الجدول الدوري
118 عنصراً مرتبة بحيث تظهر العائلات والاتجاهات بوضوح. ابحث عن عنصر، قارنه بجيرانه، ثم استخدم موقعه لفهم ما الذي يجمعه بالعناصر الأخرى وما الذي يميّزه.
هيدروجين
لافلز · غاز
خانات فارغة لعناصر لم تكن قد اكتُشفت بعد.
في عام 1869 حاول دميتري مندليف تنظيم العناصر المعروفة بالاستناد إلى خواصها الكيميائية. وعندما رتّبها بهذه الطريقة لاحظ أن بعض المواضع ينبغي أن تكون مشغولة، مع أن أي عنصر معروف آنذاك لم يكن يناسبها.
اختار أن يترك هذه المواضع فارغة. بل قدّر، في عدد منها، الخواص التي ينبغي أن تمتلكها العناصر المجهولة. وعندما اكتُشف الغاليوم والسكانديوم والجرمانيوم لاحقاً، ظهر مدى قوة هذه الفكرة.
الجدول الحديث لا يُرتَّب بالطريقة نفسها. فالعناصر تُرتَّب حسب العدد الذري، أي عدد البروتونات في النواة، ثم تساعد البنية الإلكترونية على تفسير سبب تكرار بعض الخواص الكيميائية بصورة دورية.
لماذا تقع Li وNa وK الواحدة تحت الأخرى؟
ينتمي الليثيوم والصوديوم والبوتاسيوم إلى المجموعة 1. وجودها في العمود نفسه يعكس تشابهاً في البنية الإلكترونية يظهر أيضاً في كيميائها.
الأرقام أسفل الرموز تمثل هنا توزيعاً مبسطاً للإلكترونات على الأغلفة. لليثيوم 2 ثم 1؛ وللصوديوم 2، 8، 1؛ وللبوتاسيوم 2، 8، 8، 1.
في الحالات الثلاث يحتوي الغلاف الخارجي على إلكترون واحد. وهذا يساعد على تفسير خواصها المشتركة: فالفلزات القلوية تكوّن غالباً أيونات بشحنة +1.
عند النزول في العمود يُضاف غلاف إلكتروني مشغول بينما يتكرر النمط الخارجي. هذا أحد أبسط الأمثلة على الدورية التي يكشفها الجدول.
فهم توزيع الإلكترونات →افهم الجدول خطوة بخطوة
أربع أفكار تفسّر بالفعل جزءاً كبيراً مما نراه في الجدول الدوري.
العلم موجود حولنا بالفعل.
نبدأ من شيء مألوف أو حركة يومية أو سؤال بسيط، ثم نعود إلى العناصر التي تفسّره.
ممَّ يتكوّن ما يحيط بنا؟
الهاتف والقهوة وماء الصنبور والدراجة: الأشياء العادية غالباً أفضل مدخل إلى الكيمياء.
ماذا يوجد فعلاً داخل الهاتف الذكي؟
تتبّع الهاتف جزءاً جزءاً واكتشف العناصر التي تجعل الشاشة والبطارية والشرائح والاتصالات ممكنة.
عناصر تتشابه فيما بينها
لماذا تتفاعل الغازات النبيلة قليلاً؟ ولماذا تكون الفلزات القلوية شديدة النشاط؟ العائلات تعطي الجدول معناه.
الانتقال من وحدة إلى أخرى
الحرارة والضغط والطاقة والكتلة وغيرها: أدوات عملية مع شرح وأمثلة.