ब्लॉक (आवर्त सारणी)
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| Part of a series on the |
| Periodic table |
|---|
आवर्त सारणी का एक ब्लॉक परमाणु कक्षाओं द्वारा एकीकृत तत्वों का एक समूह है, जिसमें उनके संतुलन इलेक्ट्रॉन या रिक्तियां होती हैं।[1] ऐसा प्रतीत होता है कि इस शब्द का प्रयोग सर्वप्रथम चार्ल्स जेनेट ने किया था।[2] प्रत्येक ब्लॉक का नाम उसकी कक्षीय विशेषता के नाम पर रखा गया है। एस(s)-ब्लॉक, पी(p)-ब्लॉक, डी(d)-ब्लॉक और एफ(f)-ब्लॉक
ब्लॉक नाम (s, p, d, और f) एक इलेक्ट्रॉन के दिगंशीय (अज़ीमुथल) क्वांटम संख्या के मान के लिए स्पेक्ट्रोस्कोपिक संकेतन से प्राप्त होते हैं: शार्प (0), प्रिंसिपल (1), डिफ्यूज़ (2), या फंडामेंटल (3)। उत्तरवर्ती अंकन वर्णमाला के क्रम में जी, एच, आदि के रूप में आगे बढ़ते हैं, सामान्यतः ऐसे ब्लॉक में सम्मलित होने वाले तत्व अभी तक नहीं मिले हैं।
विशेषताएं
The division into blocks is justified by their distinctive nature: s is characterized, except in H and He, by highly electropositive metals; p by a range of very distinctive metals and non-metals, many of them essential to life; d by metals with multiple oxidation states; f by metals so similar that their separation is problematic. Useful statements about the elements can be made on the basis of the block they belong to and their position in it, for example highest oxidation state, density, melting point… Electronegativity is rather systematically distributed across and between blocks.
ब्लॉकों में विभाजन उनकी विशिष्ट प्रकृति द्वारा उचित है: एच और हे को छोड़कर, उच्च इलेक्ट्रोपोसिटिव धातुओं द्वारा एस की विशेषता है; पी बहुत विशिष्ट धातुओं और गैर-धातुओं की एक श्रृंखला द्वारा, उनमें से कई जीवन के लिए आवश्यक हैं; डी कई ऑक्सीकरण राज्यों के साथ धातुओं द्वारा; f धातुओं द्वारा इतना समान है कि उनका पृथक्करण समस्याग्रस्त है। तत्वों के बारे में उपयोगी बयान उनके द्वारा संबंधित ब्लॉक और उसमें उनकी स्थिति के आधार पर बनाया जा सकता है, उदाहरण के लिए, उच्चतम ऑक्सीकरण राज्य, घनत्व, गलनांक ... इलेक्ट्रोनगेटिविटी बल्कि व्यवस्थित रूप से ब्लॉकों के बीच वितरित की जाती है।
PJ Stewart
In Foundations of Chemistry, 2017[3]
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के आधार पर ब्लॉकों के इस नामकरण और रासायनिक गुणों के आधार पर तत्वों के समूह के बीच एक अनुमानित पत्राचार है। एस-ब्लॉक और पी-ब्लॉक एक साथ सामान्यतः मुख्य-समूह तत्व माने जाते हैं, डी-ब्लॉक संक्रमण धातुओं से सम्बन्धित है, और एफ-ब्लॉक लगभग सभी लैंथेनाइड्स (जैसे लैंथेनम) और एक्टिनाइड्स (जैसे एक्टिनियम) को सम्मिलित करता है। तत्वों के प्रत्येक समूह की सही सदस्यता पर हर कोई सहमत नहीं है। उदाहरण के लिए, समूह 12 तत्व जिंक, कैडमियम, और पारा (तत्व) को अधिकांशतः संक्रमण समूह के अतिरिक्त मुख्य समूह के रूप में माना जाता है, क्योंकि वे रासायनिक और भौतिक रूप से अन्य डी-ब्लॉक तत्वों की तुलना में पी-ब्लॉक तत्वों के समान हैं। . एस-ब्लॉक तत्वों की समानता के कारण समूह 3 तत्वों को कभी-कभी मुख्य समूह तत्व माना जाता है। एफ-ब्लॉक (समूह 2 और 3 के बीच) में समूह (कॉलम) क्रमांकित नहीं हैं।
हीलियम एक एस-ब्लॉक तत्व है, जिसके बाहरी (और केवल) इलेक्ट्रॉन 1s परमाणु कक्षीय में हैं, हालांकि इसके रासायनिक गुण इसके पूर्ण कक्षा के कारण समूह 18 में पी-ब्लॉक अक्रिय गैसों के समान हैं।
एस-ब्लॉक
…Na, K, Mg and Ca are essential in biological systems. Some…other s-block elements are used in medicine (e.g. Li and Ba) and/or occur as minor but useful contaminants in Ca bio-minerals e.g. Sr…These metals display only one stable oxidation state [+1 or +2]. This enables [their]…ions to move around the cell without…danger of being oxidised or reduced.
… Na, K, Mg और Ca जैविक प्रणालियों में आवश्यक हैं। कुछ ... अन्य एस-ब्लॉक तत्वों का उपयोग दवा में किया जाता है (जैसे ली और बा) और/या सीए जैव-खनिजों में मामूली लेकिन उपयोगी संदूषक के रूप में होता है उदा। सीनियर… ये धातुएं केवल एक स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था [+1 या +2] प्रदर्शित करती हैं। यह [उनके] ... आयनों को ... ऑक्सीकरण या कम होने के खतरे के बिना कोशिका के चारों ओर घूमने में सक्षम बनाता है।
Wilkins RG and Wilkins PC (2003)
The role of calcium and comparable cations in animal behaviour, RSC, Cambridge, p. 1
तीव्र और दिगंशीय क्वांटम संख्या 0 के लिए स्तंभ एस के साथ एस-ब्लॉक, पारंपरिक आवर्त सारणी के बाईं ओर है और पहले दो स्तंभों के तत्वों से बना है और सबसे दाहिने स्तंभ में एक तत्व, गैर-धातु हाइड्रोजन और हीलियम और क्षार धातु (समूह 1 में) और क्षारीय मृदा धातु (समूह 2)। उनका सामान्य संतुलन विन्यास ns1-2 है। हीलियम एक एस-तत्व है, लेकिन हमेशा पी-एलिमेंट नियॉन के ऊपर समूह 18 में सबसे दाईं ओर अपना स्थान पाता है। तालिका की प्रत्येक पंक्ति में दो एस-तत्व होते हैं।।
एस-ब्लॉक की धातुएं (अवधि 2 तत्व से आगे) अधिकतर नरम होती हैं और सामान्यतः कम गलनांक और क्वथनांक होती हैं। अधिकांश लौ को रंग देते हैं।
रासायनिक रूप से, हीलियम को छोड़कर सभी एस-तत्व अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं। एस-ब्लॉक की धातुएं अत्यधिक विद्युत धनात्मक होती हैं और अधिकांशतः अधातुओं के साथ अनिवार्य रूप से आयनिक यौगिक बनाती हैं, विशेष रूप से अत्यधिक विद्युतीय हैलोजन अधातुओं के साथ।
पी-ब्लॉक
पी-ब्लॉक, जिसमें पी मुख्यऔर दिगंशीय क्वांटम नंबर 1 स्तंभ के लिए है, मानक आवर्त सारणी के दाईं ओर है और समूह 13 से 18 में तत्वों को सम्मलित करता है। उनका सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास ns2 np1-6 . हीलियम, हालांकि समूह 18 में पहला तत्व है, पी-ब्लॉक में शामिल नहीं है। तालिका की प्रत्येक पंक्ति में अवधि 1 तत्व (जिसमें कोई नहीं है) को छोड़कर छह पी-तत्वों के लिए एक स्थान है।
यह ब्लॉक एकमात्र ऐसा है जिसमें तीनों प्रकार के तत्व हैं: धातु, अधातु और उपधातु। पी-ब्लॉक तत्वों को समूह-दर-समूह आधार पर वर्णित किया जा सकता है: समूह 13, आईकोसाजेन्स; 14, क्रिस्टलोजेन्स; 15, पिक्टोजेंस; 16, चाकोजेन्स; 17, हलोजन; और 18, समूह 18, अक्रिय गैसों (हीलियम को छोड़कर) और ओगेनेसन से बना है। वैकल्पिक रूप से, पी-ब्लॉक को संक्रमण के बाद की धातुओं के रूप में वर्णित किया जा सकता है; उपधातु; हैलोजन सहित प्रतिक्रियाशील अधातु; और अक्रिय गैसें (हीलियम को छोड़कर)।
पी-ब्लॉक तत्व इस तथ्य से एकीकृत हैं कि उनके संतुलन (सबसे बाहरी) इलेक्ट्रॉन पी कक्षा में हैं। पी ब्लॉक में छह खंडदार वाले आकार होते हैं जो समान रूप से दूरी वाले कोणों पर एक केंद्रीय बिंदु से आते हैं। पी ब्लॉक अधिकतम छह इलेक्ट्रॉन धारण कर सकता है, इसलिए p-ब्लॉक में छह स्तंभ हैं। कॉलम 13 के तत्वों, पी-ब्लॉक के पहले कॉलम में एक पी-कक्षीय इलेक्ट्रॉन होता है। स्तंभ 14 के तत्वों, पी-ब्लॉक के दूसरे स्तंभ में दो पी-कक्षीय इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह प्रवृत्ति स्तंभ 18 तक जारी रहती है, जिसमें छह पी-कक्षीय इलेक्ट्रॉन होते हैं।
ब्लॉक अपनी पहली पंक्ति में अष्टक नियम निश्चित है, लेकिन बाद की पंक्तियों में तत्व अधिकांशतः अतिसंतुलन प्रदर्शित करते हैं। पी-ब्लॉक तत्व समान्यता दो के गुणकों द्वारा भिन्न होने वाली परिवर्तनशील ऑक्सीकरण अवस्थाओं को दिखाते हैं। एक समूह में तत्वों की प्रतिक्रियाशीलता सामान्यतः नीचे की ओर घटती है। (हीलियम नियॉन की तुलना में अधिक प्रतिक्रियाशील होने के कारण समूह 18 में इस प्रवृत्ति को उल्लंघित करती है, लेकिन चूंकि हीलियम वास्तव में एक एस-ब्लॉक तत्व है, प्रवृत्ति का पी-कक्षीय हिस्सा बना रहता है।)
ऑक्सीजन और हैलोजन धातुओं के साथ अधिक आयनिक यौगिक बनाते हैं; शेष प्रतिक्रियाशील अधातु अधिक सहसंयोजक यौगिक बनाते हैं, हालांकि आयनिकता संभव है जब वैद्युतीयऋणात्मकता अंतर काफी अधिक होता है (जैसे लिथियम नाइट्राइड Li3N) उपधातुएँ या तो सहसंयोजक यौगिकों या धातुओं के साथ मिश्र धातु बनाते हैं।
डी-ब्लॉक
The ... elements show a horizontal similarity in their physical and chemical properties as well as the usual vertical relationship. This horizontal similarity is so marked that the chemistry of the first ... series ... is often discussed separately from that of the second and third series, which are more similar to one another than to the first series.
... तत्व अपने भौतिक और रासायनिक गुणों के साथ-साथ सामान्य लंबवत संबंध में एक क्षैतिज समानता दिखाते हैं। यह क्षैतिज समानता इतनी स्पष्ट है कि पहली... श्रृंखला... की रसायन शास्त्र अक्सर दूसरी और तीसरी श्रृंखला से अलग से चर्चा की जाती है, जो एक दूसरे के मुकाबले अधिक समान हैं पहली श्रृंखला के लिए है।
Kneen WR, Rogers MJW, and Simpson P 1972
Chemistry: Facts, patterns, and principles, Addison-Wesley, London, pp. 487−489
डी-ब्लॉक, डी का मतलब फैलाना और दिगंशीय क्वांटम संख्या 2 स्तंभ के लिए है, आवर्त सारणी के मध्य में है और समूह 3 से 12 तक के तत्वों को सम्मलित करता है; यह अवधि 4 तत्व में शुरू होता है। चौथे से आगे के आवर्तों में दस डी-ब्लॉक तत्वों के लिए स्थान है। इनमें से अधिकांश या सभी तत्वों को संक्रमण धातुओं के रूप में भी जाना जाता है क्योंकि वे समूह 1 और 2 की प्रबल विद्युत धन धातुओं और समूह 13 से 16 की कमजोर विद्युत धन धातुओं के बीच गुणों में एक संक्रमणकालीन क्षेत्र पर कब्जा कर लेते हैं। समूह 3 या समूह 12, जबकि अभी भी डी-ब्लॉक धातुओं के रूप में गिना जाता है, कभी-कभी संक्रमण धातुओं के रूप में नहीं गिना जाता है क्योंकि वे रासायनिक गुणों को संक्रमण धातुओं की विशेषता नहीं दिखाते हैं, उदाहरण के लिए, कई ऑक्सीकरण अवस्था और रंगीन यौगिक।
डी-ब्लॉक तत्व सभी धातु हैं और अधिकांश में एक या अधिक रासायनिक रूप से सक्रिय डी-कक्षीय इलेक्ट्रॉन होते हैं। क्योंकि विभिन्न डी-कक्षीय इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा में अपेक्षाकृत कम अंतर होता है, रासायनिक बंधन में भाग लेने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या भिन्न हो सकती है। डी-ब्लॉक तत्वों में दो या दो से अधिक ऑक्सीकरण अवस्थाओं को प्रदर्शित करने की प्रवृत्ति होती है, जो एक के गुणकों से भिन्न होती है। सबसे साधारण तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्थाओं की सूची +2 और +3 है। क्रोमियम, लोहा, मोलिब्डेनम, रूथेनियम, टंगस्टन और ऑस्मियम की औपचारिक ऑक्सीकरण संख्या -4 जितनी कम हो सकती है; इरिडियम +9 के ऑक्सीकरण अवस्था को प्राप्त करने में सक्षम होने का एकमात्र गौरव रखता है।
डी-कक्षीय (चार पत्ती वाले तिपतिया घास के आकार के चार, और इसके चारों ओर एक अंगूठी के साथ एक डंबल के रूप में पांचवां) इलेक्ट्रॉनों के पांच जोड़े तक हो सकते हैं।
एफ-ब्लॉक
Because of their complex electronic structure, the significant electron correlation effects, and the large relativistic contributions, the f-block elements are probably the most challenging group of elements for electronic structure theory.
उनकी जटिल इलेक्ट्रॉनिक संरचना, महत्वपूर्ण इलेक्ट्रॉन सहसंबंध प्रभाव, और बड़े सापेक्ष योगदान के कारण, एफ-ब्लॉक तत्व इलेक्ट्रॉनिक संरचना सिद्धांत के लिए तत्वों का संभवतः सबसे चुनौतीपूर्ण समूह है।
Dolg M 2015 (ed.)
Computational methods in lanthanide and actinide chemistry, John Wiley & Sons, Chichester, p. xvii
एफ-कक्षीय, एफ का मतलब मौलिक और दिगंशीय क्वांटम संख्या 3 स्तंभ के लिए है, एक मानक 18-स्तंभ तालिका में एक पाद लेख के रूप में प्रकट होता है लेकिन 32-स्तंभ पूर्ण चौड़ाई वाली तालिका के केंद्र-बाईं ओर स्थित है। छठे से आगे की अवधि में चौदह एफ-ब्लॉक तत्वों के लिए जगह होती है। जबकि इन तत्वों को समान्यतः किसी भी समूह (आवर्त सारणी) का हिस्सा नहीं माना जाता है, कुछ लेखक उन्हें समूह 3 का हिस्सा मानते हैं। उन्हें कभी-कभी आंतरिक संक्रमण धातु कहा जाता है क्योंकि वे एस-ब्लॉक और डी-ब्लॉक के बीच एक संक्रमण प्रदान करते हैं। अवधि 6 तत्व और अवधि 7 तत्व पंक्ति (अवधि), उसी तरह जैसे कि डी-ब्लॉक संक्रमण धातु चौथी और 5 वीं पंक्तियों में एस-ब्लॉक और पी-ब्लॉक के बीच एक संक्रमणकालीन पुल प्रदान करते हैं।
एफ-ब्लॉक तत्व दो श्रृंखलाओं में आते हैं, अवधि 6 और 7 में। सभी धातु हैं। एफ- कक्षीय इलेक्ट्रॉन 6 एफ-ब्लॉक तत्वों की अवधि के रसायन विज्ञान में कम सक्रिय हैं, हालांकि वे कुछ योगदान करते हैं:[4] ये एक दूसरे के समान हैं। वे प्रारंभिक अवधि 7 एफ-ब्लॉक तत्वों में अधिक सक्रिय हैं, जहां 5f, 7s, और 6d कोशों की ऊर्जा काफी समान हैं; फलस्वरूप इन तत्वों में उतनी ही रासायनिक परिवर्तनशीलता दिखाई देती है जितनी कि उनके संक्रमण धातुओं के अनुरूप। बाद के f-ब्लॉक तत्व अपने आवर्त 6 समकक्षों की तरह अधिक व्यवहार करते हैं।
एफ-ब्लॉक तत्व ज्यादातर आंतरिक एफ-कक्षीय में एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉनों के होने से एकीकृत होते हैं। एफ-कक्षीय में से, छह में प्रत्येक में छह खण्ड होते हैं, और सातवां एक डंबल की तरह दिखता है जिसमें दो रिंग होते हैं। उनमें इलेक्ट्रॉनों के सात जोड़े तक हो सकते हैं इसलिए ब्लॉक आवर्त सारणी में चौदह स्तंभों पर कब्जा कर लेता है। उन्हें समूह संख्याएँ नहीं दी गई हैं, क्योंकि दो तत्वों के समूह में ऊर्वाधर स्तंभो प्रवृत्तियों को नहीं देखा जा सकता है।
एफ-ब्लॉक तत्वों की दो 14-सदस्यीय पंक्तियों को कभी-कभी लैंथेनाइड्स और एक्टिनाइड्स के साथ भ्रमित किया जाता है, जो कि रासायनिक गुणों के आधार पर तत्वों के समूह के नाम हैं, जो कि इलेक्ट्रॉन विन्यास से कहीं अधिक हैं। लैंथेनाइड्स लैंथेनम (ला) से लुटेटियम (लू) तक चलने वाले 15 तत्व हैं; एक्टिनाइड्स एक्टिनियम (एसी) से लॉरेन्सियम (एलआर) तक चलने वाले 15 तत्व हैं।
जी-ब्लॉक
दिगंशीय क्वांटम संख्या 4 के साथ एक जी-ब्लॉक, अनब्यूनियम के आसपास के क्षेत्र में शुरू होने की भविष्यवाणी की गई है। हालांकि जी-ऑर्बिटल्स के सतह अवस्था में तब तक भरने की उम्मीद नहीं है जब तक कि तत्व अनबिकेडियम-अनबिहेक्सियम (विस्तारित आवर्त सारणी देखें), वे पहले से ही ऊर्जा में काफी कम हैं जो तत्व 121[5] में रासायनिक रूप से भाग लेना शुरू कर सकते हैं, 4f और 5f ऑर्बिटल्स की स्थिति के समान।
यदि पिछली पंक्तियों की प्रवृत्ति बनी रहती है, तो जी-ब्लॉक में अठारह तत्व होंगे। हालांकि, गणना आठवीं अवधि में आवधिकता के एक बहुत मजबूत धुंधलापन की भविष्यवाणी करती है, इस बिंदु पर कि अलग-अलग ब्लॉकों को चित्रित करना मुश्किल हो जाता है। यह संभावना है कि आठवीं अवधि पिछली पंक्तियों की प्रवृत्ति का पूरी तरह से पालन नहीं करेगी।[6]
यह भी देखें
- इलेक्ट्रॉन शैल
- उपकोश
संदर्भ
- ↑ Jensen, William B. (21 March 2015). "आवर्त सारणी में लेण्टेनियुम (एक्टिनियम) और लुटेटियम (लॉरेन्सियम) की स्थिति: एक अद्यतन". Foundations of Chemistry. 17: 23–31. doi:10.1007/s10698-015-9216-1. S2CID 98624395.
- ↑ Charles Janet, La classification hélicoïdale des éléments chimiques, Beauvais, 1928
- ↑ Stewart, P. J. (7 November 2017). "Tetrahedral and spherical representations of the periodic system". Foundations of Chemistry. 20 (2): 111–120. doi:10.1007/s10698-017-9299-y.
- ↑ Gschneidner, Karl A. Jr. (2016). "282. Systematics". In Jean-Claude G. Bünzli; Vitalij K. Pecharsky (eds.). दुर्लभ पृथ्वी के भौतिकी और रसायन विज्ञान पर हैंडबुक. Vol. 50. p. 12–16. ISBN 978-0-444-63851-9.
- ↑ Umemoto, Koichiro; Saito, Susumu (1996). "अतिभारी तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास". Journal of the Physical Society of Japan. 65 (10): 3175–9. Bibcode:1996JPSJ...65.3175U. doi:10.1143/JPSJ.65.3175. Retrieved 31 January 2021.
- ↑ Scerri, Eric (2020). "आवर्त सारणी को बदलने के हालिया प्रयास". Philosophical Transactions of the Royal Society A. 378 (2180). Bibcode:2020RSPTA.37890300S. doi:10.1098/rsta.2019.0300. PMID 32811365. S2CID 221136189.
बाहरी संबंध
The tetrahedral periodic table of elements. Animation showing a transition from the conventional table into a tetrahedron.
