PERIODIC TABLE
- Dobereiner’s Triads (1817): Atomic mass of the middle element is roughly the arithmetic mean of the other two (e.g., Lithium, Sodium, Potassium; Chlorine, Bromine, Iodine; Calcium, Strontium, Barium).
- Newlands’ Law of Octaves (1864): Every eighth element has properties similar to the first, analogous to musical notes. Limitation: Valid only up to Calcium (Z=20).
- Mendeleev’s Periodic Law (1869): Properties of elements are periodic functions of their atomic masses.
- Predicted unknown elements: Eka-Boron (Scandium), Eka-Aluminium (Gallium), Eka-Silicon (Germanium).
- Modern Periodic Law (Henry Moseley, 1913): Properties of elements are periodic functions of their atomic numbers (Z).
- The modern table contains 7 horizontal periods and 18 vertical groups (columns).
Periodic Trends (Across a Period vs. Down a Group)
| Property | Along a Period (Left to Right) | Down a Group (Top to Bottom) | Scientific Reason for WBPSC Mains |
| Atomic Radius / Size | Decreases | Increases | Left to right: Effective nuclear charge increases, pulling electrons closer.
Top to bottom: New electron shells are added. |
| Valence Electrons | Increases (from 1 to 8) | Remains Same | Number of valence electrons determines group number. |
| Valency | Increases from 1 to 4, then decreases to 0 | Remains Same | Group 1 = 1, Group 14 = 4, Group 17 = 1, Group 18 = 0. |
| Ionization Energy / Potential | Increases | Decreases | Harder to remove electrons as nuclear attraction grows across a period; easier down a group due to increased shielding. |
| Electronegativity | Increases | Decreases | Tendency of an atom to attract shared electrons increases toward the top right. |
| Electron Affinity | Increases (becomes more negative) | Decreases | Energy released on gaining an electron increases across a period. |
| Metallic Character (Electropositive) | Decreases | Increases | Tendency to lose electrons drops across a period, rises down a group. |
| Non-Metallic Character | Increases | Decreases | Tendency to gain electrons rises toward the halogen group. |
| Nature of Oxides | Basic
→→ Amphoteric → Acidic |
More Basic | Sodium oxide is strongly basic, Aluminium oxide is amphoteric, Sulfur oxides are acidic. |
| Reducing Property | Decreases | Increases | Strongest reducing agents are alkali metals (Group 1). |
| Oxidizing Property | Increases | Decreases | Strongest oxidizing agents are halogens (Group 17). |
Highest Electronegativity vs. Highest Electron Affinity:
- Highest Electronegativity: Fluorine (F).
- Highest Electron Affinity: Chlorine (Cl) (Chlorine releases more energy than Fluorine because Fluorine’s tiny 2p subshell has high electron-electron repulsion).
Liquid Elements at Room Temperature (25°C):
- Mercury (Hg}): Only liquid metal.
- Bromine (Br}): Only liquid non-metal.
- (Gallium and Cesium melt just above room temperature, around 28–30°C).
- Smallest and Largest Atoms:
- Smallest atom: Helium (by van der Waals radius) / Hydrogen (by covalent radius).
- Largest atom (non-radioactive): Cesium (Cs).
Transition Elements (d-block) & Inner Transition (f-block):
- d-block (Groups 3–12): Exhibit variable valency, form coloured ions, and act as industrial catalysts.
- Lanthanides: 14 elements from Cerium (Z=58) to Lutetium (Z=71).
- Actinides: 14 elements from Thorium (Z=90) to Lawrencium (Z=103); all are radioactive.
- Elements beyond Uranium (Z=92) are synthetic and termed Transuranic elements.
PYQS
- Who formulated the “Modern Periodic Law”, which states that the physical and chemical properties of elements are periodic functions of their atomic numbers? (RRB NTPC (Graduate 2025))
(a) Dmitri Mendeleev
(b) Henry Moseley
(c) John Newlands
(d) Johann Wolfgang Döbereiner
Correct Answer: (b) Henry Moseley
- According to Newlands’ Law of Octaves, the properties of every eighth element were similar to those of the first. Up to which element was this law applicable? (RRB NTPC (UG 2025))
(a) Potassium
(b) Calcium
(c) Iron
(d) Magnesium
Correct Answer: (b) Calcium
- How many elements were known and arranged in Dmitri Mendeleev’s original Periodic Table published in 1869? (RRB ALP 2025)
(a) 56
(b) 63
(c) 72
(d) 118
Correct Answer: (b) 63
- Which of the following is the most electronegative element in the entire Modern Periodic Table? (RRB NTPC (UG)2025)
(a) Chlorine
(b) Fluorine
(c) Oxygen
(d) Caesium
Correct Answer: (b) Fluorine
- In Mendeleev’s periodic table, the missing elements predicted as “Eka-Aluminium” and “Eka-Silicon” were later discovered and named respectively as: (RRB NTPC (Graduate 2024))
(a) Scandium and Gallium
(b) Gallium and Germanium
(c) Germanium and Scandium
(d) Technetium and Gallium
Correct Answer: (b) Gallium and Germanium
- डोबेरेनर के त्रिक (1817): मध्य तत्व का परमाणु द्रव्यमान, अन्य दो तत्वों के परमाणु द्रव्यमानों के अंकगणितीय माध्य के लगभग बराबर होता है (जैसे—लिथियम, सोडियम, पोटैशियम; क्लोरीन, ब्रोमीन, आयोडीन; कैल्शियम, स्ट्रॉन्शियम, बेरियम)।
- न्यूलैंड्स का अष्टक नियम (1864): प्रत्येक आठवें तत्व के गुण पहले तत्व के समान होते हैं, ठीक संगीत के स्वरों की तरह। सीमा: यह नियम केवल कैल्शियम (Z=20) तक ही लागू था।
- मेंडलीफ का आवर्त नियम (1869): तत्वों के गुण उनके परमाणु द्रव्यमानों के आवर्ती फलन होते हैं।
- अज्ञात तत्वों की भविष्यवाणी: एका–बोरॉन (स्कैंडियम), एका–एल्युमिनियम (गैलियम), एका–सिलिकॉन (जर्मेनियम)।
- आधुनिक आवर्त नियम (हेनरी मोज़ले, 1913): तत्वों के गुण उनके परमाणु क्रमांकों (Z) के आवर्ती फलन होते हैं।
- आधुनिक आवर्त सारणी में 7 क्षैतिज आवर्त और 18 ऊर्ध्वाधर समूह (स्तंभ) होते हैं। आवर्तीय
प्रवृत्तियों की मुख्य तालिका (एक आवर्त में बनाम एक समूह में) महत्त्वपूर्ण विषय
| गुण | एक आवर्त में (बाएँ से दाएँ) | एक समूह में (ऊपर से नीचे) | WBPSC मुख्य परीक्षा हेतु वैज्ञानिक कारण |
| परमाणु त्रिज्या / आकार | घटती है | बढ़ती है | बाएँ से दाएँ: प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ता है, जिससे इलेक्ट्रॉन नाभिक के अधिक निकट खिंचते हैं।
ऊपर से नीचे: नए इलेक्ट्रॉन कोश जुड़ते जाते हैं। |
| संयोजक इलेक्ट्रॉन | बढ़ते हैं (1 से 8 तक) | समान रहते हैं | संयोजक इलेक्ट्रॉनों की संख्या समूह संख्या निर्धारित करती है। |
| संयोजकता | 1 से 4 तक बढ़ती है, फिर घटकर 0 हो जाती है | समान रहती है | समूह 1 = 1, समूह 14 = 4, समूह 17 = 1, समूह 18 = 0। |
| आयनीकरण ऊर्जा / विभव | बढ़ता है | घटता है | आवर्त में नाभिकीय आकर्षण बढ़ने से इलेक्ट्रॉन निकालना कठिन होता है; समूह में नीचे जाने पर परिरक्षण प्रभाव बढ़ने से यह आसान होता है। |
| विद्युतऋणात्मकता | बढ़ती है | घटती है | साझा इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करने की परमाणु की प्रवृत्ति ऊपर–दाईं ओर बढ़ती है। |
| इलेक्ट्रॉन बंधुता | बढ़ती है (अधिक ऋणात्मक होती है) | घटती है | आवर्त में इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने पर मुक्त होने वाली ऊर्जा बढ़ती है। |
| धात्विक गुण (विद्युतधनात्मकता) | घटता है | बढ़ता है | इलेक्ट्रॉन त्यागने की प्रवृत्ति आवर्त में घटती और समूह में नीचे जाने पर बढ़ती है। |
| अधात्विक गुण | बढ़ता है | घटता है | इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने की प्रवृत्ति हैलोजन समूह की ओर बढ़ती है। |
| ऑक्साइडों की प्रकृति | क्षारीय — उभयधर्मी — अम्लीय | अधिक क्षारीय | सोडियम ऑक्साइड प्रबल क्षारीय, एल्युमिनियम ऑक्साइड उभयधर्मी और सल्फर के ऑक्साइड अम्लीय होते हैं। |
| अपचायक गुण | घटता है | बढ़ता है | सबसे प्रबल अपचायक क्षार धातुएँ (समूह 1) होती हैं। |
| ऑक्सीकारक गुण | बढ़ता है | घटता है | सबसे प्रबल ऑक्सीकारक हैलोजन (समूह 17) होते हैं। |
महत्त्वपूर्ण तथ्य
| सबसे हल्का तत्व / गैस | हाइड्रोजन (H, Z=1) | ब्रह्मांड में सबसे प्रचुर तत्व; भविष्य का ईंधन |
| प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला सबसे भारी तत्व | यूरेनियम (U, Z=92) | रेडियोधर्मी; परमाणु ईंधन |
| सबसे हल्की धातु | लिथियम (Li, Z=3) | घनत्व 0.53 g/cm³; पानी पर तैरती है; सबसे कम घनत्व वाली धातु |
| सबसे भारी / सर्वाधिक घनत्व वाली धातु | ऑस्मियम (Os, Z=76) | घनत्व लगभग 22.6 g/cm³; इरिडियम का घनत्व इसके बहुत करीब है |
| कमरे के तापमान पर तरल धातु | पारा (Hg, Z=80) | प्रतीक का स्रोत ग्रीक शब्द ‘हाइड्रार्जिरम’ (क्विकसिल्वर) है |
| कमरे के तापमान पर तरल अधातु | ब्रोमीन (Br, Z=35) | लाल–भूरे रंग का तरल; हैलोजन समूह |
| विद्युत का सर्वोत्तम चालक | चाँदी (Ag, Z=47) | इसके बाद ताँबा (Cu), सोना (Au), एल्युमिनियम (Al) |
| सबसे अधिक आघातवर्धनीय और तन्य धातु | सोना (Au, Z=79) | प्रतीक लैटिन शब्द ‘ऑरम’ से आया है |
| सबसे अधिक गलनांक वाली धातु | टंगस्टन (W, Z=74) | गलनांक लगभग 3422 °C; बल्ब के फिलामेंट में उपयोग; जर्मन नाम वोल्फ्राम |
| सर्वाधिक विद्युतऋणात्मकता | फ्लोरीन (F, Z=9) | पॉलिंग पैमाने पर मान = 4.0 |
| सर्वाधिक इलेक्ट्रॉन बंधुता | क्लोरीन (Cl, Z=17) | इलेक्ट्रॉन ग्रहण करते समय सर्वाधिक ऊर्जा मुक्त करता है |
| नरम धातुएँ (चाकू से काटी जा सकती हैं) | सोडियम (Na) और पोटैशियम (K) | नमी / हवा से प्रतिक्रिया रोकने के लिए मिट्टी के तेल में रखी जाती हैं |
| पृथ्वी की पर्पटी में सर्वाधिक प्रचुर तत्व | ऑक्सीजन (O, लगभग 46.6%) | इसके बाद सिलिकॉन (Si, लगभग 27.7%) |
| पृथ्वी की पर्पटी में सर्वाधिक प्रचुर धातु | एल्युमिनियम (Al, लगभग 8.1%) | इसके बाद लोहा (Fe, लगभग 5%) |
| उपधातुएँ (अर्धधातुएँ) | 7 तत्व | बोरॉन (B), सिलिकॉन (Si), जर्मेनियम (Ge), आर्सेनिक (As), एंटीमनी (Sb), टेल्यूरियम (Te), पोलोनियम (Po) |
PYQs (पिछले वर्षों के प्रश्न)
- आधुनिक आवर्त नियम का प्रतिपादन किसने किया था, जिसके अनुसार तत्वों के भौतिक एवं रासायनिक गुण उनके परमाणु क्रमांकों के आवर्ती फलन होते हैं? (RRB NTPC स्नातक 2025)
(a) दिमित्री मेंडलीफ
(b) हेनरी मोज़ले
(c) जॉन न्यूलैंड्स
(d) जोहान वोल्फगैंग डोबेरेइनर
सही उत्तर: (b) हेनरी मोज़ले
- न्यूलैंड्स के अष्टक नियम के अनुसार, प्रत्येक आठवें तत्व के गुण पहले तत्व के समान होते थे। यह नियम किस तत्व तक लागू था? (RRB NTPC स्नातक-पूर्व 2025)
(a) पोटैशियम
(b) कैल्शियम
(c) आयरन (लोहा)
(d) मैग्नीशियम
सही उत्तर: (b) कैल्शियम
- वर्ष 1869 में प्रकाशित दिमित्री मेंडलीफ की मूल आवर्त सारणी में कितने ज्ञात तत्वों को व्यवस्थित किया गया था? (RRB ALP 2025)
(a) 56
(b) 63
(c) 72
(d) 118
सही उत्तर: (b) 63
- आधुनिक आवर्त सारणी में निम्नलिखित में से कौन-सा तत्व सर्वाधिक विद्युतऋणात्मक है? (RRB NTPC स्नातक-पूर्व 2025)
(a) क्लोरीन
(b) फ्लोरीन
(c) ऑक्सीजन
(d) सीज़ियम
सही उत्तर: (b) फ्लोरीन
- मेंडलीफ की आवर्त सारणी में अनुपस्थित तत्वों की भविष्यवाणी क्रमशः “एका-एल्युमिनियम” और “एका-सिलिकॉन” के रूप में की गई थी। बाद में इन तत्वों की खोज हुई और इन्हें क्रमशः किन नामों से जाना गया? (RRB NTPC स्नातक 2024)
(a) स्कैंडियम और गैलियम
(b) गैलियम और जर्मेनियम
(c) जर्मेनियम और स्कैंडियम
(d) टेक्नीशियम और गैलियम
सही उत्तर: (b) गैलियम और जर्मेनियम