جدول تناوبی:این جدول بر اساس عناصر شناخته شده توسط شخصی به آمده که ابتدا بر اساس عدد جرمی تنظیم شد ولی بعد ما فهمید اشتباه کرده اینبار عناصر بر اساسعدد اتمی تنظیم کرد در هشت گروه و هفت دوره (تناوب)از چپ به راست
جدول تناوبی عنصرهای شیمیایی، نمایشی از عنصرهای شیمیایی شناخته شدهاست که بر اساس ساختار الکترونی مرتب گردیدهاست بهگونهای که بسیاری از ویژگیهای شیمیایی عنصرها به صورت منظم در طول جدول تغییر میکنند.
جدول اولیه بدون اطلاع از ساختار داخلی اتمها ساخته شد: اگر عناصر را بر حسب جرم اتمی آنها مرتب نمائیم، و آنگاه نمودار خواص معین دیگر آنها را بر حسب جرم اتمی رسم نمائیم، میتوان نوسان یا تناوب این خواص را بصورت تابعی از جرم اتمی مشاهده نمود. نخستین کسی که توانست این نظم را مشاهده نماید، یک شیمیدان آلمانی به نام یوهان ولفگانگ دوبراینر بود. او متوجه تعدادی تثلیث از عناصر مشابه شد:
| نمونه تثلیثها | ||
|---|---|---|
| عنصر | جرم اتمی | چگالی |
| Cl | ۳۵٫۵ | ۱٫۵۶ g/L |
| Br | ۷۹٫۹ | ۳٫۱۲ g/L |
| I | ۱۲۶٫۹ | ۴٫۹۵ g/L |
| Ca | ۴۰٫۱ | ۱٫۵۵ g/cm۳ |
| Sr | ۸۷٫۶ | ۲٫۶ g/cm۳ |
| Ba | ۱۳۷ | ۳٫۵ g/cm۳ |
و به دنبال او، شیمیدان انگلیسی جان نیولندز متوجه گردید که عناصر از نوع مشابه در فاصلههای هشت تایی یافت میشوند، که آنها را با نتهای هشتگانه موسیقی شبیه نمود، هرچند که قانون نتهای او مورد تمسخر معاصرین او قرار گرفت. سرانجام شیمیدان آلمانی لوتار مَیر و شیمیدان روسی دمیتری مندلیف تقریباً بطور همزمان اولین جدول تناوبی را، با مرتب نمودن عناصر بر حسب جرمشان، توسعه دادند (ولی مندلیف تعداد کمی از عناصر را خارج از ترتیب صریح جرمی، برای تطابق بهتر با خواص همسایگانشان رسم نمود – این کار بعدها با کشف ساختار الکترونی عناصر در اواخر سده نوزدهم و آغاز سده بیستم توجیه گردید).
فهرست عناصر بر پایه نام، علامت اختصاری و عدد اتمی موجود است. شکل زیر جدول تناوبی عناصر شناخته شده را نمایش میدهد. هر عنصر با عدد اتمی و علامتهای شیمیایی. عناصر در یک ستون («گروه») از لحاظ شیمیایی مشابه میباشند.
| گروه | ۱ | ۲ | ۳ | ۴ | ۵ | ۶ | ۷ | ۸ | ||||||||||||
| دوره | ||||||||||||||||||||
| ۱ | ۱ H |
۲ He |
||||||||||||||||||
| ۲ | ۳ Li |
۴ Be |
۵ B |
۶ C |
۷ N |
۸ O |
۹ F |
۱۰ Ne |
||||||||||||
| ۳ | ۱۱ Na |
۱۲ Mg |
۱۳ Al |
۱۴ Si |
۱۵ P |
۱۶ S |
۱۷ Cl |
۱۸ Ar |
||||||||||||
| ۴ | ۱۹ K |
۲۰ Ca |
۲۱ Sc |
۲۲ Ti |
۲۳ V |
۲۴ Cr |
۲۵ Mn |
۲۶ Fe |
۲۷ Co |
۲۸ Ni |
۲۹ Cu |
۳۰ Zn |
۳۱ Ga |
۳۲ Ge |
۳۳ As |
۳۴ Se |
۳۵ Br |
۳۶ Kr |
||
| ۵ | ۳۷ Rb |
۳۸ Sr |
۳۹ Y |
۴۰ Zr |
۴۱ Nb |
۴۲ Mo |
۴۳ Tc |
۴۴ Ru |
۴۵ Rh |
۴۶ Pd |
۴۷ Ag |
۴۸ Cd |
۴۹ In |
۵۰ Sn |
۵۱ Sb |
۵۲ Te |
۵۳ I |
۵۴ Xe |
||
| ۶ | ۵۵ Cs |
۵۶ Ba |
* | ۷۱ Lu |
۷۲ Hf |
۷۳ Ta |
۷۴ W |
۷۵ Re |
۷۶ Os |
۷۷ Ir |
۷۸ Pt |
۷۹ Au |
۸۰ Hg |
۸۱ Tl |
۸۲ Pb |
۸۳ Bi |
۸۴ Po |
۸۵ At |
۸۶ Rn |
|
| ۷ | ۸۷ Fr |
۸۸ Ra |
** | ۱۰۳ Lr |
۱۰۴ Rf |
۱۰۵ Db |
۱۰۶ Sg |
۱۰۷ Bh |
۱۰۸ Hs |
۱۰۹ Mt |
۱۱۰ Ds |
۱۱۱ Rg |
۱۱۲ Cn |
۱۱۳ Uut |
۱۱۴ Uuq |
۱۱۵ Uup |
۱۱۶ Uuh |
۱۱۷ Uus |
۱۱۸ Uuo |
|
| * لانتانیدها | ۵۷ La |
۵۸ Ce |
۵۹ Pr |
۶۰ Nd |
۶۱ Pm |
۶۲ Sm |
۶۳ Eu |
۶۴ Gd |
۶۵ Tb |
۶۶ Dy |
۶۷ Ho |
۶۸ Er |
۶۹ Tm |
۷۰ Yb |
||||||
| ** آکتینیدها | ۸۹ Ac |
۹۰ Th |
۹۱ Pa |
۹۲ U |
۹۳ Np |
۹۴ Pu |
۹۵ Am |
۹۶ Cm |
۹۷ Bk |
۹۸ Cf |
۹۹ Es |
۱۰۰ Fm |
۱۰۱ Md |
۱۰۲ No |
||||||
کد رنگ برای اعداد اتمی:
و میتوانید دراین کلید واژه جدول تناوبی برای تشدید مغناطیسی را بیابید.
تعداد لایه الکترون در یک اتم تعیین کننده ردیفی است که در آن قرار میگیرد. هر لایه به زیرلایههای متفاوتی تقسیم میشود، که هر اندازه عدد اتمی افزایش مییابد، این لایهها به ترتیبی که در جدول آمدهاست پر میشوند.
| دوره/زیرلایه | S | G | F | D | P |
|---|---|---|---|---|---|
| ۱ | ۱s | ||||
| ۲ | ۲s | ۲p | |||
| ۳ | ۳s | ۳p | |||
| ۴ | ۴s | ۳d | ۴p | ||
| ۵ | ۵s | ۴d | ۵p | ||
| ۶ | ۶s | ۴f | ۵d | ۶p | |
| ۷ | ۷s | ۵f | ۶d | ۷p | |
| ۸ | ۸s | ۵g | ۶f | ۷d | ۸p |
از آنجائیکه الکترونهای خارجیترین لایه، خواص شیمیایی را تعیین مینمایند، این لایهها در میان گروهای یکسان مشابهاند.عناصر همجوار با یکدیگر در یک گروه، علیرغم اختلاف مهم در جرم، دارای خواص فیزیکی مشابه هستند. عناصر همجوار با یکدیگر در یک ردیف دارای جرمهای مشابه ولی خواص متفاوت هستند.
برای مثال، عناصر بسیار نزدیک به نیتروژن (N) در ردیف دوم کربن(C) و اکسیژن(O) هستند. علیرغم تشابه آنها در جرم (که بصورت ناچیزی در واحد جرم اتمی تفاوت دارند)، دارای خواص بینهایت متفاوتی هستند، همانطور که با بررسی فرمهای دیگر میتوان ملاحظه نمود: اکسیژن دو اتمی یک کاز است که سوختن را تشدید مینماید، نیتروژن دو اتمی یک گاز است که سوختن را تشدید نمیکند، و کربن یک جامد است که میتواند سوزانده شود(بله، میتوان الماس را سوزاند!).
در مقایسه، عناصر بسیار نزدیک به کلر (Cl) در گروه یکی مانده به آخر در جدول (هالوژنها) فلوئور(F) و برم(Br) هستند. علیرغم تفاوت فاحش جرم آنها در گروه، فرمهای دددآنها دارای خواص بسیار مشابه هستند: آنها بسیار خورنده (بدین معنی که تمایل خوبی برای ترکیب با فلزات، برای تشکیل نمک هالاید فلز)؛ کلر و فلوئور گاز هستند، درحالیکه برم یک مایع با تبخیر بسیار کم است؛ کلر و برم بسیار رنگی هستند.
بر روی عکس فلش هست.
ادامه مطلب ...نماد شیمیایی:به یک یا دو حرفی که نام خارجی عنصر که با حروف انگلیسی نشان داده می شود که اگر دو حرفی باشد حرف اول بزرگ حرف دوم کوچک مینویسند پشت عدد شیمیایی عدد جرمی و اتمی است.
نماد شیمیایی (به انگلیسی: Chemical 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.[۱]
تعریف عدد اتمی:به تعداد پروتون های اتم می گویند که با حروفz نشان می دهد.
تعریف عدد جرمی:به جمع پروتون ها و نترون ها در اتم می گویند که با حرف A نشان می دهند.
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.
عدد جرمی (A) تعداد نوکلئونها (پروتون و نوترون) را مشخص میکند و تقریباً برابر با جرم اتم هست اما واحد آنها فرق میکند زیرا جرم اتمی بر واحد گرم بر مول است اما عدد جرمی بر واحد Amuیا واحد کربنی است. برای نشان دادن ساختار هستهای اتم در بالا سمت چپ کنار علامت اختصاری (حروف لاتین) عنصر شیمیایی، عدد جرمی (جمع تعداد پروتون و نوترون) و عدد اتمی (Z تعداد پروتون ها) پایین سمت چپ نوشته میشود:
چونکه برای هر عنصری عدد اتمی یکسان اما عدد جرمی متفاوت هست بطور مختصر عدد جرمی سمت راست علامت اختصاری عنصر نوشته میشود:
H-۱, H-۳, He-۴, U-۲۳۵, U-۲۳۸.
اتمهای یک عنصر میتوانند با دارا بودن تعداد مساوی پروتون، تعداد مختلفی نوترون داشته باشند. این جور اتمها که عدد اتمی یکسان اما عدد جرمی متفاوت دارند، ایزوتوپ نامیده میشوند.
نکته:عدد جرمی بیشتر از عدد اتمی است.
کار نترون در هسته:نگه داشتن پروتن ها در کنار هم هستند هسته هیچ وقت بار + از دست نمی دهد.
حداقل نترون در هسته:به اندازه پروتن ها
حداکثر نترون در هسته:تا ۵/۱ برابر پروتن ها
![]() نوترون | |
ساختار کوارکی نوترون | |
| ترکیب: | ۲ پایین ۱ بالا |
|---|---|
| خانواده: | فرمیون |
| گروه: | کوارک |
| برهمکنش: | نیروی ضعیف٬نیروی قوی٬نیروی جاذبه٬نیروی الکترومغناطیس |
| پاد ذره بنیادی: | پاد نوترون |
| کشف شده: | جیمز چادویک[۱] |
| نماد: | n |
| جرم: | ۱٫۶۷۴ ۹۲۷ ۲۹(۲۸) × ۱۰−۲۷kg ۹۳۹٫۵۶۵ ۵۶۰(۸۱) MeV/c² ۱٫۰۰۸۶۶۵ u |
| بار الکتریکی: | ۰ C |
| اسپین: | ½ |
نوترون یکی از ذرات هستهای اتم است. نوترون دارای بار الکتریکی خنثی است و به همراه پروتون در داخل هسته اتم اصل جرم اتم را تشکیل میدهند.
از هیدروژن (۱ پروتون) تا کلسیم (۲۰ پروتون) تعداد آن با تعداد پروتون یکی هست و از آن بالاتر در جدول تناوبی تعدادش بیشتر میشود. جرم مطلق ۲۷- ۱۰ × ۱٬۶۷۴۸۲ کیلوگرم و جرم نسبی آن ۱٬۰۰۸۶۶۵۴۱ است.
جیمز چدویک در سال ۱۹۳۲ نوترون را، که رادرفورد در سال ۱۹۲۰ وجود آن را پیشبینی کرده بود، کشف کرد.پروتنها ذراتی مثبت هستند و به شدت همدیگر را دفع میکنند علت اینکه پروتونها همدیگر را دفع نمیکنند نوترنها هستند. نوترون ذرهای ناپایدار است و عمر متوسط آن ۹۱۸ ثانیه است که به پروتون، الکترون و نوترینو واپاشیده میشود. به این واپاشی، واپاشی بتا میگویند اتمی که پرتوی بتا تابش میکند چون یک پروتون به پروتونهایش اضافه میشود به عنصر بالاتر سلف میکند در همه اتمها اینگونه نیست زیرا اصل طرد پائولی برای اتمهایی که تعداد نوترونهایش کمتر از ۱٫۵ برابر پروتونهاست اجازه واپاشی نمیدهد.
با اندازه گیری هایی که ارنست رادرفورد انجام داده بود، متوجه شد که جرم هسته اتم تقریبا دوبرابر تعداد پروتونها است . بدین ترتیب او پیش بینی کرد که ذره ای دیگر باید در هسته باشد تا این کمبود جرم را جبران کند .
در سال ۱۹۳۲ جیمز چدویک آزمایشی ترتیب داد . او بریلیم را با آلفا بمباران کرد و متوجه شد ذره ای با قدرت نفوذ بسیار بالا از هسته اتم بیرون می زند که در میدان مغناطیسی منحرف نمی شود . ابتدا فکر کرد باید اشعه X یا گاما باشد اما هنگامی که سرعت آن را اندازه گرفت متوجه شد سرعت این ذره یک دهم سرعت نور است . به همین دلیل این ذره را که جرم آن حدود جرم پروتون و بیشتر بود، بار الکتریکی نداشت و سرعت آن یک دهم سرعت نور بود نوترون نامید و آن را به هسته نسبت داد.
نظریه چادویک:
۱- او معتقد بود نظریه بور کاملا درست است فقط داخل هسته علاوه بر پروتون نترون هم وجود دارد N=P+E
نکته:چادویک کاشف نترون است
| سر جیمز چدویک Sir James Chadwick | |
|---|---|
| متولد | ۲۰ اکتبر، ۱۸۹۱ چشایر، انگلستان |
| مرگ | ۲۴ ژوئیه، ۱۹۷۴ کمبریج ٬ انگلستان |
| ملیت | |
| رشته فعالیت | فیزیک |
| محل کار | دانشگاه برلین دانشگاه لیورپول دانشگاه کمبریج |
| استاد راهنما | ارنست رادرفورد هانس گایگر |
| دانشجویان دکتری وی | موریس گلدهابر ارنست سی.پولارد چارلز دروموند الیس |
| دلیل شهرت | کشف نوترون شرکت در پروژه منهتن |
| جوایز | جایزه نوبل در فیزیک (۱۹۳۵) |
سر جیمز چدویک (به انگلیسی: Sir James Chadwick) (۲۰ اکتبر ۱۸۹۱ - ۲۴ ژوئیه ۱۹۷۴) فیزیکدان انگلیسی است. در سال ۱۹۳۲ نوترون را که رادرفورد در سال ۱۹۲۰ وجود آن را پیش بینی کرده بود، کشف کرد و به همین سبب، در سال ۱۹۳۵ جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرد.
چادویک در بولینگتن، چشیره از جان جوزف چادویک و آن مری نولز متولد شد. وی دوران تحصیلات ابتدایی خود را در بولینگتن گذراند و سپس به مدرسه گرامری منچستر رفت و پس از آن به دانشگاه منچستر و سپس به کمبریج رفت.
در سال ۱۹۱۳ چادویک رفت و با هانس گایگر در دانشکده فنی دانشگاه برلین مشغول به کار شد. او با ارنست رادرفورد نیز کار میکرد. در جنگ جهانی اوّل او در آلمان بود و در اردوگاهی خارج از برلین حضور داشت. درحالی که او در آنجا بود، برای خود آزادانه در آزمایشگاهی در استطبل به آزمایش می پرداخت. او به کمک الیس چالز بر روی یونیزاسیون فسفر و همچنین برعکس واکنش شیمیایی کلر مونواکسید کربن مشغول به کار شد.
در سال ۱۹۳۲، چدویک یک ذره ناشناخته در هسته اتم کشف کرد. این ذره به عنوان نوترون شناخته شد بدلیل عدم بار الکتریکی. کشف چادویک برای شکست اورانیوم ۲۳۵ بسیار مهم بود. برخلاف ذرات با بار مثبت آلفا، که توسط نیروهای الکتریکی موجود در هسته های دیگر دفع می شوند، نوترون ها به نیرویی برای غلبه بر کولن ها احتیاج ندارند و بنابراین می توانند در سنگین ترین عناصر نفوذ کنند و تقسیم شوند. برای این کشف به او مدال هیوز سلطنتی در سال ۱۹۳۲ و جایزه نوبل فیزیک در سال ۱۹۳۵ اهدا شد.
کشف چدویک امکان ایجاد عناصر سنگین تر از اورانیوم هایی را که در آزمایشگاه ها ساخته بودند را فراهم میکرد. کشف او الهام گرفته از انریکو فرمی، فیزیکدان ایتالیای و برنده جایزه نوبل است.
چادویک در سال ۱۹۳۵ استاد فیزیک در دانشگاه لیورپول شد. او در کمیته لوسی مود برای کار بر روی ماده منصوب شد. او به عنوان بخشی از مأموریت تیزارد در سال ۱۹۴۰ به همراه با آمریکایی ها و کانادایی ها برای تحقیقات هسته ای به شمال آمریکا رفت. وی در نوامبر سال ۱۹۴۰ به انگلستان بازگشت، او به این نتیجه رسید که هیچ چیز از این پژوهش تا بعد از جنگ ظهور نخواهد داشت. در دسامبر سال ۱۹۴۰ فرانتس سیمون، که توسط لوسی مود مأموریت داشت، گزارش داد که امکان جداکردن اورانیوم ۲۳۵ وجود دارد. گزارش سیمون شامل برآورد هزینه و مشخصات یک نیروگاه غنی سازی اورانیم بسیار بزرگ بود. جیمز چدویک بعدها نوشت که در آن زمان او متوجه شد که "یک بمب هسته ای نه تنها ممکن بلکه اجتناب ناپذیر نیز می باشد. من پس از آن قرص خواب می خوردم و این تنها راه چاره بود".
او در مدت کوتاهی پس از آن پروژه منهتن در ایالات متحده، به توسعه بمب های اتمی که در ناکازاکی و هیروشما افتادند پرداخت. چادویک در سال ۱۹۴۵ شوالیه شد.
در سال ۱۹۴۰، چادویک فرستاده شد به انجمن سلطنتی برای کار با دو دانشمند فرانسوی، هانس ون هالبان و لو کوارسکی که در کمبریج مشغول به کار بودند. او خواسته بوده است که مقالات آن ها در طول جنگ منتشر نشود. در سال ۲۰۰۷، این مقالات در جریان حسابرسی کشف شدند. مسعود