دوره (جدول تناوبی)

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

در جدول تناوبی عناصر شیمیایی، عنصرها در ردیف‌هایی به نام دوره یا تناوب مرتب می‌شوند تا عناصر با خواص شیمیایی مشابه در ستون‌های عمودی زیر یکدیگر قرار بگیرند. عنصرهای موجود در هر دسته تعداد لایه‌های الکترونی یکسانی دارند. در عنصرهای یک دوره، هر عنصر از عنصر قبلی‌اش (از نظر شمارهٔ گروه) یک پروتون و یک الکترون بیشتر دارد و خاصیت فلزی کمتر و الکترونگاتیوی و بار مؤثر هستهٔ بیشتری دارد.

Madelung rule.svg

با افزایش عدد اتمی، لایه‌های اتم تقریباً به ترتیبی که در تصویر سمت راست نشان داده شده‌است از الکترون پر می‌شوند. پرشدن هر لایه به معنی رفتن به دورهٔ بعدی در جدول تناوبی است.

در بلوک اس و بلوک پی عناصر هر دوره خواص نسبتاً مشابهی ندارند و شباهت در خواص، بیشتر در عناصر یک گروه دیده می‌شود. اما در بلوک دی در خواص عناصر هر دوره نیز شباهت وجود دارد و در بلوک اف نیز، به‌خصوص در عناصر دستهٔ لانتانیدها شباهیت بسیاری در خواص عناصر هر دوره دیده می‌شود.

با دسته‌بندی عناصری که به طور طبیعی در زمین وجود دارند در جدول تناوبی ۷ دوره تشکیل می‌شود.

دورهٔ نخست[ویرایش]

نوشتار اصلی: دوره ۱
گروه ۱/۱۷ ۲/۱۸
#
نام
۱
H
۲
He

دورهٔ نخست با ۲ عنصر هیدروژن و هلیوم کمترین تعداد عناصر را دارد. این دو عنصر از قاعده هشت‌تایی (اکتت) پیروی نمی‌کنند. هلیوم مانند یک گاز نجیب رفتار می‌کند و بنابراین جزو گروه هجدهم (گازهای نجیب) به شمار می‌رود و از طرفی هم به علت ساختار هسته‌ای‌اش به بلوک اس تعلق دارد و بنابراین گاه به عنوان عنصر عضو گروه دوم (قلیایی خاکی) به شمار می‌رود، و گاه هر دو. هیدروژن به‌آسانی یک الکترون می‌دهد و می‌گیرد و بنابراین می‌توان آن را جزو هر دو گروه نخست و هفدهم (هالوژن‌ها) به شمار آورد.

  • هیدروژن (H) فراوان‌ترین عنصر از میان عناصر است و حدود ۷۵٪ جرم جهان را تشکیل می‌دهد.[۱] هیدروژن یونیده‌شده (بار منفی) درواقع یک پروتون است. ستارگان رشتهٔ اصلی در حالت پلاسما عمدتاً از هیدروژن تشکیل شده‌اند. هیدروژن در حالت عنصر در زمین بسیار کمیاب است و به صورت صنعتی از متان و دیگر هیدروکربن‌ها ساخته می‌شود. هیدروژن با بیشتر عناصر ترکیب می‌شود و در آب و بیشتر ترکیب‌های زیستی وجود دارد.[۲]
  • هلیوم (He) معمولاً در حالت گاز است مگر شرایط خیلی خاص.[۳] دومین عنصر سبک و دومین عنصر فراوان در گیتی است.[۴] بیشتر هلیوم جهان در طی انفجار بزرگ پدید آمد، لیک همواره از راه همجوشی هسته‌ای در ستارگان نیز در حال پدیدآمدن است.[۵] هلیوم در زمین بسیار کمیاب است و فقط به طور طبیعی بر اثر واپاشی برخی عناصر رادیواکتیو زمین ساخته می‌شود.[۶]

دورهٔ دوم[ویرایش]

نوشتار اصلی: گروه ۲ جدول تناوبی
گروه ۱ ۲ ۱۳ ۱۴ ۱۵ ۱۶ ۱۷ ۱۸
#
نام
۳
Li
۴
Be
۵
B
۶
C
۷
N
۸
O
۹
F
۱۰
Ne

در عنصرهای دورهٔ دوم اربیتال‌های درون زیرلایه‌های ۲s و ۲p در حال پرشدن هستند. این دوره شامل عنصرهای مهم زیستی کربن، نیتروژن و اکسیژن است.

  • لیتیم (Li) سبک‌ترین و کم‌چگالی‌ترین عنصر فلز و جامد است.[۷] به علت واکنش‌پذیری زیاد این عنصر فقط به صورت ترکیب در طبیعت یافت می‌شود.
  • بریلیم (Be) از میان فلزهای سبک یکی از بیشترین نقطه‌های ذوب را دارد. بخش کمی از بریلیم جهان در طی انفجار بزرگ ترکیب شد، و سپس‌تر در ستارگان بیشتر آن واپاشید یا وارد واکنش شد و کربن، نیتروژن و اکسیژن را ایجاد کرد. سازمان IARC آن را در گروه نخست سرطان‌زاها رده‌بندی کرده‌است.[۸] Between ۱٪ and ۱۵٪ of people are sensitive to beryllium and may develop an inflammatory reaction in their دستگاه تنفسی and پوست, called chronic beryllium disease.[۹]
  • بور (B) does not occur naturally as a free element, but in compounds such as borates. It is an essential plant micronutrient, required for cell wall strength and development, cell division, seed and fruit development, sugar transport and hormone development,[۱۰][۱۱] though high levels are toxic.
  • کربن (C) چهارمین عنصر فراوان گیتی بر پایهٔ جرم پس از هیدروژن، هلیوم و اکسیژن[۱۲] و دومین عنصر فراوان در بدن انسان پس از اکسیژن،[۱۳] و سومین عنصر فراوان بر پایهٔ تعداد اتم‌ها در جهان است.[۱۴] به‌خاطر توانایی کربن در تشکیل زنجیره‌های طویل پایدار C-C تقریباً به تعداد بی‌نهایت نوع ترکیب از کربن قابل ایجاد است.[۱۵][۱۶] All ترکیب آلیs, those essential for life, contain at least one atom of carbon;[۱۵][۱۶] combined with hydrogen, oxygen, nitrogen, sulfur, and phosphorus, carbon is the basis of every important biological compound.[۱۶]
  • نیتروژن (N) is found mainly as mostly inert مولکول دواتمی gas, N۲, which makes up ۷۸٪ of the Earth's atmosphere. It is an essential component of proteins and therefore of life.
  • اکسیژن (O) comprising ۲۱٪ of the atmosphere and is required for respiration by all (or nearly all) animals, as well as being the principal component of آب. Oxygen is the third most abundant element in the universe, and oxygen compounds dominate the Earth's crust.
  • فلوئور (F) is the most reactive element in its non-ionized state, and so is never found that way in nature.
  • نئون (Ne) گازی نجیب است که در لامپ‌های نئون به کار می‌رود.

دورهٔ سوم[ویرایش]

نوشتار اصلی: گروه ۳ جدول تناوبی
گروه ۱ ۲ ۱۳ ۱۴ ۱۵ ۱۶ ۱۷ ۱۸
#
نام
۱۱
Na
۱۲
Mg
۱۳
Al
۱۴
Si
۱۵
P
۱۶
S
۱۷
Cl
۱۸
Ar

All period three elements occur in nature and have at least one ایزوتوپ پایدار. All but the noble gas آرگون are all essential to basic geology and biology.

دورهٔ چهارم[ویرایش]

نوشتار اصلی: گروه ۴ جدول تناوبی
گروه ۱ ۲ ۳ ۴ ۵ ۶ ۷ ۸ ۹ ۱۰ ۱۱ ۱۲ ۱۳ ۱۴ ۱۵ ۱۶ ۱۷ ۱۸
عدد اتمی
نام
۱۹
K
۲۰
Ca
۲۱
Sc
۲۲
Ti
۲۳
V
۲۴
Cr
۲۵
Mn
۲۶
Fe
۲۷
Co
۲۸
Ni
۲۹
Cu
۳۰
Zn
۳۱
Ga
۳۲
Ge
۳۳
As
۳۴
Se
۳۵
Br
۳۶
Kr
From left to right, aqueous solutions of: Co(NO3)2 (red); K۲Cr۲O۷ (orange); K۲CrO۴ (yellow); NiCl۲ (green); CuSO۴ (blue); KMnO۴ (purple).

Period 4 includes the biologically essential elements پتاسیم and کلسیم, and is the first period in the بلوک دی with the lighter فلز واسطه. These include آهن, the heaviest element forged in main-sequence stars and a principal component of the earth, as well as other important metals such as کبالت, نیکل, مس, and روی. Almost all have biological roles.

دورهٔ پنجم[ویرایش]

نوشتار اصلی: گروه ۵ جدول تناوبی
گروه ۱ ۲ ۳ ۴ ۵ ۶ ۷ ۸ ۹ ۱۰ ۱۱ ۱۲ ۱۳ ۱۴ ۱۵ ۱۶ ۱۷ ۱۸
عدد اتمی
نام
۳۷
Rb
۳۸
Sr
۳۹
Y
۴۰
Zr
۴۱
Nb
۴۲
Mo
۴۳
Tc
۴۴
Ru
۴۵
Rh
۴۶
Pd
۴۷
Ag
۴۸
Cd
۴۹
In
۵۰
Sn
۵۱
Sb
۵۲
Te
۵۳
I
۵۴
Xe

Period 5 contains the heaviest few elements that have biological roles, مولیبدن and ید. (تنگستن, a دوره ۶ جدول تناوبی, is the only heavier element that has a biological role.) It includes تکنسیم, the lightest exclusively radioactive element.

دورهٔ ششم[ویرایش]

نوشتار اصلی: گروه ۶ جدول تناوبی
گروه ۱ ۲ ۳ (Lanthanides) ۴ ۵ ۶ ۷ ۸ ۹ ۱۰ ۱۱ ۱۲ ۱۳ ۱۴ ۱۵ ۱۶ ۱۷ ۱۸
#
نام
۵۵
Cs
۵۶
Ba
۵۷
La
۵۸
Ce
۵۹
Pr
۶۰
Nd
۶۱
Pm
۶۲
Sm
۶۳
Eu
۶۴
Gd
۶۵
Tb
۶۶
Dy
۶۷
Ho
۶۸
Er
۶۹
Tm
۷۰
Yb
۷۱
Lu
۷۲
Hf
۷۳
Ta
۷۴
W
۷۵
Re
۷۶
Os
۷۷
Ir
۷۸
Pt
۷۹
Au
۸۰
Hg
۸۱
Tl
۸۲
Pb
۸۳
Bi
۸۴
Po
۸۵
At
۸۶
Rn

Period 6 is the first period to include the فلزات واسطه داخلی, with the lanthanides (also known as the rare earth elements), and includes the heaviest stable elements. Many of these heavy metals are toxic and some are radioactive, but پلاتین and طلا are largely inert.

دورهٔ هقتم[ویرایش]

نوشتار اصلی: گروه ۷ جدول تناوبی
گروه ۱ ۲ ۳ (اکتینیدها) ۴ ۵ ۶ ۷ ۸ ۹ ۱۰ ۱۱ ۱۲ ۱۳ ۱۴ ۱۵ ۱۶ ۱۷ ۱۸
#
نام
۸۷
 Fr 
۸۸
Ra
۸۹
Ac
۹۰
Th
۹۱
Pa
۹۲
U
۹۳
Np
۹۴
Pu
۹۵
Am
۹۶
Cm
۹۷
Bk
۹۸
Cf
۹۹
Es
۱۰۰
Fm
۱۰۱
Md
۱۰۲
No
۱۰۳
Lr
۱۰۴
Rf
۱۰۵
Db
۱۰۶
Sg
۱۰۷
Bh
۱۰۸
Hs
۱۰۹
Mt
۱۱۰
Ds
۱۱۱
Rg
۱۱۲
Cn
۱۱۳
Uut
۱۱۴
Uuq
۱۱۵
Uup
۱۱۶
Uuh
۱۱۷
Uus
۱۱۸
Uuo

All elements of period 7 are واپاشی هسته‌ای. This period contains the heaviest element which occurs naturally on earth, اورانیم. All of the subsequent elements in the period have been synthesized artificially. Whilst some of these (e.g. پلوتونیم) are now available in tonne quantities, most are extremely rare, having only been prepared in microgram amounts or less. Some of the later elements have only ever been identified in laboratories in quantities of a few atoms at a time.

Although the rarity of many of these elements means that experimental results are not very extensive, periodic and group trends in behaviour appear to be less well defined for period 7 than for other periods. Whilst فرانسیم and رادیم do show typical properties of Groups 1 and 2 respectively, the آکتینیدها display a much greater variety of behaviour and oxidation states than the لانتانیدها. Initial studies suggest Group 14 element آن‌ان‌کادیوم appears to be a noble gas instead of a poor metal, and group 18 element آن‌ان‌اکتیوم probably is not a noble gas.[۱۷] These peculiarities of period 7 may be due to a variety of factors, including a large degree of spin-orbit coupling and relativistic effects, ultimately caused by the very high positive electrical charge from their massive هسته اتم.

دورهٔ هشتم[ویرایش]

نوشتار اصلی: گروه ۸ جدول تناوبی
نوشتار اصلی: Extended periodic table

No element of the eighth period has yet been synthesized. A g-block is predicted. It is not clear if all elements predicted for the eighth period are in fact physically possible. There may therefore be no ninth period.

منابع[ویرایش]

  1. Palmer, David (November 13, 1997). "Hydrogen in the Universe". NASA. Retrieved 2008-02-05. 
  2. "hydrogen". Encyclopædia Britannica. 2008. 
  3. "Helium: physical properties". WebElements. Retrieved 2008-07-15. 
  4. "Helium: geological information". WebElements. Retrieved 2008-07-15. 
  5. Cox, Tony (1990-02-03). "Origin of the chemical elements". New Scientist. Retrieved 2008-07-15. 
  6. "Helium supply deflated: production shortages mean some industries and partygoers must squeak by.". Houston Chronicle. 2006-11-05. 
  7. Lithium at WebElements.
  8. "IARC Monograph, Volume 58". International Agency for Research on Cancer. 1993. Retrieved 2008-09-18. 
  9. Information about chronic beryllium disease.
  10. "Functions of Boron in Plant Nutrition" (PDF). U.S. Borax Inc.. 
  11. Blevins, Dale G.; Lukaszewski, Krystyna M. (1998). "Functions of Boron in Plant Nutrition". Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 49: 481–500. DOI:10.1146/annurev.arplant.49.1.481. PMID 15012243. 
  12. Ten most abundant elements in the universe, taken from The Top 10 of Everything, 2006, Russell Ash, page 10. Retrieved October 15, 2008.
  13. Chang, Raymond (2007). Chemistry, Ninth Edition. McGraw-Hill. pp. 52. ISBN 0-07-110595-6. 
  14. Freitas Jr., Robert A. (1999). Nanomedicine,. Landes Bioscience. Tables 3-1 & 3-2. ISBN 1570596808. 
  15. ۱۵٫۰ ۱۵٫۱ "Structure and Nomenclature of Hydrocarbons". Purdue University. Retrieved 2008-03-23. 
  16. ۱۶٫۰ ۱۶٫۱ ۱۶٫۲ Alberts, Bruce; Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter. Molecular Biology of the Cell. Garland Science. 
  17. See references in the articles فلروویوم, آن‌ان‌اکتیوم
توجه: ارجاعات دست‌دوم‌اند. منبع اصلی:

گروه‌‌‌های جدول تناوبی عناصر

فلزات rowspan=3 style="background:#cccc99
" | شبه‌فلز‌ها
نافلزها نامعلوم
فلزات قلیایی فلزات قلیایی خاکی فلزات واسطه درونی rowspan=2 style="background:#ffc0c0
" |فلزات واسطه
دیگر فلزات دیگر نافلزات rowspan=2 style="background:#ffff99
" | هالوژن‌ها
rowspan=2 style="background:#c0ffff
" | گازهای نجیب
لانتانید‌ها اکتینید‌ها