बाहरी इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन क्या है?

इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन, इलेक्ट्रॉनिक संरचना भी कहा जाता है, एक परमाणु नाभिक के आसपास ऊर्जा के स्तर में इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था है.

बोहर के प्राचीन परमाणु मॉडल के अनुसार, इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर कक्षाओं में कई स्तरों पर कब्जा कर लेते हैं, पहली परत से नाभिक के करीब, के, सातवीं परत तक, क्यू, जो नाभिक से सबसे दूर है.

अधिक परिष्कृत क्वांटम मैकेनिकल मॉडल के संदर्भ में, K-Q परतें कक्षा के एक समूह में विभाजित की जाती हैं, जिनमें से प्रत्येक पर एक जोड़ी से अधिक इलेक्ट्रॉनों द्वारा कब्जा नहीं किया जा सकता है (एनसाइक्लोपीडिया ब्रिटानिका, 2011).

आमतौर पर, इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग इसकी जमीन की स्थिति में एक परमाणु के ऑर्बिटल्स का वर्णन करने के लिए किया जाता है, लेकिन इसका उपयोग एक परमाणु का प्रतिनिधित्व करने के लिए भी किया जा सकता है जो कि एक आयनों या आयनों में आयनित होता है, जो अपने संबंधित ऑर्बिटल्स में इलेक्ट्रॉनों के नुकसान या लाभ की भरपाई करता है।.

तत्वों के कई भौतिक और रासायनिक गुणों को उनके अद्वितीय इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन के साथ सहसंबद्ध किया जा सकता है। वैलेंस इलेक्ट्रॉन, सबसे बाहरी परत में इलेक्ट्रॉनों, तत्व के अद्वितीय रसायन विज्ञान के लिए निर्धारण कारक हैं.

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास की बुनियादी अवधारणाएँ

एक परमाणु के इलेक्ट्रॉनों को ऑर्बिटल्स में असाइन करने से पहले, किसी को इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन की मूल अवधारणाओं से परिचित होना चाहिए। आवर्त सारणी के प्रत्येक तत्व में परमाणु होते हैं, जो प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों से बने होते हैं.

इलेक्ट्रॉन एक नकारात्मक आवेश को प्रदर्शित करते हैं और इलेक्ट्रॉन के ऑर्बिटल्स में परमाणु के नाभिक के चारों ओर पाए जाते हैं, इसे अंतरिक्ष के आयतन के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें इलेक्ट्रॉन 95% संभावना के भीतर पाया जा सकता है.

चार अलग-अलग प्रकार के ऑर्बिटल्स (s, p, d, और f) के अलग-अलग आकार हैं, और एक ऑर्बिटल में अधिकतम दो इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं। पी, डी और एफ ऑर्बिटल्स में अलग-अलग सुब्बल हैं, इसलिए उनमें अधिक इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं.

जैसा कि संकेत दिया गया है, प्रत्येक तत्व का इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन आवर्त सारणी में अपनी स्थिति के लिए अद्वितीय है। ऊर्जा स्तर अवधि द्वारा निर्धारित किया जाता है और इलेक्ट्रॉनों की संख्या तत्व की परमाणु संख्या द्वारा दी जाती है.

विभिन्न ऊर्जा स्तरों पर ऑर्बिटल्स एक-दूसरे के समान हैं, लेकिन अंतरिक्ष में विभिन्न क्षेत्रों पर कब्जा कर लेते हैं.

1 एस ऑर्बिटल और 2 एस ऑर्बिटल में ऑर्बिटल एस (रेडियल नोड्स, गोलाकार मात्रा की संभाव्यताएं होती हैं, उनमें केवल दो इलेक्ट्रॉन होते हैं, आदि)। लेकिन, जैसा कि वे विभिन्न ऊर्जा स्तरों में पाए जाते हैं, वे नाभिक के आसपास विभिन्न स्थानों पर कब्जा कर लेते हैं। प्रत्येक कक्षीय को आवर्त सारणी में विशिष्ट ब्लॉकों द्वारा दर्शाया जा सकता है.

ब्लॉक s हीलियम (समूह 1 और 2) सहित क्षार धातुओं का क्षेत्र है, ब्लॉक d संक्रमण धातु (समूह 3 से 12) हैं, ब्लॉक p समूह 13 से 18 के मुख्य समूह के तत्व हैं , और ब्लॉक एफ लैंथेनाइड और एक्टिनाइड श्रृंखला (फैजी, 2016) हैं.

चित्र 1: आवर्त सारणी के तत्व और उनकी अवधियाँ जो कक्षा की ऊर्जा के स्तर के अनुसार बदलती हैं.

औबाउ का सिद्धांत

Aufbau जर्मन शब्द "Aufbauen" से आया है जिसका अर्थ है "निर्माण करना"। संक्षेप में, इलेक्ट्रान विन्यास लिखते समय हम इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल्स का निर्माण कर रहे हैं क्योंकि हम एक परमाणु से दूसरे में जाते हैं.

जैसा कि हम एक परमाणु के इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन को लिखते हैं, हम परमाणु संख्या के बढ़ते क्रम में कक्षाओं को भर देंगे.

औबुबा का सिद्धांत पाउली अपवर्जन सिद्धांत से उत्पन्न होता है जो कहता है कि एक परमाणु में दो फ़र्म (जैसे, इलेक्ट्रॉन) नहीं हैं। उनके पास क्वांटम संख्याओं का समान सेट हो सकता है, इसलिए उन्हें उच्च ऊर्जा स्तरों पर "स्टैक अप" करना होगा.

इलेक्ट्रॉनों का संचय किस प्रकार इलेक्ट्रॉन विन्यास का विषय है (Aufbau Principle, 2015).

स्थिर परमाणुओं में उतने इलेक्ट्रॉन होते हैं जितने प्रोटॉन नाभिक में होते हैं। इलेक्ट्रॉन चार मूल नियमों का पालन करते हुए क्वांटम ऑर्बिटल्स में नाभिक के चारों ओर इकट्ठा होते हैं जिसे औबबाउ सिद्धांत कहा जाता है.

1. परमाणु में कोई दो इलेक्ट्रॉन नहीं हैं जो समान चार क्वांटम संख्या n, l, m और s को साझा करते हैं.
2. इलेक्ट्रॉनों सबसे पहले ऊर्जा स्तर के ऑर्बिटल्स पर कब्जा कर लेंगे.
3. इलेक्ट्रॉन हमेशा एक ही स्पिन संख्या के साथ कक्षा में भरेंगे। जब ऑर्बिटल्स भरे जाएंगे, तो यह शुरू हो जाएगा.
4. इलेक्ट्रॉनों क्वांटम संख्या n और l के योग से ऑर्बिटल्स भरेंगे। (N + l) के समान मान वाले ऑर्बिटल्स पहले n नीच के मानों से भरे जाएंगे.

दूसरे और चौथे नियम मूल रूप से समान हैं। नियम चार का एक उदाहरण 2p और 3s ऑर्बिटल्स होगा.

एक 2p कक्षीय n = 2 और l = 2 है और एक 3s कक्षीय n = 3 और l = 1. (N + l) = 4 दोनों मामलों में है, लेकिन 2p कक्षीय में सबसे कम ऊर्जा या निम्नतम मान n है और इससे पहले भरा जाएगा 3 s परत.

सौभाग्य से, चित्रा 2 में दिखाए गए मोलर आरेख का उपयोग इलेक्ट्रॉनों को भरने के लिए किया जा सकता है। 1s से विकर्णों को निष्पादित करके ग्राफ को पढ़ा जाता है.

चित्रा 2: इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन को भरने का Moeller आरेख.

चित्रा 2 परमाणु कक्षाओं को दर्शाता है और तीर का पालन करने के लिए पथ का अनुसरण करता है.

अब जब यह ज्ञात हो गया है कि ऑर्बिटल्स का क्रम भरा हुआ है, केवल एक चीज बची हुई है जो प्रत्येक ऑर्बिटल के आकार को याद करती है.

S ऑर्बिटल्स का m का 1 संभावित मान है_एल 2 इलेक्ट्रॉनों को समाहित करने के लिए

P ऑर्बिटल्स में m के 3 संभावित मान हैं_एल 6 इलेक्ट्रॉनों को समाहित करने के लिए

D ऑर्बिटल्स में m के 5 संभावित मान हैं_एल 10 इलेक्ट्रॉनों को समाहित करने के लिए

F ऑर्बिटल्स में m के 7 संभावित मान हैं_एल 14 इलेक्ट्रॉनों को समाहित करने के लिए

यह एक तत्व के स्थिर परमाणु के इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन को निर्धारित करने के लिए आवश्यक है.

उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन तत्व को लें। नाइट्रोजन में सात प्रोटॉन हैं और इसलिए सात इलेक्ट्रॉन हैं। भरने के लिए पहला कक्षीय 1s कक्षीय है.

एक कक्षीय में दो इलेक्ट्रॉन होते हैं, इसलिए पांच इलेक्ट्रॉन शेष रहते हैं। अगला ऑर्बिटल 2s ऑर्बिटल है और इसमें अगले दो शामिल हैं। तीन अंतिम इलेक्ट्रॉन 2p कक्षीय पर जाएंगे जिसमें छह इलेक्ट्रॉन (हेलमेनस्टाइन, 2017) हो सकते हैं.

बाहरी इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन का महत्व

इलेक्ट्रॉन विन्यास परमाणुओं के गुणों को निर्धारित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं.

एक ही समूह के सभी परमाणुओं में परमाणु संख्या n के अपवाद के साथ एक ही बाहरी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास है, यही कारण है कि उनके पास समान रासायनिक गुण हैं.

परमाणु गुणों को प्रभावित करने वाले कुछ प्रमुख कारकों में सबसे बड़े कब्जे वाले ऑर्बिटल्स का आकार, उच्च ऊर्जा ऑर्बिटल्स की ऊर्जा, ऑर्बिटल रिक्तियों की संख्या और उच्च ऊर्जा ऑर्बिटल्स (इलेक्ट्रॉन सुरक्षा) में इलेक्ट्रॉनों की संख्या शामिल है। परमाणुओं के गुण, एसएफ).

अधिकांश परमाणु गुण नाभिक के लिए अधिक बाहरी इलेक्ट्रॉनों के बीच आकर्षण की डिग्री और सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन परत में इलेक्ट्रॉनों की संख्या, वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या से संबंधित हो सकते हैं.

बाहरी परत के इलेक्ट्रॉन वे होते हैं जो सहसंयोजक रासायनिक बंधन बना सकते हैं, वे हैं जो कि आयनों या आयनों को बनाने के लिए आयनित करने की क्षमता रखते हैं और वे हैं जो रासायनिक तत्वों को ऑक्सीकरण की स्थिति देते हैं (खान, 2014).

वे परमाणु त्रिज्या भी निर्धारित करेंगे। जैसे-जैसे n बड़ा होता जाता है, परमाणु का दायरा बढ़ता जाता है। जब एक परमाणु एक इलेक्ट्रॉन खो देता है, तो नाभिक के चारों ओर ऋणात्मक आवेश घटने के कारण परमाणु त्रिज्या का संकुचन होगा.

बाहरी परत के इलेक्ट्रॉन वे होते हैं जिन्हें वैलेंस बॉन्ड सिद्धांत, क्रिस्टलीय क्षेत्र सिद्धांत और आणविक कक्षीय सिद्धांत द्वारा अणुओं के गुणों और बॉन्ड के संकरण को प्राप्त करने के लिए ध्यान में रखा जाता है (बोज़मैन साइंस, 2013).

संदर्भ

1. औफबाऊ सिद्धांत. (2015, 3 जून)। Chem.libretexts से प्राप्त किया गया: chem.libretexts.org.
2. बोजमैन विज्ञान। (2013, अगोटो 4). इलेक्ट्रॉन विन्यास. Youtube से लिया गया: youtube.com.
3. इलेक्ट्रॉन विन्यास और परमाणुओं के गुण. (S.F.)। Oneonta.edu से लिया गया: oneonta.edu.
4. एनसाइक्लोपीडिया ब्रिटानिका। (2011, 7 सितंबर). इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन. ब्रिटैनिका से लिया गया: britannica.com.
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6. हेलमेनस्टाइन, टी। (2017, 7 मार्च). Aufbau सिद्धांत - इलेक्ट्रॉनिक संरचना और Aufbau सिद्धांत. विचारक से लिया गया: thoughtco.com.
7. खान, एस। (2014, 8 जून). वैलेंस इलेक्ट्रॉन और बॉन्डिंग. Khanacademy से लिया गया: khanacademy.org.