D.I மெண்டலீவின் காலச் சட்டம், அதன் நவீன உருவாக்கம். D.I மெண்டலீவ் வழங்கியவற்றிலிருந்து அதன் வேறுபாடு என்ன? சட்டத்தின் வார்த்தைகளில் இந்த மாற்றத்திற்கு என்ன காரணம் என்பதை விளக்குங்கள்? என்ன உடல் பொருள் காலமுறை சட்டம்? பண்புகளில் அவ்வப்போது ஏற்படும் மாற்றங்களுக்கான காரணத்தை விளக்குங்கள் இரசாயன கூறுகள். கால இடைவெளியின் நிகழ்வை நீங்கள் எவ்வாறு புரிந்துகொள்கிறீர்கள்?
காலச் சட்டம் டி.ஐ. மெண்டலீவ் என்பவரால் பின்வரும் வடிவத்தில் உருவாக்கப்பட்டது (1871): "எளிய உடல்களின் பண்புகள், அத்துடன் தனிமங்களின் கலவைகளின் வடிவங்கள் மற்றும் பண்புகள், எனவே அவை உருவாக்கும் எளிய மற்றும் சிக்கலான உடல்களின் பண்புகள் அவ்வப்போது உள்ளன. அவற்றின் அணு எடையைப் பொறுத்தது."
தற்போது, டி.ஐ. மெண்டலீவின் காலச் சட்டம் பின்வரும் சூத்திரத்தைக் கொண்டுள்ளது: “வேதியியல் தனிமங்களின் பண்புகள், அவை உருவாக்கும் எளிய பொருட்கள் மற்றும் சேர்மங்களின் வடிவங்கள் மற்றும் பண்புகள், அவற்றின் அணுக்களின் கருக்களின் கட்டணங்களின் அளவை அவ்வப்போது சார்ந்துள்ளது. ”
பிற அடிப்படைச் சட்டங்களுக்கிடையில் காலச் சட்டத்தின் தனித்தன்மை என்னவென்றால், அது ஒரு கணித சமன்பாட்டின் வடிவத்தில் வெளிப்பாட்டைக் கொண்டிருக்கவில்லை. சட்டத்தின் கிராஃபிக் (அட்டவணை) வெளிப்பாடு மெண்டலீவ் உருவாக்கிய தனிமங்களின் கால அட்டவணை ஆகும்.
காலச் சட்டம் பிரபஞ்சத்திற்கு உலகளாவியது: பிரபல ரஷ்ய வேதியியலாளர் என்.டி. ஜெலின்ஸ்கி அடையாளப்பூர்வமாக குறிப்பிட்டது போல, காலச் சட்டம் "பிரபஞ்சத்தில் உள்ள அனைத்து அணுக்களின் பரஸ்பர தொடர்பின் கண்டுபிடிப்பு" ஆகும்.
IN தற்போதைய நிலைதனிமங்களின் கால அட்டவணையில் 10 கிடைமட்ட வரிசைகள் (காலங்கள்) மற்றும் 8 செங்குத்து நெடுவரிசைகள் (குழுக்கள்) உள்ளன. முதல் மூன்று வரிசைகள் மூன்று சிறிய காலங்களை உருவாக்குகின்றன. அடுத்தடுத்த காலகட்டங்களில் இரண்டு வரிசைகள் அடங்கும். கூடுதலாக, ஆறாவது தொடங்கி, காலகட்டங்களில் லாந்தனைடுகள் (ஆறாவது காலம்) மற்றும் ஆக்டினைடுகள் (ஏழாவது காலம்) ஆகியவை அடங்கும்.
காலப்போக்கில், உலோக பண்புகள் பலவீனமடைதல் மற்றும் உலோகம் அல்லாத பண்புகளின் அதிகரிப்பு ஆகியவை காணப்படுகின்றன. காலத்தின் இறுதி உறுப்பு ஒரு உன்னத வாயு. ஒவ்வொரு அடுத்தடுத்த காலகட்டமும் ஒரு கார உலோகத்துடன் தொடங்குகிறது, அதாவது, தனிமங்களின் அணு நிறை அதிகரிக்கும் போது, மாற்றம் இரசாயன பண்புகள்ஒரு குறிப்பிட்ட கால தன்மையைக் கொண்டுள்ளது.
அணு இயற்பியல் மற்றும் குவாண்டம் வேதியியலின் வளர்ச்சியுடன், காலச் சட்டம் கடுமையானது. கோட்பாட்டு அடிப்படை. J. Rydberg (1897), A. Van den Broek (1911), G. Moseley (1913) ஆகியோரின் உன்னதமான படைப்புகளுக்கு நன்றி, ஒரு தனிமத்தின் வரிசை (அணு) எண்ணின் உடல் பொருள் வெளிப்படுத்தப்பட்டது. பின்னர், ஒரு குவாண்டம் இயந்திர மாதிரியானது இரசாயன தனிமங்களின் அணுக்களின் மின்னியல் கட்டமைப்பில் அவ்வப்போது ஏற்படும் மாற்றத்திற்காக உருவாக்கப்பட்டது, ஏனெனில் அவற்றின் கருக்களின் கட்டணங்கள் அதிகரிக்கும் (N. Bohr, W. Pauli, E. Schrödinger, W. Heisenberg, முதலியன).
வேதியியல் தனிமங்களின் குறிப்பிட்ட கால பண்புகள்
கொள்கையளவில், ஒரு இரசாயன தனிமத்தின் பண்புகள் விதிவிலக்கு இல்லாமல், இலவச அணுக்கள் அல்லது அயனிகள், நீரேற்றம் அல்லது கரைக்கப்பட்ட நிலையில், ஒரு எளிய பொருளின் நிலையில், அதே போல் பல சேர்மங்களின் வடிவங்கள் மற்றும் பண்புகளை ஒருங்கிணைக்கிறது. வடிவங்கள். ஆனால் பொதுவாக ஒரு இரசாயன தனிமத்தின் பண்புகள் முதலில், அதன் இலவச அணுக்களின் பண்புகள் மற்றும், இரண்டாவதாக, ஒரு எளிய பொருளின் பண்புகள். இந்த பண்புகளில் பெரும்பாலானவை இரசாயன தனிமங்களின் அணு எண்களில் தெளிவான காலமுறை சார்ந்திருப்பதை வெளிப்படுத்துகின்றன. இந்த பண்புகளில், தனிமங்கள் மற்றும் அவை உருவாக்கும் சேர்மங்களின் வேதியியல் நடத்தையை விளக்குவதில் அல்லது கணிப்பதில் மிக முக்கியமான மற்றும் குறிப்பிட்ட முக்கியத்துவம் வாய்ந்தவை:
அணுக்களின் அயனியாக்கம் ஆற்றல்;
அணுக்களின் எலக்ட்ரான் தொடர்பு ஆற்றல்;
எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி;
அணு (மற்றும் அயனி) ஆரங்கள்;
எளிய பொருட்களின் அணுவாக்கத்தின் ஆற்றல்
ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகள்;
எளிய பொருட்களின் ஆக்சிஜனேற்றம் சாத்தியம்.
காலச் சட்டத்தின் இயற்பியல் பொருள் என்னவென்றால், தனிமங்களின் பண்புகளில் குறிப்பிட்ட கால மாற்றம், அதிக அளவில் அதிக ஆற்றல் மட்டங்களில் அவ்வப்போது புதுப்பிக்கப்படும் அணுக்களின் ஒத்த மின்னணு கட்டமைப்புகளுடன் முழுமையாக இணங்குகிறது. அவற்றின் வழக்கமான மாற்றத்தால், இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகள் இயற்கையாகவே மாறுகின்றன.
அணு கட்டமைப்பின் கோட்பாட்டின் உருவாக்கத்திற்குப் பிறகு கால விதியின் இயற்பியல் பொருள் தெளிவாகியது.
எனவே, கால விதியின் இயற்பியல் பொருள் என்னவென்றால், தனிமங்களின் பண்புகளில் அவ்வப்போது ஏற்படும் மாற்றம், எப்போதும் அதிக ஆற்றல் மட்டங்களில் அவ்வப்போது புதுப்பிக்கப்படும் அணுக்களின் ஒத்த மின்னணு கட்டமைப்புகளுடன் முழுமையாக ஒத்துப்போகிறது. அவற்றின் வழக்கமான மாற்றத்துடன், தனிமங்களின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகள் இயற்கையாகவே மாறுகின்றன.
காலச் சட்டத்தின் இயற்பியல் பொருள் என்ன.
இந்த முடிவுகள் D.I மெண்டலீவின் காலச் சட்டத்தின் இயற்பியல் அர்த்தத்தை வெளிப்படுத்துகின்றன, இது இந்த சட்டம் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட அரை நூற்றாண்டுக்குப் பிறகும் தெளிவாக இல்லை.
மெண்டலீவின் காலச் சட்டத்தின் இயற்பியல் பொருள், முதன்மை குவாண்டம் எண்ணின் அதிகரிப்பு மற்றும் அவற்றின் மின்னணு கட்டமைப்பின் அருகாமைக்கு ஏற்ப தனிமங்களின் ஒருங்கிணைப்புடன் ஒரே மாதிரியான மின்னணு கட்டமைப்புகளை மீண்டும் மீண்டும் செய்வதில் உள்ளது.
அணுக் கட்டமைப்பின் கோட்பாடு, அணுக் கட்டணங்களின் தொடர்ச்சியான அதிகரிப்புடன், அணுக்களின் ஒத்த வேலன்ஸ் எலக்ட்ரானிக் கட்டமைப்புகள் அவ்வப்போது மீண்டும் மீண்டும் நிகழும் என்பது கால விதியின் இயற்பியல் பொருள் என்பதைக் காட்டுகிறது.
மேலே உள்ள எல்லாவற்றிலிருந்தும், அணுவின் கட்டமைப்பின் கோட்பாடு டி.ஐ. மெண்டலீவின் காலச் சட்டத்தின் இயற்பியல் அர்த்தத்தை வெளிப்படுத்தியது என்பது தெளிவாகிறது, மேலும் அடிப்படையாக அதன் முக்கியத்துவத்தை இன்னும் தெளிவாக வெளிப்படுத்தியது. மேலும் வளர்ச்சிவேதியியல், இயற்பியல் மற்றும் பல அறிவியல்.
அணு வெகுஜனத்தை கருவின் கட்டணத்துடன் மாற்றுவது காலச் சட்டத்தின் இயற்பியல் அர்த்தத்தை வெளிப்படுத்துவதற்கான முதல் படியாகும், மேலும், காலநிலை ஏற்படுவதற்கான காரணங்களை நிறுவுவது முக்கியம், பண்புகளின் சார்பு கால செயல்பாட்டின் தன்மை. கருவின் கட்டணத்தில், காலங்களின் மதிப்புகள், அரிய பூமி கூறுகளின் எண்ணிக்கை போன்றவற்றை விளக்கவும்.
அனலாக் கூறுகளுக்கு, அதே பெயரில் உள்ள ஷெல்களில் அதே எண்ணிக்கையிலான எலக்ட்ரான்கள் காணப்படுகின்றன வெவ்வேறு அர்த்தங்கள்முதன்மை குவாண்டம் எண். எனவே, காலச் சட்டத்தின் இயற்பியல் பொருள், முதன்மை குவாண்டம் எண்ணின் மதிப்புகளில் நிலையான அதிகரிப்புடன், அவ்வப்போது புதுப்பிக்கப்பட்ட அணுக்களின் ஒத்த எலக்ட்ரான் ஷெல்களின் விளைவாக தனிமங்களின் பண்புகளில் ஏற்படும் கால மாற்றத்தில் உள்ளது.
அனலாக் கூறுகளுக்கு, முதன்மை குவாண்டம் எண்ணின் வெவ்வேறு மதிப்புகளில் ஒரே பெயரின் சுற்றுப்பாதைகளில் அதே எண்ணிக்கையிலான எலக்ட்ரான்கள் காணப்படுகின்றன. எனவே, காலச் சட்டத்தின் இயற்பியல் பொருள், முதன்மை குவாண்டம் எண்ணின் மதிப்புகளில் நிலையான அதிகரிப்புடன், அவ்வப்போது புதுப்பிக்கப்பட்ட அணுக்களின் ஒத்த எலக்ட்ரான் ஷெல்களின் விளைவாக தனிமங்களின் பண்புகளில் ஏற்படும் கால மாற்றத்தில் உள்ளது.
இவ்வாறு, அணுக்கருக்களின் கட்டணங்களில் சீரான அதிகரிப்புடன், எலக்ட்ரான் ஷெல்களின் உள்ளமைவு அவ்வப்போது மீண்டும் நிகழ்கிறது மற்றும் அதன் விளைவாக, தனிமங்களின் வேதியியல் பண்புகள் அவ்வப்போது மீண்டும் நிகழ்கின்றன. இது காலச் சட்டத்தின் இயற்பியல் பொருள்.
டி.ஐ. மெண்டலீவின் காலச் சட்டம் நவீன வேதியியலின் அடிப்படையாகும். அணுக்களின் கட்டமைப்பைப் பற்றிய ஆய்வு, காலச் சட்டத்தின் இயற்பியல் அர்த்தத்தை வெளிப்படுத்துகிறது மற்றும் காலங்கள் மற்றும் கால அமைப்பின் குழுக்களில் உள்ள உறுப்புகளின் பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றங்களின் வடிவங்களை விளக்குகிறது. அணுக்கள் உருவாவதற்கான காரணங்களைப் புரிந்து கொள்ள, அவற்றின் கட்டமைப்பைப் பற்றிய அறிவு அவசியம் இரசாயன பிணைப்பு. மூலக்கூறுகளில் உள்ள வேதியியல் பிணைப்பின் தன்மை பொருட்களின் பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது. எனவே, இந்த பிரிவு பொது வேதியியலின் மிக முக்கியமான பிரிவுகளில் ஒன்றாகும்.
இயற்கை வரலாறு கால சூழல் அமைப்பு
|
இந்த தலைப்பைப் படிப்பதன் விளைவாக, நீங்கள் கற்றுக்கொள்வீர்கள்:
இந்த தலைப்பைப் படிப்பதன் விளைவாக, நீங்கள் கற்றுக்கொள்வீர்கள்:
படிப்பு கேள்விகள்: |
4.1 காலச் சட்டம் டி.ஐ. மெண்டலீவ்
அனைத்து நவீன வேதியியலுக்கும் அடிப்படையான வேதியியல் அறிவியலின் மிகப்பெரிய சாதனை காலச் சட்டம் ஆகும். அவரது கண்டுபிடிப்புடன், வேதியியல் ஒரு விளக்கமான அறிவியலாக இல்லாமல் போனது.
காலச் சட்டம் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது டி.ஐ. மெண்டலீவ் 1869 ஆம் ஆண்டில், விஞ்ஞானி இந்த சட்டத்தை பின்வருமாறு வகுத்தார்: "எளிய உடல்களின் பண்புகள், அத்துடன் தனிமங்களின் கலவைகளின் வடிவங்கள் மற்றும் பண்புகள், தனிமங்களின் அணு எடைகளின் அளவை அவ்வப்போது சார்ந்துள்ளது."
பொருளின் கட்டமைப்பைப் பற்றிய ஒரு விரிவான ஆய்வு, தனிமங்களின் பண்புகளின் கால அளவு அணு வெகுஜனத்தால் அல்ல, ஆனால் அணுக்களின் மின்னணு கட்டமைப்பால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது.
அணுக்கரு கட்டணம் என்பது அணுக்களின் மின்னணு கட்டமைப்பையும், அதனால் தனிமங்களின் பண்புகளையும் தீர்மானிக்கும் ஒரு பண்பு ஆகும். எனவே, நவீன உருவாக்கத்தில், காலச் சட்டம் இப்படி ஒலிக்கிறது: எளிய பொருட்களின் பண்புகள், அத்துடன் தனிமங்களின் கலவைகளின் வடிவங்கள் மற்றும் பண்புகள், அவ்வப்போது அணு எண்ணைச் சார்ந்து இருக்கும் (அவற்றின் அணுக்களின் கருவின் கட்டண மதிப்பில். )
காலச் சட்டத்தின் வெளிப்பாடு தனிமங்களின் கால அட்டவணை ஆகும்.
4.2 டி.ஐ. மெண்டலீவின் கால அட்டவணை
டி.ஐ. மெண்டலீவின் தனிமங்களின் கால அட்டவணை ஏழு காலங்களைக் கொண்டுள்ளது, அவை அவற்றின் அணுக்கருவின் கட்டணத்தை அதிகரிக்கும் வரிசையில் அமைக்கப்பட்ட தனிமங்களின் கிடைமட்ட வரிசைகளாகும். காலங்கள் 1, 2, 3, 4, 5, 6 முறையே 2, 8, 8, 18, 18, 32 கூறுகள் உள்ளன. ஏழாவது காலம் நிறைவடையவில்லை. காலங்கள் 1, 2 மற்றும் 3 என்று அழைக்கப்படுகின்றன சிறிய,மீதமுள்ள - பெரிய.
ஒவ்வொரு காலகட்டமும் (முதல் காலத்தைத் தவிர) கார உலோகங்களின் அணுக்களுடன் (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) தொடங்கி ஒரு உன்னத வாயுவுடன் (Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) முடிவடைகிறது. வழக்கமான அல்லாத உலோகம். இடமிருந்து வலமாக உள்ள காலங்களில், உலோகம் படிப்படியாக வலுவிழந்து, உலோகம் அல்லாதவை தீவிரமடைகின்றன. உலோக பண்புகள், அணுக்கருக்களின் நேர்மறை கட்டணம் அதிகரிப்பதால், வெளிப்புற அளவில் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கிறது.
முதல் காலகட்டத்தில், ஹீலியம் தவிர, ஒரே ஒரு தனிமம் உள்ளது - ஹைட்ரஜன். இது நிபந்தனையுடன் IA அல்லது VIIA துணைக்குழுவில் வைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் இது கார உலோகங்கள் மற்றும் ஆலசன்கள் இரண்டிலும் ஒற்றுமையைக் காட்டுகிறது. கார உலோகங்களுடனான ஹைட்ரஜனின் ஒற்றுமை, கார உலோகங்களைப் போலவே, ஹைட்ரஜனும் குறைக்கும் முகவர் மற்றும் ஒரு எலக்ட்ரானை தானம் செய்வதன் மூலம், ஒற்றை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கேஷனை உருவாக்குகிறது. ஹைட்ரஜன் ஆலஜன்களுடன் பொதுவானது: ஹைட்ரஜன், ஆலசன்களைப் போலவே, உலோகம் அல்லாதது, அதன் மூலக்கூறு டயட்டோமிக், அது வெளிப்படுத்தக்கூடியது ஆக்ஸிஜனேற்ற பண்புகள், செயலில் உள்ள உலோகங்களுடன் உப்பு போன்ற ஹைட்ரைடுகளை உருவாக்குகிறது, எடுத்துக்காட்டாக, NaH, CaH 2.
நான்காவது காலகட்டத்தில், Ca ஐத் தொடர்ந்து, 10 மாறுதல் கூறுகள் (தசாப்தம் Sc - Zn) உள்ளன, அதைத் தொடர்ந்து காலத்தின் மீதமுள்ள 6 முக்கிய கூறுகள் (Ga - Kg). ஐந்தாவது காலம் இதேபோல் கட்டப்பட்டுள்ளது. கருத்து மாற்றம் உறுப்புபொதுவாக வேலன்ஸ் d- அல்லது f-எலக்ட்ரான்கள் கொண்ட எந்த உறுப்பையும் குறிக்கப் பயன்படுகிறது.
ஆறாவது மற்றும் ஏழாவது காலகட்டங்களில் உறுப்புகளின் இரட்டைச் செருகல்கள் உள்ளன. Ba உறுப்புக்குப் பின்னால் d-உறுப்புகளின் (La - Hg) செருகப்பட்ட தசாப்தம் உள்ளது, மேலும் முதல் நிலைமாற்ற உறுப்பு La க்குப் பிறகு 14 f- உறுப்புகள் உள்ளன - லாந்தனைடுகள்(சே - லு). Hg க்குப் பிறகு, ஆறாவது காலகட்டத்தின் (Tl - Rn) மீதமுள்ள 6 முக்கிய p-உறுப்புகள் உள்ளன.
ஏழாவது (முழுமையற்ற) காலகட்டத்தில், Ac 14 f-உறுப்புகளால் பின்தொடர்கிறது- ஆக்டினைடுகள்(த - Lr). IN சமீபத்தில்லா மற்றும் ஏசி ஆகியவை முறையே லாந்தனைடுகள் மற்றும் ஆக்டினைடுகள் என வகைப்படுத்தத் தொடங்கின. லாந்தனைடுகள் மற்றும் ஆக்டினைடுகள் அட்டவணையின் அடிப்பகுதியில் தனித்தனியாக வைக்கப்பட்டுள்ளன.
இவ்வாறு, கால அட்டவணையில் உள்ள ஒவ்வொரு உறுப்பும் கண்டிப்பாக வரையறுக்கப்பட்ட நிலையை ஆக்கிரமித்துள்ளது, இது குறிக்கப்படுகிறது வழக்கமான,அல்லது அணுஎண்.
கால அட்டவணையில், எட்டு குழுக்கள் செங்குத்தாக அமைந்துள்ளன (I - VIII), அவை துணைக்குழுக்களாக பிரிக்கப்படுகின்றன - முதன்மையானவை,அல்லது துணைக்குழுக்கள் ஏ மற்றும் பக்க விளைவுகள்,அல்லது துணைக்குழு B. துணைக்குழு VIIIB சிறப்பு, அது கொண்டுள்ளது மும்மூர்த்திகள்இரும்பு குடும்பத்தை உருவாக்கும் கூறுகள் (Fe, Co, Ni) மற்றும் பிளாட்டினம் உலோகங்கள்(Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt).
ஒவ்வொரு துணைக்குழுவிற்கும் உள்ள உறுப்புகளின் ஒற்றுமை கால அட்டவணையில் மிகவும் கவனிக்கத்தக்க மற்றும் முக்கியமான வடிவமாகும். முக்கிய துணைக்குழுக்களில், மேலிருந்து கீழாக, உலோக பண்புகள் அதிகரித்து, உலோகம் அல்லாத பண்புகள் பலவீனமடைகின்றன. இந்த வழக்கில், கொடுக்கப்பட்ட துணைக்குழுவிற்கு குறைந்த ஆக்சிஜனேற்ற நிலையில் உள்ள தனிமங்களின் சேர்மங்களின் நிலைத்தன்மையில் அதிகரிப்பு உள்ளது. பக்க துணைக்குழுக்களில், மாறாக, மேலிருந்து கீழாக, உலோக பண்புகள் பலவீனமடைகின்றன மற்றும் அதிக ஆக்சிஜனேற்ற நிலை கொண்ட சேர்மங்களின் நிலைத்தன்மை அதிகரிக்கிறது.
4.3 கால அட்டவணை மற்றும் அணுக்களின் மின்னணு கட்டமைப்புகள்
எப்போதிலிருந்து இரசாயன எதிர்வினைகள்வினைபுரியும் அணுக்களின் கருக்கள் மாறாது, பின்னர் அணுக்களின் வேதியியல் பண்புகள் அவற்றின் மின்னணு ஓடுகளின் கட்டமைப்பைப் பொறுத்தது.
எலக்ட்ரானிக் அடுக்குகள் மற்றும் அணுக்களின் எலக்ட்ரான் ஷெல்களை நிரப்புவது பாலி கொள்கை மற்றும் ஹண்டின் விதிக்கு ஏற்ப நிகழ்கிறது.
பாலியின் கொள்கை (பாலியின் விலக்கு)
ஒரு அணுவில் உள்ள இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் ஒரே மாதிரியான நான்கு குவாண்டம் எண்களைக் கொண்டிருக்க முடியாது (ஒவ்வொன்றிலும் அணு சுற்றுப்பாதைஇரண்டு எலக்ட்ரான்களுக்கு மேல் இருக்க முடியாது).
கொடுக்கப்பட்ட முதன்மை குவாண்டம் எண்ணைக் கொண்ட எலக்ட்ரான்களின் அதிகபட்ச எண்ணிக்கையை பாலி கொள்கை தீர்மானிக்கிறது n(அதாவது இந்த மின்னணு அடுக்கில் அமைந்துள்ளது): N n = 2n 2. முதல் எலக்ட்ரான் அடுக்கு (ஆற்றல் நிலை) 2 எலக்ட்ரான்களுக்கு மேல் இருக்கக்கூடாது, இரண்டாவது - 8, மூன்றாவது - 18, முதலியன.
ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவில், எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு எலக்ட்ரான் உள்ளது, இது 1s நிலையில் முதல் ஆற்றல் மட்டத்தில் அமைந்துள்ளது. இந்த எலக்ட்ரானின் சுழல் தன்னிச்சையாக இயக்கப்படலாம் (m s = +1/2 அல்லது m s = –1/2). முதல் ஆற்றல் நிலை ஒரு துணை நிலை - 1s, இரண்டாவது ஆற்றல் நிலை - இரண்டு துணை நிலைகள் - 2s மற்றும் 2p, மூன்றாவது - மூன்று துணை நிலைகள் - 3s, 3p, 3d, முதலியன உள்ளன என்பதை மீண்டும் வலியுறுத்த வேண்டும். துணை நிலை, இதையொட்டி, சுற்றுப்பாதைகளைக் கொண்டுள்ளது, அவற்றின் எண்ணிக்கை பக்க குவாண்டம் எண்ணால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. எல் மற்றும் சமம் (2 எல் + 1). ஒவ்வொரு சுற்றுப்பாதையும் வழக்கமாக ஒரு சதுரத்தால் குறிக்கப்படுகிறது, அதில் அமைந்துள்ள எலக்ட்ரான் ஒரு அம்புக்குறியால் குறிக்கப்படுகிறது, அதன் திசை இந்த எலக்ட்ரானின் சுழலின் நோக்குநிலையைக் குறிக்கிறது. இதன் பொருள், ஹைட்ரஜன் அணுவில் உள்ள எலக்ட்ரானின் நிலையை 1s 1 ஆகக் குறிப்பிடலாம் அல்லது குவாண்டம் கலமாக சித்தரிக்கலாம், படம். 4.1:
அரிசி. 4.1 சின்னம் 1 வி சுற்றுப்பாதையில் உள்ள ஹைட்ரஜன் அணுவில் எலக்ட்ரான்
ஹீலியம் அணுவின் இரண்டு எலக்ட்ரான்களுக்கும் n = 1, எல் = 0, மீ எல்= 0, m s = +1/2 மற்றும் –1/2. எனவே, ஹீலியத்தின் மின்னணு சூத்திரம் 1s 2 ஆகும். ஹீலியத்தின் எலக்ட்ரான் ஷெல் முழுமையானது மற்றும் மிகவும் நிலையானது. ஹீலியம் ஒரு உன்னத வாயு.
பாலி கொள்கையின்படி, ஒரு சுற்றுப்பாதையில் இணையான சுழல்களுடன் இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் இருக்க முடியாது. லித்தியம் அணுவில் மூன்றாவது எலக்ட்ரான் 2 வி சுற்றுப்பாதையை ஆக்கிரமித்துள்ளது. Li இன் மின்னணு கட்டமைப்பு 1s 2 2s 1 மற்றும் பெரிலியம் 1s 2 2s 2 ஆகும். 2s சுற்றுப்பாதை நிரப்பப்பட்டதால், போரான் அணுவின் ஐந்தாவது எலக்ட்ரான் 2p சுற்றுப்பாதையை ஆக்கிரமிக்கிறது. மணிக்கு n= 2 பக்க (சுற்றுப்பாதை) குவாண்டம் எண் எல் மதிப்புகள் 0 மற்றும் 1. எப்போது எல் = 0 (2வி-நிலை) மீ எல்= 0, மற்றும் மணிக்கு எல் = 1 (2p - மாநிலம்) மீ எல்+1 க்கு சமமாக இருக்கலாம்; 0; -1. 2p நிலை மூன்று ஆற்றல் செல்களுக்கு ஒத்திருக்கிறது, படம். 4.2
அரிசி. 4.2 சுற்றுப்பாதைகளில் ஒரு போரான் அணுவின் எலக்ட்ரான்களின் ஏற்பாடு
நைட்ரஜன் அணுவிற்கு (மின்னணு கட்டமைப்பு 1s 2 2s 2 2p 3 முதல் மட்டத்தில் இரண்டு எலக்ட்ரான்கள், இரண்டாவது ஐந்து), மின்னணு கட்டமைப்பின் பின்வரும் இரண்டு வகைகள் சாத்தியமாகும், படம். 4.3:
அரிசி. 4.3 சாத்தியமான விருப்பங்கள்சுற்றுப்பாதைகளில் நைட்ரஜன் அணுவின் எலக்ட்ரான்களின் ஏற்பாடு
முதல் திட்டத்தில், படம். 4.3a, மொத்த சுழல் 1/2 (+1/2 –1/2 +1/2), இரண்டாவது (படம். 4.3b) இல் மொத்த சுழல் 3 க்கு சமம் /2 (+1/2 + 1/2 +1/2). சுழல்களின் இடம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது ஹண்டின் விதிஅதில் கூறப்பட்டுள்ளது: மொத்த சுழல் அதிகபட்சமாக இருக்கும் வகையில் ஆற்றல் மட்டங்களை நிரப்புதல் நிகழ்கிறது.
இதனால் , நைட்ரஜன் அணுவின் கட்டமைப்பிற்கான கொடுக்கப்பட்ட இரண்டு திட்டங்களில், முதலாவது நிலையான நிலைக்கு (குறைந்த ஆற்றலுடன்) ஒத்திருக்கிறது, அங்கு அனைத்து பி-எலக்ட்ரான்களும் வெவ்வேறு சுற்றுப்பாதைகளை ஆக்கிரமித்துள்ளன. துணை நிலை சுற்றுப்பாதைகள் பின்வருமாறு நிரப்பப்படுகின்றன: முதலில், அதே சுழல்களுடன் ஒரு எலக்ட்ரான், பின்னர் எதிர் சுழல்களுடன் இரண்டாவது எலக்ட்ரான்.
சோடியத்துடன் தொடங்கி, n = 3 உடன் மூன்றாவது ஆற்றல் நிலை நிரப்பப்படுகிறது, சுற்றுப்பாதைகளில் மூன்றாவது காலகட்டத்தின் அணுக்களின் எலக்ட்ரான்களின் விநியோகம் படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 4.4
அரிசி. 4.4 தரை நிலையில் மூன்றாவது காலகட்டத்தின் தனிமங்களின் அணுக்களுக்கான சுற்றுப்பாதைகளில் எலக்ட்ரான்களின் விநியோகம்
ஒரு அணுவில், ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானும் அணுக்கருவுடன் அதன் வலுவான இணைப்புடன் தொடர்புடைய குறைந்த ஆற்றலுடன் ஒரு இலவச சுற்றுப்பாதையை ஆக்கிரமிக்கிறது. 1961 இல் வி.எம். கிளெச்கோவ்ஸ்கி வகுத்தார் பொது நிலை, இதன் மூலம் எலக்ட்ரான் சுற்றுப்பாதைகளின் ஆற்றல் பிரதான மற்றும் இரண்டாம் நிலை குவாண்டம் எண்களின் கூட்டுத்தொகையை அதிகரிக்கும் வரிசையில் அதிகரிக்கிறது ( n + l), மற்றும் இந்தத் தொகைகளின் சமத்துவத்தில், முதன்மை குவாண்டம் எண் n இன் குறைந்த மதிப்பைக் கொண்ட சுற்றுப்பாதையில் குறைந்த ஆற்றல் உள்ளது.
ஆற்றலை அதிகரிக்கும் வரிசையில் ஆற்றல் நிலைகளின் வரிசை தோராயமாக பின்வருமாறு:
1வி< 2s < 2p < 3s < 3р < 4s ≈ 3d < 4p < 5s ≈ 4d < 5p < 6s ≈ 5d ≈ 4f < 6p.
நான்காவது காலகட்டத்தின் உறுப்புகளின் அணுக்களின் சுற்றுப்பாதைகளில் எலக்ட்ரான்களின் விநியோகத்தை கருத்தில் கொள்வோம் (படம் 4.5).
அரிசி. 4.5 தரை நிலையில் நான்காவது காலகட்டத்தின் தனிமங்களின் அணுக்களின் சுற்றுப்பாதைகளில் எலக்ட்ரான்களின் விநியோகம்
பொட்டாசியம் (மின்னணு கட்டமைப்பு 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1) மற்றும் கால்சியம் (மின்னணு உள்ளமைவு 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2) பிறகு, உள் 3d ஷெல் எலக்ட்ரான் உறுப்புகளால் நிரப்பப்படுகிறது. Zn) . இரண்டு முரண்பாடுகள் உள்ளன என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்: 4 இல் உள்ள Cr மற்றும் Cu அணுக்களுக்கு கள்ஷெல்லில் இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் இல்லை, ஆனால் ஒன்று, அதாவது. முந்தைய 3d ஷெல்லுக்கு வெளிப்புற 4s எலக்ட்ரானின் "தோல்வி" என்று அழைக்கப்படுகிறது. குரோமியம் அணுவின் மின்னணு கட்டமைப்பை பின்வருமாறு குறிப்பிடலாம் (படம் 4.6).
அரிசி. 4.6 குரோமியம் அணுவிற்கான சுற்றுப்பாதைகள் மீது எலக்ட்ரான்களின் விநியோகம்
நிரப்புதல் வரிசையின் "மீறலுக்கான" இயற்பியல் காரணம், அணுக்கருவிற்கு எலக்ட்ரான் சுற்றுப்பாதைகளின் வெவ்வேறு ஊடுருவல் திறன், மின்னணு கட்டமைப்புகளின் சிறப்பு நிலைத்தன்மை d 5 மற்றும் d 10, f 7 மற்றும் f 14, நிரப்புதலுடன் தொடர்புடையது. ஒன்று அல்லது இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் கொண்ட மின்னணு சுற்றுப்பாதைகள், அத்துடன் உள் மின்னணு சார்ஜ் அடுக்குகளின் கர்னல்களின் திரையிடல் விளைவு.
Mn, Fe, Co, Ni, Cu மற்றும் Zn அணுக்களின் மின்னணு கட்டமைப்புகள் பின்வரும் சூத்திரங்களால் பிரதிபலிக்கப்படுகின்றன:
25 Mn 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2,
26 Fe 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2,
27 Co 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 7 4s 2,
28 Ni 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2,
29 Cu 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1,
30 Zn 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 .
துத்தநாகத்திற்குப் பிறகு, 31 வது தனிமத்திலிருந்து தொடங்கி - காலியம் வரை 36 வது உறுப்பு - கிரிப்டான், நான்காவது அடுக்கு (4p - ஷெல்) நிரப்புதல் தொடர்கிறது. இந்த உறுப்புகளின் மின்னணு கட்டமைப்புகள் பின்வருமாறு:
31 Ga 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 1 ,
32 Ge 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 2,
33 As 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 ,
34 Se 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 4,
35 Br 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 5,
36 Kr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 .
பாலி விலக்கு மீறப்படாவிட்டால், உற்சாகமான நிலைகளில் எலக்ட்ரான்கள் மற்ற அணு சுற்றுப்பாதைகளில் அமைந்திருக்கும் என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்.
4.4 இரசாயன கூறுகளின் வகைகள்
கால அட்டவணையின் அனைத்து கூறுகளும் நான்கு வகைகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளன:
1. அணுக்களில் s-உறுப்புகள்வெளிப்புற அடுக்கு (n) இன் s-ஷெல்கள் நிரப்பப்பட்டுள்ளன. s தனிமங்களில் ஹைட்ரஜன், ஹீலியம் மற்றும் ஒவ்வொரு காலகட்டத்தின் முதல் இரண்டு தனிமங்களும் அடங்கும்.
2. அணுக்கள் p-உறுப்புகள்எலக்ட்ரான்கள் வெளிப்புற மட்டத்தின் (np) p-ஷெல்களை நிரப்புகின்றன. பி-உறுப்புகளில் ஒவ்வொரு காலகட்டத்தின் கடைசி 6 கூறுகளும் அடங்கும் (முதல் தவிர).
3. யு d-உறுப்புகள்இரண்டாவது வெளிப்புற நிலை (n-1) d இன் எலக்ட்ரான்கள் d-ஷெல் மூலம் நிரப்பப்படுகிறது. இவை s- மற்றும் p- உறுப்புகளுக்கு இடையில் அமைந்துள்ள பெரிய காலங்களின் செருகுநிரல் பத்தாண்டுகளின் கூறுகள்.
4. யு f-உறுப்புகள்மூன்றாவது வெளிப்புற மட்டத்தின் (n–2) f துணைநிலை எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்படுகிறது. எஃப்-உறுப்புகளின் குடும்பத்தில் லாந்தனைடுகள் மற்றும் ஆக்டினைடுகள் அடங்கும்.
தனிமத்தின் அணு எண்ணைப் பொறுத்து உற்சாகமில்லாத அணுக்களின் மின்னணு கட்டமைப்பைக் கருத்தில் கொண்டு, இது பின்வருமாறு:
எந்தவொரு தனிமத்தின் அணுவின் ஆற்றல் நிலைகளின் எண்ணிக்கை (மின்னணு அடுக்குகள்) உறுப்பு அமைந்துள்ள காலத்தின் எண்ணிக்கைக்கு சமம். அதாவது அனைத்து காலகட்டங்களிலும் s-உறுப்புகள், இரண்டாவது மற்றும் அடுத்தடுத்த காலகட்டங்களில் p-உறுப்புகள், நான்காவது மற்றும் அடுத்தடுத்த காலகட்டங்களில் d-உறுப்புகள் மற்றும் ஆறாவது மற்றும் ஏழாவது காலகட்டங்களில் f-உறுப்புகள் காணப்படுகின்றன.
கால எண் அணுவின் வெளிப்புற எலக்ட்ரான்களின் முதன்மை குவாண்டம் எண்ணுடன் ஒத்துப்போகிறது.
s- மற்றும் p-உறுப்புகள் முக்கிய துணைக்குழுக்களை உருவாக்குகின்றன, d-உறுப்புகள் இரண்டாம் துணைக்குழுக்களை உருவாக்குகின்றன, f-உறுப்புகள் லாந்தனைடுகள் மற்றும் ஆக்டினைடுகளின் குடும்பங்களை உருவாக்குகின்றன. எனவே, துணைக்குழுவில் அணுக்கள் பொதுவாக வெளிப்புறத்தை மட்டுமல்ல, முன்-வெளி அடுக்கு (எலக்ட்ரானின் "தோல்வி" உள்ள கூறுகளைத் தவிர) ஒத்த அமைப்பைக் கொண்ட கூறுகளை உள்ளடக்கியது.
குழு எண் பொதுவாக வேதியியல் பிணைப்புகளை உருவாக்குவதில் பங்கேற்கக்கூடிய எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது. இது குழு எண்ணின் இயற்பியல் பொருள். பக்க துணைக் குழுக்களின் கூறுகள் அவற்றின் வெளிப்புற ஓடுகளில் மட்டுமல்ல, அவற்றின் இறுதி ஓடுகளிலும் வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளன. முக்கிய மற்றும் இரண்டாம் நிலை துணைக்குழுக்களின் உறுப்புகளின் பண்புகளில் இது முக்கிய வேறுபாடு.
வேலன்ஸ் d- அல்லது f-எலக்ட்ரான்கள் கொண்ட தனிமங்கள் மாறுதல் கூறுகள் எனப்படும்.
குழு எண், ஒரு விதியாக, அவை கலவைகளில் வெளிப்படுத்தும் தனிமங்களின் மிக உயர்ந்த நேர்மறை ஆக்சிஜனேற்ற நிலைக்கு சமம். விதிவிலக்கு ஃவுளூரின் - அதன் ஆக்சிஜனேற்ற நிலை –1; உறுப்புகளிலிருந்து VIII குழு Os, Ru மற்றும் Xe க்கு மட்டுமே ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலை +8 அறியப்படுகிறது.
4.5. தனிமங்களின் அணுக்களின் பண்புகளின் கால அளவு
அணுக்களின் ஆரம், அயனியாக்கம் ஆற்றல், எலக்ட்ரான் தொடர்பு, எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி மற்றும் ஆக்சிஜனேற்ற நிலை போன்ற அணுக்களின் இத்தகைய பண்புகள் அணுவின் மின்னணு கட்டமைப்புடன் தொடர்புடையவை.
உலோக அணுக்களின் ஆரங்களும், உலோகம் அல்லாத அணுக்களின் கோவலன்ட் ஆரங்களும் உள்ளன. உலோக அணுக்களின் ஆரங்கள் அணுக்கரு தூரங்களின் அடிப்படையில் கணக்கிடப்படுகின்றன, அவை சோதனைத் தரவுகளின் அடிப்படையில் பெரும்பாலான உலோகங்களுக்கு நன்கு அறியப்பட்டவை. இந்த வழக்கில், ஒரு உலோக அணுவின் ஆரம் இரண்டு அண்டை அணுக்களின் மையங்களுக்கு இடையில் பாதி தூரத்திற்கு சமம். மூலக்கூறுகளில் உள்ள உலோகங்கள் அல்லாத கோவலன்ட் ஆரங்கள் மற்றும் எளிய பொருட்களின் படிகங்கள் இதே வழியில் கணக்கிடப்படுகின்றன. அணு ஆரம் பெரியது, வெளிப்புற எலக்ட்ரான்கள் கருவில் இருந்து பிரிந்து செல்வது எளிதாகும் (மற்றும் நேர்மாறாகவும்). அணு ஆரங்கள் போலல்லாமல், அயன் ஆரங்கள் தன்னிச்சையான மதிப்புகள்.
காலகட்டங்களில் இடமிருந்து வலமாக, உலோகங்களின் அணு ஆரங்களின் மதிப்பு குறைகிறது, மேலும் உலோகங்கள் அல்லாதவற்றின் அணு ஆரங்கள் சிக்கலான முறையில் மாறுகின்றன, ஏனெனில் இது இரசாயனப் பிணைப்பின் தன்மையைப் பொறுத்தது. இரண்டாவது காலகட்டத்தில், எடுத்துக்காட்டாக, அணுக்களின் ஆரங்கள் முதலில் குறைந்து பின்னர் அதிகரிக்கும், குறிப்பாக உன்னத வாயு அணுவிற்கு நகரும் போது கூர்மையாக.
முக்கிய துணைக்குழுக்களில், மின்னணு அடுக்குகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிப்பதால், அணுக்களின் ஆரம் மேலிருந்து கீழாக அதிகரிக்கிறது.
ஒரு கேஷன் ஆரம் அதனுடன் தொடர்புடைய அணுவின் ஆரத்தை விட குறைவாக உள்ளது, மேலும் கேஷனின் நேர்மறை மின்னூட்டம் அதிகரிக்கும் போது, அதன் ஆரம் குறைகிறது. மாறாக, ஒரு அயனியின் ஆரம் எப்போதும் அதனுடன் தொடர்புடைய அணுவின் ஆரத்தை விட அதிகமாக இருக்கும். அதே எண்ணிக்கையிலான எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட துகள்கள் (அணுக்கள் மற்றும் அயனிகள்) ஐசோ எலக்ட்ரானிக் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. ஐசோ எலக்ட்ரானிக் அயனிகளின் தொடரில், அயனியின் எதிர்மறை ஆரம் குறைந்து நேர்மறை ஆரம் அதிகரிக்கும்போது ஆரம் குறைகிறது. அத்தகைய குறைவு ஏற்படுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக, தொடரில்: O 2–, F–, Na +, Mg 2+, Al 3+.
அயனியாக்கம் ஆற்றல்- தரை நிலையில் உள்ள அணுவிலிருந்து எலக்ட்ரானை அகற்ற தேவையான ஆற்றல். இது பொதுவாக எலக்ட்ரான் வோல்ட்களில் (1 eV = 96.485 kJ/mol) வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு காலகட்டத்தில், இடமிருந்து வலமாக, அணுக்கரு மின்னூட்டத்துடன் அயனியாக்கம் ஆற்றல் அதிகரிக்கிறது. முக்கிய துணைக்குழுக்களில், மேலிருந்து கீழாக, அது குறைகிறது, ஏனெனில் அணுக்கருவுக்கு எலக்ட்ரானின் தூரம் அதிகரிக்கிறது மற்றும் உள் மின்னணு அடுக்குகளின் திரையிடல் விளைவு அதிகரிக்கிறது.
அட்டவணை 4.1 சில அணுக்களுக்கான அயனியாக்கம் ஆற்றல்களின் மதிப்புகளைக் காட்டுகிறது (முதல், இரண்டாவது, முதலியன எலக்ட்ரான்களை அகற்றுவதற்கான ஆற்றல்கள்).
இரண்டாவது காலகட்டத்தில், Li இலிருந்து Ne க்கு மாறும்போது, முதல் எலக்ட்ரானை அகற்றும் ஆற்றல் அதிகரிக்கிறது (அட்டவணை 4.1 ஐப் பார்க்கவும்). இருப்பினும், அட்டவணையில் இருந்து பார்க்க முடிந்தால், அயனியாக்கம் ஆற்றல் சமமாக அதிகரிக்கிறது: முறையே பெரிலியம் மற்றும் நைட்ரஜனைப் பின்பற்றும் போரான் மற்றும் ஆக்ஸிஜனுக்கு, ஒரு சிறிய குறைவு காணப்படுகிறது, இது அணுக்களின் மின்னணு கட்டமைப்பின் தனித்தன்மையின் காரணமாகும்.
பெரிலியத்தின் வெளிப்புற s-ஷெல் முழுவதுமாக நிரப்பப்பட்டதால், அதற்கு அடுத்துள்ள எலக்ட்ரான், போரான், பி-ஆர்பிட்டலுக்குள் நுழைகிறது. இந்த p-எலக்ட்ரான் s-எலக்ட்ரானைக் காட்டிலும் குறைவான இறுக்கமாக அணுக்கருவுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது, எனவே p-எலக்ட்ரான்களை அகற்றுவதற்கு குறைந்த ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.
அட்டவணை 4.1.
அயனியாக்கம் ஆற்றல்கள் நான்சில தனிமங்களின் அணுக்கள்
நைட்ரஜன் அணுவின் ஒவ்வொரு பி-ஆர்பிட்டலுக்கும் ஒரு எலக்ட்ரான் உள்ளது. ஆக்ஸிஜன் அணுவில், எலக்ட்ரான் பி-ஆர்பிட்டலுக்குள் நுழைகிறது, இது ஏற்கனவே ஒரு எலக்ட்ரானால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்டுள்ளது. ஒரே சுற்றுப்பாதையில் உள்ள இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் வலுவாக விரட்டுகின்றன, எனவே நைட்ரஜன் அணுவிலிருந்து எலக்ட்ரானை அகற்றுவதை விட ஆக்ஸிஜன் அணுவிலிருந்து எலக்ட்ரானை அகற்றுவது எளிது.
ஆல்காலி உலோகங்கள் மிகக் குறைந்த அயனியாக்கம் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன, எனவே அவை உலோகப் பண்புகளை உச்சரிக்கின்றன.
எலக்ட்ரான் நாட்டம்ஒரு எலக்ட்ரான் நடுநிலை அணுவுடன் இணைக்கும் போது ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது. அயனியாக்கம் ஆற்றல் போன்ற எலக்ட்ரான் தொடர்பு பொதுவாக எலக்ட்ரான் வோல்ட்களில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. அதிக எலக்ட்ரான் தொடர்பு ஆலசன்களுக்கு உள்ளது, கார உலோகங்களுக்கு மிகக் குறைவு. அட்டவணை 4.2 சில தனிமங்களின் அணுக்களுக்கான எலக்ட்ரான் தொடர்புகளைக் காட்டுகிறது.
அட்டவணை 4.2.
சில தனிமங்களின் அணுக்களின் எலக்ட்ரான் தொடர்புகள்
எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி- ஒரு மூலக்கூறு அல்லது அயனியில் உள்ள ஒரு அணுவின் திறன் மற்ற அணுக்களிலிருந்து வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களை ஈர்க்கிறது. ஒரு அளவு அளவீடாக எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி (EO) என்பது தோராயமான மதிப்பாகும். சுமார் 20 எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி அளவுகோல்கள் முன்மொழியப்பட்டுள்ளன, அவற்றில் மிகவும் பரவலாக அங்கீகரிக்கப்பட்ட அளவுகோல் எல். பாலிங் உருவாக்கியதாகும். படத்தில். 4.7 பாலிங்கின் படி EO இன் மதிப்புகளைக் காட்டுகிறது.
அரிசி. 4.7. தனிமங்களின் எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி (பாலிங் படி)
பாலிங் அளவுகோலில் உள்ள அனைத்து தனிமங்களிலும் ஃவுளூரின் மிகவும் எலக்ட்ரோநெக்டிவ் ஆகும். அதன் EO 4 ஆக எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது. குறைந்த எலக்ட்ரோநெக்டிவ் சீசியம் ஆகும். ஹைட்ரஜன் ஒரு இடைநிலை நிலையை ஆக்கிரமிக்கிறது, ஏனெனில் சில தனிமங்களுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது அது ஒரு எலக்ட்ரானைக் கொடுக்கிறது, மற்றவற்றுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது அது பெறுகிறது.
4.6. கலவைகளின் அமில-அடிப்படை பண்புகள்; கோசெல் சுற்று
தனிமங்களின் சேர்மங்களின் அமில-அடிப்படை பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றங்களின் தன்மையை விளக்க, கோசெல் (ஜெர்மனி) எளிய வரைபடம், மூலக்கூறுகளில் முற்றிலும் அயனி பிணைப்பு உள்ளது மற்றும் அயனிகளுக்கு இடையே ஒரு கூலம்ப் தொடர்பு நடைபெறுகிறது என்ற அனுமானத்தின் அடிப்படையில். கோசெல் திட்டம் கொண்ட கலவைகளின் அமில-அடிப்படை பண்புகளை விவரிக்கிறது E-N இணைப்புகள்மற்றும் E-O-N, கருவின் சார்ஜ் மற்றும் அவற்றை உருவாக்கும் தனிமத்தின் ஆரம் ஆகியவற்றைப் பொறுத்து.
LiOH மற்றும் KOH போன்ற இரண்டு உலோக ஹைட்ராக்சைடுகளுக்கான கோசெல் வரைபடம் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. 4.8
அரிசி. 4.8 LiOH மற்றும் KOH க்கான கோசெல் வரைபடம்
வழங்கப்பட்ட வரைபடத்திலிருந்து பார்க்க முடிந்தால், Li + அயனியின் ஆரம் K + அயனியின் ஆரத்தை விட சிறியது மற்றும் OH - குழு பொட்டாசியம் கேஷனை விட லித்தியம் கேஷனுடன் மிகவும் இறுக்கமாக பிணைக்கப்பட்டுள்ளது. இதன் விளைவாக, KOH கரைசலில் எளிதில் பிரிந்துவிடும் மற்றும் பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைட்டின் அடிப்படை பண்புகள் மிகவும் உச்சரிக்கப்படும்.
இதேபோல், CuOH மற்றும் Cu(OH) 2 ஆகிய இரண்டு தளங்களுக்கான கோசெல் திட்டத்தை நீங்கள் பகுப்பாய்வு செய்யலாம். Cu 2+ அயனியின் ஆரம் சிறியதாகவும், Cu + ion ஐ விட மின்னேற்றம் அதிகமாகவும் இருப்பதால், OH - குழுவானது Cu 2+ அயனியால் மிகவும் உறுதியாகப் பிடிக்கப்படும். இதன் விளைவாக, அடிப்படை Cu(OH) 2 CuOH ஐ விட பலவீனமாக இருக்கும்.
இதனால், கேஷன் ஆரம் அதிகரிக்கும்போது மற்றும் அதன் நேர்மறை கட்டணம் குறைவதால் தளங்களின் வலிமை அதிகரிக்கிறது.
முக்கிய துணைக்குழுக்களில், மேலிருந்து கீழாக, தனிம அயனிகளின் ஆரங்கள் இந்தத் திசையில் அதிகரிக்கும்போது தளங்களின் வலிமை அதிகரிக்கிறது. இடமிருந்து வலமாக உள்ள காலங்களில், தனிம அயனிகளின் ஆரங்கள் குறைந்து, அவற்றின் நேர்மறை மின்னூட்டம் அதிகரிக்கிறது, எனவே இந்த திசையில் தளங்களின் வலிமை குறைகிறது.
இரண்டு ஆக்ஸிஜன் இல்லாத அமிலங்களுக்கான கோசெல் வரைபடம், எடுத்துக்காட்டாக, HCl மற்றும் HI, படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. 4.9
அரிசி. 4.9 HCl மற்றும் HI க்கான கோசெல் வரைபடம்
குளோரைடு அயனியின் ஆரம் அயோடைடு அயனியை விட சிறியதாக இருப்பதால், ஹைட்ரோகுளோரிக் அமில மூலக்கூறில் உள்ள அயனியுடன் H+ அயனி மிகவும் வலுவாக பிணைக்கப்பட்டுள்ளது, இது ஹைட்ரோயோடிக் அமிலத்தை விட பலவீனமாக இருக்கும். இதனால், எதிர்மறை அயனி ஆரம் அதிகரிக்கும் போது அனாக்ஸிக் அமிலங்களின் வலிமை அதிகரிக்கிறது.
ஆக்ஸிஜன் கொண்ட அமிலங்களின் வலிமை எதிர் வழியில் மாறுகிறது. அயனியின் ஆரம் குறையும் போது அது அதிகரிக்கிறது மற்றும் அதன் நேர்மறை கட்டணம் அதிகரிக்கிறது. படத்தில். HClO மற்றும் HClO 4 ஆகிய இரண்டு அமிலங்களுக்கான கோசெல் வரைபடத்தை படம் 4.10 காட்டுகிறது.
அரிசி. 4.10. HClO மற்றும் HClO 4க்கான கோசெல் வரைபடம்
C1 7+ அயனியானது ஆக்ஸிஜன் அயனியுடன் உறுதியாகப் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது, எனவே HC1O 4 மூலக்கூறில் புரோட்டான் எளிதாகப் பிரிக்கப்படும். அதே நேரத்தில், C1+ அயனிக்கும் O2- அயனுக்கும் இடையிலான பிணைப்பு குறைவான வலிமையானது, மேலும் HC1O மூலக்கூறில் புரோட்டான் O2-அயனியால் மிகவும் வலுவாகத் தக்கவைக்கப்படும். இதன் விளைவாக, HClO 4 அதிகமாக இருக்கும் வலுவான அமிலம் HClO ஐ விட.
கோசெலின் திட்டத்தின் நன்மை என்னவென்றால், ஒரு எளிய மாதிரியைப் பயன்படுத்தி, ஒரே மாதிரியான பொருட்களின் தொடரில் கலவைகளின் அமில-அடிப்படை பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றங்களின் தன்மையை விளக்க இது அனுமதிக்கிறது. இருப்பினும், இந்த திட்டம் முற்றிலும் தரமானது. இது சேர்மங்களின் பண்புகளை ஒப்பிட்டுப் பார்க்க மட்டுமே உங்களை அனுமதிக்கிறது மற்றும் தன்னிச்சையாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஒற்றை கலவையின் அமில-அடிப்படை பண்புகளை தீர்மானிக்க முடியாது. இந்த மாதிரியின் தீமை என்னவென்றால், இது மின்னியல் கருத்துகளை மட்டுமே அடிப்படையாகக் கொண்டது, அதே நேரத்தில் இயற்கையில் தூய (நூறு சதவீதம்) அயனி பிணைப்பு இல்லை.
4.7. தனிமங்களின் ரெடாக்ஸ் பண்புகள் மற்றும் அவற்றின் சேர்மங்கள்
எளிமையான பொருட்களின் ரெடாக்ஸ் பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றத்தை, தொடர்புடைய தனிமங்களின் எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டியில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் தன்மையைக் கருத்தில் கொண்டு எளிதாக நிறுவ முடியும். முக்கிய துணைக்குழுக்களில், மேலிருந்து கீழாக, எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி குறைகிறது, இது ஆக்ஸிஜனேற்ற பண்புகள் குறைவதற்கும், இந்த திசையில் பண்புகளை குறைப்பதற்கும் வழிவகுக்கிறது. இடமிருந்து வலமாக உள்ள காலங்களில், எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி அதிகரிக்கிறது. இதன் விளைவாக, இந்த திசையில், எளிய பொருட்களின் குறைக்கும் பண்புகள் குறைகின்றன, மேலும் ஆக்ஸிஜனேற்ற பண்புகள் அதிகரிக்கும். எனவே, வலுவான குறைக்கும் முகவர்கள் தனிமங்களின் (பொட்டாசியம், ரூபிடியம், சீசியம், பேரியம்) கால அட்டவணையின் கீழ் இடது மூலையில் அமைந்துள்ளன, அதே நேரத்தில் வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர்கள் அதன் மேல் வலது மூலையில் (ஆக்ஸிஜன், புளோரின், குளோரின்) அமைந்துள்ளன.
தனிமங்களின் சேர்மங்களின் ரெடாக்ஸ் பண்புகள் அவற்றின் இயல்பு, தனிமங்களின் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் அளவு, கால அட்டவணையில் உள்ள உறுப்புகளின் நிலை மற்றும் பல காரணிகளைப் பொறுத்தது.
முக்கிய துணைக்குழுக்களில், மேலிருந்து கீழாக, ஆக்சிஜன் கொண்ட அமிலங்களின் ஆக்சிஜனேற்ற பண்புகள், இதில் மத்திய தனிமத்தின் அணுக்கள் ஒரே ஆக்சிஜனேற்ற நிலையைக் கொண்டிருக்கின்றன. வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்ற முகவர்கள் நைட்ரிக் மற்றும் செறிவூட்டப்பட்ட சல்பூரிக் அமிலங்கள். சேர்மத்தில் உள்ள தனிமத்தின் நேர்மறை ஆக்சிஜனேற்ற நிலை, அதன் ஆக்சிஜனேற்ற பண்புகள் அதிக உச்சரிக்கப்படுகிறது. பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட் மற்றும் பொட்டாசியம் டைகுரோமேட் வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்ற பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன.
முக்கிய துணைக்குழுக்களில், எளிய அயனிகளின் குறைக்கும் பண்புகள் மேலிருந்து கீழாக அதிகரிக்கின்றன. வலுவான குறைக்கும் முகவர்கள் HI, H 2 S, அயோடைடுகள் மற்றும் சல்பைடுகள்.
வேதியியல் தனிமங்களின் கால விதி என்பது இயற்கையின் ஒரு அடிப்படை விதியாகும், இது வேதியியல் தனிமங்களின் பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றங்களின் கால இடைவெளியை நிறுவுகிறது, ஏனெனில் அவற்றின் அணுக்களின் கருக்களின் கட்டணங்கள் அதிகரிக்கும். சட்டம் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட தேதி மார்ச் 1 (பிப்ரவரி 17, பழைய பாணி) 1869 எனக் கருதப்படுகிறது, டி.ஐ. மெண்டலீவ் "அணு எடை மற்றும் இரசாயன ஒற்றுமையின் அடிப்படையில் தனிமங்களின் அமைப்பின் அனுபவத்தை" உருவாக்கி முடித்தார். விஞ்ஞானி முதன்முதலில் 1870 ஆம் ஆண்டின் இறுதியில் "காலச் சட்டம்" ("காலச் சட்டம்") என்ற வார்த்தையைப் பயன்படுத்தினார். மெண்டலீவ் கருத்துப்படி, "மூன்று வகையான தரவு" காலச் சட்டத்தின் கண்டுபிடிப்புக்கு பங்களித்தது. முதலாவதாக, கிடைப்பது போதுமானது பெரிய எண்ணிக்கை அறியப்பட்ட கூறுகள்(63); இரண்டாவதாக, அவற்றில் பெரும்பாலானவற்றின் பண்புகள் பற்றிய திருப்திகரமான அறிவு; மூன்றாவதாக, பல தனிமங்களின் அணு எடைகள் நல்ல துல்லியத்துடன் தீர்மானிக்கப்பட்டது, இதற்கு நன்றி, இரசாயன கூறுகள் அவற்றின் அணு எடையின் அதிகரிப்புக்கு ஏற்ப இயற்கையான தொடரில் ஏற்பாடு செய்யப்படலாம். சட்டத்தின் கண்டுபிடிப்புக்கான தீர்க்கமான நிபந்தனையாக மெண்டலீவ் அனைத்து தனிமங்களையும் அவற்றின் அணு எடைகளின்படி ஒப்பிடுவதாகக் கருதினார் (முன்பு வேதியியல் ரீதியாக ஒத்த தனிமங்கள் மட்டுமே ஒப்பிடப்பட்டன).
ஜூலை 1871 இல் மெண்டலீவ் வழங்கிய காலச் சட்டத்தின் உன்னதமான உருவாக்கம் கூறியது: "தனிமங்களின் பண்புகள், எனவே அவை உருவாக்கும் எளிய மற்றும் சிக்கலான உடல்களின் பண்புகள், அவற்றின் அணு எடையை அவ்வப்போது சார்ந்துள்ளது." இந்த உருவாக்கம் 40 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக நடைமுறையில் இருந்தது, ஆனால் காலமுறைச் சட்டம் உண்மைகளின் அறிக்கையாக மட்டுமே இருந்தது மற்றும் எந்த அடிப்படை அடிப்படையும் இல்லை. 1910 களின் நடுப்பகுதியில், அணுவின் அணுக் கோள் மாதிரியை உருவாக்கியது (அணுவைப் பார்க்கவும்) மற்றும் கால அட்டவணையில் உள்ள ஒரு தனிமத்தின் வரிசை எண் அதன் கருவின் மின்னூட்டத்திற்கு எண்ரீதியாக சமம் என்று நிறுவப்பட்டது. அணு. இதன் விளைவாக, காலச் சட்டத்தின் இயற்பியல் உருவாக்கம் சாத்தியமானது: “உறுப்புகளின் பண்புகள் மற்றும் எளிமையான மற்றும் சிக்கலான பொருட்கள்அவற்றின் அணுக்களின் அணுக்கருக் கட்டணங்களை (Z) அவ்வப்போது சார்ந்துள்ளது." இது இன்றும் பரவலாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. கால விதியின் சாராம்சத்தை வேறு வார்த்தைகளில் வெளிப்படுத்தலாம்: "அணுக்களின் வெளிப்புற எலக்ட்ரான் ஷெல்களின் கட்டமைப்புகள் Z அதிகரிக்கும்போது அவ்வப்போது மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படுகின்றன"; இது ஒரு வகையான "மின்னணு" சட்ட உருவாக்கம்.
காலச் சட்டத்தின் இன்றியமையாத அம்சம் என்னவென்றால், இயற்கையின் வேறு சில அடிப்படை விதிகளைப் போலல்லாமல் (உதாரணமாக, உலகளாவிய ஈர்ப்பு விதி அல்லது நிறை மற்றும் ஆற்றலின் சமமான விதி), அதற்கு அளவு வெளிப்பாடு இல்லை, அதாவது அது முடியாது. ஏதேனும் அல்லது ஒரு கணித சூத்திரம் அல்லது சமன்பாடு வடிவத்தில் எழுதப்பட்டிருக்கும். இதற்கிடையில், மெண்டலீவ் மற்றும் பிற விஞ்ஞானிகள் சட்டத்தின் கணித வெளிப்பாட்டைத் தேட முயன்றனர். சூத்திரங்கள் மற்றும் சமன்பாடுகளின் வடிவத்தில், அணுக்களின் மின்னணு கட்டமைப்புகளை உருவாக்கும் பல்வேறு வடிவங்கள் முதன்மை மற்றும் சுற்றுப்பாதை குவாண்டம் எண்களின் மதிப்புகளைப் பொறுத்து அளவு ரீதியாக வெளிப்படுத்தப்படலாம். காலச் சட்டத்தைப் பொறுத்தவரை, இது வேதியியல் கூறுகளின் கால அமைப்பின் வடிவத்தில் தெளிவான வரைகலை பிரதிபலிப்பைக் கொண்டுள்ளது, முக்கியமாக குறிப்பிடப்படுகிறது. பல்வேறு வகையானஅட்டவணைகள் (செருகு பார்க்கவும்).
கால விதி என்பது முழு பிரபஞ்சத்திற்கும் ஒரு உலகளாவிய சட்டமாகும், அணு வகையின் பொருள் கட்டமைப்புகள் எங்கிருந்தாலும் தன்னை வெளிப்படுத்துகின்றன. எவ்வாறாயினும், Z அதிகரிக்கும் போது அவ்வப்போது மாறுவது அணுக்களின் கட்டமைப்புகள் மட்டுமல்ல. அணுக்கருக்களின் அமைப்பு மற்றும் பண்புகளும் அவ்வப்போது மாறுகின்றன, இருப்பினும் இங்கு கால மாற்றத்தின் தன்மை அணுக்களை விட மிகவும் சிக்கலானது: கருக்களில் புரோட்டான் மற்றும் நியூட்ரான் ஷெல்களின் வழக்கமான உருவாக்கம் உள்ளது. இந்த ஓடுகள் நிரப்பப்பட்ட கருக்கள் (அவற்றில் 2, 8, 20, 50, 82, 126 புரோட்டான்கள் அல்லது நியூட்ரான்கள் உள்ளன) "மேஜிக்" என்று அழைக்கப்படுகின்றன, மேலும் அவை அணுக்கருக்களின் கால அமைப்பின் காலங்களின் ஒரு வகையான எல்லைகளாகக் கருதப்படுகின்றன.
DI. மெண்டலீவ் 1869 ஆம் ஆண்டில் காலச் சட்டத்தை உருவாக்கினார், இது ஒரு விதியை அடிப்படையாகக் கொண்டது முக்கிய பண்புகள்அணு - அணு நிறை. காலச் சட்டத்தின் அடுத்தடுத்த வளர்ச்சி, அதாவது, ஒரு பெரிய அளவிலான சோதனைத் தரவைப் பெறுதல், சட்டத்தின் அசல் உருவாக்கத்தை ஓரளவு மாற்றியது, ஆனால் இந்த மாற்றங்கள் D.I ஆல் வகுக்கப்பட்ட முக்கிய அர்த்தத்திற்கு முரணாக இல்லை. மெண்டலீவ். இந்த மாற்றங்கள் சட்டம் மற்றும் கால அட்டவணை அறிவியல் செல்லுபடியாகும் மற்றும் சரியானதை உறுதிப்படுத்தியது.
காலச் சட்டத்தின் நவீன உருவாக்கம் D.I. மெண்டலீவ் பின்வருமாறு: வேதியியல் தனிமங்களின் பண்புகள், அத்துடன் தனிமங்களின் கலவைகளின் பண்புகள் மற்றும் வடிவங்கள், அவற்றின் அணுக்களின் கருக்களின் கட்டணத்தின் அளவை அவ்வப்போது சார்ந்துள்ளது.
வேதியியல் கூறுகளின் கால அட்டவணையின் அமைப்பு D.I. மெண்டலீவ்
தற்போதைய கருத்துப்படி அது தெரியும் ஒரு பெரிய எண்ணிக்கைகால அட்டவணையின் விளக்கங்கள், ஆனால் மிகவும் பிரபலமானது குறுகிய (சிறிய) மற்றும் நீண்ட (பெரிய) காலங்கள். கிடைமட்ட வரிசைகள் காலங்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன (அவை ஒரே ஆற்றல் மட்டத்தின் தொடர்ச்சியான நிரப்புதலுடன் கூடிய கூறுகளைக் கொண்டிருக்கின்றன), மற்றும் செங்குத்து நெடுவரிசைகள் குழுக்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன (அவை அதே எண்ணிக்கையிலான வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட கூறுகளைக் கொண்டிருக்கின்றன - இரசாயன ஒப்புமைகள்). மேலும், அனைத்து உறுப்புகளையும் வெளிப்புற (வேலன்ஸ்) சுற்றுப்பாதையின் வகைக்கு ஏற்ப தொகுதிகளாகப் பிரிக்கலாம்: s-, p-, d-, f- உறுப்புகள்.
கணினியில் மொத்தம் 7 காலங்கள் உள்ளன (அட்டவணை), மற்றும் கால எண் (குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது அரபு எண்) என்பது ஒரு தனிமத்தின் அணுவில் உள்ள மின்னணு அடுக்குகளின் எண்ணிக்கை, வெளிப்புற (வேலன்ஸ்) ஆற்றல் மட்டத்தின் எண்ணிக்கை மற்றும் அதிக ஆற்றல் மட்டத்திற்கான முதன்மை குவாண்டம் எண்ணின் மதிப்பு ஆகியவற்றுக்குச் சமம். ஒவ்வொரு காலகட்டமும் (முதல் தவிர) ஒரு s-உறுப்புடன் தொடங்குகிறது - ஒரு செயலில் உள்ள கார உலோகம் மற்றும் ஒரு மந்த வாயுவுடன் முடிவடைகிறது, இதற்கு முன் ஒரு p-உறுப்பு - செயலில் உள்ள உலோகம் அல்லாத (ஆலசன்). நீங்கள் காலத்தை இடமிருந்து வலமாக நகர்த்தினால், சிறிய காலங்களின் வேதியியல் கூறுகளின் அணுக்களின் கருக்களின் கட்டணம் அதிகரிப்பதன் மூலம், வெளிப்புற ஆற்றல் மட்டத்தில் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும், இதன் விளைவாக பண்புகள் தனிமங்கள் மாறுகின்றன - பொதுவாக உலோகத்திலிருந்து (காலத்தின் தொடக்கத்தில் ஒரு செயலில் உள்ள கார உலோகம் உள்ளது), ஆம்போடெரிக் (உலோகம் மற்றும் உலோகம் அல்லாத இரண்டின் பண்புகளை உறுப்பு வெளிப்படுத்துகிறது) மூலம் உலோகம் அல்லாத (செயலில் உள்ள உலோகம் அல்லாதது காலத்தின் முடிவில் ஆலசன்), அதாவது. உலோக பண்புகள் படிப்படியாக பலவீனமடைகின்றன மற்றும் உலோகம் அல்லாத பண்புகள் அதிகரிக்கின்றன.
பெரிய காலங்களில், கருக்களின் கட்டணம் அதிகரிக்கும் போது, எலக்ட்ரான்களை நிரப்புவது மிகவும் கடினம், இது சிறிய காலங்களின் கூறுகளுடன் ஒப்பிடும்போது உறுப்புகளின் பண்புகளில் மிகவும் சிக்கலான மாற்றத்தை விளக்குகிறது. இவ்வாறு, நீண்ட காலங்களின் சீரான வரிசைகளில், அணுக்கருவின் மின்சுமை அதிகரிக்கும் போது, வெளிப்புற ஆற்றல் மட்டத்தில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை நிலையானது மற்றும் 2 அல்லது 1 க்கு சமமாக இருக்கும். எனவே, வெளிப்புறத்திற்கு அடுத்த நிலை (வெளியில் இருந்து இரண்டாவது) எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்படுகிறது, சம வரிசைகளில் உள்ள தனிமங்களின் பண்புகள் மெதுவாக மாறுகின்றன. ஒற்றைப்படைத் தொடருக்கு நகரும் போது, அணுக்கருக் கட்டணத்தை அதிகரிப்பதன் மூலம், வெளிப்புற ஆற்றல் மட்டத்தில் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கிறது (1 முதல் 8 வரை), தனிமங்களின் பண்புகள் சிறிய காலங்களைப் போலவே மாறுகின்றன.
கால அட்டவணையில் உள்ள செங்குத்து நெடுவரிசைகள் ஒரே மாதிரியான மின்னணு கட்டமைப்புகளைக் கொண்ட தனிமங்களின் குழுக்கள் மற்றும் அவை வேதியியல் ஒப்புமைகளாகும். குழுக்கள் I முதல் VIII வரையிலான ரோமானிய எண்களால் குறிக்கப்படுகின்றன. முக்கிய (A) மற்றும் இரண்டாம் நிலை (B) துணைக்குழுக்கள் உள்ளன, அவற்றில் முதலாவது s- மற்றும் p- உறுப்புகள், இரண்டாவது - d- உறுப்புகள்.
துணைக்குழுவின் எண் A வெளிப்புற ஆற்றல் மட்டத்தில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் காட்டுகிறது (வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை). B-துணைக்குழு உறுப்புகளுக்கு, குழு எண் மற்றும் வெளிப்புற ஆற்றல் மட்டத்தில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை ஆகியவற்றுக்கு இடையே நேரடி தொடர்பு இல்லை. A-துணைக்குழுக்களில், தனிமங்களின் உலோகப் பண்புகள் அதிகரிக்கின்றன, மேலும் உலோகம் அல்லாத பண்புகள் உறுப்பு அணுவின் அணுக்கருவின் அதிகரிக்கும் கட்டணத்துடன் குறைகிறது.
கால அட்டவணையில் உள்ள தனிமங்களின் நிலைக்கும் அவற்றின் அணுக்களின் அமைப்புக்கும் இடையே ஒரு தொடர்பு உள்ளது:
- அதே காலகட்டத்தின் அனைத்து தனிமங்களின் அணுக்களும் சம எண்ணிக்கையிலான ஆற்றல் நிலைகளைக் கொண்டுள்ளன, பகுதி அல்லது முழுமையாக எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்படுகின்றன;
- A துணைக்குழுக்களின் அனைத்து தனிமங்களின் அணுக்களும் வெளிப்புற ஆற்றல் மட்டத்தில் சம எண்ணிக்கையிலான எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளன.
தனிமங்களின் குறிப்பிட்ட கால பண்புகள்
அணுக்களின் இயற்பியல் வேதியியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளின் ஒற்றுமை அவற்றின் மின்னணு கட்டமைப்புகளின் ஒற்றுமை காரணமாகும், மேலும் முக்கிய பாத்திரம்வெளிப்புற அணு சுற்றுப்பாதையில் எலக்ட்ரான்களின் விநியோகத்தை வகிக்கிறது. அணுக்கருவின் சார்ஜ் அதிகரிப்பதால், ஒத்த பண்புகளைக் கொண்ட தனிமங்களின், காலமுறை தோற்றத்தில் இது வெளிப்படுகிறது. இத்தகைய பண்புகள் காலநிலை என்று அழைக்கப்படுகின்றன, அவற்றில் மிக முக்கியமானவை:
1. வெளிப்புற எலக்ட்ரான் ஷெல்லில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை ( மக்கள் தொகை – டபிள்யூ) அணுக்கரு மின்னூட்டம் அதிகரித்து குறுகிய காலத்தில் டபிள்யூவெளிப்புற எலக்ட்ரான் ஷெல் 1 முதல் 2 வரை (1வது காலம்), 1 முதல் 8 வரை (2வது மற்றும் 3வது காலகட்டங்கள்) அதிகரிக்கிறது. முதல் 12 உறுப்புகளின் போது பெரிய காலகட்டங்களில் டபிள்யூ 2 ஐ விட அதிகமாக இல்லை, பின்னர் 8 வரை.
2. அணு மற்றும் அயனி ஆரங்கள்(ஆர்), ஒரு அணு அல்லது அயனியின் சராசரி ஆரமாக வரையறுக்கப்படுகிறது, வெவ்வேறு சேர்மங்களில் உள்ள அணுக்கரு தூரங்களில் சோதனைத் தரவுகளிலிருந்து கண்டறியப்பட்டது. காலப்போக்கில், அணு ஆரம் குறைகிறது (படிப்படியாக எலக்ட்ரான்களைச் சேர்ப்பது கிட்டத்தட்ட சமமான குணாதிசயங்களைக் கொண்ட சுற்றுப்பாதைகளால் விவரிக்கப்படுகிறது; குழுவின்படி, எலக்ட்ரான் அடுக்குகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும் போது அணு ஆரம் அதிகரிக்கிறது (படம் 1).
அரிசி. 1. அணு ஆரத்தில் அவ்வப்போது ஏற்படும் மாற்றம்
அயனி ஆரத்திற்கும் இதே மாதிரிகள் காணப்படுகின்றன. கேஷனின் அயனி ஆரம் (நேர்மறை சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனி) அணு ஆரத்தை விட அதிகமாக உள்ளது என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும், இது அயனியின் அயனி ஆரம் (எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனி) விட அதிகமாக உள்ளது.
3. அயனியாக்கம் ஆற்றல்(E மற்றும்) என்பது ஒரு அணுவிலிருந்து எலக்ட்ரானை அகற்றுவதற்குத் தேவைப்படும் ஆற்றலின் அளவு, அதாவது. ஒரு நடுநிலை அணுவை நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனியாக (கேஷன்) மாற்றுவதற்குத் தேவையான ஆற்றல்.
E 0 - → E + + E மற்றும்
E மற்றும் ஒரு அணுவிற்கு எலக்ட்ரான் வோல்ட்களில் (eV) அளவிடப்படுகிறது. கால அட்டவணையின் குழுவிற்குள், அணுக்களின் அயனியாக்கம் ஆற்றலின் மதிப்புகள் உறுப்புகளின் அணுக்கருக்களின் அதிகரிக்கும் கட்டணங்களுடன் குறைகிறது. அனைத்து எலக்ட்ரான்களும் இரசாயன தனிமங்களின் அணுக்களிலிருந்து வரிசையாக அகற்றப்படும், E இன் தனித்துவமான மதிப்புகள் மற்றும். மேலும், ஈ மற்றும் 1< Е и 2 < Е и 3 <….Энергии ионизации отражают дискретность структуры электронных слоев и оболочек атомов химических элементов.
4. எலக்ட்ரான் நாட்டம்(E e) - ஒரு அணுவில் கூடுதல் எலக்ட்ரான் சேர்க்கப்படும் போது வெளியாகும் ஆற்றலின் அளவு, அதாவது. செயல்முறை ஆற்றல்
E 0 + → E —
E e ஆனது eV யிலும் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் E ஐப் போலவே, இது அணுவின் ஆரம் சார்ந்தது, எனவே E e இல் ஏற்படும் மாற்றத்தின் தன்மை காலங்கள் மற்றும் கால அமைப்பின் குழுக்களில் அணு ஆரத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் தன்மைக்கு நெருக்கமாக உள்ளது. . குழு VII p-உறுப்புகள் அதிக எலக்ட்ரான் தொடர்பு கொண்டவை.
5. மீளுருவாக்கம் செயல்பாடு(VA) - மற்றொரு அணுவிற்கு எலக்ட்ரானைக் கொடுக்கும் அணுவின் திறன். அளவு அளவு - E மற்றும். E அதிகரித்தால், BA குறைகிறது மற்றும் நேர்மாறாக.
6. ஆக்ஸிஜனேற்ற செயல்பாடு(OA) - மற்றொரு அணுவிலிருந்து எலக்ட்ரானை இணைக்கும் அணுவின் திறன். அளவு அளவீடு E e அதிகரித்தால், OA மேலும் அதிகரிக்கிறது.
7. பாதுகாப்பு விளைவு- கருவுக்கும் கருவுக்கும் இடையில் மற்ற எலக்ட்ரான்கள் இருப்பதால் கொடுக்கப்பட்ட எலக்ட்ரானின் மீது அணுக்கருவின் நேர்மறை மின்னூட்டத்தின் தாக்கத்தைக் குறைத்தல். ஒரு அணுவில் உள்ள எலக்ட்ரான் அடுக்குகளின் எண்ணிக்கையுடன் பாதுகாப்பு அதிகரிக்கிறது மற்றும் வெளிப்புற எலக்ட்ரான்களின் ஈர்ப்பைக் குறைக்கிறது. கவசத்திற்கு எதிரானது ஊடுருவல் விளைவு, எலக்ட்ரான் அணு விண்வெளியில் எந்த புள்ளியிலும் அமைந்திருக்கும் என்ற உண்மையின் காரணமாக. ஊடுருவல் விளைவு எலக்ட்ரானுக்கும் கருவுக்கும் இடையிலான பிணைப்பின் வலிமையை அதிகரிக்கிறது.
8. ஆக்சிஜனேற்ற நிலை (ஆக்சிஜனேற்ற எண்)- ஒரு சேர்மத்தில் உள்ள ஒரு தனிமத்தின் அணுவின் கற்பனைக் கட்டணம், இது பொருளின் அயனி கட்டமைப்பின் அனுமானத்திலிருந்து தீர்மானிக்கப்படுகிறது. கால அட்டவணையின் குழு எண், கொடுக்கப்பட்ட குழுவின் கூறுகள் அவற்றின் சேர்மங்களில் இருக்கக்கூடிய மிக உயர்ந்த நேர்மறை ஆக்சிஜனேற்ற நிலையைக் குறிக்கிறது. விதிவிலக்குகள் செப்பு துணைக்குழுவின் உலோகங்கள், ஆக்ஸிஜன், புளோரின், புரோமின், இரும்பு குடும்பத்தின் உலோகங்கள் மற்றும் குழு VIII இன் பிற கூறுகள். ஒரு காலகட்டத்தில் அணுக்கரு கட்டணம் அதிகரிக்கும் போது, அதிகபட்ச நேர்மறை ஆக்சிஜனேற்ற நிலை அதிகரிக்கிறது.
9. எலக்ட்ரோநெக்டிவிட்டி, அதிக ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் கலவைகளின் கலவைகள், வெப்ப இயக்கவியல், மின்னாற்பகுப்பு பண்புகள் போன்றவை.
சிக்கலைத் தீர்ப்பதற்கான எடுத்துக்காட்டுகள்
எடுத்துக்காட்டு 1
| உடற்பயிற்சி | எலக்ட்ரானிக் ஃபார்முலாவைப் பயன்படுத்தி உறுப்பு (Z=23) மற்றும் அதன் சேர்மங்களின் (ஆக்சைடுகள் மற்றும் ஹைட்ராக்சைடுகள்) பண்புகளை வகைப்படுத்தவும்: குடும்பம், காலம், குழு, வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை, நிலத்தில் உள்ள வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்களுக்கான எலக்ட்ரான் கிராஃபிக் சூத்திரம் மற்றும் உற்சாகமான நிலைகள், முக்கிய ஆக்சிஜனேற்றம் நிலைகள் (அதிகபட்சம் மற்றும் குறைந்தபட்சம்), ஆக்சைடுகள் மற்றும் ஹைட்ராக்சைடுகளின் சூத்திரங்கள். |
| தீர்வு | 23 V 1s 2 2s 2 2p 6 3s 3 3p 6 3d 3 4s 2 d-உறுப்பு, உலோகம், ;-வது காலத்தில், V குழுவில், துணைக்குழுவில் உள்ளது. வேலன்ஸ் எலக்ட்ரான்கள் 3d 3 4s 2. ஆக்சைடுகள் VO, V 2 O 3, VO 2, V 2 O 5. ஹைட்ராக்சைடுகள் V(OH)2, V(OH)3, VO(OH)2, HVO3. தரை நிலை உற்சாகமான நிலை குறைந்தபட்ச ஆக்சிஜனேற்ற நிலை "+2", அதிகபட்சம் "+5". |
2.3 டி.ஐ.மெண்டலீவின் காலச் சட்டம்.
இந்தச் சட்டம் டி.ஐ. மெண்டலீவ் என்பவரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டு உருவாக்கப்பட்டது: "எளிய உடல்களின் பண்புகள், அத்துடன் தனிமங்களின் கலவைகளின் வடிவங்கள் மற்றும் பண்புகள் அவ்வப்போது தனிமங்களின் அணு எடையைப் பொறுத்தது." தனிமங்களின் பண்புகள் மற்றும் அவற்றின் சேர்மங்களின் ஆழமான பகுப்பாய்வின் அடிப்படையில் சட்டம் உருவாக்கப்பட்டது. இயற்பியலில் சிறந்த சாதனைகள், முக்கியமாக அணு கட்டமைப்பின் கோட்பாட்டின் வளர்ச்சி, கால விதியின் இயற்பியல் சாரத்தை வெளிப்படுத்த முடிந்தது: வேதியியல் கூறுகளின் பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் நிரப்புதலின் தன்மையில் அவ்வப்போது ஏற்படும் மாற்றத்தால் ஏற்படுகிறது. எலக்ட்ரான்களுடன் வெளிப்புற எலக்ட்ரான் அடுக்கின் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை, அணுக்கருவின் கட்டணத்தால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, அதிகரிக்கிறது. சார்ஜ் என்பது கால அட்டவணையில் உள்ள தனிமத்தின் அணு எண்ணுக்கு சமம். காலச் சட்டத்தின் நவீன உருவாக்கம்: "தனிமங்களின் பண்புகள் மற்றும் அவை உருவாக்கும் எளிய மற்றும் சிக்கலான பொருட்கள் ஆகியவை அவ்வப்போது அணுக்கருவின் மின்னூட்டத்தைப் பொறுத்தது." 1869-1871 இல் டி.ஐ. கால அமைப்பு என்பது தனிமங்களின் இயற்கையான வகைப்பாடு, கால விதியின் கணித பிரதிபலிப்பு ஆகும்.
மெண்டலீவ் இந்தச் சட்டத்தை முதன்முதலில் துல்லியமாக வகுத்து, அதன் உள்ளடக்கங்களை ஒரு அட்டவணை வடிவில் முன்வைத்தார், அது உன்னதமானது, ஆனால் அதை முழுமையாக உறுதிப்படுத்தியது, அதன் மகத்தான அறிவியல் முக்கியத்துவத்தை, வழிகாட்டும் வகைப்பாடு கொள்கையாகவும், விஞ்ஞானத்திற்கான சக்திவாய்ந்த கருவியாகவும் காட்டினார். ஆராய்ச்சி.
காலச் சட்டத்தின் இயற்பியல் பொருள். ஒரு வேதியியல் தனிமத்திலிருந்து அண்டைக்கு (கால அட்டவணையில்) அடிப்படை மின்னூட்டத்தின் ஒரு அலகு மூலம் நகரும் போது அணுவின் அணுக்கருவின் கட்டணம் அதிகரிக்கிறது என்பதைக் கண்டறிந்த பின்னரே அது திறக்கப்பட்டது. எண்ணியல் ரீதியாக, அணுக்கருவின் மின்னூட்டமானது கால அட்டவணையில் உள்ள தொடர்புடைய தனிமத்தின் அணு எண்ணுக்கு (அணு எண் Z) சமமாக இருக்கும், அதாவது கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை, அதனுடன் தொடர்புடைய நடுநிலை எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமம். அணு. அணுக்களின் வேதியியல் பண்புகள் அவற்றின் வெளிப்புற எலக்ட்ரான் ஷெல்களின் கட்டமைப்பால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன, அவை அவ்வப்போது அதிகரிக்கும் அணுக்கரு மின்னூட்டத்துடன் மாறுகின்றன, எனவே, கால விதியின் அடிப்படையானது கருவின் கட்டணத்தில் மாற்றம் பற்றிய யோசனையாகும். அணுக்களின், தனிமங்களின் அணு நிறை அல்ல. காலச் சட்டத்தின் தெளிவான விளக்கம் Z ஐப் பொறுத்து குறிப்பிட்ட இயற்பியல் அளவுகளில் (அயனியாக்கம் ஆற்றல்கள், அணு ஆரங்கள், அணு அளவுகள்) கால மாற்றங்களின் வளைவுகள் ஆகும். காலச் சட்டத்திற்கு பொதுவான கணித வெளிப்பாடு இல்லை. காலச் சட்டம் மகத்தான இயற்கை அறிவியல் மற்றும் தத்துவ முக்கியத்துவத்தைக் கொண்டுள்ளது. பரஸ்பர இணைப்பில் உள்ள அனைத்து கூறுகளையும் கருத்தில் கொண்டு அறியப்படாத உறுப்புகளின் பண்புகளை கணிக்க இது சாத்தியமாக்கியது. காலச் சட்டத்திற்கு நன்றி, பல அறிவியல் தேடல்கள் (உதாரணமாக, பொருளின் கட்டமைப்பைப் படிக்கும் துறையில் - வேதியியல், இயற்பியல், புவி வேதியியல், காஸ்மோகெமிஸ்ட்ரி, வானியற்பியல்) நோக்கமாகிவிட்டன. காலச் சட்டம் என்பது இயங்கியலின் பொதுவான விதிகளின் தெளிவான வெளிப்பாடாகும், குறிப்பாக அளவை தரமாக மாற்றுவதற்கான சட்டம்.
காலச் சட்டத்தின் வளர்ச்சியின் இயற்பியல் கட்டத்தை பல நிலைகளாகப் பிரிக்கலாம்:
1. எலக்ட்ரான் மற்றும் கதிரியக்கத்தின் கண்டுபிடிப்பின் அடிப்படையில் அணுவின் வகுக்கும் தன்மையை நிறுவுதல் (1896-1897);
2. அணு கட்டமைப்பின் மாதிரிகளின் வளர்ச்சி (1911-1913);
3. ஐசோடோப்பு அமைப்பின் கண்டுபிடிப்பு மற்றும் வளர்ச்சி (1913);
4. மோஸ்லி விதியின் கண்டுபிடிப்பு (1913), இது அணுக்கரு மின்னூட்டம் மற்றும் தனிம எண்ணை கால அட்டவணையில் சோதனை ரீதியாக தீர்மானிக்க உதவுகிறது;
5. அணுக்களின் மின்னணு ஓடுகளின் அமைப்பு (1921-1925) பற்றிய கருத்துக்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட கால அமைப்பின் கோட்பாட்டின் வளர்ச்சி;
6. காலமுறை அமைப்பின் குவாண்டம் கோட்பாட்டின் உருவாக்கம் (1926-1932).
2.4 அறியப்படாத தனிமங்களின் இருப்பைக் கணித்தல்.
காலச் சட்டத்தின் கண்டுபிடிப்பில் மிக முக்கியமான விஷயம், இதுவரை கண்டுபிடிக்கப்படாத வேதியியல் தனிமங்களின் இருப்பைக் கணிப்பதாகும். அலுமினியம் ஆலின் கீழ், மெண்டலீவ் அதன் அனலாக் "எகா-அலுமினியம்", போரான் பி கீழ் - "ஈகா-போரான்" மற்றும் சிலிக்கான் சியின் கீழ் - "ஈகா-சிலிக்கான்" ஆகியவற்றிற்கு ஒரு இடத்தை விட்டுவிட்டார். இதைத்தான் மெண்டலீவ் இன்னும் கண்டுபிடிக்கப்படாத வேதியியல் கூறுகள் என்று அழைத்தார். அவர் அவர்களுக்கு El, Eb மற்றும் Es என்ற சின்னங்களையும் கொடுத்தார்.
"எக்ஸாசிலிகான்" உறுப்பு குறித்து மெண்டலீவ் எழுதினார்: "சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி காணாமல் போன உலோகங்களில் மிகவும் சுவாரஸ்யமானது கார்பன் ஒப்புமைகளின் IV குழுவிற்கு சொந்தமானது, அதாவது III வரிசையில் இது இருக்கும் உடனடியாக சிலிக்கானைப் பின்தொடர்கிறது, எனவே அதை எகாசிலிசியம் என்று அழைப்போம்." உண்மையில், இதுவரை கண்டுபிடிக்கப்படாத இந்த உறுப்பு இரண்டு பொதுவான உலோகங்கள் அல்லாத கார்பன் சி மற்றும் சிலிக்கான் எஸ்ஐ - டின் எஸ்என் மற்றும் ஈயம் பிபி ஆகிய இரண்டு பொதுவான உலோகங்களுடன் இணைக்கும் ஒரு வகையான "பூட்டு" ஆக இருக்க வேண்டும்.
பின்னர் அவர் மேலும் எட்டு தனிமங்களின் இருப்பைக் கணித்தார், இதில் "ட்விட்டலூரியம்" - பொலோனியம் (1898 இல் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது), "எகாயோடின்" - அஸ்டாடின் (1942-1943 இல் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது), "டிமாங்கனீஸ்" - டெக்னீசியம் (1937 இல் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது) , "எகேசியா" - பிரான்ஸ் (1939 இல் திறக்கப்பட்டது)
1875 ஆம் ஆண்டில், பிரெஞ்சு வேதியியலாளர் Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran, மெண்டலீவ் கணித்த "eka-aluminium" என்ற கனிம வுர்ட்சைட் - துத்தநாக சல்பைட் ZnS - ஐக் கண்டுபிடித்தார், மேலும் அதற்கு கெலியம் கா (பிரான்ஸின் லத்தீன் பெயர் "கல்லியா") என்று பெயரிட்டார். அவரது தாயகம்.
மெண்டலீவ் எகா-அலுமினியத்தின் பண்புகளை துல்லியமாக கணித்தார்: அதன் அணு நிறை, உலோகத்தின் அடர்த்தி, El 2 O 3 ஆக்சைடு, ElCl 3 குளோரைடு, El 2 (SO 4) 3 சல்பேட் ஆகியவற்றின் சூத்திரம். காலியம் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட பிறகு, இந்த சூத்திரங்கள் Ga 2 O 3, GaCl 3 மற்றும் Ga 2 (SO 4) 3 என எழுதத் தொடங்கின. மெண்டலீவ் இது மிகவும் உருகும் உலோகம் என்று கணித்தார், உண்மையில், காலியம் உருகும் புள்ளி 29.8 o C க்கு சமமாக மாறியது. உருகும் தன்மையின் அடிப்படையில், பாதரசம் Hg மற்றும் சீசியம் Cs க்கு அடுத்தபடியாக காலியம் இரண்டாவது இடத்தில் உள்ளது.
பூமியின் மேலோட்டத்தில் உள்ள கேலியத்தின் சராசரி உள்ளடக்கம் ஒப்பீட்டளவில் அதிகமாக உள்ளது, 1.5-10-30% வெகுஜனத்தால், இது ஈயம் மற்றும் மாலிப்டினத்தின் உள்ளடக்கத்திற்கு சமம். காலியம் ஒரு பொதுவான சுவடு உறுப்பு. கேலியம் கனிமமானது கால்டைட் CuGaS2 ஆகும், இது மிகவும் அரிதானது. சாதாரண வெப்பநிலையில் காலியம் காற்றில் நிலையானது. 260 ° C க்கு மேல், உலர் ஆக்ஸிஜனில் மெதுவான ஆக்சிஜனேற்றம் காணப்படுகிறது (ஆக்சைடு படம் உலோகத்தைப் பாதுகாக்கிறது). காலியம் சல்பூரிக் மற்றும் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலங்களில் மெதுவாகக் கரைந்து, ஹைட்ரோபுளோரிக் அமிலத்தில் விரைவாகவும், நைட்ரிக் அமிலத்தில் குளிரில் நிலையாகவும் இருக்கும். காலியம் சூடான காரக் கரைசல்களில் மெதுவாகக் கரைகிறது. குளோரின் மற்றும் புரோமின் ஆகியவை குளிர்ந்த நிலையில் காலியத்துடன் வினைபுரிகின்றன, அயோடின் - சூடாகும்போது. 300° C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையில் உருகிய காலியம் அனைத்து கட்டமைப்பு உலோகங்கள் மற்றும் உலோகக்கலவைகளுடன் தொடர்பு கொள்கிறது. அலுமினியத்தின் புவி வேதியியலுடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையது, இது அவற்றின் இயற்பியல் வேதியியல் பண்புகளின் ஒற்றுமை காரணமாகும். லித்தோஸ்பியரில் உள்ள கேலியத்தின் முக்கிய பகுதி அலுமினிய தாதுக்களில் உள்ளது. பாக்சைட் மற்றும் நெஃபெலினில் உள்ள காலியம் உள்ளடக்கம் 0.002 முதல் 0.01% வரை இருக்கும். ஸ்பேலரைட்டுகளில் (0.01-0.02%), கடினமான நிலக்கரிகளில் (ஜெர்மானியத்துடன் சேர்ந்து) மற்றும் சில இரும்புத் தாதுகளிலும் காலியம் அதிகரித்த செறிவுகள் காணப்படுகின்றன. காலியம் இன்னும் பரவலான தொழில்துறை பயன்பாட்டைக் கொண்டிருக்கவில்லை. அலுமினிய உற்பத்தியில் காலியத்தின் துணை தயாரிப்பு உற்பத்தியின் சாத்தியமான அளவு இன்னும் உலோகத்திற்கான தேவையை கணிசமாக மீறுகிறது.
கேலியத்தின் மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய பயன்பாடு GaAs, GaP, GaSb போன்ற வேதியியல் சேர்மங்களின் வடிவத்தில் உள்ளது, அவை குறைக்கடத்தி பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. அவை உயர் வெப்பநிலை திருத்திகள் மற்றும் டிரான்சிஸ்டர்கள், சோலார் பேட்டரிகள் மற்றும் தடுப்பு அடுக்கில் ஒளிமின்னழுத்த விளைவைப் பயன்படுத்தக்கூடிய பிற சாதனங்களிலும், அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு பெறுதல்களிலும் பயன்படுத்தப்படலாம். அதிக பிரதிபலிப்பு கொண்ட ஒளியியல் கண்ணாடிகளை உருவாக்க காலியம் பயன்படுத்தப்படலாம். மருத்துவத்தில் பயன்படுத்தப்படும் புற ஊதா கதிர்வீச்சு விளக்குகளின் கேத்தோடாக பாதரசத்திற்குப் பதிலாக காலியம் கொண்ட அலுமினியம் கலந்த கலவை முன்மொழியப்பட்டது. உயர் வெப்பநிலை வெப்பமானிகள் (600-1300 ° C) மற்றும் அழுத்தம் அளவீடுகள் தயாரிப்பதற்கு திரவ காலியம் மற்றும் அதன் கலவைகளைப் பயன்படுத்த முன்மொழியப்பட்டது. ஆற்றல் அணு உலைகளில் காலியம் மற்றும் அதன் உலோகக் கலவைகளை திரவக் குளிரூட்டியாகப் பயன்படுத்துவது ஆர்வமாக உள்ளது (கட்டமைப்புப் பொருட்களுடன் இயங்கும் வெப்பநிலையில் காலியம் செயலில் ஈடுபடுவதால் இது தடைபடுகிறது; யூடெக்டிக் Ga-Zn-Sn அலாய் தூய்மையானதை விட குறைவான அரிக்கும் விளைவைக் கொண்டுள்ளது. காலியம்).
1879 ஆம் ஆண்டில், ஸ்வீடிஷ் வேதியியலாளர் லார்ஸ் நில்சன் ஸ்காண்டியத்தைக் கண்டுபிடித்தார், மெண்டலீவ் ஈகாபோரான் எப் என்று கணித்தார். நில்சன் எழுதினார்: "எகாபோரான் ஸ்காண்டியத்தில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளது என்பதில் சந்தேகமில்லை... இது ரஷ்ய வேதியியலாளரின் கருத்துகளை தெளிவாக உறுதிப்படுத்துகிறது, இது ஸ்காண்டியம் மற்றும் கேலியம் இருப்பதைக் கணிப்பது மட்டுமல்லாமல், அவற்றின் மிக முக்கியமானவற்றை முன்னறிவிப்பதையும் சாத்தியமாக்கியது. முன்கூட்டியே சொத்துக்கள்." நில்சனின் தாயகமான ஸ்காண்டிநேவியாவின் நினைவாக ஸ்காண்டியம் என்று பெயரிடப்பட்டது, மேலும் அவர் அதை சிக்கலான கனிமமான காடோலினைட்டில் கண்டுபிடித்தார், இதில் Be 2 (Y, Sc) 2 FeO 2 (SiO 4) 2 கலவை உள்ளது. பூமியின் மேலோட்டத்தில் ஸ்காண்டியத்தின் சராசரி உள்ளடக்கம் (கிளார்க்) நிறை 2.2-10-3% ஆகும். பாறைகளில் ஸ்காண்டியம் உள்ளடக்கம் மாறுபடும்: அல்ட்ராபேசிக் பாறைகளில் 5-10-4, அடிப்படை பாறைகளில் 2.4-10-3, இடைநிலை பாறைகளில் 2.5-10-4, கிரானைட்டுகள் மற்றும் சைனைட்டுகளில் 3.10-4; வண்டல் பாறைகளில் (1-1,3).10-4. மாக்மாடிக், ஹைட்ரோதெர்மல் மற்றும் சூப்பர்ஜீன் (மேற்பரப்பு) செயல்முறைகளின் விளைவாக ஸ்காண்டியம் பூமியின் மேலோட்டத்தில் குவிந்துள்ளது. ஸ்காண்டியத்தின் சொந்த தாதுக்களில் இரண்டு அறியப்படுகின்றன - டார்ட்வைடைட் மற்றும் ஸ்டெரெட்டைட்; அவை மிகவும் அரிதானவை. ஸ்காண்டியம் ஒரு மென்மையான உலோகம், அதன் தூய நிலையில் அதை எளிதாக செயலாக்க முடியும் - போலி, உருட்டப்பட்ட, முத்திரை. ஸ்காண்டியத்தின் பயன்பாட்டின் நோக்கம் மிகவும் குறைவாக உள்ளது. ஸ்காண்டியம் ஆக்சைடு அதிவேக கணினிகளின் நினைவக கூறுகளுக்கு ஃபெரைட்டுகளை உருவாக்க பயன்படுகிறது. கதிரியக்க 46Sc நியூட்ரான் செயல்படுத்தும் பகுப்பாய்வு மற்றும் மருத்துவத்தில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. குறைந்த அடர்த்தி மற்றும் அதிக உருகுநிலை கொண்ட ஸ்காண்டியம் உலோகக்கலவைகள் ராக்கெட் மற்றும் விமான கட்டுமானத்தில் கட்டமைப்புப் பொருட்களாக உறுதியளிக்கின்றன, மேலும் பல ஸ்காண்டியம் கலவைகள் பாஸ்பர்ஸ், ஆக்சைடு கேத்தோட்கள், கண்ணாடி மற்றும் பீங்கான் உற்பத்தியில் பயன்பாட்டைக் காணலாம். இரசாயனத் தொழில் (வினையூக்கிகளாக) மற்றும் பிற பகுதிகளில். 1886 ஆம் ஆண்டில், ஃப்ரீபர்க்கில் உள்ள மைனிங் அகாடமியின் பேராசிரியர், ஜெர்மன் வேதியியலாளர் கிளெமென்ஸ் விங்க்லர், அரிய கனிம ஆர்கிரோடைட்டை Ag 8 GeS 6 கலவையுடன் பகுப்பாய்வு செய்தபோது, மெண்டலீவ் கணித்த மற்றொரு தனிமத்தைக் கண்டுபிடித்தார். விங்க்லர் அவர் கண்டுபிடித்த தனிமத்திற்கு ஜெர்மானியம் ஜீ என்று பெயரிட்டார், ஆனால் சில காரணங்களால் இது சில வேதியியலாளர்களிடமிருந்து கடுமையான எதிர்ப்பை ஏற்படுத்தியது. விங்க்லரை தேசியவாதம் என்று அவர்கள் குற்றம் சாட்டத் தொடங்கினர், மெண்டலீவ் கண்டுபிடித்ததை அவர் பயன்படுத்தினார், அவர் ஏற்கனவே உறுப்புக்கு "எகாசிலிசியம்" என்ற பெயரையும் Es என்ற குறியீட்டையும் கொடுத்தார். சோர்வடைந்த விங்க்லர், டிமிட்ரி இவனோவிச்சையே ஆலோசனைக்காகத் திரும்பினார். புதிய தனிமத்தைக் கண்டுபிடித்தவர்தான் அதற்குப் பெயர் வைக்க வேண்டும் என்று விளக்கினார். பூமியின் மேலோட்டத்தில் உள்ள ஜெர்மானியத்தின் மொத்த உள்ளடக்கம் வெகுஜனத்தால் 7.10-4% ஆகும், அதாவது, எடுத்துக்காட்டாக, ஆண்டிமனி, வெள்ளி, பிஸ்மத். இருப்பினும், ஜெர்மானியத்தின் சொந்த கனிமங்கள் மிகவும் அரிதானவை. ஏறக்குறைய அவை அனைத்தும் சல்போசால்ட்டுகள்: ஜெர்மானைட் Cu2 (Cu, Fe, Ge, Zn)2 (S, As)4, argyrodite Ag8GeS6, கான்ஃபீல்டைட் Ag8(Sn, Ce) S6, முதலியன. ஜெர்மானியத்தின் பெரும்பகுதி பெரிய அளவில் சிதறிக்கிடக்கிறது. பூமியின் மேலோடு பாறைகள் மற்றும் தாதுக்கள்: இரும்பு அல்லாத உலோகங்களின் சல்பைட் தாதுக்களில், இரும்புத் தாதுக்களில், சில ஆக்சைடு தாதுக்களில் (குரோமைட், மேக்னடைட், ரூட்டில் போன்றவை), கிரானைட்டுகள், டயாபேஸ்கள் மற்றும் பாசால்ட்கள். கூடுதலாக, ஜெர்மானியம் கிட்டத்தட்ட அனைத்து சிலிகேட்டுகளிலும், சில நிலக்கரி மற்றும் எண்ணெய் வைப்புகளிலும் உள்ளது. நவீன குறைக்கடத்தி தொழில்நுட்பத்தில் ஜெர்மானியம் மிகவும் மதிப்புமிக்க பொருட்களில் ஒன்றாகும். இது டையோட்கள், ட்ரையோட்கள், கிரிஸ்டல் டிடெக்டர்கள் மற்றும் பவர் ரெக்டிஃபையர்களை உருவாக்க பயன்படுகிறது. மோனோகிரிஸ்டலின் ஜெர்மானியம் நிலையான மற்றும் மாற்று காந்தப்புலங்களின் வலிமையை அளவிடும் டோசிமெட்ரிக் கருவிகள் மற்றும் சாதனங்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஜெர்மானியத்திற்கான பயன்பாட்டின் முக்கிய பகுதி அகச்சிவப்பு தொழில்நுட்பம், குறிப்பாக 8-14 மைக்ரான் பகுதியில் இயங்கும் அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு கண்டுபிடிப்பாளர்களின் உற்பத்தி. ஜெர்மானியம், ஜியோ2-அடிப்படையிலான கண்ணாடிகள் மற்றும் பிற ஜெர்மானிய கலவைகள் கொண்ட பல உலோகக்கலவைகள் நடைமுறை பயன்பாட்டிற்கு உறுதியளிக்கின்றன.
உன்னத வாயுக்களின் குழு இருப்பதை மெண்டலீவ் கணிக்க முடியவில்லை, முதலில் அவை கால அட்டவணையில் இடம் பெறவில்லை.
1894 இல் ஆங்கில விஞ்ஞானிகளான டபிள்யூ. ராம்சே மற்றும் ஜே. ரேலி ஆகியோரால் ஆர்கான் ஆர் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது, உடனடியாக காலச் சட்டம் மற்றும் தனிமங்களின் கால அட்டவணை பற்றிய சூடான விவாதங்களையும் சந்தேகங்களையும் ஏற்படுத்தியது. மெண்டலீவ் ஆரம்பத்தில் ஆர்கானை நைட்ரஜனின் அலோட்ரோபிக் மாற்றமாகக் கருதினார், மேலும் 1900 ஆம் ஆண்டில், மாறாத உண்மைகளின் அழுத்தத்தின் கீழ், கால அட்டவணையில் "பூஜ்ஜிய" குழுவின் வேதியியல் கூறுகள் இருப்பதை ஒப்புக்கொண்டார், இது ஆர்கானுக்குப் பிறகு கண்டுபிடிக்கப்பட்ட பிற உன்னத வாயுக்களால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்டது. இப்போது இந்த குழு VIIIA என்று அழைக்கப்படுகிறது.
1905 ஆம் ஆண்டில், மெண்டலீவ் எழுதினார்: "வெளிப்படையாக, எதிர்காலம் காலச் சட்டத்தை அழிவுடன் அச்சுறுத்தவில்லை, ஆனால் ஒரு ரஷ்யனாக அவர்கள் என்னை, குறிப்பாக ஜேர்மனியர்களை அழிக்க விரும்பினாலும், மேற்கட்டுமானங்களையும் வளர்ச்சியையும் மட்டுமே உறுதியளிக்கிறது."
காலச் சட்டத்தின் கண்டுபிடிப்பு வேதியியலின் வளர்ச்சியையும் புதிய வேதியியல் தனிமங்களின் கண்டுபிடிப்பையும் துரிதப்படுத்தியது.
லைசியம் தேர்வு, அதில் வயதான டெர்ஷாவின் இளம் புஷ்கினை ஆசீர்வதித்தார். கரிம வேதியியலில் பிரபல நிபுணரான யு.எஃப். வேட்பாளரின் ஆய்வறிக்கை D.I. மெண்டலீவ் 1855 இல் முதன்மை கல்வி நிறுவனத்தில் பட்டம் பெற்றார். அவரது ஆய்வறிக்கை "இயக்கவியல் படிக வடிவத்தின் பிற உறவுகளுடன் தொடர்புடையது" என்பது அவரது முதல் பெரிய அறிவியல் ஆகும்.
முக்கியமாக தந்துகி மற்றும் திரவங்களின் மேற்பரப்பு பதற்றம் பிரச்சினையில், மற்றும் இளம் ரஷ்ய விஞ்ஞானிகளின் வட்டத்தில் தனது ஓய்வு நேரத்தை செலவிட்டார்: எஸ்.பி. போட்கினா, ஐ.எம். செச்செனோவா, ஐ.ஏ. விஷ்னேகிராட்ஸ்கி, ஏ.பி. 1861 ஆம் ஆண்டில், மெண்டலீவ் செயின்ட் பீட்டர்ஸ்பர்க்கிற்குத் திரும்பினார், அங்கு அவர் பல்கலைக்கழகத்தில் கரிம வேதியியல் பற்றிய விரிவுரையை மீண்டும் தொடங்கினார், மேலும் அந்த நேரத்தில் "ஆர்கானிக் கெமிஸ்ட்ரி" என்ற பாடப்புத்தகத்தை வெளியிட்டார்.