पोटेशियम का प्रभावी परमाणु प्रभार: यह क्या है और उदाहरण है - रसायन विज्ञान - 2025

पोटेशियम का प्रभावी परमाणु प्रभारी +1 है। प्रभावी परमाणु आवेश कुल धनात्मक आवेश होता है जो एक इलेक्ट्रॉन से संबंधित होता है जिसमें एक से अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं। शब्द "प्रभावी" परिरक्षण प्रभाव का वर्णन करता है जो इलेक्ट्रॉनों को उनके नकारात्मक चार्ज से, नाभिक के पास उच्चतर ऑर्बिटल्स से इलेक्ट्रॉनों की रक्षा के लिए डालते हैं।

यह संपत्ति सीधे तत्वों की अन्य विशेषताओं से संबंधित है, जैसे कि उनके परमाणु आयाम या आयनों के निर्माण के लिए उनका स्वभाव। इस तरह, प्रभावी परमाणु प्रभार की धारणा तत्वों के आवधिक गुणों पर मौजूद संरक्षण के परिणामों की बेहतर समझ प्रदान करती है।

इसके अलावा, जिन परमाणुओं में एक से अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं, वे पॉलीइलेक्ट्रोनिक परमाणुओं में होते हैं- इलेक्ट्रॉनों के परिरक्षण का अस्तित्व परमाणु के नाभिक के प्रोटॉन (सकारात्मक रूप से चार्ज कणों) के बीच विद्यमान इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षक बलों में कमी पैदा करता है। और बाहरी स्तरों पर इलेक्ट्रॉनों।

इसके विपरीत, जिस बल के साथ इलेक्ट्रॉनों ने एक दूसरे को पॉलीइलेक्ट्रोनिक परमाणुओं में पीछे हटा दिया है, वह इन विरोधी आवेशित कणों पर नाभिक द्वारा लगाए गए आकर्षक बलों के प्रभावों का प्रतिकार करता है।

प्रभावी परमाणु प्रभार क्या है?

जब एक परमाणु की बात आती है जिसमें केवल एक इलेक्ट्रॉन (हाइड्रोजन प्रकार) होता है, तो यह एकल इलेक्ट्रॉन नाभिक के शुद्ध सकारात्मक चार्ज को मानता है। इसके विपरीत, जब एक परमाणु में एक से अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं, तो यह नाभिक के प्रति सभी बाहरी इलेक्ट्रॉनों के आकर्षण का अनुभव करता है और साथ ही, इन इलेक्ट्रॉनों के बीच प्रतिकर्षण भी करता है।

सामान्य तौर पर, यह कहा जाता है कि एक तत्व का प्रभावी परमाणु प्रभार जितना अधिक होता है, इलेक्ट्रॉनों और नाभिक के बीच आकर्षक बल उतना अधिक होता है।

इसी प्रकार, यह प्रभाव जितना बड़ा होता है, कक्षीय ऊर्जा उतनी कम होती है जहां ये बाहरी इलेक्ट्रॉन स्थित होते हैं।

अधिकांश मुख्य समूह तत्वों (जिन्हें प्रतिनिधि तत्व भी कहा जाता है) के लिए यह संपत्ति बाएं से दाएं बढ़ती है, लेकिन आवधिक तालिका में ऊपर से नीचे तक घट जाती है।

इलेक्ट्रॉन के प्रभावी परमाणु आवेश के मान की गणना करने के लिए (Z _eff या Z *) स्लेटर द्वारा प्रस्तावित निम्नलिखित समीकरण का उपयोग किया जाता है:

जेड * = जेड - एस

जेड * प्रभावी परमाणु प्रभार को संदर्भित करता है।

Z परमाणु के नाभिक (या परमाणु संख्या) में मौजूद प्रोटॉन की संख्या है।

S, इलेक्ट्रॉनों की औसत संख्या है जो नाभिक और इलेक्ट्रॉन के बीच अध्ययन किया जा रहा है (इलेक्ट्रॉनों की संख्या जो वैलेंस नहीं हैं)।

पोटेशियम का प्रभावी परमाणु प्रभार

इसका तात्पर्य यह है कि, अपने नाभिक में 19 प्रोटॉन होते हैं, इसका परमाणु आवेश +19 है। जैसा कि हम एक तटस्थ परमाणु की बात करते हैं, इसका मतलब है कि इसमें प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की समान संख्या (19) है।

विचारों के इस क्रम में, पोटेशियम के प्रभावी परमाणु प्रभार की गणना एक अंकगणितीय ऑपरेशन द्वारा की जाती है, इसके परमाणु चार्ज से आंतरिक इलेक्ट्रॉनों की संख्या घटाकर, जैसा कि नीचे व्यक्त किया गया है:

(+19 - 2 - 8 - 8 = +1)

दूसरे शब्दों में, वैलेंस इलेक्ट्रॉन को पहले स्तर से 2 इलेक्ट्रॉनों द्वारा संरक्षित किया जाता है (नाभिक के सबसे करीब), दूसरे स्तर से 8 इलेक्ट्रॉन और तीसरे और penultimate स्तर से 8 और इलेक्ट्रॉनों; यही है, ये 18 इलेक्ट्रॉन एक परिरक्षण प्रभाव डालते हैं, जो उस पर नाभिक द्वारा लगाए गए बलों से अंतिम इलेक्ट्रॉन की रक्षा करता है।

जैसा कि देखा जा सकता है, किसी तत्व के प्रभावी परमाणु आवेश का मान उसके ऑक्सीकरण संख्या द्वारा स्थापित किया जा सकता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एक विशिष्ट इलेक्ट्रॉन (किसी भी ऊर्जा स्तर पर) के लिए, प्रभावी परमाणु प्रभार की गणना अलग है।

पोटेशियम के प्रभावी परमाणु प्रभार के उदाहरणों को समझाया

पोटेशियम परमाणु पर दिए गए वैलेंस इलेक्ट्रॉन द्वारा कथित प्रभावी परमाणु आवेश की गणना करने के दो उदाहरण यहां दिए गए हैं।

- सबसे पहले, इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निम्नलिखित क्रम में व्यक्त किया गया है: (1 एस) (2 एस, 2 पी) (3 एस, 3 पी) (3 डी) (4 एस, 4 पी) (4 डी) (4 एफ)) (5 एस, 5 पी), और इसी तरह।

- समूह (ns, np) के दाईं ओर कोई इलेक्ट्रॉन गणना में योगदान नहीं देता है।

- समूह में प्रत्येक इलेक्ट्रॉन (ns, np) 0.35 योगदान देता है। (N-1) स्तर का प्रत्येक इलेक्ट्रॉन 0.85 योगदान देता है।

- स्तर (n-2) या निम्न का प्रत्येक इलेक्ट्रॉन 1.00 योगदान देता है।

- जब संरक्षित इलेक्ट्रॉन समूह (nd) या (nf) में होता है, तो समूह के प्रत्येक इलेक्ट्रॉन को समूह के बाईं ओर (nd) या (nf) में 1.00 का योगदान होता है।

इस प्रकार, गणना शुरू होती है:

पहला उदाहरण

इस मामले में कि परमाणु के सबसे बाहरी आवरण में एकमात्र इलेक्ट्रॉन 4 s कक्षीय में है, इसका प्रभावी परमाणु प्रभार निम्नानुसार निर्धारित किया जा सकता है:

(1 s ²) (2 s ² 2 p ⁵) (3 s ² 3 p ⁶) (3 d ⁶) (4 s ¹)

इलेक्ट्रॉनों की बाहरी संख्या से संबंधित औसत संख्या की गणना तब की जाती है:

S = (8 x (0.85)) + (10 x 1.00)) = 16.80

S का मान लेते हुए, हम Z * की गणना करने के लिए आगे बढ़ते हैं:

जेड * = 19.00 - 16.80 = 2.20

दूसरा उदाहरण

इस दूसरे मामले में, एकमात्र वैलेंस इलेक्ट्रॉन 4 एस कक्षीय में है। इसका प्रभावी परमाणु प्रभार उसी तरह निर्धारित किया जा सकता है:

(1 s ²) (2 s ² 2 p ⁶) (3 s ² 3 p ⁶) (3 d ¹)

फिर से, गैर-वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की औसत संख्या की गणना की जाती है:

एस = (18 x (1.00)) = 18.00

अंत में, S के मान के साथ, हम Z * की गणना कर सकते हैं:

जेड * = 19.00 - 18.00 = 1.00

निष्कर्ष

पिछले परिणामों की तुलना करते हुए, यह देखा जा सकता है कि 4 एस ऑर्बिटल में मौजूद इलेक्ट्रॉन उन परमाणु बलों के नाभिक से आकर्षित होता है, जो कि 3 डी ऑर्बिटल में स्थित इलेक्ट्रॉन को आकर्षित करने वाले लोगों की तुलना में अधिक होता है। इसलिए, 4 एस ऑर्बिटल में इलेक्ट्रॉन 3 डी ऑर्बिटल की तुलना में कम ऊर्जा है।

इस प्रकार, यह निष्कर्ष निकाला गया है कि एक इलेक्ट्रॉन अपनी जमीन की स्थिति में 4 एस कक्षीय में स्थित हो सकता है, जबकि 3 डी कक्षीय में यह एक उत्तेजित अवस्था में है।

संदर्भ

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