मूलद्रव्यांचे आवर्ती वर्गीकरण स्वाध्याय इयत्ता दहावी

मूलद्रव्यांचे आवर्ती वर्गीकरण स्वाध्याय इयत्ता दहावी विज्ञान आणि तंत्रज्ञान भाग 1

1. स्तंभ क्र. 1 शी जुळेल या प्रकारे स्तंभ क्र. 2 व 3 ची फेरमांडणी करा.

उत्तर :

2. योग्य पर्याय निवडून विधान पूर्ण लिहा.

अ. अल्क धातूंच्या बाह्यतम कवचातील इलेक्ट्रॉनांची संख्या …………… आहे.

i) 1

ii) 2

iii) 3

iv) 7

उत्तर :

अल्क धातूंच्या बाह्यतम कवचातील इलेक्ट्रॉनांची संख्या 1 आहे.

आ. अल्कधर्मी मृदा धातूंची संयुजा 2 आहे. म्हणजे त्यांची आधुनिक आवर्तसारणीतील जागा …………….. मध्ये आहे.

i) गण 2

ii) गण 16

iii) आवर्त 2

iv) डी-खंड

उत्तर :

अल्कधर्मी मृदा धातूंची संयुजा 2 आहे. म्हणजे त्यांची आधुनिक आवर्तसारणीतील जागा गण 2 मध्ये आहे.

इ. मूलद्रव्य X च्या क्लोराइडचे रेणुसूत्र XCl आहे. हे संयुग उच्च द्रवणांक असलेला स्थायू आहे. X हे मूलद्रव्य आवर्तसारणीच्या ज्या गणात असेल त्या गणात पुढीलपैकी कोणते मूलद्रव्य असेल ?

i) Na

ii) Mg

iii) Al

iv) Si

उत्तर :

Na

ई. आधुनिक आवर्तसारणीत अधातू कोणत्या खंडात आहेत ?

i) s-खंड

ii) p-खंड

iii) d-खंड

iv) f-खंड

उत्तर :

p-खंड

3. एका मूलद्रव्याचे इलेक्ट्रॉन संरूपण 2,8,2 असे आहे. यावरून खालील प्रश्नांची उत्तरे लिहा.

अ. या मूलद्रव्याचा अणुअंक किती ?

उत्तर :

या मूलद्रव्याचा अणुअंक 12 आहे.

आ. या मूलद्रव्याचा गण कोणता ?

उत्तर :

या मूलद्रव्याचा गण 2 आहे.

इ. हे मूलद्रव्य कोणत्या आवर्तात आहे ?

उत्तर :

हे मूलद्रव्य तिसऱ्या आवर्तात आहे.

ई. या मूलद्रव्याचे रासायनिक गुणधर्म खालीलपैकी कोणत्या मूलद्रव्यासारखे असतील ? (कंसात अणुअंक दिले आहेत)

N (7), Be (4), Ar (18), Cl (17)

उत्तर :

या मूलद्रव्याचे रासायनिक गुणधर्म Be (4) या मूलद्रव्यासारखे असतील.

4. दिलेल्या अणुअंकांच्या आधारे खालील मूलद्रव्यांचे इलेक्ट्रॉन संरूपण लिहा. त्यावरून प्रश्नांची उत्तरे स्पष्टीकरणासहीत लिहा.

अ. ₃Li, ₁₄Si, ₂He, ₁₁Na, ₁₅P

यांच्यापैकी तिसऱ्या आवर्तातील मूलद्रव्ये कोणती ?

उत्तर :

₁₄Si, ₁₁Na आणि ₁₅P ही मूलद्रव्ये तिसऱ्या आवर्तात आहेत. कारण यांच्या अणूसंरचनेत तीन कक्षा आहेत.

आ. ₁H, ₇N, ₂₀Ca, ₁₆S, ₄Be, ₁₈Ar

यांपैकी दुसऱ्या गणातील मूलद्रव्ये कोणती ?

उत्तर :

₂₀Ca,₄Be हे अणू दुसऱ्या गणातील आहेत कारण त्यांच्या बाह्यतम कक्षेत 2 इलेक्ट्रॉन आहेत.

इ. ₇N, ₆C, ₈O, ₅B, ₁₃Al

यांच्यापैकी सर्वाधिक विद्युतऋण मूलद्रव्य कोणते ?

उत्तर :

बाह्यतम कक्षेत इलेक्ट्रॉन स्विकारून ऋण – आयन बनण्याची क्षमता ₈O ची सर्वात जास्त आहे. कारण बाह्यतम कक्षेत अष्टक स्थिती प्राप्त करण्यासाठी ₈O ला फक्त दोन इलेक्ट्रॉनची आवश्यकता आहे व इतर अणुंना दोनपेक्षा जास्त इलेक्ट्रॉन लागतात. म्हणून ₈O हा सर्वात जास्त विद्युत ऋण मूलद्रव्य आहे.

ई. ₄Be, ₆C, ₈O, ₅B, ₁₃Al

यांच्यापैकी सर्वाधिक विद्युतधन मूलद्रव्य कोणते ?

उत्तर :

∴ ₁₃Al हा सर्वात जास्त विद्युतधन आहे.

उ. ₁₁Na, ₁₅P, ₁₇Cl, ₁₄Si, ₁₂Mg

यांच्यापैकी सर्वाधिक आकारमान असलेला अणू कोणता ?

उत्तर :

₁₁Na मध्ये केंद्रकीय धन प्रभार 11 असून इलेक्ट्रॉन कक्षा तीन आहेत. धन प्रभार कमी असल्यामुळे केंद्रकाकडे इलेक्ट्रॉनला ओढून घेणारी कक्षा कमी आहे. म्हणून आकारमान सर्वाधिक आहे.

त्यामुळे ₁₁Na सर्वात मोठा अणू आहे.

ऊ. ₁₉K, ₃Li, ₁₁Na, ₄Be

यांच्यापैकी सर्वात कमी अणुत्रिज्या असलेला अणू कोणता ?

उत्तर :

₄Be अणूच्या एकूण दोन कक्षा असून धन केंद्रकीय प्रभार 4 आहे. तर ₃Li मध्ये हा प्रभार 3 आहे. जेवढा तेवढे केंद्राकडे ओढणारे बल जास्त असते व त्यामुळे अणूचा आकार लहान होतो.

म्हणून ₄Be सर्वात कमी अणुत्रिज्या असलेला रेणु आहे.

ए. ₁₃Al, ₁₄Si, ₁₁Na, ₁₂mg, ₁₆S

यांच्यापैकी सर्वाधिक धातु-गुणधर्म असलेले मूलद्रव्य कोणते ?

उत्तर :

Na ल सर्वात कमी इलेक्ट्रॉन गमवावे लागतात ते सहज शक्य होते म्हणून ₁₁Na सर्वाधिक धातू – गुणधर्म असलेला अणू आहे.

ऐ. ₆C, ₃Li, ₉F, ₇N, ₈O

यांच्या पैकी सर्वाधिक अधातु-गुणधर्म असलेले मूलद्रव्य कोणते ?

उत्तर :

ऋण आयन तयार करण्यासाठी ₉F ला सर्वात कमी इलेक्ट्रॉन त्याच्या बाह्यतम कक्षेत स्विकारावे लागतात. ते सहज शक्य आहे. म्हणून ₉F हा सर्वाधिक अधातू गुणधर्म असलेला अणू आहे.

5. वर्णनावरून मूलद्रव्याचे नाव व संज्ञा लिहा.

अ. सर्वात लहान आकारमानाचा अणू

उत्तर :

हेलिअम (He)

आ. सर्वात कमी अणुवस्तुमानाला अणू

उत्तर :

हायड्रोजन (H)

इ. सर्वाधिक विद्युतऋण अणू

उत्तर :

फ्ल्युओरीन (F)

ई. सर्वात कमी अणुत्रिज्या असलेला राजवायू

उत्तर :

हेलिअम (He)

उ. सर्वाधिक अभिक्रियाशील अधातू

उत्तर :

फ्ल्युओरीन (F)

6. थोडक्यात टिपा लिहा.

अ. मेंडेलीव्हचा आवर्ती नियम

उत्तर :

मेंडेलीव्हचा आवर्ती नियम : मूलद्रव्यांचे गुणधर्म हे त्यांच्या अणुवस्तुमानांचे आवर्तीफल असतात.

मूलद्रव्यांची त्यांच्या अणुवस्तुमानाच्या चढत्या क्रमाने मांडणी केली असता, मेंडेलीव्हला असे दिसून आले की, ठरावीक अवधीनंतर भौतिक व रासायनिक गुणधर्मामध्ये सारखेपणा असलेल्या मूलद्रव्यांची पुनरावृत्ती होते.

आ. आधुनिक आवर्तसारणीची रचना

उत्तर :

i) आधुनिक आवर्तसारणीमध्ये मूलद्रव्य त्यांच्या अणुअंकांच्या चढत्या क्रमाने मांडलेली आहेत.

ii) आधुनिक आवर्तसारणीमध्ये सात आडव्या ओळी आहेत, त्यांना आवर्त म्हणतात (1 ते 7). तसेच या सारणीत अठरा उभे स्तंभ आहेत, त्यांना गण म्हणतात. (1 ते 18)

iii) आवर्त व गण त्यांच्या रचनेतून चौकटी तयार होतात. या चौकटींमध्ये वरच्या बाजूला ओळीने अणुअंक दर्शवलेले असतात. प्रत्येक चौकट ही एका मूलद्रव्याची जागा आहे.

iv) तळाशी आणखी दोन ओळी आहेत. त्यांना लॅन्थचनाइड व ऑक्टिनाइड श्रेणी म्हणतात.

v) एकूण 118 चौकटीत, प्रत्येक चौकटीत एक प्रमाणे 118 मूलद्रव्ये दाखविली आहेत.

vi) संपूर्ण आवर्त सारणी चार खंडात विभागली आहे.

vii) नागमोडी रेषा – P खंडातून एक नागमोडी रेषा जाते ह्या रेषेच्या डाव्या अंगास धातू तर उजव्या अंगास अधातू व रेषेच्या किनारी धातू सदृश्य मूलद्रव्ये आहेत.

viii) यातील सर्व मूलद्रव्यांची मांडणी त्यांच्या अणू अंकानुसार केलेली आहे.

इ. समस्थानकांचे मेंडेलीव्हच्या व आधुनिक आवर्तसारणीतील स्थान

उत्तर :

i) समस्थानिकांचे अणुअंक सारखेच असतात. परंतु अणु वस्तुमान भिन्न असतात.

ii) मेंडेलीव्हच्या आवर्त सारणीमध्ये, मूलद्रव्ये त्यांच्या अणू वस्तुमानाच्या वाढत्या क्रमाने मांडलेले आहेत.

iii) समस्थानिकांचे अणू वस्तुमान वेगवेगळे असतात. त्यामुळे त्यांना मेंडेलीव्हच्या आवर्त सारणीमध्ये स्थान देणे कठीण होते.

iv) आधुनिक आवर्त सारणीमध्ये मूलद्रव्ये त्यांच्या अणुअंकांच्या वाढत्या क्रमाने मांडली आहेत. म्हणून, आधुनिक आवर्त सारणीमध्ये मूलद्रव्याचे समस्थानिके एकाच स्थानी असतात.

7. शास्त्रीय कारणे लिहा.

अ. आवर्तामध्ये डावीकडून उजवीकडे जाताना अणुत्रिज्या कमी होत जाते.

उत्तर :

i) आवर्तामध्ये डावीकडून उजवीकडे जाताना अणुअंक एक-एकाने वाढत जातो तसे कक्षेत इलेक्ट्रॉन वाढत जातात. म्हणजेच केंद्रकावरील धनप्रभार एकेक एककाने वाढत जातो व भर पडलेला इलेक्ट्रॉन हा असलेल्याच बाह्यतम कवचात जमा होतो.

ii) वाढीत केंद्रकीय धनप्रभारामुळे इलेक्ट्रॉन केंद्रकाकडे अधिकच खेचले जातात व त्यामुळे अणूचे आकारमान कमी होते. म्हणजेच आवर्तामध्ये अणूची त्रिज्या डावीकडून उजवीकडे कमी होत जाते.

आ. आवर्तामध्ये डावीकडून उजवीकडे जाताना धातु-गुणधर्म कमी होत जातो.

उत्तर :

i) धातूंमध्ये इलेक्ट्रॉन देण्याची प्रवृत्ती असते इलेक्ट्रॉन दिल्याने धन प्रभारित आयन तयार होतात. यालाच धातुगुण म्हणतात.

ii) आवर्तामध्ये डावीकडून उजवीकडे जाताना बाह्यतम कवच तेच राहते आणि इलेक्ट्रॉन वाढत जातात. केंद्रकावरील धनप्रभार वाढत गेल्याने व अणुत्रिज्या कमी होत गेल्याने प्रयुक्त होणारा परिणामी केंद्रकीय प्रभार वाढत जातो व संयुजा इलेक्ट्रॉन गमावण्याची प्रव्रत्ती कमी कमी होत जाते. म्हणजेच आवर्तामध्ये डावीकडून उजवीकडे जाताना मूलद्रव्यांचा धातु – गुणधर्म कमी कमी होत जातो.

इ. गणामध्ये वरून खाली जाताना अणुत्रिज्या वाढत जाते.

उत्तर :

i) अणूच्या त्रिज्येवरून अणूचा आकार ठरवला जातो.

ii) गणात वरून खाली जाताना नव्या कवचाची भर पडून अणुकेंद्रक व संयुजा – इलेक्ट्रॉन यांच्यातील अंतर वाढते. त्यामुळे परिणामी केंद्रकीय प्रभार कमी होऊन संयुजा – इलेक्ट्रॉनवरील आकर्षणबल कमी होते. म्हणून गणामध्ये वरून खाली जाताना अणुत्रिज्या वाढत जाते व अणूचे आकारमानही वाढते.

ई. एकाच गणामधील मूलद्रव्यांची संयुजा समान असते.

उत्तर :

i) मूलद्रव्याची संयुजा ही त्यांच्या बाह्यतम कक्षेतील संयुजा – इलेक्ट्रॉन वरून ठरवली जाते.

ii) गणातील सर्व मूलद्रव्यांची संयुजा – इलेक्ट्रॉनची संख्या समान असते म्हणून एकाच गणातील मूलद्रव्ये समान संयुजा दर्शवतात.

उदा : गण 1 मधील मूलद्रव्यांची संयुजा एक आहे. त्याचप्रमाणे गण 2 मधील मूलद्रव्यांची संयुजा 2 आहे.

उ. तिसऱ्या कवचाची इलेक्ट्रॉन धारकता 18 असूनही तिसऱ्या आवर्तामध्ये फक्त आठ मूलद्रव्ये आहेत.

उत्तर :

i) पहिल्या तीन आवर्तामधील मूलद्रव्यांची संख्या ही कवचाच्या इलेक्ट्रॉन धारण क्षमतेवर आणि इलेक्ट्रॉन ऑक्टेटच्या नियमावर अवलंबून असते.

ii) तिसऱ्या कवचाची इलेक्ट्रॉन धारण क्षमता 18 आहे. त्यामुळे तिसऱ्या आवर्तामध्ये 18 मूलद्रव्य असायला हवेत. परंतु इलेक्ट्रॉन ऑक्टोटच्या नियमामुळे तिसऱ्या आवर्तामध्ये फक्त आठ मूलद्रव्ये आहेत.

8. दिलेल्या वर्णनावरून नावे लिहा.

अ. K, L व M ह्या कवचांमध्ये इलेक्ट्रॉन असलेला आवर्त.

उत्तर :

तिसरे आवर्त

आ. शून्य संयुजा असलेला गण

उत्तर :

अठरावा गण किंवा शून्य गण

इ. संयुजा 1 असलेल्या अधातूंचे कुल

उत्तर :

हॅलोजन (गण 17)

ई. संयुजा 1 असलेल्या धातूंचे कुल

उत्तर :

अल्कली धातू (गण 1)

उ. संयुजा 2 असलेल्या धातूंचे कुल

उत्तर :

आम्लारीधर्मी मृदा धातू (गण 2)

ऊ. दुसऱ्या व तिसऱ्या आवर्तांमधील धातुसदृश

उत्तर :

बोरॉन व सिलिकॉन

ए. तिसऱ्या आवर्तामधील अधातू

उत्तर :

फॉस्फरस, सल्फर, क्लोरीन आणि अरगॉन

ऐ. संयुजा 4 असलेली दोन मूलद्रव्ये

उत्तर :

कार्बन व सिलिकॉन