لخص الجدول الدوري the periodic table محاولات عدة لتصنيف العناصر[ر] من وجهة نظر كيمياوية، بدأت منذ مطلع عام 1800 وكان ممن ترك بصماته في هذا المضمار دوبراينر Dö bereiner الذي قام بتصنيف العناصر إلى مجموعات تتألف كل منها من ثلاثة عناصر متشابهة فيما بينها بخواصها الكيماوية على الرغم من تباين كتلها الذرية. ثم قام نيولاندز Neuolands عام 1866 بتصنيف العناصر ضمن ثمانيات، سميت بثمانيات نيولاندز حيث تم ربط الخواص الكيمياوية مع الكتل الذرية. ولم تلق نظرية نيولاندز آنذاك النجاح الذي حالف نظيره الروسي ديمتري مندلييف (1834-1907) Dimitri Mendlèeff الذي قام عام 1869 بنشر جدوله الذي أصبح الأساس للجدول الدوري الحالي، وكان يحتوي حين ذاك ستة وستين عنصراً معروفاً، بيَّن فيه العلاقة التي تجمع بين الخواص الكيماوية للعناصر وكتلها الذرية، وادعى حينها أن هذه الخواص تتبع الكتل الذرية للعناصر، وعرف ذلك باسم القانون الدوري. كان مندلييف يدرك تماماً أن هناك شذوذاً واحداً عن القانون، على الأقل، في جدوله إذ سجل الكتلة الذرية للأرغون 38 علماً بأن التجربة أشارت إلى القيمة الحقيقية 39.6 تقريباً. وأشار إلى أن شذوذ الأرغون إنما يعود إلى وجود غاز آخر مرافق له أو إلى وجود شوائب مرافقة. والملفت للانتباه أن هذا الشذوذ لم يقتصر على حالة الأرغون بل ظهرت عناصر أخرى شذَّت عن قاعدة قانونه الدوري مثل الكوبلت 58.9 والنيكل 58.7 والتلوريوم 127.6 واليود 126.9 المرتَّبة في الجدول بعكس ترتيب كتلها الذرية النسبية.
وتجدر الإشارة إلى أن جدول مندلييف يُعد الحجر الأساس للتصنيف الدوري الحالي للعناصر، وإن كان الشذوذ في جدوله إنما يعود إلى الخطأ الأصلي في قانونه الدوري الذي اعتمده. ومع ذلك فقد قدم هذا الجدول فوائد جمة ساعدت في التنبؤ بصفات العناصر التي كانت مفقودة.
وهكذا صُححت مقولة مندلييف بفضل موزلي Moseley الذي بين أن مكان العنصر في الجدول الدوري إنما يتوقف على عدده الذري Z (وهو عدد الإلكترونات) وليس على كتلته الذرية. وأصبح القانون الدوري «تتوقف خواص العناصر على أعدادها الذرية».
الجدول الدوري الحديث
مهما كانت الاقتراحات التي قدمها الكيميائيون متباينة لتأسيس الجدول الدوري للعناصر، إلا أن القاسم المشترك والذي سعوا له هو تمثيل العناصر التي تتشابه فيما بينها بخواصها وإمكانية التنبؤ عن عناصر أخرى.
يختلف الجدول الدوري الحديث عن جدول مندلييف من عدة نواح، أهمها ازدياد عرض الجدول الحديث، كما أن عدد الصفوف الأدوار أصبح أقل.
يضم الجدول الحديث (و يدعى الجدول الطويل) ثمانية عشر عموداً، تدعى بالفصائل أو بالمجموعات، تحتوي كل منها عناصر متماثلة متجانسة في خواصها العامة (انظر الجدول الدوري). كما يضم الجدول سبعة أدوار: ثلاثة منها قصار وأربعة طوال. وتضم الأدوار الطويلة العناصر الانتقالية. ويشار إلى العمود إما بعدده من 1 إلى 18 بدءاً من اليسار إلى اليمين، وإما برمزه اللاتيني IA وIIA وIIIA … إشارة إلى ما يدعى بالفصائل الرئيسة وهي ثمانية وتتضمن مجموعتي العناصر S وP أوIB وIIB وIIIBإشارة إلى ما يدعى بالفصائل الثانوية وهي تتضمن العناصر d في الأعمدة من 3 إلى 12 (أو من IIIB إلى VIIIB ويليها IB وIIB).
يضاف إلى ما سبق سلسلتان من العناصر تُضاف إلى الجدول الدوري الأساسي تدعى بالسلاسل: السلسلة الأولى، وأعدادها الذرية من 58 إلى 71، تدعى بعناصر اللانثانيدات إذ أنها تلي عنصر اللانثانيوم، وتدعى أحياناً أخرى بالأتربة النادرة[ر]. أما السلسلة الثانية، بأعدادها الذرية من 90 إلى 103، فتدعى بالأكتينيدات نسبة إلى الأكتينيوم الذي تليه.
وقد اتخذ بعض الفصائل أسماء شائعة مثل المعادن القلوية (العمود 1 أو الفصيلة I وذراتها ذات مدار تكافؤ S فيه إلكترون واحد)، والمعادن القلوية الترابية (العمود 2 أو الفصيلة II ذراتها ذات المدار S فيه إلكترونان) والهالوجينات (العمود 17 أو الفصيلة VIIالمدارات ذراتها ذات سبعة إلكترونات تكافؤ S2P5) وهذه العناصر جميعها تقع في الفصائل الرئيسية A IA) وIIA تدعى العناصر Sوباقي العناصر الرئيسية الستة تدعى العناصر P).
يُظهر هذا التصنيف الدوري الحديث للعناصر الفروق الجوهرية بين المعادن واللامعادن، حيث تقع العناصر المعدنية على يسار الجدول الدوري، وتتصف بكونها أجساماً صلبة عند درجة الحرارة العادية، باستثناء الزئبق الذي يكون سائلاً (وكذلك يتصف كل من الغاليوم والسيزيوم عند درجات منخفضة قريبة من درجة الحرارة العادية، هي على التوالي 29 و28 ْس). هذا وتتميز بعض العناصر بدرجات انصهار مرتفعة جداً، أعلاها ارتفاعاً درجة انصهار عنصر التنغستين[ر]. تتميز العناصر المعدنية ببريق معدني وهي قابلة للطرق والسحب، ناقلة جيدة للكهرباء وللحرارة، وتشكل شوارد موجبة الشحنة تسهم بتشكيل مركبات من طبيعة إيونية (شاردية) مع شوارد اللامعادن، وتُعد عناصر مرجعة قوية.
 |
وتقع بالمقابل العناصر اللامعدنية على يمين الجدول الدوري، باستثناء العمود الثامن عشر (أو فصيلة الغازات النادرة). ويبدو بعض هذه العناصر على شكل غازات (الآزوت والكلور…) وبعضها على شكل صلب (اليود والفسفور والكبريت …) وبعضها الآخر سائل. ومن تعريف اللامعادن يتضح أنها من طبيعة معاكسة في خواصها للعناصر المعدنية، فهي ذات درجات انصهار منخفضة، رديئة في نقلها الحراري والكهربائي شواردها سالبة الشحنة، تقوم بدور مؤكسد.
وهكذا فإن الحدود بين العناصر المعدنية واللامعدنية غير واضحة، إذ تتناقص الصفة المعدنية من اليسار إلى اليمين في الدور الواحد وتتزايد من الأعلى إلى الأسفل في الفصيلة الواحدة، وبذلك تقع على الحدود الفاصلة بين المعادن واللامعادن، العناصر نصف المعدنية، وتدعى أحياناً بأشباه المعادن مثل البور (أو البورون) والسيليكون والجرمانيوم والزرنيخ والتلّوريوم. ويتميز السيليكون والجرمانيوم بصفة رئيسية هامة وهي كونها من أنصاف النواقل.
