व्याख्यान 8. क्रिस्टल में इलेक्ट्रॉन
धातुओं की विद्युत चालकता का क्वांटम सिद्धांत। फर्मी स्तर। क्रिस्टल के बैंड सिद्धांत के तत्व। फर्मी-डिराक सिद्धांत के दृष्टिकोण से अतिचालकता की घटना। अर्धचालकों की विद्युत चालकता। छेद चालकता की अवधारणा। आंतरिक और बाह्य अर्धचालक। इसकी अवधारणा पी-एन-जंक्शन. अर्धचालकों की आंतरिक चालकता। अशुद्धता अर्धचालक। मीडिया के बीच इंटरफेस में विद्युत चुम्बकीय घटना। पी-एन-जंक्शन।अर्धचालकों की फोटोकॉन्डक्टिविटी। किसी पदार्थ का प्रकाशमान होना। थर्मोइलेक्ट्रिक घटना। सीबेक घटना। पेल्टियर प्रभाव। थॉमसन घटना।
8.1. धातुओं की विद्युत चालकता का क्वांटम सिद्धांत। फर्मी स्तर। क्रिस्टल के बैंड सिद्धांत के तत्व
धातुओं की चालकता का शास्त्रीय इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत प्रयोग के साथ संतोषजनक गुणात्मक समझौता करता है। हालांकि, यह कई महत्वपूर्ण कानूनों और घटनाओं की व्याख्या करने में अनुभव के साथ एक महत्वपूर्ण विसंगति की ओर जाता है, जैसे:
ए) तापमान पर विद्युत प्रतिरोधकता की निर्भरता का कानून;
बी) डुलोंग और पेटिट का कानून;
ग) तापमान पर धातुओं और मिश्र धातुओं की ताप क्षमता की निर्भरता का नियम;
d) अतिचालकता की घटना।
इसलिए, उदाहरण के लिए, धातुओं की चालकता के शास्त्रीय इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत के अनुसार, मुक्त चालन इलेक्ट्रॉन केवल टकराव के दौरान क्रिस्टल जाली के साथ ऊर्जा का आदान-प्रदान करते हैं, इसलिए धातु C m की परमाणु ताप क्षमता गर्मी क्षमता का योग होना चाहिए। क्रिस्टल लैटिससी एमके और इलेक्ट्रॉन गैस की गर्मी क्षमता सी मी, यानी।
क्रिस्टल जाली की ताप क्षमता
.
(8.2)
इलेक्ट्रॉन गैस की ऊष्मा क्षमता के लिए, हमारे पास है
.
(8.3)
इस प्रकार, धातुओं की चालकता के शास्त्रीय इलेक्ट्रॉनिक सिद्धांत के अनुसार, धातुओं और मिश्र धातुओं की परमाणु ताप क्षमता के लिए हमारे पास है
.
(8.4)
डुलोंग और पेटिट कानून के अनुसार, धातुओं और डाइलेक्ट्रिक्स की परमाणु ताप क्षमता, जिसमें मुक्त चालन इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं, महत्वपूर्ण रूप से भिन्न नहीं होते हैं और बराबर होते हैं
.
(8.5)
डुलोंग और पेटिट कानून की प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की गई है।
धातुओं की चालकता के शास्त्रीय सिद्धांत की सीमा इस तथ्य का एक परिणाम है कि यह एक निश्चित कार्य (बोल्ट्ज़मान वितरण) के अधीन एक आदर्श शास्त्रीय इलेक्ट्रॉन गैस के रूप में मुक्त इलेक्ट्रॉनों के एक सेट को मानता है, जो एक इकाई मात्रा में उनके होने की संभावना को दर्शाता है। एक निश्चित ऊर्जा के साथ और दिए गए तापमान पर:
,
(8.6)
जहां W इलेक्ट्रॉन ऊर्जा है;
टी परम तापमान है;
k बोल्ट्जमान नियतांक है;
ए समग्र रूप से इलेक्ट्रॉनों की स्थिति को दर्शाने वाला एक गुणांक है।
यह सूत्र (8.6) से देखा जा सकता है कि T0 और W0 के लिए फ़ंक्शन 
. इसका मतलब है कि चालन इलेक्ट्रॉनों की कुल ऊर्जा कोई भी मूल्य ले सकती है। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन दूसरों से भिन्न होता है। वह व्यक्तिगत है। इस मामले में, सभी इलेक्ट्रॉनों को शून्य स्तर पर होना चाहिए, और उनमें से असीमित संख्या प्रत्येक राज्य में दी गई ऊर्जा के साथ हो सकती है। यह प्रयोगात्मक डेटा के विपरीत है। नतीजतन, वितरण समारोह (8.6) ठोस में इलेक्ट्रॉनों की स्थिति का वर्णन करने के लिए उपयुक्त नहीं है।
विरोधाभासों को खत्म करने के लिए, जर्मन भौतिक विज्ञानी सोमरफेल्ड और सोवियत सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी हां। आई। फ्रेनकेल ने धातुओं में इलेक्ट्रॉनों की स्थिति का वर्णन करने के लिए, परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों के लिए पहले तैयार किए गए पाउली सिद्धांत को लागू करने का प्रस्ताव रखा। एक धातु में, किसी भी क्वांटम प्रणाली की तरह, प्रत्येक ऊर्जा स्तर पर विपरीत स्पिन वाले दो से अधिक इलेक्ट्रॉन नहीं हो सकते हैं - यांत्रिक और चुंबकीय क्षण।
में मुक्त चालन इलेक्ट्रॉनों की गति का विवरण क्वांटम सिद्धांतफर्मी-डिराक सांख्यिकी द्वारा किया गया, जो उनके क्वांटम गुणों और कणिका-तरंग गुणों को ध्यान में रखता है।
इस सिद्धांत के अनुसार, धातुओं में संवेग (संवेग) और चालन इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा केवल मूल्यों की एक असतत श्रेणी पर ले जा सकती है। दूसरे शब्दों में, इलेक्ट्रॉन वेग और ऊर्जा स्तरों के कुछ निश्चित असतत मूल्य हैं।
इ 
ये असतत मान तथाकथित अनुमत क्षेत्र बनाते हैं, वे निषिद्ध क्षेत्रों (चित्र 8.1) द्वारा एक दूसरे से अलग होते हैं। आकृति में, सीधी क्षैतिज रेखाएं ऊर्जा स्तर हैं; 
बैंड गैप है; ए, बी, सी - अनुमत क्षेत्र।
पाउली का सिद्धांत ये मामलानिम्नानुसार कार्यान्वित किया जाता है: प्रत्येक ऊर्जा स्तर पर विपरीत स्पिन वाले 2 से अधिक इलेक्ट्रॉन नहीं हो सकते हैं।
इलेक्ट्रॉनों के साथ ऊर्जा स्तर भरना यादृच्छिक नहीं है, लेकिन फर्मी-डिराक वितरण का पालन करता है। वितरण स्तर आबादी की संभावना घनत्व द्वारा निर्धारित किया जाता है 
:
(8.7),
कहाँ पे 
फर्मी-डिराक फ़ंक्शन है;
डब्ल्यू एफ फर्मी स्तर है।
फर्मी स्तर टी = 0 पर उच्चतम आबादी वाला स्तर है।
ग्राफिक रूप से, फर्मी-डिराक फ़ंक्शन को अंजीर में दिखाया जा सकता है। 8.2.
फर्मी स्तर का मान क्रिस्टल जालक के प्रकार पर निर्भर करता है और रासायनिक संरचना. यदि एक 
, तो दी गई ऊर्जा के अनुरूप स्तर भर जाते हैं। यदि एक 
, तो स्तर मुक्त हैं। यदि एक 
, तो ऐसे स्तर मुक्त और आबाद दोनों हो सकते हैं।
पर 
Fermi-Dirac फ़ंक्शन एक असंतत फ़ंक्शन बन जाता है, और वक्र 
- कदम। अधिक 
, वक्र का ढलान जितना कोमल होगा 
. हालांकि, वास्तविक तापमान पर, Fermi-Dirac फ़ंक्शन के धुंधलापन का क्षेत्र कई kT है।
पी 
तापमान 
, यदि 
, फिर 
, जिसका अर्थ है कि ऐसी ऊर्जाओं वाले सभी स्तरों पर कब्जा है। यदि एक 
, फिर 
, अर्थात। अधिक से अधिक ऊंची स्तरोंआबाद नहीं है (चित्र 8.3)।
Fermi स्तर ऊर्जा से बहुत अधिक है तापीय गति, अर्थात। डब्ल्यू एफ >> केटी। बहुत महत्वधातुओं में इलेक्ट्रॉन गैस की ऊर्जा पाउली सिद्धांत के कारण होती है, अर्थात्। गैर-थर्मल मूल का है। तापमान कम करके इसे दूर नहीं किया जा सकता है।
पर 
Fermi-Dirac फ़ंक्शन निरंतर हो जाता है। यदि एक 
कई kT द्वारा, हर में इकाई की उपेक्षा की जा सकती है और फिर
इस प्रकार, फर्मी-डिराक वितरण बोल्ट्जमान वितरण बन जाता है।
धातुओं में T0 K पर, पहले सन्निकटन में फलन f(W) व्यावहारिक रूप से अपना मान नहीं बदलता है।
इलेक्ट्रॉनों द्वारा बैंड में ऊर्जा स्तरों के कब्जे की डिग्री संबंधित परमाणु स्तर के कब्जे से निर्धारित होती है। उदाहरण के लिए, यदि पाउली सिद्धांत के अनुसार किसी परमाणु का कोई स्तर पूरी तरह से इलेक्ट्रॉनों से भरा होता है, तो उससे बनने वाला क्षेत्र भी पूरी तरह से भर जाता है। इस मामले में, हम वैलेंस बैंड के बारे में बात कर सकते हैं, जो पूरी तरह से इलेक्ट्रॉनों से भरा होता है और मुक्त परमाणुओं के आंतरिक इलेक्ट्रॉनों के ऊर्जा स्तर से बनता है, और चालन बैंड (मुक्त क्षेत्र), जो या तो आंशिक रूप से इलेक्ट्रॉनों से भरा होता है, या मुक्त है और बाहरी 'सामूहिक' इलेक्ट्रॉनों के पृथक परमाणुओं के ऊर्जा स्तरों से बनता है (चित्र 8.4)।
पर 
इलेक्ट्रॉनों के साथ बैंड के भरने की डिग्री और बैंड गैप के आधार पर, निम्नलिखित मामले संभव हैं। आकृति 8.5 में, इलेक्ट्रॉनों वाला सबसे ऊपरी क्षेत्र केवल आंशिक रूप से भरा हुआ है, अर्थात। इसके खाली स्तर हैं। इस मामले में, इलेक्ट्रॉन, मनमाने ढंग से छोटी ऊर्जा प्राप्त कर रहा है (उदाहरण के लिए, थर्मल क्रिया के कारण या विद्युत क्षेत्र), उसी क्षेत्र के उच्च ऊर्जा स्तर पर जाने में सक्षम होंगे, अर्थात। मुक्त हो जाओ और संचालन में भाग लो। एक इंट्राबैंड संक्रमण काफी संभव है जब थर्मल गति की ऊर्जा बैंड के आसन्न स्तरों के बीच ऊर्जा अंतर से बहुत अधिक होती है। इस प्रकार, यदि एक ठोस शरीर में आंशिक रूप से इलेक्ट्रॉनों से भरा एक क्षेत्र है, तो यह शरीर हमेशा एक कंडक्टर रहेगा। विद्युत प्रवाह. यह धातुओं और उनके मिश्र धातुओं के लिए विशिष्ट है।
पी 
विद्युत धारा का सुचालक ठोसयह उस स्थिति में भी हो सकता है जब वैलेंस बैंड को फ्री बैंड द्वारा ओवरलैप किया जाता है। एक अधूरा भरा हुआ क्षेत्र दिखाई देता है (चित्र 8.6), जिसे कभी-कभी 'संकर' कहा जाता है। 'हाइब्रिड' बैंड केवल आंशिक रूप से वैलेंस इलेक्ट्रॉनों से भरा होता है। क्षारीय पृथ्वी तत्वों में क्षेत्रों का अतिव्यापन देखा जाता है।
फर्मी-डिराक सिद्धांत के दृष्टिकोण से, इलेक्ट्रॉनों के साथ बैंड भरना निम्नानुसार होता है। यदि इलेक्ट्रॉन ऊर्जा W>W F है, तो T=0 पर वितरण फलन f(W)=0 है, जिसका अर्थ है कि Fermi स्तर से परे स्थित स्तरों पर कोई इलेक्ट्रॉन नहीं हैं।
यदि इलेक्ट्रॉन ऊर्जा W T0 पर, तापीय ऊर्जा kT को इलेक्ट्रॉनों में स्थानांतरित किया जाता है, और, परिणामस्वरूप, निचले स्तर के इलेक्ट्रॉन फर्मी स्तर से ऊपर के स्तर तक जा सकते हैं। चालन इलेक्ट्रॉनों का ऊष्मीय उत्तेजन होता है। पर चालन इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा में वृद्धि न केवल "थर्मल" प्रभावों के कारण हो सकती है, बल्कि एक विद्युत क्षेत्र (संभावित अंतर) की क्रिया के कारण भी हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप वे एक क्रमबद्ध गति प्राप्त करते हैं। यदि क्रिस्टल का बैंड गैप कई इलेक्ट्रॉन वोल्ट के क्रम का है, तो थर्मल गति इलेक्ट्रॉनों को वैलेंस बैंड से कंडक्शन बैंड में स्थानांतरित नहीं कर सकती है, और क्रिस्टल एक ढांकता हुआ है, जो सभी वास्तविक तापमानों पर रहता है। यदि क्रिस्टल का बैंड गैप लगभग 1 eV है, अर्थात। पर्याप्त संकीर्ण हो जाता है, तब संयोजकता बैंड से चालन बैंड में इलेक्ट्रॉनों का संक्रमण संभव है। यह या तो थर्मल उत्तेजना के कारण या विद्युत क्षेत्र की उपस्थिति के कारण किया जा सकता है। इस मामले में, ठोस शरीर एक अर्धचालक है। बैंड सिद्धांत के दृष्टिकोण से धातुओं और डाइलेक्ट्रिक्स के बीच का अंतर यह है कि 0 K पर धातुओं के चालन बैंड में इलेक्ट्रॉन होते हैं, लेकिन वे डाइलेक्ट्रिक्स के चालन बैंड में नहीं होते हैं। डाइलेक्ट्रिक्स और सेमीकंडक्टर्स के बीच का अंतर बैंड गैप द्वारा निर्धारित किया जाता है: डाइलेक्ट्रिक्स के लिए यह काफी चौड़ा है (NaCl के लिए, उदाहरण के लिए, W = 6 eV), सेमीकंडक्टर्स के लिए यह काफी संकीर्ण है (जर्मेनियम W = 0.72 eV के लिए)। 0 K के करीब तापमान पर, अर्धचालक इंसुलेटर की तरह व्यवहार करते हैं, क्योंकि चालन बैंड में इलेक्ट्रॉनों का कोई संक्रमण नहीं होता है। अर्धचालकों में तापमान में वृद्धि के साथ, इलेक्ट्रॉनों की संख्या बढ़ जाती है, जो थर्मल उत्तेजना के कारण, चालन बैंड में गुजरती हैं, अर्थात। इस मामले में अर्धचालकों की विद्युत चालकता बढ़ जाती है। क्वांटम सिद्धांत में, चालन इलेक्ट्रॉनों को तरंग गुणों वाले कणों के रूप में माना जाता है, और धातुओं में उनकी गति को इलेक्ट्रॉन तरंगों के प्रसार की प्रक्रिया के रूप में माना जाता है, जिसकी लंबाई डी ब्रोगली संबंध द्वारा निर्धारित की जाती है: जहाँ h प्लैंक नियतांक है; p इलेक्ट्रॉन का संवेग है। एक आदर्श क्रिस्टल में, क्रिस्टल जाली के नोड्स में, जिनमें स्थिर कण (आयन) होते हैं, चालन इलेक्ट्रॉन (इलेक्ट्रॉन तरंगें) परस्पर क्रिया (बिखरने) का अनुभव नहीं करते हैं, और ऐसा क्रिस्टल, और इसलिए धातु, प्रतिरोध नहीं करता है विद्युत प्रवाह का मार्ग। ऐसे क्रिस्टल की चालकता अनंत तक जाती है, और विद्युत प्रतिरोध शून्य हो जाता है। वास्तविक क्रिस्टल (धातु और मिश्र धातु) में इलेक्ट्रॉनों के बिखरने के विभिन्न केंद्र होते हैं, विषमताएं (विकृतियां), जो इलेक्ट्रॉन तरंगों की लंबाई से बड़ी होती हैं। इस तरह के केंद्र इसके नोड्स के थर्मल गति (थर्मल कंपन) से उत्पन्न जाली विरूपण घनत्व में उतार-चढ़ाव हैं; विभिन्न संरचनात्मक दोष, अंतरालीय और प्रतिस्थापन परमाणु, अशुद्धता परमाणु, और अन्य। क्रिस्टल जाली के नोड्स के बीच इलेक्ट्रॉनों की यादृच्छिक गति के साथ, ऐसे भी होते हैं जो वर्तमान में एक दूसरे की ओर बढ़ रहे हैं। इस समय उनके बीच की दूरी निश्चित जाली में उनकी दूरी से कम है। इससे इन परमाणुओं (पदार्थ के औसत घनत्व से ऊपर) को कवर करने वाले माइक्रोवॉल्यूम में पदार्थ के घनत्व में वृद्धि होती है। पड़ोसी क्षेत्रों में, सूक्ष्म आयतन उत्पन्न होते हैं जिनमें पदार्थ का घनत्व उसके औसत मूल्य से कम होता है। माध्य मान से पदार्थ के घनत्व के ये विचलन घनत्व में उतार-चढ़ाव का प्रतिनिधित्व करते हैं। नतीजतन, किसी भी समय, धातु (ठोस) सूक्ष्म रूप से अमानवीय है। यह विषमता अधिक महत्वपूर्ण है, छोटे माइक्रोवॉल्यूम (नोड्स के कम परमाणु माइक्रोवॉल्यूम को कवर करते हैं)। एक नियम के रूप में, ऐसे माइक्रोवॉल्यूम का आकार इलेक्ट्रॉन तरंगों की लंबाई से बड़ा होता है, जिसके परिणामस्वरूप वे इन तरंगों के प्रकीर्णन के प्रभावी केंद्र होते हैं। एक धातु में मुक्त इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह उन पर उसी तरह बिखरने का अनुभव करता है जैसे प्रकाश तरंगें एक अशांत माध्यम के निलंबित कणों पर अनुभव करती हैं। यह बिल्कुल शुद्ध धातुओं के विद्युत प्रतिरोध का कारण है। घनत्व में उतार-चढ़ाव के कारण धातुओं की प्रकीर्णन शक्ति, प्रकीर्णन गुणांक T द्वारा विशेषता है। मुक्त इलेक्ट्रॉनों के लिए, प्रकीर्णन गुणांक कहाँ पे<>एक इलेक्ट्रॉन का माध्य मुक्त पथ है। क्रिस्टल जाली और उसके लोचदार स्थिरांक के नोड्स की तापीय गति की विशेषताओं के माध्यम से प्रकीर्णन गुणांक का मान बराबर होता है: जहाँ n परमाणुओं (नोड्स) की संख्या प्रति इकाई आयतन (1 मीटर 3 में) है; ई लोच का मापांक है; डी जाली पैरामीटर है; टी परम तापमान है; k बोल्ट्जमान नियतांक है। फलस्वरूप, समीकरण (8.12) को ध्यान में रखते हुए, धातु की विद्युत चालकता व्यंजक (8.13) से यह देखा जा सकता है कि धातुओं की विद्युत चालकता परम तापमान के व्युत्क्रमानुपाती होती है। इसलिए, धातुओं की प्रतिरोधकता निरपेक्ष तापमान के सीधे आनुपातिक होनी चाहिए, जो प्रयोग से अच्छी तरह सहमत है। सोमरफेल्ड द्वारा फर्मी-डिराक क्वांटम सिद्धांत के आधार पर अभिव्यक्ति (8.17) प्राप्त की गई थी। व्यंजक (8.13) और सूत्र के बीच का अंतर जाली साइटों के थर्मल कंपन केवल विरूपण के स्रोत नहीं हैं जो इलेक्ट्रॉन तरंगों के प्रकीर्णन की ओर ले जाते हैं। एक ही स्रोत विभिन्न संरचनात्मक विकृतियां (दोष) हैं: अशुद्धता, विरूपण, आदि। इसलिए, प्रकीर्णन गुणांक में दो भाग होते हैं: जहां टी थर्मल अपव्यय कारक है; सेंट = पीआर + डी - संरचनात्मक विकृतियों के कारण प्रकीर्णन गुणांक; पीआर - अशुद्धियों के कारण प्रकीर्णन गुणांक; d - विरूपण के कारण प्रकीर्णन गुणांक। बहुत कम तापमान के लिए टी टी (कम तापमान पर टी टी 5), विरूपण की अनुपस्थिति में
अनुसूचित जनजातिअशुद्धियों की सांद्रता के समानुपाती होता है और तापमान पर निर्भर नहीं करता है, इसलिए, तब विद्युत प्रतिरोधकता निम्नानुसार निर्धारित की जा सकती है: T0, T 0 और सेंट पर तथाकथित अवशिष्ट प्रतिरोध, जो पूर्ण शून्य के बराबर तापमान पर गायब नहीं होता है। चूंकि धातु में चालन इलेक्ट्रॉनों की संख्या तापमान पर निर्भर नहीं करती है, धातु कंडक्टर की वर्तमान-वोल्टेज विशेषता में एक सीधी रेखा का रूप होता है। रसायन विज्ञान में स्वतंत्र कार्य उत्तर के साथ कक्षा 8 में छात्रों के लिए परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन गोले की संरचना। स्वतंत्र कार्य में 4 विकल्प होते हैं, प्रत्येक में 3 कार्य होते हैं। 1.
2.
ऑक्सीजन और सोडियम तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक सूत्र लिखिए। प्रत्येक तत्व के लिए निर्दिष्ट करें: 3.
ए) किसी भी तत्व के परमाणुओं के बाहरी ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या समूह संख्या के बराबर होती है, 1.
तालिका भरें। तत्व और उसके इलेक्ट्रॉनिक सूत्र का निर्धारण करें। किन तत्वों में समान गुण वाले परमाणु होते हैं? क्यों? 2.
कार्बन और आर्गन तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक सूत्र लिखिए। प्रत्येक तत्व के लिए निर्दिष्ट करें: ए) परमाणु में ऊर्जा स्तरों की कुल संख्या, 3.
सही कथन चुनें: a) तत्वों के परमाणुओं में ऊर्जा स्तरों की संख्या आवर्त की संख्या के बराबर होती है, 1.
तालिका भरें। तत्व और उसके इलेक्ट्रॉनिक सूत्र का निर्धारण करें। किन तत्वों में समान गुण वाले परमाणु होते हैं? क्यों? 2.
क्लोरीन और बोरॉन तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक सूत्र लिखिए। प्रत्येक तत्व के लिए निर्दिष्ट करें: ए) परमाणु में ऊर्जा स्तरों की कुल संख्या, 3.
सही कथन चुनें: ए) समान अवधि के तत्वों के परमाणुओं में समान ऊर्जा स्तर होते हैं, 1.
तालिका भरें। तत्व और उसके इलेक्ट्रॉनिक सूत्र का निर्धारण करें। किन तत्वों में समान गुण वाले परमाणु होते हैं? क्यों? 2.
एल्युमिनियम और नियॉन तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक सूत्र लिखिए। प्रत्येक तत्व के लिए निर्दिष्ट करें: ए) परमाणु में ऊर्जा स्तरों की कुल संख्या, 3.
सही कथन चुनें: जवाब स्वतंत्र कामरसायन विज्ञान में परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन गोले की संरचना उत्कृष्ट डेनिश भौतिक विज्ञानी नील्स बोहर (चित्र। 1) ने सुझाव दिया कि एक परमाणु में इलेक्ट्रॉन किसी के साथ नहीं, बल्कि कड़ाई से परिभाषित कक्षाओं के साथ आगे बढ़ सकते हैं। एक परमाणु में इलेक्ट्रॉन अपनी ऊर्जा में भिन्न होते हैं। जैसा कि प्रयोगों से पता चलता है, उनमें से कुछ नाभिक की ओर अधिक दृढ़ता से आकर्षित होते हैं, अन्य - कमजोर। इसका मुख्य कारण एक परमाणु के नाभिक से इलेक्ट्रॉनों का अलग-अलग निष्कासन है। इलेक्ट्रॉन नाभिक के जितने करीब होते हैं, वे उससे उतने ही मजबूत होते हैं और उन्हें इलेक्ट्रॉन खोल से बाहर निकालना उतना ही कठिन होता है। अत: जैसे-जैसे परमाणु के नाभिक से दूरी बढ़ती जाती है, इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा बढ़ती जाती है। नाभिक के पास घूमने वाले इलेक्ट्रॉन, जैसे कि थे, अन्य इलेक्ट्रॉनों से नाभिक को ब्लॉक (ढाल) करते हैं, जो कमजोर नाभिक की ओर आकर्षित होते हैं और इससे अधिक दूरी पर चलते हैं। इस प्रकार इलेक्ट्रॉनिक परतें बनती हैं। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन परत में निकट ऊर्जा मूल्यों वाले इलेक्ट्रॉन होते हैं; इसलिए, इलेक्ट्रॉनिक परतों को ऊर्जा स्तर भी कहा जाता है। नाभिक प्रत्येक तत्व के परमाणु के केंद्र में स्थित होता है, और इलेक्ट्रॉन खोल बनाने वाले इलेक्ट्रॉनों को परतों में नाभिक के चारों ओर रखा जाता है। किसी तत्व के परमाणु में इलेक्ट्रॉन परतों की संख्या उस अवधि की संख्या के बराबर होती है जिसमें तत्व स्थित होता है। उदाहरण के लिए, सोडियम Na तीसरी अवधि का एक तत्व है, जिसका अर्थ है कि इसके इलेक्ट्रॉन शेल में 3 ऊर्जा स्तर शामिल हैं। ब्रोमीन परमाणु Br में 4 ऊर्जा स्तर होते हैं, क्योंकि ब्रोमीन चौथे आवर्त में स्थित होता है (चित्र 2)। सोडियम परमाणु मॉडल: ब्रोमीन परमाणु मॉडल: ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या की गणना सूत्र द्वारा की जाती है: 2n 2, जहां n ऊर्जा स्तर की संख्या है। इस प्रकार, प्रति इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या: तीसरी परत - 18 आदि। मुख्य उपसमूहों के तत्वों के लिए, उस समूह की संख्या जिससे तत्व संबंधित है, परमाणु के बाहरी इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर है। बाहरी इलेक्ट्रॉनों को अंतिम इलेक्ट्रॉन परत कहा जाता है। उदाहरण के लिए, सोडियम परमाणु में 1 बाहरी इलेक्ट्रॉन होता है (क्योंकि यह IA उपसमूह का एक तत्व है)। ब्रोमीन परमाणु में अंतिम इलेक्ट्रॉन परत पर 7 इलेक्ट्रॉन होते हैं (यह VIIA उपसमूह का एक तत्व है)। 1-3 अवधियों के तत्वों के इलेक्ट्रॉन कोशों की संरचना हाइड्रोजन परमाणु में, परमाणु आवेश +1 होता है, और यह आवेश एकल इलेक्ट्रॉन द्वारा निष्प्रभावी हो जाता है (चित्र 3)। हाइड्रोजन के बाद अगला तत्व हीलियम है, जो पहले आवर्त का भी तत्व है। इसलिए, हीलियम परमाणु में 1 ऊर्जा स्तर होता है, जिस पर दो इलेक्ट्रॉन स्थित होते हैं (चित्र 4)। यह अधिकतम है संभावित संख्यापहले ऊर्जा स्तर के लिए इलेक्ट्रॉन। तत्व #3 लिथियम है। लिथियम परमाणु में 2 इलेक्ट्रॉन परतें होती हैं, क्योंकि यह दूसरी अवधि का तत्व है। लिथियम परमाणु में पहली परत पर 2 इलेक्ट्रॉन होते हैं (यह परत पूरी हो जाती है), और दूसरी परत पर - 1 इलेक्ट्रॉन। बेरिलियम परमाणु में लिथियम परमाणु की तुलना में 1 अधिक इलेक्ट्रॉन होता है (चित्र 5)। इसी तरह, दूसरे आवर्त के शेष तत्वों (चित्र 6) के परमाणुओं की संरचना की योजनाओं को चित्रित करना संभव है। दूसरी अवधि के अंतिम तत्व के परमाणु में - नियॉन - अंतिम ऊर्जा स्तर पूरा हो गया है (इसमें 8 इलेक्ट्रॉन हैं, जो दूसरी परत के लिए अधिकतम मूल्य से मेल खाता है)। नियॉन एक अक्रिय गैस है जो प्रवेश नहीं करती है रसायनिक प्रतिक्रियाइसलिए इसका इलेक्ट्रॉन खोल बहुत स्थिर है। अमेरिकी रसायनज्ञ गिल्बर्ट लुईसस्पष्टीकरण दिया और आगे रखा ऑक्टेट नियम, जिसके अनुसार आठ-इलेक्ट्रॉन परत स्थिर होती है(1 परत के अपवाद के साथ: चूंकि इसमें 2 से अधिक इलेक्ट्रॉन नहीं हो सकते हैं, इसके लिए एक दो-इलेक्ट्रॉन राज्य स्थिर होगा)। नियॉन के बाद तीसरी अवधि का एक तत्व है - सोडियम। सोडियम परमाणु में 3 इलेक्ट्रॉन परतें होती हैं, जिन पर 11 इलेक्ट्रॉन स्थित होते हैं (चित्र 7)। चावल। 7. सोडियम परमाणु की संरचना की योजना सोडियम समूह 1 में है, यौगिकों में इसकी संयोजकता लिथियम की तरह I है। यह इस तथ्य के कारण है कि सोडियम और लिथियम परमाणुओं की बाहरी इलेक्ट्रॉन परत पर 1 इलेक्ट्रॉन होता है। तत्वों के गुणों को समय-समय पर दोहराया जाता है क्योंकि तत्वों के परमाणु समय-समय पर बाहरी इलेक्ट्रॉन परत में इलेक्ट्रॉनों की संख्या दोहराते हैं। तीसरे आवर्त के शेष तत्वों के परमाणुओं की संरचना को द्वितीय आवर्त के तत्वों के परमाणुओं की संरचना के सादृश्य द्वारा दर्शाया जा सकता है। तत्वों के इलेक्ट्रॉन कोशों की संरचना 4 आवर्त चौथी अवधि में 18 तत्व शामिल हैं, उनमें से मुख्य (ए) और माध्यमिक (बी) उपसमूह दोनों के तत्व हैं। पार्श्व उपसमूहों के तत्वों के परमाणुओं की संरचना की एक विशेषता यह है कि वे क्रमिक रूप से पूर्व-बाहरी (आंतरिक) भरते हैं, न कि बाहरी, इलेक्ट्रॉनिक परतों को। चौथी अवधि पोटेशियम से शुरू होती है। पोटैशियम एक क्षार धातु है जो यौगिकों में संयोजकता I प्रदर्शित करता है। यह इसके परमाणु की निम्नलिखित संरचना से पूर्णतः सहमत है। चौथी अवधि के तत्व के रूप में, पोटेशियम परमाणु में 4 इलेक्ट्रॉन परतें होती हैं। पोटेशियम की अंतिम (चौथी) इलेक्ट्रॉन परत में 1 इलेक्ट्रॉन होता है, कुलपोटेशियम परमाणु में इलेक्ट्रॉन 19 (इस तत्व की क्रम संख्या) (चित्र 8) है। चावल। 8. पोटेशियम परमाणु की संरचना की योजना कैल्शियम पोटेशियम का अनुसरण करता है। कैल्शियम परमाणु में बाहरी इलेक्ट्रॉन परत पर 2 इलेक्ट्रॉन होंगे, जैसे बेरिलियम और मैग्नीशियम (वे भी II A उपसमूह के तत्व हैं)। कैल्शियम के बाद अगला तत्व स्कैंडियम है। यह द्वितीयक (बी) उपसमूह का एक तत्व है। द्वितीयक उपसमूहों के सभी तत्व धातु हैं। उनके परमाणुओं की संरचना की एक विशेषता अंतिम इलेक्ट्रॉन परत पर 2 से अधिक इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति नहीं है, अर्थात। क्रमिक रूप से इलेक्ट्रॉनों से भरी हुई अंतिम इलेक्ट्रॉन परत होगी। तो, स्कैंडियम के लिए, हम परमाणु की संरचना के निम्नलिखित मॉडल की कल्पना कर सकते हैं (चित्र 9): चावल। 9. स्कैंडियम परमाणु की संरचना की योजना इलेक्ट्रॉनों का ऐसा वितरण संभव है, क्योंकि तीसरी परत पर इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम स्वीकार्य संख्या 18 है, यानी तीसरी परत पर आठ इलेक्ट्रॉन एक स्थिर, लेकिन पूर्ण नहीं, परत की स्थिति है। स्कैंडियम से जस्ता तक चौथे अवधि के माध्यमिक उपसमूहों के दस तत्वों में, तीसरी इलेक्ट्रॉन परत क्रमिक रूप से भरी जाती है। जस्ता परमाणु की संरचना की योजना को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है: बाहरी इलेक्ट्रॉन परत पर - दो इलेक्ट्रॉन, पूर्व-बाहरी परत पर - 18 (चित्र। 10)। चावल। 10. जिंक परमाणु की संरचना की योजना जस्ता के बाद के तत्व मुख्य उपसमूह के तत्वों से संबंधित हैं: गैलियम, जर्मेनियम, आदि। क्रिप्टन तक। इन तत्वों के परमाणुओं में चौथी (अर्थात बाहरी) इलेक्ट्रॉन परत क्रमिक रूप से भरी जाती है। क्रिप्टन की एक अक्रिय गैस के परमाणु में बाहरी कोश पर एक अष्टक होता है, अर्थात एक स्थिर अवस्था। पाठ को सारांशित करना इस पाठ में आपने सीखा कि किसी परमाणु के इलेक्ट्रॉन कोश को कैसे व्यवस्थित किया जाता है और आवर्तता की परिघटना की व्याख्या कैसे की जाती है। हम परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन कोशों की संरचना के मॉडल से परिचित हुए, जिसकी सहायता से रासायनिक तत्वों और उनके यौगिकों के गुणों की भविष्यवाणी करना और उनकी व्याख्या करना संभव है। ग्रन्थसूची गृहकार्य मूल रूप से अविभाज्य माने जाने वाले परमाणु जटिल प्रणालियाँ हैं। एक परमाणु में एक नाभिक और एक इलेक्ट्रॉन खोल होता है इलेक्ट्रॉन खोल - नाभिक के चारों ओर घूमने वाले इलेक्ट्रॉनों का एक समूह परमाणुओं के नाभिक धनावेशित होते हैं, उनमें प्रोटॉन (धनात्मक आवेशित कण) p+ और न्यूट्रॉन (बिना आवेश वाले) होते हैं। परमाणु विद्युत रूप से तटस्थ है, इलेक्ट्रॉनों की संख्या e- प्रोटॉन p+ की संख्या के बराबर है, आवर्त सारणी में तत्व की क्रमिक संख्या के बराबर है। चित्र में एक परमाणु का ग्रहीय मॉडल दिखाया गया है, जिसके अनुसार इलेक्ट्रॉन स्थिर वृत्ताकार कक्षाओं में गति करते हैं। यह बहुत ही निदर्शी है, लेकिन सार को नहीं दर्शाता है, क्योंकि वास्तव में सूक्ष्म जगत के नियम इसके अधीन हैं शास्त्रीय यांत्रिकी, लेकिन क्वांटम, जो इलेक्ट्रॉन के तरंग गुणों को ध्यान में रखता है। क्वांटम यांत्रिकी के अनुसार, एक परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन निश्चित प्रक्षेपवक्र के साथ नहीं चलता है, लेकिन हो सकता है कोईपरमाणु अंतरिक्ष के कुछ हिस्सों, हालांकि संभावनाइस स्थान के विभिन्न भागों में इसका स्थान समान नहीं है। नाभिक के चारों ओर का स्थान, जिसमें इलेक्ट्रॉन मिलने की संभावना काफी अधिक होती है, कक्षीय कहलाती है।
(कक्षा के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए!) या एक इलेक्ट्रॉन बादल। यानी इलेक्ट्रॉन में "प्रक्षेपवक्र" की अवधारणा नहीं होती है, इलेक्ट्रॉन या तो वृत्ताकार कक्षाओं में या किसी अन्य में गति नहीं करते हैं। क्वांटम यांत्रिकी की सबसे बड़ी कठिनाई इस तथ्य में निहित है कि यह कल्पना करना असंभव है, हम सभी स्थूल जगत की घटनाओं के अभ्यस्त हैं, जो शास्त्रीय यांत्रिकी का पालन करता है, जहां किसी भी गतिमान कण का अपना प्रक्षेपवक्र होता है। तो, इलेक्ट्रॉन की एक जटिल गति होती है, यह नाभिक के पास अंतरिक्ष में कहीं भी स्थित हो सकता है, लेकिन विभिन्न संभावनाओं के साथ। आइए अब अंतरिक्ष के उन हिस्सों पर विचार करें जहां इलेक्ट्रॉन मिलने की संभावना काफी अधिक है - ऑर्बिटल्स - उनके आकार और इलेक्ट्रॉनों के साथ ऑर्बिटल्स को भरने का क्रम। एक त्रि-आयामी समन्वय प्रणाली की कल्पना करें, जिसके केंद्र में एक परमाणु का केंद्रक है। सबसे पहले, 1s कक्षीय भरा हुआ है, यह नाभिक के सबसे करीब स्थित है और इसमें एक गोले का आकार है। किसी भी कक्षीय के पदनाम में एक संख्या और एक लैटिन अक्षर होता है। संख्या ऊर्जा के स्तर को दर्शाती है, और अक्षर कक्षीय के आकार को दर्शाता है। 1s कक्षक में सबसे कम ऊर्जा होती है और इस कक्षीय में इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा सबसे कम होती है। इस कक्षीय में शामिल हो सकते हैं दो से अधिक इलेक्ट्रॉन नहीं. इस कक्षक में हाइड्रोजन और हीलियम परमाणुओं (पहले दो तत्व) के इलेक्ट्रॉन होते हैं। हाइड्रोजन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: 1s 1 हीलियम का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: 1s 2 सुपरस्क्रिप्ट उस कक्षीय में इलेक्ट्रॉनों की संख्या को दर्शाता है। अगला तत्व लिथियम है, इसमें 3 इलेक्ट्रॉन हैं, जिनमें से दो 1s ऑर्बिटल्स में स्थित हैं, लेकिन तीसरा इलेक्ट्रॉन कहाँ स्थित है? यह अगले सबसे ऊर्जावान कक्षीय, 2s कक्षीय पर कब्जा कर लेता है। इसमें एक गोले का आकार भी होता है, लेकिन एक बड़े त्रिज्या के साथ (1s कक्षीय 2s कक्षीय के अंदर होता है)। इस कक्षीय में इलेक्ट्रॉनों में 1s कक्षीय की तुलना में अधिक ऊर्जा होती है, क्योंकि वे नाभिक से दूर स्थित होते हैं। इस कक्षक में अधिकतम 2 इलेक्ट्रॉन भी हो सकते हैं। अगले तत्व, बोरॉन में पहले से ही 5 इलेक्ट्रॉन हैं, और पांचवां इलेक्ट्रॉन कक्षीय को भर देगा, जिसमें और भी अधिक ऊर्जा है - 2p कक्षीय। पी-ऑर्बिटल्स में एक डम्बल या आकृति आठ का आकार होता है और एक दूसरे के लंबवत समन्वय अक्षों के साथ स्थित होते हैं। प्रत्येक पी-कक्षक दो से अधिक इलेक्ट्रॉनों को धारण नहीं कर सकता है, इसलिए तीन पी-कक्षक छह से अधिक नहीं रख सकते हैं। अगले छह तत्वों के वैलेंस इलेक्ट्रॉन पी-ऑर्बिटल्स को भरते हैं, इसलिए उन्हें पी-तत्व कहा जाता है। बोरॉन परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: 1s 2 2s 2 2p 1 ग्राफिक रूप से, इन परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनिक सूत्र नीचे दिखाए गए हैं: एक और नियम है गुंड का नियम), जिसके साथ इलेक्ट्रॉनों को एक ही ऊर्जा की कक्षाओं में पहले एक-एक करके व्यवस्थित किया जाता है, और केवल जब ऐसे प्रत्येक कक्षीय में पहले से ही एक इलेक्ट्रॉन होता है, तो इन कक्षाओं को दूसरे इलेक्ट्रॉनों से भरना शुरू होता है। जब एक कक्षक दो इलेक्ट्रॉनों से आबाद होता है, तो इन इलेक्ट्रॉनों को कहा जाता है बनती. नियॉन परमाणु में आठ इलेक्ट्रॉनों का एक पूर्ण बाहरी स्तर होता है (दूसरे ऊर्जा स्तर में 2 एस-इलेक्ट्रॉन + 6 पी-इलेक्ट्रॉन = 8 इलेक्ट्रॉन), यह विन्यास ऊर्जावान रूप से अनुकूल है, और अन्य सभी परमाणु इसे प्राप्त करने का प्रयास करते हैं। यही कारण है कि समूह 8 ए के तत्व - महान गैसें - रासायनिक रूप से इतनी निष्क्रिय हैं। अगला तत्व सोडियम है, क्रमांक 11, तीसरे आवर्त का पहला तत्व, इसका एक और ऊर्जा स्तर है - तीसरा। ग्यारहवां इलेक्ट्रॉन अगले उच्चतम ऊर्जा कक्षीय -3s कक्षीय को आबाद करेगा। सोडियम परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 इसके बाद, तीसरी अवधि के तत्वों की कक्षाएँ भरी जाती हैं, पहले दो इलेक्ट्रॉनों के साथ 3s सबलेवल भरा जाता है, और फिर 3p सबलेवल छह इलेक्ट्रॉनों के साथ (दूसरी अवधि के समान) नोबल गैस आर्गन को, जो नियॉन की तरह, एक पूर्ण आठ-इलेक्ट्रॉन बाहरी स्तर है। आर्गन परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास (18 इलेक्ट्रॉन): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 चौथी अवधि पोटेशियम (परमाणु संख्या 19) तत्व से शुरू होती है, जिसका अंतिम बाहरी इलेक्ट्रॉन 4s कक्षीय में स्थित होता है। कैल्शियम का 20वां इलेक्ट्रॉन भी 4s कक्षक को भरता है। कैल्शियम के बाद 10 डी-तत्वों की एक श्रृंखला होती है, जो स्कैंडियम (परमाणु संख्या 21) से शुरू होती है और जस्ता (परमाणु संख्या 30) के साथ समाप्त होती है। इन परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन 3d कक्षकों को भरते हैं, जिनका स्वरूप नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।
वैलेंस बैंड के सभी स्तर भरे हुए हैं। हालांकि, सभी इलेक्ट्रॉन ऊर्जा छलांग के लिए अतिरिक्त ऊर्जा प्राप्त करने में सक्षम नहीं हैं। कई kT के क्रम के Fermi-Dirac फ़ंक्शन के "फ़िज़नेस" के क्षेत्र को आबाद करने वाले इलेक्ट्रॉनों का केवल एक छोटा सा हिस्सा अपने स्तर को छोड़ सकता है और उच्च स्तर पर जा सकता है (चित्र। 8.7)। नतीजतन, कंडक्शन बैंड में स्थित मुक्त इलेक्ट्रॉनों का केवल एक छोटा सा हिस्सा करंट के निर्माण में शामिल होता है और धातु की ऊष्मा क्षमता में योगदान कर सकता है। ऊष्मा क्षमता में इलेक्ट्रॉन गैस का योगदान नगण्य है, जो डुलोंग और पेटिट कानून के अनुरूप है।
,
(8.9)
,
(8.10)
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.
(8.12)
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(8.13)
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सोमरफेल्ड सूत्र में, फर्मी ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉन का माध्य मुक्त पथ; 
,
(8.14)
.
(8.15)
1 विकल्प
तत्व
इलेक्ट्रॉनिक सूत्र
बी) दूसरे ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या आठ है,
में) कुल गणनाकिसी भी तत्व के परमाणुओं में इलेक्ट्रॉन उस तत्व के परमाणु क्रमांक के बराबर होता है।विकल्प 2
ऊर्जा स्तरों द्वारा इलेक्ट्रॉनों का वितरण
तत्व
इलेक्ट्रॉनिक सूत्र
बी) एक परमाणु में भरे हुए ऊर्जा स्तरों की संख्या,
ग) बाहरी ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या।
बी) एक रासायनिक तत्व के परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की कुल संख्या समूह संख्या के बराबर होती है,
ग) मुख्य उपसमूह के एक समूह के तत्वों के परमाणुओं के बाहरी स्तर पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होती है।3 विकल्प
ऊर्जा स्तरों द्वारा इलेक्ट्रॉनों का वितरण
तत्व
इलेक्ट्रॉनिक सूत्र
बी) एक परमाणु में भरे हुए ऊर्जा स्तरों की संख्या,
ग) बाहरी ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या।
बी) प्रति इलेक्ट्रॉनों की अधिकतम संख्या एस-कक्षीय दो के बराबर है,
c) परमाणुओं में समान गुण होते हैं रासायनिक तत्वऊर्जा स्तरों की समान संख्या के साथ।4 विकल्प
ऊर्जा स्तरों द्वारा इलेक्ट्रॉनों का वितरण
तत्व
इलेक्ट्रॉनिक सूत्र
बी) एक परमाणु में भरे हुए ऊर्जा स्तरों की संख्या,
ग) बाहरी ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या।
क) सभी ऊर्जा स्तरों में अधिकतम आठ इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं,
बी) एक रासायनिक तत्व के समस्थानिकों में समान इलेक्ट्रॉनिक सूत्र होते हैं,
c) प्रति इलेक्ट्रानों की अधिकतम संख्या आर-कक्षीय छह है।
1 विकल्प
1.
1) बी - 1एस 2 2एस 2 2पी 1
2) एच - 1 एस 1
3) अल - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
बी और अल में समान गुण हैं, क्योंकि इन तत्वों के परमाणुओं में बाहरी ऊर्जा स्तर पर तीन इलेक्ट्रॉन होते हैं।
2.
ओ - 1s 2 2s 2 2p 4
ए) 2,
बी) 1,
6 पर;
ना - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ,
क) 3,
बी) 2,
पहले में।
3. बी, सी।
विकल्प 2
1.
1) एफ - 1एस 2 2एस 2 2पी 5
2) ना - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1
3) ली - 1s 2 2s 1
Na और Li के गुण समान हैं, क्योंकि इन तत्वों में बाह्य ऊर्जा स्तर पर एक-एक इलेक्ट्रॉन होता है।
2. सी - 1s 2 2s 2 2p 2
ए) 2,
बी) 1,
4 पर;
एआर - 1एस 2 2एस 2 2पी 6 3एस 2 3पी 6
क) 3,
बी) 2,
8 पर।
3. ए, सी।
3 विकल्प
1.
1) पी - 1एस 2 2एस 2 2पी 6 3एस 2 3पी 3
2) एन - 1एस 2 2एस 2 2पी 3
3) नहीं - 1s 2
P और N के गुण समान हैं, क्योंकि इन तत्वों में बाह्य ऊर्जा स्तर पर पाँच इलेक्ट्रॉन होते हैं।
2. सीएल - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5
क) 3,
बी) 2,
7 बजे;
बी - 1s 2 2s 2 2p 1
ए) 2,
बी) 1,
तीन बजे।
3. ए, बी।
4 विकल्प
1.
1) मिलीग्राम - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2
2) सी - 1एस 2 2एस 2 2पी 2
3) Be - 1s 2 2s 2
Be और Mg के गुण समान हैं, क्योंकि इन तत्वों में बाह्य ऊर्जा स्तर पर दो इलेक्ट्रॉन होते हैं।
2.
अल - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
क) 3,
बी) 2,
तीन बजे;
ने - 1s 2 2s 2 2p 6 ,
ए) 2,
बी) 2,
8 पर।
3. बी, सी।
लिथियम का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: 1s 2 2s 1
बेरिलियम का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: 1s 2 2s 2 
कार्बन परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: 1s 2 2s 2 2p 2
नाइट्रोजन परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: 1s 2 2s 2 2p 3
ऑक्सीजन परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: 1s 2 2s 2 2р 4
फ्लोरीन परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: 1s 2 2s 2 2p 5
नियॉन परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: 1s 2 2s 2 2p 6
एक वर्ग एक कक्षीय या क्वांटम सेल है, एक इलेक्ट्रॉन एक तीर द्वारा इंगित किया जाता है, तीर की दिशा इलेक्ट्रॉन की गति की एक विशेष विशेषता है - स्पिन (इसे अपनी धुरी के चारों ओर एक इलेक्ट्रॉन के घूर्णन के रूप में सरलीकृत किया जा सकता है दक्षिणावर्त और वामावर्त ) आपको यह जानने की जरूरत है कि एक ही कक्षीय पर एक ही स्पिन के साथ दो इलेक्ट्रॉन नहीं हो सकते हैं (आप एक वर्ग में एक ही दिशा में दो तीर नहीं खींच सकते हैं!) यह वही है डब्ल्यू पाउली अपवर्जन सिद्धांत: "एक परमाणु में दो इलेक्ट्रॉन भी नहीं हो सकते हैं जिसमें सभी चार क्वांटम संख्याएं समान होंगी"
तो चलिए इसे सारांशित करते हैं:
