يُقصد بالعنصر في الكيمياء أي مادة غير قادرة على الانحلال إلى مادة أبسط عن طريق التفاعلات الكيميائية المعروفة، وهو المواد الرئيسية التي تتكون منها جميع المواد الأخرى، يُعرف في وقتنا الحالي 118 عنصر كيميائي، حوالي 20% منهم ليس له وجود في الطبيعة أو تتواجد بكميات قليلة جدًا لكن يتم تحضيرهم مخبريًا، وتقسمان بحسب طبيعتهم الفيزيائية إلى:

  • غازية: يوجد 11 عنصر على شكل غازات في الظروف الطبيعية، وهم الهيدروجين والنيتروجين والأكسجين والفلور والكلور وست غازات نبيلة أو خاملة (أي لا تدخل في تفاعل مع عناصر أخرى بسبب تشبع مدارها الخارجي بالإلكترونات).

  • سائلة: يوجد عنصرين فقط على شكل سائل هما البروم والزئبق في الظروف الطبيعية، بالإضافة إلى السيزيوم والغاليوم اللذان يذوبان في درجة حرارة الغرفة، حوالي 25 درجة مئوية.

  • صلبة: باقي العناصر تعتبر عناصر صلية في الظروف الطبيعية.

تتحد العناصر الكيميائية مع بعضها البعض لتكون مجموعة واسعة جدًا من المواد الأكثر تعقيدًا، يطلق عليها اسم المركبات الكيميائية، تفقد العناصر خصائصها الخاصة عندما تتم التفاعلات لتكوين المركبات لينتج عنها مركب جديد ذو خصائص جديدة مختلفة تمامًا عن خصائص عناصره المكونة له، على سبيل المثال عندما يتحد الأوكسجين مع الهيدروجين ينتج عن هذا التفاعل تشكل مركبات الماء ذات الخصائص المستقلة عن خصائص ذرات الأوكسجين والهيدروجين.

تصنف العناصر الكيميائية ضمن جدول يدعى الجدول الدوري الذي وضع لأول مرة العالم الكيميائي الروسي ديمتري مندلييف في عام 1869م ليتم تطويره وترتيبه من جديد من قبل العالم هنري موزلي في عام 1913، واطلق عليه اسم الجدول الدوري الحديث والذي اعتمد على تصنيف العناصر تبعًا لعددها الذري بدلًا من كتلتها الذرية، فقسم الجدول إلى 18 عمود و 7 صفوف، حيث تكون جميع العناصر المرتبة في نفس العمود تملك عدد الإلكترونات ذاته في مدارها الخارجي، تسمى هذه الإلكترونات بإلكترونات التكافؤ، وتكون متشابهة في سلوكها عند تفاعلها مع العتاصر الأخرى، أمّا العناصر المرتبة ضمن صف أو نسق واحد فتكون مرتبة بناءً على عدد المدارات التي يملكها كل عنصر حول نواته، الأمر ابذي يجعلها متشابهة في خصائصها الفيزيائية، اعتمادًا على ما سبق يكون الجدول الدوري الحديث مرتب وفق الآتي:

  • العمود الأول يضم المعادن القلوية.

  • العمود الثاني يضم المعادن القلوية الترابية.

  • العمود الثالث وحتى العمود الثاني عشر يضم المعادن الانتقالية.

  • العمود الثالث عشر يضم مجموعة بورون.

  • العمود الرابع عشر يضم مجموعو الكربون.

  • العمود الخامس عشر يضم مجموعة النتروجين.

  • العمود السادس عشر يضم مجموعة الأوكسجين.

  • العمود السابع عشر يضم الهالوجينات.

  • العمود الثامن عشر يضم الغازات الخاملة.

أما الصفوف فتقسم وفق الآتي:

  • الصف الأول يضم عنصير فقط هما الهيليوم والهيدروجين.

  • الصفان الثاني والثالث يضمان ثمان عناصر.

  • الصفان الرابع والخامس يضمان 18 عنصر.

  • الصفان السادس والسابع يضمان 32 عنصر.

تم اكتشاف بعض العناصر الكيميائية حديثًا وأدخلت إلى الجدول الدوري، حيث أدخلت العناصر الأرضية النادرة (اللانثانيدات) في الصف السادس، أمّا العناصر المشعة (والأكتينيدات) أدخلت في الصف السابع.

لاحظ أنّ كل عنصر من العناصر المبينة بالجدول الدوري مرمزة بحرف او أكثر وعدة أرقام أسفله وأعلاه، يكون الحرف اختصار لاسم العنصر، بينما يمثل الرقم الموجود بأعلى كل عنصر عدده الذري وهو عدد البروتونات التي تحويها نواته وهو مطابق لعدد إلكتروناتها، أمّا الرقم الموجود أسفل العنصر فهي كتلة العنصر الذرية، وهي مجموع إلكترونات وبروتونات ونيوترونات العنصر.

أكمل القراءة

العنصر

العنصر هو مادة لا يمكن تقسيمها إلى مكونات أبسط بوساطة أي تفاعل كيميائي غير نووي، وتحتوي جميع ذرات العنصر الواحد على العدد نفسه من البروتونات، بينما يمكن أن تختلف بعدد النيوترونات، وتسمى عندها نظائر العنصر، ويطلق على عدد البروتونات الموجودة في نواة العنصر بالعدد الذري.

يمكن تعريف عملية الانشطار النووي (الانشطار الذري) بأنها العملية التي يتم من خلالها انقسام بعض العناصر إلى عناصر ذات أعداد ذريّة أصغر عن طريق نوع معين من التفاعلات تدعى بالتفاعلات الذرية أو النووية، وقد كان هذا النوع من التفاعلات مسؤولاً عن انفجار القنابل الذريّة الأولى، كما أنه حجر الأساس في توليد الطاقة في المفاعلات النوويّة.

يمكن أن تتحد مجموعة من العناصر مع بعضها البعض لتشكيل عناصر جديدة ذات أعداد ذريّة أكبر، وتدعى هذه العمليّة بالاندماج الذري أو النووي وينتج عنها طاقة كبيرة تفوق الطاقة الناتجة عن عملية الانشطار، وهي مسؤولة عن القدرة التدميرية الرهيبة للقنبلة الهيدروجينيّة، ويعتبر تحويل الهيدروجين إلى هيليوم واحدة من أكثر عمليات الاندماج النووي شيوعاً.

يوجد حالياً 118 عنصراً مقبولاً، ويستخدم الجدول الدوري لعرض جميع العناصر بطريقة منتظمة، وتوجد هذه العناصر في الطبيعة بأعداد ذريّة تتراوح بين 1 و92، ومن أهم العناصر نذكر:

الهيدروجين H:

يعتبر الهيدروجين أبسط وأخف العناصر، فهو يحتوي على بروتون واحد، وعلى الرغم من ثبات الهيدروجين يمكن أن يشكل العديد من الروابط، كما يتواجد في العديد من المركبات. وتوجد ثلاث نظائر طبيعية لعمصر الهيدروجين وهي البروتيوم والديوتيريوم والتريتيوم، ولكل منها خصائص تتميز بها عن البقية؛ نتيجة الاختلاف في عدد النيوترونات الموجودة في النواة.

كما يعتبر الهيدروجين المادة الكيميائية الأكثر توافراً على الأرض بنسبة 75%، ومع ذلك فمن النادر أن نجده بشكل أحادي الذرة وذلك سبب ميله لتكوين روابط تساهميّة مع معظم العناصر الأخرى، ويكوّن الهيدروجين غازاً ثنائي الذرة غير سام وغير معدني وعديم الرائحة وعديم اللون وقابل للاشتعال بدرجة عالية، وذلك عند درجة حرارة وضغط قياسيين، كما ينتشر عنصر الهيدروجين على الأرض على شكل مركّبات كيميائية مثل الهيدروكربونات والماء.

الهيليوم He:

يشغل الهيليوم المرتبة الثانية من حيث الوفرة بعد الهيدروجين حيث يوجد بنسبة 23%، وهو ثاني أخف عنصر حيث يحتوي على بروتونين، ويعتبر أحد الغازات النبيلة، ويتميز بمجموعة من الخصائص فهو أقل قابليّة للذوبان من أي غاز آخر، كما أنه العنصر الأقل نشاطاً كيميائياً فلا يميل لتشكيل أي مركبات كيميائية، يستخدم الهيليوم في العديد من المجالات مثل ملء البالونات وكغاز مضغوط في الوقود السائل للصواريخ وفي خلائط الهيليوم والأوكسجين المستخدمة من قبل الغواصين.

الأوكسجين O:

يعتبر الأوكسجين العنصر الأكثر وفرة في القشرة الأرضيّة، يحتوي على 8 بروتونات، ويعتبر من العناصر فائقة الأهمية كونه العنصر الأساسي في العمليات التنفسيّة لمعظم الخلايا الحية، يشكّل الأوكسجين في الظروف العادية غازاً عديم اللون والرائحة، ويتفاعل مع جميع العناصر الأخرى باستثناء الهيليوم والنيون والأرغون والكريبتون.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما المقصود بالعنصر"؟