الجدول الدوري هو أحد أشهر الجداول في العالم. تحتوي كل خلية على أسماء العناصر الكيميائية. لقد بذل الكثير من الجهد في تطويره. بعد كل شيء ، هذه ليست مجرد قائمة من المواد. يتم ترتيبها وفقًا لخصائصها وخصائصها. وكم عدد العناصر في الجدول الدوري سنكتشف الآن.
تاريخ إنشاء الجدول
لم يكن منديليف أول عالم قرر هيكلة العناصر. لقد حاول الكثير. لكن لا أحد يستطيع مقارنة كل شيء في جدول واحد متماسك. يمكننا تسمية 17 فبراير 1869 ، تاريخ اكتشاف القانون الدوري. في هذا اليوم ، أظهر Mendeleev خلقه - نظام كامل من العناصر مرتبة على أساس الوزن الذري والسمات الكيميائية.
تجدر الإشارة إلى أن فكرة رائعة لم تأت للعالم في إحدى الأمسيات الناجحة أثناء العمل. لقد عمل بالفعل لمدة 20 عامًا. مررت على البطاقات بالعناصر مرارًا وتكرارًا ، ودرست خصائصها. في الوقت نفسه ، عمل علماء آخرون أيضًا.
اقترح الكيميائي كانيزارو باسمه نظرية الوزن الذري. وجادل بأن هذه البيانات هي التي يمكنها بناء جميع المواد بالترتيب الصحيح. علاوة على ذلك ، توصل العالمان شانتوركوا ونيولاندز ، اللذان يعملان في أجزاء مختلفة من العالم ، إلى استنتاج مفاده أنه من خلال وضع العناصر بالوزن الذري ، يبدأون في الجمع وفقًا لخصائص أخرى.
في عام 1869 ، تم تقديم أمثلة أخرى للجداول مع منديليف. لكننا اليوم لا نتذكر حتى أسماء مؤلفيها. لماذا هذا؟ الأمر كله يتعلق بتفوق العالم على منافسيه:
- كان الجدول يحتوي على عناصر مفتوحة أكثر من العناصر الأخرى.
- إذا كان بعض العناصر لا يتناسب مع الوزن الذري ، فقد وضعه العالم على أساس خصائص أخرى. وكان القرار الصحيح.
- كان هناك العديد من المساحات الفارغة في الجدول. قام Mendeleev بإغفالات بوعي ، وبالتالي أخذ قطعة من مجد أولئك الذين يجدون هذه العناصر في المستقبل. حتى أنه قدم وصفًا لبعض المواد غير المعروفة حتى الآن.
أهم إنجاز هو أن هذا الجدول غير قابل للتدمير. تم إنشاؤه ببراعة لدرجة أن أي اكتشافات في المستقبل لن تكملها إلا.
كم عدد العناصر في الجدول الدوري
لقد رأى كل شخص هذا الجدول مرة واحدة على الأقل في حياته. لكن من الصعب تحديد الكمية الدقيقة للمواد. يمكن أن يكون هناك إجابتان صحيحتان: 118 و 126. الآن سنكتشف سبب ذلك.
في الطبيعة ، اكتشف الناس 94 عنصرًا. لم يفعلوا أي شيء لهم. فقط درس خصائصها وخصائصها. كان معظمهم في الجدول الدوري الأصلي.
تم إنشاء العناصر الـ 24 الأخرى في المختبرات. تم الحصول على ما مجموعه 118 قطعة. 8 عناصر أخرى ليست سوى خيارات افتراضية. إنهم يحاولون أن يخترعوا أو يحصلوا. لذلك اليوم ، يمكن استدعاء كل من المتغير الذي يحتوي على 118 عنصرًا وبه 126 عنصرًا بأمان.
- كان العالم هو الطفل السابع عشر في الأسرة. مات ثمانية منهم في سن مبكرة. توفي الأب مبكرا. لكن الأم استمرت في الكفاح من أجل مستقبل أطفالها ، لذلك تمكنت من إلحاقهم بمؤسسات تعليمية جيدة.
- دافع دائما عن رأيه. كان مدرسًا محترمًا في جامعات أوديسا وسيمفيروبول وسانت بطرسبرغ.
- لم يخترع الفودكا قط. تم إنشاء المشروب الكحولي قبل فترة طويلة من العلماء. لكن دكتوراهه كانت مكرسة للكحول ، ومن هنا تطورت الأسطورة.
- لم يحلم النظام الدوري بمندلييف قط. كانت نتيجة عمل شاق.
- كان يحب صنع الحقائب. ورفعت بهوايته إلى مستوى عالٍ من المهارة.
- في حياته كلها ، حصل مندليف على جائزة نوبل 3 مرات. لكن كل هذا انتهى بالترشيحات.
- سيفاجئ هذا الكثيرين ، لكن العمل في مجال الكيمياء لا يشغل سوى 10٪ من جميع أنشطة العالم. كما درس المناطيد وبناء السفن.
الجدول الدوري هو نظام رائع لجميع العناصر التي اكتشفها الناس على الإطلاق. وهي مقسمة إلى صفوف وأعمدة لتسهيل تعلم جميع العناصر.
ملاحظة. مقال - كم عدد العناصر الموجودة في الجدول الدوري المنشور في العنوان -.
كيف بدأ كل شيء؟
لاحظ العديد من الكيميائيين البارزين المعروفين في مطلع القرنين التاسع عشر والعشرين منذ فترة طويلة أن الخصائص الفيزيائية والكيميائية للعديد من العناصر الكيميائية متشابهة جدًا مع بعضها البعض. على سبيل المثال ، البوتاسيوم والليثيوم والصوديوم كلها معادن نشطة ، والتي ، عند التفاعل مع الماء ، تشكل هيدروكسيدات نشطة لهذه المعادن ؛ أظهر الكلور والفلور والبروم في مركباتهم مع الهيدروجين نفس التكافؤ الذي يساوي I وجميع هذه المركبات عبارة عن أحماض قوية. من هذا التشابه ، تم اقتراح الاستنتاج منذ فترة طويلة بأنه يمكن دمج جميع العناصر الكيميائية المعروفة في مجموعات ، وبالتالي فإن عناصر كل مجموعة لها مجموعة معينة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية. ومع ذلك ، غالبًا ما تم تجميع هذه المجموعات بشكل غير صحيح من عناصر مختلفة من قبل علماء مختلفين ، ولفترة طويلة تجاهل الكثيرون إحدى الخصائص الرئيسية للعناصر - هذه هي كتلتها الذرية. تم تجاهله لأنه كان ولا يزال مختلفًا بالنسبة للعناصر المختلفة ، مما يعني أنه لا يمكن استخدامه كمعامل للتجميع. كان الاستثناء الوحيد هو الكيميائي الفرنسي ألكسندر إميل تشانكورتوا ، حيث حاول ترتيب جميع العناصر في نموذج ثلاثي الأبعاد على طول اللولب ، لكن لم يتم التعرف على عمله من قبل المجتمع العلمي ، واتضح أن النموذج مرهق وغير مريح.
على عكس العديد من العلماء ، د. أخذ مندليف الكتلة الذرية (في ذلك الوقت "الوزن الذري") كمعامل رئيسي في تصنيف العناصر. في نسخته ، قام ديمتري إيفانوفيتش بترتيب العناصر بترتيب تصاعدي لأوزانها الذرية ، وهنا ظهر نمط أنه في فترات زمنية معينة من العناصر ، تتكرر خصائصها بشكل دوري. صحيح أنه يجب إجراء استثناءات: تم تبديل بعض العناصر ولم تتوافق مع الزيادة في الكتل الذرية (على سبيل المثال ، التيلوريوم واليود) ، لكنها تتوافق مع خصائص العناصر. برر التطوير الإضافي للنظرية الذرية والجزيئية مثل هذه التطورات وأظهر صحة هذا الترتيب. يمكنك قراءة المزيد عن هذا في مقال "ما هو اكتشاف منديليف"
كما نرى ، فإن تخطيط العناصر في هذا الإصدار ليس هو نفسه على الإطلاق كما نراه في الشكل الحديث. أولاً ، يتم عكس المجموعات والفترات: المجموعات أفقياً ، والفترات الرأسية ، وثانياً ، هناك عدد كبير جدًا من المجموعات - تسعة عشر ، بدلاً من ثمانية عشر مقبولة اليوم.
ومع ذلك ، بعد عام واحد فقط ، في عام 1870 ، شكل Mendeleev نسخة جديدة من الجدول ، والتي أصبحت بالفعل أكثر وضوحًا بالنسبة لنا: تصطف العناصر المتشابهة عموديًا ، وتشكل المجموعات ، ويتم ترتيب 6 فترات أفقية. من الجدير بالذكر أنه في كلا الإصدارين الأول والثاني من الجدول يمكن للمرء أن يرى إنجازات مهمة لم يكن لدى أسلافه: تم ترك الأماكن بعناية في الجدول للعناصر التي ، وفقًا لمندليف ، لم يتم اكتشافها بعد. يتم الإشارة إلى الوظائف الشاغرة من قبله بعلامة استفهام ويمكنك رؤيتها في الصورة أعلاه. بعد ذلك ، تم اكتشاف العناصر المقابلة بالفعل: الجاليوم ، الجرمانيوم ، سكانديوم. وهكذا ، لم ينظم ديمتري إيفانوفيتش العناصر في مجموعات وفترات فحسب ، بل توقع أيضًا اكتشاف عناصر جديدة غير معروفة بعد.
في وقت لاحق ، بعد حل العديد من الألغاز الموضعية للكيمياء في ذلك الوقت - اكتشاف عناصر جديدة ، وعزل مجموعة من الغازات النبيلة مع مشاركة ويليام رامزي ، وإثبات حقيقة أن الديديميوم ليس عنصرًا مستقلاً في الكل ، ولكن مزيج من اثنين آخرين - المزيد والمزيد من الإصدارات الجديدة والجديدة للجدول ، وأحيانًا يكون لها عرض غير جدول على الإطلاق. لكننا لن نعطيهم جميعًا هنا ، لكننا سنقدم فقط النسخة النهائية التي تشكلت خلال حياة العالم العظيم.
الانتقال من الأوزان الذرية إلى الشحنة النووية.
لسوء الحظ ، لم يعش ديمتري إيفانوفيتش لرؤية النظرية الكوكبية لبنية الذرة ولم ير انتصار تجارب رذرفورد ، على الرغم من اكتشافاته أن حقبة جديدة بدأت في تطوير القانون الدوري والدوري بأكمله. نظام. اسمحوا لي أن أذكركم أنه من خلال التجارب التي أجراها إرنست رذرفورد ، تبع ذلك أن ذرات العناصر تتكون من نواة ذرية موجبة الشحنة وإلكترونات سالبة الشحنة تدور حول النواة. بعد تحديد شحنات النوى الذرية لجميع العناصر المعروفة في ذلك الوقت ، اتضح أنها تقع في النظام الدوري وفقًا لشحنة النواة. واكتسب القانون الدوري معنى جديدًا ، والآن بدأ يبدو كما يلي:
"خصائص العناصر الكيميائية ، وكذلك أشكال وخصائص المواد والمركبات البسيطة التي تشكلها ، تعتمد بشكل دوري على حجم شحنات نوى ذراتها"
أصبح من الواضح الآن سبب وضع مندليف لبعض العناصر الأخف وزناً خلف أسلافهم الأثقل - بيت القصيد هو أن هذه هي الطريقة التي يقفون بها في ترتيب شحنات نواتهم. على سبيل المثال ، التيلوريوم أثقل من اليود ، ولكنه موجود في وقت سابق في الجدول ، لأن شحنة نواة ذرته وعدد الإلكترونات هي 52 ، بينما يحتوي اليود على 53. يمكنك أن تنظر إلى الطاولة وترى بنفسك.
بعد اكتشاف بنية الذرة والنواة الذرية ، خضع النظام الدوري لعدة تغييرات أخرى ، حتى وصل أخيرًا إلى الشكل المألوف لنا من المدرسة ، وهو النسخة قصيرة المدة من الجدول الدوري.
في هذا الجدول ، نعلم بالفعل كل شيء: 7 فترات ، و 10 سلاسل ، ومجموعات فرعية جانبية وأساسية. أيضًا ، مع وقت اكتشاف العناصر الجديدة وملء الجدول بها ، كان لابد من وضع عناصر مثل الأكتينيوم واللانثانوم في صفوف منفصلة ، وكلها كانت تسمى على التوالي أكتينيدات ولانثانيدات. كان هذا الإصدار من النظام موجودًا لفترة طويلة جدًا - في المجتمع العلمي العالمي تقريبًا حتى نهاية الثمانينيات ، وبداية التسعينيات ، وحتى في بلدنا لفترة أطول - حتى العشرينيات من هذا القرن.
نسخة حديثة من الجدول الدوري.
ومع ذلك ، فإن الخيار الذي مر به الكثير منا في المدرسة تبين أنه مربك للغاية ، ويتم التعبير عن الارتباك في تقسيم المجموعات الفرعية إلى مجموعات فرعية رئيسية وثانوية ، ويصبح تذكر منطق عرض خصائص العناصر أمرًا صعبًا للغاية. بالطبع ، على الرغم من ذلك ، درسه الكثيرون ، وأصبحوا أطباء في العلوم الكيميائية ، ولكن لا يزال هناك إصدار جديد يحل محله في العصر الحديث - وهو إصدار طويل الأمد. ألاحظ أن هذا الخيار المعين معتمد من قبل IUPAC (الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية). دعونا نلقي نظرة عليه.
تم استبدال ثماني مجموعات بثمانية عشر ، لم يعد من بينها أي تقسيم إلى رئيسي وثانوي ، وجميع المجموعات تمليها ترتيب الإلكترونات في الغلاف الذري. في الوقت نفسه ، تخلصوا من الفترات المكونة من صفين وصف واحد ، والآن تحتوي جميع الفترات على صف واحد فقط. ما مدى ملاءمة هذا الخيار؟ الآن يتم عرض دورية خصائص العناصر بشكل أكثر وضوحًا. يشير رقم المجموعة ، في الواقع ، إلى عدد الإلكترونات في المستوى الخارجي ، وبالتالي فإن جميع المجموعات الفرعية الرئيسية للإصدار القديم تقع في المجموعات الأولى والثانية والثالثة عشرة إلى الثامنة عشرة ، وجميع مجموعات "الجانب السابق" موجودة في منتصف الطاولة. وبالتالي ، يتضح الآن بوضوح من الجدول أنه إذا كانت هذه هي المجموعة الأولى ، فهذه معادن قلوية وليس لك نحاس أو فضة ، ومن الواضح أن جميع المعادن العابرة تظهر تشابهًا جيدًا في خصائصها بسبب الحشو. من المستوى الفرعي d ، الذي يؤثر بدرجة أقل على الخصائص الخارجية ، وكذلك اللانثانيدات والأكتينيدات ، تظهر خصائص متشابهة نظرًا لاختلاف المستوى الفرعي f فقط. وبالتالي ، يتم تقسيم الجدول بأكمله إلى الكتل التالية: s-block ، حيث يتم ملء الإلكترونات s ، و d-block ، و p-block و f-block ، مع ملء الإلكترونات d و p و f ، على التوالي.
لسوء الحظ ، تم تضمين هذا الخيار في بلدنا في الكتب المدرسية فقط في السنوات 2-3 الماضية ، وحتى ذلك الحين لم يتم تضمينه في كل شيء. وخاطئ جدا. بماذا ترتبط؟ حسنًا ، أولاً ، مع الركود في التسعينيات ، عندما لم يكن هناك تطور على الإطلاق في البلاد ، ناهيك عن قطاع التعليم ، وبالتحديد في التسعينيات ، تحول المجتمع الكيميائي العالمي إلى هذا الخيار. ثانيًا ، مع خمول بسيط وصعوبة في إدراك كل ما هو جديد ، لأن مدرسينا معتادون على النسخة القديمة قصيرة المدى للجدول ، على الرغم من حقيقة أنها أكثر صعوبة وأقل ملاءمة عند دراسة الكيمياء.
نسخة موسعة من النظام الدوري.
لكن الوقت لا يزال قائما ، والعلوم والتكنولوجيا أيضا. تم بالفعل اكتشاف العنصر 118 من النظام الدوري ، مما يعني أنه يجب اكتشاف الفترة التالية ، الثامنة ، من الجدول قريبًا. بالإضافة إلى ذلك ، سيظهر مستوى فرعي جديد للطاقة: المستوى الفرعي g. يجب نقل عناصر مكوناته إلى أسفل الجدول ، مثل اللانثانيدات أو الأكتينيدات ، أو سيتم توسيع هذا الجدول مرتين أخريين ، بحيث لا يتناسب مع ورقة A4. هنا سأقدم فقط رابطًا إلى ويكيبيديا (انظر النظام الدوري الموسع) ولن أكرر وصف هذا الخيار مرة أخرى. يمكن لأي شخص مهتم متابعة الرابط وإلقاء نظرة.
في هذا الإصدار ، لم يتم سرد عناصر f (اللانثانيدات والأكتينيدات) ولا عناصر g ("عناصر المستقبل" من الأرقام 121-128) بشكل منفصل ، ولكن اجعل الجدول أوسع بمقدار 32 خلية. أيضًا ، يتم وضع عنصر الهيليوم في المجموعة الثانية ، حيث يتم تضمينه في الكتلة s.
بشكل عام ، من غير المحتمل أن يستخدم الكيميائيون المستقبليون هذا الخيار ، وعلى الأرجح سيتم استبدال الجدول الدوري بأحد البدائل التي طرحها العلماء الشجعان بالفعل: نظام Benfey ، أو "المجرة الكيميائية" لـ Stewart أو خيار آخر. لكن هذا لن يكون إلا بعد تحقيق الجزيرة الثانية لاستقرار العناصر الكيميائية ، وعلى الأرجح ، سيكون ضروريًا أكثر من أجل الوضوح في الفيزياء النووية أكثر من الكيمياء ، ولكن في الوقت الحالي ، سيكون النظام الدوري القديم الجيد لديمتري إيفانوفيتش كافياً.
النظام الدوري للعناصر الكيميائية (جدول مندليف)- تصنيف العناصر الكيميائية ، وتحديد اعتماد الخصائص المختلفة للعناصر على شحنة النواة الذرية. النظام هو تعبير بياني عن القانون الدوري الذي وضعه الكيميائي الروسي د. آي. مينديليف في عام 1869. تم تطوير نسخته الأصلية بواسطة D.I Mendeleev في 1869-1871 وأثبت اعتماد خصائص العناصر على وزنها الذري (بالمصطلحات الحديثة ، على الكتلة الذرية). في المجموع ، تم اقتراح عدة مئات من المتغيرات لتمثيل النظام الدوري (المنحنيات التحليلية ، والجداول ، والأشكال الهندسية ، وما إلى ذلك). في الإصدار الحديث من النظام ، يفترض تقليص العناصر إلى جدول ثنائي الأبعاد ، حيث يحدد كل عمود (مجموعة) الخصائص الفيزيائية والكيميائية الرئيسية ، وتمثل الصفوف فترات متشابهة لبعضها البعض إلى حد معين .
النظام الدوري للعناصر الكيميائية لـ D.I. Mendeleev
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
لعب الاكتشاف الذي قام به الكيميائي الروسي منديليف (إلى حد بعيد) الدور الأكثر أهمية في تطوير العلوم ، وبالتحديد في تطوير العلوم الذرية والجزيئية. جعل هذا الاكتشاف من الممكن الحصول على أكثر الأفكار مفهومة وسهلة التعلم حول المركبات الكيميائية البسيطة والمعقدة. فقط بفضل الجدول لدينا تلك المفاهيم حول العناصر التي نستخدمها في العالم الحديث. في القرن العشرين ، تجلى الدور التنبئي للنظام الدوري في تقييم الخواص الكيميائية لعناصر عبر اليورانيوم ، الذي أظهره منشئ الجدول.
قدم الجدول الدوري لمندليف ، الذي تم تطويره في القرن التاسع عشر ، لصالح علم الكيمياء ، تنظيمًا منهجيًا جاهزًا لأنواع الذرات لتطوير الفيزياء في القرن العشرين (فيزياء الذرة ونواة الذرة) . في بداية القرن العشرين ، أثبت الفيزيائيون ، من خلال البحث ، أن الرقم التسلسلي (المعروف أيضًا باسم الذري) ، هو أيضًا مقياس للشحنة الكهربائية للنواة الذرية لهذا العنصر. ويحدد عدد الفترة (أي الصف الأفقي) عدد قذائف الإلكترون في الذرة. كما اتضح أن رقم الصف العمودي للجدول يحدد التركيب الكمي للغلاف الخارجي للعنصر (وبالتالي ، فإن عناصر نفس الصف ترجع إلى تشابه الخصائص الكيميائية).
كان اكتشاف العالم الروسي بمثابة حقبة جديدة في تاريخ علوم العالم ، ولم يسمح هذا الاكتشاف بإحداث قفزة هائلة في الكيمياء فحسب ، بل كان أيضًا لا يقدر بثمن لعدد من مجالات العلوم الأخرى. قدم الجدول الدوري نظامًا متماسكًا للمعلومات حول العناصر ، بناءً عليه ، أصبح من الممكن استخلاص استنتاجات علمية ، وحتى توقع بعض الاكتشافات.
الجدول الدوري تتمثل إحدى ميزات الجدول الدوري لمندلييف في أن المجموعة (العمود في الجدول) لديها تعبيرات أكثر أهمية للاتجاه الدوري مقارنة بالفترات أو الكتل. في الوقت الحاضر ، تشرح نظرية ميكانيكا الكم والبنية الذرية الطبيعة الجماعية للعناصر من خلال حقيقة أن لديهم نفس التكوينات الإلكترونية لقذائف التكافؤ ، ونتيجة لذلك ، فإن العناصر الموجودة داخل نفس العمود لها سمات متشابهة جدًا (متطابقة) من التكوين الإلكتروني ، مع خصائص كيميائية مماثلة. هناك أيضًا اتجاه واضح لتغيير مستقر في الخصائص مع زيادة الكتلة الذرية. وتجدر الإشارة إلى أنه في بعض مناطق الجدول الدوري (على سبيل المثال ، في المربعين D و F) ، تكون أوجه التشابه الأفقية ملحوظة أكثر من التشابه الرأسي.
يحتوي الجدول الدوري على مجموعات تم تعيين أرقامها التسلسلية من 1 إلى 18 (من اليسار إلى اليمين) ، وفقًا لنظام تسمية المجموعة الدولي. في الأيام الخوالي ، تم استخدام الأرقام الرومانية لتحديد المجموعات. في أمريكا ، كانت الممارسة هي وضع الحرف "A" بعد الرقم الروماني ، عندما تكون المجموعة في المربعين S و P ، أو الأحرف "B" - للمجموعات الموجودة في المربع D. المعرفات المستخدمة في ذلك الوقت هي هو نفس العدد الأخير من المؤشرات الحديثة في عصرنا (على سبيل المثال ، الاسم IVB ، يتوافق مع عناصر المجموعة الرابعة في عصرنا ، و IVA هي المجموعة الرابعة عشرة من العناصر). في البلدان الأوروبية في ذلك الوقت ، تم استخدام نظام مماثل ، ولكن هنا ، يشير الحرف "A" إلى مجموعات تصل إلى 10 ، والحرف "B" - بعد 10 شامل. لكن المجموعات 8،9،10 كان لها المعرف الثامن كمجموعة ثلاثية واحدة. لم تعد أسماء هذه المجموعات موجودة بعد أن دخل نظام ترميز IUPAC الجديد ، والذي لا يزال قيد الاستخدام حتى اليوم ، حيز التنفيذ في عام 1988.
تلقت العديد من المجموعات أسماء غير منتظمة ذات طبيعة تقليدية (على سبيل المثال ، "معادن الأرض القلوية" ، أو "الهالوجينات" ، وأسماء أخرى مماثلة). لم تتلق المجموعات من 3 إلى 14 مثل هذه الأسماء ، نظرًا لحقيقة أنها أقل تشابهًا مع بعضها البعض ولديها قدر أقل من التطابق مع الأنماط الرأسية ، وعادة ما يتم استدعاؤها إما بالرقم أو باسم العنصر الأول من المجموعة (التيتانيوم ، الكوبالت ، إلخ).
تظهر العناصر الكيميائية التي تنتمي إلى نفس المجموعة من الجدول الدوري اتجاهات معينة في الكهربية ، ونصف القطر الذري وطاقة التأين. في مجموعة واحدة ، من أعلى إلى أسفل ، يزداد نصف قطر الذرة ، حيث تمتلئ مستويات الطاقة ، وتُزال إلكترونات التكافؤ للعنصر من النواة ، بينما تنخفض طاقة التأين وتضعف الروابط في الذرة ، مما يبسط إزالة الإلكترونات. تنخفض أيضًا الكهربية ، وهذا نتيجة لحقيقة أن المسافة بين النواة وإلكترونات التكافؤ تزداد. ولكن هناك أيضًا استثناءات لهذه الأنماط ، على سبيل المثال ، تزداد الكهربية ، بدلاً من التناقص ، في المجموعة 11 ، من أعلى إلى أسفل. يوجد في الجدول الدوري سطر يسمى "فترة".
من بين المجموعات ، هناك تلك التي تكون فيها الاتجاهات الأفقية أكثر أهمية (على عكس المجموعات الأخرى التي تكون فيها الاتجاهات الرأسية أكثر أهمية) ، وتشمل هذه المجموعات الكتلة F ، حيث تشكل اللانثانيدات والأكتينيدات تسلسلين أفقيين مهمين.
تُظهر العناصر أنماطًا معينة من حيث نصف القطر الذري ، والسلبية الكهربية ، وطاقة التأين ، وطاقة تقارب الإلكترون. نظرًا لحقيقة أنه لكل عنصر تالٍ يزداد عدد الجسيمات المشحونة ، وتنجذب الإلكترونات إلى النواة ، وينخفض نصف القطر الذري في الاتجاه من اليسار إلى اليمين ، جنبًا إلى جنب مع هذا ، تزداد طاقة التأين ، مع زيادة في الرابطة في الذرة ، تزداد صعوبة إزالة الإلكترون. تتميز المعادن الموجودة على الجانب الأيسر من الجدول بمؤشر طاقة تقارب أقل للإلكترون ، وبالتالي ، على الجانب الأيمن ، مؤشر طاقة تقارب الإلكترون ، بالنسبة لغير المعادن ، يكون هذا المؤشر أعلى (بدون احتساب الغازات النبيلة).
مناطق مختلفة من الجدول الدوري لمندلييف ، اعتمادًا على غلاف الذرة الذي يعمل عليه آخر إلكترون ، وبالنظر إلى أهمية غلاف الإلكترون ، فمن المعتاد وصفه على أنه كتل.
تتضمن الكتلة S أول مجموعتين من العناصر ، (الفلزات الأرضية القلوية والقلوية ، الهيدروجين والهيليوم).
تشتمل الكتلة P على المجموعات الست الأخيرة ، من 13 إلى 18 (وفقًا لـ IUPAC ، أو وفقًا للنظام المعتمد في أمريكا - من IIIA إلى VIIIA) ، وتشمل هذه الكتلة أيضًا جميع أشباه الفلزات.
Block - D ، المجموعات من 3 إلى 12 (IUPAC ، أو IIIB إلى IIB باللغة الأمريكية) ، تشمل هذه الكتلة جميع المعادن الانتقالية.
بلوك - F ، يؤخذ عادة من الجدول الدوري ، ويتضمن اللانثانيدات والأكتينيدات.
يعد الجدول الدوري أحد أعظم اكتشافات البشرية ، مما جعل من الممكن تبسيط المعرفة حول العالم من حولنا واكتشاف عناصر كيميائية جديدة. إنه ضروري لأطفال المدارس ، وكذلك لكل من يهتم بالكيمياء. بالإضافة إلى ذلك ، هذا المخطط لا غنى عنه في مجالات العلوم الأخرى.
يحتوي هذا المخطط على جميع العناصر المعروفة للإنسان ، ويتم تجميعها حسب الكتلة الذرية والرقم التسلسلي. تؤثر هذه الخصائص على خصائص العناصر. في المجموع ، هناك 8 مجموعات في النسخة القصيرة من الجدول ، والعناصر المدرجة في مجموعة واحدة لها خصائص متشابهة للغاية. المجموعة الأولى تحتوي على الهيدروجين ، والليثيوم ، والبوتاسيوم ، والنحاس ، والنطق اللاتيني في اللغة الروسية هو cuprum. وكذلك الأرجنتوم - الفضة والسيزيوم والذهب - الأوروم والفرانسيوم. المجموعة الثانية تحتوي على البريليوم والمغنيسيوم والكالسيوم والزنك يليها السترونشيوم والكادميوم والباريوم وتنتهي المجموعة بالزئبق والراديوم.
المجموعة الثالثة تشمل البورون والألمنيوم والسكانديوم والجاليوم ثم الإيتريوم والإنديوم واللانثانوم وتنتهي المجموعة بالثاليوم والأكتينيوم. تبدأ المجموعة الرابعة بالكربون والسيليكون والتيتانيوم ، وتستمر مع الجرمانيوم والزركونيوم والقصدير وتنتهي بالهافنيوم والرصاص والروذرفورديوم. في المجموعة الخامسة توجد عناصر مثل النيتروجين والفوسفور والفاناديوم والزرنيخ والنيوبيوم والأنتيمون أدناه ، ثم يأتي البزموت التنتالوم ويكمل مجموعة الدوبنيوم. يبدأ السادس بالأكسجين ، يليه الكبريت ، والكروم ، والسيلينيوم ، ثم الموليبدينوم ، والتيلوريوم ، ثم التنجستن ، والبولونيوم ، والسيبورجيوم.
في المجموعة السابعة ، العنصر الأول هو الفلور ، يليه الكلور ، والمنغنيز ، والبروم ، والتكنيتيوم ، يليه اليود ، ثم الرينيوم ، والأستاتين ، والبوريوم. المجموعة الأخيرة هي الأكثر عددًا. ويشمل غازات مثل الهيليوم والنيون والأرجون والكريبتون والزينون والرادون. تشمل هذه المجموعة أيضًا معادن الحديد والكوبالت والنيكل والروديوم والبلاديوم والروثينيوم والأوزميوم والإيريديوم والبلاتين. يأتي بعد ذلك هانيوم والميتريوم. العناصر التي تتشكل بشكل منفصل سلسلة الأكتينيد وسلسلة اللانثانيد. لديهم خصائص مماثلة اللانثانم والأكتينيوم.
يشمل هذا المخطط جميع أنواع العناصر ، والتي تنقسم إلى مجموعتين كبيرتين - المعادن واللافلزاتبخصائص مختلفة. كيفية تحديد ما إذا كان عنصر ما ينتمي إلى مجموعة معينة ، سيساعد الخط الشرطي ، والذي يجب رسمه من البورون إلى الأستاتين. يجب أن نتذكر أنه لا يمكن رسم هذا الخط إلا في النسخة الكاملة من الجدول. تعتبر جميع العناصر الموجودة فوق هذا الخط والموجودة في المجموعات الفرعية الرئيسية غير معادن. والتي هي أقل ، في المجموعات الفرعية الرئيسية - المعادن. أيضا ، المعادن هي المواد الموجودة في مجموعات فرعية جانبية. هناك صور وصور خاصة يمكنك من خلالها التعرف على موقع هذه العناصر بالتفصيل. من الجدير بالذكر أن تلك العناصر الموجودة في هذا الخط تظهر نفس خصائص كل من المعادن واللافلزات.
تتكون قائمة منفصلة أيضًا من عناصر مذبذبة ، والتي لها خصائص مزدوجة ويمكن أن تشكل نوعين من المركبات نتيجة للتفاعلات. في الوقت نفسه ، فإنها تظهر على حد سواء الأساسية و خصائص الحمض. تعتمد غلبة خصائص معينة على ظروف التفاعل والمواد التي يتفاعل معها العنصر المذبذب.
وتجدر الإشارة إلى أن هذا المخطط في التنفيذ التقليدي ذو الجودة الجيدة هو اللون. في نفس الوقت ، يتم الإشارة إلى ألوان مختلفة لسهولة التوجيه المجموعات الفرعية الرئيسية والثانوية. وأيضًا يتم تجميع العناصر اعتمادًا على تشابه خصائصها.
ومع ذلك ، في الوقت الحاضر ، إلى جانب نظام الألوان ، يعد الجدول الدوري بالأبيض والأسود لمندليف شائعًا جدًا. يستخدم هذا النموذج للطباعة بالأبيض والأسود. على الرغم من التعقيد الظاهر ، فإن العمل معه مريح بنفس القدر ، بالنظر إلى بعض الفروق الدقيقة. لذلك ، في هذه الحالة ، من الممكن التمييز بين المجموعة الفرعية الرئيسية والمجموعة الثانوية من خلال الاختلافات في الظلال التي يمكن رؤيتها بوضوح. بالإضافة إلى ذلك ، في النسخة الملونة ، يشار إلى العناصر التي بها إلكترونات على طبقات مختلفة ألوان مختلفة.
تجدر الإشارة إلى أنه في التصميم أحادي اللون ، ليس من الصعب جدًا التنقل في المخطط. لهذا ، ستكون المعلومات المشار إليها في كل خلية فردية من العنصر كافية.
الامتحان اليوم هو النوع الرئيسي للاختبار في نهاية المدرسة ، مما يعني أنه يجب إيلاء اهتمام خاص للتحضير له. لذلك ، عند الاختيار الامتحان النهائي في الكيمياء، عليك الانتباه إلى المواد التي يمكن أن تساعد في توصيلها. كقاعدة عامة ، يُسمح لأطفال المدارس باستخدام بعض الجداول أثناء الاختبار ، ولا سيما الجدول الدوري بجودة جيدة. لذلك ، لكي تحقق الفائدة فقط في الاختبارات ، يجب الانتباه مسبقًا إلى هيكلها ودراسة خصائص العناصر ، بالإضافة إلى تسلسلها. أنت أيضا بحاجة إلى التعلم استخدم النسخة بالأبيض والأسود من الجدولحتى لا تواجه أي صعوبات في الامتحان.
بالإضافة إلى الجدول الرئيسي الذي يصف خصائص العناصر واعتمادها على الكتلة الذرية ، هناك مخططات أخرى يمكن أن تساعد في دراسة الكيمياء. على سبيل المثال ، هناك جداول الذوبان والكهرسلبية للمواد. يمكن أن يحدد الأول مدى قابلية مركب معين للذوبان في الماء عند درجة الحرارة العادية. في هذه الحالة ، توجد الأنيونات أفقيًا - توجد أيونات سالبة الشحنة ، وتقع الكاتيونات ، أي الأيونات الموجبة الشحنة ، عموديًا. تجده في الخارج درجة الذوبانلمركب أو آخر ، من الضروري إيجاد مكوناته في الجدول. وفي مكان تقاطعهم سيكون هناك التعيين الضروري.
إذا كان الحرف "r" ، فإن المادة قابلة للذوبان تمامًا في الماء في الظروف العادية. في وجود الحرف "m" - المادة قابلة للذوبان بشكل طفيف ، وفي وجود الحرف "n" - تكاد لا تذوب. إذا كانت هناك علامة "+" ، فإن المركب لا يشكل راسبًا ويتفاعل مع المذيب بدون بقايا. في حالة وجود علامة "-" ، فهذا يعني أن هذه المادة غير موجودة. في بعض الأحيان يمكنك أيضًا رؤية علامة "؟" في الجدول ، فهذا يعني أن درجة ذوبان هذا المركب غير معروفة على وجه اليقين. كهرسلبية العناصريمكن أن تختلف من 1 إلى 8 ، وهناك أيضًا جدول خاص لتحديد هذه المعلمة.
جدول مفيد آخر هو سلسلة النشاط المعدني. توجد جميع المعادن فيه عن طريق زيادة درجة الإمكانات الكهروكيميائية. تبدأ سلسلة من معادن الإجهاد بالليثيوم ، وتنتهي بالذهب. يُعتقد أنه كلما زاد احتلال المعدن إلى اليسار في هذا الصف ، زاد نشاطه في التفاعلات الكيميائية. هكذا، أكثر المعادن نشاطايعتبر الليثيوم معدنًا قلويًا. يوجد الهيدروجين أيضًا في نهاية قائمة العناصر. يُعتقد أن المعادن الموجودة بعده غير نشطة عمليًا. من بينها عناصر مثل النحاس والزئبق والفضة والبلاتين والذهب.
صور الجدول الدوري بجودة جيدة
هذا المخطط هو أحد أعظم الإنجازات في مجال الكيمياء. حيث هناك أنواع عديدة من هذا الجدول.- نسخة قصيرة وطويلة وطويلة جدًا. الأكثر شيوعًا هو الجدول القصير ، والإصدار الطويل من المخطط شائع أيضًا. تجدر الإشارة إلى أن الإصدار المختصر من المخطط لا ينصح باستخدامه حاليًا من قبل IUPAC.
كان المجموع تم تطوير أكثر من مائة نوع من الجداول، والتي تختلف في العرض ، والشكل ، والتمثيل الرسومي. يتم استخدامها في مختلف مجالات العلوم ، أو لا تستخدم على الإطلاق. حاليًا ، يواصل الباحثون تطوير تكوينات الدوائر الجديدة. كخيار رئيسي ، يتم استخدام دائرة قصيرة أو طويلة بجودة ممتازة.
النظام الدوري للعناصر الكيميائية هو تصنيف للعناصر الكيميائية تم إنشاؤه بواسطة D.I Mendeleev على أساس القانون الدوري الذي اكتشفه في عام 1869.
دي آي مينديليف
وفقًا للصياغة الحديثة لهذا القانون ، في سلسلة مستمرة من العناصر المرتبة بترتيب تصاعدي للشحنة الموجبة لنواة ذراتها ، تتكرر العناصر ذات الخصائص المتشابهة بشكل دوري.
يتكون النظام الدوري للعناصر الكيميائية ، المقدم في شكل جدول ، من فترات وسلسلة ومجموعات.
في بداية كل فترة (باستثناء الأولى) يوجد عنصر ذو خصائص معدنية واضحة (فلز قلوي).
رموز جدول الألوان: 1 - العلامة الكيميائية للعنصر ؛ 2 - الاسم 3 - الكتلة الذرية (الوزن الذري) ؛ 4 - الرقم التسلسلي 5- توزيع الإلكترونات فوق الطبقات.
كلما زاد العدد الترتيبي للعنصر ، مساويًا لقيمة الشحنة الموجبة لنواة ذرته ، تضعف الخصائص المعدنية تدريجياً وتزداد الخصائص غير المعدنية. العنصر قبل الأخير في كل فترة هو عنصر له خصائص غير معدنية واضحة () ، والعنصر الأخير غاز خامل. في الفترة الأولى ، يوجد عنصران ، في II و III - 8 عناصر لكل منهما ، في IV و V - 18 عنصرًا لكل منهما ، وفي VI - 32 وفي VII (فترة غير مكتملة) - 17 عنصرًا.
الفترات الثلاث الأولى تسمى فترات صغيرة ، كل منها تتكون من صف أفقي واحد ؛ الباقي - في فترات كبيرة ، يتكون كل منها (باستثناء الفترة السابعة) من صفين أفقيين - زوجي (علوي) وفردي (سفلي). حتى في صفوف الفترات الكبيرة توجد معادن فقط. تتغير خصائص العناصر في هذه الصفوف قليلاً مع زيادة الرقم التسلسلي. تتغير خصائص العناصر في سلسلة فردية من الفترات الكبيرة. في الفترة السادسة ، يتبع اللانثانم 14 عنصرًا متشابهة جدًا في الخصائص الكيميائية. يتم سرد هذه العناصر ، التي تسمى اللانثانيدات ، بشكل منفصل تحت الجدول الرئيسي. الأكتينيدات ، العناصر التالية للأكتينيوم ، معروضة بالمثل في الجدول.
يحتوي الجدول على تسع مجموعات رأسية. رقم المجموعة ، مع استثناءات نادرة ، يساوي أعلى تكافؤ إيجابي لعناصر هذه المجموعة. تنقسم كل مجموعة ، باستثناء الصفر والثامن ، إلى مجموعات فرعية. - الرئيسي (يقع على اليمين) والجانب. في المجموعات الفرعية الرئيسية ، مع زيادة الرقم التسلسلي ، يتم تحسين الخصائص المعدنية للعناصر وتضعف الخصائص غير المعدنية للعناصر.
وبالتالي ، يتم تحديد الخصائص الكيميائية وعدد من الخصائص الفيزيائية للعناصر من خلال المكان الذي يشغله عنصر معين في النظام الدوري.
العناصر الحيوية ، أي العناصر التي تتكون منها الكائنات الحية وتؤدي دورًا بيولوجيًا معينًا فيها ، تحتل الجزء العلوي من الجدول الدوري. الخلايا التي تشغلها العناصر التي تشكل الجزء الأكبر (أكثر من 99٪) من المادة الحية ملونة باللون الأزرق ، والخلايا التي تحتلها العناصر الدقيقة ملونة باللون الوردي (انظر).
النظام الدوري للعناصر الكيميائية هو أعظم إنجاز لعلم الطبيعة الحديث وتعبير حي عن قوانين الطبيعة الديالكتيكية الأكثر عمومية.
أنظر أيضا الوزن الذري.
النظام الدوري للعناصر الكيميائية هو تصنيف طبيعي للعناصر الكيميائية التي أنشأها D. I. Mendeleev على أساس القانون الدوري الذي اكتشفه في عام 1869.
في الصيغة الأصلية ، ينص القانون الدوري لـ D.I Mendeleev على أن خصائص العناصر الكيميائية ، وكذلك أشكال وخصائص مركباتها ، تعتمد بشكل دوري على حجم الأوزان الذرية للعناصر. في وقت لاحق ، مع تطور عقيدة بنية الذرة ، تبين أن السمة الأكثر دقة لكل عنصر ليست الوزن الذري (انظر) ، ولكن قيمة الشحنة الموجبة لنواة ذرة العنصر ، يساوي العدد الترتيبي (الذري) لهذا العنصر في النظام الدوري لـ D. I. Mendeleev. عدد الشحنات الموجبة على نواة الذرة يساوي عدد الإلكترونات المحيطة بنواة الذرة ، لأن الذرات ككل متعادلة كهربائيًا. في ضوء هذه البيانات ، تمت صياغة القانون الدوري على النحو التالي: تعتمد خصائص العناصر الكيميائية ، وكذلك أشكال وخصائص مركباتها ، بشكل دوري على الشحنة الموجبة لنوى ذراتها. هذا يعني أنه في سلسلة مستمرة من العناصر ، مرتبة بترتيب تصاعدي من الشحنات الموجبة لنواة ذراتها ، سيتم تكرار العناصر ذات الخصائص المتشابهة بشكل دوري.
يتم تقديم الشكل المجدول للنظام الدوري للعناصر الكيميائية في شكله الحديث. يتكون من فترات وسلسلة ومجموعات. تمثل الفترة صفًا أفقيًا متسلسلًا من العناصر مرتبة بترتيب تصاعدي للشحنة الموجبة لنواة ذراتها.
في بداية كل فترة (باستثناء الأولى) يوجد عنصر ذو خصائص معدنية واضحة (فلز قلوي). ثم ، مع زيادة الرقم التسلسلي ، تضعف الخصائص المعدنية للعناصر تدريجياً وتزداد الخصائص غير المعدنية للعناصر. العنصر قبل الأخير في كل فترة هو عنصر له خصائص غير معدنية واضحة (هالوجين) ، والعنصر الأخير غاز خامل. تتكون الفترة الأولى من عنصرين ، يتم تنفيذ دور المعدن القلوي والهالوجين في وقت واحد بواسطة الهيدروجين. تتضمن الفترتان الثانية والثالثة 8 عناصر لكل منها ، تسمى Mendeleev النموذجية. تحتوي الفترتان الرابعة والخامسة على 18 عنصرًا لكل منهما ، VI-32. الفترة السابعة لم تكتمل بعد وتم تجديدها بعناصر مصطنعة ؛ يوجد حاليًا 17 عنصرًا في هذه الفترة. تسمى الفترات الأولى والثانية والثالثة صغيرة ، كل منها يتكون من صف أفقي واحد ، من الرابع إلى السابع - كبير: وهي (باستثناء السابع) تتضمن صفين أفقيين - زوجي (علوي) وفردي (سفلي). حتى في صفوف الفترات الكبيرة ، يتم العثور على المعادن فقط ، ويتم التعبير عن التغيير في خصائص العناصر في الصف من اليسار إلى اليمين بشكل ضعيف.
في سلسلة فردية من الفترات الكبيرة ، تتغير خصائص العناصر في السلسلة بنفس طريقة خصائص العناصر النموذجية. في عدد زوجي من الفترة السادسة بعد اللانثانم ، يتبع 14 عنصرًا [تسمى اللانثانيدات (انظر) ، اللانثانيدات ، العناصر الأرضية النادرة] ، مماثلة في الخواص الكيميائية للانثانم وبعضها البعض. وترد قائمتهم بشكل منفصل تحت الجدول.
بشكل منفصل ، يتم كتابة العناصر التي تلي الأكتينيوم - الأكتينيدات (الأكتينيدات) وإعطاؤها تحت الجدول.
هناك تسع مجموعات عمودية في الجدول الدوري للعناصر الكيميائية. رقم المجموعة يساوي أعلى تكافؤ إيجابي (انظر) لعناصر هذه المجموعة. الاستثناءات هي الفلور (يحدث فقط أحادي التكافؤ بشكل سلبي) والبروم (لا يحدث سباعي التكافؤ) ؛ بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يظهر النحاس والفضة والذهب تكافؤًا أكبر من +1 (Cu-1 و 2 و Ag و Au-1 و 3) ، وعناصر المجموعة الثامنة ، فقط الأوزميوم والروثينيوم لهما تكافؤ +8 . تنقسم كل مجموعة ، باستثناء المجموعة الثامنة والصفر ، إلى مجموعتين فرعيتين: الرئيسية (الموجودة على اليمين) والثانوية. تشمل المجموعات الفرعية الرئيسية عناصر وعناصر نموذجية للفترات الكبيرة ، والعناصر الثانوية - فقط عناصر من فترات طويلة ، وعلاوة على ذلك ، معادن.
من حيث الخصائص الكيميائية ، تختلف عناصر كل مجموعة فرعية من هذه المجموعة اختلافًا كبيرًا عن بعضها البعض ، ويكون أعلى تكافؤ إيجابي فقط هو نفسه لجميع عناصر هذه المجموعة. في المجموعات الفرعية الرئيسية ، من أعلى إلى أسفل ، تزداد الخواص المعدنية للعناصر وتضعف العناصر غير المعدنية (على سبيل المثال ، الفرانسيوم عنصر له أكثر الخصائص المعدنية وضوحًا ، والفلور غير فلزي). وبالتالي ، فإن مكان العنصر في النظام الدوري لمندلييف (الرقم التسلسلي) يحدد خصائصه ، وهي متوسط خصائص العناصر المجاورة رأسياً وأفقياً.
بعض مجموعات العناصر لها أسماء خاصة. لذلك ، تسمى عناصر المجموعات الفرعية الرئيسية للمجموعة الأولى المعادن القلوية ، المجموعة الثانية - معادن الأرض القلوية ، المجموعة السابعة - الهالوجينات ، العناصر الموجودة خلف اليورانيوم - عبر اليورانيوم. تسمى العناصر التي تشكل جزءًا من الكائنات الحية ، والتي تشارك في عمليات التمثيل الغذائي ولها دور بيولوجي واضح ، العناصر الحيوية. يحتل كل منهم الجزء العلوي من طاولة D. I. Mendeleev. هذا هو أساسًا O و C و H و N و Ca و P و K و S و Na و Cl و Mg و Fe ، والتي تشكل الجزء الأكبر من المادة الحية (أكثر من 99٪). الأماكن التي تشغلها هذه العناصر في الجدول الدوري ملونة باللون الأزرق الفاتح. تسمى العناصر الحيوية ، وهي قليلة جدًا في الجسم (من 10 -3 إلى 10-14٪) ، العناصر الدقيقة (انظر). في خلايا النظام الدوري ، يتم وضع العناصر الدقيقة ذات اللون الأصفر الملون ، والتي تم إثبات أهميتها الحيوية للإنسان.
وفقًا لنظرية بنية الذرات (انظر Atom) ، تعتمد الخصائص الكيميائية للعناصر بشكل أساسي على عدد الإلكترونات في غلاف الإلكترون الخارجي. يفسر التغيير الدوري في خصائص العناصر مع زيادة الشحنة الموجبة للنواة الذرية من خلال التكرار الدوري لهيكل غلاف الإلكترون الخارجي (مستوى الطاقة) للذرات.
في الفترات الصغيرة ، مع زيادة الشحنة الموجبة للنواة ، يزداد عدد الإلكترونات في الغلاف الخارجي من 1 إلى 2 في الفترة الأولى ومن 1 إلى 8 في الفترتين الثانية والثالثة. ومن هنا جاء التغيير في خصائص العناصر في الفترة من معدن قلوي إلى غاز خامل. غلاف الإلكترون الخارجي ، الذي يحتوي على 8 إلكترونات ، كامل ومستقر بقوة (عناصر المجموعة الصفرية خاملة كيميائيًا).
في الفترات الكبيرة في الصفوف الزوجية ، مع زيادة الشحنة الموجبة للنواة ، يظل عدد الإلكترونات في الغلاف الخارجي ثابتًا (1 أو 2) ويمتلئ الغلاف الخارجي الثاني بالإلكترونات. ومن هنا جاء التغيير البطيء في خصائص العناصر في الصفوف الزوجية. في سلسلة فردية من الفترات الطويلة ، مع زيادة شحنة النوى ، تمتلئ الغلاف الخارجي بالإلكترونات (من 1 إلى 8) وتتغير خصائص العناصر بنفس الطريقة التي تتغير بها العناصر النموذجية.
عدد قذائف الإلكترون في الذرة يساوي رقم الفترة. تحتوي ذرات عناصر المجموعات الفرعية الرئيسية على عدد من الإلكترونات على غلافها الخارجي يساوي عدد المجموعة. تحتوي ذرات عناصر المجموعات الفرعية الثانوية على إلكترون واحد أو إلكترونين على الغلاف الخارجي. هذا يفسر الاختلاف في خصائص عناصر المجموعات الفرعية الرئيسية والثانوية. يشير رقم المجموعة إلى العدد المحتمل للإلكترونات التي يمكن أن تشارك في تكوين روابط كيميائية (تكافؤ) (انظر الجزيء) ، لذلك تسمى هذه الإلكترونات التكافؤ. بالنسبة لعناصر المجموعات الفرعية الثانوية ، ليس فقط إلكترونات الغلاف الخارجي ، ولكن أيضًا الإلكترونات قبل الأخيرة ، هي التكافؤ. يشار إلى عدد وهيكل قذائف الإلكترون في الجدول الدوري المرفق للعناصر الكيميائية.
القانون الدوري لـ D.I Mendeleev والنظام القائم عليه لهما أهمية كبيرة بشكل استثنائي في العلم والممارسة. كان القانون والنظام الدوريان الأساس لاكتشاف العناصر الكيميائية الجديدة ، والتحديد الدقيق لأوزانها الذرية ، وتطوير نظرية بنية الذرات ، وإنشاء قوانين جيوكيميائية لتوزيع العناصر في قشرة الأرض وتطوير الأفكار الحديثة حول المادة الحية ، والتي يتم تكوينها والقوانين المرتبطة بها وفقًا للنظام الدوري. يتم أيضًا تحديد النشاط البيولوجي للعناصر ومحتواها في الجسم إلى حد كبير من خلال المكان الذي تشغله في النظام الدوري لمندلييف. لذلك ، مع زيادة الرقم التسلسلي في عدد من المجموعات ، تزداد سمية العناصر ويقل محتواها في الجسم. القانون الدوري هو تعبير حي عن القوانين الديالكتيكية الأكثر عمومية لتطور الطبيعة.