بهترین روش حفظ کردن جدول تناوبی

یکی از بخش های جذاب و در عین حال مهم شیمی جدول تناوبی است. یادگیری عناصر آن و ویژگی های هریک هم در فهم کل درس شیمی و هم در حل تست های کنکور همواره مفید بوده است. به همین دلیل قصد داریم تا در این نوشته بهترین روش حفظ کردن جدول تناوبی عناصر و یادگیری ویژگی های هریک را آموزش دهیم.

آشنایی با جدول تناوبی

عناصر موجود در طبیعت بر اساس افزایش عدد اتمی خود، در یک جدول معروف به نام جدول تناوبی عناصر مرتب شده اند. در جدول تناوبی که با نام جدول مندلیف هم شناخته می شود، خواص عناصر به صورت دوره ای تکرار می شوند. امروزه جدول تناوبی شامل 118 عنصر با 18 گروه (ستون) و 7 دوره (تناوب) تشکیل شده و عناصر (طبیعی و ساخته شده در آزمایشگاه) بر اساس قانون مشخصی که از ویژگی های آن ها اقتباس شده در این ستون ها و دوره ها قرار می گیرند. سیر ایجاد جدول تناوبی عناصر داستان تارخی جذابی است که در ادامه به اختصار به شرح آن می پردازیم.

سیر تشکیل و تکامل جدول تناوبی از ابتدا تا امروز

نخستین مدل جدول تناوبی و طبقه‌بندی عناصر بر اساس ویژگی های آن ها توسط لاوازیه صورت گرفت. لاوازیه عناصر را به 4 گروه گازها، فلزات، نافلزها و عناصر زمین تقسیم کرد. با وجود اینکه دسته بندی لاوازیه مهم ترین و موثرترین گام در شناخت و گروه بندی عناصر بود، اما این دسته بندی ایرادات و نقص های فراوانی که داشت که در سال های بعد توسط دانشمندان دیگری کشف شد.

چند سال بعد یوهان دوبرینر با بررسی خواص سه عنصر لیتیم، سدیم و پتاسیم و قرار دادن آن ها در یک گروه دریافت که می تواند با مقایسه عناصر کناری به خواص عناصر میانی دست یابد. همچنین جان نیوزلندی کشف کرد که عناصر را می توان بر اساس شباهت در جرم اتمی به 7 گروه تقسیم کرد. این کشف به قانون اکتاها معروف است.

اما جدول تناوبی با ویژگی هایی که امروز مشاهده می کنیم توسط دیمیتری مندلیف دانشمند و شیمیدان روسی پایه گذاری شد. مندلیف تمام عناصر شناخته شده تا آن زمان را به همراه خواص مربوط به آن بر روی کارت هایی نوشت و این کارت ها را بارها بر اساس خواص مختلف عناصر کنار یکدیگر قرار داد.

وی با تکرار این کار به دفعات، سرانجام به این کشف مهم دست یافت که عناصر براساس افزایش جرم اتمی به گروه های مجزا تقسیم می شوند. در این تقسیم بندی، عناصر موجود در هر ستون ویژگی های شیمیایی یکسانی داشتند. همچنین عناصر موجود در سطرها با افزایش جرم اتمی پر می شوند.

اما مهم ترین ویژگی جدولی که مندلیف طراحی کرد این بود که او در این جدول جای عناصری که در آن زمان هنوز کشف نشده بودند را نیز تعیین کرده بود. یعنی مندلیف با بررسی ویژگی های عناصر کشف شده تا آن زمان پیش بینی کرد که هنوز عناصری در جهان وجود دارند که کشف نشده اند. بنابراین در زمان طراحی جدول جای این عناصر را با ذکر مشخصات عدد اتمی و جرم اتمی‌شان خالی گذاشت تا آیندگان آن ها را پر کنند.

مثلا عنصر گالیم که در آن زمان کشف نشده بود را «اگا آلومینیم» نام گذاری کرد. چرا که ویژگی های پیش بینی شده برای آن مشابه آلومینیم بود. بعدها پس از کشف گالیم، این عنوان جایگزین اکا آلومینیم شد.

جدول تناوبی طراحی شده توسط مدلیف در حالت کلی بر اساس افزایش جرم اتمی چیده شده بود، اما در بررسی آن مشخص شد که مندلیف چیدمان عناصر بر اساس ویژگی ها و خواص شیمیایی عناصر را به ترتیب آن ها بر اساس افزایش جرم اتمی ترجیح داده است.

با گذشت 40 سال از ساخت مدل معروف جدول تناوبی، هنری موزلی با انجام بررسی هایی بر روی طیف پرتو X عناصر عدد اتمی آن ها ره به دست آورد. بعد از کشف عدد اتمی، موزلی تمام عناصر جدول را بر اساس افزایش عدد اتمی‌شان مرتب کرد. این جدول نیز مانند جدول مندلیف برای عناصر کشف نشده جای خالی تعیین کرد. همچنین در این جدول عدد اتمی به همراه سایر ویژگی های عناصر مشخص شد. جدول تناوبی موزلی به آنچه ما امروز به عنوان جدول تناوبی عناصر می بینیم بسیار نزدیک است.

ویژگی های جدول تناوبی عناصر

همانطور که پیشتر گفتیم جدول تناوبی از 18 گروه (ستون) تشکیل شده است. عناصر موجود در هر گروه دارای ویژگی ها و خواص مشابهی هستند. همچنین امروز می دانیم که عنصرهایی که در یک گروه جای دارند، آرایش الکترونی لایه ظرفیت‌شان یکسان است. گروه ها با اعداد رومی نامگذاری می شوند.

همچنین از ای 18 گروه، 8 گروه اصلی است که با حرف A مشخص می شوند و 10 گروه فرعی (واسطه) است که با حرف B مشخص می شوند.

عناصر در یک دوره، تناوب یا ردیف در جدول تناوبی با افزایش عدد اتمی قرار می گیرند. در این جدول 7 تناوب وجود دارد. عناصر در این تناوب ها با یک سیر ثابت از فلزات شروع می شوند و با افزایش عدد اتمی، ویژگی های فلزی عناصر هر دوره کاهش پیدا می کند تا در نهایت به ستون گازهای نجیب می رسد.