परमाणु और आयनिक त्रिज्या

परिचय

रसायन विज्ञान की रोमांचक दुनिया में, परमाणुओं और आयनों के आकार को समझना महत्वपूर्ण है। "परमाणु त्रिज्या" और "आयनिक त्रिज्या" शब्द क्रमशः एक परमाणु और एक आयन के आकार को संदर्भित करते हैं। रासायनिक प्रतिक्रियाओं और बंधों में तत्वों के व्यवहार की भविष्यवाणी और व्याख्या करने के लिए ये अवधारणाएँ आवश्यक हैं। आइए इन गुणों के बारे में विस्तार से जानें और उनके आवर्त प्रवृत्तियों को समझें।

परमाणु त्रिज्या

किसी तत्व की परमाणु त्रिज्या मूल रूप से परमाणु के नाभिक के केंद्र से इलेक्ट्रॉन बादल के सबसे बाहरी आवरण तक की दूरी है। यह मापन रासायनिकों को परमाणु के आकार को समझने और यह कैसे आवर्त सारणी में बदलता है, यह समझने में मदद करता है। चूंकि इलेक्ट्रॉन बादल स्पष्ट रूप से परिभाषित नहीं हैं, इसलिए परमाणु त्रिज्या विभिन्न स्थितियों में परमाणुओं के बंधन से संबंधित तरीकों से निर्धारित की जाती है।

आमतौर पर, परमाणु त्रिज्या पिकोमीटर (pm) या आंग्स्ट्रॉम (Å) में मापी जाती है, जिसमें 1 Å बराबर 100 pm होता है।

कोवैलेंट त्रिज्या

यह दो समान परमाणुओं के बीच की दूरी का आधा होता है जो एक साथ बांधते हैं। यह आमतौर पर गैर-धातुओं के लिए उपयोग किया जाता है जहां परमाणु कोवैलेंट बंध बनाते हैं।

d_A = 2 * r_c :r_c = कोवैलेंट त्रिज्या :d_A = समान परमाणुओं के दो नाभिकों के बीच की दूरी

धातु त्रिज्या

यह धातुओं के लिए उपयोगी है, जहां परमाणु एक-दूसरे के बहुत करीब होते हैं। यह धातु नेटवर्क में पास के दो परमाणुओं के बीच की दूरी का आधा है।

परमाणु त्रिज्या में आवर्त प्रवृत्तियां

जैसे ही आप आवर्त सारणी में एक अवधि में चलते हैं और नीचे एक समूह में चलते हैं, परमाणु त्रिज्या बदलती है। इन प्रवृत्तियों को समझना तत्वों के आपसी क्रिया को समझने की नींव है।

एक अवधि में प्रवृत्तियां

जैसे ही हम एक अवधि में बाएं से दाएं चलते हैं, परमाणु त्रिज्या घटती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि परमाणु नाभिक में प्रोटॉनों के जुड़ने के कारण नाभिकीय आवेश बढ़ता है। बढ़ी हुई सकारात्मक आवेश इलेक्ट्रॉनों को नाभिक के करीब खींचता है, जो परमाणु त्रिज्या का आकार घटाता है।

समूह में नीचे की ओर प्रवृत्ति

जैसे ही कोई आवर्त सारणी में नीचे की ओर एक समूह में जाता है, परमाणु त्रिज्या बढ़ती है। यह प्रवृत्ति प्रत्येक उत्तराधिकारी तत्व के साथ एक नया इलेक्ट्रॉन खोल जोड़ने के कारण होती है। हालांकि प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ता है, इसकी प्रभावशीलता इलेक्ट्रॉनों की नाभिक से औसत दूरी की वृद्धि के कारण घट जाती है।

आयनिक त्रिज्या

आयनिक त्रिज्या परमाणु के आयन की त्रिज्या को संदर्भित करती है और इलेक्ट्रॉनों को खोने या पाने के बाद परमाणु के आकार को मापती है। आयनों को दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है: धनायन और ऋणायन।

धनायन

धनायन वे सकारात्मक आवेशित आयन होते हैं जो इलेक्ट्रॉनों के ह्रास से बनते हैं। जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉनों को हटाया जाता है, परिणामी आयन में इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण घटता है, जिससे शेष इलेक्ट्रॉन नाभिक के करीब खींच लिए जाते हैं। परिणामस्वरूप, धनायनों की आयनिक त्रिज्या उनके मुख्य परमाणुओं की तुलना में छोटी होती है।

उदाहरण के लिए, सोडियम को विचार करें:

Na → Na⁺ + e⁻

Na + आयन की त्रिज्या तटस्थ सोडियम परमाणु की तुलना में छोटी होती है, क्योंकि इसमें एक इलेक्ट्रॉन कम होता है।

ऋणायन

ऋणायन वे नकारात्मक आवेशित आयन होते हैं जो इलेक्ट्रॉनों के प्राप्ति से बनते हैं। अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों के जुड़ने से इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण बढ़ता है, जिससे इलेक्ट्रॉन बादल का विस्तार होता है। इसलिए, ऋणायनों की आयनिक त्रिज्या उनके मुख्य परमाणुओं की तुलना में बड़ी होती है।

उदाहरण के लिए, क्लोरीन को विचार करें:

Cl + e⁻ → Cl⁻

इस मामले में, Cl - आयन की त्रिज्या तटस्थ क्लोरीन परमाणु की तुलना में बड़ी होती है।

आयनिक त्रिज्या में आवर्त प्रवृत्तियां

आयनिक त्रिज्या में प्रवृत्तियां परमाणु त्रिज्या में प्रवृत्तियों के साथ बहुत निकट से संबंधित हैं, लेकिन वे आयनों पर आरोपों को भी शामिल करती हैं।

एक अवधि में प्रवृत्तियां

जैसे ही हम एक अवधि में बाएं से दाएं आगे बढ़ते हैं, पहले धनायनों और फिर ऋणायनों में आयनिक त्रिज्या घटती है। यह प्रवृत्ति नाभिकीय आवेश में वृद्धि के कारण होती है, जिससे आयनिक त्रिज्या को अधिक सघन बनाता है। धनायन और ऋणायन के बीच, आकार में आमतौर पर एक महत्वपूर्ण छलांग होती है, क्योंकि ऋणायन अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों के कारण बड़ी मात्रा से शुरू होते हैं। बेहतर समझ के लिए, दूसरी अवधि में आयनों के आकार का विश्लेषण करें:

समूह में नीचे की ओर प्रवृत्ति

आवर्त सारणी में नीचे किसी समूह में जाते समय, आयनिक त्रिज्या बढ़ती है। यह पैटर्न परमाणु त्रिज्या के उस प्रवृत्ति को दर्शाता है जो एक नए इलेक्ट्रॉन शैल के जुड़ने के कारण बढ़ती जाती है। परिणामस्वरूप, यहां तक कि आयनों के रूप में, इन परमाणुओं का त्रिज्या उनके पूर्ववर्तियों की तुलना में अधिक व्यापक होगा।

क्षार धातु आयनों पर विचार करें, जैसे कि Li +, Na +, और K +, जो सभी समूह के नीचे जाते समय बढ़ती आयनिक त्रिज्या दिखाती हैं।

आवर्ती प्रवृत्तियों का दृश्य प्रदर्शन

आवर्त प्रवृत्तियों को समझना तत्वों के व्यवहार की पूर्वानुमान और तर्कसंगत व्याख्या में सहायता करता है। यहां एक साधारण मॉडल है जो तत्वों के एक प्रतिनिधिक ब्लॉक के माध्यम से परमाणु त्रिज्या प्रवृत्ति को दर्शाता है।

यह आरेख प्रतीकात्मक रूप से अवधि (क्षैतिज) और समूह (वर्टिकल) के माध्यम से परमाणु त्रिज्या में प्रवृत्ति को दर्शाता है। दाएं ओर बढ़ते हुए (एक अवधि के माध्यम से), बॉक्स संकुचित होते हैं, जो परमाणु त्रिज्या में कमी को दर्शाते हैं। समूह के नीचे चलते समय, वे आकार में बढ़ते हैं।

निष्कर्ष

निष्कर्षतः, परमाणु और आयनिक त्रिज्या प्रवृत्तियों को समझना रसायन विज्ञान के अध्ययन में मूलभूत है। ये प्रवृत्तियां तत्वों के गुणों के बारे में जानकारी प्रदान करती हैं और उनके रासायनिक व्यवहार की भविष्यवाणी करने में मदद करती हैं। जैसे ही आप इन अवधारणाओं का अन्वेषण करते हैं, याद रखें कि परमाणु और आयनिक त्रिज्या इन सामान्यीकरणों से बहुत आगे जाते हैं, लेकिन रसायन विज्ञान की बड़ी दुनिया में अमूल्य मार्गदर्शक के रूप में सेवा करते हैं। इन प्रवृत्तियों को समझना और दृश्य रूप से इनकी कल्पना करना हमें आवर्त सारणी में तत्वों के स्वभाव की गहरी जानकारी देता है।

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