विकर्णों का नियम: यह किसके लिए है और उदाहरण है - रसायन विज्ञान - 2025

विकर्णों के शासन के एक निर्माण सिद्धांत है कि एक परमाणु या आयन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास का वर्णन करने की अनुमति देता है प्रत्येक कक्षीय या ऊर्जा स्तर की ऊर्जा के अनुसार, है। इस अर्थ में, प्रत्येक परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक वितरण अद्वितीय है और क्वांटम संख्याओं द्वारा दिया गया है।

ये संख्या उस स्थान को परिभाषित करती है जहां इलेक्ट्रॉनों के स्थित होने की संभावना सबसे अधिक होती है (जिन्हें परमाणु कक्षा कहा जाता है) और उनका वर्णन भी करते हैं। प्रत्येक क्वांटम संख्या परमाणु ऑर्बिटल्स की एक संपत्ति से संबंधित है, जो परमाणु के भीतर और उनकी ऊर्जा में उनके इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था द्वारा परमाणु प्रणालियों की विशेषताओं को समझने में मदद करती है।

इसी प्रकार, विकर्णों का नियम (जिसे मैडेलुंग के नियम के रूप में भी जाना जाता है) अन्य सिद्धांतों पर आधारित है जो इलेक्ट्रॉनों की प्रकृति का पालन करते हैं, ताकि रासायनिक प्रजातियों के भीतर उनके व्यवहार का सही वर्णन किया जा सके।

ये किसके लिये है?

यह प्रक्रिया औफबौ सिद्धांत पर आधारित है, जिसमें कहा गया है कि प्रोटॉन के नाभिक (एक-एक करके) के एकीकरण की प्रक्रिया में, जब रासायनिक तत्वों का गठन किया जाता है, तो इलेक्ट्रॉनों को परमाणु कक्षाओं में भी जोड़ा जाता है।

इसका मतलब यह है कि, जब एक परमाणु या आयन अपनी जमीनी स्थिति में होता है, तो इलेक्ट्रॉन अपनी ऊर्जा के स्तर के अनुसार परमाणु कक्षाओं के उपलब्ध स्थानों पर कब्जा कर लेते हैं।

ऑर्बिटल्स पर कब्जा करके, इलेक्ट्रॉनों को पहले उन स्तरों में स्थित किया जाता है जिनमें सबसे कम ऊर्जा होती है और वे अप्रकाशित होते हैं, और फिर वे उच्चतम ऊर्जा वाले लोगों में स्थित होते हैं।

रासायनिक प्रजातियों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास

इसी तरह, इस नियम का उपयोग मौलिक रासायनिक प्रजातियों के इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन की काफी सटीक समझ प्राप्त करने के लिए किया जाता है; यही है, रासायनिक तत्व जब वे अपनी मौलिक स्थिति में होते हैं।

इसलिए, परमाणुओं के भीतर मौजूद इलेक्ट्रॉनों के विन्यास की समझ हासिल करके, रासायनिक तत्वों के गुणों को समझा जा सकता है।

इन गुणों की कटौती या भविष्यवाणी के लिए इस ज्ञान को प्राप्त करना आवश्यक है। इसी तरह, इस प्रक्रिया द्वारा दी गई जानकारी यह समझाने में मदद करती है कि आवधिक तालिका तत्वों की जांच के साथ इतनी अच्छी तरह से क्यों सहमत है।

विकर्णों का नियम क्या है?

यद्यपि यह नियम केवल उनकी जमीन की स्थिति में परमाणुओं पर लागू होता है, यह आवर्त सारणी के तत्वों के लिए काफी अच्छी तरह से काम करता है।

पाउली अपवर्जन सिद्धांत का पालन किया जाता है, जो बताता है कि दो इलेक्ट्रॉन जो एक ही परमाणु से संबंधित हैं, वे चार समान क्वांटम संख्याओं के अधिकारी नहीं हैं। ये चार क्वांटम संख्याएँ परमाणु में पाए जाने वाले प्रत्येक इलेक्ट्रॉन का वर्णन करती हैं।

इस प्रकार, प्रिंसिपल क्वांटम नंबर (एन) एनर्जी लेवल (या शेल) को परिभाषित करता है जिसमें अध्ययन किया गया इलेक्ट्रॉन स्थित है और अज़ीमुथल क्वांटम नंबर (ℓ) कोणीय गति से संबंधित है और ऑर्बिटल के आकार का विवरण देता है।

इसी तरह, चुंबकीय क्वांटम संख्या (m _express) उस अभिविन्यास को व्यक्त करती है जो इस कक्षीय अंतरिक्ष में है और स्पिन क्वांटम संख्या (m _s) रोटेशन की दिशा का वर्णन करता है जो इलेक्ट्रॉन अपनी धुरी के चारों ओर प्रस्तुत करता है।

इसके अलावा, हंड के नियम में कहा गया है कि इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन जो एक उपजीवन में सबसे बड़ी स्थिरता प्रदर्शित करता है, वह माना जाता है जिसमें समानांतर पदों में अधिक स्पिन होते हैं।

इन सिद्धांतों का पालन करके यह निर्धारित किया गया था कि इलेक्ट्रॉनों का वितरण नीचे दिखाए गए आरेख का अनुपालन करता है:

इस छवि में एन के स्तर 1, 2, 3, 4… के अनुरूप हैं, ऊर्जा स्तर के अनुसार; और the के मानों को क्रमशः 0, 1, 2, 3… से दर्शाया जाता है, जो क्रमशः p, d और f के समान हैं। तो ऑर्बिटल्स में इलेक्ट्रॉनों की स्थिति इन क्वांटम संख्याओं पर निर्भर करती है।

उदाहरण

इस प्रक्रिया के विवरण को ध्यान में रखते हुए, इसके आवेदन के लिए कुछ उदाहरण नीचे दिए गए हैं।

पहले स्थान पर, पोटेशियम (के) के इलेक्ट्रॉनिक वितरण को प्राप्त करने के लिए, इसकी परमाणु संख्या ज्ञात होनी चाहिए, जो कि 19 है; अर्थात्, पोटेशियम परमाणु के नाभिक में 19 प्रोटॉन और 19 इलेक्ट्रॉन होते हैं। आरेख के अनुसार, इसका विन्यास 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ^{1 के रूप में दिया गया है} ।

पॉलीइलेक्ट्रोनिक परमाणुओं के विन्यास (जिनकी संरचना में एक से अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं) को भी परमाणु और इलेक्ट्रॉनों के पालन से पहले महान गैस के विन्यास के रूप में व्यक्त किया जाता है।

उदाहरण के लिए, पोटेशियम के मामले में इसे 4 वी ^{1 के} रूप में भी व्यक्त किया जाता है, क्योंकि आवर्त सारणी में पोटेशियम से पहले महान गैस आर्गन है।

एक अन्य उदाहरण है, लेकिन इस मामले में यह एक संक्रमण धातु है, यह पारा (एचजी) की है, जिसके नाभिक में 80 इलेक्ट्रॉन और 80 प्रोटॉन होते हैं (जेड = 80)। निर्माण योजना के अनुसार, इसका पूर्ण इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है:

1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3D ¹⁰ 4p ⁶ 5s ² 4d ¹⁰ 5p ⁶ 6s ² 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ ।

पोटेशियम के साथ के रूप में, पारा के विन्यास को 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6s ^{2 के} रूप में व्यक्त किया जा सकता है, क्योंकि आवर्त सारणी में इसे बनाने वाली कुलीन गैस क्सीनन है।

अपवाद

विकर्णों के नियम को केवल उन परमाणुओं पर लागू करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो एक मौलिक स्थिति में हैं और शून्य के बराबर विद्युत चार्ज के साथ; अर्थात्, यह आवर्त सारणी के तत्वों से बहुत अच्छी तरह से जुड़ा हुआ है।

हालांकि, कुछ अपवाद हैं जिनके लिए ग्रहण किए गए इलेक्ट्रॉनिक वितरण और प्रयोगात्मक परिणामों के बीच महत्वपूर्ण विचलन हैं।

यह नियम इलेक्ट्रॉनों के वितरण पर आधारित है, जब वे एन + ies नियम का पालन करते हुए, उपले में स्थित होते हैं, जिसका अर्थ है कि ऑर्बिटल्स जिनमें n + lle का छोटा परिमाण होता है, वे इससे पहले भरे जाते हैं जो इस पैरामीटर का अधिक परिमाण दिखाते हैं।

अपवादों के रूप में, तत्व पैलेडियम, क्रोमियम और तांबा प्रस्तुत किए जाते हैं, जिनमें से इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन की भविष्यवाणी की जाती है कि जो मनाया जाता है उससे सहमत नहीं हैं।

इस नियम के अनुसार, पैलेडियम का 5 एस ² 4 डी ^{8 के} बराबर एक इलेक्ट्रॉनिक वितरण होना चाहिए, लेकिन प्रयोग 4 डी ^{10 के} बराबर होता है, जो इंगित करता है कि इस परमाणु का सबसे स्थिर विन्यास 4 डी सबसेल से भरा होने पर होता है; अर्थात्, इस मामले में इसकी ऊर्जा कम है।

इसी तरह, क्रोमियम परमाणु में निम्नलिखित इलेक्ट्रॉनिक वितरण होना चाहिए: 4s ² 3 डी ⁴ । हालाँकि, प्रायोगिक तौर पर यह प्राप्त किया गया था कि यह परमाणु विन्यास 4s ¹ 3 डी ^{5 को} प्राप्त करता है, जिसका अर्थ है कि कम ऊर्जा की स्थिति (अधिक स्थिर) तब होती है जब दोनों उपधारा आंशिक रूप से भरे होते हैं।

संदर्भ

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