برنامه سیگماپلات یک برنامه کاملا حرفه ای جهت رسم نمودار و آنالیز داده ها می باشد که در مقایسه با برنامه Excel بسیار قویتر و دارای ابزار بیشتری است. این نرم افزار مؤثرترین روش رسم نمودار برای تجزیه و تحلیل داده ها است.هرچند SigmaPlot یک نرم افزار شیمی نیست ولی برای محققان شیمی که با نمودار و آنالیز داده ها سر و کار دارند می تواند بسیار مفید باشد. البته تمامی محققانی که با داده سروکار دارند SigmaPlot قطعا برای آنها مفید خواهد بود. مهندسان عمران - صنایع - کشاورزی - آمار - زمین شناسی - فیزیک - زیست شناسی - ریاضی و .... و تمام دانشجویان و اساتید می توانند از SigmaPlot برای تحلیل داده هایشان استفاده کنند.
بیاید به بیش از صد هزار پژوهشگر در سراسر جهان بپیوندید که SigmaPlot را به کار می گیرند تا به آسانی بتوانند جزئیات هر نمودار را کنترل و به دلخواه خود تغییرات لازم را بدهند و نیز بتوانند نمودارهای فراوانی که ارزش نشر را دارند بیآفرینند به طوری که نتایج را برای نشریات تکنیکی به وضوح ارائه دهند چه به منظور نمایش و چه به منظور ارائه در وب بیایید و با به کار گیری ابزار تحلیل داده ها از منحنی برازش ماهرانه و شهودی گرفته، تا محاسبات پیشرفته ریاضی بینشی عمیق در داده هایتان به دست آورید. مشاور آماری یعنی SigmaStat را که همراه با SigmaPlot است به کار بگیرید تا خبرگی مشاوری حرفه ای در کارهای آماری را در اختیار داشته باشید. این به صرفه جویی در وقت و پرهیز از اشتباهات آماری می انجامد.

امکانات نرم افزار:

1- ایجاد سریع نمودار های دقیق
2- تجسم ساده داده ها
3- بیش از 100 نوع جلوه ی 2 بعدی و3بعدی
4- سفارشی کردن تمام نمودار ها و نقشه ها
5- رسم سریع داده های شما با استفاده از قالب های نموداری آماده
6- منتشر کردن نقشه ها و نمودار های شما با کیفیت بالا حتی در صفحه ی web
7- استفاده از ابزار تحلیل داده ها برای انجام محاسباتی که لازم دارید
8- افزایش بازده کار با کنترل به صورت خودکار :
الف- انجام کارهای تکراری و پیچیده به صورت خودکار
ب- بهره برداری قدرتمند sigma plot از توانایی سایر نرم افزار ها



ویژگی های جدید نسخه 11 :

1- تحلیل داده های آماری به صورت کاملا مشورتی با کاربر
2- منحنی خوراندن سراسری(Curve fitting )
3- منحنی های بزرگ استاندارد و پیشرفته
4- دارا بودن worksheet های از پیش آماده شده
5-سازگاری 100 درصد با ویندوز ویستا و احتمالا 7
6- ارسال مستقیم داده های نرم افزار EXEL به Sigmaplot
7- به روز رسانی خودکار
8- خروجی با فرمت emf



حجم:47 مگابایت


دانلود نرم افزار:دانلود با لینک مستقیم


پسورد فایل فشرده : www.vatandownload.com
 

نرم افزار حرفه ای انجام محاسبات شیمی HyperChem v8.0.7 
 

امرزه استفاده از نرم افزارهای مختلف در زمینه های علمی و آموزشی جایگاه خاصی را برای خود ایجاد نموده اند. به کمک نرم افزارهای مختلف موجود در این زمینه می توان بسیاری از سوالات و معادلات مختلف در زمینه های مختلفی همانند ریاضیات ، فیزیک ، حل فرمول های شیمی و ... به راحتی حل نمود. استفاده از نرم افزارهایی که به صورت استاندارد در این زمینه طراحی و تهیه شده اند توسط بسیاری از استادان به دانشجویان در رشته های تحصیلی مختلف توصیه می شود. به کمک این نرم افزارها می توان بر سرعت حل معادلات سخت که به صورت ذهنی و دستی زمان زیادی را برای رسید به جواب می گیرند افزود.

در این مطلب با نرم افزاری در این زمینه آشنا می شوید.


HyperChem نام یک نرم افزار حرفه ای برای شیمیدان ها می باشد. به کمک این نرم افزار افرادی که در زمینه شیمی فعالیت می کنند قادرند تا بسیاری امور مختلف را که قبلا بر روی کاغذ و یا به صورت دستی انجام می داند به صورت نرم افزاری و سه بعدی به انجام رسانند. این نرم افزار قدرتمند از قابلیت هایی همچون توانایی نمایش ساختمان های مولوکولی به صورت سه بعدی با قابلیت چرخش ، انتخاب ، تغییر اندازه و کنترل به وسیله موس برخوردار می باشد. این نرم افزار محصولی از شرکت MakoLab می باشد.


از ویژگی های موجود در نرم افزار می توان به موارد زیر اشاره نمود:

- قابلیت نمایش ساختمان مولوکولی با توانایی کنترل آن

- دارای ابزارهای محاسباتی برای حالت های مختلف

- دارای متدها مختلف محاسباتی مخصوص شیمی


Size : 245 MB
 پسورد : www.p30world.com 

دانلود قسمت اول


دانلود قسمت دوم


دانلود قسمت سوم
 

نام نرم افزار:
نرم افزار جدول تناوبی

حجم فایل: 

MB
2.30

دریافت نرم افزار:
دانلود

توضیح:
جدول تناوبی و بدون نیاز به نصب

 

آلدئیدها و کتونها: (بخش عملى 1) شناسایی آلدئیدها و کتونها


1) شناسایی آلدئیدها و کتونها

الف) تست حلالیت:

خصوصيات انحلال پذيري

آلدهيدها و كتونها در HCl، NaHCO3، NaOH نامحلول هستند.

در اسيد سولفوريك و اتر محلولند.

آلدهيدها و كتونهاى كمتر از 5 كربن در آب محلول و بيشتر از 5 كربن در آب نا محلول هستند (برخى از 6 كربن دارها نيز در آب محلولند).



ب) 2، 4 دی نیترو فنیل هیدرازین:

بيشتر آلدهيدها و كتونها با اين معرف ايجاد رسوب جامد زرد تا قرمز رنگ ميكنند.





روش آزمايش

به يك قطره مايع مجهول در يك لوله آزمايش كوچك حدود 1 میلی لیتر معرف اضافه كنيد. اگر مجهول، جامد است حدود 10 ميلى گرم از آنرا در حداقل مقدار اتانل 95% يا دى اكسان حل كنيد و سپس معرف 2، 4 دی نیترو فنیل هیدرازین اضافه كنيد. بعد از آن مخلوط را بشدت بهم بزنيد. بيشتر آلدهيدها و كتونها فورا رسوب زرد رنگ تا قرمز رنگ توليد ميكنند. اگر سريعا رسوبى تشكيل نشد ميتوان مجددا در يك لوله آزمايش به نيم سى سى تركيب كربنيل دار (آلدهيد يا كتون) نيم سى سى اسيد كلريدريك 5% اضافه نموده و سپس به آن معرف 2، 4 دی نیترو فنیل هیدرازین اضافه نمود و چنانچه باز رسوبى تشكيل نشد محلول را به مدت 15 دقيقه به حال خود بگذاريد. ممكن است بعضى تركيبات احتياج به گرم كردن براى تشكيل رسوب داشته باشند و يا رسوب در مرحله اول روغنى باشد كه پس از به حال خود گذاشتن به صورت جامد در مي‎آيد. به هرحال ايجاد رسوب در هر يك از وضعيتهاى فوق نشانگر مثبت بودن آزمون است.


توضيح:

كربونيلهاى غير مزدوج رسوب زرد رنگ و كربونيلهاى مزدوج رسوب نارنجى مايل به قرمز ميدهند. تركيباى كه مزدوج شدگى بالايى دارند رنگ قرمز ايجاد ميكنند. براى نمونه استون رسوب زرد و استالدئيد رسوب زرد مايل به نارنجى و استوفنون رسوب نارنجى توليد ميكند.

فنيل هيدرازين و پارانيترو فنيل هيدرازين نيز به گروههاى كربونيل فعال پاسخ مثبت ميدهند ولى اغلب فنيل هيدرازونها (محصول واكنش فنيل هيدرازين با كتون يا آلدهيد) به صورت روغنى هستند و نميتوان نقطه ذوب آنها را تعيين كرد. لذا از آنها كمتر استفاده ميشود.


تذكر:

بعضى الكلهاي آليلى و بنزيلى به اين آزمون جواب مثبت ميدهند. بعضى الكلها ممكن است در اثر اكسيژن هوا به اندازه كافى براى اين تست به آلدهيد يا كتون تبديل شده باشند و جواب مثبت بدهند و يا اينكه ابتدا توسط معرف اكسيد شده و بعد به معرف جواب مثبت ميدهد.
 

 آلدئیدها و کتونها (بخش عملى 2) شناسایی و طبقه بندى آلدئیدها و کتونها



2-1- آزمونهاي خاص آلدئيدها

الف) معرف شيف (فوشين)

روش آزمايش

5 قطره آلدهيد (يا 5 صدم گرم آلدهيد جامد) را با 2 سي سي معرف شيف مخلوط كرده و در حمام آب سرد (مخلوط آب – يخ) به خوبي تكان دهيد. ايجاد رنگ ارغواني مايل به بنفش پس از حداكثر چند دقيقه، نشانه نتيجه مثبت آزمايش است.



توضيح:

بعضي از كتونها و تركيبات غير اشباع با معرف تركيب شده و رنگ صورتي كمرنگ فوشين اوليه را توليد ميكنند كه دليل بر مثبت بودن آزمايش و آلدهيد بودن جسم نيست. از اين آزمايش براي تشخيص آلدوزها از ستوزها در قندها نيز استفاده ميشود، بدين صورت كه آلدوزها پس از يك ساعت رنگ صورتي ايجاد ميكنند در صورتي كه كتوزها (ستوزها) و دي ساكاريدها به جز مالتوز اين عمل را انجام نميدهند.

عده اي از آلدهيدهاي آروماتيك (مثل وانيلين) به اين آزمون جواب منفي ميدهند.



تذكر:

در انجام آزمايش فوق نبايد معرف فوشين (شيف) را گرم نمود زيرا با حرارت دادن، اسيد سولفور از معرف خارج شده و معرف خودبخود تغيير رنگ ميدهد. همچنين معرف نبايد قليايي باشد و هرگاه اين آزمايش با يك جسم مجهول انجام شود بايد يك آلدهيد معلوم به عنوان شاهد جهت مقايسه با معرف آزمايش شود.



ب) آزمون كروميك اسيد

واكنش با كروميك اسيد مويد اين واقعيت است كه آلدهيدها را مي توان در اثر اكسايش با كروميك اسيد به سهولت به كربوكسيليك اسيد مربوطه تبديل نمود. رسوب سبز رنگ كروموسولفات است.



روش آزمايش

يك قطره مايع يا 10 ميلي گرم جامد مورد نظر را در 1 سي سي استون حل كنيد. چند قطره معرف كروميك اسيد را همراه با به هم زدن به تدريج اضافه كنيد. از بين رفتن رنگ نارنجي معرف و ايجاد رسوب يا امولسيون سبز يا آبي مايل به سبز نشانه نتيجه مثبت آزمون است و مويد وجود آلدهيد است.



H2Cr2O7 نارنجي رنگ و Cr2(SO4)3 سبز رنگ است



توضيح:

در مورد آلدهيدهاي آليفاتيك پس از 5 ثانيه رنگ محلول كدر ميشود و پس از 30 ثانيه رسوب ظاهر ميشود. براي آلدهيدهاي آروماتيك 30 تا 120 ثانيه و يا بيشتر ممكن است طول بكشد. در مواردي ممكن است رسوب تشكيل شود ولي رنگ محلول نارنجي بماند.

تذكر:

براي اطمينان از خلوص استون، آزمون را با استون تنها نيز انجام دهيد و 3 تا 5 دقيقه براي نتيجه گيري صبر كنيد.



ج) آزمون تولنس

بيشتر آلدهيدها با محلول نقره نيترات آمونياكي واكنش مي دهند و آلدهيد در اثر اكسايش به كربوكسيليك اسيد تبديل مي شود و فلز نقره رسوب مي كند (آئينه نقره اي).



روش آزمايش

1 قطره مايع يا 10 ميلي گرم جامد مجهول را در حداقل دي اكسان حل كنيد. اين محلول را به 2 تا 3 سي سي معرف تولنس در يك لوله آزمايش اضافه كنيد. محلول را به خوبي به هم زده و به تشكيل آئينه نقره اي در جدار لوله دقت كنيد. در بعضي موارد لازم است محلول را در حمام آب، گرم كنيد.





توضيح:

اين آزمايش به آلدهيدهاي خطي و حلقوي پاسخ ميدهد. علاوه بر آن دي فنيل آمين و ساير آمينهاي حلقوي، همچنين آلفا نفتيل و ساير فنلها نيز با اين معرف پاسخ مثبت ميدهند.



تذكر:

پس از آزمون محتوي لوله را خالي كرده و با نيتريك اسيد رقيق بشوييد تا فولمينات نقره كه خشك آن منفجر شونده است حذف شود.



د) آزمون با محلول فهلينگ

آلدهيدها محلول فهلينگ را به اكسيد كوئيورو زرد يا قرمز رنگ احيا ميكنند. براي آلدهيدهاي آليفاتيك نتيجه آزمايش مثبت است ولي در مورد آلدهيدهاي آروماتيك قضاوت مشكل است.



روش آزمايش

2 قطره مايع يا 20 ميلي گرم جامد مجهول را در يك لوله آزمايش با 2 الي 3 سي سي محلول فهلينگ مخلوط كنيد و آنرا در حمام آب جوش بمدت حدود 3 دقيقه حرارت دهيد. ايجاد رسوب زرد تا قرمز نتيجه مثبت آزمايش (وجود آلدهيد) را نشان ميدهد.





توضيح:

اين آزمايش به آلدهيدهاي خطي سريعا پاسخ ميدهد. ولي با آلدهيدهاي حلقوي معمولا پاسخ نميدهد.



هـ) آزمون با محلول بنديكت

روش آزمايش

به محلول سوسپانسيوني از يكدهم گرم (يا 2 قطره) مجهول در 2 سي سي آب، حدود 2 سي سي محلول بنديكت اضافه كنيد. به تشكيل رسوب زرد يا سبز مايل به زرد دقت كنيد. سپس تا جوش حرارت دهيد و به تشكيل رسوب دقت كنيد.

روش آزمايش براي تركيباتي كه گوگرد دارند.

نيم سي سي از آلدهيد مورد آزمايش را با 3 سي سي سديم بيكربنات 10% مخلوط و به آن 2 سي سي معرف بنديكت اضافه كنيد و لوله را در بشر محتوي آب جوش قرار دهيد. پس از چند دقيقه ايجاد رسوب زرد تا نارنجي يا سبز مايل به زرد نتيجه مثبت آزمايش را نشان ميدهد.



توضيح:

از اين معرف جهت تشخيص آلدهيدهاي خطي، مخصوصا جهت شناسايي قندها استفاده ميشود. اين معرف حتي تا 1صدم درصد گلوكز در آب را تشخيص ميدهد. رنگ رسوب ممكن است قرمز، زرد و يا سبز باشد كه اين بستگي به جسم احيا كننده دارد.

روش تشخيص آلدهيدهاي حلقوي و خطي بدين نحو است كه هر دو آلدهيد به معرف تولنس (تولنز) پاسخ مثبت ميدهند در صورتي كه فقط آلدهيدهاي خطي با اين معرف جواب مثبت ميدهند. آلفا هيدروكسي كتون، آلفا كتو آلدهيد و آلفا هيدروكسي آلدهيد نيز همينگونه پاسخ ميدهد.

مشتقات هيدرازين مثل فنيل هيدرازين، هيدرازو بنزن، فنيل هيدروكسيل آمين و پارا آمينو فنل با اين معرف پاسخ مثبت ميدهند. مولكولهايي كه فقط يك گروه الكلي (اول يا دوم يا سوم) يا يك گروه كتوني دارند به اين معرف پاسخ نميدهند.



تذكر:

اين محلول به جاي محلول فهلينگ كه شديدا قليايي است معرفي شده است.



2-2- آزمونهاي مشترك براي آلدئيدها و كتونها

در صورتيكه با آزمون 2و4- دي نيترو فنيل هيدرازين وجود گروه كربنيل اثبات شد و هيچيك از آزمونهاي فوق نتيجه مثبت نداد وجود گروه كتوني قابل تاييد است. به هرحال براي شناسايي و تعيين ساختمان دقيق تر ميتوان آزمونهاي زير را انجام داد. البته آزمونهاي زير خاص كتونها نيستند بلكه بعضي از آنها در شناسايي ساختمان آلدهيدها هم بكار ميروند.



الف) آزمون يدوفرم

اين آزمون براي شناسايي متيل كتونها ميباشد. همچنين براي تركيباتي كه در شرايط آزمايش (محلول قليايي يد) ميتوانند به متيل كتونها اكسيد شوند نيز جواب مثبت ميدهند.





روش آزمايش

در يك لوله آزمايش 2دهم سي سي و يا نيم گرم از تركيب كربونيل دار (آلدهيد يا كتون) بريزيد. (در صورتي كه از جسم جامد استفاده ميشود جهت حل نمودن آن از 3 سي سي محلول دى اكسان استفاده نماييد). سپس به آن يك سي سي محلول سود 10% اضافه نموده، سپس تا زماني كه رنگ زرد معرف يدوفرم در لوله پايدار بماند يا رسوب تشكيل شود، از معرف يدوفرم به آن اضافه كنيد. چند دقيقه در حمام آب گرم 60 درجه قرار داده تا واكنش انجام شود و سپس لوله را سرد كنيد و چند سي سي آب مقطر به آن اضافه كنيد. رسوب زرد رنگ يدوفرم پس از چند دقيقه ظاهر ميگردد كه ميتوانيد آنرا صاف نموده و پس از خشك كردن نقطه ذوب آنرا تعيين كنيد. (نقطه ذوب يدوفرم 119 تا 121 درجه سانتيگراد ميباشد).

در صورتي كه پس از حرارت دادن رنگ زرد يد زايل شود دوباره تا ثابت ماندن رنگ زرد از محلول يد اضافه كنيد و در صورتي كه بيش از حد لازم از محلول يد اضافه شود، با اضافه نمودن چند قطره سود 10% رنگ اضافي از بين ميرود.



توضيح:

اين آزمايش براي تركيباتي كه داراي يك گروه CH3CO يا CH2ICO يا CHI2CO باشند و همچنين تركيبات CH3CHOHR، CH3CORC2H5OH، CH2CHO، RCHOHCH2CHOHR و RCH2COR’ پاسخ مثبت ميدهد كه R ميتواند هر بنيان آلكيل يا آريل باشد بجز راديكال آريل استخلاف شده دي ارتو كه جواب مثبت نميدهد. همچنين اين آزمايش براي تركيبات زير پاسخ منفي ميدهد.

CH3COCH2NO2، CH3COCH2CN و CH3COCH2COOR زيرا در اين تركيبات گروه استيل بوسيله معرف يدوفرم شكسته ميشود و استيك اسيد توليد شده با يد تركيب نميشود.



ب) واكنش با معرف هيدروكسيل آمين هيدروكلرايد

در اثر واكنش آلدهيدها و كتونها با اين معرف، اكسيم همراه با آزاد شدن HCl تشكيل ميشود كه قابل تشخيص است.





روش آزمايش براي تركيبات خنثي

در يك لوله آزمايش 1 سي سي معرف هيدروكسيل آمين هيدروكلرايد و دودهم سي سي يا چند بلور از تركيب كربونيل دار (آلدهيد يا كتون) بريزيد. تغيير رنگ از نارنجي به قرمز نتيجه مثبت آزمايش را نشان ميدهد. اگر در حرارت معمولي تغيير رنگي مشاهده نشد تا جوش حرارت دهيد و تغيير رنگ آنرا يادداشت كنيد.



روش آزمايش براي تركيبات اسيدي و قليايي

در يك لوله آزمايش 1 سي سي از معرف هيدروكسيل آمين هيدروكلريد و دو دهم سي سي يا چند بلور از تركيب كربونيلدار (آلدهيد يا كتون) بريزيد. در يك لوله آزمايش ديگر 1 سي سي معرف هيدروكسيل آمين هيدرو كلرايد را بعنوان شاهد بريزيد و سپس به لوله آزمايش اولي سود 1% يا HCl رقيق اضافه نموده تا رنگ آن مشابه رنگ لوله آزمايش دوم شود. مجددا يك سي سي معرف هيدروكسيل آمين هيدروكلرايد به لوله آزمايش اول اضافه كرده رنگ ايجاد شده را يادداشت كنيد.


توضيح:

تغيير رنگ ايجاد شده مربوط به اسيد كلريدريك آزاد شده است. خاصيت بازي اكسيم آزاد شده به اندازه اي نيست كه اسيد كلريدريك آزاد شده را خنثي نمايد. تمام آلدهيدها و بسياري از كتونها با معرف فوق فوري تفيير رنگ ميدهند. بعضي از كتونهاي سنگين مولكول مانند بنزوفنون، بنزوئيل، بنزوئين و كامفر احتياج به حرارت دارند. بسياري از آلدئيدها بعلت اكسيداسيون در هوا، خودبخود داراي مقداري اسيد ميباشند از اين جهت بايد محلول آنها در آب يا سوسپانسيون آنها را بوسيله كاغذ تورنسل آزمايش نمود.


ج) آزمون فريك كلرايد

آلدئيدها و كتونهايي كه فرم انولي در آنها زياد است به اين آزمون پاسخ مثبت ميدهند.


روش آزمايش

چند قطره محلول دو و نيم درصد فريك كلرايد به يك سي سي محلول آبي نمونه (3-1 درصد وزني) اضافه كنيد. محلول را خوب مخلوط كنيد. تشكيل رنگ معمولا فوري است اما تا مدت زيادي پايدار نيست.

چنانچه نمونه در آب نامحلول بود حدود 20 ميلي گرم نمونه جامد و يا 1 قطره مايع را در 1 ميلي ليتر كلروفرم حل كنيد. يك قطره پيريدين و 3 تا 5 قطره محلول 1% فريك كلرايد در كلروفرم به آن اضافه كنيد. رنگ ايجاد شده بخاطر تشكيل كمپلكس با يون Fe(III) است.


د) واكنش با سدیم بی سولفیت:

تشكيل رسوب كمپلكس افزايشي بي سولفيت نشانه وجود تركيب كربونيل دار مي باشد. البته تمام كتونها چنين مشتقي ايجاد نميكنند و بيشتر خاص آلدهيدها ميباشد.





روش آزمايش

یک میلی لیتر از معرف سديم بي سولفيت غلیظ را در یک لوله آزمایش ریخته به آن 3/0 میلی لیتر از جسم مورد نظر اضافه کنید و شدیدا تکان دهید. تشکیل رسوب سفید دلیل بر مثبت بودن آزمایش است.


توضيح:

اکثر گروههای کربونیل فعال به این آزمایش جواب مثبت میدهند، چون این واکنش نوکلئوفیلی است هرچقدر گروه کربنیل مثبت تر باشد امکان جواب مثبت بیشتر است، در نتیجه این آزمایش بیشتر مخصوص آلدئیدها میباشد.

تركيب محصول كه هيدروكسي آلكان سولفونات نام دارد فقط در محيط خنثي پايدار بوده و در محيط اسيدي و يا بازي تجزيه شده و آلدهيد يا كتون اوليه را بوجود مي آورد. از اين خاصيت جهت خالص نمودن آلدهيدها و كتونها ميتوان استفاده نمود. تركيب محصول كه از آلدهيدهاي با وزن مولكولي پايين به دست مي آيد در آب محلول ميباشد. اكثر متيل كتونها و كتونهاي حلقوي با وزن مولكولي پايين يا سيكلو اكتانون و بعضي از گروههاي كربونيل فعال با معرف بي سولفيت سديم واكنش ميدهند ولي بعضي متيل كتونها بكندي واكنش داده و يا اصلا واكنش نميدهند. (مانند پنياكولون، مزيتيل اكسايد و آريل متيل كتونها). از طرف ديگر سيناميل آلدهيد ايجاد مشتق بي سولفيتي مينمايد كه دو مولكول بي سولفيت به آن اضافه شده است.
 

آلدئیدها و کتونها (بخش عملى 3) مشتق آلدهيدها و كتونها

3) مشتق آلدهيدها و كتونها

مشتقات آلدهيدها و كتونها از تبديل گروه كربونيل به يك گروه ديگر يا از اكسيد كردن گروه آلدهيدي به يك گروه كربوكسيل تهيه ميشود.

الف) واكنشهاي اكسايش به اسيد

1) روش پرمنگنات

محلول اشباعي از پتاسيم پرمنگنات را به يك محلول يا سوسپانسيوني از 1 گرم آلدهيد در 10 تا 20 سي سي آب كه حاوي چند قطره محلول سود 10% است اضافه كنيد و مخلوط را بشدت تكان دهيد و از پرمنگنات بقدر كافي اضافه كنيد تا رنگ بنفش پايدار بماند. مخلوط را توسط سولفوريك اسيد رقيق اسيدي كنيد و از محلول سديم بيسولفيت تا تبديل پرمنگنات و منگنز دي اكسيد به منگنز سولفات اضافه كنيد. نشانه تبديل كامل، از بين رفتن رنگ بنفش محلول است. محلول اسيدي را صاف كرده و با آب و استون تبلور مجدد (نوبلور) نماييد. اگر مشتق جدا نشد آنرا با كلروفرم يا اتر استخراج نماييد.



1) روش آب اكسيژنه

در يك ظرف 500 سي سي، 20 سي سي سود 5% و 30 سي سي آب اكسيژنه 3% ريخته و تا حدود 70 درجه آنرا گرم كنيد. 1 گرم آلدهيد افزوده و خوب بهم بزنيد و در دماي 65 درجه بمدت 15 دقيقه نگهداريد. اگر آلدهيد حل نشد چند سي سي اتانول افزوده و 10 سي سي ديگر آب اكسيژنه اضافه كنيد و 10 دقيقه ديگر آنرا گرم نگه داريد. محلول بايد نسبت به كنگورٍد اسيدي باشد. مشتق اسيدي را صاف كنيد. اسيد مربوطه را ميتوان به مشتق تبديل كرد.



ب) تهيه سمي كاربازون



1) براي تركيبات محلول در آب

1 سي سي تركيب مجهول و 1 گرم سمي كاربازيد هيدروكلرايد و يك و نيم گرم سديم استات را در 10 سي سي آب در يك لوله آزمايش حل كنيد. مخلوط را بشدت تكان داده و در آب جوش گرم كنيد. سپس سرد كرده و در بشر آب و يخ بگذاريد. جدار لوله را با ميله شيشه اي خراش دهيد و رسوب سمي كاربازيد را صاف كرده و توسط آب يا اتانول 25% تبلور مجدد نماييد.



2) براي تركيبات نا محلول در آب

1 سي سي از تركيب مجهول را در 10 سي سي اتانول حل كنيد. كمي آب اضافه كنيد تا محلول كدر شود و سپس كدورت را با افزايش كمي اتانول برطرف كنيد. سپس يك گرم سمي كاربازيد هيدروكلرايد و يك و نيم گرم سديم استات اضافه كرده و مخلوط را بشدت تكان داده و در آب جوش گرم كنيد. سپس سرد كرده و در بشر آب و يخ بگذاريد. جدار لوله را با ميله شيشه اي خراش دهيد و رسوب سمي كاربازيد را صاف كرده و توسط آب يا اتانول 25% تبلور مجدد نماييد.



ج) تهيه 2 و 4 – دي نيترو فنيل هيدرازون

10 سي سي محلول 2و4-دي نيترو فنيل هيدرازين را در يك لوله آزمايش ريخته و تقريبا 1 گرم تركيب كربونيل دار به آن اضافه كنيد. اگر مجهول جامد است آن را در حداقل مقدار اتانول حل كنيد. اگر ايجاد رسوب فوري نبود به آرامي آنرا براي 1 دقيقه روي حمام بخار گرم كنيد و سپس سرد نماييد. محصول را توسط قيف بوخنر صاف نماييد. براي انجام تبلور مجدد محصول را با 30 سي سي اتانول 95% روي حمام بخار حرارت دهيد. اگر بلافاصله حل شد به آن آب اضافه كنيد تا كدر شود يا حداكثر 5 سي سي آب اضافه كنيد. اگر حل نشد به محلول داغ، اتيل استات اضافه كنيد تا حل شود. سپس تبلور انجام داده و صاف كنيد.



د) تهيه اكسيم



نيم گرم هيدروكسيل آمين هيدروكلرايد را در 5 سي سي آب و 3 سي سي سود 10% حل و سپس نيم سي سي آلدهيد يا كتون مورد آزمايش را به آن اضافه كنيد.

چنانچه تركيب كربونيل دار در آب نامحلول باشد آنقدر اتانول اضافه كنيد تا محلول شفاف گردد. سپس مخلوط را بشدت تكان دهيد، اگر رسوب تشكيل نشد مخلوط را براي 10 دقيقه روي حمام بخار يا حمام آب جوش گرم نماييد و آنرا در حمام يخ سرد نماييد. در صورتيكه فورا بلورها تشكيل نشود بوسيله يك ميله شيشه اي در سطح و زير مايع را بخراشيد. كريستالهاي تشكيل شده را جهت خالص نمودن در آب يا اتانول آبي مجددا متبلور نماييد.
 

منگنز كه در اعماق در ابتدا به صورت Mn4+ غیر محلول حضور داشته است، به واسطه احیایی شدن محیط و بصورت Mn2+ محلول در می آید. Mn2+ محلول در درون آب های حاصل از دیاژنز به طرف بالا صعود می كند و به محض رسیدن به قسمت های سطحی رسوبات، بار دیگر اكسید می شود و بصورت Mn4+ غیر محلول در می آید و بر روی قطعات استخوان و غیره كه به عنوان محل تبلور نطفه بلور عمل می نمایند، ته نشین می شود و بدین طریق گرهك های منگنز تشكیل می شوند. 

این طرز تشكیل ممكن است در دریاچه ها انجام گیرد، لیكن در اقیانوسها به واسطه ضخامت رسوبات اكسید كننده كه در بالای رسوبات احیاء كننده واقع است، احتمال بالا آمدن Mn كم است. بطور كلی منشأ منگنز و دیگر فلزات در گرهك های منگنز ممكن است تحت تاثیر فرآیندهای باكتریها ، عمل متقابل بین آب دریا و آتشفشان های زیردریایی( آتشفشانی متصاعدی)،تخریب و انتقال فلزات از سنگهای موجود در خشكیها (خاستگاه های ولكانیكی ـ آواری ) و ذرات آسمانی باشد .

مطالعه گرهكهای منگنز عمدتاً به منظور بازیابی فلزات مس، نیكل و كبالت می باشد ولیكن هم اكنون این عناصر با قیمتی بسیار نازلتر، از خشكی ها بدست می آیند.

رشد نودول ها ظاهراً در اثر آزاد شدن یونها در محیط های احیایی واقع در زیر رسوبات سطحی صورت می گیرد كه به طرف بالا ضمن تحرك، یونها مهاجرت كرده و Mn2+ اكسید شده و به Mn4+ تبدیل شده و رسوب می كند كه در این واكنش آب دریا حاوی مقادیر بسیار زیادی از اكسیژن می باشد.

مهمترین كانی های تشكیل دهنده نودول ها، ورناریت و هیدروژئوتیت است.

سایر هیدروكسیدهای منگنز و آهن از قبیل نودوركیت، پیرولوزیت، بیرنسیت، رانستیت و كریپتوملان به ندرت یافت می شوند. براونیت و هماتیت در تركیبات نودول های دگرگونی یافت می شوند.

پتانسیل های اقتصادی استخراج نودولها:

كمربند ندولی وسیعی از غرب مكزیك تا جنوب هاوایی، كمربند نودولی شمال اقیانوس آرام به سمت ژاپن و بازارهای آمریكا و همچنین انباشت بزرگی از اقیانوس اطلس شمالی كه در نزدیكی بازار امریكا و اروپا قرار دارد.

همچنین در اعماق بین 6000 – 4000 متری توسعه و تكنولوژی استخراج و فرآوری در ندول ها در مرحله پیشرفت در گلهای فلزی هیدروترمالی از گودالهای عمیق در دریای سرخ می باشد.

كانسارهای نوع دریایی منگنز عمدتاً به شكل دی اكسید در داخل رسوبات عمیق دریایی و آبهای كم عمق تشكیل می گردند. این كانسارها به صورت گرهك هایی به صورت مواد رنگی و پوشش های سطحی بر روی فسیل ها به طور گسترده پخش شده اند.

به عقیده Hewett مقادیر فراوانی از این گرهك ها در نواحی اقیانوسی غالباً در زیر رسوبات كم ضخامت انباشته شده اند.

گرهك های منگنز داری كه در آبهای عمیق تشكیل می شوند، از نظر اقتصادی بسیار مهم می باشند.

در نزدیكی سواحل، رسوبات آهن و ذرات ریز اكسید منگنز یا ژل های بی كربنات و اكسید و كربناتهای دیگر از دو فلز آهن و منگنز رسوب می نمایند.

شكل این اكسیدها به صورت تخم ماهی یا اوولیت و عمدتاً با تركیب كانیهای پسیلوملان و پیرولوزیت می باشد. ذخایر منگنز همراه رسوبات نرم و چرت دار واقع در افق فوقانی افیولیت ها در كوبا، ژاپن، ایران و فیلیپین كشف شده اند.

از تولید كنندگان اصلی منگنز می توان از:

آفریقای جنوبی با 62/3 میلیون تن، گابون با 45/2 میلیون تن، استرالیا با 2 میلیون تن، برزیل با 8/1 میلیون تن و هند با 1/1 میلیون تن نام برد.

كاربردهای پزشكی:

منگنز فلزی است كه به طور گسترده ای در بافت های بدن گیاهان و حیوانات وجود دارد. این فلز یك مادة معدنی كمیاب نامیده میشود زیرا به مقدار بسیار كم در بدن انسان یافت میشود.

بدن ما تقریباً حدود 20 میلی گرم منگنز، به طور عمده در استخوان ها، ذخیره دارد. منگنز در تشكیل بافت همبند چربی و كلسترول، استخوان،‌عوامل انعقاد خون و پروتئین نقش دارد. این ماده همچنین برای عملكرد طبیعی مغز ضروری است.

منگنز جزئی از تركیب منگنز سوپر اكسید دیسموآت (MnSaD) است. این تركیب یك ضد اكسیدان است كه بدن را از مواد سمی حفظ می كند. به دست آوردن مقدار كافی منگنز از رژیم غذایی، كار ساده ای است.

موارد استفاده

بیماریهای زیر به وسیله مصرف منگنز بهبود می یابد.

دیابت: افراد مبتلا به دیابت در مقایسه با اشخاص سالم به طور قابل ملاحظه ای منگنز كمتری دارند. منگنز سطح قند خون را در افراد دیابتی كاهش می دهد.

روماتیسم مفصلی: افراد مبتلا به روماتیسم مفصلی (التهاب مفاصل) سطح پایینی از MnSaD دارند (این ماده از آسیب مفاصل در حین التهاب جلوگیری می كند) مكمل های منگنز فعالیت MnSaD را افزایش می دهند.

صرع: یك مطالعه مهم در اوایل سال 1960 نشان داده است موش هایی كه دچار كمبود منگنز بوده اند بیشتر مستعد ابتلا به تشنج هستند و نوار مغزی آنها (EEG) حاوی فعالیتهای تشنجی است.

اسكیزوفرنی: افراد اسكیزوفرن به مكمل های منگنز به خوبی پاسخ می دهند.

پوكی استخوان: از دست رفتن تودة استخوانی بعد از یائسگی به سرعت شروع می شود و می تواند منجر به پوكی استخوان (نازك و شكننده شدن) گردد. منگنز و دیگر عناصر كمیاب استحكام استخوان را در زنان بعد از یائسگی افزایش می دهند.

بیمایهای دیگر: منگنز همچنین در دمان تصلب شرایین (سخت شدن دیوارة عروق)، كلسترول بالای خون، سرگیجه و كاهش شنوایی مؤثر و مفید است.

منابع غذایی

آجیل (مخصوصاً گرد و بادام) ، سبوس گندم و همة غلات، حبوبات تغییر نیافته،برگ سبزیجات، كبد، كلیه، بادام زمینی، لوبیا (از خانوادة نیامداران)، میوه های خشك، غلات به عمل آمده (تغییر یافته)، گوشت و محصولات خشك دارای میزان خیلی كمی از منگنز هستند. غذاهای تغییر شكل نیافته نظیر نان غلات و حبوبات دارای میزان زیادی منگنز هستند.

اشكال دیگر

منگنز به اشكال مختلفی در دسترس است: نمك (سولفات و گلوكونات) كلوئید، آسپارات، پیكولینات، فومارات، سوكسینات و آمینواسید كلات). این ماده به صورت قرص یا كپسول معمولاً به همراه سایر ویتامین ها و موادمعدنی قابل دسترسی است.

نحوة مصرف

در مورد منگنز مقدار مجاز توصیه شده در رژیم غذایی (RDA) وجود ندارد. رژیم توصیه شده براساس جذب از طریق رژیم تیپیك است و مقداری است كه از بروز نشانه های كمبود منگنز جلوگیری كند.

متوسط جذب منگنز 2 تا 9 میلی گرم در روز است. در بعضی موارد افراد به میزان بیشتری (10 میلی گرم در روز) منگنز نیاز دارند.

میزان كافی و مطمئن مصرف روزانة منگنز 2 تا 5 میلی گرم برای بزرگسالان. 1 تا 3 میلی گرم برای بچه ها و نوجوانان و 0.3 تا 1 میلی گرم برای شیرخواران است.

موارد احتیاط

جذب بیش از حد منگنز می تواند منجر به تولید اثرات سمی شود. شما نباید به طور مرتب، بیش از حد مطمئن و كافی (كه در بالا توضیح داده شد) مصرف منگنز داشته باشید.

تداخل های احتمالی

كلسیم، مس، آهن، منیزیوم و روی بر سر جذب در رودة كوچك با منگنز رقابت می كنند. جذب بیش از حد هر كدام از اینها می تواند باعث كاهش جذب بقیه شود. مصرف بیش از حد منگنز می تواند باعث كم خونی فقر آهن شود.
 

نام (نام عنصر) : گزنون
نام خانوادگی (شهرت در زبانهای مختلف) : گزنون
شماره شناسنامه (عدد اتمی) : 54
نام پدر (کاشف) : "رامسی" و "تراورس"
تاریخ تولد (تاریخ کشف) : 1898 میلادی
محل تولد (محل کشف) : انگلیس
مشخصه‌های ظاهری:
رنگ پوست (رنگ ظاهری) : بی‌رنگ
وزن (جرم اتمی) : 131,3 گرم
جنسیت (نوع عنصر) : غیر فلز
سال وفات (اتمام ذخایر) : نامعلوم

اروپیم - Gadolinium - تربیم Gd Cm   جدول کامل
عمومی
نام , علامت اختصاری , شماره	Gadolinium, Gd, 64
گروه شیمیایی	لانتانیدها
گروه , تناوب , بلوک	6 , f-block
جرم حجمی , سختی	7901 kg/m3, اطلاعاتی در دست نیست
رنگ	سفید نقره‌ای
خواص اتمی
وزن اتمی	1 E-25 kg
شعاع اتمی (calc.)	1 E-10 m
شعاع کووالانسی	اطلاعاتی در دست نیست
شعاع واندروالس	اطلاعاتی در دست نیست
ساختار الکترونی	[Xe]6s²5d¹4f7
- e بازای هر سطح انرژی	2, 8, 18, 25, 9, 2
درجه اکسیداسیون (اکسید)	3 (باز ملایم)
ساختار کریستالی	شش گوشه
خواص فیزیکی
حالت ماده	جامد ferromagnetic
نقطه ذوب	1585 K (2394 °F)
نقطه جوش	3523 K (5882 °F)
حجم مولی	19.90 ((scientific notation|ש»10-6 m3/
گرمای تبخیر	359.4 kJ/mol
گرمای هم‌جوشی	10.05 kJ/mol
فشار بخار	24400 Pa at 1585 K
سرعت صوت	2680 m/s at 293.15 K
متفرقه
الکترونگاتیویته	1.20 (درجه پاولینگ)
ظرفیت گرمایی ویژه	230 J/kg*K
رسانائی الکتریکی	0.736 106/m اهم
رسانائی گرمایی	10.6 W/m*K
1st پتانسیل یونیزاسیون	593.4 kJ/mol
2nd پتانسیل یونیزاسیون	1170 kJ/mol
3rd پتانسیل یونیزاسیون	1990 kJ/mol
4th پتانسیل یونیزاسیون	4250 kJ/mol
پایدارترین ایزوتوپها
iso NA نیم عمر DM DE M eV DP 152Gd 0.20% 1.08E+14 a α 2.205 148Sm 154Gd 2.18% 154Gd با 90نوترون ، پایدار است. 155Gd 14.80% 155Gd is stable with 91 neutrons 156Gd 20.47% 156Gd is stable with 92 neutrons 157Gd 15.65% 157Gd is stable with 93 neutrons 158Gd 24.84% 158Gd is stable with 94 neutrons 160Gd 21.86% 1.3E+21 a β-β- no data 160Dy
واحدهای SI & STP استفاده شده ، مگر آنکه ذکر شده باشد.

اطلاعات اولیه

گادولینیم ، عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی دارای نشان Gd و عدد اتمی 64 می‌باشد.
 

تاریخچــــــــه

"Jean Charles Galissard de Marignac " شیمیدان سوئیسی در سال 1880 برای مشاهده گادولینیم در نمونه‌های دیدیمیم و گادولینیت به بررسی خطوط طیف سنجی پرداختند؛ سال 1886 "Paul Émile Lecoq de Boisbaudran"دانشمند فرانسوی گادولینیا را ( اکسید گادولینیم ) از ایتریای Mosanderجدا نمود. خود این عنصر برای اولین بار اخیراً تهیه شده است.

نام گادولینیم مانند کانی گادولینیت از نام "Johan Gadolin" شیمیدان و زمین‌شناس فنلاندی گرفته شده است.
 

پیدایــــــــش

گادولینیم هرگز در طبیعت بصورت آزاد وجود ندارد، اما در بسیاری ازکانی‌ها از قبیل گادولینیت ، مونازیت و باستنازیت یافت می‌شود. این عنصررا امروزه با روش جابجایی یونی و جداسازی از حلال یا با کاهش فلورید بی‌آبآن توسط کلسیم فلزی تهیه می‌کنند.
 

خصوصیات قابل توجه

گادولینیم ، فلز خاکی کمیاب نقره‌ای رنگ ، چکش‌خوار و قابل انعطافیاست که دارای درخششی فلزی می‌باشد. این عنصر در دمای اتاق به‌صورت ذراتآلفای نزدیک به هم بلورین می‌شود؛ وقتی آنرا تا 1508 درجه کلوین حرارتدهند، به شکل ذرات آلفای خود که دارای ساختار مکعبی body-centered است،تغییر شکل می‌یابد.

گادولینیم بر خلاف سایر عناصر خاکی کمیابنسبتاً در هوای خشک پایدار است؛ با این حال به‌سرعت در هوای مرطوب کدر شده، تولید اکسید چسبنده ناپایداری می‌کند که منتشر شده و در معرض سطح بیشتریبرای اکسیداسیون قرار می‌گیرد. گادولینیم به‌آرامی با آب واکنش داده ، در اسیدهای رقیق محلول می‌باشد.

بعلاوهاین عنصر در بین تمامی عناصر شناخته شده ، بالاترین واکنش سنجی جذب حرارتینوترون را دارا می‌باشد ( 49000 بارن ) ، اما سوخت سریع آن ، استفاده ازاین عنصر را در میله کنترل هسته‌ای محدود نموده است. گادولینیم زیر دمایبحرانی 1,083کلوین به یک ابررسانا تبدیل می‌شود؛ در دمای اتاق شدیداًمغناطیسی است، در واقع بجز فلزات واسطه دوره چهارم ، تنها فلزی است کهخصوصیات فرومغناطیسی را بروز می‌دهد.
 

کاربردهـــــــــا

از گادولینیم در ساخت نار سنگهای ایتریم – گادولینیم کهکاربردهای(مایکروویو دارند، استفاده می‌شود؛ ترکیبات گادولینیم نیز درساخت مواد فروزنده لامپ تصویر تلویزیونهای رنگی بکار می‌رود و محلولترکیبات این عنصر بعنوان پادنمای داخل وریدی جهت ارتقاء تصاویر از بیمارانتحت MRI مورد استفاده قرار می‌گیرد. گادولینیم در تولید CDها ( لوحهایفشرده ) وحافظه کامپیوتر نیز کاربرد دارد.

همچنین گادولینیم دارای خصوصیات ابررسانایی غیر عادی است؛ مقدار 1% گادولینیم ، کارآمدی و مقاومت آهن ، کرومو آلیاژهای مربوطه را در دماهای بالا و اکسیداسیون افزایش می‌دهد. درآینده احتمال استفاده از اتیل سولفات گادولینیم که مشخصات پارازیت بسیارکمی دارد، در مایزرها وجود دارد؛ علاوه براین ، جنبش مغناطیسی زیادگادولینیم و دمای کوری آن که تنها در حرارت اتاق وجود دارد، استفاده ازآنرا بعنوان جزء مغناطیسی به‌منظور حس کردن گرما و سرما مطرح می‌کند.
 

نقش بیولوژیکی

هیچ نقش بیولوژیکی برای گادولینیم شناخته نشده است، اما احتمالاً موجب افزایش متابولیسم می‌شود.
 

هیچ نقش بیولوژیکی برای گادولینیم شناخته نشده است، اما احتمالاً موجب افزایش متابولیسم می‌شود.
ترکیبــــــــات
فلوریدها ( GdF3)
( GdF3)
کلریدها ( GdCl3 6H2O- GdCl3)
( GdCl3 6H2O- GdCl3)
برمیدها ( GdBr3)
( GdBr3)
یدیدها ( GdI2)
(GdI3)
( GdI2)
(GdI3)
اکسیدها ( Gd2O3)
( Gd2O3)
سولفیدها ( Gd2S3)
( Gd2S3)
سلنیدها ( GdSe)

تلوریدها ( Gd2Te3)
( Gd2Te3)
نیتریدها ( GdN)

ایزوتوپهــــــــــا
گادولینیم بطور طبیعی دارای 5 ایزوتوپ پایدار: گادولینیم 154 ، گادولینیم 155 ، گادولینیم 156 ، گادولینیم 157 و گادولینیم 158 و دو رادیوایزوتوپ : گادولینیم 152 و گادولینیم 160 می‌باشد که گادولینیم 158 فراوان‌ترین آنها است ( فراوانی طبیعی 24,84 درصد ). 30 رادیوایزوتوپ که پایدارترین آنها گادولینیم 160 با نیم عمر 21+E3/1 سال ، گادولینیم 152 با نیم عمر 14+E08/1 سال و گادولینیم 150 با نیمه عمر 6+E79/1 سال هستند، شناسایی شده است.

مابقی ایزوتوپهای آن دارای نیمه عمری کمتر از 7/74 سال هستند که اکثر آنها نیز دارای نیمه عمرهایی کمتر از 24,6 ثانیه می‌باشند. همچنین این عنصر دارای 4 meta states است. حالت فروپاشی اولیه قبل از فراوان‌ترین ایزوتوپ پایدار (گادولینیم 158) جذب الکترون است و حالت اولیه پس از آن فروپاشی منفی بتا است. محصولات فروپاشی اولیه قبل از گادولینیم 158 ایزوتوپهای عنصر Eu ( اروپیم ) است و محصولات اولیه پس از آن ایزوتوپهای عنصر Tb ( تربیم ) هستند.
هشدارهــــــــــا
ترکیبات گادولینیم مثل سایر لانتانیدها دارای میزان مسمومیت‌زایی بین ضعیف تا متوسط هستند؛ اگرچه مسمومیت‌زایی آنها به تفصیل مشخص نشده است.
 

تاریخچه عناصر شیمیایی

در یونان قدیم و در سده پنجم بیش از میلاد ، عده‌ای از فیلسوفان آب را مادة‌المواد پنداشته، گروهی هم آتش و عده ای هم هوا را منشاء همه اجسام در طبیعت می‌دانستند. در پایان سده پنجم پیش از میلاد ، "امپیدوکل" ، فرضیه پیشینیان خود را در یک فرضیه جمع‌آوری و به آن عنصر خاک را نیز اضافه کرد و فرضیه چهار عنصر شناخته گردید که هر کدام دارای یک خاصیت معین می‌باشند و این خواص قابل تبدیل به یکدیگرند.

"ارسطو"(384-322 پیش از میلاد) که نفوذ زیادی در سایر فلاسفه بعدی خود داشت،معتقد بود که تمام مواد از عناصری ساخته شده‌اند که این عناصر ، ازلی وقدیم‌اند، نه از عدم بوجود می‌آیند و نه معدوم می‌شوند و کمیت آنها درطبیعت تغییر ناپذیر است. به عقیده او ماده اولیه دارای چهار خاصیت است کهدو به دو در برابر هم و به صورت زوج متضاد قرار گرفته‌اند. این چهار مادهعبارتند از: گرمی ، سردی ، خشکی و رطوبت. تفاوت مواد ، وابسته به مقدارترکیبی آن از هر یک از این چهار عنصر و نسبت آنها می‌باشد. ترکیب دو زوجخاصیت توسط ارسطو ، او را سرانجام با امپیدوکل در مکتب چهار عنصر همراه ساخت که خاک ، آب ، آتش و هوا باشد.

در قرون وسطی ، کیمیاگران روشی را برای تشخیص عناصر ساده از اجسام پیچیده نداشتند و تنها چند فلز را می‌شناختند، مانند آرسنیک ، قلع و غیره. کیمیاگران سده‌های میانی ، شمار عناصر را برابر با 7 سیاره می‌دانستند: مس ، آهن ، نقره ، طلا ، قلع ، سرب ، گوگرد و جیوه. گوگرد را پدر عناصر و جیوه را مادر آنها می‌دانستند.

با پیشرفت دانش در سده‌های اخیر ، کم‌کم ماهیت عناصر روشن گردید، مواد گوناگون در دست تجزیه و ترکیبقرار گرفت و عناصر شیمیایی ، ابتدا بطور مجزا و جدا از هم مورد مطالعهقرار گرفتند و سپس بعدها پیوند و بستگی کامل آنها در جدول پریود ( جدول مندلیف ) منعکس گردید. با پیشرفت علم ، نحوه پیوستگی این جدول نیز کاملتر و دقیق‌تر شد که در ذیل به شرح آنها می‌پردازیم.
 

اولین طبقه بندی عناصر شیمیایی

در 1829 ، شیمیدان آلمانی "دوبراینر" ، نتیجه مطالعات خود رادر طبقه‌بندی عناصر برحسب خواص شیمیایی مشابه آنها منتشر کرد و استنباطکرد که می‌توان عناصری را که دارای خواص مشابه هستند، به دسته‌های سه‌تاییتقسیم کرد که در این صورت وزن اتمی یکی از آنها معدل وزنهای اتمی دو تای دیگر است. مثلا وزن اتمی لیتیم ، سدیم و پتاسیم ، به‌ترتیب 7 ، 23 و 39 است. از روی وزن اتمی لیتیم و پتاسیم می‌توان وزن اتمی سدیم را به صورت زیر بدست آورد:

 

دوبراینر ، این گروهها را تریاد یا گروههای سه گانه نامید. لیکن در میان همه عناصری که در آن زمان شناخته شده بود، وی تنها به کشف چهار گروه سه گانه یا چهار تریاد موفق گردید.
 

مطالعات و بررسیهای انجام شده پیش از مندلیف

در سال 1862 ، "Dechancourtoi" ،‌ عناصر را به ترتیب وزن اتمی، بوسیله نقاطی روی یک مارپیچ نمایش داد. بطوری‌که اختلاف اوزان اتمی برایدو نقطه که فاصله یک حلقه روی مارپیچ داشتند، 16 بود و سعی کرد که تشابهخواص یک گروه را از روی ارتباط هندسی بین نقاط مارپیچ نمایش دهد. مثلا کلر ، برم و ید ، بوسیله نقاط واقع در یک خط نمایش داده شدند؛ ولی متاسفانه کارش مورد توجه واقع نگردید.

در سال 1863 ، "نیولندز"، دانشمند انگلیسی ، عناصر را به ترتیب افزایش وزن اتمی تنظیم کرد و بدیننکته پی برد که هر هشت عنصر از هر کجا که شروع می‌شود، مانند نت هشتم درموسیقی تقریبا خواص عنصر نخستین را تکرار می‌کند. این رابطه را قانون اکتاوها نامید. سه اکتاو نخستین نیولندز برای نشان دادن سیستم او در زیر آورده می‌شود:

 

این سیستم ، تناقضات زیادی را دربر داشت، لیکن بر پایه این فرضیه صحیحنهاده شده بود که خواص عناصر برحسب پریودی معین ، با افزایش وزن اتمیتغییر می‌کنند.

سال بعد ، "Lother- Mayer" جدول شامل بعضی عناصر شیمیایی که برحسب ظرفیت آنها به شش گروه تقسیم شده بود، منتشر کرد. Mayerبا توجه به اینکه اختلاف میان وزن اتمی عناصر متوالی در هر گروه ، پایداریمعینی را نشان می‌دهد، نوشته خود را بدین مضمون پایان داد: « شکی نیست کهمیان ارزش عددی و وزنهای اتمی رابطه معینی وجود دارد. » لیکن مایر نتیجه‌های قطعی‌تری درباره ماهیت و اهمیت این رابطه بدست نیاورد.

"مندلیف" (Dmitri Mandeleew)روی جدول تنظیمی خود 20 سال کار کرد تا توانست در سال 1868 آنرا عرضه کندو در مارس 1869 اولین گزارش مختصر خود راجع به قانون پریود به انجمن شیمی_ فیزیک پترزبورگ تقدیم داشت.
 

قانون تناوبی مندلیف

کشف مهم مندلیف که شاهکار تحقیقات علمی اوست، این بود کهمتوجه شد خواص قابل اندازه گیری عناصر با افزایش اوزان اتمی ترقی یا تنزلنمی‌کند، بلکه این تغییرات ، تناوب دارد و بطور متناوب گاهی صعودی و گاهینزولی است. مندلیف برای اینکه عناصر مشابه را زیر یکدیگر قراردهد، ناچار شد برای برخی عناصر کشف نشده در آن زمان ، در جدول خود جایخالی بگذارد و او توانست خواص سه عنصر ناشناخته را پیش بینی نماید.

با کشف گالیم در سال 1875 توسط "de.Bosibaudran" فرانسوی ، اسکاندیم توسط Larnilson سوئدی در سال 1879 و ژرمانیم توسط Clemenswinkler آلمانی در سال 1885 ، پیشگویی‌های مندلیف تائید گردید و سیستم تناوبی ، جایگاهی مناسب یافت. مندلیفوجود گازهای نجیب (Ra , Xe , Kr , Ar , Ne , He ) را پیش بینی نکرد، امادر هر حال پس از کشف این عناصر در سالهای 1898-1892 ، عناصر مزبور بهسهولت در گروه خود در جدول جا داده شدند.

درست ماندن جدول تناوبیایجاب می‌کرد که سه عنصر I , Ni , K در محلی غیر از آنکه ترتیب افزایش وزناتمی حکم می‌کرد، قرار داده شوند. مثلا ید، بر اساس وزن اتمی باید عنصر شماره 52 باشد، اما برای قرار گرفتن در گروهعناصر به لحاظ شیمیایی ، مشابه Br , Cl , F ، عنصر شماره 53 در نظر گرفتهشد. مطالعه بعدی طبقه‌بندی تناوبی ، بسیاری از شیمیدانها را متقاعد ساختکه خاصیت بنیادی دیگر جز وزن اتمی موجب پیدایش خاصیت مشهود تناوبی است.پیشنهاد شد که این خاصیت بنیادی به نحوی با عدد اتمی مرتبط است.

شایان ذکر است که در زمان مندلیف، تنها 62 عنصر شناخته شده بود و اوزان اتمی آنها با روشهای غیر دقیقتعیین گردیده بود و از خواص آنها اطلاعات کمتری در دست قرار داشت و درچنین شرایطی ، مندلیف توانست رابطه و تشابه بین گروهی از عناصر مختلف را درک کند.
 

قانون تناوبی موزلی

"هنری موزلی" Henry G.J.Mosley در سالهای 1913 و 1914 مشکل فوق را حل کرد؛ او توانست با بررسی طیف پرتو ایکس عناصر، اهمیت عدد اتمی را نشان دهد و طیف پرتو ایکس سی و هشت عنصر را که اعداداتمی آنها بین 13 (Al) و 79 (Au) بود، مورد بررسی قرار داد و دریافت کهوقتی عناصر به ترتیب افزایش عدد اتمی مرتب شده باشند، ریشه دوم فرکانس خططیفی از عنصری به عنصر دیگر همیشه به مقدار ثابتی افزایش می‌یابد.

بنابراین موزلیموفق شد که بر پایه طیف خطی پرتو ایکس هر عنصر ، عدد اتمی صحیح آن راتعیین کند و به این ترتیب توانست مشکل طبقه بندی عناصری را حل کند که براساس وزن اتمی در جای درست خود قرار نمی‌گرفتند. او همچنین ابراز داشت کهبین ₅₈Ce تا ₇₁Lu باید چهارده عنصر وجود وجود داشته باشد و ثابت کرد که این عناصر باید در جدول تناوبی به دنبال لانتان قرار گیرند.

درآن زمان هنوز خانه‌های 43 ، 61 ، 72 ، 75 ، 85 و 87 خالی مانده بود و وجودعناصر احتمالی را که هنوز کشف نشده بود، نشان می‌داد. در سال 1922 ، Hafnium کشف شد که خانه 72 را اشغال کرد. سپس در سال 1925 خانه 75 توسط عنصر Rheniumپر گردید. درباره چهار عنصر باقیمانده باید گفت که با اظهار نظرهای چندیدرباره کشف آنها هنوز دلیل قابل اطمینانی بر وجود این عناصر در طبیعت دردست نیست و هر چهار عنصر اخیرا بطور مصنوعی تهیه شده‌اند و این عناصر را Francium ، Astatine ، Promerhiam ، Technetium نامیدند.

سنجشرقمهای اتمی عناصر ، بوسیله طیف اشعه ایکس از نظر دیگر نیز بسیار اهمیتداشته است. این کار تعیین عدد کلی خانه‌ها را در جدول بین هیدروژن با عدد اتمی یک و اورانیومبا عدد اتمی 92 که در آن زمان آخرین عضو جدول تناوبی تصور می‌شد، ممکنساخت و به این ترتیب جدول تناوبی تکامل یافت و با کشف عناصر جدید به تعدادعناصر شناخته شده افزوده گردید تا اینکه جدول تناوبی عناصر به صورت کنونیدرآمده است.

طبقه بندی عناصر در جدول تناوبی

عناصر نماینده

این عناصر گروههای A جدول تناوبی را تشکیل می‌دهند و شامل فلزاتو نافلزات هستند. خواص شیمیایی این عناصر بسیار متنوع است. بعضی از آنهادیامغناطیس و برخی دیگر پارامغناطیس هستند، ولی ترکیبات این عناصر معمولادیامغناطیس و بی‌رنگ‌اند. در این عناصر الکترون متمایز کننده ، الکترون sیا p است که به روش بناگذاری به آخرین پوسته الکترونی افزوده می‌شود.
 

عناصر واسطه

این عناصر در گروههای B جدول تناوبی دیده می‌شود. تمام این عناصر فلزبوده ، بیشتر آنها پارامغناطیس‌اند و ترکیبات شدیدا رنگین و پارامغناطیسبوجود می‌آورند. در این عناصر الکترون متمایز کننده که به روش بناگذاری بهعنصر پیشین اضافه می‌شود، الکترون d است و به پوسته ماقبل آخر افزودهمی‌شود. در عناصر واسطه ، الکترونهای دو پوسته آخری در واکنشهای شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
 

عناصر واسطه داخلی

این عناصر در پایین جدول تناوبی دیده می‌شوند، اما در واقع باید درتناوبهای ششم و هفتم به دنبال عناصر گروه IIIB قرار گیرند. 14 عنصری که درتناوب ششم بعد از لانتان قرار دارند، سری لانتانیدها نامیده می‌شوند. درتناوب هفتم ، دسته‌ای که به دنبال اکتنیم قرار می‌گیرند، سری اکتینیدهاخوانده شده‌اند. در این دسته از عناصر ، الکترونهای متمایز کننده از نوع fبوده ، در پوسته فرعی f واقع در پوسته زیر ماقبل آخر قرار می‌گیرند. تمامعناصر واسطه درونی ، فلز هستند. این عناصر پارامغناطیس‌اند و ترکیبات آنهانیز رنگین و پارامغناطیس می‌باشند.
 

گازهای نجیب

در جدول تناوبی ، گازهای نجیب در انتهای هر تناوب جای دارند. اینعناصر گازهای بی‌رنگ ، تک اتمی ، دیامغناطیس و از نظر شیمیایی غیرفعال‌اند. بجز هلیم (که آرایش الکترونی دارد) ، تمام گازهای نجیب آرایش الکترونی بیرونی که نظمی بسیار پایدار است، دارند.