රසායනික මූලද්රව්ය යනු කුමක්ද? රසායනික මූලද්රව්යවල පද්ධති සහ ලක්ෂණ

විවිධ දේ හා වස්තූන් බොහොමයක්, අප ජීවත්වන හා ජීවමාන නොවන ජීවී ශරීර අප වටකර ගනී. ඔවුන් සියල්ලම තමන්ගේ සංයුතිය, ව්යුහය, ගුණාංග ඇත. ජීවී ජීවීන් තුළ ජීව ක්රියාවලියන් සමඟ සංකීර්ණ ජීව රසායනික ප්රතික්රියා ඇත. ජීවී නොවන ජීවීන් ස්වභාවධර්මය හා ජෛව ස්කන්ධ ජීවිතයේ විවිධ කාර්යයන් ඉටු කර ඇති අතර සංකීර්ණ අණුක සහ පරමාණුක සංයුතිය සමන්විත වේ.

එහෙත් පෘථිවියේ වස්තූන් සියල්ලම පොදු ලක්ෂණයක් ඇත. ඒවා සමන්විත වන්නේ රසායනික මූලද්රව්ය පරමාණු ලෙස හැඳින්වෙන කුඩා ව්යුහාත්මක අංශු සමූහයකි. ඔවුන් ඉතා සුළු පියවි ඇසින් සලකා බැලීමට නොහැකි තරම්ය. රසායනික මූලද්රව්ය යනු කුමක්ද? ඒවායේ ලක්ෂණ මොනවාද? ඒවායේ පැවැත්ම පිළිබඳව ඔවුන් දැනුවත් වී ඇත්තේ කෙසේද? අපි තේරුම් ගන්න උත්සාහ කරමු.

රසායනික මූලද්රව්ය සංකල්පය

සාම්ප්රදායික අර්ථයෙන් ගත් කල, රසායනික මූලද්රව්ය යනු පරමාණුවල රූපමය නිරූපණයකි. විශ්වයේ පවතින සෑම දෙයක්ම සෑදී ඇත්තේ අංශු. එනම්, "රසායනික මූලද්රව්ය යනු කුමක්ද" යන ප්රශ්නයට පිළිතුරකි. මේවා සංකීර්ණ කුඩා ව්යුහයන් වන අතර, පොදු නමකින් එකමුතුවේ සියලු සමස්ථානිකයන්ගේ පරමාණුක එකතුව, ඔවුන්ගේම ග්රැෆික් (සංකේත) ඇතූළත්ව ඇත.

අද වන විට, ස්වභාවික තත්වයන් හා සංශ්ලේෂක ආකාරයෙන් විවෘත වන මූලද්රව්ය 118 ක් ගැන අපි දනිමු. අනෙක් පරමාණු වල න්යෂ්ටික ප්රතික්රියා සහ න්යෂ්ටික ප්රතික්රියා වලදී විකිරණශීලී ක්ෂයවීම් සිදු කෙරේ . ඒවායේ සෑම අංගයක්ම පොදු ලක්ෂණවල පිහිටීම, සොයාගැනීමේ ඉතිහාසය සහ නම, එහි ස්වභාව ධර්මය හා ජීවීන්ගේ ජීවිතය තුළ යම් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. මෙම ලක්ෂණ අධ්යයනය රසායන විද්යාව පිළිබඳ විද්යාවයි. රසායනික මූලද්රව්ය යනු සරල සහ සංකීර්ණ සංයෝග සෑදීමේ පදනමයි. ඒ නිසා රසායනික අන්තර්ක්රියා.

සොයාගැනීමේ ඉතිහාසය

බොයිල්ගේ කාර්යයට ස්තුතියි 17 වැනි ශතවර්ෂයේ පමණයි. මෙම සංකල්පය ගැන මුලින්ම කථා කළ ඔහු පහත සඳහන් නිර්වචනය ලබා දුන්නේය. මේවා සියල්ලම සංකීර්ණ ඒවා වන අතර ඒවා සියල්ල සෑදී ඇත.

මෙම කාර්යයට පෙර, ඇල්කෙමිවාදීන්ගේ අදහස් ආධිපත්යය දැරුවේ, ඉම්ප්ලොක්ලස් සහ ඇරිස්ටෝටල් යන මූලද්රව්ය හතර පිළිබඳ න්යාය පිලිගැනෙන අතර, "ගිනියම් කළ මූලධර්ම" (සල්ෆර්) සහ "ලෝහ මූලධර්ම" (රසදිය) සොයා ගන්නා ලදි.

XVIII ශතවර්ෂයේ සිටම, ෆ්ලොජිස්ටන් පිළිබඳ මුලුමනින් වැරදුණු න්යාය ව්යාප්ත විය. කෙසේවෙතත්, මේ කාලසීමාවේ අවසානයේ දී, ඇන්ටොයින් ලෝරන්ට් ලැවෝෂියර් තර්ක කරන්නේ එය අස්ථායි බවය. ඔහු බොයිල්ගේ සූත්රගත කිරීම් පුනරුච්චාරනය කරයි. එහෙත් එම අවස්ථාවේ දී හඳුනාගෙන ඇති සියලු මූලද්රව්යයන් ක්රමානුකූලව ක්රමානුකූලව උපයෝගී කරගනිමින්, ඒවා වර්ග හතරකට බෙදේ: ලෝහ, රැඩිකල්, පෘථිවිය, ලෝහ නොවන ලෝහයන් ය.

රසායනික මූලද්රව්ය තේරුම් ගැනීම සඳහා ඊළඟ ලොකු පියවර වන්නේ ඩෝල්ටන්. පරමාණුක ස්කන්ධය සොයා ගැනීම සඳහා ඔහුට ප්රශංසාව ලැබිය යුතුය. මේ අනුව, එය පරමාණුක ස්කන්ධය වැඩිකිරීම සඳහා ප්රකට රසායනික මූලද්රව්ය සමහරක් බෙදා දෙයි.

ස්වභාවික ශරීරයේ සංයුතියේ නව මූලද්රව්ය සොයා ගැනීම සඳහා විද්යාව හා තාක්ෂණය ස්ථායි වශයෙන් දැඩි ලෙස සංවර්ධනය කිරීම මගින් සිදු කරයි. එබැවින්, 1869 දී ඩී. මෙන්දලේයෙව්ගේ ශ්රේෂ්ඨ නිර්මාණය සිදු කරන ලද කාලය - විද්යාවේ මූලද්රව්ය 63 ක් පිළිබඳව විද්යාව දැනුවත් විය. රුසියානු විද්යාඥයාගේ කෘතිය මෙම අංශුක ප්රථම පූර්ණ හා ස්ථීර ලෙස ස්ථාවර වර්ගීකරණය විය.

ඒ කාලයේ රසායනික මූලද්රව්යවල ව්යුහය ස්ථාපිත කර නැත. පරමාණුව බෙහෙවින් නිශ්චිත බව විශ්වාස කෙරෙයි. මෙය කුඩාතම ඒකකය බවය. විකිරණශීලී සංසිද්ධිය සොයා ගැනීමත් සමග එය ව්යුහාත්මක කොටස් ලෙස බෙදී ගොස් ඇති බව තහවුරු විය. මෙම නඩුවේ සියලු දෙනා පාහේ ස්වාභාවික සමස්ථානික කිහිපයක ස්වරූපයෙන් පවතී. (ප්රතිවිරුද්ධ අංශු, නමුත් පරමාණුක ස්කන්ධය වෙනස් වන නියුට්රෝන ව්යුහ ගණනාවකින් වෙනස් වේ). මේ අනුව, පසුගිය ශතවර්ෂයේ මැද භාගයේදී, රසායනික මූලද්රව්ය සංකල්පයෙහි නිර්වචනය තුළ පිළිවෙලක් ලබා ගැනීමට හැකි විය.

Менඩේලේගේ රසායනික මූලධර්ම පද්ධතිය

විද්යාඥයා මූලද්රව්යයෙහි පරමාණුක ස්කන්ධය තුළ වෙනසක් ඇති වූ අතර එය වැඩිවන අනුපිළිවෙලෙහි සියලු රසායනික මූලද්රව්යවල සැකැස්මේ හැසිරීම්වල යෙදීමට සමත් විය. කෙසේවෙතත්, ඔහුගේ විද්යාත්මක චින්තනයේ හා ඉදිරි දැක්මෙහි ගැඹුර සහ ජේනියස් වූයේ, මෙන්ඩේලෙව් ඔහුගේ පද්ධතියේ හිස් ස්ථාන හැර, තවමත් නොදන්නා මූලද්රව්ය සඳහා විවෘත සෛල, අනාගතයේ දී විද්යාඥයාගේ මතය සොයා ගනු ඇත.

සෑම දෙයක්ම හරියටම කියා සිටියේ හරියටම. කාලයාගේ ඇවෑමෙන් මෙන්ඩලීව්ගේ රසායනික මූලද්රව්ය සියල්ලම හිස් සෛල පිරී ගියේය. විද්යාඥයන් විසින් පුරෝකථනය කරන ලද සෑම ව්යුහයක්ම සොයාගන්නා ලදී. දැන් අපට රසායනික මූලද්රව්ය පද්ධති ඒකක 118 කින් සමන්විත බව අපට ආරක්ෂිතව පැවසිය හැකිය. අවසාන සොයාගැනීම් තවමත් නිල වශයෙන් තහවුරු වී නැත.

රසායනික මූලද්රව්ය පද්ධතිය මගින් ඒවායේ ගුණාංගයන්, න්යෂ්ටික ආරෝපණ සහ ඒවායේ පරමාණු වල ඉලෙක්ට්රෝන ෂෙල් වෙදකමේ මූලද්රව්යවලට අනුව මූලද්රව්ය සකස් කර ඇති වගුවක් මගින් පෙන්නුම් කෙරේ. ඉතින්, කාල පරිච්ඡේද (7 කෑලි) - තිරස් පේළි, කන්ඩායම් (8 කෑලි) - සිරස්, උප කණ්ඩායම් (එක් එක් කණ්ඩායම ඇතුළත ප්රධාන සහ පැති). බොහෝ විට පවුලේ පේලි දෙකක් මේසයේ පහළ ස්ථරවලට වෙන වෙනම නිෂ්පාදනය කරයි: ලැන්තනිඩ සහ ඇක්ටිනයිඩ.

රසායනික මූලද්රව්ය පිළිබඳ ප්රමාණාත්මක තොරතුරු (අනුක්රමික අංකය, ස්කන්ධ අංකය, නම, සමහර අවස්ථාවලදී විද්යුත් ව්යුහයේ අවසන් ස්ථරයන්) අවශ්ය වේ.

මූලද්රව්යයන්හි නම්

මෙම රසායනික මූලද්රව්යය සොයාගත් පුද්ගලයාට නමක් ලබා දීමට ඇති අයිතිය ලබා දෙයි. බොහෝ ග්රහලෝකයන් නම් (යුරේනියම්, ප්ලූටෝනියම්, ෙනුටියුනිකියම්) ලෙස නම් කර ඇත. අනෙකුත් විද්යාඥයින්ගේ ගෞරවයට නමක් දෙන ලදි (මෙන්ඩලීව්, රිෆෝර්ඩ්, කොපර්නිකස් සහ තවත් අය).

බොහෝ විට මූලද්රව්ය සහ රටවල් අනුව නම් කරනු ලැබේ (රුටීනියම්, ජර්මනියම්, ඩුබී, ප්රන්ස, යුරෝපියම් සහ අනෙකුත්). පොරොන්දුව මිථ්යා වීරයන් පවා (ප්රේරිතියම්) සේවය කරයි. කිසියම් මූලද්රව්යයක් (හයිඩ්රජන්, ඔක්සිජන්, කාබන්) සරල හා සංකීර්ණ ද්රව්යයන් විසින් ප්රදර්ශනය කර ඇති දේපල සඳහා යම් නමක් ලබා දෙන පොදු ප්රපංචයකි.

ඔවුන්ගේ නම් ලතින් භාෂාවෙන් ලියා ඇත. එහෙත් අපේ රටේද ස්ථිර ප්රකාශ කිරීම් සහිත ඒවා රුසියානු පරිවර්තනයකි. එක් එක් මූලද්රව්යයේ සංකේතය ලතින් වචනයෙහි පළමුවන අකුර හෝ පළමු හා පහත කවරක් වේ. උදාහරණයක් ලෙස: කැල්සියම් (Ca) - කැල්සියම්, ෙබෝෙරෝන් (B) - ෙබෝෙර්.

රසායනික මූලද්රව්ය පරමාණු වල ලක්ෂණ

ආවර්තිතා පද්ධතියේ එක් එක් නියෝජිතයා ව්යුහයේ සහ ප්රකාශිත ගුණාංගවල මෙන්ම එහි සුවිශේෂ ලක්ෂණ ද ඇත. රසායනික මූලද්රව්යයක ලක්ෂනය සමන්විත වන්නේ එහි හරය සහ ඉලෙක්ට්රෝනික ස්ථරවල සංයුතිය හා එය නිර්මාණය කරන සරල ද්රව්ය සහ සංකීර්ණ සංයෝගයන්ය.

රසායනික මූලද්රව්යවල පරමාණුක න්යෂ්ටියේ සංයුතියට අංශු ගණනාවක් ඇතුළත් වේ - නියුක්ලියෝන:

• ප්රෝටෝන එහි ධන ධන ආරෝපනය (p ^{+ 1} ) සහ පරමාණුක ස්කන්ධයෙන් කොටසක්;
• මූලද්රව්යයේ ස්කන්ධ අංකය කෙරෙහි බලපාන නියුට්රෝන හා ආරෝපණ නොමැතිව (n ⁰ ).

තවත් ආකාරයක අංශු ඉලෙක්ට්රෝන වේ. ඔවුහු න්යෂ්ටිය වටා ගමන් කර ඍණ ආරෝපණ (e ^-1 ) ඇත. ඔවුන්ගේ දිශානතිය ව්යාකූල නැත, නමුත් දැඩි ලෙස නියෝග කර ඇත. ඒවා සබ්මැරීනයන් හා මට්ටම් (ඉලෙක්ට්රෝන ස්ථර) වලින් සමන්විත වන කාක්ෂිකවල (s, p, d, f) වේ.

මූලද්රව්යයක පරමාණුක ස්කන්ධය ප්රෝටෝන හා නියුට්රෝන වලින් සමන්විත වන අතර එය සමස්ත ස්කන්ධය ලෙස හැඳින්වේ. ප්රෝටෝන සංඛ්යාව ඉතා සරලයි - එය පද්ධතියේ මූලද්රව්යයේ සාම්පල ප්රමාණයට සමාන වේ. සමස්තයක් ලෙස පරමාණුව විද්යුත් වශයෙන් උදාසීන බැවින් එය කිසිඳු චෝදනාවක් නොමැතිව ඍණ ආරෝපිත ඉලෙක්ට්රෝන සංඛ්යාවට නිරන්තර ප්රෝටෝන අංශු ගණනට සමාන වේ.

මේ අනුව, රසායනික මූලද්රව්යයක ලාක්ෂණික කාල පරාසයක් තුළ එහි පිහිටුම ලබා දිය හැකිය. සියල්ලටම, සෛල සියල්ලම පාහේ විස්තර කරයි: අනුක්රමික අංකය, හා ඒ අනුව ඉලෙක්ට්රෝන හා ප්රෝටෝන, පරමාණුක ස්කන්ධය (මෙම මූලද්රව්යයේ පවතින සමස්ථානිකවල සාමාන්ය අගය). ව්යුහය කුමන කාල පරිච්ෙඡ්දයක් තුළ දක්නට ලැබේ (එබැවින්, බොහෝ ස්ථරවලට ඉලෙක්ට්රෝන පිහිටවනු ඇත). ප්රධාන උප සමූහවල මූලද්රව්ය සඳහා අවසන් ශක්ති මට්ටමේ දී ඍණ අංශු ගණනක් පුරෝකථනය කළ හැකි ය. එය මූලද්රව්යයේ පිහිටුවා ඇති කාණ්ඩයෙහි සංඛ්යාව සමාන වේ.

නියුට්රෝන සංඛ්යාව ගණනය කළ හැක්කේ සංඛ්යා අංකයෙන් ප්රෝටෝනයක් අඩු කිරීමෙනි. එනම් අනුක්රමික අංකය වේ. මේ අනුව, සෑම රසායනික මූලද්රව්යයක් සඳහාම සම්පූර්ණ ඉලෙක්ට්රොනික්-ගැෆික් සූත්රය ලබා ගැනීම හා සංයුක්ත කිරීම, එහි ව්යුහය නිවැරදිව පිළිබිඹු වන අතර හැකි ඔක්සිකරණ තත්ව සහ ප්රකාශිත ගුණාංග පෙන්වයි.

ස්වභාව ධර්මයේ මූලද්රව්ය බෙදා හැරීම

මෙම ගැටලුව පිළිබඳ අධ්යයනය සමස්ත විද්යාවකටම සම්බන්ධ වී ඇත - විශ්ව විද්යාව. දත්තවලින් පෙන්නුම් කරන්නේ පෘථිවි ග්රහයාගේ මූලද්රව්ය ව්යාප්තිය විශ්වයේම සමාන රටා නැවත සමානයි. ආලෝකය, බර සහ මධ්ය පරමාණුක න්යෂ්ටීන්හි ප්රධාන ප්රභවය වන්නේ තාරකා අභ්යන්තරයේ සිදුවන න්යෂ්ටික ප්රතික්රියාවයි. මෙම ක්රියාවලියන්ට ස්තුති කිරීම, විශ්වය හා අභ්යවකාශය අපගේ පෘථිවි සියලු රසායනික මූලද්රව්ය වලින් ලබා දුනි.

ස්වභාවික ස්වාභාවික ප්රභවයන්ගෙන් සැදුම් ලත් 118 දෙනාගෙන් 89 දෙනෙක්ම මිනිසුන් විසින් සොයා ගනු ලැබූ අතර මෙය වඩාත් මූලික, වඩාත් පැතිරුණු පරමාණු වේ. රසායනික මූලද්රව්ය නියුට්රෝන සමඟ න්යෂ්ටීන් බෝම්බ දැමීම මගින් කෘතිමව සංස්ලේෂණය කරන ලදී.

නයිට්රජන්, ඔක්සිජන් සහ හයිඩ්රජන් වැනි මූලද්රව්යවල සරලම ද්රව්යයන් වඩාත්ම සංඛ්යා ලෙස සැලකේ. කාබන් යනු සියලු කාබනික ද්රව්යවල කොටසක් වන අතර ඒ නිසා ප්රමුඛ ස්ථානයක් ගනී.

පරමාණුක ඉලෙක්ට්රෝන ව්යුහයේ වර්ගීකරණය

පද්ධතියේ සියළු රසායනික මූලද්රව්යවල වඩාත් පොදු වර්ගීකරණයක් වන්නේ විද්යුත් ව්යුහය පදනම් කරගෙනය. පරමාණුක ආවරණයේ අඩංගු ශක්ති මට්ටම් ගණන හා අවසාන සංයුජතා ඉලෙක්ට්රෝන අඩංගු වන අතර, මූලද්රව්ය කාණ්ඩ හතරක් වෙන්කර හඳුනාගත හැකිය.

S-Elements

S-කක්ෂීය කක්ෂය අවසන් වන්නේ ඒවායින් පසුවය. මෙම පවුලට ප්රධාන උප සමූහය (හෝ ඇල්කයිල් ලෝහ) පළමු කාණ්ඩයේ මූලද්රව්ය ඇතුළත් වේ . බාහිර මට්ටමේ ඉලෙක්ට්රෝනයක එක් ඉලෙක්ට්රෝනයක් පමණි. මෙම නියෝජිතයින්ගේ ශක්තිමත් ගුණ අවශේෂයන් ලෙස එම ගුණාංග නිශ්චය කරයි.

P-මූලද්රව්ය

පමණක් 30 කෑලි. Valence ඉලෙක්ට්රෝනයන් p-sublevel මත පිහිටා ඇත. මෙම තුන්වන සිට අටවෙනි කණ්ඩායමට අයත් ප්රධාන උප කණ්ඩායම් වේ. ඒවා 3,4,5,6 කාල පරිච්ඡේදයන් වෙත යොමු කර ඇත. ඒවා අතර ලක්ෂණ ලෝහ හා සාමාන්ය නොවන ලෝහමය මූලද්රව්ය වල දක්නට ලැබේ.

D-මූලද්රව්ය හා f-මූලද්රව්ය

මේවා අවුරුදු 4 ත් 7 ත් අතර කාලයක සිට සංක්රමණ ලෝහ වේ. අයිතම 32 ක් පමණි. සරල ද්රව්ය ආම්ලික හා මූලික ගුණද (ඔක්සිකාරක සහ අඩු කිරීම) ප්රදර්ශනය කළ හැකිය. උභයගුණික, එනම්, ද්වේෂසහගත ය.

F-පවුලට ලැන්තනිඅයිඩ සහ ඇක්ටිනයිඩ් අඩංගු වේ. අවසාන ඉලෙක්ට්රෝන f-orbitals මත පිහිටා ඇත.

මූලද්රව්යවලින් සාදනු ලබන ද්රව්ය: සරල

එසේම, රසායනික මූලද්රව්ය වර්ග සියල්ලම සරල හෝ සංකීර්ණ සංයෝගවල ස්වරූපයෙන් පවතී. එබැවින්, විවිධ සංඛ්යාංකවල එකම ව්යුහයෙන් සෑදූ ඒවා සලකා බැලිය යුතු ය. උදාහරණයක් ලෙස O ₂ යනු ඔක්සිජන් හෝ ඩයික්සයිඩ් වන අතර O ₃ ඕසෝන් වේ. මෙම ප්රපංචය ඇලොට්රෝපි ලෙස හැඳින්වේ.

සරල රසායනික මූලද්රව්ය, එකම නාම සංයෝග සෑදීම, ආවර්තිතා පද්ධතියේ එක් එක් නියෝජිතයා සඳහා සාමාන්ය ය. නමුත් ඒවා සියල්ලම සමාන නොවේ. ඉතින්, සරල සංයෝග, ලෝහ සහ අපද්රව්ය. පළමු කාණ්ඩයේ 1-3 කාණ්ඩයේ ප්රධාන උප සමූහයන් සහ වගුවෙහි ඇති සියලු උප සමූහයන් ප්රථමයෙන් පිහිටුවනු ලැබේ. 4-7 කාණ්ඩවල ප්රධාන උප කණ්ඩායම් වේ. අටවන මූලික කරුණු විශේෂ මූලද්රව්ය - උච්ච හෝ නිෂ්ක්රිය වායූන් වේ.

මෙතෙක් සොයාගෙන ඇති සියලු සරල අංග අතරින් 11 වායූන්, ද්රව දෙකක ද්රව්ය (බ්රෝමීන් සහ රසදිය) සාමාන්ය තත්ව යටතේ හැඳින්වේ.

සංකීර්ණ සම්බන්ධතා

ඒවා රසායනික මූලද්රව්ය දෙකක් හෝ වැඩි ප්රමාණයක් අඩංගු වන සියල්ල යොමු කිරීමට සාමාන්යයෙන් භාවිතා වේ. රසායනික සංයෝග දැනටමත් මිලියන 2 කටත් වඩා වැඩි ගණනක් හඳුනාගෙන ඇති හෙයින් සමූහයේ උදාහරණ වේ. මේවා ලුණු, ඔක්සයිඩ, අම්ල සහ අම්ල, සංකීර්ණ සංකීර්ණ සංයෝග, සියලු කාබනික ද්රව්ය වේ.