عنصر كيميائي

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
Commons-emblem-issue.svg
بعض المعلومات الواردة هنا لم تدقق وقد لا تكون موثوقة بما يكفي، وتحتاج إلى اهتمام من قبل خبير أو مختص. ساعد بتدقيق المعلومات ودعمها بالمصادر اللازمة.
Ambox warning pn.svg
رغم ورود مصادر، إلا أن غياب الهوامش يمنع التحقق من كل معلومة على حِدَتِها. رجاء حسّن هذه المقالة وأضف الهوامش بالنقر على رمز الكتاب وأزل كل معلومة غير موثقة.
وسمت هذه المقالة منذ: أكتوبر 2015

العنصر الكيميائي أي مادة كيميائية خالصة متكونة من ذرة وحيدة فريدة من نوعها، يميزها العدد الذري وهو عدد بروتونات نواة الذرة. يندرج كل عنصر تحت تصنيف: فلز أو شبه فلز أو لافلز. وتنظم العناصر في الجدول الدوري.


   
عنصر كيميائي
منذ آلاف السنين والعلماء في بحث جاد عن اكتشاف العناصر الكيميائية
   
عنصر كيميائي
   
عنصر كيميائي
العنصر هو لب المادة
   
عنصر كيميائي

.

وسواء كانت تلك المادة قليلة أو كثيرة، وأطلق على كل عنصر اسم (ورمز) يعرف به ويتميز بخاصية خاصة به. وتم اكتشاف معظم العناصر ، فمنها يتكون كل مافي الوجود من نجوم وومجرات وكواكب وأرض وجبال، ونبات، حيوان، وإنسان. ومنها ماهو مستقر ثابت لا يتغير ومنها ماهو غير مستقر، بل يتحول من عنصر إلى آخر بسبب نشاطه الإشعاعي.

أمثلة من العناصر : الهيدروجين، والهيليوم، والكربون، والأكسجين، والنتروجين، والفوسفور، والكلور واليورانيوم ، نحو 118 عنصر (ونقول نحو 118 عنصر لأن الفيزيائيون يصنعون الجديد منها بين الحين والآخر بواسطة معجلات الجسيمات).

طبقا لنظرية الانفجار العظيم بدأ الكون بغازي الهيدروجين والهيليوم، وتجمعت تلك الغازات في تجمعات كثيرة فشكلت نجوما وتجمعات نجوم في مجرات. ارتفعت درجة حرارة النجوم الابتدائية منذ نحو 13 مليار سنة فيجري في باطنها تفاعلات نووية واندماجات نووية.

يؤدي الاندماج النووي إلى التحام نوايا عنصري الهيدروجين والهيليوم الخفيفين، فتكون منهما عناصرا أخرى كتلتها أكبر. فبينما تبلغ كتلة الهيدروجين 1 وحدة ذرية والهيليوم 4 وحدات ذرية، تنشأ بتلاحمها المتتالي في النجوم والشمس العناصر الأخرى "وتطبخ" ، فيتكوّن الكربون (12 وحدة ذرية) والأكسجين (16 وحدة ذرية)، والصوديوم (23 وحدة ذرية)، وهكذا حتى اليورانيوم (238 وحدة نووية).

لا توجد في الطبيعة عناصر أثقل من اليورانيوم (عدده الذري 92، وكتلته الذرية 238 وحدة ذرية) بسبب عدم استقراره، فهو يتحلل بالإشعاع وينشأ منه بعد ذلك الرصاص وهو عنصر مستقر لا ينقسم ولا يشع [العدد الذري يعادل عدد البروتونات في النواة، والكتلة النوية تعادل عدد البروتونات والنيوترونات فيها].

ولكن استطاع الفزيائيون تركيب عناصرا أثقل من اليورانيوم بواسطة تسليط النيوترونات عليها فتمتصها ويتكون منها عناصر أثقل من 238 وحدة ذرية، مثل البلوتونيوم والأمريكيوم والأينشتاينيوم ولكنها لا تبقى على حالها فسرعان ما تتحلل إلى عناصر أخف منها فتكون مستقرة.

في القِدم[عدل]

تتكون النواة الذرية من بروتونات (أحمر) ونيوترونات (أزرق). يحدد عدد البروتونات نوع العنصر. ويحدد عدد البروتونات والنيوترونات الكتلة الذرية وعما إذا كانت النواة مستقرة أم غير مستقرة (أي مشعة).
  • عرف روبرت بويل في 1661، أن هناك أكثر من مجرد أربعة عناصر.
  • عرفت بعد ذلك عناصر أخرى وأعطيت في 1789 تسمية "عناصر الكيمياء" أنطوان لافوازييه، الذي يحتوي على ثلاثة وثلاثون عنصرا،
  • وفي عام 1818، عرفة "[يونس ياكوب برتسيليوس]" الأوزان الذرية لخمسة وأربعين عنصر، * وعرف "ديمتري منديلييف مع مطلع القرن العشرين أن العنصر هو مادة نقية لا يمكن أن تكون متحللة في أي مادة. بعبارة أخرى، العنصر لا يمكن أن يتحول إلى عنصر آخر بواسطة تفاعلات كيميائية (ملحوظة: يمكن تحول عنصر إلى عنصر آخر فقط بالتفاعل النووي، وهي تفاعلات فيزيائية وليست كيميائية.)
  • وعرف اكتشاف الكيميائي هنري موزلي في عام 1913 أن الأساس في تعريف العنصر المادي هو العدد الذري لذرة، عندما أصبح متفهما بأن الوزن الذري هو مجموع كتل البروتونات والنيوترونات المتمركزة في نواة الذرة. أدت تلك المعلومات في النهاية إلى التعريف الحالي للعنصر،
   
عنصر كيميائي
استناداً إلى العدد الذري (عدد البروتونات في نواة الذرة). استخدام الأرقام الذرية، بدلاً من الأوزان الذرية، للتمييز بين العناصر،
   
عنصر كيميائي
  • حاليا تعرف IUPAC العنصر، إذا بقي لنظير مشع مدة أطول من10−14 ثانية بحيث تستطيع خلالها النواة تشكيل سحابة إلكترونية.
  • قبل عام 1914، كانت تعرف العناصر اثنين وسبعين، فقط.
  • اكتشف العنصر 101 ثم سمي مندليفيوم تكريما للكيميائي منديلييف. وهو أول من قام بترتيب العناصر بطريقة دورية في الجدول الدوري بحسب خواصها الكيميائية.
  • في الآونة الأخيرة، وذكر التقرير التوليفي للعنصر 118 (عدد البروتونات في النواة) في تشرين الأول/أكتوبر 2006 م.
  • وذكر التقرير التوليفي لعنصر 117 (عدد البروتونات في النواة الذرية) في نيسان/أبريل 2010 م.

(ملحوظة: ينما يحدد العدد الذري (عدد البروتونات) نوع العنصر، يحد مجموع البروتونات والنيوترونات الكتلة الذرية. في العادة يساوي عدد النيوترونات عدد البروتونات في النواة الذرية، ولكن في العناصر الثقيلة يزداد عدد النيوترونات عن عدد البروتونات).

مراحل التعرف على العناصر المختلفة[عدل]

  • قبل القرن الماضي، وفي مختلف الثقافات والعصور القديمة، كانت هناك عشر مواد مألوفة من العناصر الكيميائية وهي :

الكربون، النحاس والذهب، الحديد، الرصاص، الزئبق، والفضة ،الكبريت، القصدير، والزنك.

  • ثلاث مواد إضافية أيضا كعناصر وهي :

الزرنيخ، الأنتيمون والبزموت.

  • وعرفت معظم ما تبقى من العناصر الموجودة في الطبيعية

قبل عام 1900، بما في ذلك:

  • ثم عرفت معظم العناصر النادرة ، مثل :

سيريوم لانثانوم، غادولينيوم ونيوديميوم،

  • ثم اكتشف العنصر المشع البولونيوم (العدد الذري 84) واليورانيوم (العدد الذري 92).
  • ثم اكتشاف العنصر 'كوبيرنيسيوم' رقم 112 في عام 2009، والرمز الذري 'Cn' له.
  • ثم العنصرالأثقل الذي يعتقد أنه قد تم تركيبه حتى الآن العنصر 118، أونونوكتيوم، يوم 9 أكتوبر 2006، في مختبرات فليروف تفاعلات نووية في دوبنا، روسيا.
  • ثم العنصر رقم 117 عنصرا آخر ادعى إلى أن اكتشف، في عام 2009،وقامت منظمةIUPAC بالاعتراف رسميا بالعنصر أونونكواديوم وأونونهيكسيوم، والعناصرالتالية العنصر رفم 114 و 116، في حزيران/يونيو

2011.

الجدول الدوري[عدل]

ان هذا الجدول الذي نراه اليوم لا يختلف كثيرا عن الجدول الدوري الذي قام ببنائه ديمتري ماندليف عام 1869 والذي كان يحوي آنذاك على 63 عنصرا فقط دون أن يعلم شيئا عن مبنى الذرة وما تحويه من جسيمات. ذلك الجدول الذي لخص المعلومات المتوفرة آنذاك عن الخصائص الكيميائية للعناصر، مثل التكافؤ والعناصر النبيلة.

وقد كان ماندليف يمارس لعبة الورق "السوليتير" في سفراته الطويلة مما اوحى له ان يكرس لكل عنصر بطاقة تحوي اسمه وصفاته. وبذا فقد جمع 63 بطاقة بعدد العناصر المعروفة في ذلك الوقت. وحاول ترتيبها بشتى الطرق إلا أنه لم ينجح في ذلك سوى في شهر شباط من عام 1869، حيث رتب العناصر حسب أوزانها الذرية بحيث كوّن جدولا من أعمدة وأسطر. في الأعمدة تتواجد العناصر ذات الصفات المتشابهة من وجهة التكافؤ وهي تكون ما يدعى بالعائلات. أما في الأسطر فالعناصر مرتبة بحيث تتدرج أوزانها تدريجيا.

كيف نجح ماندليف في مهمته في حين فشل اخرون؟ ولماذا ارتبط الجدول الدوري باسمه وليس باسم لوثر ماير ألمانيا الذي نشر جدولا مشابها في نفس الفترة؟؟ ان السبب في ذلك يعود أساسا إلى نجاح ماندليف في التنبؤ بوجود عناصر لم تكن معروفة آنذاك. لذا فقد أبقى عددا من الخانات فارغة في جدوله مع تحديد صفاتها. أولى توقعاته تحققت حينما تم اكتشاف الغاليوم عام 1875. الخطأ الوحيد الذي وقع فيه ماندليف هو ترتيب العناصر حسب أوزانها الذرية (الكتلة الذرية) وليس حسب أعدادها الذرية (عدد البروتونات). ولحسن حظه فإنه في معظم الحالات تزيد الأوزان الذرية بزيادة الأعداد الذرية.

التصميم

الجدول الدوري للعناصر

قائمة بأسماء العناصر المعروفة الآن والبالغ عددها ‹118›[عدل]

قائمة العناصر
العدد الذري
الاسم الرمز المجموعة الدورة التجمع الحالة الاكتشاف الوصف
1 الهيدروجين H 1 1 s غاز طبيعي لا فلز
2 الهيليوم He 18 1 s غاز طبيعي غاز نبيل
3 الليثيوم Li 1 2 s صلب طبيعي فلز قلوي
4 البريليوم Be 2 2 s صلب طبيعي فلز قلوي
5 البورون B 13 2 p صلب طبيعي شبه فلز
6 الكربون C 14 2 p صلب طبيعي لا فلز
7 النيتروجين N 15 2 p غاز طبيعي لا فلز
8 الأوكسجين O 16 2 p غاز طبيعي لا فلز
9 الفلور F 17 2 p غاز طبيعي هالوجيني
10 النيون Ne 18 2 p غاز طبيعي غاز نبيل
11 الصوديوم Na 1 3 s صلب طبيعي فلز قلوي
12 الماجنيسيوم Mg 2 3 s صلب طبيعي فلز قلوي
13 الألمينيوم Al 13 3 p صلب طبيعي فلز
14 السيليكون Si 14 3 p صلب طبيعي شبه فلز
15 الفوسفور P 15 3 p صلب طبيعي لا فلز
16 الكبريت S 16 3 p صلب طبيعي لا فلز
17 الكلور Cl 17 3 p غاز طبيعي هالوجيني
18 أرغون Ar 18 3 p غاز طبيعي غاز نبيل
19 البوتاسيوم K 1 4 s صلب طبيعي فلز قلوي
20 الكالسيوم Ca 2 4 s صلب طبيعي فلز قلوي
21 السكانديوم Sc 3 4 d صلب طبيعي فلز انتقالي
22 التيتانيوم Ti 4 4 d صلب طبيعي فلز انتقالي
23 فاناديوم V 5 4 d صلب طبيعي فلز انتقالي
24 الكروم Cr 6 4 d صلب طبيعي فلز انتقالي
25 الماجنيسيوم Mn 7 4 d صلب طبيعي فلز انتقالي
26 الحديد Fe 8 4 d صلب طبيعي فلز انتقالي
27 الكوبالت Co 9 4 d صلب طبيعي فلز انتقالي
28 النيكل Ni 10 4 d صلب طبيعي فلز انتقالي
29 النحاس Cu 11 4 d صلب طبيعي فلز انتقالي
30 الزنك Zn 12 4 d صلب طبيعي فلز انتقالي
31 الجاليوم Ga 13 4 p صلب طبيعي فلز
32 جيرمانيوم Ge 14 4 p صلب طبيعي شبه فلز
33 زرنيخ As 15 4 p صلب طبيعي شبه فلز
34 سيلينيوم Se 16 4 p صلب طبيعي لا فلز
35 البروم Br 17 4 p سائل طبيعي هالوجيني
36 الكريبتون Kr 18 4 p غاز طبيعي غاز نبيل
37 الروبيديوم Rb 1 5 s صلب طبيعي فلز قلوي
38 سترونشيوم Sr 2 5 s صلب طبيعي فلز قلوي
39 إتريوم Y 3 5 d صلب طبيعي فلز انتقالي
40 زركونيوم Zr 4 5 d صلب طبيعي فلز انتقالي
41 النيوبيوم Nb 5 5 d صلب طبيعي فلز انتقالي
42 موليبدنوم Mo 6 5 d صلب طبيعي فلز انتقالي
43 تكنيشيوم Tc 7 5 d صلب عابر / وقتي فلز انتقالي
44 الروثينيوم Ru 8 5 d صلب طبيعي فلز انتقالي
45 الروديوم Rh 9 5 d صلب طبيعي فلز انتقالي
46 بالاديوم Pd 10 5 d صلب طبيعي فلز انتقالي
47 الفضة Ag 11 5 d صلب طبيعي فلز انتقالي
48 كادميوم Cd 12 5 d صلب طبيعي فلز انتقالي
49 الإنديوم In 13 5 p صلب طبيعي فلز
50 قصدير Sn 14 5 p صلب طبيعي فلز
51 إثمد Sb 15 5 p صلب طبيعي شبه فلز
52 تيلوريوم Te 16 5 p صلب طبيعي شبه فلز
53 يود I 17 5 p صلب طبيعي هالوجيني
54 زينون Xe 18 5 p غاز طبيعي غاز نبيل
55 سيزيوم Cs 1 6 s صلب طبيعي فلز قلوي
56 باريوم Ba 2 6 s صلب طبيعي فلز قلوي
57 لانثانوم La 3 6 f صلب طبيعي لانثانيد
58 سيريوم Ce 3 6 f صلب طبيعي لانثانيد
59 براسوديميوم Pr 3 6 f صلب طبيعي لانثانيد
60 نيوديميوم Nd 3 6 f صلب طبيعي لانثانيد
61 بروميثيوم Pm 3 6 f صلب عابر / وقتي لانثانيد
62 ساماريوم Sm 3 6 f صلب طبيعي لانثانيد
63 يوروبيوم Eu 3 6 f صلب طبيعي لانثانيد
64 جادولينيوم Gd 3 6 f صلب طبيعي لانثانيد
65 تيربيوم Tb 3 6 f صلب طبيعي لانثانيد
66 ديسبروسيوم Dy 3 6 f صلب طبيعي لانثانيد
67 هولميوم Ho 3 6 f صلب طبيعي لانثانيد
68 إربيوم Er 3 6 f صلب طبيعي لانثانيد
69 ثوليوم Tm 3 6 f صلب طبيعي لانثانيد
70 إتيربيوم Yb 3 6 f صلب أساسي لانثانيد
71 لوتيشيوم Lu 3 6 d صلب أساسي لانثانيد
72 هافنيوم Hf 4 6 d صلب أساسي فلز انتقالي
73 تانتالوم Ta 5 6 d صلب أساسي فلز انتقالي
74 تنجستن W 6 6 d صلب أساسي فلز انتقالي
75 رينيوم Re 7 6 d صلب أساسي فلز انتقالي
76 أوزميوم Os 8 6 d صلب أساسي فلز انتقالي
77 إريديوم Ir 9 6 d صلب أساسي فلز انتقالي
78 بلاتين Pt 10 6 d صلب أساسي فلز انتقالي
79 ذهب Au 11 6 d صلب أساسي فلز انتقالي
80 زئبق Hg 12 6 d سائل أساسي عنصر انتقالي
81 ثاليوم Tl 13 6 p صلب أساسي فلز
82 رصاص Pb 14 6 p صلب أساسي فلز
83 بزموت Bi 15 6 p صلب أساسي فلز
84 بولونيوم Po 16 6 p صلب عابر شبه فلزي
85 أستاتين At 17 6 p صلب عابر هالوجين
86 رادون Rn 18 6 p غاز عابر غاز نبيل
87 فرانسيوم Fr 1 7 s صلب عابر فلز قلوي
88 راديوم Ra 2 7 s صلب عابر فلز قلوي أرضي
89 أكتينيوم Ac 3 7 f صلب عابر أكتينيد
90 ثوريوم Th 3 7 f صلب أساسي أكتينيد
91 بروتكتينيوم Pa 3 7 f صلب عابر أكتينيد
92 يورانيوم U 3 7 f صلب أساسي أكتينيد
93 نبتونيوم Np 3 7 f صلب عابر أكتينيد
94 بلوتونيوم Pu 3 7 f صلب أساسي أكتينيد
95 أمريسيوم Am 3 7 f صلب مصطنع أكتينيد
96 كوريوم Cm 3 7 f صلب مصطنع أكتينيد
97 بركيليوم Bk 3 7 f صلب مصطنع أكتينيد
98 كاليفورنيوم Cf 3 7 f صلب مصطنع أكتينيد
99 أينشتاينيوم Es 3 7 f صلب مصطنع أكتينيد
100 فرميوم Fm 3 7 f صلب مصطنع أكتينيد
101 مندليفيوم Md 3 7 f صلب مصطنع أكتينيد
102 نوبليوم No 3 7 f صلب مصطنع أكتينيد
103 لورنسيوم Lr 3 7 d صلب مصطنع أكتينيد
104 رذرفورديوم Rf 4 7 d مصطنع فلز انتقالي
105 دوبنيوم Db 5 7 d مصطنع فلز انتقالي
106 سيبورغيوم Sg 6 7 d مصطنع فلز انتقالي
107 بوريوم Bh 7 7 d مصطنع فلز انتقالي
108 هاسيوم Hs 8 7 d مصطنع فلز انتقالي
109 مايتنريوم Mt 9 7 d مصطنع
110 دارمشتاتيوم Ds 10 7 d مصطنع
111 رونتجينيوم Rg 11 7 d مصطنع
112 كوبرنيسيوم Cn 12 7 d مصطنع فلز انتقالي
113 (أنون تريوم) Uut 13 7 p مصطنع
114 (فليروفيوم) Uuq 14 7 p مصطنع
115 (أنون بنتيوم) Uup 15 7 p مصطنع
116 (ليفرموريوم) Uuh 16 7 p مصطنع
117 (أنون سبتيوم) Uus 17 7 p مصطنع
118 (أنون أوكتيوم) Uuo 18 7 p مصطنع

المركبات[عدل]

تتحد العناصر مع بعضها البعض ويتكون منها مركبات. فمثلا يتكون ثاني أكسيد الكربون من عنصري الكربون والأكسجين بنسبة 1 ذرة كربون متحدة مع 2 ذرة أكسجين. كما يتكون جزيء ملح الطعام من ذرة من عنصر الصوديوم متحدة مع ذرة من عنصر الكلور.

كما يمكن لذرات العناصر الاتحاد مع بعضها البعض، ونجد ذلك على الأخص في الغازات حيث يتكون جزيء الهيدروجين من ذرتي هيدروجين، وجزيء الأكسجين من ذرتي أكسجين، والنيتروجين من ذرتي النيتروجين.كما يمكن لذرات الفلزات والمعادن الاتحاد مع بعضها البعض وترابط وهذا ما نجده في الحديد النقي، والفضة النقية، أو سبيكة الذهب والفضة.

أما الغازات النبيلة مثل الهيليوم والنيون والكريبتون فلا تتحد مع عناصر أخرى ولا تتحد مع نفسها، فهي توجد كذرات منفردة حرة طليقة.

انظر أيضاً[عدل]

المراجع[عدل]

  • Gray، Theodore (2009). The Elements: A Visual Exploration of Every Known Atom in the Universe. Black Dog & Leventhal Publishers Inc. ISBN 1579128149.