वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को कैसे खोजें: 12 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: Jason Gerald | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-16 19:30

रसायन विज्ञान में, वैलेंस इलेक्ट्रॉन एक तत्व के सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन शेल में स्थित इलेक्ट्रॉन होते हैं। किसी दिए गए परमाणु में वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या का पता कैसे लगाया जाए, यह जानना रसायनज्ञों के लिए एक महत्वपूर्ण कौशल है क्योंकि यह जानकारी उन रासायनिक बंधों के प्रकारों को निर्धारित करती है जिन्हें बनाया जा सकता है। सौभाग्य से, आप सभी को वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को खोजने की आवश्यकता है जो तत्वों की नियमित आवर्त सारणी है।

कदम

2 का भाग 1: आवर्त सारणी के साथ वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को ढूँढना

गैर-संक्रमण धातु

चरण 1. तत्वों की आवर्त सारणी ज्ञात कीजिए।

यह तालिका एक रंग कोडित तालिका है जो कई अलग-अलग बक्सों से बनी है जिसमें मनुष्य को ज्ञात सभी रासायनिक तत्व हैं। आवर्त सारणी तत्वों के बारे में जानकारी का खजाना प्रदान करती है - हम इस जानकारी में से कुछ का उपयोग उस परमाणु में वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करने के लिए करेंगे जिसका हम अध्ययन कर रहे हैं। आमतौर पर, आप यह जानकारी रसायन शास्त्र की पाठ्यपुस्तक के मुखपृष्ठ पर पा सकते हैं। यहां ऑनलाइन अच्छी इंटरेक्टिव टेबल भी उपलब्ध हैं।

चरण 2. प्रत्येक कॉलम को 1 से 18 तक के तत्वों की आवर्त सारणी में लेबल करें।

आमतौर पर, आवर्त सारणी में, एक ऊर्ध्वाधर स्तंभ के सभी तत्वों में समान संख्या में वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं। यदि आपकी आवर्त सारणी में पहले से प्रत्येक कॉलम में कोई संख्या नहीं है, तो इसे सबसे बाएं कॉलम में 1 से लेकर सबसे दाहिने कॉलम में 18 तक नंबर दें। वैज्ञानिक शब्दों में इन स्तंभों को कहा जाता है "समूह" तत्व।

उदाहरण के लिए, यदि हम आवर्त सारणी का उपयोग करते हैं जहाँ समूह संख्याहीन हैं, तो हम हाइड्रोजन (H) के ऊपर 1, बेरिलियम (Be) के ऊपर 2 और इसी तरह हीलियम (He) के ऊपर 18 लिखेंगे।

चरण 3. तालिका में अपना तत्व खोजें।

अब, उस तत्व का पता लगाएं जिसके लिए आप टेबल पर वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को जानना चाहते हैं। आप रासायनिक चिन्ह (प्रत्येक बॉक्स में अक्षर), परमाणु संख्या (प्रत्येक बॉक्स के ऊपर बाईं ओर की संख्या), या तालिका में आपके लिए उपलब्ध किसी अन्य जानकारी का उपयोग करके ऐसा कर सकते हैं।

प्रदर्शन उद्देश्यों के लिए, आइए अक्सर उपयोग किए जाने वाले तत्व के लिए वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को ढूंढें: कार्बन (सी)।

इस तत्व की परमाणु संख्या 6 है। यह तत्व समूह 14 के ऊपर स्थित है। अगले चरण में, हम इसके संयोजक इलेक्ट्रॉनों की तलाश करेंगे।
इस उपधारा में, हम संक्रमण धातुओं की उपेक्षा करेंगे, जो कि समूह ३ से १२ के वर्ग ब्लॉकों में तत्व हैं। ये तत्व दूसरों से थोड़े भिन्न हैं, इसलिए इस उपधारा के चरण उस तत्व पर लागू नहीं होते हैं। नीचे दिए गए उपखंड में इसे कैसे करें, इसकी जाँच करें।

चरण 4. संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करने के लिए समूह संख्याओं का प्रयोग करें।

एक गैर-संक्रमण धातु की समूह संख्या का उपयोग तत्व के परमाणु में वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या को खोजने के लिए किया जा सकता है। समूह संख्या का इकाई स्थान तत्व के परमाणु में संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या है। दूसरे शब्दों में:

समूह 1: 1 संयोजकता इलेक्ट्रॉन
समूह 2: 2 संयोजकता इलेक्ट्रॉन
समूह १३: ३ संयोजकता इलेक्ट्रॉन
समूह 14: 4 संयोजकता इलेक्ट्रॉन
समूह 15: 5 संयोजकता इलेक्ट्रॉन
समूह: 6 संयोजकता इलेक्ट्रॉन
समूह: 7 संयोजकता इलेक्ट्रॉन
समूह: 8 वैलेंस इलेक्ट्रॉन (हीलियम को छोड़कर, जिसमें 2 वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं)
हमारे उदाहरण में, चूँकि कार्बन समूह 14 में है, हम कह सकते हैं कि एक कार्बन परमाणु में है चार वैलेंस इलेक्ट्रॉन।

संक्रमण धातु

चरण 1. समूह 3 से 12 तक के तत्वों को खोजें।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, समूह 3 से 12 तक के तत्वों को संक्रमण धातु कहा जाता है और वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के संदर्भ में अन्य तत्वों से अलग व्यवहार करते हैं। इस खंड में, हम अंतर की व्याख्या करेंगे, कुछ हद तक, इन परमाणुओं को वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को असाइन करना अक्सर संभव नहीं होता है।

प्रदर्शन उद्देश्यों के लिए, आइए टैंटलम (टा), तत्व 73 लेते हैं। अगले कुछ चरणों में, हम इसके वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की तलाश करेंगे (या, कम से कम, कोशिश करें)।
ध्यान दें कि संक्रमण धातुओं में लैंथेनाइड और एक्टिनाइड (जिसे दुर्लभ पृथ्वी धातु भी कहा जाता है) श्रृंखला शामिल है - तत्वों की दो पंक्तियाँ आमतौर पर शेष तालिका के नीचे स्थित होती हैं, जो लैंथेनम और एक्टिनियम से शुरू होती हैं। इन सभी तत्वों में शामिल हैं समूह 3 आवर्त सारणी में।

चरण 2. समझें कि संक्रमण धातुओं में पारंपरिक वैलेंस इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं।

यह समझना कि संक्रमण धातुएं वास्तव में बाकी आवर्त सारणी की तरह काम नहीं करती हैं, इसके लिए थोड़ा स्पष्टीकरण की आवश्यकता होती है कि इलेक्ट्रॉन परमाणुओं में कैसे काम करते हैं। त्वरित अवलोकन के लिए नीचे देखें या सीधे उत्तर प्राप्त करने के लिए इस चरण को छोड़ दें।

जैसे ही इलेक्ट्रॉनों को परमाणुओं में जोड़ा जाता है, इन इलेक्ट्रॉनों को अलग-अलग कक्षाओं में क्रमबद्ध किया जाता है - अनिवार्य रूप से परमाणु के चारों ओर अलग-अलग क्षेत्र जहां परमाणु इकट्ठे होते हैं। आमतौर पर, वैलेंस इलेक्ट्रॉन सबसे बाहरी शेल में परमाणु होते हैं - दूसरे शब्दों में, अंतिम परमाणु जोड़े जाते हैं।
उन कारणों के लिए जो यहां समझाने के लिए थोड़ा जटिल हैं, जब परमाणुओं को एक संक्रमण धातु के बाहरी डी खोल में जोड़ा जाता है (उस पर और अधिक नीचे), खोल में प्रवेश करने वाले पहले परमाणु सामान्य वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की तरह कार्य करते हैं, लेकिन उसके बाद, इलेक्ट्रॉन उस तरह से व्यवहार नहीं करते हैं, और अन्य कक्षीय परतों के इलेक्ट्रॉन कभी-कभी वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की तरह भी कार्य करते हैं। इसका मतलब यह है कि एक परमाणु में कई वैलेंस इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं जो इस बात पर निर्भर करता है कि इसमें हेरफेर कैसे किया जाता है।
अधिक विस्तृत स्पष्टीकरण के लिए, क्लैकमास कम्युनिटी कॉलेज के अच्छे वैलेंस इलेक्ट्रॉन पृष्ठ पर एक नज़र डालें।

चरण 3. उनकी समूह संख्या के आधार पर वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करें।

फिर, आप जिस तत्व को देख रहे हैं उसका समूह संख्या आपको बता सकता है कि उसके पास कितने वैलेंस इलेक्ट्रॉन हैं। संक्रमण धातुओं के लिए, हालांकि, कोई पैटर्न नहीं है जिसका आप अनुसरण कर सकते हैं - समूह संख्या आमतौर पर कई संभावित वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के अनुरूप होगी। संख्याएं हैं:

समूह 3: 3 संयोजकता इलेक्ट्रॉन
समूह 4: 2 से 4 संयोजकता इलेक्ट्रॉन
समूह 5: 2 से 5 संयोजकता इलेक्ट्रॉन
समूह 6: 2 से 6 संयोजकता इलेक्ट्रॉन
समूह 7: 2 से 7 संयोजकता इलेक्ट्रॉन
समूह 8: 2 या 3 संयोजकता इलेक्ट्रॉन
समूह 9: 2 या 3 संयोजकता इलेक्ट्रॉन
समूह १०: २ या ३ संयोजकता इलेक्ट्रॉन
समूह 11: 1 से 2 संयोजकता इलेक्ट्रॉन
समूह 12: 2 संयोजकता इलेक्ट्रॉन
हमारे उदाहरण में, चूंकि टैंटलम समूह 5 में है, हम कह सकते हैं कि टैंटलम के बीच है दो और पांच वैलेंस इलेक्ट्रॉन, दशा पर निर्भर करता है।

भाग 2 का 2: इलेक्ट्रॉन विन्यास द्वारा वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को ढूँढना

चरण 1. इलेक्ट्रॉन विन्यास पढ़ना सीखें।

किसी तत्व के वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को खोजने का दूसरा तरीका इलेक्ट्रॉन कॉन्फ़िगरेशन कहलाता है। इलेक्ट्रॉन विन्यास जटिल लग सकता है, लेकिन यह परमाणु में अक्षरों और संख्याओं के साथ इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल्स का प्रतिनिधित्व करने का एक तरीका है, और यह आसान है यदि आप जानते हैं कि आप क्या कर रहे हैं।

आइए सोडियम (Na) तत्व के लिए एक उदाहरण विन्यास देखें:

1s²२एस²२पी⁶३एस¹
ध्यान दें कि यह इलेक्ट्रॉन विन्यास बस इस तरह से एक पैटर्न दोहरा रहा है:

(संख्या) (अक्षर)^{(उपरोक्त संख्या)}(संख्या) (अक्षर)^{(उपरोक्त संख्या)}…
…आदि। प्रतिरूप (संख्या) (अक्षर) पहला इलेक्ट्रॉन कक्षीय का नाम है और ^{(उपरोक्त संख्या)} उस कक्षीय में इलेक्ट्रॉनों की संख्या है - बस!
तो, हमारे उदाहरण के लिए, हम कहते हैं कि सोडियम में है 1s में 2 इलेक्ट्रॉन। कक्षीय जोड़ा 2s में 2 इलेक्ट्रॉन। कक्षीय जोड़ा 2p कक्षा में 6 इलेक्ट्रॉन जोड़ा 3s कक्षीय में 1 इलेक्ट्रॉन।

कुल 11 इलेक्ट्रॉन हैं - सोडियम तत्व संख्या 11 है, इसलिए यह समझ में आता है।

चरण 2. जिस तत्व का आप अध्ययन कर रहे हैं उसके लिए इलेक्ट्रॉन विन्यास ज्ञात कीजिए।

एक बार जब आप किसी तत्व के इलेक्ट्रॉन विन्यास को जान लेते हैं, तो संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या का पता लगाना काफी आसान होता है (बेशक, संक्रमण धातुओं को छोड़कर।) यदि आपको समस्या से विन्यास दिया जाता है, तो आप अगले चरण पर जा सकते हैं। यदि आपको इसे स्वयं देखना है, तो नीचे देखें:

यहाँ ununoctium (Uuo), तत्व संख्या 118 के लिए पूर्ण इलेक्ट्रॉन विन्यास है:

1s²2s²२पी⁶३एस²३पी⁶४एस²३डी¹⁰४पी⁶५एस²4डी¹⁰५पी⁶6s²4f¹⁴5डी¹⁰६पी⁶7s²5f¹⁴6डी¹⁰7p⁶
अब जब आपके पास कॉन्फ़िगरेशन है, तो आपको दूसरे परमाणु के इलेक्ट्रॉन कॉन्फ़िगरेशन को खोजने के लिए बस इतना करना है कि इस पैटर्न को तब तक भरना है जब तक आप इलेक्ट्रॉनों से बाहर नहीं निकल जाते। यह सुनने में जितना आसान लगता है, उससे कहीं ज्यादा आसान है। उदाहरण के लिए, यदि हम क्लोरीन (Cl), तत्व संख्या 17, जिसमें 17 इलेक्ट्रॉन हैं, के लिए कक्षीय आरेख बनाना चाहते हैं, तो हम इसे इस प्रकार करेंगे:

1s²२एस²२पी⁶३एस²३पी⁵
ध्यान दें कि इलेक्ट्रॉनों की संख्या 17: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17 तक जुड़ती है। आपको केवल अंतिम कक्षीय में राशि को बदलने की आवश्यकता है - शेष समान है क्योंकि अंतिम कक्षीय से पहले कक्ष पूर्ण हैं।
अन्य इलेक्ट्रॉन विन्यास के लिए, यह आलेख भी देखें।

चरण 3. अष्टक नियम के साथ कक्षीय कोशों में इलेक्ट्रॉनों को जोड़ें।

जब इलेक्ट्रॉनों को एक परमाणु में जोड़ा जाता है, तो वे ऊपर सूचीबद्ध क्रम में विभिन्न कक्षाओं में गिरते हैं - पहले दो इलेक्ट्रॉन 1s कक्षीय में जाते हैं, अगले दो इलेक्ट्रॉन 2s कक्षीय में जाते हैं, अगले छह इलेक्ट्रॉन 2p कक्षीय में जाते हैं, और जल्द ही। जब हम संक्रमण धातुओं के बाहर परमाणुओं के साथ काम करते हैं, तो हम कहते हैं कि ये कक्षक परमाणु के चारों ओर कक्षीय गोले बनाते हैं, प्रत्येक क्रमिक कोश पिछले कोश से और दूर होता है। पहले कोश के अलावा, जो केवल दो इलेक्ट्रॉनों को धारण कर सकता है, प्रत्येक शेल आठ इलेक्ट्रॉनों को धारण कर सकता है (इसके अलावा, फिर से, जब संक्रमण धातुओं के साथ काम करते हैं।) इसे कहा जाता है ओकटेट नियम।

उदाहरण के लिए, मान लें कि हम बोरॉन (बी) तत्व को देखते हैं। चूँकि परमाणु क्रमांक पाँच है, हम जानते हैं कि तत्व में पाँच इलेक्ट्रॉन हैं और इसका इलेक्ट्रॉन विन्यास इस तरह दिखता है: 1s²2s²२पी¹. चूंकि पहले कक्षीय कक्ष में केवल दो इलेक्ट्रॉन होते हैं, हम जानते हैं कि बोरॉन में केवल दो कोश होते हैं: एक कक्ष जिसमें दो 1s इलेक्ट्रॉन होते हैं और एक कक्ष 2s और 2p कक्षकों से तीन इलेक्ट्रॉनों वाला होता है।
एक अन्य उदाहरण के रूप में, क्लोरीन जैसे तत्व में तीन कक्षीय गोले होंगे: एक 1s इलेक्ट्रॉनों के साथ, एक दो 2s इलेक्ट्रॉनों और छह 2p इलेक्ट्रॉनों के साथ, और एक दो 3s इलेक्ट्रॉनों और पांच 3p इलेक्ट्रॉनों के साथ।

चरण 4. बाह्य कोश में इलेक्ट्रॉनों की संख्या ज्ञात कीजिए।

अब जब आप अपने तत्व के इलेक्ट्रॉन शेल को जानते हैं, तो वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को खोजना बहुत आसान है: बस बाहरी शेल में इलेक्ट्रॉनों की संख्या का उपयोग करें। यदि सबसे बाहरी कोश भरा हुआ है (दूसरे शब्दों में, यदि सबसे बाहरी कोश में आठ इलेक्ट्रॉन हैं, या पहले कोश के लिए इसमें दो हैं), तो तत्व निष्क्रिय हो जाता है और अन्य तत्वों के साथ आसानी से प्रतिक्रिया नहीं करेगा। हालाँकि, फिर से, यह नियम संक्रमण धातुओं पर लागू नहीं होता है।

उदाहरण के लिए, यदि हम बोरॉन का उपयोग करते हैं, क्योंकि दूसरे कोश में तीन इलेक्ट्रॉन होते हैं, तो हम कह सकते हैं कि बोरॉन में है तीन अणु की संयोजन क्षमता।

चरण 5. कक्षीय कोशों को खोजने के लिए आशुलिपि के रूप में तालिका पंक्तियों का उपयोग करें।

आवर्त सारणी में क्षैतिज पंक्तियों को कहा जाता है "अवधि" तत्व। तालिका के शीर्ष से शुरू होकर, प्रत्येक अवधि उस अवधि में परमाणु के इलेक्ट्रॉन कोशों की संख्या से मेल खाती है। आप इसे शॉर्टहैंड तरीके के रूप में यह निर्धारित करने के लिए उपयोग कर सकते हैं कि एक तत्व में कितने वैलेंस इलेक्ट्रॉन हैं - बस इलेक्ट्रॉनों की गिनती करते समय अवधि के बाईं ओर शुरू करें। फिर से, आपको इस विधि के लिए संक्रमण धातुओं की उपेक्षा करने की आवश्यकता है।

उदाहरण के लिए, हम जानते हैं कि सेलेनियम तत्व में चार कक्षीय कोश होते हैं क्योंकि यह चौथे आवर्त में होता है। चूँकि यह चौथे आवर्त में बायें से छठा तत्व है (संक्रमण धातुओं की उपेक्षा करके), हम जानते हैं कि इसके चौथे बाहरी कोश में छह इलेक्ट्रॉन होते हैं, और इस प्रकार सेलेनियम में छह वैलेंस इलेक्ट्रॉन।

टिप्स
- ध्यान दें कि विन्यास की शुरुआत में ऑर्बिटल्स को बदलने के लिए महान गैसों (समूह 18 में तत्वों) का उपयोग करके इलेक्ट्रॉन विन्यास को संक्षिप्त तरीके से लिखा जा सकता है। उदाहरण के लिए, सोडियम के इलेक्ट्रॉन विन्यास को [Ne]3s1 के रूप में लिखा जा सकता है - वास्तव में, नियॉन के समान, लेकिन 3s कक्षीय में एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन के साथ।
- संक्रमण धातुओं में वैलेंस उपकोश हो सकते हैं जो पूरी तरह से भरे नहीं होते हैं। संक्रमण धातुओं में वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की सटीक संख्या निर्धारित करने में क्वांटम सिद्धांत के सिद्धांत शामिल हैं जो इस लेख में शामिल नहीं हैं।
- ध्यान दें कि आवर्त सारणी अलग-अलग देशों में अलग-अलग होती है। इसलिए जांचें कि क्या आप भ्रम से बचने के लिए सही आवर्त सारणी का उपयोग कर रहे हैं।