Gujarat Board | Class 10Th | Chemistry | Model Question Paper & Solution | Chapter – 5 Periodic Classification of Elements (તત્ત્વોનું આવર્તનીય વર્ગીકરણ)

Gujarat Board | Class 10Th | Chemistry | Model Question Paper & Solution | Chapter – 5 Periodic Classification of Elements (તત્ત્વોનું આવર્તનીય વર્ગીકરણ)

પ્રકરણસાર

1. આધુનિક સમયમાં 118 તત્ત્વો જાણીતાં છે, તે પૈકી 94 તત્ત્વો કુદરતી રીતે પ્રાપ્ય છે.
2. તત્ત્વોનું વર્ગીકરણ તેમના ગુણધર્મોની સમાનતાના આધારે કરવામાં આવ્યું છે.
3. તત્ત્વોના વર્ગીકરણનો પ્રયાસ ડોબરેનર, ન્યુલૅન્ડ, મેન્ડેલીફ, લોથર મેયર અને હેન્રી મોસલેએ કર્યો હતો.
4. ડોબરેનરની ત્રિપુટીનો નિયમ (Law of Dobereiner’s triads) : ત્રિપુટીનાં ત્રણ તત્ત્વોને તેમના પરમાણ્વીય દળના ચડતા ક્રમમાં ગોઠવતાં મધ્યમાં રહેલા તત્ત્વનું પરમાણ્વીય દળ અન્ય તત્ત્વોના પરમાણ્વીય દળના લગભગ સરેરાશ જેટલું હોય છે.
5. ન્યુલૅન્ડનો અષ્ટકનો નિયમ (Newland’s law of Octaves) : તત્ત્વોને જ્યારે તેમનાં પરમાણ્વીય દળના ચડતા ક્રમમાં ગોઠવવામાં આવે ત્યારે કોઈ એક તત્ત્વથી આઠમા ક્રમે આવતું તત્ત્વ સમાન ગુણધર્મો ધરાવે છે.
6. મેન્ડેલીફનો આવર્ત નિયમ (Mendeleev’s Periodic law) : તત્ત્વોના ગુણધર્મો તેમના પરમાણ્વીય દળના આવર્તનીય વિધેય છે.
7. મેન્ડેલીફે તત્ત્વોનું વર્ગીક૨ણ ઊભા સ્તંભ કે જેને સમૂહ તથા આડી હરોળ કે જેને આવર્ત કહે છે, એમ બે પ્રકારે કર્યું હતું.
8. મેન્ડેલીફે સ્કેન્ડિયમ (Sc), ગેલિયમ (Ga) અને જર્મેનિયમ(Ge)ને અનુક્રમે એકા-બોરોન, એકા-ઍલ્યુમિનિયમ અને એકા-સિલિકોન તરીકે ઓળખાવ્યા હતા.
9. સમસ્થાનિક (Isotopes) : એક જ તત્ત્વના જુદા જુદા પરમાણુઓ કે જેમના પરમાણ્વીય ક્રમાંક સમાન, પરંતુ પરમાણ્વીય દળ અસમાન હોય, તેવાં તત્ત્વોને એકબીજાના સમસ્થાનિકો કહે છે.
10. હેન્રી મોસલેએ દર્શાવ્યું કે તત્ત્વના પરમાણ્વીય દળની સરખામણીમાં તેનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક વધુ આધારભૂત ગુણધર્મ છે.
11. આધુનિક આવર્ત નિયમ (The modern periodic law) : તત્ત્વોના ગુણધર્મો તેમના પરમાણ્વીય ક્રમાંકના આવર્તનીય વિધેય છે.
12. આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં તત્ત્વોનું વર્ગીકરણ 18 સમૂહ અને 7 આવર્તમાં કરવામાં આવ્યું છે.
13. આવર્ત કોષ્ટકમાં જે-તે તત્ત્વનું સ્થાન તેની રાસાયણિક ક્રિયાશીલતા વિશે માહિતી આપે છે.
14. આવર્તનીય ગુણધર્મો (Periodic properties) : તત્ત્વોના જે ગુણધર્મો તત્ત્વની ઇલેક્ટ્રૉનીય રચના પર આધાર રાખે છે, તેવા ગુણધર્મોને આવર્તનીય ગુણધર્મો કહે છે.
15. સંયોજકતા (Valency) : તત્ત્વની સંયોજકતા તેના પરમાણુની બાહ્યતમ કક્ષામાં રહેલા સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા દ્વારા નક્કી થાય છે. અથવા કોઈ પણ તત્ત્વની અન્ય તત્ત્વ સાથે સંયોજાવાની સાપેક્ષ ક્ષમતાને સંયોજકતા કહે છે.
16. આવર્તમાં તત્ત્વની સંયોજકતા પ્રથમ વધે (1થી 4) ત્યારબાદ ઘટે (4થી 0) છે. જ્યારે કોઈ એક જ સમૂહનાં બધાં જ તત્ત્વોની સંયોજકતા નિશ્ચિત જ રહે છે.
17. પરમાણ્વીય કદ – Atomic size (પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા – Atomic radius) : એક સ્વતંત્ર પરમાણુના કેન્દ્રથી તેની સૌથી બહારની કક્ષા વચ્ચેના સરેરાશ અંતરને ૫૨માણ્વીય કદ (પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા) કહે છે.
18. કોઈ પણ આવર્તમાં ડાબી બાજુથી જમણી બાજુ તરફ જતાં ૫૨માણ્વીય ત્રિજ્યા ઘટવાનું, જ્યારે સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જતાં પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા વધવાનું વલણ ધરાવે છે.
19. આવર્ત કોષ્ટકમાં ધાતુ તત્ત્વો ડાબી બાજુએ, અધાતુ તત્ત્વો જમણી બાજુએ અને અર્ધધાતુ (મેટેલોઇડ) તત્ત્વો મધ્યમાં વર્ગીકૃત કર્યા છે.
20. આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં બોરોન (B), સિલિકોન (Si), જર્મેનિયમ (Ge), આર્સેનિક (As), ઍન્ટિમની (Sb), ટેલ્યુરિયમ (Te) અને પોલોનિયમ (Po) મધ્યવર્તી ગુણધર્મો ધરાવે છે, તેમને મેટેલોઇડ અથવા અર્ધધાતુ તત્ત્વો કહે છે.
21. ધાતુ તત્ત્વો સ્વભાવે વિદ્યુત ધન, જ્યારે અધાતુ તત્ત્વો વિદ્યુત ઋણ છે.
22. સામાન્ય રીતે અધાતુ તત્ત્વોના ઑક્સાઇડ ઍસિડિક, જ્યારે ધાતુ તત્ત્વોના ઑક્સાઇડ બેઝિક હોય છે.
23. પરમાણ્વીય ક્રમાંક (Atomic number) (Z) : પરમાણુના કેન્દ્રમાં રહેલા પ્રોટોનની સંખ્યાને પરમાણ્વીય ક્રમાંક કહે છે.

પ્રશ્નોત્તર

પ્રશ્ન 1. ખૂબ જ મોટી (વધુ) સંખ્યામાં તત્ત્વોનો અભ્યાસ કેવી રીતે સરળ બન્યો?

ઉત્તર : આપણી આસપાસ જુદી જુદી વસ્તુઓ તત્ત્વો, સંયોજનો અથવા મિશ્રણરૂપે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.

→ તત્ત્વો એક જ પ્રકારના પરમાણુઓ ધરાવે છે.

→ આધુનિક સમયમાં લગભગ 118 તત્ત્વો જાણીતાં છે, તે પૈકી 94 તત્ત્વો કુદરતી રીતે પ્રાપ્ય છે.

→ બધાં જ તત્ત્વો જુદા જુદા ગુણધર્મો ધરાવે છે.

→ જેમ જેમ જુદાં જુદાં તત્ત્વોની શોધ થતી ગઈ તેમ તેમ વૈજ્ઞાનિકો પાસે તત્ત્વોના ગુણધર્મોની વધુ ને વધુ માહિતી એકઠી થતી ગઈ.

→ વૈજ્ઞાનિકો માટે આ માહિતીઓની વ્યવસ્થિત ગોઠવણી જરૂરી બની. તેથી તેઓએ તેમના ગુણધર્મોમાં કોઈ પ્રકાર (ભાત) શોધવાનું શરૂ કર્યું.

→ આ ગુણધર્મોની કોઈ ચોક્કસ પ્રકારની ભાત (Pattern) પરથી આટલી મોટી સંખ્યામાં તત્ત્વોનો અભ્યાસ સરળ બન્યો.

5.1 અવ્યવસ્થિતમાંથી વ્યવસ્થિત કરવું–તત્ત્વોના વર્ગીકરણના પ્રારંભિક પ્રયત્નો

પ્રશ્ન 2. વૈજ્ઞાનિકોએ જુદાં જુદાં તત્ત્વોનું વર્ગીકરણ શાના આધારે અને સૌપ્રથમ કયા પ્રકારે કર્યું હતું?

ઉત્તર : વૈજ્ઞાનિકોએ જુદાં જુદાં તત્ત્વોનું વર્ગીકરણ તત્ત્વોના ગુણધર્મોને આધારે કર્યું હતું અને અવ્યવસ્થિતમાંથી વ્યવસ્થિત ક્રમિક ગોઠવણી મેળવી.

→ વૈજ્ઞાનિકોએ સૌપ્રથમ જાણીતાં તત્ત્વોનું ધાતુઓ અને અધાતુઓમાં એમ બે પ્રકારે વર્ગીકરણ કર્યું.

→ ત્યારબાદ જેમ જેમ આધુનિક સંશોધનો થતાં ગયાં તેમ તેમ તત્ત્વો અને તેના ગુણધર્મો વિશે જ્ઞાન વધતું ગયું, સાથે સાથે વર્ગીકરણ માટેના વધુ પ્રયત્નો થતા ગયા.

5.1.1 ડોબરેનરની ત્રિપુટી

પ્રશ્ન 3. ડોબરેનરની ત્રિપુટી એટલે શું? સમજાવો.

ઉત્તર : જર્મન વૈજ્ઞાનિક જ્હૉન વુલ્ફગેંગ ડોબરેનરે સમાન ગુણધર્મો ધરાવતાં તત્ત્વોને એક જૂથમાં ગોઠવવાનો પ્રયત્ન કર્યો હતો.

→ તેમણે ત્રણ તત્ત્વો ધરાવતા કેટલાક જૂથોને ઓળખી બતાવ્યા. આ ત્રણ તત્ત્વો ધરાવતા જૂથોને ‘ત્રિપુટી’ કહે છે.

ત્રિપુટીનો નિયમ : ત્રિપુટીનાં ત્રણ તત્ત્વોને તેમના પરમાણ્વીય દળના ચડતા ક્રમમાં ગોઠવતાં મધ્યમાં રહેલા તત્ત્વનું પરમાણ્વીય દળ અન્ય બે તત્ત્વોના પરમાણ્વીય દળના સરેરાશ જેટલું હોય છે.

→ ઉદાહરણ તરીકે લિથિયમ (Li), સોડિયમ (Na) અને પોટેશિયમ (K) ત્રિપુટી છે. તેમના પરમાણ્વીય દળ અનુક્રમે 6.9 u, 23.0 u અને 39.0 uછે. તેમાં Naનું પરમાણ્વીય દળ એ અન્ય બે તત્ત્વો Li અને Kના સરેરાશ પરમાણ્વીય દળ જેટલું છે.

પ્રશ્ન 4. નીચે કેટલાક સમૂહ આપ્યા છે. તે પૈકી કયા સમૂહની ત્રિપુટીએ ડોબરેનરની ત્રિપુટી નથી, તે જણાવો.

→ આ સરેરાશ મૂલ્ય મધ્યમાં રહેલા તત્ત્વ Bના લગભગ ૫૨માણ્વીય દળ જેટલું છે. માટે આ સમૂહનાં તત્ત્વો એ ડોબરેનરની ત્રિપુટી છે.

5.1.2 ન્યુલૅન્ડનો અષ્ટકનો નિયમ

પ્રશ્ન 5. ન્યુલૅન્ડનો અષ્ટકનો નિયમ સમજાવો.

ઉત્તર : ડોબરેનરના પ્રયત્નોએ બીજા રસાયણશાસ્ત્રીઓને તત્ત્વોના ગુણધર્મો અને તેમના પરમાણ્વીય દળ વચ્ચે સંબંધ સ્થાપવા માટે પ્રોત્સાહિત કર્યા.

→ ઈ. સ. 1866માં અંગ્રેજ વૈજ્ઞાનિક જ્હૉન ન્યુલૅન્ડે જાણીતાં તત્ત્વોને પરમાણ્વીય દળના ચડતા ક્રમમાં ગોઠવ્યાં.

→ તેમણે સૌથી ઓછા પરમાણ્વીય દળ ધરાવતા તત્ત્વ હાઇડ્રોજનથી શરૂઆત કરી અને 56મા તત્ત્વ થોરિયમ પર કાર્ય પૂર્ણ કર્યું.

→ ન્યુલૅન્ડે નોંધ્યું કે આ ગોઠવણીમાં પ્રત્યેક આઠમા તત્ત્વના ગુણધર્મ એ પ્રથમ તત્ત્વના ગુણધર્મ સાથે સમાનતા ધરાવે છે.

→ ન્યુલન્ડે આ તુલના સંગીતના સૂરો સાથે કરી અષ્ટકનો નિયમ રજૂ કર્યો, જે નીચે મુજબ છે :

અષ્ટકનો નિયમ : તત્ત્વોને જ્યારે તેમનાં પરમાણ્વીય દળના ચડતા ક્રમમાં ગોઠવવામાં આવે ત્યારે કોઈ એક તત્ત્વથી આઠમા ક્રમે આવતું તત્ત્વ સમાન ગુણધર્મો ધરાવે છે.

→ ન્યુલૅન્ડના અષ્ટકનો એક ભાગ નીચે કોષ્ટક 2માં આપેલ છેઃ

→ ન્યુલૅન્ડના અષ્ટકમાં લિથિયમ અને સોડિયમના ગુણધર્મો સમાન છે. લિથિયમ પછી આઠમા ક્રમે આવતું તત્ત્વ સોડિયમ છે. આ જ પ્રમાણે બેરિલિયમ અને મૅગ્નેશિયમના ગુણધર્મો સમાન છે.

Intext પ્રશ્નોત્તર

પ્રશ્ન 6. શું ડોબરેનરની ત્રિપુટી ન્યુલૅન્ડના અષ્ટકના સમૂહમાં પણ જોવા મળે છે? સરખામણી કરી શોધી કાઢો.

ઉત્તર : ડોબરેનરની ત્રિપુટી ન્યુલૅન્ડના અષ્ટકના સમૂહમાં પણ જોવા મળે છે.

→ લિથિયમ, સોડિયમ અને પોટૅશિયમ એ ડોબરેનરની ત્રિપુટી છે.

→ આ ત્રિપુટીમાંનું પ્રથમ તત્ત્વ લિથિયમને જો અષ્ટકના સિદ્ધાંત મુજબ પ્રથમ તત્ત્વ ગણીએ, તો તેનાથી આઠમા ક્રમે આવતું તત્ત્વ સોડિયમ છે. આ બંને તત્ત્વો બંને નિયમ મુજબ ગુણધર્મોમાં સમાનતા ધરાવે છે.

→ આ જ પ્રમાણે ત્રિપુટીનું દ્વિતીય તત્ત્વ સોડિયમને જો અષ્ટકના સિદ્ધાંત મુજબ પ્રથમ તત્ત્વ ગણીએ, તો તેનાથી આઠમા ક્રમે આવતું તત્ત્વ પોટૅશિયમ છે. આ બંને તત્ત્વો પણ બંને નિયમ મુજબ ગુણધર્મોમાં સમાનતા ધરાવે છે.

→ આ ઉપરાંત, બીજાં કેટલાંક તત્ત્વો જેવાં કે; બેરિલિયમ (Be), મૅગ્નેશિયમ (Mg) અને કૅલ્શિયમ (Ca) પણ ત્રિપુટી તેમજ અષ્ટકના સિદ્ધાંતનું પાલન કરે છે.

આમ, ડોબરેનરની ત્રિપુટી ન્યુલૅન્ડના અષ્ટકના સમૂહમાં પણ જોવા મળે છે.

પ્રશ્ન 7. ડોબરેનરના વર્ગીકરણની મર્યાદાઓ શું છે?

ઉત્તર : ડોબરેનરના વર્ગીકરણની મર્યાદાઓ નીચે મુજબ છે :

( 1 ) ડોબરેનરના સમયમાં જાણીતાં બધાં જ તત્ત્વોનું વર્ગીકરણ કરી શકાયું નહિ. તેથી ત્રિપુટીમાં વર્ગીકૃત કરવાની આ પદ્ધતિ સફળ ગણી શકાય નહિ.

(2 ) તે સમયમાં N, P અને As એ ત્રણ તત્ત્વો પણ જાણીતાં હતાં. પરંતુ આ તત્ત્વોને ત્રિપુટીમાં વર્ગીકૃત કરી શકાયાં ન હતાં.

પ્રશ્ન 8. ન્યુલૅન્ડના અષ્ટકના નિયમની મર્યાદાઓ જણાવો.

અથવા

ન્યુલૅન્ડના અષ્ટકના સિદ્ધાંતની મર્યાદાઓ જણાવો.

ઉત્તર : ન્યુલૅન્ડના અષ્ટકના સિદ્ધાંતની મર્યાદાઓ નીચે મુજબ છે :

( 1 ) ન્યુલૅન્ડનો અષ્ટકનો સિદ્ધાંત માત્ર હલકાં તત્ત્વો(૫૨માણ્વીય દળ < 40 u)ને લાગુ પડ્યો.

( 2 ) અષ્ટકનો સિદ્ધાંત માત્ર Ca સુધી જ લાગુ પડતો હતો, કારણ કે Ca પછી પ્રત્યેક આઠમા તત્ત્વના ગુણધર્મ પહેલા તત્ત્વના ગુણધર્મને મળતા આવતા નથી.

( 3 ) ન્યુલૅન્ડે કલ્પના કરી હતી કે કુદરતમાં માત્ર 56 તત્ત્વો હાજર છે અને ભવિષ્યમાં કોઈ અન્ય તત્ત્વ શોધાશે નહીં. પરંતુ ત્યારબાદ અનેક નવાં તત્ત્વો શોધાયાં, જેના ગુણધર્મો અષ્ટકના સિદ્ધાંત સાથે બંધબેસતા નથી.

( 4 ) ન્યુલૅન્ડે પોતાના કોષ્ટકમાં તત્ત્વોને બંધબેસતા બેસાડવા માટે બે તત્ત્વો(Co અને Ni)ને એક જ સ્થાન પર ગોઠવી દીધાં હતાં. ઉપરાંત કેટલાંક અસમાન તત્ત્વોને પણ એક જ સ્થાન પર ગોઠવ્યાં હતાં. દા. ત., Co અને Ni એ બે તત્ત્વોને ન્યુલૅન્ડે F, Cl, Br સાથે ગોઠવ્યાં હતાં. જ્યારે Fe એ Co અને Ni સાથે ગુણધર્મોમાં સમાનતા ધરાવે છે, પરંતુ Feનું સ્થાન તેમના કરતાં અલગ રાખ્યું હતું.

5.2 અવ્યવસ્થિતમાંથી વ્યવસ્થિત કરવું – મેન્ડેલીફનું આવર્ત કોષ્ટક

પ્રશ્ન 9. મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકની રૂપરેખા સમજાવો.

અથવા

તત્ત્વોના વર્ગીકરણમાં મેન્ડેલીફનું યોગદાન સમજાવો.

ઉત્તર : ન્યુલૅન્ડના અષ્ટકના સિદ્ધાંતનો અસ્વીકાર થયા બાદ અનેક વૈજ્ઞાનિકોએ તત્ત્વોના વર્ગીકરણ માટે સંશોધનો ચાલુ રાખ્યાં. પરિણામે તત્ત્વોના ગુણધર્મો અને તેમના પરમાણ્વીય દળ સાથેનો સંબંધ પ્રસ્થાપિત કરી શકાયો.

→ તત્ત્વોના વર્ગીકરણનો મુખ્ય શ્રેય રશિયન રસાયણશાસ્ત્રી મિત્રી ઇવાનોવિચ મેન્ડેલીફને જાય છે.

→ મેન્ડેલીફે તત્ત્વોની તેમના મૂળભૂત ગુણધર્મો, પરમાણ્વીય દળ અને રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં સમાનતાને આધારે ગોઠવણી કરી હતી.

→ જ્યારે મેન્ડેલીફે તત્ત્વોના વર્ગીકરણના કાર્યની શરૂઆત કરી ત્યારે માત્ર 63 તત્ત્વો જ જાણીતાં હતાં.

→ મેન્ડેલીફે તત્ત્વોના પરમાણ્વીય દળ અને તેમના ભૌતિક તેમજ રાસાયણિક ગુણધર્મો વચ્ચેના સંબંધો તપાસ્યા.

→ ઑક્સિજન અને હાઇડ્રોજન અતિ સક્રિય તત્ત્વો હોવાથી મેન્ડેલીફ આ તત્ત્વોમાંથી બનતાં સંયોજનો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું હતું તથા મોટા ભાગનાં તત્ત્વો આ બંને તત્ત્વો સાથે સંયોજાઈ શકે છે.

→ મેન્ડેલીફે અન્ય તત્ત્વો દ્વારા બનતા હાઇડ્રાઇડ અને ઑક્સાઇડનાં સૂત્રોને તત્ત્વના વર્ગીકરણ માટેના મૂળભૂત ગુણધર્મો પૈકીના એક તરીકે ગણાવ્યા હતા.

→ ત્યારબાદ મેન્ડેલીફે તે સમયમાં જાણીતાં તત્ત્વો માટે 63 કાર્ડ લીધા અને પ્રત્યેક કાર્ડ પર કોઈ એક તત્ત્વના ગુણધર્મો નોંધ્યા. તેમણે સમાન ગુણધર્મો ધરાવતાં તત્ત્વોને (કાર્ડને) અલગ કરી તે કાર્ડ્સને ટાંકણી દ્વારા દીવાલ પર એકસાથે લગાવ્યા.

→ મેન્ડેલીફે નોંધ્યું કે, મોટા ભાગનાં તત્ત્વોને આવર્ત કોષ્ટકમાં સ્થાન પ્રાપ્ત થયું તેમજ આ તત્ત્વો પરમાણ્વીય દળના ચડતા ક્રમમાં પણ ગોઠવણી પામ્યાં હતાં.

→ આ વર્ગીકરણમાં એવું અવલોકન કરવામાં આવ્યું કે સમાન ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવતાં જુદાં જુદાં તત્ત્વો એક નિશ્ચિત વિરામ પછી ફરીથી પુનરાવર્તન પામે છે. આ અવલોકનના આધારે મેન્ડેલીફે આવર્ત નિયમ રજૂ કર્યો.

મેન્ડેલીફનો આવર્ત નિયમ : ‘‘તત્ત્વોના ગુણધર્મો તેમના પરમાણ્વીય દળના આવર્તનીય વિધેય છે.’’

→ મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકમાં તત્ત્વોની આડી હરોળને આવર્ત અને ઊભી હરોળને સમૂહ (સ્તંભ) કહે છે.

5.2.1 મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકની ઉપલબ્ધિઓ

પ્રશ્ન 10. મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકની કેટલીક વિસંગતતાઓ જણાવો.

ઉત્તર : મેન્ડેલીફે રજૂ કરેલા આવર્ત કોષ્ટકની કેટલીક વિસંગતતાઓ નીચે મુજબ છે :

→ આવર્ત કોષ્ટકમાં તત્ત્વોની ગોઠવણી દરમિયાન કેટલાંક તત્ત્વોના સ્થાન અંગે વિસંગતતા જોવા મળી. જેમાં અંશતઃ વધુ પરમાણ્વીય દળ ધરાવતા તત્ત્વને અંશતઃ ઓછું પરમાણ્વીય દળ ધરાવતા તત્ત્વ કરતાં પ્રથમ મૂકવું પડ્યું, અર્થાત્ અહીં ક્રમ બદલવો પડ્યો, જેથી સમાન ગુણધર્મો ધરાવતાં તત્ત્વો એકસાથે ગોઠવી શકાય.

દા. ત., (1) કોબાલ્ટ (Co) (પરમાણ્વીય દળ 58.9 u)ને આવર્ત કોષ્ટકમાં નિકલ (N1) (પરમાણ્વીય દળ 58.7 u) કરતાં પહેલાં મૂકવું પડ્યું. (2) ટેલ્યુરિયમ અને આયોડિન માટે પણ આમ જ બન્યું હતું.

→ મેન્ડેલીફે જ્યારે તત્ત્વોનું વર્ગીકરણ કર્યું ત્યારે આવર્ત કોષ્ટકમાં કેટલાંક સ્થાન ખાલી રાખવા પડ્યાં હતાં, કારણ કે તે સમયમાં આ તત્ત્વો શોધાયાં ન હતાં.

→ મેન્ડેલીફે આ ખાલી સ્થાનોની મર્યાદાને ધ્યાનમાં લીધા સિવાય નિર્ભયતાથી એવાં તત્ત્વોના અસ્તિત્વની આગાહી કરી, જે તે સમયે શોધાયાં ન હતાં.

→ મેન્ડેલીફે આ તત્ત્વોનું નામકરણ તે જ સમૂહના તેનાથી પહેલા આવતા તત્ત્વનાં નામમાં સંસ્કૃત શબ્દ ‘એકા’ (એક) પૂર્વગ લગાવીને કર્યું હતું. દા. ત.,

વર્ગીકરણ બાદ શોધાયેલાં તત્ત્વો	મેન્ડેલીફ દ્વારા સૂચવવામાં આવેલું નામ
સ્કેન્ડિયમ (Sc) ગેલિયમ (Ga) જર્મેનિયમ (Ge)	એકા-બોરોન એકા-ઍલ્યુમિનિયમ એકા-સિલિકોન

→ મેન્ડેલીફ દ્વારા આગાહી કરાયેલ એકા-ઍલ્યુમિનિયમ તથા બાદમાં શોધાયેલ ગેલિયમના ગુણધર્મો કોષ્ટક 4માં દર્શાવેલા છે.

એકા-ઍલ્યુમિનિયમ અને ગેલિયમના ગુણધર્મો

ગુણધર્મ	એકા-ઍલ્યુમિનિયમ	ગેલિયમ
પરમાણ્વીય દળ ઑક્સાઇડનું સૂત્ર ક્લોરાઇડનું સૂત્ર	68 E2O3 ECl3	69.7 Ga2O3 GaCl3

પ્રશ્ન 11. મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકના ફાયદા જણાવો.

ઉત્તર : મેન્ડેલીફે જ્યારે તત્ત્વોનું વર્ગીકરણ કર્યું ત્યારે કેટલાંક તત્ત્વો શોધાયાં ન હતાં. આવાં તત્ત્વોના સંશોધન-કાર્યને વેગ મળ્યો.

→ કેટલાંક તત્ત્વોનાં પરમાણ્વીય દળની ફરી ચકાસણી કરી શકાઈ.

→ નિષ્ક્રિય વાયુઓ જેવા કે હિલિયમ (He), નિયોન (Ne) અને આર્ગોન(Ar)નો પહેલાં પણ અનેક સંદર્ભમાં ઉપયોગ થતો હતો. આ વાયુઓની શોધ તેમની નિષ્ક્રિયતા અને અલ્પ માત્રાને કારણે ખૂબ મોડી થઈ હતી. પરંતુ મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકની એક વિશેષતા એ પણ જોવા મળી કે આ વાયુઓની શોધ થયા પછી આવર્ત કોષ્ટકમાં કોઈ પણ પ્રકારની ખલેલ પહોંચાડ્યા વગર સરળતાથી તેમને અલગ સમૂહમાં ગોઠવી શકાયા.

5.2.2 મેન્ડેલીફના વર્ગીકરણની મર્યાદાઓ

પ્રશ્ન 12. મેન્ડેલીફના વર્ગીકરણની મર્યાદાઓ જણાવો.

ઉત્તર : મેન્ડેલીફના વર્ગીકરણની મર્યાદાઓ નીચે મુજબ છે :

( 1 ) હાઇડ્રોજનનું આવર્ત કોષ્ટકમાં સ્થાન : હાઇડ્રોજનની ઇલેક્ટ્રૉન-રચના આલ્કલી ધાતુ તત્ત્વોને મળતી આવે છે.

→ આલ્કલી ધાતુ તત્ત્વોની જેમ હાઇડ્રોજન પણ હેલોજન, ઑક્સિજન અને સલ્ફર સાથે સમાન આણ્વીય સૂત્ર ધરાવતાં સંયોજનો બનાવે છે.

→ દા. ત.,

હાઇડ્રોજનનાં સંયોજનો	સોડિયમનાં સંયોજનો
HCl H2O H2S	NaCl Na2O Na2S

→ આમ, હાઇડ્રોજનના કેટલાક ગુણધર્મો આલ્કલી ધાતુ તત્ત્વો સાથે સમાનતા ધરાવતા હોવાથી તેને આલ્કલી સમૂહ(IA)માં મૂકવું જોઈએ.

→ પરંતુ હાઇડ્રોજન હેલોજન તત્ત્વો(Cl₂, Br₂, I₂)ની જેમ દ્વિપરમાણ્વીય અણુ (H₂) સ્વરૂપે અસ્તિત્વ ધરાવે છે.

→ હાઇડ્રોજન હેલોજન તત્ત્વોની જેમ ધાતુઓ તેમજ અધાતુઓ સાથે સંયોજાઈને અનુક્રમે આયોનિક તેમજ સહસંયોજક બંધ બનાવે છે.

→ આમ, હાઇડ્રોજનના કેટલાક ગુણધર્મો હેલોજન તત્ત્વો સાથે સમાનતા ધરાવતા હોવાથી તેને હેલોજન સમૂહમાં પણ મૂકી શકાય.

→ ટૂંકમાં, આવર્ત કોષ્ટકમાં હાઇડ્રોજનનું સ્થાન ચર્ચાસ્પદ (વિવાદાસ્પદ) છે.

( 2 ) સમસ્થાનિકોનું સ્થાન : મેન્ડેલીફે તત્ત્વોનું વર્ગીકરણ કર્યું તે પછી લાંબા સમય પછી સમસ્થાનિકો શોધાયાં.

→ સમસ્થાનિકો : એક જ તત્ત્વના જુદા જુદા પરમાણુઓ કે જેમના ૫૨માણ્વીય ક્રમાંક સમાન, પરંતુ પરમાણ્વીય દળ અસમાન હોય, તેવાં તત્ત્વોને એકબીજાના સમસ્થાનિકો કહે છે.

→ કોઈ પણ તત્ત્વના સમસ્થાનિકોના રાસાયણિક ગુણધર્મો સમાન હોય છે, પરંતુ તેઓનાં પરમાણ્વીય દળ જુદાં જુદાં હોય છે.

→ આમ, બધાં તત્ત્વોના જુદા જુદા સમસ્થાનિકો મેન્ડેલીફે સૂચવેલા આવર્ત નિયમનું ઉલ્લંઘન કરે છે. આથી સમસ્થાનિકોને આવર્ત કોષ્ટકમાં સ્થાન આપવું લગભગ અશક્ય બન્યું.

( 3 ) તત્ત્વોના પરમાણ્વીય દળની અનિયમિતતા : એક તત્ત્વથી બીજા તત્ત્વ તરફ આગળ વધતાં પરમાણ્વીય દળમાં વધારો અનિયમિત હતો. આથી અનુમાન લગાવવું મુશ્કેલ થઈ ગયું હતું કે કોઈ પણ બે તત્ત્વોની વચ્ચે બીજાં કેટલાં તત્ત્વો શોધી શકાય.

Intext પ્રશ્નોત્તર

પ્રશ્ન 13. મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકનો ઉપયોગ કરી, નીચેનાં તત્ત્વોના ઑક્સાઇડનાં સૂત્રોનું અનુમાન લગાવો :

K, C, Al, Si, Ba

ઉત્તર :

તત્ત્વ	સમૂહ ક્રમ (સંયોજકતા)	ઑક્સાઇડનું આણ્વીય સૂત્ર
K C Al Si Ba	1 4 3 4 2	K2O CO2 Al2O3 SiO2 BaO

પ્રશ્ન 14. ગેલિયમ સિવાય અત્યાર સુધી કયાં કયાં તત્ત્વો વિશે જાણ થઈ છે, જેના માટે મેન્ડેલીફે પોતાના આવર્ત કોષ્ટકમાં ખાલી સ્થાન છોડ્યું હતું? (ગમે તે બ)

ઉત્તર : ગેલિયમ સિવાય જર્મેનિયમ અને સ્કેન્ડિયમ માટે મેન્ડેલીફે પોતાના આવર્ત કોષ્ટકમાં ખાલી સ્થાન છોડ્યાં હતાં.

પ્રશ્ન 15. મેન્ડેલીફે પોતાનું આવર્ત કોષ્ટક તૈયાર કરવા માટે કાં માપદંડ લીધા?

ઉત્તર : મેન્ડેલીફે તત્ત્વોનું આવર્ત કોષ્ટક તૈયાર કરવા માટે નીચેના માપદંડ ધ્યાનમાં લીધા :

( 1 ) તત્ત્વોના ગુણધર્મો તેમના પરમાણ્વીય દળના આવર્તનીય વિધેય છે.

( 2 ) સમાન ગુણધર્મોવાળાં તત્ત્વોને એક સમૂહમાં ગોઠવવા.

( 3 ) તત્ત્વ દ્વારા બનતા ઑક્સાઇડ અને હાઇડ્રાઇડના આણ્વીય સૂત્રનો ઉપયોગ.

પ્રશ્ન 16. તમારા મત મુજબ નિષ્ક્રિય વાયુને શા માટે અલગ સમૂહમાં રાખવામાં આવ્યા?

ઉત્તર : નિષ્ક્રિય વાયુઓ જેવા કે હિલિયમ (He), નિયોન (Ne) અને આર્ગોન(Ar)નું વાતાવરણમાં અતિશય અલ્પ પ્રમાણ અને રાસાયણિક નિષ્ક્રિયતાને કારણે અલગ સમૂહમાં રાખવામાં આવ્યા છે.

5.3 અવ્યવસ્થિતમાંથી વ્યવસ્થિત કરવું – આધુનિક આવર્ત કોષ્ટક

પ્રશ્ન 17. આધુનિક આવર્ત કોષ્ટક વિશે સામાન્ય માહિતી આપો.

ઉત્તર : ઈ. સ. 1913માં હેન્રી મોસલેએ દર્શાવ્યું કે તત્ત્વના પરમાણ્વીય દળની સરખામણીએ તેનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક (Z) વધુ આધારભૂત ગુણધર્મ છે.

→ આથી મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકમાં સુધારો કરવામાં આવ્યો. પરમાણ્વીય ક્રમાંકને આધાર સ્વરૂપે લઈ આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકની રચના કરવામાં આવી.

→ આધુનિક આવર્ત નિયમ ઃ તત્ત્વોના ગુણધર્મો તેમના પરમાણ્વીય ક્રમાંકના આવર્તનીય વિધેય છે.

→ કોઈ પણ તત્ત્વનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક એ તેના પરમાણુના કેન્દ્રમાં રહેલા પ્રોટોનની સંખ્યા જેટલો હોય છે.

→ આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં તત્ત્વોને પરમાણ્વીય ક્રમાંકના ચડતા ક્રમમાં ગોઠવવામાં આવે છે. જેથી આ તત્ત્વોના ગુણધર્મોની આગાહી વધુ ચોકસાઈપૂર્વક થઈ શકી.

→ આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકની ત્રણેય મર્યાદાઓમાં સુધારો કરવામાં આવ્યો છે.

5.3.1 આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં તત્ત્વોનું સ્થાન

પ્રશ્ન 18. આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકની રૂપરેખા સમજાવો.

ઉત્તર : આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં તત્ત્વોની ગોઠવણી પરમાણ્વીય ક્રમાંકના ચડતા ક્રમમાં કરવામાં આવે છે.

→ કોઈ પણ તત્ત્વનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક એ તેના કેન્દ્રમાં રહેલા પ્રોટોનની સંખ્યા જેટલો હોય છે અને પરમાણુમાં જેટલી સંખ્યામાં પ્રોટોન હોય તેટલી જ સંખ્યામાં ઇલેક્ટ્રૉન હોય છે.

→ આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં જે તત્ત્વોના પરમાણુઓની સૌથી બહા૨ની કક્ષામાં ઇલેક્ટ્રૉન-રચના સમાન જોવા મળી, તેમને આવર્ત કોષ્ટકમાં ઊભા સ્તંભોમાં ગોઠવવામાં આવ્યા; જે સમૂહ અથવા કુટુંબ તરીકે ઓળખાવા લાગ્યા.

→ આવર્ત કોષ્ટકમાં તત્ત્વોના ઊભા સ્તંભને સમૂહ કહે છે.

→ આવર્ત કોષ્ટકમાં તત્ત્વોની આડી હરોળને આવર્ત કહે છે.

→ આવર્ત કોષ્ટકમાં કુલ 7 આવર્ત અને 18 સમૂહ છે.

આવર્તમાં તત્ત્વોની ઇલેક્ટ્રૉનીય રચના ઃ આવર્ત ક્રમ એ બાહ્યતમ કક્ષા અથવા સંયોજકતા કક્ષા માટે nનું મૂલ્ય સૂચવે છે, જે કેન્દ્રથી છેલ્લી કક્ષાનો ક્રમ પણ ગણી શકાય.

→ કોઈ પણ કક્ષા(આવર્ત)માં મહત્તમ ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા 2n² હોય છે.

આવર્ત ક્રમ	બાહ્યતમ કક્ષાનો ક્રમ (n)	પૂર્ણ થતી કક્ષા (તત્ત્વો)	તત્ત્વની સંખ્યા
પહેલો બીજો ત્રીજો ચોથો પાંચમો છઠ્ઠો સાતમો	1 2 3 4 5 6 7	K (1Hથી 2He) L (3Liથી 1oNe) M (11Naથી 18Ar) N (19Kથી 36Kr) O (37Rbથી 54Xe) P (55Csથી 86Rn) –  (87Frથી …)	2 8 8 18 18 32 –

સમૂહમાંનાં તત્ત્વોની ઇલેક્ટ્રૉનીય રચના : એક જ સમૂહમાં રહેલાં તત્ત્વોની સંયોજકતા કક્ષાની ઇલેક્ટ્રૉન-રચના સમાન હોય છે. તેમની બાહ્યતમ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા અને ગુણધર્મો પણ સમાન હોય છે.

→ સમૂહ 1 (આલ્કલી ધાતુ)નાં તત્ત્વોની સંયોજકતા કક્ષા(કોશ)ની ઇલેક્ટ્રૉનીય રચના 1 છે, જે નીચે દર્શાવેલ છે :

પરમાણ્વીય ક્રમાંક	તત્ત્વની સંજ્ઞા	તત્ત્વનું નામ	ઇલેક્ટ્રૉનીય રચના
1 3 11 19 37 55 87	H Li Na K Rb Cs Fr	હાઇડ્રોજન લિથિયમ સોડિયમ પોટૅશિયમ રુબિડિયમ સીઝિયમ ફ્રાન્સિયમ	1 2, 1 2, 8, 1 2, 8, 8, 1 2, 8, 8, 18, 1 2, 8, 8, 18, 18, 1 2, 8, 8, 18, 18, 32, 1

5.3.2 આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકનું વલણ

પ્રશ્ન 19. આવર્તનીય ગુણધર્મો એટલે શું? ઉદાહરણ આપો.

ઉત્તર : તત્ત્વોના જે ગુણધર્મો ઇલેક્ટ્રૉન-રચનાના આધારે નક્કી કરવામાં આવે અથવા તત્ત્વોના જે ગુણધર્મો ઇલેક્ટ્રૉન-રચના પર આધાર રાખતા હોય તેવા ગુણધર્મોને આવર્તનીય ગુણધર્મો કહે છે.

ઉદાહરણ : સંયોજકતા, પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા (પરમાણ્વીય કદ), ધાત્વીય ગુણધર્મ, વિદ્યુતઋણતા વગેરે.

પ્રશ્ન 20. સંયોજકતા એટલે શું ? આવર્ત અને સમૂહનાં તત્ત્વોમાં સંયોજકતા સમજાવો.

ઉત્તર : સંયોજકતા : કોઈ એક તત્ત્વની અન્ય તત્ત્વ સાથે સંયોજાવાની સાપેક્ષ ક્ષમતાને સંયોજકતા કહે છે.

→ સંયોજકતાનો આધાર બાહ્યતમ કક્ષામાં રહેલા સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા પર છે.

→ સંયોજકતાનું મૂલ્ય બાહ્યતમ કક્ષામાં રહેલા ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા જેટલું અથવા આ મૂલ્યને 8માંથી બાદ કરતાં મળતાં મૂલ્ય જેટલું હોઈ શકે છે.

આવર્તનાં તત્ત્વોમાં સંયોજકતા : આવર્તમાં ડાબી બાજુથી જમણી બાજુ તરફ જતાં સંયોજકતા શરૂઆતમાં વધે છે, ત્યારબાદ ઘટે છે. આવર્તમાં ડાબી બાજુથી જમણી બાજુ તરફ જતાં સંયોજકતા પહેલાં 1થી 4 અને પછી 4થી 0 થાય છે.

→ દા. ત., ત્રીજા આવર્તનાં તત્ત્વોની સંયોજકતા નીચે મુજબ છે :

સમૂહનાં તત્ત્વોમાં સંયોજકતા : આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકના એક સમૂહમાં રહેલાં બધાં જ તત્ત્વોની ઇલેક્ટ્રૉન-રચના સમાન છે. આમ, બાહ્યતમ કક્ષામાં ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા સમાન હોવાથી દરેક તત્ત્વની સંયોજકતા સમાન જ હોય છે.

→ દા. ત.,

પ્રશ્ન 21. પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા (પરમાણ્વીય કદ) એટલે શું? આવર્ત અને સમૂહનાં તત્ત્વોની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા સમજાવો.

ઉત્તર : જો પરમાણુને ગોળાકાર કલ્પવામાં આવે, તો પરમાણ્વીય કદ શબ્દ પરમાણુની ત્રિજ્યાનો ઉલ્લેખ કરે છે.

પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા : એક સ્વતંત્ર પરમાણુના કેન્દ્રથી તેની સૌથી બહારની કક્ષા વચ્ચેના સરેરાશ અંતરને પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા કહે છે.

→ પરમાણ્વીય ત્રિજ્યાનું માપન અઁગસ્ટ્રોમ (Å) અથવા પીકોમીટર (pm) એકમમાં કરવામાં આવે છે.

1 Å = 10^–8 cm = 10^–10 m; 1 pm = 10^–12 m

→ હાઇડ્રોજન પરમાણુની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા 37 pm છે.

આવર્તમાં પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા (પરમાણ્વીય કદ) : કોઈ પણ આવર્તમાં ડાબીથી જમણી તરફ જતાં કેન્દ્રીય વીજભાર વધતાં ઇલેક્ટ્રૉન અને કેન્દ્ર વચ્ચેનું આકર્ષણ વધે છે. પરિણામે અંતર ઘટે છે. જેને કારણે પરમાણ્વીય કદ ઘટે છે.

→ આમ, કોઈ પણ આવર્તમાં ડાબીથી જમણી તરફ જતાં પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા ઘટે છે.

સમૂહમાં પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા (પરમાણ્વીય કદ) : કોઈ પણ સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જતાં પરમાણ્વીય કદ (ત્રિજ્યા) વધવાનું વલણ હોય છે.

→ કોઈ પણ સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જતાં નવી કક્ષાઓ ઉમેરાય છે. તેના લીધે કેન્દ્ર તથા બહારની કક્ષાઓ વચ્ચેનું અંતર વધે છે. તેથી જ કેન્દ્રીય વીજભાર વધવા છતાં પરમાણ્વીય કદ વધે છે.

→ સમૂહમાં કેન્દ્રીય વીજભાર વધવા છતાં ઇલેક્ટ્રૉનનું કેન્દ્રથી અંતર વધતાં ઇલેક્ટ્રૉન અને કેન્દ્ર વચ્ચેનું આકર્ષણ ઘટે છે. પરિણામે અંતર વધે છે.

→ આમ, કોઈ પણ સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જતાં પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા વધે છે.

પ્રશ્ન 22. આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં ધાતુ, અધાતુ અને અર્ધધાતુ તત્ત્વોનાં સ્થાન જણાવો.

ઉત્તર : આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં ધાતુ તત્ત્વો ડાબી બાજુએ, અધાતુ તત્ત્વો જમણી બાજુએ, જ્યારે મધ્યમાં અર્ધધાતુ અથવા મેટેલોઇડ તત્ત્વો આવેલાં છે.

પ્રશ્ન 23. સમૂહ અને આવર્તનાં તત્ત્વોમાં ધાત્વીય ગુણધર્મનું વલણ સમજાવો.

ઉત્તર : સામાન્ય રીતે, જે તત્ત્વો વિદ્યુતીય ધન હોય તેવાં તત્ત્વો ધાત્વીય ગુણધર્મ ધરાવે છે.

→ ધાતુ તત્ત્વો બંધ-નિર્માણ દરમિયાન ઇલેક્ટ્રૉન ગુમાવવાની વૃત્તિ ધરાવે છે. એટલે કે તેઓ સ્વભાવે વિદ્યુત ધનમય છે.

સમૂહમાં ધાત્વીય વલણ : સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જતાં સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉન દ્વારા અનુભવાતો અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર ઘટે છે, કારણ કે સૌથી બહારના ઇલેક્ટ્રૉન કેન્દ્રથી દૂર હોય છે. તેથી તે સરળતાથી દૂર થઈ શકે છે. તેથી સમૂહમાં ધાત્વીય ગુણધર્મ ઉપરથી નીચે તરફ જતાં વધે છે.

→ ધાતુ તત્ત્વોની બાહ્યતમ કક્ષામાં 1, 2 કે 3 ઇલેક્ટ્રૉન હોય છે.

આવર્તમાં ધાત્વીય વલણ : કોઈ પણ આવર્તમાં ડાબીથી જમણી તરફ જતાં સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉન પર અસ૨કા૨ક કેન્દ્રીય વીજભાર વધે છે.

→ આથી ઇલેક્ટ્રૉન ગુમાવવાની વૃત્તિ ઘટે છે.

→ તેથી આવર્તમાં ધાત્વીય ગુણધર્મ ડાબીથી જમણી તરફ જતાં ઘટે છે.

→ બીજા આવર્તનાં તત્ત્વો :

પ્રશ્ન 24. સમૂહ અને આવર્તનાં તત્ત્વોમાં અધાત્વીય ગુણધર્મનું વલણ સમજાવો.

ઉત્તર : સામાન્ય રીતે, જે તત્ત્વો વિદ્યુતીય ઋણ હોય તેવાં તત્ત્વો અધાત્વીય ગુણધર્મ ધરાવે છે.

→ અધાતુ તત્ત્વો બંધ-નિર્માણ દરમિયાન ઇલેક્ટ્રૉન મેળવવાની અથવા ભાગીદારી કરવાની વૃત્તિ ધરાવે છે.

સમૂહમાં અધાત્વીય ગુણધર્મ : કોઈ પણ સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જતાં અધાત્વીય ગુણધર્મ ઘટે છે.

આવર્તમાં અધાત્વીય ગુણધર્મ : કોઈ પણ આવર્તમાં ડાબીથી જમણી તરફ જતાં સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉન પર અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર વધે છે.

→ આથી ઇલેક્ટ્રૉન આકર્ષવાની વૃત્તિ વધે છે.

→ તેથી અધાત્વીય ગુણધર્મ આવર્તમાં ડાબીથી જમણી તરફ જતાં વધે છે.

પ્રશ્ન 25. અર્ધધાતુ તત્ત્વો એટલે શું? કયાં કયાં તત્ત્વો અર્ધધાતુ તત્ત્વો છે?

ઉત્તર : જે તત્ત્વો ધાતુ અને અધાતુ તત્ત્વો એમ બંનેના ગુણધર્મો ધરાવતા હોય, તેવાં તત્ત્વોને અર્ધધાતુ તત્ત્વો અથવા મેટેલોઇડ કહે છે.

→ આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં એક વાંકીચૂકી રેખા ધાતુ અને અધાતુને અલગ કરે છે. આ રેખાની કિનારી પર આવેલાં તત્ત્વો બોરોન (B), સિલિકોન (Si), જર્મેનિયમ (Ge), આર્સેનિક (As), ઍન્ટિમની (Sb), ટેલ્યુરિયમ (Te) અને પોલોનિયમ (Po) તત્ત્વો અર્ધધાતુ તત્ત્વો છે.

Intext પ્રશ્નોત્તર

પ્રશ્ન 26. આધુનિક આવર્ત કોષ્ટક મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકની વિસંગતતાઓ કેવી રીતે દૂર કરી શક્યું?

ઉત્તર : આધુનિક આવર્ત કોષ્ટક મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકની વિસંગતતાઓ નીચે મુજબ દૂર કરી શક્યું :

(1) સમસ્થાનિકોનું સ્થાન : સમસ્થાનિકોના પરમાણ્વીય ક્રમાંક સમાન હોવાથી આવર્ત કોષ્ટકમાં એક જ તત્ત્વના બધા જ સમસ્થાનિકોને એક જ સ્થાને મૂકવામાં આવે છે.

(2) કેટલાંક સમાન તત્ત્વોની જોડનું સ્થાન : મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકમાં સમાન ગુણધર્મો ધરાવતાં તત્ત્વો એકસાથે ગોઠવાયાં હતાં. જેમ કે, કોબાલ્ટ (Co) (પરમાણ્વીય દળ 58.9u) એ નિકલ (Ni) (પરમાણ્વીય દળ 58.7u) કરતાં પહેલાં મૂકવામાં આવ્યું હતું. જ્યારે આધુનિક આવર્ત કોષ્ટક એ પરમાણ્વીય ક્રમાંકના આધારે રચાયું હોવાથી નિકલનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક 27 અને કોબાલ્ટનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક 28 હોઈ કોબાલ્ટનું સ્થાન નિકલ બાદ ગોઠવાયું.

(3) નવાં તત્ત્વોની શોધ માટેની અનિશ્ચિતતા ઃ મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકમાં પરમાણ્વીય દળનો ચડતો ક્રમ એ યોગ્ય નિયમિતતા ધરાવતો નથી. આથી એક તત્ત્વ પછી નવા કયા તત્ત્વ વિશે સંશોધન કરવું અથવા તેના વિશે આગાહી કરવી ખૂબ જ મુશ્કેલ હતું.

આધુનિક આવર્ત કોષ્ટક પરમાણ્વીય ક્રમાંક પર રચાયું હોવાથી નવાં તત્ત્વોના સંશોધન-કાર્યને વેગ મળ્યો.

પ્રશ્ન 27. તમારી ધારણા મુજબ મૅગ્નેશિયમ જેવી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ દર્શાવતાં બે તત્ત્વોનાં નામ આપો. તમારી પસંદગીનો આધાર શું છે?

ઉત્તર : આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં જે તત્ત્વોની બાહ્યતમ કક્ષામાં ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા સમાન હોય તેવાં તત્ત્વો સમાન રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ દર્શાવે છે.

→ મૅગ્નેશિયમની બાહ્યતમ કક્ષામાં 2 ઇલેક્ટ્રૉન છે. આથી બાહ્યતમ કક્ષામાં 2 ઇલેક્ટ્રૉન હોય તેવાં તત્ત્વો બેરિલિયમ (Be), કૅલ્શિયમ (Ca) અને સ્ટ્રૉન્શિયમ (Sr) સમાન રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ દર્શાવે છે.

પ્રશ્ન 28. નામ આપો :

(a) ત્રણ તત્ત્વો કે જે તેમની બાહ્યતમ કક્ષામાં એક ઇલેક્ટ્રૉન ધરાવે છે.

(b) બે તત્ત્વો કે જે તેમની બાહ્યતમ કક્ષામાં બે ઇલેક્ટ્રૉન ધરાવે છે.

(c) સંપૂર્ણ ભરાયેલી બાહ્યતમ કક્ષા ધરાવતાં ત્રણ તત્ત્વો.

ઉત્તર : ( a ) લિથિયમ (Li), સોડિયમ (Na), પોટૅશિયમ (K)

( b ) મૅગ્નેશિયમ (Mg), કૅલ્શિયમ (Ca)

( c ) નિયોન (Ne), આર્ગોન (Ar), ક્રિપ્ટોન (Kr)

સ્વાધ્યાયના પ્રશ્નોત્તર

1. આવર્ત કોષ્ટકમાં ડાબીથી જમણી તરફ જતાં બદલાતા વલણ વિશે નીચેનાં વિધાનો પૈકી કયું વિધાન સાચું નથી?

(a) તત્ત્વનો ધાત્વીય ગુણ ઘટતો જાય છે.

(b) સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા વધતી જાય છે.

(c) પરમાણુઓ સહેલાઈથી તેમના ઇલેક્ટ્રૉન ગુમાવે છે.

(d) ઑક્સાઇડ વધુ ઍસિડિક બને છે.

ઉત્તર : ( c ) પરમાણુઓ સહેલાઈથી તેમના ઇલેક્ટ્રૉન ગુમાવે છે.

2. તત્ત્વ X એ XCl₂ સૂત્ર ધરાવતો ક્લોરાઇડ બનાવે છે જે ઊંચું ગલનબિંદુ ધરાવતો ઘન પદાર્થ છે. X મહદંશે એવા સમાન સમૂહમાં હશે કે જેમાં ……… હશે.

(a) Na (b) Mg (c) Al (d) Si

ઉત્તર : ( b ) Mg

3. કયા તત્ત્વમાં

(a) બે કક્ષાઓ છે તથા બંને ઇલેક્ટ્રૉનથી સંપૂર્ણ ભરાયેલ છે?

(b) ઇલેક્ટ્રૉન-રચના 2, 8, 2 છે?

(c) કુલ ત્રણ કક્ષા છે કે જે સંયોજકતા કક્ષામાં ચાર ઇલેક્ટ્રૉન ધરાવે છે?

(d) કુલ બે કક્ષા છે કે જે સંયોજકતા કક્ષામાં ત્રણ ઇલેક્ટ્રૉન ધરાવે છે?

(e) બીજી કક્ષામાં પ્રથમ કક્ષા કરતાં બમણા ઇલેક્ટ્રૉન છે?

ઉત્તર : (a) નિયોન (2, 8)

(b) મૅગ્નેશિયમ (2, 8, 2)

(c) સિલિકોન (2, 8, 4)

(d) બોરોન (2, 3)

(e) કાર્બન (2, 4)

4. (a) આવર્ત કોષ્ટકમાં બોરોન જે સમૂહમાં છે, તે જ સમૂહનાં તમામ તત્ત્વોનો કયો ગુણધર્મ સમાન છે?

(b) આવર્ત કોષ્ટકમાં ફ્લોરિન જે સમૂહમાં છે, તે જ સમૂહનાં તમામ તત્ત્વોનો કયો ગુણધર્મ સમાન છે?

ઉત્તર : (a) આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં બોરોન એ સમૂહ 13નું તત્ત્વ છે. તેની સંયોજકતા 3 છે. આથી આ સમૂહનાં બધાં જ તત્ત્વોની સંયોજકતા 3 છે.

(b) આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં ફ્લોરિન એ સમૂહ 17નું તત્ત્વ છે. આ સમૂહનાં બધાં જ તત્ત્વોની સંયોજકતા કક્ષામાં 7 ઇલેક્ટ્રૉન છે. આથી આ સમૂહનાં બધાં જ તત્ત્વોની સંયોજકતા 1 છે.

5. નાઇટ્રોજન (પરમાણ્વીય ક્રમાંક 7) તથા ફૉસ્ફરસ (પરમાણ્વીય ક્રમાંક 15) આવર્ત કોષ્ટકના સમૂહ 15ના સભ્યો છે. આ બંને તત્ત્વોની ઇલેક્ટ્રૉનીય-રચના લખો. આમાંથી કયું તત્ત્વ વધુ વિદ્યુત- ઋણમય હશે? શા માટે?

ઉત્તર : સમૂહ 15નાં બે તત્ત્વો નાઇટ્રોજન અને ફૉસ્ફરસની ઇલેક્ટ્રૉનીય રચના નીચે મુજબ છેઃ

→ નાઇટ્રોજન એ ફૉસ્ફરસ કરતાં વધુ વિદ્યુતઋણમય તત્ત્વ છે, કારણ કે સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જતાં વિદ્યુતઋણતા ઘટે છે.

6. આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં કૅલ્શિયમ(પરમાણ્વીય ક્રમાંક 20)ની ચારે તરફ 12, 19, 21 તથા 38 પરમાણ્વીય ક્રમાંક ધરાવતાં તત્ત્વો રહેલાં છે. આમાંથી કયાં તત્ત્વોના રાસાયણિક ગુણધર્મો કૅલ્શિયમ જેવા જ છે?

ઉત્તર :

પરમાણ્વીય ક્રમાંક 12 અને 38ની બાહ્યતમ કક્ષામાં સમાન (2) ઇલેક્ટ્રૉન હોવાથી તેમના રાસાયણિક ગુણધર્મો સમાન છે.

10. મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકમાં અને આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં તત્ત્વોની ગોઠવણીમાં ભિન્નતા દર્શાવો.

ઉત્તર :

હેતુલક્ષી પ્રશ્નોત્તર

પ્રશ્ન 1. એક શબ્દમાં ઉત્તર આપો :

(1) હાલમાં કેટલાં તત્ત્વો જાણીતાં છે?

(2) હાલમાં જાણીતાં તત્ત્વો પૈકી કેટલાં તત્ત્વો કુદરતી રીતે પ્રાપ્ય છે?

(3) શરૂઆતમાં તત્ત્વોનું વર્ગીકરણ કયા બે પ્રકારે કરવામાં આવ્યું હતું?

(4) ડોબરેનરે રજૂ કરેલો નિયમ શેના તરીકે જાણીતો છે?

(5) ડોબરેનરના ત્રિપુટીના નિયમ મુજબ કેટલાં તત્ત્વોનું વર્ગીકરણ થઈ શક્યું?

(6) જો ડોબરેનરની એક ત્રિપુટીમાં Cl, X, I તત્ત્વ છે, તો તત્ત્વ X કયું હોઈ શકે?

(7) ન્યુલૅન્ડે કયા તત્ત્વથી વર્ગીકરણ શરૂ કર્યું અને અંતે કયા તત્ત્વ સુધી વર્ગીકરણ કર્યું?

(8) અષ્ટકના સિદ્ધાંતની તુલના કોની સાથે કરી હતી?

(9) ન્યુલૅન્ડના અષ્ટકમાં લિથિયમ સાથે કયું તત્ત્વ સમાન ગુણધર્મો ધરાવે છે?

(10) ન્યુલૅન્ડના અષ્ટકમાં બોરોન સાથે કયું તત્ત્વ સમાન ગુણધર્મો ધરાવે છે?

(11) ન્યુલૅન્ડના અષ્ટકમાં કયાં બે તત્ત્વો એક જ સ્થાન પર મૂકવામાં આવ્યાં હતાં?

(12) મેન્ડેલીફે તત્ત્વોનું વર્ગીકરણ શરૂ કર્યું ત્યારે કેટલાં તત્ત્વો જાણીતાં હતાં?

(13) મેન્ડેલીફે કયાં બે તત્ત્વો સાથે બનતા સંયોજન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું હતું?

(14) મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકમાં ઊભા સ્તંભ અને આડી હરોળને અનુક્રમે શું કહે છે?

(15) મેન્ડેલીફે તત્ત્વોના નામકરણ માટે કયા સંસ્કૃત શબ્દનો પૂર્વગ તરીકે ઉપયોગ કર્યો હતો?

(16) મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકમાં ક્યા તત્ત્વનું સ્થાન યોગ્ય રીતે આપી શકાયું નહિ?

(17) આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકનો આવર્ત નિયમ કયા વૈજ્ઞાનિકે રજૂ કર્યો?

(18) આવર્ત કોષ્ટકના પ્રથમ, ત્રીજા, ચોથા આવર્તમાં તત્ત્વોની સંખ્યા જણાવો.

(19) આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં છઠ્ઠા આવર્તમાં તત્ત્વોની સંખ્યા જણાવો.

(20) આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં તત્ત્વનું વર્ગીકરણ કેટલા સમૂહમાં કરવામાં આવ્યું છે?

(21) આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં કેટલાં તત્ત્વો વાયુ સ્વરૂપ ધરાવે છે?

(22) આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં સમૂહ 1નાં તત્ત્વોને કયાં તત્ત્વો કહે છે?

(23) આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકનાં તત્ત્વોની કોઈ કક્ષામાં રહેલા મહત્તમ ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા કયા સૂત્ર દ્વારા નક્કી થાય છે?

(24) પરમાણ્વીય ક્રમાંક 13 ધરાવતા તત્ત્વની સંયોજકતા કેટલી છે?

(25) આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં તત્ત્વનું સ્થાન ત્રીજા આવર્ત અને બીજા સમૂહમાં છે, તો તે તત્ત્વ કયું હોઈ શકે?

(26) હાઇડ્રોજન પરમાણુની ત્રિજ્યા જણાવો.

ઉત્તર :

(1) 118

(2) 94

(3) ધાતુ અને અધાતુ

(4) ત્રિપુટીનો નિયમ

(5) 9

(6) Br

(7) Hથી Th (થોરિયમ)

(8) ભારતીય સંગીતની સુરાવલી

(9) સોડિયમ

(10) ઍલ્યુમિનિયમ

(11) કોબાલ્ટ અને નિકલ

(12) 63

(13) હાઇડ્રોજન અને ઑક્સિજન

(14) સમૂહ અને આવર્ત

(15) એકા

(16) હાઇડ્રોજન

(17) હેન્રી મોસલે

(18) 2, 8, 18

(19) 32

(20) 18

(21) 11

(22) આલ્કલી ધાતુ તત્ત્વો

(23) 2n2

(24) 3

(25) Mg

(26) 39 pm

પ્રશ્ન 2. વ્યાખ્યા આપો :

(1) સમસ્થાનિક

ઉત્તર : એક જ તત્ત્વના જુદા જુદા પરમાણુઓ કે જેમના ૫૨માણ્વીય ક્રમાંક સમાન, પરંતુ પરમાણ્વીય દળ અસમાન હોય તેવાં તત્ત્વોને એકબીજાના સમસ્થાનિકો કહે છે.

(2) આવર્તનીય ગુણધર્મો

ઉત્તર : તત્ત્વોના જે ગુણધર્મો તત્ત્વની ઇલેક્ટ્રૉનીય રચના પર આધાર રાખે છે, તેવા ગુણધર્મોને આવર્તનીય ગુણધર્મો કહે છે.

(3) સંયોજકતા

ઉત્તર : કોઈ પણ તત્ત્વની અન્ય તત્ત્વ સાથે સંયોજાવાની સાપેક્ષ ક્ષમતાને સંયોજકતા કહે છે.

(4) પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા (પરમાણ્વીય કદ)

ઉત્તર : એક સ્વતંત્ર પરમાણુના કેન્દ્રથી તેની સૌથી બહારની કક્ષા વચ્ચેના અંતરને પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા (પરમાણ્વીય કદ) કહે છે.

(5) મેટેલોઇડ (અર્ધધાતુ)

ઉત્તર : જે તત્ત્વો ધાતુ અને અધાતુ તત્ત્વો એમ બંનેના ગુણધર્મો ધરાવતા હોય, તેવાં તત્ત્વોને મેટેલોઇડ (અર્ધધાતુ) કહે છે.

પ્રશ્ન 3. ખાલી જગ્યા પૂરો :

(1) ડોબરેનરની ત્રિપુટીના સભ્યો લિથિયમ, સોડિયમ અને …….. છે.

(2) ન્યુલૅન્ડનો અષ્ટકનો સિદ્ધાંત …….. તત્ત્વો માટે જાણીતો છે.

(3) ન્યુલૅન્ડની કલ્પના મુજબ ……. તત્ત્વો જ કુદરતમાં પ્રાપ્ય છે.

(4) મેન્ડેલીફે સ્કેન્ડિયમ તત્ત્વ માટે …….. નામ આપ્યું હતું.

(5) એકા-સિલિકોન તત્ત્વ તરીકે ઓળખાતું તત્ત્વ …….. છે.

(6) મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકમાં કોબાલ્ટનું સ્થાન …….. તત્ત્વ પહેલાં મૂકવામાં આવ્યું હતું.

(7) કોઈ એક તત્ત્વની સંયોજકતા 2 હોય, તો તે ……… સમૂહનું તત્ત્વ છે.

(8) એક તત્ત્વની બાહ્યતમ કક્ષાની ઇલેક્ટ્રૉન-રચના 2, 8, 3 છે, તો તે …….. આવર્તનું તત્ત્વ છે.

(9) આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં નિષ્ક્રિય વાયુ તત્ત્વોને …….. સમૂહમાં ગોઠવવામાં આવ્યા છે.

(10) આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં ……… આવર્ત અને ………. સમૂહ છે.

(11) આવર્ત કોષ્ટકમાં ……… નું સ્થાન ચર્ચાસ્પદ છે.

(12) X તત્ત્વનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક 13 છે, તો ૪ તત્ત્વથી સૌથી નજીકનો નિષ્ક્રિય વાયુ …….. છે.

(13) કોઈ પણ સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જતાં ધાત્વીય ગુણધર્મ ……… છે.

(14) અધાતુ તત્ત્વોના ઑક્સાઇડ સ્વભાવે …… હોય છે.

(15) …….. તત્ત્વોના ઑક્સાઇડ સ્વભાવે બેઝિક હોય છે.

ઉત્તર :

(1) પોટૅશિયમ

(2) હલકાં

(3) 56

(4) એકા-બોરોન

(5) જર્મેનિયમ

(6) નિકલ

(7) બીજા

(8) ત્રીજા

(9) અઢારમા

(10) 7, 18

(11) હાઇડ્રોજન

(12) નિયોન

(13) વધે

(14) ઍસિડિક

(15) ધાતુ

પ્રશ્ન 4. નીચેનાં વિધાનો ખરાં છે કે ખોટાં તે જણાવો :

(1) કુદરતી રીતે પ્રાપ્ત થતાં તત્ત્વોની સંખ્યા 98 છે.

(2) ડોબરેનરની એક ત્રિપુટીના સભ્યોનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક 14, 31 અને 74.9 છે.

(3) ડોબરેનરની એક ત્રિપુટીના સભ્યો કૅલ્શિયમ, સ્ટ્રૉન્શિયમ અને બેરિયમ છે.

(4) ન્યુલૅન્ડના અષ્ટકના નિયમ મુજબ કોઈ એક તત્ત્વથી અઢારમા ક્રમે આવેલું તત્ત્વ ગુણધર્મોમાં સમાનતા ધરાવે છે.

(5) સોડિયમ એ લિથિયમ પછીનું આઠમું તત્ત્વ છે.

(6) ઑક્સિજન એ સલ્ફર પછીનું આઠમું તત્ત્વ છે.

(7) ફૉસ્ફરસ એ નાઇટ્રોજન પછીનું આઠમું તત્ત્વ છે.

(8) ડોબરેનરની ત્રિપુટી ન્યુલૅન્ડના અષ્ટકના સમૂહમાં પણ જોવા મળે છે.

(9) મેન્ડેલીફનો આવર્ત નિયમ પરમાણ્વીય ક્રમાંક પર આધારિત હતો.

(10) બેરિયમના ઑક્સાઇડનું આણ્વીય સૂત્ર BaO છે.

(11) મેન્ડેલીફે ગેલિયમનું નામ એકા-સિલિકોન આપ્યું હતું.

(12) પરમાણ્વીય ક્રમાંક 3.5 ધરાવતું તત્ત્વ એ Be અને Bની વચ્ચે રાખી શકાય.

(13) સમૂહ 1નાં તત્ત્વોમાં ત્રણ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉન હાજર છે.

(14) ત્રીજા આવર્તનાં તત્ત્વોમાં ઇલેક્ટ્રૉન K, L અને M કક્ષાઓમાં ભરાયેલા છે.

(15) દરેક આવર્ત નવી ભરાયેલ ઇલેક્ટ્રૉન કક્ષા બનાવે છે.

ઉત્તર :

(1) ખોટું

(2) ખોટું

(3) ખરું

(4) ખોટું

(5) ખરું

(6) ખોટું

(7) ખોટું

(8) ખરું

(9) ખોટું

(10) ખરું

(11) ખોટું

(12) ખોટું

(13) ખોટું

(14) ખરું

(15) ખરું

પ્રશ્ન 5. નીચેના દરેક પ્રશ્નના ઉત્તર માટે આપેલા વિકલ્પોમાંથી સાચો વિકલ્પ પસંદ કરી ઉત્તર લખો :

1. મેન્ડેલીફે રજૂ કરેલા આવર્ત કોષ્ટકમાં કયા તત્ત્વ માટે ખાલી સ્થાન રખાયું ન હતું?

A. ગેલિયમ

B. બેરિલિયમ

C. જર્મેનિયમ

D. સ્કેન્ડિયમ

ઉત્તર : B. બેરિલિયમ

2. ન્યુલૅન્ડનો અષ્ટકનો સિદ્ધાંત કયા તત્ત્વને લાગુ પડે છે?

A. નિકલ

B. કોબાલ્ટ

C. ફૉસ્ફરસ

D. કૅલ્શિયમ

ઉત્તર : D. કૅલ્શિયમ

3. મેન્ડેલીફના આવર્ત નિયમ મુજબ, આવર્ત કોષ્ટકમાં તત્ત્વોની ગોઠવણી કયા ક્રમના આધારે થયેલી છે?

A. પરમાણ્વીય ક્રમાંકના વધારાના આધારે

B. પરમાણ્વીય ક્રમાંકના ઘટાડાના આધારે

C. પરમાણ્વીય દળના વધારાના આધારે

D. પરમાણ્વીય દળના ઘટાડાના આધારે

ઉત્તર : C. પરમાણ્વીય દળના વધારાના આધારે

4. Si, B અને Ge કયા પ્રકારનાં તત્ત્વો છે?

A. બધાં જ ધાતુ તત્ત્વો છે.

B. બધાં જ અધાતુ તત્ત્વો છે.

C. બધાં જ અર્ધધાતુ તત્ત્વો છે.

D. Si – ધાતુ, B – અધાતુ, Ge – અર્ધધાતુ છે.

ઉત્તર : C. બધાં જ અર્ધધાતુ તત્ત્વો છે.

5. મેન્ડેલીફે તત્ત્વોનું વર્ગીકરણ કર્યું તે પછી કેટલાંક તત્ત્વો શોધાયાં હોવાથી મેન્ડેલીફે આવાં તત્ત્વો માટે ખાલી જગ્યા રાખી હતી. તે પૈકી ક્યું તત્ત્વ નીચેનામાંથી હશે?

A. Be

B. Ge

C. Si

D. Se

ઉત્તર : B. Ge

6. X, Y અને 7 એ કાલ્પનિક તત્ત્વો છે, જે ડોબરેનરની ત્રિપુટી દર્શાવે છે. જો તત્ત્વ Xનું પરમાણ્વીય દળ 14u અને તત્ત્વ Yનું પરમાણ્વીય દળ 46 u હોય, તો તત્ત્વ Zનું પરમાણ્વીય દળ કેટલું હશે?

A. 28

B. 60

C. 78

D. 72

ઉત્તર : C. 78

7. P, Q, R અને S તત્ત્વોના પરમાણ્વીય ક્રમાંક અનુક્રમે 6, 8, 14 અને 16 છે, તો આ પૈકી કયું તત્ત્વ અર્ધધાતુ તત્ત્વ છે?

A. P

B. Q

C. R

D. S

ઉત્તર : C. R

8. તત્ત્વોના વર્ગીકરણ માટે કયું વિધાન સાચું છે?

A. આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં તત્ત્વો તેના પરમાણ્વીય દળના વધતા ક્રમમાં ગોઠવાયેલાં છે.

B. આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં તત્ત્વો તેના પરમાણ્વીય ક્રમાંકના ઘટતા ક્રમમાં ગોઠવાયેલાં છે.

C. નિકલનું પરમાણ્વીય દળ, કોબાલ્ટના પરમાણ્વીય દળ કરતાં ઓછું હોવા છતાં કોબાલ્ટ બાદ નિકલનું સ્થાન રાખવામાં આવ્યું હતું.

D. ક્લોરિનના સમસ્થાનિકો કે જે જુદાં જુદાં પરમાણ્વીય દળ ધરાવે છે, છતાં તેને એક જ સમૂહમાં એક જ સ્થાન ૫૨ ગોઠવ્યા છે.

ઉત્તર : D. ક્લોરિનના સમસ્થાનિકો કે જે જુદાં જુદાં પરમાણ્વીય દળ ધરાવે છે, છતાં તેને એક જ સમૂહમાં એક જ સ્થાન ૫૨ ગોઠવ્યા છે.

9. આધુનિક આવર્ત કોષ્ટક માટે કયું વિધાન સાચું છે?

A. આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં 18 આડી હરોળમાં તત્ત્વોની ગોઠવણી થયેલી છે.

B. આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં 8 ઊભાં ખાનાં આવર્ત તરીકે ઓળખાય છે.

C. તેમાં 18 ઊભાં ખાનાં સમૂહ તરીકે ઓળખાય છે.

D. તેમાં 7 આડી હરોળ સમૂહ તરીકે ઓળખાય છે.

ઉત્તર : C. તેમાં 18 ઊભાં ખાનાં સમૂહ તરીકે ઓળખાય છે.

10. કોઈ એક તત્ત્વ X એ X₂O₃ ઑક્સાઇડ બનાવે છે, તો આ તત્ત્વ મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકમાં કયા સમૂહમાં ગોઠવણી પામ્યું હશે?

A. સમૂહ 3

B. સમૂહ 2

C. સમૂહ 5

D. સમૂહ 8

ઉત્તર : A. સમૂહ 3

11. આધુનિક આવર્ત કોષ્ટક માટેનો આધુનિક આવર્ત નિયમ કયા વૈજ્ઞાનિકે રજૂ કર્યો?

A. ડોબરેનર

B. ન્યુલૅન્ડ

C. હેન્રી મોસલે

D. મેન્ડેલીફ

ઉત્તર : C. હેન્રી મોસલે

12. ૫૨માણુમાંનો કયો મૂળભૂત કણ કે જે આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં તત્ત્વોની ગોઠવણી માટે આધારભૂત ગણવામાં આવ્યો?

A. પ્રોટોન

B. ઇલેક્ટ્રૉન

C. ન્યૂટ્રૉન

D. ન્યુક્લિઓન

ઉત્તર : A. પ્રોટોન

13. નીચેના પૈકી કયું વલણ આવર્ત કોષ્ટકમાં ડાબીથી જમણી તરફ જતાં યોગ્ય નથી?

A. તત્ત્વો વધુ અધાત્વીય ગુણ ધરાવે છે.

B. તત્ત્વોની સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉનની સંખ્યા વધે છે.

C. તત્ત્વોના પરમાણુ સરળતાથી ઇલેક્ટ્રૉન ગુમાવે છે.

D. તત્ત્વોના ઑક્સાઇડની ઍસિડિકતા વધે છે.

ઉત્તર : C. તત્ત્વોના પરમાણુ સરળતાથી ઇલેક્ટ્રૉન ગુમાવે છે.

14. આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં તત્ત્વ Xની ઇલેક્ટ્રૉન-રચના 2, 8, 4 છે, તો તે કયા સમૂહનું તત્ત્વ છે? 

A. સમૂહ 2

B. સમૂહ 14

C. સમૂહ 4

D. સમૂહ 8

ઉત્તર : B. સમૂહ 14

15. આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં પરમાણ્વીય ક્રમાંક 20 ધરાવતું તત્ત્વ કયા આવર્તનું છે?

A. 2

B. 3

C. 1

D. 4

ઉત્તર : D. 4

16. નીચેનાં પૈકી કયું તત્ત્વ નિષ્ક્રિય વાયુના ગુણધર્મો ધરાવતું નથી?

A. H

B. He

C. Ne

D. Ar

ઉત્તર : A. H

17. નીચેનાં પૈકી કયું તત્ત્વ વધુ સરળતાથી ઇલેક્ટ્રૉન મેળવે છે?

A. Na

B. F

C. Mg

D. Al

ઉત્તર : B. F

18. બધાં જ કાર્બનિક સંયોજનોનો મહત્ત્વનો ઘટક (તત્ત્વ) કયા સમૂહમાં ગોઠવાયેલ છે?

A. સમૂહ 4

B. સમૂહ 10

C. સમૂહ 16

D. સમૂહ 14

ઉત્તર : D. સમૂહ 14

19. આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં બીજા આવર્તનાં તત્ત્વો માટેની સંયોજકતા કક્ષા જણાવો.

A. M-કક્ષા

B. K-કક્ષા

C. N-કક્ષા

D. L-કક્ષા

ઉત્તર : D. L-કક્ષા

20. ઑક્સિજન, ફ્લોરિન અને નાઇટ્રોજનની પરમાણ્વીય ત્રિજ્યાનો સાચો ચડતો ક્રમ જણાવો.

A. O, F, N

B. N, F, O

C. O, N, F

D. F, O, N

ઉત્તર : D. F, O, N

21. આવર્ત કોષ્ટકમાંના કોઈ પણ સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જતાં કયા ગુણધર્મમાં વધારો થતો નથી?

A. પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા

B. ધાત્વીય ગુણ

C. સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉન

D. ઑક્સાઇડની બેઝિકતા

ઉત્તર : C. સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉન

મૂલ્યો આધારિત પ્રશ્નોત્તર (Value Based Questions with Answers)

1. આવર્ત કોષ્ટકનાં છ તત્ત્વો A, પરમાણ્વીય ક્રમાંક 2, 12, 20, B, C, D, E અને Fના 18, 4 અને 10 છે. (અહીં, A, B, C, D, E અને Fએ તત્ત્વની સંજ્ઞા સૂચવતા નથી.) આ માહિતીના આધારે નીચેના પ્રશ્નોના ઉત્તર આપો :

(a) એક જ સમૂહનાં તત્ત્વો કયાં છે? શા માટે?

(b) એક જ આવર્તનાં તત્ત્વો કયાં છે? શા માટે?

(c) આપેલાં તત્ત્વો પૈકી ક્યાં તત્ત્વો ધાતુ અને કયાં તત્ત્વો અધાતુ છે?

(d) આપેલાં તત્ત્વો પૈકી કયાં તત્ત્વો સક્રિય અને કયાં તત્ત્વો નિષ્ક્રિય છે?

(e) આ તત્ત્વોની માહિતી દ્વારા વિદ્યાર્થીમાં કયા કયા ગુણોનો વિકાસ થાય છે?

ઉત્તર :

સૌપ્રથમ આપેલાં તત્ત્વોની ઇલેક્ટ્રૉન-રચના દર્શાવીએ :

(a) (i) તત્ત્વ B, C અને Eની બાહ્યતમ કક્ષામાં 2 ઇલેક્ટ્રૉન (સમાન સંખ્યામાં) હોવાથી આ તત્ત્વો એક જ સમૂહનાં તત્ત્વો છે. આ બધાં સમૂહ 2નાં તત્ત્વો છે.

(ii) તત્ત્વ A, D અને F પણ એક જ સમૂહનાં તત્ત્વો છે. આ બધાં સમૂહ 18નાં તત્ત્વો છે.

(b) (i) તત્ત્વ B (2, 8, 2) અને તત્ત્વ D (2, 8, 8) એ બંને ત્રીજા આવર્તનાં તત્ત્વો છે, કારણ કે બંને તત્ત્વોમાં K, L, M એ ત્રણ કક્ષાઓમાં ઇલેક્ટ્રૉન ભરાયેલા છે.

(ii) તત્ત્વ E (2, 2) અને તત્ત્વ F (2, 8) એ બંને બીજા આવર્તનાં તત્ત્વો છે, કારણ કે બંને તત્ત્વોમાં K, L એ બે કક્ષાઓમાં ઇલેક્ટ્રૉન ભરાયેલા છે.

(c) (i) ધાતુ તત્ત્વો : B, C, E સમૂહ 2નાં તત્ત્વો)

(ii) અધાતુ તત્ત્વો : A, D, F (સમૂહ 18નાં તત્ત્વો)

(d) ( i ) સક્રિય તત્ત્વો: B, C, E

(ii) નિષ્ક્રિય તત્ત્વો: A, D, F

(e) આ પ્રશ્નોના ઉત્તરથી વિદ્યાર્થી આવર્ત કોષ્ટકના પાયાના સિદ્ધાંતની જાણકારી મેળવે, આ જાણકારીના આધારે તેનો ઉપયોગ કરતાં શીખે તેવા ગુણોનો વિકાસ થાય છે.

2. જ્યારે મેન્ડેલીફે તત્ત્વોના વર્ગીકરણની શરૂઆત કરી ત્યારે 63 તત્ત્વો જાણીતાં હતાં. આ તત્ત્વોને તેમણે પરમાણ્વીય દળના ચડતા ક્રમમાં આડી હરોળમાં ગોઠવ્યાં હતાં તથા જે તત્ત્વો સમાન ગુણધર્મો ધરાવે છે, તેવાં તત્ત્વોને એક ઊભા સમૂહમાં ગોઠવ્યાં હતાં. આ વર્ગીકરણમાં જાણીતાં તત્ત્વોને મેન્ડેલીફે બે પરિબળોને ધ્યાનમાં લઈ વર્ગીકૃત કર્યાં હતાં. આ પ્રમાણે વર્ગીકરણ કરતાં જે તત્ત્વોના ગુણધર્મો સમાન હોવા છતાં તે સમયે અસ્તિત્વ ધરાવતા ના હોવાથી મેન્ડેલીફે તેઓનાં સ્થાન ખાલી રાખ્યાં હતાં. આ ખાલી સ્થાન મેન્ડેલીફે કરેલા વર્ગીકરણની મુખ્ય ક્ષતિ છે, પરંતુ મેન્ડેલીફ તેમના નિર્ણયમાં અડગ હતા. નીચેના પ્રશ્નોના ઉત્તર આપો :

(a) આડી હરોળનાં તત્ત્વોને શેના તરીકે ઓળખવામાં આવે છે? મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકમાં કેટલી આડી હરોળ છે?

(b) ઊભા સ્તંભનાં તત્ત્વોને શેના તરીકે ઓળખવામાં આવે છે? મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકમાં કેટલા ઊભા સ્તંભ છે?

(c) મેન્ડેલીફે કયા ગુણધર્મના આધારે તત્ત્વોને ઊભા સ્તંભમાં ગોઠવ્યાં હતાં?

(d) મેન્ડેલીફે કયાં બે પરિબળોના આધારે તત્ત્વોનું તેના સમયમાં વર્ગીકરણ કર્યું હતું?

(e) મેન્ડેલીફે આવર્ત કોષ્ટકમાં કેટલાંક સ્થાન શા માટે ખાલી રાખ્યાં હતાં? આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં કેટલાં સ્થાન ખાલી રાખવામાં આવ્યાં છે?

(f) મેન્ડેલીફના આ વર્ગીકરણથી તેમના કયા ક્યા ગુણો જોવા મળ્યા?

ઉત્તર :

(a) મેન્ડેલીફના આવર્ત કોષ્ટકની આડી હરોળને આવર્ત કહે છે. તેમાં આવર્તની સંખ્યા 7 છે.

(b) મેન્ડેલીના આવર્ત કોષ્ટકના ઊભા સમૂહને સમૂહ કહે છે. તેમાં સમૂહની સંખ્યા 8 છે.

(c) સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મ ધરાવતાં તત્ત્વોને મેન્ડેલીફે ઊભા સમૂહમાં ગોઠવ્યાં હતાં. ઉપરાંત, આ તત્ત્વોના ઑક્સાઇડ અને હાઇડ્રાઇડનાં સૂત્રો પણ સમાન હતાં.

(d) ( i ) પરમાણ્વીય દળ (ii) સમાન રાસાયણિક ગુણધર્મ એ બે પરિબળોના આધારે મેન્ડેલીફે તત્ત્વોનું વર્ગીકરણ કર્યું હતું.

(e) મેન્ડેલીફે જ્યારે તત્ત્વોનું વર્ગીકરણ કર્યું ત્યારે કેટલાંક તત્ત્વો શોધાયાં ન હતાં. આથી મેન્ડેલીફે તે સમયમાં કેટલાંક સ્થાન ખાલી રાખ્યાં હતાં.

આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકમાં ખાલી સ્થાન રાખવામાં આવ્યાં નથી.

(f) આ વર્ગીકરણના પ્રયાસથી મેન્ડેલીફમાં (1) આત્મવિશ્વાસ, (2) હિંમત, (3) દીર્ઘદૃષ્ટિ, (4) આગાહી કરવાની ક્ષમતા જેવા ગુણો જોવા મળ્યા.

3. ત્રણ તત્ત્વો X, Y અને Z ના પરમાણ્વીય ક્રમાંક અનુક્રમે 6, 16 અને 19 છે. આ માહિતીના આધારે નીતને નીચે મુજબના કેટલાક પ્રશ્નોના ઉત્તર આપવાનું કહેવામાં આવે છે :

(a) તત્ત્વ X, Y અને Z ને કયા સમૂહમાં ગોઠવી શકાય?

(b) કયાં બે તત્ત્વો આયનીય બંધથી જોડાશે? શા માટે?

(c) ઉત્પન્ન થયેલાં આયનીય સંયોજનનાં આણ્વીય સૂત્ર લખો.

(d) કયાં બે તત્ત્વો સહસંયોજક બંધથી જોડાય છે? શા માટે?

(e) ઉત્પન્ન થયેલાં સહસંયોજક સંયોજનનાં આણ્વીય સૂત્ર લખો.

ઉત્તર :

ઉપરોક્ત પ્રશ્નોના ઉત્તર માટે નીત સૌપ્રથમ તત્ત્વના પરમાણ્વીય ક્રમાંકના આધારે તત્ત્વની ઇલેક્ટ્રૉન-રચના નીચે મુજબ લખે છેઃ

(a) તત્ત્વ X (2, 4) : સમૂહ 14 (4 + 10)

તત્ત્વ Y (2, 8, 6) : સમૂહ 16 (6 + 10)

તત્ત્વ 7 (2, 8, 8, 1) : સમૂહ 1

(b) આયનીય બંધ ધાતુ અને અધાતુ તત્ત્વો વચ્ચે રચાય છે. અહીં તત્ત્વ Z અને Y આયનીય બંધથી જોડાશે.

(c) તત્ત્વ Zની બાહ્યતમ કક્ષામાંનો 1 ઇલેક્ટ્રૉન મુક્ત થશે. આથી Z⁺ આયન બનશે. તત્ત્વ Yની બાહ્યતમ કક્ષામાં અષ્ટક પૂર્ણ કરવા 2 ઇલેક્ટ્રૉનની જરૂર છે. આથી આ બે ઇલેક્ટ્રૉન મેળવશે. આથી તે Y^2- આયન બનાવશે. આમ, આયનીય સંયોજનનું આણ્વીય સૂત્ર : 2(Z⁺) (Y^2-) = Z₂Y થશે.

(d) બે અધાતુ તત્ત્વો વચ્ચે સહસંયોજક બંધનું નિર્માણ થાય છે. તત્ત્વ X એ સમૂહ 14નું અધાતુ તત્ત્વ છે, જ્યારે તત્ત્વ Y એ સમૂહ 16 નું અધાતુ તત્ત્વ છે. આથી તત્ત્વ X અને Y એ સહસંયોજક બંધથી જોડાશે.

(e) તત્ત્વ X ની સંયોજકતા કોશમાં 4 ઇલેક્ટ્રૉન છે. આથી તેની સંયોજકતા 4 છે. તત્ત્વ Y ની સંયોજકતા કોશમાં 6 ઇલેક્ટ્રૉન છે. આથી તેની સંયોજકતા 2 છે. અર્થાત્ તત્ત્વ X નો એક પરમાણુ તત્ત્વ Yના બે પરમાણુ સાથે ભાગીદારી દ્વારા જોડાઈ સહસંયોજક બંધ રચશે. આથી બનતા સંયોજનનું આણ્વીય સૂત્ર : XY₂ છે.

પ્રાયોગિક કૌશલ્યો આધારિત પ્રશ્નોત્તર (Practical Skill Based Questions with Answers)

1. નીચેનું કોષ્ટક આડી ચાવી અને ઊભી ચાવીથી પૂર્ણ કરો:

આડી ચાવી :

(1) પરમાણ્વીય ક્રમાંક 12 ધરાવતું તત્ત્વ.

(3) સમૂહ 14નું ધાતુ તત્ત્વ કે જે કેન બનાવવા વપરાય છે.

(4) ચળકતી સપાટી ધરાવતું તેમજ બાહ્યતમ કક્ષામાં 7 ઇલેક્ટ્રૉન ધરાવતું તત્ત્વ.

ઊભી ચાવી :

(2) અતિ સક્રિય ધાતુ કે જેને કેરોસીનમાં રાખવામાં આવે છે. બર્નર પર ગરમ કરતાં પીળી જ્યોત આપે છે.

(5) બીજા આવર્તનું પ્રથમ તત્ત્વ.

(6) સમૂહ 18નું બીજા ક્રમનું તત્ત્વ કે જે ફ્લોરેસન્ટ બલ્બ બનાવવા વપરાય છે.

(7) હેલોજન સમૂહનું અંતિમ તત્ત્વ કે જે રેડિયો-સક્રિય છે.

(8) ધાતુ કે જે સ્ટીલની બનાવટમાં વપરાય છે, જે ભેજવાળી હવામાં ક્ષારણ પામે છે.

(9) આધુનિક આવર્ત કોષ્ટકનું પ્રથમ અર્ધધાતુ તત્ત્વ જે બુલેટપ્રૂફ સાધનોમાં વપરાય છે.

ઉત્તર :

2. નીચે તત્ત્વોની ગોઠવણી નિસરણી દ્વારા દર્શાવેલ છે, તો

(a) આ તત્ત્વોને પરમાણ્વીય ક્રમાંકના ચડતા ક્રમમાં ગોઠવો.

(b) આ તત્ત્વોને સમૂહના આધારે વર્ગીકૃત કરો.

ઉત્તર :

(a) H, He, Li, Be, B, C, N, O, F, Ne, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, Ar, K, Ca.

(b)

हमसे जुड़ें, हमें फॉलो करे ..

• Telegram ग्रुप ज्वाइन करे – Click Here
• Facebook पर फॉलो करे – Click Here
• Facebook ग्रुप ज्वाइन करे – Click Here
• Google News ज्वाइन करे – Click Here