Periodic trends Tamil revision study sheet in plain-language paragraphs: shielding and effective nuclear charge Zeff as the single logic behind every trend, Slater's rules for calculating Zeff, the three kinds of atomic radius, atomic radius decreasing across a period and increasing down a group, first ionisation energy increasing across a period with dips at magnesium to aluminium and phosphorus to sulphur, electron gain energy and electronegativity trends with fluorine and chlorine exceptions, a summary table of all four trends, and isoelectronic series.

A/L இரசாயனவியல் · அலகு 1 · குறு குறிப்பு (1ஒ)

🧠 மனப்படம்
📈
ஆவர்த்தனப் போக்குகள்
Periodic Trends

1 அடிப்படைத் தர்க்கம் — திரையிடலும் பயன்படு கருவேற்றமும்

ஓர் அணுவிலுள்ள ஒவ்வொரு வலுவளவு இலத்திரனும் இருவேறு விசைகளுக்கு உட்படுகின்றது — அணுக்கருவின் நிலைமின் கவர்ச்சி விசை (+Z), மற்றும் உட்-சக்தி மட்ட இலத்திரன்களால் வழங்கப்படும் தள்ளுகை விசை. உட்-சக்தி மட்ட இலத்திரன்கள் கருவின் கவர்ச்சி வெளி-இலத்திரனை முழுமையாகச் சென்றடையாதவாறு ஒரு "திரை" போல் தடுப்பதே திரையிடல் விளைவு (shielding). வெளி-இலத்திரன் உண்மையில் உணரும் தேறிய கவர்ச்சியே பயன்படு கருவேற்றம் (Zeff) — Zeff = Z − S, S = திரையிடல் மாறிலி. Zeff எப்போதும் Z ஐ விடக் குறைவு (ஐதரசனைத் தவிர, அதற்கு உட்-இலத்திரன் இல்லை).

ஓர் ஆவர்த்தனத்தின் வழியே, அணுவெண் அதிகரித்தாலும் புதிய இலத்திரன் அதே சக்தி மட்டத்திலேயே சேர்வதால் திரையிடல் சமவளவில் அதிகரிக்காது — எனவே Zeff அதிகரிக்கும். கூட்டத்தின் வழியே, ஒவ்வொரு படியிலும் புதிய சக்தி மட்டம் சேர்வதால் திரையிடல் அதிகரித்து, தூரமும் கூடுவதால் Zeff ஏறக்குறைய மாறாமல் இருந்தாலும் கருவின் கவர்ச்சி நடைமுறையில் குறைகிறது.

ஸ்லேட்டரின் விதி — Zeff கணக்கீடு
அதே ஓட்டு இலத்திரன் ஒவ்வொன்றும் → 0.35; அயல் (n−1) உட்-ஓடு ஒவ்வொன்றும் → 0.85; அதற்கும் உள்ளே → 1.00.
Li (1s²2s¹): Zeff = 3 − (2×0.85) = 1.3.
Al (1s²2s²2p⁶3s²3p¹): Zeff = 13 − (2×0.35+8×0.85+2×1.00) = 13−9.5 = 3.5.

2 அணுவாரை

மூன்று வகையான அணுவாரைகள் உள்ளன. வந்தர்வாலுசு ஆரை — பிணைப்பில் ஈடுபடாத அடுத்தடுத்த ஒத்த அணுக்களின் கருக்களுக்கிடையிலான தூரத்தின் பாதி (விழுமிய வாயுக்களுக்கு). பங்கீட்டு ஆரை — ஒற்றைப் பங்கீட்டுவலுப் பிணைப்பால் பிணைக்கப்பட்ட இரு ஒத்த அணுக்களின் தூரத்தின் பாதி (H₂, Cl₂ போன்றவை). உலோக ஆரை — உலோக சாலகத்தில் அடுத்தடுத்த அணுக்களின் தூரத்தின் பாதி. பங்கீட்டுவலுப் பிணைப்பில் ஓபிற்றல்கள் மேற்பொருந்துவதால் (overlap) அணுக்கள் நெருங்குகின்றன — வந்தர்வாலுசு விசையில் இத்தகைய மேற்பொருந்துகை இல்லாததால், ஒரு மூலகத்தின் வந்தர்வாலுசு ஆரை எப்போதும் அதன் பங்கீட்டு ஆரையை விடப் பெரியது.

ஆவர்த்தனத்தின் வழியே: குறையும் — Zeff அதிகரிப்பதால் கருவின் கவர்ச்சி வலுவடைந்து இலத்திரன் முகில் சுருங்கும். கூட்டத்தின் வழியே: அதிகரிக்கும் — புதிய சக்தி மட்டங்கள் சேர்வதால் வெளி-இலத்திரன்கள் கருவை விட்டு அதிக தூரத்தில் அமையும்.

3 அயனாக்கற் சக்தி — Mg→Al, P→S வீழ்ச்சிகள்

வாயு நிலையிலுள்ள, தனித்த நடுநிலை அணு ஒன்றிலிருந்து மிகத் தளர்வாகப் பிணைக்கப்பட்ட ஓர் இலத்திரனை அகற்றுவதற்குத் தேவையான குறைந்தபட்ச சக்தியே முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி (IE₁).

M(g) → M⁺(g) + e⁻  ·  ΔH = IE₁

ஆவர்த்தனத்தின் வழியே பொதுவாக அதிகரிக்கும் (Zeff↑, பருமன்↓), கூட்டத்தின் வழியே குறையும் (பருமன்↑). ஆனால் மூன்றாம் ஆவர்த்தனத்தில் இரு வீழ்ச்சிகள் காணப்படும்.

தேர்வாளர் பொறி — இரு விதிவிலக்குகள்
Mg→Al: Mg = [Ne]3s² (முழு-நிரம்பல், அதிக உறுதி); Al = [Ne]3s²3p¹ — 3p ஓபிற்றல் 3s ஐ விட அதிக சக்தியிலும் கருவை விட்டுச் சற்று விலகியும் இருப்பதால் அகற்றுவது இலகு.
P→S: P = [Ne]3s²3p³ (அரை-நிரம்பல், அதிக உறுதி); S = [Ne]3s²3p⁴ — ஒரு p ஓபிற்றலில் இலத்திரன்கள் சோடியாக்கப்பட்டு தள்ளுகை விசை நிலவுவதால் நான்காவது இலத்திரனை அகற்றுவது S இற்கு இலகு.

4 இலத்திரன் ஏற்றச் சக்தியும் மின்னெதிர்த்தன்மையும்

வாயு நிலையிலுள்ள நடுநிலை அணுவிற்கு ஓர் இலத்திரனைச் சேர்க்கும்போது நிகழும் சக்தி மாற்றமே இலத்திரன் ஏற்றச் சக்தி (ΔHeg) — X(g)+e⁻→X⁻(g). பெரும்பாலான அணுக்களுக்கு இது வெளிப்படு (exothermic) என்பதால் மறைப் பெறுமானம். ஆவர்த்தன அட்டவணையிலேயே குளோரின் அதிகூடிய மறை ΔHeg கொண்டது (−349 kJ mol⁻¹) — புளோரினை (F) விட அதிகம், ஏனெனில் F மிகச் சிறியது என்பதால் சேரவரும் இலத்திரன் பாரிய இலத்திரன்-இலத்திரன் தள்ளுகையை எதிர்கொள்கிறது. விழுமிய வாயுக்கள் (முழு-நிரம்பல்), N (அரை-நிரம்பல்), Be (2s² முழு-நிரம்பல்) ஆகியவை நேர் அல்லது பூச்சியத்திற்கு அண்மித்த ΔHeg கொண்டு விதிவிலக்காகின்றன.

மின்னெதிர்த்தன்மை — பங்கீட்டுவலுப் பிணைப்பில் இலத்திரன் சோடியைத் தன்பால் ஈர்க்கும் அணுவின் சார்புத் திறன். ஆவர்த்தனத்தின் வழியே அதிகரிக்கும் (Zeff↑, பருமன்↓); கூட்டத்தின் வழியே குறையும். பௌலிங் அளவீட்டில் உச்சம் F (4.0), இழிவு Cs (0.79).

நினைவாற்றல்
மிக அதிக மின்னெதிர்த்தன்மை கொண்ட 4: F > O > N ≈ Cl (F=4.0, O=3.5, N=3.0, Cl=3.0).

5 நான்கு போக்குகளின் சுருக்கம்

பண்புஆவர்த்தனம் (→)கூட்டம் (↓)உச்சம்/இழிவு
அணுவாரைகுறையும்அதிகரிக்கும்Cs பெரியது · He சிறியது
IE₁அதிகரிக்கும்குறையும்He உச்சம் (2372 kJ/mol)
இலத்திரன் ஏற்றச் சக்திமறை அதிகரிக்கும்மறை குறையும்Cl உச்ச மறை (−349 kJ/mol)
மின்னெதிர்த்தன்மைஅதிகரிக்கும்குறையும்F உச்சம் (4.0)

6 சமஇலத்திரன் தொடர்

ஒரே எண்ணிக்கையான இலத்திரன்களையும் முற்றாக ஒத்த இலத்திரன் நிலையமைப்பையும் கொண்ட அணுக்கள் அல்லது அயன்களின் தொகுதியே சமஇலத்திரன் தொடர். N³⁻, O²⁻, F⁻, Ne, Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺ ஆகிய அனைத்திலும் 10 இலத்திரன்கள் (1s²2s²2p⁶) உள்ளன, ஆனால் அணுவெண் 7 முதல் 13 வரை மாறுபடும். அணுவெண் அதிகரிக்க அதிகரிக்க, அதே 10 இலத்திரன்களை கரு அதிக வலுவுடன் ஈர்க்கும் — எனவே அணுவெண் அதிகரிக்கப் பருமன் குறையும். N³⁻ (Z=7) மிகப் பெரியது; Al³⁺ (Z=13) மிகச் சிறியது.

learn.gtdigital.tech · A/L இரசாயனவியல் · அலகு 1 கோபிரமணன் திருசெந்திவேல், MSc