গ্যাডোলিনিয়াম (Gd) সংশোধন নির্দেশিকা

গ্যাডোলিনিয়াম (Gd) পারমাণবিক মডেলের বিবরণ

গ্যাডোলিনিয়াম (Gd) হল 64 পারমাণবিক সংখ্যা বিশিষ্ট একটি ল্যান্থানাইড মৌল। এটি f-ব্লক মৌলগুলির অংশ।

• পারমাণবিক সংখ্যা (Z): 64
• প্রোটন: 64
• ইলেকট্রন: 64 (একটি নিরপেক্ষ পরমাণুতে)
• নিউট্রন: সর্বাধিক প্রচলিত আইসোটোপ, ¹⁵⁸Gd (প্রাকৃতিক প্রাচুর্য ~24.8%), এর নিউট্রন সংখ্যা হল 158 - 64 = 94। 157.25 u পারমাণবিক ভরের উপর ভিত্তি করে গড় নিউট্রন সংখ্যা প্রায় 93।
• পারমাণবিক ভর: 157.25 u
• পারমাণবিক ব্যাসার্ধ (ধাতব): 179 pm (পিকোমিটার)
• আয়নীয় ব্যাসার্ধ (Gd³⁺): 107.8 pm

ইলেকট্রন বিন্যাস এবং শেল ডায়াগ্রামের উপস্থাপন

অর্ধপূর্ণ (4f⁷) এবং সম্পূর্ণ পূর্ণ (4f¹⁴) অরবিটালের সাথে যুক্ত স্থিতিশীলতার কারণে গ্যাডোলিনিয়াম একটি অস্বাভাবিক ইলেকট্রন বিন্যাস প্রদর্শন করে।

• ইলেকট্রন বিন্যাস: [Xe] 4f⁷ 5d¹ 6s²
  • 5d¹ ইলেকট্রন এর ধাতব বৈশিষ্ট্যে অবদান রাখে এবং ল্যান্থানাইড সিরিজের f-ব্লকের প্রাথমিক পূরণের একটি বৈশিষ্ট্য, যেখানে 4f অরবিটাল অর্ধপূর্ণ হওয়ার আগে 5d অরবিটাল আংশিকভাবে পূর্ণ হয়।
  • অর্ধপূর্ণ 4f⁷ বিন্যাসের স্থিতিশীলতা একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ।
• শেল-ভিত্তিক ইলেকট্রন বিন্যাস:
  • K-শেল (n=1): 2টি ইলেকট্রন (1s²)
  • L-শেল (n=2): 8টি ইলেকট্রন (2s² 2p⁶)
  • M-শেল (n=3): 18টি ইলেকট্রন (3s² 3p⁶ 3d¹⁰)
  • N-শেল (n=4): 25টি ইলেকট্রন (4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f⁷)
  • O-শেল (n=5): 9টি ইলেকট্রন (5s² 5p⁶ 5d¹)
  • P-শেল (n=6): 2টি ইলেকট্রন (6s²)
  • মোট ইলেকট্রন: 2 + 8 + 18 + 25 + 9 + 2 = 64টি ইলেকট্রন।

পর্যায়ক্রমিক প্রবণতা

একটি ল্যান্থানাইড হওয়ায়, গ্যাডোলিনিয়াম পর্যায় সারণীতে তার অবস্থান এবং ল্যান্থানাইড সংকোচন দ্বারা প্রভাবিত প্রবণতা প্রদর্শন করে।

• আয়নাইজেশন এনথালপি:
  • প্রথম আয়নাইজেশন এনথালপি (IE₁): 593.4 kJ/mol। এই মান তুলনামূলকভাবে কম, যা এর ধাতব প্রকৃতি এবং সবচেয়ে বাইরের 6s ইলেকট্রন অপসারণের সহজতাকে প্রতিফলিত করে।
  • দ্বিতীয় আয়নাইজেশন এনথালপি (IE₂): 1170 kJ/mol।
  • তৃতীয় আয়নাইজেশন এনথালপি (IE₃): 1990 kJ/mol। Gd³⁺ এর গঠন অত্যন্ত অনুকূল কারণ এর ফলে স্থিতিশীল অর্ধপূর্ণ 4f⁷ বিন্যাস তৈরি হয়।
  • প্রবণতা: সাধারণত, ল্যান্থানাইড সিরিজ জুড়ে আয়নাইজেশন এনথালপি 4f ইলেকট্রনগুলির দুর্বল শিল্ডিং (ল্যান্থানাইড সংকোচন) এর কারণে সামান্য অনিয়মিত বৃদ্ধি দেখায়, যার ফলে কার্যকর নিউক্লীয় চার্জ বৃদ্ধি পায়।
• তড়িৎ ঋণাত্মকতা (পাউলিং স্কেল): 1.20। গ্যাডোলিনিয়াম একটি তড়িৎ ধনাত্মক ধাতু, যা ইলেকট্রন আকর্ষণের কম প্রবণতা নির্দেশ করে।
• ইলেকট্রন গ্রহণ এনথালপি: ধাতুগুলির জন্য সাধারণত ধনাত্মক বা নগণ্য। গ্যাডোলিনিয়াম একটি তড়িৎ ধনাত্মক ধাতু হওয়ায়, এর ইলেকট্রন গ্রহণের প্রবণতা খুব কম, তাই এর ইলেকট্রন গ্রহণ এনথালপি তেমন উল্লেখযোগ্য নয় এবং প্রায়শই ধনাত্মক বা শূন্যের কাছাকাছি ধরা হয়।
• পারমাণবিক ব্যাসার্ধ: যেমনটি উল্লেখ করা হয়েছে, 179 pm (ধাতব)। ল্যান্থানাইড সিরিজ জুড়ে পারমাণবিক ব্যাসার্ধে একটি সাধারণ হ্রাস দেখা যায় (ল্যান্থানাইড সংকোচন), তবে অনিয়ম বিদ্যমান।

প্রধান ভৌত বৈশিষ্ট্য

গ্যাডোলিনিয়াম একটি সাধারণ রূপালী-সাদা ধাতু যার স্বতন্ত্র ভৌত বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

• ঘনত্ব: 7.90 g/cm³ (20°C তাপমাত্রায়)
• কক্ষ তাপমাত্রায় অবস্থা: কঠিন
• রঙ: রূপালী-সাদা
• গলনাঙ্ক: 1312 °C (1585 K)
• স্ফুটনাঙ্ক: 3273 °C (3546 K)
• চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য: গ্যাডোলিনিয়াম কক্ষ তাপমাত্রায় ফেরোচৌম্বকীয় হওয়ার জন্য উল্লেখযোগ্য, যা মৌলগুলির মধ্যে একটি বিরল বৈশিষ্ট্য। এর কুরি তাপমাত্রা প্রায় 292 K (19 °C)।