العناصر الكيميائية والتكافؤات
العناصر الكيميائية والتكافؤات، سنأخذكم اليوم من خلال هذا المقال إلى رحلة كيميائية بحتة عن العناصر الكيميائية، وما يتعلق بها من عناوين؛ فإذا كنت ذو شغف بعلم الكيمياء.
فنرجو أن تقوم بحزم نفسك جيدًا من أجل الإقلاع إلى أحد محطات الكيمياء الأساسية والرائعة، راجين أن تستمتع بالرحلة بكل ما فيها، لذا، تابعوا موقع مقال للتعرف على العناصر الكيميائية والتكافؤات.
العناصر الكيميائية
كما أن في الكيمياء، يتم وصف العنصر على أنه مادة نقية، لا يمكن تكسيرها بوسائل كيميائية.
كما تتكون من ذرات لها أعداد متطابقة من البروتونات في نواتها الذرية، وعدد البروتونات في النواة هو الخاصية المميزة للعنصر.
ويشار إليه بالرقم الذري؛ وتشكل العناصر الكيميائية كل المادة الباريونية في الكون، وفي المجموع، تم تحديد 118 عنصرًا.
وأول 94 منها تتواجد بشكل طبيعي على الأرض، أما الـ 24 الباقية، فهي عبارة عن عناصر اصطناعية تنتج في التفاعلات النووية.
لذلك باستثناء العناصر المشعة غير المستقرة (النويدات المشعة) التي تتحلل بسرعة، تتوفر جميع العناصر تقريبًا صناعيًا بكميات متفاوتة.
أيضًا عندما يتم دمج العناصر المختلفة، فإنها قد تنتج تفاعلًا كيميائيًا، وتتشكل في مركبات، بسبب الروابط الكيميائية التي تمسك الذرات المكونة معًا.
تم العثور على أقلية فقط من العناصر غير مجمعة كمعادن عناصر أصلية نقية نسبيًا، وتظهر جميع العناصر الطبيعية الأخرى تقريبًا كمركبات أو مخاليط.
فعلى سبيل المثال، الهواء الجوي هو في الأساس، خليط من عناصر النيتروجين، والأكسجين، والأرجون.
يُنسب الكثير من الفهم الحديث للعناصر إلى ديمتري مندليف، الكيميائي الروسي، الذي نشر أول جدول دوري يمكن التعرف عليه في عام 1869م.
كما يلخص هذا الجدول خصائص العناصر الكيميائية، الذي ينظمها، عن طريق زيادة العدد الذري إلى صفوف (“الفترات “).
حيث تشترك الأعمدة (” المجموعات “) في الخصائص الفيزيائية، والكيميائية المتكررة (” الدورة “).
أيضًا يسمح استخدام الجدول الدوري للكيميائيين باشتقاق العلاقات بين العناصر المختلفة، والتنبؤ بسلوك العناصر الجديدة النظرية.
ولكن غير المكتشفة، ويعد اكتشاف، وتوليف المزيد من العناصر الجديدة مجالًا مستمرًا للدراسة العلمية.
تابع أيضًا: العدد الذري والكتلي للعناصر الكيميائية
العدد الذري
كما يشير العدد الذري إلى عدد البروتونات الموجودة في قلب الذرة؛ والعدد الذري هو مفهوم مهم للكيمياء وميكانيكا الكم.
حيث أن العنصر ومكانه في الجدول الدوري مشتق من هذا المفهوم، عندما تكون الذرة محايدة كهربيًا بشكل عام.
فإن العدد الذري سوف يساوي عدد الإلكترونات في الذرة، والتي يمكن العثور عليها حول النواة.
كما تحدد هذه الإلكترونات بشكل أساسي السلوك الكيميائي للذرة، تسمى الذرات التي تحمل شحنات كهربائية أيونات.
أيضًا تحتوي الأيونات إما على عدد من الإلكترونات أكبر (سالبة الشحنة) أو أصغر (مشحون إيجابياً) من العدد الذري.
السالبة الكهربائية وفقًا لبولينج
تقيس السالبة الكهربائية ميل الذرة لسحب السحابة الإلكترونية، في اتجاهها، أثناء الترابط الكيميائي مع ذرة أخرى.
ومقياس بولينج هو طريقة مستخدمة على نطاق واسع لترتيب العناصر الكيميائية وفقًا لسلبيتها الكهربية، طور لينوس بولينج الحائز على جائزة نوبل هذا المقياس في عام 1932م.
كما لا يتم حساب قيم السالبة الكهربائية، بناءً على صيغة رياضية أو قياس، إنه أشبه بنطاق عملي.
أعطى بولينج العنصر ذي أعلى قيمة سالبة كهربائية، الفلور، بقيمة 4,0، الفرانسيوم، العنصر ذو أقل سلبية كهربائية ممكنة.
كذلك فقد أعطيت قيمة 0,7، ويتم إعطاء قيمة جميع العناصر المتبقية في مكان ما بين هذين الطرفين.
نقطة الانصهار
أيضًا تعني نقطة انصهار عنصر أو مركب درجات الحرارة التي يكون فيها الشكل الصلب للعنصر أو المركب.
كما في حالة توازن مع الشكل السائل، عادًة ما نفترض أن ضغط الهواء هو 1 جو.
على سبيل المثال: درجة انصهار الماء هي 0 درجة مئوية، أو 273 كلفن.
نقطة الغليان
كما تعني نقطة غليان عنصر أو مركب درجة الحرارة التي يكون عندها الشكل السائل لعنصر أو مركب في حالة توازن مع الشكل الغازي، عادًة ما نفترض أن ضغط الهواء هو 1 جو.
على سبيل المثال: درجة غليان الماء هي 100 درجة مئوية، أو 373 كلفن، وعند نقطة الغليان يكون ضغط بخار عنصر أو مركب هو 1 جو.
تابع أيضًا: قوانين الفيزياء بالرموز
النظائر
كما أن العدد الذري لا يحدد عدد النيوترونات في النواة الذرية؛ نتيجة لذلك، يمكن أن يختلف عدد النيوترونات داخل الذرة.
أيضًا ثم قد تختلف الذرات التي لها نفس العدد الذري في الكتلة الذرية، وتسمى ذرات نفس العنصر التي تختلف في الكتلة الذرية بالنظائر.
كذلك بشكل أساسي مع الذرات الأثقل التي لديها عدد ذري أعلى، قد يتجاوز عدد النيوترونات، داخل اللب عدد البروتونات.
وغالبًا ما توجد نظائر نفس العنصر في الطبيعة بالتناوب أو في مخاليط.
مثال
يحتوي الكلور على عدد ذري 17، وهو ما يعني أساسًا أن جميع ذرات الكلور تحتوي على 17 بروتونًا في قلبها.
وهناك نوعان من النظائر، ثلاثة أرباع ذرات الكلور الموجودة في الطبيعة، تحتوي على 18 نيوترون، وربعها يحتوي على 20 نيوترون.
والأعداد الكتلي لهذه النظائر هي 17 + 18 = 35 و17 + 20 = 37، وتمت كتابة النظائر على النحو التالي: 35Cl و37Cl.
وعندما يتم ملاحظة النظائر بهذه الطريقة، لا يلزم ذكر عدد البروتونات، والنيوترونات بشكل منفصل.
وأيضًا لأن رمز الكلور في المخطط الدوري (Cl) يتم تعيينه في المركز السابع عشر، يشير هذا بالفعل إلى عدد البروتونات.
بحيث يمكن للفرد دائمًا حساب عدد النيوترونات بسهولة، عن طريق رقم الكتلة، وعدد كبير من النظائر غير مستقر.
كما أنه سوف تتفكك أثناء عمليات التحلل الإشعاعي.
لا يفوتك قراءة: معلومات عن تكافؤ العناصر
التكافؤ
كما في الكيمياء، يعد التكافؤ أو تكافؤ العنصر هو مقياس لقوته المجمعة مع الذرات الأخرى.
ولذلك عندما يشكل مركبات كيميائية أو جزيئات، وإليك الآن التكافؤات المختلفة للعناصر الكيميائية:
- الهيدروجين: العدد الذري: 1 & التكافؤ: 1
- كذلك الهيليوم: العدد الذري: 2 & التكافؤ: 0
- الليثيوم: العدد الذري: 3 & التكافؤ: 1
- البيريليوم: العدد الذري: 4 & التكافؤ: 2
- البورون: العدد الذري: 5 & التكافؤ: 3
- علاوة على الكربون: العدد الذري: 6 & التكافؤ: 4,2
- النيتروجين: العدد الذري: 7 & التكافؤ: 5,3
- الأكسجين: العدد الذري: 8 & التكافؤ: 2
- الفلور: العدد الذري: 9 & التكافؤ: 1
- النيون: العدد الذري: 10 & التكافؤ: 0
- أيضًا الصوديوم: العدد الذري: 11 & التكافؤ: 1
- الماغنسيوم: العدد الذري: 12 & التكافؤ: 2
- الألمونيوم: العدد الذري: 13 & التكافؤ: 3
- السيليكون: العدد الذري:14 & التكافؤ: 4
- الفسفور: العدد الذري: 15 & التكافؤ: 5,3
- الكبريت: العدد الذري: 16 & التكافؤ: 6,4,2
- الكلور: العدد الذري: 17 & التكافؤ: 7,5,3,1
- الأرجون: العدد الذري: 18 & التكافؤ: 0
- البوتاسيوم: العدد الذري: 19 & التكافؤ: 1
- أيضًا الكالسيوم: العدد الذري: 20 & التكافؤ: 5,3
- السكانديوم: العدد الذري: 21 & التكافؤ: 3
- التيتانيوم: العدد الذري: 22 & التكافؤ: 4,3
تكافؤات أخرى
- أيضًا الفناديوم: العدد الذري: 23 & التكافؤ: 5,4,3,2
- الكروم: العدد الذري: 24 & التكافؤ: 6,3,2,0
- المنجنيز: العدد الذري: 25 & التكافؤ: 7,6,4,3,2
- الحديد: العدد الذري: 26 & التكافؤ: 3,2,0
- كذلك الكوبالت: العدد الذري: 27 & التكافؤ: 3,2
- النيكل: العدد الذري: 28 & التكافؤ: 3,2,0
- النحاس: العدد الذري: 29 & التكافؤ: 2,1
- الزنك: العدد الذري: 30 & التكافؤ: 2
- الجاليوم: العدد الذري: 31 & التكافؤ: 3,2
- الجيرمانيوم: العدد الذري: 32 & التكافؤ: 4
- الزرنيخ: العدد الذري: 33 & التكافؤ: 5,3
- السيلينيوم: العدد الذري: 34 & التكافؤ: 6,4,2
- البروم: العدد الذري: 35 & التكافؤ: 7,5,3,1
- الكربتون: العدد الذري: 36 & التكافؤ: 0
- الروبيديوم: العدد الذري: 37 & التكافؤ: 1
- السترانشيوم: العدد الذري: 38 & التكافؤ: 2
- بالإضافة إلى ذلك الإيتيريوم: العدد الذري: 39 & التكافؤ: 3
- الزركونيوم: العدد الذري: 40 & التكافؤ: 4
- النيوبيوم: العدد الذري: 41 & التكافؤ: 3, 5
- الموليبيدنيوم: العدد الذري: 42 & التكافؤ: 0, 2, 3, 4, 5, 6
- كما أن التكنيتيوم: العدد الذري: 43 & التكافؤ: 2, 3, 4, 6, 7
- الروثينيوم: العدد الذري: 44 & التكافؤ: 0, 3, 4, 6, 8
- الروديوم: العدد الذري: 45 & التكافؤ: 3, 4
- البلاديوم: العدد الذري: 46 & التكافؤ: 0, 2, 4
- الفضة: العدد الذري: 47 & التكافؤ: 1
- الكادميوم: العدد الذري: 48 & التكافؤ: 2
- الإنديوم: العدد الذري: 49 & التكافؤ: 1, 3
تكافؤات متنوعة
- القصدير: العدد الذري: 50 & التكافؤ: 2, 4
- الأنتيمون: العدد الذري: 51 & التكافؤ: 3, 5
- التيلوريم: العدد الذري: 52 & التكافؤ: 2, 4, 6
- اليود: العدد الذري: 53 & التكافؤ: 1, 3, 5, 7
- الزينون: العدد الذري: 54 & التكافؤ: 0
- السيزيوم: العدد الذري: 55 & التكافؤ: 1
- الباريوم: العدد الذري: 56 & التكافؤ: 2
- اللانثانوم: العدد الذري: 57 & التكافؤ: 3
- السيريوم: العدد الذري: 58 & التكافؤ: 3, 4
- البراسيوديميوم: العدد الذري: 59 & التكافؤ: 3
- النيوديوم: العدد الذري: 60 & التكافؤ: 3
- البروميثيوم: العدد الذري: 61 & التكافؤ: 3
- الساماريوم: العدد الذري: 62 & التكافؤ: 2, 3
مجموعة مختلفة من التكافؤات
- اليوروبيوم: العدد الذري: 63 & التكافؤ: 2, 3
- الجادولينيوم: العدد الذري: 64 & التكافؤ: 3
- التريبيوم: العدد الذري: 65 & التكافؤ: 3
- الديسبروسيوم: العدد الذري: 66 & التكافؤ: 3
- الهولميوم: العدد الذري: 67 & التكافؤ: 3
- الإبريوم: العدد الذري: 68 & التكافؤ: 3
- الثوليوم: العدد الذري: 69 & التكافؤ: 2, 3
- الاِيتربيوم: العدد الذري: 70 & التكافؤ: 2, 3
- لوتيتيوم: العدد الذري: 71 & التكافؤ: 3
- الهافنيوم: العدد الذري: 72 & التكافؤ: 4
- التنتالوم: العدد الذري: 73 & التكافؤ: 3, 5
- التنجستين: العدد الذري: 74 & التكافؤ: 0, 2, 4, 5, 6
- الرينيوم: العدد الذري: 75 & التكافؤ: 1, 4, 7
- الأوزميوم: العدد الذري: 76 & التكافؤ: 0, 2, 3, 4, 6, 8
- الإريديوم: العدد الذري: 77 & التكافؤ: 3, 4
- البلاتين: العدد الذري: 78 & التكافؤ: 0, 2, 4
- الذهب: العدد الذري: 79 & التكافؤ: 1, 3
- الزئبق: العدد الذري: 80 & التكافؤ: 1, 2
- الثاليوم: العدد الذري: 81 & التكافؤ: 1, 3
- الرصاص: العدد الذري: 82 & التكافؤ: 2, 4
- البزموث: العدد الذري: 83 & التكافؤ: 3, 5
- البولونيوم: العدد الذري: 84 & التكافؤ: 2, 3, 4
- الأستاتين: العدد الذري: 85 & التكافؤ: 1, 3, 5, 7
- الرادون: العدد الذري: 86 & التكافؤ: 0
- الفرنسيوم: العدد الذري: 87 & التكافؤ: 1
- الراديوم: العدد الذري: 88 & التكافؤ: 2
- الاّكتينيوم: العدد الذري: 89 & التكافؤ: 3
- الثوريوم: العدد الذري: 90 & التكافؤ: 4
- البروتكتينيوم: العدد الذري: 91 & التكافؤ: 4, 5
- اليورانيوم: العدد الذري: 92 & التكافؤ: 3, 4, 5, 6
- النبتونيوم: العدد الذري: 93 & التكافؤ: 2, 3, 4, 5, 6
- البلوتونيوم: العدد الذري: 94 & التكافؤ: 2, 3, 4, 5, 6
- الأمريكيوم: العدد الذري: 95 & التكافؤ: 2, 3, 4, 5, 6
مجموعة أخرى من التكافؤات
- الكوريوم: العدد الذري: 96 & التكافؤ: 2, 3, 4
- البركليوم: العدد الذري: 97 & التكافؤ: 2, 3, 4
- الكاليفورنيوم: العدد الذري: 98 & التكافؤ: 2, 3, 4
- الأينشتينيوم: العدد الذري: 99 & التكافؤ: 2, 3
- الفرميوم: العدد الذري: 100 & التكافؤ: 2, 3
- المندليفيوم: العدد الذري: 101 & التكافؤ: 2, 3
- النوبليوم: العدد الذري: 102 & التكافؤ: 2, 3
- اللورنسيوم: العدد الذري: 103 & التكافؤ: 3
اخترنا لك: بحث عن الاكسدة والاختزال في التفاعلات الكيميائية
في نهاية العناصر الكيميائية والتكافؤات، بدأ تاريخ اكتشاف العناصر واستخدامها مع المجتمعات البشرية البدائية التي اكتشفت المعادن الأصلية، مثل الكربون والكبريت والنحاس والذهب، (على الرغم من أن مفهوم العنصر الكيميائي لم يتم فهمه بعد).