رابطه بین شعاع اتمی عناصر و جایگاه آنها در جدول تناوبی

جدول تناوبی عناصر را به گونه ای آرایش می دهد که ویژگی های شیمیایی و فیزیکی آنها به صورت روندهای مکرر ظاهر می شوند. این روندها را تنها با بررسی سریع جدول تناوبی می توان دریافت و توضیح آنها به توسط پیکربندی الکترونی عناصر صورت می گیرد. تمامی عناصر تمایل دارند با بدست اوردن یا از دست دادن الکترونهای ظرفیت، آرایش هشت تایی ....

متن کامل مقاله در chemproducts.blogsky.com

پنج دلیل برای شگفت انگیز بودن سنگین ترین عناصر جدول تناوبی

پنج دلیل برای شگفت انگیز بودن سنگین ترین عناصر جدول تناوبی

12 فوریه 2018 – Science News

صد و هفده عنصر اول جدول تناوبی نسبتا عادی بشمار می روند. اما وضع از عنصر 118 به بعد تغییر می کند. عنصر اگانسون (Oganesson) که به افتخار فیزیکدان روسی یوری اگانسون نام گذاری شده، در حال حاضر سنگین ترین عنصر جدول تناوبی است و جرم اتمی آن برابر 300 است. تنها چند اتم از این عنصر آزمایشگاهی ساخته شده اند که عمری تنها حدود چند هزارم ثانیه دارند. برین ترتیب برای بررسی خواص این عنصر بشدت ناپایدار، دانشمندان باید تا حد زیادی به پیش بینی های نظری تکیه کنند.

محاسباتی که بر اساس نظریه نسبیت خاص اینشتاین انجام شده و سرعتهای بالای الکترونها در عناصر بسیار سنگین را بحساب می‌آورد، خواص شگفتی را برای این عنصر پیش بینی کرده است. بجای اینکه الکترونهای آن منند سایر عناصر در پوسته هیا مجزا ترتیب یابند، الکترونهای اگانسون به شکل لکه های مبهم هستند.

اگانسون در ستون گازهای نجیب قرار گرفته و همانند رادون و زنون باید خنثی باشد، لیکن آرایش عجیب الکترونهای آن باعث می‌شود  این عنصر بار مثبت داشته باشد. بنابراین اگانسون برخلاف عناصر هم خانواده خود دارای فعالیت شیمیایی است.

این آرایش عجیب الکترونها اثر دیگری نیز دارد: اتمهای اگانسون برخلاف سایر گازهای نجیب هم خانواده خود به هم چسبیده و به عنصر در دمای عادی حالت جامد می بخشند.

پروتونهای داخل هسته اتم به واسطه بار مثبت خود یکدیگر را می رانند. لیکن نیروی هسته ای قوی باعث کنار هم ماندن آنها می‌شود و بر نیروی دافعه الکترومغناطیسی غلبه می کند. اما در هسته اگانسون، تعداد زیاد پروتونها (118 عدد) باعث می شود آنها بتوانند بر نیروی جاذبه هسته ای قوی غلبه کنند. در نتیجه هسته اگانسون شکلی مانند حباب دارد که در آن بیشتر پروتونها در محیط حباب قرار داشته و تنها تعداد کمی در مرکز هسته اتم قرار دارند.

برخلاف سایر عناصر سنگین که در آنها نوترونها در حلقه هایی تعریف شده قرار دارند، در اگانسون نوترونها به هم آمیخته و ممزوج شده اند.

در انتهای سال جاری آزمایشاتی در یکی از مراکز تحقیقاتی روسیه انجام خواهد شد تا درستی این نظریات شگفت درباره عنصر اگانسون را بررسی نماید

منبع:

https://www.sciencenews.org/article/5-ways-heaviest-element-periodic-table-really-bizarre?tgt=nr

عناصر شگفت انگیز

یک عنصر ماده ای است که مولکول آن تنها از یکنوع اتم تشکیل شده است. عناصر ساده ترین شکل ماده بی جان بشمار می روند. گرچه جهان از بی شمار نوع ماده مرکب ساخته شده اما آجرهای ساختمانی آنها همین عناصر هستند که تعداد آنها محدود و در حدود 103 عدد است. از این تعداد تقریبا از عنصر 93 به بعد بسیار ناپایدار محسوب می شوند و طول عمر ناچیزی دارند.

بهترین روش طبقه بندی عناصر توسط دیمیتری ایوانیچ مندلیف دانشمند روسی در سال کشف شد که به نام جدول تناوبی موسوم گشت. در این جدول عناصری که دریک ستون قرار می گیرند ساختار الکترونی و خواص مشابهی دارند. از این گذشته بعدها معلوم گشت جدول تناوبی ساختار شگفت انگیز دیگری نیز دارد و اطلاعات بسیاری در مورد روند تغییر کمیت های فیزیکی مربوط به عناصر از آن می توان استخراج کرد.

جدول زیر فراوانی برخی عناصر مهم را در کل جهان هستی نشان می دهد. چنانچه دیده می شود هیدروژن و هلیوم فراوانترین عناصر هستند و تقریبا بیشتر پیکره ستارگان از این دو عنصر ساخته شده است (جداول این مقاله از کتاب علم مواد Brian S Mitchell اقتباس شده است).

اما در پوسته زمین اوضاع کاملا فرق می کند و اکسیژن مقام اول را به خود اختصاص می دهد بطوریکه تقریبا نیمی از اتمهای سازنده پوسته زمین اکسیژن هستند. هلیوم یکی از آخرین مکانها را به خود اختصای می دهد به همین دلیل استخراج هلیوم از پوسته زمین تقریبا غیر ممکن است.

در غیاب اکسیژن، در دمای 16 درجه سانتی گراد بیشتر عناصر جامدند (جدول زیر) اما در دمای 3506 درجه سانتی گراد تنها کربن می تواند حالت جامد خود را حفظ کند و بسیاری از عناصر حتی آهن و روی نیز به شکل گازی درآمده اند (جدول زیر و دورتر).