रसायन विज्ञान (Chemistry In Hindi) पदार्थ के गुणों और व्यवहार का वैज्ञानिक अध्ययन है।[5] [6] यह एक प्राकृतिक विज्ञान है जो परमाणुओं, अणुओं और आयनों से बने यौगिकों को पदार्थ बनाने वाले तत्वों को शामिल करता है: उनकी संरचना, संरचना, गुण, व्यवहार और वे परिवर्तन जो अन्य पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया के दौरान होते हैं। [7] [8] [9] [10]
अपने विषय के दायरे में, रसायन विज्ञान (Chemistry In Hindi) भौतिकी और जीव विज्ञान के बीच एक मध्यवर्ती स्थान रखता है। [11] [12] इसे कभी-कभी केंद्रीय विज्ञान भी कहा जाता है क्योंकि यह बुनियादी और व्यावहारिक दोनों वैज्ञानिक विषयों को मौलिक स्तर पर समझने के लिए एक आधार प्रदान करता है।[13] [14] उदाहरण के लिए, रसायन विज्ञान (Chemistry In Hindi) पौधों की वृद्धि (वनस्पति विज्ञान), आग्नेय चट्टानों (भूविज्ञान) के निर्माण,[15] [16] वायुमंडलीय ओजोन कैसे बनता है और पर्यावरण प्रदूषकों का क्षरण कैसे होता है (पारिस्थितिकी), चंद्रमा पर मिट्टी के गुण (कॉस्मोकेमिस्ट्री) के पहलुओं की व्याख्या करता है। दवाएं काम करती हैं (फार्माकोलॉजी), और अपराध स्थल पर डीएनए साक्ष्य कैसे एकत्र करें (फोरेंसिक)।[17] [18]
रसायन विज्ञान (Chemistry In Hindi) इस तरह के विषयों को संबोधित करता है जैसे परमाणु और अणु नए रासायनिक यौगिकों को बनाने के लिए रासायनिक बंधनों के माध्यम से कैसे बातचीत करते हैं। [19] [20] रासायनिक बंध दो प्रकार के होते हैं: 1. प्राथमिक रासायनिक बंधन- जैसे, सहसंयोजक बंधन, [21] [22] जिसमें परमाणु एक या अधिक इलेक्ट्रॉन साझा करते हैं; [23] [24] आयनिक बंधन, जिसमें एक परमाणु आयनों (धनायनों और आयनों) का उत्पादन करने के लिए एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉनों को दूसरे परमाणु को दान करता है; धात्विक बंध- और 2. द्वितीयक रासायनिक बंध- जैसे, हाइड्रोजन बंध; वैन डेर वाल्स बल बांड; आयन-आयन बातचीत; आयन-द्विध्रुवीय अंतःक्रिया। [25] [26]
शब्द-साधन
रसायन विज्ञान शब्द कीमिया शब्द के एक संशोधन से आया है, जो पहले के अभ्यासों को संदर्भित करता है जिसमें रसायन विज्ञान (Chemistry In Hindi), धातु विज्ञान, दर्शन, ज्योतिष, खगोल विज्ञान, [27] [28] रहस्यवाद और चिकित्सा के तत्व शामिल हैं। कीमिया को अक्सर सीसा या अन्य आधार धातुओं को सोने में बदलने की खोज से जुड़ा हुआ माना जाता है, हालांकि कीमियागर आधुनिक रसायन विज्ञान (Chemistry In Hindi) के कई सवालों में भी रुचि रखते थे।[29] [30]
बदले में आधुनिक शब्द कीमिया अरबी शब्द अल-किमा (الكیمیاء) से लिया गया है। इसका मूल मिस्र का हो सकता है क्योंकि अल-किमा प्राचीन ग्रीक χημία से लिया गया है, जो बदले में केमेट शब्द से लिया गया है, जो मिस्र की भाषा में मिस्र का प्राचीन नाम है। [11] [31] वैकल्पिक रूप से, अल-किमा μεία ‘एक साथ डाली’ से प्राप्त हो सकता है। [32] [33]
आधुनिक सिद्धांत
परमाणु संरचना का वर्तमान मॉडल क्वांटम मैकेनिकल मॉडल है। [34] [35] पारंपरिक रसायन विज्ञान (Chemistry In Hindi) प्राथमिक कणों, परमाणुओं, अणुओं, [36] [37] पदार्थों, धातुओं, क्रिस्टल और पदार्थ के अन्य समुच्चय के अध्ययन से शुरू होता है। [38] [39] पदार्थ का अध्ययन ठोस, तरल, गैस और प्लाज्मा अवस्थाओं में, अलगाव में या संयोजन में किया जा सकता है। रसायन शास्त्र में अध्ययन की जाने वाली बातचीत, प्रतिक्रियाएं और परिवर्तन आम तौर पर परमाणुओं के बीच बातचीत का परिणाम होते हैं, [40] [41] जिससे रासायनिक बंधनों की पुनर्व्यवस्था होती है जो परमाणुओं को एक साथ रखती हैं। ऐसे व्यवहारों का अध्ययन रसायन विज्ञान प्रयोगशाला में किया जाता है। [42] [43]
रसायन विज्ञान प्रयोगशाला स्टीरियोटाइपिक रूप से प्रयोगशाला कांच के बने पदार्थ के विभिन्न रूपों का उपयोग करती है। [44] [45] हालांकि कांच के बने पदार्थ रसायन विज्ञान के लिए केंद्रीय नहीं हैं, और इसके बिना प्रायोगिक (साथ ही अनुप्रयुक्त/औद्योगिक) रसायन शास्त्र का एक बड़ा सौदा किया जाता है। [46] [47] [48]
एक रासायनिक प्रतिक्रिया कुछ पदार्थों का एक या अधिक विभिन्न पदार्थों में परिवर्तन है। [1] [2] इस तरह के रासायनिक परिवर्तन का आधार परमाणुओं के बीच रासायनिक बंधों में इलेक्ट्रॉनों की पुनर्व्यवस्था है। इसे प्रतीकात्मक रूप से एक रासायनिक समीकरण के माध्यम से दर्शाया जा सकता है, जिसमें आमतौर पर परमाणुओं को विषयों के रूप में शामिल किया जाता है। [3] [4] एक रासायनिक परिवर्तन के लिए समीकरण में बायीं और दायीं ओर परमाणुओं की संख्या बराबर होती है। (जब दोनों ओर परमाणुओं की संख्या असमान होती है, तो परिवर्तन को परमाणु प्रतिक्रिया या रेडियोधर्मी क्षय के रूप में जाना जाता है।) [5] [6] एक पदार्थ जिस प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रियाओं से गुजर सकता है और उसके साथ होने वाले ऊर्जा परिवर्तन कुछ बुनियादी नियमों से विवश होते हैं, [7] [8] रासायनिक नियमों के रूप में जाना जाता है। [9] [10]
लगभग सभी रासायनिक अध्ययनों में ऊर्जा और एन्ट्रापी विचार अनिवार्य रूप से महत्वपूर्ण हैं। [11] [12] रासायनिक पदार्थों को उनकी संरचना, चरण, साथ ही साथ उनकी रासायनिक संरचना के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है। रासायनिक विश्लेषण के उपकरणों का उपयोग करके उनका विश्लेषण किया जा सकता है, उदा। स्पेक्ट्रोस्कोपी और क्रोमैटोग्राफी। रासायनिक अनुसंधान में लगे वैज्ञानिकों को रसायनज्ञ के रूप में जाना जाता है। [13] [14]] अधिकांश रसायनज्ञ एक या अधिक उप-विषयों के विशेषज्ञ होते हैं। रसायन विज्ञान (Chemistry In Hindi) के अध्ययन के लिए कई अवधारणाएँ आवश्यक हैं; उनमें से कुछ हैं: [15] [16]
मामला
रसायन विज्ञान (Chemistry In Hindi) में, पदार्थ को किसी भी चीज़ के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें आराम द्रव्यमान और आयतन होता है (यह स्थान लेता है) और कणों से बना होता है। पदार्थ बनाने वाले कणों में भी आराम द्रव्यमान होता है – सभी कणों में शेष द्रव्यमान नहीं होता है, जैसे कि फोटॉन। [17] [18] पदार्थ एक शुद्ध रासायनिक पदार्थ या पदार्थों का मिश्रण हो सकता है। [19] [20]
परमाणु
परमाणु रसायन विज्ञान (Chemistry In Hindi) की मूल इकाई है। [21] [22] इसमें एक घना कोर होता है जिसे परमाणु नाभिक कहा जाता है जो एक इलेक्ट्रॉन बादल के कब्जे वाले स्थान से घिरा होता है। नाभिक धनात्मक आवेशित प्रोटॉन और अनावेशित न्यूट्रॉन (एक साथ न्यूक्लियॉन कहलाते हैं) से बना होता है, जबकि इलेक्ट्रॉन बादल में ऋणात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉन होते हैं जो नाभिक की परिक्रमा करते हैं। [23] [24] एक तटस्थ परमाणु में, ऋणात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉन प्रोटॉन के धनात्मक आवेश को संतुलित करते हैं। नाभिक घना है; एक न्यूक्लियॉन का द्रव्यमान एक इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमान का लगभग 1,836 गुना है, फिर भी एक परमाणु की त्रिज्या उसके नाभिक से लगभग 10,000 गुना है। [25] [26]
परमाणु भी सबसे छोटी इकाई है जिसे तत्व के रासायनिक गुणों को बनाए रखने के लिए परिकल्पित किया जा सकता है, [27] [28] जैसे कि इलेक्ट्रोनगेटिविटी, आयनीकरण क्षमता, पसंदीदा ऑक्सीकरण अवस्था (ओं), समन्वय संख्या, और पसंदीदा प्रकार के बांड बनाने के लिए (जैसे, धातु, आयनिक) , सहसंयोजक)।[29] [30]
तत्व
एक रासायनिक तत्व एक शुद्ध पदार्थ है जो एक ही प्रकार के परमाणु से बना होता है, [29] [30] जो इसके परमाणुओं के नाभिक में प्रोटॉन की विशेष संख्या की विशेषता होती है, जिसे परमाणु संख्या के रूप में जाना जाता है और प्रतीक Z द्वारा दर्शाया जाता है। द्रव्यमान संख्या का योग है एक नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की संख्या। यद्यपि एक तत्व से संबंधित सभी परमाणुओं के सभी नाभिकों की परमाणु संख्या समान होगी, [11] [31] हो सकता है कि उनका द्रव्यमान संख्या समान न हो; किसी तत्व के परमाणु जिनकी द्रव्यमान संख्या भिन्न-भिन्न होती है, [32] [33] समस्थानिक कहलाते हैं। उदाहरण के लिए, सभी परमाणु जिनके नाभिक में 6 प्रोटॉन हैं, रासायनिक तत्व कार्बन के परमाणु हैं, लेकिन कार्बन के परमाणुओं की द्रव्यमान संख्या 12 या 13 हो सकती है। [34] [35]
रासायनिक तत्वों की मानक प्रस्तुति आवर्त सारणी में है, जो तत्वों को परमाणु क्रमांक के अनुसार क्रमित करती है। आवर्त सारणी को समूहों, या स्तंभों, और आवर्तों, या पंक्तियों में व्यवस्थित किया जाता है। आवर्त सारणी आवधिक प्रवृत्तियों की पहचान करने में उपयोगी है। [36] [37]
मिश्रण
एक यौगिक एक शुद्ध रासायनिक पदार्थ है जो एक से अधिक तत्वों से बना होता है। [38] [39] एक यौगिक के गुण उसके तत्वों के गुणों से बहुत कम समानता रखते हैं। [40] [41] यौगिकों का मानक नामकरण इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड केमिस्ट्री (IUPAC) द्वारा निर्धारित किया गया है। कार्बनिक यौगिकों का नामकरण कार्बनिक नामकरण प्रणाली के अनुसार किया जाता है।[42] [43]अकार्बनिक यौगिकों के नाम अकार्बनिक नामकरण प्रणाली के अनुसार बनाए गए हैं। जब एक यौगिक में एक से अधिक घटक होते हैं, तो उन्हें दो वर्गों में विभाजित किया जाता है, विद्युत धनात्मक और विद्युत ऋणात्मक घटक। [44] [45] इसके अलावा रासायनिक सार सेवा ने रासायनिक पदार्थों को अनुक्रमित करने के लिए एक विधि तैयार की है। इस योजना में प्रत्येक रासायनिक पदार्थ को उसके CAS रजिस्ट्री संख्या के रूप में ज्ञात संख्या से पहचाना जा सकता है। [46] [47] [48]
अणु
एक अणु एक शुद्ध रासायनिक पदार्थ का सबसे छोटा अविभाज्य भाग होता है जिसमें रासायनिक गुणों का अपना अनूठा सेट होता है, यानी अन्य पदार्थों के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं के एक निश्चित सेट से गुजरने की इसकी क्षमता होती है। [1] [2] हालांकि, यह परिभाषा केवल उन पदार्थों के लिए अच्छी तरह से काम करती है जो अणुओं से बने होते हैं, जो कि कई पदार्थों के लिए सही नहीं है (नीचे देखें)। [3] [4] अणु आमतौर पर सहसंयोजक बंधों द्वारा एक साथ बंधे हुए परमाणुओं का एक समूह होता है, [5] [6] जैसे कि संरचना विद्युत रूप से तटस्थ होती है और सभी वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को अन्य इलेक्ट्रॉनों के साथ या तो बांड में या एकाकी जोड़े में जोड़ा जाता है। [7] [8]
इस प्रकार, अणु आयनों के विपरीत, विद्युत रूप से तटस्थ इकाइयों के रूप में मौजूद होते हैं। जब इस नियम को तोड़ा जाता है, “अणु” को एक चार्ज देते हुए, परिणाम को कभी-कभी एक आणविक आयन या एक बहुपरमाणुक आयन कहा जाता है। [9] [10] हालांकि, आणविक अवधारणा की असतत और अलग प्रकृति के लिए आमतौर पर आवश्यकता होती है कि आणविक आयन केवल अच्छी तरह से अलग रूप में मौजूद हों, जैसे कि मास स्पेक्ट्रोमीटर में निर्वात में निर्देशित बीम। ठोस पदार्थों में रहने वाले आवेशित बहुपरमाणुक संग्रह (उदाहरण के लिए, सामान्य सल्फेट या नाइट्रेट आयन) को आमतौर पर रसायन विज्ञान (Chemistry In Hindi) में “अणु” नहीं माना जाता है। कुछ अणुओं में एक या एक से अधिक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, [11] [12] जो रेडिकल बनाते हैं। अधिकांश रेडिकल तुलनात्मक रूप से प्रतिक्रियाशील होते हैं, लेकिन कुछ, जैसे नाइट्रिक ऑक्साइड (NO) स्थिर हो सकते हैं। [13] [14]
“निष्क्रिय” या महान गैस तत्व (हीलियम, नियॉन, आर्गन, क्रिप्टन, क्सीनन और रेडॉन) अपनी सबसे छोटी असतत इकाई के रूप में अकेले परमाणुओं से बने होते हैं, लेकिन अन्य पृथक रासायनिक तत्वों में अणु या एक दूसरे से बंधे परमाणुओं के नेटवर्क होते हैं। किसी तरह। [15] [16] पहचाने जाने योग्य अणु पानी, हवा और कई कार्बनिक यौगिकों जैसे शराब, चीनी, गैसोलीन और विभिन्न फार्मास्यूटिकल्स जैसे परिचित पदार्थों की रचना करते हैं। [17] [18]
हालांकि, सभी पदार्थ या रासायनिक यौगिकों में असतत अणु नहीं होते हैं, और वास्तव में अधिकांश ठोस पदार्थ जो पृथ्वी के ठोस क्रस्ट, मेंटल और कोर को बनाते हैं, अणुओं के बिना रासायनिक यौगिक होते हैं। [19] [20] इन अन्य प्रकार के पदार्थ, जैसे कि आयनिक यौगिक और नेटवर्क ठोस, को इस तरह से व्यवस्थित किया जाता है कि प्रति पहचान योग्य अणुओं के अस्तित्व का अभाव हो। इसके बजाय, इन पदार्थों की चर्चा सूत्र इकाइयों या इकाई कोशिकाओं के रूप में पदार्थ के भीतर सबसे छोटी दोहराई जाने वाली संरचना के रूप में की जाती है। [21] [22] ऐसे पदार्थों के उदाहरण खनिज लवण (जैसे टेबल नमक), कार्बन और हीरा जैसे ठोस पदार्थ, धातु, और परिचित सिलिका और सिलिकेट खनिज जैसे क्वार्ट्ज और ग्रेनाइट हैं। [23] [24]
एक अणु की मुख्य विशेषताओं में से एक इसकी ज्यामिति है जिसे अक्सर इसकी संरचना कहा जाता है। [25] [26] जबकि द्विपरमाणुक, त्रिपरमाण्विक या टेट्रा-परमाणु अणुओं की संरचना तुच्छ हो सकती है, [27] [28](रैखिक, कोणीय पिरामिड आदि) बहुपरमाणुक अणुओं की संरचना, जो छह से अधिक परमाणुओं (कई तत्वों के) से बने होते हैं, इसकी रासायनिक प्रकृति के लिए महत्वपूर्ण हो सकते हैं। .[29] [30]
पदार्थ और मिश्रण
एक रासायनिक पदार्थ एक निश्चित संरचना और गुणों के समूह के साथ एक प्रकार का पदार्थ है। [11] [31] पदार्थों के समूह को मिश्रण कहते हैं। मिश्रण के उदाहरण वायु और मिश्र धातु हैं। [32] [33]
तिल और पदार्थ की मात्रा
तिल माप की एक इकाई है जो पदार्थ की मात्रा (जिसे रासायनिक राशि भी कहा जाता है) को दर्शाता है। [34] [35] एक मोल में ठीक 6.02214076×1023 कण (परमाणु, अणु, आयन या इलेक्ट्रॉन) होते हैं,[36] [37] जहां प्रति मोल कणों की संख्या अवोगाद्रो स्थिरांक के रूप में जानी जाती है। मोलर सांद्रण किसी विशेष पदार्थ की मात्रा प्रति घोल की मात्रा है, और आमतौर पर mol/dm3 में सूचित किया जाता है। [38] [39]
अवस्था
विभिन्न रासायनिक वर्गीकरणों में अंतर करने वाले विशिष्ट रासायनिक गुणों के अलावा, रसायन कई चरणों में मौजूद हो सकते हैं। [40] [41] अधिकांश भाग के लिए, रासायनिक वर्गीकरण इन थोक चरण वर्गीकरणों से स्वतंत्र हैं; [42] [43] हालांकि, कुछ और विदेशी चरण कुछ रासायनिक गुणों के साथ असंगत हैं। एक चरण एक रासायनिक प्रणाली के राज्यों का एक समूह है जिसमें दबाव या तापमान जैसी कई स्थितियों में समान थोक संरचनात्मक गुण होते हैं। [44] [45]
भौतिक गुण, जैसे घनत्व और अपवर्तक सूचकांक चरण की विशेषता के मूल्यों के भीतर आते हैं। [3] [4] पदार्थ के चरण को चरण संक्रमण द्वारा परिभाषित किया जाता है, जो तब होता है जब सिस्टम में डाली या निकाली गई ऊर्जा थोक स्थितियों को बदलने के बजाय सिस्टम की संरचना को पुनर्व्यवस्थित करने में जाती है। [1] [2]
कभी-कभी असतत सीमा होने के बजाय चरणों के बीच का अंतर निरंतर हो सकता है’ इस मामले में मामले को सुपरक्रिटिकल स्थिति में माना जाता है। [5] [6] जब तीन राज्य शर्तों के आधार पर मिलते हैं, तो इसे ट्रिपल पॉइंट के रूप में जाना जाता है और चूंकि यह अपरिवर्तनीय है, [16] [17] यह शर्तों के एक सेट को परिभाषित करने का एक सुविधाजनक तरीका है।
चरणों के सबसे परिचित उदाहरण ठोस, तरल और गैस हैं।[18] कई पदार्थ कई ठोस चरणों का प्रदर्शन करते हैं। उदाहरण के लिए, [20] ठोस लोहे (अल्फा, गामा और डेल्टा) के तीन चरण होते हैं जो तापमान और दबाव के आधार पर भिन्न होते हैं। ठोस चरणों के बीच एक प्रमुख अंतर परमाणुओं की क्रिस्टल संरचना या व्यवस्था है। रसायन विज्ञान के अध्ययन में आम तौर पर सामना किया जाने वाला एक अन्य चरण जलीय चरण है, जो जलीय घोल (अर्थात पानी में) में घुलने वाले पदार्थों की स्थिति है।[21] [22]
कम परिचित चरणों में प्लाज़्मा, बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट और फ़र्मोनिक कंडेनसेट और चुंबकीय सामग्री के पैरामैग्नेटिक और फेरोमैग्नेटिक चरण शामिल हैं। जबकि अधिकांश परिचित चरण त्रि-आयामी प्रणालियों से निपटते हैं, द्वि-आयामी प्रणालियों में एनालॉग्स को परिभाषित करना भी संभव है, जिसने जीव विज्ञान में प्रणालियों के लिए इसकी प्रासंगिकता के लिए ध्यान आकर्षित किया है।
संबंध
अणुओं या क्रिस्टल में एक साथ चिपके रहने वाले परमाणुओं को एक दूसरे के साथ बंधित कहा जाता है। [31] [32] एक रासायनिक बंधन को नाभिक में धनात्मक आवेशों और उनके बारे में दोलन करने वाले ऋणात्मक आवेशों के बीच बहुध्रुवीय संतुलन के रूप में देखा जा सकता है। [33] [34] साधारण आकर्षण और प्रतिकर्षण से अधिक, ऊर्जा और वितरण एक इलेक्ट्रॉन की उपलब्धता को दूसरे परमाणु से बंधने की विशेषता बताते हैं। [35] [36] [37] [38]
रासायनिक बंधन एक सहसंयोजक बंधन, एक आयनिक बंधन, एक हाइड्रोजन बंधन या सिर्फ वैन डेर वाल्स बल के कारण हो सकता है। इस प्रकार के प्रत्येक बंधन को किसी न किसी क्षमता के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है। [39] ये क्षमताएं बातचीत का निर्माण करती हैं जो अणुओं या क्रिस्टल में परमाणुओं को एक साथ रखती हैं। कई सरल यौगिकों में, [1] [2] वैलेंस बॉन्ड सिद्धांत, वैलेंस शेल इलेक्ट्रॉन जोड़ी प्रतिकर्षण मॉडल (वीएसईपीआर), और ऑक्सीकरण संख्या की अवधारणा का उपयोग आणविक संरचना और संरचना को समझाने के लिए किया जा सकता है। [3] [4]
एक आयनिक बंधन तब बनता है जब कोई धातु अपने एक या अधिक इलेक्ट्रॉनों को खो देता है, [5] [6] एक धनात्मक आवेशित धनायन बन जाता है, और इलेक्ट्रॉनों को तब गैर-धातु परमाणु द्वारा प्राप्त किया जाता है, जो ऋणात्मक रूप से आवेशित आयन बन जाता है। दो विपरीत आवेशित आयन एक दूसरे को आकर्षित करते हैं, और आयनिक बंधन उनके बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण बल है। [7] [8] [9] उदाहरण के लिए, सोडियम (Na), एक धातु, Na+ धनायन बनने के लिए एक इलेक्ट्रॉन खो देता है जबकि क्लोरीन (Cl), एक अधातु, इस इलेक्ट्रॉन को Cl− बना देता है। इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण के कारण आयनों को एक साथ रखा जाता है, और वह यौगिक सोडियम क्लोराइड (NaCl), या सामान्य टेबल सॉल्ट बनता है।
एक सहसंयोजक बंधन में, वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के एक या अधिक जोड़े दो परमाणुओं द्वारा साझा किए जाते हैं: बंधुआ परमाणुओं के परिणामस्वरूप विद्युत रूप से तटस्थ समूह को अणु कहा जाता है। [12] [13] परमाणु वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को इस तरह साझा करेंगे कि प्रत्येक परमाणु के लिए एक उत्कृष्ट गैस इलेक्ट्रॉन विन्यास (उनके सबसे बाहरी कोश में आठ इलेक्ट्रॉन) का निर्माण होगा। परमाणु जो इस तरह से संयोजित होते हैं कि उनमें से प्रत्येक के वैलेंस शेल में आठ इलेक्ट्रॉन होते हैं, ऑक्टेट नियम का पालन करने वाले कहलाते हैं। हालांकि, कुछ तत्वों जैसे हाइड्रोजन और लिथियम को इस स्थिर विन्यास को प्राप्त करने के लिए अपने सबसे बाहरी कोश में केवल दो इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है; [14] [15] इन परमाणुओं को युगल नियम का पालन करने के लिए कहा जाता है, और इस तरह वे महान गैस हीलियम के इलेक्ट्रॉन विन्यास तक पहुँच रहे हैं, जिसके बाहरी आवरण में दो इलेक्ट्रॉन हैं।
इसी तरह, शास्त्रीय भौतिकी के सिद्धांतों का उपयोग कई आयनिक संरचनाओं की भविष्यवाणी करने के लिए किया जा सकता है। धातु परिसरों जैसे अधिक जटिल यौगिकों के साथ, संयोजकता बंधन सिद्धांत कम लागू होता है और वैकल्पिक दृष्टिकोण, जैसे कि आणविक कक्षीय सिद्धांत, आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं। इलेक्ट्रॉनिक ऑर्बिटल्स पर आरेख देखें।