جدول تناوبی عناصر چیست؟ + دانلود PDF جدول مندلیف فارسی

جدول تناوبی عناصر (Periodic Table) مهم‌ترین ابزار شیمی‌دان‌ها برای طبقه‌بندی عناصر براساس ویژگی‌های مشابه آن‌ها است. اگرچه در میان عموم مردم و شیمی‌دانان این جدول اغلب با نام جدول مندلیف شناخته می‌شود، اما جدول تناوبی امروزی یک نسخه بسیار دقیق‌تر و کامل‌تر از جدول اولیه‌ی دیمیتری مندلیف است. در واقع دانش شیمی مدرن با تغییر مبنای چیدمان عناصر جدول از وزن اتمی به عدد اتمی (تعداد پروتون‌ها در هسته) نظم بسیار دقیق‌تری به جدول مندلیف بخشیده است.

جدول تناوبی، عناصر شیمیایی را بر اساس عدد اتمی، گروه و دوره مرتب می‌کند. نسخه مدرن این جدول ۱۱۸ عنصر، ۱۸ گروه و ۷ دوره دارد و آموزش این جدول پایه اصلی کتاب‌های علوم نهم و شیمی دهم است .

در ادامه این مقاله از مدارس سلام با بررسی این جدول به شما کمک می‌کنیم تا گروه‌ها و دوره‌های جدول مندلیف و ویژگی‌های عناصر را به شکلی کاربردی بشناسید، همچنین جدول تناوبی فارسی را مشاهده و نسخه PDF آن را دانلود کنید.

جدول تناوبی فارسی، عکس، PDF و نسخه چاپی

برای دانلود جدول تناوبی فارسی PDF با کیفیت مناسب چاپ، از لینک زیر استفاده کنید. این فایل شامل نام فارسی عناصر، نماد شیمیایی، عدد اتمی و دسته‌بندی عناصر در جدول است.

جدول تناوبی چیست؟

جدول تناوبی کامل یک فهرست از همه عناصر شیمیایی شناخته شده (یعنی مواد شیمیایی که نمی‌توانند به مواد ساده‌تر تفکیک شوند) است. ۹۲ عدد از این عناصر به طور طبیعی در زمین یافت می‌شود و برخی عناصر نیز به‌صورت مصنوعی در آزمایشگاه ساخته شده‌اند. اصطلاح تناوب نیز به معنای الگوی تکرار شونده است و این جدول، عناصر را بر اساس الگوی تکرار شونده‌ای از ویژگی‌های شیمیایی مشترک مرتب می‌کند.

در جدول مندلیف، ۱۱۸ عنصر شیمیایی در ۱۸ گروه (ستون عمودی) و ۷ دوره (ردیف افقی) قرار گرفته‌اند. همچنین همانطور که گفتیم عناصر در هر گروه معمولا ویژگی‌های شیمیایی مشابهی دارند.

جدول مندلیف یکی از پایه‌ای‌ترین ابزارها در شیمی است و در آموزش‌های شیمی مدرسه، حل تست‌های کنکور و مطالعه شیمی دانشگاهی برای درک سریع ویژگی‌های شیمیایی عناصر، تعداد عناصر، مقایسه و پیش‌بینی رفتار شیمیایی آن‌ها استفاده می‌شود.

تاریخچه جدول مندلیف

اولین کسی که به الگوهای تکرار شونده یا تناوبی عناصر توجه کرد جان نیولندز بود. او در سال ۱۸۶۴ جدولی از عناصر کشف شده را براساس افزایش جرم اتمی آنها ترسیم کرد و متوجه شد ۸ عنصری که در یک امتداد قرار گرفته‌اند خواص مشابهی دارند. او این پدیده را قانون هشت‌تایی نامید اما از این قانون به خوبی استقبال نشد.

سه سال بعد در سال ۱۸۶۹ دیمیتری مندلیف استاد شیمی روس اولین جدول از چند جدول موفق را کامل کرد. مندلیف عناصر شناخته شده را که در آن زمان ۶۴ عنصر بودند برحسب افزایش جرم اتمی مرتب کرد و اینکار را از چپ به راست و در ردیف‌های افقی انجام داد.

مهم‌تر از آن مندلیف هر گاه عنصری را پیدا می‌کرد که از نظر خواص شیمیایی با یک عنصر قبل از آن مشترک بود ردیف جدیدی را ایجاد می‌کرد. در نتیجه هر ستون عمودی شامل عناصری با تعداد یکسان الکترون ظرفیت و خواص شیمیایی مشابهی می‌شد. برای مثال همه عناصری که در ستون اول جدول قرار دارند یعنی هیدروژن، لیتیم، سدیم، پتاسیم، روبیدیم، سزیم و فرانسیم با آب واکنش می‌دهند.

گسترش جدول مندلیف با کشف عناصر بیشتر ادامه یافت. به همین دلیل بسیاری از افراد جدول تناوبی شیمی دهم را با نام جدول مندلیف می‌شناسند. اما جدول امروزی دقیقا همان نسخه اولیه نیست و طی سال‌ها با کشف عناصر جدید و اصلاح معیارهای قرار گیری عناصر قبلی در جدول، کامل‌تر شده است. شکل اصلی این جدول که امروزه ما می‌شناسیم در اواسط قرن بیستم تهیه شده است. توجه داشته باشید که جدول اتمی مدرن و امروزی بر پایه عدد اتمی تنظیم می‌شود و صرفا بر پایه جرم اتمی نیست. همچنین قانون تناوبی مدرن نیز به عدد اتمی وابسته است.

ساختار جدول تناوبی چگونه است؟

جدول از هفت ردیف افقی که تناوب (دوره) نامیده می‌شوند و هجده ستون عمودی (گروه) تشکیل‌شده است. تناوب‌ها یا ردیف‌های جدول اندازه‌های متفاوتی دارند مثلا اولین تناوب فقط شامل دو عنصر هیدروژن و هلیوم است که به طور جداگانه در دو طرف جدول در مکان‌هایی قرار دارند که به ستون هم خانواده آنها مربوط است. تناوب‌های چهارم و پنجم هر کدام هجده عنصر دارند و ردیف‌های ششم و هفتم تناوب‌های طولانی نامیده می‌شوند و هر کدام شامل ۳۲ عنصر هستند.

توجه داشته باشید که برای نظم بیشتر عناصر در گروه‌های عمودی و ردیف‌های افقی جدول به سه دسته کلی تقسیم شده‌ااند. در مرکز جدول فلزات هستند که با ویژگی سختی و درخشندگی شناخته می‌شوند و عناصری هستند که قابلیت هدایت الکتریسته و حرارت را دارند. عناصر سمت راست جدول نافلزات هستند. این عناصر اغلب نرم و شکننده اند و هدایت الکتریکی ضعیفی دارند. هیدروژن در بالای گروه اول تنها عنصری است که می‌تواند به هر دو صورت فلز یا نافلز در گرفته شود.

فلزات و نافلزات به وسیله هشت شبه فلز از هم تفکیک می‌شوند. شبه فلزات عناصری با خواص حد واسط هستند.

سال‌ها دانشمندان از ترکیب‌های مختلف حروف و اعداد رومی برای نشان دادن ستون‌ها یا خانواده‌های جدول استفاده می‌کردند اما از سال ۱۹۸۶ شیمیدان‌های سراسر جهان با شمارگزاری ساده ستون‌ها از چپ به راست با اعداد ۱ تا ۱۸ موافقت کردند و به‌این ترتیب ساختار جدول امروزی شکل گرفت.

گروه و دوره در جدول تناوبی چیست؟

برای پاسخ به این سوال که گروه و دوره در جدول تناوبی نهم چیست؟ باید بگوییم که گروه‌‌ها همان ستون‌های عمودی هستند و عناصر هر گروه معمولا به دلیل شباهت در آرایش الکترونی لایه بیرونی، خواص شیمیایی مشابهی دارند.

دوره‌ها نیز همان ردیف‌های افقی هستند. همچنین با حرکت در طول یک دوره یا پایین رفتن در یک گروه، برخی از ویژگی‌های عناصر به‌صورت منظم تغییر می‌کند.

لانتانیدها و اکتینیدها چرا پایین جدول آمده‌اند؟

به یاد داشته باشید که دو ردیف از عناصر ( lu تا Ce) که معمولا لانتانیدها ناميده می شوند و LR تا Th (اکتنیدها)، خارج از پیکره ی اصلی جدول تناوبی قرار داده می‌شوند. این عناصر در واقع ادامه دوره‌های اصلی جدول هستند و جای واقعی آن‌ها در میانه جدول است، اما اگر داخل جدول اصلی قرار گیرند، طول جدول بسیار عریض می شود. بنابراین آن‌ها را صورت دو ردیف جداگانه در پایین جدول نمایش می‌دهند.

گروه‌های مهم و دسته‌بندی عناصر در جدول مندلیف

دسته‌بندی عناصر جدول بر اساس ویژگی‌های شیمیایی آن‌ها می‌تواند به شکل زیر باشد:

• فلزات جدول تناوبی (شامل گروه های اول و دوم و فلزات واسطه)
• نافلزات جدول تناوبی (شامل هیدروژن و گروه‌های ۱۳ تا ۱۸)
• شبه فلزات (عناصر بور، سیلیسیم، ژرمانیم، آرسنیک، آنتیموان، تلوریم، پلونیم و استاتین)

که در ادامه هر کدام را به‌طور کامل توضیح خواهیم داد.

گروه‌های اصلی جدول

برای آنکه به‌طور کامل با هشت گروه اصلی جدول تناوبی و ویژگی‌های آن‌ها آشنا شوید، به ویژگی‌ها و نکات عناصر هر گروه که در جدولی که در ادامه آمده است بررسی شده‌اند توجه کنید:

نام گروه	شماره گروه	نمونه عنصر	ویژگی کلی	نکته مهم امتحانی
فلزات قلیایی	۱	فلزات قلیایی از بالا به پایین برحسب افزایش عدد اتمی و جرمی به‌ترتیب عبارت‌اند از: لیتیوم با عدد اتمی ۳، سدیم با عدد اتمی ۱۱، پتاسیم با عدد اتمی ۱۹، روبیدیوم با عدد اتمی ۳۷، سزیوم با عدد اتمی ۵۵ و فرانسیوم با عدد اتمی ۸۷.	فلزات قلیایی معروف‌ به واکنش‌های قوی هستند. حتی با آب نیز شدیدا واکنش نشان می‌دهند، با فلزات دیگر به سرعت ترکیب می‌شوند چون به‌راحتی الکترون‌های آزاد خود را از دست می‌دهند. فلزات قلیایی به شکل خالص‌ در طبیعت یافت نمی‌شوند، بلکه به‌صورت ترکیب در کانی‌های قابل حل در آب وجود دارند.	هیدروژن بالای این ستون قرار دارد اما عضو واقعی فلزات قلیایی نیست؛ زیرا ویژگی های منحصر به فرد آن باعث شده که به هر دو گروه فلزات و نافلزات شبیه باشد.
فلزات قلیایی خاکی	۲	منیزیم، کلسیم	فلزهایی واکنش‌پذیرند، اما از فلزات قلیایی کم‌واکنش‌تر هستند.	دو الکترون لایه ظرفیت دارند و معمولا یون ۲+ می‌سازند.
گروه بور	۱۳	چهار فلز سفید نقره‌ای آلومینیوم، گالیوم، ایندیم و تالیم و شبه فلز سیاه رنگ بُر	اعضای خانواده این عنصر در طبیعت به راحتی با اکسیژن ترکیب می‌شوند و اکسیدهای متفاوتی را می‌سازند. معروف‌ترین ماده از میان ترکیبات این عناصر بردیم بوریک اسید کریستالی سفید رنگ است که در چشمه آب گرم یافت می‌شود و از موارد استفاده آن خاصیت ضدعفونی‌کننده آن است.	بور شبه‌فلز است، ولی بقیه اعضای این گروه بیشتر فلز هستند.
گروه کربن	۱۴	کربن، سیلیکون، ژرمانیوم، قلع و سرب	کربن بنیان همه موجودات زنده را تشکیل می‌دهد. سیلیکون دومین عنصر فراوان است که ترکیب آن با اکسیژن فروانترین عنصر پوسته زمین را می‌سازد. مقادر زیاد قلع و سرب را نیز می‌توان به‌صورت رسوبات کانی پیدا کرد، از این دو عنصر هم به صورت فلز خالص و هم به صورت آلیاژ استفاده می‌شود. در خانواده کربن از بالا به پایین پنج عضو به تدریج از نافلز واقعی به شبه فلز و بعد به فلز تغییر می‌کنند. این تغییر تدریجی در خصوصیات به افزایش جرم اتمی آن‌ها مرتبط است.	به‌جز ژرمانیوم همه این عناصر در طبیعت فراوان هستند. عناصر گروه کربن حد واسطه هستند یعنی نه الکترون از دست میدهند و نه می‌گیرند بلکه آن‌ها را در پیوندهای کووالانسی به اشتراک می‌گذارند‌.
گروه نیتروژن	۱۵	دو نافلز نیتروژن و فسفر، دو شبه فلز آرسنیک و آنتیموان و یک فلز بیسموت	با وجود آنکه پنج عنصر گروه نیتروژن به‌وضوح در بسیاری از حالات با هم اختلاف دارند اما در خصوصیت‌های معینی که بر اساس ساختار اتمی آنهاست مشترک‌اند. این گروه نیز شبیه گروه کربن تمایل دارند که از طریق پیوند کووالانسی با دیگر عناصر الکترون‌های خود را به اشتراک بگذارند.	اعضای خانواده گروه نیتروژن از نظر خصوصیت فیزیکی بیشتر از هر گروه دیگری با هم اختلاف دارند.
کالکوژن‌ها	۱۶	اکسیژن، گوگرد، سلنیم، تلوریم و پولونیم	اکسیژن فروان‌ترین و مهمترین عنصر این خانواده است. این گاز بی‌رنگ، بی‌بو و بی‌مزه برای حیات ضروری است. علاوه بر اکسیژن گوگرد هم عنصری معمولی است و تقریبا با همه عناصر دیگر ترکیب می‌شود. یکی از معروف‌ترین ترکیبات گوگرد هیدروژن سولفید گازی بی‌رنگ است که با بوی تخم مرغ معروف شده است. گوگرد اغلب در چشمه‌های آبگرم و بخارهای کوه آتشفشان وجود دارد.	شبه فلزات سلنیوم و تلوریم به‌مراتب کمیاب‌تر از اکسیژن و گوگرد هستند. عنصر پولونیم نیز اولین بار توسط ماری کوری در سال ۱۸۹۸ کشف شد و در طبیعت از متلاشی شدن عناصر پرتوزای سنگین‌تر مانند اورانیوم به دست می‌آید. همچنین پولونیم بر اثر متلاشی شدن به سرب تبدیل می‌شود.
هالوژن‌ها	۱۷	نافلزات فلوئور، کلر، برم، ید و شبه فلز بسیار نادر آستاتین	هالوژن‌ها واکنش‌پذیرترین خانواده در جدول هستند که سریعا با همه عناصر سمت چپ خود ترکیب می‌شوند تا در نهایت به آرایش گازهای نادر سمت راست خود برسند. در واقع هالوژن‌ها به قدری واکنش‌پذیراند که هرگز به شکل خالص در طبیعت یافت نمی‌شوند.	از واکنش بین فلزات و هالوژن‌ها ترکیباتی تحت عنوان نمک‌ها تشکیل می‌شود. که معروف‌ترین آنها سدیم کلرید یا نمک خوراکی است.
گازهای نجیب	۱۸	هلیوم، نئون، آرگون، کریپتون، گزنون و رادون	این عناصر رنگ ندارند، دیده نمی‌شوند، بو یا مزه هم ندارند و حتی بدون تجهیزات مخصوص هم قابل شناسایی نیستند.	مهم‌ترین خصوصیت این عناصر ترکیب نشدن آن‌ها با عناصر دیگر می‌باشد مگر تحت شرایطی خاص.

در میان گروه‌های اصلی جدول، فلزات قلیایی (گروه ۱) وهالوژن‌ها (گروه ۱۷) از واکنش‌پذیرترین عناصر به شمار می‌روند. فلزات قلیایی به‌راحتی یک الکترون از دست می‌دهند و به همین دلیل بسیار فعال‌اند، در حالی‌که هالوژن‌ها تمایل شدیدی به گرفتن یک الکترون دارند و سریع با فلزها ترکیب می‌شوند. در مقابل، گازهای نجیب (گروه ۱۸) پایدارترین گروه جدول هستند، زیرا لایه ظرفیت آن‌ها کامل است و به‌ندرت وارد واکنش شیمیایی می‌شوند.

فلزات، نافلزات و شبه‌فلزات

حدود سه‌چهارم عناصر در دسته فلز در جدول تناوبی قرار می‌گیرند. فلزات قسمت‌های زیادی از همه گرو‌های عمودی به‌جز ستون‌های ۱۶،۱۷ و ۱۸ جدول که شامل هالوژن‌ها و گاز‌های نادر هستند را اشغال می‌کنند.

ویژگی اصلی و مهم فلزات توانایی آن‌ها در هدایت الکتریسیته و حرارت است. در بیشتر فلزات الکترون‌های خارجی آزادند و به‌راحتی جدا می‌شوند، در نتیجه جریانی از الکترون‌ها را به وجود می‌آورند که به آن جریان الکتریکی می‌گوییم. معمولا فلزات سمت چپ جدول الکترون‌های خود را بسیار آسان‌تر واگذار می‌کنند. همچنین فلزاتی که الکترون‌های خارجی آن‌ها آزادتر باشد بهترین رساناهای برق هستند.

فلزات علاوه بر هادی جریان الکتریسیته بودن قابلیت مفتول شدن (تبدیل شدن به سیم نازک) و چکش‌خواری (با استفاد از چکش یا تحت فشار به اشکال مختلف درآمدن) هم دارند. این خصلت نیز ناشی از از سطح اتمی آنهاست چون اکثر فلزات ساختار بلوری ساده دارند. فلز طلا چکش‌خوارترین و رساناترین عنصر است و با استفاده از ضربه می‌توان آن را به ورقه‌های نازک تبدیل کرد.

نافلزات در بخش بالایی سمت راست جدول قرار دارند. هرچند تعداد آن‌ها نسبت به فلزات کمتر است، اما بسیاری از عناصر مهم برای حیات در این دسته قرار می‌گیرند. نافلزاتی مانند اکسیژن، کربن و نیتروژن از اجزای اصلی موجودات زنده هستند. برای مثال اکسیژن در فرایند تنفس نقش اساسی دارد و کربن نیز پایه تشکیل مولکول‌های آلی و ساختار همه موجودات زنده به شمار می‌رود.

شباهت های نافلزات در ظاهر زیاد نیست بیشتر آنها در دمای اتاق گازی شکل هستند. اما یکی از نافلزات به نام برم مایع است و بقیه جامدهای شکننده با رنگ‌های مختلف هستند. نافلزات رساناهای برقی و حراتی ضعیف هستند زیرا الکترون‌های خارجی در مواد نافلز به سختی در پیوندهای مولکولی قرار می‌گیرند. همچنین نافلزات فاقد رسانایی و چکش‌خواری هستند.

شبه فلزات محدوده خاکستری دو طرف خطوط فلزات و نافلزات را تشکیل می‌دهند. شبه فلزات گروهی از عناصر واسطه هستند که می‌توانند همزمان هم به عنوان فلز و هم به عنوان نافلز محسوب شوند و شامل نه عنصر بور، سیلیکون، ژرمانیوم، سلنیوم، آرسنیک آنتیموان، تلوریوم، پلونیوم و آستاتین هستند. سیلیکون فراوان‌ترین آن‌ها است که بیش از یک چهارم وزن پوسته زمین از آن تشکیل‌ شده است.

دسته	ویژگی کلی	مثال
فلزات	بیشتر عناصر جدول را تشکیل می‌دهند؛ معمولا رسانای خوب گرما و الکتریسیته هستند و اغلب چکش‌خوار و مفتول‌پذیرند.	آهن، مس، آلومینیوم و طلا
نافلزات	معمولا رسانایی کمی دارند و از نظر ظاهری و حالت فیزیکی تنوع بیشتری نشان می‌دهند؛ بسیاری از آن‌ها گاز هستند.	اکسیژن، کربن، نیتروژن و گوگرد
شبه فلزات	ویژگی‌هایی میان فلزات و نافلزات دارند و اغلب رفتار آن‌ها حد واسط این دو گروه است.	سیلیسیم، بور و ژرمانیم

به‌طور خلاصه باید بگوییم در جدول مندلیف، بیشتر عناصر فلز هستند و عمدتا در سمت چپ و بخش میانی جدول قرار دارند. نافلزات بیشتر در بالای سمت راست جدول دیده می‌شوند. شبه‌فلزات هم معمولا در امتداد یک خط پله‌ای تقریبی بین فلزات و نافلزات قرار می‌گیرند؛ البته مرز این ناحیه کاملا قطعی نیست. همچنین بعضی عناصر رفتار مرزی دارند و ممکن است در منابع مختلف دسته‌بندی متفاوتی داشته باشند.

عناصر واسطه، عناصر اصلی، لانتانیدها و اکتینیدها

عناصر اصلی جدول شامل عناصر گروه‌های ۱، ۲ و ۱۳ تا ۱۸ هستند و بیشتر عناصر شناخته‌شده را تشکیل می‌دهند. فلزات واسطه ستون‌های ۳ تا ۱۲ جدول (عناصر بخش میانی بلوک d) هستند و همانطور که از نام آنها مشخص است تغییر تدریجی ویژگی‌های شیمیایی عناصر را از خانواده سمت چپ جدول تا سمت راست آن نشان می‌دهند.

عناصر اصلی در دو طرف جدول قرار دارند و رفتار شیمیایی متنوعی دارند، در حالی‌که فلزات واسطه بیشتر فلزی‌اند و خواصشان تدریجی تغییر می‌کند. فلزات واسطه ویژگی‌های شیمیایی و ساختار اتمی مشابهی دارند. نقطه ذوب و چگالی بیشتر آنها بالاست. اهمیت اقتصادی دارند و در ترکیب با یکدیگر آلیاژهای مفیدی را به‌وجود می‌آورند. چهار عنصر مهم در این گروه فلزات نادر نام دارند. نقره، پلاتین، طلا و مس فلزات گرانبها و تنها عناصری هستند که به شکل خالص در طبیعت یافت می‌شوند.

محدوده‌ای از عناصر واسطه که اغلب تحت عنوان عناصر واسطه داخلی نامیده می‌شوند لانتانیدها و آکتینیدها هستند و معمولا در دو نوار جداگانه در زیر جدول قرار می‌گیرند. همانطور که از نام آن‌ها پیداست ۱۴ عنصر لانتانید که عناصر خاکی نادر نیز نامیده می‌شوند از نظر خواص به ساختار اتمی با عنصر لانتانوم (عدد اتمی ۵۷) شباهت دارند. لانتانیدها در حالت طبیعی به صورت مخلوط با یکدیگر و به شکل کانی یافت می‌شوند.

اکتینیدها نیز گروهی از عناصر واسطه داخلی هستند که خواص آن‌ها به عنصر اکتینیوم (عدد اتمی ۸۹) شباهت دارد. بیشتر عناصر این گروه پرتوزا هستند و بسیاری از آن‌ها به‌طور طبیعی کم‌یاب بوده یا به‌صورت مصنوعی در آزمایشگاه تولید می‌شوند.

روندهای تناوبی در جدول مندلیف

روندهای تناوبی الگوهای ویژه‌ای در جدول تناوبی هستند که به کمک آن‌ها می‌توان جنبه‌های مختلفی از یک عنصر همچون اندازه و خواص الکترونی را مورد بررسی قرار داد. با حرکت در دوره‌ها (چپ به راست) یا گروه‌ها (بالا به پایین) می‌توان تغییراتی مانند اندازه اتم یا تمایل عناصر به از دست دادن و گرفتن الکترون را مشاهده کرد. شناخت این روندها کمک می‌کند شیمی‌دانان خواص عناصر راحت‌تر پیش‌بینی کنند.  اصلی‌ترین روندهای تناوبی الکترونگاتیوی، انرژی یونش، الکترون‌خواهی، شعاع اتمی، نقطه ذوب و خصلت فلزی هستند. که در ادامه هر کدام را به‌طور دقیق بررسی می‌کنیم.

• شعاع اتمی: شعاع اتمی، نیمی از فاصله بین هسته دو اتم است. شعاع اتمی عناصر در دورها از چپ به راست کاهش می‌یابد و در گروه از بالا به پایین افزایش می‌یابد. در هر تناوب، تمامی الکترون‌ها به یک لایه اضافه می‌شوند. به طور همزمان نیز به هسته، پروتون اضافه خواهد شد. در نتیجه این اتفاق، اثر جاذبه هسته افزایش پیدا می‌کند. بنابراین هسته با شدت بیشتری الکترون‌ها را به سمت خود جذب می‌کند و در نهایت، لایه‌های الکترونی به هسته نزدیک‌تر می‌شوند. با نزدیکی لایه‌های الکترونی به هسته، الکترون‌های لایه ظرفیت نیز به هسته نزدیک خواهند شد و شعاع اتمی کاهش پیدا می‌کند. در گروه نیز با توجه به افزایش عدد کوانتومی،‌ الکترون‌های ظرفیت، سطوح بالاتری را اختیار می‌کنند. در نتیجه، فاصله الکترون‌ها از هسته بیشتر خواهد شد. همچنین الکترون‌ها با قدرت کمتری در کنار هسته قرار می‌گیرند و در نتیجه شعاع اتمی افزایش پیدا می‌کند.
• انرژی یونش: انرژی یونش، به انرژی مورد نیاز برای جداکردن یک الکترون از اتم خنثی در فاز گاز می‌گویند. خانواده‌های طرف چپ جدول تمایل به ازدست دادن الکترون دارند تا به یون مثبت (کاتیون) تبدیل شوند. خانواده‌های سمت راست جدول نیز یا الکترون می‌گیرند و به یون منفی (آنیون) تبدیل می‌شوند و یا هیچ اشتراکی را نمی‌پذیرند. هر چقدر انرژی یونش کمتر باشد، اتم راحت‌تر به کاتیون تبدیل می‌شود. انرژی یونش عناصر در دوره‌ها از چپ به راست افزایش می‌یابد و در گروه‌ها از بالا به پایین کاهش پیدا می‌کند. گازهای نجیب، به دلیل لایه ظرفیت پر شده، انرژی یونش بسیار بالایی دارند. همچنین هلیوم بیشترین انرژی یونش را در میان تمامی عناصر جدول دارا است.
• الکترونگاتیوی: الکترونگاتیوی، تمایل اتم برای جذب الکترون و تشکیل پیوند را نشان می‌دهد. این خاصیت، به دلیل آرایش الکترونی اتم‌ها بوجود می‌آید. الکترونگاتیوی عناصر در دوره از چپ به راست افزایش می‌یابد و در گروه از بالا به پایین کاهش پیدا می‌کند. دلیل این اتفاق این است که در یک دوره  اگر لایه ظرفیت یک اتم کمتر از نصف پر شده باشد، انرژی کمتری برای از دست دادن الکترون و رسیدن به پایداری نیاز دارد. همچنین اگر لایه ظرفیت یک اتم، بیشتر از نصف پر شده باشد، دریافت الکترون ساده‌تر خواهد بود؛ اما در یک گروه به دلیل افزایش عدد اتمی از بالا به پایین فاصله بین الکترون‌های ظرفیت و هسته افزایش می‌یابد و افزایش شعاع اتمی اتفاق می‌افتد.

خصلت فلزی و الکترون‌خواهی

همانطور که پیش‌تر با روندهای تناوبی شعاع اتمی، انرژی یونش و الکترونگاتیوی آشنا شدیم؛ دو روند تناوبی مهم دیگر نیز وجود دارند که در ادامه آن‌ها را توضیح می‌دهیم.

• خصلت فلزی: خصلت فلزی یک عنصر با سختی از دست دادن یک الکترون در اتم ارتباط دارد. در هر تناوب از راست به چپ، خصلت فلزی کاهش پیدا می‌کند زیرا جاذبه بین الکترون‌های ظرفیت و هسته افزایش می‌یابد و اتم، دشوارتر الکترون از دست می‌دهد. در هر گروه نیز از بالا به پایین به دلیل افزایش اندازه اتم، خصلت فلزی افزایش پیدا می‌کند.
• الکترون خواهی: به توانایی یک اتم برای پذیرش یک الکترون، الکترون‌خواهی می‌گویند. برخلاف الکترونگاتیوی، الکترون‌خواهی بیانگر تغییر انرژی به هنگام اضافه کردن یک الکترون به اتم گازی خنثی است. هر چقدر مقدار الکترون‌خواهی منفی باشد،‌ تمایل یک اتم به جذب الکترون بیشتر خواهد بود. در هر تناوب از چپ به راست،‌ الکترون‌خواهی افزایش پیدا می‌کند و در هر گروه از بالا به پایین، الکترون‌خواهی کاهش پیدا می‌کند.

جمع‌بندی روندها

به طور خلاصه جمع‌بندی روندهای تناوبی به‌صورت زیر است:

روند تناوبی	تغییر از چپ به راست در یک دوره	تغییر از بالا به پایین در یک گروه
شعاع اتمی	کاهش می‌یابد	افزایش می‌یابد
انرژی یونش	افزایش می‌یابد	کاهش می‌یابد
الکترونگاتیوی	افزایش می‌یابد	کاهش می‌یابد
الکترون‌خواهی	افزایش می‌یابد	کاهش می‌یابد
خصلت فلزی	کاهش می‌یابد	افزایش می‌یابد

نام عناصر مهم، نمادها و ظرفیت رایج

برای شروع یادگیری جدول تناوبی، بهتر است ابتدا ۲۰ عنصر اول را حفظ کنید؛ چون این عناصر در کتاب‌های علوم و شیمی مدرسه بیشترین کاربرد را دارند.

عدد اتمی	نماد	نام فارسی	نام لاتین
۱	H	هیدروژن	Hydrogen
۲	He	هلیوم	Helium
۳	Li	لیتیوم	Lithium
۴	Be	بریلیوم	Beryllium
۵	B	بور	Boron
۶	C	کربن	Carbon
۷	N	نیتروژن	Nitrogen
۸	O	اکسیژن	Oxygen
۹	F	فلوئور	Fluorine
۱۰	Ne	نئون	Neon
۱۱	Na	سدیم	Sodium
۱۲	Mg	منیزیم	Magnesium
۱۳	Al	آلومینیوم	Aluminium
۱۴	Si	سیلیسیم	Silicon
۱۵	P	فسفر	Phosphorus
۱۶	S	گوگرد	Sulfur
۱۷	Cl	کلر	Chlorine
۱۸	Ar	آرگون	Argon
۱۹	K	پتاسیم	Potassium
۲۰	Ca	کلسیم	Calcium

برای حفظ کردن این عناصر، سعی کنید آن‌ها را در قالب ترکیبات شیمیایی که زیاد با آن‌ها سروکار دارید مانند NaCl برای نمک خوراکی و یا FeCl برای آهن به خاطر بسپارید.

عناصر با نمادهای غیرشهودی (ریشه لاتین)

در پاسخ به این سوال که چرا بعضی نمادها با نام عنصر فرق دارند؟ باید بگوییم نماد برخی از عناصر بر اساس نام لاتین آن‌ها انتخاب شده است، بنابراین ممکن است با نام انگلیسی آن‌ها متفاوت به نظر برسد. در ادامه لیست این عناصر را که نماد آن‌ها با نام عناصرشان متفاوت است برایتان آورده‌ایم.

عدد اتمی	نماد	نام فارسی	نام لاتین	ریشه لاتین
۱۱	Na	سدیم	Sodium	Natrium
۱۹	K	پتاسیم	Potassium	Kalium
۲۶	Fe	آهن	Iron	Ferrum
۲۹	Cu	مس	Copper	Cuprum
۴۷	Ag	نقره	Silver	Argentum
۵۰	Sn	قلع	Tin	Stannum
۷۹	Au	طلا	Gold	Aurum
۸۰	Hg	جیوه	Mercury	Hydrargyrum
۸۲	Pb	سرب	Lead	Plumbum

ظرفیت رایج عناصر

در جدول تناوبی، عناصری که در یک گروه (ستون) قرار دارند تعداد الکترون‌های لایه ظرفیت یکسانی دارند (مثلا همه عناصر گروه ۱ یک الکترون ظرفیت دارند)، و همین موضوع تعیین‌کننده اصلی رفتار شیمیایی آن‌ها است. به همین دلیل خواص شیمیایی مشابهی مثل نوع پیوند یا نوع واکنش‌پذیری یکسان دارند. در عوض، وقتی در یک دوره (ردیف) حرکت می‌کنیم، تعداد لایه‌های الکترونی ثابت می‌ماند ولی تعداد الکترون‌های ظرفیت تغییر می‌کند، بنابراین خواص به‌تدریج عوض می‌شود. پس شباهت عناصر یک گروه به خاطر ساختار الکترونی لایه بیرونی آن‌هاست، حتی اگر از نظر اندازه اتم یا تعداد لایه‌ها با هم تفاوت داشته باشند.

به‌طور کلی در عناصر گروه‌های اصلی جدول یک الگوی تقریبا منظم برای ظرفیت‌های رایج آن‌ها در ترکیبات مختلف دیده می‌شود که در ادامه آن‌ها را بررسی می‌کنیم:

گروه	عنصر	ظرفیت	تعداد الکترون در ترکیبات
۱	سدیم و پتاسیم	ظرفیت ۱	در ترکیبات یک الکترون از دست می‌دهند.
۲	منیزیم و کلسیم	ظرفیت ۲	تمایل دارند دو الکترون از دست بدهند.
۱۳	آلومینیوم	ظرفیت ۳	معمولا سه الکترون از دست می‌دهد.
۱۴	کربن و سیلیسیم	ظرفیت ۴	اغلب چهار الکترون را در پیوندهای کووالانسی به اشتراک می‌گذارند.
۱۵	نیتروژن و فسفر	ظرفیت ۳	معمولا سه پیوند کووالانسی تشکیل می‌دهند یا سه الکترون می‌گیرند.
۱۶	اکسیژن و گوگرد	ظرفیت ۲	معمولا دو الکترون می‌گیرند یا دو پیوند تشکیل می‌دهند.
۱۷	فلوئور و کلر	ظرفیت ۱	معمولا یک الکترون می‌گیرند.

باید توجه داشته باشید که فلزات واسطه رفتار ثابتی ندارند و ممکن است در ترکیبات مختلف چند ظرفیت مختلف داشته باشند. برای مثال آهن ظرفیت ۲ یا ۳ و مس نیز معمولا ظرفیت‌های ۱ یا ۲ را در ترکیبات مختلف دارد.

روش های حفظ جدول تناوبی و رمزگذاری عناصر

برای یادگیری جدول مندلیف قدم اول آشنایی با عناصر و به دنبال آن،‌ حفظ جدول است. این مهارت به‌ویژه برای دانش‌آموزانی که در حال آماده شدن برای کنکور یا امتحانات مدرسه هستند اهمیت زیادی دارد. برای این کار می‌توانید در هر مرحله، ۵ عنصر را حفظ کنید. فراموش نکنید که اگر مباحث درسی دشوار را به بخش‌های کوچک‌تر تقسیم کنید، یادگیری آن‌ها نیز ساده‌تر خواهد بود. توجه داشته باشید که بهتر است حفظ کردن جدول را در بازه‌های زمانی مختلف انجام دهید. حفظ کردن یک مبحث در دو بازه ۱ ساعتی، بازده به مراتب بیشتری از مطالعه آن مطلب در یک بازه ۲ ساعتی دارد.

یکی دیگر از روش‌های حفظ جدول استفاده از فلش کارت است.  فلش‌کارت‌ها ابزاری هستند که به شما در یادگیری از طریق تکرار و تمرین کمک می‌کنند. روی فلش کارت‌ها نام عناصر و گروه و عدد اتمی آن‌ها را بنویسید و در زمان‌های مختلف مانند زمان‌هایی که در در مترو، اتوبوس و ماشین هستید آن‌ها را بخوانید. در کنار فلش‌کارت‌ها، برخی دانش‌آموزان از رمز جدول تناوبی برای به خاطر سپردن سریع‌تر عناصر استفاده می‌کنند.

رمزگذاری جدول با استفاده از حروف اختصاری صورت می‌گیرد. از آن‌جایی که نماد این عناصر با حروف انگلیسی نوشته می‌شوند، استفاده از حروف اختصاری انگلیسی نیز تاثیر زیادی در سرعت بخشیدن به حفظ کردن جدول کرده است. برای مثال، برای حفظ کردن عناصر گروه دوم (فلزات قلیایی خاکی) کافی است جمله: «بی‌مغازه، کار سرویس با رامین» را به خاطر بسپارید که به ترتیب نشان‌دهنده عناصر زیر است:

Be (بریلیم)، Mg (منیزیم)، Ca (کلسیم)، Sr (استرانسیم)، Ba (باریم) و Ra (رادیم)

توجه داشته باشید که تمامی عناصر را نمی‌توان از این روش حفظ کرد. همچنین ممکن است تعدد جملاتی که برای حفظ کردن جدول در این روش بکار می‌برید، در نهایت موجب گمراهی شما می‌شوند. پس بهتر است فقط برای ۲۰ عنصر ابتدایی جدول یا دو تا سه گروه از عناصر از این روش استفاده کنید.

جمع‌بندی

همانطور که گفتیم جدول مندلیف، جدولی است که همه عناصر شیمیایی شناخته‌شده را بر اساس ویژگی‌های شیمیایی مشترک و عدد اتمی آن‌ها مرتب می‌کند. در جدول تناوبی مدرن که نسخه کامل‌تر جدول مندلیف است، ۱۱۸ عنصر شیمیایی شناخته شده در ۱۸ گروه (ستون عمودی) و ۷ دوره (ردیف افقی) قرار گرفته‌اند. عناصر هر گروه معمولا ویژگی‌های شیمیایی مشابهی دارند، زیرا ساختار الکترونی مشابهی در لایه بیرونی خود دارند. از طرف دیگر، وقتی در یک دوره (ردیف) حرکت می‌کنیم، تعداد لایه‌های الکترونی ثابت می‌ماند ولی تعداد الکترون‌های ظرفیت تغییر می‌کند، بنابراین خواص شیمیایی عناصر به‌تدریج عوض می‌شود.

اگر در ابتدا احساس کردید که یادگیری جدول تناوبی دشوار است نگران نباشید! یادگیری این جدول را با تکنیک‌هایی که در مقاله بررسی کردیم (یعنی تقسیم کردن عناصر به گروه‌های کوچک‌تر، استفاده از رمزگذاری‌ برای حفظ نام عناصر و مرورهای فاصله‌دار) پیش ببرید. همچنین اطمینان داشته باشید هر چه بیشتر با این جدول و ویژگی‌های عناصر آن در زندگی آشنا شوید، درک شما از پیوندهای شیمیایی، واکنش‌ها و مسائل پیچیده شیمی کنکور آسان‌تر خواهد شد.

سوالات متداول