16.10 आवर्त सारणी और आवर्त गुण

विषय: रेलवे ग्रुप D – रसायन विज्ञान (धातु कार्बन और आवर्त सारणी) अध्याय: 16.10 आवर्त सारणी और आवर्त गुण विषय-वस्तु: आवर्त सारणी, आवर्त गुण

1. परिचय

तत्वों को उनके परमाणु संख्या और गुणों के आधार पर व्यवस्थित करने की सारणी को आवर्त सारणी (Periodic Table) कहते हैं। आवर्त सारणी रसायन विज्ञान की एक मौलिक सारणी है जो 118 तत्वों को व्यवस्थित रूप से प्रस्तुत करती है। रेलवे ग्रुप D परीक्षा में आवर्त सारणी, आवर्त और समूह से संबंधित प्रश्न नियमित रूप से पूछे जाते हैं।

आवर्त सारणी का आधुनिक रूप मेंडलीफ के आवर्त नियम के विकास से बना। मेंडलीफ ने 1869 में तत्वों को उनके बढ़ते परमाणु द्रव्यमान के क्रम में व्यवस्थित करने का प्रयास किया और नोट किया कि गुण आवर्ती रूप से दोहराते हैं। बाद में मोसले ने सिद्ध किया कि तत्वों के गुण उनकी परमाणु संख्या के आधार पर व्यवस्थित होते हैं। इसी आधार पर आधुनिक आवर्त सारणी बनी।

आधुनिक आवर्त सारणी में तत्वों को परमाणु संख्या के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित किया गया है। सारणी में क्षैतिज पंक्तियों को आवर्त (Periods) और ऊर्ध्वाधर स्तंभों को समूह (Groups) कहते हैं। आवर्त सारणी में 7 आवर्त और 18 समूह होते हैं। इस अध्याय में हम आवर्त सारणी की संरचना और आवर्त गुणों का अध्ययन करेंगे।

2. आवर्त सारणी की संरचना

आधुनिक आवर्त सारणी की मुख्य संरचना:

1. आवर्त (Period): आवर्त सारणी की क्षैतिज पंक्तियों को आवर्त कहते हैं। कुल 7 आवर्त होते हैं।
2. समूह (Group): आवर्त सारणी के ऊर्ध्वाधर स्तंभों को समूह कहते हैं। कुल 18 समूह होते हैं।
3. परमाणु संख्या: तत्वों को परमाणु संख्या के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित किया गया है।
4. इलेक्ट्रॉन वितरण: किसी आवर्त में तत्वों के इलेक्ट्रॉन समान कोश (shell) में वितरित होते हैं।
5. संयोजकता इलेक्ट्रॉन: समान समूह के तत्वों की संयोजकता समान होती है।

आवर्त सारणी के भाग:

• धातुएँ: बाईं ओर स्थित
• अधातुएँ: दाईं ओर स्थित
• उपधातु: बीच में स्थित
• अक्रिय गैसें: अंतिम समूह (समूह 18) में स्थित

हल किया गया उदाहरण 1: आधुनिक आवर्त सारणी में कितने आवर्त और कितने समूह होते हैं?

• हल: आधुनिक आवर्त सारणी में 7 आवर्त और 18 समूह होते हैं। प्रथम आवर्त में 2 तत्व, द्वितीय और तृतीय आवर्त में 8-8 तत्व होते हैं।

3. आवर्त गुण (Periodic Properties)

आवर्त सारणी में कुछ गुण आवर्त के साथ तथा समूह के साथ नियमित रूप से परिवर्तित होते हैं, इन्हें आवर्त गुण कहते हैं। प्रमुख आवर्त गुण निम्नलिखित हैं:

परमाणु त्रिज्या (Atomic Radius):

• किसी परमाणु का आकार या अर्धव्यास।
• आवर्त में बाएँ से दाएँ जाने पर परमाणु त्रिज्या घटती है (परमाणु संख्या बढ़ने से नाभिक का आकर्षण बढ़ता है)।
• समूह में ऊपर से नीचे जाने पर परमाणु त्रिज्या बढ़ती है (कोशों की संख्या बढ़ती है)।

वैद्युत ऋणात्मकता (Electronegativity):

• इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने की प्रवृत्ति।
• आवर्त में बाएँ से दाएँ बढ़ती है।
• समूह में ऊपर से नीचे घटती है।
• फ्लोरीन सबसे अधिक वैद्युत ऋणात्मक तत्व है।

आयनन एन्थैल्पी (Ionization Enthalpy):

• परमाणु से इलेक्ट्रॉन निकालने के लिए आवश्यक ऊर्जा।
• आवर्त में बाएँ से दाएँ बढ़ती है।
• समूह में ऊपर से नीचे घटती है।

धात्विक गुण (Metallic Character):

• आवर्त में बाएँ से दाएँ घटते हैं।
• समूह में ऊपर से नीचे बढ़ते हैं।

हल किया गया उदाहरण 2: समूह में ऊपर से नीचे जाने पर परमाणु त्रिज्या क्यों बढ़ती है?

• हल: समूह में नीचे जाने पर नए इलेक्ट्रॉन कोश जुड़ते जाते हैं। इलेक्ट्रॉन कोशों की संख्या बढ़ने से परमाणु का आकार बढ़ जाता है, इसलिए परमाणु त्रिज्या बढ़ती है।

4. धातु, अधातु और उपधातु का स्थान

आवर्त सारणी में तत्वों का स्थान उनके गुणों के आधार पर तय होता है:

• धातुएँ: आवर्त सारणी के बाईं ओर पाई जाती हैं। इनकी परमाणु त्रिज्या बड़ी और वैद्युत ऋणात्मकता कम होती है। ये इलेक्ट्रॉन त्यागती हैं।
• अधातुएँ: आवर्त सारणी के दाईं ओर पाई जाती हैं। इनकी वैद्युत ऋणात्मकता अधिक होती है। ये इलेक्ट्रॉन ग्रहण करती हैं।
• उपधातु: धातुओं और अधातुओं के बीच स्थित, जैसे सिलिकॉन, बोरॉन। इनमें दोनों के गुण होते हैं।
• अक्रिय गैसें: समूह 18 में स्थित होती हैं। इनका बाहरी कोश पूर्ण (8 इलेक्ट्रॉन) होता है, अतः ये अक्रिय होती हैं।

हल किया गया उदाहरण 3: अक्रिय गैसें अभिक्रियाशील क्यों नहीं होतीं?

• हल: अक्रिय गैसों के बाहरीतम कोश में अधिकतम 8 इलेक्ट्रॉन (अष्टक) होते हैं, जिससे उनका संयोजकता कोश पूर्ण रहता है। इलेक्ट्रॉन त्यागने या ग्रहण करने की आवश्यकता न होने से ये अभिक्रियाशील नहीं होतीं।

5. त्वरित पुनरावृत्ति तालिकाएँ

तालिका 1: आवर्त में गुणों का परिवर्तन

गुण	आवर्त में (बाएँ से दाएँ)	समूह में (ऊपर से नीचे)
परमाणु त्रिज्या	घटती है	बढ़ती है
वैद्युत ऋणात्मकता	बढ़ती है	घटती है
आयनन एन्थैल्पी	बढ़ती है	घटती है
धात्विक गुण	घटते हैं	बढ़ते हैं

तालिका 2: आवर्त सारणी की संरचना

भाग	संख्या	विवरण
आवर्त	7	क्षैतिज पंक्तियाँ
समूह	18	ऊर्ध्वाधर स्तंभ
तत्व	118	कुल तत्व
अक्रिय गैस समूह	समूह 18	बाहरी कोश पूर्ण

6. माइंड मैप

flowchart TD
    A[16.10 आवर्त सारणी] --> B[संरचना]
    A --> C[आवर्त गुण]
    A --> D[तत्वों का स्थान]
    B --> B1[7 आवर्त]
    B --> B2[18 समूह]
    C --> C1[परमाणु त्रिज्या]
    C --> C2[वैद्युत ऋणात्मकता]
    C --> C3[आयनन एन्थैल्पी]
    D --> D1[धातु बाएं]
    D --> D2[अधातु दाएं]
    D --> D3[अक्रिय गैस समूह 18]

7. महत्वपूर्ण आरेख (SVG)

8. सामान्य गलतियाँ

1. कई विद्यार्थी आवर्त (क्षैतिज) और समूह (ऊर्ध्वाधर) को उलट देते हैं; आवर्त पंक्तियाँ और समूह स्तंभ होते हैं।
2. आवर्त में दाएँ जाने पर परमाणु त्रिज्या बढ़ती है, यह मानना गलत है; वास्तव में घटती है।
3. समूह में नीचे जाने पर वैद्युत ऋणात्मकता बढ़ती है, यह समझना गलत है; वास्तव में घटती है।
4. मेंडलीफ की सारणी को परमाणु संख्या पर आधारित मानना गलत है; मेंडलीफ परमाणु द्रव्यमान पर आधारित थी, आधुनिक सारणी परमाणु संख्या पर आधारित है।
5. आधुनिक आवर्त सारणी में 18 आवर्त होते हैं, यह मानना गलत है; आवर्त 7 और समूह 18 होते हैं।
6. अक्रिय गैसों को धातु मानना गलत है; अक्रिय गैसें समूह 18 में स्थित होती हैं।

9. परीक्षा युक्तियाँ

1. आवर्त (7) और समूह (18) की संख्या कंठस्थ रखें; यह सबसे अधिक पूछा जाने वाला तथ्य है।
2. गुणों का क्रम याद रखें: आवर्त में दाएँ जाने पर परमाणु त्रिज्या घटती है, वैद्युत ऋणात्मकता बढ़ती है।
3. समूह में नीचे जाने पर परमाणु त्रिज्या बढ़ती है, वैद्युत ऋणात्मकता घटती है।
4. फ्लोरीन सबसे अधिक वैद्युत ऋणात्मक तत्व है, यह तथ्य बार-बार पूछा जाता है।
5. आधुनिक आवर्त सारणी परमाणु संख्या (मोसले) पर आधारित है, जबकि मेंडलीफ परमाणु द्रव्यमान पर आधारित थी।
6. समान समूह में तत्वों की संयोजकता समान होती है, इसलिए गुण समान होते हैं।

10. निष्कर्ष

आवर्त सारणी तत्वों की परमाणु संख्या के आधार पर व्यवस्थित व्यवस्था है, जिसमें 7 आवर्त और 18 समूह होते हैं। धातुएँ बाईं ओर, अधातुएँ दाईं ओर और अक्रिय गैसें समूह 18 में स्थित होती हैं। परमाणु त्रिज्या, वैद्युत ऋणात्मकता, आयनन एन्थैल्पी और धात्विक गुण आवर्त और समूह में नियमित रूप से परिवर्तित होते हैं। आधुनिक आवर्त सारणी का आधार परमाणु संख्या है। इन अवधारणाओं की स्पष्ट समझ रेलवे ग्रुप D परीक्षा में आवर्त सारणी से संबंधित प्रश्नों को हल करने के लिए आवश्यक है।