ആവർത്തനപ്പട്ടിക

മൂലകങ്ങളെ ശാസ്ത്രീയമായി വർഗ്ഗീകരിച്ച പട്ടികയാണ് ആവർത്തനപ്പട്ടിക. ആവർത്തനപ്പട്ടിക, മൂലകങ്ങളുടെ ആവർത്തനപ്പട്ടിക എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു, ഇത് രാസ മൂലകങ്ങളുടെ ഒരു പട്ടിക പ്രദർശനമാണ്, അവ ആറ്റോമിക് നമ്പർ, ഇലക്ട്രോണിക് വിന്യാസം, ആവർത്തിച്ചുള്ള രാസ ഗുണങ്ങൾ എന്നിവയാൽ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. പട്ടികയുടെ ഘടന ആനുകാലിക ട്രെൻഡുകൾ കാണിക്കുന്നു. ടേബിളുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്ന പട്ടികയുടെ ഏഴ് വരികൾക്ക് സാധാരണയായി ഇടതുവശത്ത് ലോഹങ്ങളും വലതുവശത്ത് അലോഹങ്ങളും ഉണ്ട്. ഗ്രൂപ്പുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്ന നിരകളിൽ സമാനമായ രാസ സ്വഭാവങ്ങളുള്ള ഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ആറ് ഗ്രൂപ്പുകളും പേരുകളും നിയുക്ത അക്കങ്ങളും സ്വീകരിച്ചു: ഉദാഹരണത്തിന്, ഗ്രൂപ്പ് 17 ഘടകങ്ങൾ ഹാലോജനുകളാണ്; ഗ്രൂപ്പ് 18 ഉത്തമ വാതകങ്ങളാണ് (അലസവാതകങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ഉൽകൃഷ്ടവാതകങ്ങൾ). ഏതു സബ്-ഷെല്ലിലാണ് ഇലക്ട്രോൺ അവസാനം വന്നു നിറയുന്നത് എന്നതനുസരിച്ച് ചതുരാകൃതിയിലുള്ള നാല് ബ്ലോക്കുകളായി ആവർത്തനപ്പട്ടികയെ തിരിച്ചിട്ടുണ്ട്.

മെൻഡലീവിന്റെ ചിത്രം

1869-ൽ റഷ്യൻ രസതന്ത്രജ്ഞനായ ദിമിത്രി മെൻഡലീവ് ആണ് മൂലകങ്ങളെ ഈ വിധത്തിൽ ശാസ്ത്രീയമായി വർഗ്ഗീകരിച്ചത്. ഒരേ തരത്തിലുള്ള ഗുണങ്ങളുള്ള മൂലകങ്ങളെ ഒരേനിരയിൽ വരുന്ന രീതിയിലാണ് മെൻഡെലീവ് ആവർത്തനപ്പട്ടിക വിഭാവനം ചെയ്തത്. പുതിയ മൂലകങ്ങളുടെ കണ്ടെത്തൽ, പട്ടികയുടെ രൂപത്തിൽ കാലാനുസൃത മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തിയിട്ടുണ്ട്. മൂലകങ്ങളുടെ വിവിധ സ്വഭാവങ്ങളെ വിശദീകരിക്കുന്ന വിവിധതരം ആവർത്തനപ്പട്ടികകൾ നിലവിലുണ്ടെങ്കിലും മെൻഡലീവിന്റെ ആവർത്തനപ്പട്ടികയുടെ വകഭേദങ്ങൾ തന്നെയാണ് ഏറ്റവും കൂടുതൽ ഉപയോഗത്തിലുള്ള രൂപം. ഇന്റർ നാഷ്ണൽ യൂണിയൻ ഓഫ് പ്യുവർ ആൻഡ് അപ്ലയ്ഡ് കെമിസ്ട്രി (IUPAC) 2015 ഡിസംബറിൽ ആദ്യത്തെ 118 മൂലകങ്ങളുടെ നിർമ്മാണം ആധികാരികമായി സ്ഥിരീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.

ചരിത്രം

ഗ്രീക്ക് തത്ത്വ ചിന്തകരാണ്‌ നാല് അടിസ്ഥാന മൂലകങ്ങൾ (Classical element) എന്ന ആശയം ആവിഷ്കരിച്ചത്. ഇത് ഭാരതീയ പഞ്ചഭൂത സിദ്ധാന്തവുമായി സമരസപ്പെടുന്ന ഒന്നായിരുന്നു. അഗ്നി, വായു, ജലം, ഭൂമി എന്നിവയുടെ വ്യത്യസ്ത സമ്മിശ്രണമാണ്‌ പദാർത്ഥമെന്നവർ വിശ്വസിച്ചു. പക്ഷേ യഥാർത്ഥ മൂലകങ്ങളുടെ ക‌ണ്ടെത്തലോടെ ഇതു നിരാകരിക്കപ്പെട്ടു. ലവൊസയർ (1770-89)-ൽ ലോഹങ്ങളെന്നും അലോഹങ്ങളെന്നും, വാതകങ്ങളെന്നും, ഭൗമമെന്നും വ്യത്യസ്ത വിഭാഗങ്ങളിൽ, ‌33 മൂലകങ്ങളുടെ പട്ടിക നിർമ്മിച്ചു. എന്നാൽ അദ്ദേഹം തരം തിരിച്ച പട്ടികയിലെ പല മൂലകങ്ങളും പിൽക്കാലത്ത് സം‌യുക്‌ത‌ങ്ങളാണെന്നു തെളിയിക്കപ്പെട്ടു. 1828-ൽ‌ ജോൺസ് ജേക്കബ് ബെർസിലിയസ് (Jöns Jakob Berzelius) കണങ്ങളുടെ ഭാരത്തിനനുസൃതമായി പട്ടിക (table of atomic weights) തയ്യാറാക്കി മൂലകങ്ങൾക്ക് പ്രതീകങ്ങളും അദ്ദേഹം ഉപയോഗിച്ചു. ജൊഹൻ ഡൊബറൈനർ (Johann Döbereiner) ₁₈₂₉ൽ‌ ത്രിക സിദ്ധാന്തം‌ പ്രയോഗത്തിൽ വരുത്തി പട്ടിക പരിഷ്കരിച്ചു. സമാന സ്വഭാവമുള്ള മൂലകങ്ങൾ ത്രയങ്ങൾ (Triads) എന്നദ്ദേഹം പേരിടുകയും ആദ്യമായി ഗ്രൂപ്പ് എന്ന നൂതനാശയത്തിനു വഴി തുറക്കുകയും ചെയ്‌തു. ജൊഹൻ ന്യുലാൻ‌സ്‌ (John Newlands )₁₈₆₄ൽ‌ അഷ്ടക സിദ്ധാന്തം‌ പ്രയോഗത്തിൽ വരുത്തി പട്ടിക വീണ്ടും പരിഷ്കരിച്ചു. പിരിയൊഡിസിറ്റി എന്ന ആശയത്തിനു പിൻബലം ലഭിയ്ക്കുകയും ചെയ്തു. മെൻഡലീവ് and മേയർ -1869 എന്നിവരാണ് (Meyer & Mendeleev) ആധുനിക ആവർത്തന പട്ടികയുടെ പ്രയോക്താക്കൾ.

ഗ്രൂപ്പും മൂലക കുടുംബവും

ഗ്രൂപ്പ് നമ്പർ	മൂലക കുടുംബം
1	ആൽക്കലി ലോഹങ്ങൾ
2	ആൽക്കലൈൻ എർത്ത് ലോഹങ്ങൾ
3-12	സംക്രമണ ലോഹങ്ങൾ
13	ബോറോൺ കുടുംബം
14	കാർബൺ കുടുംബം
15	നൈട്രജൻ കുടുംബം
16	ഓക്സിജൻ കുടുംബം
17	ഹാലജൻ കുടുംബം
18	ഉത്കൃഷ്ട വാതകങ്ങൾ

ഗ്രൂപ്പും പീരിയഡും

1913 ൽ ഇംഗ്ലീഷ് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഹെൻറി മോസ്‍ലി തയ്യാറാക്കിയ ആധുനിക പീരിയോഡിക് ടേബിൾ അറ്റോമിക നമ്പറിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി തയ്യാറാക്കിയിരിക്കുന്നു. 18 ഗ്രൂപ്പുകളും 7 പീരിയഡുകളുമാണ് ആധുനിക ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലുള്ളത്. ‌^[1]

ഗ്രൂപ്പ് സവിശേഷതകൾ

ഒരു ഗ്രൂപ്പിൽ മുകളിൽ നിന്ന് താഴേയ്ക്ക് വരുമ്പോൾ മൂലക ആറ്റങ്ങളുടെ വലിപ്പം വർധിക്കുന്നു. അയോണീകരണ ഊർജ്ജം കുറയുന്നതിനാൽ പോസിറ്റീവ് അയോണുകൾ രൂപപ്പെടാനുള്ള സാധ്യതകൾ കൂടുന്നു. ലോഹസ്വഭാവം കൂടിവരികയും ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവറ്റി കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു.

പീരിയഡ് സവിശേ‍ഷതകൾ

പീരിയഡിൽ ഇടത്തുനിന്ന് വലത്തേയ്ക്ക് പോകുന്നതിനനുസരിച്ച് മൂലകങ്ങളുടെ ആറ്റങ്ങളുടെ വലിപ്പം കുറഞ്ഞുവരുന്നു. അയോണീകരണ ഊർജ്ജം കൂടുന്നതിനാൽ പോസിറ്റീവ് അയോൺ രൂപപ്പെടുന്നതിനുള്ള പ്രവണത കൂടുന്നു. മൂലകങ്ങളുടെ ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റി കൂടിവരികയും ലോഹസ്വഭാവം കുറയുകയും ചെയ്യുന്നുപുറത്തേക്കുള്ള കണ്ണികൾ

മെൻഡലീവും ആവർത്തനപ്പട്ടികയും

ആവർത്തനപ്പട്ടിക മലയാളത്തിൽ

1869-ലാണ് ഇന്നത്തെ പീരിയോഡിക്ക് ടേബിളിന്റെ ജനനം.മെൻഡലീവ് 'പ്രിൻസിപ്പൾസ് [principles] ഓഫ് കെമിസ്‍‍ട്രി'എന്നൊരു പുസ്തകം തയ്യാറാക്കുന്നതിനിടയായിരുന്നു അത്.ഓരോ മൂലകത്തിന്റെയും പേരും പ്രതീകവും പ്രത്യേകതകളും ഒരു കാർഡിൽ അദ്ദേഹം എഴുതിയിട്ടു.പല രീതിയിൽ ഈ കാർഡുകൾ മാറ്റിവച്ച് പരീക്ഷിച്ചപ്പോൾ അദ്ദേഹത്തിന് ഒരു കാര്യം മനസ്സിലായി.ആറ്റമിക ഭാരത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ക്രമീകരിക്കുമ്പോൾ ചില കൃത്യമായ ഇടവേളകളിൽ ഒരേ സ്വഭാവമുള്ള മൂലകങ്ങളുടെ ആവർത്തനം(Periodicity)വരുന്നു.ഏറെ ആലോചനകൾക്കൊടുവിൽ ഇങ്ങനെ വന്ന മൂലകങ്ങളെ താഴേക്കു ക്രമീകരിച്ച് അദ്ദേഹം ഒരു പട്ടികയുണ്ടാക്കി.അങ്ങനെ ഇന്നു കാണുന്ന പീരിയോഡിക്ക് ടേബിൾ പിറന്നു.ആ ക്രമീകരണത്തിനു പിന്നിലെ നിയമത്തെ പീരിയോഡിക് നിയമം (Periodic Law)എന്നാണ് അദ്ദേഹം വിളിച്ചത്.മെന്റഡലീവ് മൂലകങ്ങളെ ക്രമീകരിച്ചപ്പോൾ ഒരേ സ്വഭാവമുള്ള മൂലകങ്ങൾ ഒരു വരിയിൽ ആവർത്തിച്ചു വന്നു.അപ്പോൾ അദ്ദേഹം അവയെ താഴേക്ക് ഒരു കൂട്ടമായി നിർത്തി. ഇങ്ങനെ നിർത്തിയപ്പോൾ ചില മൂലകങ്ങൾ അവയുടെ കൂട്ടത്തിൽ വരുന്നവയുമായി സാമ്യം കാണിക്കാതെ വന്നു.അപ്പോൾ അവയെ സമാനസ്വഭാവമുള്ള ഗ്രൂപ്പിലേക്ക് മാറ്റി.അക്കാര്യത്തിൽ ആറ്റമിക ഭാരത്തിന്റെ ക്രമം നഷ്ടമാകുന്നത് അദ്ദേഹം കണക്കിലെടുത്തില്ല.ഇത്തരത്തിൽ അദ്ദേഹം സ്ഥാനം മാറ്റിക്കൊടുത്ത രണ്ട് മൂലകങ്ങളായിരുന്നു ടെലൂറിയവും അയഡിനും.