کیمیا

گروه اول _ فلزهای قلیایی

عنصرهای گروه اول همگی فلزهایی نرم و بسیار واکنش پذیرند . این فلزها آنچنان نرم هستند که با چاقوبریده می شوند و سطح براق آن ها به سرعت با اکسیژن هوا وارد واکنش شده ، تیره می شود . در آزمایشگاه معمولاً این فلزها را زیر نفت نگهداری می کنند تا از تماس مستقیم با اکسیژن هوا و رطوبت در امان باشند . زیرا فلزهای قلیایی حتی با آب سرد به شدت واکنش می دهند و محلولی با خاصیت قلیایی یا بازی به وجود می آورند .

در گذشته انسان به این نکته پی برده بود که اگر خاکستر با قی مانده از سوختن چوب را با آب مخلوط کند ، محلولی به دست می آید که می تواند چربی ها را در خود حل کند . آنها این مخلوط را قلیا نام نهادند. امروزه می دانیم که در خاکستر چوب برخی از ترکیب های عنصرهای گروه اول جدول تناوبی وجود دارد، از این رو عنصر های این گروه را فلزهای قلیایی نامیده اند .

گروه دوم _ فلزهای قلیایی خاکی

در این گروه فلزهایی جای دارند که نسبت به گروه فلزهای قلیایی سخت تر و چگال تر هستند و دمای ذوب آنها نیز بیشتر است . کلیه فلزهای قلیایی خاکی .اکنش پذیرند اما واکنش پذیری شیمیایی آنها به اندازه عنصرهای گروه اول نیست زیرا عنصرهای گروه قلیایی خاکی در لایه ظرفیت خود دو الکترون دارند   و برای  رسیدن به آرایش الکترونی گاز نجیب پیش از خود باید دو الکترون از دست بدهند . در حالی که عنصر های قلیایی برای رسیدن به آرایش الکترونی گاز نجیب پیش از خود تنها یک الکترون از دست می دهند .

گروه های سوم تا دوازدهم _ عناصر واسطه

این عنصرها مانند گروه های اول و دوم جدول تناوبی همگی فلز هستند اما واکنش پذیری شیمیایی آنها کمتر است . بجز جیوه ، این فلزها از فلزهای گروه های اول و دوم سخت تر ، چگال تر و دیر ذوب تر هستند . بی نظمی های متعددی نیز در آرایش الکترونی عنصرهای واسطه به چشم می خورد . در لایه ظرفیت عنصرهای گروه های 3تا 12 بر خلاف عنصرهای گروه های اول و دوم جدول تناوبی تعداد الکترون ها متغیر هستند . همچنین بسیاری از انها دو الکترون و برخی دیگر یک الکترون در اوربیتال s لایه های ظرفیت خود دارند .

می دانید که در عنصرهای واسطه اوربیتال های زیر لایه  d در حال پر شدن هستند ازاین رو به آنها عنصرهای دسته d نیز گفته می شود . با مراجعه به جدول تناوبی عنصرها ، ملاحظه می شود که دو دسته دیگر از عنصرها که عنصرهای واسطه داخلی نامیده می شوند ، در زیر جدول جای داده شده اند . این دو دسته از عنصرها به ترتیب لانتانیرها و اکتینیدها نامیده می شوند . لانتا نیرها عنصرهای 58تا71 جدول تناوبی را تشکیل می دهند . نام این دسته از عنصرها از فلز لانتان  گرفته شده است . لانتانیرها فلزهایی براق هستند و واکنش پذیری شیمیایی قابل توجهی دارند .

عنصرهای 90تا103 دسته اکتینیدها را تشکیل می دهند . نام این دسته نیز از عنصر 89 اکتینیم  گرفته شده است . در این عنصرها ساختار هسته نسبت به آرایش الکترونی از اهمیت کار بردی بیشتری بر خوردار است . همه اکتینیدها ،هسته نا پایداری دارند ، به این علت از جمله عنصرهای پرتوزا به شمار می آیند . شاید مشهورترین اکتینیدها اورانیوم باشد که از فروپاشی هسته آن انرژی لازم برای تولید برق در نیروگاه ها ، زیردریایی ها وناوهای هواپیما بر فراهم می شود .

عنصرهای گروهای 13تا 18 جدول تناوبی

عنصرهای این گروها را به عنوان عنصرهای دسته P جدول می شناسیم ، زیرا در آن ها اوربیتال های P در حال پر شدن هستند . این عنصرها برخی فلزها ، نافلزها، شبه فلزها و گازهای نجیب را شامل می شوند . احتمالاً با برخی از این عنصرها از جمله کربن ، نیتروژن ، اکسیژن ، آلومینوم ، قلع و سرب آشنا هستید . دو عنصر سیلیسیم از گرو 14 و اکسیژن از گرو 16 جزو فراوانترین عنصرهای موجود در پوسته زمین هستند . از میان گروه های 13 تا 18 گروه هالوژن ها گروه گازهای نجیب نام های اختصاصی دارند . گروه هالوژن ها عنصرهای گروه 17 و گاز های نجیب عنصرهای گروه 18 را تشکیل می دهند

هالوژن ها به آسانی با فلزها ، بویژه فلزهای قلیایی ، واکنش می دهند و نمک ها را می سازند . هالوژن در زبان لاتین به معنی نمک ساز است . می دانید که نمک خوراکی از یک هالوژن به نام کلرویک فلز قلیایی بنام سدیم تشکیل می شود .

از نظر شیمیایی هالوژن ها واکنش پذیرترین نافلزها هستند و در بیرونی ترین لایه الکترونی تنها یک الکترون کم تر از اتم گاز نجیب پس از خود دارند . از این رو هنگامی که هالوژن ها در واکنش شیمیایی شرکت می کنند تنها الکترون مورد نیاز خود را برای رسیدن به آرایش الکترونی گاز نجیب پس از خود ، دریافت می کنند وپایدار می شوند .

عنصرهای گروه 18 یا گازهای نجیب در گذشته به گازهای بی اثر معروف بودند . این عنصرها را از آن جهت بی اثرمی نامیدند که تامدتها تصورمی شد درهیچ واکنش شیمیایی شرکت نمی کنند. درواقع تاکنون هیچ ترکیب شیمیایی پایداری ازعنصرهای هلیم ، نئون وآرگون شناخته نشده است . عنصرهای دیگراین گروه کریپتون، زنون ورادون نام دارند. این گازهاواکنش پذیری بسیارکمی دارندودرسالهای اخیر چندترکیب شیمیایی ازآنها ساخته شده است .

هیدروژن ، یک خانواده تک عضوی

هیدروژن عنصری است که درجدول تناوبی یکه وتنهاست .این عنصرازآن جهت دریک خانواده ی جداگانه قرارمی گیرد که به لحاظ شیمیایی به عنصرهای دیگرشباهت ندارد.. وجود یک الکترون دراطراف هسته ی این اتم که تنهاازیک پروتون تشکیل شده است ،سبب می شودکه این عنصر به آسانی بابش تر عنصرها ازجمله بااکسیژن واکنش دهد. به دلیل واکنش پذیری زیاد هیدروژن با عنصرهای گوناگون آن را نمی توان به حالت آزاد در طبیعت یافت در صورتی که ترکیب های آن به فراوانی یافت می شوند . آب فراوانترین ترکیب هیدروژن دار است .