6వ కాలానికి చెందిన రసాయన మూలకాల పరమాణువుల ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్‌లు. పరమాణువుల ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్‌లు. D. I. మెండలీవ్ యొక్క ఆవర్తన వ్యవస్థను ఉపయోగించి ఎలక్ట్రాన్ల పంపిణీ
ఆక్సిజన్ (O) అనేది శ్వాసక్రియ, దహన మరియు ఆక్సీకరణకు అవసరమైన ముఖ్యమైన వాయువు. చాల్కోజెన్ల సమూహానికి చెందినది. భూమిపై అత్యంత సాధారణ మూలకం. ఆక్సిజన్ పరమాణువు యొక్క నిర్మాణం లోహాలు మరియు నాన్-లోహాలతో కలిపి ఆక్సైడ్లను ఏర్పరుస్తుంది.
నిర్మాణం
ఆవర్తన పట్టికలో దాని స్థానం ఆధారంగా, ఆక్సిజన్ మూలకం యొక్క అణువు యొక్క నిర్మాణాన్ని నిర్ణయించవచ్చు. ఇది ఎనిమిదవ మూలకం, సమూహం VIలో ఉంది, రెండవ కాలం. సాపేక్ష పరమాణు ద్రవ్యరాశి 16. మూలకం యొక్క మూడు ఐసోటోప్‌లు ఉన్నాయి:
- 16 O;
- 17 O;
- 18 O.
అత్యంత సాధారణమైనది 16 O.
అన్నం. 1. ఆవర్తన పట్టికలో ఆక్సిజన్ స్థానం.
ఆక్సిజన్ అణువు యొక్క ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ 1s 2 2s 2 2p 4. ఆక్సిజన్ అణువు యొక్క కేంద్రకం +8 ఛార్జ్ కలిగి ఉంటుంది. ఆక్సిజన్ p-కుటుంబంలోని మూలకాలకు చెందినది. బాహ్య శక్తి స్థాయి ఆరు వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది. రెండు జత ఎలక్ట్రాన్లు 2s కక్ష్యలో ఉన్నాయి. 2p స్థాయి రెండు జత మరియు రెండు జత చేయని ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి అన్ని సమ్మేళనాలలో ఆక్సిజన్ రెండవ విలువను ప్రదర్శిస్తుంది.
అన్నం. 2. పరమాణువు యొక్క నిర్మాణం.
ఆక్సిజన్ అణువులో రెండు పరమాణువులు ఉంటాయి - O 2. మరో పరమాణువును జోడించినప్పుడు, ఓజోన్ ఏర్పడుతుంది - O 3.
భౌతిక లక్షణాలు
ఆక్సిజన్ రంగులేని మరియు రుచిలేని వాయువు, నీరు మరియు ఆల్కహాల్‌లో సరిగా కరుగదు. ద్రవ వెండిలో చాలా కరుగుతుంది. ద్రవీకృత రూపంలో ఇది లేత నీలం రంగును పొందుతుంది, ఘన రూపంలో - నీలం. వాతావరణ గాలిలో 21% ఆక్రమిస్తుంది.
అన్నం. 3. ఘన ఆక్సిజన్.
ఆక్సిజన్ దహనానికి మద్దతు ఇస్తుంది, కాబట్టి స్మోల్డరింగ్ స్ప్లింటర్ (ఫ్లాషెస్)తో గుర్తించడం సులభం.
రసాయన లక్షణాలు
దాని ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణం కారణంగా, ఇది అధిక ఆక్సీకరణ స్థితిని కలిగి ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, అణువుల మధ్య బలమైన డబుల్ బంధాల కారణంగా వేడిచేసినప్పుడు ఇది ఎక్కువ కార్యాచరణను ప్రదర్శిస్తుంది. గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద, ఇది అత్యంత చురుకైన మూలకాలతో త్వరగా ప్రతిస్పందిస్తుంది - క్షార మరియు ఆల్కలీన్ ఎర్త్ లోహాలు, కొన్ని లోహాలు కానివి.
మూలకాలతో కలిపి, ఇది ఆక్సైడ్లను ఏర్పరుస్తుంది. సేంద్రీయ పదార్థాలను ఆక్సీకరణం చేస్తుంది. సాధారణ పదార్ధాలతో ప్రతిచర్యలకు ఉదాహరణలు:
- K + O 2 → KO 2 ;
- 3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4;
- S + O 2 → SO 2.
వేడిచేసినప్పుడు ఆక్సిజన్ భాస్వరం, సల్ఫర్, కార్బన్ (గ్రాఫైట్) మరియు హైడ్రోజన్‌తో చర్య జరుపుతుంది:
- 4P + 5O 2 → 2P 2 O 5;
- S + O 2 → SO 2;
- C + O 2 → CO 2;
- 2H 2 + O 2 → 2H 2 O.
క్షారాల ద్వారా ఫ్లోరిన్‌ను త్వరగా పంపడం ద్వారా, ఫ్లోరిన్‌తో ఆక్సిజన్ ప్రతిచర్య పొందబడుతుంది:
2F 2 + 2NaOH → 2NaF + H 2 O + OF 2.
విద్యుత్ ఉత్సర్గ సమయంలో ఆక్సిజన్ నేరుగా ఫ్లోరిన్‌తో సంకర్షణ చెందుతుంది. ఈ సందర్భంలో, ఆక్సిజన్ తగ్గించే ఏజెంట్ పాత్రను పోషిస్తుంది:
O 2 + F 2 → F 2 O 2 .
ఆక్సిజన్ సంక్లిష్ట పదార్ధాలతో చర్య జరుపుతుంది, ఆక్సైడ్లను ఏర్పరుస్తుంది:
- 2CuS + 3O 2 → 2CuO + 2SO 2 ;
- 2H 2 S + 3O 2 → 2SO 2 + 2H 2 O;
- 2C 6 H 6 + 15O 2 → 12CO 2 + 6H 2 O;
- CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O.
ఆక్సిజన్ బంగారం మరియు జడ వాయువులతో చర్య తీసుకోదు. అతినీలలోహిత లేదా విద్యుత్ ప్రవాహ పరిస్థితులలో హాలోజెన్‌లతో పరస్పర చర్య జరుగుతుంది.
మనం ఏమి నేర్చుకున్నాము?
ఆక్సిజన్ ప్రకృతిలో సాధారణ రంగులేని వాయువు. పరమాణు నిర్మాణ రేఖాచిత్రం - +8 O) 2) 6. రెండు జతచేయని ఎలక్ట్రాన్ల కారణంగా ఆక్సిజన్ ఎల్లప్పుడూ వాలెన్స్ IIని ప్రదర్శిస్తుంది. ఆక్సిజన్ అనేది ఒక బలమైన ఆక్సీకరణ ఏజెంట్, ఇది కొన్ని ప్రతిచర్యలలో తగ్గించే ఏజెంట్ యొక్క లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుంది. లోహాలు మరియు నాన్-లోహాలు, సంక్లిష్ట అకర్బన మరియు సేంద్రీయ పదార్ధాలతో సంకర్షణ చెందుతుంది. వేడిచేసినప్పుడు ఇది చాలా చురుకుగా ఉంటుంది. నోబుల్ వాయువులు మరియు బంగారంతో చర్య తీసుకోదు.
అంశంపై పరీక్ష
నివేదిక యొక్క మూల్యాంకనం
సగటు రేటింగ్: 4.5 అందుకున్న మొత్తం రేటింగ్‌లు: 88.
ఒక మూలకం యొక్క ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ అనేది షెల్లు, సబ్‌షెల్స్ మరియు ఆర్బిటాల్స్‌లో దాని అణువులలోని ఎలక్ట్రాన్ల పంపిణీ యొక్క రికార్డు. ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ సాధారణంగా వాటి గ్రౌండ్ స్టేట్‌లోని అణువుల కోసం వ్రాయబడుతుంది. ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్లు ఉత్తేజిత స్థితిలో ఉన్న అణువు యొక్క ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్‌ను ఉత్తేజిత కాన్ఫిగరేషన్ అంటారు. గ్రౌండ్ స్టేట్‌లో మూలకం యొక్క నిర్దిష్ట ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్‌ను నిర్ణయించడానికి, క్రింది మూడు నియమాలు ఉన్నాయి: రూల్ 1: ఫిల్లింగ్ సూత్రం. ఫిల్లింగ్ సూత్రం ప్రకారం, పరమాణువు యొక్క గ్రౌండ్ స్టేట్‌లోని ఎలక్ట్రాన్లు కక్ష్య శక్తి స్థాయిలను పెంచే క్రమంలో కక్ష్యలను నింపుతాయి. అత్యల్ప శక్తి కక్ష్యలు ఎల్లప్పుడూ ముందుగా నింపబడతాయి.
హైడ్రోజన్; పరమాణు సంఖ్య = 1; ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య = 1
హైడ్రోజన్ పరమాణువులోని ఈ సింగిల్ ఎలక్ట్రాన్ K-షెల్ యొక్క s కక్ష్యను తప్పనిసరిగా ఆక్రమించాలి, ఎందుకంటే ఇది సాధ్యమయ్యే అన్ని కక్ష్యలలో అత్యల్ప శక్తిని కలిగి ఉంటుంది (Fig. 1.21 చూడండి). ఈ ఆర్బిటాల్‌లోని ఎలక్ట్రాన్‌ను ls ఎలక్ట్రాన్ అంటారు. హైడ్రోజన్ దాని గ్రౌండ్ స్టేట్‌లో Is1 యొక్క ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్‌ను కలిగి ఉంది.
నియమం 2: పౌలీ యొక్క మినహాయింపు సూత్రం. ఈ సూత్రం ప్రకారం, ఏదైనా కక్ష్యలో రెండు కంటే ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్లు ఉండవు, ఆపై అవి వ్యతిరేక స్పిన్‌లను కలిగి ఉంటే మాత్రమే (అసమాన స్పిన్ సంఖ్యలు).
లిథియం; పరమాణు సంఖ్య = 3; ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య = 3
అత్యల్ప శక్తి కక్ష్య 1s కక్ష్య. ఇది రెండు ఎలక్ట్రాన్లను మాత్రమే అంగీకరించగలదు. ఈ ఎలక్ట్రాన్లు అసమాన స్పిన్‌లను కలిగి ఉండాలి. మనం స్పిన్ +1/2ని బాణం పైకి చూపుతూ, మరియు క్రిందికి చూపే బాణంతో స్పిన్ -1/2ని సూచిస్తే, అదే కక్ష్యలో వ్యతిరేక (యాంటీపారలల్) స్పిన్‌లతో ఉన్న రెండు ఎలక్ట్రాన్లను సంజ్ఞామానం ద్వారా క్రమపద్ధతిలో సూచించవచ్చు (Fig. 1.27 )
ఒకేలా (సమాంతర) స్పిన్‌లతో రెండు ఎలక్ట్రాన్లు ఒక కక్ష్యలో ఉండవు:
లిథియం పరమాణువులోని మూడవ ఎలక్ట్రాన్ శక్తిలో అత్యల్ప కక్ష్యకు తదుపరి కక్ష్యను ఆక్రమించాలి, అనగా. 2b-కక్ష్య. అందువలన, లిథియం Is22s1 యొక్క ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్‌ను కలిగి ఉంది.
నియమం 3: హండ్ నియమం. ఈ నియమం ప్రకారం, ఒక సబ్‌షెల్ యొక్క కక్ష్యల పూరకం సమాంతర (సమాన సంకేతం) స్పిన్‌లతో ఒకే ఎలక్ట్రాన్లతో ప్రారంభమవుతుంది మరియు ఒకే ఎలక్ట్రాన్లు అన్ని కక్ష్యలను ఆక్రమించిన తర్వాత మాత్రమే వ్యతిరేక స్పిన్‌లతో జత ఎలక్ట్రాన్లతో కక్ష్యలను చివరిగా నింపడం జరుగుతుంది.
నైట్రోజన్; పరమాణు సంఖ్య = 7; ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య = 7 నైట్రోజన్ ls22s22p3 యొక్క ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్‌ను కలిగి ఉంటుంది. 2p సబ్‌షెల్‌పై ఉన్న మూడు ఎలక్ట్రాన్లు తప్పనిసరిగా మూడు 2p ఆర్బిటాల్స్‌లో ఒక్కొక్కటిగా ఉండాలి. ఈ సందర్భంలో, మూడు ఎలక్ట్రాన్లు తప్పనిసరిగా సమాంతర స్పిన్‌లను కలిగి ఉండాలి (Fig. 1.22).
పట్టికలో 1 నుండి 20 వరకు పరమాణు సంఖ్యలతో మూలకాల ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్‌లను మూర్తి 1.6 చూపుతుంది.
పట్టిక 1.6. పరమాణు సంఖ్య 1 నుండి 20 వరకు ఉన్న మూలకాల కోసం గ్రౌండ్ స్టేట్ ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్‌లు
ఉత్తేజితం కాని పరమాణువులో కక్ష్యలను నింపడం అనేది పరమాణువు యొక్క శక్తి తక్కువగా ఉండే విధంగా నిర్వహించబడుతుంది (కనీస శక్తి సూత్రం). మొదట, మొదటి శక్తి స్థాయి యొక్క కక్ష్యలు నింపబడతాయి, తరువాత రెండవది, మరియు s-సబ్లెవెల్ యొక్క కక్ష్య మొదట నిండి ఉంటుంది మరియు తర్వాత మాత్రమే p-సబ్లెవెల్ యొక్క కక్ష్యలు నిండి ఉంటాయి. 1925లో, స్విస్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త డబ్ల్యూ. పౌలీ సహజ శాస్త్రం యొక్క ప్రాథమిక క్వాంటం మెకానికల్ సూత్రాన్ని (పౌలీ సూత్రం, మినహాయింపు సూత్రం లేదా మినహాయింపు సూత్రం అని కూడా పిలుస్తారు) స్థాపించారు. పౌలీ సూత్రం ప్రకారం:
పరమాణువు యొక్క ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ సూత్రం ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది, దీనిలో పూరించిన కక్ష్యలు ప్రధాన క్వాంటం సంఖ్యకు సమానమైన సంఖ్య మరియు కక్ష్య క్వాంటం సంఖ్యకు సంబంధించిన అక్షరం కలయికతో సూచించబడతాయి. ఈ కక్ష్యలలోని ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యను సూపర్‌స్క్రిప్ట్ సూచిస్తుంది.ఒక పరమాణువు నాలుగు క్వాంటం సంఖ్యల సమూహాన్ని కలిగి ఉన్న రెండు ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉండదు.
హైడ్రోజన్ మరియు హీలియం
హైడ్రోజన్ పరమాణువు యొక్క ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ 1s 1, మరియు హీలియం అణువు 1s 2. ఒక హైడ్రోజన్ పరమాణువు ఒక జత చేయని ఎలక్ట్రాన్‌ను కలిగి ఉంటుంది మరియు హీలియం అణువు రెండు జత ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది. జత చేసిన ఎలక్ట్రాన్లు స్పిన్ ఒకటి మినహా అన్ని క్వాంటం సంఖ్యల యొక్క అదే విలువలను కలిగి ఉంటాయి. ఒక హైడ్రోజన్ పరమాణువు దాని ఎలక్ట్రాన్‌ను వదులుకుని ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన అయాన్‌గా మారుతుంది - H + కేషన్ (ప్రోటాన్), దీనికి ఎలక్ట్రాన్లు లేవు (ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ 1s 0). ఒక హైడ్రోజన్ పరమాణువు ఒక ఎలక్ట్రాన్‌ను జోడించి, ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ 1s 2తో ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన H - అయాన్ (హైడ్రైడ్ అయాన్) అవుతుంది.లిథియం
లిథియం అణువులోని మూడు ఎలక్ట్రాన్లు ఈ క్రింది విధంగా పంపిణీ చేయబడతాయి: 1s 2 1s 1. వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు అని పిలువబడే బాహ్య శక్తి స్థాయి నుండి ఎలక్ట్రాన్లు మాత్రమే రసాయన బంధం ఏర్పడటంలో పాల్గొంటాయి. లిథియం పరమాణువులో, వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ 2s ఉపస్థాయి ఎలక్ట్రాన్, మరియు 1s ఉపస్థాయి యొక్క రెండు ఎలక్ట్రాన్లు అంతర్గత ఎలక్ట్రాన్లు. లిథియం పరమాణువు దాని వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్‌ను చాలా సులభంగా కోల్పోతుంది, ఇది 1s 2 2s 0 కాన్ఫిగరేషన్‌ను కలిగి ఉన్న Li + అయాన్‌గా రూపాంతరం చెందుతుంది. హైడ్రైడ్ అయాన్, హీలియం అణువు మరియు లిథియం కేషన్ ఒకే సంఖ్యలో ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉన్నాయని గమనించండి. ఇటువంటి కణాలను ఐసోఎలక్ట్రానిక్ అంటారు. అవి ఒకే విధమైన ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్‌లను కలిగి ఉంటాయి కానీ వేర్వేరు అణు ఛార్జీలను కలిగి ఉంటాయి. హీలియం అణువు చాలా రసాయనికంగా జడమైనది, ఇది 1s 2 ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ యొక్క ప్రత్యేక స్థిరత్వం కారణంగా ఉంటుంది. ఎలక్ట్రాన్లతో నింపబడని కక్ష్యలను ఖాళీగా పిలుస్తారు. లిథియం అణువులో, 2p ఉపస్థాయి యొక్క మూడు కక్ష్యలు ఖాళీగా ఉన్నాయి.బెరీలియం
బెరీలియం అణువు యొక్క ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ 1s 2 2s 2. ఒక అణువు ఉత్తేజితం అయినప్పుడు, తక్కువ శక్తి ఉపస్థాయి నుండి ఎలక్ట్రాన్లు అధిక శక్తి ఉపస్థాయి యొక్క ఖాళీ కక్ష్యలకు తరలిపోతాయి. బెరీలియం అణువు యొక్క ఉత్తేజిత ప్రక్రియ క్రింది రేఖాచిత్రం ద్వారా తెలియజేయబడుతుంది:1సె 2 2సె 2 (గ్రౌండ్ స్టేట్) + hν→ 1s 2 2s 1 2p 1 (ఉత్తేజిత స్థితి).
బెరీలియం అణువు యొక్క భూమి మరియు ఉత్తేజిత స్థితుల పోలిక అవి జతచేయని ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యలో విభిన్నంగా ఉన్నాయని చూపిస్తుంది. బెరీలియం పరమాణువు యొక్క గ్రౌండ్ స్టేట్‌లో జతచేయని ఎలక్ట్రాన్లు లేవు, ఉత్తేజిత స్థితిలో రెండు ఉన్నాయి. ఒక పరమాణువు ఉత్తేజితం అయినప్పుడు, సూత్రప్రాయంగా, తక్కువ శక్తి కక్ష్యల నుండి ఏదైనా ఎలక్ట్రాన్లు అధిక కక్ష్యలకు వెళ్లగలవు, రసాయన ప్రక్రియల పరిశీలనలో సారూప్య శక్తులతో శక్తి ఉపస్థాయిల మధ్య పరివర్తన మాత్రమే ముఖ్యమైనది.
ఇది క్రింది విధంగా వివరించబడింది. ఒక రసాయన బంధం ఏర్పడినప్పుడు, శక్తి ఎల్లప్పుడూ విడుదల చేయబడుతుంది, అనగా, రెండు అణువుల కలయిక శక్తివంతంగా మరింత అనుకూలమైన స్థితికి వెళుతుంది. ఉత్తేజిత ప్రక్రియకు శక్తి వ్యయం అవసరం. అదే శక్తి స్థాయిలో ఎలక్ట్రాన్లను జత చేసినప్పుడు, రసాయన బంధం ఏర్పడటం ద్వారా ఉత్తేజిత ఖర్చులు భర్తీ చేయబడతాయి. వివిధ స్థాయిలలో ఎలక్ట్రాన్లను జత చేసినప్పుడు, ఉత్తేజిత ఖర్చులు చాలా ఎక్కువగా ఉంటాయి, అవి రసాయన బంధం ఏర్పడటం ద్వారా భర్తీ చేయబడవు. సాధ్యమయ్యే రసాయన ప్రతిచర్యలో భాగస్వామి లేనప్పుడు, ఉత్తేజిత పరమాణువు శక్తి యొక్క పరిమాణాన్ని విడుదల చేస్తుంది మరియు భూమి స్థితికి తిరిగి వస్తుంది - ఈ ప్రక్రియను సడలింపు అంటారు.
బోర్
మూలకాల యొక్క ఆవర్తన పట్టిక యొక్క 3వ కాలానికి చెందిన మూలకాల యొక్క పరమాణువుల ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్‌లు పైన ఇచ్చిన వాటికి కొంత వరకు సమానంగా ఉంటాయి (సబ్‌స్క్రిప్ట్ పరమాణు సంఖ్యను సూచిస్తుంది):
11 Na 3s 1
12 Mg 3s 2
13 Al 3s 2 3p 1
14 Si 2s 2 2p2
15P 2s 2 3p 3
అయినప్పటికీ, సారూప్యత పూర్తి కాలేదు, ఎందుకంటే మూడవ శక్తి స్థాయి మూడు ఉపస్థాయిలుగా విభజించబడింది మరియు జాబితా చేయబడిన అన్ని మూలకాలు ఖాళీగా ఉన్న d-కక్ష్యలను కలిగి ఉంటాయి, వీటికి ఎలక్ట్రాన్లు ఉత్తేజితం, గుణకారాన్ని పెంచుతాయి. భాస్వరం, సల్ఫర్ మరియు క్లోరిన్ వంటి మూలకాలకు ఇది చాలా ముఖ్యం.
భాస్వరం పరమాణువులో జతకాని ఎలక్ట్రాన్ల గరిష్ట సంఖ్య ఐదుకి చేరుకుంటుంది:
ఇది సమ్మేళనాల ఉనికి యొక్క సంభావ్యతను వివరిస్తుంది, దీనిలో భాస్వరం యొక్క వేలెన్సీ 5. ఫాస్ఫరస్ అణువు వలె భూమి స్థితిలో వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క అదే ఆకృతీకరణను కలిగి ఉన్న నైట్రోజన్ అణువు ఐదు సమయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరచదు.
ఆక్సిజన్ మరియు సల్ఫర్, ఫ్లోరిన్ మరియు క్లోరిన్ యొక్క వాలెన్స్ సామర్థ్యాలను పోల్చినప్పుడు ఇదే విధమైన పరిస్థితి తలెత్తుతుంది. సల్ఫర్ పరమాణువులో ఎలక్ట్రాన్లను జత చేయడం వలన జతచేయని ఆరు ఎలక్ట్రాన్లు కనిపిస్తాయి:
3s 2 3p 4 (గ్రౌండ్ స్టేట్) → 3s 1 3p 3 3d 2 (ఉత్తేజిత స్థితి).
ఇది ఆక్సిజన్ కోసం సాధించలేని ఆరు-వాలెన్స్ స్థితికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. నైట్రోజన్ (4) మరియు ఆక్సిజన్ (3) యొక్క గరిష్ట వాలెన్సీకి మరింత వివరణాత్మక వివరణ అవసరం, ఇది తరువాత ఇవ్వబడుతుంది.
క్లోరిన్ యొక్క గరిష్ట వాలెన్సీ 7, ఇది అణువు 3s 1 3p 3 d 3 యొక్క ఉత్తేజిత స్థితి యొక్క ఆకృతీకరణకు అనుగుణంగా ఉంటుంది.
మూడవ కాలంలోని అన్ని మూలకాలలో ఖాళీగా ఉన్న 3d కక్ష్యల ఉనికిని, 3వ శక్తి స్థాయి నుండి ప్రారంభించి, ఎలక్ట్రాన్లతో నిండినప్పుడు వివిధ స్థాయిల ఉపస్థాయిల పాక్షిక అతివ్యాప్తి ఏర్పడుతుందనే వాస్తవం ద్వారా వివరించబడింది. అందువలన, 4s ఉపస్థాయిని పూరించిన తర్వాత మాత్రమే 3d ఉపస్థాయి పూరించడం ప్రారంభమవుతుంది. వివిధ ఉపస్థాయిల పరమాణు కక్ష్యలలోని ఎలక్ట్రాన్ల శక్తి నిల్వ మరియు, తత్ఫలితంగా, వాటిని నింపే క్రమం క్రింది క్రమంలో పెరుగుతుంది:
మొదటి రెండు క్వాంటం సంఖ్యల మొత్తం (n + l) తక్కువగా ఉండే కక్ష్యలు ముందుగా పూరించబడతాయి; ఈ మొత్తాలు సమానంగా ఉంటే, తక్కువ ప్రధాన క్వాంటం సంఖ్యతో కక్ష్యలు ముందుగా నింపబడతాయి.
ఈ నమూనా 1951 లో V. M. క్లెచ్కోవ్స్కీచే రూపొందించబడింది.
పరమాణువులలో s-సబ్లెవెల్ ఎలక్ట్రాన్లతో నిండి ఉన్న మూలకాలను s-మూలకాలు అంటారు. వీటిలో ప్రతి కాలం యొక్క మొదటి రెండు మూలకాలు ఉన్నాయి: అయితే, ఇప్పటికే తదుపరి d-మూలకంలో - క్రోమియం - భూమి స్థితిలో శక్తి స్థాయిలలో ఎలక్ట్రాన్ల అమరికలో కొంత "విచలనం" ఉంది: బదులుగా ఊహించిన నాలుగు జతకాని ఎలక్ట్రాన్లు. 3d ఉప స్థాయిలో, క్రోమియం పరమాణువు 3d ఉప స్థాయిలో ఐదు జత చేయని ఎలక్ట్రాన్లను మరియు s ఉప స్థాయిలో ఒక జత చేయని ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది: 24 Cr 4s 1 3d 5.
ఒక s-ఎలక్ట్రాన్ d-సబ్లెవెల్‌కు మారే దృగ్విషయాన్ని తరచుగా ఎలక్ట్రాన్ యొక్క "లీక్‌త్రూ" అని పిలుస్తారు. ఎలక్ట్రాన్లు మరియు న్యూక్లియస్ మధ్య ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఆకర్షణ పెరగడం వల్ల ఎలక్ట్రాన్లు నింపిన d-సబ్లెవెల్ యొక్క కక్ష్యలు కేంద్రకానికి దగ్గరగా మారడం ద్వారా దీనిని వివరించవచ్చు. ఫలితంగా, 4s 1 3d 5 రాష్ట్రం 4s 2 3d 4 కంటే శక్తివంతంగా మరింత అనుకూలంగా మారుతుంది. అందువలన, ఇతర సాధ్యం ఎలక్ట్రాన్ పంపిణీ ఎంపికలతో పోలిస్తే సగం నిండిన d-సబ్లెవెల్ (d 5) స్థిరత్వాన్ని పెంచింది. ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ గరిష్ట సంఖ్యలో జత చేయబడిన ఎలక్ట్రాన్ల ఉనికికి అనుగుణంగా ఉంటుంది, ఇది మునుపటి d-మూలకాలలో ఉత్తేజితం ఫలితంగా మాత్రమే సాధించబడుతుంది, ఇది క్రోమియం అణువు యొక్క భూమి స్థితి యొక్క లక్షణం. ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ d 5 కూడా మాంగనీస్ అణువు యొక్క లక్షణం: 4s 2 3d 5. కింది d-మూలకాల కోసం, d-సబ్లెవెల్ యొక్క ప్రతి శక్తి కణం రెండవ ఎలక్ట్రాన్‌తో నిండి ఉంటుంది: 26 Fe 4s 2 3d 6 ; 27 Co 4s 2 3d 7 ; 28 Ni 4s 2 3d 8 .
రాగి పరమాణువులో, ఒక ఎలక్ట్రాన్ 4s ఉప-స్థాయి నుండి 3d ఉపస్థాయికి మారడం వలన పూర్తిగా నిండిన d-సబ్లెవెల్ (d 10) స్థితిని సాధించవచ్చు: 29 Cu 4s 1 3d 10. d-మూలకాల యొక్క మొదటి వరుస యొక్క చివరి మూలకం ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ 30 Zn 4s 23 d 10ని కలిగి ఉంది.
d 5 మరియు d 10 కాన్ఫిగరేషన్ల స్థిరత్వంలో వ్యక్తీకరించబడిన సాధారణ ధోరణి, తక్కువ కాలాల మూలకాలలో కూడా గమనించబడుతుంది. మాలిబ్డినం క్రోమియం మాదిరిగానే ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్‌ను కలిగి ఉంది: 42 Mo 5s 1 4d 5, మరియు వెండి నుండి రాగి: 47 Ag5s 0 d 10. అంతేకాకుండా, 5s కక్ష్య నుండి 4d కక్ష్య: 46Pd 5s 0 d 10కి రెండు ఎలక్ట్రాన్ల పరివర్తన కారణంగా పల్లాడియంలో d 10 కాన్ఫిగరేషన్ ఇప్పటికే సాధించబడింది. d- మరియు f-కక్ష్యల మోనోటోనిక్ ఫిల్లింగ్ నుండి ఇతర విచలనాలు ఉన్నాయి.
నిర్వచనం
ఆక్సిజన్- ఆవర్తన పట్టిక యొక్క ఎనిమిదవ మూలకం. కాని లోహాలను సూచిస్తుంది. VI సమూహం A ఉప సమూహం యొక్క రెండవ కాలంలో ఉంది.
క్రమ సంఖ్య 8. అణు ఛార్జ్ +8. పరమాణు బరువు - 15.999 amu. ప్రకృతిలో ఆక్సిజన్ యొక్క మూడు ఐసోటోపులు ఉన్నాయి: 16 O, 17 O మరియు 18 O, వీటిలో సర్వసాధారణం 16 O (99.762%).
ఆక్సిజన్ అణువు యొక్క ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణం
రెండవ కాలంలో ఉన్న అన్ని మూలకాల వలె ఆక్సిజన్ అణువు రెండు షెల్లను కలిగి ఉంటుంది. సమూహం సంఖ్య -VI (చాల్కోజెన్లు) - నైట్రోజన్ అణువు యొక్క బాహ్య ఎలక్ట్రానిక్ స్థాయి 6 వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉందని సూచిస్తుంది. ఇది అధిక ఆక్సీకరణ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది (ఫ్లోరిన్‌కు మాత్రమే ఎక్కువ).
అన్నం. 1. ఆక్సిజన్ అణువు యొక్క నిర్మాణం యొక్క స్కీమాటిక్ ప్రాతినిధ్యం.
గ్రౌండ్ స్టేట్ యొక్క ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ క్రింది విధంగా వ్రాయబడింది:
1s 2 2s 2 2p 4 .
ఆక్సిజన్ p-కుటుంబంలో ఒక మూలకం. ఉత్తేజిత స్థితిలో వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ల శక్తి రేఖాచిత్రం క్రింది విధంగా ఉంటుంది:
ఆక్సిజన్‌లో 2 జతల జత ఎలక్ట్రాన్లు మరియు రెండు జత చేయని ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి. దాని అన్ని సమ్మేళనాలలో, ఆక్సిజన్ వాలెన్సీ IIని ప్రదర్శిస్తుంది.
అన్నం. 2. ఆక్సిజన్ అణువు యొక్క నిర్మాణం యొక్క ప్రాదేశిక ప్రాతినిధ్యం.
సమస్య పరిష్కారానికి ఉదాహరణలు
ఉదాహరణ 1
6.6 క్రోమియం, రాగి మరియు కొన్ని ఇతర అంశాల పరమాణువుల ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణం యొక్క లక్షణాలు
మీరు అనుబంధం 4ని జాగ్రత్తగా పరిశీలిస్తే, కొన్ని మూలకాల పరమాణువుల కోసం ఎలక్ట్రాన్లతో కక్ష్యలను నింపే క్రమం అంతరాయం కలిగిస్తుందని మీరు గమనించవచ్చు. కొన్నిసార్లు ఈ ఉల్లంఘనలను "మినహాయింపులు" అని పిలుస్తారు, కానీ ఇది అలా కాదు - ప్రకృతి చట్టాలకు మినహాయింపులు లేవు!
ఈ రుగ్మతతో మొదటి మూలకం క్రోమియం. దాని ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణాన్ని నిశితంగా పరిశీలిద్దాం (Fig. 6.16 ఎ) క్రోమియం అణువులో 4 ఉంటుంది లు-ఒకరు ఆశించినట్లుగా రెండు ఉపస్థాయిలు లేవు, కానీ ఒక ఎలక్ట్రాన్ మాత్రమే. కానీ 3 వద్ద డి-సబ్లెవెల్ ఐదు ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది, అయితే ఈ ఉపస్థాయి 4 తర్వాత నిండి ఉంటుంది లు-సబ్లెవెల్ (Fig. 6.4 చూడండి). ఇది ఎందుకు జరుగుతుందో అర్థం చేసుకోవడానికి, ఎలక్ట్రాన్ మేఘాలు 3 ఏమిటో చూద్దాం డి-ఈ పరమాణువు యొక్క ఉపస్థాయి.
ప్రతి ఐదు 3 డి-ఈ సందర్భంలో మేఘాలు ఒక ఎలక్ట్రాన్ ద్వారా ఏర్పడతాయి. ఈ అధ్యాయం యొక్క § 4 నుండి మీకు ఇప్పటికే తెలిసినట్లుగా, అటువంటి ఐదు ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క మొత్తం ఎలక్ట్రాన్ క్లౌడ్ గోళాకార ఆకారాన్ని కలిగి ఉంటుంది లేదా, వారు చెప్పినట్లు, గోళాకార సుష్టంగా ఉంటుంది. వివిధ దిశలలో ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రత పంపిణీ స్వభావం ప్రకారం, ఇది 1 కి సమానంగా ఉంటుంది లు-ఈఓ. ఎలక్ట్రాన్లు అటువంటి మేఘాన్ని ఏర్పరుస్తున్న ఉపస్థాయి యొక్క శక్తి తక్కువ సౌష్టవ మేఘం విషయంలో కంటే తక్కువగా మారుతుంది. ఈ సందర్భంలో, కక్ష్య శక్తి 3 డి-ఉపస్థాయి శక్తికి సమానం 4 లు-కక్ష్యలు. సమరూపత విచ్ఛిన్నమైనప్పుడు, ఉదాహరణకు, ఆరవ ఎలక్ట్రాన్ కనిపించినప్పుడు, కక్ష్యల శక్తి 3 డి-ఉపస్థాయి మళ్లీ శక్తి కంటే ఎక్కువ అవుతుంది 4 లు-కక్ష్యలు. కాబట్టి, మాంగనీస్ అణువు మళ్లీ 4 వద్ద రెండవ ఎలక్ట్రాన్‌ను కలిగి ఉంటుంది లు-AO.
సగం లేదా పూర్తిగా ఎలక్ట్రాన్లతో నిండిన ఏదైనా ఉపస్థాయి యొక్క సాధారణ మేఘం గోళాకార సమరూపతను కలిగి ఉంటుంది. ఈ సందర్భాలలో శక్తి తగ్గుదల సాధారణ స్వభావం కలిగి ఉంటుంది మరియు ఏదైనా ఉపస్థాయి సగం లేదా పూర్తిగా ఎలక్ట్రాన్లతో నిండి ఉందా అనే దానిపై ఆధారపడి ఉండదు. మరియు అలా అయితే, ఎలక్ట్రాన్ షెల్‌లోని తొమ్మిదవది చివరిగా “వచ్చే” అణువులో తదుపరి ఉల్లంఘన కోసం మనం చూడాలి డి- ఎలక్ట్రాన్. నిజానికి, రాగి పరమాణువులో 3 ఉంటుంది డి-సబ్లెవెల్‌లో 10 ఎలక్ట్రాన్లు మరియు 4 ఉన్నాయి లు- ఒకే ఒక ఉపస్థాయి (Fig. 6.16 బి).
పూర్తిగా లేదా సగం నిండిన ఉపస్థాయి యొక్క కక్ష్యల శక్తిలో తగ్గుదల అనేక ముఖ్యమైన రసాయన దృగ్విషయాలకు కారణమవుతుంది, వాటిలో కొన్ని మీకు సుపరిచితం అవుతాయి.
6.7 బాహ్య మరియు వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు, కక్ష్యలు మరియు ఉపస్థాయిలు
రసాయన శాస్త్రంలో, వివిక్త అణువుల లక్షణాలు, ఒక నియమం వలె, అధ్యయనం చేయబడవు, ఎందుకంటే దాదాపు అన్ని అణువులు, వివిధ పదార్ధాలలో భాగంగా, రసాయన బంధాలను ఏర్పరుస్తాయి. పరమాణువుల ఎలక్ట్రాన్ షెల్స్ పరస్పర చర్య ద్వారా రసాయన బంధాలు ఏర్పడతాయి. అన్ని అణువులకు (హైడ్రోజన్ మినహా), అన్ని ఎలక్ట్రాన్లు రసాయన బంధాల ఏర్పాటులో పాల్గొనవు: బోరాన్ ఐదు ఎలక్ట్రాన్లలో మూడు, కార్బన్ ఆరులో నాలుగు మరియు, ఉదాహరణకు, బేరియం యాభై-ఆరులో రెండు కలిగి ఉంటుంది. ఈ "క్రియాశీల" ఎలక్ట్రాన్లు అంటారు వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు.
వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు కొన్నిసార్లు గందరగోళానికి గురవుతాయి బాహ్యఎలక్ట్రాన్లు, కానీ ఇది అదే విషయం కాదు.
బాహ్య ఎలక్ట్రాన్ల ఎలక్ట్రానిక్ మేఘాలు గరిష్ట వ్యాసార్థాన్ని కలిగి ఉంటాయి (మరియు ప్రధాన క్వాంటం సంఖ్య యొక్క గరిష్ట విలువ).
పరమాణువులు ఒకదానికొకటి వచ్చినప్పుడు, ఈ ఎలక్ట్రాన్ల ద్వారా ఏర్పడిన ఎలక్ట్రాన్ మేఘాలు అన్నింటికంటే ముందుగా సంపర్కంలోకి వస్తాయి కాబట్టి, బాహ్య ఎలక్ట్రాన్లు మొదటి స్థానంలో బంధాల ఏర్పాటులో పాల్గొంటాయి. కానీ వాటితో పాటు, కొన్ని ఎలక్ట్రాన్లు కూడా బంధం ఏర్పడటంలో పాల్గొనవచ్చు. పూర్వ బాహ్య(చివరి) పొర, కానీ అవి బాహ్య ఎలక్ట్రాన్ల శక్తికి చాలా భిన్నంగా లేని శక్తిని కలిగి ఉంటే మాత్రమే. అణువు యొక్క రెండు ఎలక్ట్రాన్లు వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు. (లాంతనైడ్లు మరియు ఆక్టినైడ్‌లలో, కొన్ని "బాహ్య" ఎలక్ట్రాన్లు కూడా వాలెన్స్‌గా ఉంటాయి)
అణువు యొక్క ఇతర ఎలక్ట్రాన్ల శక్తి కంటే వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ల శక్తి చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు ఒకదానికొకటి శక్తిలో గణనీయంగా తక్కువగా ఉంటాయి.
పరమాణువు రసాయన బంధాలను ఏర్పరచగలిగితే మాత్రమే బాహ్య ఎలక్ట్రాన్లు ఎల్లప్పుడూ వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు. అందువలన, హీలియం పరమాణువు యొక్క రెండు ఎలక్ట్రాన్లు బాహ్యంగా ఉంటాయి, కానీ హీలియం అణువు ఎటువంటి రసాయన బంధాలను ఏర్పరచదు కాబట్టి వాటిని వాలెన్స్ అని పిలవలేము.
వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు ఆక్రమిస్తాయి వాలెన్స్ ఆర్బిటాల్స్, ఇది క్రమంగా రూపం విలువ ఉపస్థాయిలు.
ఉదాహరణగా, ఇనుప అణువును పరిగణించండి, దీని ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ అంజీర్‌లో చూపబడింది. 6.17 ఇనుప అణువు యొక్క ఎలక్ట్రాన్లలో, గరిష్ట ప్రధాన క్వాంటం సంఖ్య ( n= 4) కేవలం రెండు 4 ఉన్నాయి లు- ఎలక్ట్రాన్. పర్యవసానంగా, అవి ఈ అణువు యొక్క బాహ్య ఎలక్ట్రాన్లు. ఇనుము పరమాణువు యొక్క బాహ్య కక్ష్యలు అన్నీ కక్ష్యలతో ఉంటాయి n= 4, మరియు బాహ్య ఉపస్థాయిలు ఈ కక్ష్యల ద్వారా ఏర్పడిన అన్ని ఉపస్థాయిలు, అంటే 4 లు-,
4p-, 4డి- మరియు 4 f-EPU.
బాహ్య ఎలక్ట్రాన్లు ఎల్లప్పుడూ వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు, కాబట్టి 4 లు-ఇనుప అణువు యొక్క ఎలక్ట్రాన్లు వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు. మరియు అలా అయితే, 3 డి-కొంచెం ఎక్కువ శక్తి కలిగిన ఎలక్ట్రాన్లు కూడా వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్‌లుగా ఉంటాయి. ఇనుము అణువు యొక్క బాహ్య స్థాయిలో, నిండిన 4కి అదనంగా లు-AO ఇంకా 4 ఉచితం p-, 4డి- మరియు 4 f-AO. అవన్నీ బాహ్యమైనవి, కానీ వాటిలో 4 మాత్రమే వేలెన్స్ ఆర్-AO, మిగిలిన కక్ష్యల శక్తి చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఈ కక్ష్యలలో ఎలక్ట్రాన్లు కనిపించడం ఇనుము అణువుకు ప్రయోజనకరంగా ఉండదు.
కాబట్టి, ఇనుము అణువు
బాహ్య ఎలక్ట్రానిక్ స్థాయి - నాల్గవది,
బాహ్య ఉపస్థాయిలు - 4 లు-, 4p-, 4డి- మరియు 4 f-ఈపీయూ,
బాహ్య కక్ష్యలు - 4 లు-, 4p-, 4డి- మరియు 4 f-ఏఓ,
బాహ్య ఎలక్ట్రాన్లు - రెండు 4 లు-ఎలక్ట్రాన్ (4 లు 2),
బాహ్య ఎలక్ట్రానిక్ పొర - నాల్గవది,
బాహ్య ఎలక్ట్రాన్ క్లౌడ్ - 4 లు-ఈఓ
విలువల ఉపస్థాయిలు - 4 లు-, 4p-, మరియు 3 డి-ఈపీయూ,
వాలెన్స్ ఆర్బిటాల్స్ - 4 లు-, 4p-, మరియు 3 డి-ఏఓ,
వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు - రెండు 4 లు-ఎలక్ట్రాన్ (4 లు 2) మరియు ఆరు 3 డి-ఎలక్ట్రాన్లు (3 డి 6).
వాలెన్స్ ఉపస్థాయిలను ఎలక్ట్రాన్లతో పాక్షికంగా లేదా పూర్తిగా నింపవచ్చు లేదా అవి పూర్తిగా స్వేచ్ఛగా ఉంటాయి. అణు ఛార్జ్ పెరిగేకొద్దీ, అన్ని ఉపస్థాయిల శక్తి విలువలు తగ్గుతాయి, అయితే ఎలక్ట్రాన్లు ఒకదానితో ఒకటి పరస్పర చర్య చేయడం వల్ల, వివిధ ఉపస్థాయిల శక్తి వేర్వేరు "వేగం" వద్ద తగ్గుతుంది. శక్తి పూర్తిగా నిండిపోయింది డి- మరియు f-సబ్లెవెల్స్ చాలా తగ్గుతాయి కాబట్టి అవి వేలెన్స్‌గా మారవు.
ఉదాహరణగా, టైటానియం మరియు ఆర్సెనిక్ అణువులను పరిగణించండి (Fig. 6.18).
టైటానియం అణువు 3 విషయంలో డి-EPU పాక్షికంగా మాత్రమే ఎలక్ట్రాన్లతో నిండి ఉంటుంది మరియు దాని శక్తి శక్తి 4 కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది లు-EPU, మరియు 3 డి-ఎలక్ట్రాన్లు వాలెన్స్. ఆర్సెనిక్ అణువులో 3 ఉంటుంది డి-EPU పూర్తిగా ఎలక్ట్రాన్లతో నిండి ఉంటుంది మరియు దాని శక్తి 4 శక్తి కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటుంది లు-EPU, అందువలన 3 డి-ఎలక్ట్రాన్లు వాలెన్స్ కాదు.
ఇచ్చిన ఉదాహరణలలో, మేము విశ్లేషించాము వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్టైటానియం మరియు ఆర్సెనిక్ అణువులు.
అణువు యొక్క వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ ఇలా వర్ణించబడింది వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ ఫార్ములా, లేదా రూపంలో వాలెన్స్ ఉపస్థాయిల శక్తి రేఖాచిత్రం.
VALENCE Electrons, External Electrons, VALENCE EPU, VALENCE AO, VALENCE ELECTRON కాన్ఫిగరేషన్ ఆఫ్ ఒక అణువు, VALENCE ELECTRON ఫార్ములా, VALENCE SUBLEVELS రేఖాచిత్రం.
1. మీరు సంకలనం చేసిన శక్తి రేఖాచిత్రాలపై మరియు Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ar పరమాణువుల పూర్తి ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాలలో బాహ్య మరియు వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లను సూచిస్తాయి. ఈ పరమాణువుల వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాలను వ్రాయండి. శక్తి రేఖాచిత్రాలపై, వాలెన్స్ సబ్‌లెవెల్‌ల శక్తి రేఖాచిత్రాలకు సంబంధించిన భాగాలను హైలైట్ చేయండి.
2. పరమాణువుల ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ల మధ్య సాధారణం ఏమిటి: a) Li మరియు Na, B మరియు Al, O మరియు S, Ne మరియు Ar; బి) Zn మరియు Mg, Sc మరియు Al, Cr మరియు S, Ti మరియు Si; c) H మరియు He, Li మరియు O, K మరియు Kr, Sc మరియు Ga. వారి తేడాలు ఏమిటి
3. ప్రతి మూలకం యొక్క పరమాణువు యొక్క ఎలక్ట్రాన్ షెల్‌లో ఎన్ని వేలెన్స్ సబ్‌లెవెల్‌లు ఉన్నాయి: ఎ) హైడ్రోజన్, హీలియం మరియు లిథియం, బి) నైట్రోజన్, సోడియం మరియు సల్ఫర్, సి) పొటాషియం, కోబాల్ట్ మరియు జెర్మేనియం
4. ఎ) బోరాన్, బి) ఫ్లోరిన్, సి) సోడియం అణువులో ఎన్ని వేలెన్స్ ఆర్బిటాల్స్ పూర్తిగా నిండి ఉన్నాయి?
5. జతచేయని ఎలక్ట్రాన్‌తో ఎన్ని కక్ష్యలు ఉంటాయి: ఎ) బోరాన్, బి) ఫ్లోరిన్, సి) ఇనుము
6. మాంగనీస్ అణువుకు ఎన్ని ఉచిత బాహ్య కక్ష్యలు ఉన్నాయి? ఎన్ని ఉచిత వాలెన్స్‌లు ఉన్నాయి?
7.తదుపరి పాఠం కోసం, 20 మి.మీ వెడల్పు గల కాగితపు స్ట్రిప్‌ను సిద్ధం చేసి, దానిని కణాలుగా (20 × 20 మి.మీ) విభజించి, ఈ స్ట్రిప్‌కు సహజ మూలకాల (హైడ్రోజన్ నుండి మీట్నేరియం వరకు) వర్తింపజేయండి.
8. ప్రతి సెల్‌లో, అంజీర్‌లో చూపిన విధంగా మూలకం యొక్క చిహ్నాన్ని, దాని పరమాణు సంఖ్య మరియు వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ సూత్రాన్ని ఉంచండి. 6.19 (అపెండిక్స్ 4 ఉపయోగించండి).
6.8 వాటి ఎలక్ట్రాన్ షెల్స్ యొక్క నిర్మాణం ప్రకారం అణువుల వ్యవస్థీకరణ
రసాయన మూలకాల యొక్క క్రమబద్ధీకరణ మూలకాల యొక్క సహజ శ్రేణిపై ఆధారపడి ఉంటుంది
మరియు ఎలక్ట్రాన్ షెల్స్ సారూప్యత సూత్రంవారి పరమాణువులు.
రసాయన మూలకాల సహజ శ్రేణి గురించి మీకు ఇప్పటికే తెలుసు. ఇప్పుడు ఎలక్ట్రానిక్ షెల్స్ యొక్క సారూప్యత సూత్రంతో పరిచయం చేసుకుందాం.
EREలోని పరమాణువుల వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములాలను పరిశీలిస్తే, కొన్ని పరమాణువులకు అవి ప్రధాన క్వాంటం సంఖ్య యొక్క విలువలలో మాత్రమే విభిన్నంగా ఉన్నాయని కనుగొనడం సులభం. ఉదాహరణకు, 1 లు 1 హైడ్రోజన్, 2 లు 1 లిథియం, 3 లు 1 సోడియం మొదలైనవి. లేదా 2 లు 2 2p 5 ఫ్లోరిన్ కోసం, 3 లు 2 3pక్లోరిన్ కోసం 5, 4 లు 2 4pబ్రోమిన్ కోసం 5, మొదలైనవి. అంటే అటువంటి పరమాణువుల వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ల మేఘాల బయటి ప్రాంతాలు ఆకారంలో చాలా పోలి ఉంటాయి మరియు పరిమాణంలో మాత్రమే భిన్నంగా ఉంటాయి (మరియు, వాస్తవానికి, ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రత). మరియు అలా అయితే, అటువంటి అణువుల ఎలక్ట్రాన్ మేఘాలు మరియు సంబంధిత వాలెన్స్ కాన్ఫిగరేషన్‌లను పిలుస్తారు ఇలాంటి. సారూప్య ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్‌లతో విభిన్న మూలకాల పరమాణువుల కోసం మనం వ్రాయవచ్చు సాధారణ విలువ ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాలు: NSమొదటి సందర్భంలో 1 మరియు NS 2 n.pరెండవదానిలో 5. మీరు మూలకాల యొక్క సహజ శ్రేణి ద్వారా కదులుతున్నప్పుడు, మీరు సమానమైన వాలెన్స్ కాన్ఫిగరేషన్‌లతో ఇతర అణువుల సమూహాలను కనుగొనవచ్చు.
ఈ విధంగా, సారూప్యమైన ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్‌లతో కూడిన పరమాణువులు సహజ మూలకాలలో క్రమం తప్పకుండా కనిపిస్తాయి.
ఎలక్ట్రానిక్ షెల్స్ యొక్క సారూప్యత యొక్క సూత్రం ఇది.
ఈ క్రమబద్ధత యొక్క రకాన్ని గుర్తించడానికి ప్రయత్నిద్దాం. దీన్ని చేయడానికి, మీరు తయారు చేసిన మూలకాల యొక్క సహజ శ్రేణిని మేము ఉపయోగిస్తాము.
ERE హైడ్రోజన్‌తో ప్రారంభమవుతుంది, దీని వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములా 1 లు 1 . సారూప్యమైన వాలెన్స్ కాన్ఫిగరేషన్ల కోసం అన్వేషణలో, మేము ఎలిమెంట్స్ ముందు ఉన్న ఎలిమెంట్స్ యొక్క సహజ శ్రేణిని సాధారణ వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములాతో కట్ చేస్తాము NS 1 (అనగా లిథియం ముందు, సోడియం ముందు మొదలైనవి). మూలకాల యొక్క "కాలాలు" అని పిలవబడే వాటిని మేము అందుకున్నాము. ఫలితంగా "కాలాలు" జతచేద్దాం, తద్వారా అవి పట్టిక వరుసలుగా మారతాయి (Fig. 6.20 చూడండి). ఫలితంగా, పట్టికలోని మొదటి రెండు నిలువు వరుసలలోని పరమాణువులు మాత్రమే ఒకే విధమైన ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్‌లను కలిగి ఉంటాయి.
పట్టికలోని ఇతర నిలువు వరుసలలో వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ల సారూప్యతను సాధించడానికి ప్రయత్నిద్దాం. దీన్ని చేయడానికి, మేము 58 – 71 మరియు 90 –103 సంఖ్యలతో 6వ మరియు 7వ పీరియడ్‌ల మూలకాలను కత్తిరించాము (అవి 4ని నింపుతాయి f- మరియు 5 f-సబ్లెవెల్స్) మరియు వాటిని టేబుల్ కింద ఉంచండి. చిత్రంలో చూపిన విధంగా మేము మిగిలిన మూలకాల చిహ్నాలను అడ్డంగా తరలిస్తాము. దీని తరువాత, పట్టిక యొక్క అదే కాలమ్‌లో ఉన్న మూలకాల యొక్క పరమాణువులు ఒకే విధమైన వాలెన్స్ కాన్ఫిగరేషన్‌లను కలిగి ఉంటాయి, వీటిని సాధారణ వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాల ద్వారా వ్యక్తీకరించవచ్చు: NS 1 , NS 2 , NS 2 (n–1)డి 1 , NS 2 (n–1)డి 2 మరియు అందువలన వరకు NS 2 n.p 6. సాధారణ వాలెన్స్ సూత్రాల నుండి అన్ని విచలనాలు క్రోమియం మరియు రాగి విషయంలో అదే కారణాల ద్వారా వివరించబడ్డాయి (పేరా 6.6 చూడండి).
మీరు చూడగలిగినట్లుగా, ERE ని ఉపయోగించడం ద్వారా మరియు ఎలక్ట్రాన్ షెల్స్ యొక్క సారూప్యత సూత్రాన్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా, మేము రసాయన మూలకాలను క్రమబద్ధీకరించగలిగాము. రసాయన మూలకాల యొక్క అటువంటి వ్యవస్థ అంటారు సహజ, ఇది ప్రత్యేకంగా ప్రకృతి చట్టాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది కాబట్టి. మేము అందుకున్న పట్టిక (Fig. 6.21) మూలకాల యొక్క సహజ వ్యవస్థను గ్రాఫికల్‌గా చిత్రీకరించే మార్గాలలో ఒకటి మరియు దీనిని పిలుస్తారు రసాయన మూలకాల యొక్క దీర్ఘ-కాల పట్టిక.
ఎలక్ట్రాన్ షెల్స్ యొక్క సారూప్యత యొక్క సూత్రం, రసాయన మూలకాల యొక్క సహజ వ్యవస్థ ("పీరియాడిక్" సిస్టమ్), రసాయన మూలకాల పట్టిక.
6.9 రసాయన మూలకాల యొక్క దీర్ఘకాల పట్టిక
రసాయన మూలకాల యొక్క దీర్ఘ-కాల పట్టిక యొక్క నిర్మాణాన్ని నిశితంగా పరిశీలిద్దాం.
ఈ పట్టిక యొక్క వరుసలు, మీకు ఇప్పటికే తెలిసినట్లుగా, మూలకాల యొక్క "కాలాలు" అని పిలుస్తారు. కాలాలు 1 నుండి 7 వరకు అరబిక్ సంఖ్యలతో లెక్కించబడ్డాయి. మొదటి పీరియడ్‌లో రెండు మూలకాలు మాత్రమే ఉన్నాయి. ప్రతి ఎనిమిది మూలకాలను కలిగి ఉన్న రెండవ మరియు మూడవ కాలాలు అంటారు చిన్నదికాలాలు. నాల్గవ మరియు ఐదవ కాలాలు, ఒక్కొక్కటి 18 మూలకాలను కలిగి ఉంటాయి పొడవుకాలాలు. ఆరవ మరియు ఏడవ కాలాలు, ఒక్కొక్కటి 32 మూలకాలను కలిగి ఉంటాయి అదనపు పొడవుకాలాలు.
ఈ పట్టిక యొక్క నిలువు వరుసలు అంటారు సమూహాలుఅంశాలు. గుంపు సంఖ్యలు లాటిన్ అక్షరాలు A లేదా B తో రోమన్ సంఖ్యలచే సూచించబడతాయి.
కొన్ని సమూహాల మూలకాలు వాటి స్వంత సాధారణ (సమూహం) పేర్లను కలిగి ఉంటాయి: సమూహం IA (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) - ఆల్కలీన్ మూలకాలు(లేదా క్షార లోహ మూలకాలు); సమూహం IIA మూలకాలు (Ca, Sr, Ba మరియు Ra) - ఆల్కలీన్ ఎర్త్ ఎలిమెంట్స్(లేదా ఆల్కలీన్ ఎర్త్ మెటల్ మూలకాలు)(పేరు "క్షార లోహాలు" మరియు ఆల్కలీన్ ఎర్త్ లోహాలు" సంబంధిత మూలకాలచే ఏర్పడిన సాధారణ పదార్ధాలను సూచిస్తాయి మరియు మూలకాల సమూహాల పేర్లుగా ఉపయోగించరాదు); మూలకాలు VIA సమూహం (O, S, Se, Te, Po) – చాల్కోజెన్లు, సమూహం VIIA మూలకాలు (F, Cl, Br, I, At) – హాలోజన్లు, సమూహం VIII మూలకాలు (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) – నోబుల్ గ్యాస్ మూలకాలు.(సాంప్రదాయ పేరు "నోబుల్ వాయువులు" కూడా సాధారణ పదార్ధాలను సూచిస్తుంది)
క్రమ సంఖ్యలు 58 – 71 (Ce – Lu) సాధారణంగా పట్టిక దిగువన ఉంచబడిన మూలకాలను అంటారు లాంతనైడ్లు(“ఫాలోయింగ్ లాంతనమ్”), మరియు క్రమ సంఖ్యలు 90 – 103 (Th – Lr)తో మూలకాలు – ఆక్టినైడ్స్("సీ ఎనిమోన్‌ని అనుసరించడం"). లాంథనైడ్‌లు మరియు ఆక్టినైడ్లు ERE నుండి కత్తిరించబడవు, కానీ వాటి స్థానాల్లో చాలా కాలం పాటు ఉంటాయి. ఈ పట్టికను కొన్నిసార్లు పిలుస్తారు అతి దీర్ఘ-కాలం.
లాంగ్ పీరియడ్ టేబుల్ నాలుగుగా విభజించబడింది నిరోధించు(లేదా విభాగాలు).
s-బ్లాక్సాధారణ వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాలతో IA మరియు IIA సమూహాల మూలకాలను కలిగి ఉంటుంది NS 1 మరియు NS 2
(s-మూలకాలు).
r-బ్లాక్నుండి సాధారణ వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాలతో గ్రూప్ IIIIA నుండి VIIIA వరకు మూలకాలను కలిగి ఉంటుంది NS 2 n.p 1 నుండి NS 2 n.p 6 (p-మూలకాలు).
డి-బ్లాక్నుండి సాధారణ వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాలతో సమూహం IIIB నుండి IIB వరకు మూలకాలను కలిగి ఉంటుంది NS 2 (n–1)డి 1 నుండి NS 2 (n–1)డి 10 (d-మూలకాలు).
f-బ్లాక్లాంతనైడ్లు మరియు ఆక్టినైడ్లను కలిగి ఉంటుంది ( f-మూలకాలు).
మూలకాలు లు- మరియు p-బ్లాక్‌లు A-గ్రూప్‌లు మరియు మూలకాలను ఏర్పరుస్తాయి డి-బ్లాక్ - రసాయన మూలకాల వ్యవస్థ యొక్క B- సమూహం. అన్నీ f-ఎలిమెంట్స్ అధికారికంగా గ్రూప్ IIIBలో చేర్చబడ్డాయి.
మొదటి కాలం యొక్క మూలకాలు - హైడ్రోజన్ మరియు హీలియం - లు-మూలకాలు మరియు IA మరియు IIA సమూహాలలో ఉంచవచ్చు. కానీ హీలియం తరచుగా VIIIA సమూహంలో కాలం ముగిసే మూలకం వలె ఉంచబడుతుంది, ఇది దాని లక్షణాలకు పూర్తిగా అనుగుణంగా ఉంటుంది (హీలియం, ఈ సమూహంలోని మూలకాలచే ఏర్పడిన అన్ని ఇతర సాధారణ పదార్ధాల వలె, ఒక గొప్ప వాయువు). హైడ్రోజన్ తరచుగా VIIA సమూహంలో ఉంచబడుతుంది, ఎందుకంటే దాని లక్షణాలు ఆల్కలీన్ మూలకాల కంటే హాలోజన్‌లకు చాలా దగ్గరగా ఉంటాయి.
సిస్టమ్ యొక్క ప్రతి కాలాలు పరమాణువుల వాలెన్స్ కాన్ఫిగరేషన్‌ను కలిగి ఉన్న మూలకంతో ప్రారంభమవుతుంది NS 1, ఈ పరమాణువుల నుండి తదుపరి ఎలక్ట్రానిక్ పొర ఏర్పడటం ప్రారంభమవుతుంది మరియు పరమాణువుల వాలెన్స్ కాన్ఫిగరేషన్‌తో ఒక మూలకంతో ముగుస్తుంది. NS 2 n.p 6 (మొదటి కాలం మినహా). ఇది ప్రతి కాలం (Fig. 6.22) యొక్క పరమాణువులలో ఎలక్ట్రాన్లతో నిండిన ఉపస్థాయిల యొక్క శక్తి రేఖాచిత్ర సమూహాలపై గుర్తించడాన్ని సులభతరం చేస్తుంది. మీరు మూర్తి 6.4తో చేసిన కాపీలో చూపిన అన్ని ఉపస్థాయిలతో ఈ పనిని చేయండి. మూర్తి 6.22లో హైలైట్ చేయబడిన ఉపస్థాయిలు (పూర్తిగా నింపినవి తప్ప డి- మరియు f-సబ్లెవెల్స్) అనేది ఒక నిర్దిష్ట కాలంలోని అన్ని మూలకాల యొక్క పరమాణువుల వాలెన్స్.
పీరియడ్స్‌లో కనిపించడం లు-, p-, డి- లేదా f-ఎలిమెంట్స్ ఫిల్లింగ్ సీక్వెన్స్‌కు పూర్తిగా అనుగుణంగా ఉంటాయి లు-, p-, డి- లేదా f-ఎలక్ట్రాన్లతో ఉపస్థాయిలు. మూలకాల వ్యవస్థ యొక్క ఈ లక్షణం, ఇచ్చిన మూలకం చెందిన కాలం మరియు సమూహాన్ని తెలుసుకోవడం, దాని విలువ ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాన్ని వెంటనే వ్రాయడానికి అనుమతిస్తుంది.
కెమికల్ ఎలిమెంట్స్, బ్లాక్స్, పీరియడ్స్, గ్రూప్స్, ఆల్కలీన్ ఎలిమెంట్స్, ఆల్కలీన్ ఎర్త్ ఎలిమెంట్స్, చాల్కోజెన్స్, హాలోజెన్స్, నోబుల్ గ్యాస్ ఎలిమెంట్స్, లాంటనాయిడ్స్, లాంగ్-పీరియడ్ టేబుల్.
a) IVA మరియు IVB సమూహాలు, b) IIIA మరియు VIIB సమూహాల మూలకాల పరమాణువుల సాధారణ విలువల ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాలను వ్రాయండి?
2. A మరియు B సమూహాల మూలకాల పరమాణువుల ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్‌లు ఉమ్మడిగా ఏమి కలిగి ఉన్నాయి? అవి ఎలా విభిన్నంగా ఉన్నాయి?
3. మూలకాల యొక్క ఎన్ని సమూహాలు a)లో చేర్చబడ్డాయి లు-బ్లాక్, బి) ఆర్-బ్లాక్, సి) డి- నిరోధించాలా?
4. ఉపస్థాయిల శక్తిని పెంచే దిశలో మూర్తి 30ని కొనసాగించండి మరియు 4వ, 5వ మరియు 6వ కాలాలలో ఎలక్ట్రాన్లతో నిండిన ఉపస్థాయిల సమూహాలను హైలైట్ చేయండి.
5. ఎ) కాల్షియం, బి) భాస్వరం, సి) టైటానియం, డి) క్లోరిన్, ఇ) సోడియం పరమాణువుల వాలెన్స్ ఉపస్థాయిలను జాబితా చేయండి. 6. s-, p- మరియు d-మూలకాలు ఒకదానికొకటి ఎలా భిన్నంగా ఉంటాయో పేర్కొనండి.
7.ఏ మూలకంలోని పరమాణువు యొక్క సభ్యత్వం కేంద్రకంలోని ప్రోటాన్ల సంఖ్యతో ఎందుకు నిర్ణయించబడుతుందో వివరించండి మరియు ఈ అణువు యొక్క ద్రవ్యరాశి ద్వారా కాదు.
8.లిథియం, అల్యూమినియం, స్ట్రోంటియం, సెలీనియం, ఐరన్ మరియు సీసం యొక్క పరమాణువుల కోసం, వేలెన్స్, పూర్తి మరియు సంక్షిప్త ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములాలను కంపోజ్ చేయండి మరియు వాలెన్స్ సబ్‌లెవెల్‌ల శక్తి రేఖాచిత్రాలను గీయండి. 9. ఏ మూలకం పరమాణువులు క్రింది వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాలకు అనుగుణంగా ఉంటాయి: 3 లు 1 , 4లు 1 3డి 1, 2సె 2 2 p 6 , 5లు 2 5p 2 , 5లు 2 4డి 2 ?
6.10 అణువు యొక్క ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాల రకాలు. వారి సంకలనం కోసం అల్గోరిథం
వివిధ ప్రయోజనాల కోసం, మనం పరమాణువు యొక్క మొత్తం లేదా వాలెన్స్ కాన్ఫిగరేషన్ తెలుసుకోవాలి. ఈ ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్‌లలో ప్రతి ఒక్కటి ఫార్ములా లేదా ఎనర్జీ రేఖాచిత్రం ద్వారా సూచించబడుతుంది. అంటే, పరమాణువు యొక్క పూర్తి ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్వ్యక్తం చేయబడింది పరమాణువు యొక్క పూర్తి ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములా, లేదా అణువు యొక్క పూర్తి శక్తి రేఖాచిత్రం. దాని మలుపులో, అణువు యొక్క వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్వ్యక్తం చేయబడింది విలువ(లేదా దీనిని తరచుగా పిలుస్తారు, " చిన్న") అణువు యొక్క ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రం, లేదా అణువు యొక్క వాలెన్స్ ఉపస్థాయిల రేఖాచిత్రం(Fig. 6.23).
ఇంతకుముందు, మేము మూలకాల యొక్క పరమాణు సంఖ్యలను ఉపయోగించి అణువుల కోసం ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాలను తయారు చేసాము. అదే సమయంలో, ఎనర్జీ రేఖాచిత్రం ప్రకారం ఎలక్ట్రాన్లతో ఉపస్థాయిలను నింపే క్రమాన్ని మేము నిర్ణయించాము: 1 లు, 2లు,
2p, 3లు, 3p, 4లు, 3డి, 4p, 5లు, 4డి, 5p,
6లు, 4f, 5డి, 6p, 7లుమరియు అందువలన న. మరియు పూర్తి ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములాను వ్రాయడం ద్వారా మాత్రమే మనం వాలెన్స్ సూత్రాన్ని వ్రాయగలము.
పీరియడ్-గ్రూప్ కోఆర్డినేట్లను ఉపయోగించి రసాయన మూలకాల వ్యవస్థలోని మూలకం యొక్క స్థానం ఆధారంగా చాలా తరచుగా ఉపయోగించే అణువు యొక్క వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాన్ని వ్రాయడం మరింత సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది.
మూలకాల కోసం ఇది ఎలా జరుగుతుందో నిశితంగా పరిశీలిద్దాం లు-, p- మరియు డి- బ్లాక్స్
మూలకాల కోసం లుఅణువు యొక్క బ్లాక్ వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములా మూడు చిహ్నాలను కలిగి ఉంటుంది. సాధారణంగా, దీనిని ఈ క్రింది విధంగా వ్రాయవచ్చు:
మొదటి స్థానంలో (పెద్ద సెల్ స్థానంలో) పీరియడ్ నంబర్ ఉంచబడుతుంది (వీటి యొక్క ప్రధాన క్వాంటం సంఖ్యకు సమానం లు-ఎలక్ట్రాన్లు), మరియు మూడవది (సూపర్‌స్క్రిప్ట్‌లో) - సమూహ సంఖ్య (వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యకు సమానం). మెగ్నీషియం అణువు (3వ పీరియడ్, గ్రూప్ IIA)ని ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, మనకు లభిస్తుంది:
మూలకాల కోసం pఅణువు యొక్క బ్లాక్ వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములా ఆరు చిహ్నాలను కలిగి ఉంటుంది:
ఇక్కడ, పెద్ద కణాల స్థానంలో, కాలం సంఖ్య కూడా ఉంచబడుతుంది (వీటి యొక్క ప్రధాన క్వాంటం సంఖ్యకు సమానం లు- మరియు p-ఎలక్ట్రాన్లు), మరియు సమూహ సంఖ్య (వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యకు సమానం) సూపర్‌స్క్రిప్ట్‌ల మొత్తానికి సమానంగా మారుతుంది. ఆక్సిజన్ అణువు (2వ కాలం, VIA సమూహం) కోసం మనం పొందుతాము:
2లు 2 2p 4 .
చాలా మూలకాల యొక్క వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములా డి-బ్లాక్ ఇలా వ్రాయవచ్చు:
మునుపటి సందర్భాలలో వలె, ఇక్కడ మొదటి సెల్‌కు బదులుగా పీరియడ్ నంబర్ ఉంచబడింది (వీటి యొక్క ప్రధాన క్వాంటం సంఖ్యకు సమానం లు-ఎలక్ట్రాన్లు). వీటిలో ప్రధాన క్వాంటం సంఖ్య నుండి రెండవ సెల్‌లోని సంఖ్య ఒకటి తక్కువగా మారుతుంది డి- ఎలక్ట్రాన్లు. ఇక్కడ సమూహం సంఖ్య కూడా సూచికల మొత్తానికి సమానంగా ఉంటుంది. ఉదాహరణ - టైటానియం యొక్క వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములా (4వ కాలం, IVB సమూహం): 4 లు 2 3డి 2 .
సమూహం సంఖ్య VIB సమూహంలోని మూలకాల సూచికల మొత్తానికి సమానం, కానీ, మీకు గుర్తున్నట్లుగా, వాటి విలువలో లు-సబ్లెవెల్‌లో ఒక ఎలక్ట్రాన్ మాత్రమే ఉంటుంది మరియు సాధారణ వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములా NS 1 (n–1)డి 5 . కాబట్టి, మాలిబ్డినం (5వ కాలం) యొక్క వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములా 5 లు 1 4డి 5 .
IB సమూహంలోని ఏదైనా మూలకం యొక్క వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాన్ని కంపోజ్ చేయడం కూడా సులభం, ఉదాహరణకు, బంగారం (6వ కాలం)>–>6 లు 1 5డి 10, కానీ ఈ సందర్భంలో మీరు గుర్తుంచుకోవాలి డి- ఈ సమూహం యొక్క మూలకాల యొక్క అణువుల ఎలక్ట్రాన్లు ఇప్పటికీ వాలెన్స్‌గా మిగిలి ఉన్నాయి మరియు వాటిలో కొన్ని రసాయన బంధాల ఏర్పాటులో పాల్గొనవచ్చు.
సమూహం IIB మూలకాల యొక్క పరమాణువుల సాధారణ వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములా NS 2 (n – 1)డి 10 . కాబట్టి, జింక్ అణువు యొక్క వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములా 4 లు 2 3డి 10 .
మొదటి త్రయం (Fe, Co మరియు Ni) మూలకాల యొక్క వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాలు కూడా సాధారణ నియమాలకు కట్టుబడి ఉంటాయి. ఐరన్, సమూహం VIIIB యొక్క మూలకం, వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములా 4ని కలిగి ఉంటుంది లు 2 3డి 6. కోబాల్ట్ అణువు ఒకటి ఉంది డి-ఎలక్ట్రాన్ ఎక్కువ (4 లు 2 3డి 7), మరియు నికెల్ అణువు కోసం - రెండు (4 లు 2 3డి 8).
వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాలను వ్రాయడానికి ఈ నియమాలను మాత్రమే ఉపయోగించి, కొన్ని పరమాణువుల కోసం ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాలను కంపోజ్ చేయడం అసాధ్యం డి-మూలకాలు (Nb, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt), ఎందుకంటే వాటిలో, అత్యంత సుష్ట ఎలక్ట్రాన్ షెల్‌ల కోరిక కారణంగా, ఎలక్ట్రాన్లతో వాలెన్స్ సబ్‌లెవెల్‌లను పూరించడం కొన్ని అదనపు లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది.
వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములా తెలుసుకోవడం, మీరు అణువు యొక్క పూర్తి ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాన్ని వ్రాయవచ్చు (క్రింద చూడండి).
తరచుగా, గజిబిజిగా పూర్తి ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాలకు బదులుగా, వారు వ్రాస్తారు సంక్షిప్త ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాలుపరమాణువులు. ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములాలో వాటిని కంపైల్ చేయడానికి, వాలెన్స్ మినహా అణువులోని అన్ని ఎలక్ట్రాన్లు వేరుచేయబడతాయి, వాటి చిహ్నాలు చతురస్రాకార బ్రాకెట్లలో ఉంచబడతాయి మరియు ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములా యొక్క భాగం చివరి మూలకం యొక్క అణువు యొక్క ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది. మునుపటి కాలం (ఒక ఉదాత్త వాయువును ఏర్పరిచే మూలకం) ఈ అణువు యొక్క చిహ్నంతో భర్తీ చేయబడింది.
వివిధ రకాల ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాల ఉదాహరణలు టేబుల్ 14లో ఇవ్వబడ్డాయి.
పట్టిక 14. అణువుల ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాల ఉదాహరణలు
ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాలు |
|||
సంక్షిప్తీకరించబడింది |
వాలెన్స్ |
||
1లు 2 2లు 2 2p 3 |
2లు 2 2p 3 |
2లు 2 2p 3 |
|
1లు 2 2లు 2 2p 6 3లు 2 3p 5 |
3లు 2 3p 5 |
3లు 2 3p 5 |
|
1లు 2 2లు 2 2p 6 3లు 2 3p 6 4లు 2 3డి 5 |
4లు 2 3డి 5 |
4లు 2 3డి 5 |
|
1లు 2 2లు 2 2p 6 3లు 2 3p 6 3డి 10 4లు 2 4p 3 |
4లు 2 4p 3 |
4లు 2 4p 3 |
|
1లు 2 2లు 2 2p 6 3లు 2 3p 6 3డి 10 4లు 2 4p 6 |
4లు 2 4p 6 |
4లు 2 4p 6 |
|
పరమాణువుల ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాలను కంపైల్ చేయడానికి అల్గోరిథం (అయోడిన్ అణువు యొక్క ఉదాహరణను ఉపయోగించి)
№ |
ఆపరేషన్ |
ఫలితం |
|
మూలకాల పట్టికలో అణువు యొక్క కోఆర్డినేట్లను నిర్ణయించండి. |
కాలం 5, సమూహం VIIA |
||
వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ సూత్రాన్ని వ్రాయండి. |
5లు 2 5p 5 |
||
లోపలి ఎలక్ట్రాన్ల చిహ్నాలను అవి ఉపస్థాయిలను పూరించే క్రమంలో వాటిని పూర్తి చేయండి. |
1లు 2 2లు 2 2p 6 3లు 2 3p 6 4లు 2 3డి 10 4p 6 5లు 2 4డి 10 5p 5 |
||
పూర్తిగా నిండిన శక్తిలో తగ్గుదలని పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది డి- మరియు f-సబ్లెవెల్స్, పూర్తి ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములాను వ్రాయండి. |
|
||
వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లను లేబుల్ చేయండి. |
1లు 2 2లు 2 2p 6 3లు 2 3p 6 3డి 10 4లు 2 4p 6 4డి 10 5లు 2 5p 5 |
||
మునుపటి నోబుల్ గ్యాస్ అణువు యొక్క ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్‌ను గుర్తించండి. |
|||
చతురస్రాకార బ్రాకెట్లలో ప్రతిదీ కలపడం ద్వారా సంక్షిప్త ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాన్ని వ్రాయండి విలువ లేనిఎలక్ట్రాన్లు. |
5లు 2 5p 5 |
గమనికలు
1. 2 వ మరియు 3 వ కాలాల మూలకాల కోసం, మూడవ ఆపరేషన్ (నాల్గవది లేకుండా) వెంటనే పూర్తి ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములాకు దారి తీస్తుంది.
2. (n – 1)డి 10 -ఎలక్ట్రాన్లు సమూహ IB మూలకాల పరమాణువులపై వాలెన్స్‌గా ఉంటాయి.
కంప్లీట్ ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములా, వేలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములా, సంక్షిప్త ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములా, అణువుల ఎలక్ట్రానిక్ ఫార్ములాలను కంపైల్ చేయడానికి అల్గోరిథం.
1. మూలకం యొక్క అణువు యొక్క వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాన్ని రూపొందించండి a) మూడవ A సమూహం యొక్క రెండవ కాలం, b) రెండవ A సమూహం యొక్క మూడవ కాలం, c) నాల్గవ A సమూహం యొక్క నాల్గవ కాలం.
2.మెగ్నీషియం, ఫాస్పరస్, పొటాషియం, ఇనుము, బ్రోమిన్ మరియు ఆర్గాన్ పరమాణువుల కోసం సంక్షిప్త ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాలను రూపొందించండి.
6.11 రసాయన మూలకాల యొక్క స్వల్ప కాల పట్టిక
మూలకాల యొక్క సహజ వ్యవస్థను కనుగొన్నప్పటి నుండి గడిచిన 100-ప్లస్ సంవత్సరాలలో, ఈ వ్యవస్థను గ్రాఫికల్‌గా ప్రతిబింబించే అనేక వందల విభిన్న పట్టికలు ప్రతిపాదించబడ్డాయి. వీటిలో, దీర్ఘ-కాల పట్టికతో పాటు, D. I. మెండలీవ్ చేత మూలకాల యొక్క స్వల్ప-కాల పట్టిక అని పిలవబడేది చాలా విస్తృతమైనది. 4వ, 5వ, 6వ మరియు 7వ పీరియడ్‌లను IB గ్రూప్‌లోని ఎలిమెంట్‌ల ముందు కత్తిరించి, వేరుగా ఉంచి, ఫలితంగా వచ్చే అడ్డు వరుసలను మనం ఇంతకు ముందు మాదిరిగానే మడతపెట్టినట్లయితే, దీర్ఘ-కాల పట్టిక నుండి స్వల్ప-కాల పట్టిక పొందబడుతుంది. పీరియడ్స్ మడిచాడు. ఫలితం మూర్తి 6.24లో చూపబడింది.
లాంతనైడ్లు మరియు ఆక్టినైడ్లు కూడా ఇక్కడ ప్రధాన పట్టిక క్రింద ఉంచబడ్డాయి.
IN సమూహాలుఈ పట్టికలో పరమాణువుల మూలకాలు ఉన్నాయి అదే సంఖ్యలో వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లుఈ ఎలక్ట్రాన్లు ఏ కక్ష్యలలో ఉన్నాయో సంబంధం లేకుండా. అందువలన, మూలకాలు క్లోరిన్ (ఒక సాధారణ మూలకం నాన్-మెటల్‌ను ఏర్పరుస్తుంది; 3 లు 2 3p 5) మరియు మాంగనీస్ (ఒక మెటల్-ఏర్పడే మూలకం; 4 లు 2 3డి 5), సారూప్య ఎలక్ట్రాన్ షెల్లు లేకుంటే, ఇక్కడ అదే ఏడవ సమూహంలోకి వస్తాయి. అటువంటి మూలకాలను వేరు చేయవలసిన అవసరం వాటిని సమూహాలలో వేరు చేయడానికి మనల్ని బలవంతం చేస్తుంది ఉప సమూహాలు: ప్రధాన- దీర్ఘ-కాల పట్టిక యొక్క A- సమూహాల అనలాగ్లు మరియు వైపు- బి-గ్రూప్‌ల అనలాగ్లు. మూర్తి 34 లో, ప్రధాన ఉప సమూహాల మూలకాల యొక్క చిహ్నాలు ఎడమ వైపుకు మార్చబడతాయి మరియు ద్వితీయ ఉప సమూహాల మూలకాల యొక్క చిహ్నాలు కుడి వైపుకు మార్చబడతాయి.
నిజమే, పట్టికలోని మూలకాల యొక్క ఈ అమరిక కూడా దాని ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది, ఎందుకంటే ఇది అణువు యొక్క వాలెన్స్ సామర్థ్యాలను ప్రాథమికంగా నిర్ణయించే వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య.
పరమాణువుల ఎలక్ట్రానిక్ నిర్మాణం యొక్క నియమాలు, మూలకాల సమూహాలలో సాధారణ పదార్ధాలు మరియు సమ్మేళనాల లక్షణాలలో మార్పుల సారూప్యతలు మరియు నమూనాలు, అణువులు, సాధారణ పదార్థాలు మరియు సమ్మేళనాలను వర్ణించే అనేక భౌతిక పరిమాణాలలో సాధారణ మార్పులను దీర్ఘ-కాల పట్టిక ప్రతిబింబిస్తుంది. మూలకాల యొక్క మొత్తం వ్యవస్థ అంతటా మరియు మరిన్ని. స్వల్ప కాల పట్టిక ఈ విషయంలో తక్కువ సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది.
షార్ట్ పీరియడ్ టేబుల్, ప్రధాన సబ్‌గ్రూప్‌లు, సైడ్ సబ్‌గ్రూప్స్.
1. మీరు సహజ మూలకాల శ్రేణి నుండి నిర్మించిన దీర్ఘ-కాల పట్టికను స్వల్ప-కాల పట్టికగా మార్చండి. రివర్స్ కన్వర్షన్ చేయండి.
2. స్వల్ప కాల పట్టికలోని ఒక సమూహంలోని మూలకాల పరమాణువుల కోసం సాధారణ వాలెన్స్ ఎలక్ట్రానిక్ సూత్రాన్ని కంపైల్ చేయడం సాధ్యమేనా? ఎందుకు?
6.12 పరమాణు పరిమాణాలు. కక్ష్య రేడియాలు
.అణువుకు స్పష్టమైన సరిహద్దులు లేవు. వివిక్త పరమాణువు పరిమాణంగా దేనిని పరిగణిస్తారు? అణువు యొక్క కేంద్రకం ఎలక్ట్రాన్ షెల్ చుట్టూ ఉంటుంది మరియు షెల్ ఎలక్ట్రాన్ మేఘాలను కలిగి ఉంటుంది. EO యొక్క పరిమాణం వ్యాసార్థం ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది ఆర్ఈఓ బయటి పొరలోని అన్ని మేఘాలు దాదాపు ఒకే వ్యాసార్థాన్ని కలిగి ఉంటాయి. కాబట్టి, అణువు యొక్క పరిమాణాన్ని ఈ వ్యాసార్థం ద్వారా వర్గీకరించవచ్చు. ఇది అంటారు పరమాణువు యొక్క కక్ష్య వ్యాసార్థం(ఆర్ 0).
పరమాణువుల కక్ష్య వ్యాసార్థం యొక్క విలువలు అనుబంధం 5లో ఇవ్వబడ్డాయి.
EO యొక్క వ్యాసార్థం కేంద్రకం యొక్క ఛార్జ్ మరియు ఈ మేఘాన్ని ఏర్పరిచే ఎలక్ట్రాన్ ఉన్న కక్ష్యపై ఆధారపడి ఉంటుంది. పర్యవసానంగా, పరమాణువు యొక్క కక్ష్య వ్యాసార్థం ఇదే లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
హైడ్రోజన్ మరియు హీలియం అణువుల ఎలక్ట్రానిక్ షెల్లను పరిశీలిద్దాం. హైడ్రోజన్ అణువు మరియు హీలియం అణువు రెండింటిలోనూ, ఎలక్ట్రాన్లు 1 వద్ద ఉన్నాయి లు-AO, మరియు ఈ పరమాణువుల న్యూక్లియైల ఛార్జీలు ఒకేలా ఉంటే వాటి మేఘాలు ఒకే పరిమాణంలో ఉంటాయి. కానీ హీలియం పరమాణువు యొక్క కేంద్రకంపై ఉన్న చార్జ్ హైడ్రోజన్ అణువు యొక్క కేంద్రకంపై ఉన్న చార్జ్ కంటే రెండింతలు పెద్దది. కూలంబ్ నియమం ప్రకారం, హీలియం పరమాణువులోని ప్రతి ఎలక్ట్రాన్‌పై పనిచేసే ఆకర్షణ శక్తి హైడ్రోజన్ పరమాణువు యొక్క కేంద్రకానికి ఎలక్ట్రాన్ యొక్క ఆకర్షణ శక్తికి రెండింతలు ఉంటుంది. కాబట్టి, హీలియం పరమాణువు యొక్క వ్యాసార్థం హైడ్రోజన్ అణువు యొక్క వ్యాసార్థం కంటే చాలా తక్కువగా ఉండాలి. ఇది నిజం: ఆర్ 0 (అతను) / ఆర్ 0 (H) = 0.291 E / 0.529 E 0.55.
లిథియం అణువు 2 వద్ద బాహ్య ఎలక్ట్రాన్‌ను కలిగి ఉంటుంది లు-AO, అంటే, రెండవ పొర యొక్క క్లౌడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. సహజంగానే, దాని వ్యాసార్థం పెద్దదిగా ఉండాలి. నిజంగా: ఆర్ 0 (లి) = 1.586 ఇ.
రెండవ కాలం యొక్క మిగిలిన మూలకాల యొక్క పరమాణువులు బాహ్య ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటాయి (మరియు 2 లు, మరియు 2 p) అదే రెండవ ఎలక్ట్రాన్ పొరలో ఉన్నాయి మరియు పెరుగుతున్న పరమాణు సంఖ్యతో ఈ అణువుల అణు ఛార్జ్ పెరుగుతుంది. ఎలక్ట్రాన్లు కేంద్రకం వైపు మరింత బలంగా ఆకర్షితులవుతాయి మరియు సహజంగానే పరమాణువుల వ్యాసార్థాలు తగ్గుతాయి. ఇతర కాలాల మూలకాల పరమాణువుల కోసం మేము ఈ వాదనలను పునరావృతం చేయవచ్చు, కానీ ఒక స్పష్టతతో: ప్రతి ఉపస్థాయిలు నిండినప్పుడు మాత్రమే కక్ష్య వ్యాసార్థం మార్పు లేకుండా తగ్గుతుంది.
కానీ మేము వివరాలను విస్మరిస్తే, మూలకాల వ్యవస్థలో పరమాణువుల పరిమాణాలలో మార్పు యొక్క సాధారణ స్వభావం క్రింది విధంగా ఉంటుంది: ఒక వ్యవధిలో ఆర్డినల్ సంఖ్య పెరుగుదలతో, అణువుల కక్ష్య వ్యాసార్థం తగ్గుతుంది మరియు ఒక సమూహంలో అవి పెంచు. అతిపెద్ద పరమాణువు సీసియం పరమాణువు, మరియు చిన్నది హీలియం పరమాణువు, కానీ రసాయన సమ్మేళనాలను ఏర్పరిచే మూలకాల పరమాణువులలో (హీలియం మరియు నియాన్ వాటిని ఏర్పరచవు), అతి చిన్నది ఫ్లోరిన్ పరమాణువు.
లాంతనైడ్‌ల తర్వాత సహజ శ్రేణిలోని మూలకాల యొక్క చాలా పరమాణువులు సాధారణ చట్టాల ఆధారంగా ఊహించిన దాని కంటే కొంత చిన్నగా ఉండే కక్ష్య రేడియాన్ని కలిగి ఉంటాయి. మూలకాల వ్యవస్థలో లాంతనమ్ మరియు హాఫ్నియం మధ్య 14 లాంతనైడ్లు ఉన్నాయి మరియు అందువల్ల, హాఫ్నియం అణువు యొక్క కేంద్రకం యొక్క ఛార్జ్ 14. ఇలాంతనమ్ కంటే ఎక్కువ. అందువల్ల, ఈ పరమాణువుల బయటి ఎలక్ట్రాన్లు లాంతనైడ్లు లేనప్పుడు కంటే ఎక్కువ బలంగా కేంద్రకం వైపు ఆకర్షితులవుతాయి (ఈ ప్రభావాన్ని తరచుగా "లాంతనైడ్ సంకోచం" అంటారు).
సమూహం VIIIA మూలకాల యొక్క పరమాణువుల నుండి సమూహం IA మూలకాల యొక్క పరమాణువులకు మారినప్పుడు, కక్ష్య వ్యాసార్థం ఆకస్మికంగా పెరుగుతుందని దయచేసి గమనించండి. పర్యవసానంగా, ప్రతి వ్యవధి యొక్క మొదటి మూలకాల యొక్క మా ఎంపిక (§ 7 చూడండి) సరైనదని తేలింది.
ఒక అణువు యొక్క కక్ష్య వ్యాసార్థం, మూలకాల వ్యవస్థలో దాని మార్పు.
1.అపెండిక్స్ 5లో ఇవ్వబడిన డేటా ప్రకారం, మూలకాల కోసం మూలకం యొక్క పరమాణు సంఖ్యపై పరమాణువు యొక్క కక్ష్య వ్యాసార్థం యొక్క ఆధారపడటం యొక్క గ్రాఫ్‌ను గ్రాఫ్ పేపర్‌పై గీయండి Z 1 నుండి 40 వరకు. క్షితిజ సమాంతర అక్షం యొక్క పొడవు 200 మిమీ, నిలువు అక్షం యొక్క పొడవు 100 మిమీ.
2. ఫలితంగా విరిగిన రేఖ యొక్క రూపాన్ని మీరు ఎలా వర్గీకరించవచ్చు?
6.13 అటామిక్ అయనీకరణ శక్తి
మీరు ఒక అణువులో ఎలక్ట్రాన్‌కు అదనపు శక్తిని ఇస్తే (ఇది భౌతిక శాస్త్ర కోర్సులో ఎలా చేయాలో మీరు నేర్చుకుంటారు), అప్పుడు ఎలక్ట్రాన్ మరొక AOకి వెళ్లవచ్చు, అంటే, అణువు ఉత్తేజిత స్థితి. ఈ స్థితి అస్థిరంగా ఉంటుంది మరియు ఎలక్ట్రాన్ దాదాపు వెంటనే దాని అసలు స్థితికి తిరిగి వస్తుంది మరియు అదనపు శక్తి విడుదల అవుతుంది. కానీ ఎలక్ట్రాన్‌కు అందించబడిన శక్తి తగినంత పెద్దదైతే, ఎలక్ట్రాన్ పరమాణువు నుండి పూర్తిగా విడిపోతుంది, అయితే అణువు అయనీకరణం చేయబడింది, అంటే, ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన అయాన్‌గా మారుతుంది ( కేషన్) దీనికి అవసరమైన శక్తిని అంటారు పరమాణు అయనీకరణ శక్తి(ఇమరియు).
ఒకే పరమాణువు నుండి ఎలక్ట్రాన్‌ను తీసివేయడం మరియు దీనికి అవసరమైన శక్తిని కొలవడం చాలా కష్టం, కాబట్టి ఇది ఆచరణాత్మకంగా నిర్ణయించబడుతుంది మరియు ఉపయోగించబడుతుంది. మోలార్ అయనీకరణ శక్తి(E మరియు m).
మోలార్ అయనీకరణ శక్తి 1 మోల్ అణువుల నుండి 1 మోల్ ఎలక్ట్రాన్లను తొలగించడానికి అవసరమైన కనీస శక్తి ఏమిటో చూపిస్తుంది (ప్రతి అణువు నుండి ఒక ఎలక్ట్రాన్). ఈ విలువ సాధారణంగా మోల్‌కు కిలోజౌల్స్‌లో కొలుస్తారు. చాలా మూలకాల కోసం మొదటి ఎలక్ట్రాన్ యొక్క మోలార్ అయనీకరణ శక్తి యొక్క విలువలు అనుబంధం 6లో ఇవ్వబడ్డాయి.
అణువు యొక్క అయనీకరణ శక్తి మూలకాల వ్యవస్థలోని మూలకం యొక్క స్థానంపై ఎలా ఆధారపడి ఉంటుంది, అంటే సమూహం మరియు వ్యవధిలో ఇది ఎలా మారుతుంది?
దాని భౌతిక అర్థంలో, అయనీకరణ శక్తి అనేది ఒక ఎలక్ట్రాన్‌ను అణువు నుండి అనంతమైన దూరానికి తరలించేటప్పుడు ఎలక్ట్రాన్ మరియు పరమాణువు మధ్య ఆకర్షణ శక్తిని అధిగమించడానికి ఖర్చు చేయవలసిన పనికి సమానం.
ఎక్కడ q- ఎలక్ట్రాన్ ఛార్జ్, ప్రఅనేది ఎలక్ట్రాన్ యొక్క తొలగింపు తర్వాత మిగిలి ఉన్న కేషన్ యొక్క ఛార్జ్, మరియు ఆర్ o అనేది పరమాణువు యొక్క కక్ష్య వ్యాసార్థం.
మరియు q, మరియు ప్ర- పరిమాణాలు స్థిరంగా ఉంటాయి మరియు ఎలక్ట్రాన్‌ను తొలగించే పని అని మేము నిర్ధారించగలము ఎ, మరియు దానితో అయనీకరణ శక్తి ఇమరియు, పరమాణువు యొక్క కక్ష్య వ్యాసార్థానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటాయి.
వివిధ మూలకాల యొక్క పరమాణువుల కక్ష్య వ్యాసార్థం యొక్క విలువలను మరియు అనుబంధాలు 5 మరియు 6లో ఇవ్వబడిన సంబంధిత అయనీకరణ శక్తి విలువలను విశ్లేషించడం ద్వారా, ఈ పరిమాణాల మధ్య సంబంధం అనుపాతానికి దగ్గరగా ఉందని మీరు నిర్ధారించుకోవచ్చు, కానీ దాని నుండి కొంత భిన్నంగా ఉంటుంది. . మా తీర్మానం ప్రయోగాత్మక డేటాతో బాగా ఏకీభవించకపోవడానికి కారణం ఏమిటంటే, మేము చాలా ముఖ్యమైన అంశాలను పరిగణనలోకి తీసుకోని చాలా ముడి మోడల్‌ని ఉపయోగించాము. కానీ ఈ కఠినమైన నమూనా కూడా కక్ష్య వ్యాసార్థాన్ని పెంచడంతో అణువు యొక్క అయనీకరణ శక్తి తగ్గుతుంది మరియు దానికి విరుద్ధంగా, వ్యాసార్థం తగ్గడంతో అది పెరుగుతుందని సరైన నిర్ధారణకు అనుమతించింది.
పరమాణు సంఖ్య పెరుగుతున్న కాలంలో పరమాణువుల కక్ష్య వ్యాసార్థం తగ్గుతుంది కాబట్టి, అయనీకరణ శక్తి పెరుగుతుంది. ఒక సమూహంలో, పరమాణు సంఖ్య పెరిగేకొద్దీ, పరమాణువుల కక్ష్య వ్యాసార్థం, ఒక నియమం వలె, పెరుగుతుంది మరియు అయనీకరణ శక్తి తగ్గుతుంది. అత్యంత చిన్న పరమాణువులు, హీలియం పరమాణువులు (2372 kJ/mol), మరియు రసాయన బంధాలు, ఫ్లోరిన్ అణువులు (1681 kJ/mol)ను ఏర్పరచగల అణువులలో అత్యధిక మోలార్ అయనీకరణ శక్తి కనుగొనబడింది. అతి చిన్నది అతిపెద్ద పరమాణువులు, సీసియం పరమాణువులు (376 kJ/mol). మూలకాల వ్యవస్థలో, అయనీకరణ శక్తిని పెంచే దిశను ఈ క్రింది విధంగా క్రమపద్ధతిలో చూపవచ్చు: 
రసాయన శాస్త్రంలో, అయనీకరణ శక్తి పరమాణువు యొక్క "దాని" ఎలక్ట్రాన్లను వదులుకునే ధోరణిని వర్ణించడం చాలా ముఖ్యం: అయనీకరణ శక్తి ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, పరమాణువు ఎలక్ట్రాన్లను వదులుకోవడానికి తక్కువ మొగ్గు చూపుతుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది.
ఉత్తేజిత స్థితి, అయనీకరణం, కేషన్, అయనీకరణ శక్తి, మోలార్ అయనీకరణ శక్తి, మూలకాల వ్యవస్థలో అయనీకరణ శక్తిలో మార్పు.
1. అనుబంధం 6లో ఇవ్వబడిన డేటాను ఉపయోగించి, మొత్తం 1 గ్రా ద్రవ్యరాశితో అన్ని సోడియం పరమాణువుల నుండి ఒక ఎలక్ట్రాన్‌ను తీసివేయడానికి ఎంత శక్తిని వెచ్చించాలో నిర్ణయించండి.
2. అనుబంధం 6లో ఇవ్వబడిన డేటాను ఉపయోగించి, ఒకే ద్రవ్యరాశి ఉన్న అన్ని పొటాషియం పరమాణువుల కంటే 3 గ్రా బరువున్న అన్ని సోడియం పరమాణువుల నుండి ఒక ఎలక్ట్రాన్‌ను తీసివేయడానికి ఎన్ని రెట్లు ఎక్కువ శక్తి అవసరమో నిర్ణయించండి. ఈ నిష్పత్తి అదే పరమాణువుల మోలార్ అయనీకరణ శక్తుల నిష్పత్తికి ఎందుకు భిన్నంగా ఉంటుంది?
3.అపెండిక్స్ 6లో ఇచ్చిన డేటా ప్రకారం, మూలకాల కోసం పరమాణు సంఖ్యపై మోలార్ అయనీకరణ శక్తి ఆధారపడటాన్ని ప్లాట్ చేయండి Z 1 నుండి 40 వరకు. గ్రాఫ్ యొక్క కొలతలు మునుపటి పేరాకు అప్పగించిన విధంగానే ఉంటాయి. ఈ గ్రాఫ్ మూలకాల వ్యవస్థ యొక్క "కాలాలు" ఎంపికకు అనుగుణంగా ఉందో లేదో తనిఖీ చేయండి.
6.14 ఎలక్ట్రాన్ అనుబంధ శక్తి
.పరమాణువు యొక్క రెండవ అతి ముఖ్యమైన శక్తి లక్షణం ఎలక్ట్రాన్ అనుబంధ శక్తి(ఇతో).
ఆచరణలో, అయనీకరణ శక్తి విషయంలో, సంబంధిత మోలార్ పరిమాణం సాధారణంగా ఉపయోగించబడుతుంది - మోలార్ ఎలక్ట్రాన్ అనుబంధ శక్తి().
మోలార్ ఎలక్ట్రాన్ అఫినిటీ ఎనర్జీ ఒక మోల్ తటస్థ అణువులకు (ప్రతి పరమాణువుకు ఒక ఎలక్ట్రాన్) ఒక మోల్ ఎలక్ట్రాన్లను జోడించినప్పుడు విడుదలయ్యే శక్తిని చూపుతుంది. మోలార్ అయనీకరణ శక్తి వలె, ఈ పరిమాణం కూడా మోల్‌కు కిలోజౌల్స్‌లో కొలుస్తారు.
మొదటి చూపులో, ఈ సందర్భంలో శక్తిని విడుదల చేయకూడదని అనిపించవచ్చు, ఎందుకంటే ఒక అణువు తటస్థ కణం, మరియు తటస్థ అణువు మరియు ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన ఎలక్ట్రాన్ మధ్య ఆకర్షణ యొక్క ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ శక్తులు లేవు. దీనికి విరుద్ధంగా, ఒక అణువు, ఒక ఎలక్ట్రాన్‌ను సమీపించడం, ఎలక్ట్రాన్ షెల్‌ను రూపొందించే అదే ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన ఎలక్ట్రాన్ల ద్వారా తిప్పికొట్టబడాలి. నిజానికి ఇది నిజం కాదు. మీరు ఎప్పుడైనా అటామిక్ క్లోరిన్‌తో వ్యవహరించాల్సి వస్తే గుర్తుంచుకోండి. అస్సలు కానే కాదు. అన్ని తరువాత, ఇది చాలా అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద మాత్రమే ఉంటుంది. అవసరమైతే మరింత స్థిరమైన పరమాణు క్లోరిన్ కూడా ప్రకృతిలో జరగదు, అది రసాయన ప్రతిచర్యలను ఉపయోగించి పొందాలి. మరియు మీరు నిరంతరం సోడియం క్లోరైడ్ (టేబుల్ ఉప్పు) తో వ్యవహరించాలి. అన్నింటికంటే, టేబుల్ సాల్ట్ ప్రతిరోజూ మానవులు ఆహారంతో వినియోగిస్తారు. మరియు ప్రకృతిలో ఇది చాలా తరచుగా జరుగుతుంది. కానీ టేబుల్ ఉప్పులో క్లోరైడ్ అయాన్లు ఉంటాయి, అంటే ఒక "అదనపు" ఎలక్ట్రాన్‌ను జోడించిన క్లోరిన్ అణువులు. క్లోరైడ్ అయాన్లు చాలా సాధారణం కావడానికి ఒక కారణం ఏమిటంటే, క్లోరిన్ అణువులు ఎలక్ట్రాన్లను పొందే ధోరణిని కలిగి ఉంటాయి, అనగా క్లోరిన్ అణువులు మరియు ఎలక్ట్రాన్ల నుండి క్లోరైడ్ అయాన్లు ఏర్పడినప్పుడు, శక్తి విడుదల అవుతుంది.
శక్తి విడుదలకు గల కారణాలలో ఒకటి మీకు ఇప్పటికే తెలుసు - ఇది ఏకంగా చార్జ్ చేయబడిన పరివర్తన సమయంలో క్లోరిన్ అణువు యొక్క ఎలక్ట్రాన్ షెల్ యొక్క సమరూపత పెరుగుదలతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. అయాన్. అదే సమయంలో, మీకు గుర్తున్నట్లుగా, శక్తి 3 p- ఉపస్థాయి తగ్గుతుంది. ఇతర సంక్లిష్ట కారణాలు ఉన్నాయి.
ఎలక్ట్రాన్ అనుబంధ శక్తి యొక్క విలువ అనేక కారకాలచే ప్రభావితమవుతుంది అనే వాస్తవం కారణంగా, మూలకాల వ్యవస్థలో ఈ పరిమాణంలో మార్పు యొక్క స్వభావం అయనీకరణ శక్తిలో మార్పు యొక్క స్వభావం కంటే చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది. అనుబంధం 7లో ఇవ్వబడిన పట్టికను విశ్లేషించడం ద్వారా మీరు దీనిని ఒప్పించవచ్చు. కానీ ఈ పరిమాణం యొక్క విలువ ముందుగా నిర్ణయించబడినందున, అయనీకరణ శక్తి యొక్క విలువల వలె అదే ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ పరస్పర చర్య ద్వారా, తరువాత వ్యవస్థలో దాని మార్పు మూలకాలు (కనీసం A- సమూహాలలో) సాధారణంగా అయనీకరణ శక్తిలో మార్పుతో సమానంగా ఉంటాయి, అనగా, సమూహంలో ఎలక్ట్రాన్ అనుబంధం యొక్క శక్తి తగ్గుతుంది మరియు ఒక కాలంలో అది పెరుగుతుంది. ఇది ఫ్లోరిన్ (328 kJ/mol) మరియు క్లోరిన్ (349 kJ/mol) పరమాణువులకు గరిష్టంగా ఉంటుంది. మూలకాల వ్యవస్థలో ఎలక్ట్రాన్ అనుబంధ శక్తిలో మార్పు యొక్క స్వభావం అయనీకరణ శక్తిలో మార్పు యొక్క స్వభావాన్ని పోలి ఉంటుంది, అనగా, ఎలక్ట్రాన్ అనుబంధ శక్తి పెరుగుదల దిశను ఈ క్రింది విధంగా క్రమపద్ధతిలో చూపవచ్చు:
2.మునుపటి పనులలో వలె క్షితిజ సమాంతర అక్షం వెంట అదే స్థాయిలో, మూలకాల పరమాణువుల కోసం పరమాణు సంఖ్యపై ఎలక్ట్రాన్ అనుబంధం యొక్క మోలార్ శక్తి యొక్క ఆధారపడటం యొక్క గ్రాఫ్‌ను రూపొందించండి Zయాప్ 7ని ఉపయోగించి 1 నుండి 40 వరకు.
3.నెగటివ్ ఎలక్ట్రాన్ అఫినిటీ ఎనర్జీ వాల్యూస్‌కి ఏ భౌతిక అర్ధం ఉంది?
4. 2వ కాలానికి చెందిన మూలకాల పరమాణువులన్నింటిలో, బెరీలియం, నైట్రోజన్ మరియు నియాన్ మాత్రమే ఎలక్ట్రాన్ అనుబంధం యొక్క మోలార్ శక్తి యొక్క ప్రతికూల విలువలను ఎందుకు కలిగి ఉంటాయి?
6.15 ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోయే మరియు పొందే పరమాణువుల ధోరణి
పరమాణువు తన స్వంత ఎలక్ట్రాన్లను వదులుకోవడం మరియు ఇతరుల ఎలక్ట్రాన్లను జోడించడం దాని శక్తి లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటుందని మీకు ఇప్పటికే తెలుసు (అయనీకరణ శక్తి మరియు ఎలక్ట్రాన్ అనుబంధ శక్తి). ఏ పరమాణువులు తమ ఎలక్ట్రాన్లను వదులుకోవడానికి ఎక్కువ మొగ్గు చూపుతాయి మరియు ఏవి ఇతరులను అంగీకరించడానికి ఎక్కువ మొగ్గు చూపుతాయి?
ఈ ప్రశ్నకు సమాధానమివ్వడానికి, మూలకాల వ్యవస్థలో ఈ వంపులలో మార్పు గురించి మనకు తెలిసిన ప్రతిదాన్ని టేబుల్ 15 లో సంగ్రహిద్దాం.
పట్టిక 15. పరమాణువులు తమ స్వంత ఎలక్ట్రాన్లను వదులుకోవడానికి మరియు విదేశీ ఎలక్ట్రాన్లను పొందే ప్రవృత్తిలో మార్పులు
