K2KARAKORAM
मराठीEnglish
ॲप उघडा

राज्य मंडळ · इयत्ता 11 · रसायनशास्त्र

धडा ७: आधुनिक आवर्त सारणी

7 संकल्पना · उत्तरांसह 56 सराव प्रश्न · वाचन मोफत

हा धडा या भाषेतही: English

मूलद्रव्यांचे वर्गीकरण : त्रिकांपासून आधुनिक आवर्त नियमापर्यंत

९-१०वी शी जोड : ९-१०वी मध्ये तुम्ही मेंडेलीव्हची आवर्त सारणी पाहिली; येथे ती कशी विकसित झाली आणि मॉसलेने काय बदलले ते समजून घेतो.

रोजच्या जीवनातून

वर्गमित्रांची उंचीनुसार रांग लावली की आपोआप गट दिसतात; तसेच मूलद्रव्ये योग्य क्रमात लावली की गुणधर्म पुन्हा पुन्हा येतात.

सोपी व्याख्या

डोबरायनरचे त्रिक : तीन मूलद्रव्यांत मधल्याचे वस्तुमान बाहेरच्यांच्या सरासरीइतके. न्यूलँड्सचा अष्टक नियम : आठवे मूलद्रव्य पहिल्यासारखे. मेंडेलीव्ह : वस्तुमानानुसार मांडणी, रिकाम्या जागा. मॉसले : अणुक्रमांक Z हा आधार. आधुनिक आवर्त नियम : गुणधर्म हे अणुक्रमांकाचे आवर्ती फलन.

वर्गीकरण1817Döbereinerत्रिक1865Newlandsअष्टक1869Mendeleevअणुवस्तुमान1913Moseleyअणुक्रमांक Zआधुनिक आवर्त नियम : गुणधर्म हे अणुक्रमांकाचे आवर्ती फलनLi 7, Na 23, K 39 : (7 + 39) ÷ 2 = 23वर्गीकरणाचा प्रवास

आकृतीत : चार टप्पे : त्रिक → अष्टक → मेंडेलीव्ह → मॉसले.

नियम 1 : डोबरायनरचे त्रिक — मधले वस्तुमान ≈ (पहिले + तिसरे) ÷ 2.

  • सोपे : Li 7, Na 23, K 39 : (7 + 39) ÷ 2 = 23.
  • मध्यम : Ca 40, Sr 88, Ba 137 : (40 + 137) ÷ 2 = 88.5 ≈ 88.
  • परीक्षेसाठी : Cl 35.5, Br 80, I 127 : सरासरी 81.25 ≈ 80.

नियम 2 : मेंडेलीव्हचे यश आणि मर्यादा — त्याने रिकाम्या जागा सोडून अजून न सापडलेल्या मूलद्रव्यांचे गुणधर्म वर्तवले (एका-ॲल्युमिनियम = Ga, एका-सिलिकॉन = Ge). मर्यादा : H ची जागा, समस्थानिके, काही उलटी जोडी (Ar आधी K).

  • सोपे : Ar (39.9) हे K (39.1) आधी ठेवावे लागते कारण Z = 18 < 19.
  • मध्यम : Co (58.9) आणि Ni (58.7) असेच उलटे.
  • परीक्षेसाठी : समस्थानिके एकाच जागी बसतात कारण Z सारखा.

नियम 3 : आधुनिक आवर्त नियम — अणुक्रमांक Z (मॉसले, 1913) वाढत्या क्रमाने मांडले की गुणधर्म ठराविक अंतराने पुन्हा येतात.

  • सोपे : Z = 3 (Li), 11 (Na), 19 (K) सारख्या गुणधर्मांचे.
  • मध्यम : Ne (10), Ar (18), Kr (36) निष्क्रिय वायू.
  • परीक्षेसाठी : म्हणून आवर्त सारणी वस्तुमानावर नव्हे, Z वर आधारित.

उपपत्ती (derivation) : मॉसलेने Z कसा वापरला

  • पायरी 1 : क्ष-किरणांत उत्सर्जित वारंवारिता ν मोजली.
  • पायरी 2 : √ν आणि Z यांचा आलेख सरळ रेषेत आला (√ν ∝ Z).
  • पायरी 3 : म्हणून मूलद्रव्याची खरी ओळख Z; वस्तुमान नव्हे — हेच आधुनिक नियमाचा आधार.

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) आधुनिक आवर्त नियम कशावर आधारित? 1) अणुवस्तुमान 2) अणुक्रमांक 3) संयुजा 4) घनता — उत्तर : 2).
  • CET 2) Li 7, Na 23, K 39 हे? 1) अष्टक 2) डोबरायनरचे त्रिक 3) समस्थानिके 4) समभारिके — उत्तर : 2).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: नवीन मूलद्रव्य (उदा. Z = 118) शोधल्यावर त्याचे गुणधर्म सारणीतील जागेवरून आधीच कळतात; बॅटरी आणि सेमिकंडक्टरसाठी योग्य मूलद्रव्य निवडण्यातही हेच वापरतात.

लक्षात ठेवा

आधार Z; मेंडेलीव्हने रिकाम्या जागा ठेवल्या; मॉसले (1913) ⇒ आधुनिक नियम.

सामान्य चूक

आधुनिक नियम 'अणुवस्तुमान' वर आधारित असे लिहिणे; ते मेंडेलीव्हचा नियम आहे.

CET सापळा

Ar–K, Co–Ni, Te–I या उलट जोड्या मेंडेलीव्हच्या मर्यादा म्हणून येतात; त्या आधुनिक सारणीत Z मुळे सुटतात.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "डोबरायनर 3, न्यूलँड्स 8, मेंडेलीव्ह वस्तुमान, मॉसले Z".

फरक ओळखा

शास्त्रज्ञआधार
Döbereiner3 चे गट
Newlandsआठवा = पहिला
Mendeleevअणुवस्तुमान
Moseleyअणुक्रमांक

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1आधुनिक आवर्त नियम सांगा.
  2. 2त्रिक म्हणजे काय?
  3. 3आधुनिक सारणीचा आधार कोणी दिला?
मध्यम
  1. 4Ca 40, Ba 137 असल्यास Sr चे वस्तुमान अंदाजे?
  2. 5Ar आणि K ची जागा आधुनिक सारणीत कशी सुटते?
  3. 6मेंडेलीव्हचे एक यश सांगा.
आव्हानात्मक
  1. 7Cl 35.5, I 127 असल्यास Br चे अंदाजे वस्तुमान.
  2. 8मॉसलेचा प्रयोग काय होता?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1गुणधर्म अणुक्रमांकाचे आवर्ती फलन असतात.
  2. 2तीन मूलद्रव्यांचा गट ज्यात मधले वस्तुमान सरासरीइतके.
  3. 3मॉसले.
  4. 4(40 + 137) ÷ 2 = 88.5.
  5. 5Z मुळे Ar (18) आधी, K (19) नंतर.
  6. 6Ga, Ge सारख्या अज्ञात मूलद्रव्यांचे भाकीत.
  7. 7(35.5 + 127) ÷ 2 = 81.25.
  8. 8क्ष-किरण वारंवारिता आणि Z यांचा संबंध.

आधुनिक आवर्त सारणीची रचना : आवर्त, गट आणि खंड

रोजच्या जीवनातून

शहराचा नकाशा रांगा (रस्ते) आणि स्तंभ (गल्ल्या) यांत विभागतात; तसेच आवर्त सारणीत 7 आवर्त (रांगा) आणि 18 गट (स्तंभ).

सोपी व्याख्या

आवर्त (period) : आडवी रांग, 7 आहेत. गट (group) : उभा स्तंभ, 18 आहेत. खंड (block) : s, p, d, f — शेवटचा इलेक्ट्रॉन कोणत्या उपकवचात जातो त्यानुसार.

आवर्त सारणीssdpfआवर्तातील घटक : 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32 = 118

आकृतीत : s (गट 1–2), d (3–12), p (13–18), f (खाली दोन ओळी).

नियम 1 : आवर्ताची लांबी — आवर्तातील मूलद्रव्ये : 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32 — एकूण 118.

  • सोपे : आवर्त 1 : H, He (2).
  • मध्यम : आवर्त 2 : Li ते Ne (8).
  • परीक्षेसाठी : आवर्त 4 : K ते Kr (18); आवर्त 6 मध्ये 32 (La ते Lu मिळून).

नियम 2 : गट आणि खंड — s-खंड : गट 1, 2; p-खंड : 13–18; d-खंड : 3–12; f-खंड : आंतर-संक्रमण (लँथॅनॉइड, ॲक्टिनॉइड).

  • सोपे : Na — s; Cl — p; Fe — d; Ce — f.
  • मध्यम : गट 1 : क्षार धातू; गट 2 : क्षारीय मृदा; गट 17 : हॅलोजन; गट 18 : निष्क्रिय वायू.
  • परीक्षेसाठी : d-खंडात 10 स्तंभ; p-खंडात 6; s-खंडात 2.

नियम 3 : मूलद्रव्यांची संख्या खंडानुसार — s : 2 + 2…; प्रत्येक उपकवच कक्षक × 2 इलेक्ट्रॉन : s 2, p 6, d 10, f 14.

  • सोपे : आवर्त 4 : 4s (2) + 3d (10) + 4p (6) = 18.
  • मध्यम : आवर्त 6 : 6s (2) + 4f (14) + 5d (10) + 6p (6) = 32.
  • परीक्षेसाठी : आवर्त 2 : 2s (2) + 2p (6) = 8.

उपपत्ती (derivation) : आवर्ताची लांबी भरण्याच्या क्रमावरून

  • पायरी 1 : प्रत्येक आवर्त ns उपकवचापासून सुरू होते आणि np ला संपते.
  • पायरी 2 : मधल्या उपकवचांचे इलेक्ट्रॉन मोजा (उदा. आवर्त 4 : 3d).
  • पायरी 3 : बेरीज = आवर्तातील मूलद्रव्ये : 2 + 10 + 6 = 18.

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) आवर्त 5 मध्ये मूलद्रव्ये किती? 1) 8 2) 18 3) 32 4) 10 — उत्तर : 2) 18.
  • CET 2) कोणता खंड गट 3–12? 1) s 2) p 3) d 4) f — उत्तर : 3).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: लिथियम-आयन बॅटरीतील Li (गट 1) आणि चुंबकांतील Nd (f-खंड) — सारणीतील जागेवरून उपयोग समजतो.

लक्षात ठेवा

आवर्त 7, गट 18; s 2 + p 6 + d 10 + f 14 स्तंभ; लांबी 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32.

सामान्य चूक

He ला s-खंडात गणणे विसरणे (संरूपण 1s², पण गट 18, p सारखे वर्तन).

CET सापळा

'कोणता खंड?' मध्ये d-खंडात Zn, Cd, Hg (गट 12) येतात; 'संक्रमण मूलद्रव्य' मात्र त्यांना काटेकोरपणे नाही.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "2-8-8-18-18-32-32" आणि "s 2, p 6, d 10, f 14".

फरक ओळखा

खंडगटशेवटचा e⁻
s1, 2ns¹⁻²
p13–18np¹⁻⁶
d3–12(n−1)d¹⁻¹⁰
f—(n−2)f¹⁻¹⁴

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1आवर्त व गट म्हणजे काय?
  2. 2गट 17 ला काय म्हणतात?
  3. 3आवर्त 6 मध्ये मूलद्रव्ये किती?
मध्यम
  1. 4Fe कोणत्या खंडात?
  2. 5आवर्त 4 मध्ये 18 कसे?
  3. 6d-खंडात किती स्तंभ?
आव्हानात्मक
  1. 7एकूण मूलद्रव्ये किती (2 + 8 + 8 + 18 + 18 + 32 + 32)?
  2. 8p-खंडात किती गट?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1आडवी रांग आणि उभा स्तंभ.
  2. 2हॅलोजन.
  3. 332.
  4. 4d-खंड.
  5. 54s (2) + 3d (10) + 4p (6).
  6. 610.
  7. 7118.
  8. 86 (गट 13–18).

इलेक्ट्रॉन संरूपण आणि सारणीतील स्थान

रोजच्या जीवनातून

पत्त्यात गल्ली आणि घर क्रमांक सांगितला की घर सापडते; तसेच संरूपणावरून आवर्त आणि गट सापडतो.

सोपी व्याख्या

आवर्त क्रमांक = सर्वोच्च मुख्य पुंज अंक n. गट : s-खंड = ns इलेक्ट्रॉन; p-खंड = 10 + (s + p) इलेक्ट्रॉन; d-खंड = (n−1)d + ns इलेक्ट्रॉन.

स्थान ठरवणेZ = 26Fe[Ar] 3d⁶ 4s²संरूपणआवर्त = सर्वोच्च n = 4(4s चा n)गट = 6 + 2 = 8(d + s इलेक्ट्रॉन)s : गट = ns e⁻  p : गट = 10 + (s + p) e⁻  d : गट = (n−1)d + ns e⁻

आकृतीत : Fe : [Ar] 3d⁶ 4s² ⇒ आवर्त 4, गट 8.

Live आकृती

इलेक्ट्रॉन संरूपण आणि सारणीतील स्थान

ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.

ॲपमध्ये उघडा

नियम 1 : s आणि p खंड — s : गट = ns चे e⁻ (1 किंवा 2). p : गट = 10 + ns + np.

  • सोपे : Ca (Z = 20) : [Ar] 4s² ⇒ आवर्त 4, गट 2.
  • मध्यम : Cl (Z = 17) : [Ne] 3s² 3p⁵ ⇒ आवर्त 3, गट 10 + 7 = 17.
  • परीक्षेसाठी : Br (Z = 35) : [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵ ⇒ आवर्त 4, गट 17.

नियम 2 : d खंड — गट = (n−1)d चे e⁻ + ns चे e⁻.

  • सोपे : Fe : 3d⁶ 4s² ⇒ गट 8.
  • मध्यम : Zn : 3d¹⁰ 4s² ⇒ गट 12.
  • परीक्षेसाठी : Cr : 3d⁵ 4s¹ ⇒ गट 6; Cu : 3d¹⁰ 4s¹ ⇒ गट 11.

नियम 3 : उलट प्रश्न : स्थानावरून Z — आवर्तापर्यंतचे सर्व इलेक्ट्रॉन जोडा आणि गटानुसार मोजा.

  • सोपे : आवर्त 3, गट 18 : 2 + 8 + 8 = 18 (Ar).
  • मध्यम : आवर्त 4, गट 2 : 18 + 2 = 20 (Ca).
  • परीक्षेसाठी : आवर्त 3, गट 13 : 10 + 3 = 13 (Al).

उपपत्ती (derivation) : Cl चे स्थान

  • पायरी 1 : Z = 17 ⇒ 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵.
  • पायरी 2 : सर्वोच्च n = 3 ⇒ आवर्त 3; शेवटचा इलेक्ट्रॉन p-उपकवचात ⇒ p-खंड.
  • पायरी 3 : गट = 10 + (2 + 5) = 17 — हॅलोजन.

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) Z = 26 चे स्थान? 1) आवर्त 4, गट 8 2) आवर्त 3, गट 8 3) आवर्त 4, गट 6 4) आवर्त 5, गट 8 — उत्तर : 1).
  • CET 2) [Ne] 3s² 3p⁴ कोणत्या गटात? 1) 14 2) 15 3) 16 4) 17 — उत्तर : 3). 10 + 6.

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: नवीन मूलद्रव्याची जागा संरूपणावरून ठरवून शास्त्रज्ञ त्याचे गुणधर्म भाकीत करतात.

लक्षात ठेवा

आवर्त = सर्वोच्च n; गट : s = ns, p = 10 + s + p, d = (n−1)d + ns.

सामान्य चूक

p-खंडात 10 जोडायला विसरणे (गट 17 ऐवजी 7).

CET सापळा

Cr, Cu अपवादासह (4s¹) गट 6 आणि 11; Zn चा गट 12.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "आवर्त = सर्वात मोठा n; p-गट = 10 + बाहेरचे e⁻".

फरक ओळखा

खंडगटाचे सूत्र
sns e⁻
p10 + (ns + np)
d(n−1)d + ns

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1आवर्त क्रमांक कसा ठरतो?
  2. 2Na (Z = 11) चे स्थान?
  3. 3Ca चे आवर्त व गट?
मध्यम
  1. 4Br चे स्थान लिहा.
  2. 5Fe चा गट कसा काढला?
  3. 6Zn चा गट?
आव्हानात्मक
  1. 7आवर्त 3, गट 13 चे मूलद्रव्य?
  2. 8[Ne] 3s² 3p⁴ चे मूलद्रव्य आणि गट?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1सर्वोच्च n वरून.
  2. 2आवर्त 3, गट 1.
  3. 3आवर्त 4, गट 2.
  4. 4आवर्त 4, गट 17.
  5. 56 + 2 = 8.
  6. 612.
  7. 7Al.
  8. 8S; गट 16.

खंडानुसार गुणधर्म

रोजच्या जीवनातून

मोबाईलची बॅटरी (Li), पाण्यातील क्लोरीन (Cl) आणि लोखंडी पूल (Fe) — तीन वेगळे खंड, वेगळे उपयोग.

सोपी व्याख्या

s-खंड : मृदू, क्रियाशील धातू, एकच/दोन e⁻ देतात. p-खंड : धातू, अधातू आणि धातुसदृश; अधातू e⁻ घेतात. d-खंड : कठीण धातू, रंगीत आयन, बदलती ऑक्सिडीकरण अवस्था. f-खंड : लँथॅनॉइड (प्रामुख्याने +3).

आवर्त सारणीधातूधातुसदृशअधातू

आकृतीत : निळे : धातू; केशरी : धातुसदृश; लाल : अधातू (पायऱ्यांची रेषा).

नियम 1 : s-खंड — गट 1 : M → M⁺; गट 2 : M → M²⁺. क्रियाशीलता गटात खाली वाढते.

  • सोपे : Na → Na⁺ + e⁻.
  • मध्यम : Mg → Mg²⁺ + 2e⁻.
  • परीक्षेसाठी : K पाण्याशी Na पेक्षा जास्त तीव्र अभिक्रिया करते.

नियम 2 : p-खंड — गट 17 (हॅलोजन) : X + e⁻ → X⁻; गट 18 : निष्क्रिय (भरलेले कवच). धातू–अधातू सीमा : पायऱ्यांची रेषा.

  • सोपे : Cl + e⁻ → Cl⁻.
  • मध्यम : Si, Ge धातुसदृश (अर्धवाहक).
  • परीक्षेसाठी : He, Ne, Ar अभिक्रिया करत नाहीत.

नियम 3 : d- आणि f-खंड — d : अनेक ऑक्सिडीकरण अवस्था (ns आणि (n−1)d ऊर्जा जवळ), रंगीत संयुगे, उत्प्रेरक, पॅरामॅग्नेटिक. f : बहुतांश +3.

  • सोपे : Mn : +2 ते +7.
  • मध्यम : Cu²⁺ (3d⁹, 1 एकाकी e⁻) निळा; Zn²⁺ (3d¹⁰) रंगहीन.
  • परीक्षेसाठी : Fe उत्प्रेरक (हेबर); V₂O₅ (संपर्क पद्धत).

उपपत्ती (derivation) : d-खंडात बदलती संयुजा का?

  • पायरी 1 : (n−1)d आणि ns उपकवचांची ऊर्जा जवळजवळ सारखी.
  • पायरी 2 : म्हणून ns बरोबर काही d e⁻ही अभिक्रियेत भाग घेऊ शकतात.
  • पायरी 3 : उदा. Mn : 3d⁵ 4s² ⇒ सर्व 7 e⁻ वापरून +7.

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) कोणता आयन रंगहीन? 1) Cu²⁺ 2) Zn²⁺ 3) Fe³⁺ 4) Mn²⁺ — उत्तर : 2). 3d¹⁰ भरलेले.
  • CET 2) बदलती संयुजा कोणत्या खंडात ठळक? 1) s 2) p 3) d 4) हॅलोजन — उत्तर : 3).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: लोखंड, तांबे आणि निकेल (d) बांधकाम व नाण्यांत; सिलिकॉन (p) चिप्समध्ये; सोडियम (s) दिव्यांत.

लक्षात ठेवा

s : क्रियाशील धातू; p : मिश्र; d : रंगीत, उत्प्रेरक, बदलती संयुजा; f : +3.

सामान्य चूक

p-खंडात फक्त अधातू आहेत असे लिहिणे; त्यात Al, Pb सारखे धातूही आहेत.

CET सापळा

'रंगीत आयन' प्रश्नात d⁰ आणि d¹⁰ आयन रंगहीन — पर्यायात Sc³⁺, Zn²⁺ येतात.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "s = सक्रिय, d = रंगीत-बदलती, p = मिश्र".

फरक ओळखा

खंडवैशिष्ट्यउदाहरण
sक्रियाशील धातूNa, Ca
pधातू/अधातू/धातुसदृशAl, Cl, Si
dरंगीत, उत्प्रेरकFe, Cu
f+3 अवस्थाCe, U

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1गट 1 ला काय म्हणतात?
  2. 2निष्क्रिय वायू कोणते?
  3. 3धातुसदृश मूलद्रव्याचे उदाहरण?
मध्यम
  1. 4Cu²⁺ निळा का?
  2. 5Mn ची कमाल ऑक्सिडीकरण अवस्था?
  3. 6Zn²⁺ रंगहीन का?
आव्हानात्मक
  1. 7d-खंडात बदलती संयुजा का?
  2. 8हेबर पद्धतीत उत्प्रेरक कोणता?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1क्षार धातू.
  2. 2He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn.
  3. 3Si किंवा Ge.
  4. 4एक एकाकी 3d e⁻.
  5. 5+7.
  6. 63d¹⁰ भरलेले, एकाकी e⁻ नाही.
  7. 7ns आणि (n−1)d ऊर्जा जवळ.
  8. 8Fe.

परिणामकारक केंद्रक प्रभार, अणुत्रिज्या आणि आयनी त्रिज्या

रोजच्या जीवनातून

मैदानात मधला खेळाडू खेचला जातो; पण मधे इतर खेळाडू उभे असतील तर खेच कमी भासते. तसेच बाहेरच्या e⁻ ला केंद्रकाची खेच आतल्या e⁻ मुळे कमी होते.

सोपी व्याख्या

Z_eff = Z − σ (σ = आवरण स्थिरांक). अणुत्रिज्या : आवर्तात डावीकडून उजवीकडे घटते, गटात खाली वाढते. धन आयन मूळ अणूपेक्षा लहान; ऋण आयन मोठा.

अणुत्रिज्याअणुत्रिज्या (pm) : गटात खाली वाढतेLi152Na186K231आवर्तात डावीकडून उजवीकडे : Zeff वाढते ⇒ त्रिज्या घटतेNa (186) → Cl (99) pm

आकृतीत : Li 152, Na 186, K 231 pm — गटात खाली त्रिज्या वाढते.

नियम 1 : स्लेटरचे नियम (s, p साठी) — σ = 0.35 × (त्याच कवचातील इतर e⁻) + 0.85 × (n−1 कवचातील e⁻) + 1.00 × (n−2 व खालील).

  • सोपे : Na : σ = 0.85 × 8 + 1 × 2 = 8.8 ⇒ Z_eff = 2.2.
  • मध्यम : Mg : σ = 0.35 + 6.8 + 2 = 9.15 ⇒ 2.85.
  • परीक्षेसाठी : Cl : σ = 0.35 × 6 + 6.8 + 2 = 10.9 ⇒ Z_eff = 6.1.

नियम 2 : अणुत्रिज्येचे कल — आवर्तात Z_eff वाढतो, कवच तेच ⇒ त्रिज्या घटते. गटात कवचे वाढतात ⇒ त्रिज्या वाढते.

  • सोपे : Na (186) > Mg (160) > Al (143) pm.
  • मध्यम : Li < Na < K.
  • परीक्षेसाठी : Cl (99 pm) हे Na (186 pm) पेक्षा खूप लहान.

नियम 3 : आयनी त्रिज्या — धन आयन : e⁻ गेले ⇒ लहान. ऋण आयन : e⁻ वाढले ⇒ मोठा. समइलेक्ट्रॉनी आयनांत Z वाढला की त्रिज्या घटते.

  • सोपे : Na 186 pm → Na⁺ 102 pm.
  • मध्यम : Cl 99 pm → Cl⁻ 181 pm.
  • परीक्षेसाठी : O²⁻ (140) > F⁻ (133) > Na⁺ (102) > Mg²⁺ (72).

उपपत्ती (derivation) : आवर्तात त्रिज्या का घटते?

  • पायरी 1 : Na ते Cl पर्यंत Z 11 → 17; इलेक्ट्रॉन त्याच कवचात (n = 3) जातात.
  • पायरी 2 : त्याच कवचातील e⁻ एकमेकांना कमी आवरण देतात (0.35) ⇒ Z_eff 2.2 → 6.1.
  • पायरी 3 : जास्त खेच ⇒ कवच आक्रसते ⇒ त्रिज्या 186 → 99 pm.

सूत्रे, एकक आणि मितीय सूत्र

राशीसूत्र / कलएकक
परिणामकारक प्रभारZ_eff = Z − σएकक नाही
अणुत्रिज्याआवर्तात ↓, गटात ↑pm (10⁻¹² m)
आयनी त्रिज्याधन < अणू < ऋणpm

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) Na चा Z_eff (स्लेटर)? 1) 1 2) 2.2 3) 8.8 4) 11 — उत्तर : 2) 2.2. 11 − 8.8.
  • CET 2) मोठ्यापासून लहान : 1) Mg²⁺ > Na⁺ > F⁻ > O²⁻ 2) O²⁻ > F⁻ > Na⁺ > Mg²⁺ 3) F⁻ > O²⁻ > Na⁺ > Mg²⁺ 4) Na⁺ > Mg²⁺ > O²⁻ > F⁻ — उत्तर : 2).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: आयनी त्रिज्येवर क्रिस्टलची रचना आणि द्रवणांक अवलंबून; Li⁺ लहान असल्याने बॅटरीत सहज फिरतो.

लक्षात ठेवा

Z_eff = Z − σ; आवर्तात r ↓; गटात r ↑; धन < अणू < ऋण.

सामान्य चूक

आवर्तात Z वाढल्याने त्रिज्या वाढेल असे मानणे; वाढतो Z_eff, त्रिज्या घटते.

CET सापळा

समइलेक्ट्रॉनी मालिकेत 'जास्त Z = लहान त्रिज्या'; पर्यायांत उलट क्रम असतो.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "आवर्तात घट्ट, गटात ढिला" (त्रिज्या).

फरक ओळखा

मुद्दाआवर्तात →गटात ↓
Z_effवाढतेजवळजवळ स्थिर
त्रिज्याघटतेवाढते

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1Z_eff म्हणजे काय?
  2. 2Li, Na, K मधील त्रिज्येचा क्रम.
  3. 3धन आयन लहान का?
मध्यम
  1. 4Mg चा Z_eff काढा.
  2. 5Cl चा Z_eff काढा.
  3. 6Na⁺, Mg²⁺, F⁻ ची मोठ्यापासून क्रमवारी.
आव्हानात्मक
  1. 7आवर्त 3 मध्ये त्रिज्या का घटते?
  2. 8समइलेक्ट्रॉनी कण O²⁻, F⁻, Na⁺ — 10 e⁻ असूनही त्रिज्या वेगळी का?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1बाहेरच्या e⁻ ला प्रत्यक्ष जाणवणारा केंद्रक प्रभार Z − σ.
  2. 2Li < Na < K.
  3. 3e⁻ गेल्याने कवच/प्रतिकर्षण कमी.
  4. 42.85.
  5. 56.1.
  6. 6F⁻ > Na⁺ > Mg²⁺.
  7. 7Z_eff वाढतो, कवच तेच.
  8. 8Z वेगळा : Z जास्त ⇒ जास्त खेच ⇒ लहान त्रिज्या.

आयनन एन्थॅल्पी आणि इलेक्ट्रॉन-प्राप्ती एन्थॅल्पी

रोजच्या जीवनातून

झाडावरून फळ तोडायला ताकद लागते; फळ जितके घट्ट तितकी जास्त. अणूतून इलेक्ट्रॉन काढायलाही ऊर्जा लागते.

सोपी व्याख्या

आयनन एन्थॅल्पी (ΔᵢH) : वायुरूप अणूचा सर्वात बाहेरचा e⁻ काढण्यासाठी लागणारी ऊर्जा, kJ mol⁻¹. इलेक्ट्रॉन-प्राप्ती एन्थॅल्पी (Δ_egH) : वायुरूप अणूला e⁻ मिळाल्यावर होणारा ऊर्जेचा बदल.

आयनन एन्थॅल्पीIE₁Li520Be899B801C1086N1402O1314F1681Ne2080Na496पहिली आयनन एन्थॅल्पी (kJ/mol)Be > B आणि N > O : पूर्ण/अर्ध भरलेले उपकवच स्थिर

आकृतीत : Li ते Na : सर्वसाधारण वाढ; Be > B आणि N > O हे अपवाद.

Live आकृती

आयनन एन्थॅल्पी आणि इलेक्ट्रॉन-प्राप्ती एन्थॅल्पी

ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.

ॲपमध्ये उघडा

नियम 1 : आयनन एन्थॅल्पीचे कल — आवर्तात वाढते (Z_eff ↑, r ↓); गटात खाली घटते. IE₁ < IE₂ < IE₃ (धनप्रभार वाढतो).

  • सोपे : Li 520 < Be 899 < … < Ne 2080 kJ/mol.
  • मध्यम : Na 496 < Li 520 (गटात खाली घट).
  • परीक्षेसाठी : Na : IE₁ = 496, IE₂ = 4562 — मोठी उडी.

नियम 2 : अपवाद आणि क्रमिक IE — Be (2s²) > B (2p¹); N (2p³, अर्धे भरलेले) > O (2p⁴). उडी कुठे मोठी ते सांगते की किती e⁻ संयुजा आहेत.

  • सोपे : Mg : 737, 1450, 7733 — मोठी उडी तिसऱ्या IE ला ⇒ संयुजा 2.
  • मध्यम : Na चा IE₁ प्रति अणू = 496 × 10³ ÷ 6.022 × 10²³ ÷ 1.602 × 10⁻¹⁹ = 5.14 eV.
  • परीक्षेसाठी : 0.5 mol Na वायूचे आयनीकरण : 0.5 × 496 = 248 kJ.

नियम 3 : इलेक्ट्रॉन-प्राप्ती एन्थॅल्पी — हॅलोजनची Δ_egH सर्वाधिक ऋण; Cl (−349) हा F (−328) पेक्षा जास्त ऋण (F लहान असल्याने e⁻ प्रतिकर्षण). निष्क्रिय वायूंची धन.

  • सोपे : Cl : −349 kJ/mol; F : −328; Br : −325.
  • मध्यम : O : −141; O⁻ → O²⁻ : +780 (धन, कारण ऋण आयनाला e⁻ घेणे कठीण).
  • परीक्षेसाठी : Ne, Ar : धन (कवच पूर्ण).

उपपत्ती (derivation) : आवर्तात IE का वाढते?

  • पायरी 1 : Z वाढतो; बाहेरचा e⁻ त्याच कवचात ⇒ Z_eff वाढतो.
  • पायरी 2 : त्रिज्या घटते ⇒ केंद्रकाची खेच जास्त.
  • पायरी 3 : e⁻ काढायला जास्त ऊर्जा ⇒ IE वाढते.

सूत्रे, एकक आणि मितीय सूत्र

राशीप्रक्रियाएकक
IE₁M(g) → M⁺(g) + e⁻kJ mol⁻¹
Δ_egHX(g) + e⁻ → X⁻(g)kJ mol⁻¹
1 eV1.602 × 10⁻¹⁹ JJ

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) कोणत्याचा IE₁ सर्वाधिक? 1) Li 2) Be 3) Ne 4) Na — उत्तर : 3) Ne.
  • CET 2) कोणती IE ची क्रमवारी बरोबर? 1) B > Be 2) N > O 3) O > N 4) Li > Be — उत्तर : 2).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: सोडियम दिव्यातील पिवळी चमक (IE कमी म्हणून सहज उत्तेजित) आणि क्लोरीनची निर्जंतुकीकरणातील क्रियाशीलता (Δ_egH जास्त ऋण).

लक्षात ठेवा

IE : आवर्तात ↑, गटात ↓; अपवाद Be > B, N > O; Δ_egH : Cl सर्वाधिक ऋण.

सामान्य चूक

इलेक्ट्रॉन-प्राप्ती एन्थॅल्पी धन असे समजणे; ऊर्जा बाहेर पडते म्हणून ऋण.

CET सापळा

Be/B आणि N/O ची उलटी क्रमवारी पर्यायांत येते; F विरुद्ध Cl मध्ये Cl ची Δ_egH जास्त ऋण.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "BeBe-B, NO-O" — Be > B, N > O (उलट अपवाद).

फरक ओळखा

राशीआवर्तातगटात
IEवाढतेघटते
Δ_egHजास्त ऋणकमी ऋण

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1आयनन एन्थॅल्पी म्हणजे काय?
  2. 2सर्वाधिक IE₁ कोणाचा?
  3. 3Δ_egH ऋण का?
मध्यम
  1. 4Na चा IE₂ IE₁ पेक्षा खूप का?
  2. 5Be > B का?
  3. 60.5 mol Na चे आयनीकरण (IE₁ = 496) kJ मध्ये.
आव्हानात्मक
  1. 7Mg : 737, 1450, 7733 वरून संयुजा काढा.
  2. 8F पेक्षा Cl ची Δ_egH जास्त ऋण का?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1वायुरूप अणूचा बाहेरचा e⁻ काढायला लागणारी ऊर्जा.
  2. 2Ne (आवर्त 2).
  3. 3ऊर्जा बाहेर पडते.
  4. 4Na⁺ मध्ये स्थिर Ne संरूपण.
  5. 52s² पूर्ण भरलेले.
  6. 6248 kJ.
  7. 72 (मोठी उडी तिसऱ्यावर).
  8. 8F लहान असल्याने e⁻ प्रतिकर्षण जास्त.

विद्युतऋणता, संयुजा, धात्विक गुण आणि क्रियाशीलता

रोजच्या जीवनातून

दोरीखेचीत दोन गट ओढतात; ज्याची ताकद जास्त तो दोरी आपल्याकडे ओढतो. तसेच बंधातील e⁻ जोडी जास्त विद्युतऋणतेच्या अणूकडे ओढली जाते.

सोपी व्याख्या

विद्युतऋणता (EN) : बंधातील इलेक्ट्रॉन-जोडी स्वतःकडे ओढण्याची अणूची क्षमता (पॉलिंग मापन). संयुजा : अणूची संयोग-क्षमता. धात्विक गुण : e⁻ गमावण्याची प्रवृत्ती.

विद्युतऋणताLi1.0Be1.5B2.0C2.5N3.0O3.5F4.0विद्युतऋणता (पॉलिंग) : आवर्तात वाढतेΔEN = EN(A) − EN(B) : HF = 1.9, HCl = 0.9, NaCl = 2.1गटात खाली घटते; F सर्वाधिक (4.0)

आकृतीत : Li 1.0 ते F 4.0 : आवर्तात विद्युतऋणता वाढते.

नियम 1 : विद्युतऋणतेचे कल — आवर्तात वाढते, गटात घटते; F सर्वाधिक (4.0). ΔEN मोठा (> 1.7) ⇒ आयनिक बंध; लहान ⇒ सहसंयुज.

  • सोपे : F 4.0 > O 3.5 > N 3.0 > C 2.5.
  • मध्यम : HCl : ΔEN = 3.0 − 2.1 = 0.9 ⇒ ध्रुवीय सहसंयुज.
  • परीक्षेसाठी : NaCl : 3.0 − 0.9 = 2.1 ⇒ आयनिक; HF : 1.9.

नियम 2 : संयुजा आणि ऑक्साइडचा स्वभाव — संयुजा = बाहेरचे e⁻ (किंवा 8 − बाहेरचे e⁻). आवर्तात ऑक्साइड : क्षारीय → उभयधर्मी → आम्लधर्मी.

  • सोपे : Na 1, Mg 2, Al 3, Si 4, P 3 (वा 5), S 2, Cl 1.
  • मध्यम : Na₂O, MgO क्षारीय; Al₂O₃ उभयधर्मी.
  • परीक्षेसाठी : SiO₂ क्षीण आम्लीय; P₄O₁₀, SO₃, Cl₂O₇ आम्लीय.

नियम 3 : धात्विक गुण आणि क्रियाशीलता — धात्विक गुण आवर्तात घटतो, गटात वाढतो. धातूंची क्रियाशीलता गटात खाली वाढते (Li < Na < K); अधातूंची घटते (F > Cl > Br > I).

  • सोपे : Na > Mg > Al धात्विक गुण.
  • मध्यम : Cl₂ बोमाइडला विस्थापित करतो : Cl₂ + 2Br⁻ → 2Cl⁻ + Br₂.
  • परीक्षेसाठी : F₂ सर्वात क्रियाशील अधातू; Cs सर्वात क्रियाशील धातू.

उपपत्ती (derivation) : ΔEN वरून बंधाचा स्वभाव

  • पायरी 1 : दोन अणूंची EN पहा (उदा. H 2.1, Cl 3.0).
  • पायरी 2 : ΔEN = मोठी − लहान = 0.9.
  • पायरी 3 : 0 ⇒ शुद्ध सहसंयुज; 0 ते 1.7 ⇒ ध्रुवीय; > 1.7 ⇒ आयनिक. म्हणून HCl ध्रुवीय सहसंयुज.

सूत्रे, एकक आणि मितीय सूत्र

राशीकलएकक
विद्युतऋणताआवर्तात ↑, गटात ↓एकक नाही (पॉलिंग)
धात्विक गुणआवर्तात ↓, गटात ↑—
संयुजा1, 2, 3, 4, 3, 2, 1, 0—

CET स्तर (MCQ)

  • CET 1) सर्वाधिक विद्युतऋण? 1) O 2) N 3) F 4) Cl — उत्तर : 3) F.
  • CET 2) कोणता ऑक्साइड उभयधर्मी? 1) Na₂O 2) Al₂O₃ 3) SO₃ 4) MgO — उत्तर : 2).

प्रत्यक्ष जीवनातील उपयोग: क्लोरीन पाण्याचे निर्जंतुकीकरण करते (क्रियाशील अधातू); ॲल्युमिनियम ऑक्साइड आम्ल व क्षार दोन्हींशी अभिक्रिया करते.

लक्षात ठेवा

EN : F = 4.0 सर्वाधिक; ΔEN > 1.7 आयनिक; ऑक्साइड : क्षारीय → उभयधर्मी → आम्लीय.

सामान्य चूक

विद्युतऋणता आणि इलेक्ट्रॉन-प्राप्ती एन्थॅल्पी एकच समजणे; EN बंधातील आकर्षण, Δ_egH वायुरूप अणूचा बदल.

CET सापळा

ΔEN > 1.7 हे अंदाजे; HF (1.9) आयनिकपेक्षा जास्त ध्रुवीय सहसंयुज मानतात. उभयधर्मी : Al₂O₃, ZnO.

शॉर्टकट

आठवणीची युक्ती : "F-O-N-Cl" : सर्वाधिक विद्युतऋण — 4.0, 3.5, 3.0, 3.0".

फरक ओळखा

गुणधातूअधातू
e⁻गमावतोघेतो
ऑक्साइडक्षारीयआम्लीय
ENकमीजास्त

सरावासाठी प्रश्न

सोपे
  1. 1विद्युतऋणता म्हणजे काय?
  2. 2सर्वात विद्युतऋण मूलद्रव्य?
  3. 3Al₂O₃ कसा ऑक्साइड?
मध्यम
  1. 4HCl चा ΔEN काढा.
  2. 5NaCl आयनिक का?
  3. 6Na, Mg, Al धात्विक गुणाचा क्रम.
आव्हानात्मक
  1. 7Cl₂ आणि KBr यांची अभिक्रिया लिहा.
  2. 8F, Cl, Br, I क्रियाशीलतेचा क्रम आणि कारण.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
  1. 1बंधातील e⁻ जोडी स्वतःकडे ओढण्याची क्षमता.
  2. 2F.
  3. 3उभयधर्मी.
  4. 43.0 − 2.1 = 0.9.
  5. 5ΔEN = 2.1 > 1.7.
  6. 6Na > Mg > Al.
  7. 7Cl₂ + 2KBr → 2KCl + Br₂.
  8. 8F > Cl > Br > I; आकार वाढल्याने e⁻ घेण्याची प्रवृत्ती घटते.

संपूर्ण धड्याची झटपट उजळणी

संकल्पनामहत्त्वाचे सूत्र / तथ्य
आधारआधुनिक नियम : अणुक्रमांक Z
आवर्त/गट7 / 18; 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32
गट (p)10 + (ns + np)
Z_effZ − σ
त्रिज्याआवर्तात ↓, गटात ↑
IEआवर्तात ↑; Be > B, N > O
ENF = 4.0 सर्वाधिक; ΔEN > 1.7 आयनिक
ऑक्साइडक्षारीय → उभयधर्मी → आम्लीय
Live आकृती

🚀 संपूर्ण धड्याची झटपट उजळणी

ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.

ॲपमध्ये उघडा

🎯 परीक्षेसाठी सर्वाधिक महत्त्वाचे मुद्दे

  • मॉसले आणि आधुनिक नियम; मेंडेलीव्हच्या मर्यादा.
  • संरूपणावरून आवर्त-गट-खंड.
  • d-खंडाची वैशिष्ट्ये : रंग, बदलती संयुजा.
  • स्लेटरचा Z_eff आणि त्रिज्येचे क्रम.
  • IE, Δ_egH चे कल आणि अपवाद.
  • EN, ΔEN आणि ऑक्साइडांचा स्वभाव.
अभ्यासाचा मंत्र

आधी संकल्पना समजा → सूत्र लक्षात ठेवा → उदाहरण सोडवा → स्वतः प्रश्न सोडवा.