حقایقی درباره پرکاربردترین جدول عنصرها/ نظم‌بخشیدن به شیمی با تلاش‌های مندلیف

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا، دمیتری مِندِلیِف، شیمی‌دان روسی قرن نوزدهم میلادی که همه ما وی را با جدول موسوم به جدول مندلیف به یاد می‌آوریم قانون تناوب در عناصر شیمیایی را وضع کرد که یکی از ماندگارترین یافته‌های علم شیمی محسوب می‌شود.

در این جدول، عنصرهای شیمیایی بر اساس عدد اتمی، آرایش الکترونی و ویژگی‌های شیمیایی نمایش داده می‌شوند. ترتیب قرارگیری عناصر مبتنی بر تعداد پروتون‌ها(از تعداد کمتر به سوی تعداد بیشتر) است. شکل استاندارد این جدول ۱۸ × ۷ است. جدول مندلیف یکی از نتایج قانون تناوب وی بود که با طراحی اولیه‌ خود علاوه بر تدوین این جدول، جزئیات مرتبط با هشت عنصر کشف‌نشده در عصر خودش را نیز پیش‌بینی کرد. به‌تدریج با پیشرفت علم و فناوری‌های تازه، عنصرهای جدیدی کشف شد و جاهایی خالی را که مندلیف پیش‌بینی کرده بود، پر کرد.

از دیگر اقدامات این دانشمند روسی، نگارش کتاب و مقالات علمی عامه‌فهم بود. از مندلیف بیش از چهارصد مقاله و کتاب باقی مانده است. جدول تناوبی عناصر با نام مندلیف گره خورده است. او اولین بار این جدول را در سال ۱۸۶۹ منتشر کرد. ویژگی جدول مندلیف گستردگی و مرتب بودن آن بود. جدول تناوبی، نموداری است که عناصر شیمیایی را به روشی مفید و منطقی مرتب می‌کند. عناصر به ترتیب افزایش عدد اتمی در این جدول لیست شده‌ و به گونه‌ای قرار گرفته‌اند که عناصری که ویژگی‌های مشابهی دارند در ردیف یا ستون متمایزی قرار می‌گیرند.

 جدول تناوبی یکی از کاربردی‌ترین ابزارهای شیمی و حتی سایر علوم است. در این گزارش 10 حقیقت جالب را در مورد این جدول بررسی خواهیم کرد:

1. اگرچه اغلب از دیمیتری مندلیف به عنوان مبدع جدول تناوبی مدرن یاد می‌شود اما جدول وی تنها اولین جدولی بود که موفق به کسب اعتبار علمی شد و به عنوان یک استاندارد مورد پذیرش قرار گرفت. پیش از مندلیف نیز افرادی وجود داشتند که عناصر را با توجه به خصوصیات تناوبی مرتب کنند.

2. 94 عنصر جدول تناوبی  در طبیعت وجود دارند. همه عناصر دیگر کاملاً ساخته دست بشر هستند. برخی منابع بیان می‌کنند که عناصر بیشتری به طور طبیعی به وجود می‌آید زیرا عناصر سنگین ممکن است به دلیل واپاشی هسته‌ای جابه‌جایی‌هایی داشته باشند که تشکیل عناصری جدید دهند.

3. تکنسیوم اولین عنصری بود که به طور مصنوعی ساخته شد. تکنسیوم سبک‌ترین عنصر جدول است و فقط ایزوتوپ‌های رادیواکتیو دارد(هیچکدام پایدار نیستند). ترکیبات تکنسیوم به طور کلی،  پرتوهای گاما می‌پراکنند و در پزشکی هسته‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. این عنصر اولین بار سال 1936 در آزمایشگاه دانشگاه کالیفرنیا تولید شد.

4. آیوپاک(IUPAC) اتحادیه بین‌المللی شیمی محض و کاربردی، جایی است که با در دسترس قرار گرفتن داده‌های جدید، در جدول تناوبی تجدید نظر می‌کند یا به گفتار ساده‌تر این جدول را به‌روزرسانی می‌کند. در زمان نگارش این گزارش در بهمن 99(فوریه 2021)، جدیدترین نسخه جدول تناوبی در دسامبر 2018 تأیید شده بود.

5. به ردیف‌های جدول تناوبی، دوره یا تناوب می‌گویند. به طور بدیهی هدف این است تا عناصر با خواص شیمیایی مشترک در ستون‌های عمودی زیر یکدیگر قرار داشته باشند. در عنصرهای یک تناوب، هر عنصر از عنصر پیشین، یک پروتون و یک الکترون بیشتر دارد. عدد تناوب یک عنصر، بالاترین سطح انرژی تحریک‌نشده الکترون‌های آن عنصر است.

6. ستون عناصر به تشخیص گروه‌ها در جدول تناوبی کمک می‌کند. عناصر موجود در یک گروه دارای چندین ویژگی مشترک هستند و اغلب دارای آرایش الکترونی یکسانی هستند.

7. بیشتر عناصر جدول تناوبی را فلزات تشکیل می‌دهند. فلزات قلیایی، فلزهای قلیایی خاکی، فلزات اساسی، فلزات واسطه، لانتانیدها و آکتینیدها، همگی در گروه فلزات قرار می‌گیرند.

8. جدول تناوبی فعلی دارای 118 است. باید دانست که از ابتدا عناصر به ترتیب عدد اتمی کشف یا تولید نشده‌اند. دانشمندان در حال تولید و تأیید عناصر 119 و 120 هستند که ظاهر جدول را تغییر خواهد داد، اگرچه قبل از عنصر 119 روی عنصر 120 کار می‌شود. به احتمال زیاد، عنصر 119 مستقیماً زیر فرانسیم و عنصر 120 مستقیم زیر رادیوم قرار می‌گیرد. شیمیدانان ممکن است عناصر بسیار سنگین‌تری تولید کنند که احتمالاً به دلیل خواص ویژه ترکیبی خاصی از تعداد پروتون و نوترون پایدارتر خواهند بود.

9. اگرچه شاید انتظار داشته باشید که اتم‌های یک عنصر با افزایش تعداد اتمی آنها بزرگتر شوند، اما این مسئله همیشه اتفاق نمی‌افتد زیرا اندازه یک اتم با قطر لایه الکترونی آن تعیین می‌شود. در حقیقت، اتم‌های عناصر معمولاً وقتی از یک ردیف از چپ به راست حرکت کنند، اندازه‌شان کاهش می‌یابد.

10. تفاوت اصلی جدول تناوبی مدرن با جدول تناوبی مندلیف در این است که جدول مندلیف عناصر را به ترتیب افزایش وزن اتمی مرتب می‌کرد، در حالی که جدول مدرن عناصر را با افزایش عدد اتمی مرتب می‌کند. در بیشتر موارد، ترتیب عناصر بین هر دو جدول یکسان است، اگرچه موارد استثنا نیز وجود دارد.

انتهای پیام/4160/پ