स्पेक्ट्रल नोटेशन क्या है?

वर्णक्रमीय संकेतन याइलेक्ट्रॉनिक विन्यास एक परमाणु के नाभिक के आसपास ऊर्जा के स्तर में इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था 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 (इलेक्ट्रॉन विन्यास और परमाणुओं के गुण, एस.एफ.) के अद्वितीय रसायन विज्ञान के लिए निर्धारण कारक हैं।.

जब किसी परमाणु की सबसे बाहरी परत में इलेक्ट्रॉनों को किसी प्रकार की ऊर्जा प्राप्त होती है, तो वे उच्च ऊर्जा परतों में चले जाते हैं। इस प्रकार, K परत में एक इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा अवस्था में होते हुए L परत में स्थानांतरित हो जाएगा.

जब इलेक्ट्रॉन अपनी जमीन की स्थिति में लौटता है, तो यह विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम (प्रकाश) का उत्सर्जन करके इसे अवशोषित ऊर्जा को जारी करता है। चूंकि प्रत्येक परमाणु में एक विशिष्ट इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन होता है, इसलिए इसमें एक विशिष्ट स्पेक्ट्रम भी होगा जिसे अवशोषण (या उत्सर्जन) स्पेक्ट्रम कहा जाएगा।.

इस कारण से, वर्णक्रमीय संकेतन शब्द का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (स्पेक्ट्रोस्कोपिक संकेतन, S.F.) को संदर्भित करने के लिए किया जाता है।.

वर्णक्रमीय संकेतन का निर्धारण कैसे करें: क्वांटम संख्या

एक परमाणु के भीतर प्रत्येक इलेक्ट्रॉन की गति और प्रक्षेपवक्र का पूरी तरह से वर्णन करने के लिए कुल चार क्वांटम संख्याओं का उपयोग किया जाता है.

एक परमाणु में सभी इलेक्ट्रॉनों की सभी क्वांटम संख्याओं के संयोजन को एक तरंग फ़ंक्शन द्वारा वर्णित किया जाता है जो श्रोडिंगर समीकरण का अनुपालन करता है। एक परमाणु में प्रत्येक इलेक्ट्रॉन में क्वांटम संख्याओं का एक अनूठा समूह होता है.

पाउली अपवर्जन सिद्धांत के अनुसार, दो इलेक्ट्रॉन चार क्वांटम संख्याओं के समान संयोजन को साझा नहीं कर सकते हैं.

क्वांटम संख्या महत्वपूर्ण है क्योंकि उनका उपयोग किसी परमाणु के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और परमाणु के इलेक्ट्रॉनों के संभावित स्थान को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है.

क्वांटम संख्या का उपयोग परमाणुओं की अन्य विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए भी किया जाता है, जैसे कि आयनीकरण ऊर्जा और परमाणु त्रिज्या.

क्वांटम संख्या विशिष्ट गोले, सबलेयर, ऑर्बिटल्स और इलेक्ट्रॉन ट्विस्ट को नामित करती है.

इसका मतलब है कि वे एक परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन की विशेषताओं का पूरी तरह से वर्णन करते हैं, अर्थात, वे एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों के श्रोएन्डर समीकरण या तरंग फ़ंक्शन के प्रत्येक अद्वितीय समाधान का वर्णन करते हैं।.

कुल चार क्वांटम संख्याएँ हैं: मुख्य क्वांटम संख्या (एन), कक्षीय कोणीय गति (एल) की क्वांटम संख्या, चुंबकीय क्वांटम संख्या (एमएल) और इलेक्ट्रॉन की स्पिन की क्वांटम संख्या (एमएस).

मुख्य क्वांटम संख्या, एनएन, एक इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा और नाभिक से इलेक्ट्रॉन की सबसे संभावित दूरी का वर्णन करता है। दूसरे शब्दों में, यह कक्षीय के आकार और ऊर्जा के स्तर को दर्शाता है जिस पर एक इलेक्ट्रॉन रखा जाता है.

सबलेयर्स, या ll की संख्या, कक्षीय के आकार का वर्णन करती है। इसका उपयोग कोणीय नोड्स की संख्या निर्धारित करने के लिए भी किया जा सकता है.

चुंबकीय क्वांटम संख्या, एमएल, एक उप-परत में ऊर्जा के स्तर का वर्णन करता है, और एमएस इलेक्ट्रॉन पर स्पिन को संदर्भित करता है, जो ऊपर या नीचे हो सकता है (अनास्तासिया कमेंको, 2017).

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 के बहिष्करण सिद्धांत से उत्पन्न होता है जो कहता है कि एक परमाणु में दो फ़र्मियन (जैसे, इलेक्ट्रॉन) नहीं होते हैं.

उनके पास क्वांटम संख्याओं का एक ही 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 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 इलेक्ट्रॉनों को छोड़ दिया जाता है.

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.

हुंड नियम

Aufbau खंड में चर्चा की गई है कि कैसे इलेक्ट्रॉन पहले कम ऊर्जा वाले ऑर्बिटल्स को भरते हैं और फिर निम्न ऊर्जा ऑर्बिटल्स के पूर्ण होने के बाद ही उच्च ऊर्जा ऑर्बिटल्स तक बढ़ते हैं.

हालांकि, इस नियम के साथ एक समस्या है। निश्चित रूप से, 1 एस ऑर्बिटल्स को 2 एस ऑर्बिटल्स से पहले भरा जाना चाहिए, क्योंकि 1 एस ऑर्बिटल्स का एन का कम मूल्य है, और इसलिए कम ऊर्जा.

और तीन अलग 2p ऑर्बिटल्स? उन्हें किस क्रम में भरा जाना चाहिए? इस प्रश्न के उत्तर में हंड का शासन शामिल है.

हंड का नियम कहता है कि:

- सब-लेवल में प्रत्येक कक्षीय पर व्यक्तिगत रूप से कब्जा किया जाता है, इससे पहले कि किसी भी कक्षीय पर दोगुना कब्जा हो.

- व्यक्तिगत रूप से व्याप्त ऑर्बिटल्स के सभी इलेक्ट्रॉनों में एक ही स्पिन होती है (कुल स्पिन को अधिकतम करने के लिए).

जब इलेक्ट्रॉनों को ऑर्बिटल्स को सौंपा जाता है, तो एक इलेक्ट्रान पहले सभी ऑर्बिटल्स को समान ऊर्जा के साथ भरने के लिए चाहता है (जिसे अपक्षयी ऑर्बिटल्स भी कहा जाता है) एक दूसरे इलेक्ट्रॉन के साथ अर्ध-पूर्ण कक्षीय में युग्मित होने से पहले.

जमीनी राज्यों में परमाणुओं में यथासंभव अप्रकाशित इलेक्ट्रॉन होते हैं। इस प्रक्रिया की कल्पना करते समय, विचार करें कि कैसे इलेक्ट्रॉन चुंबक में समान ध्रुव के समान व्यवहार प्रदर्शित करते हैं यदि वे संपर्क में आए.

जब नकारात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल्स को भरते हैं, तो वे पहले एक-दूसरे से जितना संभव हो उतना दूर जाने की कोशिश करते हैं, इससे पहले कि वे संभोग करें (हंड के नियम, 2015).

संदर्भ

1. अनास्तासिया कामेंको, टी। ई। (2017, 24 मार्च). क्वांटम संख्या. Chem.libretexts.org से लिया गया.
2. औफबाऊ सिद्धांत. (2015, 3 जून)। Chem.libretexts.org से लिया गया.
3. इलेक्ट्रॉन विन्यास और परमाणुओं के गुण. (S.F.)। Oneonta.edu से लिया गया.
4. एनसाइक्लोपीडिया ब्रिटानिका। (2011, 7 सितंबर). इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन. Britannica.com से पुनर्प्राप्त.
5. हेलमेनस्टाइन, टी। (2017, 7 मार्च). Aufbau सिद्धांत - इलेक्ट्रॉनिक संरचना और Aufbau सिद्धांत. सोचाco.com से लिया गया.
6. हुंड के नियम. (2015, 18 जुलाई)। Chem.libretexts.org से लिया गया.
7. स्पेक्ट्रोस्कोपिक संकेतन. (S.F.)। Bcs.whfreeman.com से लिया गया.