အက်တမ်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ဒြပ်စင်များ၏ ဒြပ်စင်ဇယား
Pendahuluan
ဓာတုဗေဒလောကမှာ အက်တမ်ဖွဲ့စည်းပုံနဲ့ ဒြပ်စင်တွေရဲ့ ဒြပ်စင်ဇယားကို နားလည်ဖို့က အရေးကြီးပါတယ်။ ဒီရှုထောင့်နှစ်ခုကို သေချာနားလည်ခြင်းက သိပ္ပံပညာရှင်တွေကို ဒြပ်စင်ရဲ့ ဂုဏ်သတ္တိနဲ့ အပြုအမူအမျိုးမျိုးကို ရှင်းပြနိုင်စေပါတယ်။ နေ့စဉ်ဘဝရဲ့ အတွေ့အကြုံတွေ၊ အကြောင်းပြချက်တွေနဲ့ ပုံစံတွေကို နားလည်ခြင်းက စကြဝဠာထဲက ဒြပ်စင်တွေရဲ့ ဓာတုဓာတ်ပြုမှုတွေ၊ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိတွေနဲ့ အပြုအမူတွေကို ခန့်မှန်းနိုင်စေသလိုပဲ၊ အက်တမ်ဖွဲ့စည်းပုံနဲ့ ဒြပ်စင်ဇယားကို နားလည်ခြင်းက စကြဝဠာထဲက ဒြပ်စင်တွေရဲ့ ဓာတုဓာတ်ပြုမှုတွေ၊ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိတွေနဲ့ အပြုအမူတွေကို ခန့်မှန်းနိုင်အောင် ကူညီပေးပါတယ်။
အက်တမ်ဖွဲ့စည်းပုံ
အက်တမ်များသည် ကျွန်ုပ်တို့ပတ်ဝန်းကျင်ရှိ အရာအားလုံးကို ဖွဲ့စည်းထားသော အရာဝတ္ထု၏ အခြေခံယူနစ်များဖြစ်သည်။ အက်တမ်များကို ပရိုတွန်၊ နျူထရွန်နှင့် အီလက်ထရွန်ဟူ၍ အဓိကအက်တမ်အောက် အမှုန်သုံးမျိုးဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ ပရိုတွန်နှင့် နျူထရွန်များသည် နျူကလိယကို ဖွဲ့စည်းပြီး အီလက်ထရွန်များသည် အီလက်ထရွန်တိမ်တိုက်ရှိ သတ်မှတ်ထားသော ပတ်လမ်းများတွင် နျူကလိယကို လှည့်ပတ်ကြသည်။
Proton
ပရိုတွန်များသည် အက်တမ်၏ နျူကလိယတွင် တွေ့ရှိရသော အပေါင်းလက္ခဏာဆောင်သော အမှုန်များဖြစ်သည်။ နျူကလိယရှိ ပရိုတွန်အရေအတွက်သည် ဒြပ်စင်၏ အက်တမ်နံပါတ်အဖြစ် လူသိများသော ဝိသေသလက္ခဏာကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ကာဗွန်အက်တမ်တွင် ပရိုတွန်ခြောက်လုံးရှိပြီး အောက်ဆီဂျင်တွင် ရှစ်လုံးရှိသည်။ ပရိုတွန်များတွင် အက်တမ်ဒြပ်ထုယူနစ်တစ်ခု (u) နှင့် နီးစပ်သော အလေးချိန်လည်း ရှိသည်။
နျူထရွန်
နျူထရွန်များသည် အက်တမ်နျူကလိယတွင်တွေ့ရှိရသော အားမရှိသော အမှုန်များဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့တွင် ပရိုတွန်များနှင့် အလေးချိန် အတူတူနီးပါးရှိသည်။ ၎င်းတို့သည် အက်တမ်အားသွင်းမှုကို မထိခိုက်သော်လည်း နျူကလိယရှိ နျူထရွန်အရေအတွက်သည် အက်တမ်၏တည်ငြိမ်မှုကို ထိခိုက်စေပြီး ၎င်း၏အိုင်ဆိုတုပ်များကို ဆုံးဖြတ်နိုင်သည်။ အိုင်ဆိုတုပ်များသည် ပရိုတွန်အရေအတွက်တူသော်လည်း နျူထရွန်အရေအတွက် မတူညီသော ဒြပ်စင်၏ မျိုးကွဲများဖြစ်သည်။
အီလက်ထရွန်
အီလက်ထရွန်များသည် အက်တမ်နျူကလိယကို သတ်မှတ်ထားသော ပတ်လမ်းများ သို့မဟုတ် စွမ်းအင်အဆင့်များဖြင့် လှည့်ပတ်နေသော အနုတ်လက္ခဏာဆောင်သော အမှုန်များဖြစ်သည်။ ပရိုတွန်နှင့် နျူထရွန်တို့နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အီလက်ထရွန်များတွင် ဒြပ်ထု အလွန်နည်းပါးသည်။ အက်တမ်တစ်ခုအတွင်းရှိ အီလက်ထရွန်များ၏ ဖြန့်ဖြူးမှု သို့မဟုတ် အီလက်ထရွန်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ထိုဒြပ်စင်၏ ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။ အပြင်ဘက်ဆုံး အီလက်ထရွန်များ (ဗေးလင့်အီလက်ထရွန်များ) သည် ဓာတုနှောင်ကြိုးများ ဖွဲ့စည်းရာတွင် အရေးပါသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည်။
အက်တမ်မော်ဒယ်
ရှေးခေတ်ကတည်းက သိပ္ပံပညာရှင်များသည် အက်တမ်များ၏ဖွဲ့စည်းပုံကို ရှင်းပြရန် မော်ဒယ်အမျိုးမျိုးကို တီထွင်ခဲ့ကြသည်။ Dalton ၏ ရိုးရှင်းသော အက်တမ်မော်ဒယ်မှသည် အီလက်ထရွန်များကို "စပျစ်သီးခြောက်ပေါင်မုန့်" အဖြစ် စိတ်ကူးယဉ်ခဲ့သော Thomson ၏ အက်တမ်သီအိုရီအထိ၊ အက်တမ်နျူကလိယ၏ အယူအဆကို မိတ်ဆက်ခဲ့သည့် Rutherford ၏ မော်ဒယ်အထိ။ ယနေ့ခေတ်တွင် အကျယ်ပြန့်ဆုံး လက်ခံထားသော ခေတ်သစ်အက်တမ်မော်ဒယ်မှာ Erwin Schrödinger နှင့် Werner Heisenberg မှ မိတ်ဆက်ခဲ့သော ကွမ်တမ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ မော်ဒယ်ဖြစ်သည်။
ကွမ်တမ်မက္ကင်းနစ် မော်ဒယ်
ကွမ်တမ်စက်ပိုင်းဆိုင်ရာပုံစံသည် အက်တမ်၏ Bohr ပုံစံကို ပြန်လည်ပြုပြင်ထားခြင်း ဖြစ်သည်။ ဤပုံစံတွင် အီလက်ထရွန်များသည် သတ်မှတ်ထားသော ပတ်လမ်းများတွင် ရွေ့လျားခြင်းမဟုတ်ဘဲ ပတ်လမ်းများတွင် ရွေ့လျားကြပြီး ၎င်းတို့သည် သုံးဖက်မြင်အာကာသတွင် အီလက်ထရွန်တစ်ခုကို ရှာဖွေတွေ့ရှိနိုင်ခြေကို သတ်မှတ်ပေးသည့် သင်္ချာဆိုင်ရာ လုပ်ဆောင်ချက်များဖြစ်သည်။ ဤပတ်လမ်းများတွင် subshells (s, p, d, f) ဟုလူသိများသော ပုံသဏ္ဍာန်နှင့် စွမ်းအင်အမျိုးမျိုးရှိသည်။
ဒြပ်စင်များ၏ ဒြပ်စင်ဇယား
ဒြပ်စင်အလှည့်ကျဇယား သို့မဟုတ် အလှည့်ကျစနစ်သည် ဒြပ်စင်များ၏ အက်တမ်နံပါတ်၊ အီလက်ထရွန်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများကို အခြေခံ၍ အစီအစဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ယနေ့ကျွန်ုပ်တို့သိသော အလှည့်ကျဇယားသည် အထူးသဖြင့် Dmitri Mendeleev နှင့် Henry Moseley ကဲ့သို့သော သုတေသီအမျိုးမျိုး၏ ပြုပြင်ပြောင်းလဲမှုများ၏ ရလဒ်ဖြစ်သည်။
ဒြပ်စင်ဇယား၏ သမိုင်းကြောင်း
ဒီမီထရီ မန်ဒယ်လိယဗ်သည် ၁၈၆၉ ခုနှစ်တွင် အက်တမ်အလေးချိန် (အက်တမ်ထုထည်) နှင့် ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများအပေါ် အခြေခံ၍ အလှည့်ကျဇယားကို ပထမဆုံး ပြုစုခဲ့သော ရုရှားဓာတုဗေဒပညာရှင်တစ်ဦးဖြစ်သည်။ မန်ဒယ်လိယဗ်သည် မတွေ့ရှိရသေးသော ဒြပ်စင်များ၏ တည်ရှိမှုနှင့် ဇယားတွင် ၎င်းတို့၏ အနေအထားများကို ခန့်မှန်းခဲ့ပြီး နောက်ပိုင်းတွင် မှန်ကန်ကြောင်း သက်သေပြခဲ့သည်။ ဟင်နရီ မိုစလီသည် နောက်ပိုင်းတွင် အက်တမ်နံပါတ် (ပရိုတွန်အရေအတွက်) ဖြင့် ဒြပ်စင်များကို ပိုမိုတိကျစွာ စီစဉ်ခြင်းဖြင့် မန်ဒယ်လိယဗ်၏ဇယားကို ပြန်လည်ပြုပြင်ခဲ့သည်။
ဒြပ်စင်ဇယားဖွဲ့စည်းပုံ
ဒြပ်စင်ဇယားကို အပိုင်းအခြားများနှင့် အုပ်စုများအဖြစ် ခွဲခြားထားသည်။
ကာလ
အစက်အပြောက်ဆိုသည်မှာ ဒြပ်စင်ဇယားရှိ အလျားလိုက်အတန်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ အစက်အပြောက်တစ်ခုရှိ ဒြပ်စင်များတွင် အီလက်ထရွန်ခွံအရေအတွက် တူညီပြီး ၁ (ဟိုက်ဒရိုဂျင်နှင့် ဟီလီယမ်) မှ ၇ (ထရန်စယူရေနီယမ် ဒြပ်စင်များ) အထိရှိသည်။
အဖွဲ့
အုပ်စုဆိုသည်မှာ ဒြပ်စင်ဇယားရှိ ဒေါင်လိုက်ကော်လံတစ်ခုဖြစ်သည်။ အုပ်စုအတွင်းရှိ ဒြပ်စင်များသည် တူညီသော ဗေးလင့်စ် အီလက်ထရွန်ဖွဲ့စည်းပုံရှိသောကြောင့် ၎င်းတို့တွင် အလားတူ ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများရှိသည်။ အုပ်စုများကို အပိုင်းကြီးနှစ်ပိုင်းခွဲခြားထားသည်- အဓိကအုပ်စု (အုပ်စု A) နှင့် အကူးအပြောင်းအုပ်စု (အုပ်စု B)။
အဓိကအတန်း
အဓိကအုပ်စုများတွင် အုပ်စု ၁ (IA) မှ ၁၈ (VIIA) အထိ ပါဝင်ပြီး ၎င်းတွင် အယ်ကာလီသတ္တုများ၊ အယ်ကာလီမြေသတ္တုများ၊ ဟေလိုဂျင်များနှင့် မြင့်မြတ်သောဓာတ်ငွေ့များကဲ့သို့သော ဒြပ်စင်များ ပါဝင်သည်။ ဤအုပ်စုများရှိ ဒြပ်စင်တစ်ခုစီ၏ ဓာတုဂုဏ်သတ္တိများကို ဗေးလင့်အီလက်ထရွန်အရေအတွက်ဖြင့် ဆုံးဖြတ်သည်။
– အုပ်စု ၁: အယ်ကာလီ : ဟိုက်ဒရိုဂျင်၊ လီသီယမ်၊ ဆိုဒီယမ်၊ ပိုတက်စီယမ် စသည်တို့ ပါဝင်သည်။ ၎င်းတို့သည် ဗေးလင့်အီလက်ထရွန် တစ်ခုပါသော အလွန်အမင်း ဓာတ်ပြုမှုရှိသော သတ္တုများ ဖြစ်သည်။
– အုပ်စု ၂: အယ်ကာလိုင်းမြေသတ္တုများ- ဘီရီလီယမ်၊ မဂ္ဂနီဆီယမ်၊ ကယ်လ်စီယမ် စသည်တို့ ပါဝင်သည်။ ၎င်းတို့သည် အလွန်အမင်း ဓာတ်ပြုမှုရှိပြီး ဗေးလင့်အီလက်ထရွန်နှစ်ခုရှိသည်။
– အုပ်စု ၁၇: ဟေလိုဂျင်များ- ဖလိုရင်း၊ ကလိုရင်း၊ ဘရိုမင်း စသည်တို့ ပါဝင်သည်။ ၎င်းတို့သည် ဗေးလင့်အီလက်ထရွန် ခုနစ်လုံးပါသည့် အလွန်အမင်း ဓာတ်ပြုလွယ်သော သတ္တုမဟုတ်သော ဒြပ်စင်များ ဖြစ်သည်။
– အုပ်စု ၁၈: ဂုဏ်သတ္တိရှိသော ဓာတ်ငွေ့များ- ဟီလီယမ်၊ နီယွန်၊ အာဂွန် စသည်တို့ ပါဝင်သည်။ ၎င်းတို့သည် အစွမ်းမဲ့ပြီး ဗယ်လင့်အီလက်ထရွန် ရှစ်လုံးပါရှိသောကြောင့် ရှားရှားပါးပါးသာ ဓာတ်ပြုကြသည်။
အသွင်ကူးပြောင်းရေးအဖွဲ့
အကူးအပြောင်းအုပ်စုတွင် အုပ်စု ၃ မှ ၁၂ အထိရှိသော ဒြပ်စင်များ ပါဝင်ပြီး ၎င်းတို့သည် မာကျောမှု၊ လျှပ်စစ်နှင့် အပူစီးကူးနိုင်စွမ်းနှင့် မြင့်မားသော အရည်ပျော်မှတ်ကဲ့သို့သော ထူးခြားသော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ဂုဏ်သတ္တိများရှိသည့် သတ္တုများ ယေဘုယျအားဖြင့် ဖြစ်သည်။ ဤဒြပ်စင်များတွင် d နှင့် f အောက်ခွံများတွင် ဗေးလင့်အီလက်ထရွန်များ ရှိသည်။
ဒြပ်စင်များ၏ အလှည့်ကျဂုဏ်သတ္တိများ
ဒြပ်စင်များ၏ အလှည့်ကျဂုဏ်သတ္တိများဆိုသည်မှာ အလှည့်ကျဇယားရှိ ဒြပ်စင်များ၏ အပြုအမူတွင် လမ်းကြောင်းများ သို့မဟုတ် ပုံစံများဖြစ်သည်။ အရေးကြီးသော အလှည့်ကျဂုဏ်သတ္တိအချို့တွင် အောက်ပါတို့ပါဝင်သည်-
အက်တမ်အချင်းဝက်
အက်တမ်အချင်းဝက်ဆိုသည်မှာ နျူကလိယမှ အပြင်ဘက်ဆုံး အီလက်ထရွန်အထိ အကွာအဝေးဖြစ်သည်။ တိုးလာသော နျူကလီးယားဓာတ်အားသည် အီလက်ထရွန်များကို ပိုမိုနီးကပ်စွာ ဆွဲယူသောကြောင့် အက်တမ်အချင်းဝက်သည် အချိန်အပိုင်းအခြားတစ်ခုအတွင်း ဘယ်မှညာသို့ လျော့ကျလေ့ရှိသည်။ သို့သော် အီလက်ထရွန်ခွံများ ပေါင်းထည့်ခြင်းကြောင့် အက်တမ်အချင်းဝက်သည် အုပ်စုတစ်ခု၏ အပေါ်မှအောက်သို့ တိုးလာသည်။
အိုင်းယွန်းဓာတ်ပြုမှုစွမ်းအင်
အိုင်းယွန်းဖြစ်စဉ်စွမ်းအင်ဆိုသည်မှာ ဓာတ်ငွေ့အခြေအနေရှိ အက်တမ်မှ အီလက်ထရွန်ကို ဖယ်ရှားရန် လိုအပ်သော စွမ်းအင်ဖြစ်သည်။ ပိုမိုအားကောင်းသော နျူကလီးယားဓာတ်အားသည် အီလက်ထရွန်များကို ပိုမိုအားကောင်းစွာ ဆွဲဆောင်သောကြောင့် အိုင်းယွန်းဖြစ်စဉ်စွမ်းအင်သည် အချိန်အပိုင်းအခြားတစ်ခုအတွင်း ဘယ်မှညာသို့ တိုးလာသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့် အပြင်ဘက်အခွံများရှိ အီလက်ထရွန်များသည် နျူကလီးယားမှ ပိုဝေးပြီး တင်းကျပ်စွာ ချည်နှောင်မှု နည်းပါးသောကြောင့် အိုင်းယွန်းဖြစ်စဉ်စွမ်းအင်သည် အုပ်စုတစ်ခုတစ်လျှောက် အပေါ်မှအောက်သို့ လျော့ကျသည်။
အီလက်ထရွန် အနုတ်လက္ခဏာ
အီလက်ထရွန်နုတ်ယူမှု ဆိုသည်မှာ အက်တမ်တစ်ခု၏ ဓာတုဗေဒနှောင်ကြိုးတစ်ခုတွင် အီလက်ထရွန်များကို ဆွဲငင်နိုင်စွမ်းဖြစ်သည်။ အီလက်ထရွန်နုတ်ယူမှုသည် အချိန်အပိုင်းအခြားတစ်ခုအတွင်း ဘယ်မှညာသို့ တိုးလာပြီး အုပ်စုတစ်ခုအတွင်း အပေါ်မှအောက်သို့ လျော့ကျသွားသည်။
အီလက်ထရွန် ချိတ်ဆက်မှု
အီလက်ထရွန်ဆွဲငင်အားဆိုသည်မှာ အက်တမ်တစ်ခုသည် အီလက်ထရွန်တစ်ခုရရှိသောအခါ ဖြစ်ပေါ်သော စွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှုဖြစ်သည်။ အီလက်ထရွန်ဆွဲငင်အားသည် အချိန်အပိုင်းအခြားတစ်ခုတွင် ဘယ်မှညာသို့ ပိုမိုအနုတ်လက္ခဏာဆောင်လာပြီး အုပ်စုတစ်ခုတွင် အပေါ်မှအောက်သို့ အနုတ်လက္ခဏာဆောင်မှု နည်းပါးလာလေ့ရှိသည်။
နိဂုံး
အက်တမ်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ဒြပ်စင်များ၏ ဒြပ်စင်ဇယားကို ပြည့်စုံစွာနားလည်ခြင်းသည် ဓာတုဗေဒအတွက် အခြေခံကျသည်။ အက်တမ်ဖွဲ့စည်းပုံသည် အက်တမ်အောက်အမှုန်များ၏ အခြေခံအစီအစဉ်နှင့် ဂုဏ်သတ္တိများကို နားလည်မှုပေးစွမ်းပြီး ဒြပ်စင်ဇယားသည် ဒြပ်စင်များ၏ ဂုဏ်သတ္တိများကို အမျိုးအစားခွဲခြားခြင်းနှင့် ခန့်မှန်းခြင်းအတွက် မူဘောင်တစ်ခုကို ပံ့ပိုးပေးသည်။ ရှုထောင့်နှစ်ခုလုံးကို နားလည်ခြင်းဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့သည် ဒြပ်စင်အပေါ် နက်ရှိုင်းသောထိုးထွင်းသိမြင်မှုကို ရရှိရုံသာမက ထိုအသိပညာကို သုတေသန၊ စက်မှုလုပ်ငန်းနှင့် နည်းပညာတွင် အသုံးချနိုင်စွမ်းကိုလည်း ရရှိမည်ဖြစ်သည်။
