அணுவெண், திணிவெண் மற்றும் சமதானிகள்

⏱ 12 நி 🎯 ★★★★★

3 அடிப்படை வரையறைகள் (3 Definitions) — confusion-free

சொல் (Term) குறியீடு (Symbol) பொருள் (Meaning)
அணுவெண் (atomic number)Zபுரோத்தான் (protons) எண்
திணிவெண் (mass number)Aபுரோத்தான் + நியூட்ரான் (p + n)
நியூட்ரான் (neutrons)nA − Z

சமதானிகள் (Isotopes)

அதே மூலகம் (same element), வேறு திணிவு (different mass). அதே Z, வேறு A. அதே e⁻ அமைப்பு (same e⁻ config) → அதே வேதி பண்புகள் (same chemistry). ஆனால் வேறு திணிவு → வேறு உடல் பண்புகள் (different physical properties).

உதாரணம் (Example): காபன் (Carbon)

IsotopeZAn% இயற்கையில் (natural)
¹²C612698.9%
¹³C61371.1%
¹⁴C6148trace (கதிரியக்கம் / radioactive)

சராசரி அணுத்திணிவு (Average Atomic Mass)

சராசரி (avg) = Σ (% × A) / 100

உதாரணம் (Example): Cl = 75% ³⁵Cl + 25% ³⁷Cl

= 0.75 × 35 + 0.25 × 37 = 26.25 + 9.25 = 35.5 u

அயன்கள் (Ions)

அணு (atom) → e⁻ இழக்கும் (loses) போது → நேர்-அயன் (cation, +ve charge).
அணு → e⁻ ஏற்கும் (gains) போது → எதிர்-அயன் (anion, −ve charge).

  • Cl + e⁻ → Cl⁻   (18 e⁻, இனி Ar போல / Ar-like config)
  • Na → Na⁺ + e⁻   (10 e⁻, Ne போல)
தேர்வுப் பாங்கு (Examiner pattern)

"p, n, e⁻ எண்கள் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன → species-ஐ அடையாளம் காணவும்" — இது AL Paper I-இல் கிட்டத்தட்ட ஒவ்வொரு வருடமும் (almost every year) வரும். படிகள் (steps): 1) Z = p (மூலகம் / element). 2) A = p + n. 3) charge = p − e⁻.

சம-திணிவிகள் (Isobars) vs சமதானிகள் (Isotopes)

  • Isotopes: அதே Z, வேறு A. உதா. ³⁵Cl + ³⁷Cl.
  • Isobars: அதே A, வேறு Z. உதா. ⁴⁰K + ⁴⁰Ca + ⁴⁰Ar.
  • Isotones: அதே n, வேறு Z. உதா. ¹⁴C + ¹⁵N + ¹⁶O (8 neutrons each).

🎯 MCQ பயிற்சி — 10 கேள்விகள் (questions)

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

Q1 / 10 ★★★★☆
சமதானிகளின் (isotopes) ஜோடி எது?
(1) ¹⁴N மற்றும் ¹⁴C
வேறு மூலகங்கள் (different elements) — isobars.
(2) ³⁵Cl மற்றும் ³⁷Cl
சரி. இரண்டும் Cl (Z=17), வேறு திணிவெண் (mass number).
(3) ⁴⁰Ca மற்றும் ⁴⁰Ar
வேறு மூலகங்கள் — isobars.
(4) ²⁴Mg மற்றும் ²⁴Na
வேறு மூலகங்கள் — isobars.
(5) ⁴⁰K மற்றும் ⁴⁰Ca
வேறு மூலகங்கள் — isobars.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Isotopes = அதே Z, வேறு A (= வேறு நியூட்ரான்). Isobars = அதே A, வேறு Z.
Q2 / 10 2025 P1 Q4-style ★★★★★
ஒரு அயனின் (ion) புரோத்தான் = 17, நியூட்ரான் = 20, இலத்திரன் = 18. அயனின் சூத்திரம் என்ன?
(1) ³⁷Cl⁺
Z=17 = Cl, ஆனால் e⁻ அதிகம் → எதிர்-அயன் (anion).
(2) ³⁷Cl⁻
சரி. p=17 → Cl. A = p+n = 17+20 = 37. e⁻ (18) > p (17) → ஒரு கூடுதல் e⁻ → Cl⁻.
(3) ³⁵Cl⁻
A = 35 தவறு (p+n = 37).
(4) ³⁷Ar
Ar = Z 18, இங்கு p = 17.
(5) ³⁵Cl⁺
e⁻ அதிகம் → cation அல்ல.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): படிகள் (steps): Z = p-இலிருந்து. A = p+n. மின்காந்த நிலை = p − e⁻.
Q3 / 10 ★★★★☆
குளோரின் (Cl) 75% ³⁵Cl + 25% ³⁷Cl கொண்டது. அதன் சராசரி அணுத்திணிவு (average atomic mass) என்ன?
(1) 35.0
100% ³⁵Cl-க்கு மட்டுமே.
(2) 35.5
சரி. 0.75 × 35 + 0.25 × 37 = 26.25 + 9.25 = 35.5.
(3) 36.0
கணக்கு தவறு.
(4) 36.5
கணக்கு தவறு.
(5) 37.0
100% ³⁷Cl-க்கு மட்டுமே.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): சூத்திரம் (formula): சராசரி (average) = Σ (% × A) / 100.
Q4 / 10 ★★★☆☆
C-14 மற்றும் C-12 ஆகியவற்றுக்கு இடையே பொதுவான (in common) எது?
(1) அதே நியூட்ரான் (same neutrons)
C-14: 8n, C-12: 6n — வேறு.
(2) அதே திணிவெண் (same mass number)
12 vs 14 — வேறு.
(3) அதே நியூக்ளியான்கள் (same nucleons)
12 vs 14 — வேறு.
(4) அதே ரசாயன பண்புகள் (same chemical properties)
சரி. அதே e⁻ அமைப்பு (same e⁻ config) → அதே வேதி இயல்பு (chemistry).
(5) அதே ரேடியோ-செயல்பாடு (same radioactivity)
C-14 ரேடியோ-செயல்பாடு உள்ளது, C-12 இல்லை.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): வேதி பண்புகள் (chemical properties) = e⁻ அமைப்பால் (by e⁻ config). Isotopes-க்கு அதே Z → அதே e⁻ → அதே வேதி.
Q5 / 10 ★★★☆☆
¹⁹⁸Au அணுவில் (atom) எத்தனை நியூட்ரான் (neutrons) உள்ளன? (Au, Z = 79)
(1) 79
அது Z (protons).
(2) 119
சரி. n = A − Z = 198 − 79 = 119.
(3) 198
அது A (mass number).
(4) 277
A + Z — தவறான கணக்கு.
(5) 39
கணக்கு தவறு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): n = A − Z. நியூட்ரான் எண் = திணிவெண் − அணுவெண் (mass # − atomic #).
Q6 / 10 ★★★★☆
Mg²⁺ அயனில் (ion) எத்தனை e⁻ உள்ளன? (Mg, Z = 12)
(1) 12
நடுநிலை Mg-இல் — Mg²⁺ அல்ல.
(2) 10
சரி. Mg²⁺ → 12 − 2 = 10 e⁻ (Ne அமைப்பு / Ne config).
(3) 14
Mg²⁻ ஆனால் (சாத்தியமற்றது).
(4) 11
Mg⁺ (மொத்தம் 11).
(5) 8
தவறான கணக்கு.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): e⁻ எண் (electron count): நடுநிலை = Z. அயன் (ion) = Z − charge.
Q7 / 10 ★★★☆☆
அணுத்திணிவலகு (atomic mass unit, amu) எவ்வாறு வரையறுக்கப்படுகிறது (defined)?
(1) ¹H அணுவின் 1/12 பகுதி
தவறு — ¹²C அடிப்படை.
(2) ¹⁶O அணுவின் 1/16 பகுதி
பழைய (old) நிலையான வரையறை, இப்போது தவறு.
(3) ¹²C அணுவின் 1/12 பகுதி (1/12 of ¹²C atom)
சரி. 1 amu = ¹²C அணுவின் (atom) 1/12 பகுதி.
(4) ¹H அணு முழுவதும்
1 H ≈ 1 amu, ஆனால் வரையறை அல்ல.
(5) நியூட்ரான் ஒன்றின் திணிவு
நியூட்ரான் ≈ 1.008 amu, ஆனால் வரையறை அல்ல.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): நவீன வரையறை (modern definition): 1 u = (1/12) × m(¹²C). 1 u ≈ 1.66054 × 10⁻²⁷ kg.
Q8 / 10 ★★★☆☆
டியூட்டீரியம் (Deuterium, ²H) — அதன் நியூட்ரான் எண்?
(1) 0
அது ¹H (protium).
(2) 1
சரி. A − Z = 2 − 1 = 1 neutron.
(3) 2
டிரிட்டியம் (³H, tritium) 2 neutrons.
(4) 3
அதிகம்.
(5) ½
நியூட்ரான் முழு எண் (integer).
ஆழமான விளக்கம் (Deep): ஐதரசன் சமதானிகள் (hydrogen isotopes): ¹H protium (0n), ²H deuterium (1n), ³H tritium (2n).
Q9 / 10 ★★★★☆
Cu-இன் இரண்டு சமதானிகள் (isotopes) ⁶³Cu (69.2%) மற்றும் ⁶⁵Cu (30.8%) — Cu-இன் சராசரி அணுத்திணிவு (avg atomic mass) ~?
(1) 63.0
100% ⁶³Cu-க்கு மட்டும்.
(2) 63.6
சரி. 0.692 × 63 + 0.308 × 65 = 43.6 + 20.0 = 63.6.
(3) 64.0
கணக்கு தவறு.
(4) 64.4
கணக்கு தவறு.
(5) 65.0
100% ⁶⁵Cu-க்கு மட்டும்.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): Cu மொத்த அணுத்திணிவு ~ 63.55 u — இதனால்தான்.
Q10 / 10 ★★★☆☆
Fe³⁺ அயனில் (ion) p, n, e⁻ எண்கள் என்ன? (⁵⁶Fe, Z=26)
(1) p=26, n=30, e⁻=26
நடுநிலை Fe — Fe³⁺ அல்ல.
(2) p=26, n=30, e⁻=23
சரி. p = Z = 26. n = A − Z = 56 − 26 = 30. e⁻ = 26 − 3 = 23.
(3) p=23, n=30, e⁻=26
p Z-க்கு சமம், மாற்றமின்றி (unchanged).
(4) p=26, n=26, e⁻=23
n தவறான கணக்கு.
(5) p=26, n=56, e⁻=23
n A அல்ல; n = A − Z.
ஆழமான விளக்கம் (Deep): அயன் உருவாக்கம் (cation formation) p, n மாற்றாது. e⁻ மட்டுமே மாறுகிறது.

📜 கடந்த 5 ஆண்டுகள் தேர்வுக் கேள்விகள் (last 5 years)

PaperZone.lk + Past Papers Wiki இலிருந்து (from). உறுதிப்படுத்தப்பட்ட = கொடுக்கப்பட்ட Paper PDF-இலிருந்து நேரடியாக. பாங்கு (pattern) = அதே வடிவத்தில் கட்டமைக்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு.

2025 · P1 · Q4 உறுதி (confirmed)
ஒரு X அயனின் (ion) விவரம் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது: புரோத்தான் = 17, நியூட்ரான் = 20, இலத்திரன் = 18. X என்பது:
  1. ³⁷Cl⁺
  2. ³⁷Cl⁻
  3. ³⁵Cl⁻
  4. ³⁷Ar
  5. ³⁵Cl⁺
விடை: (2) ³⁷Cl⁻. Z = p = 17 → Cl. திணிவெண் (mass) A = 17 + 20 = 37. e⁻ (18) > p (17) → ஒரு கூடுதல் e⁻ → ⁻1 சார்ஜ் → Cl⁻. மொத்த சூத்திரம் (formula): ³⁷Cl⁻.
2024 · P1 · Q9 (style) பாங்கு (pattern)
Cu⁺ (Z=29), Ni²⁺ (Z=28), Mg²⁺ (Z=12) — பின்வரும் ஜோடிகளில் (pairs) அதிக பருமன் வேறுபாடு (largest size difference) எது?
  1. Cu⁺ & Ni²⁺
  2. Ni²⁺ & Mg²⁺
  3. Cu⁺ & Mg²⁺
  4. அனைத்தும் சமம் (all equal)
  5. தீர்மானிக்க முடியாது
விடை: (3) Cu⁺ & Mg²⁺. Cu⁺ (Period 4 d-block) மற்றும் Mg²⁺ (Period 3) இடையே shell எண்ணிக்கை வேறுபாடு + Z வேறுபாடு பெரியது.
📊 தேர்வுச் சுருக்கம் Paper I ~1 MCQ 📅 ~90% / years 🎚 easy
சமீபத்திய வருடங்கள்: 2025, 2024, 2023, 2022, 2019
🎯 அதிக மதிப்பெண் தரும் புள்ளிகள்
  • p, n, e⁻ → species அடையாளம் (identification): Z=p, A=p+n, charge=p−e⁻
  • சராசரி அணுத்திணிவு (avg atomic mass) கணக்கு (calc)
  • Isotopes / isobars / isotones வேறுபாடு
  • அதே வேதி பண்புகள் (same chemistry) ஏன் — அதே e⁻ config
⚠ பொதுவான வலைகள் (common traps)
  • A-ஐ Z என்று குழப்புவது
  • அயன் உருவாக்கத்தில் p, n மாறுவதாக நினைப்பது (only e⁻ changes)
  • Isobars-ஐ isotopes என்று சொல்வது
💡 ஒரே வரியில்: Z = p, A = p + n, e⁻ = Z − charge. Isotopes = same Z, different A. அதே chemistry.