حقایق جالبی درباره عناصر شیمیایی
محمد سیمری ؛ اختصاصی جدول یاب
ماده خالصی که تنها از یک نوع اتم ساخته شده است، عنصر نام دارد. در دنیا عناصر بسیار زیاد و متنوعی وجود دارد؛ توجه داشته باشید از نظر چگونگی کشف، نمی توان عناصر را به دسته های پر اهمیت و کم اهمیت تقسیم بندی کرد. لازم است بدانید تمام عناصر موجود در دنیا، بدون استثناء جالب توجه هستند.
واژه‌ی عنصر از کجا آمده است؟
شاید جالب باشد که بدانید تاریخ نویسان علم شیمی پاسخ یکسانی به این سوال نمی دهند! در این رابطه فقط و فقط می توان فرضیاتی کم و بیش قابل احتمال را ارائه کرد. دقت داشته باشید حقیقت این است که مفهوم عنصر، که از زمان های باستان به کار برده می شود، در مقایسه با موارد استعمال امروزی این واژه، طیف وسیع تر و گسترده تری را در بر می گرفت. بد نیست بدانید این اصطلاح تا حد بسیار زیادی مفهوم فلسفی داشت!
در بیان مفهوم عنصر شیمیایی می توان گفت هر عنصر شیمیایی عبارت است از مجموعه ای از اتم های یکسان. به بیان واضح تر اتم از یک هسته و تعدادی الکترون که در اطراف هسته می گردند، تشکیل یافته است.
توجه داشته باشید هر چند که هر عنصر از یک نوع اتم ساخته شده است، اما هر عنصر می تواند شکل های متفاوتی داشته باشد! عناصر بسته به دمای خود می توانند جامد، مایع و یا حتی گاز باشند. همچنین بسته به این که اتم های هر عنصر با چه قوتی در کنار هم قرار گرفته اند، می توانند شکل های متفاوتی به خود بگیرند!
برای نمونه آهن، اکسیژن، هیدروژن، طلا و هلیوم همه و همه نمونه از عناصر هستند. در یک مثال بایستی گفت عنصر هیدروژن فقط و فقط از اتم هایی که دارای یک پروتون و یک الکترون هستند، تشکیل شده است! چنانچه شما تعداد پروتون هایی که یک اتم دارد را تغییر دهید، نوع عنصری که آن اتم در آن قرار دارد نیز تغییر خواهد کرد. دقت داشته باشید عناصر، سازنده ی بقیه ی مواد موجود در جهان هستند. یا می توان گفت عناصر شکل های پایه و متمایز ماده هستند.
در این قسمت بهتر است به این سوال پاسخ دهیم که آیا اتم های یک عنصر خاص می توانند با یکدیگر تفاوت داشته باشند؟
در پاسخ بایستی گفت: بلی! دقت داشته باشید علاوه بر پروتون، هسته ی اتم حاوی ذراتی موسوم به نوترون نیز است. از نظر جرم، ذره ی نوترون تفاوت ناچیزی با ذره ی پروتون دارد؛ اما برخلاف پروتون، نوترون دارای بار الکتریکی خاصی نیست!
نوترون از نظر الکتریکی، خنثی است. توجه داشته باشید هیچ عنصری وجود ندارد که حاوی ذره ی نوترون نباشد (به استثنای عنصر هیدروژن که در هسته ی خود فاقد ذره ی نوترون است!) مجموع جرم پروتون ها و نوترون ها در هسته ی هر اتم، نشان دهنده ی جرم آن اتم است؛ در محاسبه ی جرم اتم، جرم الکترون را محاسبه نکنید. زیرا جرم ذره ی الکترون، قابل چشم پوشی است! چرا؟ چون جرم الکترون، ۱۸۴۰ بار سبک تر از جرم ذره ی پروتون است! انواع گوناگون اتم های عناصری که حاوی تعداد نوترون متفاوت باشند، ایزوتوپ یا همجا نامیده می شوند.
تا به امروز دانشمندان ۱۱۸ عنصر مختلف را شناسایی کرده اند که از این تعداد، تنها ۹۴ عنصر وجود دارد که به نظر می رسد به طور طبیعی بر روی کره ی زمین یافت می شوند! البته برخی از این عناصر مانند عنصر طلا، عنصر نقره، عنصر مس و همچنین عنصر کربن از هزاران سال پیش شناخته شده اند. بقیه عناصر، از جمله عنصر دارمستادیم و نیز عنصر آنانکوادیم به تازگی به وسیله دانشمندان ایجاد شده اند! دقت داشته باشید یک روش مهم در فهم و درک انواع عناصر شیمیایی، جدولی به نام جدول تناوبی است. همه ی عناصر شناخته شده جهان بر روی نموداری به نام “جدول تناوبی” مرتب شده اند.
جالب است بدانید چیزی در حدود هشتاد سال پیش، شیمیدان آلمانی و کاشف عنصر ژرمانیوم یعنی کلمنس وینکلر، دنیای عناصر شیمیایی را به صحنه ی نمایشی تشبیه کرده است که بازیگر اصلی هر پرده ی آن یکی از عناصر شیمیایی است! کلمنس وینکلر می گوید: هر عنصر نقش خاص و ایده آل خود را بازی می کند. این نقش خاص و اید آل، گاه فرعی و حاشیه ای می باشد و گاه مهم و اساسی است!
دقت داشته باشید عناصر گاهی اوقات به سبب خواص مشابه و همخوانی که دارند، با هم گروه بندی می شوند. برای نمونه گروه گازهای نجیب، گروه فلزات قلیایی، گروه فلزات قلیایی خاکی، گروه فلزات انتقالی، گروه هالوژن ها، گروه اکتینیدها و همچنین گروه لانتانیدها از جمله گروه های عناصر می باشند.
