معرفی گروه‌های جدول تناوبی و مشخصات آنها
تاکنون در مجموع 118 عنصر در جهان شناخته شده است. تمامی این عناصر در جدول تناوبی سازماندهی شده‌اند که اولین بار توسط مندلیف منتشر شد. عناصر این جدول در 7 ردیف (تناوب یا دوره) و 18 گروه (یا ستون) قرار می‌گیرند. شماره ردیف بیانگر سطوح انرژی الکترون‌های عناصر موجود در آن ردیف است. شماره گروه نیز به ما نشان می‌دهد که چند الکترون در بیرونی‌ترین لایه الکترونی (لایه ظرفیت) عناصر قرار گرفته است.
در مجموع ده گروه عنصر در جدول تناوبی وجود دارد که عبارتند از:
- گروه 1: فلزات قلیایی
- گروه 2: فلزات قلیایی خاکی
- گروه 3 تا 12: فلزات واسطه
- گروه 13: خانواده بور
- گروه 14: خانواده کربن
- گروه 15: خانواده نیتروژن
- گروه 16: کالکوژن‌ها (خانواده اکسیژن)
- گروه 17: هالوژن‌ها
- گروه 18: گازهای نجیب (گازهای بی اثر)
گروه 1: فلزات قلیایی
این گروه به این دلیل فلزات قلیایی نامگذاری شده‌اند که وقتی با آب واکنش می‌دهند، ترکیباتی قلیایی را تشکیل می‌دهند. گروه 1 از عنصر هیدروژن (H) تا فرانسیم (Fr) را در بر می‌گیرد و شامل عناصر زیر است:
- هیدروژن (H)
- لیتیوم (Li)
- سدیم (Na)
- پتاسیم (K)
- روبیدیم (Rb)
- سزیم (Cs)
- فرانسیم (Fr)
مشخصات فلزات قلیایی
- براق و نرم هستند؛ به طوری که ما به راحتی می‌توانیم سدیم را با یک چاقو ببریم.
- به دلیل واکنش پذیری بسیار بالا و برای جلوگیری از واکنش با هوا در نفت ذخیره می‌شوند.
- در تماس با آب شعله ور می‌شوند.
- به شکل آزاد وجود ندارد و همواره در ترکیباتی مانند نمک‌ها یافت می‌شوند.
- در میان عناصر فلزات قلیایی، سدیم بیشترین فراوانی را دارد.
گروه 2: فلزات قلیایی خاکی
هنگامی که ترکیبات فلزات قلیایی خاکی در محلول‌ها حل می‌شوند، محلول بازی یا قلیایی (با pH بالاتر از 7) را تولید می‌کنند. گروه 2 از عنصر بریلیم (Be) تا رادیم (Ra) را در بر می‌گیرد و شامل عناصر زیر است:
- بریلیم (Be)
- منیزیم (Mg)
- کلسیم (Ca)
- استرانسیم (Sr)
- باریم (Ba)
- رادیم (Ra)
مشخصات فلزات قلیایی خاکی
- براق و به رنگ نقره ای-سفید هستند.
- در دما و فشار استاندارد تا حدودی واکنش پذیر هستند.
- تمام فلزات قلیایی خاکی در طبیعت وجود دارند؛ به جز رادیم که از طریق فروپاشی اورانیم یا توریم به وجود می‌آید.
- هیچ یک از فلزات قلیایی خاکی در حالت عنصری خود یافت نمی‌شوند.
گروه 3 تا 12: فلزات واسطه
بزرگترین گروه از عناصر جدول تناوبی متعلق به فلزات واسطه است که در وسط جدول یافت می‌شود. همچنین دو ردیف عناصر زیر بدنه اصلی جدول تناوبی، یعنی لانتانیدها و اکتینیدها، زیرمجموعه خاصی از این فلزات هستند. این مجموعه عناصر فلزات واسطه نامیده می‌شوند؛ زیرا الکترون‌های اتم‌های آنها لایه زیرین d یا اوربیتال فرعی d را پر می‌کنند. بنابراین، فلزات واسطه نیز به عنوان عناصر بلوک d شناخته می‌شوند.
گروه فلزات واسطه از عنصر تیتانیم (Ti) تا کوپرنیسیم (Cn) را در بر می‌گیرد و شامل عناصر زیر است (این لیست شامل لانتانیدها یا اکتینیدها نیست و فقط عناصر موجود در قسمت اصلی جدول را شامل می‌شود):
اسکاندیم (Sc)، تیتانیم (Ti)، وانادیم (V)، کروم (Cr)، منگنز (Mn)، آهن (Fe)، کبالت (Co)، نیکل (Ni)، مس (Cu)، روی (Zn)، ایتریم (Y)، زیرکونیوم (Zr)، نیوبیم (Nb)، مولیبدن (Mo)، تکنسیم (Tc)، روتنیم (Ru)، رودیم (Rh)، پالادیم (Pd)، نقره (Ag)، کادمیم (Cd)، هافنیم (Hf)، تولستن (Ta)، تنگستن(W)، رنیوم (Re)، اوسمیم (Os)، ایریدیم (Ir)، پلاتین (Pt)، طلا (Au)، جیوه (Hg)، رودرفوردیم (Rf)، دوبنیم (Db)، سیبورژیم (Sg)، بوریم (Bh)، هاسیم (Hs)، میتنریم (Mt)، دارمشتاتیم (Ds)، رونتژنیم (Rg) و کوپرنسیم (Cn).
لانتانیدها
گروه لانتانیدها شامل 15 عنصر در جدول تناوبی است که عبارتند از: لانتانیم، سریم، پراسئودیمیم، نئودیمیم، پرومتیم، ساماریم، یوروپیوم، گادولینیم، تربیوم، دیسپروزیم، هولمیوم، اربیوم، تولیم، ایتربیوم و لوتتیوم.
اکتینیدها
گروه اکتینید جدول تناوبی نیز شامل این 15 عنصر است: اکتینیم، توریم، پروتاکتینیم، اورانیوم، نپتونیم، پلوتونیوم، آمریکیوم، کوریم، برکلیم، کالیفرنیوم، انیشتینیم، فرمیم، مندلویوم، نوبلیوم و لارنسیم.
مشخصات فلزات واسطه
- سخت اما شکل پذیر هستند یا به عبارت دیگر چکش خوارند.
- واکنش پذیری بسیار کمتری نسبت به فلزات قلیایی خاکی دارند.
- رسانای خوب گرما و الکتریسیته هستند.
- دارای چگالی بالا و نقطه ذوب و نقطه جوش بالا هستند.
- تمام فلزات واسطه در حالت جامد قرار دارند؛ جیوه تنها فلزی است که در حالت مایع وجود دارد.
گروه 13: خانواده بور
این عناصر نرم و شکننده هستند و از استحکام ضعیفی برخوردارند. نقطه ذوب عناصر این گروه کمتر از فلزات واسطه است. گروه خانواده بور شامل عناصر زیر است:
- بور (B)
- آلومینیوم (Al)
- گالیم (Ga)
- ایندیم (In)
- تالیم (Tl)
گروه 14: خانواده کربن
این عناصر دارای خواصی بین فلزات و غیر فلزات هستند. به عناصر این گروه نیمه فلز یا فلزات ضعیف نیز گفته می‌شود. عناصر موجود در گروه 14 جدول تناوبی ظاهری فلزی دارند اما شکننده هستند. برخلاف فلزات که رسانای خوبی هستند، نیمه رسانای الکتریسیته هستند؛ به عنوان نمونه ای از این دسته عناصر می توان به سیلیسیم (Si) و ژرمانیم (Ge) اشاره کرد.
گروه خانواده کربن شامل عناصر زیر است:
- کربن (C)
- سیلیسیم (Si)
- ژرمانیم (Ge)
- قلع (Sn)
- سرب (Pb)
گروه 15: خانواده نیتروژن
این گروه از جدول تناوبی، شامل هر سه دسته فلزات، نافلزات و شبه فلزات بوده و تمامی خواص مربوط به آنها را در خود جای داده است. گروه خانواده نیتروژن شامل عناصر زیر است:
- نیتروژن (N)
- فسفر (P)
- آرسنیک (As)
- آنتیموان (Sb)
- بیسموت (Bi)
گروه 16: خانواده اکسیژن
گروه خانواده اکسیژن شامل عناصر زیر است:
- اکسیژن (O)
- گوگرد (S)
- سلنیم (Se)
- تلوریم (Te)
- پولونیم (Po)
این مقاله از سایت جام جم آنلاین اطلاعات بیشتری در رابطه با این عناصر در اختیار شما قرار می دهد.
گروه 17: هالوژن‌ها
هالوژن‌ها تنها گروه در جدول تناوبی است که عناصری در هر سه حالت جامد، مایع و گاز دارد؛ در دمای اتاق فلوئور و کلر به صورت گاز، برم به صورت مایع و ید و استاتین به صورت جامد وجود دارند. کلمه هالوژن به معنای تولید نمک است؛ به این معنی که هنگام برقراری واکنش میان عناصر هالوژن با فلزات، نمک تولید می‌شود.
گروه هالوژن‌ها شامل پنج عنصر به شرح زیر است:
- فلوئور (F)
- کلر (Cl)
- برم (Br)
- ید (I)
- استاتین (At)
گروه 18: گازهای نجیب (گازهای بی اثر)
گازهای نجیب جدول تناوبی عناصر شامل شش عنصر است:
- هلیوم (He)
- نئون (Ne)
- آرگون (Ar)
- کریپتون (Kr)
- زنون (Xe)
- رادون (Rn)
- اوگانسون (Og)
مشخصات گازهای نجیب
- همگی بی بو و بی رنگ هستند.
- واکنش شیمیایی بسیار پایینی دارند؛ به همین دلیل به آنها گازهای بی اثر نیز می‌گویند.
- لایه ظرفیت آنها کاملا پر است.