පරමාණුක ව්යුහය සහ ආවර්තිතා මූලද්රව්ය වගුව
පෙන්ඩහුලුවන්
රසායන විද්යා ලෝකයේ, පරමාණුක ව්යුහය සහ මූලද්රව්යවල ආවර්තිතා වගුව අවබෝධ කර ගැනීම ඉතා වැදගත් වේ. මෙම අංශ දෙක පිළිබඳ ගැඹුරු අවබෝධයක් විද්යාඥයින්ට පදාර්ථයේ විවිධ ගුණාංග සහ හැසිරීම් පැහැදිලි කිරීමට ඉඩ සලසයි. එදිනෙදා ජීවිතයේ අත්දැකීම්, හේතු සහ රටා අවබෝධ කර ගැනීමෙන් විශ්වයේ රසායනික ප්රතික්රියා, භෞතික ගුණාංග සහ මූලද්රව්යවල හැසිරීම පුරෝකථනය කිරීමට අපට ඉඩ සලසන ආකාරයටම, පරමාණුක ව්යුහය සහ ආවර්තිතා වගුව අවබෝධ කර ගැනීමෙන් විශ්වයේ මූලද්රව්යවල රසායනික ප්රතික්රියා, භෞතික ගුණාංග සහ හැසිරීම පුරෝකථනය කිරීමට අපට උපකාරී වේ.
පරමාණුක ව්යුහය
පරමාණු යනු අප වටා ඇති සියල්ල සෑදෙන පදාර්ථයේ මූලික ඒකක වේ. පරමාණු ප්රධාන උප පරමාණුක අංශු තුනකින් සමන්විත වේ: ප්රෝටෝන, නියුට්රෝන සහ ඉලෙක්ට්රෝන. ප්රෝටෝන සහ නියුට්රෝන න්යෂ්ටිය සාදයි, ඉලෙක්ට්රෝන ඉලෙක්ට්රෝන වලාකුළෙහි නිශ්චිත කක්ෂවල න්යෂ්ටිය වටා කක්ෂගත වේ.
ප්රෝටෝන
ප්රෝටෝන යනු පරමාණුවක න්යෂ්ටියේ දක්නට ලැබෙන ධන ආරෝපිත අංශු වේ. න්යෂ්ටියේ ඇති ප්රෝටෝන ගණන මූලද්රව්යයේ අනන්යතාවය තීරණය කරයි, එය එහි පරමාණුක ක්රමාංකය ලෙස හැඳින්වේ. උදාහරණයක් ලෙස, කාබන් පරමාණුවකට ප්රෝටෝන හයක් ඇති අතර ඔක්සිජන් අටක් ඇත. ප්රෝටෝනවලට ද පරමාණුක ස්කන්ධ ඒකකයකට (u) ආසන්න ස්කන්ධයක් ඇත.
නියුට්රෝන
නියුට්රෝන යනු පරමාණුක න්යෂ්ටියේ දක්නට ලැබෙන ආරෝපණය නොවූ අංශු වේ. ඒවාට ප්රෝටෝනවලට සමාන ස්කන්ධයක් ඇත. ඒවා පරමාණුක ආරෝපණයට බලපාන්නේ නැතත්, න්යෂ්ටියේ ඇති නියුට්රෝන ගණන පරමාණුවේ ස්ථායිතාවයට බලපාන අතර එහි සමස්ථානික තීරණය කළ හැකිය. සමස්ථානික යනු එකම ප්රෝටෝන සංඛ්යාවක් ඇති නමුත් විවිධ නියුට්රෝන සංඛ්යාවක් ඇති මූලද්රව්යයක ප්රභේද වේ.
ඉලෙක්ට්රෝන
ඉලෙක්ට්රෝන යනු නිශ්චිත කක්ෂවල හෝ ශක්ති මට්ටම්වල පරමාණුක න්යෂ්ටිය වටා කක්ෂගත වන සෘණ ආරෝපිත අංශු වේ. ප්රෝටෝන සහ නියුට්රෝන හා සසඳන විට ඉලෙක්ට්රෝනවලට ඉතා කුඩා ස්කන්ධයක් ඇත. පරමාණුවක් තුළ ඉලෙක්ට්රෝන ව්යාප්තිය හෙවත් ඉලෙක්ට්රෝන වින්යාසය එම මූලද්රව්යයේ රසායනික ගුණාංග තීරණය කරයි. රසායනික බන්ධන සෑදීමේදී පිටතම ඉලෙක්ට්රෝන (සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝන) තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.
පරමාණුක ආකෘතිය
පුරාණ කාලයේ සිටම, විද්යාඥයින් පරමාණුවල ව්යුහය පැහැදිලි කිරීම සඳහා විවිධ ආකෘති නිර්මාණය කර ඇත. ඩෝල්ටන්ගේ සරල පරමාණුක ආකෘතියේ සිට ඉලෙක්ට්රෝන "මුද්දරප්පලම් බනිස්" ලෙස පරිකල්පනය කළ තොම්සන්ගේ පරමාණුක න්යාය දක්වා, පරමාණුක න්යෂ්ටිය පිළිබඳ සංකල්පය හඳුන්වා දුන් රදර්ෆර්ඩ්ගේ ආකෘතිය දක්වා. අද වන විට වඩාත් පුළුල් ලෙස පිළිගත් නූතන පරමාණුක ආකෘතිය වන්නේ අර්වින් ෂ්රෝඩින්ගර් සහ වර්නර් හයිසන්බර්ග් විසින් හඳුන්වා දුන් ක්වොන්ටම් යාන්ත්රික ආකෘතියයි.
ක්වොන්ටම් යාන්ත්රික ආකෘතිය
ක්වොන්ටම් යාන්ත්රික ආකෘතිය යනු පරමාණුවේ බෝර් ආකෘතියේ ශෝධනයකි. මෙම ආකෘතියේ දී, ඉලෙක්ට්රෝන නිශ්චිත කක්ෂවල චලනය නොවන නමුත්, ත්රිමාණ අවකාශයේ ඉලෙක්ට්රෝනයක් සොයා ගැනීමේ සම්භාවිතාව නිර්වචනය කරන ගණිතමය ශ්රිත වන කාක්ෂිකවල චලනය වේ. මෙම කාක්ෂිකවලට විවිධ හැඩයන් සහ ශක්තීන් ඇති අතර ඒවා උප කවච (s, p, d, f) ලෙස හැඳින්වේ.
ආවර්තිතා මූලද්රව්ය වගුව
ආවර්තිතා වගුව හෙවත් ආවර්තිතා පද්ධතිය යනු, ඒවායේ පරමාණුක ක්රමාංකය, ඉලෙක්ට්රෝන වින්යාසය සහ රසායනික ගුණාංග මත පදනම් වූ මූලද්රව්යවල සැකැස්මකි. අද අප දන්නා ආවර්තිතා වගුව, විවිධ පර්යේෂකයන්, විශේෂයෙන් දිමිත්රි මෙන්ඩලීව් සහ හෙන්රි මොස්ලි විසින් කරන ලද පිරිපහදු කිරීම්වල ප්රතිඵලයකි.
ආවර්තිතා වගුවේ ඉතිහාසය
1869 දී පරමාණුක බර (පරමාණුක ස්කන්ධය) සහ රසායනික ගුණාංග මත පදනම්ව ආවර්තිතා වගුව ප්රථම වරට සම්පාදනය කළ දිමිත්රි මෙන්ඩලීව් රුසියානු රසායන විද්යාඥයෙකි. මෙන්ඩලීව් විසින් සොයා නොගත් මූලද්රව්යවල පැවැත්ම සහ වගුවේ ඒවායේ පිහිටීම් පුරෝකථනය කරන ලද අතර එය පසුව නිවැරදි බව ඔප්පු විය. හෙන්රි මොස්ලි පසුව මෙන්ඩලීව්ගේ වගුව පරමාණුක ක්රමාංකය (ප්රෝටෝන ගණන) අනුව වඩාත් නිවැරදිව මූලද්රව්ය සකස් කිරීමෙන් පිරිපහදු කළේය.
ආවර්තිතා වගු ව්යුහය
ආවර්තිතා වගුව කාල පරිච්ඡේද සහ කාණ්ඩවලට බෙදා ඇත.
කාලය
ආවර්තිතා වගුවේ තිරස් පේළියක් යනු ආවර්තිතා වගුවේ ඇති තිරස් පේළියකි. ආවර්තිතා වගුවක මූලද්රව්යවලට සමාන ඉලෙක්ට්රෝන කවච සංඛ්යාවක් ඇති අතර ඒවා 1 (හයිඩ්රජන් සහ හීලියම්) සිට 7 (ට්රාන්ස්යුරේනියම් මූලද්රව්ය) දක්වා පරාසයක පවතී.
සමූහය
කාණ්ඩයක් යනු ආවර්තිතා වගුවේ සිරස් තීරුවකි. කාණ්ඩයක් තුළ ඇති මූලද්රව්යවලට එකම සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝන වින්යාසය ඇති අතර එමඟින් ඒවාට සමාන රසායනික ගුණ ඇත. කාණ්ඩ විශාල කොටස් දෙකකට බෙදා ඇත: ප්රධාන කාණ්ඩය (A කාණ්ඩය) සහ සංක්රාන්ති කාණ්ඩය (B කාණ්ඩය).
ප්රධාන පන්තිය
ප්රධාන කාණ්ඩ අතරට 1 (IA) සිට 18 (VIIIA) දක්වා කාණ්ඩ ඇතුළත් වන අතර ඒවාට ක්ෂාර ලෝහ, ක්ෂාරීය පාංශු ලෝහ, හැලජන් සහ උච්ච වායු වැනි මූලද්රව්ය ඇතුළත් වේ. මෙම කාණ්ඩවල සෑම මූලද්රව්යයකම රසායනික ගුණාංග තීරණය වන්නේ සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝන ගණන අනුව ය.
– 1 කාණ්ඩය: ක්ෂාර : හයිඩ්රජන්, ලිතියම්, සෝඩියම්, පොටෑසියම් ආදිය ඇතුළත් වේ. ඒවා එක් සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝනයක් සහිත ඉතා ප්රතික්රියාශීලී ලෝහ වේ.
– 2 කාණ්ඩය: ක්ෂාරීය පාංශු ලෝහ: බෙරිලියම්, මැග්නීසියම්, කැල්සියම් ආදිය ඇතුළත් වේ. ඒවා ද ඉතා ප්රතික්රියාශීලී වන අතර සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝන දෙකක් ඇත.
– 17 කාණ්ඩය: හැලජන්: ෆ්ලෝරීන්, ක්ලෝරීන්, බ්රෝමීන් ආදිය ඇතුළත් වේ. ඒවා සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝන හතක් සහිත ඉතා ප්රතික්රියාශීලී නොවන ලෝහ වේ.
– 18 වන කාණ්ඩය: උච්ච වායු: හීලියම්, නියොන්, ආගන් ආදිය ඇතුළත් වේ. ඒවා නිෂ්ක්රීය වන අතර සම්පූර්ණ සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝන අටක් ඇති බැවින් කලාතුරකින් ප්රතික්රියා කරයි.
සංක්රාන්ති කණ්ඩායම
සංක්රාන්ති කාණ්ඩයට කාණ්ඩ 3 සිට 12 දක්වා මූලද්රව්ය ඇතුළත් වන අතර ඒවා සාමාන්යයෙන් දෘඪතාව, විද්යුත් සහ තාප සන්නායකතාවය සහ ඉහළ ද්රවාංක වැනි සුවිශේෂී භෞතික ගුණාංග සහිත ලෝහ වේ. මෙම මූලද්රව්යවල d සහ f උප කවචවල සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝන ඇත.
මූලද්රව්යවල ආවර්තිතා ගුණාංග
මූලද්රව්යවල ආවර්තිතා ගුණාංග යනු ආවර්තිතා වගුවේ මූලද්රව්යවල හැසිරීම් වල ප්රවණතා හෝ රටා වේ. සමහර වැදගත් ආවර්තිතා ගුණාංගවලට ඇතුළත් වන්නේ:
පරමාණුක අරය
පරමාණුක අරය යනු න්යෂ්ටියේ සිට පිටතම ඉලෙක්ට්රෝනය දක්වා ඇති දුරයි. වැඩිවන න්යෂ්ටික ආරෝපණය ඉලෙක්ට්රෝන සමීපයට ඇද ගන්නා නිසා පරමාණුක අරය ආවර්තයක් හරහා වමේ සිට දකුණට අඩු වීමට නැඹුරු වේ. කෙසේ වෙතත්, ඉලෙක්ට්රෝන කවච එකතු කිරීම නිසා පරමාණුක අරය කාණ්ඩයක් හරහා ඉහළ සිට පහළට වැඩි වේ.
අයනීකරණ ශක්තිය
අයනීකරණ ශක්තිය යනු වායුමය තත්වයේ ඇති පරමාණුවකින් ඉලෙක්ට්රෝනයක් ඉවත් කිරීමට අවශ්ය ශක්තියයි. ශක්තිමත් න්යෂ්ටික ආරෝපණය ඉලෙක්ට්රෝන වඩාත් ප්රබල ලෙස ආකර්ෂණය කරන නිසා ආවර්තයක් හරහා අයනීකරණ ශක්තිය වමේ සිට දකුණට වැඩි වේ. ප්රතිවිරුද්ධව, පිටත කවචවල ඉලෙක්ට්රෝන න්යෂ්ටියෙන් දුරින් පිහිටා ඇති අතර තදින් බැඳී නොමැති නිසා කණ්ඩායමක් හරහා අයනීකරණ ශක්තිය ඉහළ සිට පහළට අඩු වේ.
විද්යුත් සෘණතාව
විද්යුත් සෘණතාව යනු රසායනික බන්ධනයක ඉලෙක්ට්රෝන ආකර්ෂණය කර ගැනීමට පරමාණුවකට ඇති හැකියාවයි. විද්යුත් සෘණතාව ආවර්තයක් හරහා වමේ සිට දකුණට වැඩි වන අතර කාණ්ඩයක් හරහා ඉහළ සිට පහළට අඩු වේ.
ඉලෙක්ට්රෝන සම්බන්ධතාවය
ඉලෙක්ට්රෝන සම්බන්ධතාවය යනු පරමාණුවක් ඉලෙක්ට්රෝනයක් ලබා ගන්නා විට සිදුවන ශක්ති වෙනසයි. ඉලෙක්ට්රෝන සම්බන්ධතාවය යනු කාණ්ඩයක් හරහා ආවර්තයක් හරහා වමේ සිට දකුණට වඩාත් සෘණ වන අතර ඉහළ සිට පහළට අඩු සෘණ වේ.
නිගමනය
පරමාණුක ව්යුහය සහ මූලද්රව්යවල ආවර්තිතා වගුව පිළිබඳ පුළුල් අවබෝධයක් රසායන විද්යාවට මූලික වේ. පරමාණුක ව්යුහය උප පරමාණුක අංශුවල මූලික සැකැස්ම සහ ගුණාංග පිළිබඳ අවබෝධයක් ලබා දෙන අතර, ආවර්තිතා වගුව මූලද්රව්යවල ගුණාංග වර්ගීකරණය කිරීම සහ පුරෝකථනය කිරීම සඳහා රාමුවක් සපයයි. අංශ දෙකම තේරුම් ගැනීමෙන්, අපි පදාර්ථය පිළිබඳ ගැඹුරු අවබෝධයක් ලබා ගන්නවා පමණක් නොව, පර්යේෂණ, කර්මාන්ත සහ තාක්ෂණය තුළ එම දැනුම යෙදවීමේ හැකියාව ද ලබා ගනිමු.
