العناصر الكيميائية وتكافؤاتها. اليوم، من خلال هذه المقالة، سنأخذك في رحلة كيميائية بحتة حول العناصر الكيميائية والأسماء المرتبطة بها ؛ إذا كنت في الكيمياء.
نتمنى أن تحزم أمتعتك جيدًا للذهاب إلى إحدى المحطات الكيميائية الرئيسية والرائعة ونأمل أن تستمتع بالرحلة بكل ما تقدمه، لذا ترقب المقالات الموجودة على الموقع للتعرف على العناصر الكيميائية ومكافأتها.
العناصر الكيميائية
في الكيمياء، يوصف العنصر بأنه مادة نقية لا يمكن تكسيرها بوسائل كيميائية.
يتكون أيضًا من ذرات لها نفس عدد البروتونات في نواتها الذرية، وعدد البروتونات في النواة هو خاصية مميزة للعنصر.
يتم تحديده بواسطة العدد الذري ؛ تشكل العناصر الكيميائية كل المادة الباريونية في الكون، وقد تم تحديد ما مجموعه 118 عنصرًا.
تم العثور على 94 منهم الأولى في الطبيعة على الأرض، والـ 24 المتبقية عبارة عن عناصر اصطناعية تم الحصول عليها نتيجة تفاعلات نووية.
لذلك، باستثناء العناصر المشعة غير المستقرة (النويدات المشعة)، التي تتحلل بسرعة، تتوفر جميع العناصر تقريبًا صناعيًا بكميات متفاوتة.
أيضًا، عندما يتم الجمع بين العناصر المختلفة، يمكن أن تسبب تفاعلًا كيميائيًا وتشكيل مركبات بسبب الروابط الكيميائية التي تمسك الذرات المكونة معًا.
لا يتم تجميع سوى جزء صغير من العناصر كمعادن عنصرية نقية نسبيًا، وتقريبًا جميع العناصر الأخرى التي تحدث بشكل طبيعي تحدث كمركبات أو مخاليط.
على سبيل المثال، الهواء الجوي هو في الأساس خليط من عناصر النيتروجين والأكسجين والأرجون.
يُنسب الكثير من الفهم الحديث للعناصر إلى دميتري مينديليف، الكيميائي الروسي الذي نشر أول جدول دوري يمكن التعرف عليه في عام 1869.
يلخص هذا الجدول أيضًا خصائص العناصر الكيميائية التي ينظمها عن طريق زيادة العدد الذري إلى صفوف (“فترات”).
إذا كانت الأعمدة (“المجموعات”) لها خصائص فيزيائية وكيميائية مشتركة (“الدورة”).
يسمح استخدام الجدول الدوري للكيميائيين أيضًا باستنتاج العلاقات بين العناصر المختلفة والتنبؤ بسلوك العناصر النظرية الجديدة.
لكن اكتشاف وتوليف المزيد من العناصر الجديدة غير المكتشفة هو مجال ثابت للبحث العلمي.
إقرأ أيضاً: العدد الذري والكتلي للعناصر الكيميائية
العدد الذري
يشير الرقم الذري أيضًا إلى عدد البروتونات في نواة الذرة ؛ العدد الذري هو مفهوم مهم في الكيمياء وميكانيكا الكم.
يُشتق العنصر ومكانه في الجدول الدوري من هذا المفهوم، حيث تكون الذرة عمومًا محايدة كهربائيًا.
سيكون العدد الذري مساويًا لعدد الإلكترونات الموجودة حول النواة في الذرة.
نظرًا لأن هذه الإلكترونات تحدد بشكل أساسي السلوك الكيميائي للذرة، فإن الذرات التي تحمل الشحنات الكهربائية تسمى أيونات.
أيضًا، تحتوي الأيونات إما على إلكترونات أكثر (سالبة الشحنة) أو أقل (موجبة الشحنة) من عددها الذري.
الكهربية وفقا لبولينج
تقيس الكهربية ميل الذرة إلى سحب سحابة الإلكترون في اتجاهها خلال رابطة كيميائية مع ذرة أخرى.
مقياس بولينج هو طريقة مستخدمة على نطاق واسع لترتيب العناصر الكيميائية وفقًا لسلبيتها الكهربية، والتي طورها الحائز على جائزة نوبل لينوس بولينج في عام 1932.
لا يتم حساب القيم السالبة أيضًا بناءً على معادلة رياضية أو قياس، فهو أشبه بنطاق عمل.
أعطى Pauling العنصر ذو أعلى جهد كهربي، الفلور، بقيمة 4.0، والفرانسيوم، وهو العنصر الذي يحتوي على أدنى جهد كهرسلبي.
بالإضافة إلى ذلك، يتم إعطاؤه قيمة 0.7، ويتم إعطاء قيمة لجميع العناصر الأخرى في مكان ما بين هاتين القيمتين المتطرفتين.
نقطة الانصهار
تعني نقطة انصهار عنصر أو مركب أيضًا درجة الحرارة التي يوجد بها الشكل الصلب للعنصر أو المركب.
كما هو الحال في حالة التوازن مع الشكل السائل، فإننا نفترض عادة أن ضغط الهواء هو 1 جو.
على سبيل المثال: درجة انصهار الماء هي 0 درجة مئوية، أو 273 كلفن.
نقطة الغليان
نظرًا لأن نقطة غليان عنصر أو مركب تعني درجة الحرارة التي يكون فيها الشكل السائل للعنصر أو المركب في حالة توازن مع الشكل الغازي، فإننا نفترض عادةً أن ضغط الهواء هو 1 جو.
على سبيل المثال: درجة غليان الماء هي 100 درجة مئوية، أو 373 كلفن، وعند نقطة الغليان يكون ضغط بخار عنصر أو مركب هو 1 جو.
إقرأ أيضاً: قوانين الفيزياء مع الرموز
النظائر
كما أن العدد الذري لا يحدد عدد النيوترونات في نواة الذرة. نتيجة لذلك، يمكن أن يختلف عدد النيوترونات في الذرة.
أيضًا، يمكن أن تختلف الذرات التي لها نفس العدد الذري في الكتلة الذرية، وتسمى ذرات نفس العنصر التي تختلف في الكتلة الذرية بالنظائر.
بشكل أساسي أيضًا مع الذرات الأثقل التي تحتوي على عدد ذري أعلى، يمكن أن يتجاوز عدد النيوترونات في النواة عدد البروتونات.
غالبًا ما تحدث نظائر العنصر نفسه في الطبيعة بالتناوب أو في خليط.
مثال
يحتوي الكلور على عدد ذري يبلغ 17، وهو ما يعني أساسًا أن كل ذرات الكلور تحتوي على 17 بروتونًا في نواتها.
يوجد نوعان من النظائر: ثلاثة أرباع ذرات الكلور التي تحدث بشكل طبيعي تحتوي على 18 نيوترونًا، وربعها يحتوي على 20 نيوترونًا.
الأعداد الكتلية لهذه النظائر هي 17 + 18 = 35 و 17 + 20 = 37، والنظائر مكتوبة على النحو التالي: 35Cl و 37Cl.
عندما يتم ملاحظة النظائر بهذه الطريقة، لا يلزم ذكر عدد البروتونات والنيوترونات بشكل منفصل.
أيضًا، نظرًا لأن رمز الكلور في الجدول الدوري (Cl) مخصص للموضع السابع عشر، فإنه يشير في الواقع إلى عدد البروتونات.
لذلك يمكنك دائمًا بسهولة حساب عدد النيوترونات، من خلال عدد الكتلة، وعدد كبير من النظائر غير المستقرة.
سوف تتحلل أيضًا أثناء عمليات التحلل الإشعاعي.
لا تفوت قراءة: معلومات عن تكافؤ العناصر
التكافؤ
كما هو الحال في الكيمياء، فإن التكافؤ أو التكافؤ لعنصر ما هو مقياس لقوة ارتباطه بالذرات الأخرى.
لذلك عندما تشكل مركبات أو جزيئات كيميائية، فإليك التكافؤات المختلفة للعناصر الكيميائية:
- الهيدروجين: العدد الذري: 1 و التكافؤ: 1
- رقم الهيليوم: العدد الذري: 2 و التكافؤ: 0
- الليثيوم: العدد الذري: 3 و التكافؤ: 1
- البريليوم: العدد الذري: 4 و التكافؤ: 2
- البورون: العدد الذري: 5 و التكافؤ: 3
- + الكربون: العدد الذري: 6 والتكافؤ: 4.2
- النيتروجين: العدد الذري: 7 و التكافؤ: 5.3
- الأكسجين: العدد الذري: 8 و التكافؤ: 2
- الفلور: العدد الذري: 9 و التكافؤ: 1
- نيون: العدد الذري: 10 و التكافؤ: 0
- أيضا الصوديوم: العدد الذري: 11 و التكافؤ: 1
- المغنيسيوم: العدد الذري: 12 و التكافؤ: 2
- الألومنيوم: العدد الذري: 13 و التكافؤ: 3
- السيليكون: العدد الذري: 14 و التكافؤ: 4
- الفوسفور: العدد الذري: 15 و التكافؤ: 5.3
- الكبريت: العدد الذري: 16 و التكافؤ: 6،4،2
- الكلور: العدد الذري: 17 و التكافؤ: 7.5.3.1
- الأرجون: العدد الذري: 18 و التكافؤ: 0
- البوتاسيوم: العدد الذري: 19 و التكافؤ: 1
- أيضا كالسيوم: العدد الذري: 20 و التكافؤ: 5.3
- سكانديوم: العدد الذري: 21 و التكافؤ: 3
- التيتانيوم: العدد الذري: 22 و التكافؤ: 4.3
تقييمات أخرى
- أيضا الفاناديوم: العدد الذري: 23 والتكافؤ: 5،4،3،2
- الكروم: العدد الذري: 24 و التكافؤ: 6.3.2.0
- المنغنيز: العدد الذري: 25 و التكافؤ: 7،6،4،3،2
- الحديد: العدد الذري: 26 و التكافؤ: 3.2.0
- وكذلك الكوبالت: العدد الذري: 27 والتكافؤ: 3.2
- النيكل: العدد الذري: 28 و التكافؤ: 3.2.0
- النحاس: العدد الذري: 29 و التكافؤ: 2.1
- الزنك: العدد الذري: 30 و التكافؤ: 2
- الغاليوم: العدد الذري: 31 و التكافؤ: 3.2
- الجرمانيوم: العدد الذري: 32 والتكافؤ: 4
- الزرنيخ: العدد الذري: 33 و التكافؤ: 5.3
- السيلينيوم: العدد الذري: 34 و التكافؤ: 6،4،2
- البروم: العدد الذري: 35 و التكافؤ: 7.5.3.1
- الكريبتون: العدد الذري: 36 و التكافؤ: 0
- الروبيديوم: العدد الذري: 37 و التكافؤ: 1
- السترونتيوم: العدد الذري: 38 و التكافؤ: 2
- أيضا الإيتريوم: العدد الذري: 39 والتكافؤ: 3
- الزركونيوم: العدد الذري: 40 و التكافؤ: 4
- النيوبيوم: العدد الذري: 41 و التكافؤ: 3.5
- الموليبدينوم: العدد الذري: 42 والتكافؤ: 0، 2، 3، 4، 5، 6
- أيضًا التكنيتيوم: العدد الذري: 43 و التكافؤ: 2، 3، 4، 6، 7
- الروثينيوم: العدد الذري: 44 والتكافؤ: 0، 3، 4، 6، 8
- الروديوم: العدد الذري: 45 و التكافؤ: 3، 4
- البلاديوم: العدد الذري: 46 والتكافؤ: 0، 2، 4
- الفضة: العدد الذري: 47 و التكافؤ: 1
- الكادميوم: العدد الذري: 48 و التكافؤ: 2
- الإنديوم: العدد الذري: 49 و التكافؤ: 1.3
التكافؤات المختلفة
- القصدير: العدد الذري: 50 و التكافؤ: 2.4
- الأنتيمون: العدد الذري: 51 و التكافؤ: 3.5
- التيلوريوم: العدد الذري: 52 و التكافؤ: 2، 4، 6
- اليود: العدد الذري: 53 و التكافؤ: 1، 3، 5، 7
- زينون: العدد الذري: 54 و التكافؤ: 0
- السيزيوم: العدد الذري: 55 و التكافؤ: 1
- الباريوم: العدد الذري: 56 و التكافؤ: 2
- اللانثانم: العدد الذري: 57 و التكافؤ: 3
- السيريوم: العدد الذري: 58 و التكافؤ: 3، 4
- البروسيوديميوم: العدد الذري: 59 و التكافؤ: 3
- النيوديميوم: العدد الذري: 60 و التكافؤ: 3
- البروميثيوم: العدد الذري: 61 و التكافؤ: 3
- السماريوم: العدد الذري: 62، التكافؤ: 2، 3
مجموعة مختلفة من المعادلات
- اليوروبيوم: العدد الذري: 63 و التكافؤ: 2، 3
- الجادولينيوم: العدد الذري: 64 و التكافؤ: 3
- تريبيوم: العدد الذري: 65 و التكافؤ: 3
- الديسبروسيوم: العدد الذري: 66 و التكافؤ: 3
- هولميوم: العدد الذري: 67 و التكافؤ: 3
- إبريوم: العدد الذري: 68، التكافؤ: 3
- الثوليوم: العدد الذري: 69 و التكافؤ: 2، 3
- الإيتربيوم: العدد الذري: 70 والتكافؤ: 2، 3
- اللوتيتيوم: العدد الذري: 71 و التكافؤ: 3
- الهافنيوم: العدد الذري: 72، التكافؤ: 4
- التنتالوم: العدد الذري: 73 والتكافؤ: 3.5
- التنجستن: العدد الذري: 74 والتكافؤ: 0، 2، 4، 5، 6
- الرينيوم: العدد الذري: 75 و التكافؤ: 1، 4، 7
- الأوزميوم: العدد الذري: 76 والتكافؤ: 0، 2، 3، 4، 6، 8
- إيريديوم: العدد الذري: 77 و التكافؤ: 3.4
- البلاتين: العدد الذري: 78 و التكافؤ: 0، 2، 4
- الذهب: العدد الذري: 79 و التكافؤ: 1.3
- الزئبق: العدد الذري: 80 و التكافؤ: 1، 2
- الثاليوم: العدد الذري: 81 و التكافؤ: 1.3
- الرصاص: العدد الذري: 82 و التكافؤ: 2.4
- البزموت: العدد الذري: 83 والتكافؤ: 3.5
- البولونيوم: العدد الذري: 84 و التكافؤ: 2، 3، 4
- الأستاتين: العدد الذري: 85 و التكافؤ: 1، 3، 5، 7
- الرادون: العدد الذري: 86 و التكافؤ: 0
- فرنسا: العدد الذري: 87، التكافؤ: 1
- الراديوم: العدد الذري: 88 و التكافؤ: 2
- الأكتينيوم: العدد الذري: 89 و التكافؤ: 3
- الثوريوم: العدد الذري: 90 و التكافؤ: 4
- البروتكتينيوم: العدد الذري: 91 والتكافؤ: 4.5
- اليورانيوم: العدد الذري: 92 و التكافؤ: 3، 4، 5، 6
- النبتونيوم: العدد الذري: 93 و التكافؤ: 2، 3، 4، 5، 6
- البلوتونيوم: العدد الذري: 94 والتكافؤ: 2، 3، 4، 5، 6
- أميريسيوم: العدد الذري: 95 والتكافؤ: 2، 3، 4، 5، 6
مجموعة أخرى من المعادلات
- الكوريوم: العدد الذري: 96 والتكافؤ: 2، 3، 4
- بيركلي: العدد الذري: 97 و التكافؤ: 2، 3، 4
- كاليفورنيا: العدد الذري: 98 و التكافؤ: 2، 3، 4
- أينشتينيوم: العدد الذري: 99 و التكافؤ: 2، 3
- الفرميوم: العدد الذري: 100 و التكافؤ: 2، 3
- منديليف: العدد الذري: 101 و التكافؤ: 2، 3
- نوبليوم: العدد الذري: 102، التكافؤ: 2، 3
- لورنس: العدد الذري: 103 والتكافؤ: 3
اخترنا لك: دراسات الأكسدة والاختزال في التفاعلات الكيميائية
في نهاية العناصر الكيميائية وتكافؤاتها، بدأ تاريخ اكتشاف العناصر واستخدامها مع المجتمعات البشرية البدائية التي اكتشفت المعادن البدائية مثل الكربون والكبريت والنحاس والذهب (على الرغم من أن مفهوم العنصر الكيميائي لم يكن كذلك. بعد فهم).