جستجو در تالارهای گفتگو

اندازه‌گیری‌های پیشرفته‌ از عناصر مختلف و ایزوتوپ‌هایشان، وزن‌ اتمی رسمی 19 عنصر را تغییر داده است. اتحادیه بین‌المللی شیمی کاربردی و مرکز تحقیقات زمین‌شناسی امریکا این ادعا را تایید کرده‌اند. تغییرات کشف‌ شده نسبتا کوچک بوده و بخشی از تلاش منظم برای به‌روزکردن وزن‌های اتمی به شمار می‌آید. هر اتم متعلق به یک عنصر دارای تعداد پروتون‌های یکسانی است، با این حال، هر اتم یک عنصر لزوما دارای تعداد نوترون‌های یکسان نیست. این نسخه‌های مختلف از اتم‌های یک عنصر «ایزوتوپ» خوانده می‌شود. شیمی‌دان‌ها، وزن اتمی عنصرها در جدول تناوبی را بر اساس جرم‌های ایزوتوپ‌هایشان محاسبه می‌کنند و ایزوتوپ‌های معمول‌تر دارای وزن بیشتری نسبت به ایزوتوپ‌های کمتر معمول هستند. این امر لزوما بدین معنا نیست که هر نمونه از یک عنصر بر روی زمین دارای وزن اتمی دقیقا یکسانی است، بلکه نمونه‌های عناصر از مکانی به مکان دیگر متفاوت هستند. این تفاوت‌ها نقش مهمی را در بسیاری از علوم ایفا کرده و به شیمی‌دان‌ها در رهگیری منشا مواد مختلف و تاریخگذاری یافته‌های باستان‌شناسی کمک می‌کنند. به گفته نورمان هولدن، فیزیکدان هسته‌یی «لابراتوار ملی بروکهاون» ایالات متحده، آخرین اندازه‌گیری‌های وزن‌های اتمی بسیار کوچک‌تر از آن هستند که علوم را واقعا دستخوش تغییر کنند، با این حال، این اندازه‌گیری‌های دقیق می‌توانند ایده‌های جدیدی را که نیازمند داده‌های دقیق‌تری هستند، پشتیبانی کنند. تغییرات حاصل‌شده عمدتا از پیشرفت‌های مداوم در اندازه‌گیری‌های جرم اتمی حاصل شده‌اند که شامل پیشرفت‌هایی در فناوری طیف‌سنج‌های جرمی است. آخرین باری که آژانس‌های بین‌المللی شیمی جدول تناوبی را تغییر دادند، سال 2009 بود که در آن تصمیم گرفته شد وزن‌های اتمی تعدادی از عناصر به عنوان طیف‌ و نه به عنوان اعداد فهرست شوند. این تغییر بر تعدادی از عناصر با جرم پایین مانند هیدروژن، نیتروژن، کربن و سولفور تاثیر گذاشت. این طیف‌ها به دانشجویان وزن‌های اتمی ممکن برای هر عنصر را نشان می‌دهد که می‌تواند بسته به منشا عنصر متغیر باشند. منبع:پینا

در این جدول تناوبی، با توجه به بردار کایرالیتی نانولوله کربنی(m و N ، دیگر خواص آن مانند هادی یا نیمه‌هادی بودن، قطر لوله، زاویه کایرال، انرژی باندگپ، تعداد اتم‌ها در سل واحد یک بعدی و … ارائه شده است. این جدول تناوبی توسط شرکت atomistix ارائه شده است. برای مشاهده جدول بر روی تصویر زیر کلیک کنید.

جدول مندلیف در تنظیم و پایدار کردن جرم اتمی بسیاری از موارد مندلیفنادرست بودن جرم اتمی برخی از عناصر را ثابت و برخی دیگر را درست کرد . مندلیف و لوتار میردر موردخواص عنصرهاو ارتباط انها بررسی های دقیق تری انجام دادندودر سال ۱۸۶۹م به این نتیجه رسیدند که خواص عنصرها تابعی تناوبی از جرم انهاست.به این معنا که اگر عنصرها را به ترتیب افزایش جرم اتمی مرتب شوند نوعی تناوب در انها اشکار میگرددوپس ازتعداد معینی از عنصرها عنصرهایی با خواص مشابه خواص پیشین تکرار می شوند . مندلیف در سال ۱۸۶۹ بر پایه ی قانون تناوب جدولی از ۶۳عنصر شناخته شده ی زمان خود منتشر کرد .در فاصله ی بین سالهای ۱۸۶۹ تا ۱۸۷۱م مندلیف هم مانند لوتار میر با بررسی خواص عنصرها و ترکیب های انها متوجه شد که تغییرهای خواص شیمیایی عنصرها مانند خواص فیزیکی انها نسبت به جرم اتمی روند تناوبی دارد.از این رو جدول جدیدی در ۸ ستون و۱۲سطر تنظیم کرد.او با توجه به نارسایی های جدول نیو لندز ولوتار میر و حتی جدول قبلی خود جدولی تقریبابدون نقص ارایه دادکه فراگیر وماندنی شد. ● شاهکارهای مندلیف در ساخت شهرک عناصر : ▪ روابط همسایگی: دانشمندان پیش از مندلیف در طبقه بندی عناصر هر یک را جداگانه و بدون وابستگی به سایر عناصر در نظر می گرفتند.اما مندلیف خاصیتی را کشف کرد که روابط بین عنصرها را به درستی نشان میدادو ان را پایه تنظیم عناصر قرار داد. ▪ وسواس وی: او برخی از عناصر را دوباره بررسی کرد تا هر نوع ایرادی را که به نادرست بودن جرم اتمی از بین ببرد.در برخی موارد به حکم ضرورت اصل تشابه خواص در گروهها را بر قاعده افزایش جرم اتمی مقدم شمرد. ▪ واحدهای خالی: در برخی موارد در جدول جای خالی منظور کردیعنی هر جا که بر حسب افزایش جرم اتمی عناصر باید در زیر عنصر دیگری جای می گرفت که در خواص به ان شباهتی نداشت ان مکان را خالی می گذاشتو ان عنصر را در جایی که تشابه خواص رعایت میشد جای داد.این خود به پیش بینی تعدادی ا زعنصرهای ناشناخته منتهی شد. ▪ استقبال از ساکنان بعدی: مندلیف با توجه به موقعیت عنصرهای کشف نشده و با بهره گیری از طبقه بندی دوبرایزتوانستخواص انها را پیش بینی کند.برای نمونه مندلیف در جدولی که در سال ۱۸۶۹ تنظیم کرده بودمس و نقره وطلا را مانند فلزی قلیایی در ستون نخست جا داده بود اما کمی بعد عناصر این ستون را به دو گروه اصلی و فرعی تقسیم کرد.سپس دوره های نخست و دوم و سوم هر یک شامل یک سطر و هر یک از دوره های چهارم به بعد شامل دو سطر شده وبه ترتیب از دوره های چهارم به بعد دو خانه اول وشش خانه اخر از سطر دوم مربوط به عناصر اصلی ان دوره و هشت خانه باقی مانده ی سطر اول و دو خانه اول سطر دوم مربوط به عناصر فرعی بود ▪ ساخت واحد مسکونی هشتم: مندلیف با توجه به این که عناصراهن وکبالت ونیکل وروتینیم ورودیم وپالادیم واسمیم وایریدیم وپلاتینخواص نسبتا با یکدیگر دارند این عناصر را در سه ردیف سه تایی و در ستون جداگانه ای جای دادو به جدول پیشین خود گروه هشتم ا هم افزود. در ان زمان گازهای نجیب شناخته نشده بوداز این رودر متن جدول اصلی مندلیف جایی برای این عناصر پیش بینی نشد. پس از ان رامسی و رایله در سال ۱۸۹۴ گاز ارگون را کشف کردند و تا سا ل ۱۹۰۸ م گازهای نجیب دیگرکشف شد و ظرفیت شیمیایی انها ۰ در نظر گرفته شدو به گازهای بی اثر شهرت یافتند. ▪ اسانسور مندلیف به سوی اسمان شیمی : جدول مندلیف در تنظیم و پایدار کردن جرم اتمی بسیاری از موارد مندلیفنادرست بودن جرم اتمی برخی از عناصر را ثابت و برخی دیگر را درست کرد .جدول تناوبی نه تنها به کشف عنصرهای ناشناخته کمک کرد بلکه در گسترش و کامل کردن نظریه ی اتمی نقش بزرگی بر عهده داشت و سبب اسان شدن بررسی عناصر و ترکیب های انها شد. ● مجتمع نیمه تمام: جدول تناوبی با نارسایی هایی همراه بود که عبارتند از : ۱) جای هیدروژن در جدول بطور دقیق مشخص نبود .گاهی ان را بالا ی گروه فلزهای قلیایی و گاهی بالای گروه های گروه هالوژن ها جا میداد. ۲) در نیکل و کبالت که جرم اتمی نزدیک به هم دارند خواص شیمیایی متفاوت است و با پایه قانون تناوبی ناسازگاری دارد. ۳) کبالت را پیش از نیکل و همچنین تلور را پیش از ید جای داد که با ترتیب صعودی جرم اتمی هم خوانی نداشت .با پیش رفت پژوهش ها و با کشف پرتوایکس و عنصرهاو بررسی دقیق طیف انها عدد اتمی کشف و اشکار شد و عناصر بر حسب افزایش عدد اتمی مرتب و نار سایی های جزیی موجود در جدول مندلیف از بین رفت .زیرا تغییرات خواص عناصر نسبت به عدد اتمی از نظم بیشتری برخوردارست تا جرم اتمی انها . ۴) سال پس از نشر جدول مندلیف بوابو در ات به روش طیف نگاری اکا الومینیوم را کشف کرد و گالیم نامید و ۴ سال بعد نیلسون اکا بور را کشف کرد و اسکاندیم نامید و هفت سال بعد ونیکلر هم اکا سیلسیم را از راه تجربه طیفی کشف کرد و ان را ژرمانیم نامید. ● تغییرات خواص عناصر در دوره ها و گروههای جدول: ۱) تغییرات شعاع اتمی : در هر گروه با افزایش عدد اتمی شعاع اتمی افزایش می یابد ودر هر دوره با افزایش عدد اتمی شعاع اتمی به تدریج کوچکتر می گردد. ۲) تغییرات شعاع یونی : شعاع یون کاتیون هر فلز از شعاع اتمی ان کوچکتر و شعاع هر نا فلز از شعاع اتمی ان بزرگتر است.به طور کلی تغییرهای شعاع یونی همان روند تغییرات شعاع اتمی است. ۳) تغییرات انرژی یونش: در هر دوره با افزایش عدد اتمی انرژی یونش افزایش می یابد و در هر گروه با افزایش لایه های الکترونی انرژی یونش کاهش می یابد. ۴) تغییرات الکترون خواهی : در هر دوره با افزایش عدد اتمی انرژی الکترونخواهی افزایش می یابدودر هر گروه با افزایش عدد اتمی اصولا انرژی الکترون خواهی از بالا به پایین کم می شود . ۵) تغییرات الکترونگاتیوی: در هر دوره به علت افزایش نسبتا زیا د شعاع اتمی الکترونگاتیوی عناصر کم میشود و در هر دوره به علت کاهش شعاع اتمی الکترونگاتیوی عناصر افزایش می یابد . ۶) تغییرتعدادالکترونهای لایه ظرفیتوعدد اکسایش:در هر دوره از عنصری به عنصر دیگریک واحد به تعداد الکترون ها ی ظرفیت افزوده میشود و تعداد این الکترونها و عدد اکسایش در عنصرهای هر گروه با هم برابرند. ۷) تغییرات پتانسیل الکترودی : در ازای هردوره با افزایش عدد اتمی توانایی کاهندگی عنصرها کاهش می یابد و توانایی اکسیدکنندگی انها افزایش می یابد .از این روفلزهایی که در سمت چپ دوره ها جای دارندخاصیت کاهندگی ونا فلزهایی که در سمت راست دوره ها جای دارندتوانایی اکسید کنندگی دارند.در موردعناصر یک گروه توانایی اکسید ?کنندگی با افزایش عدد اتمی وپتانسیل کاهش می یابد. ۸) تغییرات توانایی بازی هیدروکسید: توانایی بازی هیدروکسیدعناصر در گروهها ازبالا به پایین افزایش می یابد اما در دوره از سمت چپ به راست رو به کاهش است. ۹) تغییرات دما وذوب یا جو ش: در هر دوره دمای ذوب و جوش تا اندازه ای به طورتناوبی تغییر می کند ولی این روندمنظم نیست و در موردعناصرگروهها نیز روندواحدی وجود ندارد . منبع