الجدول الدوري (التركيب البلوري)

يقدم هذا المقال الهياكل البلورية لعناصر الجدول الدوري التي تم إنتاجها بكميات كبيرة في الظروف القياسية للضغط ودرجة الحرارة وعند نقطة انصهارها (بينما لا تزال صلبة ) وتوقعات الهياكل البلورية لبقية العناصر.

يوضح الجدول التالي البنية البلورية لأكثر الأشكال استقرارًا من الناحية الديناميكية الحرارية للعناصر الصلبة عند درجة الحرارة والضغط القياسيين . كل عنصر مظلل بلون يمثل شبكته البلورية من نوع برافي ، باستثناء أن جميع الشبكات المعينية القائمة مجمعة معًا.

التركيب البلوري للعناصر في الجدول الدوري عند درجة الحرارة والضغط القياسيين [ 1 ]
1 ساعة																		2 هو
3 لي واط	4 Be Mg												5 ب β-ب	6 C g-C	7 شمالاً	8 O	9 فهرنهايت	10 شمال شرق
11 نا دبليو	12 ملغ ملغ												13 Al Cu	14 Si d-C	15 P b-P	16 S α-S	17 سنتيلتر	18 أر
19 كيلو واط	20 Ca Cu		21 Sc Mg	22 Ti Mg	23 فولت واط	24 كروم غرب	25 Mn α-Mn	26 Fe W	27 Co Mg	28 نيكل نحاس	29 Cu Cu	30 زنك مغنيسيوم	31 جا α-جا	32 Ge d-C	33 As α-As	34 Se γ-Se	35 بر	36 كرونة
37 Rb W	38 Sr Cu		39 Y Mg	40 Zr Mg	41 شمال غرب	42 شهرًا​	43 Tc Mg	44 Ru Mg	45 Rh Cu	46 Pd Cu	47 Ag Cu	48 Cd Mg	49 بوصة في	50 Sn β-Sn	51 Sb α-As	52 Te γ-Se	53 I Cl	54 زينون
55 سي إس دبليو	56 با غرب		71 لو ملغ	72 Hf Mg	73 تا غرب	74 غرب غرب	75 Re Mg	76 Os Mg	77 Ir Cu	78 نقطة نحاس	79 Au Cu	80 زئبق	81 Tl Mg	82 رصاص نحاس	83 Bi α-As	84 Po α-Po	85 في	86 Rn
87 فرنك فرنسي	88 را غرب		103 Lr	104 Rf	105 ديسيبل	106 سنتيمتر مكعب	107 به	108 ساعة	109 جبل	110 ديسي	111 Rg	112 سن	113 نيو هامبشاير	114 طابق	115 ماك	116 Lv	117 تسلا	118 أونصة
			57 لا ألفا-لا	58 Ce α-La	59 Pr α-La	60 Nd α-La	61 بيكومتر ألفا-لا	62 Sm α-Sm	63 Eu W	64 غرام من المغنيسيوم	65 Tb Mg	66 ديسي ملغ	67 Ho Mg	68 Er Mg	69 Tm Mg	70 Yb Cu
			89 أمبير نحاس	90 Th Cu	91 باسكال ألفا-باسكال	92 U α-U	93 Np α-Np	94 Pu α-Pu	95 Am α-La	96 سم ألفا-لا	97 Bk α-La	98 Cf α-La	99 إس سي يو	100 إف إم	101 ماريلاند	102 لا

يوضح الجدول التالي البنية البلورية الأكثر استقرارًا لكل عنصر عند نقطة انصهاره عند الضغط الجوي (الهيدروجين، والهيليوم، والنيتروجين، والأكسجين، والفلور، والنيون، والكلور، والأرجون، والكريبتون، والزينون، والرادون هي غازات عند الظروف القياسية للضغط ودرجة الحرارة؛ والبروم والزئبق سوائل عند الظروف القياسية للضغط ودرجة الحرارة). لاحظ أن الهيليوم ليس له نقطة انصهار عند الضغط الجوي، ولكنه يتخذ بنية سداسية متراصة من نوع المغنيسيوم تحت ضغط عالٍ.

البنى البلورية للعناصر عند درجات انصهارها عند الضغط الجوي
1 H 13 K Mg																		2 هو *
3 لترات 453 كيلو واط	4 Be 1560 كيلو واط												5 ب 2349 ك β-ب	6 درجة مئوية 3800 كلفن غرام-درجة مئوية	7 N 63 K β-N	8 O 54 K γ-O	9 F 53 K γ-O	10 Ne 24 K Cu
11 Na 370 K W	12 ملغ 923 ك ملغ												13 Al 933 K Cu	14 Si 1687 K d-C	15 P 883 K b-P	16 S 393 K β-S	17 Cl 171 K Cl	18 Ar 83 K Cu
19 كيلو 336 كيلو واط	20 كالوري 1115 كيلو واط		21 Sc 1814 K W	22 Ti 1941 K W	23 فولت 2183 كيلو واط	24 كروم 2180 كيلو واط	25 مليون 1519 كيلو واط	26 Fe 1811 K W	27 Co 1768 K Cu	28 Ni 1728 K Cu	29 Cu 1357 K Cu	30 Zn 692 K Mg	31 جا 302 ك ألفا-جا	32 Ge 1211 K d-C	33 As 1090 K b-P	34 Se 494 K γ-Se	35 بروميد 265 كلوريد البوتاسيوم	36 كربوكسيلات 115 كربوكسيلات نحاس
37 روبية 312 كيلو واط	38 Sr 1050 كيلو واط		39 Y 1799 K W	40 زركونيوم 2128 كيلو واط	41 Nb 2750 K W	42 شهرًا 2896 كيلوواط	43 Tc 2430 K Mg	44 Ru 2607 K Mg	45 Rh 2237 K Cu	46 Pd 1828 K Cu	47 Ag 1234 K Cu	48 Cd 594 K Mg	49 في 429 ألف في	50 Sn 505 K β-Sn	51 Sb 903 K α-As	52 Te 722 K γ-Se	53 I 386 K Cl	54 Xe 161 K Cu
55 سي إس 301 كيلو واط	56 با 1000 كيلو واط		71 لو 1925 ك مغ	72 Hf 2506 K W	73 تا 3290 كيلو واط	74 واط 3695 كيلو واط	75 Re 3459 K Mg	76 Os 3306 K Mg	77 Ir 2719 K Cu	78 Pt 2041 K Cu	79 Au 1337 K Cu	80 Hg 234 K α-Hg	81 Tl 557 K W	82 Pb 600 K Cu	83 Bi 544 K α-As	84 Po 527 K β-Po	85 عند 575 كلفن ؟	86 Rn 202 K ؟
87 فرنك 281 كيلوجول؟ ؟	88 Ra 973 K W		103 لتر 1900 كيلوجول ؟	104 Rf ؟	105 ديسيبل ؟	106 Sg ؟	107 به ؟	108 ساعة ؟	109 متر ؟	110 ديسيبل ؟	111 Rg ؟	112 سن ؟	113 NH ؟	114 طابق ؟	115 ميجا باسكال ؟	116 فولت ؟	117 تسلا ؟	118 غرام ؟
			57 لا 1193 كيلو واط	58 درجة مئوية 1068 كيلو واط	59 بر 1208 كيلو واط	60 Nd 1297 K W	61 مساءً 1315 كيلو واط	62 سم ​​1345 كيلو واط	63 يورو 1099 كيلو واط	64 Gd 1585 K W	65 تيرابايت 1629 كيلو واط	66 دي 1680 كيلو واط	67 Ho 1734 K Mg	68 Er 1802 K Mg	69 Tm 1818 K Mg	70 Yb 1097 K W
			89 Ac 1323 K Cu	90 Th 2115 كيلو واط	91 Pa 1841 K W	92 U 1405 K W	93 Np 917 K W	94 بيوسفينيوم 912 كيلو واط	95 صباحًا 1449 كيلو واط	96 سم 1613 كلفن نحاس	97 Bk 1259 K Cu	98 Cf 1173 K Cu	99 Es 1133 K Cu	100 Fm 1800 K؟ ؟	101 Md 1100 K؟ ؟	102 رقم 1100 ألف ؟

يُبيّن الجدول التالي تنبؤات البنية البلورية للعناصر 85-87، 100-113، و118؛ جميعها باستثناء الرادون ^{[ 2 ]} لم تُنتَج بكميات كبيرة. من المرجح أن يكون كل من السيانيد والفلور سائلين في الظروف القياسية (مع تجاهل مخاوف التسخين الذاتي الإشعاعي ). تواجه الحسابات صعوبة في محاكاة البنى المعروفة تجريبيًا للفلزات القلوية المستقرة، وتؤثر المشكلة نفسها على الفرانسيوم ؛ ^{[ 3 ]} ومع ذلك، فمن المحتمل أن يكون متماثل البنية مع نظائره الأخف. ^{[ 4 ]} لم تتمكن أحدث التنبؤات للفلور من التمييز بين بنيتي FCC وHCP، اللتين تم التنبؤ بتقاربهما في الطاقة. ^{[ 5 ]} لا تتوفر تنبؤات للعناصر 115-117.

البنى البلورية المتوقعة للعناصر غير المستقرة للغاية
1 ساعة																		2 هو
3 لي	4 كن												5 ب	6 درجة مئوية	7 شمالاً	8 O	9 فهرنهايت	10 شمال شرق
11 نا	12 ملغ												13 أ	14 سي	15 بنساً	16 جنوباً	17 سنتيلتر	18 أر
19 ألف	20 كال		21 Sc	22 تيرابايت	23 فولت	24 كرور	25 مليون	26 Fe	27 شركة	28 ني	29 بوصة مكعبة	30 زنك	31 غا	32 جيجا	33 كما	34 جنوب شرق	35 بر	36 كرونة
37 روبية	38 كبير		39 سنة	40 زركونيوم	41 نب	42 شهرًا	43 تي سي	44 Ru	45 Rh	46 رطلاً	47 أغ	48 Cd	49 بوصة	50 سن	51 Sb	52 تيرابايت	53 أنا	54 زينون
55 سي إس	56 با		71 لو	72 Hf	73 تا	74 غرب	75 ري	76 أونصة	77 Ir	78 نقطة	79 أستراليا	80 زئبق	81 تلا	82 رصاص	83 بي	84 بو	85 عند [Cu] [ 6 ]	86 Rn [Cu] [ 7 ]
87 فرنسي [غرب] [ 4 ]	88 را		103 لتر [مغنيسيوم] [ 8 ]	104 Rf [Mg] [ 8 ]	105 ديسيبل [واط] [ 8 ]	106 Sg [W] [ 8 ]	107 Bh [Mg] [ 8 ]	108 Hs [Mg] [ 9 ]	109 مليون طن [نحاس] [ 8 ]	110 Ds [W] [ 8 ]	111 Rg [W] [ 8 ]	112 Cn [Mg] [ 10 ]	113 Nh [Mg] [ 11 ]	114 طابق	115 ماك	116 Lv	117 تسلا	118 أوم [نحاس] [ 7 ]
			57 لا	58 م	59 Pr	60 ند	61 مساءً	62 سم	63 يورو	64 جنيهًا إسترلينيًا	65 تيرابايت	66 داي	67 هو	68 إر	69 طن متر	70 Yb
			89 فدانًا	90​	91 باسكال	92 يو	93 Np	94 بو	95 صباحًا	96 سم	97 كتاب	98 درجة مئوية	99 إس	100 Fm [Cu] [ 12 ]	101 Md [Cu] [ 12 ]	102 لا [نحاس] [ 12 ]

فيما يلي قائمة بأنواع البنى التي تظهر في الجداول أعلاه. أما بالنسبة لعدد الذرات في وحدة الخلية، فإن البنى في نظام الشبكة المعينية لها خلية أولية معينية ولها تناظر نقطي ثلاثي، ولكنها غالبًا ما توصف أيضًا من حيث خلية أولية سداسية مكافئة ولكنها غير أولية، ذات حجم أكبر بثلاثة أضعاف وعدد ذرات أكبر بثلاثة أضعاف.

النموذج الأولي	تقرير هيكلي	رسم بياني	نظام شبكي	المجموعة الفضائية	عدد الذرات لكل وحدة خلية	تنسيق	ملحوظات
α-Pu	(لا أحد)		عيادة أحادية	P2 1 /m (رقم 11)	16		بنية سداسية مشوهة قليلاً. معلمات الشبكة: a  =  618.3  pm، b  =  482.2  pm، c  =  1096.3 pm، β  =  101.79° [ 13 ] [ 14 ]
β-S	(لا أحد)		عيادة أحادية	P2 1 /c (رقم 14)	32
α-Np	ج​		معيني قائم	Pnma (رقم 62)	8		بنية مكعبة مركزية الجسم مشوهة للغاية. معلمات الشبكة: a  =  666.3 pm، b  =  472.3 pm، c  =  488.7 pm [ 15 ] [ 16 ]
ألفا-يو	A20		معيني قائم	Cmcm (رقم 63)	4	لكل ذرة أربعة جيران قريبين، اثنان على مسافة 275.4 بيكومتر، واثنان على مسافة 285.4 بيكومتر. أما الأربعة التالية فتقع على مسافة 326.3 بيكومتر، وأربعة أخرى على مسافة 334.2 بيكومتر. [ 17 ]	بنية سداسية مضغوطة مشوهة بشدة.
α-Ga	A11		معيني قائم	Cmce (رقم 64)	8	لكل ذرة غاليوم جار واحد أقرب عند 244 بيكومتر، وجاران عند 270 بيكومتر، وجاران عند 273 بيكومتر، وجاران عند 279 بيكومتر. [ 18 ]	يرتبط تركيبها بتركيب اليود.
bP	A17		معيني قائم	Cmce (رقم 64)	8		وبالتحديد شكل الفوسفور الأسود .
Cl	A14		معيني قائم	Cmce (رقم 64)	8
ألفا-إس	A16		معيني قائم	Fddd (رقم 70)	16
في	A6		رباعي الزوايا	I4/mmm (رقم 139)	2		يتمتع بتناظر مطابق لبنية النوع α-Pa. يمكن اعتباره مشوهًا قليلاً عن بنية مكعبة مركزية الوجوه مثالية من النوع Cu [ 18 ] والتي${\displaystyle c/a={\sqrt {2}}}$.
ألفا-با	أ أ		رباعي الزوايا	I4/mmm (رقم 139)	2		تناظر مطابق لبنية النوع In. يمكن اعتبارها مشوهة قليلاً عن بنية مكعبة مركزية الجسم مثالية من النوع W والتي${\displaystyle c/a=1}$.
β-Sn	A5		رباعي الزوايا	I4 1 /amd (رقم 141)	4	4 جيران في الساعة 3:02 مساءً؛ 2 في الساعة 3:18 مساءً؛ 4 في الساعة 3:77 مساءً؛ 8 في الساعة 4:41 مساءً [ 18 ]	شكل القصدير الأبيض (مستقر ديناميكيًا حراريًا فوق 286.4 كلفن)
β-B	(لا أحد)		المعين	R 3 م (رقم 166)	105 (يمين) 315 (سداسي)		ويرجع ذلك جزئياً إلى تعقيده، فلم يتم حسم مسألة ما إذا كان هذا الهيكل هو الحالة الأرضية للبورون بشكل كامل.
ألفا-أس	A7		المعين	R 3 م (رقم 166)	2 (يمين) 6 (سداسي)	في الحالة المعدنية الرمادية، ترتبط كل ذرة زرنيخ بثلاث ذرات مجاورة في نفس الطبقة عند 251.7 بيكومتر، وثلاث ذرات في طبقة مجاورة عند 312.0 بيكومتر. [ 18 ] ترتبط كل ذرة بزموت بثلاث ذرات مجاورة في نفس الطبقة عند 307.2 بيكومتر، وثلاث ذرات في طبقة مجاورة عند 352.9 بيكومتر. [ 18 ] ترتبط كل ذرة أنتيمون بثلاث ذرات مجاورة في نفس الطبقة عند 290.8 بيكومتر، وثلاث ذرات في طبقة مجاورة عند 335.5 بيكومتر. [ 18 ]	ملاءة مجعدة
α-Sm	(لا أحد)		المعين	R 3 م (رقم 166)	3 (يمين) 9 (سداسي)	أقرب 12 جارًا	بنية سداسية معقدة ذات تكرار 9 طبقات: ABCBCACAB.... [ 19 ]
ألفا-هج	A10		المعين	R 3 م (رقم 166)	1 (يمين) 3 (سداسي)	6 جيران أقرب عند 234 كلفن و 1 ضغط جوي (إنه سائل في درجة حرارة الغرفة وبالتالي ليس له بنية بلورية في الظروف المحيطة!)	تتمتع هذه البنية بتناظر مطابق لبنية β-Po، ويمكن تمييزها بناءً على تفاصيل متجهات الأساس لوحدة الخلية. كما يمكن اعتبارها شبكة سداسية مضغوطة مشوهة، حيث تكون أقرب الجيران في نفس المستوى أبعد بنسبة 16% تقريبًا [ 18 ].
β-Po	الذكاء الاصطناعي		المعين	R 3 م (رقم 166)	1 (يمين) 3 (سداسي)		التناظر المتطابق مع بنية α-Hg، والذي تم تمييزه بناءً على تفاصيل حول متجهات الأساس لوحدة الخلية الخاصة به.
γ-Se	A8		سداسي	ص 3 21 (رقم 154)	3
المغنيسيوم	A3		سداسي	P6 3 /mmc (رقم 194)	2	للزنك 6 جيران أقرب في نفس المستوى: 6 في مستويات متجاورة أبعد بنسبة 14٪ [ 18 ] الكادميوم لديه 6 جيران أقرب في نفس المستوى - 6 في مستويات متجاورة أبعد بنسبة 15٪ [ 18 ]	إذا كانت النسبة المحورية للخلية الأساسية بالضبط${\textstyle 2{\sqrt {\frac {2}{3}}}\approx 1.633}$سيكون التركيب رياضيًا سداسيًا متراصًا (HCP). مع ذلك، توجد في المواد الحقيقية انحرافات عن هذا النمط في بعض المعادن، حيث تتشوه وحدة الخلية في اتجاه واحد، لكن التركيب لا يزال يحتفظ بمجموعة الفضاء السداسية المتراصة (hcp). ومن اللافت للنظر أن جميع العناصر لها نسبة معلمات الشبكة c/a أقل من 1.633 (أفضلها المغنيسيوم والكوبالت، وأسوأها البريليوم بنسبة c / a تقارب 1.568). أما في عناصر أخرى مثل الزنك والكادميوم، فإن الانحرافات عن التركيب المثالي تُغير تناظر التركيب، وتكون نسبة معلمات الشبكة c / a فيها أكبر من 1.85.
gC	A9		سداسي	P6 3 /mmc (رقم 194)	4		وبالتحديد شكل الجرافيت من الكربون.
ألفا-لا	A3		سداسي	P6 3 /mmc (رقم 194)	4		بنية التراص السداسي المزدوج المتراص (DHCP). على غرار بنية التراص السداسي المثالي، يجب أن يكون لبنية التراص السداسي المزدوج المتراص المثالية نسبة معلمات الشبكة التالية:${\textstyle {\frac {c}{a}}=4{\sqrt {\frac {2}{3}}}\approx 3.267.}$في الهياكل الحقيقية لـ 5 من اللانثانيدات (بما في ذلك β-Ce)${\textstyle c/2a}$يتراوح الرقم بين 1.596 (بروميثيوم) و1.6128 (نيوديميوم). أما بالنسبة للشبكات البلورية السداسية المكتظة المعروفة للأكتينيدات الأربعة، فيتراوح الرقم المقابل بين 1.620 (بركانيوم) و1.625 (كاليفورنيوم). [ 20 ]
β-N	(لا أحد)		سداسي	P6 3 /mmc (رقم 194)	4
α-Po	آه​		مكعب	Pm 3 m (رقم 221)	1	أقرب 6 جيران	شبكة مكعبة بسيطة. تقع الذرات في الخلية الأولية عند زاوية المكعب.
γ-O	(لا أحد)		مكعب	Pm 3 n (رقم 223)	16		ترتبط هذه البنية ارتباطًا وثيقًا ببنية β-W ، باستثناء وجود جزيء أكسجين ثنائي الذرة بدلًا من كل ذرة تنجستن. يمكن للجزيئات أن تدور في مكانها، ولكن اتجاه دوران بعضها مقيد.
α-Mn	A12		مكعب	I 4 3m (رقم 217)	58	تحتوي وحدة الخلية على ذرات المنغنيز في 4 بيئات مختلفة. [ 18 ]	مكعب قاعدي مشوه
دبليو	A2		مكعب	أنا 3 م (رقم 229)	2		بنية مكعبة مركزية الجسم (BCC). وهي ليست بنية متراصة. في هذه البنية، تقع كل ذرة معدنية في مركز مكعب ولها 8 ذرات مجاورة، ومع ذلك، فإن الذرات الست الموجودة في مراكز المكعبات المجاورة تبعد عنها بنسبة 15% فقط تقريبًا، لذا يمكن اعتبار عدد التناسق 14 عندما تكون هذه الذرات على محور رباعي واحد. تصبح البنية مكعبة مركزية الوجوه (مكعبة متراصة).
النحاس	A1		مكعب	Fm 3 m (رقم 225)	4		البنية المكعبة ذات المراكز الوجهية (البنية المكعبة المتراصة). المزيد من المحتوى المتعلق بعدد المستويات داخل البنية وتأثيرها على الانزلاق، مثل الليونة.
دي سي	A4		مكعب	Fd 3 م (رقم 227)	8		البنية المكعبة الماسية (DC). وتحديداً الشكل الماسي للكربون.

• البنية البلورية
• التآصل

عام

• ب. أ. ستيرن؛ أ. غونيس؛ أ. أ. بوروفوي، محررون. (يوليو 1996). "الأكتينيدات والبيئة". وقائع معهد الدراسات المتقدمة التابع لحلف الناتو حول الأكتينيدات والبيئة . سلسلة معاهد الدراسات المتقدمة التابعة لحلف الناتو. ماليمي، كريت، اليونان: دار كلوفر للنشر الأكاديمي. الصفحات 59-61 . ISBN  0-7923-4968-7.
• إل آر مورس؛ نورمان إم إيدلشتاين؛ جان فوجر، محرران (2007). كيمياء عناصر الأكتينيدات وما وراء الأكتينيدات (الطبعة الثالثة  ). سبرينغر. ISBN 978-1-4020-3555-5.

• تقرير هيكلي من النوع أ – تقارير هيكلية للعناصر النقية
• البنى البلورية للعناصر الكيميائية الصلبة عند ضغط 1 بار