मेंडलीफ द्वारा दिए गए आवर्त नियम का निरूपण। रसायन शास्त्र शिक्षक

1. साबित करें कि डी। आई। मेंडेलीव का आवधिक कानून, प्रकृति के किसी भी अन्य कानून की तरह, व्याख्यात्मक, सामान्यीकरण और भविष्य कहनेवाला कार्य करता है। रसायन विज्ञान, भौतिकी और जीव विज्ञान के पाठ्यक्रमों से आपको ज्ञात अन्य कानूनों के इन कार्यों को दर्शाने वाले उदाहरण दें।

मेंडलीफ का आवर्त नियम रसायन शास्त्र के मूलभूत नियमों में से एक है। यह तर्क दिया जा सकता है कि सभी आधुनिक रसायन इस पर बने हैं। वह परमाणुओं के गुणों की उनकी संरचना पर निर्भरता की व्याख्या करता है, सभी तत्वों के लिए इस निर्भरता को सामान्य करता है, उन्हें विभिन्न समूहों में विभाजित करता है, और गुणों के आधार पर संरचना और संरचना के आधार पर उनके गुणों की भविष्यवाणी भी करता है।

ऐसे अन्य कानून हैं जिनमें व्याख्यात्मक, सामान्यीकरण और भविष्य कहनेवाला कार्य हैं। उदाहरण के लिए, ऊर्जा संरक्षण का नियम, प्रकाश के अपवर्तन का नियम, मेंडल का आनुवंशिक नियम।

2. परमाणु में उस रासायनिक तत्व का नाम बताइए, जिसके इलेक्ट्रॉनों को संख्याओं की एक श्रृंखला के अनुसार स्तरों में व्यवस्थित किया जाता है: 2, 5. कौन सा सरल पदार्थ इस तत्व का निर्माण करता है? इसके हाइड्रोजन यौगिक का सूत्र क्या है और इसका नाम क्या है? इस तत्व के उच्चतम ऑक्साइड का कौन सा सूत्र है, इसकी विशेषता क्या है? इस ऑक्साइड के गुणों को दर्शाने वाले अभिक्रिया समीकरण लिखिए।

3. बेरिलियम को समूह III तत्व के रूप में वर्गीकृत किया जाता था, और इसका सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान 13.5 माना जाता था। डी. आई. मेंडेलीफ ने इसे समूह II में क्यों स्थानांतरित किया और बेरिलियम के परमाणु द्रव्यमान को 13.5 से 9 तक सही किया?

पहले, तत्व बेरिलियम को गलती से समूह III को सौंप दिया गया था। इसका कारण बेरिलियम के परमाणु द्रव्यमान का गलत निर्धारण था (9 के बजाय इसे 13.5 के बराबर माना जाता था)। डी. आई. मेंडेलीव ने सुझाव दिया कि बेरिलियम तत्व के रासायनिक गुणों के आधार पर समूह II में है। बेरिलियम के गुण बहुत हद तक Mg और Ca के समान थे, और Al से बिल्कुल अलग थे। यह जानते हुए कि बी के पड़ोसी तत्वों ली और बी के परमाणु द्रव्यमान क्रमशः 7 और 11 हैं, डी। आई। मेंडेलीव ने सुझाव दिया कि बेरिलियम का परमाणु द्रव्यमान 9 है।

4. परमाणु में एक रासायनिक तत्व द्वारा गठित एक साधारण पदार्थ के बीच प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखें, जिसमें संख्या की एक श्रृंखला के अनुसार ऊर्जा स्तर पर इलेक्ट्रॉनों को वितरित किया जाता है: 2, 8, 8, 2, और तत्वों द्वारा गठित सरल पदार्थ संख्या। आवधिक प्रणाली में 7 और नंबर 8। प्रतिक्रिया उत्पादों में रासायनिक बंधन का प्रकार क्या है? प्रारंभिक सरल पदार्थों की क्रिस्टलीय संरचना और उनकी परस्पर क्रिया के उत्पाद क्या हैं?

5. धात्विक गुणों को मजबूत करने के क्रम में निम्नलिखित तत्वों को व्यवस्थित करें: जैसे, Sb, N, P, Bi। इन तत्वों के परमाणुओं की संरचना के आधार पर परिणामी श्रेणी का औचित्य सिद्ध कीजिए।

एन, पी, एएस, एसबी, बीआई - धातु गुणों को मजबूत करना। समूहों में धात्विक गुणों को बढ़ाया जाता है।

6. अधात्विक गुणों को मजबूत करने के क्रम में निम्नलिखित तत्वों को व्यवस्थित करें: Si, Al, P, S, Cl, Mg, Na। इन तत्वों के परमाणुओं की संरचना के आधार पर परिणामी श्रेणी का औचित्य सिद्ध कीजिए।

Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl - गैर-धातु गुणों को मजबूत करना। अवधियों में गैर-धातु गुणों को बढ़ाया जाता है।

7. ऑक्साइड के अम्लीय गुणों को कमजोर करने के क्रम में व्यवस्थित करें, जिसके सूत्र हैं: SiO2, P2O5, Al2O3, Na2O, MgO, Cl2O7। परिणामी श्रृंखला का औचित्य सिद्ध कीजिए। इन ऑक्साइडों के संगत हाइड्रॉक्साइडों के सूत्र लिखिए। आपके द्वारा प्रस्तावित श्रृंखला में उनका अम्ल चरित्र कैसे बदलता है?

8. बोरॉन, बेरिलियम और लिथियम के ऑक्साइडों के सूत्र लिखिए और उन्हें मुख्य गुणों के आरोही क्रम में व्यवस्थित कीजिए। इन ऑक्साइडों के संगत हाइड्रॉक्साइडों के सूत्र लिखिए। उनकी रासायनिक प्रकृति क्या है?

9. समस्थानिक क्या हैं? समस्थानिकों की खोज ने आवर्त नियम के निर्माण में किस प्रकार योगदान दिया?

तत्वों की आवर्त प्रणाली रासायनिक तत्वों के संबंध को दर्शाती है। किसी तत्व का परमाणु क्रमांक नाभिक के आवेश के बराबर होता है, संख्यात्मक रूप से यह प्रोटॉनों की संख्या के बराबर होता है। एक तत्व के नाभिक में निहित न्यूट्रॉन की संख्या, प्रोटॉन की संख्या के विपरीत, भिन्न हो सकती है। एक ही तत्व के परमाणु, जिसके नाभिक में अलग-अलग संख्या में न्यूट्रॉन होते हैं, समस्थानिक कहलाते हैं।

प्रत्येक रासायनिक तत्व में कई समस्थानिक (प्राकृतिक या कृत्रिम) होते हैं। एक रासायनिक तत्व का परमाणु द्रव्यमान उसके सभी प्राकृतिक समस्थानिकों के द्रव्यमान के औसत मूल्य के बराबर होता है, उनकी प्रचुरता को ध्यान में रखते हुए।

समस्थानिकों की खोज के साथ, आवधिक प्रणाली में तत्वों को वितरित करने के लिए उनके परमाणु द्रव्यमान के बजाय नाभिक के आवेशों का उपयोग किया जाने लगा।

10. DI मेंडेलीव की आवर्त प्रणाली में तत्वों के परमाणु नाभिक के आवेश एकरस रूप से क्यों बदलते हैं, अर्थात, प्रत्येक बाद के तत्व के नाभिक का आवेश पिछले तत्व के परमाणु नाभिक के आवेश की तुलना में एक से बढ़ जाता है, और तत्वों और उनके द्वारा बनने वाले पदार्थों के गुण समय-समय पर बदलते रहते हैं?

यह इस तथ्य के कारण है कि तत्वों और उनके यौगिकों के गुण इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या पर निर्भर नहीं करते हैं, बल्कि केवल अंतिम परत पर मौजूद वैलेंस इलेक्ट्रॉनों पर निर्भर करते हैं। संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या समय-समय पर बदलती रहती है, इसलिए तत्वों के गुण भी समय-समय पर बदलते रहते हैं।

11. आवर्त नियम के तीन सूत्र दीजिए जिनमें सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान, परमाणु नाभिक का आवेश और परमाणु के इलेक्ट्रॉन कोश में बाह्य ऊर्जा स्तरों की संरचना को रासायनिक तत्वों के व्यवस्थितकरण के आधार के रूप में लिया जाता है।

1. रासायनिक तत्वों के गुण और उनके द्वारा निर्मित पदार्थ तत्वों के सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान पर आवधिक निर्भरता में होते हैं।
2. रासायनिक तत्वों के गुण और उनसे बनने वाले पदार्थ तत्वों के परमाणु नाभिक के आवेश पर आवधिक रूप से निर्भर होते हैं।
3. रासायनिक तत्वों के गुण और उनसे बनने वाले पदार्थ एक परमाणु के इलेक्ट्रॉन खोल में बाहरी ऊर्जा स्तरों की संरचना पर आवधिक निर्भरता में होते हैं।

1

मखोव बी.एफ.

"विश्व ईथर" के समावेश के साथ "तटस्थ परमाणु के कंपन मॉडल" के लेखक द्वारा विकास के संबंध में, जिसमें "परमाणु नाभिक के स्थायी सकारात्मक चार्ज" और "कूलम्ब क्षेत्र" की अवधारणाएं बेमानी हो जाती हैं, प्रश्न आवधिक कानून के एक नए सूत्रीकरण का उठता है। इस लेख में ऐसा सूत्र प्रस्तावित किया गया है, जहाँ आवर्त नियम के गणितीय व्यंजक की समस्या पर भी विचार किया गया है। लेख में, लेखक "सिमेट्रिक क्वांटम पीरियोडिक सिस्टम ऑफ न्यूट्रल एटम्स (एससी-पीएसए)" के अपने संस्करण का उपयोग करता है, जो कंपन मॉडल के लिए पर्याप्त है।

अधिक से अधिक हमसे दूर 1869 - डी.आई. द्वारा आवधिक कानून के पहले सूत्रीकरण का समय। मेंडेलीव (पीजेडएम) और तत्वों की आवर्त सारणी (पीएसई-एम) का उनका विकास, जिसमें तत्व के परमाणु भार को मुख्य आदेश मानदंड के रूप में लिया गया था, एक कम या ज्यादा समझने योग्य विशेषता तब उपलब्ध थी। लेकिन खुद दिमित्री इवानोविच ने भी कहा था कि "हम आवधिकता के कारणों को नहीं जानते हैं।" उस समय, केवल 63 तत्व ज्ञात थे, और उनके गुण (ज्यादातर रासायनिक) बहुत कम ज्ञात थे और हमेशा सटीक नहीं थे।

फिर भी, तत्वों के व्यवस्थितकरण की समस्या पहले ही घोषित हो चुकी है और इसके समाधान की आवश्यकता है। मेंडेलीव के सरल अंतर्ज्ञान ने उन्हें कार्य के साथ सफलतापूर्वक (तत्कालीन ज्ञान के स्तर पर) सामना करने की अनुमति दी। PZM (अक्टूबर 1971) का उनका सूत्रीकरण: "... तत्वों के गुण, और इसलिए उनके द्वारा बनाए गए सरल और जटिल निकायों के गुण, उनके परमाणु भार पर आवधिक निर्भरता में होते हैं।"

दिमित्री इवानोविच ने परमाणु भार बढ़ाने के क्रम में सभी तत्वों को एक श्रृंखला (मेंडेलीव की श्रृंखला) में व्यवस्थित किया, जिसमें, हालांकि, उन्होंने तत्वों के ज्ञात जोड़े (रासायनिक गुणों के आधार पर) के लिए विचलन की अनुमति दी, अर्थात। वास्तव में, न केवल परमाणु भार पर निर्भरता है।

वैज्ञानिकों के लिए यह स्पष्ट हो गया कि पीएसई-एम में एक तत्व से दूसरे तत्व में जाने पर, तत्व की कुछ विशेषता उसी मात्रा से कदम दर कदम बढ़ जाती है। यह मान है जेडक्रमांक (मुख्य रूप से रसायनज्ञों द्वारा) या परमाणु क्रमांक (भौतिकविदों द्वारा) कहा जाता था। यह पता चला कि परमाणु भार स्वयं एक निश्चित तरीके से निर्भर करता है जेड. इसलिए, मुख्य आदेश मानदंड के रूप में, क्रम संख्या Z को अपनाया गया था, जो तदनुसार, परमाणु भार के बजाय PZM के दूसरे सूत्रीकरण में शामिल किया गया था।

समय बीतता गया, और व्यवस्थितकरण की नई संभावनाएं सामने आईं। सबसे पहले, ये तटस्थ परमाणुओं के लाइन ऑप्टिकल स्पेक्ट्रा (एलओएस) और विशेषता एक्स-रे विकिरण (एक्सएक्सआर) के अध्ययन में प्रगति हैं। यह पता चला कि प्रत्येक तत्व का एक अनूठा स्पेक्ट्रम होता है और उनसे कई नए तत्वों की खोज की जाती है। स्पेक्ट्रा का वर्णन करने के लिए क्वांटम संख्याएं, वर्णक्रमीय शब्द, डब्ल्यू. पाउली का अपवर्जन सिद्धांत, जी. मोसले का नियम आदि प्रस्तावित किए गए थे। परमाणुओं के अध्ययन की परिणति DI की मृत्यु के बाद परमाणु के पहले मॉडल (MOA) के निर्माण में हुई। मेंडेलीव।

मोसले का नियम, जो विशिष्ट एक्स-रे विकिरण की आवृत्ति को सीरियल नंबर से संबंधित करता है जेडविज्ञान के क्षेत्र में विशेष योगदान दिया है। उन्होंने मेंडेलीव श्रृंखला की शुद्धता की पुष्टि की और उन्हें शेष अनदेखे तत्वों की संख्या को इंगित करने की अनुमति दी। लेकिन फिर, अच्छे इरादों से निर्देशित, एक सीरियल नंबर देने के लिए जेडभौतिक अर्थ, 19 वीं शताब्दी की शुरुआत (परमाणु के पहले मॉडल) के ज्ञान के स्तर पर भौतिक विज्ञानी जल्दबाजी में इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि यह परमाणु नाभिक के निरंतर सकारात्मक विद्युत आवेश (प्राथमिक विद्युत आवेशों की संख्या) के अलावा और कुछ नहीं हो सकता है। - ईजेड)।

नतीजतन, वैज्ञानिक इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि PZM के एक परिष्कृत 2 सूत्रीकरण की आवश्यकता है, जिसमें एक तत्व के परमाणु नाभिक के निरंतर सकारात्मक विद्युत आवेश को मुख्य व्यवस्थितकरण मानदंड के रूप में लिया गया था।

लेकिन, दुर्भाग्य से, 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में, परमाणु के पहले मॉडल बहुत यंत्रवत् (ग्रहों के परमाणु मॉडल) प्रस्तुत किए गए थे, और परमाणु की विद्युत तटस्थता को नाभिक के सकारात्मक चार्ज और संबंधित द्वारा दर्शाया गया था। ऋणात्मक प्राथमिक कणों की संख्या - इलेक्ट्रॉन, अर्थात बिजली के बारे में उस समय के आदिम ज्ञान के स्तर पर भी। नतीजतन, एक स्थिर कूलम्ब विद्युत क्षेत्र की अवधारणा का उपयोग किया गया था, जो नाभिक के चारों ओर घूमने वाले इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करता है, आदि। और भगवान न करे कि इलेक्ट्रॉन नाभिक पर गिरे!

इलेक्ट्रॉन की तरंग प्रकृति की खोज और कई परेशानियाँपरमाणु के स्वीकृत मॉडल के साथ "परमाणु के क्वांटम यांत्रिक मॉडल" में संक्रमण हुआ। क्वांटम यांत्रिकी (क्यूएम) को 20वीं सदी की सबसे बड़ी उपलब्धि माना गया है। लेकिन समय के साथ उत्साह कम होता गया। इसका कारण यह है कि श्रोडिंगर समीकरण के आधार पर, जिस पर सीएमई का निर्माण किया गया है, वह अस्थिर नींव है, जो " का वर्णन करता हैएक इलेक्ट्रॉन की गति। सबसे पहले, दृष्टिकोण ही गलत है - समग्र रूप से एक तटस्थ परमाणु की संतुलन क्वांटम स्थिति पर विचार करने के बजाय (मैक्रो स्तर पर, सहक्रिया विज्ञान की भाषा में बोलते हुए), सीएमई में एक इलेक्ट्रॉन की गति पर विचार किया जाता है (यानी, वे अत्यधिक विस्तृत सूक्ष्म स्तर पर कार्य करते हैं)। कल्पना कीजिए कि एक आदर्श गैस के मामले में, गैस की स्थिति (दबाव, तापमान, आयतन) के समय-स्थिर मापदंडों के साथ मैक्रो स्तर पर विचार करने के बजाय, वे अचानक प्रत्येक के लिए गति के समीकरण लिखना शुरू कर देंगे। अरबों परमाणु और गैस के अणु, जोर से कराहना उसी समय कार्य की कठिनाई और आधुनिक कंप्यूटरों की अपर्याप्त शक्ति के बारे में। जबकि मैक्रो स्तर पर, पूरी तस्वीर को गैस राज्य मापदंडों के कनेक्शन के लिए समीकरण का उपयोग करके आसानी से और सुरुचिपूर्ण ढंग से वर्णित किया गया है - क्लैपेरॉन-मेंडेलीव समीकरण। [एफईएस, एम, एसई, 1984, पी.288]

कुछ समानजटिलता में हमें इसके संस्थापक पिता के व्यक्ति में सीएमई प्रदान करता है, खासकर बड़े परमाणु संख्या वाले परमाणुओं के मामले में। हालाँकि, शिक्षाविद लेव लैंडौ (1908-68), जो स्वयं सीएमई के स्तंभों में से एक हैं, ने पहले ही लिखा है: "एक से अधिक इलेक्ट्रॉनों वाला एक परमाणु एक दूसरे के साथ बातचीत करने वाले इलेक्ट्रॉनों की एक जटिल प्रणाली है। ऐसी प्रणाली के लिए, कड़ाई से बोलते हुए, केवल पूरे सिस्टम के राज्यों पर विचार किया जा सकता है। स्पेक्ट्रोस्कोपी भौतिक विज्ञानी एकेड के कार्यों में भी यही विचार पाया जा सकता है। बीएसएसआर एलियाशेविच के विज्ञान अकादमी एम.ए. (1908-95)।

हालाँकि, आइए हम आवधिक कानून के निर्माण पर विचार करें। PZM का आधुनिक (परिष्कृत दूसरा) सूत्रीकरण इस प्रकार है:

"तत्वों के गुण उनके परमाणु नाभिक के आवेश के साथ आवधिक संबंध में होते हैं।" परमाणु आवेश eZ = प्रणाली में तत्व की परमाणु (क्रमिक) संख्या, प्राथमिक विद्युत आवेश से गुणा (अर्थात Z संख्यात्मक रूप से प्राथमिक विद्युत आवेशों की संख्या के बराबर है)।

PZM के एक नए, तीसरे सूत्रीकरण की आवश्यकता क्यों है?

1) दूसरे सूत्र से यह बहुत स्पष्ट नहीं है कि कौन से गुण प्रश्न में हैं - यदि वे रासायनिक हैं, तो वे सीधे तत्वों (तटस्थ परमाणु) से संबंधित नहीं हैं। तटस्थ परमाणुओं की बातचीत के दौरान, उनके परिवर्तनीय ईएमएफ ओवरलैप होते हैं, परिणामस्वरूप, वे एक दूसरे पर एक निश्चित डिग्री उत्तेजना डालते हैं। एक रासायनिक बंधन का वर्णन करने के लिए, आपको अतिरिक्त रूप से जानने की जरूरत है - क्या (पदार्थ की संरचना और संरचना) से जुड़ा है और किन विशिष्ट भौतिक स्थितियों (सीएफयू), आदि के तहत।

2) लेखक द्वारा विकसित "कंपन मॉडल" के अनुसार, एक तटस्थ परमाणु के नाभिक में न तो एक स्थिर विद्युत आवेश होता है और न ही इसके द्वारा बनाया गया एक स्थिर कूलम्ब क्षेत्र (इसके बजाय, एक स्पंदित नाभिक, एक वैकल्पिक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र - EMF, स्थायी EMW, पैरामीट्रिक अनुनाद, दोलनों का उच्च गुणवत्ता कारक, स्थायित्व परमाणु)। देखें एफआई, 2008, नंबर 3, पी.25

3) अर्थात्, किसी तर्क या फलन की कोई स्पष्ट परिभाषा नहीं है। जहां तक ​​आवधिक निर्भरता की प्रकृति का संबंध है, वहां भी कोई निश्चितता नहीं है। पीजेडएम एक साथ आवर्त सारणी की तालिका पर विचार किए बिना बेकार है, यही कारण है कि वर्तमान फॉर्मूलेशन ("दुष्चक्र") में पाठ्यपुस्तकों में अक्सर इसका उल्लेख नहीं किया जाता है। यह कोई संयोग नहीं है कि हमारे पास अभी भी आवर्त प्रणाली का पूर्ण सिद्धांत और PZM की सबसे गणितीय अभिव्यक्ति नहीं है।

4) अब आप आवर्त नियम के अधिक सही निरूपण और इसके गणितीय व्यंजक की व्युत्पत्ति के लिए मौलिक रूप से नए अवसरों का उपयोग कर सकते हैं, जो देना"एक तटस्थ परमाणु का कंपन मॉडल" (नाभिक और उसके पर्यावरण के युग्मित कंपन) और "तटस्थ परमाणुओं की सममित क्वांटम आवधिक प्रणाली (एससी-पीएसए)", लेखक द्वारा विकसित और प्रकाशित।

5) सहक्रियात्मक दृष्टिकोण के अनुसार, परमाणु की संतुलन क्वांटम स्थिति समग्र रूप से ”(मैक्रोस्कोपिक दृष्टिकोण) को कई समय-स्वतंत्र मापदंडों द्वारा वर्णित किया जा सकता है। लेखक ने दिखाया है कि वे प्रत्येक परमाणु में निहित 4 क्वांटम संख्याओं का एक कड़ाई से व्यक्तिगत (डब्ल्यू। पाउली अपवर्जन सिद्धांत) सेट हैं, जो इसके एलओएस (और सीएमई समीकरणों से नहीं) से निर्धारित होता है।

ऐसाक्वांटम संख्याओं का एक सेट विशिष्ट रूप से लेखक द्वारा विकसित एससी-पीएसए में तत्व (इसके निर्देशांक) के स्थान को निर्धारित करता है।

6) ऐसे मापदंडों को कई आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए:

एक तटस्थ परमाणु की भौतिक प्रकृति का जवाब ("कंपन मॉडल" के अनुसार)

स्पष्ट रहें

पूर्णांक बनें (जो नाभिक के विकिरण के बहुत सार से अनुसरण करता है)

इसे मापना आसान है (तटस्थ परमाणु के स्पेक्ट्रा से)।

इस प्रकार, प्रत्येक परमाणु के लिए ज्ञात क्वांटम संख्याओं का अर्थ उनकी भौतिक प्रकृति के अनुसार परिष्कृत किया जाना चाहिए।

7) ई। श्रोडिंगर के सीएमई समीकरण के बजाय, लेखक क्वांटम संख्या कनेक्शन समीकरणों (माखोव के समीकरण) का उपयोग करने का प्रस्ताव करता है। (लेखक को ऐसे दो समीकरण मिले), जो PZM की गणितीय अभिव्यक्ति हैं, जो नए फॉर्मूलेशन के लिए पर्याप्त हैं। इसके बारे में आगामी पुस्तक में।

8) "तटस्थ परमाणु के कंपन मॉडल" और नाभिक के चर EMF के नए विचार के आलोक में, आवधिक कानून के नए सूत्रीकरण के लिए, प्राथमिक विद्युत आवेश के बजाय, एक और भौतिक मात्रा की आवश्यकता होती है , जो, क्रमिक संख्या Z के साथ, विद्युत चुम्बकीय संपर्क की तीव्रता को दर्शाता है (धीरे-धीरे बढ़ते हुए Z के साथ बदल रहा है) और विशिष्ट रूप से तटस्थ परमाणुओं के स्पेक्ट्रम से निर्धारित होता है। और ऐसा एक मूल्य है - यह ठीक संरचना स्थिरांक (α) [FES-763] है, जिसका उपयोग आमतौर पर "आवर्त सारणी की ऊपरी सीमा" की खोज में किया जाता है।

PZM . का नया शब्द ऐसा दिखता है:

"तटस्थ परमाणुओं की विशेषताएं तनाव के परिमाण पर आवधिक निर्भरता में होती हैं" (अज़ी) उनके नाभिक द्वारा निर्मित वैकल्पिक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र (EMF)। लेखक 22 नवंबर, 2006 को "लंबी" की एक श्रृंखला के बाद इस तरह के एक संक्षिप्त सूत्रीकरण पर पहुंचे।

इससे यह देखा जा सकता है कि विद्युत आवेश के परिमाण के बजाय ( ईज़ी), जिसमें एक प्राथमिक विद्युत आवेश शामिल है, तीव्रता मान का उपयोग किया जाता है ( अज़ी), जो भी शामिल है α - ठीक संरचना स्थिरांक, जिसे "क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स में विद्युत चुम्बकीय संपर्क की "ताकत" की विशेषता वाले एक प्राकृतिक पैरामीटर के रूप में माना जाता है [FES, p.763]।

हम पहले ही तटस्थ परमाणुओं की विशेषताओं (क्वांटम संख्या, उनकी भौतिक प्रकृति, आदि के बारे में) के बारे में बात कर चुके हैं, लेकिन आवधिक निर्भरता की प्रकृति को अभी भी थोड़ा स्पष्ट करने की आवश्यकता है। पहले से ही अब क्वांटम संख्याओं के कनेक्शन के समीकरणों की व्युत्पत्ति के लिए आवश्यक शर्तें हैं - यह है (एन+ मैं)- शिक्षाविद वी.एम. के नियम क्लेचकोवस्की (1900-72) और (एन- मैं)- धन नियम, प्रो. डी.एन. ट्रिफोनोव, जिनका उपयोग लेखक द्वारा एससी-पीएसए के निर्माण के लिए किया गया था। चर EMF और स्थायी EMW प्रसार (प्रत्येक परमाणु के लिए एक विशिष्ट गहराई तक) को ध्यान में रखते हुए, हम कह सकते हैं कि इन क्वांटम संख्याओं का योग स्थायी EMW की कुल ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करता है, और अंतर में परिवर्तन की गहराई है कंपन पैरामीटर। यही है, पहले से ही क्वांटम संख्याओं के बंडल हैं जो एससी-पीएसए में प्रतिनिधित्व करते हैं (एन+ मैं)- अवधि (वे सभी युग्मित हैं और युग्म बनाते हैं), और (एन- मैं)- लगातार परमाणुओं के समूह - SC-PSA की क्षैतिज पंक्तियाँ (Z 120 के भीतर की अवधि में 4 तक), जो क्रम हैं एफ-, डी-, पी-, एस- तत्व अर्थात्, एक क्वांटम ऊर्जा स्तर पर कई क्वांटम अवस्थाएँ हो सकती हैं। दो-इकाई स्थायी ईएमडब्ल्यू की विशेषताओं पर आगे विचार करने से हमें क्वांटम संख्याओं (माखोव के समीकरण) के कनेक्शन के लिए समीकरण प्राप्त करने की अनुमति मिलती है।

उदाहरण: कुल स्थायी EMW ऊर्जा E एन + मैं = ई एन + ई मैं = स्थिरांक, जहां ई एन और ई मैं - इसके भागों के विद्युत और चुंबकीय घटकों की ऊर्जा का औसत मान।

क्वांटम संख्याओं के भौतिक अर्थ को स्पष्ट करने के लिए, हम क्वांटम उत्सर्जक की ऊर्जा के लिए सूत्र का उपयोग करते हैं (सामान्य रूप में) E = Eo (2k + 1), इसलिए → = 2k

विशेष रूप से, हमारे पास E . के लिए है एन + मैं= ई हे (2 + 1) → = एन + मैं , वह क्वांटम संख्याओं का योग है (एन+ मैं) एक स्थायी EMW की कुल ऊर्जा के उसके प्रारंभिक मूल्य में वृद्धि का अनुपात है, जो शिक्षाविद वी.एम. के उपर्युक्त पहले नियम को भौतिक अर्थ देता है। क्लेचकोवस्की।

एक स्थायी ईएमडब्ल्यू पैरामीट्रिक अनुनाद का एक भौतिक वाहक है (निरंतर आंतरिक ऊर्जा के साथ, ऊर्जा को विद्युत से चुंबकीय में स्थानांतरित किया जाता है और इसके विपरीत एक बड़ी आवृत्ति के साथ)। इस मामले में, ईएमडब्ल्यू ई की कुल ऊर्जा के विद्युत और चुंबकीय घटकों की ऊर्जा के औसत मूल्यों के बीच का अंतर एन - मैं = इ एन - इ मैं - पैरामीटर परिवर्तन की मात्रा भी परिमाणित है।

इ एन - मैं= ई ओ (2 + 1) → = एन - मैं , यह रवैया डी.एन. ट्रिफोनोव के शासन को भौतिक अर्थ देता है और यहाँ से नियम स्पष्ट हो जाता है एन - मैं ≥ 1, चूंकि अन्यथा कोई स्थायी ईएमडब्ल्यू नहीं है (यात्रा तरंग में अंतर्निहित नहीं होना चाहिए एन = मैं, और संबंधित ऊर्जा हानि)। आप "पैरामीटर परिवर्तन के सापेक्ष मूल्य" की अवधारणा को पेश कर सकते हैं : = = λ

स्थायी EMW की कुल ऊर्जा के घटकों के औसत मूल्यों को भी परिमाणित किया जाता है

इ एन=ईओ(2 एन + 1) → = 2एन

इ मैं=ईओ(2 मैं + 1) → = 2मैं

इसलिए क्वांटम संख्या एनऔर मैं एक स्थायी ईएमडब्ल्यू ("प्रमुख क्वांटम संख्या" और "कक्षीय क्वांटम संख्या" के बजाय) की कुल ऊर्जा की विद्युत और चुंबकीय ऊर्जा के घटकों की क्वांटम संख्या के रूप में एक नया भौतिक अर्थ प्राप्त करें।

हमारे मामले - त्रिकोणमितीय के संबंध में, एक स्थायी EMW की एक उच्च और निरंतर आवृत्ति आवधिक कार्यों के माध्यम से व्यक्त की जाती है। स्थायी EMW का द्वैत फ़ंक्शन के पैरामीट्रिक असाइनमेंट में है। एक हार्मोनिक तरंग के रूप में एक स्थायी ईएमडब्ल्यू को फॉर्म के साइनसोइडल समीकरणों द्वारा वर्णित किया जा सकता है आप = ए पाप (ω टी + φ ),

फिर एन टू = एन cosα और लेफ्टिनेंट = मैं sin α (एक दीर्घवृत्त की पैरामीट्रिक परिभाषा)।

यहां एनऔर मैं - क्वांटम संख्याएँ (आयाम रहित पूर्णांक मान), स्थायी EMW के विद्युत और चुंबकीय घटकों की सापेक्ष ऊर्जा के अधिकतम आयाम के संकेतक, और एन टूऔर लेफ्टिनेंट- उतार-चढ़ाव वाली मात्राओं का वर्तमान मान (स्थायी EMW घटक) इस समय, अर्थात। मात्राएँ भी आयामहीन होती हैं।*)

0 |एन टी| ≤एन 0 |एल टी | l

आइए स्पष्ट करें कि वास्तव में दो हैं निर्भरता- कोसाइन और साइनसॉइड विकिरण के प्रारंभिक क्षण में "न्यूक्लियस-पर्यावरण" इंटरफ़ेस पर, पहले का अधिकतम आयाम होता है - प्रति = एन (अन्यथा कोई विकिरण नहीं है), और आयाम अलग है - प्रति = 0 (यानी एक चरण बदलाव है)। कोर से प्रचार करना शुरू करते हुए, स्थायी EMW का एक घटक दूसरे को उत्पन्न करता है और इसके विपरीत। लेखक इस निष्कर्ष पर कूदने के प्रति सावधान करना चाहेंगे कि प्रति = 0, तो स्थायी EMW की कुल ऊर्जा का चुंबकीय घटक भी शून्य के बराबर होता है। ऐसा नहीं है, यह क्वांटम हार्मोनिक उत्सर्जक के सूत्र को याद करने के लिए पर्याप्त है।

यह दीर्घवृत्त + = 1 का समीकरण है (कैनोनिकल रूप में, हार्मोनिक दोलनों के कनेक्शन के लिए सामान्य) और क्वांटम संख्याओं के कनेक्शन के लिए समीकरणों में से एक है।

कुछ परिवर्तन किए जाने पर इस बाधा समीकरण का भौतिक अर्थ स्पष्ट हो जाता है। ऐसा करने के लिए, हम हाइपोट्रोकोइड्स के रूप में अंडाकार के प्रतिनिधित्व का उपयोग करते हैं।

हमारे मामले के लिए; .

यह पहला क्वांटम संख्या संबंध समीकरण (माखोव का समीकरण) है।

या पर्याप्त स्पष्ट .

यह देखा जा सकता है कि समीकरण एक स्थायी EMW की कुल ऊर्जा की स्थिरता को दर्शाता है। इस प्रकार, क्वांटम संख्याओं के उपरोक्त बंडल ( एन+एल) एससी-पीएसए में अवधि संख्या है, और ( एन - मैं)- को परिभाषित करता हैअवधि में शामिल क्षैतिज पंक्तियों के स्थान का क्रम - संचार के समीकरण में अपना स्थान पाया, और समीकरण स्वयं एससी-पीएसए की संरचना को अच्छी तरह से दर्शाता है।

हमने शेष दो क्वांटम संख्याओं के लिए एक और, दूसरा कनेक्शन समीकरण प्राप्त किया है (डब्ल्यू पाउली अपवर्जन सिद्धांत के अनुसार पूर्ण सेट से) - एम एल औरएमएस , लेकिन आप उनके बारे में संक्षेप में नहीं कह सकते हैं, और "स्पिन" क्वांटम संख्या के भौतिक अर्थ के साथ एमएसअभी भी पता लगाने की जरूरत है - यहां देखें।

शुरुआत (मूल तत्व की क्रम संख्या - जेड एम) प्रत्येक एम-डायड (एससी-पीएसए अवधियों की एक जोड़ी) को वी.एम. द्वारा सूत्र के समान परिवर्तन से प्राप्त किया जा सकता है। संख्या के लिए क्लेचकोवस्की ज़्लि तत्व जिस पर पहली बार डेटा वाला तत्व दिखाई देता है मूल्य एलमैक्स

जेड एम = ज़्लि -1 = = ,

फिर परएलमैक्स = 0; 1; 2; 3; 4... अपने पास जेड एम= 0; 4; बीस; 56; 120..., यानी ये तथाकथित टेट्राहेड्रल संख्याएं हैं, जो परोक्ष रूप से डाईड के लिए कुछ न्यूनतम प्रारंभिक क्वांटम ऊर्जा स्तरों से संबंधित हैं (सभी स्थानिक निकायों के बीच एक टेट्राहेड्रोन में एक निश्चित मात्रा के साथ न्यूनतम सतह क्षेत्र होता है)।

लेखक इस विषय पर और प्रकाशन के लिए तैयार किए जा रहे पत्रों में क्वांटम संख्याओं के संबंध के उपरोक्त दो समीकरणों पर अधिक विस्तार से रिपोर्ट करने का प्रस्ताव करता है।

लेखक इस काम का दावा नहीं करता है, निश्चित रूप से, तटस्थ परमाणुओं की आवधिक प्रणाली और इसकी गणितीय अभिव्यक्ति का एक पूरा सिद्धांत बनाने के लिए, लेकिन वह इसे इस पथ पर एक आवश्यक और महत्वपूर्ण चरण मानता है, और अपनी सर्वोत्तम क्षमता में योगदान देगा आगे बढ़ने के लिए।

ग्रंथ सूची:

1. क्लेचकोवस्की वी.एम. "परमाणु इलेक्ट्रॉनों का वितरण और क्रमिक फिलिंग नियम (एन+ मैं)- समूह", एम।, एटोमिज़दत, 1968
2. क्लेचकोवस्की वी.एम. "डी.आई. की आवधिक प्रणाली की कुछ सैद्धांतिक समस्याओं का विकास। मेंडेलीव" (एक्स मेंडेलीव कांग्रेस के संगोष्ठी में रिपोर्ट)। एम।, नौका, 1971, पीपी। 54-67।
3. ट्रिफोनोव डी.एन. "आवधिक प्रणाली की संरचना और सीमाएँ", मॉस्को, एटोमिज़दत, 1976, 271 पृष्ठ।
4. माखोव बी.एफ., पुस्तक "सिमेट्रिक क्वांटम पीरियोडिक सिस्टम ऑफ एलिमेंट्स" (एसके-पीएसई), मॉस्को, 1997 - आईएसबीएन 5-86700-027-3
5. माखोव बीएफ, लेख "तत्वों की सममित क्वांटम आवधिक प्रणाली (तटस्थ परमाणु) - एससी-पीएसए (या आवधिक प्रणाली का नया अवधिकरण", आरएई "फंडामेंटल रिसर्च", 2007, नंबर 9, पीपी 30-36 पत्रिका में - आईएसएसएन 1812-7339
6. माखोव बी.एफ., वी-इंट की कार्यवाही में "तटस्थ परमाणुओं (एससी-पीएसए) की आवधिक प्रणाली में युग्मन की अभिव्यक्ति" की रिपोर्ट करें। सम्मेलन "प्राकृतिक विज्ञान में जीव विज्ञान, समरूपता और सहक्रिया विज्ञान", सितंबर। 2007, ट्युमेन, त्सोगु, अनुभाग "भौतिकी और रसायन विज्ञान", पीपी. 59-65 आईएसबीएन 978-5-88465-835-4
7. माखोव बी.एफ., लेख "विश्व प्रसारण" डी.आई. मेंडेलीव एंड हिज़ प्लेस इन द पीरियोडिक सिस्टम", आरएएनएच जर्नल "फंडामेंटल रिसर्च", 2008, नंबर 3, पी में। 25-28
8. माखोव बी.एफ., लेख "परमाणु के कंपन मॉडल के प्रकाश में धातुओं की भौतिक प्रकृति", रूसी प्राकृतिक विज्ञान अकादमी "फंडामेंटल रिसर्च", 2008, नंबर 3, पी की पत्रिका में। 29-37
9. लैंडौ एलडी, लाइफशिट्स ई.एम. "क्वांटम यांत्रिकी। गैर-सापेक्ष सिद्धांत", मॉस्को: नौका, 1974 (तीसरा संस्करण)। पीपी. 293. और 1989 (चौथा संस्करण)। पृष्ठ 302
10. माखोव बी.एफ., पुस्तक "एक तटस्थ परमाणु के मॉडल पर और परमाणु भौतिकी में संकट से बाहर निकलने के तरीके" (प्रकाशन के लिए तैयार)।
11. माखोव बी.एफ., "थ्री-डायमेंशनल एससी-पीएसए" पुस्तक (प्रकाशन के लिए तैयार)।
12. ब्रोंस्टीन आई.एन., सेमेंडेव के.ए., उच्च शिक्षण संस्थानों के इंजीनियरों और छात्रों के लिए गणित की पुस्तिका। मॉस्को: नौका, प्रधान संपादक। FML, 1986 (13e, corr।), p.127
13. लेख "ललित संरचना स्थिरांक", भौतिक विश्वकोश शब्दकोश - एफईएस, पी.763

ग्रंथ सूची लिंक

मखोव बी.एफ. आवधिक कानून डी.आई. मेंडेलीव - कानून का नया सूत्रीकरण और गणितीय अभिव्यक्ति // आधुनिक प्राकृतिक विज्ञान की सफलताएँ। - 2008. - नंबर 9. - पी। 24-29;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=10547 (पहुंच की तिथि: 12/17/2019)। हम आपके ध्यान में प्रकाशन गृह "अकादमी ऑफ नेचुरल हिस्ट्री" द्वारा प्रकाशित पत्रिकाओं को लाते हैं।

रासायनिक तत्वों का आवर्त नियम- प्रकृति का एक मौलिक नियम, रासायनिक तत्वों के गुणों में आवधिक परिवर्तन को दर्शाता है क्योंकि उनके परमाणुओं के नाभिक के आरोप बढ़ते हैं। 1 मार्च (पुरानी शैली के अनुसार 17 फरवरी) को खोला गया 1869 डी.आई. मेंडेलीव। इस दिन, उन्होंने "उनके परमाणु भार और रासायनिक समानता के आधार पर तत्वों की एक प्रणाली का अनुभव" नामक एक तालिका संकलित की। आवर्त नियम का अंतिम निरूपण जुलाई 1871 में मेंडेलीफ द्वारा किया गया था। इसमें लिखा था:

"तत्वों के गुण, और इसलिए उनके द्वारा बनाए गए सरल और जटिल निकायों के गुण, उनके परमाणु भार पर आवधिक निर्भरता में खड़े होते हैं।"

मेंडेलीव के आवधिक कानून का सूत्रीकरण विज्ञान में 40 से अधिक वर्षों से मौजूद है। इसे भौतिकी की उत्कृष्ट उपलब्धियों, मुख्य रूप से परमाणु के परमाणु मॉडल के विकास (परमाणु देखें) के लिए धन्यवाद दिया गया था। यह पता चला कि परमाणु (Z) के नाभिक का आवेश संख्यात्मक रूप से आवधिक प्रणाली में संबंधित तत्व की क्रम संख्या के बराबर होता है, और Z के आधार पर इलेक्ट्रॉनों के गोले और परमाणुओं के उपकोशों को भरना इस तरह से होता है कि परमाणुओं के समान इलेक्ट्रॉनिक विन्यास समय-समय पर दोहराए जाते हैं (रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली देखें)। इसलिए, आवर्त नियम का आधुनिक सूत्रीकरण इस प्रकार है: तत्वों के गुण, साधारण पदार्थ और उनके यौगिक परमाणुओं के नाभिक के आवेशों पर आवधिक निर्भरता में होते हैं।
प्रकृति के अन्य मूलभूत नियमों के विपरीत, जैसे कि सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम या द्रव्यमान और ऊर्जा की तुल्यता का नियम, आवर्त नियम को किसी सामान्य समीकरण या सूत्र के रूप में नहीं लिखा जा सकता है। इसका दृश्य प्रतिबिंब तत्वों की आवर्त सारणी है। हालाँकि, मेंडेलीव दोनों ने स्वयं और अन्य वैज्ञानिकों ने खोजने का प्रयास किया रासायनिक तत्वों के आवर्त नियम का गणितीय समीकरण. परमाणु की संरचना के सिद्धांत के विकास के बाद ही इन प्रयासों को सफलता मिली। लेकिन वे केवल परमाणु नाभिक के आरोपों पर कोशों और उपकोशों में इलेक्ट्रॉनों के वितरण के क्रम की मात्रात्मक निर्भरता की स्थापना से संबंधित हैं।
इसलिए, श्रोडिंगर समीकरण को हल करके, कोई गणना कर सकता है कि विभिन्न Z मानों वाले परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों को कैसे वितरित किया जाता है। और इसलिए, क्वांटम यांत्रिकी का मूल समीकरण, जैसा कि यह था, आवधिक कानून की मात्रात्मक अभिव्यक्तियों में से एक है।
या, उदाहरण के लिए, एक और समीकरण: Z„, = „+,Z - - (21 + 1)2 ->n,(2t + 1) +
1
+ टी जहां +, जेड = - (एन + 1+ 1)" +
+(+1+ 1. 2k(n+O 1 .)
2 2 6
इसकी विशालता के बावजूद, यह इतना मुश्किल नहीं है। अक्षर i, 1, m, और m कुछ भी नहीं बल्कि मुख्य, कक्षीय, चुंबकीय और स्पिन क्वांटम संख्याएँ हैं (एटम देखें)। समीकरण आपको यह गणना करने की अनुमति देता है कि परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन Z (तत्व की क्रम संख्या) के किस मूल्य पर दिखाई देता है, जिसकी स्थिति चार क्वांटम संख्याओं के दिए गए संयोजन द्वारा वर्णित है। इस समीकरण में u, 1, t, और t के संभावित संयोजनों को प्रतिस्थापित करने पर, हमें Z के विभिन्न मानों का एक समुच्चय प्राप्त होता है। यदि इन मानों को प्राकृतिक संख्याओं 1, 2, 3, 4 के क्रम में व्यवस्थित किया जाता है, 5, ..., फिर, बदले में, Z बढ़ने पर परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के निर्माण के लिए एक स्पष्ट योजना प्राप्त की जाती है। इस प्रकार, यह समीकरण भी आवधिक कानून की मात्रात्मक अभिव्यक्ति का एक प्रकार है। आवधिक प्रणाली के सभी तत्वों के लिए इस समीकरण को स्वयं हल करने का प्रयास करें (आप जानेंगे कि कैसे मान और 1; मी, और मी लेख एटम से एक दूसरे से संबंधित हैं)।

आवर्त नियम पूरे ब्रह्मांड के लिए एक सार्वभौमिक नियम है. यह जहाँ भी परमाणु मौजूद है, मान्य है। लेकिन न केवल परमाणुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचनाएं समय-समय पर बदलती रहती हैं। परमाणु नाभिक की संरचना और गुण भी एक अजीबोगरीब आवर्त नियम का पालन करते हैं। न्यूट्रॉन और प्रोटॉन से युक्त नाभिक में न्यूट्रॉन और प्रोटॉन के गोले होते हैं, जिनमें से भरने का एक आवधिक चरित्र होता है। यहां तक ​​कि परमाणु नाभिकों की एक आवर्त प्रणाली के निर्माण का भी प्रयास किया जा रहा है।

: जैसा कि प्रसिद्ध रूसी रसायनज्ञ एन डी ज़ेलिंस्की ने लाक्षणिक रूप से उल्लेख किया है, आवधिक कानून "ब्रह्मांड में सभी परमाणुओं के पारस्परिक संबंध की खोज" था।

इतिहास

रासायनिक तत्वों के प्राकृतिक वर्गीकरण और व्यवस्थितकरण के आधार की खोज आवधिक कानून की खोज से बहुत पहले शुरू हुई थी। इस क्षेत्र में काम करने वाले प्रकृतिवादियों के सामने आने वाली कठिनाइयाँ प्रायोगिक डेटा की कमी के कारण थीं: 19 वीं शताब्दी की शुरुआत में, ज्ञात रासायनिक तत्वों की संख्या कम थी, और परमाणु के स्वीकृत मूल्य थे। कई तत्वों का द्रव्यमान गलत है।

डोबेरिनर ट्रायड्स और तत्वों की पहली प्रणाली

XIX सदी के शुरुआती 60 के दशक में, कई काम एक साथ दिखाई दिए, जो तुरंत आवधिक कानून से पहले थे।

स्पाइरल डे चानकोर्टोइस

न्यूलैंड्स के अष्टक

न्यूलैंड्स टेबल (1866)

डी चानकोर्टोइस सर्पिल के तुरंत बाद, अंग्रेजी वैज्ञानिक जॉन न्यूलैंड्स ने तत्वों के रासायनिक गुणों की तुलना उनके परमाणु द्रव्यमान से करने का प्रयास किया। तत्वों को उनके परमाणु भार के आरोही क्रम में व्यवस्थित करते हुए न्यूलैंड्स ने देखा कि प्रत्येक आठवें तत्व के गुणों में समानता थी। न्यूलैंड्स ने संगीत के पैमाने के सात अंतरालों के साथ सादृश्य द्वारा पाए गए पैटर्न को सप्तक का नियम कहा। अपनी तालिका में, उन्होंने रासायनिक तत्वों को सात तत्वों के ऊर्ध्वाधर समूहों में व्यवस्थित किया, और साथ ही पाया कि (कुछ तत्वों के क्रम में मामूली बदलाव के साथ) रासायनिक गुणों में समान तत्व एक ही क्षैतिज रेखा पर दिखाई देते हैं।

जॉन न्यूलैंड्स, निश्चित रूप से, परमाणु द्रव्यमान बढ़ाने के क्रम में व्यवस्थित तत्वों की एक श्रृंखला देने वाले पहले व्यक्ति थे, उन्होंने रासायनिक तत्वों को संबंधित क्रम संख्या सौंपी, और इस क्रम और तत्वों के भौतिक-रासायनिक गुणों के बीच एक व्यवस्थित संबंध देखा। उन्होंने लिखा है कि ऐसे क्रम में तत्वों के गुण दोहराए जाते हैं, जिनके समतुल्य भार (द्रव्यमान) 7 इकाइयों से भिन्न होते हैं, या एक मान जो 7 के गुणज से भिन्न होता है, जैसे कि आठवां तत्व क्रम में गुणों को दोहराता है पहले का, जैसा कि संगीत में आठवां स्वर पहले दोहराता है। न्यूलैंड्स ने इस निर्भरता को बनाने की कोशिश की, जो वास्तव में प्रकाश तत्वों के लिए होती है, एक सामान्य चरित्र। उनकी तालिका में, समान तत्वों को क्षैतिज पंक्तियों में व्यवस्थित किया गया था, लेकिन पूरी तरह से भिन्न गुणों के तत्व अक्सर एक ही पंक्ति में निकले। इसके अलावा, न्यूलैंड्स को कुछ कोशिकाओं में दो तत्वों को रखने के लिए मजबूर होना पड़ा; अंत में, तालिका में खाली सीटें नहीं थीं; परिणामस्वरूप, सप्तक के नियम को अत्यंत संदेहपूर्ण ढंग से स्वीकार किया गया।

ओडलिंग और मेयर टेबल

इलेक्ट्रॉन आत्मीयता ऊर्जा के संबंध में आवर्त नियम का प्रकटीकरण

परमाणु इलेक्ट्रॉन आत्मीयता ऊर्जा की आवधिकता को स्वाभाविक रूप से उन्हीं कारकों द्वारा समझाया गया है जो पहले से ही आयनीकरण क्षमता की चर्चा में नोट किए गए हैं (इलेक्ट्रॉन आत्मीयता ऊर्जा की परिभाषा देखें)।

इलेक्ट्रॉनों के लिए उच्चतम आत्मीयता है पी-समूह VII के तत्व। विन्यास s² ( , , ) और s²p 6 ( , ) या आधे भरे हुए परमाणुओं के लिए सबसे कम इलेक्ट्रॉन बंधुता पी-ऑर्बिटल्स ( , , ) :

इलेक्ट्रोनगेटिविटी के संबंध में आवधिक कानून की अभिव्यक्ति

कड़ाई से बोलते हुए, एक तत्व को स्थायी इलेक्ट्रोनगेटिविटी नहीं दी जा सकती है। एक परमाणु की इलेक्ट्रोनगेटिविटी कई कारकों पर निर्भर करती है, विशेष रूप से, परमाणु की वैलेंस अवस्था, औपचारिक ऑक्सीकरण अवस्था, समन्वय संख्या, आणविक प्रणाली में परमाणु के वातावरण को बनाने वाले लिगैंड्स की प्रकृति और पर कुछ दुसरे। हाल ही में, तथाकथित कक्षीय वैद्युतीयऋणात्मकता का उपयोग इलेक्ट्रोनगेटिविटी को चिह्नित करने के लिए तेजी से किया गया है, जो एक बंधन के निर्माण में शामिल परमाणु कक्षीय के प्रकार और इसकी इलेक्ट्रॉन आबादी पर निर्भर करता है, अर्थात परमाणु कक्षीय पर एक असंबद्ध इलेक्ट्रॉन जोड़ी का कब्जा है या नहीं , एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन द्वारा अकेले आबाद, या रिक्त है। लेकिन, इलेक्ट्रोनगेटिविटी की व्याख्या और निर्धारण में ज्ञात कठिनाइयों के बावजूद, यह हमेशा एक आणविक प्रणाली में बांड की प्रकृति के गुणात्मक विवरण और भविष्यवाणी के लिए आवश्यक रहता है, जिसमें बांड ऊर्जा, इलेक्ट्रॉनिक चार्ज वितरण और आयनिकता की डिग्री, बल स्थिरांक शामिल है। , आदि।

परमाणु इलेक्ट्रोनगेटिविटी की आवधिकता आवधिक कानून का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है और इसे आसानी से अपरिवर्तनीय के आधार पर समझाया जा सकता है, हालांकि पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है, आयनीकरण ऊर्जा और इलेक्ट्रॉन आत्मीयता के संबंधित मूल्यों पर इलेक्ट्रोनगेटिविटी मूल्यों की निर्भरता।

अवधियों में, वैद्युतीयऋणात्मकता बढ़ने की एक सामान्य प्रवृत्ति होती है, और उपसमूहों में - इसका पतन। सबसे छोटी विद्युत ऋणात्मकता समूह I के s-तत्वों में होती है, सबसे बड़ी समूह VII के p-तत्वों में होती है।

परमाणु और आयनिक त्रिज्या के संबंध में आवर्त नियम का प्रकटीकरण

चावल। 4 परमाणुओं की कक्षीय त्रिज्याओं की परमाणु संख्या पर निर्भरता।

परमाणुओं और आयनों के आकार में परिवर्तन की आवधिक प्रकृति लंबे समय से ज्ञात है। यहां कठिनाई इस तथ्य में निहित है कि, इलेक्ट्रॉनिक गति की तरंग प्रकृति के कारण, परमाणुओं का आकार कड़ाई से परिभाषित नहीं होता है। चूंकि पृथक परमाणुओं के निरपेक्ष आयामों (त्रिज्या) का प्रत्यक्ष निर्धारण असंभव है, इस मामले में उनके अनुभवजन्य मूल्यों का अक्सर उपयोग किया जाता है। वे क्रिस्टल और मुक्त अणुओं में मापी गई अंतर-परमाणु दूरी से प्राप्त होते हैं, प्रत्येक आंतरिक दूरी को दो भागों में विभाजित करते हैं और उनमें से एक को पहले (एक संबंधित रासायनिक बंधन से जुड़े दो) परमाणु की त्रिज्या और दूसरे को त्रिज्या के बराबर करते हैं। दूसरे परमाणु का। इस विभाजन में विभिन्न कारकों को ध्यान में रखा जाता है, जिसमें रासायनिक बंधन की प्रकृति, दो बंधे हुए परमाणुओं की ऑक्सीकरण अवस्था, उनमें से प्रत्येक के समन्वय की प्रकृति आदि शामिल हैं। इस प्रकार, तथाकथित धात्विक, सहसंयोजक, आयनिक और वैन डेर वाल्स त्रिज्याएँ प्राप्त होती हैं। वैन डेर वाल्स रेडी को अनबाउंड परमाणुओं की त्रिज्या के रूप में माना जाना चाहिए; वे ठोस या तरल पदार्थों में आंतरिक दूरी से पाए जाते हैं, जहां परमाणु एक दूसरे के करीब होते हैं (उदाहरण के लिए, ठोस आर्गन में परमाणु या ठोस नाइट्रोजन में दो पड़ोसी एन 2 अणुओं से परमाणु), लेकिन किसी भी रसायन से जुड़े नहीं होते हैं बंधन।

लेकिन, जाहिर है, एक पृथक परमाणु के प्रभावी आकार का सबसे अच्छा विवरण सैद्धांतिक रूप से गणना की गई स्थिति (नाभिक से दूरी) अपने बाहरी इलेक्ट्रॉनों के चार्ज घनत्व के मुख्य अधिकतम घनत्व है। यह परमाणु की तथाकथित कक्षीय त्रिज्या है। तत्व की परमाणु संख्या के आधार पर कक्षीय परमाणु त्रिज्या के मूल्यों में परिवर्तन की आवधिकता काफी स्पष्ट रूप से प्रकट होती है (चित्र 4 देखें), और यहां मुख्य बिंदु क्षार धातु के अनुरूप बहुत स्पष्ट मैक्सिमा की उपस्थिति हैं। परमाणु, और महान गैसों के अनुरूप एक ही न्यूनतम। एक क्षार धातु से संबंधित (निकटतम) महान गैस में संक्रमण के दौरान कक्षीय परमाणु त्रिज्या के मूल्यों में कमी - श्रृंखला के अपवाद के साथ, एक गैर-मोनोटोनिक चरित्र है, खासकर जब संक्रमण तत्वों (धातु) के परिवार और लैंथेनाइड्स या एक्टिनाइड्स क्षार धातु और महान गैस के बीच दिखाई देते हैं। परिवारों में बड़ी अवधि में डी-और एफ-तत्वों, रेडी में कम तेज कमी देखी जाती है, क्योंकि इलेक्ट्रॉनों के साथ ऑर्बिटल्स का भरना पूर्ववर्ती बाहरी परत में होता है। तत्वों के उपसमूहों में, एक ही प्रकार के परमाणुओं और आयनों की त्रिज्या सामान्यतः बढ़ जाती है।

परमाणुकरण की ऊर्जा के संबंध में आवधिक कानून की अभिव्यक्ति

इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि एक तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था, एक औपचारिक विशेषता होने के कारण, यौगिक में इस तत्व के परमाणुओं के प्रभावी आवेशों या परमाणुओं की संयोजकता का कोई विचार नहीं देती है, हालाँकि ऑक्सीकरण अवस्था है अक्सर औपचारिक संयोजकता कहा जाता है। कई तत्व एक नहीं, बल्कि कई अलग-अलग ऑक्सीकरण अवस्थाओं को प्रदर्शित करने में सक्षम हैं। उदाहरण के लिए, क्लोरीन के लिए, -1 से +7 तक के सभी ऑक्सीकरण राज्य ज्ञात हैं, हालांकि यहां तक ​​कि बहुत अस्थिर हैं, और मैंगनीज के लिए, +2 से +7 तक। ऑक्सीकरण अवस्था के उच्चतम मान तत्व की क्रम संख्या के आधार पर समय-समय पर बदलते रहते हैं, लेकिन यह आवधिकता जटिल है। सरलतम स्थिति में, एक क्षार धातु से एक उत्कृष्ट गैस में तत्वों की एक श्रृंखला में, उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था +1 (F) से बढ़कर +8 (O 4) हो जाती है। अन्य मामलों में, पिछले हलोजन (+7 ओ 4 -) की तुलना में महान गैस के ऑक्सीकरण की उच्चतम डिग्री कम (+4 एफ 4) है। इसलिए, तत्व की क्रम संख्या पर उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था की आवधिक निर्भरता के वक्र पर, मैक्सिमा या तो महान गैस पर या उससे पहले के हलोजन पर गिरती है (मिनिमा हमेशा क्षार धातु पर होती है)। अपवाद - श्रृंखला है, जिसमें न तो हैलोजन () और न ही महान गैस () में उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाएँ होती हैं, और श्रृंखला के मध्य सदस्य, नाइट्रोजन में उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था का उच्चतम मूल्य होता है; इसलिए, - श्रृंखला में, ऑक्सीकरण की उच्चतम डिग्री में परिवर्तन अधिकतम से गुजरने वाला होता है। सामान्य तौर पर, क्षार धातु से हैलोजन या एक उत्कृष्ट गैस तक तत्वों की श्रृंखला में उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था में वृद्धि किसी भी तरह से नीरस नहीं होती है, मुख्य रूप से संक्रमण धातुओं द्वारा उच्च ऑक्सीकरण राज्यों की अभिव्यक्ति के कारण होती है। उदाहरण के लिए, श्रृंखला में उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था में वृद्धि - +1 से +8 तक इस तथ्य से "जटिल" है कि मोलिब्डेनम, टेक्नेटियम और रूथेनियम के लिए ऐसे उच्च ऑक्सीकरण राज्य +6 (O 3), +7 (2 ओ 7), + 8 (ओ4)।

ऑक्सीकरण क्षमता के संबंध में आवर्त नियम का प्रकटीकरण

एक साधारण पदार्थ की बहुत महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक इसकी ऑक्सीकरण क्षमता है, जो जलीय घोल के साथ बातचीत करने के लिए एक साधारण पदार्थ की मौलिक क्षमता को दर्शाता है, साथ ही साथ रेडॉक्स गुण भी प्रदर्शित करता है। तत्व की परमाणु संख्या के आधार पर सरल पदार्थों के ऑक्सीकरण क्षमता में परिवर्तन भी आवधिक होता है। लेकिन यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि एक साधारण पदार्थ की ऑक्सीकरण क्षमता विभिन्न कारकों से प्रभावित होती है, जिन पर कभी-कभी व्यक्तिगत रूप से विचार करने की आवश्यकता होती है। इसलिए, ऑक्सीकरण क्षमता में परिवर्तन की आवधिकता की बहुत सावधानी से व्याख्या की जानी चाहिए।

/ना + (एक्यू)	/एमजी 2+ (एक्यू)	/अल 3+ (एक्यू)
2.71V	2.37V	1.66V
/ के + (एक्यू)	/सीए 2+ (एक्यू)	/एससी 3+ (एक्यू)
2.93V	2.87V	2.08वी

साधारण पदार्थों के ऑक्सीकरण विभव में परिवर्तन में कुछ निश्चित क्रम देखे जा सकते हैं। विशेष रूप से, धातुओं की एक श्रृंखला में, जब क्षारीय से उसके बाद के तत्वों की ओर बढ़ते हैं, तो ऑक्सीकरण क्षमता कम हो जाती है (+ (aq), आदि। - हाइड्रेटेड कटियन):

यह आसानी से परमाणुओं की आयनीकरण ऊर्जा में वृद्धि के साथ हटाए गए वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या में वृद्धि के द्वारा समझाया गया है। अत: साधारण पदार्थों के ऑक्सीकरण विभवों के तत्व की क्रम संख्या पर निर्भरता वक्र पर क्षार धातुओं के संगत मैक्सिमा होते हैं। लेकिन साधारण पदार्थों के ऑक्सीकरण क्षमता में परिवर्तन का यही एकमात्र कारण नहीं है।

आंतरिक और माध्यमिक आवधिकता

एस- और आर-तत्व

परमाणुओं के आयनीकरण ऊर्जा के मूल्यों में परिवर्तन की प्रकृति में सामान्य रुझान, एक इलेक्ट्रॉन के लिए परमाणुओं की आत्मीयता की ऊर्जा, इलेक्ट्रोनगेटिविटी, परमाणु और आयनिक त्रिज्या, सरल पदार्थों की परमाणु ऊर्जा, ऑक्सीकरण की डिग्री, तत्व के परमाणु क्रमांक से साधारण पदार्थों के ऑक्सीकरण विभव को ऊपर माना गया है। इन प्रवृत्तियों के गहन अध्ययन से यह पाया जा सकता है कि आवर्त और समूहों में तत्वों के गुणों में परिवर्तन के पैटर्न बहुत अधिक जटिल हैं। एक अवधि में तत्वों के गुणों में परिवर्तन की प्रकृति में, आंतरिक आवधिकता प्रकट होती है, और एक समूह में - माध्यमिक आवधिकता (1915 में ई। वी। बिरोन द्वारा खोजी गई)।

इसलिए, समूह I से . के s-तत्व से गुजरते समय आर-परमाणुओं की आयनीकरण ऊर्जा के वक्र पर समूह VIII के तत्व और उनकी त्रिज्या में परिवर्तन की वक्र में आंतरिक मैक्सिमा और मिनिमा होता है (चित्र 1, 2, 4 देखें)।

यह अवधि के दौरान इन गुणों में परिवर्तन की आंतरिक आवधिक प्रकृति की गवाही देता है। उपरोक्त नियमितताओं को केन्द्रक की स्क्रीनिंग की धारणा की सहायता से समझाया जा सकता है।

नाभिक का परिरक्षण प्रभाव आंतरिक परतों के इलेक्ट्रॉनों के कारण होता है, जो नाभिक को परिरक्षित करके, बाहरी इलेक्ट्रॉन के आकर्षण को कमजोर कर देता है। इसलिए, जब बेरिलियम 4 से बोरॉन 5 में जाते हैं, तो परमाणु चार्ज में वृद्धि के बावजूद, परमाणुओं की आयनीकरण ऊर्जा कम हो जाती है:

चावल। 5 बेरिलियम के अंतिम स्तरों की संरचना, 9.32 eV (बाएं) और बोरॉन, 8.29 eV (दाएं)

ऐसा इसलिए है क्योंकि नाभिक के प्रति आकर्षण 2पी- स्क्रीनिंग क्रिया के कारण बोरॉन परमाणु का इलेक्ट्रॉन कमजोर हो जाता है 2s-इलेक्ट्रॉन।

यह स्पष्ट है कि आंतरिक इलेक्ट्रॉन परतों की संख्या में वृद्धि के साथ नाभिक का परिरक्षण बढ़ता है। इसलिए, उपसमूहों में एस- और आर-तत्व, परमाणुओं की आयनीकरण ऊर्जा में कमी की प्रवृत्ति होती है (चित्र 1 देखें)।

नाइट्रोजन 7 N से ऑक्सीजन 8 O में आयनन ऊर्जा में कमी (चित्र 1 देखें) को एक ही कक्षीय के दो इलेक्ट्रॉनों के पारस्परिक प्रतिकर्षण द्वारा समझाया गया है:

चावल। 6 नाइट्रोजन के अंतिम स्तरों की संरचना का आरेख, 14.53 eV (बाएं) और ऑक्सीजन, 13.62 eV (दाएं)

एक कक्षक के इलेक्ट्रॉनों की स्क्रीनिंग और पारस्परिक प्रतिकर्षण का प्रभाव भी परमाणु त्रिज्या की अवधि में परिवर्तन की आंतरिक आवधिक प्रकृति की व्याख्या करता है (चित्र 4 देखें)।

चावल। 7 बाह्य p-कक्षकों की परमाणु त्रिज्याओं की परमाणु क्रमांक पर द्वितीयक आवर्त निर्भरता

चावल। 8 परमाणु संख्या पर परमाणुओं की पहली आयनीकरण ऊर्जा की माध्यमिक आवधिक निर्भरता

चावल। 9 सोडियम परमाणु में इलेक्ट्रॉन घनत्व का रेडियल वितरण

संपत्ति परिवर्तन की प्रकृति में एस- और आरउपसमूहों में -तत्व, माध्यमिक आवधिकता स्पष्ट रूप से देखी जाती है (चित्र 7)। इसे समझाने के लिए, नाभिक में इलेक्ट्रॉनों के प्रवेश के विचार का उपयोग किया जाता है। जैसा कि चित्र 9 में दिखाया गया है, किसी भी कक्षक में एक इलेक्ट्रॉन एक निश्चित समय के लिए नाभिक के निकट के क्षेत्र में स्थित होता है। दूसरे शब्दों में, बाहरी इलेक्ट्रॉन आंतरिक इलेक्ट्रॉनों की परतों के माध्यम से नाभिक में प्रवेश करते हैं। जैसा कि चित्र 9 से देखा जा सकता है, बाहरी 3 एस-सोडियम परमाणु के इलेक्ट्रॉन के आंतरिक क्षेत्र में नाभिक के पास होने की बहुत महत्वपूर्ण संभावना है प्रति- और ली-इलेक्ट्रॉनिक परतें।

एक ही मुख्य क्वांटम संख्या के साथ इलेक्ट्रॉन घनत्व (इलेक्ट्रॉनों के प्रवेश की डिग्री) की एकाग्रता उच्चतम है एस-इलेक्ट्रॉन, कम - के लिए आर-इलेक्ट्रॉन, और भी कम - के लिए डी-इलेक्ट्रॉन, आदि। उदाहरण के लिए, n = 3 पर, क्रम 3 . में प्रवेश की डिग्री घट जाती है एस>3पी>3डी(अंजीर देखें। 10)।

चावल। 10 दूरी पर एक इलेक्ट्रॉन (इलेक्ट्रॉन घनत्व) खोजने की संभावना का रेडियल वितरण आरकोर से

यह स्पष्ट है कि प्रवेश प्रभाव बाहरी इलेक्ट्रॉनों और नाभिक के बीच बंधन की ताकत को बढ़ाता है। गहरी पैठ के कारण एस-इलेक्ट्रॉन नाभिक को की तुलना में अधिक हद तक ढाल देते हैं आर-इलेक्ट्रॉन, और बाद वाले . से अधिक मजबूत होते हैं डी-इलेक्ट्रॉन, आदि।

नाभिक में इलेक्ट्रॉनों के प्रवेश के विचार का उपयोग करते हुए, आइए कार्बन उपसमूह में तत्वों के परमाणुओं की त्रिज्या में परिवर्तन की प्रकृति पर विचार करें। श्रृंखला में - - - - परमाणु की त्रिज्या को बढ़ाने की एक सामान्य प्रवृत्ति है (चित्र 4, 7 देखें)। हालाँकि, यह वृद्धि गैर-मोनोटोनिक है। सी से जीई में जाने पर, बाहरी आर- इलेक्ट्रॉन दस 3 . की स्क्रीन से गुजरते हैं डी-इलेक्ट्रॉन और इस तरह नाभिक के साथ बंधन को मजबूत करते हैं और परमाणु के इलेक्ट्रॉन खोल को संकुचित करते हैं। डाउनसाइज़िंग 6 पी 5 . की तुलना में Pb के -ऑर्बिटल्स आर-कक्षीय एसएन 6 . के प्रवेश के कारण पीडबल स्क्रीन के तहत -इलेक्ट्रॉन दस 5 डी-इलेक्ट्रॉन और चौदह 4 एफ-इलेक्ट्रॉन। यह सी-पीबी श्रृंखला में परमाणुओं की आयनीकरण ऊर्जा में परिवर्तन में गैर-एकरूपता और एसएन परमाणु की तुलना में पीबी के लिए इसके अधिक मूल्य की व्याख्या करता है (चित्र 1 देखें)।

डी-तत्व

परमाणुओं की बाहरी परत में डी-तत्वों (को छोड़कर) में 1-2 इलेक्ट्रॉन होते हैं ( एनएस-स्थिति)। शेष संयोजकता इलेक्ट्रॉन (n-1) में स्थित होते हैं। डी-स्टेट, यानी प्रीएक्सटर्नल लेयर में।

परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन कोशों की एक समान संरचना कुछ सामान्य गुणों को निर्धारित करती है डी-तत्व। इस प्रकार, उनके परमाणुओं को पहले आयनीकरण ऊर्जा के अपेक्षाकृत कम मूल्यों की विशेषता है। जैसा कि चित्र 1 में देखा जा सकता है, श्रृंखला में अवधि के दौरान परमाणुओं की आयनीकरण ऊर्जा में परिवर्तन की प्रकृति डी-तत्व एक पंक्ति की तुलना में चिकने होते हैं एस- और पी-तत्व। से चलते समय डी-ग्रुप III एलिमेंट टू डी-समूह II का तत्व, आयनीकरण ऊर्जा के मान गैर-एकरूप रूप से बदलते हैं। इस प्रकार, वक्र के खंड (चित्र 1) में, परमाणुओं की आयनीकरण ऊर्जा के अनुरूप दो क्षेत्र दिखाई दे रहे हैं, जिसमें 3 डीकक्षक एक और दो इलेक्ट्रॉन प्रत्येक। 3 . भरना डी-एक इलेक्ट्रॉन द्वारा ऑर्बिटल्स (3d 5 4s 2) पर समाप्त होता है, जो कि 3d 5 कॉन्फ़िगरेशन की स्क्रीन के नीचे 4s 2 इलेक्ट्रॉनों के प्रवेश के कारण 4s 2 कॉन्फ़िगरेशन की सापेक्ष स्थिरता में कुछ वृद्धि द्वारा नोट किया जाता है। आयनीकरण ऊर्जा का उच्चतम मूल्य (3d 10 4s 2) है, जो Z . के पूर्ण समापन के अनुसार है डीस्क्रीन के नीचे प्रवेश के कारण इलेक्ट्रॉन जोड़ी का उप-परत और स्थिरीकरण 3 डी 10 - विन्यास।

उपसमूहों में डी-तत्व, परमाणुओं की आयनीकरण ऊर्जा के मूल्यों में आम तौर पर वृद्धि होती है। इसे नाभिक में इलेक्ट्रॉन के प्रवेश के प्रभाव से समझाया जा सकता है। तो, अगर आप डी-चौथी अवधि के तत्व बाहरी 4 एस-इलेक्ट्रॉन स्क्रीन में प्रवेश करते हैं 3 डी-इलेक्ट्रॉन, तो छठे आवर्त के तत्वों में बाह्य 6 . होता है एस-इलेक्ट्रॉन पहले से ही दोहरी स्क्रीन के नीचे प्रवेश करते हैं 5 डी- और 4 एफ-इलेक्ट्रॉन। उदाहरण के लिए:

22 ती…3डी 2 4एस 2	मैं = 6.82 ईवी
40 Zr …3डी 10 4एस 2 4पी 6 4डी 2 5एस 2	मैं = 6.84 ईवी
72 एचएफ… 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 2 6s 2	मैं = 7.5 ईवी

इसलिए, डी-छठी अवधि के तत्व बाहरी बी एस-इलेक्ट्रॉन अधिक मजबूती से नाभिक से बंधे होते हैं और इसलिए, परमाणुओं की आयनीकरण ऊर्जा की तुलना में अधिक होती है डी-चौथी अवधि के तत्व।

परमाणु आकार डी-तत्व परमाणुओं के आकार के बीच मध्यवर्ती होते हैं एस- और पीइस अवधि के तत्व। अवधि के दौरान उनके परमाणुओं की त्रिज्या में परिवर्तन की तुलना में सहज होता है एस- और पी-तत्व।

उपसमूहों में डी-तत्व, परमाणुओं की त्रिज्या आम तौर पर बढ़ जाती है। निम्नलिखित विशेषता पर ध्यान देना महत्वपूर्ण है: उपसमूहों में परमाणु और आयनिक त्रिज्या में वृद्धि डी-तत्व मुख्य रूप से 4 वें तत्व से 5 वीं अवधि के तत्व में संक्रमण से मेल खाते हैं। संबंधित परमाणु त्रिज्या डी-इस उपसमूह की 5वीं और 6वीं अवधि के तत्व लगभग समान हैं। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि 5 वीं से 6 वीं अवधि में संक्रमण के दौरान इलेक्ट्रॉन परतों की संख्या में वृद्धि के कारण त्रिज्या में वृद्धि की भरपाई की जाती है एफ- इलेक्ट्रॉनों से भरने के कारण होने वाला संपीड़न 4 एफ-सबलेयर y एफ- छठी अवधि के तत्व। इस मामले में एफ-संपीड़न कहा जाता है लैंथेनाइड. बाहरी परतों के समान इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और परमाणुओं और आयनों के लगभग समान आकार के साथ डी-इस उपसमूह की 5वीं और 6वीं अवधि के तत्वों को गुणों की एक विशेष समानता की विशेषता है।

स्कैंडियम उपसमूह के तत्व विख्यात नियमितताओं का पालन नहीं करते हैं। इस उपसमूह के लिए, पड़ोसी उपसमूहों की विशेषता पैटर्न विशिष्ट हैं। एस-तत्व।

आवधिक कानून - रासायनिक प्रणाली का आधार

यह सभी देखें

टिप्पणियाँ

साहित्य

1. अखमेतोव एन. एस.अकार्बनिक रसायन विज्ञान के पाठ्यक्रम के सामयिक मुद्दे। - एम.: एनलाइटनमेंट, 1991. - 224 एस - आईएसबीएन 5-09-002630-0
2. कोरोलकोव डी.वी.अकार्बनिक रसायन विज्ञान की मूल बातें। - एम .: ज्ञानोदय, 1982. - 271 पी।
3. मेंडेलीव डी। आई।फंडामेंटल्स ऑफ केमिस्ट्री, खंड 2. एम.: गोशिमिज़दत, 1947. 389 पी।
4. मेंडेलीव डी.आई.// ब्रोकहॉस और एफ्रॉन का विश्वकोश शब्दकोश: 86 खंडों में (82 खंड और 4 अतिरिक्त)। - सेंट पीटर्सबर्ग। , 1890-1907।

मेंडलीफ का आवर्त नियम. पाठ्यपुस्तक "फंडामेंटल्स ऑफ केमिस्ट्री" (1868-1871) पर काम करने की प्रक्रिया में डी। आई। मेंडेलीव द्वारा खोजा गया। प्रारंभ में, एक तालिका विकसित की गई थी (1 मार्च, 1869) "उनके परमाणु भार और रासायनिक समानता के आधार पर तत्वों की एक प्रणाली का अनुभव" (देखें। रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली)।क्लासिक मेंडलीफ की पत्रिकाओं का सूत्रीकरण। कानून ने कहा: "तत्वों के गुण, और इसलिए उनके द्वारा गठित सरल और जटिल निकायों के गुण, उनके परमाणु भार पर समय-समय पर निर्भर होते हैं।" भौतिक. परमाणु के परमाणु मॉडल के विकास द्वारा आवधिक कानून की पुष्टि की गई थी (अंजीर देखें। परमाणु) और प्रयोग। संख्या का प्रमाण। आवधिक में तत्व की क्रमिक संख्या की समानता। अपने परमाणु (1913) के परमाणु आवेश प्रणाली (Z) के लिए। नतीजतन, आधुनिक आवधिक कानून का निर्माण: तत्वों के गुण, साथ ही साथ वे जो सरल और जटिल पदार्थ बनाते हैं, वे आवधिक रूप से होते हैं। नाभिक Z के आवेश पर निर्भरता। परमाणु के क्वांटम सिद्धांत के ढांचे में, यह दिखाया गया था कि जैसे-जैसे Z बढ़ता है, एक्सट की संरचना। परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन गोले, जो सीधे रसायन की बारीकियों को निर्धारित करते हैं। तत्व गुण।

आवर्त नियम की ख़ासियत यह है कि इसमें कोई मात्रा नहीं होती है। चटाई समीकरण के रूप में अभिव्यक्ति। आवधिक कानून का एक दृश्य प्रतिबिंब आवधिक है। रसायन प्रणाली। तत्व उनके गुणों में परिवर्तन की आवधिकता को कुछ भौतिक परिवर्तनों के वक्रों द्वारा भी स्पष्ट रूप से चित्रित किया गया है। मात्रा, जैसे आयनीकरण क्षमता। परमाणु त्रिज्या और आयतन।

ब्रह्मांड के लिए आवधिक कानून सार्वभौमिक है, जहां कहीं भी पदार्थ की परमाणु संरचनाएं मौजूद हैं, इसके बल को बनाए रखता है। हालाँकि, इसकी विशिष्ट अभिव्यक्तियाँ उन स्थितियों से निर्धारित होती हैं जिनमें dec. रासायनिक गुण। तत्व उदाहरण के लिए, पृथ्वी पर, इन गुणों की विशिष्टता ऑक्सीजन और इसके यौगिकों की प्रचुरता के कारण है, सहित। ऑक्साइड, जो, विशेष रूप से, बड़े पैमाने पर आवधिकता की संपत्ति की पहचान में योगदान करते हैं।

आवधिक प्रणाली की संरचना।आधुनिक आवधिक प्रणाली में 109 रासायनिक तत्व शामिल हैं (1988 में Z = 110 के साथ एक तत्व के संश्लेषण के बारे में जानकारी है)। इनमें से, प्रकृति में वस्तुएं मिलीं 89; U, या ट्रांसयूरानिक तत्वों (Z = 93 109), साथ ही Tc (Z = 43), Pm (Z = 61) और At (Z = 85) के बाद के सभी तत्वों को कृत्रिम रूप से डीकॉम्प का उपयोग करके संश्लेषित किया गया था। परमाणु प्रतिक्रियाएं। Z= 106 109 वाले तत्वों को अभी तक नाम नहीं मिले हैं, इसलिए तालिकाओं में उनके अनुरूप कोई प्रतीक नहीं हैं; Z = 109 के साथ एक तत्व के लिए, अधिकतम द्रव्यमान संख्या। लंबे समय तक रहने वाले आइसोटोप।

आवधिक प्रणाली के पूरे इतिहास में, इसकी छवि के 500 से अधिक विभिन्न संस्करण प्रकाशित किए गए हैं। यह आवधिक प्रणाली की संरचना (एच, महान गैसों, लैंथेनाइड्स और ट्रांसयूरेनियम तत्वों, आदि का स्थान) की कुछ विवादास्पद समस्याओं का तर्कसंगत समाधान खोजने के प्रयासों के कारण था। नायब। निम्नलिखित फैलाओ। आवधिक प्रणाली की अभिव्यक्ति के सारणीबद्ध रूप: 1) मेंडेलीव द्वारा एक छोटा प्रस्तावित किया गया था (अपने आधुनिक रूप में इसे रंगीन फ्लाईलीफ पर वॉल्यूम की शुरुआत में रखा गया है); 2) लंबे समय को मेंडेलीव द्वारा विकसित किया गया था, 1905 में ए। वर्नर (चित्र। 2) द्वारा सुधार किया गया था; 3) 1921 में एच. बोहर द्वारा प्रकाशित सीढ़ी (चित्र 3)। हाल के दशकों में, छोटे और लंबे रूपों को विशेष रूप से व्यापक रूप से दृश्य और व्यावहारिक रूप से सुविधाजनक के रूप में उपयोग किया गया है। सभी सूचीबद्ध। रूपों के कुछ फायदे और नुकसान हैं। हालांकि, k.-l की पेशकश करना शायद ही संभव हो। सार्वभौमिक आवधिक प्रणाली की छवि का एक प्रकार, to-ry रसायन में सेंट की पूरी विविधता को पर्याप्त रूप से प्रतिबिंबित करेगा। तत्व और उनके रसायन में परिवर्तन की बारीकियां। Z बढ़ने पर व्यवहार।

फंडम। आवर्त प्रणाली के निर्माण का सिद्धांत इसमें तत्वों के आवर्त (क्षैतिज पंक्तियों) और समूहों (ऊर्ध्वाधर स्तंभों) को अलग करना है। आधुनिक आवधिक प्रणाली में 7 अवधियाँ होती हैं (सातवीं, अभी तक पूरी नहीं हुई है, इसे Z \u003d 118 के साथ एक काल्पनिक तत्व के साथ समाप्त होना चाहिए) और 8 समूह। तत्वों का एक संग्रह एक क्षार धातु (या पहली अवधि में हाइड्रोजन) से शुरू होता है और एक महान गैस के साथ समाप्त होता है। आवर्त में तत्वों की संख्या स्वाभाविक रूप से बढ़ जाती है और दूसरे से शुरू होकर, वे जोड़े में दोहराते हैं: 8, 8, 18, 18, 32, 32, ... (एक विशेष मामला पहली अवधि है जिसमें केवल दो तत्व होते हैं)। तत्वों के समूह की स्पष्ट परिभाषा नहीं है; औपचारिक रूप से, इसकी संख्या अधिकतम से मेल खाती है। इसके घटक तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था का मान, लेकिन यह स्थिति कई मामलों में पूरी नहीं होती है। प्रत्येक समूह को मुख्य (ए) और माध्यमिक (बी) उपसमूहों में विभाजित किया गया है; उनमें से प्रत्येक में रसायन में समान तत्व होते हैं। सेंट आप, परमाणुओं से ryh बाहरी समान संरचना की विशेषता है। इलेक्ट्रॉनिक गोले। अधिकांश समूहों में, उपसमूह ए और बी के तत्व एक निश्चित रसायन दिखाते हैं। समानता, प्रधान। उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाओं में।

समूह VIII आवधिक प्रणाली की संरचना में एक विशेष स्थान रखता है। अवधि के दौरान समय, केवल "ट्रायड्स" के तत्वों को इसके लिए जिम्मेदार ठहराया गया था: Fe-Co-Ni और प्लैटिनम धातु (Ru Rh Pd और Os-Ir-Pt), और सभी महान गैसों को अपने आप में रखा गया था। शून्य समूह; इसलिए, आवधिक प्रणाली में 9 समूह थे। 60 के दशक के बाद। कॉम प्राप्त हुए थे। Xe, Kr और Rn, महान गैसों को उपसमूह VIIIa में रखा जाने लगा और शून्य समूह को समाप्त कर दिया गया। त्रय के तत्वों ने उपसमूह VIII6 का गठन किया। आठवीं समूह का ऐसा "संरचनात्मक डिजाइन" अब आवधिक प्रणाली की अभिव्यक्ति के लगभग सभी प्रकाशित संस्करणों में दिखाई देता है।

अंतर करना। प्रथम आवर्त की विशेषता यह है कि इसमें केवल 2 तत्व हैं: H और He। सेंट-इन-एकता की विशिष्टता के कारण हाइड्रोजन। एक तत्व जिसका आवर्त सारणी में कोई सुपरिभाषित स्थान नहीं है। प्रतीक H को या तो उपसमूह Ia में, या उपसमूह VIIa में, या दोनों को एक ही समय में रखा जाता है, प्रतीक को उपसमूहों में से किसी एक में कोष्ठक में संलग्न करते हुए, या, अंत में, इसे विघटित करते हुए दर्शाया जाता है। फोंट्स। H को व्यवस्थित करने के ये तरीके इस तथ्य पर आधारित हैं कि इसमें क्षार धातुओं और हैलोजन दोनों के साथ कुछ औपचारिक समानताएँ हैं।

चावल। 2. लंबे समय तक आवधिक। रासायनिक प्रणाली। तत्व (आधुनिक संस्करण)। चावल। 3. सीढ़ी रूप आवधिक। रासायनिक प्रणाली। तत्व (एच। बोहर, 1921)।

दूसरी अवधि (Li-Ne), जिसमें 8 तत्व होते हैं, क्षार धातु Li (एकता, ऑक्सीकरण अवस्था + 1) से शुरू होती है; इसके बाद Be धातु (ऑक्सीकरण अवस्था + 2) है। धातु का चरित्र बी (ऑक्सीकरण राज्य +3) कमजोर रूप से व्यक्त किया गया है, और सी इसके बाद एक विशिष्ट गैर-धातु (ऑक्सीकरण राज्य +4) है। बाद के एन, ओ, एफ और ने-गैर-धातु, और केवल एन में उच्चतम ऑक्सीकरण राज्य + 5 समूह संख्या के अनुरूप है; O और F सबसे अधिक सक्रिय अधातुओं में से हैं।

तीसरी अवधि (ना-अर) में 8 तत्व भी शामिल हैं, रसायन में परिवर्तन की प्रकृति। सेंट-इन-टू-रिख कई मायनों में दूसरी अवधि में देखे गए समान है। हालांकि, एमजी और अल सम्मान से अधिक "धातु" हैं। Be और B. शेष तत्व Si, P, S, Cl और Ar अधातु हैं; वे सभी Ar को छोड़कर, समूह संख्या के बराबर ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं। टी। गिरफ्तारी, दूसरी और तीसरी अवधि में, जैसे-जैसे Z बढ़ता है, धातु का कमजोर होना और गैर-धातु में वृद्धि देखी जाती है। तत्वों की प्रकृति।

पहले तीन अवधियों के सभी तत्व उपसमूहों से संबंधित हैं। आधुनिक के अनुसार शब्दावली, उपसमूह Ia और IIa से संबंधित तत्वों को कहा जाता है। I-तत्व (रंग तालिका में उनके प्रतीक लाल रंग में दिए गए हैं), उपसमूह IIIa-VIIIa-p-elements (नारंगी प्रतीक) के लिए।

चौथे आवर्त (K-Kr) में 18 तत्व हैं। क्षार धातु K और क्षारीय पृथ्वी के बाद। सीए (एस-तत्व) तथाकथित 10 की एक श्रृंखला का अनुसरण करता है। संक्रमणकालीन (एससी-जेडएन), या डी-तत्व (नीला प्रतीक), जो उपसमूह बी में शामिल हैं। अधिकांश संक्रमण तत्व (वे सभी धातु हैं) Fe-Co-Ni त्रय को छोड़कर, समूह संख्या के बराबर उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं, जहाँ Fe कुछ शर्तों के तहत +6 की ऑक्सीकरण अवस्था रखता है, और Co और Ni हैं अधिकतम त्रिसंयोजक। गा से क्र तक के तत्व उपसमूह ए (पी-तत्व) से संबंधित हैं, और उनके सेंट-इन में परिवर्तन की प्रकृति कई मायनों में इसी अंतराल में दूसरी और तीसरी अवधि के तत्वों के सेंट-इन में परिवर्तन के समान है। Z मानों का। Kr के लिए, कई। डॉस में अपेक्षाकृत स्थिर कॉम। एफ के साथ

पांचवीं अवधि (आरबी-एक्सई) चौथे के समान ही बनाई गई है; इसमें 10 ट्रांजिशनल, या डी-एलिमेंट्स (वाई-सीडी) का इंसर्ट भी है। अवधि में सेंट-इन तत्वों में परिवर्तन की विशेषताएं: 1) Ru-Rh-Pd ट्रायड में, रूथेनियम अधिकतम, ऑक्सीकरण अवस्था 4-8 दिखाता है; 2) उपसमूह a के सभी तत्व, Xe सहित, समूह संख्या के बराबर उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं; 3) मेरे पास कमजोर धातु है। एसवी टी। गिरफ्तारी, चौथे और पांचवें अवधि के तत्वों के गुणों के रूप में जेड बढ़ता है, दूसरे और तीसरे अवधि में तत्वों के गुणों की तुलना में बदलना अधिक कठिन होता है, जो मुख्य रूप से संक्रमणकालीन डी-तत्वों की उपस्थिति के कारण होता है।

छठे आवर्त (Cs-Rn) में 32 तत्व हैं। दस डी-तत्वों (ला, एचएफ-एचजी) के अलावा, इसमें 14 एफ-तत्वों (काले प्रतीकों, सीई से लू तक) -लैंथेनाइड्स का परिवार शामिल है। वे रसायन में बहुत समान हैं। सेंट आप (मुख्य रूप से ऑक्सीकरण राज्य +3 में) और इसलिए एम नहीं बी। अलग में रखा सिस्टम समूह। आवधिक प्रणाली के संक्षिप्त रूप में, सभी लैंथेनाइड्स उपसमूह IIIa (सेल ला) में शामिल हैं, और उनकी समग्रता तालिका के तहत समझी जाती है। यह तकनीक कमियों के बिना नहीं है, क्योंकि 14 तत्व सिस्टम के बाहर प्रतीत होते हैं। आवधिक प्रणाली के लंबे और सीढ़ी रूपों में, लैंथेनाइड्स की विशिष्टता इसकी संरचना की सामान्य पृष्ठभूमि में परिलक्षित होती है। डॉ। अवधि के तत्वों की विशेषताएं: 1) त्रय ओएस इर पीटी में, केवल ओएस अधिकतम प्रदर्शित करता है। ऑक्सीकरण अवस्था +8; 2) I धातु की तुलना में at अधिक स्पष्ट है। चरित्र; 3) आरएन मैक्स। महान गैसों से प्रतिक्रियाशील, लेकिन मजबूत रेडियोधर्मिता इसके रसायन का अध्ययन करना मुश्किल बना देती है। एसवी

सातवें आवर्त, छठे की तरह, में 32 तत्व होने चाहिए, लेकिन अभी तक पूरा नहीं हुआ है। फादर और रा तत्व सम्मान। उपसमूह Ia और IIa, उपसमूह III6 के तत्वों का एसी एनालॉग। जी. सीबॉर्ग (1944) की एक्टिनाइड अवधारणा के अनुसार, एसी के बाद एक्टिनाइड्स के 14 एफ-तत्वों का एक परिवार होता है (जेड = 90 103)। आवधिक प्रणाली के संक्षिप्त रूप में, बाद वाले को सेल एसी में शामिल किया जाता है और लैंथेनाइड्स की तरह, अलग से लिखा जाता है। तालिका के नीचे की रेखा। इस तकनीक ने एक निश्चित रसायन की उपस्थिति ग्रहण की। दो f-परिवारों के तत्वों की समानता। हालांकि, एक्टिनाइड्स के रसायन विज्ञान के एक विस्तृत अध्ययन से पता चला है कि वे ऑक्सीकरण राज्यों की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदर्शित करते हैं, जैसे कि +7 (एनपी, पु, एम)। इसके अलावा, भारी एक्टिनाइड्स को कम ऑक्सीकरण राज्यों (+2 या यहां तक ​​​​कि एमडी के लिए +1) के स्थिरीकरण की विशेषता है।

रसायन का आकलन। केयू (जेड = 104) और एनएस (जेड = 105) की प्रकृति, एकल बहुत ही अल्पकालिक परमाणुओं की संख्या में संश्लेषित, इस निष्कर्ष पर पहुंचा कि ये तत्व क्रमशः अनुरूप हैं। एचएफ और टा, यानी डी-तत्व, और उपसमूह IV6 और V6 में रखा जाना चाहिए। रसायन। Z= 106 109 के साथ तत्वों की पहचान नहीं की गई, लेकिन यह माना जा सकता है कि वे सातवीं अवधि के संक्रमणकालीन तत्वों से संबंधित हैं। कंप्यूटर गणना से संकेत मिलता है कि Z = 113 118 वाले तत्व पी-तत्वों (उपसमूह IIIa VIIIa) से संबंधित हैं।