הטבלה המחזורית
פולימורפיזם - המסע בזמן של ד"ר דנה אשכנזי
מהי הטבלה המחזורית?
הטבלה המחזורית או המערכה המחזורית, המכונה טבלת מנדלייב, היא שיטת מיון (טקסונומיה) שהוצעה לראשונה על ידי הכימאי הרוסי דמיטרי מנדלייב ב-1869. הטבלה מציגה את כל היסודות לפי המספר האטומי והסמל הכימי של האטומים שלהם. מנדלייב גילה מחזוריות בתכונות הכימיות של היסודות, כאשר הם מסודרים מן הקל אל הכבד. בעת שנבנתה הטבלה המספרים האטומיים היו לא יותר ממספרים סידוריים שניתנו ליסודות על-פי המשקל שלהם. רק 70 שנה מאוחר יותר פותחה תיאוריה שהסבירה את הקשר בין המספר האטומי למבנה הפנימי של אטומי היסודות. דרך מקובלת למיון היסודות היא באמצעות הטבלה המחזורית. בשנת 1869 פרסם מנדלייב את הנוסח הראשון של הטבלה המחזורית של היסודות. בטבלה מסודרים כיום היסודות לפי מספרם האטומי, כאשר הטבלה נפתחת ביסוד הקל יותר, המימן (H) שמספרו האטומי 1. החלוקה לטורים ושורות נקבעה על סמך מחזוריות ברורה שקיימת בתכונותיהם של היסודות.
Periodic Table
Information about the Periodic Table.
The Periodic Table: Crash Course Chemistry
Hank Green talks about Dmitri Mendeleev and discusses the periodic table of elements.
סקירה היסטורית אודות הטבלה המחזורית
בתחילת המאה ה-19 החלו מדענים להבין שהעולם שבו אנו חיים בנוי מאוסף של יסודות. לכן, באותה עת נוצר צורך לבצע מיון ולהבין: מה המשותף ומה המבדיל בין היסודות השונים? בשלב זה החל מדען רוסי בשם דימיטרי מנדליב לנסות ולעשות סדר בתוך ההמולה. דימיטרי איבנוביץ' מנדליב נולד בשנת 1837 בעירה נידחת בסיביר. הוא היה בן זקונים במשפחה מרובת ילדים ודלת אמצעים. בדומה למדענים רבים בתקופתו סבר גם מנדליב כי העולם אינו בנוי מאוסף אקראי של חלקיקים, וכי קיימת חוקיות כלשהי לפיה ניתן לסדר את היסודות. לשם כך הוא החל לרשום לכל אחד מהיסודות שהיו מוכרים בתקופתו את תכונותיהם. הוא סידר ומיין את היסודות ולבסוף הגיע למסקנה כי ניתן לסדר אותם בשורות ועמודות לפי המשקל האטומי שלהם, כאשר בכל עמודה ישנם יסודות בעלי תכונות דומות. כך למעשה נולדה לה הטבלה המחזורית של היסודות.
חלוקת פרסי נובל החלה בשנת 1901, ובין השנים 1905-1906 הוגשה מועמדותו של מנדלייב לפרס. אולם, מנדלייב לא זכה בפרס מעולם. בין היתר בשל העובדה שבתקופתו עדיין לא היו ברורות הסיבות להתנהגות היסודות באופן זה או אחר, וכן בשל העובדה שמנדלייב היה מדען רוסי. בשנת 1913, שש שנים לאחר מותו של מנדלייב, גילה מדען בשם מוזלי, שתכונות רבות של היסודות קשורות בעצם למספר האטומי ולא למסה האטומית. כאשר סידר מוזלי את הטבלה המחזורית לפי סדר עולה של מספר אטומי נשמרה המחזוריות הכימית שמצא מנדלייב, והבעיות שהיו בטבלת מנדלייב באו על תיקונם. הטבלה המחזורית בה אנו משתמשים כיום מסודרת לפי מספרם האטומי העולה של היסודות. רובם של היסודות בטבלה המחזורית הם מתכתיים, צידה השמאלי של הטבלה מכיל מתכות ואילו צידה הימיני של הטבלה מכיל אל-מתכות. העמודה השמינית של הטבלה קרוייה עמודת הגזים האצילים.
בתחילת המאה ה-19 היו ידועים 55 יסודות, ואילו לקראת סוף המאה ה-19 כבר היו ידועים 63 יסודות. כיום מסודרים היסודות בטבלה המחזורית לפי מספרם האטומי (מספר הפרוטונים בגרעין) ולא לפי משקלם האטומי. אחד הדברים המדהימים בתגליתו של מנדלייב היא העובדה שבזמנו לא נתגלו עדיין יסודות רבים, ולמרות זאת חזה מנדלייב את קיומם של היסודות הללו והשאיר עבורם מקומות ריקים. הישגו של מנדלייב מרשים במיוחד מאחר ובתקופתו עדיין לא פוענח מבנה האטום. מנדלייב נפטר בשנת 1907, ועל שמו נקרא היסוד הכימי מנדלביום, שמספרו האטומי 101.
Periodic Table of Elements - Chemistry: A Volatile History
The story of the 19th-century chemists who struggled to find an order in the world of the elements.
The 2011 Nobel Prize in Chemistry - Periodic Table of Videos
The story behind the discovery of quasicrystals. In 2011 Daniel Shechtman was awarded the 2011 Nobel Prize for his discovery.
Chemistry Experiment by Mr. Bean
Mr. Bean causing a big purple explosion in a chemistry lab.
Elements and Atoms - Khan Academy
The basic information about the atomic structure and how elements are related to atoms.
מבנה הטבלה המחזורית
הטבלה המחזורית מחולקת לשמונה טורים עיקריים. בין הטורים השני והשלישי קיים גוש נוסף של יסודות המכונה גוש מתכות המעבר. האלקטרונים ברמה החיצונית, הרחוקה ביותר מגרעין האטום, נקראים אלקטרוני ערכיות. מיקומו של כל יסוד, כלומר הטור והשורה בהם הוא ימצא, נקבעים על-ידי סידור האלקטרונים ביסוד. מספר הרמות האלקטרוניות המאוכלסות באלקטרונים ביסוד, יקבע באיזה שורה ימצא היסוד. מספר אלקטרוני הערכיות קובע את התכונות הכימיות של היסוד. לכן, יסודות המצויים באותו הטור נקראים משפחה. מיקומו של יסוד בטבלה המחזורית יכול לעזור בחיזוי תכונותיו של החומר. הטבלה המחזורית יכולה לדוגמה לעזור בניבוי התכונות הבאות: האם היסוד יגלה תכונות של מתכת או אל-מתכת. איזה סוג קשרים ייצור יסוד זה עם יסודות אחרים.
The Elements Song by Tom Lehrer
The song mentions the names of the chemical elements in the periodic table of elements.
The Genius of Mendeleev's Periodic Table
An explanation about Mendeleev and the eka aluminum, an element that Mendeleev predicted its existence long before it was discovered.
Elements and Atoms
Information about the states of meter, elements, mixtures, and compounds.
Periodic Table Introduction
Metals, non-metals, and the structure of the periodic table.
יסודות חשובים וסימולם
מימן (H), פחמן (C), חנקן (N), חמצן (O), נתרן (Na), מגנזיום (Mg), אלומיניום (Al), סיליקון (Si), אשלגן (K), זרחן (P), גופרית (S), כלור (Cl), ארגון (Ar), סידן (Ca), טיטניום (Ti), ואנדיום (V), כרום (Cr), מנגן (Mn), ברזל (Fe), קובלט (Co), ניקל (Ni), נחושת (Cu), אבץ (Zn), מוליבדן (Mo), זירקוניום (Zr), כסף (Ag), קדמיום (Cd), טונגסטן (W), פלטינה (Pt), זהב (Au), בדיל (Sn), עופרת (Pb).
Groups of the Periodic Table - Khan Academy
Explanation about the properties of alkali metals, alkaline earth elements, and transition metals.
A Tour of the Periodic Table - Bozeman Science
Mr. Andersen describes the main groups on the periodic table of elements.
The mole and Avogadro's number - Khan Academy
Introduction to the idea of a mole, where a mole is defined as 6.02214076×1023 particles (atoms, ions, molecules, or electrons).