5.तत्वों का आवर्त वर्गीकरण
Periodic classification of elements.
1.आवर्त सारणी किसे कहते हैं?
उत्तर. यह एक सारणी है जो तत्वों का विधिवत वर्गीकरण प्रस्तुत करती है
2. मेंडलीफ की आवर्त सारणी किसे कहते है?
उत्तर.मेंडलीफ ने तत्वों की जो सारणी बनाई उसे मेंडलीफ की आवर्त सारणी कहते हैं जिसका आधार परमाणु द्रव्यमान है
3.आधुनिक आवर्त सारणी किसे कहते हैं?
उत्तर. मेंडलीफ की आवर्त सारणी में संशोधन के बाद जो सारणी बनाई गई उसे आधुनिक आवर्त सारणी या आवर्त सारणी का दीर्घ रूप है कहते हैं इसका आधार परमाणु क्रमांक है
4. वर्ग किसे कहते हैं?
उत्तर. आवर्त सारणी में बड़ी पंक्तियों को वर्ग या समूह कहते हैं
5.आवर्त किसे कहते हैं?
उत्तर.आवर्त सारणी में क्षैतिज पंक्तियों को आवर्त कहते हैं
6.आवर्तिता किसे कहते हैं?
उत्तर. एक वर्ग में तत्वों के गुणों की दोहराई आवर्तिता कहलाती है
7. परमाणु अदर्धव्यास किसे कहते हैं?
उत्तर. परमाणु के नाभिक में सबसे बाहरी शैल की दूरी को परमाणु अदर्धव्यास कहते हैं
8.संयोजकता इलेक्ट्रॉन किसे कहते हैं?
उत्तर. परमाणुओं की संयोजकता शैल में विद्यमान इलेक्ट्रॉनों की संख्या को संयोजकता इलेक्ट्रॉन कहते हैं
9.आयनन विभव किसे कहते हैं?
उत्तर. किसी तत्वों का आयनन विभव उर्जा की वह न्यूनतम मात्रा है जो उससे तत्वों के एक गैसीय परमाणु की प्रथम कक्षा में से एक इलेक्ट्रॉन को बाहर निकालने के लिए आवश्यक होती है
10.इलेक्ट्रॉन बंधुता किसे कहते हैं?
उत्तर. किसी उदासीन गैसीय की बाहयतम कक्षा में से एक इलेक्ट्रॉन प्रवेश कराने पर कितनी ऊर्जा मुक्त होती है उसे इलेक्ट्रॉन बंधुता कहते हैं
11.आवर्तन नियम किसे कहते हैं?
उत्तर. तत्वों के भौतिक और रासायनिक गुण उनके परमाणु द्रव्यमान को आवर्तन नियम कहते हैं
12.आधुनिक आवर्त नियम किसे कहते हैं?
उत्तर. तत्वों के भौतिक और रासायनिक गुण उनकी परमाणु संख्या के आवर्ती फलन होते हैं
13.परमाणु आकार किसे कहते हैं?
उत्तर.आवर्त में परमाणु संख्या के बढ़ने के साथ-साथ परमाणु की त्रिज्या में कमी हो जाती है बाएं से दाएं चलने पर परमाणु संख्या बढ़ती है तथा परमाणु का आकार कम हो जाता है इसे ही परमाणु आकार कहते हैं
प्रश्न . क्या डॉबेराइनर के त्रिक, न्यूलैंड्स के अष्टक के स्तंभ में भी पाए जाते हैं ? तुलना करके पता कीजिए।
उत्तर- हाँ, डॉबेराइनर के त्रिक, न्यूलैंड्स के अष्टक स्तंभ में भी पाए जाते हैं।उदाहरण के लिए लिथियम ( Li ),सोडियम (Na) तथा पोटैशियम ( K ) एक डॉबेराइनर का त्रिक बनाते हैं। यदि Li को पहला तत्व मानें तो उससे आठवें स्थान पर Na आता है और यदि Na को पहला तत्व मानें तो उसके आठवें स्थान पर K आता है। इस प्रकार डॉबेराइनर के त्रिक, न्यूलैंड्स के अष्टक स्तंभ में पाए जाते हैं
प्रश्न. डॉबेराइनर के वर्गीकरण की क्या सीमाएं हैं ?
उत्तर- डॉबेराइनर के वर्गीकरण की सबसे बड़ी सीमा यह थी कि इस नियम के अनुसार उस समय उपस्थित पाए जाने वाले सारे तत्वों का वर्गीकरण नहीं होता था। डॉबेराइनर ने तीन-2 तत्वों वाले कुछ समूह बनाए व उन समूहों को त्रिक कहा । त्रिक तीनों तत्वों को उनके परमाणु द्रव्यमान के आरोही क्रम में रखने पर बीच वाले तत्व का परमाणु द्रव्यमान अन्य दो तत्वों के परमाणु द्रव्यमान का लगभग औसत होता है ।इस आधार पर डॉबेराइनर ने कुछ त्रिक बनाए सभी तत्वों का वर्गीकरण उनके त्रिक के अनुसार नहीं हो सका .
प्रश्न .न्यूलैंड्स के अष्टक सिद्धांत की क्या सीमाएं हैं ?
उत्तर- (I) अष्टक का सिद्धांत केवल कैल्सियम तक ही लागू होता था, क्योंकि कैल्सियम के बाद प्रत्येक आठवें तत्व गए गुणधर्म पहले तत्व से नहीं मिलता।
(Ii) न्यूलैंड्स ने कल्पना की थी कि प्रकृति में केवल 56 तत्व विद्यमान हैं और भविष्य में कोई अन्य तत्व नहीं मिलेगा।
(Iii) अपनी सारणी में तत्वों को समंजित करने के लिए न्यूलैंड्स ने दो तत्वों को एक साथ रख दिया था और कुछ असमान तत्वों को एक स्थान में रख दिया था जैसे कोबाल्ट तथा निकैल एक साथ में हैं। इन्हें एक साथ उसी स्तंभ में रखा गया है जिसमें फ्लुओरीन, क्लोरीन एवं ब्रोमीन हैं चाहे इनके गुणधर्म उन तत्वों से भिन्न हैं। आयरन को कोबाल्ट और निकैल से दूर रखा गया है जबकि उनके गुणधर्मों में समानता होती है।
(Iv) न्यूलैंड्स अष्टक सिद्धांत केवल हल्के तत्वों के लिए ठीक से लागू हो पाया है।
प्रश्न. मेंडलीफ के आवर्त सारणी का उपयोग कर निम्नलिखित तत्वों के ऑक्साइड के सूत्र का अनुमान कीजिए K, C, AI, Si, Ba |
उत्तर- (I) पोटैशियम (K) वर्ग IA का धातु है। इसकी संयोजकता 1 है। इसलिए इसके ऑक्साइड का सूत्र K2O है।
(Ii) कार्बन (C) वर्ग IV A का तत्व है। इसकी संयोजकता 4 है तथा इसके ऑक्साइड का सूत्र CO2 है।
(Iii) Al, वर्ग III A का तत्व है। इसकी संयोजकता 3 है। इसलिए इसके ऑक्साइड का सूत्र A12O2 है।
(Iv) सिलिकॉन (Si) IV A वर्ग का तत्व है। इसकी संयोजकता 4 है। इसलिए इसकी ऑक्साइड का सूत्र SiO2 है।
(V) Ba वर्ग II A का तत्व है। इसकी संयोजकता 2 है। इसलिए इसकी ऑक्साइड का सूत्र BaO है।
प्रश्न .गैलियम के अतिरिक्त, अब तक कौन-कौन से तत्वों का पता चला है जिसके लिए मेंडलीफ ने अपनी आवर्त सारणी में खाली स्थान छोड़ दिया था ? दो उदाहरण दीजिए।
उत्तर– जर्मेनियम (Ge) तथा स्केंडनियम (Sc) वर्ग IVA के दो तत्व हैं। इन तत्वों के लिए मेंडलीफ ने अपनी आवर्त सारणी में खाली स्थान छोड़ दिया था। मेंडलीफ ने इनके गुणधर्म पहले से ही बता दिए थे। जब बाद में इन तत्वों की खोज हुई तो इनके गुणधर्म लगभग वही थे जो मेंडलीफ ने दिए थे।
प्रश्न . मेंडलीफ ने अपनी आवर्त सारणी तैयार करने के लिए कौन-सा मापदंड अपनाया था ?
उत्तर- मेन्डेलीफ ने अपनी आवर्त सारणी में तत्वों को उनके मूल गुणधर्म, परमाणु द्रव्यमान तथा रासायनिक गुणधर्मों में समानता के आधार पर व्यवस्थित किया| उन्होंने अपनी आवर्त सारणी में अधिकांश तत्वों को उनके परमाणु द्रव्यमान के आरोही क्रम में व्यवस्थित किया|
प्रश्न . आपके अनुसार उत्कृष्ट गैसों को अलग समूह में क्यों रखा गया है ?
अथवा
मेंडलीफ ने उत्कृष्ट गैसों को किस समूह में रखा और क्यों ?
उत्तर- सभी तत्वों में से उत्कृष्ट गैसें जैसे-हीलियम (He), निऑन (Ne), आर्गन (Ar), क्रिप्टॉन (Kजीनॉन (Xe) सबसे अधिक अक्रियाशील है। उनके गुणधर्म अन्य तत्वों से अलग होते हैं| इसलिए उत्कृष्ट गैसों को अलग समूह में रखा गया .
प्रश्न .आधुनिक आवर्त सारणी द्वारा किस प्रकार से मेंडलीफ की आवर्त सारणी की विविध विसंगतियों को दूर किया गया ?
उत्तर- मेन्डेलीफ की आवर्त सारणी की विविध विसंगतियों को आधुनिक आवर्त सारणी द्वारा इस तरह दूर किया गया:
(I) आधुनिक आवर्त सारणी में तत्वों को उनके परमाणु द्रव्यमान के आधार पर व्यवस्थित किया गया है| इस प्रकार एक स्तंभ में एक से ज्यादा तत्वों को रखने की जरुरत नहीं है|
(Ii) आधुनिक आवर्त सारणी में समस्थानिकों के स्थान की कोई समस्या नहीं थी| जैसा कि समस्थानिकों में भिन्न परमाणु संख्याओं के साथ एक ही परमाणु द्रव्यमान होता है|
(Iii) वे तत्व, जिनके संयोजकता इलेक्ट्रॉन एक समान होते हैं, एक समूह में रखे गए हैं|
(Iv)तत्व, जिनके कोशों की संख्या एक समान होती है, एक अवधि के अन्दर रखे गए हैं|
(V) हाइड्रोजन की स्थिति अनिश्चित रहती है तथा उसे भी संयोजकता इलेक्ट्रॉन के तत्वों के समूह में रखा गया है|
प्रश्न .मैग्नीशियम की तरह रासायनिक अभिक्रियाशीलता दिखाने वाले दो तत्वों के नाम लिखिए। आपके चयन का क्या आधार है ?
उत्तर- कैल्शियम Cl तथा स्ट्रोनटियम Sr दो ऐसे तत्व हैं जो मैग्नीशियम के तरह रासायनिक अभिक्रियाशीलता दिखाते हैं| इसका कारण यह है कि इन तीनों तत्वों में संयोजकता इलेक्ट्रॉन की संख्या (2) समान होती है और इसलिए ये समान रासायनिक अभिक्रिया दिखाते हैं|
प्रश्न .निम्न के नाम बताइए
(A) तीन तत्वों जिनके सबसे बाहरी कोश में एक इलैक्ट्रॉन उपस्थित हो।
(B) दो तत्वों जिनके सबसे बाहरी कोश में दो इलैक्ट्रॉन उपस्थित हों।
(C) तीन तत्वों जिनका बाहरी कोश पूर्ण हो।
उत्तर- (A) लिथियम (Li), सोडियम (Na), पोटैशियम (K)
(B) बैरीलियम (Be), मैग्नीशियम (Mg), कैल्सियम (Ca)
(C) हीलियम (He), निऑन (Ne), आर्गन (Ar)
प्रश्न . (A) लीथियम, सोडियम, पोटैशियम यह सभी धातुएं जल से अभिक्रिया कर हाइड्रोजन गैस मुक्त करती हैं। क्या इन तत्वों के परमाणुओं में कोई समानता है ?
(B) हीलियम एक अक्रियाशील गैस है जबकि निऑन की अभिक्रियाशीलता अत्यंत कम है। इनके परमाणुओं में कोई समानता है ?
उत्तर- (A) हाँ, लीथियम (Li), सोडियम (Na) और पोटैशियम (K) तीनों के परमाणुओं के सबसे बाहरी कोश में एक इलेक्ट्रान उपस्थित होता है .
(B) हीलियम तथा निऑन दोनों तत्व सबसे बाहरी कोश में रखे गये हैं| हीलियम K कोष के डुपलेट में स्थित है जबकि नीयन के L कोष में एक अष्टक है .
प्रश्न . आधुनिक आवर्त सारणी के पहले दस तत्वों में कौन-से धातु हैं ?
उत्तर- पहले दस तत्व हैं- H, He, Li, Be, B, C, N, O, F तथा Ne
इन सब तत्वों में से धातु हैं- Li तथा Be
B एक मिश्रधातु है|
प्रश्न . आवर्त सारणी में इनके स्थान के आधार पर इनमें से किस तत्व में सबसे अधिक धात्विक अभिलक्षण की विशेषता है ? Ga, Ge, As, Se, Be.
उत्तर- पहले इनका वर्गीकरण बढ़ती हुई परमाणु संख्या के अनुसार करत हो स्तंभ वर्ग 1 वर्ग 2 वर्ग
Be तत्व आवर्त श्रेणी के सबसे बायीं तरफ रखा गया है इसलिए इसमें दिए गए तत्वों में से सबसे अधिक धात्विक अभिलक्षण की विशेषता है
अभ्यास के प्रश्नों के उत्तर
प्रश्न .आवर्त सारणी में बाएँ से दाएँ जाने पर प्रवृत्तियों के बारे में कौन-सा कथन असत्य है ?
(A) तत्वों की धात्विक प्रकृति घटती है।
(B) संयोजकता इलैक्ट्रॉनों की संख्या बढ़ जाती है।
(C) परमाणु आसानी से इलैक्ट्रॉन का त्याग करते हैं।
(D) इनके ऑक्साइड अधिक अम्लीय हो जाते हैं।
उत्तर- (C) परमाणु आसानी से इलैक्ट्रॉन का त्याग करते हैं।
प्रश्न .तत्व X, XCl_2 सूत्र का वाला एक क्लोराइड बनता है जो एक ठोस है तथा जिसका गलनांक अधिक है| आवर्त सारणी में यह तत्व संभवतः किस समूह के अंतर्गत होगा?
(A) Na
(B) Mg
(C) Al
(D) Si
उत्तर- (B) Mg
प्रश्न .किस तत्व में
(A) दो कोश हैं तथा दोनों इलेक्ट्रॉनों से पूरित है.
(B) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 2, 8, 2 है.
(C) कुल तीन कोश है तथा संयोजकता कोश में चार इलेक्ट्रॉन हैं .
(D) कुल दो कोश है तथा संयोजकता कोश में तीन इलेक्ट्रॉन हैं.
(E) दूसरे कोश में पहले कोश से दोगुने इलेक्ट्रॉन हैं.
उत्तर- (A) निऑन Ne (2, 8)
(B) मैग्नीशियम Mg (2, 8, 2)
(C) सिलिकन Si (2, 8, 4)
(D) बोरोन B (2, 3)
(E) कार्बन C (2, 4)
प्रश्न. (A) आवर्त सारणी में बोरॉन के स्तंभ के सभी तत्वों के कौन-से गुणधर्म समान हैं ?
(B) आवर्त सारणी में फ्लुओरीन के स्तंभ के सभी तत्वों के कौन-से गुणधर्म समान हैं ?
उत्तर- (A) संयोजकता तीन के बराबर होती है|
(B) संयोजकता एक के बराबर होती है|
प्रश्न. एक परमाणु का इलैक्ट्रॉनिक विन्यास 2, 8, 7 है।
(A) इस तत्व की परमाणु संख्या क्या है ?
(B) निम्न में से किस तत्व के साथ इसकी रासायनिक समानता होगी ? परमाणु संख्या कोष्ठक में दी गई है) N(7), F (9), P(15), Ar(18)
उत्तर- (A) तत्व की परमाणु सख्या 2 + 8 + 7 = 17 है और यह तत्व क्लोरीन है।
(B) तत्व F परमाणु संख्या 9 के कारण उत्कृष्ट तत्वों के परिवार से संबंध रखता है। इसलिए यह तत्व क्लोरीन तत्व से रासायनिक रूप से समान होगा।
प्रश्न . आवर्त सारणी में तीन तत्व A, B तथा C की स्थिति निम्न प्रकार है
समूह 16 समूह 17
- -
- A
- -
- -
B C
अब बताइए कि:
(A) A धातु है या अधातु।
(B) A कि अपेक्षा C अधिक अभिक्रियाशील है या कम?
(C) C का आकर B से बड़ा होगा या छोटा?
(D) तत्व A किस प्रकार के आयन, धनायन या ऋणायन बनाएगा?
उत्तर- (A) A अधातु है|
(B) A की अपेक्षा C कम अभिक्रियाशील है|
(C) C का साइज B से छोटा है
(D) तत्व A अपने अष्टक पूरा करने के लिए धनायन बनाएगा|
प्रश्न . नाइट्रोजन (परमाणु संख्या 7) तथा फॉस्फोरस ( परमाणु संख्या 15) आवर्त सारणी के समूह 15 के तत्व हैं। इन दोनों तत्वों का इलैक्ट्रॉनिक विन्यास लिखिए। इनमें से कौन-सा तत्व अधिक ऋण विद्युत होगा और क्यों ?
उत्तर- नाइट्रोजन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास : 2, 5
फॉस्फोरस का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: 2, 8, 5
नाइट्रोजन अधिक ऋण विद्युत् होगा। क्योंकि बाह्यतम कोश नाभिक के बहुत पास होता है इसलिए नाभिक इलेक्ट्रॉन को प्रबलता से आकर्षित करता है।
प्रश्न . तत्वों के इलैक्ट्रॉनिक तियाय का आधनिक आवर्त सारणी में तत्व की स्थिति से क्या संबंध है ?
उत्तर- आधुनिक आवर्त सारणी में समान इलेक्ट्रॉनिक विन्यास वाले परमाणुओं को एक ही स्तंभ में रखा गया है| एक समूह में संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या एक समान रहती है| एक अवधि के दौरान तत्वों में संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या में वृद्धि दिखाई देती है|
प्रश्न . आधुनिक आवर्त सारणी में कैल्सियम (परमाणु संख्या 20) के चारों ओर 12, 19, 21 तथा 38 परमाणु संख्या वाले तत्व स्थित हैं। इनमें से किन तत्वों के भौतिक एवं रासायनिक गुणधर्म कैल्सियम के समान है ?
उत्तर- तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास:
परमाणु संख्या 12: 2, 8, 2
परमाणु संख्या 19: 2, 8, 8, 1
परमाणु संख्या 20: 2, 8, 8, 2
परमाणु संख्या 21: 2, 8, 8, 3
परमाणु संख्या 38: 2, 8, 18, 8, 2
परमाणु संख्या 12 वाले तत्व के भौतिक और रासायनिक गुणधर्म परमाणु संख्या 20 तथा 38 के समान है। क्यूंकि बहरी कक्ष में इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान है।
प्रश्न . आधुनिक आवर्त सारणी एवं मेंडलीफ की आवर्त सारणी में तत्वों की व्यवस्था की तुलना कीजिए।
उत्तर- मेंडलीफ की आवर्त सारणी
1. उस समय तक ज्ञात 63 तत्वों को बढ़ते परमाणु द्रव्यमानों में व्यवस्थित किया गया था।
2. इस आवर्त सारणी में 8 ऊर्ध्वाधर स्तंभ हैं, जिन्हें वर्ग कहते हैं।
3. तत्वों के समस्थानिकों को सारणी में स्थान नहीं मिल सका।
4. रासायनिक दृष्टि से असमान तत्वों को भी एक साथ रखा गया था।
5. सभी संक्रमण तत्वों को एक ही वर्ग VIII में रखा गया।
6. उत्कृष्ट गैसों की इस सारणी के बनने तक खोज ही नहीं हो पाई थी।
7. कुछ उच्च द्रव्यमान वाले तत्वों को उन तत्वों से पहले स्थान दिया गया जिनका परमाणु द्रव्यमान कम हैं।
आधुनिक आवर्त सारणी
1. कुल 118 तत्वों को बढ़ते परमाणु क्रमांक में व्यवस्थित किया गया है।
2. इसमें 18 ऊर्ध्वाधर स्तंभ हैं जिन्हें वर्ग कहते हैं तथा 7 आवर्त हैं।
3.तत्वों के समस्थानिकों को सारणी में उचित स्थान प्राप्त हुआ क्योंकि उनके परमाणु क्रमांक एक-समान होते हैं।
4. रासायनिक दृष्टि से असमान तत्वों को अलग-अलग वर्गों में स्थान दिया गया।
5. संक्रमण तत्वों को वर्ग 3 से वर्ग 12 में रखा गया।
6. उत्कृष्ट गैसों को वर्ग 18 में स्थान दिया गया है।
7. इस सारणी में वर्गीकरण का आधार परमाणु क्रमांक है इसलिए इसमें प्रतिलोम क्रम का दोष नहीं है।
