വലുപ്പം വർധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് താഴെ പറയുന്ന അയോണുകൾ ക്രമീകരിക്കുക.
Al³⁺, Mg²⁺, F⁻, N³⁻
AAl³⁺ > Mg²⁺ > F⁻ > N³⁻
BN³⁻ > Al³⁺ > F⁻ > Mg²⁺
CN³⁻ > F⁻ > Mg²⁺ > Al³⁺
DF⁻ > Mg²⁺ > Al³⁺ > N³⁻
Answer:
C. N³⁻ > F⁻ > Mg²⁺ > Al³⁺
Read Explanation:
അയോണുകളുടെ വലിപ്പം: വിശദീകരണം
അയോണിക് ആരം (Ionic Radius) എന്താണ്?
- ഒരു അയോണിന്റെ ന്യൂക്ലിയസ് മുതൽ അതിന്റെ ഇലക്ട്രോൺ മേഘത്തിന്റെ ഏറ്റവും പുറംഭാഗം വരെയുള്ള ദൂരത്തെയാണ് അയോണിക് ആരം എന്ന് പറയുന്നത്. അയോണുകളുടെ രാസഗുണങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ ഇത് പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.
ഐസോഇലക്ട്രോണിക് സ്പീഷീസുകൾ (Isoelectronic Species)
- നൽകിയിട്ടുള്ള Al³⁺, Mg²⁺, F⁻, N³⁻ എന്നീ അയോണുകൾക്കെല്ലാം 10 ഇലക്ട്രോണുകളാണ് ഉള്ളത്. ഇവയെല്ലാം നിയോൺ (Ne) എന്ന ഉൽകൃഷ്ട വാതകത്തിന്റെ ഇലക്ട്രോൺ വിന്യാസത്തിന് സമാനമായതിനാൽ, ഇവയെ ഐസോഇലക്ട്രോണിക് സ്പീഷീസുകൾ എന്ന് പറയുന്നു.
- മത്സരപ്പരീക്ഷകളിൽ ഐസോഇലക്ട്രോണിക് സ്പീഷീസുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ചോദ്യങ്ങൾ സാധാരണമാണ്.
ഐസോഇലക്ട്രോണിക് അയോണുകളുടെ വലിപ്പം എങ്ങനെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു?
- ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണം തുല്യമായ അയോണുകളുടെ വലിപ്പം അവയുടെ ന്യൂക്ലിയർ ചാർജിനെ (പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണം) ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.
- ന്യൂക്ലിയസിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണം കൂടുന്തോറും, ഇലക്ട്രോണുകളെ ന്യൂക്ലിയസിലേക്ക് കൂടുതൽ ശക്തിയായി ആകർഷിക്കുന്നു. ഇത് അയോണിന്റെ വലിപ്പം കുറയാൻ കാരണമാകുന്നു.
- ന്യൂക്ലിയസിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണം കുറയുന്തോറും, ഇലക്ട്രോണുകളിന്മേലുള്ള ആകർഷണ ശക്തി കുറയുകയും അയോണിന്റെ വലിപ്പം കൂടുകയും ചെയ്യുന്നു.
നൽകിയിട്ടുള്ള അയോണുകളും അവയുടെ പ്രോട്ടോണുകളും:
- N³⁻: 7 പ്രോട്ടോണുകൾ (നൈട്രജൻ)
- F⁻: 9 പ്രോട്ടോണുകൾ (ഫ്ലൂറിൻ)
- Mg²⁺: 12 പ്രോട്ടോണുകൾ (മഗ്നീഷ്യം)
- Al³⁺: 13 പ്രോട്ടോണുകൾ (അലുമിനിയം)
വലിപ്പത്തിന്റെ ക്രമം:
- പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണം കൂടുന്തോറും വലിപ്പം കുറയുന്നതിനാൽ, ഏറ്റവും കുറവ് പ്രോട്ടോണുകളുള്ള N³⁻ അയോണിന് ഏറ്റവും വലിയ വലിപ്പവും, ഏറ്റവും കൂടുതൽ പ്രോട്ടോണുകളുള്ള Al³⁺ അയോണിന് ഏറ്റവും ചെറിയ വലിപ്പവും ഉണ്ടായിരിക്കും.
- അതിനാൽ, വലിപ്പം കൂടിയതിൽ നിന്ന് കുറഞ്ഞതിലേക്കുള്ള ശരിയായ ക്രമം ഇതാണ്: N³⁻ > F⁻ > Mg²⁺ > Al³⁺.
- ഇതിനെ ഫലപ്രദമായ ന്യൂക്ലിയർ ചാർജ്ജ് (Effective Nuclear Charge - Zeff) എന്ന ആശയവുമായി ബന്ധപ്പെടുത്തിയും വിശദീകരിക്കാം. Zeff കൂടുന്തോറും അയോണിന്റെ വലിപ്പം കുറയുന്നു.