লুটেটিয়াম (Lu) রিভিশন গাইড

পারমাণবিক গঠন

মৌলিক কণা

• পারমাণবিক সংখ্যা (Z): 71
• প্রোটন: 71 (নিউক্লিয়াসে)
• ইলেকট্রন: 71 (একটি নিরপেক্ষ পরমাণুতে)
• নিউট্রন: সবচেয়ে প্রাচুর্যপূর্ণ স্থিতিশীল আইসোটোপ হলো লুটেটিয়াম-175 ($^\{175\}$Lu), যেখানে 175 - 71 = 104টি নিউট্রন আছে।
• পারমাণবিক ভর: 174.9668 u (প্রাকৃতিকভাবে প্রাপ্ত আইসোটোপিক মিশ্রণের জন্য)।

পারমাণবিক আকার

• ধাতব ব্যাসার্ধ: 173.4 pm (পিকোমিটার, 12-কোঅর্ডিনেশনের জন্য)।
• সমযোজী ব্যাসার্ধ: প্রায় 177 pm (গণনাকৃত)।
• আয়নিক ব্যাসার্ধ: Lu³⁺ এর জন্য, প্রায় 86.1 pm।

ইলেকট্রন বিন্যাস ও শেল ডায়াগ্রাম

ইলেকট্রন বিন্যাস

• ভূমি অবস্থা বিন্যাস: [Xe] 4f¹⁴ 5d¹ 6s²
• সংক্ষিপ্ত স্বরলিপি: [Xe] দ্বারা জেননের (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶) ইলেকট্রন বিন্যাস বোঝানো হয়।
• কক্ষপথ পূরণ: ইলেকট্রন প্রথমে 6s কক্ষপথ পূরণ করে, তারপর 4f কক্ষপথ সম্পূর্ণরূপে পূরণ করে এবং সবশেষে একটি ইলেকট্রন 5d কক্ষপথে প্রবেশ করে।

শেল ডায়াগ্রামের পাঠ্য উপস্থাপনা

বিভিন্ন প্রধান শক্তি স্তরে ইলেকট্রনের বন্টন নিম্নরূপ:

• 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): 32টি ইলেকট্রন (4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴)
• O-শেল (n=5): 9টি ইলেকট্রন (5s² 5p⁶ 5d¹)
• P-শেল (n=6): 2টি ইলেকট্রন (6s²)

পর্যায়ক্রমিক প্রবণতা

পর্যায় সারণীতে অবস্থান

লুটেটিয়াম (Lu) ল্যান্থানাইড সিরিজের শেষ মৌল, যা পর্যায় 6-এ অবস্থিত। এটিকে প্রায়শই একটি d-ব্লক মৌল হিসাবে বিবেচনা করা হয় এর 5d¹ ইলেকট্রনের কারণে, যদিও এটি সাধারণত f-ব্লক ল্যান্থানাইডগুলির সাথে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়।

আয়নাইজেশন এনথালপি

• প্রথম আয়নাইজেশন এনথালপি (IE₁): 523.5 kJ/mol (প্রথম ইলেকট্রন অপসারণের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি)।
• দ্বিতীয় আয়নাইজেশন এনথালপি (IE₂): 1340 kJ/mol (দ্বিতীয় ইলেকট্রন অপসারণের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি)।
• তৃতীয় আয়নাইজেশন এনথালপি (IE₃): 2022.3 kJ/mol (তৃতীয় ইলেকট্রন অপসারণের জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি)।
• লুটেটিয়াম সহজেই দুটি 6s ইলেকট্রন এবং একটি 5d ইলেকট্রন হারিয়ে Lu³⁺ আয়ন গঠন করে, যার ফলে একটি স্থিতিশীল [Xe] 4f¹⁴ বিন্যাস হয়।

তড়িৎ ঋণাত্মকতা

• পলিং স্কেলে তড়িৎ ঋণাত্মকতা: 1.27
• লুটেটিয়ামের তুলনামূলকভাবে কম তড়িৎ ঋণাত্মকতা রয়েছে, যা ধাতুগুলির একটি বৈশিষ্ট্য, এবং এটি ইলেকট্রন আকর্ষণ করার পরিবর্তে হারানর প্রবণতা নির্দেশ করে।

ইলেকট্রন গ্রহণ এনথালপি

• ইলেকট্রন গ্রহণ এনথালপি: প্রায় +50 kJ/mol (আনুমানিক)।
• একটি ধাতু হওয়ায়, লুটেটিয়ামের একটি ধনাত্মক (বা খুব সামান্য ঋণাত্মক) ইলেকট্রন গ্রহণ এনথালপি থাকে, যার অর্থ সাধারণত একটি নিরপেক্ষ লুটেটিয়াম পরমাণুতে ইলেকট্রন যোগ করতে শক্তির প্রয়োজন হয়।

পারমাণবিক ব্যাসার্ধ

• ল্যান্থানাইড সিরিজের অংশ হিসাবে, লুটেটিয়াম ল্যান্থানাইড সংকোচন এর প্রভাব দেখায়। এই ঘটনাটি ল্যান্থানাইড সিরিজ জুড়ে পারমাণবিক এবং আয়নিক ব্যাসার্ধের ধীরে ধীরে হ্রাস ঘটায়, যার ফলে গ্রুপ 3-এ এর অবস্থানের ভিত্তিতে প্রত্যাশিত পারমাণবিক ব্যাসার্ধের চেয়ে লুটেটিয়ামের পারমাণবিক ব্যাসার্ধ ছোট হয়।

মূল ভৌত বৈশিষ্ট্য

• প্রমাণ অবস্থা: 25 °C তাপমাত্রায় কঠিন।
• চেহারা: রূপালী-সাদা ধাতু।
• ঘনত্ব: 9.84 g/cm³ (25 °C তাপমাত্রায়)।
• গলনাঙ্ক: 1663 °C (1936 K)।
• স্ফুটনাঙ্ক: 3402 °C (3675 K)।
• জারণ অবস্থা: সবচেয়ে সাধারণ এবং স্থিতিশীল জারণ অবস্থা হলো +3।
• চুম্বকীয় বৈশিষ্ট্য: প্যারাচুম্বকীয় (যুগ্মহীন ইলেকট্রনের কারণে, যদিও Lu³⁺ ডায়াচুম্বকীয় কারণ এর একটি পূর্ণ 4f সাবশেল রয়েছে)। মৌলটি নিজেই প্যারাচুম্বকীয়।