தனிமங்களின் ஆவர்த்தன அட்டவணை குறித்து விவாதிக்கும் எடுத்துக்காட்டுக் கேள்விகள்

தனிமங்களின் ஆவர்த்தன அட்டவணை குறித்து விவாதிக்கும் எடுத்துக்காட்டுக் கேள்விகள்

தனிம வரிசைமுறை என்றும் அழைக்கப்படும் தனிம அட்டவணை, வேதியியலின் மிக அடிப்படையான கருவிகளில் ஒன்றாகும். இது தனிமங்களின் பண்புகளையும் அவற்றுக்கிடையேயான தொடர்புகளையும் புரிந்துகொள்ள நமக்கு உதவுகிறது. தனிம வரிசையைப் பற்றிய முழுமையான புரிதல், பொருள் பகுப்பாய்வு முதல் சேர்மத் தொகுப்பு வரை பரந்த அளவிலான வேதியியல் பயன்பாடுகளில் விலைமதிப்பற்றதாக இருக்கும். இந்தக் கட்டுரை, உங்கள் புரிதலை ஆழப்படுத்துவதற்காக, பல எடுத்துக்காட்டுக் கணக்குகளையும் தனிம அட்டவணை பற்றிய ஒரு விரிவான விவாதத்தையும் வழங்கும்.

தனிமங்களின் ஆவர்த்தன அட்டவணைக்கு ஓர் அறிமுகம்

தனிமங்களின் ஆவர்த்தன அட்டவணை முதன்முதலில் 1869-ஆம் ஆண்டில் டிமிட்ரி மெண்டலீவ் என்பவரால் உருவாக்கப்பட்டது. மெண்டலீவ், தனிமங்களை அவற்றின் ஏறுவரிசையிலான சார்பு அணு நிறைகளின் அடிப்படையில் வரிசைப்படுத்தி, அவற்றின் வேதியியல் பண்புகளில் ஆவர்த்தன முறைகளைக் கண்டறிந்தார். அன்று முதல், இந்த ஆவர்த்தன அட்டவணை பலமுறை புதுப்பிக்கப்பட்டு, தற்போது அணுக்கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையான அணு எண்ணின் ஏறுவரிசையில் வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது.

தனிம அட்டவணையில் உள்ள தனிமங்கள், குழுக்கள் அல்லது செங்குத்துத் தூண்கள் மற்றும் காலங்கள் அல்லது கிடைமட்ட வரிசைகள் எனப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளன. குழுக்கள் பொதுவாக ஒத்த வேதியியல் பண்புகளைக் கொண்ட தனிமங்களையும், காலங்கள் அந்தப் பண்புகளில் ஏற்படும் படிப்படியான அதிகரிப்பையும் குறிக்கின்றன.

மாதிரி கேள்விகள் மற்றும் கலந்துரையாடல்

கேள்வி 1: குழுக்கள் மற்றும் காலங்களைக் கண்டறிதல்

கேள்வி: அணு எண் 17 கொண்ட ஒரு தனிமம் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. தனிம அட்டவணையில் அத்தனிமத்தின் தொகுதி மற்றும் வரிசையைக் கண்டறியவும்.

கலந்துரையாடல்:
அணு எண் 17 கொண்ட தனிமம் குளோரின் (Cl) ஆகும். தனிம அட்டவணையில் ஒரு தனிமத்தின் தொகுதி மற்றும் வரிசையைத் தீர்மானிக்க, நாம் அதன் எலக்ட்ரான் அமைப்பை ஆராய வேண்டும்.

குளோரினின் எலக்ட்ரான் கட்டமைப்பு:
\[ \text{1s}^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^5 \]

தனிம அட்டவணையில், 3-வது வரிசையில் உள்ள s மற்றும் p துணைக்கூடுகள் பின்வருமாறு:
– 3s^2: 3s துணைக்கூட்டில் 2 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.
– 3p^5: 3p துணைக்கூட்டில் 5 எலக்ட்ரான்கள் (மூன்றாவது கூட்டில் மொத்தம் 7 எலக்ட்ரான்கள்)

எனவே, குளோரின் 3-வது வரிசை மற்றும் VIIA குழுவில் உள்ளது (அல்லது நவீன IUPAC-இன் படி 17-வது குழுவில் உள்ளது, ஏனெனில் இது 7 இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட ஹாலஜன் குழுவில் அடங்கியுள்ளது).

பதில்:
குளோரின் VIIA குழுவிலும் (17) மற்றும் 3 ஆம் காலத்திலும் உள்ளது.

கேள்வி 2: தனிம அட்டவணையில் உள்ள இடத்தின் அடிப்படையில் வேதியியல் பண்புகள்

கேள்வி: சோடியம் (Na) மற்றும் பொட்டாசியம் (K) ஏன் ஒத்த வேதியியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன?

கலந்துரையாடல்:
அணு எண் 11 கொண்ட சோடியம் (Na) மற்றும் அணு எண் 19 கொண்ட பொட்டாசியம் (K) ஆகிய இரண்டும், கார உலோகங்கள் என்று அழைக்கப்படும் தனிம வரிசை அட்டவணையில், அதாவது குழு IA (அல்லது IUPAC முறைப்படி 1) இல் ஒரே குழுவில் அமைந்துள்ளன.

சோடியத்தின் எலக்ட்ரான் அமைப்பு:
\[ \text{1s}^2 2s^2 2p^6 3s^1 \]

பொட்டாசியத்தின் எலக்ட்ரான் அமைப்பு:
\[ \text{1s}^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1 \]

இரு தனிமங்களும் அவற்றின் வெளி s-துணைக்கூட்டில் ஒரு எலக்ட்ரானைக் கொண்டுள்ளன, இது அவற்றை அதிக வினைத்திறன் மிக்கதாக ஆக்குகிறது. மேலும், ஒரு எலக்ட்ரானை இழப்பதன் மூலம் \( \text{M}^+ \) அயனிகளை உருவாக்கும் திறன் போன்ற ஒத்த வேதியியல் பண்புகளையும் அவை கொண்டுள்ளன.

பதில்:
சோடியம் மற்றும் பொட்டாசியம் ஆகியவற்றின் வெளி s துணைக்கூட்டில் ஒரு எலக்ட்ரான் இருப்பதால், அவை ஒத்த வேதியியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன.

கேள்வி 3: இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களைக் கண்டறிதல்

கேள்வி: அணு எண் 14 கொண்ட ஒரு தனிமம் எத்தனை இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது? மேலும், அத்தனிமத்தின் தொகுதி மற்றும் கால அளவையையும் கண்டறியவும்.

கலந்துரையாடல்:
அணு எண் 14 கொண்ட தனிமம் சிலிக்கான் (Si) ஆகும். அதன் எலக்ட்ரான் அமைப்பு:
\[ \text{1s}^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^2 \]

இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் என்பவை வெளிப்புறக் கூட்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் ஆகும், இந்தச் சூழலில் அது கூடு 3 ஆகும்:
– 3s^2: 2 எலக்ட்ரான்கள்
– 3p^2: 2 எலக்ட்ரான்கள்

சிலிக்கானில் உள்ள இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை, 3s மற்றும் 3p துணைக்கூடுகளின் மொத்தமாகும், அதாவது 4 எலக்ட்ரான்கள். அதன் வெளிப்புறக் கூட்டில் 4 எலக்ட்ரான்கள் இருப்பதால், Si ஆனது IVA குழுவில் (அல்லது 14) உள்ளது. மேலும், வெளிப்புற நிரப்பப்பட்ட அடுக்கு மூன்றாவது கூடு (3) என்பதால், Si ஆனது 3 ஆம் வரிசையில் உள்ளது.

பதில்:
சிலிக்கான் 4 இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது, IVA குழுவிலும் (14) மற்றும் 3வது வரிசையிலும் உள்ளது.

கேள்வி 4: அணுப் பண்புகளில் காலமுறைப் போக்குகள்

கேள்வி: ஒரு தொடர்வரிசையில் இடமிருந்து வலமாகச் செல்லும்போது அணுக்களின் ஆரங்கள் ஏன் குறைகின்றன?

கலந்துரையாடல்:
ஒரு தொடரில் இடமிருந்து வலமாகச் செல்லும்போது, ​​அணு எண்ணும் அணுக்கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையும் அதிகரிக்கின்றன. இது அணுக்கருவிற்கும் அதைச் சுற்றியுள்ள எலக்ட்ரான்களுக்கும் இடையேயான கூலும்பு ஈர்ப்பை அதிகரிக்கிறது. இதன் விளைவாக, எலக்ட்ரான்கள் அணுக்கருவால் மேலும் வலுவாக ஈர்க்கப்படுகின்றன, இதனால் அணு ஆரம் குறைகிறது.

மேலும், ஒரு காலகட்டம் முழுவதும் எலக்ட்ரான் கூடுகளின் எண்ணிக்கை மாறாமல் இருப்பதால், அதிகரித்த அணுக்கரு ஈர்ப்பைச் சமன்செய்யக் கூடுதல் தடுப்பு விளைவு எதுவும் ஏற்படுவதில்லை; இந்த ஈர்ப்பு, எலக்ட்ரான்களை அணுக்கருவை நோக்கி மிகவும் திறம்பட இழுக்கிறது.

பதில்:
ஒரு தொடரில் இடமிருந்து வலமாகச் செல்லும்போது அணு ஆரம் குறைகிறது, ஏனெனில் புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரிப்பது, இந்த விளைவைக் குறைப்பதற்கான எலக்ட்ரான் கூடுகள் சேர்க்கப்படாமல், எலக்ட்ரான்கள் மீதான அணுக்கருவின் ஈர்ப்பை வலுப்படுத்துகிறது.

கேள்வி 5: பண்புகளின் அடிப்படையில் தனிமங்களைக் கண்டறிதல்

கேள்வி: ஒரு தனிமம் அறை வெப்பநிலையில் வாயுவாகவும், மந்தமாகவும், VIIIA (18) குழுவில் உள்ளது. அந்தத் தனிமத்தையும் அதன் அணு எண்ணையும் கண்டறியவும்.

கலந்துரையாடல்:
அறை வெப்பநிலையில் மந்தமாக இருக்கும் மற்றும் VIIIA (18) குழுவில் உள்ள வாயுத் தனிமங்கள் மந்த வாயு குழுவில் சேர்க்கப்பட்டுள்ளன. VIIIA (18) குழுவிற்கு, பொதுவாக அறியப்பட்ட தனிமங்களில் ஒன்று நியான் (Ne) ஆகும்.

நியானின் எலக்ட்ரான் கட்டமைப்பு பின்வருமாறு:
\[ \text{1s}^2 2s^2 2p^6 \]

மேற்கண்ட உள்ளமைவின்படி, நியானின் அனைத்து உட்கூடுகளும் முழுமையாக நிரம்பியிருப்பதைக் காணலாம், இது அதனை மிகவும் நிலையானதாகவும் மந்தமானதாகவும் ஆக்குகிறது. Ne-ன் அணு எண் 10 ஆகும்.

பதில்:
அந்தத் தனிமம் நியான் (Ne) ஆகும், அதன் அணு எண் 10.

முடிவுரை

வேதியியலைப் பயில்வதற்கும் பயன்படுத்துவதற்கும் தனிமங்களின் ஆவர்த்தன அட்டவணையைப் புரிந்துகொள்வது மிகவும் இன்றியமையாதது. எலக்ட்ரான் கட்டமைப்பு, ஆவர்த்தன அட்டவணையின் போக்குகள், மற்றும் தொகுதிகள் மற்றும் காலங்கள் போன்ற அடிப்படைக் கருத்துக்களில் தேர்ச்சி பெறுவது, வேதியியலின் பல அம்சங்களில் நாம் மிகவும் திறமையாகத் தேர்ச்சி பெற உதவுகிறது. இந்தக் கட்டுரை, அதன் எடுத்துக்காட்டுக் கணக்குகள் மற்றும் ஆழமான விவாதத்துடன், ஆவர்த்தன அட்டவணை மற்றும் வேதியியலில் அதன் பயன்பாடுகள் குறித்த உங்கள் புரிதலை வலுப்படுத்த உதவும் என்று நம்புகிறோம்.