म्यूलर आरेख: इसमें क्या शामिल है और हल किए गए अभ्यास हैं - रसायन विज्ञान - 2025

Moeller आरेख या बारिश की विधि एक ग्राफिक और स्मरक विधि Madelung नियम जानने के लिए है, वह है, किसी तत्व के इलेक्ट्रॉन विन्यास को कैसे लिखना है। यह कक्षा के स्तंभों के माध्यम से विकर्णों को चित्रित करने की विशेषता है, और तीर की दिशा का पालन करते हुए, एक परमाणु के लिए उसी का उपयुक्त क्रम स्थापित किया जाता है।

दुनिया के कुछ हिस्सों में म्यूलर आरेख को वर्षा पद्धति के रूप में भी जाना जाता है। इसके माध्यम से, एक आदेश को ऑर्बिटल्स के भरने में परिभाषित किया गया है, जिसे तीन क्वांटम संख्या n, l और ml द्वारा भी परिभाषित किया गया है।

स्रोत: गेब्रियल बोलिवर

ऊपर की छवि में एक सरल म्यूलर चित्र दिखाया गया है। प्रत्येक स्तंभ विभिन्न ऑर्बिटल्स से मेल खाता है: एस, पी, डी और एफ, उनके संबंधित ऊर्जा स्तरों के साथ। पहला तीर इंगित करता है कि किसी भी परमाणु को भरना 1s कक्षीय से शुरू होना चाहिए।

इस प्रकार, अगला तीर 2 ऑर्बिटल से शुरू होना चाहिए, और फिर 2 पी से 3 एस ऑर्बिटल के माध्यम से शुरू होना चाहिए। इस तरह, जैसे कि यह एक बारिश थी, कक्षाएँ और उनके द्वारा इलेक्ट्रॉनों की संख्या जो उनके घर (4 l +2) हैं।

मोलर आरेख उन लोगों के लिए एक परिचय का प्रतिनिधित्व करता है जो इलेक्ट्रॉन विन्यास का अध्ययन करते हैं।

म्यूलर आरेख क्या है?

मैडेलुंग का नियम

चूंकि मोलर आरेख में मैडेलुंग के शासन का चित्रमय प्रतिनिधित्व शामिल है, इसलिए यह जानना आवश्यक है कि उत्तरार्द्ध कैसे काम करता है। ऑर्बिटल्स को भरना निम्नलिखित दो नियमों का पालन करना चाहिए:

-N + l के निम्नतम मान वाले ऑर्बिटल्स पहले भरे गए हैं, जहां n प्रमुख क्वांटम संख्या है, और l कक्षीय कोणीय गति है। उदाहरण के लिए, 3 डी कक्षीय n = 3 और l = 2 से मेल खाती है, इसलिए, n + l = 3 + 2 = 5; इस बीच, 4s कक्षीय n = 4 और l = 0 से मेल खाता है, और n + l = 4 + 0 = 4। ऊपर से यह स्थापित किया गया है कि इलेक्ट्रॉनों को 3 डी की तुलना में सबसे पहले 4 जी ऑर्बिटल भरते हैं।

-अगर दो ऑर्बिटल्स का n + l का मान समान है, तो इलेक्ट्रॉन पहले n के सबसे कम मान के साथ कब्जा कर लेंगे। उदाहरण के लिए, 3 डी कक्षीय का मान n + l = 5 है, जैसा कि 4p कक्षीय (4 + 1 = 1) है; लेकिन चूँकि 3D का सबसे छोटा मान n है, इसलिए यह 4p से पहले भरेगा।

पिछले दो अवलोकनों से कक्षा के भरने के निम्नलिखित क्रम पर पहुंचा जा सकता है: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3 डी 4 पी।

प्रत्येक कक्षीय के लिए n + l के विभिन्न मूल्यों के लिए समान चरणों का पालन करते हुए, अन्य परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन प्राप्त किए जाते हैं; जो बदले में मूलर आरेख द्वारा रेखांकन द्वारा भी निर्धारित किया जा सकता है।

अनुसरण करने के लिए कदम

मैडेलुंग का नियम सूत्र n + l की स्थापना करता है, जिसके साथ इलेक्ट्रॉन विन्यास "सशस्त्र" हो सकता है। हालांकि, जैसा कि कहा गया है, मोलर आरेख पहले से ही ग्राफिक रूप से इसका प्रतिनिधित्व करता है; तो बस इसके स्तंभों का अनुसरण करें और विकर्ण चरणों को चरण दर चरण खींचें।

फिर आप एक परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन कैसे शुरू करते हैं? ऐसा करने के लिए, आपको पहले इसके परमाणु संख्या Z को जानना होगा, जो कि तटस्थ परमाणु के लिए परिभाषा में इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर है।

इस प्रकार, Z के साथ हम इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्राप्त करते हैं, और इसे ध्यान में रखते हुए हम Moeller आरेख के माध्यम से विकर्णों को आकर्षित करना शुरू करते हैं।

एस ऑर्बिटल्स दो इलेक्ट्रॉनों (सूत्र 4 एल +2 को लागू करने), पी छह इलेक्ट्रॉनों, डी दस और एफ चौदह को समायोजित कर सकते हैं। यह कक्षीय पर रुकता है जहां Z द्वारा दिया गया अंतिम इलेक्ट्रॉन कब्जा कर लिया गया है।

आगे स्पष्टीकरण के लिए, नीचे हल किए गए अभ्यासों की एक श्रृंखला है।

हल किया हुआ व्यायाम

फीरोज़ा

आवर्त सारणी का उपयोग करते हुए, तत्व बेरिलियम एक जेड = 4 के साथ स्थित है; अर्थात्, इसके चार इलेक्ट्रॉनों को कक्षा में समायोजित किया जाना चाहिए।

मोएलर आरेख में पहले तीर के साथ शुरू करना, 1s कक्षीय दो इलेक्ट्रॉनों पर कब्जा कर लेता है: 1s ²; 2s कक्षीय के बाद, दो अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों के साथ कुल 4: 2 ² जोड़ने के लिए ।

इसलिए, बेरिलियम का इलेक्ट्रॉन विन्यास, 1s ² 2s ^{2 के} रूप में व्यक्त किया गया है । ध्यान दें कि superscripts का योग कुल इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर है।

मैच

तत्व फॉस्फोरस में Z = 15 होता है, और इसलिए कुल 15 इलेक्ट्रॉन होते हैं जिन्हें ऑर्बिटल्स पर कब्जा करना चाहिए। आगे बढ़ने के लिए, आप 1s ² 2s ² कॉन्फ़िगरेशन के साथ एक बार शुरू करते हैं, जिसमें 4 इलेक्ट्रॉन होते हैं। तब 9 और इलेक्ट्रॉन गायब होंगे।

2 एस ऑर्बिटल के बाद, अगला तीर 2 पी ऑर्बिटल में प्रवेश करता है, अंत में 3 एस ऑर्बिटल में उतरता है। जैसा कि 2p ऑर्बिटल्स 6 इलेक्ट्रॉनों और 3s 2 इलेक्ट्रॉनों पर कब्जा कर सकते हैं, हमारे पास: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² ।

अभी भी 3 और इलेक्ट्रॉन गायब हैं, जो मोलर आरेख के अनुसार निम्नलिखित 3p कक्षीय पर कब्जा कर लेते हैं: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ³, phosphor के इलेक्ट्रॉन विन्यास।

zirconium

तत्व जिरकोनियम में एक Z = 40 है। विन्यास 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ के साथ 18 इलेक्ट्रॉनों (कुलीन गैस आर्गन के साथ) को छोटा कर रहा है, तो 22 और इलेक्ट्रॉन गायब होंगे। 3p ऑर्बिटल के बाद, मोलर आरेख के अनुसार भरने के लिए अगला 4 जी, 3 डी, 4 पी और 5 एस ऑर्बिटल्स हैं।

उन्हें पूरी तरह से भरना, अर्थात्, 4 वी ², 3 डी ¹⁰, 4 पी ⁶ और 5 एस ², कुल 20 इलेक्ट्रॉनों को जोड़ा जाता है। 2 शेष इलेक्ट्रॉनों को इसलिए निम्न कक्षीय में रखा गया है: 4d। इस प्रकार, जिक्रोनियम का इलेक्ट्रॉन विन्यास है: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3D ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ² ।

इरिडियम

इरिडियम में Z = 77 होता है, इसलिए इसमें जिरकोनियम की तुलना में 37 अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं। से शुरू, वह यह है कि 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3D ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰, हमें Moeller आरेख के निम्नलिखित ऑर्बिटल्स के साथ 29 इलेक्ट्रॉनों को जोड़ना होगा।

नए विकर्णों को आकर्षित करना, नई कक्षाएँ हैं: 5 पी, 6 एस, 4 एफ और 5 डी। पूरी तरह से पहले तीन ऑर्बिटल्स को भरना हमारे पास है: कुल 22 इलेक्ट्रॉनों को देने के लिए 5 पी ⁶, ⁶ एस ² और 4 एफ ¹⁴ ।

1s: तो वहाँ 7 लापता इलेक्ट्रॉनों, जो 5 डी कक्षीय में हैं ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3 डी ¹⁰ 4P ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5 डी ⁷ ।

ऊपर इरिडियम का इलेक्ट्रॉन विन्यास है,। ध्यान दें कि 6s ² और 5d ⁷ ऑर्बिटल्स को यह इंगित करने के लिए बोल्ड में हाइलाइट किया गया है कि वे इस धातु के वैलेंस शेल के अनुरूप हैं।

मोइलर आरेख और मैडेलंग के शासन के अपवाद

आवर्त सारणी में ऐसे कई तत्व हैं जो केवल समझाए गए का पालन नहीं करते हैं। उनके इलेक्ट्रॉन विन्यास प्रायोगिक रूप से उन लोगों से भिन्न होते हैं जो क्वांटम कारणों के लिए अनुमानित हैं।

इन विसंगतियों को प्रस्तुत करने वाले तत्वों में शामिल हैं: क्रोमियम (जेड = 24), तांबा (जेड = 29), चांदी (जेड = 47), रोडियम (जेड = 45), सेरियम (जेड = 58), नाइओबियम (जेड = 41) और बहुत सारे।

डी और एफ ऑर्बिटल्स के भरने में अपवाद अक्सर होते हैं। उदाहरण के लिए, क्रोमियम में Moeller के आरेख और मैडेलंग के नियम के अनुसार 4s ² 3D ⁴ की वैलेंस सेटिंग होनी चाहिए, लेकिन यह वास्तव में 4s ¹ 3 डी ^{5 है} ।

इसके अलावा, और अंत में, चांदी की वैलेंस कॉन्फ़िगरेशन 5 एस ² 4 डी ⁹ होनी चाहिए; लेकिन यह वास्तव में 5s ¹ 4d ^{10 है} ।

संदर्भ

1. गेविरा जे। वेलेजो एम। (6 अगस्त, 2013)। रासायनिक तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में मैडेलुंग के नियम और मोइलर के आरेख के अपवाद। से पुनर्प्राप्त: triplenlace.com
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