தனிமங்களின் காலமுறைப் பண்புகள் குறித்த எடுத்துக்காட்டுக் கேள்விகளும் கலந்துரையாடலும்
பெண்டாஹுலுவான்
வேதியியல் என்பது பருப்பொருள் மற்றும் அதன் மாற்றங்களைப் பற்றிய ஆய்வு ஆகும். வேதியியல் ஆய்வில், தனிமங்களின் ஆவர்த்தன அட்டவணை விஞ்ஞானிகளால் பயன்படுத்தப்படும் மிக முக்கியமான கருவிகளில் ஒன்றாகும். இந்த அட்டவணை தனிமங்களை அணு எண்ணின் அடிப்படையில் வகைப்படுத்துவது மட்டுமல்லாமல், அவற்றுக்கிடையே மீண்டும் மீண்டும் வரும் அல்லது ஆவர்த்தனப் பண்புகளையும் வெளிப்படுத்துகிறது. தனிமங்களின் ஆவர்த்தனப் பண்புகளைப் புரிந்துகொள்வது, அத்தனிமங்களின் வேதியியல் நடத்தை மற்றும் இயற்பியல் பண்புகளைக் கணிப்பதற்கு மிகவும் இன்றியமையாதது. இந்தக் கட்டுரையில், நாம் பல எடுத்துக்காட்டுக் கணக்குகளை விவாதித்து, தனிமங்களின் ஆவர்த்தனப் பண்புகளைப் பற்றி விவாதிப்போம்.
தனிமங்களின் காலமுறை பண்புகள்
தனிமங்களின் காலமுறைப் பண்புகள் என்பவை, தனிம அட்டவணையில் மீண்டும் மீண்டும் வரும் அல்லது சில குறிப்பிட்ட வடிவங்களைக் காட்டும் பண்புகளைக் குறிக்கின்றன. மிகவும் பொதுவான சில காலமுறைப் பண்புகள் பின்வருமாறு:
1. அணு ஆரம்: அணுக்கருவிலிருந்து வெளிப்புற எலக்ட்ரான் வரையிலான தூரம். அணு ஆரம் ஒரு வரிசையில் இடமிருந்து வலமாகச் செல்லச் செல்லக் குறைகிறது மற்றும் ஒரு தொகுதியில் மேலிருந்து கீழாகச் செல்லச் செல்ல அதிகரிக்கிறது.
2. அயனியாக்க ஆற்றல்: ஒரு நடுநிலை அணுவிலிருந்து ஒரு எலக்ட்ரானை நீக்குவதற்குத் தேவைப்படும் ஆற்றல். அயனியாக்க ஆற்றலானது ஒரு தொடரில் இடமிருந்து வலமாகச் செல்லும்போது அதிகரிக்கிறது மற்றும் ஒரு தொகுதியில் மேலிருந்து கீழாகச் செல்லும்போது குறைகிறது.
3. எலக்ட்ரான் நாட்டம்: ஒரு அணு ஒரு எலக்ட்ரானைப் பெறும்போது ஏற்படும் ஆற்றல் மாற்றம். ஒரு தொடரில் இடமிருந்து வலமாகச் செல்லும்போது எலக்ட்ரான் நாட்டம் பொதுவாக அதிக எதிர்மறையாக மாறும்.
4. எலக்ட்ரான் கவர் திறன்: ஒரு வேதியியல் பிணைப்பில், ஓர் அணு ஒரு ஜோடி எலக்ட்ரான்களை ஈர்க்கும் திறன் ஆகும். எலக்ட்ரான் கவர் திறன் ஒரு வரிசையில் இடமிருந்து வலமாகச் செல்லும்போது அதிகரிக்கிறது மற்றும் ஒரு தொகுதியில் மேலிருந்து கீழாகச் செல்லும்போது குறைகிறது.
எடுத்துக்காட்டு கேள்வி 1: அணு ஆரம்
கேள்வி:
பின்வரும் தனிமங்களின் அணு ஆரங்களை ஒப்பிடுக: Li (லித்தியம்), Be (பெரிலியம்), B (போரான்).
கலந்துரையாடல்:
தனிம அட்டவணையின் ஒரே காலகட்டத்தில் (காலகட்டம் 2) Li, Be மற்றும் B ஆகியவை அமைந்துள்ளன. ஒரு காலகட்டத்தில் இடமிருந்து வலமாகச் செல்லும்போது, அணுக்கரு மின்னூட்டம் அதிகரிக்கிறது. இது வெளிப்புற எலக்ட்ரான்களை அதிக ஈர்ப்பதன் மூலம், அணு ஆரத்தைக் குறைக்கிறது.
மூன்றில் Li (லித்தியம்) மிகப்பெரிய அணு ஆரத்தைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் அது மிகக்குறைந்த அணுக்கரு மின்னூட்டத்தைக் கொண்டுள்ளது.
– Li-ஐ விட Be (பெரிலியம்) சிறிய அணு ஆரத்தைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் அதன் அணுக்கரு மின்னூட்டம் அதிகம்.
– லித்தியம் (Li) மற்றும் பெரிலியம் (Be) ஆகியவற்றுக்கு இடையே போரான் (B) மிகப்பெரிய அணுக்கரு மின்னூட்டத்தைக் கொண்டிருப்பதால், அந்த மூன்றில் இதுவே மிகச்சிறிய அணு ஆரத்தைக் கொண்டுள்ளது.
அணு ஆரங்களின் வரிசை, பெரியதிலிருந்து சிறியதாக: Li > Be > B.
எடுத்துக்காட்டுக் கேள்வி 2: அயனியாக்க ஆற்றல்
கேள்வி:
மெக்னீசியத்தின் (Mg) முதல் அயனியாக்க ஆற்றல் சோடியத்தின் (Na) ஆற்றலை விட ஏன் அதிகமாக உள்ளது?
கலந்துரையாடல்:
அயனியாக்க ஆற்றல் என்பது வாயு நிலையில் உள்ள ஒரு அணுவிலிருந்து ஒரு எலக்ட்ரானை நீக்குவதற்குத் தேவைப்படும் ஆற்றலாகும். மெக்னீசியம் (Mg) மற்றும் சோடியம் (Na) ஒரே காலகட்டத்தில் (காலகட்டம் 3) உள்ளன.
சோடியம் (Na) தொகுதி 1-லும், மக்னீசியம் (Mg) தொகுதி 2-லும் உள்ளன. ஒரு வரிசையில் இடமிருந்து வலமாகச் செல்லும்போது, அணுக்கருவின் பயனுறு மின்னூட்டம் அதிகரிக்கிறது. இதனால் எலக்ட்ரான்கள் அணுக்கருவை நோக்கி மேலும் ஈர்க்கப்படுகின்றன. இதன் விளைவாக, எலக்ட்ரான்களை அகற்றுவது மிகவும் கடினமாகிறது.
சோடியத்தை விட மெக்னீசியம் அதிக அணுக்கரு மின்னூட்டத்தைக் கொண்டுள்ளது. இது அணுக்கருவிற்கும் வெளிப்புற எலக்ட்ரான்களுக்கும் இடையே ஒரு வலுவான பிணைப்பை ஏற்படுத்துகிறது. எனவே, சோடியத்திலிருந்து எலக்ட்ரான்களை அகற்றுவதை விட மெக்னீசியத்திலிருந்து எலக்ட்ரான்களை அகற்ற அதிக ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.
எனவே, மக்னீசியத்தின் முதல் அயனியாக்க ஆற்றல் சோடியத்தை விட அதிகமாக உள்ளது.
எடுத்துக்காட்டு கேள்வி 3: எலக்ட்ரான் நாட்டம்
கேள்வி:
பின்வரும் தனிமங்களான புளூரின் (F) மற்றும் குளோரின் (Cl) ஆகியவற்றின் எலக்ட்ரான் நாட்டங்களை ஒப்பிடுக.
கலந்துரையாடல்:
வாயு நிலையில் உள்ள ஒரு நடுநிலை அணு, ஓர் எலக்ட்ரானைப் பெறும்போது வெளியிடப்படும் ஆற்றலே எலக்ட்ரான் நாட்டம் ஆகும். புளோரின் மற்றும் குளோரின் ஆகியவை தொகுதி 17-ல் (ஹாலோஜன்கள்) உள்ளன, ஆனால் வெவ்வேறு வரிசைகளில் அமைந்துள்ளன.
புளூரின் இரண்டாம் காலத்திலும், குளோரின் மூன்றாம் காலத்திலும் உள்ளன.
புளோரின் அதிக எலக்ட்ரான் கவர் தன்மை கொண்டிருந்தாலும், குளோரினின் எலக்ட்ரான் நாட்டம் புளோரினை விட அதிக எதிர்மறையாக உள்ளது (அதிக ஆற்றலை வெளியிடுகிறது). இதற்குக் காரணம், புளோரின் அணுவின் சிறிய அணு ஆரம் காரணமாக, அதிலுள்ள எலக்ட்ரான்களுக்கு இடையேயான விலக்கு விசை அதிகமாக இருப்பதுதான். இதனால், ஒரு எலக்ட்ரான் சேர்க்கப்படும்போது வெளியிடப்படும் ஆற்றல் சற்றே குறைகிறது.
எனவே, குளோரினின் எலக்ட்ரான் நாட்டம் புளோரினை விட அதிக எதிர்மறையாக உள்ளது.
எடுத்துக்காட்டுக் கேள்வி 4: எதிர்மின் தன்மை
கேள்வி:
ஆக்ஸிஜனின் (O) எலக்ட்ரான் கவர் திறன் கந்தகத்தின் (S) எலக்ட்ரான் கவர் திறனை விட ஏன் அதிகமாக உள்ளது?
கலந்துரையாடல்:
எலக்ட்ரான் கவர் திறன் என்பது ஒரு வேதியியல் பிணைப்பில் உள்ள ஒரு ஜோடி எலக்ட்ரான்களை ஈர்க்கும் ஒரு அணுவின் திறனை அளவிடுகிறது. ஆக்ஸிஜனும் கந்தகமும் தொகுதி 16-ல் உள்ளன, ஆனால் ஆக்ஸிஜன் 2-ஆம் வரிசையிலும், கந்தகம் 3-ஆம் வரிசையிலும் காணப்படுகின்றன.
கந்தகத்துடன் ஒப்பிடும்போது ஆக்ஸிஜனின் அணு ஆரம் சிறியது.
ஆக்சிஜனின் ஆரம் சிறியதாக இருப்பதால், வேதியியல் பிணைப்புகளில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் அணுக்கருவிற்கு அருகில் இருக்கின்றன, இது கந்தகத்துடன் ஒப்பிடும்போது வலுவான ஈர்ப்பு விசையைக் கொண்டுள்ளது.
இதன் விளைவாக, ஆக்சிஜன் கந்தகத்தை விட அதிக எலக்ட்ரான் கவர் தன்மை கொண்டது.
முடிவுரை
தனிமங்களின் காலமுறைப் பண்புகள் என்பவை வேதியியலில் உள்ள ஒரு முக்கியக் கருத்தாகும். இது தனிமங்களின் வேதியியல் நடத்தையைப் புரிந்துகொள்ளவும் கணிக்கவும் நமக்கு உதவுகிறது. மேலே உள்ள எடுத்துக்காட்டுகளைப் பயன்படுத்தி, அணு ஆரம், அயனியாக்கும் ஆற்றல், எலக்ட்ரான் நாட்டம் மற்றும் எலக்ட்ரான் கவர் தன்மை போன்ற பண்புகள் கால அட்டவணையில் எவ்வாறு குறிப்பிட்ட வடிவங்களைப் பின்பற்றுகின்றன என்பதை நாம் காணலாம். இந்தப் பண்புகளைப் புரிந்துகொள்வது, வேதியியலையும் அதன் பயன்பாடுகளையும் நாம் சிறப்பாகப் புரிந்துகொள்ள உதவுகிறது.
தனிம வரிசைப் பண்புகளைப் புரிந்துகொள்வது, வேதி வினைகளைச் சிறப்பாகக் கணிக்கவும், வேதி வினைகளை வடிவமைக்கவும், மேலும் பல்வேறு தொழில்கள் மற்றும் ஆராய்ச்சித் துறைகளில் பயனுள்ள புதிய பொருட்கள் மற்றும் சேர்மங்களை உருவாக்கவும் நமக்கு உதவுகிறது. தனிமங்களின் தனிம வரிசைப் பண்புகள் வேதியியலில் உள்ள பல மேம்பட்ட கருத்துகளுக்கு அடித்தளமாக விளங்குகின்றன. எனவே, இத்துறையில் உள்ள எந்தவொரு மாணவரும் அல்லது ஆராய்ச்சியாளரும் இவற்றில் தேர்ச்சி பெறுவது அவசியமாகும்.