GSEB Solutions for Class 10 Science

જવાબ :

સૌ પ્રથમ ૧૮૧૭ના વર્ષમાં જર્મન રસાયણશાસ્ત્રી ડોબરેનરે એક સમાન ગુણધર્મ ધરાવતા તત્વોને એક જ જૂથમાં ગોઠવવાનો પ્રયાસ કર્યો હતો.

ડોબરેનરે ત્રણ તત્વો ધરાવતા કેટલાક તત્વોના જૂથ ઓળખી કાઢ્યા અને તે તત્વોના જૂથને “ત્રિપુટી” એવું નામ આપ્યું હતું.

ડોબરેનરે દર્શાવ્યું કે ત્રિપુટીના ત્રણ તત્વોને પરમાણ્વીય દળના ચઢતા ક્રમમાં ગોઠવવામાં આવે ત્યારે મધ્યમાં રહેલા તત્વોનું દળ અન્ય બે તત્વોના પરમાણ્વીય દળના લગભગ સરેરાશ જેટલું થાય છે.

ડોબરેનરના ત્રિપુટીના નિયમનું ઉદાહરણ:

લિથિયમ, સોડિયમ અને પોટેશિયમ ધરાવતી ત્રિપુટીઓ લો,

આ ત્રણેય તત્વોના દળ અનુક્રમે ૬.૯ , ૨૩.૦ અને ૩૯.૦ છે. અને ત્યારબાદ, લિથિયમ અને પોટેશિયમના પરમાણ્વીય દળની સરેરાશ કાઢીએ તો,

લિથિયમ અને પોટેશિયમના પરમાણ્વીય દળની સરેરાશ ૨૨.૯૫ જેટલી થાય છે. અને સોડિયમનો પરમાણ્વીય દળ ૨૩ છે. એટલે ડોબરેનરની ત્રિપુટીના નિયમ પ્રમાણે આપણે તત્વોનું વર્ગીકરણ કરી શકીએ.

આ નિયમની પણ કેટલીક મર્યાદાઓ હતી.

કારણ કે ડોબરેનર, તે સમયે, માત્ર ત્રણ ત્રિપુટી જ શોધી શક્યા હતા. એટલે તત્વોને ત્રિપુટીમાં વર્ગીકૃત કરવાની પદ્ધતિ સફળ ન થઇ.

જવાબ :

ડોબરેનરના નિયમની જેમ જ ન્યૂલેન્ડ નામના વૈજ્ઞાનિકએ પણ, તત્વના પરમાણ્વીય ક્રમાંકને આધારે તત્વોના વર્ગીકરણ કરવાનો નિયમ આપ્યો હતો.

સૌપ્રથમ ન્યૂલેન્ડે તત્વોને તેના પરમાણ્વીય દળના ચઢતા ક્રમમાં ગોઠવ્યા હતા.

આ રીતે તેમણે સૌથી ઓછા પરમાણ્વીય દળ ધરાવતા હાઈડ્રોજન(H)થી શરૂઆત કરી અને 56માં તત્વ થોરિયમ(Zr) સુધી તેણે તત્વોની ગોઠવણી કરી હતી.

વર્ગીકરણ કર્યા બાદ ન્યૂલેન્ડે અવલોકન કર્યું અને તેમને જણાયું દરેક આઠમાં નંબરે રહેલ તત્વના ગુણધર્મો પહેલા નંબરે રહેલ તત્વના ગુણધર્મને મળતા આવે છે.

આ રીતે તેણે સંગીતના સુરો સાથે તુલના કરીને એક અષ્ટક બનાવ્યું, જેને અષ્ટકનો સિદ્ધાંત કહેવાય છે.

આકૃતિમાં ન્યૂલેન્ડનું અષ્ટક દર્શાવેલ છે. 

આ અષ્ટક પ્રમાણે લિથિયમ અને સોડિયમના ગુણધર્મો સમાન હતા. પરંતુ સોડિયમ, લિથિયમ પછીનું આઠમું તત્વ છે, તથા બેરિલિયમ અને મેગ્નેશિયમ તત્વના ગુણધર્મો પણ એકબીજાને મળતા આવતા હતા.

જવાબ :

ન્યૂલેન્ડના અષ્ટકનો સિદ્ધાંત માત્ર કેલ્શિયમ સુધી જ લાગુ પડતો હતો. કારણ કે કેલ્શિયમ પછી દરેક આઠમા નંબરે રહેલ તત્વના ગુણધર્મો પહેલા નંબરે રહેલ તત્વના ગુણધર્મની સાથે મળતા નથી.

તે સમયે ન્યૂલેન્ડે માત્ર કલ્પના કરી હતી કે, કુદરતમાં, તેના અષ્ટકમાં સમાવેશ થયેલા 56 તત્વો જ મળી આવે છે. પરંતુ ત્યારબાદ ઘણા તત્વો શોધાયા. તેથી, નવા શોધાયેલા તત્વો ન્યૂલેન્ડના અષ્ટકમાં બંધ બેસતા નથી. 

અમુક તત્વોને ન્યૂલેન્ડે પોતાના અષ્ટકમાં બંધ બેસાડવા માટે એક જ જૂથમાં રાખી દીધા હતા. પરંતુ અસમાન તત્વોને પણ તેણે એક જુથમાં રાખ્યા છે.

એક જ જૂથમાં રહેલા તત્વો જેવા કે, કોબાલ્ટ અને નિકલ એક જ સ્થાન પર રહેલા છે. આ તત્વોના ગુણધર્મો અલગ હોવા છતાં આ તત્વોને ફ્લોરિન, ક્લોરિન, બ્રોમિન સાથે એક જ હરોળમાં રાખવામાં આવ્યા છે.

જયારે આયર્ન, જે કોબાલ્ટ અને નિકલ સાથે ગુણધર્મોમાં સામ્યતા ધરાવે છે તો પણ આ તત્વોથી દુર રાખવામાં આવ્યા છે.

જવાબ :

ડોબરેનર અને ન્યૂલેન્ડનો નિયમ થોડા થોડા અંશે જ સાચો હતો. સંપૂર્ણપણે સફળતાપૂર્વક તેના તત્વોના વર્ગીકરણના નિયમને અપનાવી ન શકાય.

તત્વોના વર્ગીકરણ માટે મેન્ડેલીફના આવર્તકોષ્ટકનો ફાળો ખુબ મહત્વનો છે.

મેન્ડેલીફે તત્વોને તેમના મૂળભૂત ગુણધર્મો, પરમાણ્વીય દળ, અને રાસાયણિક ગુણધર્મોની સામ્યતાને આધારે વર્ગીકૃત કર્યા હતા.

મેન્ડેલીફે પોતાના આવર્તકોષ્ટક બનાવવાની શરૂઆત કરી ત્યારે કુલ ૬૩ તત્વો જાણીતા હતા. તેમને આ દરેક તત્વોના પરમાણ્વીય દળ, ભૌતિક ગુણધર્મો અને રાસાયણિક ગુણધર્મો વચ્ચેના સંબંધો તપાસ્યા હતા.

રાસાયણિક ગુણધર્મોની વચ્ચે મેન્ડેલીફે તત્વોના ઓક્સિજન અને હાઈડ્રોજન વચ્ચે બનતા સંયોજનો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું હતું. કારણ કે ઓક્સિજન અને હાઇડ્રોજન તત્વો અતિસક્રિય છે. અને તે મોટા ભાગના તત્વો સાથે સંયોજાય અને સંયોજનો બનાવી શકે છે.

તત્વો દ્વારા બનતા હાઈડ્રાઈડ અને ઓક્સાઈડના સુત્રોને તત્વોના વર્ગીકરણના મૂળભૂત ગુણધર્મો તરીકે ગણ્યા હતા.

ત્યારબાદ મેન્ડેલીફે ૬૩ અલગ-અલગ કાર્ડ લીધા. અને તે દરેક કાર્ડ પર તત્વોના નામ અને ગુણધર્મો લખ્યા હતા.

આ કાર્ડમાંથી એક સમાન ગુણધર્મ ધરાવતા તત્વોને અલગ રાખી દીવાલ પર લગાવ્યા.

ત્યારબાદ અવલોકન કરવામાં આવ્યું આ રીતે મોટા ભાગના તત્વોનો સમાવેશ થઇ ગયો હતો, અને બધા જ તત્વો પરમાણ્વીય દળના ચઢતા ક્રમમાં ગોઠવાઈ ગયા હતા.

આ રીતની ગોઠવણી બાદ મેન્ડેલીફે સમાન ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવતા તત્વોનું અવલોકન કર્યું અને જાણવા મળ્યું કે અલગ અલગ તત્વો એક નિશ્ચિત વિરામ બાદ ફરીથી આવે છે.

આ અવલોકનને આધારે મેન્ડેલીફે આવર્તકોષ્ટકની રચના કરી.

મેન્ડેલીફનો આવર્ત નિયમ દર્શાવે છે કે,  

“તત્વોના ગુણધર્મો તેના પરમાણ્વીય દળના આવર્તનીય વિધેય છે.”