ई.एन.फ्रेंकेल
रसायन शास्त्र ट्यूटोरियल
उन लोगों के लिए एक गाइड जो नहीं जानते हैं, लेकिन रसायन शास्त्र सीखना और समझना चाहते हैं
भाग I. सामान्य रसायन विज्ञान के तत्व
(कठिनाई का पहला स्तर)
निरंतरता। संख्या 13, 18, 23/2007 में शुरुआत देखें
अध्याय 3. परमाणु की संरचना के बारे में प्राथमिक जानकारी।
डी.आई. मेंडलीफ का आवर्त नियम
याद रखें कि परमाणु क्या है, परमाणु क्या होता है, क्या परमाणु रासायनिक प्रतिक्रियाओं में बदलता है।
एक परमाणु एक विद्युत रूप से तटस्थ कण होता है जिसमें एक धनात्मक आवेशित नाभिक और ऋणात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
रासायनिक प्रक्रियाओं के दौरान इलेक्ट्रॉनों की संख्या बदल सकती है, लेकिन परमाणु चार्ज हमेशा एक समान रहता है. एक परमाणु (परमाणु की संरचना) में इलेक्ट्रॉनों के वितरण को जानकर, किसी दिए गए परमाणु के कई गुणों के साथ-साथ सरल और जटिल पदार्थों के गुणों की भविष्यवाणी करना संभव है जिसमें यह शामिल है।
परमाणु की संरचना, अर्थात्। नाभिक की संरचना और नाभिक के चारों ओर इलेक्ट्रॉनों के वितरण को आवर्त प्रणाली में तत्व की स्थिति से आसानी से निर्धारित किया जा सकता है।
डी.आई. मेंडलीफ की आवर्त प्रणाली में रासायनिक तत्वों को एक निश्चित क्रम में व्यवस्थित किया जाता है। यह क्रम इन तत्वों के परमाणुओं की संरचना से निकटता से संबंधित है। सिस्टम में प्रत्येक रासायनिक तत्व को सौंपा गया है क्रमिक संख्या, इसके अलावा, इसके लिए आप अवधि संख्या, समूह संख्या, उपसमूह प्रकार निर्दिष्ट कर सकते हैं।
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एक रासायनिक तत्व का सटीक "पता" जानने के बाद - एक समूह, उपसमूह और अवधि संख्या, कोई भी अपने परमाणु की संरचना को स्पष्ट रूप से निर्धारित कर सकता है।
अवधिरासायनिक तत्वों की एक क्षैतिज पंक्ति है। आधुनिक आवर्त प्रणाली में सात काल हैं। पहली तीन अवधि छोटा, क्योंकि उनमें 2 या 8 तत्व होते हैं:
पहली अवधि - एच, वह - 2 तत्व;
दूसरी अवधि - ली ... ने - 8 तत्व;
तीसरा आवर्त - Na ... Ar - 8 तत्व।
अन्य अवधियां - विशाल. उनमें से प्रत्येक में तत्वों की 2-3 पंक्तियाँ होती हैं:
चौथी अवधि (2 पंक्तियाँ) - K ... Kr - 18 तत्व;
छठी अवधि (3 पंक्तियाँ) - Cs ... Rn - 32 तत्व। इस अवधि में कई लैंथेनाइड्स शामिल हैं।
समूहरासायनिक तत्वों की एक ऊर्ध्वाधर पंक्ति है। कुल आठ समूह हैं। प्रत्येक समूह में दो उपसमूह होते हैं: मुख्य उपसमूहऔर माध्यमिक उपसमूह. उदाहरण के लिए:
मुख्य उपसमूह छोटी अवधियों (उदाहरण के लिए, एन, पी) और बड़ी अवधि (उदाहरण के लिए, एएस, एसबी, बीआई) के रासायनिक तत्वों से बनता है।
एक पार्श्व उपसमूह केवल बड़े आवर्त के रासायनिक तत्वों से बनता है (उदाहरण के लिए, V, Nb,
ता)।
नेत्रहीन, इन उपसमूहों को भेद करना आसान है। मुख्य उपसमूह "उच्च" है, यह पहली या दूसरी अवधि से शुरू होता है। द्वितीयक उपसमूह "निम्न" है, जो चौथी अवधि से शुरू होता है।
तो, आवधिक प्रणाली के प्रत्येक रासायनिक तत्व का अपना पता होता है: अवधि, समूह, उपसमूह, क्रमिक संख्या।
उदाहरण के लिए, वैनेडियम वी चौथी अवधि, समूह वी, माध्यमिक उपसमूह, क्रम संख्या 23 का एक रासायनिक तत्व है।
कार्य 3.1.क्रमांक 8, 26, 31, 35, 54 के साथ रासायनिक तत्वों के लिए अवधि, समूह और उपसमूह निर्दिष्ट करें।
कार्य 3.2.रासायनिक तत्व की क्रम संख्या और नाम निर्दिष्ट करें, यदि यह ज्ञात है कि यह स्थित है:
ए) चौथी अवधि में, समूह VI, माध्यमिक उपसमूह;
बी) 5 वीं अवधि में, समूह IV, मुख्य उपसमूह।
आवर्त प्रणाली में किसी तत्व की स्थिति के बारे में जानकारी उसके परमाणु की संरचना से कैसे संबंधित हो सकती है?
एक परमाणु एक नाभिक (धनात्मक आवेशित) और इलेक्ट्रॉनों (ऋणात्मक आवेशित) से बना होता है। सामान्य तौर पर, परमाणु विद्युत रूप से तटस्थ होता है।
सकारात्मक परमाणु के नाभिक का आवेशरासायनिक तत्व के परमाणु क्रमांक के बराबर।
परमाणु का नाभिक एक जटिल कण है। परमाणु का लगभग सारा द्रव्यमान नाभिक में केंद्रित होता है। चूंकि एक रासायनिक तत्व समान परमाणु आवेश वाले परमाणुओं का एक संग्रह है, तत्व के प्रतीक के पास निम्नलिखित निर्देशांक इंगित किए गए हैं:
इन आंकड़ों के आधार पर, नाभिक की संरचना निर्धारित की जा सकती है। नाभिक प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से बना होता है।
प्रोटोन पीइसका द्रव्यमान 1 (1.0073 amu) और आवेश +1 है। न्यूट्रॉन एनइसका कोई आवेश (तटस्थ) नहीं है, और इसका द्रव्यमान लगभग एक प्रोटॉन (1.0087 amu) के द्रव्यमान के बराबर है।
परमाणु आवेश प्रोटॉन द्वारा निर्धारित किया जाता है। और प्रोटॉन की संख्या है(आकार के अनुसार) परमाणु के नाभिक का आवेश, अर्थात। क्रमिक संख्या.
न्यूट्रॉन की संख्या एनमात्राओं के बीच के अंतर से निर्धारित होता है: "नाभिक का द्रव्यमान" लेकिनऔर "सीरियल नंबर" जेड. तो, एक एल्यूमीनियम परमाणु के लिए:
एन = लेकिन – जेड = 27 –13 = 14एन,
कार्य 3.3।यदि रासायनिक तत्व में है तो परमाणुओं के नाभिक की संरचना का निर्धारण करें:
ए) तीसरी अवधि, समूह VII, मुख्य उपसमूह;
बी) चौथी अवधि, समूह IV, माध्यमिक उपसमूह;
ग) 5वीं अवधि, समूह I, मुख्य उपसमूह।
ध्यान! परमाणु के नाभिक की द्रव्यमान संख्या का निर्धारण करते समय, आवधिक प्रणाली में इंगित परमाणु द्रव्यमान को गोल करना आवश्यक है। ऐसा इसलिए किया जाता है क्योंकि प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के द्रव्यमान व्यावहारिक रूप से पूर्णांक होते हैं, और इलेक्ट्रॉनों के द्रव्यमान की उपेक्षा की जा सकती है।
आइए हम निर्धारित करें कि नीचे दिए गए नाभिकों में से कौन सा एक ही रासायनिक तत्व से संबंधित है:
ए (20 आर + 20एन),
बी (19 .) आर + 20एन),
20 . में आर + 19एन).
एक ही रासायनिक तत्व के परमाणुओं में नाभिक A और B होते हैं, क्योंकि उनमें समान संख्या में प्रोटॉन होते हैं, अर्थात इन नाभिकों के आवेश समान होते हैं। अध्ययनों से पता चलता है कि परमाणु का द्रव्यमान उसके रासायनिक गुणों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करता है।
समस्थानिकों को एक ही रासायनिक तत्व (प्रोटॉन की समान संख्या) के परमाणु कहा जाता है, जो द्रव्यमान में भिन्न होते हैं (न्यूट्रॉन की एक अलग संख्या)।
समस्थानिक और उनके रासायनिक यौगिक भौतिक गुणों में एक दूसरे से भिन्न होते हैं, लेकिन एक ही रासायनिक तत्व के समस्थानिकों के रासायनिक गुण समान होते हैं। इस प्रकार, कार्बन-14 (14 सी) के समस्थानिकों में कार्बन-12 (12 सी) के समान रासायनिक गुण होते हैं, जो किसी भी जीवित जीव के ऊतकों में प्रवेश करते हैं। अंतर केवल रेडियोधर्मिता (आइसोटोप 14 सी) में प्रकट होता है। इसलिए, वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए, विभिन्न रोगों के निदान और उपचार के लिए आइसोटोप का उपयोग किया जाता है।
आइए हम परमाणु की संरचना के विवरण पर लौटते हैं। जैसा कि आप जानते हैं, परमाणु का नाभिक रासायनिक प्रक्रियाओं में नहीं बदलता है। क्या बदल रहा है? चर परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या और इलेक्ट्रॉनों का वितरण है। आम एक तटस्थ परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्यायह निर्धारित करना आसान है - यह सीरियल नंबर के बराबर है, अर्थात। परमाणु के नाभिक का आवेश:
इलेक्ट्रॉनों का ऋणात्मक आवेश -1 होता है, और उनका द्रव्यमान नगण्य होता है: एक प्रोटॉन के द्रव्यमान का 1/1840।
ऋणात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉन एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं और नाभिक से भिन्न दूरी पर होते हैं। जिसमें लगभग समान मात्रा में ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉन नाभिक से लगभग समान दूरी पर स्थित होते हैं और एक ऊर्जा स्तर बनाते हैं।
एक परमाणु में ऊर्जा स्तरों की संख्या उस अवधि की संख्या के बराबर होती है जिसमें रासायनिक तत्व स्थित होता है। ऊर्जा स्तरों को पारंपरिक रूप से निम्नानुसार निर्दिष्ट किया जाता है (उदाहरण के लिए, अल के लिए):
कार्य 3.4.ऑक्सीजन, मैग्नीशियम, कैल्शियम, लेड के परमाणुओं में ऊर्जा स्तरों की संख्या निर्धारित करें।
प्रत्येक ऊर्जा स्तर में सीमित संख्या में इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं:
पहले पर - दो से अधिक इलेक्ट्रॉन नहीं;
दूसरे पर - आठ से अधिक इलेक्ट्रॉन नहीं;
तीसरे पर - अठारह से अधिक इलेक्ट्रॉन नहीं।
ये संख्याएँ दर्शाती हैं कि, उदाहरण के लिए, दूसरे ऊर्जा स्तर में 2, 5 या 7 इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं, लेकिन 9 या 12 इलेक्ट्रॉन नहीं।
यह जानना महत्वपूर्ण है कि ऊर्जा स्तर की संख्या की परवाह किए बिना बाहरी स्तर(अंतिम) आठ से अधिक इलेक्ट्रॉन नहीं हो सकते। बाहरी आठ-इलेक्ट्रॉन ऊर्जा स्तर सबसे स्थिर है और इसे पूर्ण कहा जाता है। इस तरह के ऊर्जा स्तर सबसे निष्क्रिय तत्वों - महान गैसों में पाए जाते हैं।
शेष परमाणुओं के बाहरी स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या का निर्धारण कैसे करें? इसके लिए एक सरल नियम है: बाहरी इलेक्ट्रॉनों की संख्याबराबर:
मुख्य उपसमूहों के तत्वों के लिए - समूह की संख्या;
द्वितीयक उपसमूहों के तत्वों के लिए, यह दो से अधिक नहीं हो सकता।
उदाहरण के लिए (चित्र 5):
कार्य 3.5.क्रमांक 15, 25, 30, 53 वाले रासायनिक तत्वों के लिए बाह्य इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्दिष्ट करें।
कार्य 3.6।आवर्त सारणी में रासायनिक तत्व खोजें, जिनके परमाणुओं में एक पूर्ण बाह्य स्तर होता है।
बाह्य इलेक्ट्रॉनों की संख्या का सही निर्धारण करना बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह उनके साथ है कि परमाणु के सबसे महत्वपूर्ण गुण जुड़े हुए हैं। तो, रासायनिक प्रतिक्रियाओं में, परमाणु एक स्थिर, पूर्ण बाहरी स्तर प्राप्त करते हैं (8 .) इ) इसलिए, परमाणु, जिनके बाहरी स्तर पर कुछ इलेक्ट्रॉन होते हैं, उन्हें देना पसंद करते हैं।
रासायनिक तत्व जिनके परमाणु केवल इलेक्ट्रॉन दान कर सकते हैं, कहलाते हैं धातुओं. जाहिर है, धातु परमाणु के बाहरी स्तर पर कुछ इलेक्ट्रॉन होने चाहिए: 1, 2, 3।
यदि किसी परमाणु के बाह्य ऊर्जा स्तर पर कई इलेक्ट्रॉन होते हैं, तो ऐसे परमाणु बाह्य ऊर्जा स्तर के पूरा होने से पहले यानी आठ इलेक्ट्रॉनों तक इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार कर लेते हैं। ऐसे तत्वों को कहा जाता है गैर धातु.
प्रश्न। क्या द्वितीयक उपसमूहों के रासायनिक तत्व धातु या अधातु से संबंधित हैं? क्यों?
उत्तर आवर्त सारणी में मुख्य उपसमूहों की धातुओं और अधातुओं को एक रेखा द्वारा अलग किया जाता है जिसे बोरॉन से एस्टैटिन तक खींचा जा सकता है। इस रेखा के ऊपर (और रेखा पर) अधातुएँ हैं, नीचे धातुएँ हैं। द्वितीयक उपसमूहों के सभी अवयव इस रेखा के नीचे हैं।
कार्य 3.7.निर्धारित करें कि धातु या गैर-धातुओं में शामिल हैं: फास्फोरस, वैनेडियम, कोबाल्ट, सेलेनियम, बिस्मथ। रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी में तत्व की स्थिति और बाहरी स्तर पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या का उपयोग करें।
शेष स्तरों और उपस्तरों पर इलेक्ट्रॉनों के वितरण की रचना करने के लिए, निम्नलिखित एल्गोरिथम का उपयोग किया जाना चाहिए।
1. परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या (क्रम संख्या द्वारा) निर्धारित करें।
2. ऊर्जा स्तरों की संख्या निर्धारित करें (अवधि संख्या के अनुसार)।
3. बाह्य इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करें (उपसमूह और समूह संख्या के प्रकार के अनुसार)।
4. अंतिम स्तर को छोड़कर सभी स्तरों पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या को इंगित करें।
उदाहरण के लिए, मैंगनीज परमाणु के लिए अंक 1-4 के अनुसार, यह निर्धारित किया जाता है:
कुल 25 इ; वितरित (2 + 8 + 2) = 12 इ; तो, तीसरे स्तर पर है: 25 - 12 = 13 इ.
मैंगनीज परमाणु में इलेक्ट्रॉनों का वितरण प्राप्त किया गया था:
कार्य 3.8.तत्व संख्या 16, 26, 33, 37 के लिए परमाणु संरचना आरेख तैयार करके एल्गोरिदम तैयार करें। इंगित करें कि वे धातु हैं या अधातु। उत्तर स्पष्ट कीजिए।
परमाणु की संरचना के उपरोक्त आरेखों को संकलित करते समय, हमने इस बात पर ध्यान नहीं दिया कि परमाणु में इलेक्ट्रॉन न केवल स्तरों पर हैं, बल्कि कुछ निश्चित भी हैं। उपस्तरप्रत्येक स्तर। सबलेवल के प्रकार लैटिन अक्षरों द्वारा दर्शाए गए हैं: एस, पी, डी.
संभावित उपस्तरों की संख्या स्तर संख्या के बराबर है।पहले स्तर में एक . होता है
एस-उपस्तर। दूसरे स्तर में दो उपस्तर होते हैं - एसऔर आर. तीसरा स्तर - तीन उपस्तरों से - एस, पीऔर डी.
प्रत्येक सबलेवल में इलेक्ट्रॉनों की एक सीमित संख्या हो सकती है:
एस-सबलेवल पर - 2e से अधिक नहीं;
पी-सबलेवल पर - 6e से अधिक नहीं;
डी-सबलेवल पर - 10e से अधिक नहीं।
एक स्तर के उपस्तरों को कड़ाई से परिभाषित क्रम में भरा जाता है: एसपीडी.
इस प्रकार, आर- अगर पूर्ण नहीं है तो सबलेवल भरना शुरू नहीं कर सकता है एस-किसी दिए गए ऊर्जा स्तर का उप-स्तर, आदि। इस नियम के आधार पर, मैंगनीज परमाणु के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास की रचना करना आसान है:
सामान्यतया परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यासमैंगनीज इस तरह लिखा गया है:
25 मिलियन 1 एस 2 2एस 2 2पी 6 3एस 2 3पी 6 3डी 5 4एस 2 .
कार्य 3.9। रासायनिक तत्वों संख्या 16, 26, 33, 37 के लिए परमाणुओं का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास करें।
परमाणुओं का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास बनाना क्यों आवश्यक है? इन रासायनिक तत्वों के गुणों का निर्धारण करने के लिए। यह याद रखना चाहिए कि केवल अणु की संयोजन क्षमता.
संयोजकता इलेक्ट्रॉन बाह्य ऊर्जा स्तर में होते हैं और अपूर्ण होते हैं
पूर्व-बाहरी स्तर का डी-उप-स्तर।
आइए मैंगनीज के लिए वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करें:
या संक्षिप्त: एमएन ... 3 डी 5 4एस 2 .
किसी परमाणु के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के सूत्र द्वारा क्या निर्धारित किया जा सकता है?
1. यह कौन सा तत्व है - धातु या अधातु?
मैंगनीज एक धातु है, क्योंकि बाहरी (चौथे) स्तर में दो इलेक्ट्रॉन होते हैं।
2. धातु के लिए कौन सी प्रक्रिया विशिष्ट है?
मैंगनीज परमाणु हमेशा प्रतिक्रियाओं में इलेक्ट्रॉनों का दान करते हैं।
3. मैंगनीज परमाणु को कौन से इलेक्ट्रॉन और कितने देंगे?
प्रतिक्रियाओं में, मैंगनीज परमाणु दो बाहरी इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देता है (वे नाभिक से सबसे दूर होते हैं और इससे कमजोर आकर्षित होते हैं), साथ ही पांच पूर्व-बाहरी डी-इलेक्ट्रॉन। संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या सात (2 + 5) है। इस स्थिति में, आठ इलेक्ट्रॉन परमाणु के तीसरे स्तर पर रहेंगे, अर्थात। पूर्ण बाहरी स्तर बनता है।
इन सभी तर्कों और निष्कर्षों को योजना (चित्र 6) का उपयोग करके प्रतिबिंबित किया जा सकता है:
परमाणु के परिणामी सशर्त आवेश कहलाते हैं ऑक्सीकरण अवस्था.
परमाणु की संरचना को ध्यान में रखते हुए, इसी तरह से यह दिखाया जा सकता है कि ऑक्सीजन के लिए विशिष्ट ऑक्सीकरण अवस्थाएं -2 हैं, और हाइड्रोजन +1 के लिए।
प्रश्न। यदि हम ऊपर प्राप्त इसके ऑक्सीकरण की डिग्री को ध्यान में रखते हैं, तो मैंगनीज किस रासायनिक तत्व के साथ यौगिक बना सकता है?
उत्तर: केवल ऑक्सीजन के साथ, tk. इसके परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था में विपरीत आवेश होता है। संबंधित मैंगनीज ऑक्साइड के सूत्र (यहां ऑक्सीकरण राज्य इन रासायनिक तत्वों की संयोजकता के अनुरूप हैं):
मैंगनीज परमाणु की संरचना से पता चलता है कि मैंगनीज में उच्च स्तर का ऑक्सीकरण नहीं हो सकता है, क्योंकि इस मामले में, किसी को स्थिर, अब पूर्ण, पूर्व-बाहरी स्तर पर स्पर्श करना होगा। इसलिए, +7 ऑक्सीकरण राज्य उच्चतम है, और संबंधित एमएन 2 ओ 7 ऑक्साइड उच्चतम मैंगनीज ऑक्साइड है।
इन सभी अवधारणाओं को समेकित करने के लिए, टेल्यूरियम परमाणु की संरचना और इसके कुछ गुणों पर विचार करें:
एक गैर-धातु के रूप में, टी परमाणु बाहरी स्तर के पूरा होने से पहले 2 इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार कर सकता है और "अतिरिक्त" 6 इलेक्ट्रॉनों को दान कर सकता है:
कार्य 3.10. Na, Rb, Cl, I, Si, Sn परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास बनाइए। इन रासायनिक तत्वों के गुण, उनके सरलतम यौगिकों के सूत्र (ऑक्सीजन और हाइड्रोजन के साथ) निर्धारित करें।
व्यावहारिक निष्कर्ष
1. रासायनिक अभिक्रियाओं में केवल संयोजकता इलेक्ट्रॉन ही भाग लेते हैं, जो केवल अंतिम दो स्तरों में ही हो सकते हैं।
2. धातु परमाणु केवल सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था लेकर वैलेंस इलेक्ट्रॉन (सभी या कुछ) दान कर सकते हैं।
3. गैर-धातु परमाणु नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था प्राप्त करते हुए इलेक्ट्रॉनों (लापता - आठ तक) को स्वीकार कर सकते हैं, और वैलेंस इलेक्ट्रॉनों (सभी या कुछ) को दान कर सकते हैं, जबकि वे सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था प्राप्त करते हैं।
आइए अब हम एक उपसमूह के रासायनिक तत्वों के गुणों की तुलना करें, उदाहरण के लिए, सोडियम और रूबिडियम:
ना...3 एस 1 और आरबी...5 एस 1 .
इन तत्वों के परमाणुओं की संरचना में क्या सामान्य है? प्रत्येक परमाणु के बाहरी स्तर पर एक इलेक्ट्रॉन सक्रिय धातु होता है। धातु गतिविधिइलेक्ट्रॉनों को दान करने की क्षमता के साथ जुड़ा हुआ है: एक परमाणु जितना आसान इलेक्ट्रॉनों को छोड़ देता है, उतना ही इसके धात्विक गुण स्पष्ट होते हैं।
एक परमाणु में इलेक्ट्रॉन क्या रखता है? नाभिक के प्रति आकर्षण। इलेक्ट्रॉन नाभिक के जितने करीब होते हैं, वे परमाणु के नाभिक से उतने ही मजबूत होते हैं, "उन्हें फाड़ना" उतना ही कठिन होता है।
इसके आधार पर, हम इस प्रश्न का उत्तर देंगे: कौन सा तत्व - Na या Rb - एक बाहरी इलेक्ट्रॉन को अधिक आसानी से छोड़ देता है? कौन सा तत्व अधिक सक्रिय धातु है? जाहिर है, रूबिडियम, क्योंकि इसके संयोजकता इलेक्ट्रॉन नाभिक से अधिक दूर होते हैं (और नाभिक द्वारा कम मजबूती से धारण किए जाते हैं)।
निष्कर्ष। मुख्य उपसमूहों में, ऊपर से नीचे तक, धात्विक गुणों को बढ़ाया जाता है, क्योंकि परमाणु की त्रिज्या बढ़ जाती है, और संयोजकता इलेक्ट्रॉन नाभिक की ओर कमजोर रूप से आकर्षित होते हैं।
आइए समूह VIIa के रासायनिक तत्वों के गुणों की तुलना करें: Cl …3 एस 2 3पी 5 और मैं...5 एस 2 5पी 5 .
दोनों रासायनिक तत्व अधातु हैं, क्योंकि। बाहरी स्तर के पूरा होने से पहले एक इलेक्ट्रॉन गायब है। ये परमाणु सक्रिय रूप से लापता इलेक्ट्रॉन को आकर्षित करेंगे। इसके अलावा, लापता इलेक्ट्रॉन जितना मजबूत होता है, एक गैर-धातु परमाणु को आकर्षित करता है, उतना ही मजबूत इसके गैर-धातु गुण (इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करने की क्षमता) प्रकट होते हैं।
इलेक्ट्रॉन के आकर्षण का क्या कारण है? परमाणु के नाभिक के धनात्मक आवेश के कारण। इसके अलावा, इलेक्ट्रॉन नाभिक के जितना करीब होता है, उनका पारस्परिक आकर्षण उतना ही मजबूत होता है, अधातु उतनी ही अधिक सक्रिय होती है।
प्रश्न। किस तत्व में अधिक स्पष्ट अधातु गुण हैं: क्लोरीन या आयोडीन?
उत्तर: जाहिर है, क्लोरीन, क्योंकि। इसके संयोजकता इलेक्ट्रॉन नाभिक के अधिक निकट होते हैं।
निष्कर्ष। उपसमूहों में अधातुओं की गतिविधि ऊपर से नीचे की ओर घटती जाती है, क्योंकि परमाणु की त्रिज्या बढ़ जाती है और नाभिक के लिए छूटे हुए इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करना कठिन होता जाता है।
आइए सिलिकॉन और टिन के गुणों की तुलना करें: Si…3 एस 2 3पी 2 और एसएन…5 एस 2 5पी 2 .
दोनों परमाणुओं में बाहरी स्तर पर चार इलेक्ट्रॉन होते हैं। फिर भी, आवर्त सारणी में ये तत्व बोरॉन और एस्टैटिन को जोड़ने वाली रेखा के विपरीत दिशा में हैं। इसलिए, सिलिकॉन के लिए, जिसका प्रतीक बी-एट लाइन से ऊपर है, अधातु गुण अधिक स्पष्ट हैं। इसके विपरीत, टिन, जिसका प्रतीक बी-एट लाइन के नीचे है, में मजबूत धात्विक गुण हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि टिन परमाणु में, नाभिक से चार वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को हटा दिया जाता है। इसलिए, लापता चार इलेक्ट्रॉनों का जुड़ाव मुश्किल है। वहीं, पांचवें ऊर्जा स्तर से इलेक्ट्रॉनों की वापसी काफी आसानी से हो जाती है। सिलिकॉन के लिए, दोनों प्रक्रियाएं संभव हैं, जिसमें पहली (इलेक्ट्रॉनों की स्वीकृति) प्रबल होती है।
अध्याय 3 पर निष्कर्ष।एक परमाणु में जितने कम बाहरी इलेक्ट्रॉन होते हैं और वे नाभिक से जितना दूर होते हैं, धातु के गुण उतने ही मजबूत होते हैं।
एक परमाणु में जितने अधिक बाहरी इलेक्ट्रॉन होते हैं और वे नाभिक के जितने करीब होते हैं, उतने ही अधिक गैर-धातु गुण प्रकट होते हैं।
इस अध्याय में तैयार किए गए निष्कर्षों के आधार पर, आवधिक प्रणाली के किसी भी रासायनिक तत्व के लिए एक "विशेषता" संकलित की जा सकती है।
संपत्ति विवरण एल्गोरिदम
रासायनिक तत्व अपनी स्थिति से
आवधिक प्रणाली में
1. परमाणु की संरचना का चित्र बनाइए, अर्थात्। नाभिक की संरचना और ऊर्जा स्तरों और उपस्तरों द्वारा इलेक्ट्रॉनों के वितरण का निर्धारण:
एक परमाणु में प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉनों और न्यूट्रॉन की कुल संख्या निर्धारित करें (क्रम संख्या और सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान द्वारा);
ऊर्जा स्तरों की संख्या निर्धारित करें (अवधि संख्या से);
बाहरी इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करें (उपसमूह और समूह संख्या के प्रकार से);
अंतिम एक को छोड़कर सभी ऊर्जा स्तरों पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या को इंगित करें;
2. संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या ज्ञात कीजिए।
3. निर्धारित करें कि किसी दिए गए रासायनिक तत्व के लिए कौन से गुण - धातु या अधातु - अधिक स्पष्ट हैं।
4. दिए गए (प्राप्त) इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करें।
5. एक रासायनिक तत्व के उच्चतम और निम्नतम ऑक्सीकरण राज्यों का निर्धारण करें।
6. इन ऑक्सीकरण के लिए लिखें ऑक्सीजन और हाइड्रोजन के साथ सरलतम यौगिकों के रासायनिक सूत्र बताते हैं।
7. ऑक्साइड की प्रकृति का निर्धारण करें और पानी के साथ इसकी प्रतिक्रिया के लिए एक समीकरण लिखें।
8. पैराग्राफ 6 में बताए गए पदार्थों के लिए अभिलक्षणिक अभिक्रियाओं के समीकरण बनाइए (अध्याय 2 देखिए)।
कार्य 3.11.उपरोक्त योजना के अनुसार सल्फर, सेलेनियम, कैल्शियम और स्ट्रोंटियम के परमाणुओं और इन रासायनिक तत्वों के गुणों का वर्णन करें। उनके ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड के सामान्य गुण क्या हैं?
यदि आपने अभ्यास 3.10 और 3.11 पूरा कर लिया है, तो यह देखना आसान है कि न केवल एक उपसमूह के तत्वों के परमाणु, बल्कि उनके यौगिकों में भी समान गुण और समान संरचना होती है।
डी.आई. मेंडेलीव का आवर्त नियम:रासायनिक तत्वों के गुण, साथ ही उनके द्वारा निर्मित सरल और जटिल पदार्थों के गुण, उनके परमाणुओं के नाभिक के आवेश पर आवधिक निर्भरता में होते हैं।
आवधिक कानून का भौतिक अर्थ: रासायनिक तत्वों के गुणों को समय-समय पर दोहराया जाता है क्योंकि वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के विन्यास (बाहरी और अंतिम स्तरों के इलेक्ट्रॉनों का वितरण) समय-समय पर दोहराए जाते हैं।
तो, एक ही उपसमूह के रासायनिक तत्वों में वैलेंस इलेक्ट्रॉनों का समान वितरण होता है और इसलिए, समान गुण होते हैं।
उदाहरण के लिए, पांचवें समूह के रासायनिक तत्वों में पांच वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं। उसी समय, रसायन के परमाणुओं में मुख्य उपसमूहों के तत्व- सभी संयोजकता इलेक्ट्रॉन बाहरी स्तर पर होते हैं:... एनएस 2 एनपी 3, जहां एन- अवधि संख्या।
परमाणुओं पर माध्यमिक उपसमूहों के तत्वकेवल 1 या 2 इलेक्ट्रॉन बाहरी स्तर पर होते हैं, शेष में होते हैं डी- पूर्व-बाह्य स्तर का उप-स्तर: ... ( एन – 1)डी 3 एनएस 2, जहां एन- अवधि संख्या।
कार्य 3.12.रासायनिक तत्वों संख्या 35 और 42 के परमाणुओं के लिए लघु इलेक्ट्रॉनिक सूत्र बनाएं और फिर एल्गोरिदम के अनुसार इन परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों का वितरण करें। सुनिश्चित करें कि आपकी भविष्यवाणी सच हो।
अध्याय 3 . के लिए व्यायाम
1. "अवधि", "समूह", "उपसमूह" अवधारणाओं की परिभाषा तैयार करें। रासायनिक तत्व क्या बनाते हैं: ए) अवधि; बी) एक समूह; ग) उपसमूह?
2. आइसोटोप क्या हैं? क्या गुण - भौतिक या रासायनिक - क्या समस्थानिकों में समान है? क्यों?
3. डिमेंडेलीव का आवर्त नियम बनाइए। इसका भौतिक अर्थ स्पष्ट कीजिए तथा उदाहरण सहित स्पष्ट कीजिए।
4. रासायनिक तत्वों के धात्विक गुण क्या हैं? वे एक समूह में और एक अवधि में कैसे बदलते हैं? क्यों?
5. रासायनिक तत्वों के अधात्विक गुण क्या हैं? वे एक समूह में और एक अवधि में कैसे बदलते हैं? क्यों?
6. रासायनिक तत्वों संख्या 43, 51, 38 के संक्षिप्त इलेक्ट्रॉनिक सूत्र बनाएं। उपरोक्त एल्गोरिथम के अनुसार इन तत्वों के परमाणुओं की संरचना का वर्णन करके अपनी मान्यताओं की पुष्टि करें। इन तत्वों के गुणों को निर्दिष्ट करें।
7. लघु इलेक्ट्रॉनिक फ़ार्मुलों द्वारा
ए) ...4 एस 2 4पी 1;
बी 4 डी 1 5एस 2 ;
3 . में डी 5 4एस 1
मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली में संबंधित रासायनिक तत्वों की स्थिति निर्धारित करें। इन रासायनिक तत्वों के नाम लिखिए। एल्गोरिथम के अनुसार इन रासायनिक तत्वों के परमाणुओं की संरचना के विवरण के साथ अपनी मान्यताओं की पुष्टि करें। इन रासायनिक तत्वों के गुणों को निर्दिष्ट करें।
जारी रहती है
परमाणु का इलेक्ट्रॉन खोल परमाणु के नाभिक के जितना निकट होता है, इलेक्ट्रॉन नाभिक की ओर उतना ही अधिक आकर्षित होते हैं और नाभिक के साथ उनकी बंधन ऊर्जा उतनी ही अधिक होती है। इसलिए, इलेक्ट्रॉन के गोले की व्यवस्था आसानी से ऊर्जा स्तरों और उपस्तरों और उनके ऊपर इलेक्ट्रॉनों के वितरण की विशेषता है। इलेक्ट्रॉनिक ऊर्जा स्तरों की संख्या अवधि की संख्या के बराबर है,जिसमें तत्व स्थित है। ऊर्जा स्तरों पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या का योग तत्व की क्रम संख्या के बराबर होता है।
परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना को अंजीर में दिखाया गया है। 1.9 ऊर्जा स्तरों और उपस्तरों पर इलेक्ट्रॉनों के वितरण के आरेख के रूप में। आरेख में वर्गों द्वारा दर्शाए गए इलेक्ट्रॉनिक सेल होते हैं। प्रत्येक कोशिका एक इलेक्ट्रॉन कक्षीय का प्रतीक है जो दो इलेक्ट्रॉनों को विपरीत स्पिन के साथ स्वीकार करने में सक्षम है, जो ऊपर और नीचे तीरों द्वारा इंगित किया गया है।
चावल। 1.9.
एक परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक आरेख क्रम में बनाया गया है ऊर्जा स्तर की संख्या में वृद्धि।उसी दिशा में इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा बढ़ती हैऔर नाभिक के साथ इसके संबंध की ऊर्जा कम हो जाती है।स्पष्टता के लिए, हम कल्पना कर सकते हैं कि परमाणु का नाभिक आरेख के "सबसे नीचे" है। किसी तत्व के परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या नाभिक में प्रोटॉनों की संख्या के बराबर होती है, अर्थात। आवर्त सारणी में तत्व का परमाणु क्रमांक।
पहले ऊर्जा स्तर में केवल एक कक्षीय होता है, जिसे प्रतीक द्वारा दर्शाया जाता है एस।यह कक्षक हाइड्रोजन और हीलियम इलेक्ट्रॉनों से भरा है। हाइड्रोजन में एक इलेक्ट्रॉन होता है, और हाइड्रोजन मोनोवैलेंट होता है। हीलियम में विपरीत स्पिन वाले दो युग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, हीलियम की संयोजकता शून्य होती है और यह अन्य तत्वों के साथ यौगिक नहीं बनाता है। एक रासायनिक प्रतिक्रिया की ऊर्जा हीलियम परमाणु को उत्तेजित करने और एक इलेक्ट्रॉन को दूसरे स्तर पर स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त नहीं है।
दूसरे ऊर्जा स्तर में शामिल हैं। "-सबलेवल और /। (-सबलेवल, जिसमें तीन ऑर्बिटल्स (कोशिकाएं) हैं। लिथियम तीसरे इलेक्ट्रॉन को 2" -सबलेवल पर भेजता है। एक अप्रकाशित इलेक्ट्रॉन लिथियम को मोनोवैलेंट बनाता है। बेरिलियम उसी को भरता है। दूसरे इलेक्ट्रॉन के साथ सबलेवल, इसलिए, अनएक्सिटेड अवस्था में, बेरिलियम में दो युग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं। हालाँकि, एक नगण्य उत्तेजना ऊर्जा एक इलेक्ट्रॉन को ^-सबलेवल में स्थानांतरित करने के लिए पर्याप्त होती है, जो बेरिलियम को द्विसंयोजक बनाती है।
2p-उप-स्तर की आगे की फिलिंग इसी तरह से आगे बढ़ती है। यौगिकों में ऑक्सीजन द्विसंयोजी होती है। दूसरे स्तर के इलेक्ट्रॉनों को जोड़ने और उन्हें तीसरे ऊर्जा स्तर पर स्थानांतरित करने की असंभवता के कारण ऑक्सीजन उच्च संयोजकता नहीं दिखाता है।
ऑक्सीजन के विपरीत, एक ही उपसमूह में ऑक्सीजन के नीचे स्थित सल्फर अपने यौगिकों में संयोजकता 2, 4 और 6 प्रदर्शित कर सकता है, क्योंकि तीसरे स्तर के इलेक्ट्रॉनों के क्षीण होने और उन्हें ^-उप-स्तर पर ले जाने की संभावना है। ध्यान दें कि सल्फर की अन्य वैलेंस अवस्थाएं भी संभव हैं।
जिन तत्वों का s-sublevel भरा होता है, उन्हें "-elements" कहा जाता है। इसी तरह, अनुक्रम बनता है आर-तत्व तत्वों एस-और पी-उप-स्तर मुख्य उपसमूहों में शामिल हैं। द्वितीयक उपसमूहों के तत्व ^-तत्व (गलत नाम - संक्रमणकालीन तत्व) हैं।
उपसमूहों को इलेक्ट्रॉनों के प्रतीकों द्वारा निरूपित करना सुविधाजनक है, जिसके कारण उपसमूह में शामिल तत्वों का गठन किया गया था, उदाहरण के लिए एस"-उपसमूह (हाइड्रोजन, लिथियम, सोडियम, आदि) या //-उपसमूह (ऑक्सीजन, सल्फर, आदि)।
यदि आवर्त सारणी का निर्माण इस प्रकार किया जाता है कि आवर्त संख्या नीचे से ऊपर की ओर बढ़ती है, और प्रत्येक इलेक्ट्रॉन सेल में पहले एक और फिर दो इलेक्ट्रॉनों को रखा जाता है, तो एक लंबी अवधि की आवर्त सारणी प्राप्त की जाएगी, जो वितरण के आरेख के समान होगी। ऊर्जा स्तरों और उपस्तरों पर इलेक्ट्रॉनों की।
| मापदण्ड नाम | अर्थ |
| लेख विषय: | उर्जा स्तर |
| रूब्रिक (विषयगत श्रेणी) | शिक्षा |
परमाणु की संरचना
1. परमाणु की संरचना के सिद्धांत का विकास। साथ में
2. परमाणु का नाभिक और इलेक्ट्रॉन खोल। साथ में
3. एक परमाणु के नाभिक की संरचना। साथ में
4. न्यूक्लाइड, समस्थानिक, द्रव्यमान संख्या। साथ में
5. ऊर्जा का स्तर।
6. संरचना की क्वांटम-यांत्रिक व्याख्या।
6.1. परमाणु का कक्षीय मॉडल।
6.2. ऑर्बिटल्स भरने के नियम।
6.3. एस-इलेक्ट्रॉनों के साथ ऑर्बिटल्स (परमाणु एस-ऑर्बिटल्स)।
6.4. पी-इलेक्ट्रॉनों के साथ ऑर्बिटल्स (परमाणु पी-ऑर्बिटल्स)।
6.5. d-f इलेक्ट्रॉनों वाले कक्षक
7. एक बहुइलेक्ट्रॉन परमाणु का ऊर्जा उपस्तर। क्वांटम संख्याएं।
उर्जा स्तर
एक परमाणु के इलेक्ट्रॉन खोल की संरचना परमाणु में अलग-अलग इलेक्ट्रॉनों के विभिन्न ऊर्जा भंडार द्वारा निर्धारित की जाती है। परमाणु के बोह्र मॉडल के अनुसार, इलेक्ट्रॉन परमाणु में ऐसे पदों पर कब्जा कर सकते हैं जो सटीक रूप से परिभाषित (मात्राबद्ध) ऊर्जा राज्यों के अनुरूप हों। इन अवस्थाओं को ऊर्जा स्तर कहा जाता है।
इलेक्ट्रॉनों की संख्या जो एक अलग ऊर्जा स्तर पर हो सकती है, सूत्र 2n 2 द्वारा निर्धारित की जाती है, जहां n स्तर की संख्या है, जिसे अरबी अंकों 1 - 7 द्वारा दर्शाया जाता है। पहले चार ऊर्जा स्तरों की अधिकतम भरण में। सूत्र के अनुसार 2n 2 है: पहले स्तर के लिए - 2 इलेक्ट्रॉन, दूसरे के लिए - 8, तीसरे -18 के लिए और चौथे स्तर के लिए - 32 इलेक्ट्रॉन। इलेक्ट्रॉनों के साथ ज्ञात तत्वों के परमाणुओं में उच्च ऊर्जा स्तरों की अधिकतम पूर्ति प्राप्त नहीं की जा सकी है।
चावल। 1 इलेक्ट्रॉनों के साथ पहले बीस तत्वों के ऊर्जा स्तर को भरने को दर्शाता है (हाइड्रोजन एच से कैल्शियम सीए, काले घेरे)। संकेतित क्रम में ऊर्जा स्तरों को भरने से, तत्वों के परमाणुओं के सरलतम मॉडल प्राप्त होते हैं, जबकि भरने के क्रम (नीचे से ऊपर और आकृति में बाएं से दाएं) को इस तरह से देखा जाता है कि अंतिम इलेक्ट्रॉन तीसरे ऊर्जा स्तर पर संबंधित तत्व के प्रतीक की ओर इशारा करता है एम(अधिकतम क्षमता 18 . है इ -) तत्वों के लिए Na - Ar में केवल 8 इलेक्ट्रॉन होते हैं, फिर चौथा ऊर्जा स्तर बनना शुरू हो जाता है एन- K और Ca तत्वों के लिए इस पर दो इलेक्ट्रॉन दिखाई देते हैं। अगले 10 इलेक्ट्रॉन फिर से स्तर पर कब्जा कर लेते हैं एम(तत्व Sc-Zn (नहीं दिखाया गया), और फिर N स्तर को छह और इलेक्ट्रॉनों से भरना जारी है (तत्व Ca-Kr, सफेद वृत्त)।
| चावल। एक |  चावल। 2 |
यदि परमाणु जमीनी अवस्था में है, तो उसके इलेक्ट्रॉन न्यूनतम ऊर्जा वाले स्तरों पर कब्जा कर लेते हैं, अर्थात, प्रत्येक बाद का इलेक्ट्रॉन ऊर्जावान रूप से सबसे अनुकूल स्थिति में होता है, जैसे कि अंजीर में। 1. ऊर्जा के हस्तांतरण से जुड़े परमाणु पर बाहरी प्रभाव के साथ, उदाहरण के लिए, हीटिंग द्वारा, इलेक्ट्रॉनों को उच्च ऊर्जा स्तरों (छवि 2) में स्थानांतरित किया जाता है। परमाणु की इस अवस्था को उत्तेजित कहते हैं। निम्न ऊर्जा स्तर पर रिक्त स्थान को उच्च ऊर्जा स्तर से एक इलेक्ट्रॉन द्वारा (एक लाभप्रद स्थिति के रूप में) भरा जाता है। संक्रमण के दौरान, इलेक्ट्रॉन एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा देता है, स्तरों के बीच ऊर्जा अंतर से मेल खाता है। इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण के परिणामस्वरूप, विशेषता विकिरण उत्पन्न होता है। अवशोषित (उत्सर्जित) प्रकाश की वर्णक्रमीय रेखाओं से, परमाणु के ऊर्जा स्तरों के बारे में मात्रात्मक निष्कर्ष निकाला जा सकता है।
परमाणु के बोहर क्वांटम मॉडल के अनुसार, एक निश्चित ऊर्जा अवस्था वाला इलेक्ट्रॉन परमाणु में एक गोलाकार कक्षा में घूमता है। समान ऊर्जा आरक्षित वाले इलेक्ट्रॉन नाभिक से समान दूरी पर स्थित होते हैं, प्रत्येक ऊर्जा स्तर इलेक्ट्रॉनों के अपने सेट से मेल खाता है, जिसे बोहर द्वारा इलेक्ट्रॉन परत कहा जाता है। बोहर के अनुसार, एक परत के इलेक्ट्रॉन एक गोलाकार सतह के साथ चलते हैं, दूसरी परत के इलेक्ट्रॉन दूसरी गोलाकार सतह के साथ। सभी गोले परमाणु नाभिक के अनुरूप केंद्र के साथ एक दूसरे में अंकित हैं।
ऊर्जा स्तर - अवधारणा और प्रकार। "ऊर्जा स्तर" 2017, 2018 श्रेणी का वर्गीकरण और विशेषताएं।
आइए संक्षेप में याद करें कि हम पहले से ही परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन खोल की संरचना के बारे में क्या जानते हैं:
एक परमाणु के ऊर्जा स्तरों की संख्या = उस अवधि की संख्या जिसमें तत्व स्थित है;
प्रत्येक ऊर्जा स्तर की अधिकतम क्षमता की गणना सूत्र 2n 2 . द्वारा की जाती है
बाहरी ऊर्जा कोश में 1 अवधि के तत्वों के लिए 2 से अधिक इलेक्ट्रॉन नहीं हो सकते हैं, अन्य अवधियों के तत्वों के लिए 8 से अधिक इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं
एक बार फिर, हम छोटी अवधि के तत्वों में ऊर्जा स्तर भरने के लिए योजना के विश्लेषण पर लौटते हैं:
तालिका 1. ऊर्जा स्तर भरना
छोटी अवधि के तत्वों के लिए
| अवधि संख्या | ऊर्जा स्तरों की संख्या = अवधि संख्या | तत्व प्रतीक, इसकी क्रम संख्या | कुल इलेक्ट्रॉनों | ऊर्जा स्तरों द्वारा इलेक्ट्रॉनों का वितरण | समूह संख्या |
|
| योजना 1 | योजना 2 |
|||||
| 1 | 1 | 1 नहीं | 1 | एच +1) 1 | +1 एच, 1e - | मैं (सातवीं) |
| 2 नोट | 2 | एचइ + 2 ) 2 | +2 नहीं, दूसरा - | आठवीं |
||
| 2 | 2 | 3लि | 3 | ली + 3 ) 2 ) 1 | + 3 ली, 2e - , 1e - | मैं |
| 4 बीई | 4 | +4 . बनें) 2 ) 2 | + 4 होना, 2e - , 2 इ - | द्वितीय |
||
| 5 ब | 5 | बी +5) 2 ) 3 | +5 बी, 2e - , तीसरा - | तृतीय |
||
| 6सी | 6 | सी +6) 2 ) 4 | +6 सी, 2e - , चौथा - | चतुर्थ |
||
| 7 नहीं | 7 | एन + 7 ) 2 ) 5 | + 7 एन, 2e - , 5 इ - | वी |
||
| 8 ओ | 8 | हे + 8 ) 2 ) 6 | + 8 हे, 2e - , 6 इ - | छठी |
||
| 9 फ | 9 | एफ + 9 ) 2 ) 7 | + 9 एफ, 2e - , 7 इ - | छठी |
||
| 10 Ne | 10 | Ne+ 10 ) 2 ) 8 | + 10 Ne, 2e - , 8 इ - | आठवीं |
||
| 3 | 3 | 11 ना | 11 | ना+ 11 ) 2 ) 8 ) 1 | +1 1 ना, 2e - , 8e - , 1e - | मैं |
| 12 मिलीग्राम | 12 | मिलीग्राम+ 12 ) 2 ) 8 ) 2 | +1 2 मिलीग्राम, 2e - , 8e - , 2 इ - | द्वितीय |
||
| 13 अली | 13 | अली+ 13 ) 2 ) 8 ) 3 | +1 3 अली, 2e - , 8e - , 3 इ - | तृतीय |
||
| 14एसआई | 14 | सी+ 14 ) 2 ) 8 ) 4 | +1 4 सी, 2e - , 8e - , 4 इ - | चतुर्थ |
||
| 15पी | 15 | पी+ 15 ) 2 ) 8 ) 5 | +1 5 पी, 2e - , 8e - , 5 इ - | वी |
||
| -16 | 16 | एस+ 16 ) 2 ) 8 ) 6 | +1 5 पी, 2e - , 8e - , 6 इ - | छठी |
||
| 17Cl | 17 | क्लोरीन+ 17 ) 2 ) 8 ) 7 | +1 7 क्लोरीन, 2e - , 8e - , 7 इ - | छठी |
||
| 18 एआर | 18 | एआर+ 18 ) 2 ) 8 ) 8 | +1 8 एआर, 2e - , 8e - , 8 इ - | आठवीं |
||
तालिका 1 का विश्लेषण करें। अंतिम ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या और उस समूह की संख्या की तुलना करें जिसमें रासायनिक तत्व स्थित है।
क्या आपने गौर किया है कि परमाणुओं के बाहरी ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या समूह संख्या के समान होती है, जिसमें तत्व स्थित है (अपवाद हीलियम है)?
!!! यह नियम सत्य हैकेवल तत्वों के लिएमेजर उपसमूह।
डी.आई. की प्रत्येक अवधि मेंडलीव एक निष्क्रिय तत्व के साथ समाप्त होता है(हीलियम हे, नियॉन ने, आर्गन आर)। इन तत्वों के बाहरी ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संभव संख्या होती है: हीलियम -2, शेष तत्व - 8. ये मुख्य उपसमूह के समूह VIII के तत्व हैं। एक अक्रिय गैस के ऊर्जा स्तर की संरचना के समान ऊर्जा स्तर को कहा जाता है पूरा किया हुआ. यह आवर्त प्रणाली के प्रत्येक तत्व के लिए ऊर्जा स्तर की एक प्रकार की शक्ति सीमा है। सरल पदार्थों के अणु - अक्रिय गैसों में एक परमाणु होता है और रासायनिक जड़ता द्वारा प्रतिष्ठित होता है, अर्थात। व्यावहारिक रूप से रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश नहीं करते हैं।
पीएससीई के शेष तत्वों के लिए, ऊर्जा स्तर निष्क्रिय तत्व के ऊर्जा स्तर से भिन्न होता है, ऐसे स्तरों को कहा जाता है अधूरा. इन तत्वों के परमाणु इलेक्ट्रॉनों को दान या स्वीकार करके अपने बाहरी ऊर्जा स्तर को पूरा करते हैं।
आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न
किस ऊर्जा स्तर को बाह्य कहा जाता है?
किस ऊर्जा स्तर को आंतरिक कहा जाता है?
किस ऊर्जा स्तर को पूर्ण कहा जाता है?
किस समूह और उपसमूह के तत्वों का ऊर्जा स्तर पूर्ण होता है?
मुख्य उपसमूहों के तत्वों के बाह्य ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या कितनी होती है?
इलेक्ट्रॉनिक स्तर की संरचना में एक मुख्य उपसमूह के तत्व कैसे समान हैं
बाहरी स्तर पर कितने इलेक्ट्रॉनों में a) समूह IIA के तत्व होते हैं;
उत्तर देखें
अंतिम
कोई भी लेकिन आखिरी
जिसमें इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या होती है। साथ ही बाहरी स्तर, यदि इसमें अवधि I - 2 इलेक्ट्रॉनों के लिए 8 इलेक्ट्रॉन हों।
समूह VIIIA तत्व (निष्क्रिय तत्व)
उस समूह की संख्या जिसमें तत्व स्थित है
बाहरी ऊर्जा स्तर पर मुख्य उपसमूहों के सभी तत्वों में समूह संख्या के रूप में कई इलेक्ट्रॉन होते हैं
ए) समूह IIA के तत्वों में बाहरी स्तर पर 2 इलेक्ट्रॉन होते हैं; बी) समूह IVA तत्वों में 4 इलेक्ट्रॉन होते हैं; c) समूह VII A के तत्वों में 7 इलेक्ट्रॉन होते हैं।
स्वतंत्र समाधान के लिए कार्य
निम्नलिखित विशेषताओं के अनुसार तत्व का निर्धारण करें: क) इसके 2 इलेक्ट्रॉनिक स्तर हैं, बाहरी पर - 3 इलेक्ट्रॉन; बी) के 3 इलेक्ट्रॉनिक स्तर हैं, बाहरी पर - 5 इलेक्ट्रॉन। इन परमाणुओं के ऊर्जा स्तरों पर इलेक्ट्रॉनों के वितरण को लिखिए।
किन दो परमाणुओं में समान संख्या में भरे हुए ऊर्जा स्तर होते हैं?
मैग्नीशियम के बाहरी ऊर्जा स्तर में कितने इलेक्ट्रॉन होते हैं?
नियॉन परमाणु में कितने इलेक्ट्रॉन होते हैं?
बाहरी ऊर्जा स्तर पर किन दो परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होती है: a) सोडियम और मैग्नीशियम; बी) कैल्शियम और जस्ता; सी) आर्सेनिक और फास्फोरस डी) ऑक्सीजन और फ्लोरीन।
इलेक्ट्रॉनों के सल्फर परमाणु के बाहरी ऊर्जा स्तर पर: ए) 16; बी) 2; सी) 6 डी) 4
सल्फर और ऑक्सीजन परमाणुओं में क्या समानता है: क) इलेक्ट्रॉनों की संख्या; बी) ऊर्जा स्तरों की संख्या सी) अवधि की संख्या डी) बाहरी स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या।
मैग्नीशियम और फास्फोरस परमाणुओं में क्या समानता है: ए) प्रोटॉन की संख्या; बी) ऊर्जा स्तरों की संख्या सी) समूह संख्या डी) बाहरी स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या।
दूसरी अवधि का एक तत्व चुनें, जिसमें बाहरी स्तर पर एक इलेक्ट्रॉन हो: ए) लिथियम; बी) बेरिलियम; ग) ऑक्सीजन; डी) सोडियम
तीसरे आवर्त के एक तत्व के परमाणु के बाह्य स्तर पर 4 इलेक्ट्रॉन होते हैं। इस तत्व को निर्दिष्ट करें: ए) सोडियम; बी) कार्बन सी) सिलिकॉन डी) क्लोरीन
एक परमाणु में 2 ऊर्जा स्तर और 3 इलेक्ट्रॉन होते हैं। इस तत्व को निर्दिष्ट करें: ए) एल्यूमीनियम; बी) बोरॉन सी) मैग्नीशियम डी) नाइट्रोजन
उत्तर देखें:
1. ए) चलो रासायनिक तत्व के "निर्देशांक" स्थापित करते हैं: 2 इलेक्ट्रॉनिक स्तर - II अवधि; बाहरी स्तर पर 3 इलेक्ट्रॉन - III A समूह। यह बोरॉन 5 बी है। ऊर्जा स्तरों द्वारा इलेक्ट्रॉनों के वितरण की योजना: 2 - , तीसरा -
बी) III अवधि, वीए समूह, तत्व फास्फोरस 15 आर। ऊर्जा स्तरों द्वारा इलेक्ट्रॉनों के वितरण की योजना: 2 - , 8e - , 5e -
2. घ) सोडियम और क्लोरीन।
व्याख्या: ए) सोडियम: +11 ) 2 ) 8 ) 1 (भरा हुआ 2) → हाइड्रोजन: +1) 1
बी) हीलियम: +2 ) 2 (भरा हुआ 1) → हाइड्रोजन: हाइड्रोजन: +1) 1
सी) हीलियम: +2 ) 2 (भरा हुआ 1) → नियॉन: +10 ) 2 ) 8 (भरा हुआ 2)
*जी)सोडियम: +11 ) 2 ) 8 ) 1 (भरा हुआ 2) ←→ क्लोरीन: +17 ) 2 ) 8 ) 7 (भरा 2)
4. दस। इलेक्ट्रॉनों की संख्या = क्रम संख्या
ग) आर्सेनिक और फास्फोरस। एक ही उपसमूह में स्थित परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होती है।
ए) सोडियम और मैग्नीशियम (विभिन्न समूहों में); बी) कैल्शियम और जस्ता (एक ही समूह में, लेकिन विभिन्न उपसमूहों में); * सी) आर्सेनिक और फास्फोरस (एक, मुख्य, उपसमूह में) डी) ऑक्सीजन और फ्लोरीन (विभिन्न समूहों में)।
7. डी) बाहरी स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या
8. बी) ऊर्जा स्तरों की संख्या
9. ए) लिथियम (द्वितीय अवधि के समूह IA में स्थित)
10. सी) सिलिकॉन (आईवीए समूह, III अवधि)
11. बी) बोरॉन (2 स्तर - द्वितीयअवधि, बाहरी स्तर में 3 इलेक्ट्रॉन - IIIAसमूह)
एक परमाणु एक विद्युत रूप से तटस्थ कण होता है जिसमें एक धनात्मक आवेशित नाभिक और एक ऋणात्मक आवेशित इलेक्ट्रॉन शेल होता है। नाभिक परमाणु के केंद्र में होता है और परमाणु बलों द्वारा एक साथ रखे गए धनात्मक आवेशित प्रोटॉन और अनावेशित न्यूट्रॉन से बना होता है। परमाणु की परमाणु संरचना को 1911 में अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी ई. रदरफोर्ड द्वारा प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध किया गया था।
प्रोटॉन की संख्या नाभिक के धनात्मक आवेश को निर्धारित करती है और तत्व की क्रमिक संख्या के बराबर होती है। न्यूट्रॉन की संख्या की गणना परमाणु द्रव्यमान और तत्व की क्रमिक संख्या के बीच के अंतर के रूप में की जाती है। वे तत्व जिनका नाभिकीय आवेश समान (प्रोटॉन की संख्या समान) परन्तु परमाणु द्रव्यमान भिन्न (न्यूट्रॉन की भिन्न संख्या) हो, समस्थानिक कहलाते हैं। परमाणु का द्रव्यमान मुख्य रूप से नाभिक में केंद्रित होता है, क्योंकि इलेक्ट्रॉनों के नगण्य द्रव्यमान की उपेक्षा की जा सकती है। परमाणु द्रव्यमान नाभिक के सभी प्रोटॉन और सभी न्यूट्रॉन के द्रव्यमान के योग के बराबर होता है।
एक तत्व एक प्रकार का परमाणु है जिसमें समान परमाणु आवेश होता है। वर्तमान में, 118 विभिन्न रासायनिक तत्व ज्ञात हैं।
एक परमाणु के सभी इलेक्ट्रॉन उसके इलेक्ट्रॉन खोल का निर्माण करते हैं। इलेक्ट्रॉन शेल में इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या के बराबर ऋणात्मक आवेश होता है। एक परमाणु के कोश में इलेक्ट्रॉनों की संख्या नाभिक में प्रोटॉन की संख्या के साथ मेल खाती है और तत्व की क्रमिक संख्या के बराबर होती है। शेल में इलेक्ट्रॉनों को ऊर्जा भंडार के अनुसार इलेक्ट्रॉन परतों के बीच वितरित किया जाता है (समान ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉन एक इलेक्ट्रॉन परत बनाते हैं): निम्न ऊर्जा इलेक्ट्रॉन नाभिक के करीब होते हैं, उच्च ऊर्जा इलेक्ट्रॉन नाभिक से दूर होते हैं। इलेक्ट्रॉनिक परतों की संख्या (ऊर्जा स्तर) उस अवधि की संख्या के साथ मेल खाती है जिसमें रासायनिक तत्व स्थित है।
पूर्ण और अपूर्ण ऊर्जा स्तरों के बीच अंतर करें। स्तर को पूर्ण माना जाता है यदि इसमें इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संभव संख्या होती है (पहला स्तर - 2 इलेक्ट्रॉन, दूसरा स्तर - 8 इलेक्ट्रॉन, तीसरा स्तर - 18 इलेक्ट्रॉन, चौथा स्तर - 32 इलेक्ट्रॉन, आदि)। अपूर्ण स्तर में कम इलेक्ट्रॉन होते हैं।
परमाणु के नाभिक से सबसे दूर के स्तर को बाह्य स्तर कहते हैं। बाहरी ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों को बाहरी (वैलेंस) इलेक्ट्रॉन कहा जाता है। बाहरी ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या उस समूह की संख्या के साथ मेल खाती है जिसमें रासायनिक तत्व स्थित है। बाहरी स्तर को पूर्ण माना जाता है यदि इसमें 8 इलेक्ट्रॉन हों। 8A समूह के तत्वों के परमाणुओं (अक्रिय गैसों हीलियम, नियॉन, क्रिप्टन, क्सीनन, रेडॉन) में एक पूर्ण बाहरी ऊर्जा स्तर होता है।
किसी परमाणु के नाभिक के चारों ओर अंतरिक्ष का वह क्षेत्र जिसमें इलेक्ट्रॉन पाए जाने की सबसे अधिक संभावना होती है, इलेक्ट्रॉन कक्षीय कहलाता है। ऑर्बिटल्स ऊर्जा स्तर और आकार में भिन्न होते हैं। आकार एस-ऑर्बिटल्स (गोलाकार), पी-ऑर्बिटल्स (वॉल्यूमेट्रिक आठ), डी-ऑर्बिटल्स और एफ-ऑर्बिटल्स को अलग करता है। प्रत्येक ऊर्जा स्तर की कक्षाओं का अपना सेट होता है: पहले ऊर्जा स्तर पर - एक s-कक्षीय, दूसरे ऊर्जा स्तर पर - एक s- और तीन p-कक्षक, तीसरे ऊर्जा स्तर पर - एक s-, तीन p-, पांच डी-ऑर्बिटल्स, चौथे ऊर्जा स्तर पर एक एस-, तीन पी-, पांच डी-ऑर्बिटल्स और सात एफ-ऑर्बिटल्स। प्रत्येक कक्षक में अधिकतम दो इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं।
ऑर्बिटल्स में इलेक्ट्रॉनों का वितरण इलेक्ट्रॉनिक सूत्रों का उपयोग करके परिलक्षित होता है। उदाहरण के लिए, एक मैग्नीशियम परमाणु के लिए, ऊर्जा स्तरों पर इलेक्ट्रॉनों का वितरण इस प्रकार होगा: 2e, 8e, 2e। यह सूत्र दर्शाता है कि एक मैग्नीशियम परमाणु के 12 इलेक्ट्रॉनों को तीन ऊर्जा स्तरों पर वितरित किया जाता है: पहला स्तर पूरा हो गया है और इसमें 2 इलेक्ट्रॉन हैं, दूसरा स्तर पूरा हो गया है और इसमें 8 इलेक्ट्रॉन हैं, तीसरा स्तर पूरा नहीं हुआ है, क्योंकि 2 इलेक्ट्रॉन होते हैं। एक कैल्शियम परमाणु के लिए, ऊर्जा स्तरों पर इलेक्ट्रॉनों का वितरण इस प्रकार होगा: 2e, 8e, 8e, 2e। यह सूत्र दर्शाता है कि 20 कैल्शियम इलेक्ट्रॉनों को चार ऊर्जा स्तरों पर वितरित किया जाता है: पहला स्तर पूरा हो गया है और इसमें 2 इलेक्ट्रॉन हैं, दूसरा स्तर पूरा हो गया है और इसमें 8 इलेक्ट्रॉन हैं, तीसरा स्तर पूरा नहीं हुआ है, क्योंकि इसमें 8 इलेक्ट्रॉन हैं, चौथा स्तर पूरा नहीं हुआ है, क्योंकि 2 इलेक्ट्रॉन होते हैं।
