தனிமங்களும் சேர்மங்களும் (Elements and Compounds)

வேதியியலின் அடிப்படை கட்டுமானக் கற்களாகத் தனிமங்களும் சேர்மங்களும் திகழ்கின்றன. நம்மைச் சுற்றியுள்ள பொருட்கள் அனைத்தும் ஏதோ ஒரு வகையில் அணுக்களின் சேர்க்கையாலேயே உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. போட்டித் தேர்வுகளைப் பொறுத்தவரை, இந்தத் தலைப்பு மிக முக்கியமான ஒன்றாகும். நாம் இன்று தனிமங்கள் மற்றும் சேர்மங்களின் பண்புகள், அவற்றின் வகைப்பாடுகள் மற்றும் அன்றாட வாழ்வில் அவற்றின் முக்கியத்துவம் குறித்து விரிவாகக் காண்போம்.

1. தனிமங்கள் (Elements) என்றால் என்ன?

ஒரே வகையான அணுக்களால் மட்டுமே உருவாக்கப்பட்ட தூய பொருள் 'தனிமம்' எனப்படும். இதை எளிய வேதிவினைகள் மூலமாகவோ அல்லது இயற்பியல் மாற்றங்கள் மூலமாகவோ மேலும் பிரிக்க முடியாது. உதாரணமாக, தூய இரும்புத் துண்டு முழுவதும் இரும்பு அணுக்களால் மட்டுமே ஆனது.

தனிமங்களின் வகைப்பாடு

தனிமங்கள் பொதுவாக அவற்றின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளின் அடிப்படையில் மூன்று முக்கிய வகைகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன:

• உலோகங்கள் (Metals)
• அலோகங்கள் (Non-Metals)
• உலோகப்போலிகள் (Metalloids)

2. நவீன ஆவர்த்தன அட்டவணை (Modern Periodic Table)

தனிமங்களை அவற்றின் அணு எண் அடிப்படையில் வகைப்படுத்த ஹென்றி மோஸ்லே என்பவரால் நவீன ஆவர்த்தன அட்டவணை உருவாக்கப்பட்டது. இதில் 118 தனிமங்கள் வரிசைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன.

3. சேர்மங்கள் (Compounds)

இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தனிமங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட நிறை விகிதத்தில் வேதியியல் பிணைப்பால் இணைந்தால் அது 'சேர்மம்' எனப்படும். சேர்மங்களின் பண்புகள், அவற்றை உருவாக்கிய தனிமங்களின் பண்புகளில் இருந்து முற்றிலும் மாறுபட்டவை.

சேர்மங்களின் முக்கிய பண்புகள்

1. சேர்மங்கள் குறிப்பிட்ட விகிதத்தில் பிணைக்கப்பட்டுள்ளன (எ.கா: நீர் - H₂O).
2. சேர்மத்தின் பண்புகள் அதன் தனிமங்களின் பண்புகளைக் கொண்டிருப்பதில்லை.
3. வேதிவினைகள் மூலம் மட்டுமே சேர்மங்களைப் பிரிக்க முடியும்.

4. அன்றாட வாழ்வில் வேதியியல் சேர்மங்கள்

நமது அன்றாட வாழ்வில் நாம் பயன்படுத்தும் பல பொருட்கள் சேர்மங்களே. அவற்றின் வேதிப்பெயர்கள் மற்றும் பயன்களைக் கீழே உள்ள அட்டவணையில் காணலாம்.

5. அணு மற்றும் மூலக்கூறு

அணு என்பது ஒரு தனிமத்தின் மிகச்சிறிய துகள். மூலக்கூறு என்பது இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அணுக்கள் இணைந்து உருவாகும் நிலைப்புத்தன்மை கொண்ட துகள். ஒரே தனிமத்தின் அணுக்கள் இணைந்தால் அது 'ஒத்த அணு மூலக்கூறு' எனப்படும் (எ.கா: O₂, N₂). வெவ்வேறு தனிமங்கள் இணைந்தால் அது 'வேற்று அணு மூலக்கூறு' எனப்படும் (எ.கா: CO₂).

6. வேதியியல் பிணைப்புகள் (Chemical Bonds)

சேர்மங்கள் உருவாவதற்கு அணுக்களுக்கு இடையே ஏற்படும் ஈர்ப்பு விசையே காரணம். இது மூன்று வகைப்படும்:

• அயனிப் பிணைப்பு (Ionic Bond): எலக்ட்ரான்களைக் கொடுப்பதன் மூலம் அல்லது ஏற்பதன் மூலம் உருவாகிறது (எ.கா: NaCl).
• சகப்பிணைப்பு (Covalent Bond): எலக்ட்ரான்களைப் பகிர்ந்து கொள்வதன் மூலம் உருவாகிறது (எ.கா: H₂O).
• உலோகப் பிணைப்பு (Metallic Bond): உலோக அணுக்களுக்கு இடையே உள்ள பிணைப்பு.

7. கலவைகள் மற்றும் சேர்மங்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடுகள்

பெரும்பாலான மாணவர்கள் கலவை (Mixture) மற்றும் சேர்மம் (Compound) ஆகியவற்றை குழப்பிக்கொள்வார்கள். கலவை என்பது எந்த விகிதத்திலும் இருக்கலாம் (எ.கா: மணல் + சர்க்கரை), ஆனால் சேர்மம் ஒரு நிலையான விகிதத்தில் மட்டுமே இருக்கும்.

8. தனிமங்களின் குறியீடுகள் மற்றும் பெயர்கள்

ஜான் டால்டன் மற்றும் பெர்சீலியஸ் போன்ற அறிவியலாளர்கள் தனிமங்களுக்குக் குறியீடுகளை வழங்கினர். உதாரணமாக, நைட்ரஜன் (N), கார்பன் (C), ஹைட்ரஜன் (H). சில தனிமங்கள் அவற்றின் லத்தீன் பெயர்களில் இருந்து பெறப்பட்டன:

• சோடியம் - Natrium (Na)
• பொட்டாசியம் - Kalium (K)
• இரும்பு - Ferrum (Fe)

9. அமிலங்கள், காரங்கள் மற்றும் உப்புகள்

இது சேர்மங்களின் ஒரு முக்கிய பிரிவு. அமிலங்கள் புளிப்புச் சுவை கொண்டவை (pH < 7). காரங்கள் கசப்புச் சுவை கொண்டவை (pH > 7). அமிலமும் காரமும் வினைபுரிந்து உப்பையும் நீரையும் தரும். இது 'நடுநிலையாக்கல் வினை' எனப்படும்.

10. தேர்வுக்குத் தேவையான முக்கிய தகவல்கள்

போட்டித் தேர்வுகளில் வெற்றி பெற பின்வரும் அட்டவணையை மனப்பாடம் செய்வது அவசியம்:

• வெள்ளி மற்றும் தாமிரம் சிறந்த மின் கடத்திகள்.
• மின்னல் கடத்திகளில் பயன்படுத்தப்படுவது தாமிரம்.
• கிராஃபைட் மின்சாரத்தைக் கடத்தும் ஒரே அலோகம்.
• வைரம் இயற்கையில் கிடைக்கும் மிகக் கடினமான பொருள்.
• ஹைட்ரஜன் மிகவும் லேசான தனிமம்.

தனிமங்கள் மற்றும் சேர்மங்கள் குறித்த இந்த அடிப்படை அறிவு, அறிவியல் பாடத்தில் அதிக மதிப்பெண்களைப் பெற உதவும். ஒவ்வொரு தனிமத்தின் குறியீடுகளையும், அன்றாடப் பயன்பாட்டில் உள்ள வேதிப் பொருட்களின் பெயர்களையும் மீண்டும் மீண்டும் வாசிப்பதன் மூலம் தேர்வில் எளிதாக வெற்றி பெறலாம்.