حقایقی در مورد جدول تناوبی عناصر

مجله علمی ایلیاد - «جدول تناوبی عناصر» که «جدول تناوبی» نیز نامیده می‌شود، در واقع مرتب‌شده‌ی ۱۱۸ عنصر شیمیایی شناخته شده است. عناصر شیمیایی در این جدول به‌صورت عمودی و افقی بر اساس عدد اتمی یا همان تعداد پروتون‌های موجود در هسته‌ی اتم‌های عناصر مرتب شده‌اند.

ردیف‌های افقی در جدول تناوبی به نحوی قرار گرفته‌اند که عناصر موجود در هر ردیف به تعداد یکسان اوربیتال اطراف هسته‌ی خود دارند. به عنوان مثال، در ردیف اول عناصری قرار دارند که تنها یک اوربیتال برای قرارگیری الکترون در اطراف هسته‌ی خود دارند. در ردیف دوم عناصری قرار دارند که دو اوربیتال برای قرارگیری الکترون در اطراف هسته‌ی خود دارند. ردیف‌های سوم تا هفتم نیز به همین ترتیب قرار گرفته‌اند. ستون‌ها در جدول تناوبی را گروه‌ می‌نامند. عناصری که در یک گروه قرار دارند، در خارجی‌ترین اوربیتال خود تعداد مساوی الکترون دارند.

 

عناصری که در یک گروه قرار می‌گیرند، به خاطر داشتن تعداد مساوی الکترون در اوربیتال انتهایی خود خصوصیات مشابهی نیز دارند. به عنوان مثال، عناصری که در گروه ۸ قرار می‌گیرند، هیچکدام وارد واکنش با مواد دیگر نمی‌شوند و به همین دلیل «گازهای بی‌اثر» نامیده می‌‌شوند.

«دیمیتری مندلیف»، شیمیدان روس به عنوان پدر جدول تناوبی شناخته می‌شود. وی در دهه ۱۸۶۰ در دانشگاه سن‌پترزبورگ شیمی تدریس می‌کرد و تلاش داشت برای اولین بار کتابی در زمینه‌ی شیمی به زبان روسی بنویسد. در آن زمان تنها ۶۳ عنصر شناخته شده وجود داشت که وزن اتمی آن‌ها با استفاده از «تئوری آووگادرو» محاسبه شده بود. مندلیف برای کنار هم قرار دادن عناصری مانند کربن، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، کلر، فلوئور، برم و ید مشکلی نداشت، ولی نمی‌توانست ۵۵ عنصر دیگر را در کنار این عناصر قرار دهد. بالاخره مندلیف در سال ۱۸۶۹ توانست عناصر شناخته شده را بر اساس عدد اتمی مرتب کند و اساس جدول تناوبی را در اختیار شیمی‌دانان قرار دهد. بر اساس این جدول پیشنهادی، جای بسیاری از عناصر خالی گذاشته شد و در سال‌های بعد به مرور کشف شدند.

عدد اتمی که برابر با تعداد پروتون‌های هسته‌ی عناصر است، مهم‌ترین اطلاعات در مورد هر عنصر است. تعداد پروتون‌ها تعیین‌کننده‌ی خصوصیت یک ماده است. به عنوان مثال، کربن همیشه ۶ پروتون در هسته‌ی اتم‌های خود دارد و اکسیژن همیشه ۸ پروتون در هسته‌ی اتم‌های خود دارد.

عناصر در جدول تناوبی با نماد خود نمایش داده می‌شوند. به عنوان مثال، برای کربن از C و برای هیدروژن از H استفاده می‌شود. یکی دیگر از اطلاعاتی که در جدول تناوبی وجود دارد، «جرم اتمی» است. جرم اتمی نوشته شده در جدول تناوبی در حقیقت متوسط جرم اتمی ایزوتوپ‌های مختلف عناصر است.

از آنجا که بر اساس محل قرارگیری عناصر در جدول تناوبی می‌توان مشخصات عناصر را حدس زد، دانشمندان می‌توانند مواد مورد نیاز برای صنایع و فرآیندهای مختلف را حدس بزنند. به عنوان مثال، مهندسین از ترکیب عناصر مختلف موجود در گروه‌های ۳ و ۵ جدول تناوبی برای تولید آلیاژهای جدید نیمه‌هادی استفاده می‌کنند.