Aufbau Principle और इसकी Limitations

Aufbau Principle और इसकी Limitations
Aufbau Principle और इसकी Limitations

Aufbau Principle और इसकी Limitations। Atomsऔर इसके सभी कणों का अध्ययन physics ya chemistry जैसे science के लिए बहुत रुचिकर रहा है। कई विधियां विकसित की गई हैं।जो केवल सैद्धांतिक प्रतीत होने के बावजूद इन क्षेत्रों में जांच की सुविधा प्रदान करती हैं। इस प्रकार Aufbau Principle उत्पन्न होता है।जो इलेक्ट्रॉनों के आसपास अपनी प्रक्रियाओं को केंद्रित करता है।

यह अभिधारणा घोषणा करती है कि periodic table के एक elements के electronic configuaration का सैद्धांतिक रूप से अनुमान लगाना संभव है।

यद्यपि यह भौतिक विज्ञानी niels Bohr द्वारा प्रस्तावित एक योजना थी, इसे जर्मन Aufbauprinzip से Aufbau नाम मिला।

जिसका अर्थ है निर्माण सिद्धांत (building-up principle)

और यह है कि इस प्रमेय को लागू करने के लिए यह एक परमाणु की परतों और उसमें मौजूद इलेक्ट्रॉनों का प्रतिनिधित्व करने वाली एक तालिका बनाने के बारे में है।

Aufbau Principle और इसकी Limitations

Aufbau Principle और इसकी Limitations

आदि में जो स्थापित है, उसके अनुसार विचार है कि परमाणु क्या होगा। और इसे लेयर्स और सबलेयर्स के माध्यम से दर्शाया जाता है।

लेकिन इसे प्राप्त करने के लिए, यह आवश्यक है कि इसके आवेदन को दो अन्य अभिधारणाओं द्वारा भी समर्थित किया जाए:Pauli exclusion principle और hund adhikatam bahulata niyam

What is Aufbau Principle

Aufbau Principle Chemistry इलेक्ट्रॉन विन्यास के सिद्धांत पर आधारित है।

इसके माध्यम से यह घोषित किया जाता है कि जिस प्रकार परमाणु के नाभिक में इलेक्ट्रॉनों का समावेश होता है, वैसा ही इलेक्ट्रॉनों के साथ भी होगा ताकि तत्व के आवेश में संतुलन बना रहे।

इस तरह, परमाणु की कक्षाओं में उनका पता लगाने में सक्षम होने के लिए कुछ नियम स्थापित किए जाते हैं।

इस सिद्धांत को मैडेलुंग के नाम से भी जाना जाता है।

यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि इस पूरी प्रक्रिया में इसकी तुलना एक प्याज जैसे परमाणु से की जा सकती है, जिसमें कई परतें होती हैं। और इनके भीतर सबलेयर्स हैं।

ऑर्बिटल्स को भरना शुरू करने से पहले, दो सिद्धांतों का ज्ञान होना चाहिए: Pauli exclusion principle और hund adhikatam bahulata niyam

यह भरने के नियमों को स्थापित करने में मदद करता है।

जिस क्रम में प्रत्येक इलेक्ट्रॉनों को रखा जाएगा वह बढ़ता रहेगा।

और उपकोशों के लिए, इलेक्ट्रॉनों को न्यूनतम ऊर्जा मान को ध्यान में रखते हुए स्थित किया जाएगा।

तालिका को असेंबल करने के बाद तिरछे रेखाएँ खींची जाती हैं, जो परमाणु के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास को परिभाषित करती हैं।

Aufbau Principle की discovery

जब औफबौ पद्धति का उल्लेख किया जाता है, तो इसका नाम जर्मन मूल के होने के कारण सामने आता है।

और यह है कि इसकी उत्पत्ति  aufbau rule in chemistry से हुई है, जिसका स्पेनिश में अनुवाद करने का अर्थ है निर्माण की शुरुआत

हालाँकि, इसका विकास एक डेनिश भौतिक विज्ञानी, niels Bohr के हाथों में था, जिन्होंने परमाणुओं की प्रकृति और उनकी विशेषताओं के बारे में पूछताछ करने की मांग की थी। फिर भी, इस अभिधारणा का नाम उनके नाम पर कभी नहीं रखा गया।

Aufbau Principle और इसकी Limitations

Bohr ने ERNEST RUTHERFORD के योगदान को परिष्कृत करने की मांग की।

इससे उसने कुछ परिसर स्थापित किए। उन्होंने इस बात पर जोर दिया कि परमाणु का केंद्रक इलेक्ट्रॉनों से घिरे केंद्र में रहता है। ये, बदले में, energy के loss  या वृद्धि के कारण स्तरों को बदलते हैं।

यह भी ध्यान में रखा गया था कि एक स्तर की छलांग होने के लिए, समीकरण 2n 2 को पूरा करना होगा।

इसका मतलब है कि कक्षा में स्थित इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या Orbitकी संख्या के वर्ग के दोगुने के बराबर होगी।

बाद में, यह निर्धारित किया गया कि प्रत्येक इलेक्ट्रॉन में चार Quantum Numbers होती हैं। प्रिंसिपल (n) है, जो नाभिक से दूरी को परिभाषित करता है। दूसरा अज़ीमुथल (l) है, जो उस कक्षीय को निर्धारित करता है जिसमें वह स्थित है।

एक Magnetic quantum number (m), जो कक्षीय के माध्यम से पथ की पहचान करती है। और अंत में, एक स्पिन संख्या s, जो धनात्मक या ऋणात्मक हो सकती है, और जिसका मान ½ है।

Aufbau Principle और इसकी Limitations
Aufbau Principle और इसकी Limitations

इन सभी कथनों को ध्यान में रखते हुए, यह स्थापित करना संभव है कि जब दो इलेक्ट्रॉनों का एक ही प्रक्षेपवक्र होता है, तो उनके पास समान चुंबकीय संख्या या स्पिन संख्या नहीं होती है।

निष्कर्ष के रूप में, यह निष्कर्ष निकाला गया कि दो इलेक्ट्रॉनों के लिए समान कक्षीय स्तर साझा करना संभव है।

लेकिन बदले में, ऊर्जा के स्तर को उप-स्तरों में विभाजित किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक की अपनी कक्षाएँ होती हैं। ये अपनी संरचना में केवल एक जोड़ी इलेक्ट्रॉनों को रखने में सक्षम हैं।

Pauli exclusion principle और hund adhikatam bahulata niyam का Aufbau Principle के साथ relation

Aufbau rule को लागू करने के लिए, अन्य सिद्धांतों को ध्यान में रखना आवश्यक है।Pauli exclusionविधि से प्रारंभ करके, कक्षकों के उपकोश निर्धारित किए जाते हैं।

इस सिद्धांत के भीतर एक कथन भी है, जो हमें परमाणु के विन्यास को बेहतर ढंग से समझने की अनुमति देता है। किसी भी इलेक्ट्रॉन में दूसरे के समान क्वांटम संख्याएँ नहीं होती हैं।

इस मामले में, यह संभव नहीं है कि दो इलेक्ट्रॉनों को एक ही नकारात्मक या सकारात्मक स्पिन के साथ कॉन्फ़िगर किया गया हो।

एक से अधिक इलेक्ट्रॉनों के लिए स्पिन क्वांटम संख्या भिन्न होनी चाहिए। और जब वे एक ही कक्षक में हों, तो उन्हें अपने चक्रों को जोड़ना होगा। यह सब सिद्धांत hund adhikatam bahulata niyam द्वारा व्यवहार में लाया जाता है।

तब यह स्थापित किया जाता है कि इस विधि के निर्देशों के अनुसार कक्षकों को भरा जाएगा।

सबसे पहले, यह इस तथ्य से नियंत्रित होता है कि कोई भी कक्षीय स्पिन की दो दिशाओं की गणना नहीं करता है जब तक कि चुंबकीय क्वांटम संख्याएं एक ही उपकोश की न हों।

इनमें से कम से कम एक होना चाहिए। यहां से, यह सबसे कम ऊर्जा स्तर वाले से शुरू होता है।

यह 1s कक्षक से प्रारंभ होता है और इसमें अधिकतम दो इलेक्ट्रॉन होने चाहिए। यह सब क्वांटम संख्या l को ध्यान में रखते हुए किया जाता है। अगला 2s कक्षीय होगा, और अधिकतम दो इलेक्ट्रॉनों के साथ भी।यह 2p उपकोश में जाता है।

और जिसे तीन कक्षकों में विभाजित किया जाता है।

ये अधिकतम छह इलेक्ट्रॉनों की अनुमति देते हैं, प्रत्येक कक्षीय में दो रखते हैं। लेकिन कुछ के लिए उस अधिकतम संख्या में इलेक्ट्रॉनों तक पहुंचने के लिए, यह आवश्यक है कि सभी में कम से कम एक हो।

अत: परमाणु के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास को समझने के लिए क्रमशः सारणी भर दी जाएगी।

Aufbau Principle Limitations

संक्रमण धातुओं और लैंथेनाइड्स और एक्टिनाइड्स जैसे तत्वों के मामले में, औफबौ सिद्धांत उनके इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन को जानने के लिए पर्याप्त नहीं है।

इसका कारण यह है कि ns और (n-1) d ऑर्बिटल्स में कम ऊर्जा अंतर होता है।

इस मामले को क्वांटम यांत्रिकी के माध्यम से समझाया गया है। जिसमें कहा गया है कि संभवतः जिस तरह से इलेक्ट्रॉनों की प्रतिक्रिया होती है। वह (n-1) d ऑर्बिटल्स को खराब कर देता है। जबकि ns ऑर्बिटल्स में पाए जाने वाले इलेक्ट्रॉनों को हटा देता है।

 

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