माल्युगिन 14. बाहरी और आंतरिक ऊर्जा स्तर। ऊर्जा स्तर का समापन।
आइए संक्षेप में याद करें कि हम पहले से ही परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन खोल की संरचना के बारे में क्या जानते हैं:
ü परमाणु के ऊर्जा स्तरों की संख्या = उस अवधि की संख्या जिसमें तत्व स्थित है;
ü प्रत्येक ऊर्जा स्तर की अधिकतम क्षमता की गणना सूत्र 2n2 . द्वारा की जाती है
ü बाहरी ऊर्जा कोश में 1 अवधि के तत्वों के लिए 2 से अधिक इलेक्ट्रॉन नहीं हो सकते, 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 स्तरों को 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 |
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एच +1 )1 | +1 एच, 1ई- | |||||
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एचइ + 2 ) 2 | +2 नहीं, दूसरा | |||||
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ली + 3 ) 2 ) 1 | + 3 ली, 2e-, 1e- | |||||
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+4 . बनें ) 2 )2 | + 4 होना, 2e-,2 इ- | |||||
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बी +5 ) 2 )3 | +5 बी, 2ई-, 3ई- | |||||
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सी +6 ) 2 )4 | +6 सी, 2ई-, 4ई- | |||||
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एन + 7 ) 2 ) 5 | + 7 एन, 2e-,5 इ- | |||||
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हे + 8 ) 2 ) 6 | + 8 हे, 2e-,6 इ- | |||||
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एफ + 9 ) 2 ) 7 | + 9 एफ, 2e-,7 इ- | |||||
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Ne + 10 ) 2 ) 8 | + 10 Ne, 2e-,8 इ- | |||||
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ना + 11 ) 2 ) 8 )1 | +1 1 ना, 2e-, 8e-, 1e- | |||||
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मिलीग्राम + 12 ) 2 ) 8 )2 | +1 2 मिलीग्राम, 2e-, 8e-, 2 इ- | |||||
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अली + 13 ) 2 ) 8 )3 | +1 3 अली, 2e-, 8e-, 3 इ- | |||||
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सि + 14 ) 2 ) 8 )4 | +1 4 सि, 2e-, 8e-, 4 इ- | |||||
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पी + 15 ) 2 ) 8 )5 | +1 5 पी, 2e-, 8e-, 5 इ- | |||||
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एस + 16 ) 2 ) 8 )6 | +1 5 पी, 2e-, 8e-, 6 इ- | |||||
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क्लोरीन + 17 ) 2 ) 8 )7 | +1 7 क्लोरीन, 2e-, 8e-, 7 इ- | |||||
18 एआर |
एआर+ 18 ) 2 ) 8 )8 | +1 8 एआर, 2e-, 8e-, 8 इ- |
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 है केवलतत्वों के लिए मेजरउपसमूह।
प्रणाली की प्रत्येक अवधि 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 गैसें, एक परमाणु से मिलकर बनी होती हैं और रासायनिक जड़ता द्वारा प्रतिष्ठित होती हैं, अर्थात, वे व्यावहारिक रूप से रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश नहीं करती 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
1. किस ऊर्जा स्तर को बाह्य कहा जाता है?
2. किस ऊर्जा स्तर को आंतरिक कहा जाता है?
3. किस ऊर्जा स्तर को पूर्ण कहा जाता है?
4. किस समूह और उपसमूह के तत्वों का ऊर्जा स्तर पूर्ण होता है?
5. मुख्य उपसमूहों के तत्वों के बाह्य ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या कितनी होती है?
6. इलेक्ट्रॉनिक स्तर की संरचना में एक मुख्य उपसमूह के तत्व कैसे समान हैं?
7. बाहरी स्तर पर कितने इलेक्ट्रॉनों में a) समूह IIA के तत्व होते हैं;
बी) आईवीए समूह; ग) समूह VII ए
उत्तर देखें
1. अंतिम
2. कोई भी लेकिन अंतिम
3. वह जिसमें इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या होती है। साथ ही बाहरी स्तर, यदि इसमें अवधि I - 2 इलेक्ट्रॉनों के लिए 8 इलेक्ट्रॉन हों।
4. समूह VIIIA के तत्व (निष्क्रिय तत्व)
5. उस समूह की संख्या जिसमें तत्व स्थित है
6. बाह्य ऊर्जा स्तर पर मुख्य उपसमूहों के सभी तत्वों में उतने ही इलेक्ट्रॉन होते हैं जितने समूह संख्या
7. क) 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
1. निम्नलिखित मानदंडों 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।
2. किन दो परमाणुओं में समान संख्या में भरे हुए ऊर्जा स्तर हैं?
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 एक 5B बर है। ऊर्जा स्तरों द्वारा इलेक्ट्रॉनों के वितरण की योजना: 2e-, 3e-
बी) III अवधि, वीए समूह, तत्व फास्फोरस 15Р। ऊर्जा स्तरों द्वारा इलेक्ट्रॉनों के वितरण की योजना: 2e-, 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 हुआ 2)
4. दस। इलेक्ट्रॉनों की संख्या = क्रम संख्या
5 ग) आर्सेनिक और फास्फोरस। एक ही उपसमूह में स्थित परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होती है।
स्पष्टीकरण:
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)
1 (2 अंक)। पोटेशियम परमाणु में ऊर्जा स्तरों द्वारा इलेक्ट्रॉनों का वितरण:ए. 2ई, 8ई, 8ई, 1ई बी. 2, 8,
18वीं, 8वीं, 18वीं
B. 2e, 1e D. 2e, 8e, 1e
2 (2 अंक)। एल्यूमीनियम परमाणु की बाहरी इलेक्ट्रॉन परत पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या:
ए. 1 बी. 2 सी. 3 डी.4
3 (2 अंक)। सबसे स्पष्ट धातु गुणों वाला एक साधारण पदार्थ:
A. कैल्शियम B. बेरियम C. स्ट्रोंटियम G. रेडियम
4 (2 अंक)। एक साधारण पदार्थ में रासायनिक बंधन का प्रकार - एल्युमिनियम:
A. आयनिक B. सहसंयोजक ध्रुवीय
C. धात्विक D. सहसंयोजक अध्रुवीय
5 (2 अंक)। ऊपर से नीचे तक एक उपसमूह के तत्वों के लिए ऊर्जा स्तरों की संख्या:
ए समय-समय पर परिवर्तन। बी नहीं बदलता है।
बी बढ़ता है। जी घटता है।
6 (2 अंक)। लिथियम परमाणु लिथियम आयन से अलग है:
ए 3 नाभिक के बगल में। B. बाह्य ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या।
B. प्रोटॉनों की संख्या। D. न्यूट्रॉनों की संख्या।
7 (2 अंक)। पानी के साथ कम से कम तीव्रता से प्रतिक्रिया करता है:
ए बेरियम। बी मैग्नीशियम।
बी कैल्शियम। जी स्ट्रोंटियम
8 (2 अंक)। सल्फ्यूरिक एसिड समाधान के साथ बातचीत नहीं करता है:
ए एल्युमिनियम। बी सोडियम
बी मैग्नीशियम। जी कॉपर
9 (2 अंक)। पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड उस पदार्थ के साथ परस्पर क्रिया नहीं करता है जिसका सूत्र है:
A. Na2O B. AlCl3
B. Р2O5 D. Zn(NO3)2
10 (2 अंक)। एक श्रृंखला जिसमें सभी पदार्थ लोहे के साथ प्रतिक्रिया करते हैं:
ए एचसीएल, सीओ2, सीओ
बी सीओ 2, एचसीएल, एस
B. H2, O2, CaO
जी. O2, CuSO4, H2SO4
11 (9 अंक)। सोडियम हाइड्रॉक्साइड बनाने की तीन विधियाँ सुझाइए। प्रतिक्रिया समीकरणों के साथ अपने उत्तर का समर्थन करें।
12 (6 अंक)। आणविक और आयनिक रूपों में प्रतिक्रिया समीकरणों की रचना करते हुए रासायनिक परिवर्तनों की एक श्रृंखला को अंजाम दें, प्रतिक्रिया उत्पादों के नाम दें:
FeCl2 → Fe(OH)2 → FeSO4 → Fe(OH)2
13 (6 अंक)। किसी भी अभिकर्मक (पदार्थ) और जिंक का उपयोग करके उसका ऑक्साइड, क्षार, नमक कैसे प्राप्त करें? प्रतिक्रिया समीकरणों को आणविक रूप में लिखिए।
14 (4 अंक)। लिथियम और नाइट्रोजन के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए एक समीकरण लिखें। इस प्रतिक्रिया में कम करने वाले एजेंट और ऑक्सीकरण एजेंट की पहचान करें
द्वारा निर्धारित करें:
ए समूह संख्या;
बी अवधि संख्या;
बी सीरियल नंबर।
4. मुख्य उपसमूहों में रासायनिक तत्वों की कौन सी विशेषता नहीं बदलती है:
और परमाणु की त्रिज्या;
बी बाहरी स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या;
बी ऊर्जा स्तरों की संख्या।
5. क्रमांक 7 और 15 वाले तत्वों के परमाणुओं की सामान्य संरचना:
A. बाह्य स्तर पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या, B. नाभिक का आवेश;
बी ऊर्जा स्तरों की संख्या।
एक रासायनिक तत्व के प्रतीक (दिए गए क्रम में) और उसके परमाणु के बाहरी ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बीच एक पत्राचार स्थापित करें। अक्षरों सेसही उत्तरों के अनुरूप, आप स्थापना का नाम बनाएंगे, जो मानवता को परमाणु की संरचना को और भी गहराई से जानने की अनुमति देगा (9 अक्षर)।
संख्या ई प्रति तत्व प्रतीक
ऊर्जा
Mg Si I F C Ba Sn Ca Br
2 कैप ओ एल एस ई एम
4 ए ओ वी के ए टी डी एच आई
7 वी वाई एल एल एन जी ओ एल आर
1 (3 अंक)। सोडियम परमाणु में ऊर्जा स्तरों द्वारा इलेक्ट्रॉनों का वितरण-ए. 2 , 1 बी. 2 , 4 सी. 2 , 8 , 1 . जी 2 , 8 , 3 ।
2 (4 अंक) डी। आई। मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली में अवधि की संख्या, जिसमें कोई रासायनिक तत्व-धातु नहीं हैं: ए। 1. बी। 2. सी। 3. डी। 4.
3 (3 अंक)। एक साधारण कैल्शियम पदार्थ में रासायनिक बंधन का प्रकार:
ए आयनिक। बी सहसंयोजक ध्रुवीय। बी सहसंयोजक गैर-ध्रुवीय। जी धातु।
4 (3 अंक)। सबसे स्पष्ट धातु गुणों वाला एक साधारण पदार्थ:
ए एल्युमिनियम। बी सिलिकॉन। बी मैग्नीशियम। जी सोडियम।
5 (3 अंक)। क्षार धातु से हलोजन तक नाभिक के आवेश में वृद्धि के साथ दूसरी अवधि के तत्वों के परमाणुओं की त्रिज्या: A. समय-समय पर परिवर्तन होता है। बी नहीं बदलता है। बी बढ़ता है। जी घटता है।
6 (3 अंक)। मैग्नीशियम परमाणु मैग्नीशियम आयन से भिन्न होता है:
ए नाभिक का प्रभार। B. कण का आवेश। B. प्रोटॉनों की संख्या। D. न्यूट्रॉनों की संख्या।
7 (3 अंक)। पानी के साथ सबसे अधिक तीव्रता से प्रतिक्रिया करता है:
ए पोटेशियम। बी लिथियम। बी सोडियम। जी रूबिडियम।
8 (3 अंक)। तनु सल्फ्यूरिक अम्ल के साथ क्रिया नहीं करता है:
ए एल्युमिनियम। बी बेरियम। बी लोहा। जी बुध।
9 (3 अंक)। बेरिलियम हाइड्रॉक्साइड उस पदार्थ के साथ परस्पर क्रिया नहीं करता है जिसका सूत्र है:
ए NaOH (पी पी)। बी NaCl (p_p)। बी एचसी 1 (आर_आर)। D. H2SO4.
10 (3 अंक)। एक श्रृंखला जिसमें सभी पदार्थ कैल्शियम के साथ प्रतिक्रिया करते हैं:
A. CO2, H2, HC1. बी NaOH, H2O, HC1। बी सी 12, एच 2 ओ, एच 2 एसओ 4। जीएस, एच2एसओ4, एसओ3।
भाग ख. नि:शुल्क उत्तर के साथ सत्रीय कार्य
11 (9 अंक)। आयरन (II) सल्फेट के उत्पादन के लिए तीन विधियों का सुझाव दें। प्रतिक्रिया समीकरणों के साथ अपने उत्तर का समर्थन करें।
12 (6 अंक)। पदार्थ X, Y, Z निर्धारित करें, उनके रासायनिक सूत्र लिखें।
Fe(OH)3(t)= X(+HCl)= Y(+NaOH)=Z(t) Fe2O3
13 (6 अंक)। ऑक्साइड, एम्फोटेरिक हाइड्रॉक्साइड प्राप्त करने के लिए, किसी भी अभिकर्मक (पदार्थ) और एल्यूमीनियम का उपयोग कैसे करें? प्रतिक्रिया समीकरणों को आणविक रूप में लिखिए।
14 (4 अंक)। धातुओं को व्यवस्थित करें: बढ़ते घनत्व के क्रम में तांबा, सोना, एल्यूमीनियम, सीसा।
15 (5 अंक)। 160 ग्राम कॉपर (II) ऑक्साइड से प्राप्त धातु के द्रव्यमान की गणना करें।
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। नंबर 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 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, जिसका वह हिस्सा 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 के धातु 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 के प्रकार और समूह संख्या 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.तत्वों 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 हो 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, आप एक "विशेषता" बना सकते हैं।
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 संक्षिप्त 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 परिभाषाएँ 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 और एक अवधि में कैसे बदलते हैं? क्यों?
5. रासायनिक तत्वों के अधात्विक गुण क्या हैं? वे एक समूह 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 गुण 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
- कण जो अणु बनाते हैं.इस उदाहरण में स्वयं अणुओं के आकार की तुलना में परमाणुओं की तुलना में कितने छोटे हैं, इसकी कल्पना करने का प्रयास करें।
आइए रबर के गुब्बारे को गैस से भरें। यदि हम यह मान लें कि प्रति सेकंड एक मिलियन अणु एक पतले पंचर के माध्यम से गेंद से बाहर निकलते हैं, तो सभी अणुओं को गेंद से बाहर निकलने में 30 अरब वर्ष लगेंगे। लेकिन एक अणु में दो, तीन, या शायद कई दहाई या कई हजार परमाणु भी हो सकते हैं!
आधुनिक तकनीक ने एक विशेष माइक्रोस्कोप का उपयोग करके अणु और परमाणु दोनों की तस्वीरें लेना संभव बना दिया है। अणु को 70 मिलियन बार और परमाणु को 260 मिलियन बार के आवर्धन पर चित्रित किया गया था।
लंबे समय तक वैज्ञानिकों का मानना था कि परमाणु अविभाज्य है। एक शब्द भी परमाणु ग्रीक में मतलब "अविभाज्य"।हालांकि, लंबी अवधि के अध्ययनों से पता चला है कि, उनके छोटे आकार के बावजूद, परमाणुओं में और भी छोटे हिस्से होते हैं ( प्राथमिक कण).
क्या यह सच नहीं है कि परमाणु की संरचना सदृश होती है? सौर प्रणाली ?
पर परमाणु का केंद्र - नाभिक, जिसके चारों ओर इलेक्ट्रॉन कुछ दूरी पर गति करते हैं
सार- परमाणु का सबसे भारी भाग, इसमें परमाणु का द्रव्यमान होता है।
नाभिक और इलेक्ट्रॉनों में विद्युत आवेश होते हैं जो संकेत में विपरीत होते हैं लेकिन परिमाण में बराबर होते हैं।
नाभिक में धनात्मक आवेश होता है, इलेक्ट्रॉनों का ऋणात्मक आवेश होता है, इसलिए परमाणु संपूर्ण रूप से आवेशित नहीं होता है।
याद है
सभी परमाणुओं में एक नाभिक और इलेक्ट्रॉन होते हैं। परमाणु एक दूसरे से भिन्न होते हैं: नाभिक के द्रव्यमान और आवेश से; इलेक्ट्रॉनों की संख्या।
व्यायाम
एल्यूमीनियम, कार्बन, हाइड्रोजन परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों की संख्या की गणना करें। तालिका में भरना।
|
· परमाणु का नाम |
एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या |
|
एल्युमिनियम परमाणु |
|
|
कार्बन परमाणु |
|
|
हाइड्रोजन परमाणु |
क्या आप परमाणु की संरचना के बारे में अधिक जानना चाहते हैं? फिर आगे पढ़ें।
किसी परमाणु के नाभिक का आवेश उस तत्व की क्रम संख्या से निर्धारित होता है.
उदाहरण के लिए , हाइड्रोजन की क्रम संख्या 1 (मेंडेलीव आवर्त सारणी से निर्धारित) है, जिसका अर्थ है कि परमाणु नाभिक का आवेश +1 है।
सिलिकॉन की क्रम संख्या 14 (आवर्त सारणी से निर्धारित) है, जिसका अर्थ है कि सिलिकॉन परमाणु के नाभिक का आवेश +14 है।
किसी परमाणु के विद्युत रूप से उदासीन होने के लिए, परमाणु में धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों की संख्या समान होनी चाहिए।
(शून्य तक योग)।
इलेक्ट्रॉनों की संख्या (ऋणात्मक आवेशित कण) नाभिक के आवेश (धनात्मक आवेशित कण) के बराबर होती है और तत्व की क्रमिक संख्या के बराबर होती है।
एक हाइड्रोजन परमाणु में 1 इलेक्ट्रॉन होता है, सिलिकॉन में 14 इलेक्ट्रॉन होते हैं।
एक परमाणु में इलेक्ट्रॉन ऊर्जा स्तरों के माध्यम से चलते हैं।
एक परमाणु में ऊर्जा स्तरों की संख्या आवर्त संख्या से निर्धारित होती है,जिसमें तत्व स्थित है (मेंडेलीव की आवर्त सारणी से भी निर्धारित)
उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन प्रथम आवर्त का एक तत्व है, जिसका अर्थ है कि इसमें है
1 ऊर्जा स्तर, और सिलिकॉन तीसरी अवधि का एक तत्व है, इसलिए 14 इलेक्ट्रॉनों को तीन ऊर्जा स्तरों पर वितरित किया जाता है। ऑक्सीजन और कार्बन तीसरी अवधि के तत्व हैं, इसलिए इलेक्ट्रॉन तीन ऊर्जा स्तरों के साथ चलते हैं।
व्यायाम
1. आकृति में दिखाए गए रासायनिक तत्वों के परमाणुओं में नाभिक का आवेश क्या है?
2. एक एल्युमिनियम परमाणु में ऊर्जा के कितने स्तर होते हैं?
चावल। 7. छवि आकार और अभिविन्यास
एस-,पी-,डी-, सीमा सतहों का उपयोग करने वाले ऑर्बिटल्स।
सांख्यिक अंकएम मैं बुलाया चुंबकीय . यह परमाणु कक्षक की स्थानिक व्यवस्था को निर्धारित करता है और पूर्णांक मान लेता है - मैंकरने के लिए + मैंशून्य के माध्यम से, यानी 2 मैं+ 1 मान (तालिका 27)।
एक ही सबलेवल के ऑर्बिटल्स ( मैं= const) में समान ऊर्जा होती है। ऐसी अवस्था कहलाती है ऊर्जा में गिरावट. इसलिए पी-कक्षीय - तीन बार, डी- पांच बार, और एफसात गुना पतित हैं। सीमा सतह एस-,पी-,डी-, ऑर्बिटल्स को अंजीर में दिखाया गया है। 7.
एस -ऑर्बिटल्सकिसी के लिए गोलाकार रूप से सममित एनऔर केवल गोले के आकार से एक दूसरे से भिन्न होते हैं। उनका अधिकतम सममित आकार इस तथ्य के कारण है कि at मैं= 0 और μ मैं = 0.
तालिका 27
ऊर्जा उपस्तरों पर कक्षकों की संख्या
|
कक्षीय क्वांटम संख्या |
चुंबकीय क्वांटम संख्या |
दिए गए मान वाले कक्षकों की संख्या मैं |
|
एम मैं | ||
|
–2, –1, 0, +1, +2 | ||
|
–3, –2, –1, 0, +1, +2, +3 |
पी -ऑर्बिटल्सपर मौजूद एन 2 और मैं= 1, इसलिए अंतरिक्ष में तीन संभावित झुकाव हैं: एम मैं= -1, 0, +1। सभी पी-ऑर्बिटल्स में एक नोडल प्लेन होता है जो ऑर्बिटल को दो क्षेत्रों में विभाजित करता है; इसलिए, सीमा सतहें डंबल के आकार की होती हैं, जो एक दूसरे के सापेक्ष 90 ° के कोण पर अंतरिक्ष में उन्मुख होती हैं। उनके लिए समरूपता की कुल्हाड़ियाँ निर्देशांक कुल्हाड़ियाँ हैं, जिन्हें निरूपित किया जाता है पी एक्स , पी आप , पी जेड .
डी -ऑर्बिटल्सक्वांटम संख्या द्वारा निर्धारित मैं = 2 (एन 3), जिस पर एम मैं= -2, -1, 0, +1, +2, अर्थात्, वे अंतरिक्ष में अभिविन्यास के पांच प्रकारों की विशेषता रखते हैं। डी-निर्देशांक अक्षों के साथ ब्लेड के साथ उन्मुख ऑर्बिटल्स को निरूपित किया जाता है डी जेडऔर डी एक्स ²– आप, और समन्वय कोणों के द्विभाजक के साथ ब्लेड द्वारा उन्मुख - डी xy , डी यज़ी , डी xz .
सात एफ -ऑर्बिटल्सतदनुसार मैं = 3 (एन 4) सीमा सतहों के रूप में दिखाया गया है।
क्वांटम संख्याएं एन, मैंऔर एमएक परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन की स्थिति को पूरी तरह से चित्रित नहीं करते हैं। यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया है कि इलेक्ट्रॉन की एक और संपत्ति है - स्पिन। सरल रूप से, स्पिन को अपनी धुरी के चारों ओर एक इलेक्ट्रॉन के घूर्णन के रूप में दर्शाया जा सकता है। स्पिन क्वांटम संख्या एम एस केवल दो अर्थ हैं एम एस= ± 1/2, जो चयनित अक्ष पर इलेक्ट्रॉन के कोणीय संवेग के दो अनुमान हैं। भिन्न के साथ इलेक्ट्रॉन एम एसऊपर और नीचे की ओर इशारा करते हुए तीरों द्वारा इंगित।
परमाणु कक्षकों को भरने का क्रम
इलेक्ट्रॉनों के साथ परमाणु ऑर्बिटल्स (एओ) की आबादी कम से कम ऊर्जा के सिद्धांत, पाउलिया सिद्धांत, हुंड नियम और कई-इलेक्ट्रॉन परमाणुओं के लिए, क्लेचकोवस्की नियम के अनुसार की जाती है।
कम से कम ऊर्जा का सिद्धांत इन कक्षकों में इलेक्ट्रॉन ऊर्जा बढ़ाने के क्रम में इलेक्ट्रॉनों को AO को आबाद करने की आवश्यकता होती है। यह सामान्य नियम को दर्शाता है - सिस्टम की अधिकतम स्थिरता इसकी न्यूनतम ऊर्जा से मेल खाती है।
सिद्धांत पाउली (1925) एक बहु-इलेक्ट्रॉन परमाणु में होने के लिए क्वांटम संख्याओं के समान सेट वाले इलेक्ट्रॉनों को मना करता है। इसका मतलब यह है कि एक परमाणु (या अणु, या आयन) में किन्हीं दो इलेक्ट्रॉनों को कम से कम एक क्वांटम संख्या के मूल्य से एक दूसरे से भिन्न होना चाहिए, अर्थात अलग-अलग स्पिन (युग्मित इलेक्ट्रॉनों) के साथ दो से अधिक इलेक्ट्रॉन नहीं हो सकते हैं। एक कक्षीय। प्रत्येक सबलेवल में 2 . होते हैं मैं+ 1 ऑर्बिटल्स जिनमें 2(2 .) से अधिक न हों मैं+ 1) इलेक्ट्रॉन। इससे यह इस प्रकार है कि समाई एस-ऑर्बिटल्स - 2, पी-ऑर्बिटल्स - 6, डी-ऑर्बिटल्स - 10 और एफ-ऑर्बिटल्स - 14 इलेक्ट्रॉन। यदि किसी दिए गए के लिए इलेक्ट्रॉनों की संख्या मैं 0 से तक का योग एन-1, तब हमें सूत्र प्राप्त होता है बोरा-दफ़नाना, जो किसी दिए गए स्तर के साथ एक स्तर में इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या निर्धारित करता है एन:
यह सूत्र इंटरइलेक्ट्रॉनिक इंटरैक्शन को ध्यान में नहीं रखता है और जब एन ≥ 3.
समान ऊर्जा (पतित) वाले कक्षक के अनुसार भरे जाते हैं नियम गुंडा : अधिकतम स्पिन वाले इलेक्ट्रॉन विन्यास में सबसे कम ऊर्जा होती है। इसका अर्थ यह है कि यदि p-कक्षक में तीन इलेक्ट्रॉन हों, तो उन्हें इस प्रकार व्यवस्थित किया जाता है: एस=3/2, ऐसा नहीं: , एस=1/2.
क्लेचकोवस्की का नियम (कम से कम ऊर्जा का सिद्धांत)। बहुइलेक्ट्रॉन परमाणुओं में, हाइड्रोजन परमाणु की तरह, इलेक्ट्रॉन की स्थिति समान चार क्वांटम संख्याओं के मूल्यों से निर्धारित होती है, लेकिन इस मामले में इलेक्ट्रॉन न केवल नाभिक के क्षेत्र में होता है, बल्कि क्षेत्र में भी होता है। अन्य इलेक्ट्रॉनों की। इसलिए, कई-इलेक्ट्रॉन परमाणुओं में ऊर्जा न केवल प्रिंसिपल द्वारा निर्धारित की जाती है, बल्कि कक्षीय क्वांटम संख्या, या बल्कि, उनके योग से भी निर्धारित होती है: योग के बढ़ने पर परमाणु कक्षकों की ऊर्जा बढ़ती हैएन + मैं; समान राशि के साथ, छोटे वाले वाले स्तर को पहले भरा जाता हैएनतथा बड़ामैं. परमाणु कक्षकों की ऊर्जा श्रृंखला के अनुसार बढ़ती है:
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1एस<2एस<2पी<3एस<3पी<4एस≈3डी<4पी<5एस≈4डी<5पी<6एस≈4एफ≈5डी<6पी<7एस≈5एफ≈6डी<7पी. |
तो, चार क्वांटम संख्याएं एक परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन की स्थिति का वर्णन करती हैं और इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा, उसके स्पिन, इलेक्ट्रॉन बादल के आकार और अंतरिक्ष में उसके अभिविन्यास की विशेषता बताती हैं। जब कोई परमाणु एक अवस्था से दूसरी अवस्था में जाता है, तो इलेक्ट्रॉन बादल का पुनर्गठन होता है, अर्थात क्वांटम संख्याओं के मान बदल जाते हैं, जो परमाणु द्वारा ऊर्जा क्वांटा के अवशोषण या उत्सर्जन के साथ होता है।
