आवधिक कानून.

परमाणु संरचना

लेख प्रदान करता है परीक्षण कार्य 8वीं कक्षा में विषयगत नियंत्रण के लिए लेखकों द्वारा संकलित परीक्षण कार्यों के बैंक से विषय पर। (बैंक की क्षमता 8वीं कक्षा में अध्ययन किए गए छह विषयों में से प्रत्येक के लिए 80 कार्य है, और "अकार्बनिक यौगिकों की बुनियादी कक्षाएं" विषय पर 120 कार्य हैं।) वर्तमान में, 8वीं कक्षा में रसायन विज्ञान नौ पाठ्यपुस्तकों का उपयोग करके पढ़ाया जाता है। इसलिए, लेख के अंत में कार्य संख्याओं को इंगित करने वाले नियंत्रित ज्ञान तत्वों की एक सूची है।

यह विभिन्न कार्यक्रमों में काम करने वाले शिक्षकों को एक विषय से कार्यों के उचित अनुक्रम और अंतिम नियंत्रण सहित विभिन्न विषयों से परीक्षण कार्यों के संयोजन का एक सेट चुनने की अनुमति देगा।

प्रस्तावित 80 परीक्षण कार्यों को 20 प्रश्नों में चार संस्करणों में समूहीकृत किया गया है, जिसमें समान कार्य दोहराए जाते हैं। ज्ञान तत्वों की सूची से बड़ी संख्या में विकल्पों को संकलित करने के लिए, हम अपनी विषयगत योजना के अनुसार प्रत्येक अध्ययन किए गए तत्व के लिए (यादृच्छिक रूप से) कार्य संख्याओं का चयन करते हैं। प्रत्येक विषय के लिए कार्यों की यह प्रस्तुति त्रुटियों के त्वरित तत्व-दर-तत्व विश्लेषण और उनके समय पर सुधार की अनुमति देती है। एक ही संस्करण में समान कार्यों का उपयोग करने और एक या दो सही उत्तरों को बदलने से उत्तर का अनुमान लगाने की संभावना कम हो जाती है। प्रश्नों की जटिलता, एक नियम के रूप में, पहले और दूसरे विकल्प से तीसरे और चौथे विकल्प तक बढ़ जाती है।

एक राय है कि परीक्षण एक "अनुमान लगाने का खेल" है।

हम आपको यह जांचने के लिए आमंत्रित करते हैं कि क्या यह सच है। परीक्षण के बाद, परिणामों की तुलना लॉग में दिए गए अंकों से करें। यदि परीक्षण के परिणाम कम आते हैं, तो यह निम्नलिखित कारणों से हो सकता है।

सबसे पहले, नियंत्रण का यह (परीक्षण) रूप छात्रों के लिए असामान्य है। दूसरे, विषय का अध्ययन करते समय शिक्षक अलग-अलग तरीके से जोर देता है (शिक्षा की सामग्री और शिक्षण विधियों में मुख्य बात का निर्धारण)।

1. विकल्प 1

1) 25; 2) 22; 3) 24; 4) 34.

2. असाइनमेंट।

1) 3; 2) 12; 3) 2; 4) 24.

3. चौथे आवर्त में, VIa समूह में एक क्रमांक वाला एक तत्व है:

परमाणु नाभिकीय आवेश +12 वाले तत्व का परमाणु क्रमांक होता है:

किसी तत्व की क्रम संख्या निम्नलिखित विशेषताओं से मेल खाती है:

1)परमाणु नाभिक का आवेश;

4. समूह संख्या वाले तत्वों के परमाणुओं के बाहरी ऊर्जा स्तर में छह इलेक्ट्रॉन:

1) द्वितीय; 2) तृतीय; 3) VI; 4) चतुर्थ.

5. सुपीरियर क्लोरीन ऑक्साइड फॉर्मूला:

1) सीएल 2 ओ; 2) सीएल 2 ओ 3;

3) सीएल 2 ओ 5; 4) सीएल 2 ओ 7.

6. एल्युमिनियम परमाणु की संयोजकता है:

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.

7. समूह VI तत्वों के वाष्पशील हाइड्रोजन यौगिकों का सामान्य सूत्र:

1) एन 4; 2) एन 3;

3) एनई; 4)एन 2 ई.

8. कैल्शियम परमाणु में बाहरी इलेक्ट्रॉन परत की संख्या:

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.

9.

1) ली; 2) ना; 3) के; 4) सी.एस.

10. धातु तत्व निर्दिष्ट करें:

1) के; 2) सीयू; 3)ओ; 4)एन.

11. डी.आई. मेंडलीफ की तालिका में वे तत्व कहाँ स्थित हैं जिनके परमाणु हैं? रासायनिक प्रतिक्रिएंक्या वे सिर्फ इलेक्ट्रॉन छोड़ते हैं?

1) समूह II में;

2) दूसरी अवधि की शुरुआत में;

3) दूसरी अवधि के मध्य में;

4) समूह VIa में।

12.

2) बी, एमजी; अल;

3) एमजी, सीए, सीनियर;

13. गैर-धातु तत्व निर्दिष्ट करें:

1) सीएल; 2) एस; 3) एमएन; 4) एमजी.

14. गैर-धात्विक गुण निम्नलिखित क्रम में बढ़ते हैं:

15. परमाणु की कौन सी विशेषता समय-समय पर बदलती रहती है?

1) परमाणु के नाभिक का आवेश;

2) संख्या उर्जा स्तरएक परमाणु में;

3) बाह्य ऊर्जा स्तर पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या;

4) न्यूट्रॉन की संख्या.

16.

1) के; 2) अल; 3) पी; 4) सीएल.

17. बढ़ते परमाणु आवेश वाले आवर्त में, तत्वों के परमाणुओं की त्रिज्याएँ:

1) कमी;

2) मत बदलो;

3) वृद्धि;

4) समय-समय पर परिवर्तन करें।

18. एक ही तत्व के परमाणुओं के समस्थानिक भिन्न-भिन्न होते हैं:

1) न्यूट्रॉन की संख्या;

किसी तत्व की क्रम संख्या निम्नलिखित विशेषताओं से मेल खाती है:

3) वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या;

4) डी.आई. मेंडेलीव की तालिका में स्थिति।

19. 12C परमाणु के नाभिक में न्यूट्रॉन की संख्या:

1) 12; 2) 4; 3) 6; 4) 2.

20. फ्लोरीन परमाणु में ऊर्जा स्तर द्वारा इलेक्ट्रॉनों का वितरण:

1) 2, 8, 4; 2) 2,6;

3) 2, 7; 4) 2, 8, 5.

विकल्प 2

सबसे पहले, नियंत्रण का यह (परीक्षण) रूप छात्रों के लिए असामान्य है। दूसरे, विषय का अध्ययन करते समय शिक्षक अलग-अलग तरीके से जोर देता है (शिक्षा की सामग्री और शिक्षण विधियों में मुख्य बात का निर्धारण)। एक या दो सही उत्तर चुनें.

21. क्रम संख्या 35 वाला तत्व स्थित है:

1) 7वीं अवधि, समूह IV;

2) चौथी अवधि, सातवीं समूह;

3) चौथी अवधि, VIIb समूह;

4) 7वीं अवधि, आईवीबी समूह।

22. परमाणु नाभिकीय आवेश +9 वाले तत्व का परमाणु क्रमांक होता है:

1) 19; 2) 10; 3) 4; 4) 9.

23. एक तटस्थ परमाणु में प्रोटॉनों की संख्या मेल खाती है:

1) न्यूट्रॉन की संख्या;

2) परमाणु द्रव्यमान;

3) क्रमांक;

4)इलेक्ट्रॉनों की संख्या.

24. समूह संख्या वाले तत्वों के परमाणुओं के बाह्य ऊर्जा स्तर में पाँच इलेक्ट्रॉन:

1) मैं; 2) तृतीय; 3) वी; 4) सातवीं.

25. सुप्रीम नाइट्रिक ऑक्साइड फॉर्मूला:

1) एन 2 ओ; 2) एन 2 ओ 3;

3) एन 2 ओ 5; 4)नहीं;

26. इसके उच्च हाइड्रॉक्साइड में कैल्शियम परमाणु की संयोजकता है:

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.

27. इसके हाइड्रोजन यौगिक में आर्सेनिक परमाणु की संयोजकता है:

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.

28. पोटेशियम परमाणु में बाहरी इलेक्ट्रॉन परत की संख्या:

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.

29. किसी तत्व की सबसे बड़ी परमाणु त्रिज्या है:

1) बी; 2)ओ; 3) सी; 4)एन.

30. धातु तत्व निर्दिष्ट करें:

1) के; 2) एच; 3) एफ; 4) क्यू.

31. ऐसे तत्वों के परमाणु जो इलेक्ट्रॉन स्वीकार और दान दोनों कर सकते हैं, स्थित हैं:

1) समूह Ia में;

2) समूह VIa में;

3) दूसरी अवधि की शुरुआत में;

4) तीसरी अवधि के अंत में।

32.

1) ना, के, ली; 2) अल, एमजी, ना;

3) पी, एस, सीएल; 4) ना, एमजी, अल।

33. गैर-धातु तत्व निर्दिष्ट करें:

1) ना; 2) एमजी; 3) सी; 4) पी.

34.

35. रासायनिक तत्व की मुख्य विशेषताएं:

1)परमाणु द्रव्यमान;

2) परमाणु प्रभार;

3) ऊर्जा स्तरों की संख्या;

4) न्यूट्रॉन की संख्या.

36. उस तत्व का प्रतीक जिसके परमाणु एम्फोटेरिक ऑक्साइड बनाते हैं:

1)एन; 2) के; 3) एस; 4) Zn.

37. रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली के मुख्य उपसमूह (ए) में, बढ़ते परमाणु प्रभार के साथ, परमाणु की त्रिज्या है:

1) बढ़ता है;

2) घट जाती है;

3) नहीं बदलता;

4) समय-समय पर परिवर्तन होता रहता है।

38. किसी परमाणु के नाभिक में न्यूट्रॉन की संख्या होती है:

1)इलेक्ट्रॉनों की संख्या;

किसी तत्व की क्रम संख्या निम्नलिखित विशेषताओं से मेल खाती है:

3) सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान और प्रोटॉन की संख्या के बीच का अंतर;

4)परमाणु द्रव्यमान.

39. हाइड्रोजन आइसोटोप संख्या में भिन्न होते हैं:

1) इलेक्ट्रॉन;

2) न्यूट्रॉन;

3) प्रोटॉन;

4) तालिका में स्थिति.

40. सोडियम परमाणु में ऊर्जा स्तर द्वारा इलेक्ट्रॉनों का वितरण:

1) 2, 1; 2) 2, 8, 1;

3) 2, 4; 4) 2, 5.

विकल्प 3

सबसे पहले, नियंत्रण का यह (परीक्षण) रूप छात्रों के लिए असामान्य है। दूसरे, विषय का अध्ययन करते समय शिक्षक अलग-अलग तरीके से जोर देता है (शिक्षा की सामग्री और शिक्षण विधियों में मुख्य बात का निर्धारण)। एक या दो सही उत्तर चुनें.

41. उस तत्व की क्रम संख्या इंगित करें जो समूह IVa में है, डी.आई. मेंडेलीव की तालिका की चौथी अवधि:

1) 24; 2) 34; 3) 32; 4) 82.

42. तत्व क्रमांक 13 के परमाणु के नाभिक का आवेश बराबर होता है:

1) +27; 2) +14; 3) +13; 4) +3.

43. एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या है:

1) न्यूट्रॉन की संख्या;

किसी तत्व की क्रम संख्या निम्नलिखित विशेषताओं से मेल खाती है:

3) परमाणु द्रव्यमान;

4) क्रमांक.

44. समूह IVa तत्वों के परमाणुओं के लिए, वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या बराबर है:

1) 5; 2) 6; 3) 3; 4) 4.

45. सामान्य सूत्र R 2 O 3 वाले ऑक्साइड श्रृंखला के तत्व बनाते हैं:

1) ना, के, ली; 2) एमजी, सीए, बीई;

3) बी, अल, गा; 4) सी, सी, जीई।

46. इसके उच्च ऑक्साइड में फॉस्फोरस परमाणु की संयोजकता है:

1) 1; 2) 3; 3) 5; 4) 4.

47. समूह VIIa तत्वों के हाइड्रोजन यौगिक:

1) एचसीएलओ4; 2) एचसीएल;

3) एचबीआरओ; 4) एचबीआर.

48. सेलेनियम परमाणु में इलेक्ट्रॉन परतों की संख्या बराबर होती है:

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.

49. किसी तत्व की सबसे बड़ी परमाणु त्रिज्या है:

1) ली; 2) ना; 3) एमजी;

50. धातु तत्व निर्दिष्ट करें:

1) ना; 2) एमजी; 3) सी; 4) पी.

51. किस तत्व के परमाणु आसानी से इलेक्ट्रॉन त्याग देते हैं?

1) के; 2) सीएल; 3) ना; 4) एस.

52. अनेक तत्व जिनमें धात्विक गुण बढ़ जाते हैं:

1) सी, एन, बी, एफ;

2) अल, सी, पी, एमजी;

53. गैर-धातु तत्व निर्दिष्ट करें:

1) ना; 2) एमजी; 3) एन; 4) एस.

54. कई तत्व जिनमें गैर-धात्विक गुण बढ़ जाते हैं:

1) ली, ना, के, एच;

2) अल, सी, पी, एमजी;

3) सी, एन, ओ, एफ;

4) Na, Mg, Al, K.

55. परमाणु नाभिक के बढ़ते आवेश के साथ, तत्वों के गैर-धात्विक गुण:

1) समय-समय पर परिवर्तन;

2) तीव्र करना;

3) मत बदलो;

4) कमजोर करना.

56. उस तत्व का प्रतीक जिसके परमाणु एम्फोटेरिक हाइड्रॉक्साइड बनाते हैं:

1) ना; 2) अल; 3) एन; 4) एस.

57. तत्वों और उनके यौगिकों के गुणों में परिवर्तन की आवृत्ति को समझाया गया है:

1) बाहरी इलेक्ट्रॉनिक परत की संरचना की पुनरावृत्ति;

2) इलेक्ट्रॉनिक परतों की संख्या में वृद्धि;

3) न्यूट्रॉन की संख्या में वृद्धि;

4)परमाणु द्रव्यमान में वृद्धि।

58. सोडियम परमाणु के नाभिक में प्रोटॉनों की संख्या है:

1) 23; 2) 12; 3) 1; 4) 11.

59. एक ही तत्व के समस्थानिकों के परमाणु किस प्रकार भिन्न होते हैं?

1)प्रोटॉन की संख्या;

2) न्यूट्रॉन की संख्या;

3) इलेक्ट्रॉनों की संख्या;

4) परमाणु आवेश।

60. लिथियम परमाणु में ऊर्जा स्तर द्वारा इलेक्ट्रॉनों का वितरण:

1) 2, 1; 2) 2, 8, 1;

3) 2, 4; 4) 2, 5;

विकल्प 4

सबसे पहले, नियंत्रण का यह (परीक्षण) रूप छात्रों के लिए असामान्य है। दूसरे, विषय का अध्ययन करते समय शिक्षक अलग-अलग तरीके से जोर देता है (शिक्षा की सामग्री और शिक्षण विधियों में मुख्य बात का निर्धारण)। एक या दो सही उत्तर चुनें.

61. क्रम संख्या 29 वाला तत्व स्थित है:

1) चौथी अवधि, समूह Ia;

2) चौथी अवधि, समूह आईबी;

3) पहली अवधि, समूह Ia;

4) 5वीं अवधि, समूह Ia।

62. तत्व संख्या 15 के परमाणु के नाभिक का आवेश है:

1) +31; 2) 5; 3) +3; 4) +15.

63. किसी परमाणु के नाभिक का आवेश निर्धारित होता है:

1) तत्व की क्रम संख्या;

2) समूह संख्या;

3) अवधि संख्या;

4)परमाणु द्रव्यमान.

64. समूह III तत्वों के परमाणुओं के लिए, वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या बराबर है:

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 5.

65. उच्च सल्फर ऑक्साइड का सूत्र है:

1) एच 2 एसओ 3; 2) एच 2 एसओ 4;

3) एसओ 3; 4) एसओ 2.

66. बेहतर फॉस्फोरस ऑक्साइड का सूत्र:

1) आर 2 ओ 3; 2) एच 3 पीओ 4;

3) एनआरओ 3; 4) आर 2 ओ 5.

67. इसके हाइड्रोजन यौगिक में नाइट्रोजन परमाणु की संयोजकता:

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.

68. डी.आई. मेंडेलीव की तालिका में अवधि संख्या परमाणु की निम्नलिखित विशेषता से मेल खाती है:

1) वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या;

2) ऑक्सीजन के साथ संयोजन में उच्च संयोजकता;

3) इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या;

4) ऊर्जा स्तरों की संख्या।

69. किसी तत्व की सबसे बड़ी परमाणु त्रिज्या है:

1) सीएल; 2) ब्र; 3) मैं; 4)एफ.

70. धातु तत्व निर्दिष्ट करें:

1)एमजी; 2) ली; 3) एच; 4) एस.

71. कौन सा तत्व अधिक आसानी से इलेक्ट्रॉन छोड़ता है?

1) सोडियम; 2) सीज़ियम;

3) पोटैशियम; 4) लिथियम.

72. धात्विक गुण निम्नलिखित क्रम में बढ़ते हैं:

1) ना, एमजी, अल; 2) ना, के, आरबी;

3) आरबी, के, ना; 4) पी, एस, सीएल।

73. गैर-धातु तत्व निर्दिष्ट करें:

1) सीयू; 2) ब्र; 3) एन; 4) करोड़

74. N-P-As-Sb श्रृंखला में गैर-धात्विक गुण:

1) कमी;

2) मत बदलो;

3) वृद्धि;

4)घटना और फिर बढ़ना।

75. परमाणु की कौन सी विशेषताएँ समय-समय पर बदलती रहती हैं?

1) सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान;

2) परमाणु प्रभार;

3) एक परमाणु में ऊर्जा स्तरों की संख्या;

4) बाह्य स्तर पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या।

76. किस तत्व के परमाणु एम्फोटेरिक ऑक्साइड बनाते हैं?

1) के; 2) होना; 3)सी; 4)सा.

77. परमाणु नाभिक के बढ़ते आवेश की अवधि में, नाभिक के प्रति इलेक्ट्रॉनों का आकर्षण और धात्विक गुण बढ़ जाते हैं:

1) तीव्र करना;

2) समय-समय पर परिवर्तन;

3) कमजोर करना;

4) मत बदलो.

78. किसी तत्व का सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान संख्यात्मक रूप से बराबर होता है:

1) नाभिक में प्रोटॉन की संख्या;

2) नाभिक में न्यूट्रॉन की संख्या;

3) न्यूट्रॉन और प्रोटॉन की कुल संख्या;

4) एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या।

79. 16O परमाणु के नाभिक में न्यूट्रॉन की संख्या है:

1) 1; 2) 0; 3) 8; 4) 32.

80. सिलिकॉन परमाणु में ऊर्जा स्तर द्वारा इलेक्ट्रॉनों का वितरण:

1) 2, 8, 4; 2) 2, 6;

3) 2, 7; 4) 2, 8, 5.

विषय पर नियंत्रित ज्ञान तत्वों की सूची
"आवधिक कानून. परमाणु की संरचना"

(एंड-टू-एंड कार्य संख्याएँ कोष्ठक में दी गई हैं)

परमाणु संख्या (1, 3, 21, 41, 61), परमाणु नाभिक का आवेश (2, 22, 42, 62, 63), प्रोटॉनों की संख्या (23) और इलेक्ट्रॉनों की संख्या (43) परमाणु.

समूह संख्या, बाहरी ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या (4, 24, 44, 64), उच्च ऑक्साइड के सूत्र (5, 25, 45, 65), उच्चतम संयोजकतातत्व (6, 26, 46, 66), हाइड्रोजन यौगिकों के सूत्र (7, 27, 47, 67)।

अवधि संख्या, इलेक्ट्रॉनिक स्तरों की संख्या (8, 28, 48, 68)।

परमाणु त्रिज्या में परिवर्तन (9, 17, 29, 37, 49, 67, 69)।

डी.आई. मेंडेलीव की धातु तत्वों (10, 30, 50, 70) और गैर-धातु तत्वों (13, 33, 53, 73) की तालिका में स्थिति।

परमाणुओं की इलेक्ट्रॉन देने और स्वीकार करने की क्षमता (11, 31, 51, 71)।

सरल पदार्थों के गुणों में परिवर्तन: समूहों द्वारा (12, 14, 34, 52, 54, 74) और अवधि (32, 72, 77)।

परमाणुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचना और सरल पदार्थों और उनके यौगिकों के गुणों में आवधिक परिवर्तन (15, 35, 55, 57, 75, 77)।

एम्फोटेरिक ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड (16, 36, 56, 76)।

द्रव्यमान संख्या, एक परमाणु में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की संख्या, आइसोटोप (18, 19, 38, 39, 58, 59, 78, 79)।

एक परमाणु में ऊर्जा स्तर द्वारा इलेक्ट्रॉनों का वितरण (20, 40, 60, 80)।

विषय पर परीक्षण कार्यों के उत्तर
"आवधिक कानून. परमाणु की संरचना"

विकल्प 1			विकल्प 2		विकल्प 3		विकल्प 4
नौकरी नं.	उत्तर नहीं.	नौकरी नं.	उत्तर नहीं.	नौकरी नं.	उत्तर नहीं.	नौकरी नं.	उत्तर नहीं.
1	4	21	2	41	3	61	2
2	2	22	4	42	3	62	4
3	1, 2	23	3, 4	43	2, 4	63	1
4	3	24	3	44	4	64	3
5	4	25	3	45	3	65	3
6	3	26	2	46	3	66	4
7	4	27	3	47	2, 4	67	3
8	4	28	4	48	4	68	4
9	4	29	1	49	5	69	3
10	1, 2	30	1, 4	50	1, 2	70	1, 2
11	1, 2	31	2, 4	51	1, 3	71	2
12	3	32	2	52	3	72	2
13	1, 2	33	3, 4	53	3, 4	73	2, 3
14	1	34	4	54	3	74	1
15	3	35	2	55	1	75	4
16	2	36	4	56	2	76	2
17	1	37	1	57	1	77	3
18	1	38	3	58	4	78	3
19	3	39	2	59	2	79	3
20	3	40	2	60	1	80	1

साहित्य

गोरोडनिचेवा आई.एन.. रसायन विज्ञान में परीक्षण और परीक्षण। एम.: एक्वेरियम, 1997; सोरोकिन वी.वी., ज़्लोटनिकोव ई.जी.. रसायन विज्ञान परीक्षण. एम.: शिक्षा, 1991.

रसायन विज्ञान के लिए परमाणुओं की सबसे महत्वपूर्ण संपत्ति - संयोजकता में परिवर्तन की आवधिकता के बारे में ऊपर (पृष्ठ 172) कहा गया था। अन्य महत्वपूर्ण गुण भी हैं, जिनमें परिवर्तन की विशेषता आवधिकता है। इन गुणों में एक परमाणु का आकार (त्रिज्या) शामिल है। परमाणु के पास नहीं है सतहें,और इसकी सीमा अस्पष्ट है, क्योंकि बाहरी इलेक्ट्रॉन बादलों का घनत्व नाभिक से दूरी के साथ आसानी से कम हो जाता है। परमाणुओं की त्रिज्या पर डेटा अणुओं और क्रिस्टल संरचनाओं में उनके केंद्रों के बीच की दूरी निर्धारित करने से प्राप्त होता है। क्वांटम यांत्रिकी के समीकरणों पर आधारित गणनाएँ भी की गईं। चित्र में. 5.10 पूर्व-

चावल। 5.10. परमाणु त्रिज्या में परिवर्तन की आवधिकता

नाभिक के आवेश के आधार पर परमाणु त्रिज्या में परिवर्तन का एक वक्र आलेखित किया जाता है।

हाइड्रोजन से हीलियम तक त्रिज्या घटती है और फिर लिथियम के लिए तेजी से बढ़ती है। इसे दूसरे ऊर्जा स्तर पर एक इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति से समझाया गया है। लिथियम से नियॉन तक की दूसरी अवधि में, जैसे-जैसे परमाणु चार्ज बढ़ता है, रेडी कम हो जाती है।

साथ ही, किसी दिए गए ऊर्जा स्तर पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या में वृद्धि से उनके पारस्परिक प्रतिकर्षण में वृद्धि होती है। इसलिए, अवधि के अंत में त्रिज्या में कमी धीमी हो जाती है।

जब नियॉन से सोडियम की ओर बढ़ते हैं - तीसरी अवधि का पहला तत्व - त्रिज्या फिर से तेजी से बढ़ती है, और फिर धीरे-धीरे कम होकर आर्गन हो जाती है। इसके बाद दोबारा ऐसा होता है तेज बढ़तपोटैशियम की त्रिज्या. एक विशिष्ट आवधिक सॉटूथ वक्र प्राप्त होता है। क्षार धातु से उत्कृष्ट गैस तक वक्र का प्रत्येक खंड एक अवधि में त्रिज्या में परिवर्तन को दर्शाता है: बाएं से दाएं जाने पर त्रिज्या में कमी देखी जाती है। तत्वों के समूहों में त्रिज्या में परिवर्तन की प्रकृति का पता लगाना भी दिलचस्प है। ऐसा करने के लिए, आपको एक समूह के तत्वों के माध्यम से एक रेखा खींचनी होगी। क्षार धातुओं में मैक्सिमा की स्थिति से यह तुरंत स्पष्ट हो जाता है कि एक समूह में ऊपर से नीचे जाने पर परमाणुओं की त्रिज्या बढ़ जाती है। यह इलेक्ट्रॉन कोशों की संख्या में वृद्धि के कारण है।

कार्य 5.17. परमाणुओं की त्रिज्या F से Br में कैसे बदलती है? इसे चित्र से ज्ञात कीजिए। 5.10.

परमाणुओं के कई अन्य गुण, भौतिक और रासायनिक दोनों, त्रिज्या पर निर्भर करते हैं। उदाहरण के लिए, परमाणु त्रिज्या में वृद्धि लिथियम से सीज़ियम तक क्षार धातुओं के पिघलने के तापमान में कमी को समझा सकती है:

परमाणुओं का आकार उनके ऊर्जावान गुणों से संबंधित होता है। बाहरी इलेक्ट्रॉन बादलों की त्रिज्या जितनी बड़ी होगी, परमाणु उतनी ही आसानी से एक इलेक्ट्रॉन खो देगा। साथ ही यह धनावेशित हो जाता है आयन.

आयन किसी परमाणु की संभावित अवस्थाओं में से एक है जिसमें वह होता है बिजली का आवेशइलेक्ट्रॉनों की हानि या लाभ के कारण।

एक परमाणु की धनावेशित आयन में परिवर्तित होने की क्षमता की विशेषता है आयनीकरण ऊर्जा ई I.यह गैस अवस्था में किसी परमाणु से बाहरी इलेक्ट्रॉन को निकालने के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा है:

परिणामी धनात्मक आयन भी इलेक्ट्रॉन खो सकता है, दोगुना आवेशित, तिगुना आवेशित आदि बन सकता है। इस मामले में, आयनीकरण ऊर्जा बहुत बढ़ जाती है।

परमाणुओं की आयनीकरण ऊर्जा एक अवधि में बाएं से दाएं जाने पर बढ़ती है और ऊपर से नीचे जाने पर समूहों में घट जाती है।

कई, लेकिन सभी नहीं, परमाणु एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन जोड़ने में सक्षम होते हैं, जो एक नकारात्मक चार्ज आयन ए~ बन जाता है। इस संपत्ति की विशेषता है इलेक्ट्रॉन आत्मीयता ऊर्जा ईबुध यह वह ऊर्जा है जो तब निकलती है जब एक इलेक्ट्रॉन गैस अवस्था में किसी परमाणु से जुड़ता है:

आयनीकरण ऊर्जा और इलेक्ट्रॉन आत्मीयता ऊर्जा दोनों को आमतौर पर कहा जाता है 1 परमाणुओं के मोल और kJ/mol में व्यक्त करें। एक इलेक्ट्रॉन के जुड़ने और घटने के परिणामस्वरूप सोडियम परमाणु के आयनीकरण पर विचार करें (चित्र 5.11) . चित्र से यह स्पष्ट है कि सोडियम परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन निकालने के लिए इसकी आवश्यकता होती है 10 एक इलेक्ट्रॉन जोड़ने पर जितनी ऊर्जा निकलती है, उससे कई गुना अधिक ऊर्जा निकलती है। नकारात्मक सोडियम आयन अस्थिर होता है और जटिल पदार्थों में लगभग कभी नहीं होता है।

चावल। 5.11. सोडियम परमाणु का आयनीकरण

परमाणुओं की आयनीकरण ऊर्जा अवधियों और समूहों में परमाणुओं की त्रिज्या में परिवर्तन के विपरीत दिशा में बदलती है। किसी अवधि में इलेक्ट्रॉन आत्मीयता ऊर्जा में परिवर्तन अधिक जटिल होता है, क्योंकि तत्वों IIA- और VIIIA-rpynn में इलेक्ट्रॉन आत्मीयता नहीं होती है। मोटे तौर पर यह माना जा सकता है कि इलेक्ट्रॉन आत्मीयता ऊर्जा के समान है ई के,अवधियों में वृद्धि होती है (समूह VII तक सम्मिलित) और समूहों में ऊपर से नीचे तक घटती है (चित्र 5.12)।

व्यायाम 5 .18. क्या मैग्नीशियम और आर्गन परमाणु गैसीय अवस्था में ऋणात्मक आवेशित आयन बना सकते हैं?

धनात्मक और ऋणात्मक आवेश वाले आयन एक दूसरे को आकर्षित करते हैं, जिससे विभिन्न परिवर्तन होते हैं। सबसे सरल मामला आयनिक बंधों का निर्माण है, यानी, इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण के प्रभाव में किसी पदार्थ में आयनों का संयोजन। तब एक आयनिक क्रिस्टल संरचना प्रकट होती है, जिसकी विशेषता है टेबल नमक NaCl और कई अन्य लवण। लेकिन शायद

चावल। 5.12. समूहों और अवधियों में आयनीकरण ऊर्जा और इलेक्ट्रॉन आत्मीयता ऊर्जा में परिवर्तन की प्रकृति

ताकि नकारात्मक आयन अपने अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन को बहुत मजबूती से न पकड़ सके, और इसके विपरीत, सकारात्मक आयन अपनी विद्युत तटस्थता को बहाल करने का प्रयास करता है। फिर आयनों के बीच परस्पर क्रिया से अणुओं का निर्माण हो सकता है। यह स्पष्ट है कि आयन अलग संकेतआवेश C1+ तथा C1~ एक दूसरे को आकर्षित करते हैं। लेकिन इस तथ्य के कारण कि ये समान परमाणुओं के आयन हैं, वे परमाणुओं पर शून्य आवेश के साथ C1 2 अणु बनाते हैं।

प्रश्न और अभ्यास

1. ब्रोमीन परमाणुओं में कितने प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन होते हैं?

2. प्रकृति में समस्थानिकों के द्रव्यमान अंशों की गणना करें।

3. 16 के निर्माण के दौरान कितनी ऊर्जा निकलती है? जीप्रतिक्रिया द्वारा ऑक्सीजन तारों की गहराई में बह रहा है?

4. उत्तेजित हाइड्रोजन परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा की गणना करें एन =3.

5. आयोडीन परमाणु के पूर्ण एवं संक्षिप्त इलेक्ट्रॉनिक सूत्र लिखिए।

6. G आयन का संक्षिप्त इलेक्ट्रॉनिक सूत्र लिखिए।

7. बा परमाणु और बा 2 आयन के पूर्ण और संक्षिप्त इलेक्ट्रॉनिक सूत्र लिखें।

8. फॉस्फोरस और आर्सेनिक परमाणुओं के ऊर्जा आरेख बनाएं।

9. जिंक और गैलियम परमाणुओं के संपूर्ण ऊर्जा आरेख बनाएं।

10. बढ़ते त्रिज्या के क्रम में निम्नलिखित परमाणुओं को व्यवस्थित करें: एल्यूमीनियम, बोरान, नाइट्रोजन।

11. निम्नलिखित में से कौन से आयन आपस में आयनिक क्रिस्टल संरचना बनाते हैं: Br + Br - , K + , K - , I + , I - , Li + , Li - ? जब आयन अन्य संयोजनों में परस्पर क्रिया करते हैं तो क्या उम्मीद की जा सकती है?

12. विकर्ण दिशा में आवधिक प्रणाली में संक्रमण के दौरान परमाणुओं की त्रिज्या में परिवर्तन की संभावित प्रकृति का सुझाव दें, उदाहरण के लिए ली - एमजी - एससी।

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3. रासायनिक तत्वों का आवर्त नियम एवं आवर्त प्रणाली

3.3. तत्वों के परमाणुओं के गुणों में आवधिक परिवर्तन

रासायनिक तत्वों और उनके यौगिकों के परमाणुओं के गुणों (विशेषताओं) में परिवर्तन की आवृत्ति आवधिक पुनरावृत्ति के कारण होती है निश्चित संख्यासंयोजकता ऊर्जा स्तरों और उपस्तरों के संरचनात्मक तत्व। उदाहरण के लिए, वीए समूह के सभी तत्वों के परमाणुओं के लिए, वैलेंस इलेक्ट्रॉनों का विन्यास एनएस 2 एनपी 3 है। यही कारण है कि फॉस्फोरस रासायनिक गुणों में नाइट्रोजन, आर्सेनिक और बिस्मथ के करीब है (हालांकि, गुणों की समानता का मतलब उनकी पहचान नहीं है!)। आइए हम याद करें कि गुणों (विशेषताओं) में परिवर्तन की आवधिकता का अर्थ है परमाणु नाभिक का आवेश बढ़ने पर उनका समय-समय पर कमजोर होना और मजबूत होना (या, इसके विपरीत, समय-समय पर मजबूत होना और कमजोर होना)।

समय-समय पर, जैसे-जैसे परमाणु नाभिक का आवेश इकाई दर बढ़ता जाता है, पृथक या रासायनिक रूप से बंधे परमाणुओं के निम्नलिखित गुण (विशेषताएँ) बदलते हैं: त्रिज्या; आयनीकरण ऊर्जा; इलेक्ट्रॉन आत्मीयता; इलेक्ट्रोनगेटिविटी; धात्विक और गैर-धात्विक गुण; रेडॉक्स गुण; उच्च सहसंयोजकता और उच्चतम डिग्रीऑक्सीकरण; इलेक्ट्रॉनिक विन्यास.

इन विशेषताओं में बदलाव की प्रवृत्ति समूह ए और छोटी अवधियों में सबसे अधिक स्पष्ट होती है।

परमाणु त्रिज्या r परमाणु नाभिक के केंद्र से बाहरी इलेक्ट्रॉन परत तक की दूरी है।

इलेक्ट्रॉनिक परतों की संख्या बढ़ने पर समूह ए में परमाणु त्रिज्या ऊपर से नीचे तक बढ़ती है। किसी आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर परमाणु की त्रिज्या कम हो जाती है, क्योंकि परतों की संख्या समान रहती है, लेकिन नाभिक का आवेश बढ़ जाता है, और इससे इलेक्ट्रॉन शेल का संपीड़न होता है (इलेक्ट्रॉन अधिक दृढ़ता से आकर्षित होते हैं) केंद्र)। He परमाणु की त्रिज्या सबसे छोटी है, Fr परमाणु की त्रिज्या सबसे बड़ी है।

न केवल विद्युत रूप से तटस्थ परमाणुओं की त्रिज्या, बल्कि एकपरमाण्विक आयनों की भी त्रिज्याएँ समय-समय पर बदलती रहती हैं। इस मामले में मुख्य रुझान इस प्रकार हैं:

• ऋणायन त्रिज्या बड़ी है, और धनायन त्रिज्या तटस्थ परमाणु की त्रिज्या से छोटी है, उदाहरण के लिए, r (Cl − ) > r (Cl ) > r (Cl + );
• किसी दिए गए परमाणु के धनायन का धनात्मक आवेश जितना अधिक होगा, उसकी त्रिज्या उतनी ही छोटी होगी, उदाहरण के लिए r (Mn +4)< r (Mn +2);
• यदि आयन या तटस्थ परमाणु विभिन्न तत्वसमान इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (और इसलिए इलेक्ट्रॉन परतों की समान संख्या) है, तो उस कण के लिए त्रिज्या छोटी होती है जिसका परमाणु चार्ज अधिक होता है, उदाहरण के लिए
  आर (केआर) > आर (आरबी +), आर (एससी 3+)< r (Ca 2+) < r (K +) < r (Cl −) < r (S 2−);
• समूह A में, ऊपर से नीचे तक, एक ही प्रकार के आयनों की त्रिज्या बढ़ती है, उदाहरण के लिए, r (K +) > r (Na +) > r (Li +), r (Br -) > r (Cl - ) > आर (एफ −).

उदाहरण 3.1.

Ar, S 2−, Ca 2+ और K+ कणों को उनकी त्रिज्या बढ़ने पर एक पंक्ति में व्यवस्थित करें। समाधान। किसी कण की त्रिज्या मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉन परतों की संख्या से प्रभावित होती है, और फिर नाभिक के आवेश से: थान सेबड़ी संख्या

इलेक्ट्रॉन परतें और नाभिक का आवेश जितना छोटा (!) होगा, कण की त्रिज्या उतनी ही बड़ी होगी। सूचीबद्ध कणों में, इलेक्ट्रॉन परतों की संख्या समान (तीन) है, और परमाणु चार्ज कम हो जाता हैअगला आदेश

: Ca, K, Ar, S. इसलिए, आवश्यक श्रृंखला इस तरह दिखती है:< r (K +) < r (Ar) < r (S 2−).

आर(Ca2+)

उत्तर: Ca 2+, K +, Ar, S 2−।आयनीकरण ऊर्जा

ई और वह न्यूनतम ऊर्जा है जिसे किसी पृथक परमाणु से नाभिक से सबसे कमजोर रूप से बंधे इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए खर्च किया जाना चाहिए:

ई + ई यू = ई + + ई.

आयनीकरण ऊर्जा की गणना प्रयोगात्मक रूप से की जाती है और इसे आमतौर पर किलोजूल प्रति मोल (kJ/mol) या इलेक्ट्रॉनवोल्ट (eV) (1 eV = 96.5 kJ) में मापा जाता है।

बाएं से दाएं की अवधि में, आयनीकरण ऊर्जा आम तौर पर बढ़ जाती है। इसे परमाणुओं की त्रिज्या में लगातार कमी और परमाणु आवेश में वृद्धि द्वारा समझाया गया है। दोनों कारक इस तथ्य की ओर ले जाते हैं कि नाभिक के साथ इलेक्ट्रॉन की बंधन ऊर्जा बढ़ जाती है।

समूह ए में, जैसे-जैसे किसी तत्व की परमाणु संख्या बढ़ती है, ई और, एक नियम के रूप में, घट जाती है, क्योंकि परमाणु की त्रिज्या बढ़ती है, और नाभिक के साथ इलेक्ट्रॉन की बंधन ऊर्जा कम हो जाती है। उत्कृष्ट गैसों के परमाणुओं की आयनीकरण ऊर्जा, जिनमें बाहरी इलेक्ट्रॉन परतें पूर्ण होती हैं, विशेष रूप से उच्च होती हैं।

आयनीकरण ऊर्जा एक पृथक परमाणु के कम करने वाले गुणों के माप के रूप में काम कर सकती है: यह जितना कम होगा, परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन को अलग करना उतना ही आसान होगा, परमाणु के कम करने वाले गुण उतने ही अधिक स्पष्ट होंगे। कभी-कभी आयनीकरण ऊर्जा को एक पृथक परमाणु के धात्विक गुणों का माप माना जाता है, जिसका अर्थ है परमाणु की इलेक्ट्रॉन छोड़ने की क्षमता: जितना कम ई और, परमाणु के धात्विक गुण उतने ही अधिक स्पष्ट होते हैं।

इस प्रकार, पृथक परमाणुओं के धात्विक और अपचायक गुण समूह ए में ऊपर से नीचे तक और आवर्त में दाएं से बाएं ओर बढ़ते हैं।

इलेक्ट्रॉन आत्मीयता Eav एक तटस्थ परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन जोड़ने की प्रक्रिया के दौरान ऊर्जा में होने वाला परिवर्तन है:

इलेक्ट्रॉन आत्मीयता भी एक पृथक परमाणु की प्रयोगात्मक रूप से मापी गई विशेषता है, जो इसके ऑक्सीकरण गुणों के माप के रूप में काम कर सकती है: जितना अधिक ई औसत, उतना अधिक स्पष्ट ऑक्सीकरण गुणपरमाणु. सामान्य तौर पर, पूरे आवर्त में, बाएं से दाएं, इलेक्ट्रॉन बंधुता बढ़ती है, और समूह ए में यह ऊपर से नीचे तक घटती है। हलोजन परमाणुओं को धातुओं के लिए उच्चतम इलेक्ट्रॉन बंधुता की विशेषता होती है, इलेक्ट्रॉन बंधुता कम या नकारात्मक भी होती है।

कभी-कभी इलेक्ट्रॉन आत्मीयता को एक परमाणु के गैर-धातु गुणों के लिए एक मानदंड माना जाता है, जिसका अर्थ है एक परमाणु की एक इलेक्ट्रॉन को स्वीकार करने की क्षमता: ई औसत जितना अधिक होगा, परमाणु के गैर-धात्विक गुण उतने ही अधिक स्पष्ट होंगे।

इस प्रकार, संपूर्ण अवधि में परमाणुओं के गैर-धात्विक और ऑक्सीकरण गुण बाएं से दाएं और समूह ए में - नीचे से ऊपर तक बढ़ते हैं।

उदाहरण 3.2.

आवर्त सारणी में स्थिति के अनुसार, इंगित करें कि तत्व के किस परमाणु में सबसे अधिक स्पष्ट धात्विक गुण हैं, यदि तत्वों के परमाणुओं के बाह्य ऊर्जा स्तर का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (जमीनी अवस्था):

1) 2एस 1 ;

2) 3एस 1 ;

3) 3एस 2 3पी 1 ;

4)3एस 2.

समाधान। Li, Na, Al और Mg परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास दर्शाए गए हैं। चूंकि समूह ए में परमाणुओं के धात्विक गुण ऊपर से नीचे और पूरे आवर्त में दाएं से बाएं बढ़ते हैं, इसलिए हम इस निष्कर्ष पर पहुंचते हैं कि सोडियम परमाणु में सबसे अधिक स्पष्ट धात्विक गुण हैं।

उत्तर: 2).वैद्युतीयऋणात्मकता

χ एक सशर्त मान है जो इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करने के लिए एक अणु (यानी, रासायनिक रूप से बंधे परमाणु) में एक परमाणु की क्षमता को दर्शाता है। ई और ई औसत के विपरीत,इलेक्ट्रोनगेटिविटी प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित नहीं की जाती है

, इसलिए व्यवहार में χ मानों के कई पैमानों का उपयोग किया जाता है।

अवधि 1-3 में, χ का मान स्वाभाविक रूप से बाएं से दाएं बढ़ता है, और प्रत्येक अवधि में सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व हैलोजन होता है: सभी तत्वों के बीच, फ्लोरीन परमाणु में सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मकता होती है। समूह A में ऊपर से नीचे की ओर विद्युत ऋणात्मकता घटती जाती है।सबसे कम मूल्य

χ क्षार धातु परमाणुओं की विशेषता है।< 2.

गैर-धातु तत्वों के परमाणुओं के लिए, एक नियम के रूप में, χ > 2 (अपवाद: Si, At), और धातु तत्वों के परमाणुओं के लिए, χ

एक श्रृंखला जिसमें परमाणुओं का χ बाएं से दाएं बढ़ता है - क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातु, पी- और डी-परिवार की धातुएं, सी, बी, एच, पी, सी, एस, बीआर, सीएल, एन, ओ, एफ

उदाहरण के लिए, सहसंयोजक बंधन की ध्रुवता की डिग्री का अनुमान लगाने के लिए परमाणु इलेक्ट्रोनगेटिविटी मूल्यों का उपयोग किया जाता है।उच्चतम सहसंयोजकता परमाणुओं की अवधि I से VII (कभी-कभी VIII तक) में भिन्न होती है, और+1 से +7 (कभी-कभी +8 तक) की अवधि में बाएं से दाएं बदलता रहता है। हालाँकि इसके अपवाद भी हैं:

• फ्लोरीन, सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व के रूप में, -1 के बराबर यौगिकों में एकल ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है;
• द्वितीय आवर्त के सभी तत्वों के परमाणुओं की उच्चतम सहसंयोजकता IV है;
• कुछ तत्वों (तांबा, चांदी, सोना) के लिए उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था समूह संख्या से अधिक है;
• ऑक्सीजन परमाणु की उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था समूह संख्या से कम और +2 के बराबर होती है।

पाठ 2

ऊपर चर्चा की गई क्वांटम संख्याएँ अमूर्त अवधारणाओं की तरह लग सकती हैं और रसायन विज्ञान से बहुत दूर हैं। दरअसल, उनका उपयोग केवल विशेष गणितीय प्रशिक्षण और एक शक्तिशाली कंप्यूटर के साथ ही वास्तविक परमाणुओं और अणुओं की संरचना की गणना करने के लिए किया जा सकता है। हालाँकि, अगर हम क्वांटम यांत्रिकी की योजनाबद्ध रूप से उल्लिखित अवधारणाओं में एक और सिद्धांत जोड़ते हैं, तो रसायनज्ञों के लिए क्वांटम संख्याएँ "जीवन में आ जाती हैं"।

1924 में, वोल्फगैंग पाउली ने सैद्धांतिक भौतिकी के सबसे महत्वपूर्ण सिद्धांतों में से एक तैयार किया, जो ज्ञात कानूनों का पालन नहीं करता था: एक कक्षीय में (एक में) ऊर्जा अवस्था) एक ही समय में दो से अधिक इलेक्ट्रॉन नहीं हो सकते, और तब भी केवल तभी जब उनकी स्पिन विपरीत दिशाओं में हो। अन्य सूत्रीकरण: दो समान कण एक ही क्वांटम अवस्था में नहीं हो सकते; एक परमाणु में सभी चार क्वांटम संख्याओं के समान मान वाले दो इलेक्ट्रॉन नहीं हो सकते।

आइए पाउली सिद्धांत के नवीनतम सूत्रीकरण का उपयोग करके परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन कोशों को "बनाने" का प्रयास करें।

मुख्य क्वांटम संख्या n का न्यूनतम मान 1 है। यह कक्षीय संख्या l के केवल एक मान से मेल खाता है, जो 0 (s-कक्षीय) के बराबर है। एस-ऑर्बिटल्स की गोलाकार समरूपता इस तथ्य में व्यक्त की जाती है कि चुंबकीय क्षेत्र में l = 0 पर m l = 0 के साथ केवल एक ऑर्बिटल होता है। इस ऑर्बिटल में किसी भी स्पिन वैल्यू (हाइड्रोजन) के साथ एक इलेक्ट्रॉन या विपरीत स्पिन के साथ दो इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं। मान (हीलियम) . इस प्रकार, n = 1 के साथ, दो से अधिक इलेक्ट्रॉन मौजूद नहीं हो सकते।

अब आइए ऑर्बिटल्स को n = 2 से भरना शुरू करें (पहले स्तर में पहले से ही दो इलेक्ट्रॉन हैं)। मान n = 2 कक्षीय संख्या के दो मानों से मेल खाता है: 0 (s-कक्षीय) और 1 (p-कक्षीय)। एल = 0 पर एक कक्षक है, एल = 1 पर तीन कक्षक हैं (एमएल मान के साथ: -1, 0, +1)। प्रत्येक कक्षक में दो से अधिक इलेक्ट्रॉन नहीं हो सकते हैं, इसलिए n = 2 का मान अधिकतम 8 इलेक्ट्रॉनों से मेल खाता है। कुल गणनाकिसी दिए गए n के स्तर पर इलेक्ट्रॉनों की गणना सूत्र 2n 2 का उपयोग करके की जा सकती है:

आइए हम प्रत्येक कक्षक को एक वर्गाकार सेल से, इलेक्ट्रॉनों को विपरीत दिशा वाले तीरों से निरूपित करें। परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनिक कोशों के आगे "निर्माण" के लिए, एक और नियम का उपयोग करना आवश्यक है, जिसे 1927 में फ्रेडरिक हंड (हंड) द्वारा तैयार किया गया था: किसी दिए गए एल के लिए सबसे स्थिर राज्य सबसे बड़े कुल स्पिन वाले होते हैं, यानी। किसी दिए गए उपस्तर पर भरे हुए कक्षकों की संख्या अधिकतम (एक इलेक्ट्रॉन प्रति कक्षक) होनी चाहिए।

आवर्त सारणी की शुरुआत इस प्रकार होगी:

पहली और दूसरी अवधि के तत्वों के बाहरी स्तर को इलेक्ट्रॉनों से भरने की योजना।

"निर्माण" को जारी रखते हुए, आप तीसरी अवधि की शुरुआत तक पहुंच सकते हैं, लेकिन फिर आपको डी और एफ ऑर्बिटल्स को भरने के क्रम को एक अभिधारणा के रूप में पेश करना होगा।

न्यूनतम मान्यताओं के आधार पर बनाए गए आरेख से यह स्पष्ट है कि क्वांटम वस्तुएं (रासायनिक तत्वों के परमाणु) इलेक्ट्रॉन देने और प्राप्त करने की प्रक्रियाओं से अलग-अलग संबंधित होंगी। पूरी तरह से व्याप्त इलेक्ट्रॉन शेल के कारण वह और Ne वस्तुएं इन प्रक्रियाओं के प्रति उदासीन होंगी। एफ ऑब्जेक्ट संभवतः लापता इलेक्ट्रॉन को सक्रिय रूप से स्वीकार करेगा, और ली ऑब्जेक्ट द्वारा इलेक्ट्रॉन को छोड़ने की अधिक संभावना होगी।

ऑब्जेक्ट सी में अद्वितीय गुण होने चाहिए - इसमें समान संख्या में ऑर्बिटल्स और समान संख्या में इलेक्ट्रॉन होते हैं। शायद वह बाहरी स्तर की इतनी उच्च समरूपता के कारण स्वयं के साथ संबंध बनाने का प्रयास करेगा।

यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि भौतिक दुनिया के निर्माण के चार सिद्धांतों और उन्हें जोड़ने वाले पांचवें सिद्धांतों की अवधारणाएं कम से कम 25 शताब्दियों से ज्ञात हैं। में प्राचीन ग्रीसऔर प्राचीन चीन में, दार्शनिकों ने चार पहले सिद्धांतों की बात की (भौतिक वस्तुओं के साथ भ्रमित न हों): "अग्नि", "वायु", "जल", "पृथ्वी"। चीन में जोड़ने वाला सिद्धांत "लकड़ी" था, ग्रीस में यह "क्विंटेसेंस" (पांचवां सार) था। अन्य चार के साथ "पांचवें तत्व" का संबंध इसी नाम की विज्ञान कथा फिल्म में प्रदर्शित किया गया है।

खेल "समानांतर विश्व"

हमारे आस-पास की दुनिया में "अमूर्त" अभिधारणाओं की भूमिका को बेहतर ढंग से समझने के लिए, "समानांतर दुनिया" की ओर बढ़ना उपयोगी है। सिद्धांत सरल है: क्वांटम संख्याओं की संरचना थोड़ी विकृत होती है, फिर उनके नए मूल्यों के आधार पर हम एक समानांतर दुनिया की आवधिक प्रणाली का निर्माण करते हैं। यदि केवल एक पैरामीटर बदलता है तो गेम सफल होगा, जिसके लिए क्वांटम संख्याओं और ऊर्जा स्तरों के बीच संबंध के बारे में अतिरिक्त धारणाओं की आवश्यकता नहीं होती है।

पहली बार, 1969 में ऑल-यूनियन ओलंपियाड (9वीं कक्षा) में स्कूली बच्चों को एक समान समस्या-खेल की पेशकश की गई थी:

"तत्वों की एक आवधिक प्रणाली कैसी दिखेगी यदि एक परत में इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या सूत्र 2n 2 -1 द्वारा निर्धारित की जाती है, और बाहरी स्तर में सात से अधिक इलेक्ट्रॉन नहीं हो सकते हैं? इसके लिए ऐसी प्रणाली की एक तालिका बनाएं पहले चार आवर्त (तत्वों को उनके परमाणु क्रमांक द्वारा निर्दिष्ट करते हुए), तत्व N 13 किस ऑक्सीकरण अवस्था को प्रदर्शित कर सकता है? आप इस तत्व के संगत सरल पदार्थ और यौगिकों के कौन से गुण मान सकते हैं?

यह कार्य बहुत कठिन है. उत्तर में, इन मूल्यों के बीच संबंध के बारे में अभिधारणाओं के साथ क्वांटम संख्याओं के मूल्यों को स्थापित करने वाले अभिधारणाओं के कई संयोजनों का विश्लेषण करना आवश्यक है। इस समस्या के विस्तृत विश्लेषण के बाद, हम इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि "समानांतर दुनिया" में विकृतियाँ बहुत बड़ी हैं, और हम इस दुनिया के रासायनिक तत्वों के गुणों का सही अनुमान नहीं लगा सकते हैं।

मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिक अनुसंधान केंद्र में हम आम तौर पर एक सरल और अधिक दृश्य समस्या का उपयोग करते हैं, जिसमें "समानांतर दुनिया" की क्वांटम संख्याएं हमारे से लगभग अलग नहीं होती हैं। इस समानांतर दुनिया में लोगों के एनालॉग रहते हैं - होमोज़ोइड्स(स्वयं होमोज़ोइड्स के विवरण को गंभीरता से नहीं लिया जाना चाहिए)।

आवधिक कानून और परमाणु संरचना

कार्य 1.

होमोज़ोइड क्वांटम संख्याओं के निम्नलिखित सेट के साथ एक समानांतर दुनिया में रहते हैं:

एन = 1, 2, 3, 4, ...
एल= 0, 1, 2, ... (एन - 1)
एम एल = 0, +1, +2,...(+ एल)
एम एस = ± 1/2

तत्वों के लिए हमारे नाम उनके संगत संख्याओं के साथ रखते हुए, उनकी आवर्त सारणी के पहले तीन आवर्तों की रचना करें।

1. होमोज़ोइड्स स्वयं को कैसे धोते हैं?
2. होमोज़ोइड्स किस चीज़ का नशा करते हैं?
3. उनके सल्फ्यूरिक एसिड और एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड के बीच प्रतिक्रिया के लिए समीकरण लिखें।

समाधान विश्लेषण

कड़ाई से कहें तो, आप दूसरों को प्रभावित किए बिना किसी एक क्वांटम संख्या को नहीं बदल सकते। इसलिए, नीचे वर्णित हर बात सत्य नहीं है, बल्कि एक शैक्षिक कार्य है।

विकृति लगभग अगोचर है - चुंबकीय क्वांटम संख्या असममित हो जाती है। हालाँकि, इसका मतलब समानांतर दुनिया में एकध्रुवीय चुम्बकों का अस्तित्व और अन्य गंभीर परिणाम हैं। लेकिन चलिए रसायन शास्त्र पर वापस आते हैं। एस-इलेक्ट्रॉनों के मामले में, कोई परिवर्तन नहीं होता ( एल= 0 और एम 1 = 0). अतः वहां हाइड्रोजन और हीलियम एक समान हैं। यह याद रखना उपयोगी है कि सभी आंकड़ों के अनुसार, हाइड्रोजन और हीलियम ब्रह्मांड में सबसे आम तत्व हैं। यह हमें ऐसी समानांतर दुनिया के अस्तित्व का अनुमान लगाने की अनुमति देता है। हालाँकि, पी-इलेक्ट्रॉनों के लिए तस्वीर बदल जाती है। पर एल= 1 हमें तीन के बजाय दो मान मिलते हैं: 0 और +1। इसलिए, केवल दो पी ऑर्बिटल्स हैं जो 4 इलेक्ट्रॉनों को समायोजित कर सकते हैं। अवधि की लंबाई कम हो गई है. हम "एरो सेल" बनाते हैं:

समानांतर विश्व की आवर्त सारणी का निर्माण:

अवधि, स्वाभाविक रूप से, छोटी हो गई है (पहले में 2 तत्व हैं, दूसरे और तीसरे में - 8 के बजाय 6। तत्वों की बदली हुई भूमिकाओं को बहुत खुशी से माना जाता है (हम जानबूझकर संख्याओं के पीछे नाम रखते हैं): निष्क्रिय गैसें O और Si, क्षार धातु F. भ्रमित न होने के लिए, हम निरूपित करेंगे उनकातत्व केवल प्रतीक हैं, और हमारा- शब्दों में.

समस्या प्रश्नों का विश्लेषण किसी को बाहरी स्तर पर इलेक्ट्रॉनों के वितरण के अर्थ का विश्लेषण करने की अनुमति देता है रासायनिक गुणतत्व। पहला प्रश्न सरल है - हाइड्रोजन = एच, और सी ऑक्सीजन बन जाता है। हर कोई तुरंत सहमत होता है कि समानांतर दुनिया हैलोजन (एन, अल, आदि) के बिना मौजूद नहीं हो सकती। दूसरे प्रश्न का उत्तर समस्या के समाधान से संबंधित है - कार्बन हमारे लिए "जीवन का तत्व" क्यों है और इसका समानांतर एनालॉग क्या होगा। चर्चा के दौरान, हमें पता चला कि ऐसे तत्व को ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, फॉस्फोरस और सल्फर के एनालॉग्स के साथ "सबसे सहसंयोजक" बंधन देना चाहिए। हमें थोड़ा आगे बढ़कर संकरण, धरातल और उत्तेजित अवस्था की अवधारणाओं को समझना होगा। तब जीवन का तत्व समरूपता (बी) में हमारे कार्बन का एक एनालॉग बन जाता है - इसमें तीन कक्षाओं में तीन इलेक्ट्रॉन होते हैं। इस चर्चा का परिणाम एथिल अल्कोहल BH 2 BHCH का एक एनालॉग है।

साथ ही, यह स्पष्ट हो जाता है कि समानांतर दुनिया में हमने अपने तीसरे और पांचवें (या दूसरे और छठे) समूहों के प्रत्यक्ष एनालॉग खो दिए हैं। उदाहरण के लिए, अवधि 3 तत्व इसके अनुरूप हैं:

अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्थाएँ: Na (+3), Mg (+4), Al (+5); हालाँकि, प्राथमिकता रासायनिक गुण और उनके आवधिक परिवर्तन हैं, और अवधि की लंबाई कम हो गई है।

फिर तीसरे प्रश्न का उत्तर (यदि एल्युमीनियम का कोई एनालॉग नहीं है):

सल्फ्यूरिक एसिड + एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड = एल्युमिनियम सल्फेट + पानी

एच 2 एमजीसी 3 + एनई(सीएच) 2 = एनईएमजीसी 3 + 2 एच 2 सी

या एक विकल्प के रूप में (सिलिकॉन का कोई सीधा एनालॉग नहीं है):

एच 2 एमजीसी 3 + 2 एनए(सीएच) 3 = ना 2 (एमजीसी 3) 3 + 6 एच 2 सी

वर्णित "यात्रा" का मुख्य परिणाम समानांतर दुनिया- यह समझ कि हमारी दुनिया की अंतहीन विविधता बहुत ज्यादा नहीं पैदा होती है बड़ा सेटअपेक्षाकृत सरल कानून. ऐसे कानूनों का एक उदाहरण क्वांटम यांत्रिकी के विश्लेषित अभिधारणाएं हैं। उनमें से एक में भी एक छोटा सा बदलाव भी भौतिक संसार के गुणों को नाटकीय रूप से बदल देता है।

स्वयं की जांच करो

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परमाणु संरचना, आवधिक कानून

1. अनावश्यक अवधारणा को हटा दें:

1) प्रोटॉन; 2) न्यूट्रॉन; 3) इलेक्ट्रॉन; 4) आयन

2. एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या बराबर होती है:

1) न्यूट्रॉन की संख्या; 2) प्रोटॉन की संख्या; 3) अवधि संख्या; 4) समूह संख्या;

3. निम्नलिखित में से, तत्वों के परमाणु क्रमांक बढ़ने पर तत्वों के परमाणुओं के गुण समय-समय पर बदलते रहते हैं:

1) एक परमाणु में ऊर्जा स्तरों की संख्या; 2) सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान;

3) बाह्य ऊर्जा स्तर पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या;

4) परमाणु नाभिक का आवेश

4. किसी रासायनिक तत्व के परमाणु के बाहरी स्तर पर जमीनी अवस्था में 5 इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह कौन सा तत्व हो सकता है:

1) बोरॉन; 2) नाइट्रोजन; 3) सल्फर; 4) आर्सेनिक

5. रासायनिक तत्व चौथे आवर्त, समूह IA में स्थित है। इस तत्व के परमाणु में इलेक्ट्रॉनों का वितरण संख्याओं की एक श्रृंखला से मेल खाता है:

1) 2, 8, 8, 2 ; 2) 2, 8, 18, 1 ; 3) 2, 8, 8, 1 ; 4) 2, 8, 18, 2

6. पी-तत्वों में शामिल हैं:

1) पोटैशियम; 2) सोडियम; 3) मैग्नीशियम; 4) एल्युमीनियम

7. क्या K+ आयन के इलेक्ट्रॉन निम्नलिखित कक्षाओं में हो सकते हैं?

1)3पी; 2) 2एफ ; 3) 4एस; 4)4पी

8. इलेक्ट्रॉन विन्यास 1s 2 2s 2 2p 6 वाले कणों (परमाणुओं, आयनों) के सूत्रों का चयन करें:

1)ना+; 2) के + ; 3) ने; 4) एफ -

9. यदि स्पिन क्वांटम संख्या का एकल मान +1 हो (शेष क्वांटम संख्याओं का सामान्य मान हो) तो तीसरी अवधि में कितने तत्व होंगे?

1) 4 ; 2) 6 ; 3) 8 ; 4) 18

10. किस पंक्ति में रासायनिक तत्वउनकी परमाणु त्रिज्या के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित किया गया?

1) ली, बी, बी, सी;

2) बीई, एमजी, सीए, सीनियर;

3) एन, ओ, एफ, ने;

4) ना, एमजी, अल, सी

© वी.वी.ज़ागोर्स्की, 1998-2004

जवाब

1. 4) आयन
2. 2) प्रोटॉनों की संख्या
3. 3) बाहरी ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या
4. 2) नाइट्रोजन; 4) आर्सेनिक
5. 3) 2, 8, 8, 1
6. 4) एल्युमीनियम
7. 1)3पी; 3) 4s; 4)4पी
8. 1)ना+; 3) ने; 4) एफ -
9. 2) बीई, एमजी, सीए, सीनियर

• ज़ागोर्स्की वी.वी. "परमाणु की संरचना और आवधिक कानून" विषय पर भौतिकी और गणित स्कूल में प्रस्तुति का एक संस्करण, रूसी रासायनिक जर्नल (डी.आई. मेंडेलीव के नाम पर ZhRKhO), 1994, वी. 38, एन 4, पी
• ज़ागोर्स्की वी.वी. परमाणु की संरचना और आवधिक कानून / "रसायन विज्ञान" एन 1, 1993 (समाचार पत्र "फर्स्ट ऑफ़ सितंबर" का पूरक)