रासायनिक गुणधर्मों में आवर्त प्रवृत्ति

तत्वों के रासायनिक गुणधर्मों में बहुत सारी विषेशताएं होती हैं। जैसे - विकर्ण संबंध, अक्रिय युग्म प्रभाव, लैंथेनाइड संकुचन प्रभाव। जैसे-जैसे आप किसी आवर्त में बाएं से दाएं बढ़ते हैं, प्रत्येक तत्व के साथ संयोजी  इलेक्ट्रॉनों की संख्या एक बढ़ जाती है। संयोजकता एक परमाणु की संयोजन क्षमता है, जो एक स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास, आमतौर पर एक उत्कृष्ट गैस के विन्यास को प्राप्त करने के लिए एक परमाणु द्वारा खोए, प्राप्त या साझा किए जा सकने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या का प्रतिनिधित्व करती है। यह निर्धारित करता है कि एक परमाणु अन्य परमाणुओं के साथ कितने बंधन बना सकता है। किसी तत्व की आवर्त में स्थित उसके रासायनिक गुणों द्वारा प्रदर्शित होती है। बहुत से कारक आवर्त में स्थित तत्वों की विषेशताएँ बताते हैं जैसे विधुत ऋणात्मकता, परमाणु त्रिज्या और धात्विक लक्षण। आवर्ती गुण रासायनिक तत्वों के गुणों को संदर्भित करते हैं। आवर्त सारणी में तत्वों का रुझान इलेक्ट्रोनगेटिविटी, आयनीकरण ऊर्जा, इलेक्ट्रॉन बंधुता, परमाणु त्रिज्या, धात्विक गुण और रासायनिक अभिक्रियाशीलता जैसे विभिन्न कारकों पर निर्भर करता है। आवर्त सारणी में कुछ आवर्ती एवं रासायनिक अभिक्रियाशीलता इस प्रकार हैं:

उदाहरण

• आवर्त 2 में, लिथियम (Li) से नियॉन (Ne) तक,संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या 1 से बढ़कर 8 हो जाती है। आवर्त सारणी के बाईं ओर के तत्व (समूह 1, 2, और 13) एक स्थाई इलेक्ट्रॉनिक विन्यास प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रॉनों को खो देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप समूह संख्या के बराबर संगत संयोजकता वाले धनात्मक आयन उत्पन्न होते हैं।
• दाईं ओर के तत्व (समूह 15, 16, और 17) एक स्थिर विन्यास प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करते हैं या इलेक्ट्रॉनों को साझा करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक संयोजकता वाले ऋणात्मक आयन उत्पन्न होते हैं जिनकी गणना प्राप्त या साझा किए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या के आधार पर की जा सकती है।
• संक्रमण धातुओं में परिवर्तनशील संयोजकता होती है क्योंकि वे अपने वाह्य कोश से विभिन्न संख्या में इलेक्ट्रॉन खो सकते हैं।
• संक्रमण धातुओं की संयोजकता प्रायः रासायनिक स्थितियों और उनके द्वारा बनने वाले विशेष यौगिकों पर निर्भर करती है।

विकर्ण संबंध

रसायन विज्ञान में कहा जाता है कि आवर्त सारणी के दूसरे और तीसरे आवर्त (पहले 20 तत्व) में विकर्ण रूप से आसन्न तत्वों के कुछ जोड़े के बीच एक विकर्ण संबंध मौजूद होता है। रसायन विज्ञान में, विकर्ण संबंध उन तत्वों के बीच गुणों में समानता को संदर्भित करता है जो आवर्त सारणी में एक दूसरे के विकर्ण पर स्थित हैं। यह संबंध विभिन्न आवर्तों में, लेकिन एक ही समूह में, तत्वों के कुछ युग्मों के बीच देखा जाता है। विकर्ण संबंध की अवधारणा उनके भौतिक और रासायनिक गुणों में समानता को समझने में मदद करती है। s ब्लॉक तत्वों में, आवर्त सारणी के दूसरे और तीसरे आवर्त में उपस्थित तत्वों के बीच एक विकर्ण सम्बन्ध होता है। ये जोड़े निम्नलिखित हैं:

• लिथियम (Li) और मैग्नीशियम (Mg), वे आयनीकरण ऊर्जा, परमाणु और आयनिक त्रिज्या में समानता प्रदर्शित करते हैं और समान यौगिकों का निर्माण।
• बेरिलियम (Be) और एल्यूमीनियम (Al), बेरिलियम आवर्त 2 में समूह 2 से संबंधित है, जबकि एल्यूमीनियम आवर्त 3 में समूह 13 से संबंधित है। वे अपने छोटे परमाणु और आयनिक त्रिज्या, उच्च चार्ज घनत्व और सहसंयोजक बनाने की प्रवृत्ति में समानता दिखाते हैं।
• बोरॉन (B) और सिलिकॉन (Si), बोरॉन आवर्त 2 में समूह 13 का तत्व है, जबकि सिलिकॉन आवर्त 3 में समूह 14 का तत्व है। वे अपनी सहसंयोजक प्रकृति, हाइड्राइड बनाने की क्षमता (BH₃ और CH₄) में समानताएं प्रदर्शित करते हैं, और अम्लीय ऑक्साइड का निर्माण करते हैं।

ये एक समान गुण प्रदर्शित करते हैं; उदाहरण के लिए, बोरॉन और सिलिकॉन दोनों अर्धचालक हैं, जो हैलाइड बनाते हैं जो जल में हाइड्रोलाइज्ड होते हैं और उनमें अम्लीय ऑक्साइड होते हैं।

विकर्ण संबंध की विशेषताएं

• विकर्ण रूप से आसन्न तत्वों में बहुत कुछ समानता है।
• आवर्त सारणी के दूसरे और तीसरे आवर्त में विकर्ण संबंध सबसे अधिक दिखाई देता है।
• आवर्त सारणी में विकर्ण रूप से जाने पर तत्व कुछ समानताएँ दिखाते हैं, लेकिन वे एक समूह के भीतर समानताओं की तुलना में बहुत अधिक समान नहीं होते हैं।
• ऐसा कहा जाता है कि आवर्त सारणी के दूसरे और तीसरे आवर्त में विकर्ण रूप से आसन्न तत्वों के कुछ जोड़े के बीच एक विकर्ण संबंध मौजूद होता है।

ये विकर्ण संबंध प्रभावी परमाणु आवेश और उसमे शामिल तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में तुलनीय अंतर के कारण उत्पन्न होते हैं। गुणों में समानताएं तत्वों और उनके यौगिकों के व्यवहार और अभिक्रियाशीलता की जानकारी करने में सहायता करती हैं।यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि विकर्ण संबंध आवर्त सारणी का सिर्फ एक पहलू है, और यह सभी तत्वों पर लागू नहीं हो सकता है।

विधुत ऋणातमकता

किसी अणु के आपस में जुड़कर परमाणु बनाने में इलेक्ट्रॉनों का साझा होता है, इस साझे के इलेक्ट्रॉन युग्म को अपनी ओर आकर्षित करने की प्रवृत्ति विधुत ऋणात्मक्ता कहलाती है। इसका कोई मात्रक नहीं होता। इस पैमाने के अनुसार, फ्लोरीन का मान 4.0 है अतः यह सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है और सीज़ियम का मान 0.7 है अतः यह सबसे कम विद्युत ऋणात्मक तत्व है। जैसे-जैसे हम किसी आवर्त में बाएं से दायें ओर बढ़ते हैं, परमाणु आवेश बढ़ता है और परमाणु आकार घटता है, इसलिए आधुनिक आवर्त सारणी में एक आवर्त में विधुत ऋणात्मकता का मान बढ़ जाता है।

वर्ग में ऊपर से नीचे जाने पर विधुत ऋणातमकता का मान घटता जाता है।

उदाहरण

F > Cl > Br > I

किसी भी आवर्त में बायें से दाएं जाने पर विधुत ऋणातमकता का मान बढ़ता जाता है।

B < C < N < O <F

परमाणु त्रिज्या

परमाणु त्रिज्या एक परमाणु के आकार को संदर्भित करता है, जिसे सामान्यतः इसकी परमाणु त्रिज्या द्वारा दर्शाया जाता है। एक आवर्त के दौरान, बढ़ते प्रभावी परमाणु आवेश (प्रोटॉन इलेक्ट्रॉनों को करीब खींचते हैं) और अतिरिक्त परिरक्षण इलेक्ट्रॉनों की अनुपस्थिति के कारण परमाणु त्रिज्या सामान्यतः बाएं से दाएं घटता जाता है। एक समूह में नीचे की ओर, नई ऊर्जा स्तरों या कोशों के जुड़ने के कारण परमाणु त्रिज्या बढ़ती जाती है।

आयनीकरण ऊर्जा

आयनीकरण ऊर्जा एक परमाणु या आयन से एक इलेक्ट्रॉन को निकालने के लिए आवश्यक ऊर्जा है। एक आवर्त में, आयनीकरण ऊर्जा सामान्यतः बाएं से दाएं बढ़ती है क्योंकि परमाणु त्रिज्या घटती जाती है और धनावेशित नाभिक और ऋणात्मक इलेक्ट्रॉनों के बीच आकर्षण मजबूत होता है। एक समूह में नीचे की ओर बढ़ते परमाणु त्रिज्या और परिरक्षण प्रभाव के कारण आयनीकरण ऊर्जा सामान्यतः कम हो जाती है।

इलेक्ट्रॉन एफ़िनिटी

इलेक्ट्रॉन एफ़िनिटी वह ऊर्जा परिवर्तन है जो तब होता है जब एक परमाणु ऋणात्मक आयन बनाने के लिए एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है। एक आवर्त के दौरान, इलेक्ट्रॉन बंधुता सामान्यतः बाएं से दाएं बढ़ती है, हालांकि कुछ अनियमितताएं हो सकती हैं। एक समूह में नीचे की ओर इलेक्ट्रॉन बन्धुता सामान्यतः कम हो जाती है।

अभ्यास प्रश्न

• विकर्ण सम्बन्ध से क्या तात्पर्य है?
• उन यौगिकों के नाम बताइये जो विकर्ण सम्बन्ध प्रदर्शित करते  है?
• विकर्ण संबंध के रसायन विज्ञान में क्या लाभ हैं?
• एक आवर्त में, बाएं से दाएं जाने पर सामान्यतः परमाणु त्रिज्या कम होती जाती है क्यों?
• एक आवर्त में, बाएं से दाएं जाने पर आयनीकरण ऊर्जा पर क्या प्रभाव पड़ता है ?
• एक समूह में ऊपर से नीचे जाने पर परमाणु त्रिज्या बढ़ती जाती है उदाहरण द्वारा स्पष्ट कीजिये।