کوانٹم نمبر: وہ کیا ہیں ، مشقیں اور مثالیں

نیلز بوہر کے ایٹمی ماڈل کے مطابق ، ایٹم کے پروٹان اور نیوٹران نیوکلئس میں ہوتے ہیں ، جبکہ الیکٹران اس کے گرد ہوتے ہیں۔ اگرچہ ہم یہ نہیں جان سکتے کہ الیکٹران بالکل کہاں ہے ، لیکن ایسے علاقے ہیں جہاں اس کے پائے جانے کا زیادہ امکان ہے ، جوہری مدار۔ اور ہم ان مداروں کا تعین کیسے کر سکتے ہیں؟ بہت آسان ، کوانٹم نمبر استعمال کرتے ہوئے۔

فہرست فہرست

1 کوانٹم نمبر کیا ہیں؟
2 کوانٹم نمبر کیسے حاصل کیے جاتے ہیں؟
3 مشقیں اور مثالیں۔

کوانٹم نمبر کیا ہیں؟

4 کوانٹم نمبر ہیں۔ ان میں سے تین ہمیں اس بارے میں معلومات دیتے ہیں کہ ایک مخصوص ایٹم کا الیکٹران کہاں واقع ہے ، یعنی وہ ہمیں مداری کے بارے میں معلومات دیتے ہیں۔ دوسری طرف ، چوتھا کوانٹم نمبر ہمیں یہ نہیں بتاتا کہ الیکٹران کہاں ہے ، لیکن کیسے۔ کیا آپ اب بھی اس کے بارے میں زیادہ واضح نہیں ہیں؟ اس کے لیے جاؤ!

پرنسپل کوانٹم نمبر۔ (ن) یہ توانائی کی آخری سطح ہے جو مدار کے سائز کو بھرتی ہے اور اس کی نشاندہی کرتی ہے اور اسی وجہ سے نیوکلئس اور الیکٹران کے درمیان فاصلہ ہے۔ کیوں؟ بہت آسان. مدار جتنا بڑا ہوگا ، الیکٹران ایٹم کے مرکزے سے اتنا ہی آگے بڑھ سکتا ہے۔
Azimuthal یا ثانوی کوانٹم نمبر۔ (l) مداری کی شکل بتائیں۔
مقناطیسی کوانٹم نمبر۔ (م) مداری کی واقفیت کی نشاندہی کرتا ہے۔
سپن کوانٹم نمبر۔ (ے) بتائیں کہ الیکٹران کس طرف گھومتا ہے۔

آسان ہے نا؟ آئیے اہم چیز کے ساتھ چلتے ہیں!

کوانٹم نمبر کیسے حاصل کیے جاتے ہیں؟

کوانٹم نمبر حاصل کرنے کے لیے آپ کو صرف 2 آسان اقدامات پر عمل کرنا ہوگا:

الیکٹران کنفیگریشن لکھیں۔
فرق الیکٹران سے کوانٹم نمبر حاصل کریں (آخری جو مدار کو بھرتا ہے)۔

الیکٹرانک کنفیگریشن

ہم مرحلہ 1 سے شروع کرتے ہیں ، الیکٹران کنفیگریشن لکھیں۔ کیسے؟ اسے کرنے کے دو طریقے ہیں ، آئیے اس کی طرف آتے ہیں!

مویلر ڈایاگرام

یہ تکنیک مندرجہ ذیل ڈرائنگ کے ذریعے مداریوں کو بھرنے کے حکم کی نشاندہی کرتی ہے۔

یہ ڈایاگرام اوفباؤ اصول کے تحت چلتا ہے ، جو اس بات کا دفاع کرتا ہے کہ مدار توانائی کے بڑھتے ہوئے آرڈر کو بھرتے ہیں ، یعنی وہ مدار جس میں کم سے کم توانائی ہوتی ہے وہ پہلے بھر جائے گی۔

یہ معلوم کرنے کے لیے کہ کس مدار میں زیادہ توانائی ہے ، آپریشن n + l کیا جاتا ہے۔ اگر دو مختلف ایٹموں کے لیے اس آپریشن کے نتیجے میں ایک ہی نمبر آتا ہے ، جس کی تعداد n زیادہ ہے اس میں زیادہ توانائی ہوگی۔ دوسرے لفظوں میں ، ٹائی کی صورت میں ، سب سے کم نمبر n والا پہلے بھرا جاتا ہے۔ آئیے اسے ایک مثال کے ساتھ دیکھیں:

4p: n + l -> 4 + 1 = 5۔

5s: n + l -> 5 + 0 = 5۔

چونکہ n + l قاعدہ میں ایک ٹائی ہے ، یہ 4p پہلے بھرتا ہے کیونکہ اس کی تعداد n کم ہے۔

دانا ماڈل۔

اس ماڈل کے بعد الیکٹرانک کنفیگریشن حاصل کرنے کے لیے آپ کو متواتر جدول کو اچھی طرح جاننا چاہیے۔ اگر ہمارے پاس میز میں عنصر کا جوہری نمبر اور پوزیشن ہے تو یہ کیک کا ٹکڑا ہے!

یہ طریقہ ایک آسان طریقہ سمجھا جاتا ہے کیونکہ یہ مکمل الیکٹران کنفیگریشن نہ لکھنے کی اجازت دیتا ہے۔ اس طرح ، ہم بریکٹ میں اوپر گیس کے عظیم عنصر کا نام لکھ سکتے ہیں ، اور پھر اس عظیم گیس سے لے کر سوال میں عنصر تک کا راستہ۔ آئیے ایک مثال دیکھتے ہیں:اس طرح ، ہم دورانیے کی تعداد (متواتر جدول کی قطار) اور "رقبہ" کو مدنظر رکھتے ہوئے لکھیں گے اور ، ایک بار الیکٹرانک کنفیگریشن لکھے جانے کے بعد ، ہم کوانٹم نمبر نکالیں گے۔

فاسفر (P) پچھلی عظیم گیس سے لکھا جائے گا ، یعنی نیین:

P -> [Ne] 3s۔²3p³

یقینا ، آپ کو اس طریقہ سے محتاط رہنا ہوگا ، کیونکہ زون ڈی اور ایف خاص زون ہیں۔ جیسا کہ ہم سفر کرتے ہیں ، زون ڈی میں ہم مدت (قطار) کی تعداد نہیں ڈالیں گے ، بلکہ مدت کی تعداد مائنس ون رکھیں گے۔ ایریا F کے ساتھ بھی ایسا ہی ہوتا ہے ، ہم مدت کی تعداد نہیں ڈالیں گے ، بلکہ مدت کی تعداد منفی دو رکھیں گے۔ آپ اسے ایک دو مثالوں سے بہتر سمجھیں گے:

Nb -> [Kr] 5s۔¹4d⁴

اگرچہ یہ مدت 5 میں ہے ، جب ہم زون ڈی میں ہیں ، ہم 1 کو کم کرتے ہیں۔

Nd -> [Xe] 6s۔²4f¹⁴

اگرچہ یہ مدت 6 میں ہے ، جب ہم زون f میں ہوتے ہیں ، ہم 2 کو کم کرتے ہیں۔

الیکٹرانک کنفیگریشن میں مستثنیات۔

الیکٹران کنفیگریشن کے کچھ خاص پہلو ہیں جو کہ اگر آپ ان سے واقف نہیں ہیں تو بڑے ہیڈ فیڈرز کا باعث بن سکتے ہیں۔ لیکن گھبرائیں مت! ہم آپ کو بتائیں گے!

زون ایف۔

زون F متواتر جدول کے نچلے حصے میں ظاہر ہوتا ہے ، لیکن دراصل اس خلا میں "سرایت" ہے جو ہم سفید میں دیکھتے ہیں ، یعنی زون D کی آخری دو قطاروں کے پہلے اور دوسرے عناصر کے درمیان۔

تم نے اسے دیکھا؟ لہذا ، بعض اوقات ، جب ہمیں زون ایف میں کسی عنصر کی الیکٹرانک کنفیگریشن لکھنی پڑتی ہے ، مثال کے طور پر ، ہمیں زون ڈی میں اس عنصر کے حوالے سے متعلقہ سطح کے زون ڈی میں ایک الیکٹران ڈالنا ہوگا جو داخل ہونے سے پہلے ہے۔ زون ایف

Ce -> [Xe] 6s۔²5d¹4f¹

گروپ 6 اور گروپ 11۔

گروپ 6 اور گروپ 11 منتقلی دھاتوں کے بالترتیب 4 اور 9 الیکٹران اپنے آخری خولوں میں ہوتے ہیں۔ لہذا ، زیادہ مستحکم عنصر بننے کے لیے ، s مداری پرجوش ہو جاتا ہے اور ایک الیکٹران کھو دیتا ہے ، جو اگلے مداری ، d کو جاتا ہے۔ اس طرح ، مدار ایک الیکٹران کے ساتھ رہ جائے گا۔ اور d 5 کے ساتھ ، اگر یہ گروپ 6 کا عنصر ہے ، یا 10 کے ساتھ ، اگر یہ گروپ 11 کا عنصر ہے۔

یہاں ایک مثال ہے:

Ag -> [Kr] 5s۔²4d⁹

بظاہر ، یہ چاندی (Ag) کی الیکٹران کنفیگریشن ہوگی۔ تاہم ، جب ایس مدار سے ایک الیکٹران کھو رہا ہے ، ایسا لگتا ہے:

Ag -> [Kr] 5s۔¹4d¹⁰

تاہم ، اس قاعدے میں مستثنیات ہیں ، جیسے ٹنگسٹن (گروپ 6) ، جو ایس مدار میں 2 الیکٹران اور ڈی مدار میں 4 رہ گیا ہے۔

لیکن فکر مت کرو! سب سے زیادہ عام (Cr ، Cu ، Ag اور Au) اس اصول پر عمل کرتے ہیں۔

تم نے اسے حاصل کرتے ہیں؟ اچھا آپ کو الیکٹران کنفیگریشن کے بارے میں جاننے کی ضرورت ہے۔ آئیے کوانٹم نمبروں کی طرف چلتے ہیں!

کوانٹم نمبر حاصل کرنے کا طریقہ

کوانٹم نمبر حاصل کرنے کے لیے ، ہمیں یہ جاننا چاہیے کہ ہر مداری شیل میں کتنے الیکٹران فٹ ہوتے ہیں ، اس بات کو مدنظر رکھتے ہوئے کہ 2 الیکٹران ایک مداری میں فٹ ہوتے ہیں۔

پرت s. اس میں صرف ایک مداری ہے ، لہذا یہ 2 الیکٹران رکھ سکتا ہے۔

پرت پی۔. اس میں 3 مدار ہیں ، اس لیے 6 الیکٹرانوں کی گنجائش ہے۔

پرت ڈی۔. اس میں 5 مدار ہیں ، لہذا یہ 10 الیکٹرانوں کو فٹ کرسکتا ہے۔

پرت f. اس کے 7 مدار ہیں ، یعنی اس میں 14 الیکٹران ہیں۔

اب جب آپ سمجھ گئے ہیں کہ ہر مداری میں 2 الیکٹران ہیں ، آپ کو ہنڈ کا اصول معلوم ہونا چاہیے۔ یہ قاعدہ کہتا ہے کہ جب ایک ہی سطح یا شیل کے مدار بھرتے ہیں ، مثال کے طور پر ، پی شیل ، الیکٹران مداری کو ایک سمت (مثبت) اور پھر دوسری (منفی) میں بھرتے ہیں۔ کیا آپ اسے ایک مثال کے ساتھ دیکھنا چاہتے ہیں؟

اگر ہمارے پاس 2p ہے۔⁴، یعنی 2p مداری 4 الیکٹرانوں کے ساتھ ، اس طرح نہیں بھرے گا:

یہ اس طرح بھرے گا:

کیا آپ اسے حاصل کر رہے ہیں؟ بہت اچھا ، آئیے دیکھتے ہیں کہ نمبروں کا حساب کیسے لگایا جائے:

کوانٹم نمبر n. یہ نمبر الیکٹران کنفیگریشن کے آخری درجے کی تعداد کے ساتھ موافق ہے۔ مثال کے طور پر ، اگر الیکٹران کنفیگریشن 4s میں ختم ہو جائے۔²، پرنسپل کوانٹم نمبر 4 ہوگا۔
کوانٹم نمبر ایل۔ یہ نمبر آخری پرت پر منحصر ہے جو بھری ہوئی ہے۔
پرت s -> l = 0۔
پرت p -> l = 1۔
پرت d -> l = 2۔
پرت f -> l = 3۔
کوانٹم نمبر m نمبر m -l سے + l کے درمیان کوئی قدر ہوسکتی ہے ، لہذا اس کا انحصار اس سطح پر ہوگا جس میں فرق الیکٹران ہے ، یعنی اگر یہ s ، p ، d یا f ہے۔ اس نمبر کا حساب کرنے کا طریقہ تھوڑا زیادہ پیچیدہ ہے ، آئیے اسے ایک دو ڈرائنگ کے ساتھ دیکھتے ہیں:
Layer s -> جیسا کہ ہم نے دیکھا ہے ، l کی قیمت 0 ہے ، لہذا m صرف 0 کے قابل ہو سکتا ہے۔
پرت p -> l کی قیمت 1 ہے ، لہذا m -1 ، 0 یا 1 ہو سکتا ہے۔

پرت d -> l 2 ہے ، لہذا m -2 ، -1 ، 0 ، 1 اور 2 ہو سکتا ہے۔

پرت f -> l 3 کے قابل ہے ، لہذا m -3 ، -2 ، -1 ، 0 ، 1 ، 2 اور 3 ہو سکتا ہے۔

آپ پہلے ہی جانتے ہیں کہ مداری کیسے بھرے جاتے ہیں ، اس لیے کوانٹم نمبر m اس سوراخ کی قیمت رکھتا ہے جہاں آخری ڈرائنگ الیکٹران ہے۔ کیا آپ کو یہ مثال پہلے سے یاد ہے؟

اس صورت میں ، m -1 ہو گا ، چونکہ p شیل (3 مداری) میں ، اگر 4 الیکٹران ہیں تو ، آخری کو بھرنے والا پہلا مداری کا منفی ہوگا۔

کوانٹم نمبر ایس۔. کوانٹم نمبر s صرف worth اور -½ کے قابل ہو سکتا ہے۔ اگر اخذ کردہ آخری الیکٹران مثبت ہے ، یعنی تیر اوپر ہے ، s be ہوگا۔ دوسری طرف ، اگر آخری الیکٹران جس نے مداری کو بھر دیا ہے ، منفی ہے ، یعنی تیر کی طرف اشارہ کرتے ہوئے ، s -½ ہوگا۔

مشقیں اور مثالیں۔

جی ہاں ، ہم پہلے ہی جانتے ہیں کہ یہ سب بہت ساری معلومات ہیں ، لیکن آپ اسے کچھ مثالوں سے بہتر سمجھیں گے۔ یہاں ہم چلتے ہیں!

مثال 1

سیلینیم (Se) -> جوہری نمبر: 34۔

ہم الیکٹران کنفیگریشن لکھتے ہیں۔ ہم مولر ڈایاگرام کے مطابق الیکٹران کنفیگریشن لکھ رہے ہیں ، اس بات کو مدنظر رکھتے ہوئے کہ ایس ، پی ، ڈی اور ایف مدار میں بالترتیب 2 ، 6 ، 10 اور 14 الیکٹران ہیں۔ ہم الیکٹرانوں کی تعداد کو شامل کر کے کنفیگریشن لکھ رہے ہیں ، جو کہ ایک ایکسپوینٹ کے طور پر لکھا جاتا ہے۔

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁴

جیسا کہ 4p مداری نہیں بھرتا ، چونکہ الیکٹران 36 تک اضافہ کریں گے ، ہم 4p نہیں ڈالتے ہیں⁶لیکن 4 پی⁴.

ہم کوانٹم نمبر نکالتے ہیں۔ ایسا کرنے کے لیے ، ہم والنس یا ڈیفرنشل الیکٹران کو دیکھتے ہیں ، یعنی آخری الیکٹران جس نے مدار کو بھر دیا ہے۔ اس معاملے میں ، ہم 4p دیکھیں گے۔⁴.
- پرنسپل کوانٹم نمبر۔ توانائی کو بھرنے کی آخری سطح 4 تھی۔

n = 4۔