Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
টাইটানিয়াম (Ti): পারমাণবিক গঠন ও রাসায়নিক ধর্মাবলি
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Titanium - Ti - Atomic Structure - Chemical Properties - JEE - NEET - Chemistry
পারমাণবিক মডেলের বিস্তারিত তথ্য
টাইটানিয়াম (Ti) একটি সন্ধিগত ধাতু যার মৌলিক পারমাণবিক বৈশিষ্ট্যগুলি নিম্নরূপ:
- পারমাণবিক সংখ্যা (Z): 22
- প্রোটন: 22 (প্রোটনের সংখ্যা মৌলকে সংজ্ঞায়িত করে)
- ইলেকট্রন: 22 (একটি নিরপেক্ষ টাইটানিয়াম পরমাণুতে)
- নিউট্রন: 26 (সবচেয়ে বেশি পরিমাণে প্রাপ্ত আইসোটোপ, Ti-এর জন্য, ভর সংখ্যা A = 48)
- পারমাণবিক ভর: প্রায় 47.867 u
- পারমাণবিক আকার (ধাতব ব্যাসার্ধ): 147 pm
ইলেকট্রন বিন্যাস ও কক্ষপথ চিত্র
টাইটানিয়ামের ইলেকট্রন বিন্যাস এর রাসায়নিক আচরণ নির্ধারণ করে।
- ইলেকট্রন বিন্যাস:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d² 4s² - নোবেল গ্যাস বিন্যাস:
[Ar] 3d² 4s²- এই বিন্যাসটি দেখায় যে টাইটানিয়ামের সবচেয়ে বাইরের 4s অরবিটালে 2টি ইলেকট্রন এবং দ্বিতীয় শেষ 3d অরবিটালে 2টি ইলেকট্রন রয়েছে। আংশিকভাবে পূর্ণ d-অরবিটালের উপস্থিতি সন্ধিগত ধাতুগুলির বৈশিষ্ট্য।
কক্ষপথ চিত্র উপস্থাপন (লিখিত)
Ti (Z=22)-এর কক্ষপথগুলিতে ইলেকট্রন বিতরণের একটি লিখিত উপস্থাপন হল:
- K-কক্ষপথ (n=1): 2টি ইলেকট্রন
- L-কক্ষপথ (n=2): 8টি ইলেকট্রন
- M-কক্ষপথ (n=3): 10টি ইলেকট্রন (3s থেকে 2টি, 3p থেকে 6টি, 3d থেকে 2টি)
- N-কক্ষপথ (n=4): 2টি ইলেকট্রন (4s থেকে)
পর্যায়ক্রমিক প্রবণতা
আয়নীকরণ এনথালপি (IE)
আয়নীকরণ এনথালপি হল একটি গ্যাসীয় পরমাণু থেকে একটি ইলেকট্রন অপসারণ করতে প্রয়োজনীয় শক্তি।
- প্রথম আয়নীকরণ এনথালপি (IE₁): 658 kJ/mol (প্রথম 4s ইলেকট্রন অপসারণের জন্য শক্তি)
- দ্বিতীয় আয়নীকরণ এনথালপি (IE₂): 1310 kJ/mol (দ্বিতীয় 4s ইলেকট্রন অপসারণের জন্য শক্তি)
- তৃতীয় আয়নীকরণ এনথালপি (IE₃): 2652 kJ/mol (প্রথম 3d ইলেকট্রন অপসারণের জন্য শক্তি)
- চতুর্থ আয়নীকরণ এনথালপি (IE₄): 4175 kJ/mol (দ্বিতীয় 3d ইলেকট্রন অপসারণের জন্য শক্তি)
- প্রবণতা: একটি পর্যায় বরাবর কার্যকর নিউক্লীয় চার্জ বৃদ্ধির কারণে আয়নীকরণ এনথালপি সাধারণত বৃদ্ধি পায় এবং একটি গ্রুপ বরাবর এটি হ্রাস পায়। সন্ধিগত ধাতুগুলির ক্ষেত্রে, 4s থেকে এবং তারপর 3d অরবিটাল থেকে ইলেকট্রন অপসারণের কারণে ক্রমিক আয়নীকরণ এনথালপি ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পায়।
তড়িৎঋণাত্মকতা
- পাউলিং স্কেল: 1.54
- প্রবণতা: তড়িৎঋণাত্মকতা সাধারণত একটি পর্যায় বরাবর বৃদ্ধি পায় এবং একটি গ্রুপ বরাবর হ্রাস পায়। টাইটানিয়ামের তড়িৎঋণাত্মকতা মাঝারি, যা একটি ধাতুর জন্য স্বাভাবিক, এটি ইলেকট্রন গ্রহণের চেয়ে ইলেকট্রন হারানোর প্রবণতা নির্দেশ করে।
ইলেকট্রন আসক্তি এনথালপি (ΔegH)
- মান: সামান্য ধনাত্মক বা শূন্যের কাছাকাছি (~+7.6 kJ/mol)
- প্রবণতা: ধাতুগুলির, বিশেষ করে সন্ধিগত ধাতুগুলির, ইলেকট্রন আসক্তি এনথালপি সাধারণত ধনাত্মক বা সামান্য ঋণাত্মক হয়, কারণ তারা সহজে ইলেকট্রন গ্রহণ করে স্থিতিশীল অ্যানায়ন গঠন করে না। টাইটানিয়াম ইলেকট্রন হারিয়ে ক্যাটায়ন গঠন করতে পছন্দ করে।
পারমাণবিক ব্যাসার্ধ
- ধাতব ব্যাসার্ধ: 147 pm
- প্রবণতা: একটি পর্যায় বরাবর কার্যকর নিউক্লীয় চার্জ বৃদ্ধির কারণে পারমাণবিক ব্যাসার্ধ সাধারণত হ্রাস পায়। সন্ধিগত ধাতুগুলির ক্ষেত্রে, প্রাথমিকভাবে হ্রাস দেখা যায়, তারপরে তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল একটি পরিসর থাকে এবং সিরিজের শেষে সামান্য বৃদ্ধি ঘটে। টাইটানিয়াম, 3d সিরিজের শুরুতে থাকায়, পরবর্তী 3d মৌলগুলির তুলনায় অপেক্ষাকৃত বড় পারমাণবিক ব্যাসার্ধ ধারণ করে।
প্রধান ভৌত ধর্মাবলি
টাইটানিয়াম তার চমৎকার শক্তি-ওজন অনুপাত এবং ক্ষয় প্রতিরোধের জন্য পরিচিত।
- ঘনত্ব: 4.506 g/cm³ (20 °C তাপমাত্রায়)
- সাধারণ তাপমাত্রায় (25 °C) অবস্থা: কঠিন
- রঙ: রূপালী-সাদা ধাতব ঔজ্জ্বল্য
- গলনাঙ্ক: 1668 °C (1941 K)
- স্ফুটনাঙ্ক: 3287 °C (3560 K)
- কঠোরতা: অপেক্ষাকৃত কঠিন, ইস্পাত দ্বারা আঁচড়ানো যায়।
- নমনীয়তা/প্রসার্যতা: বিশুদ্ধ অবস্থায় ভালো নমনীয়তা ও প্রসার্যতা রয়েছে, কিন্তু অক্সিজেন ও নাইট্রোজেনের মতো অপদ্রব্য থাকলে ভঙ্গুর হয়ে যায়।