హోమ్ / విద్య / బాలల ప్రపంచం / బాలల సైన్స్ విభాగం / అడిగి తెలుసుకుందాం / ఎలక్ట్రాన్ లు విన్యాసం ఎందుకు చేస్తాయి? ఉపయోగమేమిటి?
పంచుకోండి
వ్యూస్
  • స్థితి: సవరణ కు సిద్ధం

ఎలక్ట్రాన్ లు విన్యాసం ఎందుకు చేస్తాయి? ఉపయోగమేమిటి?

ఎలక్ట్రాన్ లు విన్యాసం ఎందుకు చేస్తాయో దానివల్ల మనకు ఉపయోగం ఏమిటో తెలుసుకుందాం.

electronఎలక్ట్రాన్ లు విన్యాసం చేయడం అంటే ఎవరో తబలా వాయిస్తేనో, పాటు పాడితేనో అందుకనుగుణంగా నాట్యం చేయడం అని అర్ధం కాదు. ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం (electron configuration) అంటే పరమాణువు లేదా అణువు లేదా అయాను లేదా పదార్ధంలో ఉన్న ఎన్నో ఎలక్ట్రాన్ లు ఏమిధమైన శక్తితో ఉన్నాయి? తక్కువ శక్తితో ఉన్నవి ఎన్ని? ఆ శక్తి ఎలాగా? ఎక్కువ శక్తిలో ఉన్నవెన్ని? ఆ శక్తి విలువ ఎంత? అన్నీ ఒక శక్తితో ఎందుకు ఉండవు? లేదా ఆయా శక్తులలో అన్నే ఎలక్ట్రానులు ఎందుకుండాలి? అంతకన్నా కొన్ని ఎక్కువగానో లేదా తక్కువగానో ఎందుకు ఉండకూడదు? ఇలాంటి ప్రశ్నలకు సమాధానమే ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం.

పరమాణువులోపల ఖాళీ స్ధలమే ఎక్కువ. అదే పరమాణువు మధ్యలో చాలా తక్కువ స్ధలం (1*10-14 టో 1*10-15 metre) లోనే పరమాణువుకు సంబంధించిన ప్రోటాన్ లు , న్యూట్రాన్ లు మొత్తం ఉంటాయని, ఆ లోగిలిని పరమాణు కేంద్రకం (atomic nucleus) అంటారని వినే ఉంటారు. ఆ పరమాణు కేంద్రకానికి చుట్టూ ఎలక్ట్రాన్ లు వివిధ కక్ష్యల (electron orbits) తో పరిభ్రమిస్తుంటాయని రుధర్ఫర్డ్ ప్రయోగం సూచించింది. అయితే పరమాణువులు ఎటుపడితే ఆ విధంగా కాకుండా కేంద్రకాంకి నిర్దిష్ట దూరంలో నిర్దిష్ట శక్తితో ఉంటాయని ఆధునిక ప్రయోగాలు ఋజువు చేశాయి. ఈ నిర్దిష్టత్వాన్నే ప్రాదేశిక క్వాంటికరణం (spaace quantisation) శక్తిక్వాన్తికర్ణం (energy quantisation) అంటారు.

పరమాణువు చుట్టూ ఎలక్ట్రాన్ లు తిరిగే నిర్దిష్ట శక్తి స్ధావరాలను పరమాణు ఆర్బిటాళ్ళు అంటారు. ఆర్బిటాళ్ళు కక్ష్యలలో ఉంటాయి. ఒక్కో ఆర్బిటాల్ లో కేవలం రెండు ఎలక్ట్రాన్ లుంటాయి. పరమాణు కక్ష్యలలో కేంద్రకానికి అతి దగ్గరగా ఉన్న కక్ష్యను K కక్ష్య అనీ ఆ తరువాత దానిని L కక్ష్య అని ఆ విధంగా M  N  O  కక్ష్యలుంటాయి. ఇందులో శక్తికూడా K  కి అతి తక్కువగా ఉండగా ఆ తర్వాత కక్ష్యలలో ఉండే ఎలక్ట్రాన్ ల శక్తి క్రమేపి పెరుగుతుంది. అయితే K  లో ఒకే ఒక ఆర్బిటాల్ ఉండగా L లో 4, M  లో 9, N ’16 ఇలా వర్గ సంఖ్యలు (Square numbers) 12,22,32,42 ..........లాగా ) కక్ష్యలలో ఆర్బిటాళ్ళ సంఖ్య పెరుగుతూ ఉంటుంది. ప్రకృతిలో ప్రతి అంశము అతి తక్కువ శక్తి తో ఉంటేనే స్ధిరత్వం (stability) . కాబట్టి ఎలక్ట్రాన్ లు కూడా ముందుగా అతి తక్కువ శక్తి తో ఉండడానికి ప్రయత్నిస్తాయి. అంటే ఒకే ఎలక్ట్రాన్ ఉన్న హైడ్రోజన్ పరమాణువులోని ఎలక్ట్రాన్ K లో ఉన్న ఏకైక ఆర్బిటాల్ లోనే ఉంటుంది. ఒక్కో ఆర్బిటాల్ లో రెండు కన్నా ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్లు పట్టవు కాబట్టి మూడు ఎలక్ట్రానులున్న లిధియం (Li) పరమాణువుల K కక్ష్యలోని ఆర్బిటాల్ లో రెండు ఎలక్ట్రాన్లు L కక్ష్యలోని ఆర్బిటాల్ తో ఒక ఎలక్ట్రాన్ ఉంటాయి.

కక్ష్యల్లో ఉన్న ఆర్బిటాళ్ళకు కూడా పేర్లున్నాయి. s,p,d,f,g లాగా పేర్లుంటాయి. K లో s ఉండగా, L కక్ష్యలో s తోపాటు p స్ధాయి కూడా ఉంటుంది. అయితే s లో ఒకే ఒక ఆర్బిటాలు ఉండాగ, p లో మూడు ఉంటాయి. ఆ విధంగా L కక్ష్యలో నాలుగు ఆర్బిటాళ్లు ఉన్నాయన్నమాట. M లో 9 ఆర్బిటాళ్ళు ఉంటాయని అనుకున్నాం కదా! అవి s,p,d స్ధాయిల్లో s లో 1 p లో 3, d లో 5 చొప్పున మొత్తం 9 ఆర్బిటాళ్లు ఉంటాయి. శక్తి పెరిగే క్రమంలోనే ఎలక్ట్రాన్ ఆయా స్ధావరాల్లో ఉంటాయన్న విధానాన్నే ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం అంటారు. ఆ విధంగా చూస్తే 8 ఎలక్ట్రాన్ లున్న ఆక్సిజన్ పరమాణువులో K(s2)  L(s2p4) విధంగా ఎలక్ట్రాన్ అమరిక ఉంటుంది. అలాగే 11 ఎలక్ట్రాన్ లున్న సోడియం పరమాణువు లో విన్యాసం K (s2) L(s2p6) M(s1) విధంగా ఉంటుంది. 29 ఎలక్ట్రాన్ లున్న రాగి పరమాణువు (Coper atom) లో ఎలక్ట్రాన్ లు K(s2)  L(s2p4) M(s2 p6 d9) N (s2) విధంగా అమరి ఉంటాయి.

ఎలక్ట్రాన్ ల విన్యాసం ప్రకృతి సహజం. ఈ విశాల విశ్వంలో ఏదైనా మూలకానికి ఆ విన్యాసం నిర్దిష్ట పరిస్దితుల్లో ఒకే విధంగా ఉంటుంది. భౌతిక రసాయనిక చర్యలలో ఇతర పరమాణువులతో సమాగమం చెందినపుడే ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం మారే అవకాశం ఉంది. మన శరీరంలో జరిగే జీవన చర్యలన్నీ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసంలో వివిధ పదార్ధాల ఘర్షణ పర్యవసానంగా జరిగే మార్పేనని గుర్తించాలి.

ఎలక్ట్రాన్ ల విన్యాసం వల్ల ప్రయోజనం ఏమిటి అంటే అందుకు హద్దులు ఏమి లేవు. చాలా ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల పనితీరులో ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం పాత్ర ఉంది.

ఆధారం: ప్రొ. ఎ. రామచంద్రయ్య

3.00334448161
మీ సూచనను పోస్ట్ చేయండి

(ఈ పేజీ లో ఉన్న కంటెంట్ పై ఏమైన వ్యాఖ్యలు / సలహాలు ఉంటే, ఇక్కడ పోస్ట్ చేయండి)

Enter the word
నావిగేషన్
పైకి వెళ్ళుటకు