ஹூண்ட் விதி, பௌலியின் தவிர்ப்புத் தத்துவம், ஆஃபா தத்துவம்

Posted by

பௌலியின் தவிர்ப்புத் தத்துவம்:

குறிப்பிட்ட அணுவில், இலத்திரன்களின் குவாண்டம் எண்களின் பங்கீடு பௌலியின் தவிர்ப்பு தத்துவத்தைப் பின்பற்றி அமைகின்றன. ஓர் அணுவின் சுற்றுப்பாதைத் துணை ஓட்டில் உள்ள இரு இலத்திரன்களின்* குவாண்டம் பெறுமானம் ஒரே மாதிரியாக இருக்க முடியாது.

ஒரு குறிப்பிட்ட ஓட்டில், n, l, m ஆகிய மூன்று குவாண்டம் எண்களின் ஒரே அளவு பெறுமானத்தை இரு வெவ்வேறு இலத்திரன்கள் பெற்றிருக்கலாம்.  ஆனால் நான்காம் குவாண்டம் எண்ணின் பெறுமானம் (s) மாறுபடும்.
எனவே, s = +1/2 என ஒரு இலத்திரன் பெற்றிருந்தால், மற்றைய இலத்திரனின் ‘s’ பெறுமானம் –1/2 என அமையும். பிறிதொரு முறையில் சொல்ல வேண்டுமெனில், ஒரே துணை ஓட்டில் அமைந்துள்ள இலத்திரன்கள் எதிர் சுழற்சிகளைப் பெற்றிருக்கும். ()

எடுத்துக்காட்டாக,

My Imageசுற்றுப்பாதையின் இரண்டாம் ஓடு ‘L’ ஐ நோக்கின்,

இந்த கூட்டிற்கு n = 2 ஆகும். n = 2 எனில் l, m, s ஆகிய குவாண்டம் எண்களின் மாறுபட்ட எட்டுவித சேர்க்கைகளை பின்வருமாறு குறிக்கலாம்.

(i)  n = 2, l = 0, m = 0, s = +1/2 (s துணை ஓடு / துணை ஆற்றல் மட்டம்)
(ii) n = 2, l = 0, m = 0, s = –1/2 (s துணை ஓடு / துணை ஆற்றல் மட்டம்)
(iii) n = 2, l = 1, m = 0, s = +1/2 (துணை ஆற்றல் மட்டம் )
(iv) n = 2, l = 1, m = 0, s = –1/2 (துணை ஆற்றல் மட்டம் )
(v) n = 2, l = 1, m = +1, s = +1/2 (துணை ஆற்றல் மட்டம் )
(vi) n = 2, l = 1, m = +1, s = –1/2 (துணை ஆற்றல் மட்டம் )
(vii) n = 2, l = 1, m = –1, s = +1/2 (துணை ஆற்றல் மட்டம் )
(viii) n = 2, l = 1, m = –1, s = –1/2 (துணை ஆற்றல் மட்டம் )

மேற்காட்டிய, எட்டு சேர்க்கைகள், L கூடு இரு துணைக் கூடுகளாக பிரிபடுவதைக் காட்டுகிறது.
l = 0 ( s துணைக்கூடு) மற்றும் l = 1 ( p துணைக்கூடு). இந்தக் கூடு எட்டுக்கு மேற்பட்ட இலத்திரன்களைக் கொண்டிருக்க மாட்டாது. அதாவது, இதன் உச்ச இலத்திரன் பெறுமானம் எட்டாகும்.\

ஹூண்ட் விதி:

இலத்திரன்கள் ஒவ்வொரு ஓட்டிலும் இணை (சோடி) சேர்ந்து காணப்படும். இவ்விதியின்படி p, d, f சுற்றுப்பாதைத் துணைக் கூடுகள் நிரப்பப்படும் பொழுது, இணை சேர்வதற்கு  முன்னர், எத்தனை இணை சேரா இலத்திரன்கள் இருக்க வேண்டுமோ, அத்தனை இலத்திரன்கள் சுற்றுப்பாதையில் இருத்தல் வேண்டும். இலத்திரன் இணைசேர்தல் ஆற்றலைப் பெற்று அமையும் செயலாகும். எனவே, தரப்பட்டுள்ள துணை மட்டத்தில் எல்லா சுற்றுப்பாதைகளிலும் பாதி நிரவல் நிரம்பும்வரை இலத்திரன் இணை நடக்காது. இதுவே ஹூண்ட் விதி ஆகும்.

இலத்திரனின் இச்செய்கை பேருந்துகளில் மக்கள் அமர்வதைப் போன்றது. பொதுவாக, பேருந்தில் இருக்கைகளில் அமரும்போது ஏற்கனவே உள்ள தெரியாத நபருடன் மக்கள் அமருவது குறைவு. எங்கேனும் நபர்கள் இல்லாத இருக்கையிலேயே இருக்கக்கூடும். ஆனால் இருக்கைகள் எல்லாமே நிரப்பப்பட்டு ஒவ்வொரு இருக்கையிலும் யாரேனும் இருக்கும்போது அவர்களில் ஒருவருக்குப் பக்கத்தில் இணைந்து இருத்தல் அவசியமாகின்றது.

எனவே p  துணை மட்டத்தில் இலத்திரன்கள் நிரப்பப்படும் பொழுது முதலில் …மேல், மேல், மேல்……கீழ், கீழ், கீழ்…. என நிரப்பப்படும்.

 

பிணைப்புகள் உருவாக இணை சேராத இலத்திரன்கள் முக்கிய பங்கினை வகிக்கின்றன.

 ஆஃபா தத்துவம்:

ஒரு தனிமத்தின் வேதிய இயற்பியல் பண்புகள் அதன் அணுவின் கட்டமைப்பால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றது. அணுவின் கட்டமைப்பு அதன் ஓடு, துணை ஓடுகளில் உள்ள இலத்திரனால் தீர்மானிக்கப்படும். ஒரு அணு, மூலக்கூறு அல்லது அயனின் ஓடுகளில் எவ்வாறு இலத்திரன் நிரப்பப்படும் என்பதை ஆஃபா தத்துவம்தீர்மானிக்கின்றது.

 1. ஆற்றல் மிகக் குறைந்த துணை ஓடுகளில் முதலில் இலத்திரன்கள் நிரப்பப்பட்ட பின்னரே  அதற்கு அடுத்த அதிக ஆற்றலை உடைய துணை ஓடுகளுக்குச் செல்லும். (எ.கா 2sக்கு முன்னர் 1s இல் நிரப்பப்படும்).
2. ஒரு துணை ஆற்றல் மட்டத்தின் ஓடு ஒன்று (px) இரு இலத்திரன்களைக் கொண்டிருக்கும்.
 3. இரண்டு அல்லது அதற்கும் மேற்பட்ட ஆற்றலில் ஒத்த ஆற்றல் மட்டங்கள் (எ.கா., p, d ) காணப்படின் இலத்திரன்கள் இணை சேருவதற்கு முன்னர் பங்கீடு செய்யப்படும். (ஹூண்ட் விதி)

 ஆஃபா தத்துவம்: ஆற்றல் மட்ட இலத்திரன் கட்டமைப்புஎனவே, இலத்திரன்கள் முதலில் ஆற்றல் மிகக் குறைந்த சுற்றுப்பாதைகளில் நிரம்பிய பின்னர், அதற்கு அடுத்த அதிக ஆற்றலை உடைய சுற்றுப்பாதைகளுக்குச் செல்லும். சுற்றுப்பாதையின் ஆற்றல் ஏறு வரிசையும், அந்த சுற்றுப்பாதைகளில் இலத்திரன்கள் நிரம்பும் ஏறுவரிசையும் கீழ்க்கண்டவாறு அமையும்.

ls, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s, 4f, 5d, 6p, 7s ………….

இந்த வரிசை படத்தில் காட்டியபடி அமைகின்றது. உயரே இருந்து
ஆரம்பிக்கும் பொழுது, அம்புக்குறியின் திசை, சுற்றுப்பாதைகளில் இலத்திரன்கள் நிரப்பப்படும் தன்மையை விளக்குகிறது. சுற்றுப்பாதைகளின் ஆற்றல் அதிகரிப்பு (n + l ) விதியின்படி விளக்கப்படுகிறது. (n+ l )ன் பெறுமானம் குறைவாக உள்ள ஒரு சுற்றுப்பாதையில் முதலில் இலத்திரன் நிரப்பப்படும், அதன் பின்னரே (n+ l )ன் பெறுமானம் உயர்வாக உள்ள சுற்றுப்பாதையில் நிரப்பப்படும். இங்கு n =  முதன்மைக் குவாண்டம் எண் ; l  = துணைக் குவாண்டம் எண்; பெறுமானங்கள் l = 0, 1, 2, 3 ஆகியன முறையே spdf  துணை ஓடுகளைக் குறிக்கின்றன.  இரு சுற்றுப்பாதைகள் சம (n+ l) மதிப்பைப் பெறின், எந்த சுற்றுப்பாதை குறைந்த ‘n’ மதிப்பைப் பெற்றுள்ளதோ, அந்த சுற்றுப்பாதையே குறைந்த ஆற்றலைப் பெற்றிருக்கும், எனவே அவற்றிலேயே இலத்திரன் முதலில் நிரப்பப்படும்.

எ.கா:

கல்சியம் – (calcium) 20  இலத்திரன்கள்: 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2

இசுகாண்டியம் – (scandium ) 21 இலத். : 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d1

இத்தத்துவத்துக்கு சில விதிவிலக்குகள் உள்ளன.

* இலத்திரன் உட்பட அனைத்து பெர்மியோன்களுக்கும் (எ.கா: புரோட்டன், நியூத்திரன், இலத்திரன்) இத்தத்துவம் பொருந்தும்.

The short URL of the present article is: https://www.thamilkalvi.com/BjBtx

மறுமொழி இடவும்

உங்கள் மின்னஞ்சல் வெளியிடப்பட மாட்டாது தேவையான புலங்கள் * குறிக்கப்பட்டன