समइलेक्ट्रॉनी श्रेणियाँ

आइसोइलेक्ट्रॉनिक प्रजातियां में कुल इलेक्ट्रॉन की संख्या समान होती है, लेकिन नाभिक और आरोप अलग हो सकते हैं। यह नियंत्रित तुलना परिरक्षण और इलेक्ट्रॉन गणना को काफी हद तक तय रखकर परमाणु प्रभार Z का प्रभाव स्पष्ट दिखाता है।

आइसोइलेक्ट्रॉनिक का अर्थ

O²⁻, F⁻, Ne, Na⁺ और Mg²⁺ सभी में 10 इलेक्ट्रॉन हैं। वे रासायनिक रूप से समान नहीं, क्योंकि प्रोटोन संख्या अलग हैं।

समान इलेक्ट्रॉन गिनती का अर्थ बिल्कुल समान कक्षीय ऊर्जाएँ भी नहीं; परमाणु प्रभार बदलने से पूरा इलेक्ट्रॉनिक ऊर्जा पैमाना बदलता है।

त्रिज्या प्रवृत्ति

समान इलेक्ट्रॉन गिनती में Z बढ़ने पर इलेक्ट्रॉन अधिक दृढ़ता से आकर्षित करते हैं होते हैं और प्रभावी आकार घटती है। इसलिए 10-इलेक्ट्रॉन श्रृंखला में O²⁻ सबसे बड़ा और Mg²⁺ सबसे छोटा है।

यह तुलना 'ऋणायन बड़ा, धनायन छोटा' नारा से अधिक सटीक है क्योंकि इलेक्ट्रॉन गणना नियंत्रित है।

आयनीकरण ऊर्जा प्रवृत्ति

समान-इलेक्ट्रॉन प्रजाति में उच्चतर Z इलेक्ट्रॉन को अधिक कसकर बांधना करता है, इसलिए आम तौर पर इलेक्ट्रॉन निष्कासन अधिक ऊर्जा मांगता है।

Ne और Na⁺ दोनों 10-इलेक्ट्रॉन प्रजाति हैं, लेकिन Na⁺ से इलेक्ट्रॉन हटाना तटस्थ ने से भी अधिक कठिन हो सकता है क्योंकि Z=11 आकर्षण मजबूत है।

विन्यास समान, रसायन विज्ञान अलग

Ne, Na⁺ और F⁻ का इलेक्ट्रॉन विन्यास 1s²2s²2p⁶ समान है, पर आरोप, त्रिज्या और रासायनिक वातावरण अलग हैं।

इसलिए इलेक्ट्रॉन विन्यास अकेले प्रजाति की पहचान तय नहीं करती; नाभिक और कुल शुल्क भी आवश्यक हैं।

शृंखला बनाना

पहले इलेक्ट्रॉन गिनें: तटस्थ परमाणु में Z, धनायन में Z−सकारात्मक चार्ज, ऋणायन में Z+|नकारात्मक चार्ज|। फिर वही गिनती वाले प्रजाति समूह करें।

इसके बाद Z तुलना करें करके त्रिज्या या बाध्यकारी प्रवृत्ति की भविष्यवाणी करें।

अनुप्रयोग

आइसोइलेक्ट्रॉनिक तर्क आयनिक त्रिज्या, जाली ज्यामिति और क्रमिक आयनीकरण पैटर्न समझने में उपयोगी है।

अत्यधिक आवेशित प्रजातियाँ में सापेक्ष प्रभाव या विभिन्न समन्वय वातावरण वास्तविक सारणीबद्ध त्रिज्याएँ को सरल प्रवृत्ति से थोड़ा बदल सकते हैं।

क्रमिक आयनीकरण छलांग

जब परमाणु से इतने इलेक्ट्रॉन हटा दिए जाएँ कि नोबल-गैस जैसा कोर बच जाए, अगला इलेक्ट्रॉन हटाना बहुत कठिन हो सकता है। यही कारण क्रमिक आयनीकरण ऊर्जा में बड़ी छलांग दिखाई देते हैं।

यह आइसोइलेक्ट्रॉनिक तुलना से जुड़ा है: Mg²⁺ और Ne दोनों 10 इलेक्ट्रॉन रखते हैं, पर Mg²⁺ का उच्चतर Z कोर इलेक्ट्रॉन को अधिक कसकर बांधना करता है।

स्पेक्ट्रोस्कोपिक परिणाम

समान इलेक्ट्रॉन गिनती के बावजूद परमाणु प्रभार बढ़ने से कक्षीय ऊर्जाएँ कम होती हैं और संक्रमण ऊर्जाएँ स्थानांतरित होती हैं कर सकती हैं। इसलिए आइसोइलेक्ट्रॉनिक आयन का स्पेक्ट्रम समान नहीं होता।

हाइड्रोजन जैसा और कुछ-इलेक्ट्रॉन आयन में Z निर्भरता बहुत स्पष्ट होती है और खगोलभौतिकीय प्लाज्मा में प्रभारी-राज्य की पहचान के लिए उपयोगी है।

अभ्यास

10 इलेक्ट्रॉन

O²⁻, F⁻, Ne, Na⁺, Mg²⁺

हल: सभी आइसोइलेक्ट्रॉनिक

सबसे बड़ा दायरा

उसी शृंखला में

हल: O²⁻

सबसे छोटी त्रिज्या

उसी शृंखला में

हल: Mg²⁺