📖 ଅଧ୍ୟାୟ ୫ — ପର୍ଯ୍ୟାୟବଦ୍ଧ ଶ୍ରେଣୀକରଣ: ଶିକ୍ଷକଙ୍କ ପରି ପୂର୍ଣ୍ଣ ବିସ୍ତାରରେ।
ଅଧ୍ୟାୟ ୫ — ପର୍ଯ୍ୟାୟବଦ୍ଧ ଶ୍ରେଣୀକରଣ
📌 ୧. ଶ୍ରେଣୀକରଣ କାହିଁକି?
ପ୍ରକୃତିରେ 118ରୁ ଅଧିକ ମୌଳ ଅଛନ୍ତି। ଏତେ ମୌଳର ଗୁଣ ପୃଥକ୍ ପୃଥକ୍ ମନେ ରଖିବା କଷ୍ଟକର। ତେଣୁ ବୈଜ୍ଞାନିକମାନେ ସମାନ ଗୁଣ ଥିବା ମୌଳଙ୍କୁ ଏକାଠି ସଜାଇ ଏକ ସାରଣୀ ତିଆରି କଲେ। ଏହା ଦ୍ୱାରା ଅଧ୍ୟୟନ ସହଜ ହୁଏ ଏବଂ ନୂଆ ମୌଳର ଗୁଣ ମଧ୍ୟ ପୂର୍ବାନୁମାନ କରାଯାଇପାରେ।
📜 ୨. ପୂର୍ବ ପ୍ରୟାସ
ଆଧୁନିକ ସାରଣୀ ପୂର୍ବରୁ ଅନେକ ବୈଜ୍ଞାନିକ ଚେଷ୍ଟା କରିଥିଲେ:
| ବୈଜ୍ଞାନିକ | ଆଧାର ଓ ସୀମା |
|---|
| ଡୋବରେନର୍ ତ୍ରୟୀ | ୩ ମୌଳର ଦଳ ; ମଝି ମୌଳର ପରମାଣୁ ଭାର = ବାକି ଦୁଇର ହାରାହାରି। ସୀମା: ସବୁ ମୌଳ ପାଇଁ ପ୍ରଯୁଜ୍ୟ ନୁହେଁ। |
| ନିଉଲାଣ୍ଡ ଅଷ୍ଟକ | ପ୍ରତି ୮ମ ମୌଳ ପ୍ରଥମ ମୌଳ ପରି (ସଙ୍ଗୀତ ସ୍ୱର ପରି)। ସୀମା: କେବଳ ହାଲୁକା ମୌଳ ପାଇଁ। |
| ମେଣ୍ଡେଲିଫ୍ | ପରମାଣୁ ଭାର ଆଧାରରେ ୬୩ ମୌଳ ସଜାଇଲେ। |
ମେଣ୍ଡେଲିଫ୍ଙ୍କ ମେରିଟ୍: ଅଣଆବିଷ୍କୃତ ମୌଳ ପାଇଁ ଖାଲି ସ୍ଥାନ ଛାଡ଼ି ସେମାନଙ୍କ ଗୁଣ ପୂର୍ବାନୁମାନ କଲେ (ଏକା-ବୋରନ୍, ଏକା-ସିଲିକନ୍)। ଡିମେରିଟ୍: ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ର ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସ୍ଥାନ ନ ଥିଲା ; ଆଇସୋଟୋପ୍ ପାଇଁ ସ୍ଥାନ ନ ଥିଲା।
🔢 ୩. ଆଧୁନିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ନିୟମ
ଚିତ୍ର: ଆଧୁନିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସାରଣୀ ଓ ପ୍ରବଣତା
ମୋସଲେ ଦେଖାଇଲେ ଯେ ମୌଳର ମୌଳିକ ଗୁଣ ପରମାଣୁ ଭାର ନୁହେଁ ବରଂ ପରମାଣୁ ସଂଖ୍ୟା ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ। ଏଣୁ ଆଧୁନିକ ନିୟମ: "ମୌଳର ଗୁଣ ସେମାନଙ୍କ ପରମାଣୁ ସଂଖ୍ୟାର ପର୍ଯ୍ୟାୟବଦ୍ଧ ଫଳନ।" ଆଧୁନିକ ସାରଣୀରେ ୧୮ ଉଲମ୍ବ ସ୍ତମ୍ଭ (ବର୍ଗ) ଓ ୭ ଆନୁଭୂମିକ ଧାଡ଼ି (ପର୍ଯ୍ୟାୟ) ଅଛି। ଏକା ବର୍ଗର ମୌଳଙ୍କ ବାହ୍ୟ କକ୍ଷରେ ସମାନ ସଂଖ୍ୟକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଥାଏ, ତେଣୁ ଗୁଣ ସମାନ।
📈 ୪. ପର୍ଯ୍ୟାୟବଦ୍ଧ ପ୍ରବଣତା
ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ବାମରୁ ଡାହାଣକୁ ଗଲେ ପ୍ରୋଟନ୍ ବଢ଼େ, ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟସ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍କୁ ଅଧିକ ଟାଣେ — ଏଣୁ ପରମାଣୁ ଆକାର କମେ। ବର୍ଗରେ ଉପରୁ ତଳକୁ ନୂଆ କକ୍ଷ ଯୋଡ଼ାଏ — ଏଣୁ ଆକାର ବଢ଼େ।
ପର୍ଯ୍ୟାୟ (ବାମ→ଡାହାଣ): ଆକାର↓, ଧାତବ ଗୁଣ↓, ଅଧାତବ ଗୁଣ↑
ବର୍ଗ (ଉପର→ତଳ): ଆକାର↑, ଧାତବ ଗୁଣ↑
🧪 ୫. ପ୍ରମୁଖ ବର୍ଗ
ବର୍ଗ 1 (କ୍ଷାର ଧାତୁ — Li, Na, K) ଅତି କ୍ରିୟାଶୀଳ, ଜଳ ସହ ପ୍ରବଳ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା। ବର୍ଗ 17 (ହାଲୋଜେନ୍ — F, Cl) କ୍ରିୟାଶୀଳ ଅଧାତୁ। ବର୍ଗ 18 (ନିଷ୍କ୍ରିୟ ଗ୍ୟାସ — He, Ne, Ar) ର ବାହ୍ୟ କକ୍ଷ ପୂର୍ଣ୍ଣ, ତେଣୁ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରନ୍ତି ନାହିଁ।
🧠 ମନେରଖ: ମେଣ୍ଡେଲିଫ୍=ଭାର, ଆଧୁନିକ=ପରମାଣୁ ସଂଖ୍ୟା (ମୋସଲେ)। ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ଆକାର↓, ବର୍ଗରେ ଆକାର↑। ବର୍ଗ 1=କ୍ଷାର, 17=ହାଲୋଜେନ୍, 18=ନିଷ୍କ୍ରିୟ।
⭐ ପରୀକ୍ଷାରେ: ① ପୂର୍ବ ପ୍ରୟାସ+ସୀମା (ସାରଣୀ)। ② ମେଣ୍ଡେଲିଫ୍ ମେରିଟ୍/ଡିମେରିଟ୍। ③ ଆଧୁନିକ ନିୟମ (ପରମାଣୁ ସଂଖ୍ୟା, ୧୮+୭)। ④ ପ୍ରବଣତା + କାରଣ। ⑤ ବର୍ଗ 1/17/18।
📘 Textbook Question Answers
1ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସାରଣୀର ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ବାମରୁ ଡାହାଣକୁ ଗଲେ କ'ଣ ହୁଏ ନାହିଁ? (a) ଧାତବ ପ୍ରକୃତି କମେ (b) ସଂଯୋଜକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ବଢ଼େ (c) ପରମାଣୁ ସହଜରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ତ୍ୟାଗ କରେ (d) ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଅଧିକ ଅମ୍ଳୀୟ
✔ (c) ପରମାଣୁ ସହଜରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ତ୍ୟାଗ କରିପାରନ୍ତି — ଏହା ହୁଏ ନାହିଁ।
ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ବାମରୁ ଡାହାଣକୁ ଗଲେ ପରମାଣୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଅଧିକ ଜୋରରେ ଧରି ରଖେ (ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବିଯୁକ୍ତାତ୍ମକତା ବଢ଼େ, ଧାତବ ପ୍ରକୃତି କମେ), ତେଣୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ତ୍ୟାଗ କରିବା କଠିନ ହୁଏ। (a, b, d ସବୁ ହୁଏ।)
2X ମୌଳିକ XCl₂ ସଂକେତ ସହ କ୍ଲୋରାଇଡ୍ ବନାଏ (କଠିନ, ଉଚ୍ଚ ଗଳନାଙ୍କ)। X କେଉଁ ମୌଳିକ ଗ୍ରୁପରେ? (a) Na (b) Mg (c) Al (d) Si
✔ (b) Mg।
XCl₂ ମାନେ X ର ସଂଯୋଜକତା (valency) 2। ଉଚ୍ଚ ଗଳନାଙ୍କ ଆୟନିକ ଯୌଗିକ ସୂଚାଏ X ଏକ ଧାତୁ। ସଂଯୋଜକତା 2 → Group 2 (ମ୍ୟାଗ୍ନେସିୟମ୍ ଭଳି)। ତେଣୁ X, Mg ଗ୍ରୁପରେ।
3କେଉଁ ମୌଳିକର — (a) ଦୁଇଟି ପୂର୍ଣ୍ଣ କକ୍ଷ (b) ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂରଚନା 2,8,2 (c) ତିନି କକ୍ଷ, ସଂଯୋଜକ କକ୍ଷରେ 3 ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ (d) ଦୁଇ କକ୍ଷ, ସଂଯୋଜକ କକ୍ଷରେ 3 ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ (e) ଦ୍ୱିତୀୟ କକ୍ଷରେ ପ୍ରଥମ କକ୍ଷର ଦୁଇଗୁଣ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍?
(a) ଦୁଇଟି ପୂର୍ଣ୍ଣ କକ୍ଷ (2,8) = 10 ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ → ନିୟନ୍ (Ne), କ୍ରମାଙ୍କ 10।
(b) 2,8,2 = 12 → ମ୍ୟାଗ୍ନେସିୟମ୍ (Mg), କ୍ରମାଙ୍କ 12।
(c) 2,8,3 = 13 → ଏଲୁମିନିୟମ୍ (Al), କ୍ରମାଙ୍କ 13।
(d) 2,3 = 5 → ବୋରନ୍ (B), କ୍ରମାଙ୍କ 5।
(e) ପ୍ରଥମ କକ୍ଷ 2, ଦ୍ୱିତୀୟ 4 → 2,4 = 6 → କାର୍ବନ (C), କ୍ରମାଙ୍କ 6।
4(a) ବୋରନ୍ର କେଉଁ ଧର୍ମ ଏହାର ଗ୍ରୁପର ଅନ୍ୟ ମୌଳିକ ସହ ସମାନ? (b) ଫ୍ଲୋରିନ ଗ୍ରୁପର ସମସ୍ତ ମୌଳିକର କେଉଁ ପ୍ରକୃତି ସମାନ?
(a) ବୋରନ୍ (Group 13)ର ସଂଯୋଜକ କକ୍ଷରେ 3ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ (ସଂଯୋଜକତା 3) ଅଛି। ଏହି ଗ୍ରୁପର ସମସ୍ତ ମୌଳିକର ସଂଯୋଜକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂଖ୍ୟା (=3) ସମାନ — ଏହା ହିଁ ସମାନ ଧର୍ମ।
(b) ଫ୍ଲୋରିନ ଗ୍ରୁପ (Group 17, ହାଲୋଜେନ)ର ସମସ୍ତ ମୌଳିକର ସଂଯୋଜକ କକ୍ଷରେ 7ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ (ସଂଯୋଜକତା 1) ଥାଏ — ଏହି ପ୍ରକୃତି ସମାନ।
5ଏକ ପରମାଣୁର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂରଚନା 2,8,7। (a) ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ କେତେ? (b) N(7), F(9), P(15), Ar(18) ମଧ୍ୟରୁ କାହା ସହ ରାସାୟନିକ ପ୍ରକୃତି ମିଳେ?
(a) 2+8+7 = 17 → କ୍ଲୋରିନ୍ (Cl), ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ 17।
(b) F(9): 2,7 — ସଂଯୋଜକ କକ୍ଷରେ 7 ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍, କ୍ଲୋରିନ୍ ଭଳି (Group 17)।
[N(7)=2,5; P(15)=2,8,5; Ar(18)=2,8,8]
✔ ଉତ୍ତର: F(9) — କାରଣ Cl ଓ F ଦୁହିଁର ସଂଯୋଜକ କକ୍ଷରେ 7 ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ (ଉଭୟ Group 17)।
6ଲିଥିୟମ, ସୋଡ଼ିୟମ, ପୋଟାସିୟମ ଜଳ ସହ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି H₂ ଦିଅନ୍ତି। ଏମାନଙ୍କ ପରମାଣୁରେ କୌଣସି ସାମଞ୍ଜସ୍ୟ ଅଛି କି?
ହଁ। Li, Na, K ସମସ୍ତେ Group 1 (କ୍ଷାର ଧାତୁ)ର।
ଏମାନଙ୍କ ସଂଯୋଜକ କକ୍ଷରେ 1-1ଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଥାଏ (Li: 2,1; Na: 2,8,1; K: 2,8,8,1)। ଏକ ସଂଯୋଜକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଥିବାରୁ ଏମାନେ ଏକା ପ୍ରକାର ରାସାୟନିକ ଧର୍ମ ଦେଖାନ୍ତି (ଜଳ ସହ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରି H₂ ଦିଅନ୍ତି)। ଏହି ସାମଞ୍ଜସ୍ୟ — ସବୁର ବାହ୍ୟ କକ୍ଷରେ 1 ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍।
7ମୌଳିକ A (Group 17, ପର୍ଯ୍ୟାୟ 2), B (Group 16, ପର୍ଯ୍ୟାୟ 4), C (Group 17, ପର୍ଯ୍ୟାୟ 4)। (a) A ଧାତୁ ନା ଅଧାତୁ? (b) C, A ଠାରୁ ଅଧିକ ନା କମ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ? (c) C ର ଆକାର B ଠାରୁ ବଡ଼ ନା ଛୋଟ? (d) A କେଉଁ ଆୟନ ବନାଏ?
(a) A (Group 17, ହାଲୋଜେନ, ପର୍ଯ୍ୟାୟ 2 = ଫ୍ଲୋରିନ) ଏକ ଅଧାତୁ।
(b) A ଓ C ଉଭୟ Group 17। ଅଧାତୁ ଗ୍ରୁପରେ ଉପରୁ ତଳକୁ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳତା କମେ। C, A ର ତଳେ, ତେଣୁ C, A ଠାରୁ କମ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ।
(c) B ଓ C ଏକା ପର୍ଯ୍ୟାୟ (4)ର। ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ବାମରୁ ଡାହାଣକୁ ଆକାର କମେ। C (Group 17) B (Group 16)ର ଡାହାଣରେ, ତେଣୁ C ର ଆକାର B ଠାରୁ ଛୋଟ।
(d) A ଏକ ହାଲୋଜେନ (ଅଧାତୁ, 7 ସଂଯୋଜକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍)। ଏହା 1 ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଗ୍ରହଣ କରି ଋଣ ଆୟନ (ଏନାୟନ/anion) ବନାଏ।
8ଅକ୍ସିଜେନ (କ୍ରମାଙ୍କ 8) ଓ ସଲ୍ଫର (କ୍ରମାଙ୍କ 16) Group 16ର। ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂରଚନା ଲେଖ। କେଉଁଟି ଅଧିକ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବିଯୁକ୍ତାତ୍ମକ? କାହିଁକି?
ଅକ୍ସିଜେନ (8): 2,6
ସଲ୍ଫର (16): 2,8,6
(ଉଭୟ ସଂଯୋଜକ କକ୍ଷରେ 6 ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ — Group 16)
ଅଧିକ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବିଯୁକ୍ତାତ୍ମକ = ଅକ୍ସିଜେନ।
କାରଣ ଅକ୍ସିଜେନର ଆକାର ଛୋଟ (କେବଳ 2 କକ୍ଷ), ନ୍ୟୁକ୍ଲିଅସ୍ ସଂଯୋଜକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ର ଅଧିକ ନିକଟ, ତେଣୁ ଏହା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍କୁ ଅଧିକ ଜୋରରେ ଆକର୍ଷଣ କରେ। ଗ୍ରୁପରେ ଉପର ମୌଳିକ ଅଧିକ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବିଯୁକ୍ତାତ୍ମକ।
9ଏକ ପରମାଣୁର ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂରଚନାର, ଆଧୁନିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସାରଣୀରେ ଏହାର ଅବସ୍ଥିତି ସହ କ'ଣ ସଂପର୍କ ଅଛି?
ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ସଂରଚନାରୁ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସାରଣୀରେ ମୌଳିକର ସ୍ଥିତି ଜଣାପଡ଼େ —
• ପର୍ଯ୍ୟାୟ (Period) ସଂଖ୍ୟା = ପରମାଣୁରେ କେତେଗୁଡ଼ିଏ କକ୍ଷରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଅଛି (ଯେତେ କକ୍ଷ, ସେତେ period)।
• ଗ୍ରୁପ (Group) = ସଂଯୋଜକ (ବାହ୍ୟ) କକ୍ଷରେ କେତେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଅଛି ତା'ଦ୍ୱାରା।
ଉଦାହରଣ: Na (2,8,1) — 3 କକ୍ଷ → Period 3; 1 ସଂଯୋଜକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ → Group 1।
10କ୍ୟାଲସିୟମ (କ୍ରମାଙ୍କ 20)ର ଚତୁଃପାର୍ଶ୍ୱର ମୌଳିକ କ୍ରମାଙ୍କ 12, 19, 21, 38। କେଉଁଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରକୃତି କ୍ୟାଲସିୟମ ସହ ମିଳେ?
କ୍ୟାଲସିୟମ (20): 2,8,8,2 → Group 2, 2 ସଂଯୋଜକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍।
• 12 (Mg): 2,8,2 → Group 2 ✔
• 19 (K): 2,8,8,1 → Group 1
• 21 (Sc): 2,8,9,2 → Group 3
• 38 (Sr): 2,8,18,8,2 → Group 2 ✔
✔ ଉତ୍ତର: 12 (ମ୍ୟାଗ୍ନେସିୟମ୍) ଓ 38 (ଷ୍ଟ୍ରନସିୟମ୍) — କାରଣ ଏମାନେ କ୍ୟାଲସିୟମ ସହ Group 2ରେ (2-2 ସଂଯୋଜକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍), ତେଣୁ ଭୌତିକ ଓ ରାସାୟନିକ ପ୍ରକୃତି ମିଳେ।
11ମେଣ୍ଡେଲିଫ୍ଙ୍କ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସାରଣୀ ଓ ଆଧୁନିକ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସାରଣୀ ମଧ୍ୟରେ ସାମଞ୍ଜସ୍ୟ ଓ ପ୍ରଭେଦର ତୁଳନାତ୍ମକ ବିବରଣୀ ଦିଅ।
ସାମଞ୍ଜସ୍ୟ (Similarities):
• ଉଭୟରେ ମୌଳିକଗୁଡ଼ିକୁ ଗ୍ରୁପ (ସ୍ତମ୍ଭ) ଓ ପର୍ଯ୍ୟାୟ (ଧାଡ଼ି)ରେ ସଜାଯାଇଛି।
• ଉଭୟରେ ଏକା ଗ୍ରୁପର ମୌଳିକର ଧର୍ମ ସମାନ (ଧର୍ମର କ୍ରମିକ ପୁନରାବୃତ୍ତି)।
ପ୍ରଭେଦ (Differences):
• ମେଣ୍ଡେଲିଫ୍: ପରମାଣୁ ବସ୍ତୁତ୍ୱ (atomic mass) କ୍ରମରେ ସଜାଇଥିଲେ।
• ଆଧୁନିକ: ପରମାଣୁ କ୍ରମାଙ୍କ (atomic number Z) କ୍ରମରେ।
• ମେଣ୍ଡେଲିଫ୍ରେ ହାଇଡ୍ରୋଜେନ୍ ସ୍ଥିତି ଓ ଆଇସୋଟୋପ୍ର ସମସ୍ୟା ଥିଲା; ଆଧୁନିକରେ ଏହା ଠିକ୍ ହେଲା।
• ମେଣ୍ଡେଲିଫ୍ରେ 8 ଗ୍ରୁପ; ଆଧୁନିକରେ 18 ଗ୍ରୁପ ଓ 7 ପର୍ଯ୍ୟାୟ।