ముఖ్య‌మైన ప్ర‌శ్న‌లు - జ‌వాబులు

1. మూలకాల పరమాణువుల ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాలు తెలియకుండానే మెండలీవ్, నవీన ఆవర్తన పట్టికలో మూలకాల అమరికతో పోలిన మూలకాలను తన ఆవర్తన పట్టికలో అమర్చగలిగాడు. మీరు దీన్నెలా వివరిస్తారు?   (AS - 1) (4 మార్కులు)
జ: * మెండలీవ్ అతడి కాలం నాటికి తెలిసిన మూలకాలను, వాటి పరమాణు ద్రవ్యరాశులను ఆరోహణ క్రమంలో ఒక క్రమ పద్ధతిలో అమర్చి ఒక చార్టు రూపంలో తయారు చేశాడు.
* చార్టును 8 నిలువు వరుసలుగా విభజించి వాటిని గ్రూపులుగా నామకరణం చేశాడు.
*ప్రతి గ్రూపును తిరిగి A, B ఉపగ్రూపులుగా విభజించాడు. రసాయన ధర్మాల్లో సారూప్యం ఉన్న మూలకాలను అందులో ఉంచాడు.
* మొదటి గ్రూపులో ఉన్న మొదటి వరుస మూలకాలు ఆక్సిజన్‌తో చర్య జరిపి R₂O అనే సాధారణ ఫార్ములా ఉన్న సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తాయి.

* మొదటి గ్రూపులో ఉన్న రెండో వరుస మూలకాలు ఆక్సిజన్‌తో చర్య జరిపి RO అనే సాధారణ ఫార్ములా ఉన్న ఆక్సైడ్‌లను ఏర్పరుస్తాయి.
* మెండలీవ్ ఆవర్తన పట్టికలోని అడ్డువరుసలను పీరియడ్‌లు అంటారు. మొత్తం 7 పీరియడ్లు ఉంటాయి.
* తన ఆవర్తన పట్టిక ఆధారంగా కొత్త మూలకాలు భవిష్యత్తులో కనుక్కుంటారని, వాటి ధర్మాలు ఏ విధంగా ఉంటాయో కూడా ముందుగా చెప్పాడు మెండలీవ్.
* అతడి ఊహ ప్రకారం తర్వాత అతడు ప్రతిపాదించిన ధర్మాలున్న మూలకాలను కనుక్కున్నారు.
* మెండలీవ్ జీవించిన కాలంలో ఎలక్ట్రాన్‌ను కనుక్కోలేదు. అయినా మెండలీన్ ప్రతిపాదించిన ఆవర్తన పట్టికను చాలావరకు సమర్థిస్తూ నవీన ఆవర్తన పట్టిక తయారైంది.
* మెండలీవ్ మూలకాల భౌతిక, రసాయనిక ధర్మాలను దృష్టిలో ఉంచుకుని తయారుచేసిన పట్టిక కాబట్టి సులువుగా ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసంతో తయారైన నవీన ఆవర్తన పట్టికతో మెండలీవ్ పట్టిక సరిపడింది.

2. మెండలీవ్ ఆవర్తన పట్టికలోని లోపాలు ఏవి? నవీన ఆవర్తన పట్టిక, మెండలీవ్ పట్టికలోని చాలా లోపాలను ఎలా తొలగించగలిగింది?     (AS - 1) (4 మార్కులు)
జ: మెండలీవ్ ఆవర్తన పట్టిక లోపాలు
అసంగత మూలకాల జతలు: అధిక పరమాణు ద్రవ్యరాశి ఉన్న మూలకాలు, అల్ప ద్రవ్యరాశి ఉన్న మూలకాలకు ముందు ఉన్నాయి.
ఉదా: Te (పరమాణు ద్రవ్యరాశి: 127.64)ను I (పరమాణు ద్రవ్యరాశి: 126.94) కంటే ముందు చేర్చాడు. 

* అదేవిధంగా Co, Ni, K, Ar కూడా పరమాణు ద్రవ్యరాశుల ఆరోహణ క్రమంలో అమర్చడమనే అంశానికి భిన్నంగా అమరి ఉన్నాయి.

సారూప్యత లేని మూలకాలను కలిపి ఉంచడం: విభిన్న ధర్మాలున్న మూలకాలను ఒకే గ్రూపులో ఉపగ్రూపు A, Bలలో ఉంచారు.

*I A గ్రూపునకు చెందిన Li, Na, K లాంటి క్షారలోహాలు, I B గ్రూపునకు చెందిన Cu, Ag, Au లాంటి మూలకాలతో చాలా తక్కువ సారూప్యతను కలిగి ఉంటాయి.
*అదేవిధంగా VII A గ్రూపునకు చెందిన క్లోరిన్ అలోహం కాగా VII Bకి చెందిన మాంగనీస్ లోహం.

నవీన ఆవర్తన పట్టిక లోపాల సవరణ:

*నవీన ఆవర్తన పట్టికలో పరమాణు సంఖ్యల ఆధారంగా మూలకాలను అమర్చడం మెండలీవ్ అనుసరించిన పద్ధతి కంటే మేలైందిగా గుర్తించారు.
* పరమాణు సంఖ్యల ఆరోహణ క్రమంలో మూలకాలను అమర్చడం ద్వారా అసంగత మూలకాల సమస్యను సులువుగా అధిగమించారు.
ఉదా: టెలూరియం (Te) పరమాణు సంఖ్య (52) అయోడిన్ (I) (53) కంటే ఒక యూనిట్ తక్కువగా ఉన్నప్పటికీ పరమాణు భారం ఎక్కువ.
* అదేవిధంగా నవీన ఆవర్తన పట్టికలో 'Cl' (క్లోరిన్) 3వ పీరియడ్ VII A గ్రూప్‌లో ఉంది. మాంగనీస్ 4వ పీరియడ్ VII B గ్రూప్‌లో ఉంది. 

* నవీన ఆవర్తన పట్టికనే విస్తృత ఆవర్తన పట్టిక అని పిలుస్తారు. ఇందులో లోహాలు, అలోహాలను విడివిడిగా ఉంచారు.
* ఈ విధంగా మెండలీవ్ ఆవర్తన పట్టికలోని లోపాలను నవీన ఆవర్తన పట్టికలో తొలగించారు.

3. నవీన ఆవర్తన నియమాన్ని నిర్వచించండి. విస్తృత ఆవర్తన పట్టిక ఏ విధంగా నిర్మితమైందో వివరించండి.  (AS - 1) (4 మార్కులు)

జ: నవీన ఆవర్తన నియమం: మూలకాల భౌతిక, రసాయన ధర్మాలు వాటి ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాల ఆవర్తన ప్రమేయాలు.

విస్తృత ఆవర్తన పట్టిక నిర్మాణం:

¤ నవీన ఆవర్తన పట్టిక (దీన్నే విస్తృత ఆవర్తన పట్టిక అంటారు)లో 18 నిలువు వరుసలు (గ్రూపులు), 7 అడ్డు వరుసలు (పీరియడ్‌లు) ఉంటాయి.
¤ ఒకే గ్రూపులో ఉన్న మూలకాలను ప్రధాన క్వాంటం సంఖ్య పెరిగే క్రమంలో అమర్చారు.
¤ మూలకం యొక్క పరమాణువులో చిట్టచివరి ఎలక్ట్రాన్ లేదా భేదపరిచే ఎలక్ట్రాన్ ఏ ఉపకక్ష్యలో చేరుతుందో దాని ఆధారం చేసుకుని మూలకాలను s, p, d, f బ్లాక్ మూలకాలుగా వర్గీకరించారు.
¤ మొదటి పీరియడ్ K - కక్ష్యతో మొదలవుతుంది. ఇది ఒకే ఒక '1s' ఉపకక్ష్యను కలిగి ఉంటుంది. ఈ ఉపకక్ష్యలో రెండు రకాల ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాలు మాత్రమే సాధ్యమవుతాయి. అవి 1s¹ (H), 1s² (He). అందువల్ల మొదటి పీరియడ్‌లో రెండు మూలకాలు మాత్రమే ఉంటాయి.
¤ రెండో పీరియడ్ 2వ ప్రధాన కక్ష్య L తో మొదలవుతుంది. L కక్ష్యలో '2s', '2p' అనే రెండు ఉపకక్ష్యలు ఉంటాయి. కాబట్టి ఎనిమిది రకాల విన్యాసాలు దీనిలో సాధ్యపడతాయి. రెండో పీరియడ్‌లో 8 మూలకాలు ఉంటాయి. 

¤ మూడో పీరియడ్ మూడో ప్రధాన కక్ష్య M తో మొదలవుతుంది. ఈ కక్ష్య 3s, 3p, 3dలనే ఉపకక్ష్యలను కలిగి ఉంటుంది. కానీ ఎలక్ట్రాన్‌లు నిండుతున్నప్పుడు '4s' నిండిన తర్వాతే '3d' నిండుతుంది. కాబట్టి 3వ పీరియడ్ 8 మూలకాలను మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది.
¤ నాలుగో పీరియడ్ 4వ ప్రధాన కక్ష్య N తో మొదలవుతుంది. ఈ కక్ష్యలో 4s, 4p, 4d, 4f ఉపకక్ష్యలు ఉంటాయి. కానీ ఎలక్ట్రాన్లు నిండుతున్నప్పుడు 4s, 3d, 4p క్రమాన్ని పాటిస్తాయి. దీని కారణంగా నాలుగో పీరియడ్ 18 మూలకాలను కలిగి ఉంటుంది.
¤ ఇదే విధంగా 5వ పీరియడ్‌లో 18 మూలకాలు ఉంటాయి.
¤ 6వ పీరియడ్‌లో 32 మూలకాలు ఉంటాయి.
¤ 7వ పీరియడ్ అసంపూర్తిగా నిండి ఉంటుంది.
¤ '4f' మూలకాలను లాంథనాయిడ్‌లు లేదా లాంథనైడ్‌లు '5f' మూలకాలను ఆక్టినాయిడ్‌లు లేదా ఆక్టినైడ్‌లు అంటారు.
¤ 'f' బ్లాక్ మూలకాలైన లాంథనైడ్‌లు, ఆక్టినైడ్‌లను ఆవర్తన పట్టికకు అడుగు భాగాన చేర్చారు.

4. మూలకాలను ఏ విధంగా s, p, d, f బ్లాకులుగా విభజించారు? ఈ రకమైన వర్గీకరణ వల్ల ఎలాంటి అనుకూలతలు ఉన్నాయి? (AS - 1) (4 మార్కులు)
జ: మూలకం పరమాణువులో చిట్టచివరి ఎలక్ట్రాన్ లేదా భేదపరిచే ఎలక్ట్రాన్ ఏ ఉపకక్ష్యలో చేరుతుందో దాని ఆధారంగా చేసుకుని మూలకాలను s, p, d, f బ్లాక్ మూలకాలుగా వర్గీకరించారు. 

s - బ్లాక్ మూలకాలు

¤ వీటిలో భేదపరిచే ఎలక్ట్రాన్ s - ఆర్బిటాల్‌లోకి చేరుతుంది.
¤ I A, II A గ్రూపునకు చెందిన మూలకాలు s - బ్లాక్ మూలకాలు
¤ హైడ్రోజన్ తప్ప, మిగిలిన అన్ని s - బ్లాక్ మూలకాలు లోహాలే.
వీటి సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం: ns¹ నుంచి ns² గా ఉంటుంది.

p - బ్లాక్ మూలకాలు

¤ వీటిలో భేదపరిచే ఎలక్ట్రాన్ p - ఆర్బిటాల్‌లోకి చేరుతుంది.
¤ III A నుంచి VIII A లేదా సున్నా గ్రూపునకు చెందిన మూలకాలు p - బ్లాక్ మూలకాలు.
¤ ఈ బ్లాక్ మూలకాల్లో He లో మాత్రమే ఎలక్ట్రాన్ p - ఆర్బిటాల్‌లోకి చేరదు.
¤ వీటి సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం ns² ns¹ నుంచి ns² np⁶గా ఉంటుంది.

d - బ్లాక్ మూలకాలు:

¤ వీటిలో భేదపరిచే ఎలక్ట్రాన్ d - ఆర్బిటాల్‌లో చేరుతుంది.
¤ I B నుంచి VIII B గ్రూపు మూలకాలు d బ్లాక్ మూలకాలు.
¤ d - బ్లాక్ మూలకాలు అన్నీ లోహాలు.
¤ వీటి సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం ns² np⁶ (n - 1)d1 నుంచి ns² np⁶ (n - 1)d¹⁰ గా ఉంటుంది.  

f - బ్లాక్ మూలకాలు:

¤ ఏ మూలక పరమాణువుల f - ఆర్బిటాళ్లలో ఎలక్ట్రాన్‌లు నిండటం ప్రారంభించి పూర్తి అవుతాయో ఆ మూలకాలు f - బ్లాక్ మూలకాలు.
¤ ఆవర్తన పట్టిక కిందన ఉన్న లాంథనైడ్‌లు, ఆక్టినైడ్‌లు f - బ్లాక్ మూలకాలు.

గమనిక:

¤ s, p బ్లాక్ మూలకాలు ప్రాతినిథ్య మూలకాలు
¤ d బ్లాక్ మూలకాలు పరివర్తన మూలకాలు
¤ f బ్లాక్ మూలకాలు అంతర పరివర్తన మూలకాలు

ప్రయోజనాలు:

¤ మూలకాలను బ్లాక్ మూలకాలుగా విభజించడం వల్ల వాటి మూలకాల భౌతిక, రసాయన ధర్మాలు సులువుగా తెలుసుకోగలుగుతాం.
¤ రసాయన చర్యలు అధ్యయనం చేసేటప్పుడు సులువుగా ప్రత్యామ్నాయ మూలకాలను ఎంపిక చేసుకోవచ్చు.

5. A, B, C, D మూలకాల ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాలను కింద ఇచ్చారు. వీటి ఆధారంగా కింది ప్రశ్నలకు జవాబులివ్వండి.    (AS - 1) (4 మార్కులు)
A) 1s²2s²   B) 1s² 2s² 2p⁶ 3s²    C) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³  D) 1s² 2s² 2p⁶
 

a. ఒకే పీరియడ్‌లో ఉన్న మూలకాలు ఏవి?

జ: ¤A, D మూలకాలు ఒకే పీరియడ్‌లో ఉన్నాయి. వాటి బాహ్య కర్పరం L (n = 2).
   ఈ మూలకాల పరమాణు సంఖ్యలు Be (Z = 4), Ne(Z = 10).

b. ఒకే గ్రూపులో ఇమిడి ఉన్న మూలకాలు ఏవి?

జ: A, B మూలకాలు ఒకే గ్రూపులో ఉన్నాయి.
   ఈ మూలకాల పరమాణు సంఖ్యలు Be (Z = 4), Mg (Z = 12).

c. జడవాయు మూలకాలేవి?

జ: D మూలకం జడవాయు మూలకం.
    దాని పరమాణు సంఖ్య Ne (Z = 10).

d. 'C' అనే మూలకం ఏ గ్రూపు, ఏ పీరియడ్‌కు చెందింది?

జ: 'C' మూలకం పరమాణు సంఖ్య P(Z = 15).
   ¤ఇది 3వ పీరియడ్ VA గ్రూపునకు చెందింది. 
 

6. పరమాణు సంఖ్య 17గా ఉన్న మూలకం కింది లక్షణాలు రాయండి. (AS - 1) (4 మార్కులు)
a) ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం               b) పీరియడ్ సంఖ్య                c) గ్రూపు సంఖ్య
d) మూలక కుటుంబం              e) వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్‌ల సంఖ్య        f) సంయోజకత
g) లోహం లేదా అలోహం
జ: a) ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం: (Z = 17) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵

b) పీరియడ్ సంఖ్య: 3వ పీరియడ్

c) గ్రూపు సంఖ్య: VII A గ్రూపు (17వ గ్రూపు)

d) మూలక కుటుంబం: హాలోజన్ కుటుంబం

e) వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్‌ల సంఖ్య: (2 + 5) = 7

f) సంయోజకత: (8 - 7) = 1

g) లోహమా? అలోహమా?: అలోహం 

7. a) కింది పట్టికలో వివిధ మూలకాల వేలన్సీ ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య, గ్రూపు సంఖ్య, పీరియడ్ సంఖ్యలను రాయండి.    (AS - 1) (4 మార్కులు)

b) కింద ఇచ్చిన మూలకాల సమూహం ఏదైనా గ్రూపు మూలకాలు అయితే 'G' అని, పీరియడ్ మూలకాలైతే P అని, ఏదీ కాకపోతే N అని గుర్తించండి.     (AS - 1) (4 మార్కులు)

8. గ్రూపులో ఉండే మూలకాలు సాధారణంగా ఒకే రకమైన ధర్మాలు కలిగి ఉంటాయి. కానీ పీరియడ్‌లోని మూలకాలు భిన్న ధర్మాలు కలిగి ఉంటాయి. ఈ వాక్యాన్ని ఎలా వివరిస్తావు?   (AS - 1) (2 మార్కులు)
జ: ఒక గ్రూపులోని మూలకాలు ఒకే రకమైన ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల గ్రూపులోని మూలకాలు ఒకే రకమైన ధర్మాలు కలిగి ఉంటాయి.
¤ఒక పీరియడ్‌లోని మూలకాలకు ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం ఒకే రకంగా ఉండక భిన్నంగా ఉంటుంది. అందుకే పీరియడ్‌లోని మూలకాలకు ఒకే రకమైన ధర్మాలు ఉండక భిన్నంగా ఉంటాయి.

9. ప్రకృతిలో వాటి విస్తృత అందుబాటు ఆధారంగా s, p బ్లాక్ మూలకాలను (18వ గ్రూపు తప్ప) కొన్నిసార్లు ప్రాతినిధ్య మూలకాలుగా పిలుస్తారు. ఇది సరైందేనా? ఎందుకు?  (AS - 1) (4 మార్కులు)
జ: ప్రశ్నలో చేసిన ప్రకటన సరైందే. ఎందుకంటే.....
ఆవర్తన పట్టికలో 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 గ్రూపు మూలకాలను ప్రాతినిధ్య మూలకాలు అంటారు.
ఈ మూలకాల పరమాణువుల బాహ్య కర్పరాల్లోని s, p ఆర్బిటాళ్లు పాక్షికంగా లేదా సంపూర్ణంగా ఎలక్ట్రాన్‌లతో నిండి ఉంటాయి.
¤18వ గ్రూపు మూలకాల బాహ్య కర్పరంలోని s, p ఆర్బిటాళ్లు ఎలక్ట్రాన్‌లతో సంపూర్ణంగా నిండి ఉంటాయి. అందువల్ల ఈ మూలకాలు ప్రాతినిధ్య మూలకాల కిందికి రావు.
ప్రాతినిధ్య మూలకాల్లో ఎడమ వైపు గ్రూపులో లోహాలు, కుడివైపు గ్రూపుల్లో అలోహాలు ఉంటాయి. మధ్యలో పాక్షిక లోహాలు ఉంటాయి.
18వ గ్రూపు మూలకాలు జడవాయువులు.
¤ ప్రాతినిధ్య మూలకాల బాహ్యకర్పరాల్లో ఎలక్ట్రాన్‌లు ఆర్బిటాళ్లలో అసంపూర్తిగా నిండి ఉంటాయి. అందువల్ల ఇవి రసాయనికంగా చురుగ్గా ఉంటాయి. జడవాయువుల ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం పొంది స్థిరంగా ఉండే ప్రయత్నం చేస్తాయి.
¤ అందుకే ఈ మూలకాల సమ్మేళనాలు స్థిరత్వాన్ని పొంది ప్రకృతిలో విస్తృతంగా లభిస్తున్నాయి.

10. X, Y, Zల ఎలక్ట్రాను విన్యాసాలు కింది విధంగా ఉన్నాయి.
X = 2; Y = 2, 6; Z = 2, 8, 2 వీటిలో ఏది
a) రెండో పీరియడ్‌కు చెందిన మూలకం
b) రెండో గ్రూపునకు చెందిన మూలకం
c) 18వ గ్రూపునకు చెందిన మూలకం   (AS - 1) (2 మార్కులు)
జ: a) Y రెండో పీరియడ్‌కు చెందిన మూలకం.
b) Z రెండో గ్రూపునకు చెందిన మూలకం.
c) X 18వ గ్రూపునకు చెందిన మూలకం.  

11. కింది జతల్లో ఏ మూలకం పరమాణు వ్యాసార్ధం ఎక్కువగా ఉంటుందో గుర్తించండి.    (AS - 1) (ప్రతి ప్రశ్నకు ఒక మార్కు)
ఎ) Mg లేదా Ca   బి) Li లేదా CS  సి) N లేదా P   డి) B లేదా Al
జ: ఎ) Mg లేదా Ca                 బి) Li లేదా CS  
    సి) N లేదా P                   డి) B లేదా Al  
¤ గుర్తుపెట్టిన మూలక పరమాణు వ్యాసార్ధం ఎక్కువ.

12. కింది జతల్లో ఏ మూలకం అయనీకరణ శక్తి తక్కువగా ఉంటుందో గుర్తించండి.     (AS - 1) (ప్రతి ప్రశ్నకు ఒక మార్కు)
ఎ) Mg లేదా Na    బి) Li లేదా O    సి) Br లేదా F    డి) K లేదా Br  
జ: ఎ) Mg లేదా Na                   బి) Li   లేదా O
   సి) Br   లేదా F                   డి) K   లేదా Br
¤ గుర్తు అయనీకరణ శక్తి తక్కువగా ఉన్న మూలకాన్ని సూచిస్తుంది. 

13. ఆవర్తన పట్టికలో రెండో పీరియడ్‌లోని 'X' అనే మూలకం 'Y' అనే మూలకానికి కుడివైపు ఉంది. అయితే వీటిలో ఏ మూలకం కింది ధర్మాన్ని కలిగి ఉంటుంది?.
ఎ) అల్పకేంద్రక ఆవేశం              బి) తక్కువ పరమాణు పరిమాణం
సి) అధిక అయనీకరణశక్తి            డి) అధిక రుణవిద్యుదాత్మకత
ఇ) అధిక లోహస్వభావం     (AS - 1) (ప్రతి ప్రశ్నకు ఒక మార్కు)

జ: ఎ) అల్పకేంద్రక ఆవేశం: 'Y మూలకానికి ఉంటుంది.

బి) తక్కువ పరమాణు పరిమాణం: Yమూలకానికి ఉంటుంది.

సి) అధిక అయనీకరణశక్తి: Yమూలకానికి ఉంటుంది.

డి) అధిక రుణ విద్యుదాత్మకత: Yమూలకానికి ఉంటుంది.

ఇ) అధికలోహ స్వభావం: X మూలకానికి ఉంటుంది. 

14. ఆవర్తన పట్టికను ఉపయోగించి కింది పట్టికను పూర్తి చేయండి.     (AS - 1)

15. ఆవర్తన పట్టికను ఉపయోగించి కింది పట్టికను పూరించండి.                (AS - 1) (4 మార్కులు)