Home | 12 ஆம் வகுப்பு | 12வது வேதியியல் | p-தொகுதி தனிமங்களின் பண்புகளில் காணப்படும் பொதுவான போக்கு

வேதியியல் - p-தொகுதி தனிமங்களின் பண்புகளில் காணப்படும் பொதுவான போக்கு | 12th Chemistry : UNIT 2 : p-Block Elements-I

   Posted On :  26.07.2022 01:52 am

12 ஆம் வகுப்பு வேதியியல் : அத்தியாயம் 2 : p-தொகுதி தனிமங்கள்-I

p-தொகுதி தனிமங்களின் பண்புகளில் காணப்படும் பொதுவான போக்கு

ஒரு தொகுதியிலுள்ள அனைத்து தனிமங்களும், ஒத்த வெளிக்கூட்டு எலக்ட்ரான் அமைப்பைப் பெற்றுள்ளன, ஆனால் n (முதன்மைக் குவாண்டம் எண்) மதிப்பில் மட்டும் மாறுபடுகின்றன.

p-தொகுதி தனிமங்களின் பண்புகளில் காணப்படும் பொதுவான போக்கு:

தனிமங்களின் பண்புகள், அவற்றின் எலக்ட்ரான் அமைப்பு, உருவளவு , அயனியாக்கும் ஆற்றல், எலக்ட்ரான் கவர்திறன் ஆகியவற்றை பொருத்து அமைகின்றன என்பதை நாம் ஏற்கனவே கற்றறிந்தோம். இப்பாடப்பகுதியில், பல்வேறு p-தொகுதி தனிமங்களின் பண்புகளில் காணப்படும் பொதுவான போக்கை பற்றி நாம் விவாதிப்போம்


எலக்ட்ரான் அமைப்பு மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலை:

p-தொகுதி தனிமங்கள் ns2, np1-6 எனும் பொதுவான எலக்ட்ரான் அமைப்பைப் பெற்றுள்ளன. ஒரு தொகுதியிலுள்ள அனைத்து தனிமங்களும், ஒத்த வெளிக்கூட்டு எலக்ட்ரான் அமைப்பைப் பெற்றுள்ளன, ஆனால் n (முதன்மைக் குவாண்டம் எண்) மதிப்பில் மட்டும் மாறுபடுகின்றன. 18 ஆம் தொகுதி தனிமங்கள் ( மந்த வாயுக்கள்) முழுவதும் நிரம்பிய p ஆர்பிட்டால்களை பெற்றிருப்பதால், அவைகள் அதிக நிலைப்புத்தன்மையினையும், குறைந்தபட்ச வினைத்திறனையும் கொண்டுள்ளன. P-தொகுதி தனிமங்கள் மாறுபட்ட ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகளை காட்டுகின்றன, மேலும் அவைகளின் அதிகபட்ச ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலையானது (தொகுதி ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலை) அவற்றின் இணைதிற கூட்டிலுள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமமாக இருக்கும். நேர் ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகளை மட்டும் பெற்றிருக்கக்கூடிய S-தொகுதி தனிமங்களைப் போல் அல்லாமல் சில p-தொகுதி தனிமங்கள் எதிர் ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகளையும் பெற்றுள்ளன. ஹேலஜன்கள், ஒரு எலக்ட்ரானை ஏற்றுக்கொண்டு, முழுவதும் நிரம்பிய எலக்ட்ரான் அமைப்புடைய ஹேலைடு அயனிகளை உருவாக்கும் திறனைப் பெற்றுள்ளன. எனவே ஹேலஜன்களில் - 1 ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலை மிகப் பொதுவானதாகும். இதே போல நிக்டோஜன் மற்றும் சால்கோஜன் தொகுதி தனிமங்களும் எதிர் ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகளைப் பெற்றுள்ளன.

தன் மதிப்பீடு :

18 வது தொகுதி தனிமங்கள் மந்த வாயுக்கள் என அழைக்கப்படுகின்றன. ஏன்? 18 வது தொகுதி தனிமங்களின் பொதுவான எலக்ட்ரான் அமைப்பை எழுதுக

அட்டவணை 2.1 p-தொகுதி தனிமங்களின் பொதுவான எலக்ட்ரான் அமைப்பு மற்றும் ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகள்.


உலோகப் பண்பு:

ஒரு தனிமம் எலக்ட்ரான்களை இழந்து அதன் நேரயனிகளை உருவாக்கும் திறனானது அத்தனிமத்தின் நேர்மின் தன்மை அல்லது உலோகத் தன்மை என அறியப்படுகிறது. இந்தப் பண்பானது அயனியாக்கும் ஆற்றலைப் பொருத்தமைகிறது. பொதுவாக ஒரு தொகுதியில் மேலிருந்து கீழாக செல்லும்போது அயனியாக்கும் ஆற்றல் மதிப்பு குறைகிறது. இதனால் உலோகப்பண்பு அதிகரிக்கிறது.

p-தொகுதியில் இடது புறத்தின் கீழ்ப்பகுதியிலுள்ள தனிமங்கள் உலோகங்களாகவும் ஆனால் வலது புறத்தின் மேற்பகுதியிலுள்ள தனிமங்கள் அலோகங்களாகவும் காணப்படுகின்றன. 13 ஆம் தொகுதியில் முதல் தனிமமான போரான் தவிர்த்த மற்ற தனிமங்கள் உலோகப் பண்புகளைப் பெற்றுள்ளன. போரான் மட்டும் உலோகங்களுக்கும் அலோகங்களுக்கும் இடைப்பட்ட பண்புகளைப் பெற்றுள்ள ஒரு உலோகப் போலியாகும். போரானின் அணு ஆரம் மிகச் சிறியது மேலும் இது அதிக அணுக்கரு மின்சுமையைக் கொண்டுள்ளது, இவைகளே போரானின் அலோகப்பண்பிற்கு காரணமாக அமைகின்றன. அடுத்தடுத்த தொகுதிகளில் அலோகப்பண்பு அதிகரிக்கிறது. தொகுதி 14 இல் உள்ள கார்பன் அலோகம், சிலிக்கான் மற்றும் ஜெர்மானியம் ஆகியன உலோகப்போலிகளாகும். தொகுதி 15 இல் உள்ள நைட்ரஜன், பாஸ்பரஸ் ஆகியன அலோகங்கள், ஆர்சனிக் மற்றும் ஆன்டிமனி

படம் 2.1p-தொகுதி தனிமங்களின் அயனியாக்கும் ஆற்றல், எலக்ட்ரான் கவர்திறன் மற்றும் உலோகப்பண்பு


ஆகியன உலோகப் போலிகள். தொகுதி 16 இல் உள்ள ஆக்ஸிஜன் , சல்பர் மற்றும் செலினியம் ஆகியன அலோகங்கள், டெல்லூரியம் ஒரு உலோகப் போலியாகும். 17 மற்றும் 18 ஆம் தொகுதியைச் சார்ந்த அனைத்து தனிமங்களும் அலோகங்களாகும்


அயனியாக்கும் என்தால்பி:

ஒரு தொகுதியில் மேலிருந்து கீழாக செல்லும்போது தனிமங்களின் அணு ஆரம் அதிகரிப்பதன் காரணமாக அவற்றின் அயனியாக்கும் என்தால் தொடர்ந்து குறைகிறது எனவே உலோகத் தன்மை அதிகரிக்கின்றது. என்பதை நாம் ஏற்கனவே கற்றறிந்தோம். இத்தகைய பொதுவான போக்கிலிருந்து P-தொகுதி தனிமங்கள் சிறிதளவு விலகலடைகின்றன. 13ஆம் தொகுதியில் போரானிலிருந்து அலுமினியத்திற்கு செல்லும்போது எதிர்பார்த்தபடியே அயனியாக்கும் என்தால்பி குறைகிறது. ஆனால், அலுமினியத்திலிருந்து தாலியம் வரை மிகக் குறைந்தளவே மாறுபடுகின்றன. மற்றும் p எலக்ட்ரான்களைவிட குறைந்த திரைமறைவு விளைவு கொண்ட d மற்றும் f எலக்ட்ரான்கள் இருப்பதே இதற்குக் காரணம். இதன் விளைவாக, இணைதிற எலக்ட்ரான்கள் மீதான செயலுறு அணுக்கரு மின்சுமை அதிகரிக்கிறது. இதே போக்கு 14ஆம் தொகுதியிலும் கண்டறியப்பட்டுள்ளது. எஞ்சியுள்ள தொகுதிகள் (15 முதல் 18வரை) பொதுவான போக்கை பின்பற்றுகின்றன. இந்த தொகுதிகளில் மேலிருந்து கீழாக செல்லச் செல்ல அயனியாக்கும் என்தால்பி மதிப்புகள் குறைகின்றன. இங்கு, d மற்றும் f எலக்ட்ரான்களின் குறைந்த திரை மறைவு விளைவானது, கூடுதலாக சேர்க்கப்பட்ட p எலக்ட்ரான்களின் திரை மறைவுவிளைவு அதிகரிப்பினால் ஈடுசெய்யப்படுகிறது. எதிர்பார்த்ததைப் போலவே, தொடர்ந்து வரும் தொகுதிகளிலுள்ள தனிமங்களின் அயனியாக்கும் என்தால் மதிப்புகள் முந்தைய தொகுதி தனிமங்களைவிட அதிகமாக உள்ளன.


எலக்ட்ரான் கவர்திறன்:

13 ஆம் தொகுதியில் மேலிருந்து கீழாக செல்லும்போது, எலக்ட்ரான் கவர்திறன் மதிப்புகளானது போரானிலிருந்து அலுமினியத்திற்கு முதலில் குறைந்து பின்னர் காலியத்திற்கு சற்றே அதிகரிக்கிறது. அதன் பின்னர் குறிப்பிடத்தகுந்த மாற்றம் ஏதுமில்லை . 14 ஆம் தொகுதியிலும் இதே போக்கு காணப்படுகிறது. மற்ற தொகுதிகளில், நாம் மேலிருந்து கீழாக செல்லும்போது எலக்ட்ரான் கவர்திறன் மதிப்புகள் குறைகின்றன. இத்தகைய போக்கினை அவற்றின் அணு ஆரங்களுடன் தொடர்புபடுத்த இயலும்


முதல் தனிமங்களின் முரண்பட்ட பண்புகள்:

p-தொகுதி தனிமங்களில், ஒவ்வொரு தொகுதியிலும் உள்ள முதல் தனிமமானது, அத்தொகுதியிலுள்ள மற்ற தனிமங்களிலிருந்து வேறுபடுகின்றன. இத்தகைய முரண்பட்ட பண்புகளுக்கு பின்வரும் காரணிகள் காரணமாக அமைகின்றன.

1. முதல் தனிமத்தின் சிறிய உருவளவு 

2. அதிக அயனியாக்கும் என்தால்பி மற்றும் எலக்ட்ரான் கவர் திறன் 

3. இணைதிறன் கூட்டில் d ஆர்பிட்டால்கள் இல்லாதிருத்தல்

13 ஆம் தொகுதியின் முதல் தனிமமான போரான் ஒரு உலோக போலியாகும். ஆனால் மற்ற தனிமங்கள் வினைதிறன் மிக்க உலோகங்களாகும். மேலும் போரான் ஆனது 14 ஆம் தொகுதியைச் சார்ந்த சிலிக்கானுடன் மூலைவிட்ட தொடர்பை பெற்றுள்ளது. போரான் மற்றும் சிலிக்கானின் ஆக்சைடுகள் அவற்றின் அமிலப்பண்பில் ஒத்துள்ளன. இவை இரண்டும் எளிதில் நீராற்பகுப்படையும் சகப்பிணைப்பு ஹைட்ரைடுகளை உருவாக்குகின்றன. இதே போல போரான் ட்ரைபுளூரைடைத் தவிர, இவ்விரு தனிமங்களின் ஹேலைடுகளும் எளிதில் நீராற்பகுப்படைகின்றன.

14 ஆம் தொகுதியில், முதல் தனிமமான கார்பன் ஒரு அலோகமாகும். அதேசமயம், மற்ற தனிமங்கள் உலோக போலிகளாகவோ (சிலிக்கான் &ஜெர்மானியம்) அல்லது உலோகங்களாகவோ (டின்&லெட்) உள்ளன. கார்பன் அணுவானது அது இடம் பெற்றுள்ள தொகுதியிலுள்ள மற்ற தனிமங்களைப் போலல்லாமல், C=C, C=0.. போன்ற பல்பிணைப்புகளை உருவாக்கும் தன்மையைப் பெற்றுள்ளது. கார்பன் அணுவானது மற்றொரு கார்பன் அணுவுடனோ அல்லது மற்ற அணுக்களுடனோ நீண்ட சங்கிலித் தொடர் சேர்மங்களை உருவாக்கும் திறனைப் பெற்றுள்ளது. இப்பண்பு சங்கிலித்தொடராக்கம் என அறியப்படுகிறது. தொகுதியில் கீழாக செல்லும் போது சங்கிலித் தொடராக்கத்திறன் குறிப்பிடத்தகுந்த அளவில் குறைகிறது. (C>>Si>Ge=Sn>Pb).

15 ஆம் தொகுதியிலும், முதல் தனிமமான நைட்ரஜனானது அத்தொகுதியிலுள்ள மற்ற தனிமங்களிலிருந்து வேறுபடுகிறது. கார்பனைப் போன்றே நைட்ரஜன் அணுவும் பல்பிணைப்புகளை உருவாக்கும் தன்மையைப் பெற்றுள்ளது (N=N, C=N, N=O போன்றவை...). தொகுதியிலுள்ள மற்ற தனிமங்களைப் போல அல்லாமல் நைட்ரஜன் ஒரு டையாகாந்த்தன்மை கொண்ட வாயுவாகும்.

16ஆம் தொகுதியிலும் முதல் தனிமமான ஆக்ஸிஜனும் ஈரணு மூலக்கூறாக வாயு நிலையில் காணப்படுகிறது. அது அதிக எலக்ட்ரான் கவர்திறன் தன்மையைக் கொண்டிருப்பதால் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளை உருவாக்குகிறது.

17 ஆம் தொகுதியின் முதல் தனிமமான புளூரின் அதிகபட்ச எலக்ட்ரான் கவர்திறன் கொண்ட தனிமமாகும். தொகுதியிலுள்ள மற்ற தனிமங்களுடன் ஒப்பிடும்போது இது முற்றிலும் வேறுபட்ட பண்புகளைப் பெற்றுள்ளது. ஆக்ஸிஜனைப் போலவே புளூரினும் ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளை உருவாக்குகிறது.புளூரின் -1 ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலையை மட்டுமே காட்டுகிறது, ஆனால் மற்ற ஹேலஜன்கள் -1 நிலையுடன் +1,+3 ,+5 மற்றும் +7 ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகளையும் காட்டுகின்றன. புளூரின் வலிமை மிக்க ஒரு ஆக்ஸிஜனேற்றக் காரணியாகும், மேலும் ஹேலஜன்களில் புளூரின் மிக அதிக வினைத்திறன் கொண்ட தனிமமாகும்.


மந்த இணை விளைவு:

தனிமங்களின் இணைதிறக் கூட்டிலுள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கைக்கேற்ப கார மற்றும் கார மண் உலோகங்கள் முறையே +1 மற்றும் +2 ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகளை கொண்டிருக்கும் என்பதை நாம் ஏற்கனவே கற்றறிந்தோம். இதேபோல, p-தொகுதி தனிமங்களும்,தங்களின் இணைதிற கூட்டிலுள்ள அதிகபட்ச எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கைக்கேற்ப வெவ்வேறு ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகளைப் (தொகுதி ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலை) பெற்றுள்ளன. மேலும், அவை மாறுபட்ட ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகளையும் காட்டுகின்றன. 13 முதல் 16 வரையிலான தொகுதிகளிலுள்ள, இடைநிலைத் தனிமங்களைத் தொடர்ந்து வரும் கனமான தனிமங்களைப் பொறுத்தவரையில், அதன் தொகுதி ஆக்ஸினஜேற்ற நிலையைவிட இரண்டு குறைவான ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகளே அதிக நிலைப்புத் தன்மைக் கொண்டைவைகளாக உள்ளன. மேலும் இவைகள் அதன் தொகுதி ஆக்ஸினஜேற்ற எண்ணைப் பெறுவதில் வழக்கமான நிலை காணப்படுவதில்லை. 13 ஆம் தொகுதி தனிமங்களைப் பொருத்த வரையில், போரானிலிருந்து கனமான தனிமங்களை நோக்கி நாம் கீழே செல்லும்போது, +3 ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைக்கு மாறாக +1 ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலையை ஏற்கும் தன்மை அதிகரித்துக் கொண்டே செல்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, A1+3 அயனியானது A1+1 அயனியைக் காட்டிலும் நிலைப்புத்தன்மைகொண்டது, ஆனால் TI+1 அயனி T1+3அயனியைக்காட்டிலும் அதிகநிலைப்புத்தன்மை கொண்டுள்ளது. அலுமினியம் (III) குளோரைடு அதிக நிலைப்புத் தன்மை கொண்டது, அதேநேரத்தில் தாலியம் (III) குளோரைடு நிலைப்புத் தன்மையற்றது, மேலும் இது தாலியம் (1) குளோரைடு மற்றும் குளோரின் வாயுவாக விகிதச் சிதைவடைகிறது. தாலியத்தில், ns எலக்ட்ரான்கள் இழக்கப்படாமல், np எலக்ட்ரான்கள் மட்டும் இழக்கப்படுவதால் உருவாகும் குறைந்தபட்ச ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலையே அதிக நிலைப்புத்தன்மை கொண்டது என்பதை இது காட்டுகிறது. அதாவது, இடைநிலைத் தனிமங்களைத் தொடர்ந்து வரும் கனமான தனிமங்களில் உள்ள வெளிக்கூட்டு S எலக்ட்ரான்கள் மந்தத் தன்மை கொண்டவைகளாக உள்ளன மேலும் பிணைப்பில் பங்கெடுக்க இயல்பாக முனைவதில்லை. இந்த விளைவு மந்த இணைவிளைவு என அறியப்படுகிறது. 14 , 15 மற்றும் 16 ஆம் தொகுதிகளிலும் இதே விளைவு காணப்படுகிறது.


p-தொகுதி தனிமங்களில் புறவேற்றுமை வடிவத்துவம்:

சில தனிமங்கள் ஒரே இயற் நிலைமையில், ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட படிக அல்லது மூலக்கூறு வடிவங்களில் காணப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, கார்பனானது வைரமாகவும் கிராஃபைட்டாகவும் காணப்படுகிறது. இந்நிகழ்வானது புறவேற்றுமை வடிவத்துவம் அல்லது அல்லோட்ரோபிசம் என்றழைக்கப்படுகிறது. (கிரேக்க மொழியில் 'allos' என்பது மற்றொரு ' எனவும் 'trope' என்பது மாற்றம்' எனவும் பொருள்படும் சொற்களாகும்) மேலும் இத்தகைய வெவ்வேறு வடிவங்கள் புறவேற்றுமை வடிவங்கள் எனவும் அழைக்கப்படுகின்றன. பலp- தொகுதி தனிமங்கள் புறவேற்றுமை வடிவத்துவத்தை காட்டுகின்றன. சில பொதுவான புறவேற்றுமை வடிவங்கள் கீழே அட்டவணைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன.

அட்டவணை 2.2:p-தொகுதி தனிமங்களின் சில பொதுவான புறவேற்றுமை வடிவங்கள்


தனிமம் / பொதுவான புறவேற்றுமை வடிவங்கள்

போரான்

படிக வடிவமற்ற போரான், a- சாய்சதுர அறுமுக போரான், β- சாய்சதுர அறுமுகபோரான், Y- செங்குத்து சாய்சதுர போரான், a- நான்முக போரான், Bநான்முக போரான்

கார்பன்

வைரம், கிராஃபைட், கிராஃபின், ஃபுல்லரீன், கார்பன் நுண்குழாய்கள்

சிலிக்கான்

படிக வடிவமற்ற சிலிக்கான், படிக சிலிக்கான்

ஜெர்மானியம்

a- ஜெர்மானியம், β- ஜெர்மானியம்

டின்

சாம்பல் நிற டின், வெண்ணிற டின், சாய்சதுர டின், சிக்மா டின்

பாஸ்பரஸ்

வெண் பாஸ்பரஸ், சிவப்பு பாஸ்பரஸ், கருஞ்சிவப்பு பாஸ்பரஸ், ஊதா நிற பாஸ்பரஸ், கருமை நிற பாஸ்பரஸ்

ஆர்சனிக்

மஞ்சள் ஆர்சனிக், சாம்பல் நிறஆர்சனிக்&கருமை நிற ஆர்சனிக்

ஆன்டிமனி

நீலம் கலந்த வெண்ணிறஆன்டிமனி, மஞ்சள் ஆன்டிமனி, கருமை நிற ஆன்டிமனி

ஆக்ஸிஜன்

டை ஆக்ஸிஜன் , ஓசோன்

கந்தகம்(சல்பர்)

சாய்சதுரகந்தகம், ஒற்றைச்சரிவு கந்தகம்

செலினியம்

சிவப்பு செலினியம், சாம்பல் நிறசெலினியம், கருமை நிறச்செலினியம், ஒற்றைச்சரிவு செலினியம்

டெல்லூரியம் 

படிக வடிவமற்ற டெல்லூரியம் &படிக டெல்லூரியம்


Tags : Chemistry வேதியியல்.
12th Chemistry : UNIT 2 : p-Block Elements-I : General trends in properties of p-block elements Chemistry in Tamil : 12th Standard TN Tamil Medium School Samacheer Book Back Questions and answers, Important Question with Answer. 12 ஆம் வகுப்பு வேதியியல் : அத்தியாயம் 2 : p-தொகுதி தனிமங்கள்-I : p-தொகுதி தனிமங்களின் பண்புகளில் காணப்படும் பொதுவான போக்கு - வேதியியல் : 12 ஆம் வகுப்பு தமிழ்நாடு பள்ளி சமசீர் புத்தகம் கேள்விகள் மற்றும் பதில்கள்.
12 ஆம் வகுப்பு வேதியியல் : அத்தியாயம் 2 : p-தொகுதி தனிமங்கள்-I