العناصر

هل شاهدت التلفاز اليوم؟ التلفاز جهاز شائع وله نظام معقد؛ فهو مصنوع من الخارج من البلاستيك، والشاشة مصنوعة من الزجاج، والعديد من أجزائه مصنوعة من مواد فلزية جيدة التوصيل للكهرباء، وهناك في داخله مواد أخرى لا فلزية رديئة التوصيل للكهرباء. وهذه الأشياء جميعها تشترك في شيء واحد، هو أن كلًّا منها يتكوّن من ذرات.

• عدد العناصر المعروفة حتى الآن 115 عنصرًا تقريبًا، 90 عنصرًا منها موجود طبيعيًّا في الأرض.
• هذه العناصر تشكّل الغازات في الهواء، والمعادن في الصخور، والسوائل مثل الماء.
• من الأمثلة على العناصر الموجودة في الطبيعة: الأكسجين (O) والنيتروجين (N) في الهواء، والذهب (Au) والفضة (Ag) والألومنيوم (Al) والحديد (Fe) في الأرض.
• بقية العناصر غير الموجودة في الطبيعة هي عناصر مصنّعة تم تحضيرها من قبل العلماء من خلال التفاعلات النووية، وبعضها مهم وله استخدامات في مجال الطب.

• كل عنصر في الجدول الدوري يمثّله رمز كيميائي يتكوّن من حرف أو حرفين، ويُستعمل لاختصار الوقت والمكان في كتابة اسم العنصر في الجدول الدوري وفي الصيغ الكيميائية. وهذه الرموز متفق عليها على مستوى العالم.
• تم تنظيم العناصر في الجدول الدوري بناءً على خواصها في صفوف وأعمدة:
  • الصفوف تُسمّى دورات، وترتبت العناصر فيها تصاعديًّا وفقًا لأعدادها الذرية.
  • الأعمدة تُسمّى مجموعات، وعناصر المجموعة الواحدة لها خواص كيميائية متشابهة.

فمثلًا عناصر المجموعة (2) جميعها مواد في الحالة الصلبة عند درجة حرارة الغرفة، كما تتفاعل جميع عناصرها مع الماء، بينما عناصر المجموعة (18) جميعها في الحالة الغازية في درجة حرارة الغرفة، ولا تتفاعل مع الماء.

كل عنصر في الجدول الدوري يختلف عن غيره، وله خواص عامة مميزة، وهذا الاختلاف ناتج عن اختلاف أعداد جسيمات الذرة في كل عنصر.

ابحث عن عنصر الكلور في الجدول الدوري. Cl هو رمز عنصر الكلور، وفوقه وأسفله رقمان:

• الرقم الأعلى (17) هو العدد الذري.
• الرقم السفلي (35.453) يمثّل الكتلة الذرية المتوسطة للعنصر.

يختلف عدد البروتونات من عنصر لآخر، أما ذرات العنصر الواحد فلها العدد نفسه من البروتونات، لكن عدد النيوترونات قد يتغير. فمثلًا بعض ذرات الكلور تحوي 18 نيوترونًا، وبعضها الآخر يحوي 20 نيوترونًا، ويُسمّيان نظيري الكلور: كلور-35 وكلور-37.

فالعددان 35 و37 في ذرة الكلور هما عددان كتليان: 17 + 18 = 35، و17 + 20 = 37.

تُقسم العناصر إلى ثلاثة أنواع، وتتشابه عناصر كل نوع في خواصها:

• معظم عناصر الجدول الدوري فلزات. وكونها قابلة للطرق والسحب يعني أنه يمكن تشكيلها بأشكال مختلفة مثل الأسلاك والصفائح.
• توجد اللافلزات في جسم الإنسان بنسبة تزيد على 97%.
• تُستعمل بعض أشباه الفلزات مثل السيليكون في صنع الدوائر الكهربائية في الحاسوب والتلفاز وأجهزة إلكترونية أخرى.