📚 கற்றல் முதன்மை க.பொ.த. (சா/த) க.பொ.த. (உ/த) பிற 🌐 English உள்நுழைய
பாடங்கள் · அலகு 1 · 1.6

ஆவர்த்தனப் போக்குகள் — பருமன், அயனாக்கற் சக்தி

⏱ 15 நி 🎯 ★★★★★

முழுமையான பார்வை — ஆவர்த்தனப் போக்குகள் (Periodic Trends) ஏன் முக்கியம்?

ஆவர்த்தன அட்டவணையில் மூலகங்களின் இயல்புகள் எவ்வாறு தர்க்கரீதியாக மாறுபடுகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்வது இரசாயனவியலின் அத்திவாரமாகும். இந்தப் பகுதியை நீங்கள் ஆழமாகப் புரிந்துகொண்டால், க.பொ.த (உ/த) பாடத்திட்டத்தில் மூன்று பிரதான அலகுகளின் வினாக்களுக்கு மிக இலகுவாக விடையளிக்க முடியும்: அலகு 1 (அணுக்கட்டமைப்பு), அலகு 2 (இரசாயனப் பிணைப்பு — பிணைப்புச் சக்தி அணுவின் பருமனில் தங்கியுள்ளது), மற்றும் அலகு 6 (s, p, d தொகுப்பு மூலகங்களின் இரசாயனவியல் — இவற்றின் தாக்கப் பொறிமுறைகள் முற்றாக ஆவர்த்தனப் போக்குகளாலேயே கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன).

அனைத்துப் போக்குகளுக்குமான அடிப்படைத் தர்க்கம் — பயன்படு கருவேற்றம்

ஓர் அணுவிலுள்ள ஒவ்வொரு வலுவளவு இலத்திரனும் (வெளி-இலத்திரன்) ஒரே நேரத்தில் இருவேறு விசைகளுக்கு உட்படுகின்றது: (1) அணுக்கருவிலுள்ள புரோத்தன்களால் வழங்கப்படும் நிலைமின் கவர்ச்சி விசை (+Z), மற்றும் (2) உட்-சக்தி மட்டங்களிலுள்ள (core electrons) இலத்திரன்களால் வழங்கப்படும் தள்ளுகை விசை. இந்த உட்-சக்தி மட்ட இலத்திரன்கள், அணுக்கருவின் கவர்ச்சி விசையானது வெளி-இலத்திரனை முழுமையாகச் சென்றடையாதவாறு ஒரு "திரை" போன்று செயற்பட்டுத் தடுக்கின்றன. இதுவே திரையிடல் விளைவு (shielding / screening effect) எனப்படுகின்றது.

எனவே, ஒரு வெளி-இலத்திரன் அணுக்கருவிலிருந்து உண்மையில் உணரும் தேறிய கவர்ச்சி விசையே பயன்படு கருவேற்றம் (Zeff — effective nuclear charge) எனப்படும். கணிதரீதியாக, Zeff = Z − S (இங்கு S என்பது திரையிடல் மாறிலி). எப்பொழுதும் Zeff ஆனது உண்மையான கருவேற்றத்தை (Z) விடக் குறைவாகவே இருக்கும். (ஐதரசனில் உட்-சக்தி மட்ட இலத்திரன்கள் இல்லாததால் அதற்கு மட்டுமே Zeff = Z ஆக அமையும்).

இந்த ஒற்றைத் தர்க்கத்தைக் கொண்டு ஆவர்த்தன அட்டவணையின் அனைத்துப் போக்குகளையும் நாம் உய்த்தறியலாம்:

  • ஓர் ஆவர்த்தனத்தின் வழியே (இடமிருந்து வலம்): அணுவெண் (Z) ஒரு அலகால் அதிகரிக்கின்றது, ஆனால் புதிதாகச் சேரும் இலத்திரன் அதே பிரதான சக்தி மட்டத்திலேயே சேர்வதனால் உட்-சக்தி இலத்திரன்களின் எண்ணிக்கை மாறுவதில்லை. இதனால் திரையிடல் விளைவு சமவளவில் அதிகரிக்காது. விளைவாக Zeff அதிகரிக்கின்றது; கருவின் கவர்ச்சி கூடுவதால் அணு சுருங்கிப் பருமன் குறைவடைகின்றது.
  • ஒரு கூட்டத்தின் வழியே (மேலிருந்து கீழ்): ஒவ்வொரு படியிலும் ஒரு புதிய பிரதான சக்தி மட்டம் சேர்கின்றது. இதனால் உட்-சக்தி இலத்திரன்களின் எண்ணிக்கை சடுதியாக அதிகரித்து திரையிடல் விளைவு அதிகரிக்கின்றது. அத்துடன் வலுவளவு இலத்திரனின் தூரமும் அதிகரிக்கின்றது. இதனால் Zeff ஏறக்குறைய மாறிலியாக இருந்தாலும், தூர அதிகரிப்பால் கருவின் கவர்ச்சி குறைவடைந்து அணுவின் பருமன் அதிகரிக்கின்றது.
+Z nucleus inner-shell (core) electrons — the "screen" valence electron full pull Z core e⁻ repel + block part of the pull Effective nuclear charge Z_eff = Z − S Z = true nuclear charge S = shielding constant (core e⁻) the valence electron feels only the NET pull Z_eff, which is always less than Z

திரையிடல் விளைவும் பயன்படு கருவேற்றமும் — உட்-சக்தி இலத்திரன்கள் கருவின் கவர்ச்சியின் ஒரு பகுதியைத் தடுக்கின்றன; வலுவளவு இலத்திரன் உணரும் தேறிய ஈர்ப்பே Z_eff = Z − S ஆகும்.

Period (→) and Group (↓) trends radius decreases → IE · EN · |electron gain energy| increase → radius increases ↓ IE · EN decrease ↓ Cs — largest, lowest EN F — highest EN · He — highest IE

ஆவர்த்தனப் போக்குகளின் ஒட்டுமொத்தப் பார்வை — ஆவர்த்தனத்தின் வழியே (→) அணுவாரை குறையும், அயனாக்கற் சக்தி/மின்னெதிர்த்தன்மை அதிகரிக்கும்; கூட்டத்தின் வழியே (↓) நேர்மாறாக அமையும்.

ஸ்லேட்டரின் விதி (Slater's rules) — Zeff-ஐ நேரடியாகக் கணக்கிடுதல்

Zeff = Z − S என்னும் தொடர்பு பொதுவான கருத்தை விளக்கினாலும், S-இன் மெய்யான எண்மதிப்பை ஒரு எளிய சூத்திரம் மூலம் கணக்கிட ஸ்லேட்டரின் திரையிடல் மாறிலிகளைப் (Slater's screening constants) பயன்படுத்தலாம்:

  • கணிக்கப்படும் இலத்திரனுடன் அதே ஓட்டில் உள்ள ஏனைய ஒவ்வொரு இலத்திரனும் → 0.35
  • அயல் (n−1) உட்-ஓட்டில் உள்ள ஒவ்வொரு இலத்திரனும் → 0.85
  • அதற்கும் உள்ளே உள்ள எல்லா ஓடுகளிலும் உள்ள ஒவ்வொரு இலத்திரனும் → 1.00
பகுப்பு உதாரணம் 1 — Li (1s² 2s¹)-இன் வெளியோட்டு இலத்திரன் உணரும் Zeff

Zeff = 3 − (2 × 0.85)    [1s இல் உள்ள 2 உட்-இலத்திரன்கள்]
= 3 − 1.7 = 1.3
பகுப்பு உதாரணம் 2 — Al (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹)-இன் ஒரு வெளியோட்டு (3p) இலத்திரன் உணரும் Zeff

Zeff = 13 − (2×0.35 + 8×0.85 + 2×1.00)    [அதே 3-ஆம் ஓட்டில் 2 மேலும், அயல் 2nd ஓட்டில் 8, 1st ஓட்டில் 2]
= 13 − (0.7 + 6.8 + 2.0)
= 13 − 9.5 = 3.5

Li-இன் Zeff (1.3), வெறும் Z−S மூலம் காணப்படும் தோராயமான மதிப்பை விட மிகச் சரியானது — இதுவே Li-இன் வெளியோட்டு 2s இலத்திரன் ஏன் மிக எளிதாக நீக்கப்படுகிறது (குறைந்த I₁) என்பதற்கான எண்ணியல் காரணம். ஸ்லேட்டரின் விதி, "எத்தனை இலத்திரன்கள் திரையிடுகின்றன" என்பதைக் கணிசமாக மட்டும் சொல்வதற்குப் பதிலாக, ஒவ்வொரு உட்-இலத்திரனின் திரையிடல் பங்களிப்பையும் அதன் ஓட்டு நிலையின்படி (0.35/0.85/1.00) துல்லியமாகக் கணக்கிடுகிறது.

மூன்று வகையான அணுவாரைகள்

ஆரையின் வகை வரையறை எங்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றது?
வந்தர்வாலுசு ஆரை (Van der Waals radius)இரசாயனப் பிணைப்பில் ஈடுபடாத, அடுத்தடுத்துள்ள இரண்டு ஒத்த அணுக்களின் கருக்களுக்கிடையிலான மிகக் குறைந்த தூரத்தின் அரைவாசியாகும்.விழுமிய வாயுக்கள் மற்றும் மூலக்கூற்றுத் திண்மங்களுக்கு (molecular solids) இடையில்.
பங்கீட்டு ஆரை (Covalent radius)ஒற்றைப் பங்கீட்டுவலுப் பிணைப்பால் பிணைக்கப்பட்டுள்ள இரண்டு ஒத்த அணுக்களின் கருக்களுக்கிடையிலான தூரத்தின் (பிணைப்பு நீளம்) அரைவாசியாகும்.பங்கீட்டுவலு மூலக்கூறுகள் — உ-ம்: H₂, Cl₂, I₂.
உலோக ஆரை (Metallic radius)உலோக சாலகக் (lattice) கட்டமைப்பில், அடுத்தடுத்துள்ள இரண்டு உலோக அணுக்களின் கருக்களுக்கிடையிலான தூரத்தின் அரைவாசியாகும்.உலோகக் கட்டமைப்பு — உ-ம்: Fe, Cu, Na.

தர்க்கம்: பங்கீட்டுவலுப் பிணைப்பு உருவாகும்போது இலத்திரன் முகில்கள் (ஓபிற்றல்கள்) ஒன்றையொன்று மேற்பொருந்துகின்றன (overlap). இதனால் அணுக்கள் ஒன்றையொன்று நெருங்குகின்றன. ஆனால் வந்தர்வாலுசு விசை செயற்படும்போது அத்தகைய மேற்பொருந்துகை நிகழ்வதில்லை, அவை வெறுமனே தொடுகையுறுகின்றன. இதனாலேயே, எப்பொழுதும் ஒரு மூலகத்தின் வந்தர்வாலுசு ஆரை அதன் பங்கீட்டு ஆரையை விடப் பெரியதாக இருக்கும். (உ-ம்: I₂ மூலக்கூறில் பங்கீட்டு ஆரை 133 pm ஆக இருக்கும் அதேவேளை, அயலிலுள்ள I₂ மூலக்கூறுகளுக்கிடையிலான வந்தர்வாலுசு ஆரை 215 pm ஆகும்).

நான்கு பிரதான ஆவர்த்தனப் போக்குகள்

ஆவர்த்தன அட்டவணை
Periodic table
Wikipedia → · CC

1. அணுவாரை

அணு (ஹீலியம் குவாண்டம் மாதிரி)
Atom — helium QM model
Wikipedia → · CC
  • ஆவர்த்தனத்தின் வழியே (இடமிருந்து வலம்): குறையும். Zeff அதிகரிப்பதனால் கருவின் கவர்ச்சி வலுவடைந்து வெளி-இலத்திரன்கள் கருவை நோக்கி அதிகளவில் இழுக்கப்படுகின்றன. இதனால் இலத்திரன் முகில் சுருங்குகின்றது.
  • கூட்டத்தின் வழியே (மேலிருந்து கீழ்): அதிகரிக்கும். புதிய சக்தி மட்டங்கள் சேர்வதனால் வெளி-இலத்திரன்கள் கருவை விட்டு அதிக தூரத்திற்குச் செல்கின்றன.

2. அயனாக்கற் சக்தி

முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி (ஆவர்த்தன அட்டவணை)
First ionisation energy across the periodic table
Wikipedia → · CC

வரையறை: வாயு நிலையிலுள்ள, தனித்த நடுநிலை அணு ஒன்றிலிருந்து மிகத் தளர்வாகப் பிணைக்கப்பட்டுள்ள ஓர் இலத்திரனை முற்றாக அகற்றுவதற்குத் தேவையான குறைந்தபட்ச சக்தியே முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி (IE₁) எனப்படும்.

M(g) → M⁺(g) + e⁻    ΔH = IE₁
  • ஆவர்த்தனத்தின் வழியே: பொதுவாக அதிகரிக்கும். Zeff அதிகரிப்பதால் அணுவின் பருமன் குறைந்து, இலத்திரனைக் கரு வலுவாகப் பிடித்துக் கொள்கிறது. எனவே அதனை அகற்ற அதிக சக்தி தேவை.
  • கூட்டத்தின் வழியே: குறையும். அணுவின் பருமன் அதிகரிப்பதால், வெளி-இலத்திரன் மீதான கருவின் கவர்ச்சி குறைவடைகின்றது; இலகுவாக அகற்றலாம்.
first IE (kJ/mol) Period 3 element (Na → Ar) 496Na 738Mg 578Al 786Si 1012P 1000S 1251Cl 1521Ar Mg→Al dip P→S dip

மூன்றாம் ஆவர்த்தனத்தின் முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி — பொதுவாக இடமிருந்து வலம் அதிகரிக்கின்றது; ஆனால் Mg→Al (3p ஓபிற்றல் தொடக்கம்) மற்றும் P→S (அரை-நிரம்பல் 3p³ உறுதி) ஆகிய இரு இடங்களில் வீழ்ச்சி (dip) காணப்படுகின்றது.

Successive IE values for period 3
மூன்றாம் ஆவர்த்தன மூலகங்களின் தொடர்-அயனாக்கற் சக்திகள் (kJ/mol) — ஒவ்வொரு வரிசையிலும் "தாவல்" எங்கே வருகிறதோ, அதற்கு முந்திய எண்ணே மூலகத்தின் வலுவளவு இலத்திரன் எண்ணிக்கை. NIE textbook.

தேர்வாளர் பொறி — அயனாக்கற் சக்தியில் விதிவிலக்குகள்: ஆவர்த்தனத்தின் வழியே அயனாக்கற் சக்தி நேர்கோட்டில் அதிகரிப்பதில்லை. மூன்றாம் ஆவர்த்தனத்தைக் கருதினால், Mg → Al செல்லும்போதும், P → S செல்லும்போதும் அயனாக்கற் சக்தி வீழ்ச்சியடைகின்றது. இதற்கான குவாண்டம் தர்க்கம் பின்வருமாறு:
Mg எதிர் Al: Mg இன் நிலையமைப்பு [Ne] 3s² (முழு-நிரம்பல், அதிக உறுதி). Al இன் நிலையமைப்பு [Ne] 3s² 3p¹. Al இலிருந்து 3p¹ இலத்திரனை அகற்றுவது ஒப்பீட்டளவில் இலகுவானது; ஏனெனில் 3p ஓபிற்றலானது 3s ஐ விட அதிக சக்தி மட்டத்திலும் கருவை விட்டுச் சற்று விலகியும் காணப்படுகின்றது.
P எதிர் S: P இன் நிலையமைப்பு [Ne] 3s² 3p³ (அரை-நிரம்பல், அதிக உறுதி). S இன் நிலையமைப்பு [Ne] 3s² 3p⁴. S இல் ஒரு p ஓபிற்றலில் இலத்திரன்கள் சோடியாக்கப்பட்டிருப்பதால், அவ்விலத்திரன்களுக்கிடையே தள்ளுகை விசை (electron-electron repulsion) நிலவுகிறது. இத்தள்ளுகை விசையின் உதவியுடன் அந்த நான்காவது p-இலத்திரனை அகற்றுவது P ஐ விட S இற்கு இலகுவாகி விடுகின்றது.

📝 வேலை செய்யப்பட்ட வினா — லேபிளிடப்படாத வரைபை வாசித்தல்: கீழுள்ள வரைபில் P, Q, R, S, T என்னும் ஐந்து புள்ளிகள் ஒரு ஆவர்த்தனத்தின் தொடர்ச்சியான மூலகங்களின் IE₁-ஐக் காட்டுகின்றன. P→Q இறங்குகிறது; Q→R→S ஏறுகிறது; S→T சிறிது இறங்குகிறது. அனைத்தும் அறை வெப்ப-அமுக்க நிலையில் திண்மங்கள் (எனவே N, O வாயுக்களாதலால் தகுதியற்றவை). P, Q, R, S, T எவை?

IE₁ ↑
         S
      R ╱ ╲ T
   P ╱
    ╲╱
     Q
         → அணுவெண்

தீர்வு: P→Q ஒரு வீழ்ச்சியை (Mg→Al போன்றது) காட்டுகிறது; S→T-உம் ஒரு வீழ்ச்சியை (P→S போன்றது) காட்டுகிறது. மூன்றாம் ஆவர்த்தனத்தில் இந்த இரு வீழ்ச்சிகளும் சரியாகப் பொருந்தும் ஒரே தொடர்: P=Mg, Q=Al, R=Si, S=P(பாசுபரசு), T=S(கந்தகம்). மேலே கற்ற அதே இரு விதிவிலக்குகளே (3p ஓபிற்றல் தொடக்கம், 3p³ அரை-நிரம்பல் உறுதி) இவ்வரைபின் வடிவத்தை உருவாக்குகின்றன.

3. இலத்திரன் ஏற்றச் சக்தி

வரையறை: வாயு நிலையிலுள்ள நடுநிலை அணு ஒன்றிற்கு ஓர் இலத்திரனைச் சேர்க்கும்போது நிகழும் சக்தி மாற்றமே இலத்திரன் ஏற்றச் சக்தி (Electron Gain Energy, ΔHeg) எனப்படும். X(g) + e⁻ → X⁻(g).
குறியீட்டு மரபு: பெரும்பாலான அணுக்கள் இலத்திரனை ஏற்கும்போது சக்தியை வெளியிடுவதால் (exothermic), அவற்றின் ΔHeg மறைப் பெறுமானத்தைக் (negative) கொள்ளும். (உ-ம்: குளோரினுக்கு ΔHeg = −349 kJ mol⁻¹). இதன் பருமன், ஓர் அணு இலத்திரனைக் கவரும் சார்பு அளவைக் குறிக்கும் இலத்திரன் நாட்டம் (Electron Affinity, Eea) எனும் கருத்துடன் ΔHeg = − Eea எனத் தொடர்புபடுகின்றது.

  • உச்சப் பெறுமானம்: ஆவர்த்தன அட்டவணையிலேயே குளோரின் (Cl) மூலகமே அதிகூடிய மறைப் பெறுமானமுடைய இலத்திரன் ஏற்றச் சக்தியைக் கொண்டுள்ளது (−349 kJ mol⁻¹). அதிக மின்னெதிர்த்தன்மையுடைய புளோரினை (F) விட குளோரின் அதிக இலத்திரன் நாட்டம் கொண்டிருப்பதற்குப் பருமனே காரணமாகும். F அணு மிகச் சிறியதாக இருப்பதால், அதில் சேரவரும் இலத்திரன் பாரிய இலத்திரன்-இலத்திரன் தள்ளுகையை எதிர்கொள்கிறது; Cl அணு ஒப்பீட்டளவில் பெரியதாக இருப்பதால் இத்தள்ளுகை குறைவு.
  • விதிவிலக்குகள்: விழுமிய வாயுக்கள் முற்றிலும் நிரம்பிய ஓபிற்றல்களைக் கொண்டிருப்பதால் அவை இலத்திரனை ஏற்க விரும்பாது; அவற்றின் ΔHeg நேர் (positive) பெறுமானமாகும். அதேபோன்று நைதரசன் (N) அரை-நிரம்பல் நிலையைக் கொண்டிருப்பதாலும், பெரிலியம் (Be) 2s² முழு-நிரம்பல் நிலையைக் கொண்டிருப்பதாலும் அவற்றின் ΔHeg பெறுமானங்கள் நேர் அல்லது பூச்சியத்திற்கு அண்மித்தவையாக அமைகின்றன.

4. மின்னெதிர்த்தன்மை

வரையறை: ஒரு மூலக்கூறில், பங்கீட்டுவலுப் பிணைப்பில் ஈடுபட்டுள்ள இலத்திரன் சோடியைத் தன்பால் ஈர்க்கும் அணு ஒன்றின் சார்புத் திறனே மின்னெதிர்த்தன்மை (Electronegativity) எனப்படும்.

  • ஆவர்த்தனத்தின் வழியே: அதிகரிக்கும். Zeff அதிகரிப்பதும், அணுவாரை குறைவதுமே காரணங்கள்.
  • கூட்டத்தின் வழியே: குறையும். அணுவாரை அதிகரிப்பதால் பிணைப்பு இலத்திரன்களுக்கும் கருவுக்குமான தூரம் கூடி ஈர்ப்பு வீழ்ச்சியடைகின்றது.
  • உச்சம் மற்றும் இழிவு: பௌலிங்கின் அளவிடையின்படி (Pauling scale), அதியுயர் மின்னெதிர்த்தன்மையுடைய மூலகம் புளோரின் (F = 4.0) ஆகும். மிகக் குறைந்த மின்னெதிர்த்தன்மையுடைய மூலகம் சீசியம் (Cs = 0.79) ஆகும்.

நினைவாற்றல் நுணுக்கம்: இரசாயனவியலில் மிக அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை கொண்ட முதல் 4 மூலகங்களை F > O > N ≈ Cl என்ற வரிசையில் ஞாபகம் வைத்திருப்பது ஐதரசன் பிணைப்புக்கள் போன்ற எண்ணக்கருக்களை விளங்கிக்கொள்ள உதவும். (F = 4.0, O = 3.5, N = 3.0, Cl = 3.0).

ஆவர்த்தனப் போக்குகளின் சுருக்கம்

பௌதீகப் பண்பு ஆவர்த்தனத்தின் வழியே (→) கூட்டத்தின் வழியே (↓) உச்ச / இழிவு மூலகங்கள்
அணுவாரைகுறையும்அதிகரிக்கும்Cs (மிகப் பெரியது), He (மிகச் சிறியது)
அயனாக்கற் சக்தி (IE₁)அதிகரிக்கும்குறையும்He (உச்சம், 2372 kJ mol⁻¹)
இலத்திரன் ஏற்றச் சக்திஅதிக மறைப்பெறுமானமாகும்குறைந்த மறைப்பெறுமானமாகும்Cl (உச்ச மறை, −349 kJ mol⁻¹)
மின்னெதிர்த்தன்மை (EN)அதிகரிக்கும்குறையும்F (உச்சம், 4.0)

சமஇலத்திரன் தொடர்

வரையறை: ஒரே எண்ணிக்கையான இலத்திரன்களையும், முற்றாக ஒத்த இலத்திரன் நிலையமைப்பையும் கொண்டுள்ள அணுக்கள் அல்லது அயன்களின் தொகுதியே சமஇலத்திரன் தொடர் (Isoelectronic series) என அழைக்கப்படும்.

தர்க்கம் மற்றும் உதாரணம்: N³⁻, O²⁻, F⁻, Ne, Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺ ஆகிய அனைத்திலும் 10 இலத்திரன்கள் (1s² 2s² 2p⁶) காணப்படுகின்றன. ஆனால் அவற்றின் அணுவெண்கள் (Z) முறையே 7 இலிருந்து 13 வரை மாறுபடுகின்றன. சமஇலத்திரன் தொடரில் அணுவெண் (கருவிலுள்ள புரோத்தன்களின் எண்ணிக்கை) அதிகரிக்க அதிகரிக்க, அதே 10 இலத்திரன்களை அதிக வலுவுடன் கருவானது தன்பால் ஈர்க்கும். இதனால் அணு/அயன் முகில் சுருங்கும். எனவே, ஒரு சமஇலத்திரன் தொடரில் அணுவெண் அதிகரிக்கப் பருமன் குறையும் என்ற விதியை நினைவில் கொள்க. இத்தொடரில் N³⁻ (Z=7) மிகப்பெரிய பருமனை உடையதாகவும், Al³⁺ (Z=13) மிகச்சிறிய பருமனை உடையதாகவும் அமையும்.

🎯 MCQ பயிற்சி — 11 கேள்விகள் (questions)

விடையைத் தேர்ந்தெடுங்கள் — பிறகு ஒவ்வொரு (5) விருப்பத்திற்கும் ஏன் சரி / தவறு + ஆழமான விளக்கம் (deep explanation) காண்பிக்கப்படும்.

📜 தேர்வுக் கேள்விகள் (exam-style questions)

🟢 உறுதி (Confirmed) = AL வினாத்தாள் PDF-இலிருந்து நேரடியாக எடுக்கப்பட்டது. 🟡 பாங்கு (Pattern) = NIE textbook + past-paper வடிவத்தில் கட்டமைக்கப்பட்ட பயிற்சிக் கேள்வி — உண்மையான தேர்வுக் கேள்வி அல்ல, ஆனால் தேர்வில் தோன்றக்கூடிய வடிவமே.
2025 · P1 · (typical) 🟡 பாங்கு (pattern)
Period 3-இல் (Na → Ar) அதிக முதல் அயனாக்கற் சக்தி (1st IE) கொண்ட தனிமம் எது?
  1. Al
  2. P
  3. S
  4. Ar
  5. Na
விடை: (5) Ar. Period-இல் (across) IE பொதுவாக அதிகரிக்கும். Ar = முடிவில் (end) — அதிக Z + நிரம்பிய shell → அதிக IE.
2023 · P1 · (typical) 🟡 பாங்கு (pattern)
பின்வரும் isoelectronic species-களில் (10 e⁻ கொண்டவை) மிக சிறிய பருமன் (smallest) எது?
  1. N³⁻
  2. O²⁻
  3. F⁻
  4. Na⁺
  5. Al³⁺
விடை: (5) Al³⁺. Isoelectronic series-இல் (series) Z அதிகரிக்க பருமன் குறையும். Al³⁺ (Z=13) → சிறிய (smallest).
2022 · P1 · (typical) 🟡 பாங்கு (pattern)
Group 1 (Li → Cs) கீழே செல்லும்போது (going down), பின்வருவனவற்றில் எது குறையும்?
  1. முதல் IE (1st IE)
  2. லோகத்தன்மை (metallic character)
  3. ஒட்சிஇறக்கும் தன்மை (reducing power)
  4. எதிர்வினையாற்றும் தன்மை (reactivity)
  5. அணுவின் பருமன் (atomic radius)
விடை: (2) 1st IE குறையும். Shell அதிகரிக்க, valence e⁻ நியூக்ளியஸிலிருந்து தூரம் + shielding அதிகம் → அகற்ற எளிது.
2015 · P1 · Q2 🟢 உறுதி (confirmed)
B, O, S, S²⁻, Cl ஆகியவற்றை அணு / அயன் பருமன் ஏறு வரிசையில் (increasing radii) எழுதுவது எது?
  1. B < O < Cl < S < S²⁻
  2. S < S²⁻ < O < B < Cl
  3. O < B < Cl < S < S²⁻
  4. O < B < S < S²⁻ < Cl
  5. B < O < S < S²⁻ < Cl
விடை: (3) O < B < Cl < S < S²⁻. Period 2 (B, O): O சிறிய (Z↑). Period 3 (S, Cl): Cl சிறிய. S²⁻ உள்ள கூடுதல் e⁻ → விரட்டல் → S-ஐ விட பெரியது. ஒரே period-இல் C-block சீராக சிறிய: O(73 pm) < B(84) < Cl(99) < S(102) < S²⁻(184 pm).
2012 · P1 · Q2 🟢 உறுதி (confirmed)
C, O, Al, P, Ca ஆகியவற்றின் அணு பருமன்களை (atomic radii) ஏறு வரிசையில் (increasing order):
  1. C < O < P < Al < Ca
  2. C < O < Al < P < Ca
  3. C < O < Al < Ca < P
  4. O < C < Al < P < Ca
  5. O < C < P < Al < Ca
விடை: (2) O < C < P < Al < Ca. Period 2 (C, O): O சிறிய (Z↑). Period 3 (Al, P): Al பெரியது (Z குறைவு). Period 4 (Ca): மிக-பெரியது. முறை: O(73) < C(77) < P(110) < Al(143) < Ca(197 pm).
2015 · P1 · Q4 🟢 உறுதி (confirmed)
அணுக்களின் (atoms) பண்புகள் குறித்து கீழ்க்கண்ட எந்த கூற்று தவறு (false)?
  1. I-இன் கொவலண்ட் பருமன் (covalent radius) van der Waals பருமனை விட சிறிது.
  2. O-இன் முதல் EA, N-இன் முதல் EA-ஐ விட பெரியது.
  3. அணுவின் IE அதன் கருவின் ஏற்றம் (nuclear charge) + பருமன் (radius) மட்டுமே தீர்மானிக்கிறது.
  4. Li அணுவில் valence e⁻-மீது உணரப்படும் கரு-ஏற்றம் (nuclear charge) 3-ஐ விட குறைவு.
  5. C-இன் EN, S-இன் EN-ஐ (Pauling scale) போல சமம்.
விடை: (3) தவறு. IE கருவின் ஏற்றம் + பருமன் மட்டும் அல்ல — e⁻-e⁻ விரட்டல், திரைப்படுத்தல் (shielding), உப-மட்ட நிலைத்தன்மை (subshell stability) ஆகியனவும் தீர்மானிக்கும். (1) சரி: covalent < vdW எப்போதும். (2) சரி: O EA = −141, N EA = +7. (4) சரி: shielding-ஆல் Zeff < 3. (5) சரி: இரண்டும் 2.55.
2020 · P1 · Q6 🟢 உறுதி (confirmed)
O, O²⁻, F, F⁻, S²⁻, Cl⁻ ஆகியவற்றின் பருமன்களை இறங்கு வரிசையில் (decreasing order):
  1. S²⁻ > Cl⁻ > O²⁻ > O > F > F⁻
  2. S²⁻ > Cl⁻ > O²⁻ > F⁻ > O > F
  3. S²⁻ > Cl⁻ > O²⁻ > F⁻ > F > O
  4. Cl⁻ > S²⁻ > O²⁻ > F⁻ > O > F
  5. Cl⁻ > S²⁻ > F⁻ > O²⁻ > O > F
விடை: (1) S²⁻ > Cl⁻ > O²⁻ > F⁻ > O > F. 3-வது shell அயன்கள் (S²⁻=184, Cl⁻=181 pm) > 2-வது shell அயன்கள் (O²⁻=140, F⁻=133) > நடுநிலை அணுக்கள் (O=73, F=71). ஒரே shell-இல்: அதிக −ve ஏற்றம் = பெரிய பருமன் (e⁻ விரட்டல்); அதிக Z = சிறிய.
2025 · P2 · Q1(a)(vi) (restructured) 🟢 உறுதி (confirmed)
Be, C, Si, S ஆகிய அணுக்களின் அணு ஆரைகளை ஏறு வரிசையில் சரியாகத் தருவது எது?
  1. C < S < Si < Be
  2. Be < C < Si < S
  3. S < Si < Be < C
  4. Si < Be < S < C
  5. C < Be < S < Si
விடை: (2) C < S < Si < Be. தோராய அணு ஆரைகள் (pm): C≈70, S≈104, Si≈111, Be≈112. C (2ம் ஆவர்த்தனத்தில் அதிக Z, மிகச் சிறியது) < S (3ம் ஆவர்த்தனம், ஆனால் அதிக Z காரணமாக Si ஐ விடச் சிறியது) < Si (3ம் ஆவர்த்தனம், குறைந்த Z) < Be (2ம் ஆவர்த்தனத்தில் மிகக் குறைந்த Z=4, ஆனால் 3ம் ஆவர்த்தன மூலகங்களுக்கு நிகரான அளவு கொண்டது ஏனெனில் அது ஒரு தொகுதியின் ஆரம்ப மூலகம்). குறிப்பு: Be, Si இரண்டும் மிக நெருக்கமான ஆரைகளைக் கொண்டவை (112 உம் 111 உம்).
2025 · P2 · Q1(a)(v) (restructured) 🟢 உறுதி (confirmed)
புளோரினின் இலத்திரன் பெறுகைச் சக்தி (electron gain enthalpy) பற்றிய சரியான கூற்று எது?
  1. கணிக்க முடியாது
  2. வெப்பநிலையைப் பொறுத்து மாறும் ஒரு பொது மதிப்பு
  3. ஒரு மறைப் பெறுமானம் (எரிவெப்பம் வெளியேறும்)
  4. ஒரு நேர்ப் பெறுமானம் (வெப்பம் உட்கவரப்படும்)
  5. பூச்சியம்
விடை: (1) ஒரு மறைப் பெறுமானம். F(g) + e⁻ → F⁻(g) தாக்கம் வெப்பத்தை வெளியிடுகின்றது (ΔH_eg ≈ −328 kJ mol⁻¹) — F அணு ஒரு கூடுதல் இலத்திரனைப் பெற்று நிலைத்த Ne-அமைப்பை அடைவதால் இது சக்தி ரீதியில் மிகவும் சாதகமானது. குறிப்பு: F இன் ΔH_eg, Cl இன் அப்பெறுமானத்தை விடச் சற்று குறைவான மறைப் பெறுமானம் — F இன் சிறிய அணு அளவு காரணமாக 2p ஓட்டில் ஏற்கனவே அதிக இலத்திரன் அடர்த்தி/விரட்டல் இருப்பதால்.
2025 · P2 · Q1(c)(i) (restructured) 🟢 உறுதி (confirmed)
மூன்றாம் ஆவர்த்தனத்திற்குரிய ஒரு மூலகத்தின் தொடர் அயனாக்கச் சக்திகள் (IE₁–IE₆, kJ mol⁻¹ இல்) கீழே தரப்பட்டுள்ளன: 1012, 1903, 2910, 4956, 6248, 22230. இம் மூலகத்தை இனங்காண்க.
  1. Cl
  2. Al
  3. Si
  4. P
  5. S
விடை: (3) P (பொசுபரசு). IE₅ (6248) இலிருந்து IE₆ (22230) இற்குச் செல்லும்போது ஏறத்தாழ 4 மடங்கு பாய்ச்சல் காணப்படுகின்றது — இது 5 வெளிக்கூட்டு (வேலன்சு) இலத்திரன்களை நீக்கிய பின்னர் 6வது இலத்திரன் ஒரு நிலைத்த உட்கருக் கூட்டிலிருந்து (Ne-அமைப்பு) நீக்கப்படுவதைக் குறிக்கின்றது. எனவே இம் மூலகத்திற்கு 5 வேலன்சு இலத்திரன்கள் உள்ளன — மூன்றாம் ஆவர்த்தனத்தில் 5 வேலன்சு இலத்திரன்களைக் கொண்ட மூலகம் P (பொசுபரசு, Z=15) — இலத்திரன் நிலையமைப்பு: 1s²2s²2p⁶3s²3p³.
2019 · P2 · Q1(a) 🟢 உறுதி (confirmed)
இரண்டாம் ஆவர்த்தன மூலகங்களுள் (Period 2), பின்வரும் ஒவ்வொரு விவரணத்திற்கும் பொருந்தும் மூலகத்தை இனங்கண்டு அதன் குறியீட்டை எழுதுக:
(i) மிகக் கூடிய மின்னெதிர்த்தன்மை உள்ள மூலகம் (விழுமிய வாயுவைப் புறக்கணிக்க).
(ii) மின்னைக் கடத்தும் ஒரு பிறதிரூப வடிவம் (allotrope) உள்ள மூலகம்.
(iii) அளவில் மிகப் பெரிய, உறுதியான ஓரணு அயனை உண்டாக்கும் மூலகம்.
(iv) p இலத்திரன்கள் இல்லாத, ஆனால் ஓர் உறுதியான (முழுமையாக நிரம்பிய) s நிலையமைப்பு உள்ள மூலகம்.
(v) மிகக் கூடிய முதலாம் அயனாக்கச் சக்தி உள்ள மூலகம்.
(vi) பெரும்பாலும் இலத்திரன் குறைபாட்டு, தள முக்கோணப் பங்கீட்டுவளை (trigonal planar) சேர்வைகளை உண்டாக்கும் மூலகம்.
விடை: (i) F. ஆவர்த்தனத்தில் வலமிருந்து இடம் நோக்கி Zeff கூடுவதால் மின்னெதிர்த்தன்மை ஏறுகிறது; Ne ஐ (விழுமிய வாயு) விலக்கினால் F (≈3.98) மிக அதிகம்.
(ii) C. கார்பனின் graphite பிறதிரூபத்தில், ஒவ்வொரு C அணுவும் sp² இணைந்து ஒரு delocalised π-இலத்திரன் அமைப்பைத் தருகிறது — இது தளத்தின் குறுக்கே மின்னைக் கடத்த வைக்கிறது (வைரம் கடத்தாது).
(iii) N. Li⁺, Be²⁺, N³⁻, O²⁻, F⁻ ஆகியவை Ne உடன் ஐசோஎலெக்ட்ரானிக். அயனிகளுக்கிடையே, குறைந்த உட்கரு மின்னேற்றம் (குறைந்த Z) கொண்டவைக்கு மின்னியல் இழுப்பு குறைவு → ஆரை அதிகம். அயனிகளுள் N³⁻ இற்கே Z (=7) மிகக் குறைவு → மிகப் பெரிய ஆரை.
(iv) Be. Be இன் நிலையமைப்பு 1s²2s² — 2s உபமட்டம் முழுமையாக நிரம்பியுள்ளது (உறுதியான s நிலை), p இலத்திரன் ஒன்றும் இல்லை.
(v) Ne. விழுமிய வாயு — முழுமையாக நிரப்பப்பட்ட octet (2s²2p⁶), மிக உயர்ந்த Zeff/ஆரை விகிதம் → ஆவர்த்தனத்திலேயே மிக அதிக IE₁.
(vi) B. B இன் வேலன்சு நிலையமைப்பு 2s²2p¹ (3 வேலன்சு இலத்திரன்கள்) — BF₃, BCl₃ போன்ற சேர்வைகளில் B தன் 3 இலத்திரன்களையும் 3 சிக்மா பிணைப்புகளுக்குப் பயன்படுத்துகிறது, octet நிரம்பாமல் (6 இலத்திரன்கள் மட்டுமே) தள முக்கோண (trigonal planar, sp²) வடிவம் பெறுகிறது.
அனைத்து ஆறு விடைகளும் உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டத்துடன் உறுதிசெய்யப்பட்டன.
2019 · P1 · Q5 🟢 உறுதி (confirmed)
மின்னெதிர்த்தன்மைகளில் மிகப் பெரிய வேறுபாடு உள்ள மூலகச் சோடியை இனங்காண்க.
  1. Al உம் C உம்
  2. B உம் Al உம்
  3. Be உம் Al உம்
  4. B உம் Si உம்
  5. B உம் C உம்
விடை: (5) Al உம் C உம். போலிங் மின்னெதிர்த்தன்மைகள் (தோராயமாக): B=2.04, Al=1.61, Be=1.57, Si=1.90, C=2.55. வேறுபாடுகள்: B-Al=0.43, Be-Al=0.04, B-Si=0.14, B-C=0.51, Al-C=0.94 — இதுவே மிகப் பெரிய வேறுபாடு. Al (3ம் ஆவர்த்தனம், தொகுதி 13, மிகக் குறைந்த மின்னெதிர்த்தன்மை) உம் C (2ம் ஆவர்த்தனம், தொகுதி 14, ஒப்பீட்டளவில் அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை) உம் ஆவர்த்தனத்திலும் தொகுதியிலும் அதிகபட்சமாக விலகியிருப்பதே இதற்குக் காரணம்.
2022 · P1 · Q3 🟢 உறுதி (confirmed)
Be, B, O ஆகியவற்றின் இரண்டாம் அயனாக்கச் சக்தியின் (X⁺(g) → X²⁺(g) + e) அதிகரிக்கும் வரிசை
  1. B < O < Be
  2. B < Be < O
  3. O < Be < B
  4. Be < B < O
  5. Be < O < B
விடை: (1) Be < B < O. Be⁺ (2s¹) — இரண்டாம் இலத்திரன் நீக்கம் ஓர் "சிறப்பற்ற" ஒற்றை இலத்திரனை நீக்குகிறது (குறிப்பிடத்தக்க கூடுதல் நிலைப்புத்தன்மையைக் குலைக்காது) — ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த IE2. B⁺ (2s²) — இரண்டாம் இலத்திரன் நீக்கம் ஒரு நிரப்பப்பட்ட 2s² உபகோட்டை உடைக்கிறது — கூடுதல் சக்தி தேவை. O⁺ (2s²2p³) — இரண்டாம் இலத்திரன் நீக்கம் ஒரு பாதி-நிரப்பப்பட்ட 2p³ உபகோட்டை உடைக்கிறது — மிக அதிக சக்தி தேவை. எனவே Be<B<O (தோராயமான உண்மைப் பெறுமானங்கள்: Be≈1757, B≈2427, O≈3388 kJ mol⁻¹).
2023 · P1 · Q7 🟢 உறுதி (confirmed)
பிழையான கூற்றைத் தெரிந்தெடுக்க.
  1. LiI, KF, KI ஆகியவற்றிடையேயே மிகக் கூடிய அயன் இயல்பை KF காட்டுகின்றது.
  2. விழுமிய வாயுக்களிடையேயே மிகப் பெரிய கொதிநிலையை Xe கொண்டுள்ளது.
  3. கரு ஏற்றம் அதிகரிக்கும்போது சமவிலத்திரன் ஓரணு அயன்களின் அயன் ஆரைகள் குறைகின்றன.
  4. எல்லா அணுக்களிலும் He (ஹீலியம்) அணுவே மிகவும் சிறியதாகும்.
  5. Na⁺ இன் ஆரை Li இன் அணு ஆரையிலும் பெரியதாகும்.
விடை: ⚠ இரு விடைகளும் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டன — உத்தியோகபூர்வ புள்ளியிடும் திட்டம் (3) மற்றும் (5) இரண்டையும் ஏற்கின்றது
(3) பொய்யானது — Li அணுவின் ஆரை (≈152 pm) Na⁺ அயனின் ஆரையை (≈102 pm) விடப் பெரியது; Na⁺ இன் ஆரை Li அணுவின் ஆரையை விடச் சிறியது, பெரியதன்று — கூற்று தலைகீழாக உள்ளது. (5) உம் தகராறுக்குரியது — He<Ne<Ar<Kr<Xe<Rn என்ற வரிசையில் கொதிநிலை அதிகரிக்கின்றது (London தள்ளுகைவிசைகள் அதிகரிப்பதால்); "விழுமிய வாயுக்கள்" என்பதில் Rn ஐயும் உள்ளடக்கினால், Rn (≈211K) இன் கொதிநிலை Xe (≈165K) இனை விட அதிகம் — எனவே Xe அன்று, Rn ஆகும் மிக அதிக கொதிநிலை கொண்டது. மற்றவை சரி: (1) சமவிலத்திரன் தொடரில் கரு ஏற்றம் அதிகரிக்க ஆரை குறையும் — உண்மை. (2) He உண்மையிலேயே எல்லா அணுக்களிலும் மிகச் சிறியது. (4) Fajans் விதிகளின்படி பெரிய, குறை-மின்னேற்றமுள்ள K⁺ (குறை முனைவேற்றும் திறன்) + சிறிய, கடின F⁻ (குறை முனைவுறுதிறன்) = KF மிக அயனித்தன்மையானது — உண்மை.
2025 · P1 · Q34 🟢 உறுதி (confirmed)
பின்வருவனவற்றுள் s-தொகுப்பு மூலகங்கள் பற்றிய சரியான கூற்று/கூற்றுகள் எது/எவை?
(a) கூட்டம் II மூலகங்களின் உலோக ஆரைகள் அதற்கு நேரொத்த கூட்டம் I மூலகங்களின் உலோக ஆரைகளிலும் குறைந்தனவாகும்.
(b) கூட்டம் II மூலகங்களின் முதலாம் அயனாக்கச் சக்திகள் அதற்கு நேரொத்த கூட்டம் I மூலகங்களின் முதலாம் அயனாக்கச் சக்திகளிலும் கூடியனவாகும்.
(c) கூட்டம் II மூலகங்களின் அடர்த்திகள் கூட்டம் I மூலகங்களின் அடர்த்திகளிலும் குறைந்தனவாகும்.
(d) கூட்டம் II மூலகங்கள் கூட்டம் I மூலகங்களிலும் நலிந்த உலோகப் பிணைப்புகளை உடையன.
(a),(b) ஆகியன மாத்திரம் திருத்தமானவையெனில் (1); (b),(c) ஆகியன மாத்திரம் திருத்தமானவையெனில் (2); (c),(d) ஆகியன மாத்திரம் திருத்தமானவையெனில் (3); (d),(a) ஆகியன மாத்திரம் திருத்தமானவையெனில் (4); வேறு தெரிவுகளின் எண்ணோ சேர்மானங்களோ திருத்தமானவையெனில் (5).
  1. (d),(a) only
  2. some other combination
  3. (a),(b) only
  4. (b),(c) only
  5. (c),(d) only
விடை: (1) — (a),(b) மாத்திரம் திருத்தமானவை. (a) சரி — ஒரே தொடரில் அணுவெண் அதிகரிக்கையில் அணு ஆரை குறையும் (அதிக கருக்கருவேற்றம்) — எனவே கூட்டம் II மூலகம் (எ.கா. Mg) அதன் அதே தொடரிலுள்ள கூட்டம் I மூலகத்தை (Na) விடச் சிறியது. (b) சரி — அதே காரணத்தால் (சிறிய ஆரை, அதிக பயன்படு கருவேற்றம்) கூட்டம் II மூலகங்களின் முதலாம் அயனாக்கச் சக்தி கூட்டம் I மூலகங்களை விட அதிகமாகும் (எ.கா. Mg IE₁=738, Na IE₁=496 kJ mol⁻¹).
(c) தவறு — கூட்டம் II மூலகங்கள் உண்மையில் கூட்டம் I ஐ விட அதிக அடர்த்தி கொண்டவை (சிறிய அணுக்கள் + அதிக இணைதிறன் இலத்திரன்கள் வலுவான உலோகப் பிணைப்பையும் இறுக்கமான அடுக்கமைப்பையும் தருகின்றன; எ.கா. Mg அடர்த்தி 1.74 g cm⁻³ > Na அடர்த்தி 0.97 g cm⁻³).
(d) தவறு — கூட்டம் II மூலகங்கள் ஒவ்வொரு அணுவுக்கும் 2 இணைதிறன் இலத்திரன்களை (கூட்டம் I இன் 1 இற்கு மாறாக) பங்களிப்பதால், அதிக பிணைப்புச் சக்தி/அதிக உருகுநிலை கொண்ட வலிமையான உலோகப் பிணைப்பையே கொண்டுள்ளன — நலிந்த பிணைப்பல்ல.
எனவே (a),(b) மாத்திரம் சரி — விருப்பம் (1).
2025 · P1 · Q41 🟢 உறுதி (confirmed)
முதலாம் கூற்று: ஆவர்த்தன அட்டவணையின் இரண்டாம் ஆவர்த்தனத்தின் மூலகங்களிடையே N, Be ஆகியவற்றின் இலத்திரன் பெறுகைச் சக்திகள் நேர்ப் பெறுமானங்களை உடையன.
இரண்டாம் கூற்று: அரைவாசிக்கு நிரம்பிய ஓடுகளும் முழுமையாக நிரம்பிய ஓடுகளும் ஏனைய இலத்திரன் நிலையமைப்புகளிலும் பார்க்க உயர்ந்த உறுதிப்பாட்டினை உடையன.
  1. இரண்டும் பொய்
  2. இரண்டும் உண்மை, இரண்டாம் கூற்று முதலாம் கூற்றுக்குத் திருத்தமான விளக்கத்தைத் தருகிறது
  3. இரண்டும் உண்மை, இரண்டாம் கூற்று முதலாம் கூற்றுக்குத் திருத்தமான விளக்கத்தைத் தராது
  4. முதலாம் கூற்று உண்மை, இரண்டாம் கூற்று பொய்
  5. முதலாம் கூற்று பொய், இரண்டாம் கூற்று உண்மை
விடை: (3) — முதலாம் கூற்று உண்மை, இரண்டாம் கூற்று பொய். முதலாம் கூற்று உண்மை — Be (2s², நிரம்பிய உபஓடு) உம் N (2p³, அரைவாசிக்கு நிரம்பிய உபஓடு) உம் விதிவிலக்கான, நிலைப்புள்ள இலத்திரன் நிலையமைப்புகளைக் கொண்டுள்ளன — மேலதிக இலத்திரன் ஒன்றைச் சேர்ப்பது இந்நிலைப்பாட்டைக் குலைக்கும் என்பதால், இவ்விரு மூலகங்களும் தமது தொடர்புடைய அயல் மூலகங்களுடன் ஒப்பிடுகையில் விதிவிலக்கான (நேர்/சிறிய) இலத்திரன் பெறுகைச் சக்திகளைக் கொண்டுள்ளன.
இரண்டாம் கூற்று பொய் — இக்கூற்று "ஓடுகள்" (shells, முதன்மை குவாண்டம் எண் n) பற்றியதாகக் கூறுகின்றது; ஆனால் மேலதிக உறுதிப்பாடு உண்மையில் உபஓடுகளுக்கே (subshells — s,p,d,f) பொருந்தும் கொள்கையாகும், முழு ஓடுகளுக்கு அல்ல. "ஓடு" எனும் தவறான சொல்லாட்சி இக்கூற்றைத் தவறானதாக்குகின்றது — Be, N இரண்டிலும் நிலைப்பாடு அரைவாசி/முழுமையாக நிரம்பிய உபஓடுகளால் (2s², 2p³) ஏற்படுகின்றதே தவிர, முழு ஓடுகள் நிரம்புவதால் அல்ல.
எனவே முதலாம் கூற்று உண்மை, இரண்டாம் கூற்று பொய் = (3).
2025 · P2-A · Q1(a) 🟢 உறுதி (confirmed)
பின்வரும் கூற்றுகள் உண்மையா, பொய்யா எனப் புள்ளிக் கோட்டின் மீது குறிப்பிடுக (காரணங்கள் அவசியம் அல்ல):
(i) ஒரு குறித்த உப ஓட்டில் இலத்திரன்கள் சோடியாதல், அவ்உப ஓட்டின் எல்லா ஓபிற்றல்களிலும் இலத்திரன்கள் சமாந்தரக் கறங்கல்களுடன் தனித்தனியாக நிரப்பப்படும் வரைக்கும் நடைபெறமாட்டாது.
(ii) n,l என்னும் சக்திச் சொட்டெண்களினால் இனங்காணப்படும் அணு ஓபிற்றல்கள் — (I) n=4,l=1; (II) n=4,l=0; (III) n=3,l=2 — சக்திகள் அதிகரிக்கும் வரிசையில் (III)<(II)<(I) என இடப்படலாம்.
(iii) SOF₄ மூலக்கூறின் இலத்திரன் சோடிக் கேத்திரகணிதம் சதுரக் கூம்பகமாகும்.
(iv) Li இன் இரண்டாம் அயனாக்கச் சக்தி Be இன் அப்பெறுமானத்திலும் குறைவாகும்.
(v) புளோரினின் இலத்திரன் பெறுகைச் சக்தி ஒரு மறைப் பெறுமானம் ஆகும்.
(vi) Be, C, Si, S என்னும் அணுக்களின் அணு ஆரைகள் C<Be<S<Si என்னும் வரிசையில் அதிகரிக்கின்றன.
(vii) CH₃NH₂ இன் கொதிநிலை CH₃F இன் அப்பெறுமானத்திலும் கூடியது.
(viii) Al³⁺, O²⁻, F⁻, S²⁻ ஆகியவற்றின் அயன் ஆரைகள் S²⁻>F⁻>O²⁻>Al³⁺ என்னும் வரிசையில் குறைகின்றன.
விடை: (i) உண்மை — இது ஹுண்டின் விதியே: அதிகபட்ச பல்பெருக்கத்தன்மைக்காக, ஒவ்வொரு ஓபிற்றலும் ஒரு இலத்திரனைப் பெறும் வரை சோடியாதல் நடைபெறாது.
(ii) பொய் — நியம Aufbau (n+l விதி) வரிசைப்படி: 4s (n+l=4) முதலில் நிரப்பப்படும், பின் 3d உம் 4p உம் (இரண்டும் n+l=5, குறைந்த n கொண்ட 3d முதலில்) — சரியான வரிசை (II)<(III)<(I) (4s<3d<4p) ஆகும், கூறப்பட்ட (III)<(II)<(I) அல்ல.
(iii) பொய் — SOF₄ இல் S ஐச் சுற்றி 5 பிணைப்புப் பகுதிகள் (4×S-F + 1×S=O) உள்ளன, தனிச்சோடி இல்லை (AX₅) — இலத்திரன் சோடிக் கேத்திரகணிதம் முக்கோண இருபிரமிடு (trigonal bipyramidal) ஆகும், சதுரக் கூம்பகம் அல்ல (சதுரக் கூம்பகத்திற்கு AX₅E, அதாவது 6 பகுதிகளுடன் 1 தனிச்சோடி தேவை).
(iv) பொய் — Li இன் IE₂ (Li⁺ இலிருந்து ஒரு கருவேற்ற 1s இலத்திரனை அகற்றுதல், He போன்ற உறுதியான நிலையமைப்பைக் குலைத்தல்) மிக அதிகமானது (≈7298 kJ mol⁻¹); Be இன் IE₂ (Be⁺ இலிருந்து ஒரு இணைதிறன் 2s இலத்திரனை அகற்றுதல்) மிகக் குறைவானது (≈1757 kJ mol⁻¹) — எனவே Li இன் IE₂ Be இனுடையதை விட அதிகம், குறைவல்ல.
(v) உண்மை — F ஓர் அதிக சாதகமான (வெப்பவெளியேற்ற) இலத்திரன் பெறுகையைக் கொண்டுள்ளது; வெப்பவுள்ளூறை மரபின்படி (ΔHeg), இது ஒரு பெரிய எதிர்மறைப் பெறுமானமாகும் (≈−328 kJ mol⁻¹).
(vi) பொய் — நியம அணு ஆரை அட்டவணைகளின்படி S ஆனது Be ஐ விடச் சிறியது (S<Be), கூறப்பட்ட Be<S வரிசைக்கு மாறாக — எனவே C<Be<S<Si என்னும் முழு வரிசையும் தவறானது.
(vii) உண்மை — CH₃NH₂ N-H பிணைப்புகள் மூலம் அணுக்குள் ஐதரசன் பிணைப்புகளை (கொடையாகவும் பெறுநராகவும்) உருவாக்கும்; CH₃F இல் F உடன் இணைந்த H இல்லாததால் அது ஐதரசன் பிணைப்புக் கொடையாக முடியாது (இருமுனை-இருமுனை/சிதறல் சக்திகளையே சார்ந்திருக்கும்) — எனவே CH₃NH₂ இன் கொதிநிலை (≈−6.3°C) CH₃F இனுடையதை விட (≈−78°C) மிக அதிகம்.
(viii) பொய் — O²⁻, F⁻ இரண்டும் Ne உடன் ஐசோஎலக்ட்ரானிக்; குறைந்த கருவேற்றமுள்ள O²⁻ (Z=8) F⁻ ஐ (Z=9) விட பெரியது — சரியான வரிசை S²⁻>O²⁻>F⁻>Al³⁺ ஆகும், கூறப்பட்ட S²⁻>F⁻>O²⁻>Al³⁺ அல்ல.
(32 புள்ளிகள் — ஒவ்வொன்றும் 4 புள்ளிகள்)
2025 · P2-A · Q1(c)(i) 🟢 உறுதி (confirmed)
மூன்றாம் ஆவர்த்தனத்திற்குரிய ஒரு மூலகத்தின் முதலாம் அயனாக்கச் சக்தி (IE₁) இலிருந்து ஆறு தொடர் அயனாக்கச் சக்திகள் IE₁–IE₆ (kJ/mol இல்) கீழே தரப்பட்டுள்ளன:
IE₁=1012, IE₂=1903, IE₃=2910, IE₄=4956, IE₅=6248, IE₆=22230.
மூலகத்தை இனங்கண்டு, அதன் இலத்திரன் நிலையமைப்பை எழுதுக.
விடை: மூலகம்: P (பொசுபரசு). இலத்திரன் நிலையமைப்பு: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³.
IE₅ (6248) இற்கும் IE₆ (22230) இற்குமிடையே ஏற்படும் மிகப் பாரிய தாவல் (≈3.5 மடங்கு) குறிப்பிடத்தக்கது — இது ஐந்தாம் இலத்திரனை நீக்கியபின் ஆறாம் இலத்திரன் ஒரு புதிய, உள்ளிணைந்த சக்திமட்டத்திலிருந்து (கருவை நோக்கி மிக நெருக்கமான, திரையிடப்படாத ஓட்டிலிருந்து) நீக்கப்பட வேண்டியிருப்பதைக் காட்டுகின்றது. இது 5 இணைதிறன் இலத்திரன்கள் (தொகுதி 15) இருப்பதைக் குறிக்கின்றது — மூன்றாம் ஆவர்த்தன மூலகங்களுள் இதற்குப் பொருந்துவது P (பொசுபரசு, Z=15). P இன் நிலையான இலத்திரன் நிலையமைப்பு [Ne]3s²3p³ = 1s²2s²2p⁶3s²3p³, இது 5 இணைதிறன் இலத்திரன்களைக் (2+3) கொண்டது — முதல் 5 IE கள் ஒப்பீட்டளவில் அருகருகே அதிகரிக்கும் (2p⁶3s²3p³ ஓட்டிலிருந்து படிப்படியாக இலத்திரன்கள் நீக்கப்படுதல்), IE₆ இல் மாத்திரமே 2p⁶ கருவை உடைக்கத் தேவையான மிகப் பாரிய ஆற்றல் தேவைப்படுகின்றது.
2020 · P2 · Q1(a) 🟢 உறுதி (confirmed)
பின்வரும் வினாக்களுக்குத் தரப்பட்டுள்ள புள்ளிக் கோட்டின் மீது விடை எழுதுக:
(i) Na⁺, Mg²⁺, F⁻ என்னும் மூன்று அயன்களில் எதற்கு மிகச் சிறிய அயன் ஆரை உள்ளது?
(ii) C, N, O என்னும் மூன்று மூலகங்களில் எதற்கு மிக உயர்ந்த இரண்டாம் அயனாக்கச் சக்தி உள்ளது?
(iii) H₂O, HOCl, OF₂ என்னும் மூன்று சேர்வைகளில் எதற்கு மிகக் கூடுதலான மின்னெதிர் ஒட்சிசன் அணு உள்ளது?
(iv) Be, C, N என்னும் மூன்று மூலகங்களில் எது வாயுநிலையில் அதன் ஓர் அணுவுடன் ஓர் இலத்திரனைச் சேர்க்கும்போது [Y(g)+e⁻→Y⁻(g); Y=Be,C,N] அதிக சக்தியை விடுவிக்கும்?
(v) NaF, KF, KBr என்னும் மூன்று அயனச் சேர்வைகளில் எது நீரில் மிகக் கூடுதலான கரைதிறனை உடையது?
(vi) HCHO, CH₃F, H₂O₂ என்னும் மூன்று சேர்வைகளில் எது மிக வலிமையான மூலக்கூற்றிடை விசைகளை உடையது?
விடை: (i) Mg²⁺. Na⁺, Mg²⁺, F⁻ மூன்றும் ஐசோஎலக்ட்ரானிக் (10 இலத்திரன்கள் வீதம்); மூலக அணுவெண் (Z) அதிகரிக்க அயன் ஆரை குறையும் (கரு இலத்திரன்களை அதிகமாக இழுக்கும்): Z(F⁻)=9<Z(Na⁺)=11<Z(Mg²⁺)=12 — எனவே Mg²⁺ மிகச் சிறியது.
(ii) O. தோராய IE₂ பெறுமானங்கள் (eV): C≈24.4, N≈29.6, O≈35.1 — ஆவர்த்தன அட்டவணையில் வலப்புறம் செல்லச் செல்ல IE பொதுவாக அதிகரிக்கும் போக்கு இரண்டாம் IE இலும் தொடர்கின்றது.
(iii) OF₂. மின்னெதிர்த்தன்மை வரிசை F(3.98)>O(3.44)>Cl(3.16)>H(2.20). H₂O: O −2 (H இலிருந்து இலத்திரன்களை முழுமையாக ஈர்க்கும்). HOCl: O −2 (H, Cl இரண்டிலிருந்தும் இலத்திரன்களை ஈர்க்கும், Cl யிலும் அதிக மின்னெதிர்த்தன்மையுடையது). OF₂: F ஆனது O ஐ விட அதிக மின்னெதிர்த்தன்மையுடையது என்பதால் O ஒவ்வொரு O-F பிணைப்பிலும் +1 ஆகப் பங்களிக்கும் — O ஒட்சியேற்ற நிலை = +2 (மிக மேலான, மிகக் கூடுதலான மின்னெதிர் நிலை).
(iv) C. Be இன் நிலையான 2s² நிலையமைப்பு காரணமாக இலத்திரன் நாட்டம் சாதகமற்றது (பூச்சியத்திற்கு அருகில்); N இன் பாதி-நிரம்பிய 2p³ நிலையான நிலையமைப்பு காரணமாக இலத்திரன் நாட்டமும் சாதகமற்றது; C இன் 2p²→2p³ இலத்திரன் நாட்டம் வெப்பவெளியேற்றமானது (≈−122 kJ/mol), மிகக் கூடுதலான சக்தியை விடுவிக்கும்.
(v) KF அல்லது KBr. NaF இன் சாலகச் சக்திக்கும் நீரேற்றச் சக்திக்குமிடையேயான சமநிலை ஒப்பீட்டளவில் சாதகமற்றது (NaF இன் கரைதிறன் ≈4g/100mL, மிகக் குறைவு); KF (≈92g/100mL), KBr (≈65g/100mL) இரண்டுமே NaF இலும் கணிசமாகக் கரைதிறன் கூடியவை.
(vi) H₂O₂. H₂O₂ இல் இரு O-H தொகுதிகளும் இருப்பதால் அது ஐதரசன் பிணைப்பை வழங்கவும் (donor) ஏற்கவும் (acceptor) முடியும் — HCHO (ஐதரசன் பிணைப்பு ஏற்பி மாத்திரம், வழங்கி இல்லை) அல்லது CH₃F (பலவீன இருமுனைவு, C-F பிணைப்பு ஐதரசனுடன் நேரடியாக இணைந்திருக்கவில்லை) ஐ விட வலிமையான மூலக்கூற்றிடை ஐதரசன் பிணைப்பு வலையமைப்பைக் கொண்டுள்ளது.
2023(2024) · P1 · Q7 🟢 உறுதி (confirmed)
பிழையான கூற்றைத் தெரிந்தெடுக்க.
  1. விழுமிய வாயுக்களிடையே மிகப் பெரிய கொதிநிலையை Xe கொண்டுள்ளது.
  2. கரு ஏற்றம் அதிகரிக்கும்போது சமஇலத்திரனிய அயன்களின் அயன் ஆரைகள் குறைகின்றன.
  3. எல்லா அணுக்களிலும் He (ஹீலியம்) அணுவே மிகவும் சிறியதாகும்.
  4. Na⁺ இன் ஆரை Li இன் அணு ஆரையிலும் பெரியதாகும்.
  5. LiI, KF, KI ஆகியவற்றிடையே மிகக் கூடிய அயனிய இயல்பை KF காட்டுகின்றது.
விடை: (3) தவறு (அதிகாரப்பூர்வ திட்டம் (3) அல்லது (5) ஏற்றுக்கொள்கின்றது). Na⁺ இன் அயன் ஆரை ≈102pm, ஆனால் Li அணுவின் (நடுநிலை) ஆரை ≈152pm — Li அணு Na⁺ ஐ விடப் பெரியது, எனவே "Na⁺ பெரியது" எனும் கூற்று தவறு. மற்றவை சரி: (1) சமஇலத்திரனிய அயன்களில் Z அதிகரிக்க ஆரை குறையும் — சரி; (2) He (சிறிய, முழு 1s² நிலைப்பான நிலையமைப்பு, மிக உயர்ந்த பயன்படு கருவேற்றம்) அனைத்திலும் சிறியது — சரி; (4) KF இல் K⁺ (பெரிய, குறைந்த முனைவாக்கும் வலு) F⁻ (சிறிய, குறைந்த முனைவாகுதகவு) — அதிகூடிய அயனிய இயல்பு; LiI இல் Li⁺ (சிறிய, அதிக முனைவாக்கும் வலு) I⁻ (பெரிய, அதிக முனைவாகுதகவு) — அதிக பங்கீட்டுவலுத்தன்மை — சரி; (5) Xe பொதுவாகக் கருதப்படும் விழுமிய வாயுக்களில் (He-Xe) மிக உயர்ந்த கொதிநிலை — சரி (Rn விதிவிலக்காகக் கருதப்படலாம் என்பதால் அதிகாரப்பூர்வ திட்டம் (5) ஐயும் ஏற்றுக்கொள்கின்றது).
2018 · P1 · Q9 🟢 உறுதி (confirmed)
பின்வரும் எத்தொடரில் மூலகங்களானவை அவற்றின் அணு ஆரையின் ஏறு வரிசையில் (இடமிருந்து வலம்) உள்ளன?
  1. B, Be, Na, K
  2. Li, Na, Mg, S
  3. C, Si, S, Cl
  4. B, C, N, P
  5. Li, Na, K, Ca
விடை: (5) B, Be, Na, K. B(period 2, group 13)→Be(period 2, group 2): B, Be இரண்டும் period 2 ஆனாலும், Be B இலிருந்து இடமாக (group 2) அமைந்துள்ளதால் பெரியது. Be→Na (period 3, group 1): Na பெரியது (அடுத்த ஆவர்த்தனம், அதிக ஓடுகள்). Na→K (group 1 இல் கீழ்நோக்கி): K பெரியது. எனவே B
2023(2024) · P2 · Q1(a) 🟢 உறுதி (confirmed)
ஆறு தனித்த ஒப்பீட்டு வினாக்கள் (ஒவ்வொன்றும் 4 புள்ளிகள்): (i) பின்வரும் I, II, III ஆகிய சக்திச் சொட்டெண் தொடைகளில் எது ஓர் அணு ஓபிற்றலை விவரிப்பதில் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட முடியாதது? I. n=2,ℓ=1,m_ℓ=−1 II. n=3,ℓ=1,m_ℓ=+2 III. n=4,ℓ=3,m_ℓ=−3. (ii) Na⁺, K⁺, Ca²⁺ ஆகிய மூன்று அயன்களிடையே மிகப் பெரிய அயன் ஆரையை உடையது யாது? (iii) Li⁺, Na⁺, Mg²⁺ ஆகிய மூன்று கற்றயன்களிலும் மிகக் குறைந்த முனைவாக்குதிறனை உடையது யாது? (iv) Li, Be, B ஆகிய மூன்று மூலகங்களிடையேயும் மிகக் குறைந்த இரண்டாம் அயனாக்கச் சக்தியை உடையது எது? (v) Li, C, Na ஆகிய மூன்று மூலகங்களிடையேயும் இலத்திரனைப் பெறுவதற்கான சக்திக்காக மிகக் கூடுதலான எதிர்ப் பெறுமானத்தை உடையது எது? (vi) CH₃OH, CH₃CH₂OH, CH₃CH₂CH₂OH ஆகிய மூன்று சேர்வைகளிடையேயும் மிகவும் வலிமையான மூலக்கூற்றிடை விசைகளை உடையது எது?
விடை: (i) II (n=3, ℓ=1, m_ℓ=+2). ℓ=1 (p-உபமட்டம்) இற்கு m_ℓ −1, 0, +1 எனும் மூன்று பெறுமானங்களே சாத்தியம் (m_ℓ = −ℓ முதல் +ℓ வரை); +2 சாத்தியமற்றது.
(ii) K⁺. மூன்றும் வெவ்வேறு இலத்திரன் எண்ணிக்கை கொண்டவை (Na⁺=10e⁻, K⁺=18e⁻, Ca²⁺=18e⁻) — K⁺, Ca²⁺ இரண்டும் 18e⁻ ஆயினும் Ca²⁺ இன் அணுக்கருச் சுமை (Z=20) K⁺ இனுடையதை (Z=19) விட அதிகம் என்பதால் Ca²⁺ சிறியது; K⁺ இற்கே மிகப் பெரிய ஆரை.
(iii) Na⁺. முனைவாக்குதிறன் அயன் ஆரையுடன் நேர்மாறாகவும், ஏற்றத்துடன் நேர்முகமாகவும் தொடர்புடையது. Li⁺ (மிகச் சிறியது, அதே +1 ஏற்றம்) அதிக முனைவாக்குதிறனையும், Mg²⁺ (+2 ஏற்றம்) இன்னும் அதிக முனைவாக்குதிறனையும் கொண்டவை; Na⁺ (பெரியது, +1 மாத்திரம்) இற்கே மிகக் குறைந்தது.
(iv) Be. Li இன் IE₂ ஆனது [He] நிலைத்த உட்கருக் கூட்டிலிருந்து 1s இலத்திரனை நீக்குவதால் மிக அதிகமானது; B இன் IE₂ பாதி-நிரப்பப்பட்ட நிலைப்பான 2s² அமைப்பிலிருந்து நீக்குவதால் அதிகமானது; Be (1s²2s²) இன் IE₂ இரண்டாம் 2s இலத்திரனை நீக்குவதால் (இன்னும் வேலன்சு மட்டமே) ஒப்பீட்டளவில் மிகக் குறைவு.
(v) C. C இன் 2s²2p² அமைப்பு ஓர் இலத்திரனைப் பெற்று 2s²2p³ (பாதி-நிரப்பப்பட்ட, நிலைப்பான) ஆவது சக்தி ரீதியில் மிகச் சாதகமானது; Li, Na (தொகுதி 1 உலோகங்கள்) ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த எதிர்ப்பெறுமான EA உடையவை.
(vi) CH₃CH₂CH₂OH. மூன்றுமே −OH வழி ஐதரசன் பிணைப்புத் திறன் கொண்டவை; ஆனால் மூலக்கூற்று அளவு/பரப்பளவு கூடும்தோறும் London ஒளிபரவல் விசைகள் கூடுகின்றன — நீளமான சங்கிலியைக் கொண்ட ப்ரொப்பேன்-1-ஓல் இற்கே மொத்தமாக மிகவும் வலிமையான மூலக்கூற்றிடை விசைகள்.
2023(2024) · P2 · Q1(c)(i)(ii) 🟢 உறுதி (confirmed)
பின்வரும் கூற்றுகள் உண்மையா அல்லது பொய்யா எனக் குறிப்பிடுக. உமது தெரிவிற்கான காரணத்தைக் குறிப்பிடுக. (i) மூலக்கூறு OF₄ இற்கு ஓர் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க லூயி குற்று-கோட்டுக் கட்டமைப்பை வரைய முடியாது. (ii) NO₂⁺, NBr₃, NO₂Cl, HNO₂ ஆகியவற்றில் நைதரசனின் மின்னெதிர்த்தன்மை அதிகரிக்கும் வரிசை NBr₃ < NO₂Cl < HNO₂ < NO₂⁺ ஆகும்.
விடை: (i) உண்மை. OF₄ இல் O மத்திய அணுவாக இருந்தால், அது 4 F அணுக்களுடன் இணைய 4 σ-பிணைப்புத் தொடைகள் தேவை — மொத்தமாக O சுற்றி 5 சோடி இலத்திரன்கள் (8 பிணைப்பு e⁻ + குறைந்தபட்சம் 1 தனி ஜோடி) இருக்க வேண்டும், அதாவது octet ஐ மீறி விரிவாக்கம் தேவைப்படும். O இரண்டாம் ஆவர்த்தன மூலகம் என்பதால் அணுக்கருக்கு அணுக்கமான, ஆற்றல் ரீதியில் அணுகக்கூடிய d-ஓபிற்றல்கள் இல்லை; எனவே O தன் octet ஐ (8 இலத்திரன்கள்) மீற முடியாது — OF₄ இற்கு ஓர் ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க கட்டமைப்பை வரைய முடியாது.
(ii) பொய். சரியான வரிசை NBr₃ < HNO₂ < NO₂Cl < NO₂⁺ ஆகும் (தரப்பட்ட கூற்றில் HNO₂, NO₂Cl இடமாற்றப்பட்டுள்ளன). N கலப்பாக்கம்: NBr₃=sp³, HNO₂/NO₂Cl=sp², NO₂⁺=sp; N மீதுள்ள ஏற்றம்: NBr₃=0, HNO₂=0, NO₂Cl=+1, NO₂⁺=+1. அதிக s-குணமும் (sp>sp²>sp³) அதிக நேர் முறைசார் ஏற்றமும் N ஐச் சுற்றியுள்ள இலத்திரன் அடர்த்தியைக் குறைத்து, அது ஒரு பிணைப்பு ஜோடியை மேலும் தன் பக்கம் இழுக்கும் 'திறம்' (effective electronegativity) ஐ அதிகரிக்கின்றது — எனவே NBr₃(sp³,0) < HNO₂(sp²,0) < NO₂Cl(sp²,+1) < NO₂⁺(sp,+1).
2021(2022) · P1 · Q3 🟢 உறுதி (confirmed)
H, He, Li, Be, B, Na ஆகிய அணுக்களின் முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி குறைவடைந்து செல்லும் ஒழுங்குமுறை
  1. H > He > B > Be > Li > Na
  2. H > He > Be > B > Na > Li
  3. He > H > B > Be > Li > Na
  4. He > H > Be > B > Li > Na
  5. He > Be > H > Li > B > Na
விடை: (2) He > H > Be > B > Li > Na. தோராய IE₁ பெறுமானங்கள் (kJ/mol): He≈2372 (நிரம்பிய ஓடு, மிக அதிகம்), H≈1312 (ஒரே 1s இலத்திரன், அடுத்த ஆவர்த்தன மூலகங்களை விட உயர்வானது), Be≈899 (நிரம்பிய, நிலைப்பான 2s²), B≈801 (2s²2p¹, p இலத்திரன் நீக்குவது 2s இலிருந்து நீக்குவதை விட எளிது), Li≈520 (தனி வெளிக்கூட்டு 2s¹ இலத்திரன், எளிதில் நீங்கும்), Na≈496 (Li ஐ விடப் பெரிய அணு, மேலும் தொலைவான வெளிக்கூட்டு 3s¹). எனவே He>H>Be>B>Li>Na.
2017 · P1 · Q9 🟢 உறுதி (confirmed)
லித்தியத்தில் (Li) இணைதிறன் இலத்திரன் (valence electron) உணரும் பயனுறு கருவேற்றம் (effective nuclear charge) எத்தகையது? (Li, Z = 3, ஒப்பீட்டு அணுத் திணிவு = 7)
  1. +3-ஐ விடக் குறைவு
  2. +3-ஐ விட அதிகம்
  3. +7-க்கு சமம்
  4. +7-ஐ விடக் குறைவு
  5. +3-க்கு சமம்
விடை: (2) +3-ஐ விடக் குறைவு. Li இன் இலத்திரன் அமைப்பு 1s² 2s¹. உட்புற 1s² இலத்திரன்கள் கருவின் +3 கருவேற்றத்தை திரையிடுகின்றன (screening effect), எனவே வெளிக்கூட்டு 2s¹ இலத்திரன் உணரும் பயனுறு கருவேற்றம் Z_eff = Z − S ≈ +1.3 (சோதனை மூலம் அளக்கப்பட்டது), இது +3-ஐ விடக் குறைவு.
2016 · P1 · Q2 🟢 உறுதி (confirmed)
வாயு நிலையிலுள்ள பின்வரும் அணுக்களுள் ஓர் இலத்திரனைப் பெறும்போது மிக அதிக அளவு சக்தியை விடுவிக்கும் அணு எது?
  1. Mg
  2. Ne
  3. S
  4. P
  5. Na
விடை: (1) S. S இன் இலத்திரன் பெறுகைச் சக்தி (electron affinity) மிகவும் எதிர்மறையானது (≈−200 kJ/mol) -- P இல் அரை-நிரம்பிய 3p³ நிலைப்புத்தன்மை காரணமாக இலத்திரன் பெறுகை குறைவாகச் சாதகமானது; Na, Mg (s-தொகுதி) இலத்திரன் நாட்டம் மிகக் குறைவு (Mg இல் நிரம்பிய 3s² காரணமாக நேர்மறை/சாதகமற்றது); Ne (உன்னத வாயு) இலத்திரன் பெறுகை மிகவும் சாதகமற்றது (நிரம்பிய ஓடு). எனவே S மிக அதிக சக்தியை விடுவிக்கும்.
2016 · P1 · Q4 🟢 உறுதி (confirmed)
s, p தொகுதி மூலகங்களால் உருவாக்கப்படும் அயன்களின் அளவுகள் தொடர்பாக பின்வருவனவற்றுள் தவறானது எது?
  1. கற்றயன்கள் எப்போதும் அவற்றின் நடுநிலை அணுக்களை விடச் சிறியவை.
  2. எதிர்மின் அயன்கள் எப்போதும் அவற்றின் நடுநிலை அணுக்களை விடப் பெரியவை.
  3. கற்றயன்களின் அளவு ஓர் ஆவர்த்தனத்தில் இடமிருந்து வலமாகச் செல்லும்போது குறையும்.
  4. எதிர்மின் அயன்களின் அளவு ஓர் ஆவர்த்தனத்தில் இடமிருந்து வலமாகச் செல்லும்போது அதிகரிக்கும்.
  5. இரண்டாம் ஆவர்த்தன மூலகங்களால் உருவாக்கப்படும் எதிர்மின் அயன்களின் அளவுகள் மூன்றாம் ஆவர்த்தன மூலகங்களால் உருவாக்கப்படும் கற்றயன்களை விடப் பெரியவை.
விடை: (4) தவறு. (1),(2),(3),(5) அனைத்தும் சரி. (4) தவறு -- எதிர்மின் அயன்களின் அளவும், கற்றயன்களைப் போலவே, ஓர் ஆவர்த்தனத்தில் இடமிருந்து வலமாகச் செல்லும்போது (அதிகரிக்கும் கருவேற்றம், அதே சக்தி மட்டம்) குறையும், அதிகரிக்காது.
2014 · P1 · Q2 🟢 உறுதி (confirmed)
E ஒரு இரண்டாம் ஆவர்த்தன தனிமம். EO₃⁻ எனும் அயனியில் E ஆனது +5 ஒட்சியேற்ற நிலையில் உள்ளது. E ஆனது எந்தத் தொகுதியைச் சேர்ந்தது?
  1. 15 (V)
  2. 16 (VI)
  3. 17 (VII)
  4. 13 (III)
  5. 14 (IV)
விடை: குறிப்பு: 2014 பத்திரம் I க்கான உத்தியோகபூர்வ விடைத்திட்டம் எந்த மூலத்திலும் கிடைக்கவில்லை -- கீழ்க்காணும் விடை முழுமையான இரசாயனவியல் தர்க்கத்தின் அடிப்படையில் சுயமாகத் தீர்க்கப்பட்டது.
(3) தொகுதி 15 (V). EO₃⁻ இல்: E + 3(-2) = -1 → E = +5. ஒரு தனிமம் அதன் தொகுதி எண்ணுக்குச் சமமான அதிகபட்ச ஒட்சியேற்ற நிலையை (முதன்மைத் தொகுதிகளுக்கு) அடையக்கூடும் -- +5 அதிகபட்ச ஒட்சியேற்ற நிலை தொகுதி 15 தனிமங்களுக்குரியது (எ.கா. N இல் NO₃⁻). E=N எனில் NO₃⁻ (நைத்திரேட்டு அயன்) உடன் பொருந்துகிறது.
2013 · P1 · Q2 🟢 உறுதி (confirmed)
N, Ne, Na, P, Ar, K ஆகிய அணுக்களின் முதலாம் அயனாக்கற் சக்தியின் ஏறு வரிசை (increasing order) எது?
  1. P < N < K < Na < Ne < Ar
  2. K < Na < N < P < Ne < Ar
  3. K < Na < P < N < Ar < Ne
  4. Na < K < P < N < Ar < Ne
  5. Na < K < Ar < N < P < Ne
விடை: (5) K < Na < P < N < Ar < Ne. தொகுதி I இல் K, Na ஐ விடக் கீழே அமைந்துள்ளது (பெரிய அணு, குறைந்த IE): K(419) < Na(496). Period 3 இல் P(1012), Period 2 இல் N(1402) -- P<N (period 2 Period 3ஐ விட அதிக IE, சிறிய அணு அளவு). தொகுதி VIIIA இல் Ar(1521) < Ne(2081) (Ne சிறியது, மிக அதிக IE, ஆவர்த்தன அட்டவணையின் மிக உயர்ந்த IE மூலகங்களுள் ஒன்று). மொத்த வரிசை: K<Na<P<N<Ar<Ne.
2012 · P1 · Q1 🟢 உறுதி (confirmed)
அறை வெப்பநிலையிலும் (25°C) வளிமண்டல அழுத்தத்திலும் (1.0×10⁵ N m⁻²) திரவ நிலையில் இருக்கக்கூடிய தனிமங்களின் எண்ணிக்கை:
  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
  5. 1
விடை: (2) 2. அறை வெப்பநிலையில் திரவ நிலையிலுள்ள ஒரேயொரு இரு தனிமங்கள்: Br₂ (பொம்மைன்) மற்றும் Hg (பாதரசம்). (Ga, Cs போன்றவை திரவமாக இருக்க முடியும் ஆனால் அவற்றின் உருகுநிலை 25°C க்கு அருகிலோ சற்று மேலோ உள்ளது, நியம நிலைமைகளில் திண்மங்களாகக் கருதப்படுகின்றன.)
2012 · P1 · Q4 🟢 உறுதி (confirmed)
Li முதல் F வரையிலான இரண்டாம் ஆவர்த்தன தனிமங்கள் தொடர்பாக பின்வரும் கூற்றுகளுள் உண்மையல்லாதது எது?
  1. அதிகூடிய நேர் இலத்திரன் ஈர்ப்புத்திறன் Be ஆல் காட்டப்படுகிறது.
  2. அதிகூடிய ஒட்சியேற்ற நிலை C ஆல் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது.
  3. Li இலிருந்து F வரை அணு ஆரைகள் குறைகின்றன.
  4. கற்றயன்கள் உருவாக்கும் திறனும் ஒடுக்கும் காரணியாகச் செயற்படும் திறனும் Li இலிருந்து F வரை குறைகின்றன.
  5. அதிகூடிய எதிர் இலத்திரன் ஈர்ப்புத்திறன் (electron affinity) F ஆல் காட்டப்படுகிறது.
விடை: (3) தவறு -- அதிகூடிய ஒட்சியேற்ற நிலை C ஆல் அல்ல. C இன் அதிகூடிய ஒட்சியேற்ற நிலை +4 (எ.கா. CO₂ இல்). ஆனால் N இதனை விடக் கூடுதலாக +5 வரை (எ.கா. HNO₃, N₂O₅ இல்) அடையக்கூடியது -- எனவே Li-F வரிசையில் அதிகூடிய ஒட்சியேற்ற நிலையைக் கொண்டது N ஆகும், C அல்ல. மற்ற அனைத்துக் கூற்றுகளும் (F இன் அதிக EA, Be இன் நேர் EA -- நிரம்பிய 2s² சப்ஷெல் காரணமாக, ஆரை குறைதல், கற்றயன்/ஒடுக்கல்-திறன் குறைதல்) நிலைப்பட்ட, உண்மையான போக்குகளாகும்.
2021 · P1 · Q3 🟢 உறுதி (confirmed)
H, He, Li, Be, B, Na ஆகிய அணுக்களின் முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி குறைவடைந்து செல்லும் ஒழுங்குமுறை:
  1. He > H > Be > B > Li > Na
  2. He > Be > H > Li > B > Na
  3. H > He > B > Be > Li > Na
  4. H > He > Be > B > Na > Li
  5. He > H > B > Be > Li > Na
விடை: (2) He > H > Be > B > Li > Na.
He (நிரம்பிய 1s², மிக உயர் IE, 2372 kJ/mol) > H (1s¹ மட்டுமே ஒரு e⁻, ஆனாலும் மிகச் சிறிய அணு -- 1312) > Be (நிரம்பிய 2s², கூடுதல் நிலைப்புத்தன்மை -- 899) > B (2s²2p¹, ஒற்றை p e⁻ நீக்குவது எளிது -- 801) > Li (2s¹, தனித்த வெளிப்புற e⁻, பெரிய ஆரை -- 520) > Na (3s¹, மிகப் பெரிய ஆரை, உள்ளக ஷீல்டிங் அதிகம் -- 496). குறிப்பு: Be>B ஆனது 2s நிரம்பிய-உப்-ஷெல் நிலைப்புத்தன்மையால் ஏற்படும் "zig-zag" விதிவிலக்கு.
2021 · P2 · Q1(a) 🟢 உறுதி (confirmed)
பின்வரும் கூற்றுகள் உண்மையா பொய்யா எனக் கூறுக (காரணம் தேவையில்லை):
(i) நேர்-அயன்களின் பலூரைசிங் ஆற்றல், எதிர்-அயன்களின் பலூரைசபிலிற்றி தொடர்பான விதிகளின்படி, KBr இன் உருகுநிலை LiI ஐ விட அதிகமாக இருக்கும் என முன்கூட்டியே கூறலாம்.
(ii) Be இன் இலத்திரன் பெறுகைச் சக்தி நேர்மறையானது.
(iii) ஐதரசனின் அணுக்கூறு நிறமாலையில் ஒரு தொடரில் இரு அடுத்தடுத்த கோடுகளுக்கிடையிலான இடைவெளி, குறையும் அலைநீளத் திசையில் படிப்படியாகக் குறையும்.
(iv) N₂ மூலக்கூறுடன் தொடர்புடைய டி புரோக்லி அலைநீளம், அதே திசைவேகத்தில் பயணிக்கும் O₂ மூலக்கூறுடன் தொடர்புடைய டி புரோக்லி அலைநீளத்தை விடக் குறுகியது.
(v) C இன் ஒரு வேலன்சு இலத்திரனால் உணரப்படும் மெய்யான அணுக்கருக் கட்டணம் (Zeff), N இன் ஒரு வேலன்சு இலத்திரனால் உணரப்படும் Zeff ஐ விட அதிகமானது.
(vi) கார்பானிக் அமிலத்தில் (H₂CO₃) உள்ள அனைத்து C-O பிணைப்புகளும் நீளத்தில் சமமானவை.
விடை: (i) உண்மை. KBr இல் இரு அயன்களும் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த பலூரைசிங்/பலூரைசபிலிற்றி கொண்டவை (அதிக அயனிய-தன்மை), எனவே அதிக லாட்டிஸ் சக்தி/உருகுநிலை; LiI இல் சிறிய, அதிக பலூரைசிங் Li⁺ உம் பெரிய, எளிதில் பலூரைசாகும் I⁻ உம் இணைந்து குறிப்பிடத்தக்க கோவலன்ட் தன்மையையும் குறைந்த உருகுநிலையையும் தருகின்றன.
(ii) உண்மை. Be இன் நிலையமைப்பு 1s²2s² -- முழுமையாக நிரம்பிய 2s உபமட்டம் -- ஒரு கூடுதல் e⁻ ஐச் சேர்ப்பது (3வது சக்தி மட்டத்திற்கு) ஆற்றல் தேவைப்படுத்தும் (சாதகமற்றது) -- எனவே இலத்திரன் பெறுகைச் சக்தி நேர்மறை.
(iii) பொய். ஐதரசன் நிறமாலையில் கோடுகளுக்கிடையிலான இடைவெளி (சக்தி வேறுபாடு) குறையும் அலைநீளத் திசையில் (அதிகரிக்கும் சக்தி) அதிகரிக்கவே செய்யும் (n மதிப்புகள் அருகிவரும்போது ஒன்றிணைந்து குறுகும் என்பது தவறான புரிதல் -- உண்மையில் தொடர் எல்லைக்கு (series limit) நெருங்கும்போது இடைவெளி குறுகும், ஆனால் "குறையும் அலைநீளம்" எனும் திசையிலேயே இது நிகழ்கிறது என்பது இங்கு சரியாகவே கூறப்பட்டுள்ளது -- உத்தியோகபூர்வ விடை: பொய்).
(iv) பொய். டி புரோக்லி அலைநீளம் λ=h/(mv) -- திணிவுக்கு எதிர்மாறு. N₂ (28 g/mol) O₂ (32 g/mol) ஐ விடக் குறைந்த திணிவுடையது -- எனவே சம திசைவேகத்தில் N₂ இன் λ நீளமானது (குறுகியதல்ல).
(v) பொய். N (Z=7) ஆனது C (Z=6) ஐ விட அதிக அணுவெண் கொண்டது -- ஆவர்த்தனத்தில் வலமிருந்து நகரும்போது Zeff அதிகரிக்கும் -- எனவே N இன் Zeff, C இன் Zeff ஐ விட அதிகம் (குறைவல்ல).
(vi) பொய். H₂CO₃ இல் ஒரு C=O (குறுகியது) உம் இரு C-OH (நீளமானவை, ஒத்தவை) உம் உள்ளன -- மூன்றும் சமமல்ல (இரு தனித்த நீளங்கள்).
2023 · P1 · Q3 🟢 உறுதி (confirmed)
கீழே தரப்பட்டுள்ள சேர்வைகள் வெப்பமாக்கப்படும்போது தாக்கம் MCO₃(s) →Δ→ MO(s)+CO₂(g) இற்கேற்றப் பிரிகையடைகின்றன. மிகவும் குறைந்த பிரிகை வெப்பநிலை உள்ள சேர்வையை இனங்காண்க.
(1) BeCO₃   (2) MgCO₃   (3) CaCO₃   (4) SrCO₃   (5) BaCO₃
விடை: விடை: (1) BeCO₃.
குரூப் 2 கார்பனேற்றுகளின் வெப்பச் சிதைவு நிலைப்புத்தன்மை (thermal stability), M²⁺ அயனின் பலூரைசிங் ஆற்றலுடன் (polarizing power) தொடர்புடையது.
சிறிய, அதிக-மின்னேற்ற-அடர்த்தி கொண்ட M²⁺ அயன் (Be²⁺ போன்றவை) பெரிய CO₃²⁻ அயனின் இலத்திரன் மேகத்தை வலுவாகப் பலூரைசு செய்கிறது — இது C-O பிணைப்பை பலவீனப்படுத்தி, O²⁻ ஐ MO ஆக வெளியேற்றவும் CO₂ ஐ விடுவிக்கவும் எளிதாக்குகிறது ⟹ குறைந்த சிதைவு வெப்பநிலை.
குரூப் 2 இல் கீழிறங்கும்போது (Be→Mg→Ca→Sr→Ba) அயன் ஆரை அதிகரிக்கிறது, பலூரைசிங் ஆற்றல் குறைகிறது, கார்பனேற்று மேலும் நிலைப்புத்தன்மை பெறுகிறது ⟹ சிதைவு வெப்பநிலை அதிகரிக்கிறது.
எனவே மிகச் சிறிய Be²⁺ அயனைக் கொண்ட BeCO₃ ஆனது மிகவும் பலூரைசு செய்யப்பட்டு, மிகவும் குறைந்த வெப்பநிலையில் சிதைவடைகிறது.
📊 தேர்வுச் சுருக்கம் Paper I + Paper II ~1–2 MCQ 📅 ~85% / years 🎚 medium
சமீபத்திய வருடங்கள்: 2025, 2024, 2023, 2022, 2021, 2019, 2018, 2017
🎯 அதிக மதிப்பெண் தரும் புள்ளிகள்
  • IE போக்கு (trend) + Mg→Al, P→S dips
  • Isoelectronic series-இல் பருமன் (size) வரிசை
  • EN உச்சம் (peak) = F, EA உச்சம் = Cl
  • Group ↓ → IE குறையும், radius அதிகரிக்கும்
  • Be → B and N → O dips (Period 2)
⚠ பொதுவான தவறுகள் (common traps)
  • IE dips மறப்பது (Mg→Al, P→S)
  • Isoelectronic-இல் தலைகீழ் (reversed) வரிசை
  • EA உச்சம் F என்று நினைப்பது (F அல்ல, Cl)
💡 ஒரே வரியில்: Period → IE↑ radius↓. Group ↓ IE↓ radius↑. EN உச்சம் F, EA உச்சம் Cl. Dips Mg→Al, P→S.
🔗 தொடர்புடைய கருத்துகள் — Connected Concepts
Unit 2 · விரைவில் பிணைப்பு சக்தி (bond energy) பருமனைப் பொறுத்தது Unit 6 · விரைவில் மாற்று உலோகங்கள் (transition metals) — d-block contraction Unit 11 · விரைவில் அமில/கார வலிமை (acid/base strength) ↔ EN Unit 12 · விரைவில் மின் முனை சக்தி (electrode potential) ↔ IE + EA அயன் SO₃²⁻-இல் S-O பிணைப்பு — O பருமன் (size) + EN முக்கியம்
🌐 விளக்க படம் / Explanatory Diagram
Periodic trends
ஆவர்த்தன போக்குகள்
Periodic trends
Credit: Wikimedia Commons  · CC BY-SA 4.0
📖 மேலதிக தகவல் / More on Wikipedia →

📝 மேலும் பயிற்சி செய்ய

📝 வினாத்தொகுப்பு 📄 கடந்தகால வினாத்தாள்கள் 🧠 மைண்ட்மாப்கள்