मराठी वर्णमाला संपूर्ण माहिती: स्वर, व्यंजन, जोडाक्षरे आणि नियम PDF | MPSC, Police Bharti, Talathi Exam

आधुनिक आवर्तसारणी: संपूर्ण माहिती, नियम, ट्रेंड्स आणि MPSC साठी 50+ IMP प्रश्न

रसायनशास्त्राच्या अभ्यासात आधुनिक आवर्तसारणी (Modern Periodic Table) हा कणा आहे. MPSC, UPSC, Police Bharti, Talathi, NEET, JEE, SSC या सर्व स्पर्धा परीक्षांमध्ये या टॉपिकवर हमखास 3 ते 5 प्रश्न विचारले जातात. फक्त व्याख्या वाचून चालत नाही, तर आवर्त, गट, ट्रेंड्स आणि अपवाद लक्षात ठेवावे लागतात. आज आपण ही सारणी 0 पासून सोप्या भाषेत, उदाहरणांसह आणि Exam च्या दृष्टीने समजून घेऊ.

1. आवर्तसारणीचा इतिहास: मेन्डेलीव्ह ते मोस्ले

आधुनिक आवर्तसारणी एका दिवसात बनली नाही. तिचा प्रवास 150 वर्षांचा आहे.

• डॉबेरायनरचे त्रिक (1817): समान गुणधर्म असलेल्या 3 मूलद्रव्यांचे गट. उदा: Li, Na, K. मधल्या मूलद्रव्याचा अणुभार बाकीच्या दोघांच्या अणुभाराच्या सरासरीएवढा असतो.
• न्यूलँड्सचा अष्टक नियम (1865): मूलद्रव्ये अणुभाराच्या चढत्या क्रमाने मांडल्यास, प्रत्येक आठवे मूलद्रव्य पहिल्या मूलद्रव्यासारखे असते. हा नियम फक्त कॅल्शियम (Ca) पर्यंत लागू झाला.
• मेन्डेलीव्हची आवर्तसारणी (1869): रशियन शास्त्रज्ञ डिमित्री मेन्डेलीव्ह यांनी अणुभारानुसार 63 मूलद्रव्यांची सारणी बनवली. त्यांनी काही जागा रिकाम्या ठेवल्या आणि भाकीत केले की भविष्यात तिथे नवीन मूलद्रव्ये सापडतील. उदा: एका-सिलिकॉन (Eka-Silicon) म्हणजेच आजचे जर्मेनियम (Ge). पण काही त्रुटी होत्या, जसे आयोडिनचा अणुभार कमी असूनही ते टेल्युरियमच्या नंतर ठेवले.
• हेन्री मोस्ले आणि आधुनिक नियम (1913): मोस्ले यांनी क्ष-किरणांचा अभ्यास करून सिद्ध केले की मूलद्रव्याचा गुणधर्म त्याच्या अणुअंकावर (Atomic Number) अवलंबून असतो, अणुभारावर नाही. त्यांनी मांडलेला नियम: "मूलद्रव्यांचे भौतिक व रासायनिक गुणधर्म त्यांच्या अणुअंकांचे आवर्ती फलन असतात." यामुळे मेन्डेलीव्हच्या सारणीतील सर्व त्रुटी दूर झाल्या.

आधुनिक आवर्त नियमाचा पाया: अणुअंक (Z) = प्रोटॉनची संख्या

2. आधुनिक आवर्तसारणीची संपूर्ण रचना

सध्या IUPAC मान्यताप्राप्त आवर्तसारणीत एकूण 118 मूलद्रव्ये आहेत. तिची रचना 7 आवर्त आणि 18 गटांमध्ये केली आहे.

अ. गट (Groups): 18 उभे स्तंभ

एकाच गटातील मूलद्रव्यांची संयुजा इलेक्ट्रॉन संख्या समान असते, म्हणून त्यांचे रासायनिक गुणधर्म सारखे असतात.

महत्वाचे गट आणि त्यांची नावे:

• गट 1: अल्कली धातू - Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. हे खूप क्रियाशील धातू आहेत. पाण्याशी तीव्र प्रक्रिया करतात. त्यांची संयुजा 1 आहे.
• गट 2: अल्कधर्मी मृदा धातू - Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra. गट 1 पेक्षा कमी क्रियाशील. संयुजा 2.
• गट 3 ते 12: संक्रमण मूलद्रव्ये (Transition Elements) - Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn इत्यादी. ही सर्व d-गटातील धातू आहेत. यांना रंगीत संयुगे बनवण्याचा आणि परिवर्तनशील संयुजा दाखवण्याचा गुणधर्म असतो.
• गट 13: बोरॉन गट - B, Al, Ga, In, Tl. संयुजा 3.
• गट 14: कार्बन गट - C, Si, Ge, Sn, Pb. संयुजा 4. कार्बन अधातू, सिलिकॉन मिश्रधातू, शिसे धातू.
• गट 15: नायट्रोजन गट (Pnictogens) - N, P, As, Sb, Bi.
• गट 16: ऑक्सिजन गट (Chalcogens) - O, S, Se, Te, Po.
• गट 17: हॅलोजन - F, Cl, Br, I, At. हे अत्यंत क्रियाशील अधातू आहेत. यांना लवण बनवणारे म्हणतात. संयुजा 1.
• गट 18: निष्क्रिय वायू (Noble Gases) - He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. यांची बाह्यतम कक्षा पूर्ण भरलेली असते, म्हणून हे क्रियाशील नसतात. संयुजा 0.

ब. आवर्त (Periods): 7 आडव्या ओळी

आवर्त क्रमांक हा त्या मूलद्रव्याच्या इलेक्ट्रॉन कक्षांची संख्या दर्शवतो.

1. पहिला आवर्त: खूप लहान आवर्त. फक्त 2 मूलद्रव्ये - H (1), He (2).
2. दुसरा आवर्त: लघु आवर्त. 8 मूलद्रव्ये - Li (3) ते Ne (10). L-कक्षा भरते.
3. तिसरा आवर्त: लघु आवर्त. 8 मूलद्रव्ये - Na (11) ते Ar (18). M-कक्षा भरायला सुरुवात होते.
4. चौथा आवर्त: दीर्घ आवर्त. 18 मूलद्रव्ये - K (19) ते Kr (36). यात पहिल्यांदा d-गटातील 10 संक्रमण मूलद्रव्ये येतात.
5. पाचवा आवर्त: दीर्घ आवर्त. 18 मूलद्रव्ये - Rb (37) ते Xe (54).
6. सहावा आवर्त: सर्वात मोठा आवर्त. 32 मूलद्रव्ये - Cs (55) ते Rn (86). यात 14 लॅन्थनाइड मूलद्रव्ये (La ते Lu) येतात. यांना दुर्मिळ मृदा धातू म्हणतात.
7. सातवा आवर्त: अपूर्ण आणि सर्वात मोठा आवर्त. 32 मूलद्रव्ये - Fr (87) ते Og (118). यात 14 ॲक्टिनाइड मूलद्रव्ये (Ac ते Lr) येतात. ही सर्व किरणोत्सारी आहेत.

3. s, p, d, f गट - इलेक्ट्रॉन रचनेवरून वर्गीकरण

आधुनिक आवर्तसारणीची सर्वात मोठी ताकद म्हणजे ती मूलद्रव्यांना त्यांच्या इलेक्ट्रॉन रचनेनुसार 4 गटात विभागते.

चारही गट समजून घ्या:

• s-गट: गट 1 आणि 2. शेवटचा इलेक्ट्रॉन s-कक्षेत जातो. हे सर्व धातू आहेत. हायड्रोजन अपवाद आहे.
• p-गट: गट 13 ते 18. शेवटचा इलेक्ट्रॉन p-कक्षेत जातो. यात धातू, अधातू आणि मिश्रधातू तिन्ही येतात.
• d-गट: गट 3 ते 12. शेवटचा इलेक्ट्रॉन d-कक्षेत जातो. यांना संक्रमण मूलद्रव्ये म्हणतात. ही सर्व धातू आहेत.
• f-गट: लॅन्थनाइड आणि ॲक्टिनाइड. शेवटचा इलेक्ट्रॉन f-कक्षेत जातो. यांना आंतर-संक्रमण मूलद्रव्ये म्हणतात. ही सारणीच्या खाली वेगळी दाखवतात.

4. आवर्ती गुणधर्म आणि त्यांचे ट्रेंड्स - MPSC साठी सर्वात महत्वाचे

एकाच गटात किंवा आवर्तात मूलद्रव्यांचे गुणधर्म ठराविक पद्धतीने बदलतात. यालाच आवर्ती ट्रेंड्स म्हणतात. यावर MPSC मध्ये हमखास प्रश्न येतात.

A. अणुत्रिज्या (Atomic Radius): अणुकेंद्रापासून बाह्यतम कक्षेपर्यंतचे अंतर.

डावीकडून उजवीकडे (आवर्तात): अणुत्रिज्या कमी होते. कारण अणुअंक वाढतो, केंद्रकीय भार वाढतो आणि इलेक्ट्रॉन जास्त जोरात ओढले जातात.

वरून खाली (गटात): अणुत्रिज्या वाढते. कारण नवीन कक्षा जोडली जाते.

सर्वात मोठा अणु: फ्रान्सियम (Fr). सर्वात लहान अणु: हिलियम (He).

B. आयनीभवन ऊर्जा (Ionization Energy): वायुरूप अणूमधून इलेक्ट्रॉन काढून टाकण्यासाठी लागणारी ऊर्जा.

डावीकडून उजवीकडे (आवर्तात): आयनीभवन ऊर्जा वाढते. कारण अणुत्रिज्या कमी होते आणि इलेक्ट्रॉन काढणे कठीण होते.

वरून खाली (गटात): आयनीभवन ऊर्जा कमी होते. कारण अणुत्रिज्या वाढते आणि बाहेरचा इलेक्ट्रॉन सहज निघतो.

सर्वात जास्त आयनीभवन ऊर्जा: हिलियम (He). सर्वात कमी: सीझियम (Cs).

C. विद्युत ऋणता (Electronegativity): रासायनिक बंधातील इलेक्ट्रॉन स्वतःकडे ओढून घेण्याची क्षमता.

डावीकडून उजवीकडे (आवर्तात): विद्युत ऋणता वाढते.

वरून खाली (गटात): विद्युत ऋणता कमी होते.

सर्वात जास्त विद्युत ऋण मूलद्रव्य: फ्लोरिन (F) - 4.0. सर्वात कमी: फ्रान्सियम (Fr) - 0.7.

D. धातू-अधातू गुणधर्म (Metallic & Non-Metallic Character)

डावीकडून उजवीकडे (आवर्तात): धातू गुणधर्म कमी होतो आणि अधातू गुणधर्म वाढतो.

वरून खाली (गटात): धातू गुणधर्म वाढतो.

सारणीच्या डावीकडे धातू, उजवीकडे अधातू आणि मध्ये जिग-झॅग रेषेवर मिश्रधातू (Metalloids) येतात. उदा: B, Si, Ge, As, Sb, Te.

5. MPSC/Police Bharti साठी 15 VVI प्रश्न-उत्तरे

प्रश्न 1: आधुनिक आवर्तसारणीत एकूण किती गट आणि आवर्त आहेत?

उत्तर:

18 गट आणि 7 आवर्त आहेत.

प्रश्न 2: सर्वात जास्त क्रियाशील धातू कोणता?

उत्तर:

फ्रान्सियम (Fr). पण तो किरणोत्सारी असल्याने व्यावहारिकदृष्ट्या सीझियम (Cs) मानतात.

प्रश्न 3: सर्वात जास्त क्रियाशील अधातू कोणता?

उत्तर:

फ्लोरिन (F).

प्रश्न 4: हॅलोजन गटाचा क्रमांक कोणता?

उत्तर:

गट 17.

प्रश्न 5: खोलीच्या तापमानाला द्रव असणारे अधातू कोणते?

उत्तर:

ब्रोमीन (Br).

6. आवर्तसारणीचे उपयोग

1. अभ्यास सोपा झाला: 118 मूलद्रव्ये स्वतंत्र शिकण्यापेक्षा गटानुसार शिकणे सोपे झाले.
2. नवीन मूलद्रव्यांचा शोध: रिकाम्या जागांवरून नवीन मूलद्रव्यांचे गुणधर्म आधीच सांगता आले.
3. रासायनिक बंध समजणे: कोणते मूलद्रव्य कोणाशी बंध तयार करेल हे सांगता येते.
4. संशोधनासाठी पाया: नवीन संयुगे, औषधे, पदार्थ बनवण्यासाठी सारणीचा वापर होतो.

निष्कर्ष

आधुनिक आवर्तसारणी हा फक्त एक चार्ट नाही, तर रसायनशास्त्राचा आरसा आहे. गट, आवर्त आणि आवर्ती ट्रेंड्स नीट समजून घेतले तर MPSC, Police Bharti, Talathi, NEET या कोणत्याही परीक्षेत रसायनशास्त्राचे 100% प्रश्न तुम्ही सोडवू शकता. वर दिलेले ट्रेंड्स - अणुत्रिज्या, आयनीभवन ऊर्जा, विद्युत ऋणता - हे पाठ करा. हे तुमचे गुण वाढवतील.

तुम्हाला हा लेख आवडला का? MPSC साठी आणखी कोणत्या टॉपिकवर माहिती हवी आहे? कमेंटमध्ये नक्की कळवा.

Follow करा: VisionGov Academy | Share करा मित्रांसोबत