மின்னணு கட்டமைப்புஅணு என்பது அதன் எலக்ட்ரான் சுற்றுப்பாதைகளின் எண்ணியல் பிரதிநிதித்துவமாகும். எலக்ட்ரான் சுற்றுப்பாதைகள் என்பது அணுக்கருவைச் சுற்றி அமைந்துள்ள பல்வேறு வடிவங்களின் பகுதிகளாகும், இதில் எலக்ட்ரான் கண்டுபிடிக்கப்படுவதற்கான கணித நிகழ்தகவு உள்ளது. எலக்ட்ரானிக் உள்ளமைவு ஒரு அணுவில் எத்தனை எலக்ட்ரான் சுற்றுப்பாதைகள் உள்ளன என்பதை விரைவாகவும் எளிதாகவும் வாசகருக்கு தெரிவிக்க உதவுகிறது, மேலும் ஒவ்வொரு சுற்றுப்பாதையிலும் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையையும் தீர்மானிக்கிறது. இந்த கட்டுரையைப் படித்த பிறகு, மின்னணு கட்டமைப்புகளை வரைவதற்கான முறையை நீங்கள் தேர்ச்சி பெறுவீர்கள்.

படிகள்

டி.ஐ. மெண்டலீவின் கால அமைப்பைப் பயன்படுத்தி எலக்ட்ரான்களின் விநியோகம்

உங்கள் அணுவின் அணு எண்ணைக் கண்டறியவும்.ஒவ்வொரு அணுவும் அதனுடன் தொடர்புடைய குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது. கால அட்டவணையில் உங்கள் அணுவின் சின்னத்தைக் கண்டறியவும். அணு எண் என்பது ஒரு நேர்மறை முழு எண் 1 இல் தொடங்கி (ஹைட்ரஜனுக்கு) மற்றும் ஒவ்வொரு அடுத்தடுத்த அணுவிற்கும் ஒன்று அதிகரிக்கும். அணு எண் என்பது ஒரு அணுவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை, எனவே இது பூஜ்ஜிய மின்னூட்டம் கொண்ட அணுவின் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையாகும்.

ஒரு அணுவின் கட்டணத்தை தீர்மானிக்கவும்.நடுநிலை அணுக்கள் கால அட்டவணையில் காட்டப்பட்டுள்ள அதே எண்ணிக்கையிலான எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டிருக்கும். இருப்பினும், சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அணுக்கள் அவற்றின் மின்னூட்டத்தின் அளவைப் பொறுத்து, அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டிருக்கும். நீங்கள் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அணுவுடன் பணிபுரிந்தால், எலக்ட்ரான்களைச் சேர்க்கவும் அல்லது கழிக்கவும்: ஒவ்வொரு எதிர்மறை மின்னூட்டத்திற்கும் ஒரு எலக்ட்ரானைச் சேர்த்து, ஒவ்வொரு நேர்மறை கட்டணத்திற்கும் ஒன்றைக் கழிக்கவும்.

• எடுத்துக்காட்டாக, சார்ஜ் -1 கொண்ட சோடியம் அணு கூடுதல் எலக்ட்ரானைக் கொண்டிருக்கும் கூடுதலாகஅதன் அடிப்படை அணு எண் 11. வேறுவிதமாகக் கூறினால், அணுவில் மொத்தம் 12 எலக்ட்ரான்கள் இருக்கும்.
• நாம் +1 சார்ஜ் கொண்ட சோடியம் அணுவைப் பற்றி பேசினால், அடிப்படை அணு எண் 11 இலிருந்து ஒரு எலக்ட்ரானைக் கழிக்க வேண்டும். இவ்வாறு, அணுவில் 10 எலக்ட்ரான்கள் இருக்கும்.

1. சுற்றுப்பாதைகளின் அடிப்படை பட்டியலை நினைவில் கொள்ளுங்கள்.ஒரு அணுவில் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும் போது, ​​அவை ஒரு குறிப்பிட்ட வரிசையின்படி அணுவின் எலக்ட்ரான் ஷெல்லின் பல்வேறு துணை நிலைகளை நிரப்புகின்றன. எலக்ட்ரான் ஷெல்லின் ஒவ்வொரு துணை நிலை, நிரப்பப்படும் போது, ​​எலக்ட்ரான்களின் சம எண்ணிக்கையைக் கொண்டிருக்கும். பின்வரும் துணை நிலைகள் உள்ளன:

   மின்னணு கட்டமைப்பு குறியீட்டைப் புரிந்து கொள்ளுங்கள்.ஒவ்வொரு சுற்றுப்பாதையிலும் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை தெளிவாகக் காட்ட எலக்ட்ரான் கட்டமைப்புகள் எழுதப்பட்டுள்ளன. சுற்றுப்பாதைகள் வரிசையாக எழுதப்படுகின்றன, ஒவ்வொரு சுற்றுப்பாதையிலும் உள்ள அணுக்களின் எண்ணிக்கை சுற்றுப்பாதை பெயரின் வலதுபுறத்தில் ஒரு சூப்பர்ஸ்கிரிப்டாக எழுதப்பட்டுள்ளது. பூர்த்தி செய்யப்பட்ட மின்னணு கட்டமைப்பு துணை நிலை பதவிகள் மற்றும் சூப்பர்ஸ்கிரிப்ட்களின் வரிசையின் வடிவத்தை எடுக்கும்.

   • இங்கே, எடுத்துக்காட்டாக, எளிமையான மின்னணு உள்ளமைவு: 1s 2 2s 2 2p 6 .இந்த கட்டமைப்பு 1s துணைநிலையில் இரண்டு எலக்ட்ரான்கள், 2s துணைநிலையில் இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் 2p துணைநிலையில் ஆறு எலக்ட்ரான்கள் இருப்பதைக் காட்டுகிறது. மொத்தம் 2 + 2 + 6 = 10 எலக்ட்ரான்கள். இது ஒரு நடுநிலை நியான் அணுவின் மின்னணு கட்டமைப்பாகும் (நியானின் அணு எண் 10).

2. சுற்றுப்பாதைகளின் வரிசையை நினைவில் கொள்க.எலக்ட்ரான் சுற்றுப்பாதைகள் எலக்ட்ரான் ஷெல் எண்ணை அதிகரிக்கும் வரிசையில் எண்ணப்படுகின்றன, ஆனால் ஆற்றல் அதிகரிக்கும் வரிசையில் ஏற்பாடு செய்யப்பட்டுள்ளன என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள். எடுத்துக்காட்டாக, நிரப்பப்பட்ட 4s 2 சுற்றுப்பாதையானது பகுதியளவு நிரப்பப்பட்ட அல்லது நிரப்பப்பட்ட 3d 10 சுற்றுப்பாதையைக் காட்டிலும் குறைவான ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது (அல்லது குறைவான இயக்கம்), எனவே 4s சுற்றுப்பாதை முதலில் எழுதப்படுகிறது. சுற்றுப்பாதைகளின் வரிசையை நீங்கள் அறிந்தவுடன், அணுவில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கைக்கு ஏற்ப அவற்றை எளிதாக நிரப்பலாம். சுற்றுப்பாதைகளை நிரப்புவதற்கான வரிசை பின்வருமாறு: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s, 5f, 6d, 7p.

   • அனைத்து சுற்றுப்பாதைகளும் நிரப்பப்பட்ட ஒரு அணுவின் மின்னணு கட்டமைப்பு பின்வருமாறு இருக்கும்: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 170 5d 6 14 6d 10 7p 6
   • மேலே உள்ள நுழைவு, அனைத்து சுற்றுப்பாதைகளும் நிரப்பப்படும் போது, ​​தனிம Uuo (ununoctium) 118 இன் எலக்ட்ரான் கட்டமைப்பு ஆகும், இது கால அட்டவணையில் அதிக எண்ணிக்கையிலான அணுவாகும். எனவே, இந்த எலக்ட்ரானிக் கட்டமைப்பில் நடுநிலையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அணுவின் தற்போது அறியப்பட்ட அனைத்து மின்னணு துணை நிலைகளும் உள்ளன.

3. உங்கள் அணுவில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கைக்கு ஏற்ப சுற்றுப்பாதைகளை நிரப்பவும்.எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு நடுநிலை கால்சியம் அணுவின் எலக்ட்ரான் உள்ளமைவை எழுத விரும்பினால், அதன் அணு எண்ணை கால அட்டவணையில் பார்ப்பதன் மூலம் தொடங்க வேண்டும். அதன் அணு எண் 20, எனவே மேலே உள்ள வரிசைப்படி 20 எலக்ட்ரான்கள் கொண்ட அணுவின் கட்டமைப்பை எழுதுவோம்.

   • நீங்கள் இருபதாவது எலக்ட்ரானை அடையும் வரை மேலே உள்ள வரிசையின் படி சுற்றுப்பாதைகளை நிரப்பவும். முதல் 1s சுற்றுப்பாதையில் இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் இருக்கும், 2s ஆர்பிட்டலில் இரண்டு இருக்கும், 2pல் ஆறு இருக்கும், 3s இரண்டு இருக்கும், 3pல் 6 இருக்கும், 4sல் 2 இருக்கும் (2 + 2 + 6 +2 + 6 + 2 = 20 .) வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், கால்சியத்தின் மின்னணு கட்டமைப்பு வடிவம் உள்ளது: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 .
   • ஆற்றலை அதிகரிக்கும் வகையில் சுற்றுப்பாதைகள் அமைக்கப்பட்டுள்ளன என்பதை நினைவில் கொள்க. எடுத்துக்காட்டாக, நீங்கள் 4வது ஆற்றல் நிலைக்குச் செல்லத் தயாராக இருக்கும்போது, ​​முதலில் 4s சுற்றுப்பாதையை எழுதவும், மற்றும் பிறகு 3டி. நான்காவது ஆற்றல் நிலைக்குப் பிறகு, நீங்கள் ஐந்தாவது இடத்திற்குச் செல்கிறீர்கள், அங்கு அதே வரிசை மீண்டும் மீண்டும் நிகழ்கிறது. இது மூன்றாவது ஆற்றல் நிலைக்குப் பிறகுதான் நடக்கும்.

4. காட்சி குறியீடாக கால அட்டவணையைப் பயன்படுத்தவும்.கால அட்டவணையின் வடிவம் எலக்ட்ரான் உள்ளமைவுகளில் எலக்ட்ரான் துணை நிலைகளின் வரிசைக்கு ஒத்திருப்பதை நீங்கள் ஏற்கனவே கவனித்திருக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, இடதுபுறத்தில் இருந்து இரண்டாவது நெடுவரிசையில் உள்ள அணுக்கள் எப்போதும் "s 2" இல் முடிவடைகின்றன, மேலும் மெல்லிய நடுத்தரப் பகுதியின் வலது விளிம்பில் உள்ள அணுக்கள் எப்போதும் "d 10" இல் முடிவடையும். உள்ளமைவுகளை எழுதுவதற்கான காட்சி வழிகாட்டியாக கால அட்டவணையைப் பயன்படுத்தவும் - சுற்றுப்பாதைகளில் நீங்கள் சேர்க்கும் வரிசை அட்டவணையில் உங்கள் நிலைக்கு எவ்வாறு ஒத்துப்போகிறது. கீழே பார்:

   • குறிப்பாக, இடதுபுறத்தில் உள்ள இரண்டு நெடுவரிசைகளில் எலக்ட்ரானிக் கட்டமைப்புகள் s ஆர்பிட்டால்களில் முடிவடையும் அணுக்களும், அட்டவணையின் வலது தொகுதியில் p சுற்றுப்பாதையில் முடிவடையும் அணுக்களும் உள்ளன, மேலும் கீழ் பாதியில் f சுற்றுப்பாதைகளில் முடிவடையும் அணுக்கள் உள்ளன.
   • எடுத்துக்காட்டாக, குளோரின் எலக்ட்ரானிக் கட்டமைப்பை நீங்கள் எழுதும்போது, ​​​​இதைப் போல சிந்தியுங்கள்: "இந்த அணு கால அட்டவணையின் மூன்றாவது வரிசையில் (அல்லது "காலம்") அமைந்துள்ளது. இது p சுற்றுப்பாதைத் தொகுதியின் ஐந்தாவது குழுவிலும் அமைந்துள்ளது. எனவே, அதன் மின்னணு கட்டமைப்பு ..3p 5 உடன் முடிவடையும்
   • அட்டவணையின் d மற்றும் f சுற்றுப்பாதை பகுதியில் உள்ள கூறுகள் அவை அமைந்துள்ள காலகட்டத்திற்கு பொருந்தாத ஆற்றல் மட்டங்களால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன என்பதை நினைவில் கொள்க. எடுத்துக்காட்டாக, d-ஆர்பிட்டால்களைக் கொண்ட தனிமங்களின் தொகுதியின் முதல் வரிசை 3d சுற்றுப்பாதைகளுடன் ஒத்துள்ளது, இருப்பினும் இது 4 வது காலகட்டத்தில் அமைந்துள்ளது, மேலும் f-ஆர்பிட்டால்களைக் கொண்ட தனிமங்களின் முதல் வரிசை 6 இல் இருந்தாலும், 4f சுற்றுப்பாதைக்கு ஒத்திருக்கிறது. காலம்.

5. நீண்ட எலக்ட்ரான் உள்ளமைவுகளை எழுதுவதற்கான சுருக்கங்களைக் கற்றுக்கொள்ளுங்கள்.கால அட்டவணையின் வலது விளிம்பில் உள்ள அணுக்கள் அழைக்கப்படுகின்றன உன்னத வாயுக்கள்.இந்த கூறுகள் வேதியியல் ரீதியாக மிகவும் நிலையானவை. நீண்ட எலக்ட்ரான் உள்ளமைவுகளை எழுதும் செயல்முறையை சுருக்க, சதுர அடைப்புக்குறிக்குள் உங்கள் அணுவை விட குறைவான எலக்ட்ரான்களுடன் அருகிலுள்ள உன்னத வாயுவின் வேதியியல் சின்னத்தை எழுதவும், பின்னர் அடுத்தடுத்த சுற்றுப்பாதை நிலைகளின் எலக்ட்ரான் கட்டமைப்பை எழுதவும். கீழே பார்:

   • இந்த கருத்தை புரிந்து கொள்ள, ஒரு எடுத்துக்காட்டு உள்ளமைவை எழுதுவது உதவியாக இருக்கும். உன்னத வாயுவை உள்ளடக்கிய சுருக்கத்தைப் பயன்படுத்தி துத்தநாகத்தின் (அணு எண் 30) ​​உள்ளமைவை எழுதுவோம். துத்தநாகத்தின் முழுமையான உள்ளமைவு இதுபோல் தெரிகிறது: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10. இருப்பினும், 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 என்பது ஒரு உன்னத வாயு ஆர்கானின் எலக்ட்ரான் உள்ளமைவு என்பதைக் காண்கிறோம். துத்தநாகத்திற்கான மின்னணு கட்டமைப்பின் ஒரு பகுதியை சதுர அடைப்புக்குறிக்குள் (.) ஆர்கானுக்கான வேதியியல் சின்னத்துடன் மாற்றவும்.
   • எனவே, சுருக்கமான வடிவத்தில் எழுதப்பட்ட துத்தநாகத்தின் மின்னணு கட்டமைப்பு வடிவம் உள்ளது: 4s 2 3d 10 .
   • நீங்கள் ஒரு உன்னத வாயுவின் மின்னணு கட்டமைப்பை எழுதுகிறீர்கள் என்றால், ஆர்கான் என்று சொல்லுங்கள், உங்களால் அதை எழுத முடியாது என்பதை நினைவில் கொள்ளவும்! இந்த உறுப்புக்கு முந்தைய உன்னத வாயுவின் சுருக்கத்தை ஒருவர் பயன்படுத்த வேண்டும்; ஆர்கானுக்கு அது நியான் () ஆக இருக்கும்.

   ADOMAH கால அட்டவணையைப் பயன்படுத்துதல்

   1. ADOMAH கால அட்டவணையில் தேர்ச்சி பெறவும்.மின்னணு கட்டமைப்பைப் பதிவு செய்யும் இந்த முறைக்கு மனப்பாடம் தேவையில்லை, ஆனால் மாற்றியமைக்கப்பட்ட கால அட்டவணை தேவைப்படுகிறது, ஏனெனில் பாரம்பரிய கால அட்டவணையில், நான்காவது காலகட்டத்திலிருந்து தொடங்கி, கால எண் எலக்ட்ரான் ஷெல்லுடன் ஒத்துப்போவதில்லை. கால அட்டவணையைக் கண்டறியவும் ADOMAH - விஞ்ஞானி வலேரி சிம்மர்மேன் உருவாக்கிய ஒரு சிறப்பு வகை கால அட்டவணை. குறுகிய இணையத் தேடலில் இதைக் கண்டுபிடிப்பது எளிது.

      • ADOMAH கால அட்டவணையில், கிடைமட்ட வரிசைகள் ஆலசன்கள், உன்னத வாயுக்கள், கார உலோகங்கள், கார பூமி உலோகங்கள் போன்ற தனிமங்களின் குழுக்களைக் குறிக்கின்றன. செங்குத்து நெடுவரிசைகள் மின்னணு நிலைகளுக்கு ஒத்திருக்கும், மேலும் "அடுக்குகள்" என்று அழைக்கப்படுபவை (தொகுதிகள் s, p, d மற்றும் f ஆகியவற்றை இணைக்கும் மூலைவிட்ட கோடுகள்) காலங்களுக்கு ஒத்திருக்கும்.
      • ஹீலியம் ஹைட்ரஜனை நோக்கி நகர்த்தப்படுகிறது, ஏனெனில் இந்த இரண்டு தனிமங்களும் 1 வி சுற்றுப்பாதையால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. காலத் தொகுதிகள் (s,p,d மற்றும் f) வலது பக்கத்தில் காட்டப்பட்டு, நிலை எண்கள் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளன. 1 முதல் 120 வரையிலான எண் கொண்ட பெட்டிகளில் தனிமங்கள் குறிப்பிடப்படுகின்றன. இந்த எண்கள் சாதாரண அணு எண்கள், இவை நடுநிலை அணுவில் உள்ள மொத்த எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கும்.

   2. ADOMAH அட்டவணையில் உங்கள் அணுவைக் கண்டறியவும்.ஒரு தனிமத்தின் மின்னணு உள்ளமைவை எழுத, அதன் குறியீட்டை கால அட்டவணையில் ADOMAH ஐப் பார்த்து, அதிக அணு எண் கொண்ட அனைத்து உறுப்புகளையும் கடக்கவும். எடுத்துக்காட்டாக, நீங்கள் எர்பியம் (68) இன் எலக்ட்ரான் உள்ளமைவை எழுத வேண்டும் என்றால், 69 முதல் 120 வரை உள்ள அனைத்து உறுப்புகளையும் கடந்து செல்லவும்.

      • அட்டவணையின் கீழே 1 முதல் 8 வரையிலான எண்களைக் கவனியுங்கள். இவை மின்னணு நிலைகளின் எண்கள் அல்லது நெடுவரிசைகளின் எண்கள். கிராஸ் அவுட் உருப்படிகளை மட்டுமே கொண்ட நெடுவரிசைகளைப் புறக்கணிக்கவும். எர்பியத்திற்கு, 1,2,3,4,5 மற்றும் 6 எண்கள் கொண்ட நெடுவரிசைகள் உள்ளன.

   3. உங்கள் உறுப்பு வரை சுற்றுப்பாதை துணை நிலைகளை எண்ணுங்கள்.அட்டவணையின் வலதுபுறத்தில் காட்டப்படும் தொகுதி குறியீடுகள் (s, p, d, மற்றும் f) மற்றும் அடிப்பகுதியில் காட்டப்பட்டுள்ள நெடுவரிசை எண்களைப் பார்த்து, தொகுதிகளுக்கு இடையே உள்ள மூலைவிட்டக் கோடுகளைப் புறக்கணித்து, நெடுவரிசைகளை நெடுவரிசைத் தொகுதிகளாக உடைத்து, அவற்றை வரிசையில் பட்டியலிடவும். கீழிருந்து மேல். மீண்டும், அனைத்து உறுப்புகளையும் தாண்டிய தொகுதிகளை புறக்கணிக்கவும். நெடுவரிசை எண்ணைத் தொடர்ந்து தொகுதிக் குறியீட்டைத் தொடர்ந்து நெடுவரிசைத் தொகுதிகளை எழுதவும்: 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 6s (erbium க்கு).

      • தயவுசெய்து கவனிக்கவும்: Er இன் மேற்கூறிய எலக்ட்ரான் உள்ளமைவு எலக்ட்ரான் துணை நிலை எண்ணின் ஏறுவரிசையில் எழுதப்பட்டுள்ளது. சுற்றுப்பாதைகளை நிரப்பும் வரிசையிலும் எழுதலாம். இதைச் செய்ய, நீங்கள் நெடுவரிசைத் தொகுதிகளை எழுதும்போது, ​​நெடுவரிசைகளைக் காட்டிலும் கீழிருந்து மேல் வரையிலான அடுக்கைப் பின்பற்றவும்: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 12 .

   4. ஒவ்வொரு எலக்ட்ரான் துணை நிலைக்கும் எலக்ட்ரான்களை எண்ணுங்கள்.குறுக்கிடப்படாத ஒவ்வொரு நெடுவரிசைத் தொகுதியிலும் உள்ள தனிமங்களை எண்ணி, ஒவ்வொரு தனிமத்திலிருந்தும் ஒரு எலக்ட்ரானை இணைத்து, ஒவ்வொரு நெடுவரிசைத் தொகுதிக்கும் தொகுதிக் குறியீட்டுக்கு அடுத்ததாக அவற்றின் எண்ணை இவ்வாறு எழுதவும்: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 12 5s 2 5p 6 6s 2 எங்கள் எடுத்துக்காட்டில், இது எர்பியத்தின் மின்னணு கட்டமைப்பு ஆகும்.

   5. தவறான மின்னணு கட்டமைப்புகள் குறித்து எச்சரிக்கையாக இருங்கள்.குறைந்த ஆற்றல் நிலையில் உள்ள அணுக்களின் மின்னணு கட்டமைப்புகளுடன் தொடர்புடைய பதினெட்டு பொதுவான விதிவிலக்குகள் உள்ளன, இது தரை ஆற்றல் நிலை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. எலக்ட்ரான்கள் ஆக்கிரமித்துள்ள கடைசி இரண்டு அல்லது மூன்று நிலைகளுக்கு மட்டும் அவை பொது விதியை கடைபிடிப்பதில்லை. இந்த வழக்கில், அணுவின் நிலையான கட்டமைப்போடு ஒப்பிடும்போது எலக்ட்ரான்கள் குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட நிலையில் இருப்பதாக உண்மையான மின்னணு கட்டமைப்பு கருதுகிறது. விதிவிலக்கு அணுக்கள் அடங்கும்:

      • Cr(..., 3d5, 4s1); கியூ(..., 3d10, 4s1); Nb(..., 4d4, 5s1); மோ(..., 4d5, 5s1); ரு(..., 4d7, 5s1); Rh(..., 4d8, 5s1); Pd(..., 4d10, 5s0); ஆக(..., 4d10, 5s1); லா(..., 5d1, 6s2); செ(..., 4f1, 5d1, 6s2); Gd(..., 4f7, 5d1, 6s2); Au(..., 5d10, 6s1); ஏசி(..., 6d1, 7s2); த(..., 6d2, 7s2); பா(..., 5f2, 6d1, 7s2); யு(..., 5f3, 6d1, 7s2); Np(..., 5f4, 6d1, 7s2) மற்றும் செ.மீ(..., 5f7, 6d1, 7s2).
   • எலக்ட்ரான் உள்ளமைவு வடிவத்தில் ஒரு அணுவின் அணு எண்ணைக் கண்டறிய, எழுத்துக்களைத் தொடர்ந்து வரும் அனைத்து எண்களையும் (s, p, d மற்றும் f) சேர்க்கவும். இது நடுநிலை அணுக்களுக்கு மட்டுமே வேலை செய்யும், நீங்கள் ஒரு அயனியுடன் கையாண்டால் அது வேலை செய்யாது - கூடுதல் அல்லது இழந்த எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை நீங்கள் சேர்க்க வேண்டும் அல்லது கழிக்க வேண்டும்.
   • எழுத்துக்குப் பின் வரும் எண் சூப்பர்ஸ்கிரிப்ட், தேர்வில் தவறு செய்யாதீர்கள்.
   • "அரை-முழு" துணை நிலை நிலைத்தன்மை இல்லை. இது ஒரு எளிமைப்படுத்தல். ஒவ்வொரு சுற்றுப்பாதையும் ஒரு எலக்ட்ரானால் ஆக்கிரமிக்கப்படுவதால், "அரை நிரப்பப்பட்ட" துணை நிலைகளுக்குக் காரணம் கூறப்படும் எந்த நிலைத்தன்மையும் எலக்ட்ரான்களுக்கு இடையே உள்ள விரட்டலைக் குறைக்கிறது.
   • ஒவ்வொரு அணுவும் ஒரு நிலையான நிலைக்குச் செல்கிறது, மேலும் மிகவும் நிலையான உள்ளமைவுகளில் s மற்றும் p துணை நிலைகள் நிரப்பப்பட்டிருக்கும் (s2 மற்றும் p6). உன்னத வாயுக்கள் இந்த உள்ளமைவைக் கொண்டுள்ளன, எனவே அவை அரிதாகவே வினைபுரிகின்றன மற்றும் கால அட்டவணையில் வலதுபுறத்தில் அமைந்துள்ளன. எனவே, ஒரு கட்டமைப்பு 3p 4 இல் முடிவடைந்தால், அது ஒரு நிலையான நிலையை அடைய இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் தேவை (s-sublevel எலக்ட்ரான்கள் உட்பட ஆறுகளை இழக்க, அதிக ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது, எனவே நான்கை இழப்பது எளிது). மற்றும் கட்டமைப்பு 4d 3 இல் முடிவடைந்தால், ஒரு நிலையான நிலையை அடைய அது மூன்று எலக்ட்ரான்களை இழக்க வேண்டும். கூடுதலாக, பாதி நிரப்பப்பட்ட துணை நிலைகள் (s1, p3, d5..) எடுத்துக்காட்டாக, p4 அல்லது p2 ஐ விட நிலையானவை; இருப்பினும், s2 மற்றும் p6 இன்னும் நிலையானதாக இருக்கும்.
   • நீங்கள் ஒரு அயனியைக் கையாளும் போது, ​​புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமமாக இருக்காது என்று அர்த்தம். இந்த வழக்கில் அணுவின் கட்டணம் இரசாயன சின்னத்தின் மேல் வலதுபுறத்தில் (பொதுவாக) சித்தரிக்கப்படும். எனவே, சார்ஜ் +2 கொண்ட ஆண்டிமனி அணுவானது 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 1 மின்னணு கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. 5p 3 5p 1 ஆக மாறியுள்ளது என்பதை நினைவில் கொள்க. நடுநிலை அணுக் கட்டமைப்பு s மற்றும் p ஐத் தவிர துணை நிலைகளில் முடிவடையும் போது கவனமாக இருங்கள்.நீங்கள் எலக்ட்ரான்களை எடுத்துச் செல்லும்போது, ​​​​வேலன்ஸ் ஆர்பிட்டால்களில் (s மற்றும் p ஆர்பிட்டல்கள்) மட்டுமே அவற்றை எடுக்க முடியும். எனவே, கட்டமைப்பு 4s 2 3d 7 உடன் முடிவடைந்து, அணு +2 கட்டணத்தைப் பெற்றால், கட்டமைப்பு 4s 0 3d 7 உடன் முடிவடையும். 3டி 7 என்பதை கவனத்தில் கொள்ளவும் இல்லைமாற்றங்கள், s சுற்றுப்பாதையில் இருந்து எலக்ட்ரான்கள் பதிலாக இழக்கப்படுகின்றன.
   • ஒரு எலக்ட்ரான் "அதிக ஆற்றல் நிலைக்கு நகர" கட்டாயப்படுத்தப்படும் போது நிலைமைகள் உள்ளன. ஒரு துணை நிலை ஒரு எலக்ட்ரான் பாதியாகவோ அல்லது முழுதாகவோ இருந்தால், அருகிலுள்ள s அல்லது p துணை மட்டத்திலிருந்து ஒரு எலக்ட்ரானை எடுத்து எலக்ட்ரான் தேவைப்படும் துணை நிலைக்கு நகர்த்தவும்.
   • மின்னணு கட்டமைப்பை பதிவு செய்ய இரண்டு விருப்பங்கள் உள்ளன. எர்பியத்திற்கு மேலே காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஆற்றல் நிலை எண்களின் அதிகரிக்கும் வரிசையில் அல்லது எலக்ட்ரான் சுற்றுப்பாதைகளை நிரப்பும் வரிசையில் அவற்றை எழுதலாம்.
   • கடைசி s மற்றும் p துணைநிலையைக் குறிக்கும் வேலன்ஸ் உள்ளமைவை மட்டும் எழுதுவதன் மூலம் ஒரு தனிமத்தின் மின்னணு கட்டமைப்பையும் எழுதலாம். எனவே, ஆண்டிமனியின் வேலன்ஸ் உள்ளமைவு 5s 2 5p 3 ஆக இருக்கும்.
   • அயனிகள் ஒன்றல்ல. அவர்களுடன் இது மிகவும் கடினம். இரண்டு நிலைகளைத் தவிர்த்து, நீங்கள் எங்கு தொடங்குகிறீர்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை எவ்வளவு பெரியது என்பதைப் பொறுத்து அதே முறையைப் பின்பற்றவும்.

முதல் நான்கு காலங்களின் தனிமங்களின் அணுக்களின் மின்னணு ஓடுகளின் அமைப்பு: $s-$, $p-$ மற்றும் $d-$ உறுப்புகள். ஒரு அணுவின் மின்னணு கட்டமைப்பு. அணுக்களின் தரை மற்றும் உற்சாகமான நிலைகள்

பொருளின் துகள்களைக் குறிக்க அணுவின் கருத்து பண்டைய உலகில் எழுந்தது. கிரேக்க மொழியிலிருந்து மொழிபெயர்க்கப்பட்ட அணு என்றால் "பிரிக்க முடியாதது".

எலக்ட்ரான்கள்

ஐரிஷ் இயற்பியலாளர் ஸ்டோனி, சோதனைகளின் அடிப்படையில், அனைத்து வேதியியல் கூறுகளின் அணுக்களிலும் இருக்கும் மிகச்சிறிய துகள்களால் மின்சாரம் கொண்டு செல்லப்படுகிறது என்ற முடிவுக்கு வந்தார். $1891 இல், திரு. ஸ்டோனி இந்த துகள்களை அழைக்க முன்மொழிந்தார் எலக்ட்ரான்கள், கிரேக்க மொழியில் "ஆம்பர்" என்று பொருள்.

எலக்ட்ரான் அதன் பெயரைப் பெற்ற சில ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, ஆங்கில இயற்பியலாளர் ஜோசப் தாம்சன் மற்றும் பிரெஞ்சு இயற்பியலாளர் ஜீன் பெர்ரின் ஆகியோர் எலக்ட்ரான்கள் எதிர்மறை மின்னூட்டத்தைக் கொண்டிருப்பதாக நிரூபித்துள்ளனர். இதுவே மிகச்சிறிய எதிர்மறைக் கட்டணமாகும், இது வேதியியலில் $(–1)$ என்ற அலகாக எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது. தாம்சன் எலக்ட்ரானின் வேகத்தை (ஒளியின் வேகத்திற்கு சமம் - $300,000 கிமீ/வி) மற்றும் எலக்ட்ரானின் நிறை (இது ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவின் வெகுஜனத்தை விட $1836$ மடங்கு குறைவு) ஆகியவற்றைக் கூட தீர்மானிக்க முடிந்தது.

தாம்சன் மற்றும் பெர்ரின் மின்னோட்ட மூலத்தின் துருவங்களை இரண்டு உலோகத் தகடுகளுடன் இணைத்தனர் - ஒரு கேத்தோடு மற்றும் ஒரு அனோட், ஒரு கண்ணாடிக் குழாயில் கரைக்கப்பட்டு, அதில் இருந்து காற்று வெளியேற்றப்பட்டது. எலக்ட்ரோடு தகடுகளுக்கு சுமார் 10 ஆயிரம் வோல்ட் மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்பட்டபோது, ​​​​குழாயில் ஒரு ஒளிரும் வெளியேற்றம் பளிச்சிட்டது, மேலும் துகள்கள் கேத்தோடில் (எதிர்மறை துருவம்) இருந்து அனோட் (நேர்மறை துருவம்) க்கு பறந்தன, இதை விஞ்ஞானிகள் முதலில் அழைத்தனர். கேத்தோடு கதிர்கள், பின்னர் அது எலக்ட்ரான்களின் ஸ்ட்ரீம் என்று கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. டிவி திரையில் உள்ளவை போன்ற சிறப்புப் பொருள்களைத் தாக்கும் எலக்ட்ரான்கள், பளபளப்பை ஏற்படுத்துகின்றன.

முடிவு எடுக்கப்பட்டது: எலக்ட்ரான்கள் கேத்தோடு தயாரிக்கப்படும் பொருளின் அணுக்களிலிருந்து வெளியேறுகின்றன.

இலவச எலக்ட்ரான்கள் அல்லது அவற்றின் ஓட்டத்தை வேறு வழிகளில் பெறலாம், எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு உலோக கம்பியை சூடாக்குவதன் மூலம் அல்லது கால அட்டவணையின் குழு I இன் முக்கிய துணைக்குழுவின் உறுப்புகளால் (உதாரணமாக, சீசியம்) உருவாகும் உலோகங்களின் மீது ஒளி வீசுவதன் மூலம்.

ஒரு அணுவில் எலக்ட்ரான்களின் நிலை

ஒரு அணுவில் உள்ள எலக்ட்ரானின் நிலை என்பது பற்றிய தகவல்களின் மொத்தமாக புரிந்து கொள்ளப்படுகிறது ஆற்றல்குறிப்பிட்ட எலக்ட்ரான் உள்ளே விண்வெளி, இதில் அமைந்துள்ளது. ஒரு அணுவில் உள்ள எலக்ட்ரான் இயக்கத்தின் பாதையைக் கொண்டிருக்கவில்லை என்பதை நாம் ஏற்கனவே அறிவோம், அதாவது. பற்றி மட்டுமே பேச முடியும் நிகழ்தகவுகள்கருவைச் சுற்றியுள்ள இடத்தில் அதன் இடம். கருவைச் சுற்றியுள்ள இந்த இடத்தின் எந்தப் பகுதியிலும் இது அமைந்திருக்கலாம், மேலும் வெவ்வேறு நிலைகளின் தொகுப்பு ஒரு குறிப்பிட்ட எதிர்மறை மின்னழுத்த அடர்த்தி கொண்ட எலக்ட்ரான் மேகமாகக் கருதப்படுகிறது. உருவகமாக, இதை இவ்வாறு கற்பனை செய்யலாம்: ஒரு அணுவில் எலக்ட்ரானின் நிலையை நூறில் ஒரு பங்கு அல்லது மில்லியனில் ஒரு வினாடிக்குப் பிறகு புகைப்படம் எடுக்க முடிந்தால், புகைப்படப் பூச்சு போல, அத்தகைய புகைப்படங்களில் எலக்ட்ரான் ஒரு புள்ளியாகக் குறிப்பிடப்படும். இதுபோன்ற எண்ணற்ற புகைப்படங்கள் மேலெழுதப்பட்டால், இந்தப் புள்ளிகள் அதிகம் உள்ள இடத்தில் அதிக அடர்த்தி கொண்ட எலக்ட்ரான் மேகத்தின் படம் இருக்கும்.

கருவின் வழியாக செல்லும் ஹைட்ரஜன் அணுவில் அத்தகைய எலக்ட்ரான் அடர்த்தியின் "வெட்டு" இருப்பதை படம் காட்டுகிறது, மேலும் கோடு கோடு ஒரு எலக்ட்ரானைக் கண்டறியும் நிகழ்தகவு $90%$ ஆக இருக்கும் கோளத்தை கோடிட்டுக் காட்டுகிறது. அணுக்கருவுக்கு மிக அருகில் உள்ள விளிம்பு, ஒரு எலக்ட்ரானைக் கண்டறிவதற்கான நிகழ்தகவு $10%$ ஆக இருக்கும் விண்வெளிப் பகுதியை உள்ளடக்கியது, அணுக்கருவிலிருந்து இரண்டாவது விளிம்பில் எலக்ட்ரானைக் கண்டறியும் நிகழ்தகவு $20%$, மூன்றாவது உள்ளே $≈30% $, முதலியன எலக்ட்ரானின் நிலையில் சில நிச்சயமற்ற தன்மை உள்ளது. இந்த சிறப்பு நிலையை வகைப்படுத்த, ஜெர்மன் இயற்பியலாளர் W. ஹைசன்பெர்க் என்ற கருத்தை அறிமுகப்படுத்தினார் நிச்சயமற்ற கொள்கை, அதாவது ஒரு எலக்ட்ரானின் ஆற்றல் மற்றும் இருப்பிடத்தை ஒரே நேரத்தில் துல்லியமாக தீர்மானிக்க இயலாது என்று காட்டியது. எலக்ட்ரானின் ஆற்றல் எவ்வளவு துல்லியமாக தீர்மானிக்கப்படுகிறதோ, அவ்வளவு நிச்சயமற்ற நிலை, மற்றும் நேர்மாறாக, நிலையை தீர்மானித்த பிறகு, எலக்ட்ரானின் ஆற்றலை தீர்மானிக்க இயலாது. எலக்ட்ரானைக் கண்டறிவதற்கான நிகழ்தகவு வரம்பு தெளிவான எல்லைகளைக் கொண்டிருக்கவில்லை. இருப்பினும், எலக்ட்ரானைக் கண்டறியும் நிகழ்தகவு அதிகபட்சமாக இருக்கும் இடத்தைத் தேர்ந்தெடுக்க முடியும்.

அணுக்கருவைச் சுற்றியுள்ள இடைவெளியில் எலக்ட்ரான் அதிகமாகக் காணப்படுவது சுற்றுப்பாதை என்று அழைக்கப்படுகிறது.

இது எலக்ட்ரான் மேகத்தின் தோராயமாக $90%$ ஐக் கொண்டுள்ளது, அதாவது எலக்ட்ரான் விண்வெளியின் இந்தப் பகுதியில் இருக்கும் நேரத்தில் சுமார் $90%$ ஆகும். அவற்றின் வடிவத்தின் அடிப்படையில், அறியப்பட்ட நான்கு வகையான சுற்றுப்பாதைகள் உள்ளன, அவை லத்தீன் எழுத்துக்களான $s, p, d$ மற்றும் $f$ ஆகியவற்றால் குறிக்கப்படுகின்றன. எலக்ட்ரான் சுற்றுப்பாதைகளின் சில வடிவங்களின் வரைகலை பிரதிநிதித்துவம் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

ஒரு குறிப்பிட்ட சுற்றுப்பாதையில் எலக்ட்ரானின் இயக்கத்தின் மிக முக்கியமான பண்பு, அணுக்கருவுடன் பிணைக்கும் ஆற்றல் ஆகும். ஒரே மாதிரியான ஆற்றல் மதிப்புகளைக் கொண்ட எலக்ட்ரான்கள் ஒற்றை வடிவத்தை உருவாக்குகின்றன எலக்ட்ரான் அடுக்கு, அல்லது ஆற்றல் நிலை. அணுக்கருவிலிருந்து தொடங்கி ஆற்றல் நிலைகள் எண்ணப்படுகின்றன: $1, 2, 3, 4, 5, 6$ மற்றும் $7$.

ஆற்றல் மட்டத்தின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கும் முழு எண் $n$ முதன்மை குவாண்டம் எண் எனப்படும்.

கொடுக்கப்பட்ட ஆற்றல் மட்டத்தை ஆக்கிரமிக்கும் எலக்ட்ரான்களின் ஆற்றலை இது வகைப்படுத்துகிறது. அணுக்கருவுக்கு மிக அருகில் உள்ள முதல் ஆற்றல் மட்டத்தின் எலக்ட்ரான்கள் மிகக் குறைந்த ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன. முதல் நிலை எலக்ட்ரான்களுடன் ஒப்பிடுகையில், அடுத்தடுத்த நிலைகளின் எலக்ட்ரான்கள் அதிக அளவு ஆற்றலால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. இதன் விளைவாக, வெளிப்புற மட்டத்தின் எலக்ட்ரான்கள் குறைந்தபட்சம் அணுக்கருவுடன் இறுக்கமாக பிணைக்கப்பட்டுள்ளன.

ஒரு அணுவில் உள்ள ஆற்றல் நிலைகளின் எண்ணிக்கை (மின்னணு அடுக்குகள்) மென்டலீவ் அமைப்பில் உள்ள காலத்தின் எண்ணிக்கைக்கு சமம். இரண்டாவது காலம் - இரண்டு; ஏழாவது காலம் - ஏழு.

ஆற்றல் மட்டத்தில் அதிக எண்ணிக்கையிலான எலக்ட்ரான்கள் சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன:

இதில் $N$ என்பது எலக்ட்ரான்களின் அதிகபட்ச எண்ணிக்கை; $n$ என்பது நிலை எண் அல்லது முக்கிய குவாண்டம் எண். இதன் விளைவாக: அணுக்கருவுக்கு மிக நெருக்கமான முதல் ஆற்றல் மட்டத்தில் இரண்டு எலக்ட்ரான்களுக்கு மேல் இருக்க முடியாது; இரண்டாவது - $ 8 $ க்கு மேல் இல்லை; மூன்றாவது - $ 18 $ க்கு மேல் இல்லை; நான்காவது - $32$ க்கு மேல் இல்லை. மற்றும் எப்படி, ஆற்றல் நிலைகள் (மின்னணு அடுக்குகள்) ஏற்பாடு செய்யப்படுகின்றன?

இரண்டாவது ஆற்றல் நிலை $(n = 2)$ இலிருந்து தொடங்கி, ஒவ்வொரு நிலைகளும் உட்பிரிவுகளாக (சப்லேயர்கள்) பிரிக்கப்படுகின்றன, அணுக்கருவுடன் பிணைக்கும் ஆற்றலில் ஒருவருக்கொருவர் சற்று வித்தியாசமாக இருக்கும்.

துணை நிலைகளின் எண்ணிக்கை முக்கிய குவாண்டம் எண்ணின் மதிப்புக்கு சமம்:முதல் ஆற்றல் மட்டத்தில் ஒரு துணை நிலை உள்ளது; இரண்டாவது - இரண்டு; மூன்றாவது - மூன்று; நான்காவது - நான்கு. துணை நிலைகள், சுற்றுப்பாதைகளால் உருவாகின்றன.

$n$ இன் ஒவ்வொரு மதிப்பும் $n^2$ க்கு சமமான பல சுற்றுப்பாதைகளுக்கு ஒத்திருக்கும். அட்டவணையில் வழங்கப்பட்டுள்ள தரவுகளின்படி, முதன்மை குவாண்டம் எண் $n$ மற்றும் துணை நிலைகளின் எண்ணிக்கை, சுற்றுப்பாதைகளின் வகை மற்றும் எண்ணிக்கை மற்றும் துணை நிலை மற்றும் மட்டத்தில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் அதிகபட்ச எண்ணிக்கை ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பை ஒருவர் கண்டறியலாம்.

முக்கிய குவாண்டம் எண், சுற்றுப்பாதைகளின் வகைகள் மற்றும் எண்ணிக்கை, துணை நிலைகள் மற்றும் நிலைகளில் அதிகபட்ச எலக்ட்ரான்கள்.

ஆற்றல் நிலை $(n)$	$n$க்கு சமமான துணை நிலைகளின் எண்ணிக்கை	சுற்றுப்பாதை வகை	சுற்றுப்பாதைகளின் எண்ணிக்கை		எலக்ட்ரான்களின் அதிகபட்ச எண்ணிக்கை
			துணை நிலையில்	$n^2$க்கு சமமான அளவில்	துணை நிலையில்	$n^2$க்கு சமமான அளவில்
$K(n=1)$	$1$	$1s$	$1$	$1$	$2$	$2$
$L(n=2)$	$2$	$2s$	$1$	$4$	$2$	$8$
		$2p$	$3$		$6$
$M(n=3)$	$3$	$3s$	$1$	$9$	$2$	$18$
		$3p$	$3$		$6$
		$3d$	$5$		$10$
$N(n=4)$	$4$	$4s$	$1$	$16$	$2$	$32$
		$4p$	$3$		$6$
		$4d$	$5$		$10$
		$4f$	$7$		$14$

துணை நிலைகள் பொதுவாக லத்தீன் எழுத்துக்களால் குறிக்கப்படுகின்றன, அத்துடன் அவை கொண்டிருக்கும் சுற்றுப்பாதைகளின் வடிவம்: $s, p, d, f$. அதனால்:

• $s$-sublevel - அணுக்கருவுக்கு அருகில் உள்ள ஒவ்வொரு ஆற்றல் மட்டத்தின் முதல் துணை நிலை, ஒரு $s$-ஆர்பிட்டலைக் கொண்டுள்ளது;
• $p$-sublevel - ஒவ்வொன்றின் இரண்டாவது துணை நிலை, முதல் ஆற்றல் மட்டத்தைத் தவிர, மூன்று $p$-ஆர்பிட்டால்களைக் கொண்டுள்ளது;
• $d$-sublevel - ஒவ்வொன்றின் மூன்றாவது துணை நிலை, மூன்றில் இருந்து தொடங்கி, ஆற்றல் மட்டம், ஐந்து $d$-ஆர்பிட்டால்களைக் கொண்டுள்ளது;
• ஒவ்வொன்றின் $f$-துணைநிலை, நான்காவது ஆற்றல் மட்டத்திலிருந்து தொடங்கி, ஏழு $f$-ஆர்பிட்டால்களைக் கொண்டுள்ளது.

அணுக்கரு

ஆனால் எலக்ட்ரான்கள் மட்டும் அணுக்களின் பகுதியாக இல்லை. இயற்பியலாளர் ஹென்றி பெக்கரல் யுரேனியம் உப்பைக் கொண்ட ஒரு இயற்கை கனிமமும் அறியப்படாத கதிர்வீச்சை வெளியிடுகிறது, ஒளியிலிருந்து பாதுகாக்கப்பட்ட புகைப்படப் படங்களை வெளிப்படுத்துகிறது. இந்த நிகழ்வு அழைக்கப்பட்டது கதிரியக்கம்.

மூன்று வகையான கதிரியக்க கதிர்கள் உள்ளன:

1. $α$-கதிர்கள், ஒரு எலக்ட்ரானின் மின்னூட்டத்தை விட $2$ மடங்கு அதிகமான மின்னூட்டம் கொண்ட $α$-துகள்கள் கொண்டவை, ஆனால் நேர்மறை அடையாளத்துடன், மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுவின் வெகுஜனத்தை விட $4$ மடங்கு அதிகமான நிறை;
2. $β$-கதிர்கள் எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டத்தைக் குறிக்கின்றன;
3. $γ$-கதிர்கள் என்பது மின் கட்டணத்தை எடுத்துச் செல்லாத மிகக் குறைவான நிறை கொண்ட மின்காந்த அலைகள்.

இதன் விளைவாக, அணு ஒரு சிக்கலான அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது - இது நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கரு மற்றும் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது.

அணு எவ்வாறு கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது?

1910 ஆம் ஆண்டில், லண்டனுக்கு அருகிலுள்ள கேம்பிரிட்ஜில், எர்னஸ்ட் ரதர்ஃபோர்ட் மற்றும் அவரது மாணவர்கள் மற்றும் சகாக்கள் $α$ துகள்கள் மெல்லிய தங்கப் படலம் வழியாகச் சென்று ஒரு திரையில் விழுவதைப் பற்றி ஆய்வு செய்தனர். ஆல்பா துகள்கள் வழக்கமாக அசல் திசையில் இருந்து ஒரே ஒரு டிகிரி மட்டுமே விலகி, தங்க அணுக்களின் பண்புகளின் சீரான தன்மை மற்றும் சீரான தன்மையை உறுதிப்படுத்துகிறது. திடீரென்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் சில $α$ துகள்கள் திடீரென தங்கள் பாதையின் திசையை மாற்றியதைக் கவனித்தனர், ஒருவித தடையை சந்திப்பது போல்.

படலத்தின் முன் ஒரு திரையை வைப்பதன் மூலம், தங்க அணுக்களிலிருந்து பிரதிபலித்த $α$ துகள்கள் எதிர் திசையில் பறந்தபோது, ​​அந்த அரிய நிகழ்வுகளைக் கூட ரதர்ஃபோர்ட் கண்டறிய முடிந்தது.

அணுவின் முழு நிறை மற்றும் அதன் அனைத்து நேர்மறை மின்னூட்டமும் ஒரு சிறிய மையக்கருவில் குவிந்திருந்தால் கவனிக்கப்பட்ட நிகழ்வுகள் ஏற்படலாம் என்று கணக்கீடுகள் காட்டுகின்றன. கருவின் ஆரம், அது மாறியது போல், முழு அணுவின் ஆரம் விட 100,000 மடங்கு சிறியது, எதிர்மறை கட்டணம் கொண்ட எலக்ட்ரான்கள் அமைந்துள்ள பகுதி. நாம் ஒரு அடையாள ஒப்பீட்டைப் பயன்படுத்தினால், ஒரு அணுவின் முழு அளவையும் லுஷ்னிகியில் உள்ள மைதானத்துடன் ஒப்பிடலாம், மேலும் கருவை மைதானத்தின் மையத்தில் அமைந்துள்ள ஒரு கால்பந்து பந்துடன் ஒப்பிடலாம்.

எந்தவொரு வேதியியல் தனிமத்தின் அணுவும் ஒரு சிறிய சூரிய குடும்பத்துடன் ஒப்பிடத்தக்கது. எனவே, ரதர்ஃபோர்ட் முன்மொழியப்பட்ட அணுவின் இந்த மாதிரியானது கிரகம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.

புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள்

அணுவின் முழு வெகுஜனமும் குவிந்துள்ள சிறிய அணுக்கரு, இரண்டு வகையான துகள்களைக் கொண்டுள்ளது - புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள்.

புரோட்டான்கள்எலக்ட்ரான்களின் மின்னூட்டத்திற்குச் சமமான மின்னூட்டம் உள்ளது, ஆனால் எதிரெதிர் குறியீட்டில் $(+1)$, மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுவின் வெகுஜனத்திற்குச் சமமான நிறை (இது வேதியியலில் ஒற்றுமையாக எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது). புரோட்டான்கள் $↙(1)↖(1)p$ (அல்லது $p+$) அடையாளத்தால் குறிக்கப்படுகின்றன. நியூட்ரான்கள்கட்டணம் செலுத்த வேண்டாம், அவை நடுநிலை மற்றும் புரோட்டானின் நிறைக்கு சமமான நிறை கொண்டவை, அதாவது. $1$. நியூட்ரான்கள் $↙(0)↖(1)n$ (அல்லது $n^0$) அடையாளத்தால் குறிக்கப்படுகின்றன.

புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் ஒன்றாக அழைக்கப்படுகின்றன நியூக்ளியோன்கள்(lat இலிருந்து. கரு- கோர்).

ஒரு அணுவில் உள்ள புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையின் கூட்டுத்தொகை அழைக்கப்படுகிறது நிறை எண். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு அலுமினிய அணுவின் நிறை எண்:

சிறிய அளவில் இருக்கும் எலக்ட்ரானின் நிறை புறக்கணிக்கப்படலாம் என்பதால், அணுவின் நிறை முழுவதும் மையக்கருவில் குவிந்துள்ளது என்பது வெளிப்படை. எலக்ட்ரான்கள் பின்வருமாறு குறிப்பிடப்படுகின்றன: $e↖(-)$.

அணு மின்சாரம் நடுநிலையாக இருப்பதால், அதுவும் வெளிப்படையானது ஒரு அணுவில் உள்ள புரோட்டான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை ஒன்றுதான். இது வேதியியல் தனிமத்தின் அணு எண்ணுக்கு சமம், கால அட்டவணையில் அதற்கு ஒதுக்கப்பட்டுள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, இரும்பு அணுவின் கருவில் $26$ புரோட்டான்கள் உள்ளன, மேலும் $26$ எலக்ட்ரான்கள் அணுக்கருவைச் சுற்றி வருகின்றன. நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை எவ்வாறு தீர்மானிப்பது?

அறியப்பட்டபடி, ஒரு அணுவின் நிறை புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் வெகுஜனத்தைக் கொண்டுள்ளது. $(Z)$ என்ற உறுப்பின் வரிசை எண்ணை அறிவது, அதாவது. புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை, மற்றும் நிறை எண் $(A)$, புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் எண்களின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமம், நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை $(N)$ ஆகியவற்றை சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி காணலாம்:

எடுத்துக்காட்டாக, இரும்பு அணுவில் உள்ள நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை:

$56 – 26 = 30$.

அடிப்படை துகள்களின் முக்கிய பண்புகளை அட்டவணை வழங்குகிறது.

அடிப்படை துகள்களின் அடிப்படை பண்புகள்.

ஐசோடோப்புகள்

ஒரே அணுக்கரு மின்னூட்டம் கொண்ட ஆனால் வெவ்வேறு நிறை எண்களைக் கொண்ட ஒரே தனிமத்தின் அணுக்களின் வகைகள் ஐசோடோப்புகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

சொல் ஐசோடோப்புஇரண்டு கிரேக்க வார்த்தைகளைக் கொண்டுள்ளது: isos- ஒத்த மற்றும் டோபோஸ்- இடம், உறுப்புகளின் கால அட்டவணையில் "ஒரு இடத்தை ஆக்கிரமித்தல்" (செல்) என்று பொருள்.

இயற்கையில் காணப்படும் வேதியியல் கூறுகள் ஐசோடோப்புகளின் கலவையாகும். எனவே, கார்பன் $12, 13, 14$ நிறை கொண்ட மூன்று ஐசோடோப்புகளைக் கொண்டுள்ளது; ஆக்ஸிஜன் - $16, 17, 18, முதலியன கொண்ட மூன்று ஐசோடோப்புகள்.

வழக்கமாக, கால அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்ட ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் ஒப்பீட்டு அணு நிறை என்பது கொடுக்கப்பட்ட தனிமத்தின் ஐசோடோப்புகளின் இயற்கையான கலவையின் அணு வெகுஜனங்களின் சராசரி மதிப்பாகும், இது இயற்கையில் அவற்றின் ஒப்பீட்டு மிகுதியைக் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்கிறது, எனவே அணுவின் மதிப்புகள் வெகுஜனங்கள் பெரும்பாலும் பின்னமாக இருக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, இயற்கையான குளோரின் அணுக்கள் இரண்டு ஐசோடோப்புகளின் கலவையாகும் - $35$ (இயற்கையில் $75%$ உள்ளது) மற்றும் $37$ (இயற்கையில் $25%$); எனவே, குளோரின் அணு நிறை $35.5$ ஆகும். குளோரின் ஐசோடோப்புகள் பின்வருமாறு எழுதப்பட்டுள்ளன:

$↖(35)↙(17)(Cl)$ மற்றும் $↖(37)↙(17)(Cl)$

குளோரின் ஐசோடோப்புகளின் வேதியியல் பண்புகள், பெரும்பாலான வேதியியல் தனிமங்களின் ஐசோடோப்புகளைப் போலவே இருக்கின்றன, எடுத்துக்காட்டாக பொட்டாசியம், ஆர்கான்:

$↖(39)↙(19)(K)$ மற்றும் $↖(40)↙(19)(K)$, $↖(39)↙(18)(Ar)$ மற்றும் $↖(40)↙(18 )(Ar)$

இருப்பினும், ஹைட்ரஜன் ஐசோடோப்புகள் அவற்றின் ஒப்பீட்டு அணு வெகுஜனத்தில் வியத்தகு பல அதிகரிப்பு காரணமாக பண்புகளில் பெரிதும் வேறுபடுகின்றன; அவர்களுக்கு தனிப்பட்ட பெயர்கள் மற்றும் வேதியியல் குறியீடுகள் கூட ஒதுக்கப்பட்டன: புரோட்டியம் - $↖(1)↙(1)(H)$; டியூட்டீரியம் - $↖(2)↙(1)(H)$, அல்லது $↖(2)↙(1)(D)$; tritium - $↖(3)↙(1)(H)$, அல்லது $↖(3)↙(1)(T)$.

இப்போது நாம் ஒரு இரசாயன உறுப்புக்கு நவீன, மிகவும் கடுமையான மற்றும் விஞ்ஞான வரையறையை கொடுக்க முடியும்.

வேதியியல் தனிமம் என்பது ஒரே அணுக்கரு மின்னூட்டம் கொண்ட அணுக்களின் தொகுப்பாகும்.

முதல் நான்கு காலகட்டங்களின் தனிமங்களின் அணுக்களின் மின்னணு ஓடுகளின் அமைப்பு

D.I மெண்டலீவ் அமைப்பின் காலங்களுக்கு ஏற்ப தனிமங்களின் அணுக்களின் மின்னணு கட்டமைப்புகளின் காட்சியைக் கருத்தில் கொள்வோம்.

முதல் காலகட்டத்தின் கூறுகள்.

அணுக்களின் மின்னணு கட்டமைப்பின் வரைபடங்கள் மின்னணு அடுக்குகள் (ஆற்றல் நிலைகள்) முழுவதும் எலக்ட்ரான்களின் விநியோகத்தைக் காட்டுகின்றன.

அணுக்களின் மின்னணு சூத்திரங்கள் ஆற்றல் நிலைகள் மற்றும் துணை நிலைகளில் எலக்ட்ரான்களின் பரவலைக் காட்டுகின்றன.

அணுக்களின் கிராஃபிக் எலக்ட்ரானிக் ஃபார்முலாக்கள் எலக்ட்ரான்களின் பரவலை நிலைகள் மற்றும் துணை நிலைகளில் மட்டுமல்ல, சுற்றுப்பாதைகளிலும் காட்டுகின்றன.

ஹீலியம் அணுவில், முதல் எலக்ட்ரான் அடுக்கு நிறைவடைகிறது - அதில் $2$ எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.

ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஹீலியம் $s$ தனிமங்கள் ஆகும்;

இரண்டாவது காலகட்டத்தின் கூறுகள்.

அனைத்து இரண்டாம் கால உறுப்புகளுக்கும், முதல் எலக்ட்ரான் அடுக்கு நிரப்பப்படுகிறது, மேலும் எலக்ட்ரான்கள் இரண்டாவது எலக்ட்ரான் லேயரின் $s-$ மற்றும் $p$ ஆர்பிட்டால்களை குறைந்தபட்ச ஆற்றல் கொள்கையின்படி நிரப்புகின்றன (முதல் $s$ மற்றும் $p$ ) மற்றும் பாலி மற்றும் ஹண்ட் விதிகள்.

நியான் அணுவில், இரண்டாவது எலக்ட்ரான் அடுக்கு நிறைவடைந்தது - அதில் $8$ எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.

மூன்றாவது காலகட்டத்தின் கூறுகள்.

மூன்றாவது காலகட்டத்தின் தனிமங்களின் அணுக்களுக்கு, முதல் மற்றும் இரண்டாவது எலக்ட்ரான் அடுக்குகள் நிறைவு செய்யப்படுகின்றன, எனவே மூன்றாவது எலக்ட்ரான் அடுக்கு நிரப்பப்படுகிறது, இதில் எலக்ட்ரான்கள் 3s-, 3p- மற்றும் 3d-துணை நிலைகளை ஆக்கிரமிக்க முடியும்.

மூன்றாம் காலகட்டத்தின் உறுப்புகளின் அணுக்களின் மின்னணு ஓடுகளின் அமைப்பு.

மெக்னீசியம் அணு அதன் $3.5$ எலக்ட்ரான் சுற்றுப்பாதையை நிறைவு செய்கிறது. $Na$ மற்றும் $Mg$ ஆகியவை $s$-உறுப்புகள்.

அலுமினியம் மற்றும் அடுத்தடுத்த உறுப்புகளில், $3d$ துணைநிலை எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்படுகிறது.

$↙(18)(Ar)$ ஆர்கான்

$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)s^2(3)p^6$

ஒரு ஆர்கான் அணு அதன் வெளிப்புற அடுக்கில் (மூன்றாவது எலக்ட்ரான் அடுக்கு) $8$ எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது. வெளிப்புற அடுக்கு முடிந்தது, ஆனால் மொத்தத்தில் மூன்றாவது எலக்ட்ரான் அடுக்கில், உங்களுக்கு ஏற்கனவே தெரியும், 18 எலக்ட்ரான்கள் இருக்கலாம், அதாவது மூன்றாவது காலகட்டத்தின் உறுப்புகள் $3d$-ஆர்பிட்டால்களை நிரப்பவில்லை.

$Al$ முதல் $Ar$ வரையிலான அனைத்து கூறுகளும் $р$ ஆகும் - உறுப்புகள்.

$s-$ மற்றும் $p$ - உறுப்புகள்வடிவம் முக்கிய துணைக்குழுக்கள்கால அட்டவணையில்.

நான்காவது காலகட்டத்தின் கூறுகள்.

பொட்டாசியம் மற்றும் கால்சியம் அணுக்கள் நான்காவது எலக்ட்ரான் அடுக்கு மற்றும் $4s$ துணை நிலை நிரப்பப்பட்டிருக்கும், ஏனெனில் இது $3d$ உபநிலையை விட குறைந்த ஆற்றல் கொண்டது. நான்காவது காலகட்டத்தின் தனிமங்களின் அணுக்களின் வரைகலை மின்னணு சூத்திரங்களை எளிமைப்படுத்த:

1. ஆர்கானின் வழக்கமான வரைகலை மின்னணு சூத்திரத்தை பின்வருமாறு குறிப்பிடுவோம்: $Ar$;
2. இந்த அணுக்களில் நிரப்பப்படாத துணை நிலைகளை நாங்கள் சித்தரிக்க மாட்டோம்.

$K, Ca$ - $s$ - உறுப்புகள்,முக்கிய துணைக்குழுக்களில் சேர்க்கப்பட்டுள்ளது. $Sc$ முதல் $Zn$ வரையிலான அணுக்களுக்கு, 3d துணை நிலை எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்படுகிறது. இவை $3d$ கூறுகள். அவை சேர்க்கப்பட்டுள்ளன பக்க துணைக்குழுக்கள்,அவற்றின் வெளிப்புற எலக்ட்ரான் அடுக்கு நிரப்பப்பட்டுள்ளது, அவை வகைப்படுத்தப்படுகின்றன இடைநிலை கூறுகள்.

குரோமியம் மற்றும் செப்பு அணுக்களின் மின்னணு ஓடுகளின் கட்டமைப்பில் கவனம் செலுத்துங்கள். அவற்றில், ஒரு எலக்ட்ரான் $4s-$ இலிருந்து $3d$ வரை "தோல்வியடைகிறது", இது $3d^5$ மற்றும் $3d^(10)$ எலக்ட்ரானிக் கட்டமைப்புகளின் அதிக ஆற்றல் நிலைத்தன்மையால் விளக்கப்படுகிறது:

$↙(24)(Cr)$ $1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(2)3p^(6)3d^(4) 4s^(2)…$

$↙(29)(Cu)$ $1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(2)3p^(6)3d^(9)4s^(2)…$

உறுப்பு சின்னம், வரிசை எண், பெயர்	மின்னணு கட்டமைப்பு வரைபடம்	மின்னணு சூத்திரம்	வரைகலை மின்னணு சூத்திரம்
$↙(19)(K)$ பொட்டாசியம்		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^1$
$↙(20)(C)$ கால்சியம்		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2$
$↙(21)(Sc)$ ஸ்காண்டியம்		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^1(3)d^1$ அல்லது $1s^2(2)s^2(2)p ^6(3)p^6(3)d^1(4)s^1$
$↙(22)(Ti)$ டைட்டானியம்		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2(3)d^2$ அல்லது $1s^2(2)s^2(2)p ^6(3)p^6(3)d^2(4)s^2$
$↙(23)(V)$ வெனடியம்		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2(3)d^3$ அல்லது $1s^2(2)s^2(2)p ^6(3)p^6(3)d^3(4)s^2$
$↙(24)(Cr)$ குரோம்		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^1(3)d^5$ அல்லது $1s^2(2)s^2(2)p ^6(3)p^6(3)d^5(4)s^1$
$↙(29)(Cu)$ குரோம்		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^1(3)d^(10)$ அல்லது $1s^2(2)s^2(2 )p^6(3)p^6(3)d^(10)(4)s^1$
$↙(30)(Zn)$ ஜிங்க்		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2(3)d^(10)$ அல்லது $1s^2(2)s^2(2 )p^6(3)p^6(3)d^(10)(4)s^2$
$↙(31)(கா)$ காலியம்		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2(3)d^(10)4p^(1)$ அல்லது $1s^2(2) s^2(2)p^6(3)p^6(3)d^(10)(4)s^(2)4p^(1)$
$↙(36)(Kr)$ கிரிப்டன்		$1s^2(2)s^2(2)p^6(3)p^6(4)s^2(3)d^(10)4p^6$ அல்லது $1s^2(2)s^ 2(2)p^6(3)p^6(3)d^(10)(4)s^(2)4p^6$

துத்தநாக அணுவில், மூன்றாவது எலக்ட்ரான் அடுக்கு நிறைவடைந்துள்ளது - அனைத்து $3s, 3p$ மற்றும் $3d$ துணை நிலைகளும் அதில் மொத்தம் $18$ எலக்ட்ரான்களுடன் நிரப்பப்பட்டுள்ளன.

துத்தநாகத்தைத் தொடர்ந்து வரும் தனிமங்களில், நான்காவது எலக்ட்ரான் அடுக்கு, $4p$ துணைநிலை, தொடர்ந்து நிரப்பப்படுகிறது. $Ga$ இலிருந்து $Kr$ - $р$ வரையிலான கூறுகள் - உறுப்புகள்.

கிரிப்டான் அணுவின் வெளிப்புற (நான்காவது) அடுக்கு முடிந்து $8$ எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது. ஆனால் மொத்தத்தில் நான்காவது எலக்ட்ரான் அடுக்கில், உங்களுக்குத் தெரியும், $32$ எலக்ட்ரான்கள் இருக்கலாம்; கிரிப்டான் அணு இன்னும் $4d-$ மற்றும் $4f$ துணை நிலைகளை நிரப்பவில்லை.

ஐந்தாவது காலகட்டத்தின் கூறுகளுக்கு, துணை நிலைகள் பின்வரும் வரிசையில் நிரப்பப்படுகின்றன: $5s → 4d → 5p$. மேலும் $↙(41)Nb$, $↙(42)Mo$, $↙(44)Ru$, $↙(45)Rh$, $↙(46) ஆகியவற்றில் எலக்ட்ரான்களின் "தோல்வி" தொடர்பான விதிவிலக்குகளும் உள்ளன. ) Pd$, $↙(47)Ag$. $f$ ஆறாவது மற்றும் ஏழாவது காலகட்டங்களில் தோன்றும் - உறுப்புகள், அதாவது மூன்றாவது வெளிப்புற மின்னணு அடுக்கின் $4f-$ மற்றும் $5f$ துணை நிலைகள் முறையே நிரப்பப்பட்ட கூறுகள்.

$4f$ - உறுப்புகள்அழைக்கப்பட்டது லாந்தனைடுகள்.

$5f$ - உறுப்புகள்அழைக்கப்பட்டது ஆக்டினைடுகள்.

ஆறாவது காலகட்டத்தின் தனிமங்களின் அணுக்களில் மின்னணு துணை நிலைகளை நிரப்புவதற்கான வரிசை: $↙(55)Cs$ மற்றும் $↙(56)Ba$ - $6s$ தனிமங்கள்; $↙(57)La ... 6s^(2)5d^(1)$ - $5d$-உறுப்பு; $↙(58)Се$ – $↙(71)Lu - 4f$-உறுப்புகள்; $↙(72)Hf$ – $↙(80)Hg - 5d$-உறுப்புகள்; $↙(81)T1$ – $↙(86)Rn - 6d$-உறுப்புகள். ஆனால் இங்கே கூட, மின்னணு சுற்றுப்பாதைகளை நிரப்புவதற்கான வரிசையை மீறும் கூறுகள் உள்ளன, எடுத்துக்காட்டாக, பாதி மற்றும் முழுமையாக நிரப்பப்பட்ட $f$-சப்லெவல்களின் அதிக ஆற்றல் நிலைத்தன்மையுடன் தொடர்புடையது, அதாவது. $nf^7$ மற்றும் $nf^(14)$.

அணுவின் எந்த துணை நிலை கடைசியாக எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்படுகிறது என்பதைப் பொறுத்து, நீங்கள் ஏற்கனவே புரிந்து கொண்டபடி அனைத்து கூறுகளும் நான்கு எலக்ட்ரான் குடும்பங்கள் அல்லது தொகுதிகளாக பிரிக்கப்படுகின்றன:

1. $s$ - உறுப்புகள்;அணுவின் வெளிப்புற மட்டத்தின் $s$-சப்லெவல் எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்படுகிறது; $s$-உறுப்புகளில் ஹைட்ரஜன், ஹீலியம் மற்றும் I மற்றும் II குழுக்களின் முக்கிய துணைக்குழுக்களின் கூறுகள் அடங்கும்;
2. $r$ - உறுப்புகள்;அணுவின் வெளிப்புற மட்டத்தின் $p$-சப்லெவல் எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்படுகிறது; $p$-உறுப்புகள் III-VIII குழுக்களின் முக்கிய துணைக்குழுக்களின் கூறுகளை உள்ளடக்கியது;
3. $d$ - உறுப்புகள்;அணுவின் முன் வெளிப்புற மட்டத்தின் $d$-துணைநிலை எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்படுகிறது; $d$-உறுப்புகள் I-VIII குழுக்களின் இரண்டாம் துணைக்குழுக்களின் கூறுகளை உள்ளடக்கியது, அதாவது. $s-$ மற்றும் $p-$ உறுப்புகளுக்கு இடையில் அமைந்துள்ள பெரிய காலங்களின் இடைக்கால பத்தாண்டுகளின் கூறுகள். அவர்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகிறார்கள் மாற்றம் கூறுகள்;
4. $f$ - உறுப்புகள்;எலக்ட்ரான்கள் அணுவின் மூன்றாவது வெளிப்புற மட்டத்தின் $f-$sublevel ஐ நிரப்புகின்றன; இவற்றில் லாந்தனைடுகள் மற்றும் ஆக்டினைடுகள் அடங்கும்.

ஒரு அணுவின் மின்னணு கட்டமைப்பு. அணுக்களின் தரை மற்றும் உற்சாகமான நிலைகள்

சுவிஸ் இயற்பியலாளர் W. பாலி $1925 இல் அதைக் கண்டுபிடித்தார் ஒரு அணு ஒரு சுற்றுப்பாதையில் இரண்டு எலக்ட்ரான்களுக்கு மேல் இருக்க முடியாது, எதிரெதிர் (எதிர்பொருந்தல்) முதுகுகளைக் கொண்டிருப்பது (ஆங்கிலத்திலிருந்து சுழல் என மொழிபெயர்க்கப்பட்டுள்ளது), அதாவது. ஒரு எலக்ட்ரான் அதன் கற்பனை அச்சில் கடிகார திசையில் அல்லது எதிரெதிர் திசையில் சுற்றுவதை வழக்கமாக கற்பனை செய்யக்கூடிய பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. இந்த கொள்கை அழைக்கப்படுகிறது பாலி கொள்கை.

ஒரு சுற்றுப்பாதையில் ஒரு எலக்ட்ரான் இருந்தால், அது அழைக்கப்படுகிறது இணைக்கப்படாத, இரண்டு என்றால், இது ஜோடி எலக்ட்ரான்கள், அதாவது எதிர் சுழல்கள் கொண்ட எலக்ட்ரான்கள்.

ஆற்றல் நிலைகளை துணை நிலைகளாகப் பிரிக்கும் வரைபடத்தை படம் காட்டுகிறது.

$s-$ சுற்றுப்பாதை, உங்களுக்கு ஏற்கனவே தெரியும், ஒரு கோள வடிவம் உள்ளது. ஹைட்ரஜன் அணுவின் எலக்ட்ரான் $(n = 1)$ இந்த சுற்றுப்பாதையில் அமைந்துள்ளது மற்றும் இணைக்கப்படாமல் உள்ளது. இந்த காரணத்திற்காக அது மின்னணு சூத்திரம், அல்லது மின்னணு கட்டமைப்பு, இவ்வாறு எழுதப்பட்டுள்ளது: $1s^1$. எலக்ட்ரானிக் சூத்திரங்களில், ஆற்றல் மட்டத்தின் எண்ணிக்கை $(1...)$ என்ற எழுத்தின் முன் உள்ள எண்ணால் குறிக்கப்படுகிறது, லத்தீன் எழுத்து துணை நிலை (சுற்றுப்பாதையின் வகை) மற்றும் மேலே வலதுபுறத்தில் எழுதப்பட்ட எண்ணைக் குறிக்கிறது. எழுத்து (ஒரு அடுக்கு என) துணை நிலையில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் காட்டுகிறது.

ஒரு $s-$ஆர்பிட்டலில் இரண்டு ஜோடி எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட He ஹீலியம் அணுவிற்கு, இந்த சூத்திரம்: $1s^2$. ஹீலியம் அணுவின் எலக்ட்ரான் ஷெல் முழுமையானது மற்றும் மிகவும் நிலையானது. ஹீலியம் ஒரு உன்னத வாயு. இரண்டாவது ஆற்றல் மட்டத்தில் $(n = 2)$ நான்கு சுற்றுப்பாதைகள் உள்ளன, ஒரு $s$ மற்றும் மூன்று $p$. இரண்டாவது நிலையின் $s$-ஆர்பிட்டலின் எலக்ட்ரான்கள் ($2s$-ஆர்பிட்டால்) அதிக ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன, ஏனெனில் $1s$ சுற்றுப்பாதை $(n = 2)$ இன் எலக்ட்ரான்களை விட கருவில் இருந்து அதிக தொலைவில் உள்ளன. பொதுவாக, $n$ இன் ஒவ்வொரு மதிப்புக்கும் ஒரு $s-$ஆர்பிட்டால் உள்ளது, ஆனால் அதனுடன் தொடர்புடைய எலக்ட்ரான் ஆற்றலுடன், $n$ இன் மதிப்பு அதிகரிக்கும் s-$Orbital, உங்களுக்கு ஏற்கனவே தெரியும் , ஒரு கோள வடிவம் உள்ளது. ஹைட்ரஜன் அணுவின் எலக்ட்ரான் $(n = 1)$ இந்த சுற்றுப்பாதையில் அமைந்துள்ளது மற்றும் இணைக்கப்படாமல் உள்ளது. எனவே, அதன் மின்னணு சூத்திரம் அல்லது மின்னணு கட்டமைப்பு பின்வருமாறு எழுதப்பட்டுள்ளது: $1s^1$. எலக்ட்ரானிக் சூத்திரங்களில், ஆற்றல் மட்டத்தின் எண்ணிக்கை $(1...)$ என்ற எழுத்தின் முன் உள்ள எண்ணால் குறிக்கப்படுகிறது, லத்தீன் எழுத்து துணை நிலை (சுற்றுப்பாதையின் வகை) மற்றும் மேலே வலதுபுறத்தில் எழுதப்பட்ட எண்ணைக் குறிக்கிறது. எழுத்து (ஒரு அடுக்கு என) துணை நிலையில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் காட்டுகிறது.

$S-$ஆர்பிட்டலில் இரண்டு ஜோடி எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட $He$ என்ற ஹீலியம் அணுவிற்கு, இந்த சூத்திரம்: $1s^2$. ஹீலியம் அணுவின் எலக்ட்ரான் ஷெல் முழுமையானது மற்றும் மிகவும் நிலையானது. ஹீலியம் ஒரு உன்னத வாயு. இரண்டாவது ஆற்றல் மட்டத்தில் $(n = 2)$ நான்கு சுற்றுப்பாதைகள் உள்ளன, ஒரு $s$ மற்றும் மூன்று $p$. இரண்டாவது நிலை ($2s$-ஆர்பிட்டால்ஸ்) $s-$ஆர்பிட்டால்களின் எலக்ட்ரான்கள் அதிக ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கின்றன, ஏனெனில் $1s$ சுற்றுப்பாதை $(n = 2)$ இன் எலக்ட்ரான்களை விட கருவில் இருந்து அதிக தொலைவில் உள்ளன. பொதுவாக, $n$ இன் ஒவ்வொரு மதிப்புக்கும் ஒரு $s-$ஆர்பிட்டால் உள்ளது, ஆனால் அதனுடன் தொடர்புடைய எலக்ட்ரான் ஆற்றலுடன், அதனுடன் தொடர்புடைய விட்டத்துடன், $n$ இன் மதிப்பு அதிகரிக்கும்.

$p-$ சுற்றுப்பாதைஒரு டம்பல் அல்லது ஒரு பெரிய உருவம் எட்டு வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது. மூன்று $p$-ஆர்பிட்டால்களும் அணுவின் உட்கரு வழியாக வரையப்பட்ட இடஞ்சார்ந்த ஆயத்தொலைவுகளுடன் பரஸ்பர செங்குத்தாக அணுவில் அமைந்துள்ளன. $n= 2$ இலிருந்து தொடங்கி ஒவ்வொரு ஆற்றல் மட்டமும் (மின்னணு அடுக்கு), மூன்று $p$-ஆர்பிட்டால்களைக் கொண்டுள்ளது என்பதை மீண்டும் ஒருமுறை வலியுறுத்த வேண்டும். $n$ இன் மதிப்பு அதிகரிக்கும் போது, ​​எலக்ட்ரான்கள் அணுக்கருவிலிருந்து அதிக தொலைவில் அமைந்துள்ள $p$-ஆர்பிட்டால்களை ஆக்கிரமித்து $x, y, z$ அச்சுகள் வழியாக இயக்கப்படுகின்றன.

இரண்டாவது காலகட்டத்தின் உறுப்புகளுக்கு $(n = 2)$, முதலில் ஒரு $s$-ஆர்பிட்டால் நிரப்பப்பட்டது, பின்னர் மூன்று $p$-ஆர்பிட்டல்கள்; மின்னணு சூத்திரம் $Li: 1s^(2)2s^(1)$. $2s^1$ எலக்ட்ரான் அணுவின் உட்கருவுடன் மிகவும் பலவீனமாக பிணைக்கப்பட்டுள்ளது, எனவே லித்தியம் அணு அதை எளிதில் விட்டுவிடலாம் (உங்களுக்குத் தெரியும், இந்த செயல்முறை ஆக்சிஜனேற்றம் என்று அழைக்கப்படுகிறது), லித்தியம் அயனியாக மாறும் $Li^+$ .

பெரிலியம் Be அணுவில், நான்காவது எலக்ட்ரானும் $2s$ சுற்றுப்பாதையில் அமைந்துள்ளது: $1s^(2)2s^(2)$. பெரிலியம் அணுவின் இரண்டு வெளிப்புற எலக்ட்ரான்கள் எளிதில் பிரிக்கப்படுகின்றன - $B^0$ ஆனது $Be^(2+)$ cation ஆக ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகிறது.

போரான் அணுவில், ஐந்தாவது எலக்ட்ரான் $2p$ சுற்றுப்பாதையை ஆக்கிரமித்துள்ளது: $1s^(2)2s^(2)2p^(1)$. அடுத்து, $C, N, O, F$ அணுக்கள் $2p$-ஆர்பிட்டால்களால் நிரப்பப்படுகின்றன, இது மந்த வாயு நியான்: $1s^(2)2s^(2)2p^(6)$ உடன் முடிவடைகிறது.

மூன்றாவது காலகட்டத்தின் உறுப்புகளுக்கு, $3s-$ மற்றும் $3p$ சுற்றுப்பாதைகள் முறையே நிரப்பப்படுகின்றன. மூன்றாவது நிலையின் ஐந்து $d$-ஆர்பிட்டல்கள் இலவசம்:

$↙(11)Na 1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(1)$,

$↙(17)Cl 1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(2)3p^(5)$,

$↙(18)Ar 1s^(2)2s^(2)2p^(6)3s^(2)3p^(6)$.

சில நேரங்களில் அணுக்களில் எலக்ட்ரான்களின் விநியோகத்தை சித்தரிக்கும் வரைபடங்களில், ஒவ்வொரு ஆற்றல் மட்டத்திலும் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை மட்டுமே குறிக்கப்படுகிறது, அதாவது. மேலே கொடுக்கப்பட்ட முழு மின்னணு சூத்திரங்களுக்கு மாறாக, இரசாயன தனிமங்களின் அணுக்களின் சுருக்கமான மின்னணு சூத்திரங்களை எழுதவும், எடுத்துக்காட்டாக:

$↙(11)Na 2, 8, 1;$ $↙(17)Cl 2, 8, 7;$ $↙(18)Ar 2, 8, 8$.

பெரிய காலங்களின் உறுப்புகளுக்கு (நான்காவது மற்றும் ஐந்தாவது), முதல் இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் முறையே $4s-$ மற்றும் $5s$ ஆர்பிட்டால்களை ஆக்கிரமித்துள்ளன: $↙(19)K 2, 8, 8, 1;$ $↙(38)Sr 2 , 8, 18, 8, 2$. ஒவ்வொரு முக்கிய காலகட்டத்தின் மூன்றாவது தனிமத்திலிருந்து தொடங்கி, அடுத்த பத்து எலக்ட்ரான்கள் முறையே முந்தைய $3d-$ மற்றும் $4d-$ஆர்பிட்டல்களுக்குச் செல்லும் (பக்க துணைக்குழுக்களின் உறுப்புகளுக்கு): $↙(23)V 2, 8, 11 , 2;$ $↙( 26)Fr 2, 8, 14, 2;$ $↙(40)Zr 2, 8, 18, 10, 2;$ $↙(43)Tc 2, 8, 18, 13, 2$. ஒரு விதியாக, முந்தைய $d$-sublevel நிரப்பப்படும்போது, ​​வெளிப்புற ($4р-$ மற்றும் $5р-$, முறையே) $р-$sublevel நிரப்பப்படும்: $↙(33)2, 8 ஆக , 18, 5;$ $ ↙(52)Te 2, 8, 18, 18, 6$.

பெரிய காலங்களின் கூறுகளுக்கு - ஆறாவது மற்றும் முழுமையற்ற ஏழாவது - மின்னணு நிலைகள் மற்றும் துணை நிலைகள் எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்படுகின்றன, ஒரு விதியாக, இது போன்றது: முதல் இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் வெளிப்புற $s-$sublevel: $↙(56)Ba 2, 8, 18, 18, 8, 2;$ $↙(87)Fr 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1$; அடுத்த எலக்ட்ரான் ($La$ மற்றும் $Ca$க்கு) முந்தைய $d$-சப்லெவல்: $↙(57)La 2, 8, 18, 18, 9, 2$ மற்றும் $↙(89)Ac 2, 8, 18, 32, 18, 9, 2$.

அடுத்த $14$ எலக்ட்ரான்கள் மூன்றாவது வெளிப்புற ஆற்றல் மட்டத்திற்கு, முறையே லாந்தனைடுகள் மற்றும் ஆக்டினைடுகளின் $4f$ மற்றும் $5f$ சுற்றுப்பாதைகளுக்குச் செல்லும்: $↙(64)Gd 2, 8, 18, 25, 9, 2; $$↙(92 )U 2, 8, 18, 32, 21, 9, 2$.

பக்க துணைக்குழுக்களின் உறுப்புகளின் இரண்டாவது வெளிப்புற ஆற்றல் நிலை ($d$-sublevel) மீண்டும் உருவாக்கத் தொடங்கும்: $↙(73)Ta 2, 8, 18, 32, 11, 2;$ $↙(104)Rf 2, 8, 18, 32, 32, 10, 2$. இறுதியாக, $d$-sublevel முழுவதுமாக பத்து எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்பட்ட பிறகுதான் $p$-sublevel மீண்டும் நிரப்பப்படும்: $↙(86)Rn 2, 8, 18, 32, 18, 8$.

மிக பெரும்பாலும் அணுக்களின் மின்னணு ஓடுகளின் அமைப்பு ஆற்றல் அல்லது குவாண்டம் செல்களைப் பயன்படுத்தி சித்தரிக்கப்படுகிறது - என்று அழைக்கப்படும் கிராஃபிக் மின்னணு சூத்திரங்கள். இந்த குறிப்பிற்கு, பின்வரும் குறியீடு பயன்படுத்தப்படுகிறது: ஒவ்வொரு குவாண்டம் கலமும் ஒரு சுற்றுப்பாதைக்கு ஒத்த ஒரு கலத்தால் குறிக்கப்படுகிறது; ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானும் சுழல் திசையுடன் தொடர்புடைய அம்புக்குறி மூலம் குறிக்கப்படுகிறது. ஒரு வரைகலை மின்னணு சூத்திரத்தை எழுதும் போது, ​​​​நீங்கள் இரண்டு விதிகளை நினைவில் கொள்ள வேண்டும்: பாலி கொள்கை, அதன் படி ஒரு கலத்தில் (சுற்றுப்பாதை) இரண்டுக்கு மேல் எலக்ட்ரான்கள் இருக்க முடியாது, ஆனால் எதிரெதிர் சுழல்களுடன், மற்றும் எஃப். ஹண்ட் விதி, எலக்ட்ரான்கள் ஒரு நேரத்தில் இலவச செல்களை முதலில் ஆக்கிரமித்து, அதே சுழல் மதிப்பைக் கொண்டிருக்கும், அதன் பிறகு மட்டுமே ஜோடி, ஆனால் சுழல்கள், பாலி கொள்கையின்படி, எதிர் திசைகளில் இருக்கும்.

அணு என்பது கரு மற்றும் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட பொருளின் மிகச்சிறிய துகள் ஆகும். அணுக்களின் எலக்ட்ரானிக் குண்டுகளின் அமைப்பு, டி.ஐ.

ஒரு அணுவின் எலக்ட்ரான் மற்றும் எலக்ட்ரான் ஷெல்

ஒரு அணு, பொதுவாக நடுநிலையானது, நேர்மறை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கரு மற்றும் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரான் ஷெல் (எலக்ட்ரான் கிளவுட்) ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, மொத்த நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை கட்டணங்கள் முழுமையான மதிப்பில் சமமாக இருக்கும். சார்பு அணு வெகுஜனத்தைக் கணக்கிடும்போது, ​​எலக்ட்ரான்களின் நிறை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படுவதில்லை, ஏனெனில் இது ஒரு புரோட்டான் அல்லது நியூட்ரானின் வெகுஜனத்தை விட 1840 மடங்கு குறைவாக உள்ளது.

அரிசி. 1. அணு.

எலக்ட்ரான் என்பது முற்றிலும் தனித்துவமான துகள் ஆகும், இது இரட்டை தன்மையைக் கொண்டுள்ளது: இது ஒரு அலை மற்றும் ஒரு துகள் ஆகிய இரண்டின் பண்புகளையும் கொண்டுள்ளது. அவை தொடர்ந்து அணுக்கருவைச் சுற்றி வருகின்றன.

ஒரு எலக்ட்ரானைக் கண்டுபிடிப்பதற்கான நிகழ்தகவு பெரும்பாலும் இருக்கும் அணுக்கருவைச் சுற்றியுள்ள இடம் எலக்ட்ரான் சுற்றுப்பாதை அல்லது எலக்ட்ரான் மேகம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இந்த இடம் ஒரு குறிப்பிட்ட வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது s-, p-, d- மற்றும் f- என்ற எழுத்துக்களால் குறிக்கப்படுகிறது. S-எலக்ட்ரான் சுற்றுப்பாதை ஒரு கோள வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது, p-ஆர்பிட்டால் ஒரு டம்பல் அல்லது முப்பரிமாண உருவம் எட்டு வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது, d- மற்றும் f- சுற்றுப்பாதைகளின் வடிவங்கள் மிகவும் சிக்கலானவை.

அரிசி. 2. எலக்ட்ரான் சுற்றுப்பாதைகளின் வடிவங்கள்.

கருவைச் சுற்றி, எலக்ட்ரான்கள் எலக்ட்ரான் அடுக்குகளில் அமைக்கப்பட்டிருக்கும். ஒவ்வொரு அடுக்கும் அணுக்கருவிலிருந்து அதன் தூரம் மற்றும் அதன் ஆற்றலால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, அதனால்தான் மின்னணு அடுக்குகள் பெரும்பாலும் மின்னணு ஆற்றல் நிலைகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. அணுக்கருவுக்கு நெருக்கமான நிலை, அதில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் ஆற்றல் குறைவாக இருக்கும். அணுவின் கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையிலும், அதன்படி, எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையிலும் ஒரு உறுப்பு மற்றொன்றிலிருந்து வேறுபடுகிறது. இதன் விளைவாக, ஒரு நடுநிலை அணுவின் எலக்ட்ரான் ஷெல்லில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை இந்த அணுவின் கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமம். ஒவ்வொரு அடுத்தடுத்த தனிமமும் அதன் கருவில் மேலும் ஒரு புரோட்டானையும், அதன் எலக்ட்ரான் ஷெல்லில் மேலும் ஒரு எலக்ட்ரானையும் கொண்டுள்ளது.

புதிதாக நுழையும் எலக்ட்ரான் குறைந்த ஆற்றலுடன் சுற்றுப்பாதையை ஆக்கிரமிக்கிறது. இருப்பினும், ஒரு நிலைக்கு அதிகபட்ச எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது:

இதில் N என்பது எலக்ட்ரான்களின் அதிகபட்ச எண்ணிக்கை, மற்றும் n என்பது ஆற்றல் மட்டத்தின் எண்ணிக்கை.

முதல் நிலையில் 2 எலக்ட்ரான்கள் மட்டுமே இருக்க முடியும், இரண்டாவது 8 எலக்ட்ரான்கள், மூன்றாவது 18 எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் நான்காவது நிலையில் 32 எலக்ட்ரான்கள் இருக்கலாம். ஒரு அணுவின் வெளிப்புற மட்டத்தில் 8 எலக்ட்ரான்களுக்கு மேல் இருக்க முடியாது: எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை 8 ஐ அடைந்தவுடன், அடுத்த நிலை, அணுக்கருவிலிருந்து மேலும் நிரப்பப்படத் தொடங்குகிறது.

அணுக்களின் மின்னணு ஓடுகளின் அமைப்பு

ஒவ்வொரு உறுப்பும் ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்தில் நிற்கிறது. ஒரு காலம் என்பது அவற்றின் அணுக்களின் கருக்களின் கட்டணத்தை அதிகரிக்கும் பொருட்டு அமைக்கப்பட்ட தனிமங்களின் கிடைமட்ட தொகுப்பாகும், இது ஒரு கார உலோகத்துடன் தொடங்கி ஒரு மந்த வாயுவுடன் முடிவடைகிறது. அட்டவணையில் முதல் மூன்று காலங்கள் சிறியவை, அடுத்தது, நான்காவது காலகட்டத்திலிருந்து தொடங்கி, இரண்டு வரிசைகளைக் கொண்ட பெரியதாக இருக்கும். உறுப்பு அமைந்துள்ள காலத்தின் எண்ணிக்கை ஒரு இயற்பியல் பொருளைக் கொண்டுள்ளது. ஒரு குறிப்பிட்ட காலகட்டத்தின் எந்த தனிமத்தின் அணுவில் எத்தனை மின்னணு ஆற்றல் நிலைகள் உள்ளன என்பதை இது குறிக்கிறது. எனவே, குளோரின் Cl உறுப்பு 3 வது காலகட்டத்தில் உள்ளது, அதாவது, அதன் எலக்ட்ரான் ஷெல் மூன்று மின்னணு அடுக்குகளைக் கொண்டுள்ளது. குளோரின் அட்டவணையின் VII குழுவிலும், முக்கிய துணைக்குழுவிலும் உள்ளது. முக்கிய துணைக்குழு ஒவ்வொரு குழுவிற்கும் உள்ள நெடுவரிசையாகும், இது காலம் 1 அல்லது 2 இல் தொடங்குகிறது.

எனவே, குளோரின் அணுவின் எலக்ட்ரான் ஓடுகளின் நிலை பின்வருமாறு: குளோரின் தனிமத்தின் அணு எண் 17 ஆகும், அதாவது அணுவின் கருவில் 17 புரோட்டான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான் ஷெல்லில் 17 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன. நிலை 1 இல் 2 எலக்ட்ரான்கள் மட்டுமே இருக்க முடியும், நிலை 3 - 7 எலக்ட்ரான்கள், ஏனெனில் குளோரின் குழு VII இன் முக்கிய துணைக்குழுவில் உள்ளது. பின்னர் நிலை 2 இல் உள்ளன: 17-2-7 = 8 எலக்ட்ரான்கள்.

இந்தப் பயன்பாட்டை இயக்க, நீங்கள் JavaScript ஐ இயக்க வேண்டும்.

ஒரு அணுவின் மின்னணு கட்டமைப்புநிலைகள் மற்றும் துணை நிலைகள் மூலம் அணுவில் எலக்ட்ரான்களின் அமைப்பைக் காட்டும் சூத்திரம். கட்டுரையைப் படித்த பிறகு, எலக்ட்ரான்கள் எங்கே, எப்படி அமைந்துள்ளன என்பதைக் கற்றுக்கொள்வீர்கள், குவாண்டம் எண்களைப் பற்றி அறிந்து கொள்ளுங்கள் மற்றும் கட்டுரையின் முடிவில் ஒரு அணுவின் மின்னணு கட்டமைப்பை உருவாக்க முடியும்.

உறுப்புகளின் மின்னணு கட்டமைப்பை ஏன் படிக்க வேண்டும்?

அணுக்கள் ஒரு கட்டுமானத் தொகுப்பைப் போன்றது: ஒரு குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான பகுதிகள் உள்ளன, அவை ஒருவருக்கொருவர் வேறுபடுகின்றன, ஆனால் ஒரே வகையின் இரண்டு பகுதிகள் முற்றிலும் ஒரே மாதிரியானவை. ஆனால் இந்த கட்டுமானத் தொகுப்பு பிளாஸ்டிக் ஒன்றை விட மிகவும் சுவாரஸ்யமானது, அதற்கான காரணம் இங்கே. அருகில் உள்ளவர்களைப் பொறுத்து உள்ளமைவு மாறுகிறது. உதாரணமாக, ஹைட்ரஜனுக்கு அடுத்ததாக ஆக்ஸிஜன் இருக்கலாம்தண்ணீராக மாறுகிறது, சோடியம் அருகில் இருக்கும்போது அது வாயுவாக மாறும், இரும்புக்கு அருகில் இருக்கும்போது அது முற்றிலும் துருவாக மாறும். இது ஏன் நடக்கிறது என்ற கேள்விக்கு பதிலளிக்கவும், மற்றொரு அணுவின் நடத்தையை கணிக்கவும், மின்னணு கட்டமைப்பைப் படிக்க வேண்டியது அவசியம், இது கீழே விவாதிக்கப்படும்.

ஒரு அணுவில் எத்தனை எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன?

ஒரு அணு ஒரு கருவைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் அதைச் சுற்றி சுழலும் எலக்ட்ரான்கள் புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது. நடுநிலை நிலையில், ஒவ்வொரு அணுவும் அதன் கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமமான எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் கொண்டுள்ளது. புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை தனிமத்தின் அணு எண்ணால் குறிக்கப்படுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக, கந்தகத்தில் 16 புரோட்டான்கள் உள்ளன - கால அட்டவணையின் 16 வது உறுப்பு. தங்கத்தில் 79 புரோட்டான்கள் உள்ளன - கால அட்டவணையின் 79 வது உறுப்பு. அதன்படி, கந்தகத்தில் நடுநிலை நிலையில் 16 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன, தங்கத்தில் 79 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.

எலக்ட்ரானை எங்கே தேடுவது?

எலக்ட்ரானின் நடத்தையைக் கவனிப்பதன் மூலம், சில வடிவங்கள் குவாண்டம் எண்களால் விவரிக்கப்படுகின்றன, மொத்தம் நான்கு உள்ளன:

• முதன்மை குவாண்டம் எண்
• சுற்றுப்பாதை குவாண்டம் எண்
• காந்த குவாண்டம் எண்
• சுழல் குவாண்டம் எண்

சுற்றுப்பாதை

மேலும், சுற்றுப்பாதை என்ற சொல்லுக்குப் பதிலாக, ஒரு சுற்றுப்பாதை என்பது எலக்ட்ரானின் அலைச் செயல்பாடு ஆகும், அது எலக்ட்ரான் அதன் 90% நேரத்தைச் செலவிடுகிறது.

N - நிலை
எல் - ஷெல்
M l - சுற்றுப்பாதை எண்
M s - சுற்றுப்பாதையில் முதல் அல்லது இரண்டாவது எலக்ட்ரான்

சுற்றுப்பாதை குவாண்டம் எண் எல்

எலக்ட்ரான் மேகத்தைப் படிப்பதன் விளைவாக, ஆற்றல் மட்டத்தைப் பொறுத்து, மேகம் நான்கு முக்கிய வடிவங்களை எடுக்கிறது: ஒரு பந்து, டம்ப்பெல்ஸ் மற்றும் இரண்டு, மிகவும் சிக்கலானவை. ஆற்றல் அதிகரிக்கும் பொருட்டு, இந்த வடிவங்கள் s-, p-, d- மற்றும் f- ஷெல் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இந்த ஓடுகள் ஒவ்வொன்றும் 1 (ஆன் கள்), 3 (ஆன் ப), 5 (ஆன் டி) மற்றும் 7 (ஆன் எஃப்) சுற்றுப்பாதைகளைக் கொண்டிருக்கலாம். சுற்றுப்பாதை குவாண்டம் எண் என்பது சுற்றுப்பாதைகள் அமைந்துள்ள ஷெல் ஆகும். s,p,d மற்றும் f சுற்றுப்பாதைகளுக்கான சுற்றுப்பாதை குவாண்டம் எண் முறையே 0,1,2 அல்லது 3 மதிப்புகளை எடுக்கும்.

s-ஷெல்லில் ஒரு சுற்றுப்பாதை உள்ளது (L=0) - இரண்டு எலக்ட்ரான்கள்
பி-ஷெல்லில் மூன்று சுற்றுப்பாதைகள் உள்ளன (L=1) - ஆறு எலக்ட்ரான்கள்
டி-ஷெல்லில் ஐந்து சுற்றுப்பாதைகள் உள்ளன (L=2) - பத்து எலக்ட்ரான்கள்
எஃப்-ஷெல்லில் ஏழு சுற்றுப்பாதைகள் உள்ளன (எல்=3) - பதினான்கு எலக்ட்ரான்கள்

காந்த குவாண்டம் எண் m l

பி-ஷெல்லில் மூன்று சுற்றுப்பாதைகள் உள்ளன, அவை -L முதல் +L வரையிலான எண்களால் குறிக்கப்படுகின்றன, அதாவது, p-ஷெல்லுக்கு (L=1) “-1”, “0” மற்றும் “1” சுற்றுப்பாதைகள் உள்ளன. . காந்த குவாண்டம் எண் m l என்ற எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது.

ஷெல்லின் உள்ளே, எலக்ட்ரான்கள் வெவ்வேறு சுற்றுப்பாதைகளில் அமைந்திருப்பது எளிதானது, எனவே முதல் எலக்ட்ரான்கள் ஒவ்வொரு சுற்றுப்பாதையிலும் ஒன்றை நிரப்புகின்றன, பின்னர் ஒவ்வொன்றிலும் ஒரு ஜோடி எலக்ட்ரான்கள் சேர்க்கப்படுகின்றன.

டி-ஷெல்லைக் கவனியுங்கள்:
டி-ஷெல் மதிப்பு L=2, அதாவது ஐந்து சுற்றுப்பாதைகள் (-2,-1,0,1 மற்றும் 2), முதல் ஐந்து எலக்ட்ரான்கள் M l =-2, M மதிப்புகளை எடுத்து ஷெல்லை நிரப்புகின்றன. l =-1, M l =0, M l =1,M l =2.

சுழல் குவாண்டம் எண் m s

சுழல் என்பது அதன் அச்சைச் சுற்றி ஒரு எலக்ட்ரானின் சுழற்சியின் திசையாகும், இரண்டு திசைகள் உள்ளன, எனவே சுழல் குவாண்டம் எண்ணுக்கு இரண்டு மதிப்புகள் உள்ளன: +1/2 மற்றும் -1/2. ஒரு ஆற்றல் துணை நிலை எதிர் சுழல்களுடன் இரண்டு எலக்ட்ரான்களை மட்டுமே கொண்டிருக்க முடியும். சுழல் குவாண்டம் எண் m s எனக் குறிக்கப்படுகிறது

முதன்மை குவாண்டம் எண் n

முக்கிய குவாண்டம் எண் ஆற்றல் நிலை தற்போது அறியப்படுகிறது, ஒவ்வொன்றும் ஒரு அரபு எண் மூலம் குறிக்கப்படுகிறது: 1,2,3,...7. ஒவ்வொரு மட்டத்திலும் உள்ள ஷெல்களின் எண்ணிக்கை நிலை எண்ணுக்கு சமம்: முதல் மட்டத்தில் ஒரு ஷெல், இரண்டாவதாக இரண்டு போன்றவை.

எலக்ட்ரான் எண்

எனவே, எந்த எலக்ட்ரானையும் நான்கு குவாண்டம் எண்களால் விவரிக்க முடியும், இந்த எண்களின் கலவையானது எலக்ட்ரானின் ஒவ்வொரு நிலைக்கும் தனித்துவமானது, முதல் எலக்ட்ரானை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள், குறைந்த ஆற்றல் நிலை N = 1, முதல் மட்டத்தில் ஒரு ஷெல் உள்ளது, எந்த மட்டத்திலும் முதல் ஷெல் ஒரு பந்தின் வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது (s -shell), அதாவது. L=0, காந்த குவாண்டம் எண் ஒரே ஒரு மதிப்பை மட்டுமே எடுக்க முடியும், M l =0 மற்றும் சுழல் +1/2 க்கு சமமாக இருக்கும். ஐந்தாவது எலக்ட்ரானை எடுத்துக் கொண்டால் (அது எந்த அணுவில் இருந்தாலும்), அதன் முக்கிய குவாண்டம் எண்கள்: N=2, L=1, M=-1, ஸ்பின் 1/2.

எலக்ட்ரான்கள்

அணுவின் கருத்து பண்டைய உலகில் பொருளின் துகள்களைக் குறிக்க எழுந்தது. கிரேக்க மொழியிலிருந்து மொழிபெயர்க்கப்பட்ட அணு என்றால் "பிரிக்க முடியாதது".

ஐரிஷ் இயற்பியலாளர் ஸ்டோனி, சோதனைகளின் அடிப்படையில், அனைத்து வேதியியல் கூறுகளின் அணுக்களிலும் இருக்கும் மிகச்சிறிய துகள்களால் மின்சாரம் கொண்டு செல்லப்படுகிறது என்ற முடிவுக்கு வந்தார். 1891 ஆம் ஆண்டில், ஸ்டோனி இந்த துகள்களை எலக்ட்ரான்கள் என்று அழைக்க முன்மொழிந்தார், இது கிரேக்க மொழியில் "ஆம்பர்" என்று பொருள்படும். எலக்ட்ரான் அதன் பெயரைப் பெற்ற சில ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, ஆங்கில இயற்பியலாளர் ஜோசப் தாம்சன் மற்றும் பிரெஞ்சு இயற்பியலாளர் ஜீன் பெர்ரின் ஆகியோர் எலக்ட்ரான்கள் எதிர்மறை மின்னூட்டத்தைக் கொண்டிருப்பதாக நிரூபித்துள்ளனர். இதுவே மிகச்சிறிய எதிர்மறை மின்னூட்டமாகும், இது வேதியியலில் ஒன்றாக (-1) எடுக்கப்படுகிறது. தாம்சன் எலக்ட்ரானின் வேகத்தை கூட தீர்மானிக்க முடிந்தது (சுற்றுப்பாதையில் உள்ள எலக்ட்ரானின் வேகம் சுற்றுப்பாதை எண் n க்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும். சுற்றுப்பாதை எண்ணின் சதுர விகிதத்தில் சுற்றுப்பாதைகளின் ஆரங்கள் அதிகரிக்கும். முதல் சுற்றுப்பாதையில் ஹைட்ரஜன் அணு (n=1; Z=1) வேகம் ≈ 2.2·106 m/s, அதாவது ஒளியின் வேகத்தை விட நூறு மடங்கு குறைவு c = 3·108 m/s) மற்றும் எலக்ட்ரானின் நிறை (இது ஹைட்ரஜன் அணுவின் வெகுஜனத்தை விட கிட்டத்தட்ட 2000 மடங்கு குறைவு).

ஒரு அணுவில் எலக்ட்ரான்களின் நிலை

ஒரு அணுவில் உள்ள எலக்ட்ரானின் நிலை என புரிந்து கொள்ளப்படுகிறது ஒரு குறிப்பிட்ட எலக்ட்ரானின் ஆற்றல் மற்றும் அது அமைந்துள்ள இடம் பற்றிய தகவல்களின் தொகுப்பு. ஒரு அணுவில் உள்ள எலக்ட்ரானுக்கு இயக்கத்தின் பாதை இல்லை, அதாவது நாம் அதைப் பற்றி மட்டுமே பேச முடியும். கருவைச் சுற்றியுள்ள இடத்தில் அதைக் கண்டுபிடிப்பதற்கான நிகழ்தகவு.

கருவைச் சுற்றியுள்ள இந்த இடத்தின் எந்தப் பகுதியிலும் இது அமைந்திருக்கலாம், மேலும் அதன் பல்வேறு நிலைகளின் மொத்தமானது ஒரு குறிப்பிட்ட எதிர்மறை மின்னழுத்த அடர்த்தி கொண்ட எலக்ட்ரான் மேகமாகக் கருதப்படுகிறது. உருவகமாக, இதை இவ்வாறு கற்பனை செய்யலாம்: ஒரு அணுவில் ஒரு எலக்ட்ரானின் நிலையை நூறில் அல்லது மில்லியனில் ஒரு வினாடிக்குப் பிறகு புகைப்படம் எடுக்க முடிந்தால், புகைப்படப் பூச்சு போல, அத்தகைய புகைப்படங்களில் உள்ள எலக்ட்ரான் புள்ளிகளாகக் குறிப்பிடப்படும். இதுபோன்ற எண்ணற்ற புகைப்படங்கள் மேலெழுதப்பட்டால், அந்தப் படம் அதிக அடர்த்தி கொண்ட எலக்ட்ரான் மேகமாக இருக்கும், அங்கு இந்த புள்ளிகள் அதிகம் இருக்கும்.

அணுக்கருவைச் சுற்றியுள்ள இடைவெளியில் எலக்ட்ரான் அதிகமாகக் காணப்படுவது சுற்றுப்பாதை என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது தோராயமாக கொண்டுள்ளது 90% மின்னணு மேகம், மற்றும் இதன் பொருள் எலக்ட்ரான் 90% நேரம் விண்வெளியின் இந்த பகுதியில் உள்ளது. அவை வடிவத்தால் வேறுபடுகின்றன தற்போது அறியப்பட்ட 4 வகையான சுற்றுப்பாதைகள், இவை லத்தீன் மொழியால் குறிக்கப்படுகின்றன எழுத்துக்கள் s, p, d மற்றும் f. எலக்ட்ரான் சுற்றுப்பாதைகளின் சில வடிவங்களின் வரைகலை பிரதிநிதித்துவம் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

ஒரு குறிப்பிட்ட சுற்றுப்பாதையில் எலக்ட்ரானின் இயக்கத்தின் மிக முக்கியமான பண்பு அணுக்கருவுடன் அதன் இணைப்பின் ஆற்றல். ஒத்த ஆற்றல் மதிப்புகளைக் கொண்ட எலக்ட்ரான்கள் ஒற்றை எலக்ட்ரான் அடுக்கு அல்லது ஆற்றல் மட்டத்தை உருவாக்குகின்றன. அணுக்கருவில் இருந்து தொடங்கி ஆற்றல் நிலைகள் எண்ணப்படுகின்றன - 1, 2, 3, 4, 5, 6 மற்றும் 7.

ஆற்றல் மட்டத்தின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கும் முழு எண் n, முதன்மை குவாண்டம் எண் என்று அழைக்கப்படுகிறது. கொடுக்கப்பட்ட ஆற்றல் மட்டத்தை ஆக்கிரமிக்கும் எலக்ட்ரான்களின் ஆற்றலை இது வகைப்படுத்துகிறது. அணுக்கருவுக்கு மிக அருகில் உள்ள முதல் ஆற்றல் மட்டத்தின் எலக்ட்ரான்கள் மிகக் குறைந்த ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன.முதல் நிலை எலக்ட்ரான்களுடன் ஒப்பிடுகையில், அடுத்தடுத்த நிலைகளின் எலக்ட்ரான்கள் அதிக ஆற்றல் வழங்கல் மூலம் வகைப்படுத்தப்படும். இதன் விளைவாக, வெளிப்புற மட்டத்தின் எலக்ட்ரான்கள் குறைந்தபட்சம் அணுக்கருவுடன் இறுக்கமாக பிணைக்கப்பட்டுள்ளன.

ஆற்றல் மட்டத்தில் அதிக எண்ணிக்கையிலான எலக்ட்ரான்கள் சூத்திரத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன:

N = 2n 2,

இதில் N என்பது எலக்ட்ரான்களின் அதிகபட்ச எண்ணிக்கை; n என்பது நிலை எண் அல்லது முக்கிய குவாண்டம் எண். இதன் விளைவாக, அணுக்கருவுக்கு மிக நெருக்கமான முதல் ஆற்றல் மட்டத்தில் இரண்டு எலக்ட்ரான்களுக்கு மேல் இருக்க முடியாது; இரண்டாவது - 8 க்கு மேல் இல்லை; மூன்றாவது - 18 க்கு மேல் இல்லை; நான்காவது - 32 க்கு மேல் இல்லை.

இரண்டாவது ஆற்றல் மட்டத்திலிருந்து (n = 2) தொடங்கி, ஒவ்வொரு நிலைகளும் உட்பிரிவுகளாக (சப்லேயர்கள்) பிரிக்கப்படுகின்றன, அணுக்கருவுடன் பிணைக்கும் ஆற்றலில் ஒருவருக்கொருவர் சற்று வித்தியாசமாக இருக்கும். துணை நிலைகளின் எண்ணிக்கை முக்கிய குவாண்டம் எண்ணின் மதிப்புக்கு சமம்: முதல் ஆற்றல் மட்டத்தில் ஒரு துணை நிலை உள்ளது; இரண்டாவது - இரண்டு; மூன்றாவது - மூன்று; நான்காவது - நான்கு துணை நிலைகள். துணை நிலைகள், சுற்றுப்பாதைகளால் உருவாகின்றன. ஒவ்வொரு மதிப்புn ஆனது n க்கு சமமான சுற்றுப்பாதைகளின் எண்ணிக்கையை ஒத்துள்ளது.

துணை நிலைகள் பொதுவாக லத்தீன் எழுத்துக்களால் குறிக்கப்படுகின்றன, அத்துடன் அவை கொண்டிருக்கும் சுற்றுப்பாதைகளின் வடிவம்: s, p, d, f.

புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள்

எந்தவொரு வேதியியல் தனிமத்தின் அணுவும் ஒரு சிறிய சூரிய குடும்பத்துடன் ஒப்பிடத்தக்கது. எனவே, E. ரதர்ஃபோர்ட் முன்மொழியப்பட்ட அணுவின் இந்த மாதிரி அழைக்கப்படுகிறது கிரகம்.

அணுவின் முழு நிறை செறிவூட்டப்பட்ட அணுக்கரு, இரண்டு வகையான துகள்களைக் கொண்டுள்ளது - புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள்.

புரோட்டான்கள் எலக்ட்ரான்களின் மின்னூட்டத்திற்குச் சமமான மின்னூட்டத்தைக் கொண்டிருக்கின்றன, ஆனால் எதிரெதிர் அடையாளத்தில் (+1), மற்றும் ஹைட்ரஜன் அணுவின் நிறைக்குச் சமமான நிறை (வேதியியல் ரீதியாக இது ஒன்றாக எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது). நியூட்ரான்கள் எந்த கட்டணத்தையும் கொண்டிருக்கவில்லை, அவை நடுநிலை மற்றும் ஒரு புரோட்டானின் நிறைக்கு சமமான நிறை கொண்டவை.

புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் ஒன்றாக நியூக்ளியோன்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன (லத்தீன் கருவிலிருந்து - நியூக்ளியஸ்). ஒரு அணுவில் உள்ள புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையின் கூட்டுத்தொகை நிறை எண் எனப்படும். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு அலுமினிய அணுவின் நிறை எண்:

13 + 14 = 27

புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை 13, நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை 14, நிறை எண் 27

சிறிய அளவில் இருக்கும் எலக்ட்ரானின் நிறை புறக்கணிக்கப்படலாம் என்பதால், அணுவின் நிறை முழுவதும் மையக்கருவில் குவிந்துள்ளது என்பது வெளிப்படை. எலக்ட்ரான்கள் e - என குறிப்பிடப்படுகின்றன.

அணுவிலிருந்து மின் நடுநிலை, பின்னர் ஒரு அணுவில் உள்ள புரோட்டான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை ஒரே மாதிரியானது என்பதும் வெளிப்படையானது. இது கால அட்டவணையில் ஒதுக்கப்பட்ட வேதியியல் தனிமத்தின் வரிசை எண்ணுக்கு சமம். ஒரு அணுவின் நிறை புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் நிறை கொண்டது. தனிமத்தின் அணு எண் (Z), அதாவது புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் நிறை எண் (A), புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் எண்களின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமமாக, நீங்கள் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி நியூட்ரான்களின் (N) எண்ணிக்கையைக் கண்டறியலாம். :

N = A - Z

எடுத்துக்காட்டாக, இரும்பு அணுவில் உள்ள நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை:

56 — 26 = 30

ஐசோடோப்புகள்

ஒரே அணுக்கரு மின்னூட்டம் கொண்ட ஆனால் வெவ்வேறு நிறை எண்களைக் கொண்ட ஒரே தனிமத்தின் அணுக்களின் வகைகள் அழைக்கப்படுகின்றன ஐசோடோப்புகள். இயற்கையில் காணப்படும் வேதியியல் கூறுகள் ஐசோடோப்புகளின் கலவையாகும். எனவே, கார்பன் 12, 13, 14 நிறை கொண்ட மூன்று ஐசோடோப்புகளைக் கொண்டுள்ளது; ஆக்ஸிஜன் - நிறை 16, 17, 18, முதலியன கொண்ட மூன்று ஐசோடோப்புகள். வழக்கமாக கால அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்ட ஒரு வேதியியல் தனிமத்தின் ஒப்பீட்டு அணு நிறை என்பது கொடுக்கப்பட்ட தனிமத்தின் ஐசோடோப்புகளின் இயற்கையான கலவையின் அணு நிறைகளின் சராசரி மதிப்பாகும். இயற்கையில் அவற்றின் ஒப்பீட்டு மிகுதி. பெரும்பாலான வேதியியல் தனிமங்களின் ஐசோடோப்புகளின் வேதியியல் பண்புகள் சரியாகவே உள்ளன. இருப்பினும், ஹைட்ரஜன் ஐசோடோப்புகள் அவற்றின் ஒப்பீட்டு அணு வெகுஜனத்தில் வியத்தகு பல அதிகரிப்பு காரணமாக பண்புகளில் பெரிதும் வேறுபடுகின்றன; அவர்கள் தனிப்பட்ட பெயர்கள் மற்றும் இரசாயன குறியீடுகள் கொடுக்கப்பட்ட.

முதல் காலகட்டத்தின் கூறுகள்

ஹைட்ரஜன் அணுவின் மின்னணு கட்டமைப்பின் வரைபடம்:

அணுக்களின் மின்னணு கட்டமைப்பின் வரைபடங்கள் மின்னணு அடுக்குகள் (ஆற்றல் நிலைகள்) முழுவதும் எலக்ட்ரான்களின் விநியோகத்தைக் காட்டுகின்றன.

ஹைட்ரஜன் அணுவின் கிராஃபிக் எலக்ட்ரானிக் ஃபார்முலா (ஆற்றல் நிலைகள் மற்றும் துணை நிலைகள் மூலம் எலக்ட்ரான்களின் விநியோகத்தைக் காட்டுகிறது):

அணுக்களின் கிராஃபிக் எலக்ட்ரானிக் ஃபார்முலாக்கள் எலக்ட்ரான்களின் விநியோகத்தை நிலைகள் மற்றும் துணை நிலைகளுக்கு இடையில் மட்டுமல்ல, சுற்றுப்பாதைகளிலும் காட்டுகின்றன.

ஒரு ஹீலியம் அணுவில், முதல் எலக்ட்ரான் அடுக்கு முடிந்தது - அதில் 2 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன. ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஹீலியம் s-கூறுகள்; இந்த அணுக்களின் s-ஆர்பிட்டால் எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்பட்டுள்ளது.

இரண்டாவது காலகட்டத்தின் அனைத்து கூறுகளுக்கும் முதல் மின்னணு அடுக்கு நிரப்பப்பட்டது, மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் இரண்டாவது எலக்ட்ரான் அடுக்கின் s- மற்றும் p-ஆர்பிட்டல்களை குறைந்தபட்ச ஆற்றல் (முதல் s மற்றும் பின்னர் p) கொள்கை மற்றும் பாலி மற்றும் ஹண்ட் விதிகளின்படி நிரப்புகின்றன.

நியான் அணுவில், இரண்டாவது எலக்ட்ரான் அடுக்கு முடிந்தது - அதில் 8 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.

மூன்றாம் காலகட்டத்தின் தனிமங்களின் அணுக்களுக்கு, முதல் மற்றும் இரண்டாவது மின்னணு அடுக்குகள் முடிக்கப்படுகின்றன, எனவே மூன்றாவது மின்னணு அடுக்கு நிரப்பப்படுகிறது, இதில் எலக்ட்ரான்கள் 3s-, 3p- மற்றும் 3d- துணை நிலைகளை ஆக்கிரமிக்க முடியும்.

மெக்னீசியம் அணு அதன் 3s எலக்ட்ரான் சுற்றுப்பாதையை நிறைவு செய்கிறது. Na மற்றும் Mg ஆகியவை s-உறுப்புகள்.

அலுமினியம் மற்றும் அடுத்தடுத்த உறுப்புகளில், 3p துணை நிலை எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்படுகிறது.

மூன்றாம் காலகட்டத்தின் கூறுகள் நிரப்பப்படாத 3டி சுற்றுப்பாதைகளைக் கொண்டுள்ளன.

Al முதல் Ar வரையிலான அனைத்து கூறுகளும் p-உறுப்புகள் ஆகும். s- மற்றும் p-உறுப்புகள் கால அட்டவணையில் முக்கிய துணைக்குழுக்களை உருவாக்குகின்றன.

நான்காவது - ஏழாவது காலகட்டங்களின் கூறுகள்

பொட்டாசியம் மற்றும் கால்சியம் அணுக்களில் நான்காவது எலக்ட்ரான் அடுக்கு தோன்றுகிறது, மேலும் 4s துணை நிலை நிரப்பப்படுகிறது, ஏனெனில் இது 3d துணைநிலையை விட குறைந்த ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது.

K, Ca - s-உறுப்புகள் முக்கிய துணைக்குழுக்களில் சேர்க்கப்பட்டுள்ளன. Sc முதல் Zn வரையிலான அணுக்களுக்கு, 3d துணை நிலை எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்படுகிறது. இவை 3டி கூறுகள். அவை இரண்டாம் நிலை துணைக்குழுக்களில் சேர்க்கப்பட்டுள்ளன, அவற்றின் வெளிப்புற மின்னணு அடுக்கு நிரப்பப்பட்டுள்ளது, மேலும் அவை மாறுதல் கூறுகளாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.

குரோமியம் மற்றும் செப்பு அணுக்களின் மின்னணு ஓடுகளின் கட்டமைப்பில் கவனம் செலுத்துங்கள். அவற்றில், ஒரு எலக்ட்ரான் 4s முதல் 3d துணைநிலை வரை "தோல்வியடைகிறது", இது 3d 5 மற்றும் 3d 10 ஆகிய மின்னணு கட்டமைப்புகளின் அதிக ஆற்றல் நிலைத்தன்மையால் விளக்கப்படுகிறது:

துத்தநாக அணுவில், மூன்றாவது எலக்ட்ரான் அடுக்கு முடிந்தது - அனைத்து துணை நிலைகள் 3s, 3p மற்றும் 3d ஆகியவை அதில் மொத்தம் 18 எலக்ட்ரான்களுடன் நிரப்பப்பட்டுள்ளன. துத்தநாகத்தைத் தொடர்ந்து வரும் தனிமங்களில், நான்காவது எலக்ட்ரான் அடுக்கு, 4p துணைநிலை, தொடர்ந்து நிரப்பப்படுகிறது.

Ga முதல் Kr வரையிலான கூறுகள் p-உறுப்புகள் ஆகும்.

கிரிப்டான் அணு ஒரு வெளிப்புற அடுக்கு (நான்காவது) முழுமையானது மற்றும் 8 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது. ஆனால் நான்காவது எலக்ட்ரான் அடுக்கில் மொத்தம் 32 எலக்ட்ரான்கள் இருக்கலாம்; கிரிப்டான் அணுவில் இன்னும் 4d மற்றும் 4f துணை நிலைகள் ஐந்தாவது காலகட்டத்தின் உறுப்புகளுக்கு, துணை நிலைகள் பின்வரும் வரிசையில் நிரப்பப்படுகின்றன: 5s - 4d - 5p. மேலும் இது தொடர்பான விதிவிலக்குகளும் உள்ளன " தோல்வி» எலக்ட்ரான்கள், 41 Nb, 42 Mo, 44 ​​Ru, 45 Rh, 46 Pd, 47 Ag.

ஆறாவது மற்றும் ஏழாவது காலகட்டங்களில், f-உறுப்புகள் தோன்றும், அதாவது, மூன்றாவது வெளிப்புற மின்னணு அடுக்கின் 4f- மற்றும் 5f-துணைநிலைகள் முறையே நிரப்பப்பட்ட கூறுகள்.

4f தனிமங்கள் லாந்தனைடுகள் எனப்படும்.

5f தனிமங்கள் ஆக்டினைடுகள் எனப்படும்.

ஆறாவது காலகட்டத்தின் உறுப்புகளின் அணுக்களில் மின்னணு துணை நிலைகளை நிரப்புவதற்கான வரிசை: 55 Cs மற்றும் 56 Ba - 6s கூறுகள்; 57 La ... 6s 2 5d x - 5d உறுப்பு; 58 Ce - 71 Lu - 4f தனிமங்கள்; 72 Hf - 80 Hg - 5d கூறுகள்; 81 T1 - 86 Rn - 6d கூறுகள். ஆனால் இங்கே, மின்னணு சுற்றுப்பாதைகளை நிரப்புவதற்கான வரிசை "மீறப்பட்ட" கூறுகள் உள்ளன, எடுத்துக்காட்டாக, பாதி மற்றும் முழுமையாக நிரப்பப்பட்ட எஃப்-சப்லெவல்களின் அதிக ஆற்றல் நிலைத்தன்மையுடன் தொடர்புடையது, அதாவது nf 7 மற்றும் nf 14. அணுவின் எந்த துணை நிலை எலக்ட்ரான்கள் கடைசியாக நிரப்பப்பட்டிருக்கிறது என்பதைப் பொறுத்து, அனைத்து கூறுகளும் நான்கு எலக்ட்ரான் குடும்பங்களாக அல்லது தொகுதிகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன:

• s-உறுப்புகள். அணுவின் வெளிப்புற மட்டத்தின் s-சப்லெவல் எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்படுகிறது; s-உறுப்புகளில் ஹைட்ரஜன், ஹீலியம் மற்றும் I மற்றும் II குழுக்களின் முக்கிய துணைக்குழுக்களின் கூறுகள் அடங்கும்.

• p-உறுப்புகள். அணுவின் வெளிப்புற மட்டத்தின் p-sublevel எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்படுகிறது; p-உறுப்புகள் III-VIII குழுக்களின் முக்கிய துணைக்குழுக்களின் கூறுகளை உள்ளடக்கியது.

• d-உறுப்புகள். அணுவின் முன்-வெளி மட்டத்தின் டி-சப்லெவல் எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்படுகிறது; d-உறுப்புகள் I-VIII குழுக்களின் இரண்டாம் துணைக்குழுக்களின் கூறுகளை உள்ளடக்கியது, அதாவது s- மற்றும் p-உறுப்புகளுக்கு இடையில் அமைந்துள்ள பெரிய காலகட்டங்களின் செருகுநிரல் பத்தாண்டுகளின் கூறுகள். அவை மாறுதல் கூறுகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.

• f-உறுப்புகள். அணுவின் மூன்றாவது வெளிப்புற மட்டத்தின் எஃப்-சப்லெவல் எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்படுகிறது; இவற்றில் லாந்தனைடுகள் மற்றும் ஆன்டினாய்டுகள் அடங்கும்.

சுவிஸ் இயற்பியலாளர் டபிள்யூ. பாலி 1925 இல் ஒரு சுற்றுப்பாதையில் உள்ள ஒரு அணுவில் எதிர் (எதிர்பொருந்த) சுழல்களைக் கொண்ட இரண்டு எலக்ட்ரான்களுக்கு மேல் இருக்க முடியாது என்று நிறுவினார் (ஆங்கிலத்தில் இருந்து "சுழல்" என்று மொழிபெயர்க்கப்பட்டுள்ளது), அதாவது, நிபந்தனையுடன் கற்பனை செய்யக்கூடிய இத்தகைய பண்புகள் உள்ளன. அதன் கற்பனை அச்சில் எலக்ட்ரானின் சுழற்சி: கடிகார திசையில் அல்லது எதிரெதிர் திசையில்.

இந்த கொள்கை அழைக்கப்படுகிறது பாலி கொள்கை. சுற்றுப்பாதையில் ஒரு எலக்ட்ரான் இருந்தால், அது இணைக்கப்படாதது என்று அழைக்கப்படுகிறது, இரண்டு இருந்தால், இவை ஜோடி எலக்ட்ரான்கள், அதாவது எதிர் சுழல்கள் கொண்ட எலக்ட்ரான்கள். ஆற்றல் நிலைகளை துணை நிலைகளாகப் பிரிப்பது மற்றும் அவை நிரப்பப்பட்ட வரிசையின் வரைபடத்தை படம் காட்டுகிறது.

மிக பெரும்பாலும், அணுக்களின் மின்னணு ஓடுகளின் அமைப்பு ஆற்றல் அல்லது குவாண்டம் செல்களைப் பயன்படுத்தி சித்தரிக்கப்படுகிறது - வரைகலை மின்னணு சூத்திரங்கள் என்று அழைக்கப்படுபவை எழுதப்படுகின்றன. இந்த குறிப்பிற்கு, பின்வரும் குறியீடு பயன்படுத்தப்படுகிறது: ஒவ்வொரு குவாண்டம் கலமும் ஒரு சுற்றுப்பாதைக்கு ஒத்த ஒரு கலத்தால் குறிக்கப்படுகிறது; ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானும் சுழல் திசையுடன் தொடர்புடைய அம்புக்குறி மூலம் குறிக்கப்படுகிறது. ஒரு வரைகலை மின்னணு சூத்திரத்தை எழுதும் போது, ​​​​நீங்கள் இரண்டு விதிகளை நினைவில் கொள்ள வேண்டும்: பாலியின் கொள்கை மற்றும் எஃப்.ஹண்டின் ஆட்சி, எலக்ட்ரான்கள் ஒரு நேரத்தில் இலவச செல்களை முதலில் ஆக்கிரமித்து, அதே சுழல் மதிப்பைக் கொண்டிருக்கும், அதன் பிறகு மட்டுமே ஜோடி, ஆனால் சுழல்கள், பாலி கொள்கையின்படி, ஏற்கனவே எதிர்மாறாக இயக்கப்படும்.

ஹண்டின் ஆட்சி மற்றும் பாலியின் கொள்கை

ஹண்டின் விதி- குவாண்டம் வேதியியலின் ஒரு விதி, இது ஒரு குறிப்பிட்ட சப்லேயரின் சுற்றுப்பாதைகளை நிரப்புவதற்கான வரிசையை தீர்மானிக்கிறது மற்றும் பின்வருமாறு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது: கொடுக்கப்பட்ட துணை அடுக்கின் எலக்ட்ரான்களின் சுழல் குவாண்டம் எண்ணிக்கையின் மொத்த மதிப்பு அதிகபட்சமாக இருக்க வேண்டும். 1925 இல் ஃபிரெட்ரிக் ஹண்ட் என்பவரால் உருவாக்கப்பட்டது.

அதாவது சப்லேயரின் ஒவ்வொரு சுற்றுப்பாதையிலும் முதலில் ஒரு எலக்ட்ரான் நிரப்பப்பட்டு, நிரப்பப்படாத சுற்றுப்பாதைகள் தீர்ந்த பின்னரே, இந்த சுற்றுப்பாதையில் இரண்டாவது எலக்ட்ரான் சேர்க்கப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், ஒரு சுற்றுப்பாதையில் எதிர் குறியின் அரை முழு எண் சுழல்களுடன் இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன, அவை ஜோடி (இரண்டு-எலக்ட்ரான் மேகத்தை உருவாக்குகின்றன) மற்றும் இதன் விளைவாக, சுற்றுப்பாதையின் மொத்த சுழல் பூஜ்ஜியத்திற்கு சமமாகிறது.

மற்றொரு சொல்: ஆற்றலில் குறைவானது இரண்டு நிபந்தனைகளை பூர்த்தி செய்யும் அணு காலமாகும்.

1. பன்முகத்தன்மை அதிகபட்சம்
2. பெருக்கல்கள் இணையும் போது, ​​மொத்த சுற்றுப்பாதை உந்தம் L அதிகபட்சமாக இருக்கும்.

p-sublevel orbitals ஐ நிரப்புவதற்கான உதாரணத்தைப் பயன்படுத்தி இந்த விதியை பகுப்பாய்வு செய்வோம் ப-இரண்டாம் காலகட்டத்தின் கூறுகள் (அதாவது, போரான் முதல் நியான் வரை (கீழே உள்ள வரைபடத்தில், கிடைமட்ட கோடுகள் சுற்றுப்பாதைகளைக் குறிக்கின்றன, செங்குத்து அம்புகள் எலக்ட்ரான்களைக் குறிக்கின்றன, அம்புக்குறியின் திசை சுழல் நோக்குநிலையைக் குறிக்கிறது).

கிளெச்கோவ்ஸ்கியின் ஆட்சி

கிளெச்கோவ்ஸ்கியின் ஆட்சி -அணுக்களில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் மொத்த எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும் போது (அவற்றின் கருக்களின் கட்டணங்கள் அல்லது இரசாயன தனிமங்களின் வரிசை எண்களின் அதிகரிப்புடன்), அதிக ஆற்றல் கொண்ட சுற்றுப்பாதையில் எலக்ட்ரான்களின் தோற்றம் சார்ந்து இருக்கும் வகையில் அணு சுற்றுப்பாதைகள் நிரப்பப்படுகின்றன. முக்கிய குவாண்டம் எண் n இல் மட்டுமே உள்ளது மற்றும் l இல் இருந்து உட்பட மற்ற அனைத்து குவாண்டம் எண்களின் எண்களையும் சார்ந்து இருக்காது. இயற்பியல் ரீதியாக, இதன் பொருள் என்னவென்றால், ஹைட்ரஜன் போன்ற அணுவில் (இன்டர்எலக்ட்ரான் விரட்டல் இல்லாத நிலையில்), எலக்ட்ரானின் சுற்றுப்பாதை ஆற்றல் கருவில் இருந்து எலக்ட்ரான் சார்ஜ் அடர்த்தியின் இடஞ்சார்ந்த தூரத்தால் மட்டுமே தீர்மானிக்கப்படுகிறது மற்றும் அதன் பண்புகளைச் சார்ந்தது அல்ல. கருவின் புலத்தில் இயக்கம்.

அனுபவ ரீதியான கிளெச்கோவ்ஸ்கி விதியும் அதிலிருந்து வரும் வரிசைப்படுத்தும் திட்டமும் அணு சுற்றுப்பாதைகளின் உண்மையான ஆற்றல் வரிசைக்கு இரண்டு ஒத்த நிகழ்வுகளில் மட்டுமே முரணானது: அணுக்களுக்கு Cr, Cu, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Pt, Au , வெளிப்புற அடுக்கின் s-sublevel உடன் எலக்ட்ரானின் "தோல்வி" உள்ளது, முந்தைய அடுக்கின் d-sublevel ஆல் மாற்றப்படுகிறது, இது அணுவின் ஆற்றல் மிக்க நிலையான நிலைக்கு வழிவகுக்கிறது, அதாவது: சுற்றுப்பாதை 6 ஐ இரண்டால் நிரப்பிய பிறகு எலக்ட்ரான்கள் கள்