يقدم لكم موقع اقرأ في هذا المقال بحث علمي عن الجدول الدوري، مكتشف الجدول الدوري للعناصر الكيميائية، مراحل تطور الجدول الدوري، خواص الجدول الدوري، استخدام الجدول الدوري، ومعنى الجدول الدوري الجدول الدوري هو النظام الذي يحتوي على جميع العناصر الكيميائية التي اكتشفها العلماء ويتم ترتيب العناصر الكيميائية الموجودة فيه بالإضافة إلى قيم الأعداد الذرية وترتيب جميع العناصر بها وبالتالي فإن نفس الخصائص داخل نفس العمود أو الصف تعتبر بطريقة ما إحدى أهم الأدوات في مجال العلوم. بشكل عام وفي مجال الكيمياء بشكل خاص.
بحث علمي عن الجدول الدوري
بحث علمي عن الجدول الدوري
الجدول الدوري للعناصر هو جدول يحتوي على جميع العناصر الكيميائية المعروفة. يتم ترتيب هذه العناصر من اليسار إلى اليمين ومن أعلى إلى أسفل في هذا الجدول وفقا لعددها الذري المتزايد المعروف باسم… يحتوي الجدول الدوري على فترات بينما مجموعة العناصر التي تنتمي إلى نفس العمود تسمى مجموعة. وتجدر الإشارة إلى أن الكيميائي الروسي دميتري مندلييف هو أحد هؤلاء الذين اخترعوا هذا الجدول.
مكتشف الجدول الدوري للعناصر الكيميائية
يعتبر الكيميائي الروسي دميتري مندلييف مكتشف الجدول الدوري الحديث ولعب اكتشافه دورًا مهمًا في تطور الكيمياء في منتصف القرن السابع عشر. وفي 17 فبراير 1869م، كتب مندلييف رموز العناصر الكيميائية ورتبها حسب وزنها الذري ضمن تسلسل شمل جميع العناصر في صفحة بناءً على الانتظام المعروف لسلوكها أو تكراره.
ساعد مندلييف في تغيير الأفكار الكيميائية السائدة، ولا سيما أفكار الكيميائي الفرنسي أنطوان لافوازييه في القرن الثامن عشر. كان لكل عنصر كيميائي رقمه الخاص وموقعه الثابت في الجدول. وهذا جعل من الممكن التنبؤ بسلوك جميع العناصر، وكيفية تفاعلها، ونوع المركبات التي تشكلها، وما هي الخصائص الفيزيائية التي تمتلكها.
كما تنبأ مندلييف بخصائص ثلاثة عناصر لم يتم اكتشافها بعد، وهي الغاليوم والسكانديوم والجرمانيوم. وكان متأكداً من صحة الجدول الدوري وترك مساحة فيه لهذه العناصر. تم اكتشاف العناصر خلال 20 عامًا، وبالتالي تم تأكيد تنبؤات مندليف. كما تنبأ بوجود العناصر الأخرى وهي 10 عناصر. وتم التأكد من تواجدهم باستثناء عنصرين.
اقترح مندليف لاحقًا عكس مواضع بعض العناصر المجاورة لضبط خصائصها وفقًا للنمط الدوري. استبدل الكوبالت بالنيكل والأرجون بالبوتاسيوم. وقد اعتبر هذا غير صحيح لأن الأوزان الذرية الفعلية للعناصر تختلف عن القيم التي يحددها الكيميائيون. وفي عام 1913، ثبت أن موضع العنصر في الجدول لا يتم تحديده من خلال وزنه الذري بل من خلال عدده الذري.
مراحل تطور الجدول الدوري
لقد مر اكتشاف الجدول الدوري بمراحل وتطورات عديدة، يمكن تلخيصها فيما يلي:
سنة 1789م
قام الكيميائي الفرنسي أنطوان لافوازييه بتصنيف العناصر إلى فلزات وغير فلزات، وبعد 40 عاما لاحظ الفيزيائي الألماني يوهان دوبرينر تشابه بعض العناصر في خواصها الفيزيائية والكيميائية فصنفها إلى ثلاث مجموعات حسب وزنها الذري.
سنة 1860م
تم نشر قائمة منقحة للعناصر وكتلها الذرية في المؤتمر الكيميائي الدولي الأول في كارلسروه. وتوصل العلماء إلى أن الوزن الذري للهيدروجين هو 1، ويتم العثور على أوزان بقية العناصر عن طريق المقارنة مع الهيدروجين، فمثلا الكربون أثقل من الهيدروجين باثني عشر مرة، مما يعني أن وزنه الذري هو 12.
كان الكيميائي البريطاني جون نيولاندز أول من قام بترتيب العناصر في جدول دوري حسب كتلتها الذرية المتزايدة. ووجد أن العناصر الثمانية جميعها لها خصائص متشابهة، وهو ما يعرف بقانون الأوكتاف. وقام بتصنيف العناصر إلى ثماني مجموعات. لكنه لم يترك أي ثغرات للعناصر غير المكتشفة.
سنة 1869م
لقد وضع الكيميائي الروسي دميتري مندلييف الأساس للجدول الدوري الحديث. وقام بترتيب العناصر حسب وزنها الذري المتزايد، وترك فجوات للعناصر التي لم يتم اكتشافها بعد. وقام فيما بعد بإعادة ترتيب العناصر لأن بعض العناصر لم تتناسب مع المجموعات التي وضعت فيها، مما أدى إلى بعض التناقضات في الجدول الدوري.
سنة 1870م
ابتكر الكيميائي الألماني لوثر ماير نسخة من الجدول الدوري مشابهة لنسخة مندلييف، تاركًا المجال للعناصر غير المكتشفة، لكنه لم يتنبأ أبدًا بخصائصها كما فعل مندلييف.
سنة 1913م
استخدم الفيزيائي الإنجليزي هنري موسلي الأشعة السينية لقياس الأطوال الموجية للعناصر وربط هذه القياسات بأعدادها الذرية. ثم أعاد ترتيب العناصر في الجدول الدوري بناءً على أعدادها الذرية، مما ساعد في تفسير التناقضات في ترتيب مندليف.
خصائص الجدول الدوري
فيما يلي السمات الرئيسية للجدول الدوري الحالي:
- يتم تصنيف العناصر الكيميائية في الجدول إلى فلزات وغير فلزات وأشباه فلزات.
- يعتمد تصنيف العناصر في الجدول الدوري على زيادة أعدادها الذرية.
- عناصر المجموعة لها خصائص متشابهة.
- يحتوي الجدول الدوري على 118 عنصرًا، والبحث مستمر عن عناصر جديدة. يحتوي على 18 عمودًا رأسيًا وسبع فترات أفقية.
- يوجد في أسفل الجدول صفين طويلين من العناصر المعروفة باسم اللانثانيدات والصف الثاني المعروف باسم الأكتينيدات. تحتوي السلسلة أيضًا على 14 عنصرًا كيميائيًا، وتنتمي هذه السلسلة إلى سلسلة من العناصر الانتقالية.
- تحدد الإلكترونات المدارية الأخيرة أو إلكترونات التكافؤ لعنصر ما رقم دورته.
- تنتهي كل دورة في الجدول الدوري بعنصر نبيل (غير نشط)، مما يعني أن مداره النهائي مليء بالإلكترونات.
- تميل عناصر المجموعة الثالثة والثانية والأولى إلى فقدان الإلكترونات وتصبح أكثر سالبية كهربية.
- معظم العناصر الموجودة في الجدول الدوري هي معادن، وخاصة الفلزات الانتقالية، والفلزات الأساسية، والفلزات القلوية الأرضية، والفلزات القلوية.
استخدم الجدول الدوري
يمكن استخدام الجدول الدوري لمعرفة مجموعة واسعة من المعلومات حول العناصر. مثل رمز العنصر وعدده الذري وكتلته الذرية وغيرها من المعلومات. كل عنصر في الجدول الدوري موجود في مربع صغير في الجدول. فيما يلي بعض المعلومات المعروفة عن صندوق كل عنصر.
- رمز العنصر: هو اختصار لاسم العنصر الذي يشير إليه. قد تشير بعض الرموز إلى الأسماء اللاتينية القديمة لأسماء العناصر. مثل اختصار رمز الفضة (Ag) الذي يشير إلى اسم العنصر القديم (أرجنتوم).
- العدد الذري: هو عدد البروتونات الموجودة في ذرة العنصر. وتكمن الفائدة في البروتونات لأنها تميز عنصرا عن آخر، بينما تغير عدد الإلكترونات والنيوترونات في عنصر معين لا يغير نوعه.
- الكتلة الذرية: متوسط كتلة العنصر بالنسبة إلى نظائره.
- اسم العنصر: هذا هو الاسم العلمي للعنصر حيث أن العديد من الجداول الدورية تحتوي على العناصر مع رموزها.
معنى الجدول الدوري
يعد الجدول الدوري من أهم الأدوات المكتشفة في تاريخ الكيمياء، ولهذا الجدول أهمية كبيرة لمن يستخدمه. وفيما يلي بعض الأمور التي تشير إلى أهمية هذا الجدول:
- تصنيف العناصر: يصنف الجدول الدوري جميع العناصر إلى مجموعات أفقية ورأسية حسب تشابه خصائص هذه العناصر. ولهذا السبب، يعد الجدول الدوري مرجعًا سريعًا لتحديد العناصر الكيميائية التي تشترك في نفس الخصائص.
- التجارب المبنية على الخصائص: يتيح الجدول الدوري للأشخاص إجراء تجارب علمية بناءً على معرفة العناصر وخصائصها.
- التعرف على العناصر: يتيح لك الجدول الدوري معرفة العناصر الكيميائية بالتفصيل.