مدونة هدهد للمعلوميات والثقافة والرياضة.: تصنيف العناصر فى الجدول الدورى**

**ترتيب العناصرفي الجدول الدوري الطوي

هناك سبعة مستويات للطاقة هى (K, L, M, N, O, P, Q)
تم اكتشاف المستويات الحقيقية للطاقة وهى المستويات الفرعية.
ومن مبدأ البناء التصاعدى؛ حيث يزيد كل عنصر عن العنصر الذى يسبقه بإلكترون واحد.
قد وجد أن ترتيب المستويات الفرعية يتفق مع ترتيب العناصر فى الجدول الدورى الحديث.
تم تقسيم الجدول إلى أربع فئات (مناطق) تتميز بخواص معينة.

تقسم العناصر فى الجدول إلى أربعة أنواع من العناصر هى:-

[1] العناصر النبيلة. [2] العناصر الممثلة.

[3] العناصر الانتقالية الرئيسية.

[4] العناصر الانتقالية الداخلية.

**جدول يوضح فئات الجدول وأنواع العناصر

الفئة	نوع العنصر	خواص عناصر الفئة	عددهافى كل دورة وتركيبها	موضعهافى الجدول
الفئة s	عناصر ممثلة	إلكتروناتها الخارجية تشغل المستوى الفرعى (s)	عنصران ns¹, ns²	فى بداية كل دورة (يسار الجدول) وتشمل عناصر المجموعة 1A وعناصر المجموعة 2A
الفئة p	عناصر ممثلة	إلكتروناتها الخارجية تشغل المستوى الفرعى (p)	5 عناصر np¹ : np⁵	فى يمين الجدول من الدورة الثانية حتى الدورة السادسة. وتشمل عناصر المجموعات (A) 3A, 4A, 5A, 6A, 7A
الفئة p	عناصر نبيلة	إلكتروناتها الخارجية تشغل المستوى الفرعى (p)	عنصر واحد np⁶	المجموعة الصفرية
الفئة d	عناصر انتقالية رئيسية	إلكتروناتها الخارجية تشغل المستوى الفرعى (d)	10 عناصر nd¹: nd¹⁰	فى وسط الجدول فىالدورات الرابعة والخامسة والسادسة(B) وتنقسم إلى ثلاث سلاسل:- (1) السلسلة الانتقالية الأولى (2) السلسلة الانتقالية الثانية (3) السلسلة الانتقالية الثالثة
الفئة f	عناصر انتقالية داخلية	إلكتروناتها الخارجية تشغل المستوى الفرعى (f)	14 عنصراً nf¹: nf¹⁴	توجدمنفصلة أسفل الجدول فى جدول خاص وتشمل:- (1) سلسلة اللانثانيدات (2) سلسلة الأكتينيدات

(d)

*مقارنة بين سلاسل الفئة

السلسلة الانتقالية الأولى	السلسلة الانتقالية الثانية	السلسلة الانتقالية الثالثة
3d	4d	5d
تقع فى الدورة الرابعة	تقع فى الدورة الخامسة	تقع فى الدورة السادسة
تشمل العناصر من الإسكانديوم (Sc) حتى الخارصين (Zn)	تشمل العناصر من اليوتريوم (Y) حتى الكادميوم (Cd)	تشمل العناصر من اللنثانيوم (La) حتى الزئبق (Hg)

**مقارنة بين اللانثانيدات والأكتينيدات:

*لانثينيدات	*اكتينيدات
توجد فى الدورة السادسة ويتتابع فيها امتلاء المستوى الفرعى (4f) ومستوى تكافؤها هو (6s²) ولذا فهى شديدة التشابه ولذلك يصعب فصلها ولذلك سميت العناصر الأرضية النادرة وهى تسمية خاطئة.	توجد فى الدورة السابعة ويتتابع فيها امتلاء المستوى الفرعى (5f) وتحتوى على نفس العدد من الإلكترونات من المستوى (7s, 6d) ولذا يصعب فصلها عن بعضها بطرق كيميائية جميعها عناصر مشعة وأنويتها غير مستقرة

**وصف الجدول الدورى الطويل

يتكون الجدول من

[1]- سبع دورات أفقية:-

· رتبت فيه العناصر تصاعدياً حسب الزيادة فى العدد الذرى

· فيزيد كل عنصر عن الذى يسبقه فى نفس الدورة بإلكترون واحد.

· ويتتابع فى الدورة الواحدة ملء المستويات الفرعية حتى نصل إلى العنصر الأخير وهو الغاز الخامل.

*الدورة الأفقية:-

[2]- 16 مجموعة رأسية:- (المجموعة8 ثلاث فروع)

**المجموعة الرأسية:- بهاعناصرمتشابهة في الخواص ولهانفس التركيب الالكتروني للمدار الذري الأخير

*التوزيع الإلكترونى لبعض العناصر:-

· يكتب رمز العنصر الخامل الذى يسبق العنصر المراد كتابة تركيبة الإلكترونى فى الجدول الدورى.

· ثم يتم إكمال التركيب الإلكترونى بعد رمز العنصر النبيل.

عناصر الدورة الثانية {العدد الذرى من 3 إلى 10}

يكون التوزيع

[₂He] 2s, 2p

أمثلة:-

العنصر	التوزيع الإلكترونى
₃Li	[₂He] 2s¹
₁₀Ne	[₂He] 2s², 2p⁶

· عناصر الدورة الثالثة {العدد الذرى من 11 إلى 18}:-

يكون التوزيع

[₁₀Ne] 3s, 3p

*أمثلة:-

العنصر	التوزيع الإلكترونى
₁₁Na	[₁₀Ne] 3s¹
₁₈Ar	[₁₀Ne] 3s², 3p⁶

عناصر الدورة الرابعة {العدد الذرى من 19 إلى 36}:-

يكون التوزيع

[₁₈Ar] 4s, 3d, 4p

*أمثلة:-

العنصر	التوزيع الإلكترونى
₁₉K	[₁₈Ar] 4s¹
₃₆Kr	[₁₈Ar] 4s², 3d¹⁰, 4p⁶

عناصر الدورة الخامسة {العدد الذرى من 37 إلى 54}:-

يكون التوزيع

[₃₆Kr] 5s, 4d, 5p

*أمثلة:-

العنصر	التوزيع الإلكترونى
₃₇Rb	[₃₆Kr] 5s¹
₅₄Xe	[₃₆Kr] 5s², 4d¹⁰, 5p⁶

عناصر الدورة السادسة {العدد الذرى من 55 إلى 86}:-

*تحتوي عناصر مختلفة في الخواص مرتبة أفقياً حسب الزيادة فى العدد الذرى

تحتوي عناصر متشابهة فى الخواص لأنها متساوية فى عدد إلكترونات مستوى الطاقة الأخير

يكون التوزيع

[₅₄Xe] 6s, 5d, 4f, 6p

**يتم ملء (5d¹) ثم (4f) حتى يمتلئ ثم نكمل (5d¹⁰) ثم (6p)

*أمثلة:-

العنصر	التوزيع الإلكترونى
₅₅Ce	[₅₄Xe] 6s¹
₆₄Gd	[₅₄Xe] 6s², 5d¹, 4f ⁷
₈₆Rn	[₅₄Xe] 6s², 5d¹⁰, 4f¹⁴, 6p⁶

عناصر الدورة السابعة {العدد الذرى من 87 إلى نهاية الجدول}:-

يكون التوزيع

[₈₆Rn] 7s, 6d, 5f

يتم ملء (6d¹) ثم (5f) حتى يمتلئ ثم نكمل (6d¹⁰)

*أمثلة:-

العنصر	التوزيع الإلكترونى
₈₇Fr	[₈₆Rn] 7s¹
₉₇Bk	[₈₆Rn] 7s², 6d¹, 5f ⁸

*مثال (1):-اكتب التوزيع الإلكترونى لذرات العناصر التالية مبيناً نوع العنصر مع التعليل.

₁₁Na, ₁₈Ar, ₂₅Mn, ₄₀Zr, ₃₅Br, ₅₈Ce

الحل:-

العنصر	التوزيع الإلكترونى	نوع العنصر مع التعليل
₁₁Na	[₁₀Ne] 3s¹	عنصر مثالى ومن الفئة (s) لأنه غير مكتمل فى المستوى الفرعى (s) والمستوى الرئيسى الأخير غير مكتمل.
₁₈Ar	[₁₀Ne] 3s², 3p⁶	عنصر نبيل لأن المستوى الأخير (الثالث) مكتمل بالإلكترونات {عدد إلكترونات s + p = 8}
₂₅Mn	[₁₈Ar] 4s², 3d⁵	عنصر انتقالى رئيسى (من السلسلة الانتقالية الأولى) (3d غير مكتمل) والمستويين الأخيرين غير مكتملين (الثالث والرابع)
₃₅Br	[₁₈Ar] 4s², 3d¹⁰, 4p⁵	عنصر مثالى من الفئة (p) ومستوى الطاقة الرئيسى الرابع غير ممتلئ
₅₈Ce	[₅₄Xe] 6s², 5d¹, 4f¹	عنصر انتقالى داخلى من اللنثينيدات (4f) والثلاث مستويات الأخيرة غير مكتملة وهى الرابع والخامس والسادس.

***تدرج الخواص فى الجدول الدورى

*أولاً: نصف قطر الذرة

*النظرية الموجية أظهرت أنه لا يمكن تحديد موقع الإلكترون حول النواة وبالتالى من الخطأ تعريف نصف قطر الذرة بأنه المسافة من النواة إلى أبعد إلكترون.

*نق ذري:- (نصف المسافة بين مركزى ذرتين متماثلتين فى جزئ ثنائى الذرة)

**طول الرابطة:- (هو المسافة بين نواتى ذرتين متحدتين)

**العلاقة بين نصف القطر وطول الرابطة

[1] فى حالة تماثل الذرتين:-

طول الرابطة = 2 × نصف القطر

نصف القطر = طول الرابطة÷2

[2] فى حالة عدم التماثل:-

طول الرابطة = نق للذرة الأولى + نق للذرة الثانية

نق1 = طول الرابطة – نق2

نق 2 = طول الرابطة – نق1

مثال (1):- إذا علمت أن طول الرابطة فى جزئ الكلور [Cl - Cl] يساوى 1.98 أنجستروم وطول الرابطة بين ذرتى الكربون وذرة الكلور [C - Cl] يساوى 1.76 أنجستروم – أحسب نصف قطر ذرة الكربون

*الحل.

نصف قطر ذرة الكلور = 1.98 ÷ 2 = 0.99 أنجستروم

نصف قطر ذرة الكربون= طول رابطة الكربون والكلور – نصف قطر ذرة الكلور

= 1.76 – 0.99 = 0.77 أنجستروم

*تدرج نصف قطر العنصر فى الجدول الدورى

[1] فى الدورات الأفقية:-

زيادة شحنة النواة الموجبة.
فيزداد جذب النواة لإلكترونات التكافؤ مما يؤدى إلى نقص نصف القطر.

*ملاحظة/قوة الجذب الناتجةعن زيادة الشحنة الموجبة أكبر من قوى التنافر الناتجة عن زيادة الشحنة السالبة.

أكبر ذرات الدورة الواحدة هى عناصر المجموعة الأولى.
أقل ذرات الدورة حجماً ذرات عناصر المجموعة السابعة (الهالوجينات).

[2] فى المجموعة الرأسية:- تزداد أنصاف أقطار الذرات (يزداد الحجم) من أعلى إلى أسفل أى بزيادة العدد الذرى.السبب فى ذلك:-

1) زيادة عدد مستويات الطاقة الرئيسية.

2) مستويات الطاقة الرئيسية الممتلئة تعمل على حجب تأثير النواة على الإلكترونات وبذلك يقل جذب النواة لإلكترونات التكافؤ.

3) فتزداد قوى التنافر بين الإلكترونات وبعضها.

**ملاحظات:-

الزيادة فى نصف القطر عند الانتقال من دورة إلى أخرى فى نفس المجموعة أكبر من النقص فى نصف القطر عند الانتقال من مجموعة إلى أخرى فى نفس الدورة (علل)؟

(ج) وذلك لأن تأثير زيادة الغلاف أكبر من تأثير زيادة الشحنة الموجبة.

اختلاف نصف قطر الذرة عن نصف قطر أيونها:

**فى حالة الفلزات:-1- نصف قطر الأيون الموجب أصغر من نصف قطر ذرته بسبب زيادة الشحنة الموجبة {لزيادة عدد البروتونات عن عدد الإلكترونات} مما يؤدى إلى زيادة قوى الجذب بين النواة والإلكترونات.

2- كلما زادت شحنة الأيون الموجب كلما قل نصف قطره لأنه كلما زادت الشحنة الموجبة كلما زادت قوى الجذب بين النواة والإلكترونات.

*علل: نصف قطر أيون الحديد (III) أقل من نصف قطر أيون الحديد (II)

ج: وذلك لزيادة الشحنة الموجبة فى أيون الحديد (III) عن أيون الحديد (II).

**فى حالة اللافلزات:-

1- نصف قطر الأيون السالب أكبر من نصف قطر ذرته بسبب زيادة الشحنة السالبة {لزيادة عدد الإلكترونات عن عدد البروتونات} مما يؤدى إلى نقص قوى الجذب بين النواة والإلكترونات.

2- كلما زادت الشحنة السالبة للأيون كلما زاد نصف قطره لأنه كلما زادت الشحنة السالبة زادت قوى التنافر بين الإلكترونات.

ثانياً: جهد التأين* جهد التأين (طاقة التأين):-(مقدار الطاقة اللازمة لإزالة أوفصل أقل الإلكترونات ارتباطاً بالذرة المفردة وهى فى الحالة الغازية)

*تدرج جهد التأين فى الجدول الدورى

[1] فى الدورات الأفقية:-

تزداد قيم جهد التأين كلما اتجهنا ناحية يمين الجدول أى بزيادة العدد الذرى

السبب فى ذلك:- نقص نصف قطر الذرة (نقص الحجم) مما يؤدى إلى اقتراب إلكترونات التكافؤ من النواة فتحتاج إلى طاقة كبيرة لفصلها عن الذرة.

[2] فى المجموعة الرأسية:- يقل جهد التأين من أعلى إلى أسفل أى بزيادة العدد الذرى.

السبب فى ذلك:- زيادة نصف القطر بسبب:-

1- زيادة عدد المستويات الرئيسية.

2- يزداد حجب شحنة النواة بسبب وجود المستويات الحاجبة

3- فيبتعد الإلكترون عن النواة فتسهل إزالته.

ملاحظات:-

· جهد التأين يتناسب عكسياً مع نصف القطر الذرى.

· يمكن إزالة إلكترون أو أكثر من الذرة ولذلك فهناك أكثر من جهد تأين للذرة الواحدة يعرف بجهد التأين الأول وجهد التأين الثانى ..الخ.

جهد التأين الأول:- يتكون نتيجة تكون أيون يحمل شحنة موجبة واحدة.

Mg →→ Mg⁺ + e^-, ΔH = + 737 KJ/mole

2,8,2 2,8,1

جهد التأين الثانى:- يتكون نتيجة تكون أيون يحمل شحنتين موجبتين.

Mg⁺ →→→ Mg⁺⁺ + 2e ᇫ H = + 1450 KJ/mole

2,8 2,8,1

· جهد التأين الأول للغازات النبيلة مرتفع جداً وذلك لاستقرار نظامها الإلكترونى حيث يصعب كسر مستوى طاقة مكتمل وبذلك يصعب إزالة إلكترون من مستوى طاقة مكتمل.

· يزداد جهد التأين الثانى عن جهد التأين الأول.