• facebook
  • whatsapp
  • telegram

పరమాణువులు - అణువులు

      ఒక అణువులో ఏముంటాయి? పరమాణువులు ఎలా ఏర్పడతాయి? ఇవన్నీ కలిసి ఏర్పడే వివిధ మూలకాలు, సమ్మేళనాలు, వాటిని కనిపెట్టిన శాస్త్రవేత్తలు... వారు రూపొందించిన నియమాలు, సిద్ధాంతాలు, మొత్తంగా పరమాణు నిర్మాణం గురించి ఈ పాఠంలో తెలుసుకుందాం.
* ఆంటోని లెవోయిజర్ ప్రఖ్యాత ఫ్రెంచి రసాయన శాస్త్రవేత్త. ఇతడిని ఆధునిక రసాయన శాస్త్ర పితామహుడు అని పిలుస్తారు.
* ఇతడు దహన చర్యల గురించి విపులంగా అధ్యయనం చేశాడు.
* మూలకానికి ఉపయుక్తమైన నిర్వచనాన్ని ఇచ్చాడు.
* ద్రవ్య నిత్యత్వ నియమంను ప్రతిపాదించాడు.
* ఒక రసాయన చర్యలో క్రియాజనకాల భారం, క్రియాజన్యాల భారం సమానంగా ఉంటుంది అనేది ద్రవ్య నిత్యత్వ నియమం.
* ఒక రసాయన చర్యలో శక్తిని సృష్టించలేం, నాశనం చేయలేం.
* లాండాల్ట్ అనే శాస్త్రవేత్త ద్రవ్య నిత్యత్వ నియమాన్ని ప్రయోగపూర్వకంగా నిరూపించాడు.
* ఒక నిర్దిష్ట రసాయన సంయోగ పదార్థం ఎల్లప్పుడూ స్థిరభార నిష్పత్తితో కలిసిన ఒకే మూలకాలను కలిగి ఉంటుంది. దీన్నే స్థిరానుపాత నియమం అంటారు.
* స్థిరానుపాత నియమాన్ని జోసెఫ్ ప్రౌస్ట్ ప్రతిపాదించాడు.
ద్రవ్యనిత్యత్వ సిద్ధాంతం, స్థిరానుపాత నియమాల ఆధారంగా జాన్ డాల్టన్ ఒక ప్రాథమిక సిద్ధాంతాన్ని ప్రతిపాదించాడు.
* ద్రవ్య నిత్యత్వం జరగాలంటే మూలకాలన్నీ తప్పనిసరిగా చిన్న కణాలతో నిర్మితమై ఉండాలి. ఆ చిన్న కణాలకు అతడు పరమాణువులు అని పేరు పెట్టాడు.
* స్థిరానుపాత నియమం పాటించాలంటే ఒక పదార్థంలోని అన్ని కణాలు ఒకేలా ఉండాలి.
    పై రెండు నియమాలను ఆధారంగా చేసుకుని జాన్ డాల్టన్ A New System of chemical philosophyని ప్రతిపాదించాడు.
* డాల్టన్ రసాయన చర్యల్లో పరమాణువుల పునర్ వ్యస్థీకరణ జరుగుతుంది అని చెప్పాడు.
* ఒక మూలక పరమాణువుల ద్రవ్యరాశి, రసాయన ధర్మాలు ఒకేలా ఉంటాయి.
* భిన్న నిష్పత్తుల్లో సంయోగం చెందే మూలక పరమాణువులు విభిన్న సంయోగ పదార్థాలను ఏర్పరుస్తాయి.
* 2600 సంవత్సరాల కిందట కణాదుడు అనే భారతీయ రుషి చెప్పిన వైశిష సూత్రలో పరమాణువులకు చెందిన అంశాలు స్పష్టంగా ఉన్నాయి.
* కణాదుడు అసలు పేరు కశ్యపుడు.
పరమాణువు (atom) అనే పదం గ్రీకు పదం a-tomio నుంచి పుట్టింది. దీని అర్థం విభజించడానికి వీలులేనిది.
* కణాలన్నింటిలో పరమాణువులు చాలా ప్రాథమికమైనవి.
* రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పరమాణువులు సంయోగం చెంది అణువులను ఏర్పరుస్తాయి.
ఒకే రకమైన పరమాణువులను కలిగి ఉన్న పదార్థాన్ని మూలకం అంటారు.
* వేర్వేరు మూలక పరమాణువుల కలయిక వల్ల ఏర్పడే అణువులున్న పదార్థాలను సంయోగ పదార్థాలు లేదా సమ్మేళనాలు అంటారు.
* స్వతంత్రంగా ఉండగలిగి అది ఏ పదార్థానికి చెందుతుందో ఆ పదార్థ ధర్మాలు అన్ని ప్రదర్శించే అతి సూక్ష్మ కణాన్ని అణువు అంటారు.
* లాటిన్ భాషలో హైడ్రో (Hydro) అంటే నీరు అని అర్థం. కాబట్టి ఆక్సిజన్‌తో చర్య జరిపి నీటిని ఏర్పరిచే స్వభావం గల మూలకం అని దానికి హైడ్రోజన్ అని పేరు పెట్టారు.
లాటిన్ భాషలో ఆక్సి (Oxy) అంటే ఆమ్లం (Acid) అని అర్థం. దీన్ని బట్టి ఆమ్లాన్ని ఏర్పరిచే గుణం ఉన్న ఈ వాయువుకు ఆక్సిజన్ అని పేరు పెట్టారు.
* సూర్యుడిలో కనుక్కున్న వాయువుకు హీలియం అని పేరు పెట్టారు. గ్రీకు భాషలో హీలియో అంటే సూర్యుడు అని అర్థం.
* కొంతమంది శాస్త్రవేత్తల పేర్ల మీదుగా ఐన్‌స్టీనియం, రూథర్ ఫోర్డియం, మెండలీవియం, ఫెర్మియం అని మూలకాలను పిలిచారు.
* మూలకాలను సూచించే గుర్తులనే సంకేతాలు (Symbols) అంటారు.
* మూలకాలకు మొదటిసారిగా సంకేతాన్ని సూచించినవారు జాన్ బెర్జిలియస్.
* కొన్ని మూలకాలకు మొదటి అక్షరం, మరికొన్నింటికి మొదటి రెండు అక్షరాలు, ఇంకా కొన్ని మూలకాలకు లాటిన్ పేర్లను సంకేతంగా సూచించారు.


ఓజోన్ సంకేతం: O3. ఇది సూర్యుడి నుంచి వచ్చే హానికరమైన అతినీలలోహిత (UV) కిరణాలను భూమి పైకి రాకుండా రక్షణ కవచంలా పనిచేస్తుంది.
* ఒకే పరమాణువు కలిగిన వాటిని ఏక పరమాణుక అణువు అని, రెండు పరమాణువులున్న వాటిని ద్విపరమాణుక అణువు అని పిలుస్తారు.

 

సంయోజకత:
 

* ఇప్పటివరకు 115 మూలకాలు కనుక్కున్నారు.
*ఒక మూలకం వేరొక మూలకంతో సంయోగం చెందే సామర్థ్యాన్ని సంయోజకత అంటారు.

 

అయాన్‌లు:
 

* లోహ, అలోహ సమ్మేళనాలు ఆవేశపూరిత కణాలను కలిగి ఉంటాయి. ఈ కణాలను అయాన్‌లు అంటారు.
* రుణావేశిత అయాన్‌ను ఆనయాన్ అని, ధనావేశిత అయాన్‌ను కేటయాన్ అని అంటారు.
* ధనావేశిత అయాన్‌లు ఎలక్ట్రాన్‌లను కోల్పోతాయి.
* రుణావేశిత అయాన్‌లు ఎలక్ట్రాన్‌లను గ్రహించుకుంటాయి.
* ఒక అయాన్ సంయోజకత దాని ఆవేశ పరిమాణానికి సమానంగా ఉంటుంది.
ఉదా: క్లోరైడ్ అయాన్ (Cl-) సంయోజకత - 1
          సల్ఫేట్ అయాన్ (SO4-2) సంయోజకత - 2

 

పరమాణు ద్రవ్యరాశి:
 

* ఏదైనా పరమాణు ద్రవ్యరాశిని లెక్కించేందుకు కార్బన్ (C - 12) పరమాణువు (C12) ద్రవ్యరాశిని ప్రామాణికంగా తీసుకోవాలని 1961లో అంతర్జాతీయంగా నిర్ధారించారు.
* కార్బన్ - 12 (C12) ద్రవ్యరాశిలో సరిగ్గా 1/12 వ వంతును పరమాణు ద్రవ్యరాశి ప్రమాణం (a.m.u.)గా నిర్వచిస్తారు.
* పరమాణు ద్రవ్యరాశి అనేది రెండు రాశుల నిష్పత్తి. దీనికి ప్రమాణాలు ఉండవు.
* ప్రస్తుతం పరమాణు ద్రవ్యరాశిని లెక్కించడానికి amuకు బదులుగా ఏకీకృత ద్రవ్యరాశి (Unified mass)ను ఉపయోగిస్తున్నారు.
* మూలకాల పరమాణు భారాలను నిర్ణయించడానికి జాన్ డాల్టన్ హైడ్రోజన్ పరమాణు భారాన్ని ప్రమాణంగా తీసుకున్నాడు.
* పరమాణు ద్రవ్యరాశిని కచ్చితంగా కొలవడానికి ద్రవ్యరాశి స్పెక్ట్రోమీటరును ఉపయోగిస్తారు.
* సమ్మేళనాలను సూచించడానికి వాడే గుర్తును సాంకేతికం (formula) అంటారు.

అణుద్రవ్యరాశి: (Molecular Mass)
 

* అణువు సాపేక్ష ద్రవ్యరాశిని అణు ద్రవ్యరాశి అంటారు. దీన్ని ఏకీకృత ద్రవ్యరాశి (Unified mass)లో సూచిస్తారు.
ఉదా: H2SO4 అణు ద్రవ్యరాశి: 2(1) + 32 + 16(4) = 2 + 32 + 64 = 98 U గా నిర్వచిస్తారు.

* పరమాణు ద్రవ్యరాశి అనేది రెండు రాశుల నిష్పత్తి. దీనికి ప్రమాణాలు ఉండవు.
* ప్రస్తుతం పరమాణు ద్రవ్యరాశిని లెక్కించడానికి amuకు బదులుగా ఏకీకృత ద్రవ్యరాశి (Unified mass)ను ఉపయోగిస్తున్నారు.
* మూలకాల పరమాణు భారాలను నిర్ణయించడానికి జాన్ డాల్టన్ హైడ్రోజన్ పరమాణు భారాన్ని ప్రమాణంగా తీసుకున్నాడు.
* పరమాణు ద్రవ్యరాశిని కచ్చితంగా కొలవడానికి ద్రవ్యరాశి స్పెక్ట్రోమీటరును ఉపయోగిస్తారు.
* సమ్మేళనాలను సూచించడానికి వాడే గుర్తును సాంకేతికం (formula) అంటారు.



 

అణుద్రవ్యరాశి: (Molecular Mass)
 

* అణువు సాపేక్ష ద్రవ్యరాశిని అణు ద్రవ్యరాశి అంటారు. దీన్ని ఏకీకృత ద్రవ్యరాశి (Unified mass)లో సూచిస్తారు.
ఉదా: H2SO4 అణు ద్రవ్యరాశి: 2(1) + 32 + 16(4) = 2 + 32 + 64 = 98 U
      యూనిట్ ద్రవ్యరాశి ఒక ఫార్ములాలో ఉంటే యూనిట్ పరమాణువు లేదా అణువు లేదా అయాన్‌ను సూచిస్తుంది.
* ఒక మోల్ అంటే 12 గ్రాముల C12 ఐసోటోప్‌లో ఉండే పరమాణువుల సంఖ్యకు సమానమైన సంఖ్యలో కణాలు లేదా ఉపకణాలు కలిగి ఉండే పదార్థం-
* ఏ పదార్థంలోనైనా ఒక మోల్‌లో ఉండే కణాల సంఖ్య ఎల్లప్పుడూ స్థిరం. దీని విలువ 6.022 × 1023. దీన్ని అవగాడ్రో సంఖ్య అంటారు.
అవగాడ్రో సంఖ్య = 6.022 × 1023
* మోల్ అనే పదాన్ని విల్‌హెల్మ్ ఆస్వాల్ట్ అనే శాస్త్రవేత్త లాటిన్ పదమైన Moles నుంచి తీసుకున్నాడు. దీని అర్థం కుప్ప
ఒక పెద్ద సంఖ్యకు మోల్ అనే ప్రమాణాన్ని వాడాలని 1967లో నిర్ణయించారు.

 

మోలార్ ద్రవ్యరాశి:
 

* ఒక మోల్ పదార్థ ద్రవ్యరాశిని గ్రాముల్లో వ్యక్తపరిస్తే దాన్ని మోలార్ ద్రవ్యరాశి అంటారు. సంఖ్యాత్మకంగా ఏకీకృత ద్రవ్యరాశిలో వ్యక్తపరిచిన ద్రవ్యరాశికి ఇది సమానం.
ఉదా: నీటి మోలార్ ద్రవ్యరాశి 18 U. 18 gm నీటిలో 6.022 × 1023 అణువులు ఉంటాయి.

అవగాడ్రో సంఖ్య = 6.022 × 1023
* మోల్ అనే పదాన్ని విల్‌హెల్మ్ ఆస్వాల్ట్ అనే శాస్త్రవేత్త లాటిన్ పదమైన Moles నుంచి తీసుకున్నాడు. దీని అర్థం కుప్ప
* ఒక పెద్ద సంఖ్యకు మోల్ అనే ప్రమాణాన్ని వాడాలని 1967లో నిర్ణయించారు.

 

మోలార్ ద్రవ్యరాశి:
 

* ఒక మోల్ పదార్థ ద్రవ్యరాశిని గ్రాముల్లో వ్యక్తపరిస్తే దాన్ని మోలార్ ద్రవ్యరాశి అంటారు. సంఖ్యాత్మకంగా ఏకీకృత ద్రవ్యరాశిలో వ్యక్తపరిచిన ద్రవ్యరాశికి ఇది సమానం.
ఉదా: నీటి మోలార్ ద్రవ్యరాశి 18 U. 18 gm నీటిలో 6.022 × 1023 అణువులు ఉంటాయి.

 

పరమాణువులో ఏముంది?

* పదార్థాలు అన్నీ పరమాణువులతో నిర్మితమైనవి.
* మొదటి పరమాణు సిద్ధాంతాన్ని జాన్ డాల్టన్ 1808లో ప్రతిపాదించాడు.
* విద్యుత్ విశ్లేషణ ప్రయోగాలు చేస్తున్నప్పుడు పరమాణువులు రుణావేశం పొందుతాయని మైఖేల్ ఫారడే కనుక్కున్నాడు.
* ''పరమాణువులను విభజించలేం" - డాల్టన్.
* పరమాణువు విద్యుత్‌పరంగా తటస్థమైంది కాబట్టి పరమాణువులో కనీసం రెండు ఉప కణాలు ఉండాలి.
* 1897లో జె.జె.థామ్సన్ అనే బ్రిటిష్ శాస్త్రవేత్త తన ప్రయోగం ఆధారంగా పరమాణువులో రుణావేశిత కణాలైన ఎలక్ట్రాన్‌లు ఉంటాయని నిరూపించాడు.
* ఎలక్ట్రాన్‌లు అతి తక్కువ ద్రవ్యరాశి (9.10 × 10-28 గ్రా.) కలిగి ఉంటాయి.
* మొదటగా ఆవిష్కరించి, అధ్యయనం చేసిన ఉప పరమాణు కణం ఎలక్ట్రాన్. దీన్ని e-తో సూచిస్తారు.
* దీని ఆవేశాన్ని ప్రమాణ రుణావేశంగా (-ve) గా తీసుకుంటారు.
* ఎలక్ట్రాన్ ఆవేశం = - 1.602 × 1019 కులూంబ్‌లు.
* ధనావేశ కణం ప్రోటాన్‌ను గోల్డ్ స్టెయిన్ అనే శాస్త్రవేత్త కనుక్కున్నాడు. 1920లో ఈ కణానికి ప్రోటాన్ అని పేరు పెట్టాడు.
* ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశి ఎలక్ట్రాన్ ద్రవ్యరాశికి 1836 రెట్లు అధికంగా ఉంటుంది.
* దీన్ని p+ తో సూచిస్తారు.
* దీని ద్రవ్యరాశి 1.0078 amu.
* దీని ఆవేశాన్ని ప్రమాణ ధనావేశంగా తీసుకుంటారు.
* ప్రోటాన్ ఆవేశం + 1.602 × 1019 కూలూంబ్‌లు
* 1932లో జేమ్స్ చాడ్విక్ తటస్థ ఆవేశ కణం న్యూట్రాన్‌ను కనుక్కున్నాడు.
* ప్రోటాన్‌తో దాదాపు సమాన ద్రవ్యరాశి (1.0087 amu) ని ఇది కలిగి ఉంటుంది.
* దీన్ని noతో సూచిస్తారు.
* దీని ఆవేశం '0'.
* ఎలక్ట్రాన్ ద్రవ్యరాశి న్యూట్రాన్ ద్రవ్యరాశి కంటే 1840 రెట్లు తక్కువ.
* న్యూట్రాన్ హైడ్రోజన్‌లో తప్ప మిగతా అన్ని పరమాణు కేంద్రకాల్లో ఉంటుంది.

 

థామ్సన్ పరమాణు నమూనా:
 

* 1898లో థామ్సన్ పరమాణు నమూనాను ప్రతిపాదించాడు. దీన్ని ప్లమ్ పుడ్డింగ్ (Plum Pudding) నమూనా అని పిలుస్తారు.
*  పుచ్చకాయ నమూనా అని కూడా పిలుస్తారు.
*  ఈ నమూనా ప్రకారం పరమాణువు ధనావేశంతో నిండిన ఒక గోళం. దీనిలో ఎలక్ట్రాన్‌లు పొదగబడి ఉంటాయి.
*  భౌతిక శాస్త్రంలో థామ్సన్‌కు, అతడి కుమారుడు జార్జ్, శిష్యులు ఏడుగురికి నోబెల్ బహుమతి వచ్చింది.
*  థామ్సన్ నమూనాను రూథర్‌ఫర్డ్ సమీక్షించాడు.

 

రూథర్‌ఫర్డ్  - కణ విక్షేపణ ప్రయోగం:

* ఎర్నెస్ట్ రూథర్‌ఫర్డ్ న్యూజిలాండ్‌కు చెందిన శాస్త్రవేత్త.
* 1909లో పలుచని బంగారు రేకును, ఆల్ఫాకణాలను ఉపయోగించి ప్రయోగం చేశాడు.
* ఆల్ఫా అనేది రెండు ప్రోటాన్‌లు, న్యూట్రాలను కలిగి ఉన్న కణం. దీనిలో ఎలక్ట్రాన్‌లు ఉండవు.
* రూథర్‌ఫర్డ్ ప్రయోగంలో బంగారు రేకుపైకి పంపిన 20,000
 - కణాల్లో ఒక్క కణం మాత్రమే వెనుకకు మరలింది.
*
 - కణాలు విచలనం లేకుండా వెళ్లిపోవడానికి కారణం పరమాణువులోని ఖాళీ ప్రదేశం.
* రూథర్‌ఫర్డ్ ప్రతిపాదించిన నమూనాను గ్రహ మండల నమూనా అంటారు.
* పరమాణు పరిమాణంతో పోలిస్తే కేంద్రక పరిమాణం చాలా చిన్నది.
* ఎలక్ట్రాన్‌లు కేంద్రకం చుట్టూ తిరుగుతాయని రూథర్‌ఫర్డ్ భావించాడు.

బోర్ నమూనా:
 

* రూథర్‌ఫర్డ్ నమూనాలోని లోపాలను సవరిస్తూ 1913లో నీల్స్‌బోర్ అనే డేనిష్ శాస్త్రవేత్త ఒక పరమాణు నమూనాను ప్రతిపాదించాడు. దీన్నే స్థిరకక్ష్యల నమూనా అని కూడా అంటారు.
కేంద్రకం చుట్టూ ఎలక్ట్రాన్‌లు నిర్దిష్ట కక్ష్యల్లో తిరుగుతుంటాయి. వీటిని K, L, M, Nతో సూచిస్తారు.
* ఎలక్ట్రాన్‌లు ఎక్కువ శక్తిగల స్థాయికి వెళ్లినప్పుడు శక్తిని గ్రహిస్తాయి, తక్కువ శక్తిగల స్థాయికి వెళ్లినప్పుడు శక్తిని కోల్పోతాయి.


* బోర్ హైడ్రోజన్ వర్ణపటాన్ని మాత్రమే వివరించగలిగాడు. కానీ మిగిలిన బహుపరమాణుక అణువుల వర్ణపటాలను వివరించలేకపోయాడు.
* ప్రోటాన్‌లు, న్యూట్రాన్‌లు కేంద్రకంలో ఉంటాయి. వీటిని కేంద్రక కణాలు లేదా న్యూక్లియాన్‌లు అంటారు.
* పరమాణువు ద్రవ్యరాశి మొత్తం కేంద్రకంలో ఇమిడి ఉంటుంది.
* కేంద్రకానికి దగ్గరగా ఉండే కర్పరానికి శక్తి తక్కువగా, దూరంగా ఉండే కర్పరానికి ఎక్కువగా ఉంటుంది.
* ఒక కక్ష్యలోని ఉపస్థిర కక్ష్యలు లేదా ఆర్బిటాళ్ల సంఖ్య 'n2'
* ఒక కక్ష్యలోని గరిష్ఠ ఎలక్ట్రాన్‌ల సంఖ్య 2n2

 

బోర్ - బ్యూరి నియమం:
 

* ఈ నియమం ప్రకారం అత్యంత అంతర కక్ష్యలో రెండు ఎలక్ట్రాన్లకు మాత్రమే చోటు ఉంటుంది.
* బాహ్య కక్ష్యలోని ఎలక్ట్రాన్‌లనే వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్‌లు అంటారు.
* బాహ్యతమ కక్ష్యలోని ఎలక్ట్రాన్‌ల సంఖ్యను సంయోజకత అంటారు.
* ప్రతి కర్పరాన్ని ఉపకర్పరాలుగా విభజించారు. ఈ ఉపకర్పరాల్లో గరిష్ఠంగా 8 ఎలక్ట్రాన్‌లు నిండుతాయి.
* తక్కువ శక్తిగల లోపలి కర్పరాల్లో ఎలక్ట్రాన్‌లు పూర్తిగా నిండే వరకు తర్వాతి కర్పరాల్లోకి ఎలక్ట్రాన్‌లు చేరవు.
* హీలియం తప్ప మిగిలిన అన్ని జడ వాయువులు తమ బాహ్య కక్ష్యలో 8 ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉంటాయి. దీన్నే అష్టక విన్యాసం అంటారు. ఇవి రసాయనికంగా స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉండి, ఇతర పరమాణువులతో సంయోగం చెందే స్వభావాన్ని చూపించవు.

 

పరమాణు సంఖ్య (Atomic Number):
 

* ఒక పరమాణు కేంద్రకంలోని ప్రోటాన్‌ల సంఖ్యను పరమాణు సంఖ్య అంటారు. దీన్ని 'Z'తో సూచిస్తారు. (లేదా) పరమాణులోని ఎలక్ట్రాన్‌ల సంఖ్యను పరమాణు సంఖ్య అంటారు.
పరమాణు ద్రవ్యరాశి:
* కేంద్రకంలోని కణాల సంఖ్యను (న్యూట్రాన్‌లు, ప్రోటాన్‌ల మొత్తం) పరమాణు ద్రవ్యరాశి సంఖ్య లేదా పరమాణు భారం అంటారు. దీన్ని 'A'తో సూచిస్తారు.
      పరమాణు ద్రవ్యరాశి సంఖ్య = పరమాణు సంఖ్య + న్యూట్రాన్‌ల సంఖ్య
       A = Z + N
* పరమాణువును సంకేత రూపంలో రాయగా 

* పరమాణువులోని న్యూట్రాన్‌ల సంఖ్య = పరమాణు భారం - పరమాణు సంఖ్య
N = A – Z

 లో ప్రోటాన్‌ల సంఖ్య - 9
ఎలక్ట్రాన్‌ల సంఖ్య - 9
న్యూట్రాన్‌ల సంఖ్య = 19 - 9 = 10

 

ఐసోటోపులు:
* ఒకే పరమాణు సంఖ్య, వేర్వేరు ద్రవ్యరాశి సంఖ్యలు గల వాటిని ఐసోటోపులు అంటారు.
ఉదా: 

* హైడ్రోజన్ , డ్యూటీరియం , ట్రిటీయం  లు హైడ్రోజన్ ఐసోటోపులు.
* కార్బన్ ఐసోటోపులు 

* సీసియం, గ్జినాన్‌లకు గరిష్ఠ సంఖ్యలో దాదాపు '36' ఐసోటోపులు ఉంటాయి.
 

ఐసోటోపులు - అనువర్తనాలు:
 

* యురేనియం ఐసోటోపును కేంద్రక రియాక్టర్‌లలో ఇంధనంగా వాడతారు.
* గాయిటర్ చికిత్సలో అయోడిన్ ఐసోటోపును ఉపయోగిస్తారు.
* కేన్సర్ చికిత్సలో కోబాల్ట్ ఐసోటోపును ఉపయోగిస్తారు.

 

పరమాణు నిర్మాణం (Atomic Structure)

1. వర్ణపటం:
* అనేక తరంగదైర్ఘ్యాల లేదా పౌనఃపున్యాల సముదాయాన్ని వర్ణపటం అంటారు.
* కాంతి తరంగంలా ప్రయాణిస్తుంది. దీన్ని తరంగదైర్ఘ్యం, పౌనఃపున్యం, కాంతి వేగాలతో వ్యక్తపరుస్తారు.
      C = υλ   C = 3 × 108 m/sec

* శూన్యం ద్వారా విద్యుదయస్కాంత వికిరణ శక్తి ప్రయాణం సముద్రంలో నీటి తరంగాల ప్రయాణాన్ని పోలి ఉంటుంది.

* విద్యుదయస్కాంత పౌనఃపున్యాల మొత్తం సముదాయాన్నే విద్యుదయస్కాంత వర్ణపటం అంటారు.
విద్యుదయస్కాంత వర్ణపటంలో
      i) దృగ్గోచర వర్ణపటం
      ii) పరారుణ కిరణాలు
      iii) UV కిరణాలు
      iv) మైక్రోతరంగాలు
      v) రేడియో తరంగాలు
      vi) X - కిరణాలు
      vii) γ - కిరణాలు
      viii) కాస్మిక్ వికిరణాలు ఉంటాయి.
* మన కంటికి కనిపించే కాంతిని దృగ్గోచర వర్ణపటం అని అంటారు. దృగ్గోచర వర్ణపటంలో ఏడు (VIBGIOR) రంగులు ఉంటాయి.
* ఒక నిర్దిష్ట పౌనఃపున్యానికి ఉండే శక్తి E = hυ
      'h'ను ప్లాంక్ స్థిరాంకం అంటారు.
      h = 6.626 × 1034 J.s.
      h = 6.626 × 1027 earg. sec
* ఇక్కడ 'υ' అనేది ఉద్గారించి లేదా శోషించిన వికిరణ పౌనఃపున్యం.
* నీల్స్‌బోర్ ప్రతిపాదనలకు 1922లో బోర్‌కు నోబెల్ బహుమతి వచ్చింది.

* బోర్ స్థిరకక్ష్యల నమూనాను ప్రతిపాదించాడు.

* ఎలక్ట్రాన్ ప్రాథమిక శక్తిస్థాయిని భూస్థాయి అని అంటారు. ఎలక్ట్రాన్‌ను గ్రహించి అది ఎక్కువ శక్తిస్థాయిని పొందుతుంది. దీన్ని ఉత్తేజ స్థాయి అంటారు.
* ఎలక్ట్రాన్ ఉత్తేజ స్థాయిలో ఎక్కువ కాలం ఉండలేదు.
* అయస్కాంత క్షేత్రంలో వర్ణపట రేఖలు చిన్న చిన్న ఉపరేఖలుగా విడిపోవడాన్ని జీమన్ ఫలితం అని, విద్యుత్ క్షేత్రంలో వర్ణపట రేఖలు విడిపోవడాన్ని స్టార్క్ ఫలితం అని అంటారు. బోర్ నమూనా వీటిని వివరించలేదు.
* సోమర్ ఫెల్డ్ దీర్ఘవృత్తాకార కక్ష్య అనే భావనను ప్రవేశపెట్టాడు.
* బోర్ - సోమర్ ఫెల్డ్ నమూనా హైడ్రోజన్ వర్ణపటంలోని సూక్ష్మరేఖలను వివరించినప్పటికీ, పరమాణు నిర్మాణం గురించి సంతృప్తికరంగా తెలపలేదు.
* క్వాంటం సిద్ధాంతాన్ని మాక్స్‌ప్లాంక్ 1900లో రూపొందించాడు. కృష్ణవస్తువు వికిరణపు శక్తిని వివరించగలిగాడు.
* ఇతడిని ఆధునిక భౌతికశాస్త్ర పితామహుడు అని పిలుస్తారు.
* ప్లాంక్‌కు 1918లో నోబెల్ బహుమతి వచ్చింది.
* వికిరణపు శక్తి E = hυ అవుతుంది.

* ఇర్విన్ ష్రోడింగర్ 'క్వాంటం యాంత్రిక పరమాణు నమూనా'ను ప్రతిపాదించాడు. ఎలక్ట్రాన్‌కు తరంగ సమీకరణాన్ని కూడా ప్రతిపాదించాడు.

* పరమాణువు కేంద్రకం చుట్టూ ఎలక్ట్రాన్‌ను కనుక్కునే సంభావ్యత అధికంగా ఉండే ప్రాంతాన్ని ఆర్బిటాల్ అంటారు.
*  కేంద్రకం చుట్టూ ఎలక్ట్రాన్‌ను కనుక్కునే సంభావ్యత '0' గా ఉండే ప్రాంతాన్ని నోడల్ తలం అని అంటారు.
* ఒకే శక్తిస్థాయి ఉన్న ఆర్బిటాళ్ల గురించి క్వాంటం సంఖ్యల ఆధారంగా తెలుసుకోవచ్చు.
* పరమాణువులోని ప్రతి ఎలక్ట్రాన్‌ను n, l, m అనే మూడు సంఖ్యల సమితులతో సూచిస్తారు. వీటినే 'క్వాంటం సంఖ్యలు' అంటారు.
i) ప్రధాన క్వాంటం సంఖ్య: (Principle Quantum Number)
* దీన్ని 'నీల్స్‌బోర్' ప్రతిపాదించాడు. దీన్ని 'n'తో సూచిస్తారు.
* ఇది ఆర్బిటాల్ ప‌రిమాణం, క‌క్ష్య శ‌క్తిని సూచిస్తుంది.
* ప్రధాన క్వాంటం సంఖ్య n = 1, 2, 3, ....ధ‌న‌పూర్ణాంక విలువ‌లు క‌లిగి ఉంటుంది.
* n విలువ పెరిగేకొద్దీ ఆర్బిటాల్ ప‌రిమాణం పెరుగుతుంది.
            K    L    M    N
     n = 1     2     3    4 గా ఉంటుంది.

 ii) కోణీయ ద్రవ్యవేగ క్వాంటం సంఖ్య:

* దీన్ని సోమర్‌ఫెల్డ్ ప్రతిపాదించాడు. దీన్ని 'l'తో సూచిస్తారు.
* l గరిష్ఠ విలువ (n - 1)
* n = 1, 2, 3,.... అయితే l విలువ 0, 1, 2, ....గా ఉంటాయి.
* ఇది ఆర్బిటాళ్ ఆకృతిని గురించి తెలుపుతుంది.
      l                 0    1    2    3
ఆర్బిటాల్ పేరు   s    p   d    f
iii) అయస్కాంత క్వాంటం సంఖ్య:
* దీన్ని 'ml'తో సూచిస్తారు. లాండే అనే శాస్త్రవేత్త దీన్ని ప్రతిపాదించారు.
* ml విలువ '0'తో కలిపి -l నుంచి +l వరకు పూర్ణాంక విలువను కలిగి ఉంటుంది.
* ఒక నిర్ధిష్ట l విలువకు m విలువ (2l + 1) అవుతుంది.
l = 2 అయితే m = 2(2) + 1 = 5; m విలువలు -2, -1, 0, +1, +2 అవుతాయి.
* అయస్కాంత క్వాంటం సంఖ్య ఆర్బిటాళ్ల ప్రాదేశిక దిగ్విన్యాసాన్ని తెలుపుతుంది.
* s - ఆర్బిటాల్ గోళాకారంలో ఉంటుంది.
   p - ఆర్బిటాల్ డంబెల్ (ముద్గరం) ఆకృతిని కలిగి ఉంటుంది.

    d - ఆర్బిటాల్ యుగ్మముద్గరం (డబుల్ డంబెల్) ఆకృతిని కలిగి ఉంటుంది.

    f - ఆర్బిటాల్ సంక్లిష్ట ఆకృతిని కలిగి ఉంటుంది.
* పరమాణు ఆర్బిటాల్‌లోని ఉపకర్పరాలు n2
*  ఆర్బిటాల్‌లోని ఎలక్ట్రాన్‌ల సంఖ్య 2n2 అవుతుంది.
ఉదా: 2s ఆర్బిటాల్‌లోని ఎలక్ట్రాన్‌ల సంఖ్య = 2(12 = 2
* p - ఆర్బిటాల్‌లోని ఉపస్థిర కక్ష్యలు 3 అవి px, py, pz
* d - ఆర్బిటాల్‌లోని ఉపస్థిర కక్ష్యలు 5 అవి dxy, dyz, dxz, dx2 - y2, dz2
iv) స్పిన్ క్వాంటం సంఖ్య:
* దీన్ని ఉలెన్‌బెగ్, గౌడ్‌స్మిత్ ప్రతిపాదించారు.
* ఇది ఎలక్ట్రాన్ దిగ్విన్యాన్ని గురించి తెలుపుతుంది.
* ఎలక్ట్రాన్ సవ్యదిశలో తిరిగితే + , అపసవ్యదిశలో తిరిగితే - గా సూచిస్తారు.
ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం:
      పరమాణువుల్లోని కర్పరాలు, ఉపకర్పరాలు, ఆర్బిటాళ్లలో ఎలక్ట్రాన్‌ల పంపిణీని ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం అంటారు.

 ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాన్ని nl xగా సూచిస్తారు.

   n = ప్రధాన క్వాంటం సంఖ్య
    l = అజిముతల్ క్వాంటం సంఖ్య
   x = ఎలక్ట్రాన్‌ల సంఖ్య
*  హైడ్రోజన్ పరమాణువులోని ఎలక్ట్రాన్ కలిగి ఉండే క్వాంటం సంఖ్య సమితి
  n = 1, l = 0, m = 0, ms = +1/2 
పౌలివర్జన నియమం:
    ''ఒకే పరమాణువుకు చెందిన ఏ రెండు ఎలక్ట్రాన్‌లకు నాలుగు క్వాంటం సంఖ్యలు సమానంగా ఉండవు". దీన్ని పౌలివర్జన నియమం అంటారు.
ఉదా: He విన్యాసం 1s2
రెండు ఎలక్ట్రాన్‌లలో స్పిన్ క్వాంటం సంఖ్య +1/2 , - 1/2 గా ఉంటుంది.
ఆఫ్‌బౌ నియమం:
*  జర్మన్ భాషలో ఆఫ్‌బౌ అంటే ఊర్ధ్వనిర్మాణం అని అర్థం.
*  పరమాణువు భూస్థాయిలో ఉన్నప్పుడు ఎలక్ట్రాన్‌లు తక్కువ శక్తిగల ఆర్బిటాల్‌ను ఆక్రమిస్తాయి. దీన్నే ఆఫ్‌బౌ నియమం అంటారు.

ఈ నియమం ప్రకారం

i) ఎలక్ట్రాన్‌లు వివిధ ఆర్బిటాళ్లలో (n + l) విలువలు పెరిగే క్రమంలో నిండుతాయి.
ii) ఒకవేళ (n + l) విలువలు సమానంగా ఉన్నట్లయితే 'n' విలువ తక్కువగా ఉండే కర్పరాన్ని ఎలక్ట్రాన్ ఆక్రమిస్తుంది.
(n + l) విలువ పెరిగే క్రమం
1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f < 5d < 6p < 7s < 5f < 6d < 7p < 8s ....
హుండ్ నియమం:
    సమాన శక్తిగల ఖాళీ ఆర్బిటాళ్లలో (Degenarated Orbitals) ఒక్కో ఎలక్ట్రాన్ ఆక్రమించిన తర్వాతనే ఎలక్ట్రాన్‌లు జతగూడతాయి.
ఉదా: కార్బన్ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం 1s2 2s2 2p2

 

 

 

Posted Date : 04-03-2021

గమనిక : ప్రతిభ.ఈనాడు.నెట్లో వచ్చే ప్రకటనలు అనేక దేశాల నుండి, వ్యాపారస్తులు లేదా వ్యక్తుల నుండి వివిధ పద్ధతులలో సేకరించబడతాయి. ఆయా ప్రకటనకర్తల ఉత్పత్తులు లేదా సేవల గురించి ఈనాడు యాజమాన్యానికీ, ఉద్యోగస్తులకూ ఎటువంటి అవగాహనా ఉండదు. కొన్ని ప్రకటనలు పాఠకుల అభిరుచిననుసరించి కృత్రిమ మేధస్సు సాంకేతికతతో పంపబడతాయి. ఏ ప్రకటనని అయినా పాఠకులు తగినంత జాగ్రత్త వహించి, ఉత్పత్తులు లేదా సేవల గురించి తగిన విచారణ చేసి, తగిన జాగ్రత్తలు తీసుకొని కొనుగోలు చేయాలి. ఉత్పత్తులు / సేవలపై ఈనాడు యాజమాన్యానికి ఎటువంటి నియంత్రణ ఉండదు. కనుక ఉత్పత్తులు లేదా సేవల నాణ్యత లేదా లోపాల విషయంలో ఈనాడు యాజమాన్యం ఎటువంటి బాధ్యత వహించదు. ఈ విషయంలో ఎటువంటి ఉత్తర ప్రత్యుత్తరాలకీ తావు లేదు. ఫిర్యాదులు తీసుకోబడవు.

 

పేపర్ - II

పాత ప్రశ్నప‌త్రాలు

 

విద్యా ఉద్యోగ సమాచారం

 

నమూనా ప్రశ్నపత్రాలు

 

లేటెస్ట్ నోటిఫికేష‌న్స్‌