Tabl cyfnodol

Dengys y tabl cyfnodol yr holl elfennau cemegol a'u grwpiau ar ffurf un tabl hwylus. Datblygwyd y tabl yn wreiddiol ym 1869 gan gemegydd o Rwsia, sef Dmitri Mendeleev. Gweler hefyd: rhestr o'r elfennau yn nhrefn eu rhifau atomig, yn nhrefn eu darganfod ac yn nhrefn yr wyddor.

Y tabl cyfnodol yw un o seiliau hanfodol yr wyddor cemeg, trwy gynnig dull o ddosbarthu, trefnu a chymharu'r elfennau. Mae'r tabl hefyd yn ddefnyddiol iawn yn ffiseg, bioleg, peirianneg a diwydiant. Dangosir yr elfennau yn ôl trefn eu rhif atomig ac mae'r elfennau sydd â phriodweddau tebyg yn gorwedd mewn colofnau. Gelwir y colofnau fertigol hyn yn Grwpiau ac yn aml, defnyddir rhif Rhufeinig ar eu cyfer. Gelwir y rhesi yn gyfnodau.

Strwythur

Y tabl

Hanes a datblygiad y tabl 
Datblygwyd y tabl cyfnodol modern gan y gwyddonydd Dmitri Mendeleev cyn i wyddonwyr ddarganfod electronau na’r niwclews. Defnyddiodd y dystiolaeth oedd i’w gael i roi’r elfennau mewn patrymau synhwyrol. Defnyddiodd:
 Masau’r atomau a oedd wedi cael eu darganfod.
 Patrymau ymddygiad cemegol yr elfennau

Bwriad Mendeleev oedd dangos y patrymau ym mhriodweddau'r elfennau (eu 'cyfnodedd'). Mae adeiledd y tabl wedi datblygu ers hynny, wrth i elfennau newydd gael eu darganfod. Datblygwyd sawl gwahanol ffurf o arddangos y wybodaeth, er mwyn pwysleisio agweddau gwahanol o ymddygiad yr elfennau, ond maent oll wedi eu seilio ar y patrwm gwreiddiol gan Mendeleev.

Rhoddodd Mendeleev yr elfennau yn nhrefn eu masau, sydd yn rhoi’r un patrwm a threfn eu rhifau atomig ar gyfer y mwyafrif o’r elfennau. Trefnodd y rhesi fel eu bod yn cynnwys elfennau gyda phriodweddau cyffelyb yn yr un golofn (grŵp). Sylwodd Mendeléev fod y patrymau yn holl bwysig, felly er mwyn sicrhau fod yr elfennau yn y llefydd addas gadawodd bylchau am elfennau y credai yr oeddent heb eto eu darganfod, a wnaeth gwrthdroi parau o elfennau er mwyn sicrhau fod eu priodweddau cemegol yn gywir i’r grŵp. Mae datblygiadau yn theori atomig wedi dangos bod ei syniadau am leoliadau’r elfennau yn gywir.

Gyda'r datblygiadau mewn theorïau mecaneg cwantwm modern, sy'n cynnwys trefniant electronau tu fewn i'r atomau, mae'n amlwg bod bob rhes lorwedd ("cyfnod") yn y tabl yn cyfateb i lenwi un plisgyn cwantwm o electronau. Yn nhabl gwreiddiol Mendeleev roedd y rhesi cyhyd â'i gilydd. Mae tablau modern yn cynnwys rhesi sy'n cynyddu mewn hyd wrth ddisgyn y tabl. Maent yn dosbarthu'r elfennau i blociau s, p, d ac f i adlewyrchu eu hadeiledd electronig.

Gwybodaeth elfennol 
Mae tablau ysgrifenedig yn rhestri enw bob elfen a'i symbol gyda'i rif atomig. Mae nifer o fersiynau yn rhestri data ychwanegol; yn aml gwelir màs atomig cymharol neu rif màs ac weithiau adeiledd electronig, electronegatifedd a rhifau falens cyffredin. Mae'r tabl presennol (2005) yn cynnwys 116 elfen gemegol sydd wedi eu cydnabod gan IUPAC , gyda 94 ohonynt yn elfennau naturiol a'r gweddill yn elfennau synthetig.

Cyfnodedd ym mhriodweddau cemegol 
Prif werth y tabl cyfnodol yw ei allu i ragfynegi priodweddau cemegol elfen ar sail ei lleoliad yn y tabl. Dylid nodi bod y priodweddau hyn yn newid yn wahanol wrth fynd ar draws cyfnod (rhes) i'r newidiadau wrth symud i lawr grŵp.

Grwpiau a chyfnodau

Grŵp 
 Mae grŵp yn deulu o elfennau tebyg mewn colofn fertigol o'r tabl cyfnodol.
Ystyrir grwpiau yn un o brif nodweddion defnyddiol y tabl cyfnodol. Mae bron pob grŵp yn cynnwys elfennau tebyg, gyda phatrymau ym mhriodweddau'r elfennau wrth fynd i lawr grŵp. Rhoddir enwau i nifer o'r grwpiau hyn, yn cynnwys y Metelau alcalïaidd (grŵp 1), yr Halogenau (grŵp 7) a'r nwyon nobl (grŵp 0). Mae rhai grwpiau, yn enwedig yn y bloc-p, yn dangos llai o debygrwydd ymysg yr elfennau felly nid oes enw ychwanegol (e.e. Grŵp 14 a Grŵp 15). Gall theorïau mecaneg cwantwm modern o adeiledd atomig egluro'r patrymau hyn. Mae pob elfen yn yr un grŵp yn cynnwys yr un nifer o electronau yn eu plisg falens (y plisg allanol) sy'n rheoli eu priodweddau cemegol.

Cyfnodau 
 Mae cyfnod yn rhes lorwedd o elfennau yn y tabl cyfnodol.
Nid yw'r patrymau ymysg elfennau yn yr un cyfnod mor amlwg â'r patrymau a welir yn y grwpiau fertigol yn y bloc-s a'r bloc-p. Yn y bloc-d (Metelau trosiannol) ac yn enwedig yn y bloc-f (actinadau a lanthanidau) mae'r elfennau yn yr un cyfnod yn dangos priodweddau cyffelyb sylweddol.

Blociau 

Defnyddiwyd y term "blociau" yn gyntaf gan y Ffrancwr, Charles Janet. Ceir 4 bloc, ac mae'r elfennau wedi eu gosod yn y blociau hyn yn ôl lleoliad yr electron olaf sydd ganddynt yn yr is-gragen allanol. Y blociau ydyw: bloc-s, bloc-p , bloc-d, a bloc-f.

Enghreifftiau nodedig

Nwyon nobl 
Y nwyon nobl yw holl elfennau grŵp 0 (neu 18, 8 os ni chynhwysir y metelau trosiannol) sydd yn elfennau gyda phlisg falens llawn. Nid oes angen iddynt adweithio er mwyn cyrraedd adeiledd electronig sefydlog, felly maent yn elfennau monatomig anadweithiol. Maent oll yn nwyon gyda'i berwbwyntiau yn cynyddu i lawr y grŵp. Heliwm yw'r elfen leiaf adweithiol, gydag adweithedd yr elfennau yn cynyddu lawr y grŵp, felly mae modd achosi adweithiau gyda'r nwyon nobl trymaf, ond rhaid defnyddio sylweddau adweithiol iawn fel fflworin.

Halogenau 
Mae grŵp 17, neu'r halogenau, yn elfennau sydd angen un electron ychwanegol er mwyn cyrraedd plisgyn falens llawn. Mae electronegatifedd yr elfennau yn uchel, a fflworin yw'r elfen fwyaf electronegatif o'r holl elfennau, ac felly mae ganddynt y tuedd i ffurfio anionau halid, sef F-, Cl-, Br- ac I-.

Metelau trosiannol 
Yn y metelau trosiannol (grwpiau 3 i 12) nid yw'r gwahaniaethau rhwng y grwpiau yn sylweddol, ac mae'r adweithiau'r elfennau yn dangos cyffelybrwydd rhwng yr elfennau yn yr un cyfnod yn ogystal â'r cyffelybrwydd rhwng yr elfennau yn yr un grŵp.

Lanthanidau ac actinidau 
Mae'r lanthanidau (elfennau 57-71) a'r actinidau (elfennau 89-103) yn gyfresi o elfennau ym mloc-f y tabl cyfnodol. Mae'r elfennau yn cael eu darganfod gyda'i gilydd yn eu mwynau gan eu bod yn elfennau tebyg. Mae priodweddau'r holl lanthanidau yn gyffelyb, a welir yr un cyffelybrwydd ym mhriodweddau'r actinidau. Mae hwn yn fwy nodweddiadol na'r cyffelybrwydd ym mhriodweddau'r metelau trosiannol. Mae eu priodweddau tebyg yn gwneud arunigo'r metelau o'u cymysgeddau yn anodd iawn.

Adeiledd electromagnetig yr atomau a'r tabl cyfnodol 

Y prif ffactor sy'n rheoli priodweddau cemegol unrhyw elfen yw ffurfwedd electromagnetig yr atomau ynddi, yn enwedig yr electronau yn y plisgyn falens. Bydd unrhyw atom gyda phedwar electron falens yn ei is-blisgyn p yn ymddwyn yn debyg, gyda bloc yr elfen yn cael ei reoli gan yr is-blisgyn, a'r grŵp yn cael ei reoli gan y nifer o electronau yn y plisgyn falens.

Mae'r nifer o blisg sy'n cael eu defnyddio mewn atom yn rheoli cyfnod yr elfen. Caiff pob plisgyn ei rannu i is-blisg, sy'n cael eu llenwi yn y drefn ganlynol yn ôl Egwyddor Aufbau, a hwn sy'n arwain at adeiledd y tabl cyfnodol.

Gweler hefyd
 Rhestr elfennau yn nhrefn eu rhifau atomig
 Rhestr elfennau yn nhrefn eu darganfyddiad
 Rhestr elfennau yn nhrefn yr wyddor

Cyfeiriadau

 
Elfennau cemegol
Cemeg anorganig
Rhestrau gwyddonol