X
تبلیغات
جدول تناوبی عناصر - کناره ها

گازهای نجیب (یا گازهای کمیاب یا گازهای بی‌اثر) که بی بو، و بی رنگ هستند، به عنصرهای هلیوم، نئون، آرگون، کریپتون، گزنون، رادون و آن‌ان‌اکتیومگفته می‌شود که همه در دمای اتاق گازی هستند.

این گازها تمایلی به واکنش‌های شیمیایی (ترکیب شدن )ندارند. تراز الکترونی لایهٔ آخر این گازها پر بوده و بنابراین میل به واکنش آنها کم است.

+ نوشته شده در 90/04/28ساعت 21:49 توسط کیوان فرهادی |

عدد اتمی (Z)، اصطلاحی است که در شیمی و فیزیک برای بیان تعداد پروتونهای موجود در هسته اتم به کار می‌رود. عدد اتمی سمت چپ پایین علامت اختصاری عنصر نوشته می‌شود: ۱H (هیدروژن)، ۸O (اکسیژن)، ۶C (کربن)

عدد اتمی اصولاً شماره محل هر اتم در جدول تناوبی است. وقتی مندلیف، عناصر شیمیائی شناخته شده را بر اساس تشابهاتشان در شیمی مرتب کرد، متوجه شد که قرار دادن دقیق آنها بر اساس جرم اتمی، ناهماهنگیهای را بوجود می‌آورد. او متوجه شد که اگر ید و تلوریوم بر اساس جرم اتمی شان قرار بگیرند، ترتیبشان غلط به نظر می‌رسد و وقتی در جدول در جای مناسب قرار خواهند گرفت که جابجا شوند. با قرار دادن آنها بر اساس نزدیکتر بودن خواص شیمیائی، شماره آنها در جدول تناوبی همان عدد اتمی آنها بود. به نظر می‌رسید که این عدد تقریباً با جرم اتم نسبت دارد. اما همانطور که تفاوت جرم - خواص شیمیایی نشان داد، بازتاب خاصیت دیگری به جز جرم بود. عجیب بودن این ترتیب، بالاخره بعد از تحقیقات هنری موزلی در سال ۱۹۱۳ تشریح شد. موزلی کشف کرد که ارتباط دقیقی بین طیف بازتاب پرتو ایکس عناصر، و محل صحیح آنها در جدول تناوبی وجود دارد. بعداً نشان داده شد که عدد اتمی مساوی بار الکتریکی هسته - به عبارت دیگر تعداد پروتونها - است و این بار الکتریکی است که خواص شیمیائی عناصر را بوجود می‌آورد و نه جرم اتمی.


منبع : ویکی پدیا


علوم طبیعت > شیمی(cached)



تصویر
 
عدد اتمی که با نماد Z نشان داده می‌شود، تعداد واحدهای بار مثبت هسته است و چون پروتون بار 1+ دارد، پس عدد اتمی ، تعداد پروتونهای موجود در هسته اتم است. از طرف دیگر ، اتم از لحاظ بار الکتریکی ، خنثی است. بنابراین عدد اتمی ، تعداد الکترونهای خارج از هسته یک اتم ترکیب نشده را نیز نشان می‌دهد.

عدد اتمی و گارهای نجیب

بعضی از گروههای عناصر از لحاظ خواص شیمیایی و فیزیکی بسیار به هم شبیه‌اند. یکی از این گروهها هلیم (He) ، نئون (Ne) ، آرگون (Ar) ، کریپتون (Kr) ،زنون (Xe) و رادون (Rn) است که همگی گازهایی بی‌رنگ‌اند و واکنش‌پذیری کمی دارند. این عناصر ، گازهای نجیب نامیده می‌شوند و عدد اتمی آنها به ترتیب 2 ، 10 ، 18 ، 36 ، 54 و 86 است. 

عدد اتمی و فلزات قلیایی

گروه دیگر عناصر که فلزاتی نرم و بسیار واکنش پذیرند، عبارتند از: لیتیم (Li) ، سدیم (Na) ، پتاسیم (K) ، روبیدیم (Rb) ، سزیم (Cs) و فرانسیم (Fr). اعداد اتمی این عناصر که فلزات قلیایی نامیده می شوند، به ترتیب 3 ، 11 ، 19 ، 37 ، 55 و 87 است. 

قانون تناوبی و جدول تناوبی

مقایسه اعداد اتمی عناصر در دو گروه گازهای نجیب و فلزات قلیایی نشان می‌دهد که اگر فهرستی از عناصر به ترتیب افزایش عدد اتمی تنظیم شود، به دنبال هر گاز نجیب ، یک فلز قلیایی قرار می‌گیرد. از بررسی گروههای دیگر عناصر ، علاوه بر این دو گروه ، معلوم می‌شود که وقتی عناصر بنابر عدد اتمی مرتب است شده باشند، خواص عناصر یک الگوی تکراری را نشان می‌دهند.

قانون تناوبی می‌گوید که هرگاه عناصر به ترتیب افزایش عدد اتمی مورد بررسی قرار گیرند، شباهتهای خواص عناصر به‌طور تناوبی تکرار می‌شود. جدول تناوبی بر مبنای این قانون تنظیم شده است. طرح جدول به گونه ای است که عناصر مشابه باهم گروه‌بندی شده‌اند و خواص عناصر را می‌توان از مکانی که در جدول دارند، پیشگویی کرد. 


تصویر
جدول تناوبی عناصر

ویژگیهای جدول تناوبی

دوره

عناصری که در یک ردیف افقی جدول دیده می‌شوند، بر روی هم یک دوره می‌نامند. دوره اول تنها شامل دو عنصر هیدروژن (Z=1) و هلیم (Z=2) است. دوره دوم مرکب از 8 عنصر است که از لیتیم (Z=3) به نئون (Z=10) می‌رسد. دوره‌های بعدی به‌ترتیب شامل 8 ، 18 ، 18 . 32 عنصر است.

عناصری که اعداد اتمی آنها از 58 تا 71 است، در پایین جدول دیده می‌شوند و آنها رالانتانیدها یا لانتونوئیدها می‌نامند. این عناصر متعلقند به دوره ششم (که مرکب از 32 عنصر است) و در واقع باید در بدنه جدول پس از لانتان (Z=58) آمده باشند. اما برای این کار باید جدول را به‌طور عمودی برید، دو قسمت بریده را از هم جدا کرد و لانتانیدها را در مکان مناسب خود جاگذاری کرد. این آرایش ، معمول نیست، زیرا جدول طویل می‌شود و نسخه‌برداری یا چاپ آن مشکل است.

همین نکات درباره عناصری با اعداد اتمی 89 تا 103 ملحوظ می‌شود. این عناصر را آکتینید یاآکتینوئید می‌نامند و در زیر لانتانوئیدها ، در ته جدول تناوبی جای دارند. آنها متعلق به دوره هفتم هستند و باید پس از آکتینیوم (Z=89) جاگذاری شوند. به استثنای دوره اول ، هر دوره با یک فلز قلیایی آغاز می‌شود و با یک گاز نجیب پایان می‌یابد. عنصر پیش از گاز نجیب ، در هر دوره کامل (به جز نخستین دوره) ، یک هالوژن که نافلزی بسیار واکنش پذیر است، جای دارد. این هالوژنها عبارتند از: فلوئور ، کلر، برم ، ید و استاتین

گروه

عناصری که در یک ستون عمودی جدول ظاهر می‌شوند، یک گروه یا خانواده نامیده می‌شوند. عناصر یک گروه ، خواص شیمیایی مشابهی دارند. سه گروهی که از آنها نام بردیم، گروههای گازهای نجیب ، فلزات قلیایی و هالوژنها هستند. هر گروه ، با عنوان خاص مشخص می‌شود که معمولا مرکب از یک عدد رومی است و به دنبال آن ، حرف A یا B می‌آید. اما برای مشخص کردن گروهها چند سیستم متداول است. 

تصویر

منبع : دانشنامه رشد

+ نوشته شده در 90/04/28ساعت 21:24 توسط کیوان فرهادی |

نماد شیمیایی (به انگلیسیChemical symbol) مخفف یک، دو یا سه حرفی که با توافق بین المللی به هر عنصر نسبت داده می‌شود.
هر عنصر با یک نماد شیمیایی که مورد توافق جهانی است مشخص می‌شود. اغلب این نمادها شامل یک یا دو حرف هستند. نمادهای سه حرفی برای مشخص کردن برخی عناصر جدید که در واکنش‌های هسته‌ای تولید شده‌اند به کار برده شده‌است. گرچه نام یک عنصر در زبان‌های مختلف ممکن است متفاوت باشد اما نماد آن یکسان است.
اگر چه اغلب نمادها به نام انگلیسی عناصر نزدیک است اما برخی از آنها از نام لاتین عناصر گرفته شده‌است.


منبع : ویکی پدیا

+ نوشته شده در 90/04/28ساعت 19:36 توسط کیوان فرهادی |

گروه‌های جدول تناوبی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

یک گروه جدول تناوبی ستون عمودی در جدول تناوبی است که شامل چندین عنصر می‌شود. در جدول

 ناوبی استاندارد هجده گروه وجود دارد. در یک جدول تناوبی استاندارد ۱۸ گروه وجود دارد.

در گذشته گروه‌های جدول را بر اساس تشابه خواص عناصر آن گروه به یکدیگر ساختند، در حالی که در شیمی 

جدید نظم گروه‌ها را بر اساس آرایش آخرینلایه الکترون اتم عناصر آن گروه می‌دانند.

عناصر هر گروه خواص متشابه دارند و با میانگین گرفتن از نقطه جوش دو عنصر خواص عنصر میانی پیدا می‌شود.


شماره گروه‌ها [ویرایش]

برای شماره‌بندی گروه‌ها سه راه وجود دارد: راه اول استفاده از اعداد هندی-عربی است و و دو راه دیگر 

استفاده از اعداد رومی. در گذشته هم برای نامگذاری گروه‌ها از اعداد رومی استفاده می‌شده‌است، اما

 استفاده از اعداد عربی توسط آیوپاک برای از بین بردن اشتباهات پیشنهاد شده‌است.

برای نامگذاری گروه‌ها از ترکیب اعداد رومی با حروف انگلیسی A و B استفاده می‌شود به طوری که در

سیستم قدیمی آیوپاک از حرف A برای ذکر عناصر سمت چپ جدول و از حرف B برای ذکر عناصر سمت 

راست جدول استفاده می‌شود در حال که در سیستم CAS از حرف A برای ذکر عناصر گروه‌های اصلی

  از حرف B برای ذکر عناصر واسطه استفاده می‌شود. این نوع نامگذاری بیشتر در اروپا استفاده می‌شود، 

در حالی که سیستم جدید آیوپاک سعی در برطرف کردن اشتباهات دارد.

گروه‌های جدول تناوبی عبارت‌اند از (در پرانتز به ترتیب نام‌های سیستم قدیمی در اروپا و آمریکا نوشته 

شده‌است):

+ نوشته شده در 90/04/28ساعت 19:18 توسط کیوان فرهادی |

دوره در جدول تناوبی مندلیف به معنای یک ردیف از چپ به راست است. جدول تناوبی هفت دوره (تناوب) دارد. در هر دوره از چپ به راست عدد اتمی افزایش می‌یابد.

یک دوره از یکی از عناصر قلیایی (گروه اول) شروع شده و به یکی از عناصر گازهای نجیب (گروه هجدهم) ختم می‌شود. در یک دوره یا تناوب، از چپ به راست، بار موثر هسته افزایش می یابد. (یکی از دلایل زیاد شدن الکترونگاتیوی).


منبع : ویکی پدیا

+ نوشته شده در 90/04/28ساعت 19:6 توسط کیوان فرهادی |

از ویکی پدیا

گروه هالوژن‌ عناصر گروه ۱۷ (گروه ۷ اصلی) جدول تناوبی هستند یعنی: فلوئورF، کلرCl، برمBr، یدI و استاتینAt.

هالوژن‌ها (به انگلیسیHalogen) در حالت طبیعی خود مولکول‌های دواتمی هستند.

واژهٔ هالوژن از زبان یونانی گرفته شده و به معنی نمکزا است.


هالوژنجرم اتمینقطه ذوبنقطه جوشالکترونگاتیویته
فلوئور۱۹۵۳/۵۳۸۵/۰۳۳/۹۸
کلر۳۵/۵۱۷۱/۶۲۳۹/۱۱۳/۱۶
برم۸۰۲۶۵/۸۳۳۲/۰۲/۹۶
ید۱۲۷۳۹۶/۸۵۴۵۷/۴۲/۶۶
استاتین۲۱۰۵۷۵۶۱۰
۲/۲

ریشه لغوی

نام هالوژنها از یونانی گرفته شده و به معنی نمک‌ساز است. 

اطلاعات کلی

این عناصر به استثنای آستاتین ، به‌صورت هالید نمکها بطور فراوان در طبیعت وجود دارند. آستاتین احتمالا در طبیعت ، به مقادیر فوق‌العاده کم به‌صورت ماده حد واسطی با طول عمر کوتاه یافت می‌شود که از فرایندهای تجزیه مواد رادیواکتیو طبیعی حاصل می‌گردد. اما بیشتر اطلاعات ناقص ما درباره شیمی آستاتین ، حاصل مطالعه مقادیر جزئی ایزوتوپ رادیواکتیو این عنصر است که از طریق واکنشهای هسته‌ای تهیه می‌شود. 

خواص گروهی


تصویر
ساختمان اتمی فلوئور

هر اتم هالوژن از گاز نجیبی که پس از آن ، در جدول تناوبی عناصر قرار گرفته است، یک الکترون کمتر دارد. هر اتم هالوژن ، تمایل زیادی دارد که با تشکیل یک یون با یک بار منفی یا یک پیوند کووالانسی ، آرایش الکترونی یک گاز نجیب را به خود بگیرد. هر یک از عناصر این گروه به استثنای فلوئور ، حالت اکسایش مثبت دارد. نماد X ، مشخص کننده هر هالوژنی در ترکیب است.

در سری هالوژنهایی که بر حسب عدد اتمی در این جدول مرتب شده‌اند، اغلب خواص به‌طور منظم افزایش یا کاهش می‌یابند. اتم هالوژن در هر تناوب دوره بعد از گاز نجیب آن دوره دارای بالاترین پتانسیل یونش است و پتانسیل یونش در هر گروه با افزایش شعاع اتمی کاهش می‌یابد. 


تصویر
ساختمان اتمی کلر

پیوندهای بین اتمها و مولکولها

هالوژنها در شرایط معمولی به‌صورت مولکولهای دو اتمی‌اند و اتمهای این مولکولها بوسیله یک پیوند کووالانسی ساده به یکدیگر متصل می‌شوند. این مولکولها در حالت جامد و مایع بوسیله نیروهای لاندن به یکدیگر می‌پیوندند. بین مولکول هالوژنها ، I2 بزرگترین آنها بوده ، بیشترین تعداد الکترونها را دارد و قطبش پذیرترین آنهاست. به همین علت ، I2 در مقایسه با سایر هالوژنها ، دارای قویترین نیروهای جاذبه بین مولکولی ، بالاترین نقطه ذوب و جوش است. در دما و فشار معمولی I2 جامد ، Br2 مایع ، Cl2 و F2 گاز است. 

فعالیت

هر یک از هالوژنها ، فعالترین غیر فلز در دوره خود در جدول و فلوئور ، فعالترین غیر فلزات است. الکترونگاتیویفلوئور ، بالاتر از هر عنصر دیگر است. این عنصر قویترین اکسنده است که تاکنون شناخته شده است. الکترونگاتیوی هالوژنها به‌ترتیب F>Cl>Br>I کاهش می‌یابد و کاهش قدرت اکسندگی آنها نیز به همین ترتیب است. مقادیر الکترونخواهی و انرژی پیوند از F2 تا I2 بطور منظم تغییر نمی‌کنند. 




تصویر
برم

با توجه به روال تغییرات الکترونگاتیوی و.پتانسیلهای الکترود ، انتظار می‌رود که بزرگترین مقادیر یاده شده ، مربوط به فلوئور باشد. علت پایین بودن نسبی الکترونخواهی فلوئور و پایین بودن نسبی انرژی پیوندF-F هنوز کاملا معلوم نشده است. تصور می‌رود که این اثرها ، ناشی از دافعه ابر الکترونی کوچک و بسیار متراکم اتم فلوئور باشد. به خاطر داشته باشید که پتانسیلهای الکترود ، مربوط به فرآیندهایی است که در محلولهای آبی انجام می‌شوند.

براین اساس ، توانایی اکسندگی زیاد فلوئور در مقایسه با سایر هالوژنها (علیرغم الکترونخواهی نسبتا کم فلوئور) را می‌توان با توجه به اینکه تبدیل هالوژنهای آزاد به یونهای هالید در محلولهای آبی ، طی چند مرحله صورت می‌گیرد، بیان نمود.



منبع : دانشنامه ی رشد

+ نوشته شده در 90/04/28ساعت 17:39 توسط کیوان فرهادی |

نگاه کلی

عناصر گروه اول جدول تناوبی که به فلزات قلیایی معروفند، در لایه ظرفیت الکترونی دارای آرایش  هستند که n ، شماره دوره آنها است. آخرین عنصر به نام فرانسیم ، رادیواکتیو است که در اینجا مورد بحث قرار نمی‌گیرد. این عناصر ، فلزات نقره‌فام رنگی هستند. آنها بسیار نرم بوده و به آسانی با چاقو بریده می‌شوند. سطح درخشان آنها در معرض هوا به علت اکسیداسیون کدر می‌شود.

این عناصر بشدت واکنش‌ پذیر هستند. واکنش ‌پذیری آنها از بالا به پایین گروه یعنی از Li به Cs افزایش می‌یابد و از این لحاظ شبیه عناصر سایر گروهها هستند. 

img/daneshnameh_up/3/31/lxzp.gif

منابع فلزات قلیایی

این فلزات بدلیل واکنش‌پذیری زیاد بطور آزاد در طبیعت یافت نمی‌شوند و معمولا بصورت ترکیب با سایر عناصر هستند. منبع اصلی سدیم ، هالیت یا Nacl است که بصورت محلول در آب دریا یا بصورت رسوب در بستر دریا یافت می‌شود. پتاسیم بصورت فراوان در اکثر معادن بصورت کانی سیلویت (Kcl) یافت می‌شود و همچنین از آب دریا هم استخراج می‌گردد.

فلزات قلیایی بسیار واکنش‌پذیر هستند و آنها را نمی‌توان با جانشین کردن سایر فلزات بصورت آزاد تهیه کرد. فلزات قلیایی بصورت فلز آزاد را می‌توان از الکترولیزنمکهای مذاب آنها تهیه کرد. 

خواص فیزیکی

فلزات قلیایی از چند جهت با بقیه فلزات تفاوت دارند. آنها نرم بوده و دارای نقطه ذوب و نقطه جوش پایین هستند. دانسیته پایینی دارند، بطوریکه دانسیته K و Na و Li از دانسیته آب پایین‌تر است. آنتالپی استاندارد ذوب و تبخیر کمتری دارند. به علت داشتن فقط یک الکترون در لایه ظرفیت معمولا پیوندهای فلزی ضعیفی ایجاد می‌کنند. این فلزات وقتی در معرض شعله قرار می‌گیرند، رنگ آن را تغییر می‌دهند. وقتی عنصری در مقابل شعله قرار می‌گیرد، حرارت شعله انرژی کافی برای برانگیختن الکترون لایه ظرفیت را به لایه‌های بالاتر فراهم می‌کند.

الکترون در بازگشت به حالت پایه انرژی منتشر می‌کند و این انرژی دارای طول موج منطقه مرئی است که باعث می‌شود رنگ ایجاد شده در شعله دیده شود.شعاع یونی در فلزات قلیایی خاکی در مقایسه با شعاع اتمی آنها خیلی کوچکتر است. چون اتم یک الکترون در لایه S خود دارد که عدد کوانتومی آن با عدد کوانتومی لایه داخلی متفاوت است. بنابراین این لایه نسبتا دور از هسته است.

وقتی اتم این الکترون را از دست داده و به یون تبدیل می‌شود، الکترونهای باقیمانده در تراز نزدیک نسبت به هسته قرار دارند. بعلاوه افزایش بار مؤثر هسته آنها را بیشتر بطرف هسته جذب می‌کند. بنابراین اندازه یون کاهش می‌یابد. 

خواص شیمیایی

فلزات قلیایی عامل کاهنده قوی هستند. پتانسیل الکترود منفی آنها نشانگر میل شدید آنها برای از دست دادن الکترون در تبدیل به کاتیون در محلول است. آنها می‌توانند اکسیژن ، کلر ، آمونیاک و هیدروژن را احیا کنند. در اثر واکنش با اکسیژن هوا اکسید شده و تیره می‌شوند. بنابراین در زیر نفت نگهداری می‌شوند. بعلت واکنش با آب و تولید هیدروژن و هیدروکسید قلیایی نمی‌توان آنها را زیر آب نگهداری کرد. 

img/daneshnameh_up/8/84/Potasium99NP.jpg

واکنش با آب

از بالا به پایین ، به شدت واکنش با آب افزوده می‌شود. لیتیم به آرامی با آب واکنش داده و حبابهای هیدروژن آزاد می‌کند. سدیم بشدت و همراه با مشتعل شدن با آب واکنش نشان داده و با شعله نارنجی می‌سوزد. پتاسیم در اثر برخورد با آب به شدت مشتعل شده و با شعله بنفش می‌سوزد. سزیم در آب ته‌ نشین شده و به سرعت تولید هیدروژن می‌کند. آزاد کردن هیدروژن همراه با ایجاد امواج ضربه‌ای شدید است که می‌تواند باعث شکستن محفظه شیشه‌ای شود.

Na در آمونیاک حل شده و ایجاد محلول آبی تیره می‌کند که بعنوان عامل کاهنده در واکنشها استفاده می‌شود. در غلظتهای بالا رنگ محلول برنزی شده وجریان الکتریکی را همانند فلز هدایت می‌کند.

چند مورد غیر عادی در شیمی Li دیده می‌شود. کوچک بودن اندازه کاتیون Li در نشان دادن خاصیت کووالانسی در برخی ترکیبات و ایجاد پیوند دیاگونالی بامنیزیم از آن جمله است. 

اکسیدها

فلزات قلیایی در اثر واکنش با اکسیژن هوا ترکیب جامد یونی به فرمول  تولید می‌کنند. هر چند که Na غیر از این ، ترکیب پروکسید (  ) بعنوان فراورده عمده و پتاسیم هم سوپر اکسید (  ) را بطور عمده تولید می‌کند. 

هیدروکسیدها

هیدروکسید فلزات قلیایی ، جامدات یونی به فرم کریستالی در رنگ سفید و فرمول MOH است. قابل حل در آب هستند و همه بجز LiOH آبدار می‌شوند. محلول آبی آنها باز قوی‌ است. اسیدها را خنثی کرده و نمک تولید می‌کنند. 

هالیدها

هالیدهای این فلزات ، همه جامد یونی به فرم کریستالی و به رنگ سفید بوده و قابل حل در آب هستند، جز LiF که بعلت داشتن انرژی شبکه بالا که ناشی از جاذبه الکتروستاتیکی بین یون کوچک +Li و -F است. 

حالت اکسایش

این فلزات حالت اکسایش 0 و 1+ دارند. تمام ترکیبات شناخته شده آنها بر پایه +M است. اولین انرژی یونش آنها پایین است، زیرا الکترون آخرین لایه به خوبی الکترونهای لایه داخلی توسط جاذبه هسته محافظت نمی‌شود، بنابراین آسان تر برداشته می‌شود. انرژی دومین یونش بالا است، زیرا الکترون بعدی از لایه کامل برداشته می‌شود. همچنین بوسیله هسته ، بخوبی‌ جذب می‌شود.

انرژی یونیزاسیون از بالا به پایین با افزایش عدد اتمی و افزایش تعداد لایه‌ها بعلت دور شدن الکترون ظرفیت از هسته کاهش می‌یابد. 

اطلاعات صنعتی

هیدروکسید ، کلرید و کربنات سدیم ، از جمله ترکیبات شیمیایی مهم صنعتی هستند. هیدروکسید سدیم از الکترولیز آب شور اشباع شده در پیل با کاتدفولادی و آند تیتانیوم تولید می‌شود. کربنات سدیم با فرآیند سالوی تهیه می‌شود. در این فرآیند کلرید سدیم قابل حل در آب به بی‌کربنات سدیم نامحلول تبدیل شده و بعد از صاف کردن و حرارت دادن به کربنات سدیم تبدیل می‌شود.

به هر حال محصول اصلی در این فرآیند کلرید کلسیم است و فرآیند رسوبگیری و حرارت و تهیه کربنات سدیم به کارخانه بستگی دارد. فرایند سالوی رفته رفته جای خود را به تهیه کربنات سدیم از جداسازی و تلخیص کربنات سدیم موجود به معادن می‌دهد. 


منبع : دانشنامه ی رشد

+ نوشته شده در 90/04/28ساعت 17:18 توسط کیوان فرهادی |

مقدمه 

عناصر گروه دوم جدول تناوبی که به فلزات قلیایی خاکی معروفند در لایه ظرفیت الکترونی ، دارای آرایش nS2 هستند. آخرین عنصر این گروه یعنی رادیوم ،رادیواکتیو است. این فلزات سطحی درخشان و رنگ نقره‌ای سفید دارند. دارای واکنش‌پذیری بالایی هستند. اما واکنش‌پذیری این گروه به اندازه فلزات قلیایی(گروه I) نیست. استخراجفلزات قلیایی خاکی در پوسته زمین یافت می‌شوند. اما نه بصورت فلز آزاد بلکه بعلت فعالیت بالا بصورت ترکیب در کانی‌ها و سنگهای مختلف. کلسیم ، پنجمین عنصر فراوان در پوسته زمین و منیزیم هشتمین عنصر فراوان در پوسته زمین است. کانی‌های مهم منیزیم عبارتند از: کارنیت ، منیزیت و دولومیت. منیزیم از آب دریاهم استخراج می‌شود. با افزودن هیدروکسید کلسیم به آب دریا هیدروکسید منیزیم کم محلول بصورت رسوب ته‌نشین می‌شود. این رسوب بعد از تبدیل بهکلرید منیزیم در سلول الکتروشیمیایی داونز الکترولیز می‌شود تا منیزیم فلزی بدست آید. منابع عمده کلسیم ، کالک ، سنگ آهک ، ژیپس ( سنگ گچ ) بی‌آب است. خواص فیزیکیاین فلزات سخت‌تر و چگال‌تر از فلزات گروه اول هستند. دمای ذوب بالایی دارند. این خواص آنها تا حد زیادی ناشی از وجود دو الکترون در لایه ظرفیت است که پیوندهای قوی‌تری از فلزات گروه I ایجاد می‌کنند. منیزیم ، کلسیم ، استرانسشیم و باریم از این گروه در اثر حرارت در شعله ایجاد رنگ می‌کنند.منیزیم: سفید درخشانکلسیم: قرمز آجریاسترانسیم: قرمز خونیباریم: سبزشعاع اتمی و یونی بطور یکنواخت از بالا به پایین افزایش می‌یابد. شعاع یونی خیلی کوچکتر از شعاع اتمی است و این بعلت وجود دو الکترون در لایه S است که با از دست دادن آنها و ایجاد کاتیون M+2 بار مؤثر هسته بر الکترون‌های تراز کامل بیشتر شده و این باعث کاهش اندازه یون می‌شود. خواص شیمیاییاز بالا به پایین این فلزات ، الکتروپزیتیوتر می‌شوند. واکنش با اکسیژن و کلر شدید است. تمام فلزات بجز بریلیم در دمای اتاق در معرض هوا اکسید شده و رنگشان تیره می‌شود. بریلیم بعلت واکنش‌پذیری بالا در زیر نفت نگهداری می‌شود. همه فلزات این گروه بجز بریلیم آب و اسیدهای ضعیف را به هیدروژن کاهش می‌دهند.منیزیم بکندی با آب واکنش می‌دهد مگر اینکه آب داغ باشد. ولی کلسیم بشدت در دمای اتاق با آب واکنش داده و سوسپانسیون ابری سفیدی از هیدروکسید کلسیم تولید می‌کند. کلسیم ، استرانسیم و باریم در اثر حرارت با هیدروژن ترکیب شده و آنرا به فرم هیدرید احیاء می‌کند.فلزات این گروه در اثر گرم شدن عامل احیاء کننده قوی برای احیاء نیتروژن به فرم نیترید هستند . منیزیم در CO2 سوخته و آنرا به کربن احیاء می‌کند. یعنی آتش منیزیم با CO2 خاموش نمی‌شود. اکسیداکسید این فلزات به فرمول عمومی MO بوده و یک اکسید بازی است و از حرارت کربنات یا هیدروکسید این فلزات با آزاد کردن CO2 تولید می‌شود. اکسید این فلزات انرژی شبکه و دمای ذوب بالایی دارند. بجز بریلیم بقیه دارای فرم پراکسید MO2 هم هستند، چون کاتیون Be+2 برای ایجاد پراکسید بسیار کوچک است.اکسیدهای کلسیم ، استرانسیم ، باریم با آب واکنش داده و هیدرو اکسید تولید می‌کنند. هیدروکسید کلسیم که به آب آهک معروف است، بطور نسبی در آب محلول بوده و یک محلول بازی متوسط می‌دهد که برای شناسایی گاز CO2 بکار می‌رود. هالیدهالیدهای این گروه از فلزات به فرم هیدراته یافت می‌شوند. بجز کلرید بریلیم ، همگی ترکیب یونی هستند. کلرید کلسیم بی‌آب میل شدیدی به جذب آب دارد و بعنوان خشک کننده استفاده می‌شود. حالت اکسیداسیون فلزات قلیایی خاکی در تمام ترکیباتی که تشکیل می‌دهند حالت اکسیداسیون +2 دارند. بجز چند استثنا همه ترکیبات آنها یونی است. این فلزات دو الکترون در لایه آخر دارند که از دست دادن آنها نسبتا آسان است. اما برداشتن الکترون سوم بسیار مشکل است و به انرژی بالایی نیاز دارد، زیرا تحت جاذبه شدید هسته بوده و از لایه هشت تایی کامل برداشته می‌شود. بنابراین کاتیون این فلزات به فرم M+2 است. اطلاعات صنعتیاز میان فلزات این گروه فقط منیزیم بطور گسترده تولید می‌شود.از این فلز ، بدلیل داشتن شعله سفید و درخشان در ترکیب منومرها ، فشفشه‌ها و گلوله‌های نورانی ردیاب و بمب‌های آتشزا استفاده می‌شود. منیزیم با آلومینیوم آلیاژی با دانسیته پایین و دوام بالا ایجاد می‌کند که در صنایع هواپیماسازی کاربرد دارد. اکسید منیزیم بدلیل دمای ذوب بالا در بدنه کوره‌ها استفاده می‌شود. 

منبع : دانشنامه ی رشد

+ نوشته شده در 90/04/27ساعت 17:14 توسط کیوان فرهادی |

فلز واسطه

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
(تغییرمسیر از فلزات واسطه)

عناصر واسطه، همگی خصلت فلزی دارند. از نظر موقعیت در جدول تناوبی از دوره چهارم به بعد دو عنصر اصلی

 اول و شش عنصر اصلی آخر دوره در ده خانه، قرار دارند. از نظر آرایش الکترونی بر عکس فلزات قلیایی و قلیایی

 خاکی همدوره خود، سطح انرژی تراز n-۱)d) لایه ظرفیت آنها از سطح تراز ns این لایه پایین‌تر است. از اینرو

آخرین الکترون اتم آنها در n-1)d) وارد می‌شود و تراز p لایه ظرفیت و اتم آنها از الکترون خالیست.

محتویات

 [نهفتن]

طبقه بندی عناصر واسطه [ویرایش]

این عنصرها بسته به اینکه الکترون متمایز کننده اتم آنها در تراز n-1)d) و یا در تراز n-2)f) لایه ظرفیت وارد شود،

 به دو دسته تقسیم می‌شوند.

فلزات واسطه دسته d [ویرایش]

الکترونهای متمایز کننده اتم این عنصرها در تراز n-۱)d) لایه ظرفیت اتم آنها وارد می‌شود و عموما (غیر از روی و

 کادمیم)، در حالت اکسایش صفر و یا دست کم در یکی از حالتهای اکسایش بالاتر از صفر، یک یا چند اوربیتال 

تک الکترونی در تراز لایه ظرفیت اتم خود دارند. عنصرهای واسطه دوره چهارم (ردیف 3d)، دوره پنجم (ردیف 4d)،

دوره ششم (ردیف 5d) و دوره هفتم (ردیف 6d)، جزو این دسته از فلزات هستند.

فلزات واسطه دسته F [ویرایش]

این عناصر که الکترونهای متمایز کننده اتم آنها، در ترازهای n-2)F) لایه ظرفیت که ترازهای نسبتا درونی‌اند قرار 

می‌گیرند، به عناصر واسطه داخلی معروفند و جزو عنصرهای گروه III B در جدول تناوبی می‌باشند و دو ردیف 

متمایز از عنصرهای واسطه را شامل می‌شوند که عبارتند از اکتنیدها و لانتانیدها.



خواص فیزیکی عناصر واسطه [ویرایش]

به غیر از عناصر واسطه گروه II B (یعنی روی، کادمیم، جیوه) و فلزهای واسطه دیگر)، دماهای ذوب و جوش، 

گرمای نهان تبخیر، چگالی، سختی، انرژی بستگی نسبتا بالایی دارند (در بین آنها تنها جیوه در دمای معمولی

 ایع است). شدت این خواص در عنصرهای واسطه میانی هر ردیف بیشتر می‌شود. دلیل این رویداد، وجود

 وربیتالهای تک الکترونی نسبتا زیاد در تراز d و امکان همپوشانی مناسب این اوربیتالها، تشکیل پیوند کووالانسی

 در شبکه بلور و افزایش انرژی بستگی بلور فلزی است. اما در آخرین عنصر واسطه هر ردیف، انرژی بستگی به

 پایینترین حد خود نزول می‌کند.

خواص مکانیکی عناصر واسطه فلزهای واسطه عموما انعطاف پذیرند، قابلیت تغییر شکل دارند، خاصیت چکش 

خواری، صیقل پذیری، تورّق و مفتول شدن آنها خیلی زیاد است. در مقابل ضربه، فشار و کشش، مقاومت دارند 

(غیر از جیوه که مایع، روی و کروم که شکننده‌اند).

البته فلزهای گروه IB (مس، نقره و طلا) بسیار نرم‌اند. این فلزها با یکدیگر و نیز با برخی نافلزات، آلیازهای بسیار

 مهمی تشکیل می‌دهند که خواص و کاربردهای ویژه‌ای در پژوهش، علم و صنعت دارند. از آلیاژ این فلزات در 

ساخت موتور جت هواپیما، استفاده می‌شود. فلزاتی که به صورت آلیاژ در ساخت موتور جت بکار می‌روند، 

عبارتند از:


خواص مغناطیسی [ویرایش]

این فلزها عموما (غیر از روی و کادمیم) در حالت آزاد و خنثی و یا دست کم در یکی از حالتهای اکسایش خود در

 ترکیبها، دارای اوربیتالهای تک الکترونی‌اند. از این‌رو، غالبا در حالت گازی یا در بسیاری از ترکیبات کوئوردیناسیون

 خود، بویژه با لیگاندهای ضعیف دارای خاصیت پارامغناطیسی‌اند. بدیهی است برخی از آنها که فاقد 

الکترون جفت‌نشدهاند، حتی در حالت آزاد (گازی) دارای خاصیت دیامغناطیسی‌اند (مانند روی و کادمیم) و یا

 ممکن است برخی از آنها با داشتن الکترونهای جفت‌نشده در بلور، آنتی فرومغناطیس باشند و یا در ترکیبات 

کمپلکس یا لیگاندهای قوی و یا مغناطیس باشند (کروم).

الکترونگاتیوی [ویرایش]

به علت کوچک بودن اندازه اتم و زیاد بودن بار موثر هسته، عنصرهای واسطه نسبت به عنصرهای اصلی، 

الکترونگاتیوی و انرژی یونش عنصرهای واسطه نسبت به عنصرهای اصلی همدوره خود بیشتر است.

رسانایی برق و گرما [ویرایش]

فلزات واسطه، عموما جریان برق را به خوبی هدایت می‌کنند، قدرت رسانایی عنصرهای گروه IB از فلزهای دیگر 

بیشتر است، (دلیل آن پر بودن اوربیتالهای تراز d و وجود اوربیتال تک الکترونی S لایه ظرفیت است). رسانایی 

گرمایی این فلزات به موازات رسانایی الکتریکی آنها افزایش می‌یابد. رسانایی الکتریکی وانادیوم از فلزهای دیگر 

کمتر است.


فلزات واسطه خارجی [ویرایش]

این دسته از فلزات را می‌توان در خود جدول تناوبی مشاهده نمود، در عناصر واسطه خارجی زیر لایهٔ d در حال

 پرشدن می‌باشد، این عناصر نسبت به فلزات گروه اول و دوم سختی، چگالی و دمای ذوب و جوش بالاتری دارند

، همه فلزات (اعم از قلیایی، قلیایی خاکی و واسطه و فلزات اصی دسته p) جامد می‌باشند به جز جیوه که

 در دمای اتاق به حالت مایع می‌باشد و یک استثناء به شمار می‌آید. در آرایش الکترونی این عناصر 

بی نظمی‌های متعددی دیده می‌شود، برای مثال دو نمونه از این بی نظمی‌ها در دو عنصر Cr و Cu دیده

می‌شوند، گروه یازدهم یا IB با نام فلزات سکه ساز نیز شناخته می‌شوند که شامل سه عنصر مس، نقره و طلا 

می‌باشد، البته در بین فلزات واسطه خارجی نامگذاری‌های دیگری نیز وجود دارد که به صورت دسته‌ای صورت 

گرفته‌اند و نظمی بین این دسته بندی‌ها دیده نمی‌شود، برای مثال دو نمونه از این دسته بندی‌ها عبارتند از:

- فلزات پلاتینی: که شامل شش عنصر پالادیم، پلاتین، رودیم، ایریدیم، روتنیم و اوسمیم می‌باشد.

- تریادها یا فلزات فرومانتیک یا دستهٔ سه تایی‌ها: که شامل آهن، کبالت و نیکل سه عنصر که در نامگذاری

 آیوپاک در یک گروه قرار گرفته‌اند و در تناوب چهارم جدول تناوبی و گروه‌های هشتم و نهم و دهم قراردارند.


فلزات واسطه داخلی [ویرایش]

با مشاهدهٔ جدول تناوبی دو دسته از عناصر را مشاهده می‌کنید که جدا از جدول تناوبی و در پایین تصویر قرار

 گرفته‌اند، اینها همان عناصر واسطهٔ داخلی هستند که عناصر دستهٔ اول خواصی مشابه فلز لانتان دارند و به 

لانتانیدها مشهور هستند و عناصر دستهٔ دوم خواصی مشابه فلز اکتینیم دارند و به اکتینیدها معروف شده‌اند.

از آن جا که قرار دادن لانتانیدها و اکتینیدها در خانه‌های پلاک ۵۷ و ۸۹ میسرنمی شد، این دو گروه در پایین 

جدول تناوبی و به صورت جداگانه اما با ارجاع به دو عنصر لانتانیم(لانتان) و اکتینیم قرارگرفته‌اند.

لانتانیدها: در این عناصر زیرلایهٔ 4f در حال پرشدن می‌باشد و شامل عناصر از عدد اتمی ۵۸ تا ۷۱ می‌باشند.


اکتینیدها: در این عناصر زیرلایهٔ 5f در حال پرشدن می‌باشد و شامل عناصر از عدد اتمی ۹۰ تا ۱۰۳ می‌باشد، 

برای مطالعهٔ اکتینیدها ساختارهسته نسبت به آرایش الکترونی عناصر از اهمیت بیش تری برخوردار می‌باشد، 

مشهورترین اکتینید که امروزه بحث‌های زیادی را در اقتصاد و سیاست و علم به خود اختصاص داده‌است اورانیوم

 می‌باشد که از آن انواع استفاده‌های صلح آمیز و غیر صلح آمیز(برای ساخت سلاح‌های شیمیایی) می‌شود.

از ترکیب فلزات واسطه خارجی با ترکیبات آلی ترکیبات آلی فلزی مهمی با کاربردهای گوناگون تشکیل می‌شوند.


+ نوشته شده در 90/04/27ساعت 16:31 توسط کیوان فرهادی |

آکتینیدها

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

عنصرهای ۹۰ تا ۱۰۳ دسته اکتینیدها راتشکیل می‌دهند. در این ردیف از عنصرها، الکترونهای متمایز کننده اتم

در تراز ۵f لایه ظرفیت اتم وارد می‌شود و ۱۴ عنصر از توریم (نودمین عنصر) تا لورسنیم (عنصر صد و سوم) را 

شامل می‌شوند. برعکس عنصرهای لانتانید، تنها سه عنصر اول این ردیف (توریم، پروتاکتینیوم و اورانیوم) در 

طبیعت یافت می‌شوند. از عنصر چهارم این سری به بعد که عنصرهای ترانس اورانیوم نام دارند، در طبیعت یافت 

نمی‌شوند و همگی رادیواکتیو می‌باشند.

نام این دسته از عنصر ۸۹، اکتینیم گرفته شده است.دراین عنصرها ساختارهسته نسبت به آرایش الکترونی از

 اهمیت کاربردی بیش تری برخورداراست.همه اکتینیدها هسته ناپایداری دارند، به این علت که ازجمله عنصرهای پرتوزا به شمار می‌آیند.شاید مشهورترین اکتینید، اورانیوم باشد که از فروپاشی هسته آنانرژی لازم برای تولید برق در نیروگاهها، زیر دریایی‌ها و 

ناوهای هواپیمابر فراهم می‌شود.

+ نوشته شده در 90/04/27ساعت 16:11 توسط کیوان فرهادی |

مطالب قدیمی‌تر