خلاصه درس و نکات بخش ۲ شیمی ۲ (جدول تناوبی وفلزات قلیایی)

ایراد جدول مندلیف: چند مورد بی نظمی دیده می شد و آن این بود که برای رعایت اصل تشابه مجبور شد در برخی مواردعنصر سنگین تر را قبل از عنصر سبک تر قرار دهد مانند قرار کرفتن کبالت قبل از نیکل و تلور قبل از ید و آرگون قبل از پتاسیم

قانون تناوبی مندلیف:

اگر عنصرها به ترتیب افزایش جرم اتمی در کنار هم در ردیف ها قرار گیرند خواص فیزیکی و شیمیایی آنها به طور تناوبی تکرار می شود. بعد ها موزلی با کشف عدد اتمی (تعداد پروتونها) نشان داد که عدد اتمی معیار مناسب تری برای تنظیم عناصر در جدول تناوبی است. به همین دلیل معیار تنظیم عناصر در جدول را تغییر داد به طوری که درجدول تناوبی امروزی عناصربرمبنای عدد اتمی تنظیم شده اند.

قانون تناوبی جدول امروزی:

هر گاه عناصر را براساس افزایش عدد اتمی در کنار یکدیگر قرار دهیم خواص فیزیکی و شیمیایی آنها به طور تناوبی تکرار می شود. جدول تناوبی عناصر: جدول دارای ۱۸ گروه و ۷ دوره است. تعداد عنصرها در دوره اول تا ششم به ترتیب زیر است.

دوره هفتم که ناقص است و امروزه شامل ۲۳ عنصر می باشد. البته در جدول کتاب ۱۰۹ عنصر ارائه شده اما طبق آخرین خبر اینترنتی جدول دارای ۱۱۸ عنصر می باشد

گروه: عناصری که در یک ستون در زیر هم قرار دارند و خواص مشابه دارند.
دوره: عناصری که در یک ردیف افقی در کنار هم قرار دارند و خواص آنها به طور تدریجی تغییر می کند.

شماره دوره تعداد لایه های اصلی الکترونی و شماره گروه تعداد الکترون های لایه آخر یا لایه ظرفیت و شماره خانه تعداد کل الکترون ها یا پروتون ها را نشان می دهد.
می باشد. البته ۱۰ گروه (ستون) به ۸ گروه (B) و ۱۰ گروه فرعی (A) جدول دارای ۸ گروه اصلی تقسیم شده است.از یک دیدگاه می توان عناصر جدول را به دسته های فلز و نافلز و شبه (B) فرعی فلز و گاز نجیب تقسیم کرد.

فلز: عناصری که در لایه آخر (لایه ظرفیت) کمتر از ۴ الکترون داشته و تمایل به از دست دادن الکترون دارند. بیش از ۸۰ % عناصر جدول فلز هستند که به جزء جیوه همگی جامدند و ویژگی های مشترک زیر دارند.

1. رسانای خوب گرما و برق هستند.
2. سطح براق دارند.
3. قابلیت چکش خواری و شکل پذیری دارند.

نافلز: عناصری که در لایه ظرفیت بیشتر از چهار الکترون (پنج  شش  هفت) دارند. تمایل به گرفتن الکترون دارند. به حالت گازیا جامدند بجز برم که مایع است ونافلزاتی که جامدند ویژگی های زیر را دارند.

1. رسانای خوبی برای گرما و برق نیستند(به جزالماس و گرافیت).
2. سطح براق ندارند.
3. شکننده بوده و قابلیت چکش خواری و مفتول شدن ندارند.

شبه فلز: این عناصر برخی خواص فلزی و برخی خواص نافلزی را دارا می باشد و در جدول تناوبی نوار پلکانی را به خود اختصاص داده است. شش عنصر ( B − Si − Ge − As − Sb − Te)

گاز نجیب: عناصری هستند که به دلیل آرایش الکترونی پروپایدار، واکنش پذیری بسیار کمی دارند. مهمترین نکته در جدول تناوبی تشابه آرایش الکترونی لایه ظرفیت عنصرهای یک خانواده (گروه) در جدول است. بنابراین خواص شیمیایی عنصرهای هم گروه به این دلیل است که آرایش الکترونی لایه ظرفیت آن ها شبیه یکدیگراست.

جدول ۲ : آرایش الکترونی عنصرهای اصلی تناوب های دوم و سوم

معرفی گروههای جدول تناوبی:

1. گروه ۱ (فلزهای قلیایی) : IA
2. گروه ۲ (فلزهای قلیایی خاکی) : IIA
3. گروه های ۳ تا ۱۲ (عناصر واسطه) : IB-VIIIB
4. گروه های ۱۳ تا ۱۸ : IIIA-VIIIA
5. هیدروژن خانواده تک عنصری

1 – ویژگی های گروه ۱ (فلزهای قلیایی) : (Li-Na-K-Rb-Cs-Fr)

الف – همگی فلزهایی نرمند و با چاقو بریده می شوند (بجزء لیتیم).

ب – بسیار واکنش پذیرند و به همین علت در طبیعت بصورت آزاد یافت نمی شود.

ج – از بالا به پایین در این گروه بر شدت واکنش پذیری آنها افزوده می گردد.

د – سطح براق آن ها به سرعت با اکسیژن هوا وارد واکنش شده و تیره می گردد.

ه – همگی با آب سرد واکنش نشان می دهند.

و – در زیر نفت نگهداری می شود تا از اکسیژن هوا و رطوبت محافظت شود.

ز – محلول آنها در آب خاصیت قلیایی از خود نشان می دهد و می تواند چربی ها را در خود حل کند.

ح – فرمول اکسید فلزهای این گروه M₂O می باشد.

ط – این فلزهای فعال با آب محلول بازی (قلیایی) تولید می کند.          M + H₂O → MOH + 1/2 H₂

ی – آرایش الکترونی لایه ظرفیت آن ها ns¹ است و تمایل دارند الکترون لایه آخر خود از دست بدهند تا به آرایش گاز نجیب پیش از خود برسند.

ک – در این گروه از بالا به پایین چگالی و شعاع اتمی و شعاع یونی افزایش و نقطه ذوب و جوش و انرژی نخستین یونش کاهش می یابد.

ل – اولین جهش بزرگ انرژی این عناصر در IE₂ آن ها اتفاق می افتد.