دانلود فایل پاورپوینت خواص تناوبی عنصرها

بخشی از پاورپوینت

--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----

اسلاید 1 :

چگونه می توان دو عضو يك خانواده را بدون داشتن آگاهی از رابطۀ خانوادگی آنهاشناسايی كرد؟ شايد برای دادن پاسخ به اين پرسش نخست به دنبال ويژگی های ظاهریمشتركی در آنها بگرديد يا طرز رفتار آن دو، شما را به وجود وابستگی خانوادگی ميان آنهاراهنمايی كند. در واقع در اين مثال وجود برخی از ويژگی های ظاهری و رفتاری مشتركمی تواند وابستگی افراد را به يك ديگر آشكار سازد. اين مثال در مورد عنصرها نيز درستاست، يعنی عنصرهايی كه اعضای يك خانواده از جدول تناوبی عنصرها به شمار می آيندويژگی های مشتركی دارند. برای درك بهتر اين موضوع بجاست به طور خلاصه تاريخچۀدسته بندی عنصرها را با هم مرور كنيم.

اسلاید 2 :

خواص عنصرها تغييرات گسترد های را نشان م یدهند. اين تغييرات ب هطور تصادفی وبی نظم نيستند بلكه خواص عنصرها با نظم و ترتيب خاصی تغيير می كند. از اين رو می توانعنصرها را در چند خانواده گروه بندی كرد به طوری كه در هر خانواده خواص عنصرهایموجود مشابه يك ديگر باشد و تنها تغيير مختصری در خواص آنها روی دهد.اگ رچه تا پيش از سال 1871 شماری از شيم یدا نها دست هبند یهای ويژ های را برایعنصرها پيشنهاد كرده بودند، اما گستردگی خصلت تناوبی در بين همۀ عنصرها در اين سالشناخته شد. در واقع در اين سال يك معلم شيمی اهل روسيه به نام ديميتری ايوانوويچ مندليفبه وجود خصلت تناوبی در ميان عنصرها به شيو های كه امروز م یشناسيم،پي برد.

مندليف پس از سال ها مطالعه متوجه شد كه اگر عنصرها را برحسب افزايش تدريجی جرم اتمی آنها در رديف هايی كنار يك ديگر بگذارد و آنهايی را كه خواص فيزيكی و شيميايی نسبتاً مشابه دارند در يك گروه زير ي كديگر قرار دهد، جدولی مطابق شكل 1 برایطبقه بندی عنصرها به دست می آيد. شكل 1 سازماندهی اوليۀ عنصرها را نشان می دهد.اين سازماندهی نخستين بار توسط مندليف طراحی و ارايه شده است.

v

اسلاید 3 :

به جاهای خالی جدول اوليه مندليف توجه كنيد، شكل 1. عنصرهايی با جرم های68 و 72 به اين مكان ها تعلق دارند. مندليف برای رعايت اصل تشابه خواص ، اتمی 44فيزيكی و شيميايی ناگزير شد كه برخی از خان ههای جدول پيشنهادی خود را خالی بگذارد.او پيش بينی كرد كه اين جاهای خالی بايد به عنصرهايی تعلق داشته باشد كه تا آن زمانشناخته نشده بودند. او همچنين برخی از خواص اين عنصرهای ناشناخته را پيش بينیكرد. در جدول 1 برخی از اين عنصرها و خواص آنها را مشاهده می كنيد. جالب است كهپس از يافتن اين عنصرها خواص پيش بينی شده با خواصی كه برای آنها مشاهده شد،مطابقت داشت.

v

اسلاید 4 :

در جدول مندليف كه در آن عنصرها برحسب افزايش جرم اتمی در كنار هم قرارگرفته

بودند افزون بر وجود جاهای خالی، در چند مورد نيز بی نظمی هايی مشاهده می شد. زيرا

او در مواردی مجبور بود برای قراردادن عنصرهايی با خواص مشابه در يك ستون، ترتيب

قرارگرفتن عنصرها را برحسب افزايش جرم اتمی بر هم بزند. به عنوان مثال، در جدول

پيشنهادی او نيكل بعد از كبالت و نيز يد بعد از تلور آمده است درصورتی كه جرم اتمی نيكل

و يد به ترتيب از كبالت و تلور كمتر است. فرض مندليف اين بود كه چنين بی نظمی هايی

به علت خطا در اندازه گيری جرم اتمی روی داده است. اما مدتی بعد معلوم شد كه اين

اندازه گيری ها كاملاً درست بوده است.

يكی از موارد بی نظمی كه

در جدول مندليف مشاهده

می شد جای خالی يك

عنصر ميان كلسيم و تيتانيم

بود. مندليف معتقد بود اين

محل به عنصری تعلق دارد

كه تا آن زمان كشف نشده

بود. امروزه اين عنصر را با

نام اسكانديم می شناسيم.

او همچنين خواص گاليم و

ژرمانيم و هفت عنصر ديگر

را پيش بينی كرد كه اين

پي شگوي یها در هشت مورد

درست بود. مندليف نيز

به خاطر اين پيش بينی های

درست خود تا اين اندازه

مشهور شده است.

اسلاید 5 :

    چهل سال پس از مندليف، موزلی و رادرفورد كشف كردند كه بار مثبت هسته يا عدد اتمیِ اتم هر عنصر منحصر به فرد است و اتم عنصرهای مختلف، عدد اتمی متفاوتی دارد.هنگامی كه آنها عنصرها را برحسب افزايش عدد اتمی مرتب كردند، بی نظمی های موجوددر جدول مندليف، كه در نتيجۀ مرتب كردن عنصرها برحسب افزايش جرم اتمی پيش آمده

بود، به آسانی توجيه شد. از آن زمان تاكنون عنصرها را بر حسب افزايش عدد اتمی به شكل جدولی در كنار هم می چينند. به اين جدول، جدول تناوبی عنصرها می گويند..شكل 2، متداو لترين شكل جدول تناوبی است كه در حال حاضر توسط شيمیدانها مورد استفاده قرارمی گيرد. اين جدول براساس قانون تناوبی عنصرها استوار است. بر طبق

اين قانون هرگاه عنصرها را برحسب افزايش عدد اتمی در كنار يك ديگر قرار دهيم خواص فيزيكی و شيميايی آنها به صورت تناوبی تكرار می شود.از آن جا كه رفتار شيميايی هر عنصر به وسيله آرايش الكترونی آن تعيين می شود،مهم ترين نكته در جدول تناوبی تشابه آرايش الكترونی لايۀ ظرفيت عنصرهای يك خانوادهدر بسياری از گرو ههای اين جدول است. بنابراين با نگاهی به جدول تناوبی متوجه می شويم كه خواص شيميايی عنصرهای هم گروه به اين دليل مشابه هستند كه آرايش الكترونی لايۀ ظرفيت آنها ب هيك ديگر شبيه است.

اسلاید 6 :

فهرست عنصرهای اين گروه از جدول تناوبی را در شكل 3 مشاهده م یكنيد. اين عنصرها همگی فلزهايی نرم و بسيار واكنش پذيرند. اين فلزها آن چنان نرم هستند كه با چاقو بريده می شوند و سطح براق آنها به سرعت با اكسيژن هوا وارد واكنش شده، تيره م یشود. در آزمايشگاه معمولاً اين فلزها را زير نفت نگهداری م یكنند تا از تماس مستقيم با اكسيژن هوا و رطوبت درامان باشند. زيرا فلزهای قليايی حتی با آب سرد به شدت واكنش م یدهند و ضمن آزاد كردن. محلولی با خاصيت قليايی يا بازی ب هوجود م یآورند، شكل 4د رگذشته انسان به اين نكته پی برده بود كه اگر خاكستر باقی مانده از سوختن چوب را با آب مخلوط كند، محلولی به دست می آيد كه می تواند چربی ها را در خود حل كند. آنها اين محلول را قليا نام نهادند. امروزه می دانيم كه در خاكستر چوب برخی از تركيب های عنصرهای گروه اول جدول تناوبی وجود دارد، از اين رو عنصرهای اين گروه را فلزهای قليايی اين فلزها دارای خواص فيزيكی و شيميايی مشابه بسياری هستند، كه در بندهای بعدی به برخی از آنها می پردازيم ،جدول 2

اسلاید 7 :

واكنش پذيری فلزهای قليايی را می توان از روی آرايش الكترونی آنها نيز توضيح داد. چنان كه در جدول 2 آمده است اين فلزها در بيرونی ترين لايۀ الكترونی خود (بالاترين سطح انرژي) يك الكترون دارند. بنابراين، آرايش الكتروني پس از يك آرايش گاز نجيب نشان دهنده ي عنصرهاي گروه اول جدول تناوبي است. هنگاميكه اتم يك فلز قليايي، تك الكترون ظرفيتي خود را از دست مي دهد لايه الكتروني بعدي ، لايه بيروني آن را تشكيل مي دهد.در اين حالت آرايش الكتروني مانند گاز نجيب پيش از آن فلز است.بنابراين اتم فلز قليايي با از دست دادن يك الكترون به آرايش الكتروني پايدار يك گاز نجيب مي رسد.

اسلاید 8 :

واكنش پذيری فلزهای قليايی را می توان از روی آرايش الكترونی آنها نيز توضيح داد. چنان كه در جدول 2 آمده است اين فلزها در بيرونی ترين لايۀ الكترونی خود (بالاترين سطح انرژي) يك الكترون دارند. بنابراين، آرايش الكتروني پس از يك آرايش گاز نجيب نشان دهنده ي عنصرهاي گروه اول جدول تناوبي است. هنگاميكه اتم يك فلز قليايي، تك الكترون ظرفيتي خود را از دست مي دهد لايه الكتروني بعدي ، لايه بيروني آن را تشكيل مي دهد.در اين حالت آرايش الكتروني مانند گاز نجيب پيش از آن فلز است.بنابراين اتم فلز قليايي با از دست دادن يك الكترون به آرايش الكتروني پايدار يك گاز نجيب مي رسد.

اسلاید 9 :

در اين گروه فلزهايی جای دارند كه نسبت به گروه فلزهای قليايی سخت تر و چگال تر هستند و نقطۀ ذوب آنها نيز بالاتر است. در جدول 3 با عنصرهای اين گروه و شباهت آرايش الكترونی بيرونی ترين سطح انرژی آنها با يكديگر و تفاوت اين آرايش الكترونی با فلزهای گروه اول آشنا می شويد. كليۀ فلزهای قليايی خاكی واكنش پذيرند اما واكنش پذيری شيميايی آنها به اندازۀ عنصرهای گروه اول نيست. اما چرا واكنش پذيری آنها كمتر است؟ عنصرهاي گروه قليايي خاكي در لايه ظرفيت خود دو الكترون دارند و براي رسيدن به آرايش الكتروني گاز نجيب پيش از خود بايد دو الكترون از دست بدهند.در حالي كه عنصرهاي قليايي براي رسيدن به آرايش الكتروني گاز نجيب پيش از خود تنها يك الكترون از دست مي دهند.

اسلاید 10 :

 مي دانيد كه در عنصرهاي واسطه  اوربيتال هاي زير لايه (دي) در حال پر شدن هستند از اين رو به آن ها عنصرهاي دسته ي (دي) نيز گفته مي شود.با مراجعه به جدول تناوبي عنصرها ، شكل2، ملاحظه مي شود كه دو دسته ي ديگر از عنصرها كه عنصرهاي واسطه داخلي ناميده مي شوند، در زير جدول جاي داده شده اند. اين دو دسته از عنصرها به ترتيب لانتانيدها و آكتينيدها ناميده مي شوند.لانتانيدها عنصرهاي 57 تا70 جدول تناوبي را تشكيل مي دهند نام اين دسته از عنصرها از فلز لانتان گرفته شده است.لانتانيدها فلزهاي براق هستند و واكنش پذيري شيميايي قابل توجيهي دارند.

   عنصرهاي89 تا 102 دسته آكتينيدها را تشكيل مي دهند.نام اين دسته نيز از عنصر 89 آكتينيم گرفته شده است.در اين عنصرها ساختار هسته نسبت به آرايش الكترونی از اهميت كاربردی بيشتری برخوردار است. همۀ اكتينيدها هستۀ ناپايداری دارند، به اين علت از جمله عنصرهای پرتوزا به شمار می آيند. شايد مشهورترين اكتينيد، اورانيم باشد كه از فروپاشی هستۀ آن انرژی لازم برای توليد برق در نيروگاه ها، زيردريايی ها و ناوهای هواپيمابر فراهم می شود.