الدرس 3-1مقدمة في الجدول الدوري للعناصر
تطور الجدول الدوري
🎯 ستتعلم أن
- تروي تاريخ اكتشاف العناصر حتى ظهور الجدول الدوري.
- توضّح كيف رتّب مندليف العناصر، ولماذا ترك فراغات في جدوله.
- تصف إسهامات موزلي في تطوير الجدول الدوري.
- تفسّر أصل رموز بعض العناصر.
🔤 مفردات جديدة
الجدول الدوريرمز العنصر
رحلة اكتشاف العناصر
عرف الناس في الحضارات القديمة بعض المواد التي تُسمّى الآن عناصر:
- صنعوا القطع النقدية والمجوهرات من الذهب والفضة.
- وصنعوا الأدوات والأسلحة من النحاس والقصدير والحديد.
ثم بدأ الكيميائيون في القرن التاسع عشر البحث عن عناصر جديدة، حتى تمكّنوا عام 1830م من فصل وتسمية 55 عنصرًا. واستمرّوا في البحث، حتى أصبح عدد المعروف منها الآن أكثر من 100 عنصر، وما زال البحث عن عناصر جديدة مستمرًا حتى يومنا هذا.
✋ سؤال سريع
كم عنصرًا تمكّن الكيميائيون من فصله وتسميته حتى عام 1830م؟
تمكّن الكيميائيون عام 1830م من فصل وتسمية 55 عنصرًا، واستمرّ البحث حتى أصبح عدد العناصر المعروفة أكثر من 100 عنصر.
اعرض الإجابة
ب) 55 عنصرًا —تمكّن الكيميائيون عام 1830م من فصل وتسمية 55 عنصرًا، واستمرّ البحث حتى أصبح عدد العناصر المعروفة أكثر من 100 عنصر.
✋ سؤال سريع
أيّ العناصر التالية عرفه الناس منذ الحضارات القديمة؟
عرف الناس في الحضارات القديمة الذهب والفضة والنحاس والقصدير والحديد، أما الجرمانيوم والجاليوم فاكتُشفا في القرن التاسع عشر.
اعرض الإجابة
ب) الذهب —عرف الناس في الحضارات القديمة الذهب والفضة والنحاس والقصدير والحديد، أما الجرمانيوم والجاليوم فاكتُشفا في القرن التاسع عشر.
جدول مندليف
في عام 1869م نشر العالم الروسي ديمتري مندليف النسخة الأولى من جدوله الدوري:
- رتّب العناصر حسب تزايد كتلتها الذرّية.
- لاحظ النمطية في الترتيب؛ إذ تكون العناصر في مجموعة واحدة ذات خصائص متشابهة.
- لم تكن جميع العناصر معروفة في ذلك الوقت، فترك ثلاثة فراغات في جدوله لعناصر مجهولة، وتوقّع خصائصها.
وقد شجّعت توقّعاته الكيميائيين على البحث عن هذه العناصر، فاكتُشفت العناصر الثلاثة خلال 15 سنة، وهي الجاليوم والسكانديوم والجرمانيوم.
✋ سؤال سريع
على أي أساس رتّب مندليف العناصر في جدوله؟
رتّب مندليف العناصر حسب تزايد كتلتها الذرّية، أما الترتيب حسب العدد الذرّي فجاء لاحقًا على يد موزلي.
اعرض الإجابة
أ) حسب تزايد كتلتها الذرّية —رتّب مندليف العناصر حسب تزايد كتلتها الذرّية، أما الترتيب حسب العدد الذرّي فجاء لاحقًا على يد موزلي.
✋ سؤال سريع
لماذا ترك مندليف فراغات في جدوله الدوري؟
ترك مندليف فراغات لعناصر لم تكن مكتشفة، وتوقّع خصائصها، فاكتُشفت لاحقًا: الجاليوم والسكانديوم والجرمانيوم.
اعرض الإجابة
ب) لعناصر مجهولة توقّع وجودها وخصائصها —ترك مندليف فراغات لعناصر لم تكن مكتشفة، وتوقّع خصائصها، فاكتُشفت لاحقًا: الجاليوم والسكانديوم والجرمانيوم.
إسهامات موزلي
رغم أن معظم العناصر المكتشفة رُتّبت بشكل صحيح في جدول مندليف، إلا أن بعضها كان يبدو خارج مكانه الصحيح.
وفي مطلع القرن العشرين أدرك الفيزيائي الإنجليزي هنري موزلي، قبل أن يتمّ 27 عامًا من عمره، أنه يمكن تحسين جدول مندليف:
- إذا رُتّبت العناصر حسب أعدادها الذرّية (عدد البروتونات)، وليس حسب كتلها الذرّية.
- وعندما عدّل موزلي الجدول تبعًا للتزايد في عدد البروتونات في النواة، تبيّن له أن هناك الكثير من العناصر لم تُكتشف بعد.
✋ سؤال سريع
ما التعديل الذي أجراه موزلي على الجدول الدوري؟
رتّب موزلي العناصر حسب أعدادها الذرّية (عدد البروتونات) بدلًا من كتلها الذرّية، فصار ترتيبها صحيحًا.
اعرض الإجابة
أ) رتّب العناصر حسب أعدادها الذرّية بدلًا من كتلها الذرّية —رتّب موزلي العناصر حسب أعدادها الذرّية (عدد البروتونات) بدلًا من كتلها الذرّية، فصار ترتيبها صحيحًا.
رموز العناصر وأصل تسميتها
تُكتب رموز العناصر بـ حرف أو حرفين مختصرين، وتكون غالبًا مبنيّة أو مشتقّة من اسم العنصر:
- V اختصار لاسم الفاناديوم بالإنجليزية Vanadium، وSc للسكانديوم Scandium.
- وأحيانًا لا تتطابق الأحرف مع الاسم الإنجليزي، لأنها مشتقّة من الاسم اللاتيني أو الإغريقي، أو من أسماء العلماء أو البلدان.
✋ سؤال سريع
لماذا رمز الذهب Au وليس حروفًا من اسمه الإنجليزي Gold؟
رمز الذهب Au مشتق من كلمته اللاتينية Aurum، وتعني «الفجر الساطع».
اعرض الإجابة
أ) لأن الرمز مشتق من اسمه اللاتيني Aurum —رمز الذهب Au مشتق من كلمته اللاتينية Aurum، وتعني «الفجر الساطع».
✋ سؤال سريع
من أين اشتُق اسم العنصر مندليفيوم (Md)؟
سُمّي المندليفيوم تكريمًا للعالم ديمتري مندليف صاحب أول جدول دوري.
اعرض الإجابة
ب) من اسم العالم مندليف —سُمّي المندليفيوم تكريمًا للعالم ديمتري مندليف صاحب أول جدول دوري.
أحسنت! أنهيت «تطور الجدول الدوري»
📝 الخلاصة
- عرف الناس في الحضارات القديمة بعض العناصر كالذهب والفضة والنحاس والقصدير والحديد.
- تمكّن الكيميائيون عام 1830م من فصل وتسمية 55 عنصرًا، وأصبح عدد العناصر المعروفة الآن أكثر من 100 عنصر.
- نشر مندليف عام 1869م أول جدول دوري، ورتّب فيه العناصر حسب تزايد كتلتها الذرّية.
- ترك مندليف ثلاثة فراغات لعناصر مجهولة، وتوقّع خصائصها، فاكتُشفت خلال 15 سنة، وهي الجاليوم والسكانديوم والجرمانيوم.
- رتّب موزلي العناصر حسب أعدادها الذرّية وليس كتلها الذرّية.
- تُكتب رموز العناصر بحرف أو حرفين، وقد تُشتق من الاسم الإنجليزي أو اللاتيني أو الإغريقي، أو من أسماء العلماء والبلدان.