العنصر الكيميائي --الجدول الدوري
.png)
العنصر الكيميائي هو مادة نقية تتكون من نوع واحد فقط من الذرات حيث يحدد عدد البروتونات في نواة الذرة العنصر الذي يكون و على سبيل المثال، كل الذرات التي تحتوي على ستة بروتونات في نواتها هي ذرات من عنصر الكربون.
يستخدم مصطلح "عنصر" لوصف الذرات التي تحتوي على أعداد مختلفة من البروتونات في نواتها كما يحدد ايضا عدد البروتونات في نواة الذرة أيضًا الخصائص الكيميائية للذرة.
العناصر مجموع عنصر هي الوحدات الأساسية للمادة وهيكل محدد لجميع المركبات الكيميائية ومصطلح "عنصر" مشتق من الكلمة اليونانية ἔλεγχος (elekhos)، والتي تعني "اللمعان" أو "التألق".
العدد الذري لعنصر ما يساوي عدد البروتونات في نواته و الكتلة الذرية هي مجموع عدد البروتونات والنيوترونات في الذرة و كل عنصر له رقم ذري فريد وكتلة ذرية، والتي تستخدم لتحديد ذلك.
اكتشاف العناصر الكيميائية
إن اكتشاف العناصر الكيميائية عملية طويلة وتدريجية حيث في العصور القديمة، كان الناس على دراية ببعض العناصر فقط، مثل الذهب والفضة والنحاس والحديد والزئبق والرصاص والقصدير و غالبًا ما كان اكتشاف عناصر جديدة نتيجة للتجربة والخطأ
نذكر على سبيل المثال، حاول الخيميائيون الأوائل تحويل الرصاص إلى ذهب لكنهم اكتشفوا عنصر الأنتيمون بدلاً من ذلك و في القرنين السابع عشر والثامن عشر، بدأ العلماء في استخدام طرق منهجية لاكتشاف عناصر جديدة حيث اعتمدوا على ملاحظات وتجارب دقيقة لتحديد المواد الجديدة وتحديد خصائصها و أدى ذلك إلى اكتشاف العديد من العناصر، بما في ذلك الهيدروجين (16) والأكسجين (17) والنيتروجين (17) والكلور (17) والكبريت (17) و اليوم، هناك 118 عنصرًا معروفًا.
كان أول شخص اكتشف عنصرًا كيميائيًا على الأرجح الفيلسوف اليوناني ديموقريطس و طرح فكرة أن كل شيء في الكون يتكون من جسيمات صغيرة غير قابلة للتجزئة سماها الذرات و على الرغم من أن أفكاره لم تؤخذ على محمل الجد لأكثر من 2000 عام، فمن المعروف الآن أنه كان على صواب.
اليوم، هناك 118 عنصرًا كيميائيًا معروفًا. تم اكتشاف معظمها في الـ 200 عام الماضية، مع إضافة آخرها (ununoctium) في عام 2006.
كما اشير سالفا يعد اكتشاف العناصر الكيميائية عملية طويلة ومعقدة امتدت لقرون و أول شخص يكتشف عنصرًا جديدًا ليس دائمًا الشخص الذي يُنسب إليه الفضل في اكتشافه حيث في كثير من الحالات، يتم اكتشاف عنصر ما بشكل مستقل عن طريق عدة أشخاص.
على سبيل المثال، يُنسب إلى كل من يوهان فولفجانج دوبرينير وكارل فيلهلم شيل اكتشاف الكلور و غالبًا ما تبدأ عملية اكتشاف عناصر جديدة بملاحظة ظاهرة جديدة لا يمكن تفسيرها بالمعرفة الموجودة و على سبيل المثال، في عام 1774، لاحظ الكيميائي السويدي كارل فيلهلم شيل أنه عندما أضاف حمض الهيدروكلوريك إلى الزجاج الأخضر (كبريتات الحديد (II))، تم إنتاج غاز يحول ماء الليمون إلى حليبي. تم تحديد هذا الغاز لاحقًا على أنه كلور بواسطة الكيميائي الإنجليزي السير همفري ديفي.
الجدول الدوري لعنصر كيميائي
يعتمد الجدول الدوري الحديث بشكل أساسي على عمل دميتري مينديليف، الذي نشر جدوله الدوري في عام 1869 وجد منديليف أنه عندما تم ترتيب العناصر بترتيب زيادة الكتلة الذرية، أصبحت بعض الأنماط ظاهرة و استخدم هذه الأنماط للتنبؤ بخصائص العناصر التي لم يتم اكتشافها بعد.
تم تأكيد وجود العديد من هذه العناصر المتوقعة لاحقًا من خلال العمل التجريبي و في بعض الحالات، مثل حالة الغاليوم، كانت تنبؤات مندليف دقيقة للغاية لدرجة أنها سمحت باكتشاف عناصر جديدة دون أي بحث مادي فعلي.
الجدول الدوري هو ترتيب جدولي للعناصر الكيميائية، منظم على أساس الأعداد الذرية، تكوينات الإلكترون، والخصائص الكيميائية المتكررة و العناصر الموجودة في نفس العمود (المجموعة) لها خصائص متشابهة و تتم تسمية الأعمدة بالأحرف من A إلى Z ويسمى العنصر الأول في كل عمود العنصر الأفتح أو الأكثر نشاطًا و يتم ترتيب العناصر بترتيب زيادة العدد الذري.
يتكون الشكل القياسي للجدول من شبكة بها 118 عنصرًا مرتبة في 18 عمودًا و 7 صفوف حيث .يعتمد الجدول الدوري الحديث على اكتشاف أن ذرات العنصر نفسه تميل إلى أن يكون لها خصائص كيميائية متشابهة لأن لها نفس عدد الإلكترونات في مستوى طاقتها الخارجية (الغلاف) و تشترك العناصر الموجودة في كل عمود عمودي (مجموعة) في إلكترونات تكافؤ مشتركة وتميل إلى إظهار سلوك كيميائي مماثل.
يوجد 118 عنصرًا كيميائيًا في الجدول الدوري، منها 94 عنصرًا تحدث بشكل طبيعي على الأرض مع 24 عنصرًا صناعيًا كما انه هناك 80 عنصرًا بأعداد ذرية من 1 (هيدروجين) إلى 92 (يورانيوم) توجد بشكل طبيعي على الأرض و العناصر الـ 24 الأخيرة من صنع الإنسان وتسمى العناصر الاصطناعية.
تم اكتشاف أول 20 عنصرًا اصطناعيًا، من النبتونيوم إلى الرذرفورديوم، عن طريق قصف الذرات الأثقل بالنيوترونات في مفاعل نووي و تم إنتاج الأربعة التالية، التكنيشيوم والبروميثيوم والأمريسيوم والكوريوم، بقذف البلوتونيوم بالنيوترونات ويعد البلوتونيوم عنصر مشع برقم ذري 94 و تم إنتاجه لأول مرة في عام 1940 في مفاعل نووي في جامعة كاليفورنيا، بيركلي.
رموز العناصر الكيميائية هي اختصارات مكونة من حرف واحد أو حرفين لأسمائها الإنجليزية و الرموز الخاصة بالعناصر العشرين الأولى مشتقة من أسمائهم اللاتينية على سبيل المثال، الصوديوم.
أسماء العناصر الكيميائية
يحتوي الجدول الدوري على 118 عنصرًا كيميائيًا، ولكل منها اسمها ورمزها الفريد و تم العثور على أول 102 عنصر بشكل طبيعي على الأرض، بينما تم تصنيع الباقي في المختبرات و أول 94 عنصرًا تحدث بشكل طبيعي، على الرغم من أن بعضها (مثل اليورانيوم) نادر جدًا.
تم تصنيع آخر 24 عنصرًا في المختبرات ولم يتم العثور عليها في الطبيعة وغالبًا ما يتم اشتقاق أسماء العناصر من جذورها اللاتينية أو اليونانية، أو من علماء مشهورين وهذه قائمة بجميع العناصر الكيميائية الـ 118، مرتبة حسب الاسم: -هيدروجين -هيليوم -ليثيوم -بيريليوم -بورون -كربون -نيتروجين -أكسجين -فلور -نيون -صوديوم -ماغنسيوم -الومنيوم -سيليكون-فوسفور -كبريت -كلور -ارجون - بوتاسيوم - كالوري.
اعتبارًا من عام 2019، هناك 118 عنصرًا مؤكدًا في الجدول الدوري، من الهيدروجين (1) إلى oganesson (118). تحدث أول 94 عنصرًا بشكل طبيعي، بينما تم إنشاء العناصر من 95 إلى 118 بشكل مصطنع في المختبرات و يتم سرد أول 94 عنصرًا أدناه، بترتيب زيادة العدد الذري.
تُعرف العناصر ذات الأعداد الذرية الأكبر من 94 مجتمعة باسم عناصر عبر اليورانيوم. الهيدروجين (1)، الهيليوم (2)، الليثيوم (3)، البريليوم (4)، البورون (5)، الكربون (6)، النيتروجين (7)، الأكسجين (8)، الفلور (9)، النيون (10)، الصوديوم (11)، المغنيسيوم (12)، الألومنيوم (13)، السيليكون (14)، الفوسفور (15)، الكبريت (16)، الكلور (17)، الأرجون (18)، البوتاسيوم (19)، الكالسيوم (20).
العنصر الكيميائي المنتشر في جسم الانسان
هناك العديد من العناصر الكيميائية المختلفة في جسم الإنسان، ولكن الأوكسجين هو الأكثر انتشارًا حيث يشكل الأكسجين حوالي 65٪ من جسم الإنسان بالكتلة، وهو ضروري للعديد من وظائف الجسم و يتم استخدامه في عملية التنفس، كما أنه يلعب دورًا في إنتاج الطاقة والتمثيل الغذائي وفي تطور وبقاء الحياة ووجودها على الارض كما يوجد الأكسجين في جميع أنسجة الجسم، ويتم تنظيم تركيزه في الدم بعناية.
العنصر الكيميائي الذي يصنع منه الماس
الماس مصنوع من عنصر الكربون و يعتبر الكربون عنصرًا شائعًا جدًا، ويمكن العثور عليه في العديد من الأشكال المختلفة على الأرض و أكثر أشكال الكربون شهرة هو الماس، ولكن هناك أيضًا أشكال أخرى، مثل الجرافيت (الرصاص في أقلام الرصاص) والفحم و على الرغم من أن الكربون شائع جدًا، إلا أن الماس نادر جدًا في الواقع ويتشكل في عمق القشرة الأرضية، تحت ضغط عالٍ وظروف درجة حرارة عالية جدا .
ختاما: مر تاريخ اكتشاف العناصر الكيميائية بمراحل كثيرة تشمل الصدف والتاكد من عنصر معين قبل تصنيفها في جدول دوري لتنظيمها ومعرفة خصائصها الكيميائية من اجل الاستفادة وصنع مواد ومركبات نحتاجها في حياتنا اليومية , ويعتبرالبحث في العناصر الكيميائية ومعرفتها مفتاح حل مكون الطبيعة وفك شفرتها واحدى المهام المهمة في تاريخ العلم .
المصادر :
ويكيبيديا