தனிமங்கள் மற்றும் சேர்மங்கள்
நம்மைச் சுற்றியுள்ள ஒவ்வொரு பொருளும் (Matter) நுண்ணிய அலகுகளால் ஆனது. பொருளை அதன் வேதியியல் பண்புகளின் அடிப்படையில் தனிமங்கள் (Elements), சேர்மங்கள் (Compounds) மற்றும் கலவைகள் (Mixtures) என வகைப்படுத்தலாம். இந்த அடிப்படை வேதியியல் கருத்துகள் அனைத்து அறிவியல் பாடங்களுக்கும் அடித்தளமாக அமைகின்றன.
அடிப்படைக் கருத்துகள் (Basic Concepts)
- அணு (Atom): ஒரு தனிமத்தின் வேதியியல் பண்புகளைக் கொண்ட மிகச் சிறிய அலகு. அணு என்பது அணுக்கரு (Nucleus — புரோட்டான் & நியூட்ரான்) மற்றும் சுற்றியுள்ள எலக்ட்ரான்களால் (Electrons) ஆனது.
- மூலக்கூறு (Molecule): தனித்து நிலைபெறக்கூடிய, ஒரு பொருளின் பண்புகளைக் கொண்ட இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அணுக்களின் கூட்டம் (எ.கா. H₂O, O₂).
- தனிமம் (Element): ஒரே வகை அணுக்களால் மட்டும் ஆன, வேதியியல் முறையில் மேலும் பிரிக்க முடியாத தூயப் பொருள் (எ.கா. தங்கம், ஆக்சிஜன், இரும்பு).
- சேர்மம் (Compound): இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தனிமங்கள் ஒரு நிலையான விகிதத்தில் வேதியியல் முறையில் இணைந்து உருவாகும் தூயப் பொருள் (எ.கா. நீர் H₂O, சமையல் உப்பு NaCl).
தனிமங்களின் வகைப்பாடு (Classification of Elements)
இயற்கையில் சுமார் 118 தனிமங்கள் அறியப்பட்டுள்ளன. இவை முக்கியமாக மூன்று வகைகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன:
- உலோகங்கள் (Metals): மின்சாரம் மற்றும் வெப்பத்தை கடத்தும், மினுமினுப்புடன் (Lustre), அடிக்கூடிய (Malleable) மற்றும் இழுக்கக்கூடிய (Ductile) தன்மை கொண்டவை — எ.கா. இரும்பு (Fe), செம்பு (Cu), அலுமினியம் (Al).
- அலோகங்கள் (Non-metals): மின்சாரம் கடத்தாதவை (கிராஃபைட் தவிர), மினுமினுப்பு இல்லாதவை — எ.கா. ஆக்சிஜன் (O), கந்தகம் (S), கார்பன் (C).
- உலோகப்போலிகள் (Metalloids): உலோகம் மற்றும் அலோகம் இரண்டின் பண்புகளையும் கொண்டவை — எ.கா. சிலிக்கான் (Si), பாரான் (B), ஆர்செனிக் (As).
தனிம வரிசை அட்டவணை (Periodic Table)
தனிமங்களை அவற்றின் அணு எண் (Atomic Number) அதிகரிக்கும் வரிசையில் வரிசைப்படுத்தும் அட்டவணை இது. நவீன தனிம வரிசை அட்டவணையில் 18 செங்குத்து நெடுவரிசைகள் (Groups) மற்றும் 7 கிடைமட்ட கிடைவரிசைகள் (Periods) உள்ளன. நவீன தனிம விதியின்படி, தனிமங்களின் பண்புகள் அவற்றின் அணு எண்ணின் சீரொழுங்குச் சார்பு (Periodic Function) ஆகும்.
தனிமங்கள் மற்றும் குறியீடுகள் (Symbols)
| தனிமம் | குறியீடு | பயன்பாடு |
|---|---|---|
| ஹைட்ரஜன் (Hydrogen) | H | எரிபொருள், அம்மோனியா தயாரிப்பு |
| ஆக்சிஜன் (Oxygen) | O | சுவாசம், எரிதல் |
| கார்பன் (Carbon) | C | வைரம், கிராஃபைட், எரிபொருள் |
| சோடியம் (Sodium) | Na | உப்பு, தெருவிளக்கு |
| இரும்பு (Iron) | Fe | எஃகு, கட்டுமானம் |
| தங்கம் (Gold) | Au | நகைகள், மின்னணுவியல் |
| தாமிரம் / செம்பு (Copper) | Cu | மின் கம்பிகள் |
கலவைகள் vs சேர்மங்கள் (Mixtures vs Compounds)
| பண்பு | கலவை (Mixture) | சேர்மம் (Compound) |
|---|---|---|
| இணைப்பு | உடல் ரீதியான கலப்பு | வேதியியல் இணைப்பு |
| விகிதம் | நிலையற்றது | நிலையானது |
| பிரித்தல் | உடல் முறையில் (வடிகட்டல் முதலியன) | வேதியியல் முறையில் மட்டும் |
| எடுத்துக்காட்டு | காற்று, கடல்நீர், பித்தளை | நீர், சமையல் உப்பு, சர்க்கரை |
அன்றாடப் பயன்பாடுகள் (Applications)
- எஃகு (Steel) — இரும்பு மற்றும் கார்பன் கொண்ட கலப்பு உலோகம் (Alloy); கட்டுமானத்தில் பயன்படுகிறது.
- பித்தளை (Brass) = செம்பு + துத்தநாகம்; வெண்கலம் (Bronze) = செம்பு + தகரம்.
- நீர் (H₂O) — வாழ்க்கைக்கு இன்றியமையாத சேர்மம்; ஹைட்ரஜன் & ஆக்சிஜனால் ஆனது.
தேர்வுக் குறிப்புகள் (Exam Points)
- நவீன தனிம வரிசை அட்டவணையை உருவாக்கியவர் — ஹென்றி மோஸ்லி (Henry Moseley); முதல் தனிம அட்டவணை — மெண்டலீஃப் (Mendeleev) (அணு நிறை அடிப்படையில்).
- தனிம வரிசை அட்டவணையில் 18 நெடுவரிசைகள் (Groups) மற்றும் 7 கிடைவரிசைகள் (Periods).
- பூமியின் மேலோட்டில் (Earth's Crust) அதிகம் உள்ள தனிமம் — ஆக்சிஜன்; உலோகம் — அலுமினியம்.
- பிரபஞ்சத்தில் அதிகம் உள்ள தனிமம் — ஹைட்ரஜன்.
- நீர்மமான ஒரே உலோகம் — பாதரசம் (Mercury, Hg); நீர்மமான அலோகம் — புரோமின் (Bromine, Br).
- மின்சாரம் கடத்தும் ஒரே அலோகம் — கிராஃபைட் (Graphite) (கார்பனின் வடிவம்).
- அணுவின் மையம் — அணுக்கரு (Nucleus); புரோட்டான் (+), நியூட்ரான் (நடுநிலை), எலக்ட்ரான் (−).
- அணு எண் (Atomic Number) = புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை.