नियतकालिक सारणीतील घटकांच्या मांडणीचे तत्त्व. रासायनिक घटकांचे आवर्त सारणी
नियतकालिक सारणी कशी वापरायची? एक अनारक्षित व्यक्तीसाठी, नियतकालिक सारणी वाचणे हे एल्व्ह्सच्या प्राचीन रून्सकडे पाहणाऱ्या ग्नोमसारखेच आहे. आणि नियतकालिक सारणी, तसे, योग्यरित्या वापरल्यास, जगाबद्दल बरेच काही सांगू शकते. परीक्षेत तुमची चांगली सेवा करण्यासोबतच, मोठ्या संख्येने रासायनिक आणि भौतिक समस्या सोडवण्यातही ते भरून न येणारे आहे. पण ते कसे वाचायचे? सुदैवाने, आज प्रत्येकजण ही कला शिकू शकतो. या लेखात आवर्त सारणी कशी समजून घ्यायची ते सांगू.
नियतकालिक सारणी रासायनिक घटक(नियतकालिक सारणी) हे रासायनिक घटकांचे वर्गीकरण आहे जे शुल्कावरील घटकांच्या विविध गुणधर्मांचे अवलंबित्व स्थापित करते अणु केंद्रक.
टेबलच्या निर्मितीचा इतिहास
दिमित्री इव्हानोविच मेंडेलीव्ह हे साधे रसायनशास्त्रज्ञ नव्हते, जर कोणाला असे वाटते. ते रसायनशास्त्रज्ञ, भौतिकशास्त्रज्ञ, भूगर्भशास्त्रज्ञ, मेट्रोलॉजिस्ट, पर्यावरणशास्त्रज्ञ, अर्थशास्त्रज्ञ, तेल कामगार, वैमानिक, उपकरणे निर्माता आणि शिक्षक होते. त्याच्या आयुष्यात, शास्त्रज्ञाने बरेच मूलभूत संशोधन केले विविध क्षेत्रेज्ञान उदाहरणार्थ, असे मानले जाते की हे मेंडेलीव्ह होते ज्याने वोडकाची आदर्श शक्ती - 40 अंश मोजली. मेंडेलीव्हला व्होडकाबद्दल कसे वाटले हे आम्हाला ठाऊक नाही, परंतु आम्हाला निश्चितपणे माहित आहे की "पाण्याबरोबर अल्कोहोलचे संयोजन" या विषयावरील त्यांच्या प्रबंधाचा वोडकाशी काहीही संबंध नव्हता आणि अल्कोहोलचे प्रमाण 70 अंश मानले गेले. शास्त्रज्ञाच्या सर्व गुणवत्तेसह, रासायनिक घटकांच्या नियतकालिक कायद्याचा शोध - निसर्गाच्या मूलभूत नियमांपैकी एक, त्याला सर्वात व्यापक कीर्ती मिळवून दिली.
अशी एक आख्यायिका आहे ज्यानुसार एका शास्त्रज्ञाने नियतकालिक सारणीचे स्वप्न पाहिले, ज्यानंतर त्याला प्रकट झालेल्या कल्पनेला परिष्कृत करायचे होते. परंतु, जर सर्व काही इतके सोपे असेल तर.. आवर्त सारणीच्या निर्मितीची ही आवृत्ती, वरवर पाहता, एक दंतकथेपेक्षा अधिक काही नाही. टेबल कसे उघडले असे विचारले असता, दिमित्री इव्हानोविचने स्वतः उत्तर दिले: “ मी कदाचित वीस वर्षांपासून याबद्दल विचार करत आहे, परंतु तुम्हाला वाटते: मी तिथे बसलो होतो आणि अचानक... ते पूर्ण झाले.
एकोणिसाव्या शतकाच्या मध्यात, ज्ञात रासायनिक घटकांची मांडणी करण्याचे प्रयत्न (६३ घटक ज्ञात होते) अनेक शास्त्रज्ञांनी समांतरपणे हाती घेतले. उदाहरणार्थ, 1862 मध्ये, अलेक्झांड्रे एमिल चॅनकोर्टोईस यांनी हेलिक्सच्या बाजूने घटक ठेवले आणि रासायनिक गुणधर्मांच्या चक्रीय पुनरावृत्तीची नोंद केली. रसायनशास्त्रज्ञ आणि संगीतकार जॉन अलेक्झांडर न्यूलँड्स यांनी स्वतःची आवृत्ती ऑफर केली नियतकालिक सारणी 1866 मध्ये. एक मनोरंजक वस्तुस्थिती अशी आहे की शास्त्रज्ञाने घटकांच्या व्यवस्थेमध्ये काही प्रकारचे गूढ संगीतमय सुसंवाद शोधण्याचा प्रयत्न केला. इतर प्रयत्नांमध्ये, मेंडेलीव्हचा प्रयत्न देखील होता, ज्याला यश मिळाले.
1869 मध्ये, पहिले टेबल आकृती प्रकाशित झाले आणि 1 मार्च 1869 हा दिवस नियतकालिक कायदा उघडला गेला असे मानले जाते. मेंडेलीव्हच्या शोधाचा सार असा होता की वाढत्या अणू वस्तुमान असलेल्या घटकांचे गुणधर्म नीरस बदलत नाहीत, परंतु वेळोवेळी. सारणीच्या पहिल्या आवृत्तीमध्ये फक्त 63 घटक होते, परंतु मेंडेलीव्हने बरेच काही केले गैर-मानक उपाय. म्हणून, त्याने अद्याप न सापडलेल्या घटकांसाठी टेबलमध्ये जागा सोडण्याचा अंदाज लावला आणि काही घटकांचे अणू वस्तुमान देखील बदलले. गॅलियम, स्कॅन्डियम आणि जर्मेनियमचा शोध लागल्यानंतर मेंडेलीव्हने तयार केलेल्या कायद्याच्या मूलभूत शुद्धतेची पुष्टी झाली, ज्याचे अस्तित्व शास्त्रज्ञाने वर्तवले होते.
नियतकालिक सारणीचे आधुनिक दृश्य
खाली टेबल स्वतः आहे
आज, अणु वजन (अणु वस्तुमान) ऐवजी, अणुक्रमांक (न्यूक्लियसमधील प्रोटॉनची संख्या) ही संकल्पना घटकांची क्रमवारी लावण्यासाठी वापरली जाते. टेबलमध्ये 120 घटक आहेत, जे अणुक्रमांक (प्रोटॉनची संख्या) वाढवण्याच्या क्रमाने डावीकडून उजवीकडे मांडलेले आहेत.
सारणी स्तंभ तथाकथित गटांचे प्रतिनिधित्व करतात आणि पंक्ती पूर्णविराम दर्शवतात. टेबलमध्ये 18 गट आणि 8 पूर्णविराम आहेत.
- डावीकडून उजवीकडे जाताना घटकांचे धातूचे गुणधर्म कमी होतात आणि उलट दिशेने वाढतात.
- पूर्णविरामानुसार डावीकडून उजवीकडे जाताना अणूंचा आकार कमी होतो.
- जसजसे तुम्ही गटातून वरपासून खालपर्यंत जाता, तसतसे कमी करणारे धातूचे गुणधर्म वाढतात.
- डावीकडून उजवीकडे जाताना ऑक्सिडायझिंग आणि नॉन-मेटलिक गुणधर्म वाढतातआय.
सारणीतून घटकाबद्दल आपण काय शिकतो? उदाहरणार्थ, टेबलमधील तिसरा घटक घेऊ - लिथियम, आणि त्याचा तपशीलवार विचार करू.
सर्व प्रथम, आपण स्वतः घटक चिन्ह आणि त्याच्या खाली त्याचे नाव पाहतो. वरच्या डाव्या कोपर्यात घटकाचा अणुक्रमांक आहे, ज्या क्रमाने घटक सारणीमध्ये मांडला आहे. अणुक्रमांक, आधीच नमूद केल्याप्रमाणे, न्यूक्लियसमधील प्रोटॉनच्या संख्येइतका आहे. पॉझिटिव्ह प्रोटॉनची संख्या सामान्यतः अणूमधील नकारात्मक इलेक्ट्रॉनच्या संख्येइतकी असते (समस्थानिकांचा अपवाद वगळता).
अणु द्रव्यमान अणुक्रमांकाखाली दर्शविले आहे (सारणीच्या या आवृत्तीमध्ये). जर आपण अणू वस्तुमानाला जवळच्या पूर्णांकापर्यंत गोल केले तर आपल्याला वस्तुमान संख्या असे म्हणतात. वस्तुमान संख्या आणि अणुक्रमांक यांच्यातील फरक न्यूक्लियसमधील न्यूट्रॉनची संख्या देतो. अशा प्रकारे, हेलियम न्यूक्लियसमध्ये न्यूट्रॉनची संख्या दोन आहे आणि लिथियममध्ये ती चार आहे.
आमचा अभ्यासक्रम "डमीजसाठी नियतकालिक सारणी" संपला आहे. शेवटी, आम्ही तुम्हाला थीमॅटिक व्हिडिओ पाहण्यासाठी आमंत्रित करतो आणि आम्हाला आशा आहे की मेंडेलीव्हची नियतकालिक सारणी कशी वापरायची हा प्रश्न तुमच्यासाठी अधिक स्पष्ट झाला आहे. आम्ही तुम्हाला आठवण करून देतो की नवीन विषयाचा अभ्यास एकट्यानेच नव्हे तर अनुभवी मार्गदर्शकाच्या मदतीने करणे नेहमीच अधिक प्रभावी असते. म्हणूनच आपण त्यांच्याबद्दल कधीही विसरू नये, जे त्यांचे ज्ञान आणि अनुभव आनंदाने आपल्याशी सामायिक करतील.
जो कोणी शाळेत गेला त्याला आठवते की अभ्यास करण्यासाठी अनिवार्य विषयांपैकी एक म्हणजे रसायनशास्त्र. तुम्हाला ती आवडेल किंवा तुम्हाला ती आवडणार नाही - काही फरक पडत नाही. आणि अशी शक्यता आहे की या विषयातील बरेच ज्ञान आधीच विसरले गेले आहे आणि जीवनात वापरले जात नाही. तथापि, प्रत्येकाला कदाचित डीआय मेंडेलीव्हचे रासायनिक घटकांचे सारणी आठवते. अनेकांसाठी, हे एक बहु-रंगीत टेबल राहिले आहे, जिथे रासायनिक घटकांची नावे दर्शविणारी विशिष्ट अक्षरे प्रत्येक चौकोनात लिहिलेली आहेत. परंतु येथे आम्ही रसायनशास्त्राबद्दल अशा प्रकारे बोलणार नाही आणि शेकडो वर्णन करणार नाही रासायनिक प्रतिक्रियाआणि प्रक्रिया, परंतु आवर्त सारणी प्रथम स्थानावर कशी दिसली ते आम्ही तुम्हाला सांगू - ही कथा कोणत्याही व्यक्तीसाठी मनोरंजक असेल आणि खरोखरच ज्यांना मनोरंजक आणि उपयुक्त माहितीची भूक आहे त्यांच्यासाठी मनोरंजक असेल.
थोडी पार्श्वभूमी
1668 मध्ये, उत्कृष्ट आयरिश रसायनशास्त्रज्ञ, भौतिकशास्त्रज्ञ आणि धर्मशास्त्रज्ञ रॉबर्ट बॉयल यांनी एक पुस्तक प्रकाशित केले ज्यामध्ये किमयाबद्दलच्या अनेक मिथकांना खोडून काढण्यात आले होते आणि ज्यामध्ये त्यांनी अविघटनशील रासायनिक घटक शोधण्याची आवश्यकता यावर चर्चा केली होती. शास्त्रज्ञाने त्यांची यादी देखील दिली, ज्यामध्ये फक्त 15 घटक आहेत, परंतु आणखी घटक असू शकतात अशी कल्पना मान्य केली. हे केवळ नवीन घटकांच्या शोधातच नव्हे तर त्यांच्या पद्धतशीरतेमध्ये देखील प्रारंभिक बिंदू बनले.
शंभर वर्षांनंतर, फ्रेंच रसायनशास्त्रज्ञ अँटोइन लॅव्होइसियरने एक नवीन यादी तयार केली, ज्यामध्ये आधीच 35 घटक समाविष्ट आहेत. त्यापैकी 23 नंतर विघटनशील असल्याचे आढळून आले. परंतु जगभरातील शास्त्रज्ञांनी नवीन घटकांचा शोध सुरू ठेवला. आणि या प्रक्रियेतील मुख्य भूमिका प्रसिद्ध रशियन रसायनशास्त्रज्ञ दिमित्री इव्हानोविच मेंडेलीव्ह यांनी बजावली होती - घटकांच्या अणु वस्तुमान आणि सिस्टममधील त्यांचे स्थान यांच्यात संबंध असू शकतो अशी गृहितक मांडणारे ते पहिले होते.
परिश्रमपूर्वक काम केल्याबद्दल आणि रासायनिक घटकांची तुलना केल्याबद्दल धन्यवाद, मेंडेलीव्ह घटकांमधील संबंध शोधण्यात सक्षम झाला, ज्यामध्ये ते एक असू शकतात आणि त्यांचे गुणधर्म काही गृहित धरलेले नाहीत, परंतु वेळोवेळी पुनरावृत्ती होणाऱ्या घटनेचे प्रतिनिधित्व करतात. परिणामी, फेब्रुवारी 1869 मध्ये, मेंडेलीव्हने पहिला नियतकालिक कायदा तयार केला आणि आधीच मार्चमध्ये त्यांचा अहवाल "घटकांच्या अणू वजनासह गुणधर्मांचा संबंध" हा रशियन केमिकल सोसायटीला रसायनशास्त्राच्या इतिहासकार एन.ए. मेनशुटकिनने सादर केला. त्यानंतर, त्याच वर्षी, मेंडेलीव्हचे प्रकाशन जर्मनीतील “झीटस्क्रिफ्ट फर केमी” जर्नलमध्ये प्रकाशित झाले आणि 1871 मध्ये, आणखी एक जर्मन जर्नल “अनालेन डर केमी” ने त्याच्या शोधासाठी समर्पित शास्त्रज्ञाने एक नवीन विस्तृत प्रकाशन प्रकाशित केले.
नियतकालिक सारणी तयार करणे
1869 पर्यंत, मुख्य कल्पना मेंडेलीव्हने आधीच तयार केली होती, आणि खूप लवकर. कमी वेळ, परंतु बर्याच काळापासून तो काय आहे हे स्पष्टपणे प्रदर्शित करणार्या कोणत्याही सुव्यवस्थित प्रणालीमध्ये व्यवस्था करू शकला नाही. त्याचा सहकारी ए.ए. इनोस्ट्रेंटसेव्ह यांच्याशी झालेल्या एका संभाषणात, त्याने असेही सांगितले की त्याच्या डोक्यात सर्वकाही आधीच तयार आहे, परंतु तो सर्व काही टेबलमध्ये ठेवू शकत नाही. यानंतर, मेंडेलीव्हच्या चरित्रकारांच्या म्हणण्यानुसार, त्याने त्याच्या टेबलवर मेहनती काम सुरू केले, जे तीन दिवस झोपेशिवाय चालले. त्यांनी सारणीमध्ये घटकांचे आयोजन करण्यासाठी सर्व प्रकारचे मार्ग वापरण्याचा प्रयत्न केला आणि त्या वेळी विज्ञानाला अद्याप सर्व रासायनिक घटकांबद्दल माहिती नव्हती या वस्तुस्थितीमुळे कार्य देखील गुंतागुंतीचे होते. परंतु, असे असूनही, टेबल अद्याप तयार केले गेले आणि घटक व्यवस्थित केले गेले.
मेंडेलीव्हच्या स्वप्नातील आख्यायिका
डीआय मेंडेलीव्हने त्याच्या टेबलबद्दल स्वप्न पाहिले अशी कथा अनेकांनी ऐकली आहे. ही आवृत्ती वर उल्लेखित मेंडेलीव्हचे सहकारी ए.ए. इनोस्ट्रेंटसेव्ह यांनी एक मजेदार कथा म्हणून सक्रियपणे प्रसारित केली होती ज्याद्वारे त्याने आपल्या विद्यार्थ्यांचे मनोरंजन केले. तो म्हणाला की दिमित्री इव्हानोविच झोपायला गेला आणि स्वप्नात स्पष्टपणे त्याचे टेबल पाहिले, ज्यामध्ये सर्व रासायनिक घटक योग्य क्रमाने व्यवस्थित केले गेले होते. यानंतर, विद्यार्थ्यांनी अगदी गंमत केली की 40° व्होडका असाच सापडला. परंतु झोपेसह कथेसाठी अजूनही वास्तविक पूर्व शर्ती होत्या: आधीच नमूद केल्याप्रमाणे, मेंडेलीव्हने झोप किंवा विश्रांतीशिवाय टेबलवर काम केले आणि इनोस्ट्रेंटसेव्हने एकदा तो थकलेला आणि थकलेला आढळला. दिवसा, मेंडेलीव्हने थोडा विश्रांती घेण्याचे ठरविले आणि काही वेळाने, तो अचानक जागा झाला, त्याने ताबडतोब कागदाचा तुकडा घेतला आणि त्यावर एक तयार टेबल काढला. परंतु शास्त्रज्ञाने स्वत: स्वप्नासह या संपूर्ण कथेचे खंडन केले आणि म्हटले: "मी याबद्दल विचार करत आहे, कदाचित वीस वर्षांपासून, आणि तुम्हाला वाटते: मी बसलो होतो आणि अचानक ... ते तयार आहे." त्यामुळे स्वप्नातील दंतकथा खूप आकर्षक असू शकते, परंतु टेबलची निर्मिती केवळ कठोर परिश्रमातूनच शक्य होते.
पुढे काम
1869 ते 1871 या कालावधीत, मेंडेलीव्हने नियतकालिकतेच्या कल्पना विकसित केल्या ज्याकडे वैज्ञानिक समुदायाचा कल होता. आणि एक महत्वाचे टप्पे ही प्रक्रियाइतर घटकांच्या गुणधर्मांच्या तुलनेत त्याच्या गुणधर्मांच्या एकूणतेच्या आधारावर सिस्टममधील कोणताही घटक असावा अशी समज होती. याच्या आधारे, आणि काच तयार करणाऱ्या ऑक्साईड्समधील बदलांवरील संशोधनाच्या परिणामांवर अवलंबून राहून, रसायनशास्त्रज्ञ युरेनियम, इंडियम, बेरिलियम आणि इतरांसह काही घटकांच्या अणू वस्तुमानांच्या मूल्यांमध्ये सुधारणा करण्यास सक्षम होते.
मेंडेलीव्ह, अर्थातच, टेबलमध्ये राहिलेल्या रिकाम्या पेशी त्वरीत भरू इच्छित होते आणि 1870 मध्ये त्यांनी भाकीत केले की विज्ञानाला अज्ञात असलेले रासायनिक घटक लवकरच शोधले जातील, अणू वस्तुमान आणि गुणधर्म ज्यांची गणना करण्यास तो सक्षम होता. यापैकी पहिले गॅलियम (1875 मध्ये सापडलेले), स्कँडियम (1879 मध्ये सापडलेले) आणि जर्मेनियम (1885 मध्ये सापडलेले) होते. नंतर भविष्यवाण्या पूर्ण होत राहिल्या, आणि आणखी आठ नवीन घटक सापडले, ज्यात: पोलोनियम (1898), रेनिअम (1925), टेकनेटियम (1937), फ्रँशियम (1939) आणि ॲस्टाटिन (1942-1943). तसे, 1900 मध्ये, डी.आय. मेंडेलीव्ह आणि स्कॉटिश रसायनशास्त्रज्ञ विल्यम रामसे या निष्कर्षापर्यंत पोहोचले की टेबलमध्ये शून्य गटाचे घटक देखील समाविष्ट असले पाहिजेत - 1962 पर्यंत त्यांना अक्रिय वायू म्हटले गेले आणि त्यानंतर - उदात्त वायू.
नियतकालिक सारणीचे आयोजन
डी.आय. मेंडेलीव्हच्या सारणीतील रासायनिक घटक त्यांच्या वस्तुमानाच्या वाढीनुसार पंक्तींमध्ये मांडले जातात आणि पंक्तींची लांबी निवडली जाते जेणेकरून त्यातील घटक समान गुणधर्म असतील. उदाहरणार्थ, रेडॉन, झेनॉन, क्रिप्टॉन, आर्गॉन, निऑन आणि हेलियम सारख्या उदात्त वायूंना इतर घटकांसह प्रतिक्रिया देणे कठीण आहे आणि त्यांची रासायनिक प्रतिक्रिया कमी आहे, म्हणूनच ते अगदी उजव्या स्तंभात स्थित आहेत. आणि डाव्या स्तंभातील घटक (पोटॅशियम, सोडियम, लिथियम इ.) इतर घटकांशी चांगली प्रतिक्रिया देतात आणि प्रतिक्रिया स्वतःच स्फोटक असतात. सोप्या भाषेत सांगायचे तर, प्रत्येक स्तंभामध्ये घटक असतात समान गुणधर्म, तुम्ही एका स्तंभातून दुस-या स्तंभात जाता तेव्हा बदलते. क्र. 92 पर्यंतचे सर्व घटक निसर्गात आढळतात आणि क्र. 93 पासून कृत्रिम घटक सुरू होतात, जे केवळ प्रयोगशाळेच्या परिस्थितीत तयार केले जाऊ शकतात.
त्याच्या मूळ आवृत्तीमध्ये, नियतकालिक प्रणाली केवळ निसर्गात अस्तित्वात असलेल्या ऑर्डरचे प्रतिबिंब म्हणून समजली गेली आणि सर्वकाही असे का असावे याचे कोणतेही स्पष्टीकरण नव्हते. जेव्हा क्वांटम मेकॅनिक्स दिसले तेव्हाच टेबलमधील घटकांच्या क्रमाचा खरा अर्थ स्पष्ट झाला.
सर्जनशील प्रक्रियेतील धडे
डी.आय. मेंडेलीव्हच्या नियतकालिक सारणीच्या निर्मितीच्या संपूर्ण इतिहासातून सर्जनशील प्रक्रियेचे कोणते धडे घेतले जाऊ शकतात याबद्दल बोलताना, आपण उदाहरण म्हणून या क्षेत्रातील इंग्रजी संशोधकाच्या कल्पनांचा उल्लेख करू शकतो. सर्जनशील विचारग्रॅहम वॉलेस आणि फ्रेंच शास्त्रज्ञ हेन्री पॉइन्कारे. त्यांची थोडक्यात माहिती देऊ.
पॉइनकारे (1908) आणि ग्रॅहम वॉलेस (1926) यांच्या अभ्यासानुसार, सर्जनशील विचारसरणीचे चार मुख्य टप्पे आहेत:
- तयारी- मुख्य समस्या तयार करण्याचा टप्पा आणि त्याचे निराकरण करण्याचा प्रथम प्रयत्न;
- उष्मायन- एक टप्पा ज्या दरम्यान प्रक्रियेपासून तात्पुरते विचलित होते, परंतु समस्येचे निराकरण करण्याचे कार्य अवचेतन स्तरावर केले जाते;
- अंतर्दृष्टी- ज्या टप्प्यावर अंतर्ज्ञानी समाधान स्थित आहे. शिवाय, हा उपाय अशा परिस्थितीत शोधला जाऊ शकतो जो समस्येशी पूर्णपणे संबंधित नाही;
- परीक्षा- समाधानाची चाचणी आणि अंमलबजावणीचा टप्पा, ज्यावर या सोल्यूशनची चाचणी केली जाते आणि त्याचा पुढील विकास शक्य आहे.
जसे आपण पाहू शकतो, त्याचे टेबल तयार करण्याच्या प्रक्रियेत, मेंडेलीव्हने अंतर्ज्ञानाने या चार टप्प्यांचे अचूक पालन केले. हे किती प्रभावी आहे हे निकालांद्वारे ठरवले जाऊ शकते, म्हणजे. सारणी तयार करण्यात आली होती. आणि त्याची निर्मिती केवळ रासायनिक विज्ञानासाठीच नव्हे तर संपूर्ण मानवजातीसाठी एक मोठे पाऊल आहे हे लक्षात घेता, वरील चार टप्पे दोन्ही अंमलबजावणीसाठी लागू केले जाऊ शकतात. छोटे प्रकल्प, आणि जागतिक योजनांच्या अंमलबजावणीसाठी. लक्षात ठेवण्याची मुख्य गोष्ट अशी आहे की एकही शोध नाही, समस्येचे एकच निराकरण स्वतःहून शोधले जाऊ शकत नाही, आपल्याला ते स्वप्नात कितीही पहायचे आहे आणि आपण किती झोपलो आहोत हे महत्त्वाचे नाही. काहीतरी कार्य करण्यासाठी, रासायनिक घटकांचे सारणी तयार करणे किंवा नवीन विपणन योजना विकसित करणे याने काही फरक पडत नाही, आपल्याकडे विशिष्ट ज्ञान आणि कौशल्ये असणे आवश्यक आहे, तसेच आपल्या क्षमतांचा कुशलतेने वापर करणे आणि कठोर परिश्रम करणे आवश्यक आहे.
आम्ही तुम्हाला तुमच्या प्रयत्नांमध्ये यश मिळवू इच्छितो आणि यशस्वी अंमलबजावणीनियोजित!
तुम्ही सर्वांनी घटकांची नियतकालिक सारणी पाहिली असेल. हे शक्य आहे की ती अजूनही तुमच्या स्वप्नात तुम्हाला सतावत असेल किंवा कदाचित सध्या ती शाळेच्या वर्गाची भिंत सजवणारी दृश्य पार्श्वभूमी आहे. तथापि, डोळ्यांना भेटण्यापेक्षा पेशींच्या यादृच्छिक दिसणाऱ्या संग्रहामध्ये बरेच काही आहे.
नियतकालिक सारणी (किंवा PT, जसे की आम्ही या लेखात वेळोवेळी त्याला कॉल करू) आणि ते बनवणाऱ्या घटकांमध्ये अशी वैशिष्ट्ये आहेत ज्यांचा तुम्ही कधीही अंदाज लावला नसेल. सारणी तयार करण्यापासून ते त्यात अंतिम घटक जोडण्यापर्यंत, येथे दहा तथ्ये आहेत जी बहुतेक लोकांना माहित नाहीत.
10. मेंडेलीव्हला मदत मिळाली
नियतकालिक सारणी 1869 पासून वापरात आहे, जेव्हा ते जास्त दाढी असलेल्या दिमित्री मेंडेलीव्हने संकलित केले होते. बहुतेक लोकांना असे वाटते की या टेबलवर काम करणारा मेंडेलीव्ह हा एकमेव होता आणि त्याबद्दल धन्यवाद तो शतकातील सर्वात हुशार रसायनशास्त्रज्ञ बनला. तथापि, त्याच्या प्रयत्नांना अनेक युरोपियन शास्त्रज्ञांनी मदत केली ज्यांनी या मोठ्या घटकांच्या संचाच्या पूर्ततेसाठी महत्त्वपूर्ण योगदान दिले.
मेंडेलीव्ह हे नियतकालिक सारणीचे जनक म्हणून व्यापकपणे ओळखले जातात, परंतु जेव्हा त्यांनी ते संकलित केले तेव्हा सारणीचे सर्व घटक अद्याप शोधले गेले नव्हते. हे कसे शक्य झाले? शास्त्रज्ञ त्यांच्या वेडेपणासाठी प्रसिद्ध आहेत...
9. नवीनतम जोडलेल्या आयटम
यावर विश्वास ठेवा किंवा नाही, आवर्त सारणी 1950 पासून फारशी बदललेली नाही. तथापि, 2 डिसेंबर 2016 रोजी, चार नवीन घटक एकाच वेळी जोडले गेले: निहोनियम (घटक क्रमांक 113), मॉस्कोव्हियम (घटक क्रमांक 115), टेनेसिन (घटक क्रमांक 117) आणि ओगेनेसन (घटक क्रमांक 118). या नवीन घटकांना केवळ जून 2016 मध्ये त्यांची नावे मिळाली, कारण त्यांना अधिकृतपणे PT मध्ये जोडण्यापूर्वी पाच महिन्यांचे पुनरावलोकन आवश्यक होते.
तीन घटक ज्या शहरांमध्ये किंवा राज्यांमध्ये ते मिळवले गेले त्यांच्या नावावर ठेवले गेले आणि हे घटक मिळविण्यासाठी योगदान दिल्याबद्दल रशियन अणुभौतिकशास्त्रज्ञ युरी ओगानेसन यांच्या नावावरून ओगनेसनचे नाव देण्यात आले.
8. टेबलमध्ये कोणते अक्षर नाही?
IN लॅटिन वर्णमाला 26 अक्षरे आहेत आणि त्यातील प्रत्येक महत्त्वाची आहे. तथापि, मेंडेलीव्हने हे लक्षात न घेण्याचे ठरवले. टेबलावर एक नजर टाका आणि मला सांगा कोणते अक्षर अशुभ आहे? सूचना: क्रमाने शोधा आणि तुम्हाला सापडलेल्या प्रत्येक अक्षरानंतर तुमची बोटे वाकवा. परिणामी, तुम्हाला "गहाळ" अक्षर सापडेल (जर तुमच्या हातावर सर्व दहा बोटे असतील). तुम्हाला अंदाज आला का? हे अक्षर क्रमांक 10, "J" अक्षर आहे.
ते म्हणतात की "एक" म्हणजे एकाकी लोकांची संख्या. तर, कदाचित आपण "J" अक्षराला एकेरी अक्षर म्हणू? परंतु येथे एक मजेदार तथ्य आहे: 2000 मध्ये युनायटेड स्टेट्समध्ये जन्मलेल्या बहुसंख्य मुलांची नावे या अक्षरापासून सुरू होणारी होती. त्यामुळे या पत्राकडे लक्ष दिल्याशिवाय राहिले नाही.
7. संश्लेषित घटक
तुम्हाला आधीच माहित असेल की, आवर्त सारणीमध्ये सध्या 118 घटक आहेत. या 118 पैकी किती घटक प्रयोगशाळेत मिळाले आहेत याचा अंदाज लावता येईल का? मधील संपूर्ण सामान्य सूचीमधून नैसर्गिक परिस्थितीफक्त 90 घटक आढळू शकतात.
तुम्हाला असे वाटते की 28 कृत्रिमरित्या तयार केलेले घटक भरपूर आहेत? बरं, त्यासाठी माझा शब्द घ्या. ते 1937 पासून संश्लेषित केले गेले आहेत आणि शास्त्रज्ञ आजही ते करत आहेत. हे सर्व घटक तुम्ही टेबलमध्ये शोधू शकता. घटक 95 ते 118 पहा, हे सर्व घटक आपल्या ग्रहावर आढळत नाहीत आणि प्रयोगशाळांमध्ये संश्लेषित केले गेले आहेत. हेच 43, 61, 85 आणि 87 क्रमांकाच्या घटकांना लागू होते.
6. 137 वा घटक
20 व्या शतकाच्या मध्यभागी, रिचर्ड फेनमन नावाच्या प्रसिद्ध शास्त्रज्ञाने एक जोरदार विधान केले ज्याने आपल्या ग्रहाच्या संपूर्ण वैज्ञानिक जगाला आश्चर्यचकित केले. त्याच्या मते, जर आपल्याला 137 हा मूलद्रव्य सापडला तर आपण त्यातील प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉनची संख्या ठरवू शकणार नाही. संख्या 1/137 लक्षणीय आहे कारण ते सूक्ष्म रचना स्थिरांकाचे मूल्य आहे, जे फोटॉन शोषून किंवा उत्सर्जित करण्याच्या संभाव्यतेचे वर्णन करते. सैद्धांतिकदृष्ट्या, घटक #137 मध्ये 137 इलेक्ट्रॉन आणि फोटॉन शोषण्याची 100 टक्के शक्यता असावी. त्याचे इलेक्ट्रॉन प्रकाशाच्या वेगाने फिरतील. आणखी अविश्वसनीय, घटक 139 चे इलेक्ट्रॉन अस्तित्वात येण्यासाठी प्रकाशाच्या वेगापेक्षा वेगाने फिरणे आवश्यक आहे.
तुम्ही अजून भौतिकशास्त्राचा कंटाळा आला आहे का? तुम्हाला हे जाणून घेण्यात स्वारस्य असेल की संख्या 137 भौतिकशास्त्राची तीन महत्त्वाची क्षेत्रे एकत्र आणते: प्रकाशाच्या गतीचा सिद्धांत, क्वांटम मेकॅनिक्स आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिझम. 1900 च्या दशकाच्या सुरुवातीपासून, भौतिकशास्त्रज्ञांनी असा अंदाज लावला आहे की 137 ही संख्या एका ग्रँड युनिफाइड सिद्धांताचा आधार असू शकते ज्यामध्ये वरील तीनही क्षेत्रांचा समावेश असेल. मान्य आहे, हे UFOs आणि बर्म्युडा ट्रँगलच्या दंतकथांइतकेच अविश्वसनीय वाटते.
5. नावांबद्दल तुम्ही काय म्हणू शकता?
जवळजवळ सर्व घटकांच्या नावांचा काही अर्थ आहे, जरी ते लगेच स्पष्ट होत नाही. नवीन घटकांची नावे स्वैरपणे दिली जात नाहीत. मी फक्त माझ्या मनात आलेल्या पहिल्या शब्दासह घटकाचे नाव देईन. उदाहरणार्थ, "kerflump". माझ्या मते वाईट नाही.
सामान्यतः, घटकांची नावे पाच मुख्य श्रेणींमध्ये येतात. प्रथम प्रसिद्ध शास्त्रज्ञांची नावे आहेत, क्लासिक आवृत्ती- आइन्स्टाईनियम. याशिवाय, मूलद्रव्यांची नावे ज्या ठिकाणी प्रथम नोंदवली गेली होती, जसे की जर्मेनियम, अमेरिकियम, गॅलियम, इ. ग्रहांची नावे अतिरिक्त पर्याय म्हणून वापरली जातात. युरेनस ग्रहाचा शोध लागल्यानंतर काही वेळातच प्रथम युरेनियम या मूलद्रव्याचा शोध लागला. पौराणिक कथांशी संबंधित घटकांची नावे असू शकतात, उदाहरणार्थ टायटॅनियम आहे, ज्याचे नाव प्राचीन ग्रीक टायटन्सच्या नावावर आहे आणि थोरियम आहे, ज्याचे नाव नॉर्स गडगडाच्या देवतेच्या नावावर आहे (किंवा स्टार "ॲव्हेंजर", तुम्ही काय पसंत करता यावर अवलंबून).
आणि शेवटी, अशी नावे आहेत जी घटकांच्या गुणधर्मांचे वर्णन करतात. आर्गॉन ग्रीक शब्द "आर्गोस" पासून आला आहे, ज्याचा अर्थ "आळशी" किंवा "मंद" आहे. नावावरून असे दिसून येते की हा वायू सक्रिय नाही. ब्रोमिन हा आणखी एक घटक आहे ज्याचे नाव ग्रीक शब्दावरून आले आहे. "ब्रोमोस" म्हणजे "दुर्गंधी" आणि ते ब्रोमिनच्या वासाचे वर्णन करते.
4. टेबल तयार करणे हा एक "युरेका क्षण" होता का?
आपण प्रेम तर पत्ते खेळ, तर ही वस्तुस्थिती तुमच्यासाठी आहे. मेंडेलीव्हला कसे तरी सर्व घटकांची व्यवस्था करणे आणि यासाठी एक प्रणाली शोधणे आवश्यक होते. साहजिकच, श्रेण्यांचे सारणी तयार करण्यासाठी, तो सॉलिटेअरकडे वळला (बरं, आणखी काय?) मेंडेलीव्हने प्रत्येक घटकाचे अणू वजन एका स्वतंत्र कार्डवर लिहून ठेवले आणि नंतर त्याचा प्रगत सॉलिटेअर गेम मांडण्यास सुरुवात केली. त्याने घटकांची त्यांच्या विशिष्ट गुणधर्मांनुसार मांडणी केली आणि नंतर प्रत्येक स्तंभात त्यांच्या अणू वजनानुसार त्यांची मांडणी केली.
बरेच लोक नियमित सॉलिटेअर खेळू शकत नाहीत, म्हणून हा सॉलिटेअर गेम प्रभावी आहे. पुढे काय? कदाचित कोणीतरी, बुद्धिबळाच्या मदतीने खगोल भौतिकशास्त्रात क्रांती घडवून आणेल किंवा आकाशगंगेच्या सीमेपर्यंत पोहोचण्यास सक्षम रॉकेट तयार करेल. असे दिसते की यात असामान्य काहीही होणार नाही, हे लक्षात घेता की मेंडेलीव्ह फक्त सामान्य खेळण्याच्या पत्त्यांच्या डेकसह असा कल्पक परिणाम प्राप्त करण्यास सक्षम होता.
3. दुर्दैवी उदात्त वायू
आमच्या विश्वाच्या इतिहासातील सर्वात आळशी आणि मंद घटक म्हणून आम्ही आर्गॉनचे वर्गीकरण कसे केले ते लक्षात ठेवा? असे दिसते की मेंडेलीव्ह त्याच भावनांनी मात केली होती. 1894 मध्ये जेव्हा शुद्ध आर्गॉन प्रथम प्राप्त झाले तेव्हा ते टेबलच्या कोणत्याही स्तंभात बसत नव्हते, म्हणून उपाय शोधण्याऐवजी, शास्त्रज्ञाने त्याचे अस्तित्व नाकारण्याचा निर्णय घेतला.
आणखी धक्कादायक म्हणजे, आर्गॉन हा एकमेव घटक नव्हता ज्याने सुरुवातीला या नशिबाचा सामना केला. आर्गॉन व्यतिरिक्त, इतर पाच घटक अवर्गीकृत राहिले. याचा परिणाम रेडॉन, निऑन, क्रिप्टन, हेलियम आणि झेनॉनवर झाला - आणि प्रत्येकाने त्यांचे अस्तित्व नाकारले कारण मेंडेलीव्हला त्यांच्यासाठी टेबलमध्ये जागा सापडली नाही. अनेक वर्षांच्या पुनर्रचना आणि पुनर्वर्गीकरणानंतर, हे घटक (ज्याला उदात्त वायू म्हणतात) प्रत्यक्षात अस्तित्वात असलेल्या म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या पात्रांच्या क्लबमध्ये सामील होण्यासाठी शेवटी भाग्यवान होते.
2. अणुप्रेम
जे स्वतःला रोमँटिक समजतात त्यांच्यासाठी सल्ला. नियतकालिक सारणीची कागदी प्रत घ्या आणि सर्व क्लिष्ट आणि तुलनेने अनावश्यक मधले स्तंभ कापून टाका म्हणजे तुमच्याकडे 8 स्तंभ शिल्लक राहतील (तुमच्याकडे सारणीचे "छोटे" स्वरूप असेल). ते गट IV च्या मध्यभागी फोल्ड करा - आणि आपल्याला आढळेल की कोणते घटक एकमेकांशी संयुगे बनवू शकतात.
दुमडल्यावर “चुंबन” घेणारे घटक स्थिर संयुगे तयार करण्यास सक्षम असतात. या घटकांना पूरक इलेक्ट्रॉनिक संरचना आहेत आणि ते एकमेकांशी एकत्रित होतील. आणि जर ते नसेल खरे प्रेम, रोमियो आणि ज्युलिएट किंवा श्रेक आणि फिओना सारखे - मग मला प्रेम काय आहे हे माहित नाही.
1. कार्बन नियम
कार्बन खेळाच्या केंद्रस्थानी राहण्याचा प्रयत्न करीत आहे. तुम्हाला असे वाटते की तुम्हाला कार्बनबद्दल सर्व काही माहित आहे, परंतु तुम्हाला नाही, ते बरेच काही घेते महत्वाचे स्थानतुम्ही कल्पना करता त्यापेक्षा. तुम्हाला माहीत आहे का की हे सर्व ज्ञात यौगिकांपैकी अर्ध्याहून अधिक संयुगांमध्ये असते? आणि सर्व सजीवांच्या 20 टक्के वजन कार्बनचे असते या वस्तुस्थितीचे काय? हे खरोखर विचित्र आहे, परंतु स्वत: ला ब्रेस करा: तुमच्या शरीरातील प्रत्येक कार्बन अणू एकेकाळी गटाचा भाग होता कार्बन डायऑक्साइडवातावरणात कार्बन हा केवळ आपल्या ग्रहाचा अतिरेकी घटक नाही तर संपूर्ण विश्वातील चौथा सर्वात मुबलक घटक आहे.
जर नियतकालिक सारणी एखाद्या पक्षाप्रमाणे असेल, तर कार्बन हा मुख्य होस्ट आहे. आणि असे दिसते की सर्वकाही योग्यरित्या कसे व्यवस्थित करावे हे त्यालाच माहित आहे. बरं, इतर गोष्टींबरोबरच, हा सर्व हिऱ्यांचा मुख्य घटक आहे, म्हणून त्याच्या सर्व अनाहूतपणासाठी, ते देखील चमकते!
नियतकालिक प्रणाली रासायनिक घटकांचा क्रमबद्ध संच आहे, त्यांचे नैसर्गिक वर्गीकरण, जे रासायनिक घटकांच्या नियतकालिक कायद्याचे ग्राफिक (सारणी) अभिव्यक्ती आहे. त्याची रचना, अनेक प्रकारे आधुनिक सारखीच, डी.आय. मेंडेलीव्ह यांनी 1869-1871 मध्ये नियतकालिक कायद्याच्या आधारे विकसित केली होती.
डी.आय. मेंडेलीव्ह यांनी 1 मार्च 1869 रोजी संकलित केलेले "त्यांच्या अणु वजन आणि रासायनिक समानतेवर आधारित घटकांच्या प्रणालीचा अनुभव" हा नियतकालिक प्रणालीचा नमुना होता. अडीच वर्षांच्या कालावधीत, शास्त्रज्ञाने सतत सुधारणा केल्या. "प्रणालीचा अनुभव", गट, मालिका आणि घटकांच्या कालावधीची कल्पना सादर केली. परिणामी, आवर्त सारणीच्या संरचनेत मोठ्या प्रमाणावर आधुनिक रूपरेषा प्राप्त झाली.
प्रणालीमधील घटकाच्या स्थानाची संकल्पना, समूह आणि कालावधीच्या संख्येद्वारे निर्धारित केली गेली, ती त्याच्या उत्क्रांतीसाठी महत्त्वपूर्ण ठरली. या संकल्पनेच्या आधारे, मेंडेलीव्ह या निष्कर्षापर्यंत पोहोचले की काही घटकांचे अणू वस्तुमान बदलणे आवश्यक आहे: युरेनियम, इंडियम, सेरियम आणि त्याचे उपग्रह. नियतकालिक सारणीचा हा पहिला व्यावहारिक उपयोग होता. मेंडेलीव्हने प्रथमच अनेक अज्ञात घटकांच्या अस्तित्वाची आणि गुणधर्मांची भविष्यवाणी केली. शास्त्रज्ञाने तपशीलवार वर्णन केले सर्वात महत्वाचे गुणधर्म ekaaluminum (भविष्यातील गॅलियम), ekaboron (scandium) आणि ekasilicon (germanium). याव्यतिरिक्त, त्याने मँगनीज (भविष्यातील टेक्नेटियम आणि रेनिअम), टेल्यूरियम (पोलोनियम), आयोडीन (अस्टाटिन), सीझियम (फ्रान्स), बेरियम (रेडियम), टँटलम (प्रोटॅक्टिनियम) च्या analogues च्या अस्तित्वाचा अंदाज लावला. या घटकांबद्दल शास्त्रज्ञांचे अंदाज सामान्य स्वरूपाचे होते, कारण हे घटक आवर्त सारणीच्या अल्प-अभ्यासित भागात स्थित होते.
नियतकालिक प्रणालीच्या पहिल्या आवृत्त्या मोठ्या प्रमाणावर केवळ एक अनुभवजन्य सामान्यीकरण दर्शवितात. शेवटी, नियतकालिक कायद्याचा भौतिक अर्थ अस्पष्ट होता; अणु द्रव्यमानाच्या वाढीवर अवलंबून घटकांच्या गुणधर्मांमध्ये नियतकालिक बदल होण्याच्या कारणांसाठी कोणतेही स्पष्टीकरण नव्हते. या संदर्भात अनेक प्रश्न अनुत्तरीत राहिले. आवर्त सारणीच्या सीमा आहेत का? विद्यमान घटकांची अचूक संख्या निश्चित करणे शक्य आहे का? सहाव्या कालखंडाची रचना अस्पष्ट राहिली - दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांची नेमकी मात्रा किती होती? हायड्रोजन आणि लिथियममधील घटक अद्याप अस्तित्वात आहेत की नाही, पहिल्या कालावधीची रचना काय होती हे माहित नव्हते. म्हणूनच, नियतकालिक कायद्याचे भौतिक प्रमाणीकरण आणि नियतकालिक प्रणालीच्या सिद्धांताच्या विकासापर्यंत, एकापेक्षा जास्त वेळा गंभीर अडचणी उद्भवल्या. 1894-1898 मधील शोध अनपेक्षित होता. पाच अक्रिय वायू ज्यांना नियतकालिक सारणीमध्ये स्थान नाही. नियतकालिक सारणीच्या संरचनेत स्वतंत्र शून्य गट समाविष्ट करण्याच्या कल्पनेमुळे ही अडचण दूर झाली. 19व्या आणि 20व्या शतकाच्या शेवटी रेडिओ एलिमेंट्सचा मोठ्या प्रमाणावर शोध. (1910 पर्यंत त्यांची संख्या सुमारे 40 होती) त्यांना नियतकालिक सारणीमध्ये ठेवण्याची गरज आणि त्याची विद्यमान रचना यांच्यात तीव्र विरोधाभास निर्माण झाला. सहावी आणि सातवीच्या कालावधीत त्यांच्यासाठी केवळ 7 जागा रिक्त होत्या. शिफ्ट नियमांची स्थापना आणि समस्थानिकांच्या शोधाद्वारे ही समस्या सोडवली गेली.
नियतकालिक कायद्याचा भौतिक अर्थ आणि नियतकालिक प्रणालीची रचना स्पष्ट करण्याच्या अशक्यतेचे मुख्य कारण म्हणजे अणूची रचना कशी होते हे माहित नव्हते (पहा अणू). नियतकालिक प्रणालीच्या विकासातील सर्वात महत्त्वाचा टप्पा म्हणजे निर्मिती अणु मॉडेलई. रदरफोर्ड (1911). त्याच्या आधारावर, डच शास्त्रज्ञ ए. व्हॅन डेन ब्रोक (1913) यांनी सुचवले की नियतकालिक सारणीतील घटकाची अनुक्रमांक संख्यात्मकदृष्ट्या त्याच्या अणूच्या (Z) केंद्रकाच्या शुल्काप्रमाणे असते. इंग्रजी शास्त्रज्ञ जी. मोसेले (1913) यांनी याची प्रायोगिकपणे पुष्टी केली. नियतकालिक कायद्याला भौतिक औचित्य प्राप्त झाले: घटकांच्या गुणधर्मांमधील बदलांची नियतकालिकता अणूच्या अणूच्या केंद्रकाच्या Z - चार्जवर अवलंबून मानली जाऊ लागली, अणू वस्तुमानावर नाही (रासायनिक घटकांचे नियतकालिक नियम पहा).
परिणामी, आवर्त सारणीची रचना लक्षणीयरीत्या मजबूत झाली. प्रणालीची निम्न मर्यादा निश्चित केली गेली आहे. हा हायड्रोजन आहे - किमान Z = 1 असलेला घटक. हायड्रोजन आणि युरेनियममधील घटकांच्या संख्येचा अचूक अंदाज लावणे शक्य झाले आहे. Z = 43, 61, 72, 75, 85, 87 सह अज्ञात घटकांशी संबंधित नियतकालिक सारणीतील "अंतर" ओळखले गेले. तथापि, दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांच्या अचूक संख्येबद्दलचे प्रश्न अस्पष्ट राहिले आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, कारणे Z वर अवलंबून घटकांच्या गुणधर्मांमधील बदलांची नियतकालिकता प्रकट झाली नाही.
नियतकालिक प्रणालीची स्थापित रचना आणि अणु वर्णपटाचा अभ्यास करण्याच्या परिणामांवर आधारित, 1918-1921 मध्ये डॅनिश शास्त्रज्ञ एन. बोहर. अणूंमध्ये इलेक्ट्रॉनिक शेल्स आणि सबशेल्सच्या निर्मितीच्या क्रमाबद्दल कल्पना विकसित केली. शास्त्रज्ञ या निष्कर्षापर्यंत पोहोचले की अणूंच्या बाह्य शेलच्या समान प्रकारच्या इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फिगरेशनची वेळोवेळी पुनरावृत्ती होते. अशा प्रकारे, हे दर्शविले गेले की रासायनिक घटकांच्या गुणधर्मांमधील बदलांची नियतकालिकता इलेक्ट्रॉनिक कवच आणि अणूंच्या सबशेल्सच्या निर्मितीमध्ये नियतकालिकतेच्या अस्तित्वाद्वारे स्पष्ट केली जाते.
नियतकालिक सारणीमध्ये 100 पेक्षा जास्त घटक समाविष्ट आहेत. यापैकी, सर्व ट्रान्सयुरेनियम घटक (Z = 93–110), तसेच Z = 43 (टेक्नेटियम), 61 (प्रोमेथियम), 85 (ॲस्टॅटाइन), 87 (फ्रान्सियम) कृत्रिमरित्या प्राप्त केले गेले. नियतकालिक प्रणालीच्या अस्तित्वाच्या संपूर्ण इतिहासात, बरेच मोठ्या संख्येने(>500) त्याचे प्रकार ग्राफिक प्रतिमा, प्रामुख्याने टेबलच्या स्वरूपात, परंतु विविध स्वरूपात देखील भौमितिक आकार(स्थानिक आणि प्लॅनर), विश्लेषणात्मक वक्र (सर्पिल, इ.), इ. सर्वात व्यापक टेबलचे लहान, अर्ध-लांब, लांब आणि शिडीचे स्वरूप आहेत. सध्या शॉर्ट फॉर्मला प्राधान्य दिले जाते.
नियतकालिक सारणी तयार करण्याचे मूलभूत तत्त्व म्हणजे त्याचे गट आणि कालावधींमध्ये विभागणे. घटकांच्या मालिकेची मेंडेलीव्हची संकल्पना आज वापरली जात नाही, कारण तिचा अभाव आहे भौतिक अर्थ. गट, यामधून, मुख्य (a) आणि दुय्यम (b) उपसमूहांमध्ये विभागलेले आहेत. प्रत्येक उपसमूहात घटक असतात - रासायनिक analogues. बहुतेक गटांमधील a- आणि b- उपसमूहांचे घटक देखील एकमेकांशी विशिष्ट समानता दर्शवतात, मुख्यत्वे उच्च ऑक्सिडेशन अवस्थेत, जे नियम म्हणून, गट क्रमांकाच्या समान असतात. कालावधी हा घटकांचा संग्रह आहे जो अल्कली धातूपासून सुरू होतो आणि अक्रिय वायूने समाप्त होतो (विशेष केस हा पहिला कालावधी आहे). प्रत्येक कालावधीत घटकांची काटेकोरपणे परिभाषित संख्या असते. नियतकालिक सारणीमध्ये आठ गट आणि सात कालखंड आहेत, सातवा कालावधी अद्याप पूर्ण झालेला नाही.
वैशिष्ठ्य प्रथमकालावधी असा आहे की त्यात मुक्त स्वरूपात फक्त 2 वायू घटक असतात: हायड्रोजन आणि हेलियम. प्रणालीमध्ये हायड्रोजनचे स्थान अस्पष्ट आहे. हे अल्कली धातू आणि हॅलोजनमध्ये सामान्य गुणधर्म प्रदर्शित करत असल्याने, ते एकतर 1a- मध्ये, किंवा Vlla-उपसमूहात किंवा दोन्हीमध्ये एकाच वेळी, उपसमूहांपैकी एका कंसात चिन्ह बंदिस्त केले जाते. हेलियम हा VIIIa-उपसमूहाचा पहिला प्रतिनिधी आहे. बर्याच काळापासून, हेलियम आणि सर्व अक्रिय वायू स्वतंत्र शून्य गटात वेगळे केले गेले. क्रिप्टन, झेनॉन आणि रेडॉन या रासायनिक संयुगेच्या संश्लेषणानंतर या स्थितीत पुनरावृत्ती आवश्यक होती. परिणामी, पूर्वीच्या गट VIII चे उदात्त वायू आणि घटक (लोह, कोबाल्ट, निकेल आणि प्लॅटिनम धातू) एका गटात एकत्र केले गेले.
दुसराकालावधीत 8 घटक असतात. हे अल्कली धातूच्या लिथियमपासून सुरू होते, ज्याची केवळ ऑक्सिडेशन स्थिती +1 आहे. पुढे बेरिलियम (धातू, ऑक्सिडेशन स्टेट +2) येतो. बोरॉन आधीच कमकुवतपणे व्यक्त केलेले धातूचे वर्ण प्रदर्शित करते आणि ते नॉन-मेटल (ऑक्सिडेशन स्टेट +3) आहे. बोरॉनच्या पुढे, कार्बन हा एक सामान्य नॉनमेटल आहे जो +4 आणि −4 या दोन्ही ऑक्सिडेशन अवस्था प्रदर्शित करतो. नायट्रोजन, ऑक्सिजन, फ्लोरिन आणि निऑन हे सर्व धातू नसलेले आहेत, ज्यामध्ये नायट्रोजनची गट क्रमांकाशी संबंधित +5 ची सर्वोच्च ऑक्सीकरण स्थिती आहे. ऑक्सिजन आणि फ्लोरिन हे सर्वात सक्रिय नॉनमेटल आहेत. अक्रिय वायू निऑन कालावधी संपतो.
तिसराकालावधी (सोडियम - आर्गॉन) मध्ये देखील 8 घटक असतात. त्यांच्या गुणधर्मांमधील बदलाचे स्वरूप मुख्यत्वे दुसऱ्या कालावधीतील घटकांसारखेच आहे. परंतु येथे काही विशिष्टता देखील आहे. अशा प्रकारे, मॅग्नेशियम, बेरिलियमच्या विपरीत, बोरॉनच्या तुलनेत ॲल्युमिनियमप्रमाणेच अधिक धातू आहे. सिलिकॉन, फॉस्फरस, सल्फर, क्लोरीन, आर्गॉन हे सर्व विशिष्ट नॉन-मेटल आहेत. आणि ते सर्व, आर्गॉन वगळता, समूह क्रमांकाच्या समान उच्च ऑक्सिडेशन स्थिती प्रदर्शित करतात.
जसे आपण पाहतो, दोन्ही कालखंडात, Z ची वाढ होत असताना, धातूचे स्पष्टपणे कमकुवत होणे आणि मूलद्रव्यांच्या गैर-धातू गुणधर्मांचे बळकटीकरण दिसून येते. डी.आय. मेंडेलीव्हने दुसऱ्या आणि तिसऱ्या कालखंडातील घटकांना (त्याच्या शब्दात, लहान) वैशिष्ट्यपूर्ण म्हटले. लहान कालावधीचे घटक निसर्गात सर्वात सामान्य आहेत. कार्बन, नायट्रोजन आणि ऑक्सिजन (हायड्रोजनसह) ऑर्गनोजेन्स आहेत, म्हणजे सेंद्रिय पदार्थांचे मुख्य घटक.
पहिल्या - तिसऱ्या कालावधीचे सर्व घटक a-subgroups मध्ये ठेवले आहेत.
चौथाकालावधी (पोटॅशियम - क्रिप्टॉन) मध्ये 18 घटक असतात. मेंडेलीव्हच्या मते, हा पहिला मोठा काळ आहे. अल्कली धातू पोटॅशियम आणि क्षारीय पृथ्वी धातू कॅल्शियम नंतर 10 तथाकथित संक्रमण धातू (स्कँडियम - जस्त) बनलेल्या घटकांची मालिका येते. ते सर्व बी-उपसमूहांमध्ये समाविष्ट आहेत. लोह, कोबाल्ट आणि निकेल वगळता बहुतेक संक्रमण धातू समूह क्रमांकाच्या समान उच्च ऑक्सिडेशन स्थिती प्रदर्शित करतात. गॅलियमपासून क्रिप्टॉनपर्यंतचे घटक a-उपसमूहांचे आहेत. क्रिप्टनसाठी अनेक रासायनिक संयुगे ओळखली जातात.
पाचवाकालावधी (रुबिडियम - झेनॉन) चौथ्या संरचनेत समान आहे. यात 10 संक्रमण धातू (यट्रियम - कॅडमियम) समाविष्ट आहेत. या काळातील घटकांची स्वतःची वैशिष्ट्ये आहेत. ट्रायड रुथेनियम - रोडियम - पॅलेडियममध्ये, संयुगे रुथेनियमसाठी ओळखले जातात जेथे ते +8 ची ऑक्सिडेशन स्थिती प्रदर्शित करते. a-उपसमूहांचे सर्व घटक समूह क्रमांकाच्या बरोबरीने उच्च ऑक्सिडेशन स्थिती प्रदर्शित करतात. Z वाढल्याने चौथ्या आणि पाचव्या कालखंडातील घटकांच्या गुणधर्मांमधील बदलांची वैशिष्ट्ये दुसऱ्या आणि तिसऱ्या कालावधीच्या तुलनेत अधिक जटिल आहेत.
सहावाकालावधी (सीझियम - रेडॉन) मध्ये 32 घटक समाविष्ट आहेत. या कालावधीत, 10 संक्रमण धातू (लॅन्थॅनम, हॅफनियम - पारा) व्यतिरिक्त, 14 लॅन्थॅनाइड्सचा संच देखील आहे - सेरियम ते ल्युटेटियम. सेरिअमपासून ल्युटेटियमपर्यंतचे घटक रासायनिकदृष्ट्या खूप समान आहेत आणि या कारणास्तव ते दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांच्या कुटुंबात फार पूर्वीपासून समाविष्ट आहेत. नियतकालिक सारणीच्या छोट्या स्वरूपात, लॅन्थानम सेलमध्ये लॅन्थॅनाइड्सची मालिका समाविष्ट केली आहे आणि या मालिकेचे डीकोडिंग टेबलच्या तळाशी दिले आहे (लॅन्थॅनाइड्स पहा).
सहाव्या कालखंडातील घटकांची विशिष्टता काय आहे? ट्रायड ऑस्मियम - इरिडियम - प्लॅटिनममध्ये, +8 ची ऑक्सिडेशन स्थिती ऑस्मियमसाठी ओळखली जाते. अस्टाटिनमध्ये बऱ्यापैकी उच्चारलेले धातूचे वर्ण आहे. रेडॉनमध्ये सर्व उदात्त वायूंची सर्वात मोठी प्रतिक्रिया असते. दुर्दैवाने, ते अत्यंत किरणोत्सर्गी आहे या वस्तुस्थितीमुळे, त्याच्या रसायनशास्त्राचा फारसा अभ्यास केला गेला नाही (रेडिओएक्टिव्ह घटक पहा).
सातवाहा कालावधी फ्रान्सपासून सुरू होतो. सहाव्या प्रमाणे, त्यात 32 घटक देखील असले पाहिजेत, परंतु त्यापैकी 24 अद्याप ओळखले जातात फ्रॅन्सियम आणि रेडियम हे अनुक्रमे Ia आणि IIa उपसमूहांचे घटक आहेत, ऍक्टिनियम IIIb उपसमूहाचे आहे. त्यानंतर ऍक्टिनाइड फॅमिली येते, ज्यामध्ये थोरियमपासून लॉरेन्सियमपर्यंतच्या घटकांचा समावेश होतो आणि ते लॅन्थॅनाइड्सप्रमाणेच ठेवलेले असते. घटकांच्या या मालिकेचे डीकोडिंग देखील टेबलच्या तळाशी दिलेले आहे.
आता रासायनिक घटकांचे गुणधर्म कसे बदलतात ते पाहू उपसमूहनियतकालिक प्रणाली. या बदलाचा मुख्य पॅटर्न म्हणजे Z वाढल्याने घटकांच्या धातूचे बळकटीकरण हा पॅटर्न विशेषतः IIIa-VIIa उपसमूहांमध्ये स्पष्टपणे दिसून येतो. Ia-IIIa उपसमूहांच्या धातूंसाठी, रासायनिक क्रियाकलापांमध्ये वाढ दिसून येते. IVa–VIIa उपसमूहांच्या घटकांसाठी, जसजसे Z वाढते तसतसे घटकांची रासायनिक क्रिया कमकुवत होत असल्याचे दिसून येते. बी-उपसमूह घटकांसाठी, रासायनिक क्रियाकलापांमधील बदलाचे स्वरूप अधिक जटिल आहे.
नियतकालिक प्रणालीचा सिद्धांत एन. बोहर आणि इतर शास्त्रज्ञांनी 20 च्या दशकात विकसित केला होता. XX शतक आणि अणूंच्या इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फिगरेशनच्या निर्मितीसाठी वास्तविक योजनेवर आधारित आहे (पहा अणू). या सिद्धांतानुसार, जसजसे Z वाढते तसतसे नियतकालिक सारणीच्या कालखंडात समाविष्ट असलेल्या घटकांच्या अणूंमध्ये इलेक्ट्रॉन शेल आणि सबशेल भरणे खालील क्रमाने होते:
| कालावधी संख्या | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1से | 2s2p | 3s3p | 4s3d4p | 5s4d5p | 6s4f5d6p | 7s5f6d7p |
नियतकालिक प्रणालीच्या सिद्धांतावर आधारित, आम्ही कालखंडाची खालील व्याख्या देऊ शकतो: कालावधी हा घटकांचा संच आहे ज्याचा प्रारंभ कालावधी क्रमांक आणि l = 0 (एस-एलिमेंट्स) आणि समाप्तीच्या n च्या मूल्याच्या घटकासह होतो. समान मूल्य असलेल्या घटकासह n आणि l = 1 (p-घटक घटक) (अणू पहा). अपवाद हा पहिला कालावधी आहे, ज्यामध्ये फक्त 1s घटक आहेत. नियतकालिक प्रणालीच्या सिद्धांतानुसार, कालखंडातील घटकांची संख्या खालीलप्रमाणे आहे: 2, 8, 8, 18, 18, 32...
टेबलमध्ये, प्रत्येक प्रकारच्या घटकांची चिन्हे (s-, p-, d- आणि f- घटक) विशिष्ट रंगाच्या पार्श्वभूमीवर चित्रित केली जातात: s- घटक - लाल वर, p- घटक - नारंगी, d- घटकांवर - निळ्यावर, एफ-एलिमेंट्स - हिरव्या वर. प्रत्येक सेल घटकांचे अणुक्रमांक आणि अणू वस्तुमान तसेच बाह्य इलेक्ट्रॉन शेलचे इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फिगरेशन दर्शविते.
नियतकालिक प्रणालीच्या सिद्धांतावरून असे दिसून येते की a-उपसमूहांमध्ये पीरियड क्रमांकाच्या बरोबरीचे n असलेले घटक आणि l = 0 आणि 1 यांचा समावेश होतो. b-उपसमूहांमध्ये अणूंमध्ये त्या घटकांचा समावेश होतो ज्यात पूर्वी राहिलेल्या शेलची पूर्णता होते. अपूर्ण उद्भवते. म्हणूनच पहिल्या, दुसऱ्या आणि तिसऱ्या कालावधीत b-उपसमूहांचे घटक नसतात.
घटकांच्या आवर्त सारणीची रचना रासायनिक घटकांच्या अणूंच्या संरचनेशी जवळून संबंधित आहे. जसजसे Z वाढते तसतसे बाह्य इलेक्ट्रॉन शेलचे समान प्रकारचे कॉन्फिगरेशन वेळोवेळी पुनरावृत्ती होते. बहुदा, ते घटकांच्या रासायनिक वर्तनाची मुख्य वैशिष्ट्ये निर्धारित करतात. ही वैशिष्ट्ये a-उपसमूहांच्या घटकांसाठी (s- आणि p-घटकांसाठी), b-उपसमूहांच्या घटकांसाठी (ट्रान्झिशन डी-एलिमेंट्स) आणि f-कुटुंबातील घटकांसाठी - लॅन्थॅनाइड्स आणि ऍक्टिनाइड्ससाठी स्वतःला वेगळ्या प्रकारे प्रकट करतात. पहिल्या कालावधीच्या घटकांद्वारे एक विशेष केस दर्शविला जातो - हायड्रोजन आणि हीलियम. हायड्रोजन हे उच्च रासायनिक क्रियाकलापांद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहे कारण त्याचे फक्त 1s इलेक्ट्रॉन सहजपणे काढले जाते. त्याच वेळी, हेलियम (1s 2) चे कॉन्फिगरेशन खूप स्थिर आहे, जे त्याची रासायनिक निष्क्रियता निर्धारित करते.
अ-उपसमूहांच्या घटकांसाठी, अणूंचे बाह्य इलेक्ट्रॉन शेल भरलेले असतात (पीरियड क्रमांकाच्या n बरोबर), त्यामुळे या घटकांचे गुणधर्म लक्षणीय बदलतात जसे की Z वाढते ) एक सक्रिय धातू आहे जो सहजपणे त्याचे एकमेव व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन गमावतो; बेरीलियम (2s 2) देखील एक धातू आहे, परंतु त्याचे बाह्य इलेक्ट्रॉन केंद्रकाला अधिक घट्ट बांधलेले असल्यामुळे कमी सक्रिय आहे. पुढे, बोरॉन (2s 2 p) मध्ये एक कमकुवतपणे व्यक्त केलेला धातूचा वर्ण आहे, आणि दुस-या कालावधीचे सर्व त्यानंतरचे घटक, ज्यामध्ये 2p सबशेल तयार केले आहे, ते आधीपासूनच धातू नसलेले आहेत. निऑन (2s 2 p 6) च्या बाह्य इलेक्ट्रॉन शेलचे आठ-इलेक्ट्रॉन कॉन्फिगरेशन - एक अक्रिय वायू - खूप मजबूत आहे.
दुस-या कालखंडातील घटकांचे रासायनिक गुणधर्म जवळच्या अक्रिय वायूचे इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फिगरेशन (लिथियमपासून कार्बनपर्यंतच्या घटकांसाठी हेलियम कॉन्फिगरेशन किंवा कार्बनपासून फ्लोरिनपर्यंतच्या घटकांसाठी निऑन कॉन्फिगरेशन) मिळविण्याच्या त्यांच्या अणूंच्या इच्छेद्वारे स्पष्ट केले जातात. म्हणूनच, उदाहरणार्थ, ऑक्सिजन प्रदर्शित करू शकत नाही सर्वोच्च पदवीगट क्रमांकाच्या समान ऑक्सिडेशन: सर्व केल्यानंतर, अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन मिळवून निऑन कॉन्फिगरेशन प्राप्त करणे सोपे आहे. गुणधर्मांमधील बदलांचे समान स्वरूप तिसऱ्या कालावधीच्या घटकांमध्ये आणि त्यानंतरच्या सर्व कालखंडातील s- आणि p- घटकांमध्ये प्रकट होते. त्याच वेळी, बाह्य इलेक्ट्रॉन आणि अ-उपसमूहांमधील केंद्रक यांच्यातील बाँडची ताकद कमकुवत होणे, Z वाढल्याने संबंधित घटकांच्या गुणधर्मांमध्ये प्रकट होते. अशाप्रकारे, s- घटकांसाठी रासायनिक क्रियांमध्ये झेड वाढल्याने लक्षणीय वाढ होते आणि p- घटकांसाठी धातूच्या गुणधर्मांमध्ये वाढ होते.
संक्रमण डी-एलिमेंट्सच्या अणूंमध्ये, पूर्वी अपूर्ण शेल मुख्य क्वांटम क्रमांक n च्या मूल्यासह पूर्ण केले जातात, कालावधी क्रमांकापेक्षा एक कमी. काही अपवादांसह, संक्रमण घटकांच्या अणूंच्या बाह्य इलेक्ट्रॉन शेलचे कॉन्फिगरेशन ns 2 आहे. म्हणून, सर्व d-मूलद्रव्ये धातू आहेत, आणि म्हणूनच Z ची वाढ झाल्यामुळे d-घटकांच्या गुणधर्मांमध्ये होणारे बदल s- आणि p-घटकांसाठी आढळतात तसे तीव्र नसतात. उच्च ऑक्सिडेशन अवस्थेमध्ये, d-घटक नियतकालिक सारणीच्या संबंधित गटांच्या p-घटकांशी विशिष्ट समानता दर्शवतात.
ट्रायड्स (VIIIb-सबग्रुप) च्या घटकांच्या गुणधर्मांची वैशिष्ठ्ये या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केली जातात की b-subshells पूर्ण होण्याच्या जवळ आहेत. म्हणूनच लोह, कोबाल्ट, निकेल आणि प्लॅटिनम धातू, नियमानुसार, उच्च ऑक्सिडेशन अवस्थेत संयुगे तयार करत नाहीत. अपवाद फक्त रूथेनियम आणि ऑस्मियम आहेत, जे RuO 4 आणि OsO 4 ऑक्साइड देतात. उपसमूह Ib आणि IIb च्या घटकांसाठी, d-subshell प्रत्यक्षात पूर्ण आहे. म्हणून, ते समूह क्रमांकाच्या समान ऑक्सिडेशन स्थिती प्रदर्शित करतात.
लॅन्थॅनाइड्स आणि ऍक्टिनाइड्सच्या अणूंमध्ये (ते सर्व धातू आहेत), पूर्वी अपूर्ण इलेक्ट्रॉन शेल मुख्य क्वांटम क्रमांक n चे मूल्य कालावधी क्रमांकापेक्षा दोन एकके कमी असल्याने पूर्ण केले जातात. या घटकांच्या अणूंमध्ये, बाह्य इलेक्ट्रॉन शेल (ns 2) चे कॉन्फिगरेशन अपरिवर्तित राहते आणि तिसरा बाह्य N-shell 4f-इलेक्ट्रॉनने भरलेला असतो. म्हणूनच लॅन्थानाइड्स इतके समान आहेत.
ऍक्टिनाइड्ससाठी परिस्थिती अधिक क्लिष्ट आहे. Z = 90-95 असलेल्या घटकांच्या अणूंमध्ये, 6d आणि 5f इलेक्ट्रॉन रासायनिक परस्परक्रियांमध्ये भाग घेऊ शकतात. म्हणून, ऍक्टिनाइड्समध्ये अनेक ऑक्सिडेशन अवस्था असतात. उदाहरणार्थ, नेप्ट्यूनियम, प्लुटोनियम आणि अमेरिकियमसाठी, हे घटक हेप्टाव्हॅलेंट अवस्थेत कोठे दिसतात हे संयुगे ज्ञात आहेत. केवळ घटकांसाठी, क्युरियम (Z = 96) पासून सुरू होणारी, त्रिसंयोजक स्थिती स्थिर होते, परंतु याला स्वतःची वैशिष्ट्ये देखील आहेत. अशा प्रकारे, ऍक्टिनाइड्सचे गुणधर्म लॅन्थॅनाइड्सच्या गुणधर्मांपेक्षा लक्षणीय भिन्न आहेत आणि त्यामुळे दोन कुटुंबे समान मानली जाऊ शकत नाहीत.
ऍक्टिनाइड फॅमिली Z = 103 (लॉरेन्सियम) सह घटकासह समाप्त होते. कुर्चाटोव्हियम (Z = 104) आणि निल्सबोरियम (Z = 105) च्या रासायनिक गुणधर्मांचे मूल्यांकन दर्शविते की हे घटक अनुक्रमे हॅफनियम आणि टँटलमचे ॲनालॉग असावेत. म्हणून, शास्त्रज्ञांचा असा विश्वास आहे की अणूंमध्ये ऍक्टिनाइड कुटुंबानंतर, 6d सबशेलचे पद्धतशीर भरणे सुरू होते. Z = 106–110 असलेल्या घटकांच्या रासायनिक स्वरूपाचे प्रायोगिकपणे मूल्यांकन केले गेले नाही.
नियतकालिक सारणीमध्ये समाविष्ट असलेल्या घटकांची अंतिम संख्या अज्ञात आहे. त्याच्या वरच्या मर्यादेची समस्या कदाचित नियतकालिक सारणीचे मुख्य रहस्य आहे. निसर्गात सापडलेला सर्वात जड घटक म्हणजे प्लुटोनियम (Z = 94). कृत्रिम मर्यादा गाठली विभक्त संलयन- अनुक्रमांक 110 सह घटक. प्रश्न खुला आहे: मोठ्या अनुक्रमांकांसह घटक मिळवणे शक्य होईल का, कोणते आणि किती? याचे उत्तर अद्याप निश्चितपणे देता येत नाही.
इलेक्ट्रॉनिकवर केलेल्या जटिल गणनांच्या मदतीने संगणक, शास्त्रज्ञांनी अणूंची रचना निश्चित करण्याचा आणि "सुपरलेमेंट्स" च्या सर्वात महत्वाच्या गुणधर्मांचे मूल्यांकन करण्याचा प्रयत्न केला, अगदी खाली प्रचंड अनुक्रमांक (Z = 172 आणि अगदी Z = 184). मिळालेले परिणाम अगदीच अनपेक्षित होते. उदाहरणार्थ, Z = 121 असलेल्या घटकाच्या अणूमध्ये, 8p इलेक्ट्रॉन दिसणे अपेक्षित आहे; Z = 119 आणि 120 सह अणूंमध्ये 8s सबशेल तयार झाल्यानंतर हे घडते. परंतु एस-इलेक्ट्रॉन नंतर पी-इलेक्ट्रॉनचे स्वरूप केवळ दुसऱ्या आणि तिसऱ्या कालखंडातील घटकांच्या अणूंमध्ये दिसून येते. गणना हे देखील दर्शविते की काल्पनिक आठव्या कालखंडातील घटकांमध्ये, इलेक्ट्रॉन शेल आणि अणूंचे उप-कवच भरणे अत्यंत जटिल आणि अद्वितीय क्रमाने होते. म्हणून, संबंधित घटकांच्या गुणधर्मांचे मूल्यांकन करणे ही एक अतिशय कठीण समस्या आहे. असे दिसते की आठव्या कालावधीमध्ये 50 घटक असावेत (Z = 119–168), परंतु, गणनानुसार, ते Z = 164 सह घटकावर समाप्त झाले पाहिजे, म्हणजे 4 अनुक्रमांक आधी. आणि "विदेशी" नवव्या कालावधीत, 8 घटकांचा समावेश असावा. येथे त्याची "इलेक्ट्रॉनिक" एंट्री आहे: 9s 2 8p 4 9p 2. दुस-या शब्दात, त्यात फक्त 8 घटक असतील, जसे की दुसरा आणि तिसरा कालावधी.
संगणक वापरून केलेली गणना कितपत खरी असेल हे सांगणे कठीण आहे. तथापि, जर त्यांची पुष्टी झाली असेल, तर घटकांच्या नियतकालिक सारणीच्या अंतर्निहित नमुन्यांचा आणि त्याच्या संरचनेचा गांभीर्याने पुनर्विचार करणे आवश्यक आहे.
नैसर्गिक विज्ञानाच्या विविध क्षेत्रांच्या विकासात नियतकालिक सारणीने मोठी भूमिका बजावली आहे आणि पुढेही आहे. ही अणु-आण्विक विज्ञानाची सर्वात महत्वाची उपलब्धी होती आणि उदयास हातभार लावला आधुनिक संकल्पना"रासायनिक घटक" आणि साध्या पदार्थ आणि संयुगेच्या संकल्पना स्पष्ट करणे.
नियतकालिक प्रणालीद्वारे प्रकट झालेल्या नियमिततेचा अणु संरचनेच्या सिद्धांताच्या विकासावर, समस्थानिकांचा शोध आणि आण्विक नियतकालिकतेबद्दलच्या कल्पनांच्या उदयावर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडला. नियतकालिक प्रणाली रसायनशास्त्रातील भविष्यवाणीच्या समस्येच्या काटेकोरपणे वैज्ञानिक सूत्रीकरणाशी संबंधित आहे. हे अज्ञात घटकांचे अस्तित्व आणि गुणधर्म आणि आधीच शोधलेल्या घटकांच्या रासायनिक वर्तनाच्या नवीन वैशिष्ट्यांच्या अंदाजात प्रकट झाले. आजकाल, नियतकालिक प्रणाली रसायनशास्त्राचा पाया दर्शवते, मुख्यतः अजैविक, पूर्वनिर्धारित गुणधर्मांसह पदार्थांच्या रासायनिक संश्लेषणाच्या समस्येचे निराकरण करण्यात, नवीन सेमीकंडक्टर सामग्रीचा विकास आणि विविध घटकांसाठी विशिष्ट उत्प्रेरकांची निवड करण्यात लक्षणीय मदत करते. रासायनिक प्रक्रियाइ. शेवटी, नियतकालिक सारणी रसायनशास्त्राच्या शिकवणीला अधोरेखित करते.
शाळेत सुद्धा रसायनशास्त्राचे धडे घेत बसलो तरी वर्गाच्या किंवा रासायनिक प्रयोगशाळेच्या भिंतीवरचे टेबल आठवतात. या सारणीमध्ये मानवजातीला ज्ञात असलेल्या सर्व रासायनिक घटकांचे वर्गीकरण होते, ते मूलभूत घटक जे पृथ्वी आणि संपूर्ण विश्व बनवतात. मग आपण असा विचारही करू शकत नव्हतो नियतकालिक सारणीनिःसंशयपणे हा सर्वात मोठा वैज्ञानिक शोध आहे, जो आपल्या रसायनशास्त्राच्या आधुनिक ज्ञानाचा पाया आहे.
D. I. Mendeleev द्वारे रासायनिक घटकांचे आवर्त सारणी
पहिल्या दृष्टीक्षेपात, तिची कल्पना भ्रामकपणे सोपी दिसते: आयोजित करा रासायनिक घटकत्यांच्या अणूंचे वजन वाढवण्यासाठी. शिवाय, बहुतेक प्रकरणांमध्ये असे दिसून येते की रासायनिक आणि भौतिक गुणधर्मप्रत्येक घटक सारणीतील त्याच्या मागील घटकासारखा असतो. हा पॅटर्न पहिल्या काही घटकांशिवाय सर्व घटकांसाठी दिसून येतो, फक्त कारण त्यांच्या समोर अणु वजनात त्यांच्यासारखे घटक नसतात. अशा मालमत्तेच्या शोधामुळे आपण सारणीमध्ये घटकांचा एक रेखीय क्रम ठेवू शकतो जे जवळून सारखे आहे. भिंत कॅलेंडर, आणि अशा प्रकारे स्पष्ट आणि सुसंगत स्वरूपात मोठ्या संख्येने रासायनिक घटकांचे प्रकार एकत्र करा. अर्थात, आज आपण अणुक्रमांक (प्रोटॉनची संख्या) ही संकल्पना घटकांची व्यवस्था क्रमाने वापरतो. यामुळे तथाकथित निराकरण करण्यात मदत झाली तांत्रिक समस्या"क्रमपरिवर्तनांची जोडी", तथापि, नियतकालिक सारणीच्या स्वरूपामध्ये मूलभूत बदल घडवून आणला नाही.
IN नियतकालिक सारणीसर्व घटक त्यांच्या अणुक्रमांक, इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फिगरेशन आणि पुनरावृत्ती होणाऱ्या रासायनिक गुणधर्मांवर आधारित आहेत. सारणीतील पंक्तींना पूर्णविराम म्हणतात आणि स्तंभांना गट म्हणतात. 1869 च्या पहिल्या तक्त्यामध्ये फक्त 60 घटक होते, परंतु आता आपल्याला माहित असलेल्या 118 घटकांना सामावून घेण्यासाठी सारणी मोठी करावी लागली.
मेंडेलीव्हची नियतकालिक सारणीकेवळ घटकच नव्हे तर त्यांचे सर्वात वैविध्यपूर्ण गुणधर्म देखील व्यवस्थित करते. अनेक प्रश्नांची अचूक उत्तरे देण्यासाठी (केवळ परीक्षेचे प्रश्नच नाही तर वैज्ञानिक प्रश्नही) केमिस्टकडे नियतकालिक सारणी डोळ्यासमोर असणे पुरेसे असते.
1M7iKKVnPJE चा YouTube आयडी अवैध आहे.
नियतकालिक कायदा
दोन सूत्रे आहेत नियतकालिक कायदारासायनिक घटक: शास्त्रीय आणि आधुनिक.
शास्त्रीय, त्याच्या शोधक D.I द्वारे सादर केल्याप्रमाणे. मेंडेलीव्ह: साध्या शरीराचे गुणधर्म, तसेच घटकांच्या संयुगेचे स्वरूप आणि गुणधर्म, घटकांच्या अणू वजनाच्या मूल्यांवर वेळोवेळी अवलंबून असतात.
आधुनिक: साध्या पदार्थांचे गुणधर्म, तसेच घटकांच्या संयुगांचे गुणधर्म आणि रूपे, घटकांच्या अणूंच्या केंद्रकांच्या शुल्कावर (ऑर्डिनल नंबर) अवलंबून असतात.
नियतकालिक कायद्याचे ग्राफिक प्रतिनिधित्व ही घटकांची नियतकालिक प्रणाली आहे, जी रासायनिक घटकांचे नैसर्गिक वर्गीकरण आहे जे घटकांच्या गुणधर्मांमध्ये त्यांच्या अणूंच्या शुल्कावर अवलंबून नियमित बदलांवर आधारित आहे. घटकांच्या नियतकालिक सारणीच्या सर्वात सामान्य प्रतिमा म्हणजे D.I. मेंडेलीव्हचे फॉर्म लहान आणि लांब आहेत.
नियतकालिक सारणीचे गट आणि पूर्णविराम
गटांमध्येनियतकालिक सारणीमध्ये उभ्या पंक्ती म्हणतात. गटांमध्ये, घटक त्यांच्या ऑक्साइडमधील सर्वोच्च ऑक्सिडेशन अवस्थेच्या आधारावर एकत्र केले जातात. प्रत्येक गटामध्ये मुख्य आणि दुय्यम उपसमूह असतात. मुख्य उपसमूहांमध्ये समान गुणधर्मांसह लहान कालावधीचे घटक आणि मोठ्या कालावधीचे घटक समाविष्ट आहेत. बाजूच्या उपसमूहांमध्ये केवळ मोठ्या कालावधीचे घटक असतात. मुख्य आणि दुय्यम उपसमूहांच्या घटकांचे रासायनिक गुणधर्म लक्षणीय भिन्न आहेत.
कालावधीवाढत्या अणुसंख्येच्या क्रमाने मांडलेल्या घटकांची क्षैतिज पंक्ती म्हणतात. नियतकालिक प्रणालीमध्ये सात कालखंड आहेत: पहिला, दुसरा आणि तिसरा कालावधी लहान म्हणतात, त्यामध्ये अनुक्रमे 2, 8 आणि 8 घटक असतात; उर्वरित कालावधींना मोठे म्हणतात: चौथ्या आणि पाचव्या कालावधीत 18 घटक आहेत, सहाव्या - 32 आणि सातव्या (अद्याप पूर्ण झालेले नाहीत) - 31 घटक आहेत. प्रत्येक कालावधी, पहिला वगळता, अल्कली धातूपासून सुरू होतो आणि एका उदात्त वायूने समाप्त होतो.
अनुक्रमांकाचा भौतिक अर्थरासायनिक घटक: अणु केंद्रकातील प्रोटॉनची संख्या आणि अणु केंद्राभोवती फिरणाऱ्या इलेक्ट्रॉनची संख्या या घटकाच्या अणुसंख्येएवढी असते.
नियतकालिक सारणीचे गुणधर्म
चला ते आठवूया गटनियतकालिक सारणीमध्ये उभ्या पंक्ती म्हणतात आणि रासायनिक गुणधर्ममुख्य आणि दुय्यम उपसमूहांचे घटक लक्षणीय भिन्न आहेत.
उपसमूहातील घटकांचे गुणधर्म नैसर्गिकरित्या वरपासून खालपर्यंत बदलतात:
- धातूचे गुणधर्म वाढतात आणि नॉन-मेटलिक गुणधर्म कमकुवत होतात;
- अणु त्रिज्या वाढते;
- घटकाद्वारे तयार केलेल्या बेस आणि ऑक्सिजन-मुक्त ऍसिडची ताकद वाढते;
- इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी कमी होते.
हेलियम, निऑन आणि आर्गॉन वगळता सर्व घटक ऑक्सिजन संयुगे तयार करतात; नियतकालिक सारणीमध्ये ते सहसा चित्रित केले जातात सामान्य सूत्रे, घटकांच्या ऑक्सिडेशन स्थितीच्या वाढत्या क्रमाने प्रत्येक गटाखाली स्थित: R 2 O, RO, R 2 O 3, RO 2, R 2 O 5, RO 3, R 2 O 7, RO 4, जेथे R हे चिन्ह आहे या गटाचा एक घटक सूचित करतो. उच्च ऑक्साईडची सूत्रे गटातील सर्व घटकांना लागू होतात, अपवादात्मक प्रकरणे वगळता जेव्हा घटक समूह क्रमांकाच्या (उदाहरणार्थ, फ्लोरिन) समान ऑक्सिडेशन स्थिती प्रदर्शित करत नाहीत.
R 2 O रचनेचे ऑक्साइड मजबूत मूलभूत गुणधर्म प्रदर्शित करतात आणि RO (BeO अपवाद वगळता) रचनेच्या अणुसंख्येसह त्यांची मूलभूतता वाढते; RO 2, R 2 O 5, RO 3, R 2 O 7 या रचनेतील ऑक्साइड अम्लीय गुणधर्म प्रदर्शित करतात आणि त्यांची अम्लता वाढत्या अणुक्रमांकाने वाढते.
मुख्य उपसमूहांचे घटक, गट IV पासून सुरू होऊन, वायूयुक्त हायड्रोजन संयुगे तयार करतात. अशा संयुगांची चार रूपे आहेत. ते मुख्य उपसमूहांच्या घटकांखाली स्थित आहेत आणि आरएच 4, आरएच 3, आरएच 2, आरएच या क्रमामध्ये सामान्य सूत्रांद्वारे दर्शविले जातात.
RH 4 संयुगे निसर्गात तटस्थ असतात; आरएच 3 - दुर्बलपणे मूलभूत; आरएच 2 - किंचित अम्लीय; आरएच - जोरदार अम्लीय वर्ण.
चला ते आठवूया कालावधीवाढत्या अणुसंख्येच्या क्रमाने मांडलेल्या घटकांची क्षैतिज पंक्ती म्हणतात.
वाढत्या घटक अनुक्रमांकासह कालावधीत:
- इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी वाढते;
- धातूचे गुणधर्म कमी होतात, धातू नसलेले गुणधर्म वाढतात;
- अणु त्रिज्या कमी होते.
नियतकालिक सारणीचे घटक
अल्कली आणि क्षारीय पृथ्वीचे घटक
यामध्ये नियतकालिक सारणीच्या पहिल्या आणि दुसऱ्या गटातील घटकांचा समावेश होतो. अल्कली धातूपहिल्या गटातील - मऊ धातू, चांदीचा रंग, चाकूने कापण्यास सोपे. त्या सर्वांच्या बाह्य शेलमध्ये एकच इलेक्ट्रॉन असतो आणि ते उत्तम प्रकारे प्रतिक्रिया देतात. क्षारीय पृथ्वी धातूदुसऱ्या गटातही चांदीची छटा आहे. दोन इलेक्ट्रॉन बाह्य स्तरावर ठेवलेले असतात, आणि त्यानुसार, हे धातू इतर घटकांशी कमी सहजतेने संवाद साधतात. अल्कली धातूंच्या तुलनेत, क्षारीय पृथ्वी धातू जास्त तापमानात वितळतात आणि उकळतात.
मजकूर दर्शवा/लपवा
लॅन्थॅनाइड्स (दुर्मिळ पृथ्वी घटक) आणि ऍक्टिनाइड्स
लॅन्थानाइड्स- मूलतः दुर्मिळ खनिजांमध्ये आढळणारा घटकांचा समूह; म्हणून त्यांचे नाव "दुर्मिळ पृथ्वी" घटक आहे. नंतर असे दिसून आले की हे मूलद्रव्य सुरुवातीला वाटले तितके दुर्मिळ नाहीत आणि म्हणूनच पृथ्वीच्या दुर्मिळ घटकांना लॅन्थॅनाइड्स हे नाव देण्यात आले. लॅन्थानाइड्स आणि ऍक्टिनाइड्सघटकांच्या मुख्य सारणीखाली असलेले दोन ब्लॉक व्यापतात. दोन्ही गटांमध्ये धातूंचा समावेश होतो; सर्व लॅन्थेनाइड्स (प्रोमेथियम वगळता) नॉन-रेडिओएक्टिव्ह आहेत; एक्टिनाइड्स, त्याउलट, किरणोत्सर्गी आहेत.
मजकूर दर्शवा/लपवा
हॅलोजन आणि उदात्त वायू
हॅलोजन आणि उदात्त वायू नियतकालिक सारणीच्या 17 आणि 18 गटांमध्ये गटबद्ध केले आहेत. हॅलोजनधातू नसलेले घटक आहेत, त्यांच्या सर्व बाह्य शेलमध्ये सात इलेक्ट्रॉन आहेत. IN उदात्त वायूसर्व इलेक्ट्रॉन बाह्य शेलमध्ये असतात, म्हणून ते संयुगे तयार करण्यात क्वचितच भाग घेतात. या वायूंना "उदात्त" वायू म्हणतात कारण ते इतर घटकांशी क्वचितच प्रतिक्रिया देतात; म्हणजेच, ते एका थोर जातीच्या सदस्यांना सूचित करतात ज्यांनी समाजातील इतर लोकांना परंपरेने दूर ठेवले आहे.
मजकूर दर्शवा/लपवा
संक्रमण धातू
संक्रमण धातूनियतकालिक सारणीमध्ये 3-12 गट व्यापतात. त्यापैकी बहुतेक दाट, कठोर, चांगल्या विद्युत आणि थर्मल चालकतासह आहेत. त्यांचे व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन (ज्याच्या मदतीने ते इतर घटकांशी जोडलेले आहेत) अनेक इलेक्ट्रॉन शेल्समध्ये स्थित आहेत.
मजकूर दर्शवा/लपवा
| संक्रमण धातू |
| स्कँडियम Sc 21 |
| Titan Ti 22 |
| व्हॅनेडियम V 23 |
| Chrome Cr 24 |
| मँगनीज Mn 25 |
| लोह फे 26 |
| कोबाल्ट को 27 |
| निकेल नि २८ |
| तांबे घन 29 |
| जस्त Zn 30 |
| यत्रियम Y 39 |
| Zirconium Zr 40 |
| निओबियम एनबी ४१ |
| मॉलिब्डेनम मो ४२ |
| टेक्नेटियम Tc 43 |
| रुथेनियम रु ४४ |
| रोडियम आरएच ४५ |
| पॅलेडियम पीडी ४६ |
| चांदी Ag 47 |
| कॅडमियम सीडी 48 |
| ल्युटेटियम लु ७१ |
| हॅफनियम Hf 72 |
| टँटलम ता 73 |
| टंगस्टन डब्ल्यू 74 |
| रेनिअम रे ७५ |
| ऑस्मियम ओएस 76 |
| इरिडियम आयआर 77 |
| प्लॅटिनम पं. ७८ |
| गोल्ड Au 79 |
| पारा Hg 80 |
| लॉरेन्स एलआर 103 |
| रदरफोर्डियम आरएफ 104 |
| डबनियम डीबी 105 |
| सीबोर्गियम एसजी 106 |
| बोरियम भा 107 |
| हसी एचएस 108 |
| मीटनेरियम माउंट 109 |
| Darmstadt Ds 110 |
| एक्स-रे आरजी 111 |
| कोपर्निशिअम Cn 112 |
मेटलॉइड्स
मेटलॉइड्सनियतकालिक सारणीचे 13-16 गट व्यापतात. बोरॉन, जर्मेनियम आणि सिलिकॉन यांसारखे मेटलॉइड्स सेमीकंडक्टर आहेत आणि ते कॉम्प्युटर चिप्स आणि सर्किट बोर्ड बनवण्यासाठी वापरले जातात.
मजकूर दर्शवा/लपवा
संक्रमणोत्तर धातू
घटक म्हणतात संक्रमणानंतरचे धातू, नियतकालिक सारणीच्या 13-15 गटाशी संबंधित आहेत. धातूंच्या विपरीत, त्यांच्याकडे चमक नसते, परंतु मॅट रंग असतो. संक्रमण धातूंच्या तुलनेत, संक्रमणोत्तर धातू मऊ असतात आणि त्यांच्याकडे जास्त असते कमी तापमानवितळणे आणि उकळणे, उच्च विद्युत ऋणात्मकता. त्यांचे व्हॅलेन्स इलेक्ट्रॉन, ज्यासह ते इतर घटक जोडतात, केवळ बाह्य इलेक्ट्रॉन शेलवर स्थित असतात. संक्रमणानंतरच्या धातू गटातील घटकांमध्ये बरेच काही आहे उच्च तापमानमेटलॉइड्सपेक्षा उकळत्या बिंदू.
आता नियतकालिक सारणी आणि बरेच काही बद्दल व्हिडिओ पाहून तुमचे ज्ञान एकत्रित करा.
छान, ज्ञानाच्या मार्गावर पहिले पाऊल टाकले आहे. आता तुम्ही आवर्त सारणीमध्ये कमी-अधिक प्रमाणात केंद्रित आहात आणि हे तुमच्यासाठी खूप उपयुक्त ठरेल, कारण मेंडेलीव्हची नियतकालिक प्रणाली हा पाया आहे ज्यावर हे आश्चर्यकारक विज्ञान उभे आहे.
