दुनिया में सबसे लोकप्रिय तालिकाओं में से एक आवर्त सारणी है। प्रत्येक कोशिका में रासायनिक तत्वों के नाम होते हैं। इसके विकास में काफी प्रयास किए गए हैं। आखिरकार, यह केवल पदार्थों की सूची नहीं है। उन्हें उनके गुणों और विशेषताओं के अनुसार क्रमबद्ध किया जाता है। और अब हम आवर्त सारणी में कितने तत्वों का पता लगाएंगे।
तालिका निर्माण का इतिहास
मेंडेलीव पहले वैज्ञानिक नहीं थे जिन्होंने तत्वों की संरचना का निर्णय लिया। बहुतों ने कोशिश की है। लेकिन कोई भी एक सुसंगत तालिका में सब कुछ तुलना नहीं कर सकता। हम 17 फरवरी, 1869 को आवर्त नियम की खोज की तिथि कह सकते हैं। इस दिन, मेंडेलीव ने अपनी रचना दिखाई - परमाणु भार और रासायनिक विशेषताओं के आधार पर तत्वों की एक पूरी प्रणाली का आदेश दिया।
यह ध्यान देने योग्य है कि काम के दौरान एक सफल शाम को एक शानदार विचार वैज्ञानिक के पास नहीं आया। उन्होंने वास्तव में लगभग 20 वर्षों तक काम किया। मैं बार-बार तत्वों के साथ कार्ड पर गया, उनकी विशेषताओं का अध्ययन किया। वहीं, दूसरे वैज्ञानिकों ने भी काम किया।
रसायनज्ञ कैनिजारो ने अपने नाम से परमाणु भार के सिद्धांत का प्रस्ताव रखा। उन्होंने तर्क दिया कि ये डेटा ही हैं जो सभी पदार्थों को सही क्रम में बना सकते हैं। इसके अलावा, दुनिया के विभिन्न हिस्सों में काम करने वाले वैज्ञानिक चंटुरक्वा और न्यूलैंड्स इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि तत्वों को परमाणु भार द्वारा रखने से वे अन्य गुणों के अनुसार अतिरिक्त रूप से संयोजित होने लगते हैं।
1869 में, मेंडेलीव के साथ, तालिकाओं के अन्य उदाहरण प्रस्तुत किए गए। लेकिन आज हमें उनके लेखकों के नाम तक याद नहीं हैं। ऐसा क्यों? यह अपने प्रतिस्पर्धियों पर वैज्ञानिक की श्रेष्ठता के बारे में है:
- तालिका में अन्य की तुलना में अधिक खुली वस्तुएँ थीं।
- यदि कोई तत्व परमाणु भार में फिट नहीं बैठता तो वैज्ञानिक ने उसे अन्य गुणों के आधार पर रखा। और यह सही फैसला था।
- टेबल में कई जगह खाली थी। मेंडेलीव ने सचेत रूप से चूक की, जिससे भविष्य में इन तत्वों को खोजने वालों की महिमा का एक हिस्सा छीन लिया गया। उन्होंने कुछ अज्ञात पदार्थों का विवरण भी दिया।
सबसे महत्वपूर्ण उपलब्धि यह है कि यह तालिका अविनाशी है। इसे इतनी सरलता से बनाया गया था कि भविष्य में कोई भी खोज केवल इसका पूरक होगी।
आवर्त सारणी में कितने तत्व हैं
प्रत्येक व्यक्ति ने इस तालिका को अपने जीवन में कम से कम एक बार देखा है। लेकिन पदार्थों की सही मात्रा का नाम देना मुश्किल है। दो सही उत्तर हो सकते हैं: 118 और 126। अब हम पता लगाएंगे कि ऐसा क्यों है।
प्रकृति में लोगों ने 94 तत्वों की खोज की है। उन्होंने उनका कुछ नहीं किया। केवल उनके गुणों और विशेषताओं का अध्ययन किया। उनमें से ज्यादातर मूल आवर्त सारणी में थे।
अन्य 24 तत्व प्रयोगशालाओं में बनाए गए थे। कुल 118 टुकड़े प्राप्त होते हैं। अन्य 8 तत्व केवल काल्पनिक विकल्प हैं। वे आविष्कार करने या पाने की कोशिश कर रहे हैं। इसलिए आज, 118 तत्वों और 126 तत्वों वाले दोनों संस्करणों को सुरक्षित रूप से कहा जा सकता है।
- वैज्ञानिक परिवार में सत्रहवें बच्चे थे। उनमें से आठ की कम उम्र में मृत्यु हो गई। पिता का देहांत जल्दी हो गया। लेकिन मां अपने बच्चों के भविष्य के लिए लड़ती रही, इसलिए वह उन्हें अच्छे शिक्षण संस्थानों में दाखिला दिलाने में सफल रही।
- हमेशा अपनी राय का बचाव किया। वह ओडेसा, सिम्फ़रोपोल और सेंट पीटर्सबर्ग के विश्वविद्यालयों में एक सम्मानित शिक्षक थे।
- उन्होंने कभी वोडका का आविष्कार नहीं किया। मादक पेय वैज्ञानिक से बहुत पहले बनाया गया था। लेकिन उनका डॉक्टरेट शराब के प्रति समर्पित था, इसलिए किंवदंती विकसित हुई।
- मेंडेलीव ने कभी भी आवधिक प्रणाली का सपना नहीं देखा था। वह कड़ी मेहनत का नतीजा थी।
- उन्हें सूटकेस बनाने का शौक था। और अपने शौक को कौशल के उच्च स्तर तक पहुँचाया।
- मेंडेलीव अपने पूरे जीवन में 3 बार नोबेल पुरस्कार प्राप्त कर सके। लेकिन यह सब नामांकन के साथ समाप्त हो गया।
- यह कई लोगों को आश्चर्यचकित करेगा, लेकिन रसायन विज्ञान के क्षेत्र में काम एक वैज्ञानिक की सभी गतिविधियों का केवल 10% हिस्सा लेता है। उन्होंने गुब्बारे और जहाज निर्माण का भी अध्ययन किया।
आवर्त सारणी उन सभी तत्वों की एक अद्भुत प्रणाली है जो कभी लोगों द्वारा खोजे गए हैं। सभी तत्वों को सीखना आसान बनाने के लिए इसे पंक्तियों और स्तंभों में विभाजित किया गया है।
पी.एस. लेख - आवर्त सारणी में कितने तत्व हैं, शीर्षक में प्रकाशित -.
ये सब कैसे शुरू हुआ?
XIX-XX सदियों के मोड़ पर कई प्रसिद्ध रसायनज्ञों ने लंबे समय से देखा है कि कई रासायनिक तत्वों के भौतिक और रासायनिक गुण एक-दूसरे के समान हैं। उदाहरण के लिए, पोटेशियम, लिथियम और सोडियम सभी सक्रिय धातुएँ हैं, जो पानी के साथ परस्पर क्रिया करके इन धातुओं के सक्रिय हाइड्रॉक्साइड बनाती हैं; हाइड्रोजन के साथ उनके यौगिकों में क्लोरीन, फ्लोरीन, ब्रोमीन ने I के बराबर समान वैलेंस दिखाया और ये सभी यौगिक प्रबल अम्ल हैं। इस समानता से, निष्कर्ष लंबे समय से सुझाव दिया गया है कि सभी ज्ञात रासायनिक तत्वों को समूहों में जोड़ा जा सकता है, और इसलिए प्रत्येक समूह के तत्वों में भौतिक-रासायनिक विशेषताओं का एक निश्चित सेट होता है। हालाँकि, ऐसे समूहों को अक्सर विभिन्न वैज्ञानिकों द्वारा विभिन्न तत्वों से गलत तरीके से संकलित किया गया था, और लंबे समय तक तत्वों की मुख्य विशेषताओं में से एक को कई लोगों द्वारा अनदेखा किया गया था - यह उनका परमाणु द्रव्यमान है। इसे नजरअंदाज कर दिया गया क्योंकि यह अलग-अलग तत्वों के लिए अलग था और है, जिसका अर्थ है कि इसे समूहीकरण के लिए एक पैरामीटर के रूप में इस्तेमाल नहीं किया जा सकता है। एकमात्र अपवाद फ्रांसीसी रसायनज्ञ अलेक्जेंडर एमिल चनकोर्टुआ थे, उन्होंने हेलिक्स के साथ त्रि-आयामी मॉडल में सभी तत्वों को व्यवस्थित करने की कोशिश की, लेकिन उनके काम को वैज्ञानिक समुदाय द्वारा मान्यता नहीं दी गई, और मॉडल बोझिल और असुविधाजनक निकला।
कई वैज्ञानिकों के विपरीत, डी.आई. मेंडेलीव ने तत्वों के वर्गीकरण में एक प्रमुख पैरामीटर के रूप में परमाणु द्रव्यमान (उस समय भी "परमाणु भार") लिया। अपने संस्करण में, दिमित्री इवानोविच ने तत्वों को उनके परमाणु भार के आरोही क्रम में व्यवस्थित किया, और यहां एक पैटर्न उभरा कि तत्वों के कुछ अंतराल पर, उनके गुणों को समय-समय पर दोहराया जाता है। सच है, अपवादों को बनाया जाना था: कुछ तत्वों की अदला-बदली की गई थी और वे परमाणु द्रव्यमान (उदाहरण के लिए, टेल्यूरियम और आयोडीन) में वृद्धि के अनुरूप नहीं थे, लेकिन वे तत्वों के गुणों के अनुरूप थे। परमाणु और आणविक सिद्धांत के और विकास ने इस तरह की प्रगति को उचित ठहराया और इस व्यवस्था की वैधता को दिखाया। आप इसके बारे में "मेंडेलीव की खोज क्या है" लेख में पढ़ सकते हैं
जैसा कि हम देख सकते हैं, इस संस्करण में तत्वों का लेआउट बिल्कुल वैसा नहीं है जैसा कि हम आधुनिक रूप में देखते हैं। सबसे पहले, समूहों और अवधियों को उलट दिया जाता है: समूह क्षैतिज रूप से, अवधियों को लंबवत, और दूसरी बात, इसमें बहुत अधिक समूह होते हैं - उन्नीस, अठारह के बजाय आज स्वीकार किए जाते हैं।
हालाँकि, ठीक एक साल बाद, 1870 में, मेंडेलीव ने तालिका का एक नया संस्करण बनाया, जो पहले से ही हमारे लिए अधिक पहचानने योग्य है: समान तत्वों को लंबवत रूप से पंक्तिबद्ध किया जाता है, समूह बनाते हैं, और 6 अवधियों को क्षैतिज रूप से व्यवस्थित किया जाता है। यह विशेष रूप से उल्लेखनीय है कि तालिका के पहले और दूसरे दोनों संस्करणों में कोई भी देख सकता है महत्वपूर्ण उपलब्धियां जो उनके पूर्ववर्तियों के पास नहीं थीं: मेंडेलीव के अनुसार, उन तत्वों के लिए तालिका में सावधानीपूर्वक स्थान छोड़े गए थे, जिनकी खोज अभी बाकी थी। संबंधित रिक्तियों को उनके द्वारा एक प्रश्न चिह्न के साथ इंगित किया गया है और आप उन्हें ऊपर की तस्वीर में देख सकते हैं। इसके बाद, संबंधित तत्व वास्तव में खोजे गए: गैलियम, जर्मेनियम, स्कैंडियम। इस प्रकार, दिमित्री इवानोविच ने न केवल तत्वों को समूहों और अवधियों में व्यवस्थित किया, बल्कि नए, अभी तक ज्ञात तत्वों की खोज की भविष्यवाणी भी की।
बाद में, उस समय के रसायन विज्ञान के कई सामयिक रहस्यों को सुलझाने के बाद - नए तत्वों की खोज, विलियम रामसे की भागीदारी के साथ महान गैसों के एक समूह का अलगाव, इस तथ्य की स्थापना कि डिडिमियम एक स्वतंत्र तत्व नहीं है सभी, लेकिन दो अन्य का मिश्रण है - तालिका के अधिक से अधिक नए और नए संस्करण, कभी-कभी एक गैर-तालिका दृश्य भी। लेकिन हम उन सभी को यहां नहीं देंगे, लेकिन हम केवल अंतिम संस्करण देंगे, जो कि महान वैज्ञानिक के जीवन के दौरान बना था।
परमाणु भार से परमाणु भार में संक्रमण।
दुर्भाग्य से, दिमित्री इवानोविच परमाणु की संरचना के ग्रह सिद्धांत को देखने के लिए जीवित नहीं थे और रदरफोर्ड के प्रयोगों की जीत नहीं देखी, हालांकि यह उनकी खोजों के साथ था कि आवधिक कानून और पूरे आवधिक के विकास में एक नया युग शुरू हुआ प्रणाली। आपको याद दिला दूं कि अर्नेस्ट रदरफोर्ड द्वारा किए गए प्रयोगों से, यह पता चला है कि तत्वों के परमाणुओं में एक सकारात्मक रूप से आवेशित परमाणु नाभिक और नाभिक के चारों ओर घूमने वाले नकारात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉन होते हैं। उस समय ज्ञात सभी तत्वों के परमाणु नाभिक के आवेशों का निर्धारण करने के बाद, यह पता चला कि आवर्त प्रणाली में वे नाभिक के आवेश के अनुसार स्थित हैं। और आवधिक कानून ने एक नया अर्थ प्राप्त कर लिया है, अब यह इस तरह लगने लगा:
"रासायनिक तत्वों के गुण, साथ ही उनके द्वारा बनाए गए सरल पदार्थों और यौगिकों के रूप और गुण, उनके परमाणुओं के नाभिक के आवेशों के परिमाण पर आवधिक निर्भरता में हैं"
अब यह स्पष्ट हो गया कि कुछ हल्के तत्वों को मेंडेलीव ने अपने भारी पूर्ववर्तियों के पीछे क्यों रखा - पूरे बिंदु यह है कि वे अपने नाभिक के आरोपों के क्रम में कैसे खड़े होते हैं। उदाहरण के लिए, टेल्यूरियम आयोडीन से भारी है, लेकिन यह तालिका में पहले है, क्योंकि इसके परमाणु के नाभिक का प्रभार और इलेक्ट्रॉनों की संख्या 52 है, जबकि आयोडीन में 53 हैं। आप तालिका को देख सकते हैं और स्वयं देख सकते हैं।
परमाणु और परमाणु नाभिक की संरचना की खोज के बाद, आवधिक प्रणाली में कई और परिवर्तन हुए, अंत में, यह आवर्त सारणी के लघु-अवधि संस्करण, स्कूल से पहले से ही परिचित रूप तक पहुँच गया।
इस तालिका में, हम पहले से ही सबकुछ जानते हैं: 7 अवधि, 10 श्रृंखला, पक्ष और मुख्य उपसमूह। साथ ही, नए तत्वों की खोज और उनके साथ तालिका भरने के समय, एक्टिनियम और लैंथेनम जैसे तत्वों को अलग-अलग पंक्तियों में रखा जाना था, उन सभी को क्रमशः एक्टिनाइड्स और लैंथेनाइड्स नाम दिया गया था। प्रणाली का यह संस्करण बहुत लंबे समय तक अस्तित्व में रहा - विश्व वैज्ञानिक समुदाय में लगभग 80 के दशक के अंत तक, 90 के दशक की शुरुआत तक, और हमारे देश में और भी लंबे समय तक - इस सदी के 10 के दशक तक।
आवर्त सारणी का एक आधुनिक संस्करण।
हालाँकि, स्कूल में हम में से कई लोग जिस विकल्प से गुज़रे हैं, वह वास्तव में बहुत भ्रामक है, और उपसमूहों को मुख्य और माध्यमिक में विभाजित करने में भ्रम व्यक्त किया जाता है, और तत्वों के गुणों को प्रदर्शित करने के तर्क को याद रखना काफी कठिन हो जाता है। बेशक, इसके बावजूद, कई लोगों ने इसका अध्ययन किया, रासायनिक विज्ञान के डॉक्टर बन गए, लेकिन अभी भी आधुनिक समय में इसे बदलने के लिए एक नया संस्करण आया है - एक लंबी अवधि। मैं ध्यान देता हूं कि यह विशेष विकल्प IUPAC (इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड केमिस्ट्री) द्वारा अनुमोदित है। आइए इसे देखें।
आठ समूहों को अठारह से बदल दिया गया था, जिनमें से अब मुख्य और द्वितीयक में कोई विभाजन नहीं है, और सभी समूह परमाणु खोल में इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था से तय होते हैं। उसी समय, उन्होंने दो-पंक्ति और एकल-पंक्ति अवधियों से छुटकारा पा लिया, अब सभी अवधियों में केवल एक पंक्ति होती है। यह विकल्प कितना सुविधाजनक है? अब तत्वों के गुणों की आवधिकता अधिक स्पष्ट रूप से देखी जा सकती है। समूह संख्या, वास्तव में, बाहरी स्तर पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या को इंगित करती है, और इसलिए पुराने संस्करण के सभी मुख्य उपसमूह पहले, दूसरे और तेरहवें से अठारहवें समूहों में स्थित हैं, और सभी "पूर्व पक्ष" समूह स्थित हैं। मेज के बीच में। इस प्रकार, अब तालिका से यह स्पष्ट रूप से देखा जाता है कि यदि यह पहला समूह है, तो ये क्षार धातुएं हैं और आपके लिए कोई तांबा या चांदी नहीं है, और यह स्पष्ट है कि सभी पारगमन धातुएं भरने के कारण उनके गुणों की समानता को अच्छी तरह प्रदर्शित करती हैं। डी-सबलेवल का, जो कुछ हद तक बाहरी गुणों को प्रभावित करता है, साथ ही लैंथेनाइड्स और एक्टिनाइड्स, केवल एफ-सबलेवल के अलग होने के कारण समान गुण प्रदर्शित करते हैं। इस प्रकार, पूरी तालिका को निम्नलिखित ब्लॉकों में विभाजित किया गया है: एस-ब्लॉक, जिस पर एस-इलेक्ट्रॉन भरे हुए हैं, डी-ब्लॉक, पी-ब्लॉक और एफ-ब्लॉक, क्रमशः डी, पी और एफ-इलेक्ट्रॉनों के भरने के साथ।
दुर्भाग्य से, हमारे देश में यह विकल्प पिछले 2-3 वर्षों में केवल स्कूली पाठ्यपुस्तकों में शामिल किया गया है, और तब भी बिल्कुल नहीं। और बहुत गलत। यह किससे जुड़ा है? ठीक है, सबसे पहले, 90 के दशक में स्थिर समय के साथ, जब देश में कोई विकास नहीं हुआ, शिक्षा क्षेत्र का उल्लेख नहीं करने के लिए, अर्थात् 90 के दशक में, विश्व रासायनिक समुदाय ने इस विकल्प पर स्विच किया। दूसरे, थोड़ी जड़ता और सब कुछ नया मानने में कठिनाई के साथ, क्योंकि हमारे शिक्षक तालिका के पुराने, अल्पकालिक संस्करण के आदी हैं, इस तथ्य के बावजूद कि रसायन विज्ञान का अध्ययन करते समय यह अधिक कठिन और कम सुविधाजनक है।
आवधिक प्रणाली का विस्तारित संस्करण।
लेकिन समय स्थिर नहीं रहता, विज्ञान और प्रौद्योगिकी भी। आवर्त तन्त्र का 118वाँ तत्व पहले ही खोजा जा चुका है, जिसका अर्थ है कि सारणी के अगले, आठवें, आवर्त को शीघ्र ही खोजना होगा। इसके अलावा, एक नया ऊर्जा उपस्तर दिखाई देगा: जी-उपस्तर। इसके घटकों के तत्वों को टेबल से नीचे ले जाना होगा, जैसे कि लैंथेनाइड्स या एक्टिनाइड्स, या इस तालिका को दो बार और विस्तारित किया जाएगा, ताकि यह अब A4 शीट पर फिट न हो। यहां मैं केवल विकिपीडिया का लिंक दूंगा (विस्तारित आवधिक प्रणाली देखें) और एक बार फिर इस विकल्प के विवरण को नहीं दोहराऊंगा। रुचि रखने वाला कोई भी लिंक का अनुसरण कर सकता है और देख सकता है।
इस संस्करण में, न तो एफ-तत्व (लैन्थेनाइड्स और एक्टिनाइड्स) और न ही जी-तत्व ("संख्या 121-128 से भविष्य के तत्व") अलग से सूचीबद्ध हैं, लेकिन तालिका को 32 कोशिकाओं द्वारा व्यापक बनाते हैं। साथ ही, हीलियम तत्व को दूसरे समूह में रखा गया है, क्योंकि यह एस-ब्लॉक में शामिल है।
सामान्य तौर पर, यह संभावना नहीं है कि भविष्य के रसायनज्ञ इस विकल्प का उपयोग करेंगे, सबसे अधिक संभावना है कि आवर्त सारणी को उन विकल्पों में से एक से बदल दिया जाएगा जो पहले से ही बहादुर वैज्ञानिकों द्वारा सामने रखे गए हैं: बेन्फी प्रणाली, स्टीवर्ट की "रासायनिक गैलेक्सी" या कोई अन्य विकल्प। लेकिन यह रासायनिक तत्वों की स्थिरता के दूसरे द्वीप की उपलब्धि के बाद ही होगा और, सबसे अधिक संभावना है, यह रसायन विज्ञान की तुलना में परमाणु भौतिकी में स्पष्टता के लिए अधिक आवश्यक होगा, लेकिन अभी के लिए, अच्छे पुराने दिमित्री इवानोविच की आवधिक प्रणाली पर्याप्त होगी।
रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली (मेंडेलीव की तालिका)- रासायनिक तत्वों का वर्गीकरण, परमाणु नाभिक के आवेश पर तत्वों के विभिन्न गुणों की निर्भरता स्थापित करना। प्रणाली 1869 में रूसी रसायनज्ञ डी। आई। मेंडेलीव द्वारा स्थापित आवधिक कानून की एक ग्राफिकल अभिव्यक्ति है। इसका मूल संस्करण 1869-1871 में डी। आई। मेंडेलीव द्वारा विकसित किया गया था और तत्वों के गुणों की उनके परमाणु भार (आधुनिक शब्दों में, परमाणु द्रव्यमान पर) पर निर्भरता स्थापित की थी। कुल मिलाकर, आवधिक प्रणाली (विश्लेषणात्मक वक्र, टेबल, ज्यामितीय आंकड़े, आदि) के प्रतिनिधित्व के कई सौ संस्करण प्रस्तावित किए गए हैं। प्रणाली के आधुनिक संस्करण में, तत्वों को एक द्वि-आयामी तालिका में कम करना माना जाता है, जिसमें प्रत्येक स्तंभ (समूह) मुख्य भौतिक और रासायनिक गुणों को निर्धारित करता है, और पंक्तियाँ एक निश्चित सीमा तक एक दूसरे के समान अवधि का प्रतिनिधित्व करती हैं। .
डीआई मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
रूसी रसायनज्ञ मेंडेलीव द्वारा की गई खोज ने (अब तक) विज्ञान के विकास में सबसे महत्वपूर्ण भूमिका निभाई, अर्थात् परमाणु और आणविक विज्ञान के विकास में। इस खोज ने सरल और जटिल रासायनिक यौगिकों के बारे में सबसे अधिक समझने योग्य और सीखने में आसान विचार प्राप्त करना संभव बना दिया। केवल तालिका के लिए धन्यवाद, हमारे पास उन तत्वों के बारे में अवधारणाएं हैं जिनका हम आधुनिक दुनिया में उपयोग करते हैं। बीसवीं शताब्दी में, तालिका के निर्माता द्वारा दिखाए गए ट्रांसयूरेनियम तत्वों के रासायनिक गुणों का आकलन करने में आवधिक प्रणाली की भविष्य कहनेवाला भूमिका स्वयं प्रकट हुई।
19वीं शताब्दी में विकसित, रसायन विज्ञान के हितों में मेंडेलीव की आवर्त सारणी, 20वीं शताब्दी में भौतिकी के विकास के लिए परमाणुओं के प्रकारों का एक तैयार व्यवस्थितकरण दिया (परमाणु के भौतिकी और परमाणु के नाभिक) . बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में, भौतिकविदों ने, अनुसंधान के माध्यम से, यह स्थापित किया कि सीरियल नंबर, (उर्फ परमाणु), इस तत्व के परमाणु नाभिक के विद्युत आवेश का एक उपाय भी है। तथा आवर्त की संख्या (अर्थात् क्षैतिज पंक्ति) परमाणु के इलेक्ट्रॉन कोशों की संख्या निर्धारित करती है। यह भी पता चला कि तालिका की लंबवत पंक्ति की संख्या तत्व के बाहरी खोल की क्वांटम संरचना निर्धारित करती है (इस प्रकार, एक ही पंक्ति के तत्व रासायनिक गुणों की समानता के कारण होते हैं)।
रूसी वैज्ञानिक की खोज ने विश्व विज्ञान के इतिहास में एक नए युग को चिह्नित किया, इस खोज ने न केवल रसायन विज्ञान में एक बड़ी छलांग लगाने की अनुमति दी, बल्कि विज्ञान के कई अन्य क्षेत्रों के लिए भी अमूल्य थी। आवर्त सारणी ने तत्वों के बारे में जानकारी की एक सुसंगत प्रणाली दी, इसके आधार पर, वैज्ञानिक निष्कर्ष निकालना संभव हो गया, और यहां तक कि कुछ खोजों का पूर्वाभास भी हो गया।
आवर्त सारणी मेंडेलीव की आवर्त सारणी की एक विशेषता यह है कि समूह (तालिका में स्तंभ) में अवधि या ब्लॉक की तुलना में आवर्त प्रवृत्ति के अधिक महत्वपूर्ण भाव हैं। आजकल, क्वांटम यांत्रिकी और परमाणु संरचना का सिद्धांत तत्वों की समूह प्रकृति को इस तथ्य से समझाता है कि उनके पास वैलेंस शेल के समान इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन हैं, और इसके परिणामस्वरूप, एक ही कॉलम के भीतर मौजूद तत्वों की बहुत समान (समान) विशेषताएं हैं। इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन, समान रासायनिक गुणों के साथ। जैसे-जैसे परमाणु द्रव्यमान बढ़ता है, गुणों में स्थिर परिवर्तन की एक स्पष्ट प्रवृत्ति भी होती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि आवर्त सारणी के कुछ क्षेत्रों में (उदाहरण के लिए, ब्लॉक डी और एफ में), लंबवत समानता की तुलना में क्षैतिज समानताएं अधिक ध्यान देने योग्य हैं।
आवर्त सारणी में ऐसे समूह होते हैं जिन्हें अंतरराष्ट्रीय समूह नामकरण प्रणाली के अनुसार 1 से 18 (बाएं से दाएं) तक क्रम संख्या दी जाती है। पुराने दिनों में, समूहों की पहचान के लिए रोमन अंकों का उपयोग किया जाता था। अमेरिका में, ब्लॉक एस और पी में समूह स्थित होने पर रोमन अंक के बाद "ए" अक्षर या ब्लॉक डी में स्थित समूहों के लिए "बी" अक्षर डालने का चलन था। उस समय उपयोग किए जाने वाले पहचानकर्ता हैं हमारे समय में आधुनिक संकेतकों की अंतिम संख्या के समान (उदाहरण के लिए, आईवीबी नाम, हमारे समय में चौथे समूह के तत्वों से मेल खाता है, और आईवीए तत्वों का 14 वां समूह है)। उस समय के यूरोपीय देशों में, एक समान प्रणाली का उपयोग किया गया था, लेकिन यहां "ए" अक्षर 10 तक के समूहों को संदर्भित करता है, और पत्र "बी" - 10 समावेशी के बाद। लेकिन समूह 8,9,10 में पहचानकर्ता VIII एक ट्रिपल समूह के रूप में था। 1988 में नई IUPAC संकेतन प्रणाली, जो आज भी उपयोग में है, के लागू होने के बाद इन समूह नामों का अस्तित्व समाप्त हो गया।
कई समूहों को एक पारंपरिक प्रकृति के गैर-व्यवस्थित नाम प्राप्त हुए हैं (उदाहरण के लिए, "क्षारीय पृथ्वी धातु", या "हैलोजन", और अन्य समान नाम)। समूह 3 से 14 को ऐसे नाम नहीं मिले, इस तथ्य के कारण कि वे एक-दूसरे के समान कम हैं और ऊर्ध्वाधर पैटर्न के साथ कम पत्राचार करते हैं, उन्हें आमतौर पर या तो संख्या से या समूह के पहले तत्व (टाइटेनियम) के नाम से बुलाया जाता है। , कोबाल्ट, आदि)।
आवर्त सारणी के एक ही समूह से संबंधित रासायनिक तत्व इलेक्ट्रोनगेटिविटी, परमाणु त्रिज्या और आयनीकरण ऊर्जा में कुछ रुझान दिखाते हैं। एक समूह में, ऊपर से नीचे तक, परमाणु की त्रिज्या बढ़ती है, जैसे-जैसे ऊर्जा का स्तर भरता है, तत्व के संयोजी इलेक्ट्रॉनों को नाभिक से हटा दिया जाता है, जबकि आयनीकरण ऊर्जा कम हो जाती है और परमाणु में बंधन कमजोर हो जाते हैं, जो सरल करता है इलेक्ट्रॉनों को हटाना। इलेक्ट्रोनगेटिविटी भी घट जाती है, यह इस तथ्य का परिणाम है कि नाभिक और वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के बीच की दूरी बढ़ जाती है। लेकिन इन पैटर्नों के अपवाद भी हैं, उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रोनगेटिविटी घटने के बजाय, समूह 11 में, ऊपर से नीचे तक बढ़ती है। आवर्त सारणी में एक रेखा होती है जिसे "पीरियड" कहते हैं।
समूहों में, वे हैं जिनमें क्षैतिज दिशाएँ अधिक महत्वपूर्ण हैं (दूसरों के विपरीत जिनमें ऊर्ध्वाधर दिशाएँ अधिक महत्वपूर्ण हैं), ऐसे समूहों में F ब्लॉक शामिल है, जिसमें लैंथेनाइड्स और एक्टिनाइड्स दो महत्वपूर्ण क्षैतिज क्रम बनाते हैं।
तत्व परमाणु त्रिज्या, वैद्युतीयऋणात्मकता, आयनीकरण ऊर्जा और इलेक्ट्रॉन आत्मीयता ऊर्जा के संदर्भ में कुछ पैटर्न दिखाते हैं। इस तथ्य के कारण कि प्रत्येक अगले तत्व के लिए आवेशित कणों की संख्या बढ़ जाती है, और इलेक्ट्रॉनों को नाभिक की ओर आकर्षित किया जाता है, परमाणु त्रिज्या बाएं से दाएं दिशा में घट जाती है, इसके साथ ही आयनीकरण ऊर्जा बढ़ जाती है, वृद्धि के साथ परमाणु में बंधन, एक इलेक्ट्रॉन को निकालने में कठिनाई बढ़ जाती है। तालिका के बाईं ओर स्थित धातुओं को एक कम इलेक्ट्रॉन आत्मीयता ऊर्जा संकेतक की विशेषता होती है, और तदनुसार, दाईं ओर, इलेक्ट्रॉन आत्मीयता ऊर्जा संकेतक, गैर-धातुओं के लिए, यह सूचक अधिक होता है (उत्कृष्ट गैसों की गिनती नहीं)।
मेंडेलीव की आवर्त सारणी के विभिन्न क्षेत्र, परमाणु के किस शेल पर अंतिम इलेक्ट्रॉन है, और इलेक्ट्रॉन शेल के महत्व को देखते हुए, इसे ब्लॉक के रूप में वर्णित करने की प्रथा है।
एस-ब्लॉक में तत्वों के पहले दो समूह (क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातु, हाइड्रोजन और हीलियम) शामिल हैं।
पी-ब्लॉक में अंतिम छह समूह शामिल हैं, 13 से 18 तक (IUPAC के अनुसार, या अमेरिका में अपनाई गई प्रणाली के अनुसार - IIIA से VIIIA तक), इस ब्लॉक में सभी मेटलॉइड भी शामिल हैं।
ब्लॉक - डी, समूह 3 से 12 (IUPAC, या IIIB से IIB अमेरिकी में), इस ब्लॉक में सभी संक्रमण धातुएं शामिल हैं।
ब्लॉक - एफ, आमतौर पर आवर्त सारणी से बाहर ले जाया जाता है, और इसमें लैंथेनाइड्स और एक्टिनाइड्स शामिल होते हैं।
आवर्त सारणी मानव जाति की सबसे बड़ी खोजों में से एक है, जिसने हमारे आसपास की दुनिया के बारे में ज्ञान को सुव्यवस्थित करना और खोज करना संभव बनाया नए रासायनिक तत्व. यह स्कूली बच्चों के साथ-साथ रसायन विज्ञान में रुचि रखने वाले सभी लोगों के लिए आवश्यक है। इसके अलावा, यह योजना विज्ञान के अन्य क्षेत्रों में अपरिहार्य है।
इस योजना में मनुष्य को ज्ञात सभी तत्व शामिल हैं, और वे इसके आधार पर समूहबद्ध हैं परमाणु द्रव्यमान और क्रम संख्या. ये विशेषताएँ तत्वों के गुणों को प्रभावित करती हैं। तालिका के लघु संस्करण में कुल मिलाकर 8 समूह हैं, एक समूह में शामिल तत्वों में बहुत समान गुण हैं। पहले समूह में हाइड्रोजन, लिथियम, पोटेशियम, तांबा शामिल है, जिसका रूसी में लैटिन उच्चारण कप्रम है। और अर्जेन्टम - चांदी, सीज़ियम, सोना - ऑरम और फ्रैंशियम। दूसरे समूह में बेरिलियम, मैग्नीशियम, कैल्शियम, जस्ता, उसके बाद स्ट्रोंटियम, कैडमियम, बेरियम और समूह पारा और रेडियम के साथ समाप्त होता है।
तीसरे समूह में बोरॉन, एल्युमिनियम, स्कैंडियम, गैलियम, फिर येट्रियम, इंडियम, लैंथेनम शामिल हैं और समूह थैलियम और एक्टिनियम के साथ समाप्त होता है। चौथा समूह कार्बन, सिलिकॉन, टाइटेनियम से शुरू होता है, जर्मेनियम, जिरकोनियम, टिन के साथ जारी रहता है और हेफ़नियम, सीसा और रदरफोर्डियम के साथ समाप्त होता है। पांचवें समूह में नाइट्रोजन, फास्फोरस, वैनेडियम, आर्सेनिक, नाइओबियम, एंटीमनी जैसे तत्व नीचे स्थित हैं, फिर बिस्मथ टैंटलम आता है और डब्नियम समूह को पूरा करता है। छठा ऑक्सीजन से शुरू होता है, उसके बाद सल्फर, क्रोमियम, सेलेनियम, फिर मोलिब्डेनम, टेल्यूरियम, फिर टंगस्टन, पोलोनियम और सीबोर्गियम।
सातवें समूह में, पहला तत्व फ्लोरीन है, उसके बाद क्लोरीन, मैंगनीज, ब्रोमीन, टेक्नेटियम, उसके बाद आयोडीन, फिर रेनियम, एस्टैटिन और बोरियम। अंतिम समूह है सबसे अधिक. इसमें हीलियम, नियोन, आर्गन, क्रिप्टन, क्सीनन और रेडॉन जैसी गैसें शामिल हैं। इस समूह में लोहा, कोबाल्ट, निकल, रोडियम, पैलेडियम, रूथेनियम, ऑस्मियम, इरिडियम, प्लैटिनम धातुएँ भी शामिल हैं। इसके बाद हैनियम और मीटनेरियम आते हैं। अलग-अलग स्थित तत्व जो बनते हैं एक्टिनाइड श्रृंखला और लैंथेनाइड श्रृंखला. उनके पास लेण्टेनियुम और एक्टिनियम के समान गुण हैं।
इस योजना में सभी प्रकार के तत्व शामिल हैं, जिन्हें 2 बड़े समूहों में विभाजित किया गया है - धातु और अधातुविभिन्न गुणों के साथ। यह कैसे निर्धारित किया जाए कि कोई तत्व किसी विशेष समूह से संबंधित है या नहीं, एक सशर्त रेखा मदद करेगी, जिसे बोरॉन से एस्टैटिन तक खींचा जाना चाहिए। यह याद रखना चाहिए कि ऐसी रेखा केवल तालिका के पूर्ण संस्करण में ही खींची जा सकती है। सभी तत्व जो इस रेखा के ऊपर हैं और मुख्य उपसमूहों में स्थित हैं, उन्हें गैर-धातु माना जाता है। और जो निम्न हैं, मुख्य उपसमूहों में - धातु। इसके अलावा, धातु ऐसे पदार्थ हैं जो अंदर हैं पार्श्व उपसमूह. ऐसे विशेष चित्र और तस्वीरें हैं जिनसे आप इन तत्वों की स्थिति के बारे में विस्तार से जान सकते हैं। यह ध्यान देने योग्य है कि जो तत्व इस रेखा पर होते हैं वे धातु और अधातु दोनों के समान गुण प्रदर्शित करते हैं।
एक अलग सूची उभयधर्मी तत्वों से भी बनी है, जिनमें दोहरे गुण होते हैं और प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप 2 प्रकार के यौगिक बना सकते हैं। साथ ही, वे मूल और दोनों समान रूप से प्रकट होते हैं एसिड गुण. कुछ गुणों की प्रबलता प्रतिक्रिया की स्थिति और उन पदार्थों पर निर्भर करती है जिनके साथ उभयधर्मी तत्व प्रतिक्रिया करता है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अच्छी गुणवत्ता के पारंपरिक निष्पादन में यह योजना रंग है। उसी समय, अभिविन्यास में आसानी के लिए अलग-अलग रंगों का संकेत दिया जाता है मुख्य और माध्यमिक उपसमूह. और तत्वों को उनके गुणों की समानता के आधार पर समूहीकृत किया जाता है।
हालांकि, वर्तमान में, रंग योजना के साथ, मेंडेलीव की श्वेत-श्याम आवर्त सारणी बहुत आम है। इस फॉर्म का इस्तेमाल ब्लैक एंड व्हाइट प्रिंटिंग के लिए किया जाता है। स्पष्ट जटिलता के बावजूद, कुछ बारीकियों को देखते हुए, इसके साथ काम करना उतना ही सुविधाजनक है। तो, इस मामले में, स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाले रंगों में अंतर से मुख्य उपसमूह को माध्यमिक से अलग करना संभव है। इसके अलावा, रंग संस्करण में, विभिन्न परतों पर इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति वाले तत्वों का संकेत दिया जाता है अलग - अलग रंग.
यह ध्यान देने योग्य है कि एकल-रंग डिज़ाइन में योजना को नेविगेट करना बहुत मुश्किल नहीं है। इसके लिए, तत्व के प्रत्येक व्यक्तिगत सेल में इंगित की गई जानकारी पर्याप्त होगी।
परीक्षा आज स्कूल के अंत में मुख्य प्रकार की परीक्षा है, जिसका अर्थ है कि इसकी तैयारी पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए। इसलिए, चुनते समय रसायन विज्ञान में अंतिम परीक्षा, आपको उन सामग्रियों पर ध्यान देने की आवश्यकता है जो इसके वितरण में मदद कर सकती हैं। एक नियम के रूप में, स्कूली बच्चों को परीक्षा के दौरान कुछ तालिकाओं का उपयोग करने की अनुमति है, विशेष रूप से आवर्त सारणी अच्छी गुणवत्ता में। इसलिए, इसके लिए परीक्षणों में केवल लाभ लाने के लिए, इसकी संरचना और तत्वों के गुणों के अध्ययन के साथ-साथ उनके अनुक्रम पर भी ध्यान देना चाहिए। आपको भी सीखने की जरूरत है तालिका के काले और सफेद संस्करण का उपयोग करेंताकि आपको परीक्षा में किसी प्रकार की कठिनाई का सामना न करना पड़े।
तत्वों के गुणों और परमाणु द्रव्यमान पर उनकी निर्भरता को दर्शाने वाली मुख्य तालिका के अलावा, अन्य योजनाएं भी हैं जो रसायन विज्ञान के अध्ययन में मदद कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, हैं पदार्थों की घुलनशीलता और वैद्युतीयऋणात्मकता की तालिकाएँ. पहला यह निर्धारित कर सकता है कि साधारण तापमान पर पानी में कोई विशेष यौगिक कितना घुलनशील है। इस मामले में, आयनों को क्षैतिज रूप से स्थित किया जाता है - नकारात्मक रूप से आवेशित आयन, और धनायन, अर्थात् धनात्मक रूप से आवेशित आयन, लंबवत स्थित होते हैं। तलाश करना घुलनशीलता की डिग्रीएक या दूसरे यौगिक के लिए, इसके घटकों को तालिका में खोजना आवश्यक है। और उनके चौराहे के स्थान पर आवश्यक पदनाम होगा।
यदि यह "आर" अक्षर है, तो पदार्थ सामान्य परिस्थितियों में पानी में पूरी तरह से घुलनशील है। "एम" अक्षर की उपस्थिति में - पदार्थ थोड़ा घुलनशील है, और "एन" अक्षर की उपस्थिति में - यह लगभग भंग नहीं होता है। यदि "+" चिन्ह है, तो यौगिक अवक्षेप नहीं बनाता है और अवशेष के बिना विलायक के साथ प्रतिक्रिया करता है। यदि "-" चिह्न मौजूद है, तो इसका मतलब है कि ऐसा पदार्थ मौजूद नहीं है। कभी-कभी आप तालिका में "?" चिन्ह भी देख सकते हैं, तो इसका मतलब है कि इस यौगिक की घुलनशीलता की डिग्री निश्चित रूप से ज्ञात नहीं है। तत्वों की वैद्युतीयऋणात्मकता 1 से 8 तक भिन्न हो सकते हैं, इस पैरामीटर को निर्धारित करने के लिए एक विशेष तालिका भी है।
एक अन्य उपयोगी तालिका धातु गतिविधि श्रृंखला है। विद्युत रासायनिक क्षमता की डिग्री बढ़ाकर सभी धातुएँ इसमें स्थित हैं। तनाव धातुओं की एक श्रृंखला लिथियम से शुरू होती है, सोने पर समाप्त होती है। यह माना जाता है कि इस पंक्ति में कोई धातु जितनी बाईं ओर होती है, रासायनिक प्रतिक्रियाओं में उतनी ही सक्रिय होती है। इस प्रकार, सबसे सक्रिय धातुलिथियम को एक क्षारीय धातु माना जाता है। तत्वों की सूची के अंत में हाइड्रोजन भी मौजूद है। ऐसा माना जाता है कि इसके बाद स्थित धातुएं व्यावहारिक रूप से निष्क्रिय होती हैं। इनमें तांबा, पारा, चांदी, प्लेटिनम और सोना जैसे तत्व प्रमुख हैं।
अच्छी गुणवत्ता में आवर्त सारणी चित्र
यह योजना रसायन विज्ञान के क्षेत्र में सबसे बड़ी उपलब्धियों में से एक है। जिसमें इस टेबल के कई प्रकार होते हैं।- एक छोटा संस्करण, एक लंबा, साथ ही एक अतिरिक्त लंबा। सबसे आम छोटी तालिका है, और स्कीमा का लंबा संस्करण भी आम है। यह ध्यान देने योग्य है कि IUPAC द्वारा उपयोग के लिए योजना के लघु संस्करण की वर्तमान में अनुशंसा नहीं की गई है।
कुल था सौ से अधिक प्रकार की तालिकाएँ विकसित की गई हैं, जो प्रस्तुति, आकार और ग्राफिकल प्रतिनिधित्व में भिन्न है। वे विज्ञान के विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किए जाते हैं, या बिल्कुल भी उपयोग नहीं किए जाते हैं। वर्तमान में, शोधकर्ताओं द्वारा नए सर्किट कॉन्फ़िगरेशन विकसित किए जा रहे हैं। मुख्य विकल्प के रूप में, उत्कृष्ट गुणवत्ता में शॉर्ट या लॉन्ग सर्किट का उपयोग किया जाता है।
रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली 1869 में उनके द्वारा खोजे गए आवधिक कानून के आधार पर डी। आई। मेंडेलीव द्वारा निर्मित रासायनिक तत्वों का वर्गीकरण है।
डी। आई। मेंडेलीव
इस कानून के आधुनिक सूत्रीकरण के अनुसार, उनके परमाणुओं के नाभिक के धनात्मक आवेश के आरोही क्रम में व्यवस्थित तत्वों की एक सतत श्रृंखला में, समान गुणों वाले तत्व समय-समय पर दोहराए जाते हैं।
तालिका के रूप में प्रस्तुत रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली में अवधि, श्रृंखला और समूह शामिल हैं।
प्रत्येक अवधि की शुरुआत में (पहले के अपवाद के साथ) स्पष्ट धातु गुणों (क्षार धातु) के साथ एक तत्व होता है।
रंग तालिका के प्रतीक: 1 - तत्व का रासायनिक संकेत; 2 - नाम; 3 - परमाणु द्रव्यमान (परमाणु भार); 4 - सीरियल नंबर; 5 - परतों पर इलेक्ट्रॉनों का वितरण।
जैसे-जैसे तत्व की क्रमिक संख्या बढ़ती है, उसके परमाणु के नाभिक के धनात्मक आवेश के मान के बराबर, धात्विक गुण धीरे-धीरे कमजोर होते जाते हैं और अधात्विक गुण बढ़ते जाते हैं। प्रत्येक अवधि में अंतिम तत्व उच्चारित गैर-धात्विक गुणों वाला तत्व है (), और अंतिम एक अक्रिय गैस है। अवधि I में 2 तत्व हैं, II और III में - 8 तत्व, IV और V में - 18 तत्व, VI में - 32 और VII (अपूर्ण अवधि) में - 17 तत्व हैं।
पहले तीन अवधियों को छोटी अवधि कहा जाता है, उनमें से प्रत्येक में एक क्षैतिज पंक्ति होती है; बाकी - बड़ी अवधि में, जिनमें से प्रत्येक (VII अवधि को छोड़कर) में दो क्षैतिज पंक्तियाँ होती हैं - सम (ऊपरी) और विषम (निचली)। बड़े आवर्तों की भी पंक्तियों में केवल धातुएँ हैं। इन पंक्तियों में तत्वों के गुणों में क्रम संख्या बढ़ने के साथ थोड़ा परिवर्तन होता है। बड़ी अवधि की विषम श्रृंखला में तत्वों के गुण बदलते हैं। छठी अवधि में, लेण्टेनियुम के बाद 14 तत्व होते हैं जो रासायनिक गुणों में बहुत समान हैं। लैंथेनाइड्स कहे जाने वाले इन तत्वों को मुख्य तालिका के तहत अलग से सूचीबद्ध किया गया है। एक्टिनाइड्स, एक्टिनियम के बाद के तत्व, समान रूप से तालिका में प्रस्तुत किए गए हैं।
तालिका में नौ लंबवत समूह हैं। समूह संख्या, दुर्लभ अपवादों के साथ, इस समूह के तत्वों की उच्चतम सकारात्मक वैलेंस के बराबर है। प्रत्येक समूह, शून्य और आठवें को छोड़कर, उपसमूहों में बांटा गया है। - मुख्य (दाईं ओर स्थित) और पार्श्व। मुख्य उपसमूहों में, क्रम संख्या में वृद्धि के साथ, तत्वों के धात्विक गुण बढ़ जाते हैं और तत्वों के अधात्विक गुण कमजोर हो जाते हैं।
इस प्रकार, तत्वों के रासायनिक और कई भौतिक गुण उस स्थान से निर्धारित होते हैं जो किसी दिए गए तत्व को आवधिक प्रणाली में रखता है।
बायोजेनिक तत्व, यानी ऐसे तत्व जो जीवों को बनाते हैं और इसमें एक निश्चित जैविक भूमिका निभाते हैं, आवर्त सारणी के ऊपरी भाग पर कब्जा कर लेते हैं। जीवित पदार्थ के थोक (99% से अधिक) बनाने वाले तत्वों द्वारा कब्जा की गई कोशिकाएं नीले रंग की होती हैं, सूक्ष्मजीवों द्वारा कब्जा की गई कोशिकाएं रंगीन गुलाबी होती हैं (देखें)।
रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली आधुनिक प्राकृतिक विज्ञान की सबसे बड़ी उपलब्धि है और प्रकृति के सबसे सामान्य द्वंद्वात्मक कानूनों की एक विशद अभिव्यक्ति है।
परमाणु भार भी देखें।
रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली 1869 में उनके द्वारा खोजे गए आवधिक कानून के आधार पर डी। आई। मेंडेलीव द्वारा निर्मित रासायनिक तत्वों का एक प्राकृतिक वर्गीकरण है।
मूल सूत्रीकरण में, डी। आई। मेंडेलीव के आवधिक कानून ने कहा: रासायनिक तत्वों के गुण, साथ ही साथ उनके यौगिकों के रूप और गुण, तत्वों के परमाणु भार के परिमाण पर आवधिक निर्भरता में हैं। बाद में, परमाणु की संरचना के सिद्धांत के विकास के साथ, यह दिखाया गया कि प्रत्येक तत्व की अधिक सटीक विशेषता परमाणु भार (देखें) नहीं है, लेकिन परमाणु के नाभिक के सकारात्मक चार्ज का मूल्य है। तत्व, डी। आई। मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली में इस तत्व की क्रमिक (परमाणु) संख्या के बराबर है। एक परमाणु के नाभिक पर सकारात्मक आवेशों की संख्या एक परमाणु के नाभिक के आसपास के इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होती है, क्योंकि परमाणु एक पूरे के रूप में विद्युत रूप से तटस्थ होते हैं। इन आंकड़ों के प्रकाश में, आवधिक कानून निम्नानुसार तैयार किया गया है: रासायनिक तत्वों के गुण, साथ ही साथ उनके यौगिकों के रूप और गुण, उनके परमाणुओं के नाभिक के सकारात्मक चार्ज पर आवधिक निर्भरता में हैं। इसका मतलब यह है कि तत्वों की एक सतत श्रृंखला में, उनके परमाणुओं के नाभिक के धनात्मक आवेशों के आरोही क्रम में व्यवस्थित होने पर, समान गुणों वाले तत्व समय-समय पर दोहराए जाएंगे।
रासायनिक तत्वों की आवर्त प्रणाली का सारणीबद्ध रूप आधुनिक रूप में प्रस्तुत किया गया है। इसमें अवधि, श्रृंखला और समूह शामिल हैं। एक अवधि उनके परमाणुओं के नाभिक के धनात्मक आवेश के आरोही क्रम में व्यवस्थित तत्वों की एक क्रमिक क्षैतिज पंक्ति का प्रतिनिधित्व करती है।
प्रत्येक अवधि की शुरुआत में (पहले के अपवाद के साथ) स्पष्ट धातु गुणों (क्षार धातु) के साथ एक तत्व होता है। फिर, जैसे-जैसे क्रम संख्या बढ़ती है, तत्वों के धात्विक गुण धीरे-धीरे कमजोर होते जाते हैं और तत्वों के अधात्विक गुण बढ़ते जाते हैं। प्रत्येक अवधि में अंतिम तत्व उच्चारित गैर-धात्विक गुणों (हैलोजन) वाला तत्व है, और अंतिम एक अक्रिय गैस है। अवधि I में दो तत्व होते हैं, एक क्षार धातु और एक हलोजन की भूमिका एक साथ हाइड्रोजन द्वारा निभाई जाती है। II और III अवधियों में प्रत्येक में 8 तत्व शामिल हैं, जिन्हें मेंडेलीव विशिष्ट कहा जाता है। IV और V अवधियों में प्रत्येक में 18 तत्व हैं, VI-32। VII अवधि अभी पूरी नहीं हुई है और कृत्रिम रूप से निर्मित तत्वों के साथ फिर से भर दी गई है; इस काल में वर्तमान में 17 तत्व हैं। I, II और III अवधियों को छोटा कहा जाता है, उनमें से प्रत्येक में एक क्षैतिज पंक्ति होती है, IV-VII - बड़ी: वे (VII के अपवाद के साथ) में दो क्षैतिज पंक्तियाँ शामिल होती हैं - सम (ऊपरी) और विषम (निचला)। बड़े आवर्तों की सम पंक्तियों में केवल धातुएँ पाई जाती हैं, और पंक्ति में बाएँ से दाएँ जाने वाले तत्वों के गुणों में परिवर्तन कमजोर रूप से अभिव्यक्त होता है।
बड़ी अवधि की विषम श्रृंखला में, श्रृंखला में तत्वों के गुण उसी तरह बदलते हैं जैसे विशिष्ट तत्वों के गुण। लैंथेनम के बाद छठी अवधि की एक सम संख्या में 14 तत्व [लान्थेनाइड्स (देखें), लैंथेनाइड्स, दुर्लभ पृथ्वी तत्व] का अनुसरण करते हैं, रासायनिक गुणों में लैंथेनम और एक दूसरे के समान हैं। उनकी सूची तालिका के अंतर्गत अलग से दी गई है।
अलग-अलग, एक्टिनियम-एक्टिनाइड्स (एक्टिनाइड्स) के बाद के तत्व लिखे गए हैं और तालिका के नीचे दिए गए हैं।
रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी में नौ ऊर्ध्वाधर समूह हैं। समूह संख्या इस समूह के तत्वों की उच्चतम सकारात्मक संयोजकता (देखें) के बराबर है। अपवाद फ्लोरीन हैं (यह केवल नकारात्मक रूप से मोनोवैलेंट होता है) और ब्रोमीन (यह हेप्टावैलेंट नहीं होता है); इसके अलावा, तांबा, चांदी, सोना +1 (Cu-1 और 2, Ag और Au-1 और 3) से अधिक वैलेंस प्रदर्शित कर सकता है, और समूह VIII के तत्वों में, केवल ऑस्मियम और रूथेनियम की वैलेंस +8 है . आठवें और शून्य के अपवाद के साथ प्रत्येक समूह को दो उपसमूहों में बांटा गया है: मुख्य (दाईं ओर स्थित) और माध्यमिक। मुख्य उपसमूहों में विशिष्ट तत्व और बड़ी अवधि के तत्व शामिल हैं, माध्यमिक - केवल बड़ी अवधि के तत्व और, इसके अलावा, धातु।
रासायनिक गुणों के संदर्भ में, इस समूह के प्रत्येक उपसमूह के तत्व एक दूसरे से महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होते हैं, और इस समूह के सभी तत्वों के लिए केवल उच्चतम सकारात्मक संयोजकता समान होती है। मुख्य उपसमूहों में, ऊपर से नीचे तक, तत्वों के धात्विक गुणों में वृद्धि होती है और गैर-धातु वाले कमजोर होते हैं (उदाहरण के लिए, फ्रेंशियम सबसे स्पष्ट धातु गुणों वाला तत्व है, और फ्लोरीन गैर-धातु है)। इस प्रकार, मेंडेलीव (क्रम संख्या) की आवधिक प्रणाली में एक तत्व का स्थान उसके गुणों को निर्धारित करता है, जो लंबवत और क्षैतिज रूप से पड़ोसी तत्वों के गुणों का औसत है।
तत्वों के कुछ समूहों के विशेष नाम होते हैं। तो, समूह I के मुख्य उपसमूहों के तत्वों को क्षार धातु, समूह II - क्षारीय पृथ्वी धातु, समूह VII - हैलोजन, यूरेनियम के पीछे स्थित तत्व - ट्रांसयूरेनियम कहा जाता है। ऐसे तत्व जो जीवों का हिस्सा हैं, चयापचय प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं और एक स्पष्ट जैविक भूमिका निभाते हैं, बायोजेनिक तत्व कहलाते हैं। ये सभी डी। आई। मेंडेलीव की तालिका के ऊपरी भाग पर कब्जा कर लेते हैं। यह मुख्य रूप से O, C, H, N, Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg और Fe हैं, जो जीवित पदार्थ का बड़ा हिस्सा (99% से अधिक) बनाते हैं। आवर्त सारणी में इन तत्वों द्वारा व्याप्त स्थानों को हल्के नीले रंग में रंगा गया है। बायोजेनिक तत्व, जो शरीर में बहुत कम हैं (10 -3 से 10 -14% तक), माइक्रोलेमेंट्स (देखें) कहलाते हैं। आवधिक प्रणाली की कोशिकाओं में, पीले रंग के सूक्ष्म तत्व रखे जाते हैं, जिसका मनुष्यों के लिए महत्वपूर्ण महत्व सिद्ध हो चुका है।
परमाणुओं की संरचना के सिद्धांत के अनुसार (परमाणु देखें), तत्वों के रासायनिक गुण मुख्य रूप से बाहरी इलेक्ट्रॉन खोल में इलेक्ट्रॉनों की संख्या पर निर्भर करते हैं। परमाणु नाभिक के धनात्मक आवेश में वृद्धि के साथ तत्वों के गुणों में आवधिक परिवर्तन को परमाणुओं के बाहरी इलेक्ट्रॉन खोल (ऊर्जा स्तर) की संरचना की आवधिक पुनरावृत्ति द्वारा समझाया गया है।
छोटी अवधि में, नाभिक के धनात्मक आवेश में वृद्धि के साथ, बाहरी शेल में इलेक्ट्रॉनों की संख्या अवधि I में 1 से 2 तक और अवधि II और III में 1 से 8 तक बढ़ जाती है। इसलिए एक क्षार धातु से एक अक्रिय गैस की अवधि में तत्वों के गुणों में परिवर्तन। बाहरी इलेक्ट्रॉन खोल, जिसमें 8 इलेक्ट्रॉन होते हैं, पूर्ण और ऊर्जावान रूप से स्थिर होते हैं (शून्य समूह के तत्व रासायनिक रूप से निष्क्रिय होते हैं)।
बड़ी अवधि में समान पंक्तियों में, नाभिक के धनात्मक आवेश में वृद्धि के साथ, बाहरी शेल में इलेक्ट्रॉनों की संख्या स्थिर (1 या 2) रहती है और दूसरा बाहरी शेल इलेक्ट्रॉनों से भर जाता है। इसलिए सम पंक्तियों में तत्वों के गुणों में धीमा परिवर्तन। लंबी अवधि की विषम श्रृंखला में, नाभिक के आवेश में वृद्धि के साथ, बाहरी आवरण इलेक्ट्रॉनों (1 से 8 तक) से भर जाता है और तत्वों के गुण उसी तरह बदल जाते हैं जैसे कि विशिष्ट तत्वों के लिए।
एक परमाणु में इलेक्ट्रॉन के गोले की संख्या आवर्त संख्या के बराबर होती है। मुख्य उपसमूहों के तत्वों के परमाणुओं में समूह संख्या के बराबर उनके बाहरी गोले पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या होती है। द्वितीयक उपसमूहों के तत्वों के परमाणुओं में बाहरी गोले पर एक या दो इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह मुख्य और द्वितीयक उपसमूहों के तत्वों के गुणों में अंतर की व्याख्या करता है। समूह संख्या उन इलेक्ट्रॉनों की संभावित संख्या को इंगित करती है जो रासायनिक (वैलेंस) बॉन्ड (अणु देखें) के निर्माण में भाग ले सकते हैं, इसलिए ऐसे इलेक्ट्रॉनों को वैलेंस कहा जाता है। द्वितीयक उपसमूहों के तत्वों के लिए, न केवल बाहरी गोले के इलेक्ट्रॉन, बल्कि अंतिम वाले भी वैलेंस हैं। रासायनिक तत्वों की संलग्न आवर्त सारणी में इलेक्ट्रॉन के गोले की संख्या और संरचना का संकेत दिया गया है।
डी। आई। मेंडेलीव के आवधिक कानून और उस पर आधारित प्रणाली का विज्ञान और व्यवहार में असाधारण महत्व है। आवधिक कानून और प्रणाली नए रासायनिक तत्वों की खोज, उनके परमाणु भार का सटीक निर्धारण, परमाणुओं की संरचना के सिद्धांत का विकास, पृथ्वी की पपड़ी में तत्वों के वितरण के लिए भू-रासायनिक कानूनों की स्थापना का आधार थे। और जीवित पदार्थ के बारे में आधुनिक विचारों का विकास, जिसकी संरचना और इससे जुड़े कानून आवधिक प्रणाली के अनुसार हैं। तत्वों की जैविक गतिविधि और शरीर में उनकी सामग्री भी काफी हद तक मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली में उनके स्थान से निर्धारित होती है। तो, कई समूहों में क्रम संख्या में वृद्धि के साथ, तत्वों की विषाक्तता बढ़ जाती है और शरीर में उनकी सामग्री कम हो जाती है। आवधिक कानून प्रकृति के विकास के सबसे सामान्य द्वंद्वात्मक कानूनों की एक विशद अभिव्यक्ति है।