परिभाषा

फास्फोरसआवर्त सारणी के मुख्य (ए) उपसमूह के समूह वी की तीसरी अवधि में स्थित है।

फास्फोरस कई एलोट्रोपिक परिवर्तन बनाता है: सफेद, लाल और काला फास्फोरस।

अपने शुद्ध रूप में सफेद फास्फोरस पूरी तरह से रंगहीन और पारदर्शी होता है; तकनीकी सफेद फास्फोरस पीले रंग का होता है और मोम जैसा दिखता है। घनत्व 1.83 ग्राम/सेमी 3। ठंड में सफेद फास्फोरस भंगुर होता है, लेकिन 15 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर यह नरम हो जाता है और इसे चाकू से आसानी से काटा जा सकता है। हवा में, यह आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप यह अंधेरे में चमकता है। इसके नोड्स पर एक आणविक क्रिस्टल जाली होती है जिसमें टेट्राहेड्रल अणु P 4 होते हैं। जहरीला।

लाल फास्फोरस में कई रूप होते हैं, जो बहुलक पदार्थ होते हैं, जिनकी संरचना पूरी तरह से समझ में नहीं आती है। हवा में धीरे-धीरे ऑक्सीकरण करता है, अंधेरे में नहीं चमकता है, गैर-विषैला होता है। घनत्व 2.0-2.4 ग्रा/सेमी 3। गर्म करने पर उपचर्म हो जाता है। लाल फास्फोरस वाष्प को ठंडा करने पर सफेद फास्फोरस प्राप्त होता है।

काला फास्फोरस सफेद से 200-220 डिग्री सेल्सियस पर उच्च दबाव में गर्म करके बनता है। यह ग्रेफाइट जैसा दिखता है, स्पर्श करने के लिए चिकना होता है। घनत्व - 2.7 ग्राम / सेमी 3. अर्धचालक।

यौगिकों में फास्फोरस की संयोजकता

फास्फोरस डी.आई. की आवर्त सारणी में पंद्रहवां तत्व है। मेंडेलीव। वह वीए समूह में तीसरी अवधि में है। फॉस्फोरस परमाणु के नाभिक में 15 प्रोटॉन और 16 न्यूट्रॉन होते हैं (द्रव्यमान संख्या 31 है)। फास्फोरस परमाणु में तीन ऊर्जा स्तर होते हैं, जिन पर 15 इलेक्ट्रॉन होते हैं (चित्र 1)।

चावल। 1. फास्फोरस परमाणु की संरचनाएं।

जमीनी अवस्था में फास्फोरस परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक सूत्र इस प्रकार है:

1एस 2 2एस 2 2पी 6 3एस 2 3पी 3 .

और ऊर्जा आरेख (केवल बाहरी ऊर्जा स्तर के इलेक्ट्रॉनों के लिए निर्मित, जिन्हें अन्यथा संयोजकता कहा जाता है):

तीन अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति इंगित करती है कि फास्फोरस वैलेंस III (पी III 2 ओ 3, सीए 3 पी III 2, पी III एच 3, आदि) प्रदर्शित करने में सक्षम है।

चूंकि, 3s और 3p सबलेवल के अलावा, तीसरी एनर्जी लेयर पर एक 3d सबलेवल भी होता है, फॉस्फोरस परमाणु को एक उत्तेजित अवस्था की उपस्थिति की विशेषता होती है: 3s सबलेवल के इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी ख़राब हो जाती है और उनमें से एक 3डी सबलेवल के एक खाली कक्षक पर कब्जा करता है।

पांच अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति इंगित करती है कि वैलेंस वी भी फास्फोरस (पी वी 2 ओ 5, एच 3 पी वी ओ 4, पी वी सीएल 5, आदि) की विशेषता है।

समस्या समाधान के उदाहरण

उदाहरण 1

रसायन विज्ञान के पाठों में, आप पहले ही रासायनिक तत्वों की संयोजकता की अवधारणा से परिचित हो चुके हैं। हमने इस मुद्दे पर सभी उपयोगी जानकारी एक ही स्थान पर एकत्र की है। जीआईए और एकीकृत राज्य परीक्षा की तैयारी करते समय इसका इस्तेमाल करें।

वैधता और रासायनिक विश्लेषण

वैलेंस- रासायनिक तत्वों के परमाणुओं की अन्य तत्वों के परमाणुओं के साथ रासायनिक यौगिकों में प्रवेश करने की क्षमता। दूसरे शब्दों में, यह एक परमाणु की अन्य परमाणुओं के साथ एक निश्चित संख्या में रासायनिक बंध बनाने की क्षमता है।

लैटिन से, शब्द "वैलेंस" का अनुवाद "ताकत, क्षमता" के रूप में किया जाता है। बहुत सही नाम, है ना?

"वैलेंस" की अवधारणा रसायन विज्ञान में मुख्य में से एक है। वैज्ञानिकों के लिए परमाणु की संरचना ज्ञात होने से पहले ही इसे पेश किया गया था (1853 में वापस)। इसलिए, जैसे-जैसे परमाणु की संरचना का अध्ययन किया गया, इसमें कुछ परिवर्तन हुए।

अतः इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत की दृष्टि से संयोजकता किसी तत्व के परमाणु के बाह्य इलेक्ट्रॉनों की संख्या से सीधे संबंधित होती है। इसका मतलब है कि "वैलेंसी" का मतलब उन इलेक्ट्रॉन जोड़े की संख्या से है जिनके द्वारा एक परमाणु अन्य परमाणुओं से बंधा होता है।

यह जानकर, वैज्ञानिक रासायनिक बंधन की प्रकृति का वर्णन करने में सक्षम थे। यह इस तथ्य में निहित है कि किसी पदार्थ के परमाणुओं की एक जोड़ी वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी साझा करती है।

आप पूछ सकते हैं, 19वीं सदी के रसायनज्ञ संयोजकता का वर्णन कैसे कर सकते हैं, जबकि वे मानते थे कि परमाणु से छोटा कोई कण नहीं है? यह नहीं कहा जा सकता कि यह इतना सरल था - वे रासायनिक विश्लेषण पर निर्भर थे।

रासायनिक विश्लेषण द्वारा, अतीत के वैज्ञानिकों ने एक रासायनिक यौगिक की संरचना निर्धारित की: प्रश्न में पदार्थ के अणु में विभिन्न तत्वों के कितने परमाणु निहित हैं। ऐसा करने के लिए, यह निर्धारित करना आवश्यक था कि शुद्ध (अशुद्धियों के बिना) पदार्थ के नमूने में प्रत्येक तत्व का सटीक द्रव्यमान क्या है।

बेशक, यह विधि खामियों के बिना नहीं है। क्योंकि किसी तत्व की संयोजकता हमेशा मोनोवैलेंट हाइड्रोजन (हाइड्राइड) या हमेशा डाइवैलेंट ऑक्सीजन (ऑक्साइड) के साथ उसके सरल संयोजन में ही इस तरह से निर्धारित की जा सकती है। उदाहरण के लिए, NH 3 - III में नाइट्रोजन की संयोजकता, क्योंकि एक हाइड्रोजन परमाणु तीन नाइट्रोजन परमाणुओं से बंधा होता है। और इसी सिद्धांत के अनुसार मीथेन (CH4) में कार्बन की संयोजकता IV है।

संयोजकता निर्धारित करने की यह विधि केवल साधारण पदार्थों के लिए उपयुक्त है। लेकिन एसिड में, इस तरह से हम केवल एसिड अवशेषों जैसे यौगिकों की संयोजकता निर्धारित कर सकते हैं, लेकिन सभी तत्व (ज्ञात हाइड्रोजन वैलेंस को छोड़कर) अलग-अलग नहीं।

जैसा कि आप पहले ही देख चुके हैं कि संयोजकता रोमन अंकों से प्रदर्शित होती है।

संयोजकता और अम्ल

चूंकि हाइड्रोजन की संयोजकता अपरिवर्तित रहती है और आप अच्छी तरह से जानते हैं, आप अम्ल अवशेषों की संयोजकता आसानी से निर्धारित कर सकते हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, H 2 SO 3 में SO 3 की संयोजकता I है, HClO 3 में ClO 3 की संयोजकता I है।

इसी प्रकार, यदि अम्ल अवशेषों की संयोजकता ज्ञात हो, तो अम्ल का सही सूत्र लिखना आसान होता है: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O 6.

वैधता और सूत्र

संयोजकता की अवधारणा केवल आणविक प्रकृति के पदार्थों के लिए समझ में आता है और एक क्लस्टर, आयनिक, क्रिस्टलीय प्रकृति आदि के यौगिकों में रासायनिक बंधनों का वर्णन करने के लिए बहुत उपयुक्त नहीं है।

पदार्थों के आणविक सूत्रों में सूचकांक उन तत्वों के परमाणुओं की संख्या को दर्शाते हैं जो उनकी संरचना बनाते हैं। तत्वों की संयोजकता जानने से सूचकांकों को सही ढंग से व्यवस्थित करने में मदद मिलती है। इसी तरह, आणविक सूत्र और सूचकांकों को देखकर, आप घटक तत्वों की संयोजकता को नाम दे सकते हैं।

आप स्कूल में रसायन विज्ञान के पाठों में ऐसे कार्य करते हैं। उदाहरण के लिए, किसी पदार्थ का रासायनिक सूत्र होने से जिसमें किसी एक तत्व की संयोजकता ज्ञात हो, कोई अन्य तत्व की संयोजकता आसानी से निर्धारित कर सकता है।

ऐसा करने के लिए, आपको बस यह याद रखना होगा कि आणविक प्रकृति के एक पदार्थ में, दोनों तत्वों की संयोजकता की संख्या समान होती है। इसलिए, उस तत्व की संयोजकता निर्धारित करने के लिए जिसे आप नहीं जानते हैं, कम से कम सामान्य गुणक (कनेक्शन के लिए आवश्यक मुक्त संयोजकों की संख्या के अनुरूप) का उपयोग करें।

इसे स्पष्ट करने के लिए, आइए आयरन ऑक्साइड Fe 2 O 3 का सूत्र लें। यहाँ, संयोजकता III वाले दो लौह परमाणु और संयोजकता II वाले 3 ऑक्सीजन परमाणु एक रासायनिक बंध के निर्माण में भाग लेते हैं। उनका लघुत्तम समापवर्त्य 6 है।

• उदाहरण: आपके पास सूत्र Mn 2 O 7 हैं। आप ऑक्सीजन की संयोजकता जानते हैं, यह गणना करना आसान है कि सबसे छोटा सामान्य गुणक 14 है, इसलिए Mn की संयोजकता VII है।

इसी तरह, आप इसके विपरीत कर सकते हैं: किसी पदार्थ के घटक तत्वों की संयोजकता को जानकर उसका सही रासायनिक सूत्र लिखिए।

• उदाहरण: फास्फोरस ऑक्साइड के सूत्र को सही ढंग से लिखने के लिए, हम ऑक्सीजन (II) और फास्फोरस (V) की संयोजकता को ध्यान में रखते हैं। इसलिए, P और O के लिए सबसे छोटा सामान्य गुणज 10 है। इसलिए, सूत्र का निम्न रूप है: P 2 O 5।

विभिन्न यौगिकों में प्रदर्शित होने वाले तत्वों के गुणों को अच्छी तरह से जानकर, ऐसे यौगिकों की उपस्थिति से भी उनकी संयोजकता का निर्धारण किया जा सकता है।

उदाहरण के लिए: कॉपर ऑक्साइड लाल (Cu 2 O) और काले (CuO) रंग के होते हैं। कॉपर हाइड्रॉक्साइड का रंग पीला (CuOH) और नीला (Cu(OH) 2) होता है।

और पदार्थों में सहसंयोजक बंधों को आपके लिए अधिक स्पष्ट और समझने योग्य बनाने के लिए, उनके संरचनात्मक सूत्र लिखें। तत्वों के बीच डैश उनके परमाणुओं के बीच उत्पन्न होने वाले बंधों (वैधता) को दर्शाते हैं:

संयोजकता विशेषताएं

आज तत्वों की संयोजकता की परिभाषा उनके परमाणुओं के बाहरी इलेक्ट्रॉन कोशों की संरचना के ज्ञान पर आधारित है।

वैलेंस हो सकता है:

• स्थिर (मुख्य उपसमूहों की धातु);
• चर (पक्ष समूहों के गैर-धातु और धातु):
• उच्चतम संयोजकता;
• कम संयोजकता।

विभिन्न रासायनिक यौगिकों में स्थिरांक रहता है:

• हाइड्रोजन, सोडियम, पोटेशियम, फ्लोरीन (I) की संयोजकता;
• ऑक्सीजन, मैग्नीशियम, कैल्शियम, जस्ता (II) की संयोजकता;
• एल्युमिनियम की संयोजकता (III)।

लेकिन लोहे और तांबे, ब्रोमीन और क्लोरीन के साथ-साथ कई अन्य तत्वों की संयोजकता बदल जाती है, जब वे विभिन्न रासायनिक यौगिक बनाते हैं।

वैलेंस और इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत

इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत के ढांचे के भीतर, एक परमाणु की संयोजकता अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या के आधार पर निर्धारित की जाती है जो अन्य परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनों के साथ इलेक्ट्रॉन जोड़े के निर्माण में भाग लेते हैं।

परमाणु के बाहरी आवरण पर स्थित केवल इलेक्ट्रॉन ही रासायनिक बंधों के निर्माण में भाग लेते हैं। इसलिए, किसी रासायनिक तत्व की अधिकतम संयोजकता उसके परमाणु के बाहरी इलेक्ट्रॉन कोश में इलेक्ट्रॉनों की संख्या होती है।

संयोजकता की अवधारणा डी. आई. मेंडेलीफ द्वारा खोजे गए आवर्त नियम से निकटता से संबंधित है। यदि आप आवर्त सारणी को करीब से देखें, तो आप आसानी से देख सकते हैं: आवर्त प्रणाली में किसी तत्व की स्थिति और उसकी संयोजकता का अटूट संबंध है। एक ही समूह से संबंधित तत्वों की उच्चतम संयोजकता आवर्त प्रणाली में समूह की क्रमिक संख्या से मेल खाती है।

जब आप आवर्त सारणी में समूहों की संख्या से अपनी रुचि के तत्व की समूह संख्या घटाते हैं तो आपको सबसे कम संयोजकता का पता चलेगा (उनमें से आठ हैं)।

उदाहरण के लिए, कई धातुओं की संयोजकता आवर्त तत्वों की तालिका में समूह संख्याओं के साथ मेल खाती है जिससे वे संबंधित हैं।

रासायनिक तत्वों की संयोजकता तालिका

क्रमांक रसायन तत्व (परमाणु संख्या)	नाम	रासायनिक प्रतीक	वैलेंस
1	हाइड्रोजन हीलियम / हीलियम लिथियम / लिथियम बेरिलियम / बेरिलियम कार्बन / कार्बन नाइट्रोजन / नाइट्रोजन ऑक्सीजन / ऑक्सीजन फ्लोरीन / फ्लोरीन नियॉन / नियॉन सोडियम मैग्नीशियम / मैग्नीशियम अल्युमीनियम सिलिकॉन / सिलिकॉन फास्फोरस / फास्फोरस गंधक क्लोरीन / क्लोरीन आर्गन / आर्गन पोटेशियम / पोटेशियम कैल्शियम / कैल्शियम स्कैंडियम / स्कैंडियम टाइटेनियम / टाइटेनियम वैनेडियम / वैनेडियम क्रोमियम / क्रोमियम मैंगनीज / मैंगनीज लोहा / लोहा कोबाल्ट / कोबाल्ट निकेल / निकेल तांबा जिंक / जिंक गैलियम / गैलियम जर्मेनियम / जर्मेनियम आर्सेनिक / आर्सेनिक सेलेनियम / सेलेनियम ब्रोमीन / ब्रोमीन क्रिप्टन / क्रिप्टन रूबिडियम / रूबिडियम स्ट्रोंटियम / स्ट्रोंटियम यत्रियम / यत्रियम ज़िरकोनियम / ज़िरकोनियम नाइओबियम / नाइओबियम मोलिब्डेनम / मोलिब्डेनम टेक्नटियम / टेक्नेटियम रूथेनियम / रूथेनियम रोडियाम पैलेडियम / पैलेडियम चांदी / चांदी कैडमियम / कैडमियम ईण्डीयुम / ईण्डीयुम टिन / टिन सुरमा / सुरमा टेल्यूरियम / टेल्यूरियम आयोडीन / आयोडीन क्सीनन / क्सीनन सीज़ियम / सीज़ियम बेरियम / बेरियम लैंथेनम / लैंथेनम सेरियम / सेरियम प्रेजोडायमियम / प्रेजोडायमियम नियोडिमियम / नियोडिमियम प्रोमेथियम / प्रोमेथियम सामरिया / समैरियम यूरोपियम / यूरोपियम गैडोलीनियम / गैडोलीनियम टर्बियम / टेरबियम डिस्प्रोसियम / डिस्प्रोसियम होल्मियम / होल्मियम एर्बियम / एर्बियम थुलियम / थुलियम यटरबियम / यटरबियम ल्यूटेटियम / ल्यूटेटियम हेफ़नियम / हेफ़नियम टैंटलम / टैंटलम टंगस्टन/टंगस्टन रेनियम / रेनियम आज़मियम / आज़मियम इरिडियम / इरिडियम प्लेटिनम / प्लेटिनम सोना / सोना बुध / बुध कमर / थैलियम लीड / लीड बिस्मथ / बिस्मथ पोलोनियम / पोलोनियम एस्टैटिन / एस्टैटिन रेडॉन / रेडोन फ्रांसियम / फ्रांसियम रेडियम / रेडियम एक्टिनियम / एक्टिनियम थोरियम / थोरियम प्रोएक्टिनियम / प्रोटैक्टीनियम यूरेनस / यूरेनियम	एच	मैं (आई), द्वितीय, तृतीय, चतुर्थ, वी मैं, (द्वितीय), तृतीय, (चतुर्थ), वी, VII II, (III), IV, VI, VII द्वितीय, तृतीय, (चतुर्थ), VI (आई), द्वितीय, (III), (चतुर्थ) मैं, (III), (चतुर्थ), वी (II), (III), IV (द्वितीय), तृतीय, (चतुर्थ), वी (द्वितीय), तृतीय, (चतुर्थ), (वी), VI (II), III, IV, (VI), (VII), VIII (द्वितीय), (III), चतुर्थ, (छठी) मैं, (III), (चतुर्थ), वी, VII (द्वितीय), (III), (चतुर्थ), (वी), VI (I), II, (III), IV, (V), VI, VII (II), III, IV, VI, VIII (आई), (द्वितीय), III, IV, VI (I), II, (III), IV, VI (द्वितीय), तृतीय, (चतुर्थ), (वी) कोई डेटा नहीं कोई डेटा नहीं (II), III, IV, (V), VI

कोष्ठकों में वे संयोजकताएँ दी गई हैं जो उनमें उपस्थित तत्वों को विरले ही प्रदर्शित करते हैं।

संयोजकता और ऑक्सीकरण अवस्था

तो, ऑक्सीकरण की डिग्री की बात करते हुए, उनका मतलब है कि आयनिक (जो महत्वपूर्ण है) प्रकृति के पदार्थ में एक परमाणु का एक निश्चित सशर्त चार्ज होता है। और यदि संयोजकता एक उदासीन अभिलक्षण है, तो ऑक्सीकरण अवस्था ऋणात्मक, धनात्मक या शून्य के बराबर हो सकती है।

यह दिलचस्प है कि एक ही तत्व के परमाणु के लिए, उन तत्वों के आधार पर जिनके साथ यह एक रासायनिक यौगिक बनाता है, संयोजकता और ऑक्सीकरण अवस्था समान हो सकती है (H 2 O, CH 4, आदि) और भिन्न (H 2 O) 2, एचएनओ 3)।

निष्कर्ष

परमाणुओं की संरचना के बारे में अपने ज्ञान को गहरा करते हुए, आप संयोजकता के बारे में और अधिक गहराई से और अधिक विस्तार से सीखेंगे। रासायनिक तत्वों का यह लक्षण वर्णन संपूर्ण नहीं है। लेकिन इसका बहुत अच्छा लागू मूल्य है। जो आपने स्वयं एक से अधिक बार देखा है, समस्याओं को हल करना और कक्षा में रासायनिक प्रयोग करना।

यह लेख आपको संयोजकता के अपने ज्ञान को व्यवस्थित करने में मदद करने के लिए बनाया गया है। और यह भी याद रखना कि इसे कैसे निर्धारित किया जा सकता है और संयोजकता का उपयोग कहाँ किया जाता है।

हमें उम्मीद है कि यह सामग्री आपके लिए गृहकार्य तैयार करने और परीक्षाओं और परीक्षाओं के लिए स्व-तैयारी करने में उपयोगी होगी।

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फास्फोरस संयोजकता

फास्फोरस पी (2s 2/f 3s Zr है) वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की संख्या के संदर्भ में नाइट्रोजन के अनुरूप है। हालांकि, तीसरी अवधि के तत्व के रूप में, यह नाइट्रोजन से महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होता है, दूसरी अवधि का एक तत्व। यह अंतर इस तथ्य में निहित है कि फास्फोरस में एक बड़ा परमाणु, कम आयनीकरण ऊर्जा, अधिक इलेक्ट्रॉन आत्मीयता और नाइट्रोजन की तुलना में अधिक परमाणु ध्रुवीकरण होता है। फास्फोरस की अधिकतम समन्वय संख्या छह है। तीसरी अवधि के अन्य तत्वों के लिए, फॉस्फोरस परमाणु के लिए आरएल-आरएल-बॉन्डिंग विशिष्ट नहीं है, और इसलिए, नाइट्रोजन के विपरीत, फॉस्फोरस ऑर्बिटल्स के एसपी- और एसपी-हाइब्रिड राज्य अस्थिर हैं। यौगिकों में फास्फोरस -3 से +5 तक ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है। सबसे विशिष्ट ऑक्सीकरण अवस्था +5 है।

आइए उस यौगिक का सूत्र लिखें जिसमें और शामिल हैं। फास्फोरस (V वैलेंस) और ऑक्सीजन (II वैलेंस)।

फॉस्फोरस की संयोजकता किस यौगिक में सर्वाधिक होती है?

फॉस्फोरस की संयोजकता क्षमताएं क्या हैं यह इस संबंध में अपने समकक्ष नाइट्रोजन से किस प्रकार भिन्न है?

फॉस्फोरस परमाणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना 16F 5 25 2p 33 3p के सूत्र से मेल खाती है। फास्फोरस में तीसरे (बाहरी) ऊर्जा स्तर में वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिसमें 5- और तीन पी-ऑर्बिटल्स के अलावा, पांच फ्री-ऑर्बिटल्स होते हैं।

एक अन्य दृष्टिकोण के अनुसार, फास्फोरस और नाइट्रोजन के गुणों में अंतर को फास्फोरस परमाणु में वैलेंस 3-ऑर्बिटल्स की उपस्थिति से समझाया गया है,

P और 8 परमाणुओं के संयोजकता कक्षीय इलेक्ट्रॉनिक विन्यास की तुलना के आधार पर फास्फोरस, P (1063 kJ mol) और सल्फर, 8 (1000 kJ mol) की पहली आयनीकरण ऊर्जा के बीच अंतर स्पष्ट करें।

लेकिन फास्फोरस में, तीसरे आवर्त के तत्व के रूप में, 3-कक्षक भी संयोजकता की भूमिका निभाते हैं। इसलिए, समूह V के इन विशिष्ट तत्वों के रसायन विज्ञान में गुणों की समानता के साथ, महत्वपूर्ण अंतर दिखाई देते हैं। फास्फोरस के लिए, एसपी-, एसपी-, और 5 पी प्रकार के वैलेंस ऑर्बिटल्स के संकरण संभव हैं। फॉस्फोरस की अधिकतम समन्वय संख्या 6 है। नाइट्रोजन के विपरीत, फॉस्फोरस को n - rl बाइंडिंग द्वारा मुक्त 3d (संबंधित परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन जोड़े के -ऑर्बिटल्स) की स्वीकृति के कारण विशेषता है।

फॉस्फोरस (V) की स्थिर समन्वय संख्या 4 है, जो इसके संयोजकता कक्षकों के sp संकरण से मेल खाती है। समन्वय संख्या 5 और 6 कम बार दिखाई देते हैं; इन मामलों में sp4 और sp4 संकर अवस्थाएँ क्रमशः फॉस्फोरस परमाणु को सौंपी जाती हैं (पृष्ठ 415)।

VA समूह के तत्वों में एक समान व्यवहार पाया जाता है, लेकिन इस समूह में धातुओं और अधातुओं के बीच की सीमा कम होती है। नाइट्रोजन और फास्फोरस गैर-धातु हैं, उनके सहसंयोजक यौगिकों के रसायन विज्ञान और संभावित ऑक्सीकरण राज्यों को विन्यास में पांच वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति से निर्धारित किया जाता है। नाइट्रोजन और फास्फोरस में अक्सर ऑक्सीकरण अवस्थाएं होती हैं - 3, -बी 3 और +5। आर्सेनिक अस और सुरमा एसबी एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड बनाने वाले सेमीमेटल हैं, और केवल बिस्मथ में धात्विक गुण होते हैं। As और Sb के लिए, ऑक्सीकरण अवस्था +3 सबसे महत्वपूर्ण है। Bi के लिए, यह एकमात्र संभव है, केवल ऑक्सीकरण अवस्थाओं को छोड़कर जो कुछ अत्यंत विशिष्ट परिस्थितियों में दिखाई देती हैं। बिस्मथ सभी पांच वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को नहीं खो सकता है, इसके लिए आवश्यक ऊर्जा बहुत अधिक है। हालांकि, यह तीन बीआर-इलेक्ट्रॉनों को खो देता है, जिससे एक बीआई आयन बनता है।

मेंडेलीव जर्मनी में, हीडलबर्ग में, कार्लज़ूए में अंतर्राष्ट्रीय रासायनिक कांग्रेस के लिए समय पर अपना शोध प्रबंध कर रहे थे। उन्होंने कांग्रेस में भाग लिया और कैनिज़ारो का भाषण सुना, जिसमें उन्होंने परमाणु भार की समस्या पर अपनी बात स्पष्ट रूप से बताई। रूस लौटकर, मेंडेलीव ने तत्वों की सूची का अध्ययन करना शुरू किया और परमाणु भार के आरोही क्रम में व्यवस्थित तत्वों के लिए वैलेंस में परिवर्तन की आवधिकता पर ध्यान आकर्षित किया: हाइड्रोजन 1, लिथियम I, बेरिलियम 2, बोरॉन 3, कार्बन 4 की वैधता, मैग्नीशियम 2, नाइट्रोजन 3, सल्फर 2, फ्लोरीन 1, सोडियम 1, एल्यूमीनियम 3, सिलिकॉन 4, फास्फोरस 3, k1 ऑक्सीजन 2, क्लोरीन I, आदि।

वैलेंस इलेक्ट्रॉनों (35 3p) की संख्या के संदर्भ में फास्फोरस नाइट्रोजन का एक एनालॉग है

ऑक्सीजन परमाणु कम से कम दो अलग-अलग परमाणुओं से बंधते हैं। तो कैल्शियम, सल्फर, मैग्नीशियम और बेरियम करें। इन तत्वों की संयोजकता दो होती है, नाइट्रोजन, फास्फोरस, एल्युमिनियम और सोने की संयोजकता तीन होती है। लोहे की संयोजकता दो या तीन हो सकती है। सिद्धांत रूप में, वैधता का प्रश्न उतना सरल नहीं निकला जितना पहले लग रहा था, लेकिन इस सिद्धांत के इतने सरल संस्करण ने भी हमें महत्वपूर्ण निष्कर्ष निकालने की अनुमति दी।

लिथियम से फ्लोरीन जी में संक्रमण के दौरान, धात्विक गुणों का नियमित रूप से कमजोर होना और गैर-धातु गुणों में वृद्धि एक साथ वैधता में वृद्धि के साथ होती है। परमाणु द्रव्यमान के संदर्भ में फ्लोरीन जी से अगले तत्व में संक्रमण, सोडियम ना, गुणों और संयोजकता में अचानक परिवर्तन के साथ होता है, और सोडियम बड़े पैमाने पर लिथियम के गुणों को दोहराता है, एक विशिष्ट मोनोवैलेंट धातु होने के बावजूद, अधिक सक्रिय है। मैग्नीशियम, जो सोडियम का अनुसरण करता है, कई मायनों में बेरिलियम बी के समान है (दोनों द्विसंयोजक हैं, धात्विक गुण प्रदर्शित करते हैं, लेकिन दोनों की रासायनिक गतिविधि एन-ना जोड़ी की तुलना में कम स्पष्ट है)। मैग्नीशियम के बाद एल्युमिनियम A1, बोरॉन B जैसा दिखता है (वैलेंस 3 है)। सिलिकॉन 81 और कार्बन सी, फॉस्फोरस पी और नाइट्रोजन एन, सल्फर 8 और ऑक्सीजन ओ, क्लोरीन सी 1 और फ्लोरीन जी एक दूसरे के समान हैं, जैसे कि करीबी रिश्तेदार, संयोजकता और रासायनिक गुण। पोटेशियम, लिथियम और सोडियम की तरह, तत्वों की एक श्रृंखला खोलता है (एक पंक्ति में तीसरा), जिसके प्रतिनिधि पहली दो पंक्तियों के तत्वों के साथ एक गहरी सादृश्य दिखाते हैं।

एडिटिव की प्रभावशीलता वैलेंस अवस्था और एडिटिव अणु में तत्वों की स्थिति, कार्यात्मक समूहों की उपस्थिति, उनके तालमेल और अन्य कारकों पर निर्भर करती है। फॉस्फोरस-, सल्फर-, ऑक्सीजन- और नाइट्रोजन युक्त यौगिकों को चिकनाई वाले तेलों में योजक के रूप में उपयोग इन तत्वों की इलेक्ट्रॉनिक संरचना की ख़ासियत से निकटता से संबंधित है। इंजन भागों की धातु की सतह के साथ उनकी बातचीत बाद के संशोधन (संरचना में परिवर्तन) की ओर ले जाती है और सुरक्षात्मक फिल्मों के निर्माण के कारण, तेल समाधान में इन यौगिकों के एंटीकोर्सियन, एंटीवियर और अत्यधिक दबाव गुण प्रदान किए जाते हैं। इसके अलावा, इन तत्वों वाले एडिटिव्स पेरोक्साइड रेडिकल्स के साथ प्रतिक्रिया करके ऑक्सीकरण श्रृंखला को समाप्त करके और हाइड्रोपरॉक्साइड को नष्ट करके तेल को स्थिर करते हैं।

हैलोजनीकरण। क्लोरीनीकरण के लिए सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले उत्प्रेरक धातुई लोहा, तांबा ऑक्साइड, ब्रोमीन, सल्फर, आयोडीन, लौह हलाइड्स, सुरमा, टिन, आर्सेनिक, फास्फोरस, एल्यूमीनियम और तांबा, सब्जी और पशु चारकोल, सक्रिय बॉक्साइट और अन्य मिट्टी हैं। इनमें से अधिकांश उत्प्रेरक हैलोजन वाहक हैं। तो, हैलोजन यौगिकों में Fe, Sb और P मुक्त क्लोरीन की उपस्थिति में दो वैलेंस अवस्थाओं में मौजूद हो सकते हैं, वे बारी-बारी से सक्रिय रूप में क्लोरीन जोड़ते हैं और देते हैं। इसी तरह, आयोडीन, ब्रोमीन और सल्फर क्लोरीन के साथ अस्थिर यौगिक बनाते हैं। ब्रोमिनेशन उत्प्रेरक क्लोरीनीकरण उत्प्रेरक के समान हैं। फास्फोरस आयोडीन के लिए सबसे अच्छा त्वरक है। फ्लोरीनेशन प्रक्रिया के लिए किसी उत्प्रेरक की आवश्यकता नहीं होती है। ऑक्सीजन की उपस्थिति में हैलोजनीकरण धीमा हो जाता है।

उत्प्रेरक क्लोरीनीकरण एक क्लोरीन वाहक के उपयोग पर आधारित होता है, जैसे कि आयोडीन, सल्फर, फास्फोरस, सुरमा, और अन्य, संबंधित क्लोराइड के रूप में, जो क्लोरीनयुक्त हाइड्रोकार्बन में घुल जाते हैं या, जब गैसीय पैराफिनिक हाइड्रोकार्बन को क्लोरीनेट करते हैं। विलायक कम से कम दो संयोजकता मान वाले तत्वों का ही उपयोग किया जाता है। डायज़ोमेथैप, टेट्राएथिल लेड और हेक्साफेनिलेथेन जैसे रेडिकल उत्पन्न करने वाले पदार्थ भी सजातीय उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किए जा सकते हैं। उनके पास क्लोरीन अणु को परमाणुओं में विभाजित करने की क्षमता होती है, जो तुरंत एक श्रृंखला प्रतिक्रिया का कारण बनती है।

जब कोई तत्व विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं के अनुरूप यौगिकों की कई पंक्तियाँ बनाता है, तो कोष्ठक में यौगिक के नाम के बाद, या तो धनायन की संयोजकता (रोमन अंकों में) या हलोजन, ऑक्सीजन, सल्फर या की संख्या का संकेत दिया जाता है। यौगिक अणु में अम्ल अवशेष परमाणु (शब्दों में)। उदाहरण के लिए, आयरन क्लोराइड (P1), फॉस्फोरस क्लोराइड तीन), मैंगनीज ऑक्साइड (दो)। इस मामले में, संयोजकता का पद आमतौर पर कम विशिष्ट संयोजकता अवस्थाओं के लिए दिया जाता है। उदाहरण के लिए, एक द्विसंयोजक अवस्था के मामले में तांबे के लिए, संयोजकता का संकेत छोड़ दिया जाता है, जबकि मोनोवैलेंट कॉपर को कॉपर आयोडाइड (I) के रूप में नामित किया जाता है।

सिलिकॉन और जर्मेनियम जैसे पदार्थों की चालकता को उनमें कुछ अशुद्धियों की थोड़ी मात्रा में पेश करके बढ़ाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, सिलिकॉन क्रिस्टल में बोरॉन या फास्फोरस अशुद्धियों की शुरूआत इंटरबैंड अंतर को प्रभावी ढंग से कम करती है। क्रिस्टल वृद्धि के दौरान बोरॉन या फास्फोरस (कई पीपीएम) की थोड़ी मात्रा को सिलिकॉन संरचना में शामिल किया जा सकता है। फॉस्फोरस परमाणु में पाँच संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं, और इसलिए, उनमें से चार के बाद उपयोग किया जाता है-

फास्फोरस, आर्सेनिक, सुरमा और बिस्मथ स्टोइकोमेट्रिक यौगिक बनाते हैं जो औपचारिक संयोजकता के अनुरूप होते हैं, केवल जस्ता उपसमूह के एस-तत्वों और डी-तत्वों के साथ।

तथ्य यह है कि डाई और सोखना एक एकल क्वांटम प्रणाली का गठन करते हैं, कई तथ्यों से स्पष्ट है। उनमें से सबसे स्पष्ट यह है कि किसी भी विकिरण का अवशोषण, उदाहरण के लिए, किसी दिए गए फास्फोरस के अवशोषण बैंड के भीतर सबसे छोटी, आवृत्ति उसके पूरे विकिरण स्पेक्ट्रम के उत्सर्जन का कारण बनती है, जिसमें अवशोषित प्रकाश की आवृत्तियों की तुलना में बहुत अधिक आवृत्तियां शामिल हैं। इसका मतलब यह है कि विकिरण क्वांटा आम उपयोग में आता है, और अवशोषित प्रकाश की कम आवृत्ति से अधिक आवृत्तियों को उत्सर्जित करने के लिए अपर्याप्त ऊर्जा भी ठोस शरीर के सामान्य संसाधनों से आती है। तथ्य यह है कि हालांकि डाई निस्संदेह केवल सतह पर स्थित है, अन्य व्याख्याओं की अनुमति नहीं देता है, इसकी विशेषता लंबी तरंगों (जिसके लिए इस डाई को सोखने वाला क्रिस्टल व्यावहारिक रूप से पारदर्शी है) के प्रकाश का अवशोषण धातु चांदी के गठन के साथ होता है। सिल्वर ब्रोमाइड क्रिस्टल का थोक। इस मामले में, सिल्वर ब्रोमाइड की संवेदनशीलता लंबी तरंगों की ओर आगे बढ़ती है, डाई अणु की संरचना में संयुग्मित बंधों की श्रृंखला लंबी होती है (चित्र। 44)। तथ्य यह है कि डाई के इलेक्ट्रॉन तरंग गति में होते हैं और यह कि डाई अणु, एक वैलेंस बॉन्ड द्वारा क्रिस्टल से जुड़कर, इसके साथ एक एकल बनाता है। क्रिस्टल और डाई एक एकल क्वांटम प्रणाली बनाते हैं। इसलिए, यह आश्चर्य की बात नहीं है कि शुद्ध के फोटोलिसिस का तंत्र

फास्फोरस, P, का संयोजकता विन्यास 3x 3p है, और सल्फर, 8 का संयोजकता विन्यास 3x 3p है। इसलिए, परमाणु P में आधा भरा हुआ 3p कोश है, जबकि परमाणु 8 में एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन है जो 3p कक्षकों में पहले से मौजूद इलेक्ट्रॉनों में से एक के साथ युग्मित करने के लिए बाध्य है।

सिलिकॉन की क्रिस्टल संरचना में सहसंयोजक बंधों के निर्माण के लिए SA, फॉस्फोरस में एक और इलेक्ट्रॉन बचा है। जब क्रिस्टल पर एक विद्युत क्षेत्र लगाया जाता है, तो यह इलेक्ट्रॉन फॉस्फोरस परमाणु से दूर जा सकता है; इसलिए, सिलिकॉन क्रिस्टल में फास्फोरस को इलेक्ट्रॉन दाता कहा जाता है। दान किए गए इलेक्ट्रॉनों को छोड़ने के लिए केवल 1.05 kJ mol की आवश्यकता होती है; यह ऊर्जा एक सिलिकॉन क्रिस्टल को फॉस्फोरस के एक छोटे से मिश्रण के साथ एक कंडक्टर में बदल देती है। जब एक सिलिकॉन क्रिस्टल में एक बोरॉन अशुद्धता पेश की जाती है, तो विपरीत घटना होती है। एक सिलिकॉन क्रिस्टल में आवश्यक संख्या में सहसंयोजक बंध बनाने के लिए बोरॉन परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन की कमी होती है। इसलिए, सिलिकॉन क्रिस्टल में प्रत्येक बोरॉन परमाणु के लिए, बॉन्डिंग ऑर्बिटल में एक रिक्ति होती है। सिलिकॉन के वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को बोरॉन परमाणुओं से जुड़े इन खाली ऑर्बिटल्स में उत्तेजित किया जा सकता है, जो इलेक्ट्रॉनों को क्रिस्टल के माध्यम से स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। ऐसा चालन इस तथ्य के परिणामस्वरूप होता है कि पड़ोसी सिलिकॉन परमाणु का एक इलेक्ट्रॉन बोरॉन परमाणु के खाली कक्ष में कूद जाता है। सिलिकॉन परमाणु के कक्षक में एक नवगठित रिक्ति तुरंत उसके बाद दूसरे सिलिकॉन परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन से भर जाती है। एक कैस्केड प्रभाव होता है, जिसमें इलेक्ट्रॉन एक परमाणु से दूसरे परमाणु में कूदते हैं। भौतिक विज्ञानी इस घटना को विपरीत दिशा में एक सकारात्मक चार्ज किए गए छेद के आंदोलन के रूप में वर्णित करना पसंद करते हैं। लेकिन इस घटना के वर्णन की परवाह किए बिना, यह दृढ़ता से स्थापित है कि सिलिकॉन जैसे पदार्थ की चालकता को सक्रिय करने के लिए कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है यदि क्रिस्टल में फॉस्फोरस जैसे इलेक्ट्रॉन दाता या बोरॉन जैसे इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता की थोड़ी मात्रा होती है।

सफेद फास्फोरस में P4 टेट्राहेड्रल अणु होते हैं, जिन्हें अंजीर में दिखाया गया है। 21.25 जैसा कि संप्रदाय में उल्लेख किया गया है। 8.7, भाग 1, 60 "के बंधन कोण, जैसा कि पी 4 अणु में, अन्य अणुओं में काफी दुर्लभ हैं। वे बहुत तनावपूर्ण बंधनों की उपस्थिति का संकेत देते हैं, जो उच्च प्रतिक्रियाशीलता के अनुरूप है

यद्यपि फॉस्फोरस नाइट्रोजन का एक इलेक्ट्रॉनिक एनालॉग है, परमाणु की वैलेंस मेक्ट्रोन परत में मुक्त / -ऑर्बिटल्स की उपस्थिति नाइट्रोजन यौगिकों के विपरीत फॉस्फोरस यौगिक बनाती है।

ऑर्गनोफॉस्फोरस यौगिकों की इलेक्ट्रॉनिक संरचना और रासायनिक बंधों की प्रकृति;

और भी अधिक हद तक, फॉस्फोरिन रिंग में सुगंधित गुण निहित होते हैं। 2,4,6-ट्राइफेनिलफॉस्फोरिक एसिड ऑटो-ऑक्सीडाइज नहीं करता है और मिथाइल आयोडाइड या ट्राइथाइलोक्सोनियम बोरोफ्लोराइड की क्रिया के तहत क्वाटरनाइज नहीं करता है। उसी समय, न्यूक्लियोफिलिक अभिकर्मकों के साथ इसकी बातचीत - एल्काइल- या आर्यलिथियम यौगिक, आसानी से पहले से ही कमरे के तापमान पर बेंजीन में आगे बढ़ते हैं "। इस मामले में, फॉस्फोरस पर हमला होता है, जिसका वैलेंस शेल डीसेट तक फैलता है, और एक प्रतिध्वनि- स्थिर फॉस्फोरिन आयन उत्पन्न होता है (1) आयन (I) के गठन की पुष्टि पीएमआर और यूवी स्पेक्ट्रा द्वारा की गई थी। प्रतिक्रिया मिश्रण का हाइड्रोलिसिस, जिसमें गहरा नीला-बैंगनी रंग होता है, की ओर जाता है

सिलिकेट फास्फोरस की तैयारी। फास्फोरस की रासायनिक संरचना, फास्फोरस की संरचना, Mn की संयोजकता। सिलिकेट-आधारित क्रिस्टल फॉस्फोर की तैयारी के लिए विभिन्न विधियों की एक महत्वपूर्ण संख्या है। आइए उनमें से एक को एक उदाहरण के रूप में लें। जिंक ऑक्साइड का एक अच्छी तरह से शुद्ध अमोनिया घोल, मैंगनीज नाइट्रेट का एक जलीय घोल और सिलिकिक एसिड (एथिल सिलिकेट) का एक अल्कोहल घोल एक साथ डाला जाता है और एक जेल बनता है। जेल को सुखाया जाता है, ट्रिट्यूरेट किया जाता है और क्वार्ट्ज जहाजों में 1200 डिग्री सेल्सियस तक कैलक्लाइंड किया जाता है और कैल्सीनेशन के बाद तेजी से ठंडा किया जाता है। जब एमएन सामग्री कम होती है, तो हवा में हमेशा बड़ी एमएन सामग्री पर कैल्सीनेशन किया जा सकता है, इसके ऑक्सीकरण से बचने के लिए, कार्बन डाइऑक्साइड के वातावरण में कैल्सीनेशन किया जाता है।

तेल अवशेषों का उत्प्रेरक ऑक्सीकरण। कच्चे माल के ऑक्सीकरण की प्रक्रिया में तेजी लाने, गुणवत्ता में सुधार करने या विभिन्न उत्प्रेरकों और सर्जक का उपयोग करके ऑक्सीकृत कोलतार को कुछ गुण देने के कई प्रयास हैं। रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में हाइड्रोक्लोरिक एसिड के लवण और परिवर्तनीय वैलेंस (लोहा, तांबा, टिन, टाइटेनियम, आदि) की धातुओं का उपयोग करने का प्रस्ताव है। निर्जलीकरण, क्षारीकरण और क्रैकिंग (प्रोटॉन का स्थानांतरण) के उत्प्रेरक के रूप में, ऑक्सीकरण सर्जक के रूप में एल्यूमीनियम, लोहा, टिन, फास्फोरस पेंटोक्साइड के क्लोराइड - पेरोक्साइड प्रस्तावित हैं। इन उत्प्रेरकों में से अधिकांश ऑक्सीजन के साथ बिटुमेन को समृद्ध किए बिना फीडस्टॉक अणुओं (तेल और रेजिन) के घनत्व की प्रतिक्रिया को एस्फाल्टीन में शुरू करते हैं। कई पेटेंट साहित्य में उद्धृत कच्चे माल की ऑक्सीकरण प्रक्रिया में तेजी लाने और बिटुमेन के गुणों में सुधार (मुख्य रूप से किसी दिए गए नरम तापमान पर प्रवेश बढ़ाने की दिशा में) की संभावनाओं को संक्षेप में प्रस्तुत किया गया है, लेकिन चूंकि पेटेंट के लेखक अपने प्रक्रिया के रसायन विज्ञान का खुलासा किए बिना प्रस्तावों, इस मोनोग्राफ में उनके निष्कर्ष पर विचार नहीं किया जाता है। ए. ह्यूबेर्ग द्वारा शोध

ज्यादातर मामलों में, हलोजन को प्रकाश विकिरण (तरंग दैर्ध्य 3000-5000 ए) या उच्च तापमान (उत्प्रेरक के साथ या बिना) द्वारा त्वरित किया जाता है। उत्प्रेरक के रूप में, धातुओं के हैलोजन यौगिकों का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, जिसमें दो वैलेंस अवस्थाएँ होती हैं, जो एक वैलेंस अवस्था से दूसरे में संक्रमण होने पर हैलोजन परमाणुओं को दान करने में सक्षम होती हैं, - P I5, P I3, Fe lg। एंटीमनी क्लोराइड या मैंगनीज क्लोराइड का भी उपयोग किया जाता है, साथ ही गैर-धातु उत्प्रेरक - आयोडीन, ब्रोमीन या फास्फोरस।

लिथियम और सोडियम में मध्यम इलेक्ट्रॉन आत्मीयता होती है, बेरिलियम की इलेक्ट्रॉन आत्मीयता ऋणात्मक होती है, जबकि मैग्नीशियम की इलेक्ट्रॉन बंधुता शून्य के करीब होती है। बी और एम परमाणुओं में, वैलेंस एक्स-ऑर्बिटल पूरी तरह से भरा हुआ है, और संलग्न इलेक्ट्रॉन को ऊर्जा में उच्च स्थित पी-ऑर्बिटल को पॉप्युलेट करना चाहिए। नाइट्रोजन और फॉस्फोरस में बहुत कम इलेक्ट्रॉन आत्मीयता होती है क्योंकि जोड़े जाने वाले इलेक्ट्रॉन को इन परमाणुओं में आधे भरे हुए p ऑर्बिटल्स में से एक इलेक्ट्रॉन के साथ जोड़ा जाना चाहिए।

तीसरे और बाद के आवर्त के तत्वों के परमाणु अक्सर अष्टक नियम का पालन नहीं करते हैं। उनमें से कुछ अष्टक नियम की भविष्यवाणी की तुलना में अधिक परमाणुओं (यानी, अधिक इलेक्ट्रॉन जोड़े से घिरे होने) को बांधने की अद्भुत क्षमता दिखाते हैं। उदाहरण के लिए, फास्फोरस और सल्फर क्रमशः PF5 और SF यौगिक बनाते हैं। इन यौगिकों की लुईस संरचनाओं में, एक भारी तत्व के सभी वैलेंस इलेक्ट्रॉनों का उपयोग इसके द्वारा अन्य परमाणुओं के साथ बंधन बनाने के लिए किया जाता है।

इन आरेखों में, पूर्ण तीर समन्वय बंधन की स्थिति को इंगित करता है। यहां दिखाई देने वाले दाता तत्व (सल्फर, -आर्सेनिक और नाइट्रोजन), साथ ही साथ सेलेनियम, फास्फोरस और अन्य, उत्प्रेरक जहर के गुणों के साथ यौगिक नहीं बनाते हैं यदि वे उच्चतम वैलेंस अवस्था में हैं, क्योंकि इस मामले में अणु नहीं करते हैं मुक्त इलेक्ट्रॉनों के जोड़े हैं। इन तत्वों के आयनों के लिए भी यही सच है। उदाहरण के लिए, सल्फाइट आयन एक जहर है, जबकि सल्फेट आयन नहीं है।

बाहरी शेल में इलेक्ट्रॉनों की संख्या किसी दिए गए तत्व में निहित वैलेंस अवस्थाओं को निर्धारित करती है, और इसके परिणामस्वरूप, इसके यौगिकों के प्रकार - हाइड्राइड्स, ऑक्साइड, हाइड्रॉक्साइड्स, लवण, आदि। तो, फॉस्फोरस, आर्सेनिक के परमाणुओं के बाहरी कोश में, सुरमा और बिस्मथ में समान संख्या (पांच) इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह उनकी मुख्य संयोजकता अवस्थाओं (-3, -f3, -b5), EN3 हाइड्राइड्स, E2O3 और EaO3 ऑक्साइड, हाइड्रॉक्साइड्स आदि की एकरूपता की पहचान निर्धारित करता है। यह परिस्थिति अंततः कारण है कि ये तत्व एक उपसमूह आवधिक में स्थित हैं। प्रणाली।

इस प्रकार, बेरिलियम, बोरॉन और कार्बन परमाणुओं की उत्तेजित अवस्था में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या इन तत्वों की वास्तविक संयोजकता से मेल खाती है। नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और फ्लोरीन के परमाणुओं के संबंध में, उनके उत्तेजना से उनके इलेक्ट्रॉन कोश के दूसरे स्तर में गैर-आयनिक इलेक्ट्रॉनों की संख्या में वृद्धि नहीं हो सकती है। हालांकि, इन तत्वों के अनुरूप - फास्फोरस, सल्फर और क्लोरीन - तीसरे स्तर पर होने के बाद से

उत्तेजना पर फॉस्फोरस परमाणु में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या पाँच तक पहुँच जाती है, जो इसकी वास्तविक अधिकतम ताल से मेल खाती है। जब सल्फर परमाणु उत्तेजित होता है, तो अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या बढ़कर चार हो जाती है और यहां तक ​​कि [हाँ, और क्लोरीन परमाणु के लिए, तीन, पाँच तक, और, अधिक से अधिक, सात तक, जो वास्तविक मूल्यों से भी मेल खाती है। उनके वैलेंस का। सामान्य रसायन विज्ञान की मूल बातें खंड 2 संस्करण 3 (1973) -

2. संयोजकता संभावनाएं

रासायनिक तत्वों के परमाणु

रासायनिक तत्वों के परमाणुओं के बाहरी ऊर्जा स्तरों की संरचना मुख्य रूप से उनके परमाणुओं के गुणों को निर्धारित करती है। इन स्तरों को कहा जाता हैवैलेंस बाहरी स्तरों के इलेक्ट्रॉन (कभी-कभी पूर्व-बाहरी वाले) रासायनिक बंधों के निर्माण में भाग लेते हैं। इन इलेक्ट्रॉनों को भी कहा जाता हैवैलेंस

वैलेंस - यह रासायनिक तत्वों के परमाणुओं की एक निश्चित संख्या में रासायनिक बंध बनाने की क्षमता है।

परमाणुओं की संयोजकता संभावनाओं को दो प्रकार से परिभाषित किया जाता है:

विनिमय तंत्र द्वारा एक बंधन के निर्माण में भाग लेने वाले अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या:

स्थिर (मूल) अवस्था में;

उत्तेजित अवस्था में।

कार्बन परमाणु की संयोजकता संभावनाओं पर विचार करें।

कार्बन परमाणु की संरचना की योजना:
6 सी +6) 2 ) 4

उत्साहित राज्य

इलेक्ट्रोनिक विन्यास

1 एस 2 2 एस 2 2 पी 2

1 एस 2 2 एस 1 2 पी 3

ग्राफिक सूत्र

सुझाव जोड़ें:

स्थिर अवस्था में कार्बन परमाणु के अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या: _____। ये ________इलेक्ट्रॉन हैं।

जमीनी अवस्था में कार्बन परमाणु की संयोजकता _________ है।

एक उत्तेजित कार्बन परमाणु के अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या: _____। ये ____ इलेक्ट्रॉन और ____ इलेक्ट्रॉन हैं।

एक उत्तेजित कार्बन परमाणु की संयोजकता _________ होती है।

गैर-साझा इलेक्ट्रॉन जोड़े की संख्या जो दाता-स्वीकर्ता तंत्र द्वारा रासायनिक बंधन के निर्माण में भाग ले सकते हैं।

नाइट्रोजन परमाणु की संयोजकता संभावनाओं पर विचार करें।

नाइट्रोजन परमाणु की संरचना की योजना:
7 एन +7) 2 ) 5

उत्साहित राज्य

(परमाणु को अतिरिक्त ऊर्जा प्राप्त हुई है)

इलेक्ट्रोनिक विन्यास

1 एस 2 2 एस 2 2 पी 3

विशिष्ट नहीं है, क्योंकि दूसरे स्तर में अधिक मुक्त कक्षक नहीं हैं और युग्मित इलेक्ट्रॉनों को युग्मित नहीं किया जा सकता है।

ग्राफिक सूत्र

विनिमय तंत्र द्वारा अयुग्मित इलेक्ट्रॉन एक रासायनिक बंधन के निर्माण में भाग लेते हैं।

इस मामले में, नाइट्रोजन की संयोजकता है III.

लेकिन दूसरे बाहरी स्तर पर नाइट्रोजन परमाणु में दो और युग्मित होते हैंएस-इलेक्ट्रॉन। यह एक साझा इलेक्ट्रॉन युग्म है।

इलेक्ट्रॉनों का अकेला जोड़ा दाता-स्वीकर्ता तंत्र द्वारा रासायनिक बंधन के निर्माण में शामिल होता है।

तब संयोजकता एक और बढ़ जाती है और बराबर हो जाएगी चतुर्थ।

फिक्सिंग के लिए कार्य:

अभ्यास 1।

जमीन और उत्तेजित अवस्था में सल्फर और क्लोरीन परमाणुओं की संयोजकता संभावनाओं का निर्धारण करें।

लक्ष्य।

• परमाणु की मुख्य संपत्ति के रूप में संयोजकता के बारे में विचारों को विकसित करने के लिए, आवधिक प्रणाली के आवर्त और समूहों में रासायनिक तत्वों के परमाणुओं की त्रिज्या में परिवर्तन के पैटर्न की पहचान करना।
• एक एकीकृत दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, सैद्धांतिक तर्क के आधार पर तुलना करने, इसके विपरीत, समानता खोजने, व्यावहारिक परिणाम की भविष्यवाणी करने के लिए छात्रों के कौशल का विकास करना।
• सफलता की परिस्थितियाँ बनाकर विद्यार्थियों की मनोवैज्ञानिक जड़ता को दूर करना।
• कल्पनाशील सोच, प्रतिबिंबित करने की क्षमता विकसित करें।

उपकरण:तालिका "तत्वों की वैधता और इलेक्ट्रॉनिक विन्यास", मल्टीमीडिया।

एपिग्राफ।तर्क, यदि यह सत्य और सामान्य ज्ञान में परिलक्षित होता है, तो हमेशा लक्ष्य की ओर, सही परिणाम की ओर ले जाता है।

पाठ संयुक्त है, एकीकरण के तत्वों के साथ। उपयोग की जाने वाली शिक्षण विधियां: व्याख्यात्मक-सचित्र, अनुमानी और समस्याग्रस्त।

मैं मंच। अनुमानित प्रेरक

पाठ "ट्यूनिंग" से शुरू होता है (संगीत लगता है - सिम्फनी नंबर 3 जे। ब्राह्म्स द्वारा)।

अध्यापक: शब्द "वैलेंसी" (लैटिन वैलेंटिया से) 19 वीं शताब्दी के मध्य में रसायन विज्ञान के विकास में दूसरे रासायनिक-विश्लेषणात्मक चरण के अंत में दिखाई दिया। उस समय तक, 60 से अधिक तत्वों की खोज की जा चुकी थी।

"वैधता" की अवधारणा की उत्पत्ति विभिन्न वैज्ञानिकों के कार्यों में निहित है। जे. डाल्टन ने स्थापित किया कि पदार्थ कुछ निश्चित अनुपातों में जुड़े परमाणुओं से मिलकर बने होते हैं। ई. फ्रैंकलैंड ने वास्तव में संयोजकता की अवधारणा को एक जोड़ने वाले बल के रूप में पेश किया। एफ। केकुले ने संयोजकता की पहचान एक रासायनिक बंध से की। एएम बटलरोव ने इस तथ्य पर ध्यान आकर्षित किया कि संयोजकता परमाणुओं की प्रतिक्रियाशीलता से संबंधित है। डि मेंडेलीव ने रासायनिक तत्वों की एक आवधिक प्रणाली बनाई, जिसमें परमाणुओं की उच्चतम संयोजकता प्रणाली में तत्व की समूह संख्या के साथ मेल खाती है। उन्होंने "परिवर्तनीय संयोजकता" की अवधारणा भी पेश की।

प्रश्न। संयोजकता क्या है?

विभिन्न स्रोतों से ली गई परिभाषाओं को पढ़ें (शिक्षक मल्टीमीडिया के माध्यम से स्लाइड दिखाते हैं):

"रासायनिक तत्व की संयोजकता"- इसके परमाणुओं की कुछ अनुपातों में अन्य परमाणुओं के साथ संयोजन करने की क्षमता।

"वैलेंस- एक तत्व के परमाणुओं की दूसरे तत्व के परमाणुओं की एक निश्चित संख्या को जोड़ने की क्षमता।

"वैलेंस- परमाणुओं की एक संपत्ति, प्रवेश रासायनिक यौगिकों में, एक निश्चित संख्या में इलेक्ट्रॉनों (इलेक्ट्रोवैलेंस) को दान या स्वीकार करते हैं या इलेक्ट्रॉनों को जोड़कर दो परमाणुओं (सहसंयोजक) के लिए सामान्य इलेक्ट्रॉन जोड़े बनाते हैं।

संयोजकता की कौन सी परिभाषा आपको अधिक उत्तम लगती है, और आप दूसरों की कमियाँ कहाँ देखते हैं? (समूहों में चर्चा।)

संयोजकता और संयोजकता क्षमताएं एक रासायनिक तत्व की महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं। वे परमाणुओं की संरचना से निर्धारित होते हैं और समय-समय पर बढ़ते परमाणु शुल्क के साथ बदलते हैं।

अध्यापक। इस प्रकार, हम यह निष्कर्ष निकालते हैं कि:

आपको क्या लगता है कि "वैलेंस संभावना" की अवधारणा का क्या अर्थ है?

छात्र अपने विचार व्यक्त करते हैं। वे "संभावना", "संभव" शब्दों के अर्थ को याद करते हैं, एस.आई. ओज़ेगोव के व्याख्यात्मक शब्दकोश में इन शब्दों के अर्थ को स्पष्ट करते हैं:

"संभावना- एक साधन, किसी चीज के कार्यान्वयन के लिए आवश्यक शर्त ”;

"संभव- ऐसा हो सकता है, संभव, अनुमेय, अनुमेय, बोधगम्य।

(शिक्षक अगली स्लाइड दिखाते हैं)

फिर शिक्षक सारांशित करता है।

अध्यापक। परमाणुओं की वैलेंस संभावनाएं एक तत्व की स्वीकार्य वैलेंस हैं, विभिन्न यौगिकों में उनके मूल्यों की पूरी श्रृंखला।

द्वितीय चरण। परिचालन कार्यकारी

तालिका "तत्वों की वैधता और इलेक्ट्रॉनिक विन्यास" के साथ काम करना।

अध्यापक। चूँकि किसी परमाणु की संयोजकता अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या पर निर्भर करती है, इसलिए संयोजकता संभावनाओं को ध्यान में रखते हुए उत्तेजित अवस्थाओं में परमाणुओं की संरचनाओं पर विचार करना उपयोगी होता है। आइए हम कार्बन परमाणु में ऑर्बिटल्स पर इलेक्ट्रॉनों के वितरण के लिए इलेक्ट्रॉन विवर्तन सूत्र लिखें। उनकी सहायता से, हम यह निर्धारित करते हैं कि यौगिकों में कार्बन C कौन-सी संयोजकता प्रदर्शित करता है। एक तारक (*) एक उत्तेजित अवस्था में एक परमाणु को दर्शाता है:

इस प्रकार, कार्बन युग्मन के कारण संयोजकता IV प्रदर्शित करता है
2एस 2 - इलेक्ट्रॉन और उनमें से एक का रिक्त कक्षक में संक्रमण. (रिक्त - खाली, खाली (एस. आई. ओझेगोव))

क्यों संयोजकता C-II और IV, और H-I, He-O, Be-II, B-III, P-V?

तत्वों के इलेक्ट्रॉन विवर्तन सूत्रों की तुलना करें (योजना संख्या 1) और विभिन्न संयोजकता का कारण स्थापित करें।

सामूहिक कार्य:

अध्यापक। तो, परमाणुओं की संयोजकता और संयोजकता संभावनाएँ किस पर निर्भर करती हैं? आइए इन दो अवधारणाओं को अंतर्संबंध में देखें (आरेख संख्या 2)।

एक परमाणु को उत्तेजित अवस्था में स्थानांतरित करने के लिए ऊर्जा खपत (ई) की भरपाई रासायनिक बंधन के निर्माण के दौरान जारी ऊर्जा द्वारा की जाती है।

जमीन में परमाणु (स्थिर) और उत्तेजित अवस्था में परमाणु के बीच क्या अंतर है (योजना संख्या 3)?

अध्यापक . क्या तत्वों में निम्नलिखित संयोजकताएँ हो सकती हैं: Li-III, O-IV, Ne-II?

इन तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक और इलेक्ट्रॉन विवर्तन सूत्रों का उपयोग करके अपने उत्तर की व्याख्या करें (योजना संख्या 4)।

सामूहिक कार्य।

उत्तर। नहीं, क्योंकि इस मामले में एक इलेक्ट्रॉन को स्थानांतरित करने के लिए ऊर्जा खर्च होती है

(1s -> 2p या 2p -> 3s) इतने बड़े होते हैं कि रासायनिक बंधन के निर्माण के दौरान निकलने वाली ऊर्जा से उनकी भरपाई नहीं की जा सकती है।

अध्यापक। परमाणुओं की एक अन्य प्रकार की संयोजकता संभावना है - यह एकाकी इलेक्ट्रॉन जोड़े की उपस्थिति है (दाता-स्वीकर्ता तंत्र द्वारा सहसंयोजक बंधन का निर्माण):

तृतीय चरण। मूल्यांकन-चिंतनशील

परिणामों को संक्षेप में प्रस्तुत किया गया है, पाठ में छात्रों के काम की विशेषता है (पाठ के एपिग्राफ पर लौटें)। फिर एक सारांश दिया जाता है - बच्चों का पाठ, विषय, शिक्षक के प्रति दृष्टिकोण।

1. आपको पाठ के बारे में क्या पसंद नहीं आया?

2. आपको क्या पसंद आया?

3. कौन से प्रश्न आपके लिए अस्पष्ट हैं?

4. शिक्षक के कार्य और उसके कार्य का मूल्यांकन? (न्याय हित)।

होम वर्क(ओएस गैब्रिएलियन द्वारा पाठ्यपुस्तक के अनुसार, रसायन विज्ञान -10; प्रोफ़ाइल स्तर, पैराग्राफ संख्या 4, अभ्यास 4)