 61 (promethium), each have at least one isotope for which no radioactive decay has been observed. Observationally stable isotopes of some elements (such as tungsten and lead), however, are predicted to be slightly radioactive with very long half-lives:قالب:NUBASE2016 for example, the half-lives predicted for the observationally stable lead isotopes range from 1035 to 10189 years. Elements with atomic numbers 43, 61, and 83 through 94 are unstable enough that their radioactive decay can be detected. Three of these elements, bismuth (element 83), thorium (90), and uranium (92) have one or more isotopes with half-lives long enough to survive as remnants of the explosive stellar nucleosynthesis that produced the heavy elements before the formation of the Solar System. For example, at over 1.9×1019 years, over a billion times longer than the estimated age of the universe, bismuth-209 has the longest known alpha decay half-life of any isotope.[6][7] The last 24 elements (those beyond plutonium, element 94) undergo radioactive decay with short half-lives and cannot be produced as daughters of longer-lived elements, and thus are not known to occur in nature at all.
الجدول الدوري
| المجموعة | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| الهيدروجين والفلزات القلوية |
الفلزات الأرضية القلوية | Pnictogens | Chalcogens | Halogens | Noble gases | ||||||||||||||
| الدورة |
|||||||||||||||||||
| 2 | |||||||||||||||||||
| 3 | |||||||||||||||||||
| 4 | |||||||||||||||||||
| 5 | |||||||||||||||||||
| 6 | 
|
||||||||||||||||||
| 7 |
|
||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||
| 1 (أحمر)=غاز | 3 (أسود)=صلب | 80 (أخضر)=سائل | 109 (رمادي)=غير معروفة | لون الرقم الذري يبين حالة المادة (عند 0 °س و 1 atm) |
| بدائي | من اضمحلال | اصطناعي | الإطار يبين التوافر الطبيعي للعنصر |
- Ca: 40.078 — Abridged value (uncertainty omitted here)[9]
- Po: [209] — mass number of the most stable isotope
| s-block | p-block | d-block | f-block | لون الخلفية يبين مستوى فرعي بالجدول الدوري |
إن صفات العناصر تابع دوري لأعدادها الذرية، والدورية تعني أن بعض الصفات المميزة تعيد نفسها بعد مرور فترات محددة. فبترتيب العناصر حسب تزايد أعدادها الذرية تظهر الدورية ليس فقط في خواص العناصر الكيميائية، بل في خواصها الفيزيائية وبنيتها الإلكترونية أيضاً.
إن الصفتين البنيويتين اللتين تحددان الخواص الكيميائية للعناصر هما حجم الذرات أو الشوارد وسهولة إزاحة الإلكترونات.
تتناقص الصفة المعدنية بالانتقال في الجدول الدوري من اليسار إلى اليمين بينما تزداد الصفة اللامعدنية. إن تناقص أنصاف أقطار العناصر في الدور الواحد من اليسار إلى اليمين يجعلها تحتفظ بالإلكترونات بصورة أكبر. ويلاحظ، بصورة عامة، أن ذرات العناصر المعدنية كبيرة بينما ذرات العناصر اللامعدنية صغيرة. ويستنتج من ذلك أن أقوى العناصر المرجعة هي المعادن؛ لأنها تتخلى عن إلكتروناتها بسهولة مشكلة شوارد موجبة تشكل بدورها ماءات.
تزداد الصفة المعدنية للعناصر بالانتقال في الفصيلة الواحدة من الأعلى إلى الأسفل، فيعدّ الآزوت مثلاً، الواقع في أعلى الفصيلة الخامسة، لا معدناً، بينما يعد البزموت الواقع في أسفل الفصيلة نفسها معدناً. ويعبر عن ذلك بصورة أخرى: إن أكثر العناصر المشكلة للحموض تقع في أعلى الفصائل في الجدول الدوري، بينما تقع أكثر العناصر المشكلة للأسس في أسفل هذا الجدول. فماءات الفسفور حمضية التفاعل، بينما ماءات البزموت أساسية التفاعل.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
التسمية والرموز
سبقت تسمية العناصر النظرية الذرية للمادة، بالرغم انه في ذلك الوقت لم يعرف أي المواد كانت عناصر وأيها مركبات. ولما عرف البشر ان المادة تتكون من ذرات العناصر، تم الإبقاء على الأسماء المعروفة كالذهب والزئبق والنحاس والحديد في أغلب بلدان العالم.وظهرت أسماء محلية للعناصر ، إما للتسهيل او لضروريات لغوية ، او لأسباب قومية. فعلى سبيل المثال يطلق الفرنسيون على النيترجين إسمه القديم ولكن التاريخي ، الآزوت.
الأرقام الذرية
مجموع عدد البروتونات والنترونات يساوي العدد الكتلي mass number الذي يرمز له بالحرف A. فالأكسجين، على سبيل المثال، تحوي نواته ثمانية بروتونات، فعدده الذري Z يساوي 8. أما عدد النترونات فقد يختلف من ذرة إلى أخرى للعنصر الواحد.
رتبت العناصر بادئ الأمر ضمن جدول وفق تزايد أوزانها الذرية، مما أدى إلى ظهور دورية في خواص العناصر.
كمون التشرد (التأين)
يعرف كمون التشرد ionization potential أنه الطاقة اللازمة لإزاحة أضعف الإلكترونات ارتباطاً من ذرة معزولة لعنصر وهو في الحالة الغازية وفي حالة دنيا من الطاقة من مكانه في الذرة إلى اللانهاية. وتقاس هذه الطاقة بدقة لا بأس بها طيفياً أو بطرق أخرى.
يطلق على كمون التشرد هذا، اسم كمون التشرد الأول، ومن الممكن إزاحة إلكترون ثان من الشاردة الموجبة، إلا أن ذلك يتطلب طاقة أكبر بكثير من السابق. يطلق على هذه الطاقة اسم كمون التشرد الثاني، وبالمشابهة يعرّف كمون التشرد الثالث وكمون التشرد الرابع وهكذا..
إن قيمة كمون التشرد الثالث وما بعده في الذرة كبيرة جداً، ولهذا تكون الشوارد الثابتة هي الشوارد الأحادية أو الثنائية. وأما الشوارد الباقية فلا تكون ثابتة إلا في مركباتها البلورية، وأما في المحاليل فتكون متحدة مع جزيئات المادة المحلة.
تقدر قيم كمونات التشرد بأي وحدة من وحدات الطاقة ( الجول أو الإلكترون فلط أو الحريرة).
الكهرسلبية
هي قياس تجريبي لميل الذرة لجذب الإلكترونات في الجزيء المعتدل . فهي ستختلف حتماً باختلاف درجة أكسدة الذرة. وقد اقترحت طرق عدة لحساب الكهرسلبية، ومن هذه الطرق طريقة بولينغ.
أسماء العناصر
لا تعرّف كتلة العنصر هويته، إلا أنها ذات أهمية كبيرة. يتميز العنصر الكيميائي بعدده الذري Z. يوجد في الطبيعة تسعون عنصراً (من 1= Z إلى 92 =Z) باستثناء العنصرين 23 = Z التكنسيوم Tc و61 =Z البروميثيوم Pm إذ يُصطنعان اصطناعاً بتفاعلات نووية. كما تصطنع بالطريقة نفسها (أي بتفاعلات نووية) جميع العناصر بدءاً من النبتونيوم 93 =Z إلى العنصر الأخير في الجدول الدوري وعدده الذري 118 =Z . ويطلق على هذه الأخيرة اسم عناصر ما بعد اليورانيوم.
الرموز الكيميائية
نواة الذرة مؤلفة من نترونات معتدلة كهربائياً يرمز لعددها عادة بالحرف N وبروتونات ذات شحنة موجبة (شحنة البروتون تساوي شحنة الإلكترون (-e) وتعاكسها بالإشارة). ويرمز لعدد البروتونات عادة بالحرف Z، ويطلق عليه اسم العدد الذري وهو يساوي عدد الإلكترونات في ذرة العنصر.
العناصر الكيميائية المحددة
الرموز الكيميائية العامة
رموز النظائر
أصل العناصر
وفرة العناصر
| Elements in our galaxy | Parts per million by mass |
|---|---|
| هيدروجين | 739,000 |
| هيليوم | 240,000 |
| أكسجين | 10,400 |
| كربون | 4,600 |
| نيون | 1,340 |
| حديد | 1,090 |
| نتروجين | 960 |
| سيليكون | 650 |
| مغنسيوم | 580 |
| Sulfur | 440 |
| بوتاسيوم | 210 |
| نيكل | 100 |
قالب:Periodic table (dietary elements)
تاريخ
تطور التعريفات
تغير مفهوم العنصر الكيميائي، على مرّ العصور، بتغير المفاهيم الكيميائية نفسها. وعدَّت النار أول عنصر معروف. وقد اعتقد الفلاسفة الإغريق بوجود أربعة عناصر أساسية هي الماء والهواء والتراب والنار.
استند اليونانيون في تعريفهم هذا إلى النواحي الفلسفية والنظرية دون الاعتماد على التجربة والبرهان، إلى أن جاءت الحضارة العربية والإسلامية التي قادت العلماء إلى تحليل أفكار اليونانيين وإخضاعها إلى التجربة مع إدخال الكثير من التعديلات عليها.
الإكتشاف والتعرف على العناصر المختلفة
دخلت هذه المعارف والمفاهيم أوروبا إبان الفتح العربي الإسلامي وتطورت في القرون الوسطى وعصر النهضة. لكن الكيمياء لم تعرف ازدهاراً مماثلاً لما عرفته علوم الفلك والميكانيك والضوء، وبقيت فناً تجريبياً يقتصر على المشعوذين الذين انشغلوا بالحصول على حجر الفلاسفة وأسرار الحياة، مما أخرّ علم الكيمياء.
عناصر كيميائية مكتشفة حديثا
ومع التقدم الذي بدأ في القرن السابع عشر الميلادي، وعلى الصعيد النظري، اختفى المفهوم الإغريقي للعناصر الأربعة وحل مكانه المفهوم الذري.
وتعاقبت القوانين الناظمة للتفاعلات الكيميائية ، ولتطبيق هذه القوانين قبل الباحثون بأن المادة منقطعة، وتتألف من دقائق متناهية في الصغر وغير قابلة للتجزئة وتتحرك بصورة مستمرة تدعى الذرات، وأن ذرات كل عنصر متشابهة ومتساوية الوزن وتختلف عن ذرات العناصر الأخرى. وينتج من اتحاد ذرات عنصر مع ذرات عنصر آخر ما يدعى بالذرات المركّبة أو ما يعرف حالياً بالجزيئات molecules، وهذه الجزيئات متماثلة في كل نوع كيميائي. كما أن اتحاد الذرات من النوع ذاته يشكل جزيئات الأجسام البسيطة، في حين تتشكل جزيئات الأجسام المركبة من اتحاد ذرات الأنواع المختلفة. وكان لزاماً استخدام الترميز للعناصر بوضع رمز لكل عنصر يدل عليه.
أحدثت التجارب المختلفة التي تمت في الفترة 1875ـ 1910 ثورة في مجال الكيمياء والفيزياء؛ إذ برهنت على أن الذرة ليست المكوّن النهائي للمادة، بل هي نفسها تتألف من أنواع مختلفة من الدقائق.
قائمة من 118 عناصر كيميائية معروفة
| Atomic no. |
Name | الرمز الكيميائي | المجموعة | المدة | Block | State at STP |
التواجد | الوصف |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | هيدروجين | H | 1 | 1 | s | Gas | Primordial | Non-metal |
| 2 | هيليوم | He | 18 | 1 | s | Gas | Primordial | Noble gas |
| 3 | ليثيوم | Li | 1 | 2 | s | Solid | Primordial | Alkali metal |
| 4 | بريليوم | Be | 2 | 2 | s | Solid | Primordial | Alkaline earth metal |
| 5 | Boron | B | 13 | 2 | p | Solid | Primordial | Metalloid |
| 6 | كربون | C | 14 | 2 | p | Solid | Primordial | Non-metal |
| 7 | نتروجين | N | 15 | 2 | p | Gas | Primordial | Non-metal |
| 8 | أكسجين | O | 16 | 2 | p | Gas | Primordial | Non-metal |
| 9 | Fluorine | F | 17 | 2 | p | Gas | Primordial | Halogen |
| 10 | نيون | Ne | 18 | 2 | p | Gas | Primordial | Noble gas |
| 11 | صوديوم | Na | 1 | 3 | s | Solid | Primordial | Alkali metal |
| 12 | مغنسيوم | Mg | 2 | 3 | s | Solid | Primordial | Alkaline earth metal |
| 13 | ألمنيوم | Al | 13 | 3 | p | Solid | Primordial | Metal |
| 14 | سيليكون | Si | 14 | 3 | p | Solid | Primordial | Metalloid |
| 15 | فسفور | P | 15 | 3 | p | Solid | Primordial | Non-metal |
| 16 | Sulfur | S | 16 | 3 | p | Solid | Primordial | Non-metal |
| 17 | كلور | Cl | 17 | 3 | p | Gas | Primordial | Halogen |
| 18 | Argon | Ar | 18 | 3 | p | Gas | Primordial | Noble gas |
| 19 | بوتاسيوم | K | 1 | 4 | s | Solid | Primordial | Alkali metal |
| 20 | كالسيوم | Ca | 2 | 4 | s | Solid | Primordial | Alkaline earth metal |
| 21 | Scandium | Sc | 3 | 4 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 22 | تيتانيوم | Ti | 4 | 4 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 23 | Vanadium | V | 5 | 4 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 24 | Chromium | Cr | 6 | 4 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 25 | منغنيز | Mn | 7 | 4 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 26 | حديد | Fe | 8 | 4 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 27 | كوبالت | Co | 9 | 4 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 28 | نيكل | Ni | 10 | 4 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 29 | نحاس | Cu | 11 | 4 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 30 | زنك | Zn | 12 | 4 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 31 | Gallium | Ga | 13 | 4 | p | Solid | Primordial | Metal |
| 32 | Germanium | Ge | 14 | 4 | p | Solid | Primordial | Metalloid |
| 33 | Arsenic | As | 15 | 4 | p | Solid | Primordial | Metalloid |
| 34 | سلنيوم | Se | 16 | 4 | p | Solid | Primordial | Non-metal |
| 35 | Bromine | Br | 17 | 4 | p | Liquid | Primordial | Halogen |
| 36 | كريپتون | Kr | 18 | 4 | p | Gas | Primordial | Noble gas |
| 37 | Rubidium | Rb | 1 | 5 | s | Solid | Primordial | Alkali metal |
| 38 | سترونشيوم | Sr | 2 | 5 | s | Solid | Primordial | Alkaline earth metal |
| 39 | Yttrium | Y | 3 | 5 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 40 | زركونيوم | Zr | 4 | 5 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 41 | نيوبيوم | Nb | 5 | 5 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 42 | Molybdenum | Mo | 6 | 5 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 43 | Technetium | Tc | 7 | 5 | d | Solid | Transient | Transition metal |
| 44 | Ruthenium | Ru | 8 | 5 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 45 | Rhodium | Rh | 9 | 5 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 46 | Palladium | Pd | 10 | 5 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 47 | Silver | Ag | 11 | 5 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 48 | Cadmium | Cd | 12 | 5 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 49 | Indium | In | 13 | 5 | p | Solid | Primordial | Metal |
| 50 | Tin | Sn | 14 | 5 | p | Solid | Primordial | Metal |
| 51 | Antimony | Sb | 15 | 5 | p | Solid | Primordial | Metalloid |
| 52 | تلوريوم | Te | 16 | 5 | p | Solid | Primordial | Metalloid |
| 53 | يود | I | 17 | 5 | p | Solid | Primordial | Halogen |
| 54 | Xenon | Xe | 18 | 5 | p | Gas | Primordial | Noble gas |
| 55 | Caesium | Cs | 1 | 6 | s | Solid | Primordial | Alkali metal |
| 56 | باريوم | Ba | 2 | 6 | s | Solid | Primordial | Alkaline earth metal |
| 57 | لانثانم | La | 3 | 6 | f | Solid | Primordial | Lanthanide |
| 58 | Cerium | Ce | 3 | 6 | f | Solid | Primordial | Lanthanide |
| 59 | پراسيوديميوم | Pr | 3 | 6 | f | Solid | Primordial | Lanthanide |
| 60 | Neodymium | Nd | 3 | 6 | f | Solid | Primordial | Lanthanide |
| 61 | Promethium | Pm | 3 | 6 | f | Solid | Transient | Lanthanide |
| 62 | Samarium | Sm | 3 | 6 | f | Solid | Primordial | Lanthanide |
| 63 | اوروپيوم | Eu | 3 | 6 | f | Solid | Primordial | Lanthanide |
| 64 | گادولينيوم | Gd | 3 | 6 | f | Solid | Primordial | Lanthanide |
| 65 | Terbium | Tb | 3 | 6 | f | Solid | Primordial | Lanthanide |
| 66 | ديسپروسيوم | Dy | 3 | 6 | f | Solid | Primordial | Lanthanide |
| 67 | Holmium | Ho | 3 | 6 | f | Solid | Primordial | Lanthanide |
| 68 | Erbium | Er | 3 | 6 | f | Solid | Primordial | Lanthanide |
| 69 | Thulium | Tm | 3 | 6 | f | Solid | Primordial | Lanthanide |
| 70 | Ytterbium | Yb | 3 | 6 | f | Solid | Primordial | Lanthanide |
| 71 | لوتيتيوم | Lu | 3 | 6 | d | Solid | Primordial | Lanthanide |
| 72 | Hafnium | Hf | 4 | 6 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 73 | Tantalum | Ta | 5 | 6 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 74 | Tungsten | W | 6 | 6 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 75 | Rhenium | Re | 7 | 6 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 76 | اوزميوم | Os | 8 | 6 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 77 | Iridium | Ir | 9 | 6 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 78 | بلاتينيوم | Pt | 10 | 6 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 79 | ذهب | Au | 11 | 6 | d | Solid | Primordial | Transition metal |
| 80 | Mercury | Hg | 12 | 6 | d | Liquid | Primordial | Transition metal |
| 81 | Thallium | Tl | 13 | 6 | p | Solid | Primordial | Metal |
| 82 | Lead | Pb | 14 | 6 | p | Solid | Primordial | Metal |
| 83 | Bismuth | Bi | 15 | 6 | p | Solid | Primordial | Metal |
| 84 | Polonium | Po | 16 | 6 | p | Solid | Transient | Metalloid |
| 85 | Astatine | At | 17 | 6 | p | Solid | Transient | Halogen |
| 86 | Radon | Rn | 18 | 6 | p | Gas | Transient | Noble gas |
| 87 | Francium | Fr | 1 | 7 | s | Solid | Transient | Alkali metal |
| 88 | راديوم | Ra | 2 | 7 | s | Solid | Transient | Alkaline earth metal |
| 89 | Actinium | Ac | 3 | 7 | f | Solid | Transient | Actinide |
| 90 | ثوريوم | Th | 3 | 7 | f | Solid | Primordial | Actinide |
| 91 | پروتكتنيوم | Pa | 3 | 7 | f | Solid | Transient | Actinide |
| 92 | يورانيوم | U | 3 | 7 | f | Solid | Primordial | Actinide |
| 93 | Neptunium | Np | 3 | 7 | f | Solid | Transient | Actinide |
| 94 | Plutonium | Pu | 3 | 7 | f | Solid | Primordial | Actinide |
| 95 | Americium | Am | 3 | 7 | f | Solid | Transient | Actinide |
| 96 | كوريوم | Cm | 3 | 7 | f | Solid | Transient | Actinide |
| 97 | Berkelium | Bk | 3 | 7 | f | Solid | Transient | Actinide |
| 98 | Californium | Cf | 3 | 7 | f | Solid | Transient | Actinide |
| 99 | أينشتاينيوم | Es | 3 | 7 | f | Solid | Synthetic | Actinide |
| 100 | فرميوم | Fm | 3 | 7 | f | Solid | Synthetic | Actinide |
| 101 | Mendelevium | Md | 3 | 7 | f | Solid | Synthetic | Actinide |
| 102 | Nobelium | No | 3 | 7 | f | Solid | Synthetic | Actinide |
| 103 | Lawrencium | Lr | 3 | 7 | d | Solid | Synthetic | Actinide |
| 104 | Rutherfordium | Rf | 4 | 7 | d | Synthetic | Transition metal | |
| 105 | Dubnium | Db | 5 | 7 | d | Synthetic | Transition metal | |
| 106 | Seaborgium | Sg | 6 | 7 | d | Synthetic | Transition metal | |
| 107 | Bohrium | Bh | 7 | 7 | d | Synthetic | Transition metal | |
| 108 | Hassium | Hs | 8 | 7 | d | Synthetic | Transition metal | |
| 109 | Meitnerium | Mt | 9 | 7 | d | Synthetic | ||
| 110 | Darmstadtium | Ds | 10 | 7 | d | Synthetic | ||
| 111 | Roentgenium | Rg | 11 | 7 | d | Synthetic | ||
| 112 | كوپرنيكيوم | Cn | 12 | 7 | d | Synthetic | Transition metal | |
| 113 | (Ununtrium) | Uut | 13 | 7 | p | Synthetic | ||
| 114 | Flerovium | Fl | 14 | 7 | p | Synthetic | ||
| 115 | (Ununpentium) | Uup | 15 | 7 | p | Synthetic | ||
| 116 | Livermorium | Lv | 16 | 7 | p | Synthetic | ||
| 117 | (Ununseptium) | Uus | 17 | 7 | p | Synthetic | ||
| 118 | (Ununoctium) | Uuo | 18 | 7 | p | Synthetic |
انظر أيضا
مراجع
[http://www.vanderkrogt.net/elements/ صفحة عن تاريخ العناصر تشمل اسمائها بالعربية
- ^ عبد المجيد البلخي. "العنصر الكيمياوي". الموسوعة العربية. Retrieved 2012-09-01.
- ^ "Atomic Number and Mass Numbers". ndt-ed.org. Archived from the original on 12 February 2014. Retrieved 17 February 2013.
- ^ periodic.lanl.gov. "Periodic Table of Elements: LANL Carbon". Los Alamos National Laboratory. Archived from the original on 25 January 2021. Retrieved 17 February 2013.
- ^ Katsuya Yamada. "Atomic mass, isotopes, and mass number" (PDF). Los Angeles Pierce College. Archived from the original (PDF) on 11 January 2014.
- ^ "Pure element". European Nuclear Society. Archived from the original on 13 June 2017. Retrieved 13 August 2013.
- ^ خطأ استشهاد: وسم
<ref>غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماةDume2003 - ^ خطأ استشهاد: وسم
<ref>غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماةMarcillac2003 - ^ Meija, Juris; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
- ^ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip J. H.; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro A. J. (2022-05-04). "Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry (in الإنجليزية). doi:10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.
قراءات للإستزادة
- Ball, P (2004). The Elements: A Very Short Introduction. Oxford University Press. ISBN 0-19-284099-1.
- Emsley, J (2003). Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford University Press. ISBN 0-19-850340-7.
- Gray, T (2009). The Elements: A Visual Exploration of Every Known Atom in the Universe. Black Dog & Leventhal Publishers Inc. ISBN 1-57912-814-9.
- Scerri, ER (2007). The Periodic Table, Its Story and Its Significance. Oxford University Press.
- Strathern, P (2000). Mendeleyev's Dream: The Quest for the Elements. Hamish Hamilton Ltd. ISBN 0-241-14065-X.
- سمير مصطفى المدني، أساسيات الكيمياء العامة (جامعة الملك سعود ـ الرياض 1418هـ).
- P. ARNAUD,Cours de Chimie physique, 3e édition (Dunod 1991).
وصلات خارجية
- Videos for each element by the University of Nottingham
| الصيغ القياسية | |
|---|---|
| الصيغة الممتدة | |
| البنية البديلة | |
| خصائص العنصر | |
| قائمة العناصر الكيميائية حسب | |
| صفحات بيانات | |
| المجموعات | |
| الفلزات–اللافلزات | |
| المستويات | |
| الدورات | |
| أبجديات أخرى | |
| التاريخ | |
| انظر أيضاً | |
