આર્ગોન (Ar) પુનરાવર્તન માર્ગદર્શિકા: પરમાણુ બંધારણ અને ગુણધર્મો

1. પરમાણુ મોડેલ વિગતો

આર્ગોન (Ar) આવર્ત કોષ્ટકના સમૂહ 18 (ઉમદા વાયુઓ) સાથે સંબંધિત એક નિષ્ક્રિય વાયુ છે.

• તત્વ પ્રતીક: Ar
• પરમાણુ ક્રમાંક (Z): 18
  • આ દર્શાવે છે કે ન્યુક્લિયસમાં 18 પ્રોટોન છે.
  • તટસ્થ આર્ગોન પરમાણુમાં, 18 ઇલેક્ટ્રોન પણ હોય છે.
• દળ સંખ્યા (A): આશરે 40 (સૌથી પ્રચુર આઇસોટોપ, $^\{40\}\text\{Ar\}$ માટે)
  • ન્યુટ્રોન: A - Z = 40 - 18 = 22 ($^\{40\}\text\{Ar\}$ માટે)
• પરમાણુ કદ (વાન ડેર વાલ્સ ત્રિજ્યા): આશરે 188 pm (પિકોમીટર).
  • ઉમદા વાયુઓ સામાન્ય રીતે સહસંયોજક બંધ બનાવતા નથી, તેથી તેમનું કદ ઘણીવાર તેમની વાન ડેર વાલ્સ ત્રિજ્યા દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે.

2. ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી અને શેલ ડાયાગ્રામ

આર્ગોનની ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી તેની રાસાયણિક નિષ્ક્રિયતા સમજાવે છે.

• ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી (સંપૂર્ણ): $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$
• ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી (નોબલ ગેસ સંકેત): $[Ne] 3s^2 3p^6$
• શેલ વિતરણ:
  • K-શેલ (n=1): 2 ઇલેક્ટ્રોન ($1s^2$)
  • L-શેલ (n=2): 8 ઇલેક્ટ્રોન ($2s^2 2p^6$)
  • M-શેલ (n=3): 8 ઇલેક્ટ્રોન ($3s^2 3p^6$)
• શેલ ડાયાગ્રામ સમજૂતી: સૌથી બહારના M-શેલમાં 8 ઇલેક્ટ્રોન હોય છે, જે તેનું અષ્ટક પૂર્ણ કરે છે. આ સ્થિર ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી આર્ગોનને અત્યંત પ્રતિક્રિયાહીન બનાવે છે અને તેને ઉમદા વાયુના લાક્ષણિક ગુણધર્મો પ્રદાન કરે છે.

3. આવર્તક વલણો

આવર્ત કોષ્ટકના સમૂહ 18 અને આવર્ત 3 માં આર્ગોનનું સ્થાન તેના આવર્તક ગુણધર્મો નક્કી કરે છે.

• આયનીકરણ એન્થાલ્પી (પ્રથમ): આશરે 1520.6 kJ/mol
  • વલણ: આર્ગોનની આયનીકરણ એન્થાલ્પી ખૂબ ઊંચી હોય છે. આ તેના સ્થિર, સંપૂર્ણ ભરાયેલા સૌથી બહારના ઇલેક્ટ્રોન શેલ (અષ્ટક) અને પ્રમાણમાં નાના પરમાણુ ત્રિજ્યાને કારણે છે. આ સ્થિર ગોઠવણીમાંથી ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવા માટે નોંધપાત્ર ઊર્જાની જરૂર પડે છે.
• વિદ્યુતઋણતા: પોલિંગ સ્કેલ પર વ્યાખ્યાયિત નથી.
  • વલણ: ઉમદા વાયુઓ સરળતાથી રાસાયણિક બંધ બનાવતા નથી, તેથી તેમની વિદ્યુતઋણતા સામાન્ય રીતે શૂન્ય અથવા નગણ્ય ગણવામાં આવે છે.
• ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી: આશરે +96 kJ/mol
  • વલણ: આર્ગોન ધન ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી ધરાવે છે. આ દર્શાવે છે કે તેના પહેલાથી જ સ્થિર, સંપૂર્ણ ભરાયેલા સંયોજકતા શેલમાં વધારાના ઇલેક્ટ્રોનને દાખલ કરવા માટે ઊર્જા પૂરી પાડવી આવશ્યક છે, જે આ પ્રક્રિયાને ઊર્જાની દ્રષ્ટિએ પ્રતિકૂળ બનાવે છે.
• પરમાણુ ત્રિજ્યા (વાન ડેર વાલ્સ): આશરે 188 pm
  • વલણ: તેના આવર્તમાં, આર્ગોનની વાન ડેર વાલ્સ ત્રિજ્યા ક્લોરિન જેવા તત્વોની સહસંયોજક ત્રિજ્યા કરતાં પ્રમાણમાં મોટી હોય છે. આ એટલા માટે છે કારણ કે વાન ડેર વાલ્સ ત્રિજ્યા બિન-બંધિત આંતરક્રિયાઓને ધ્યાનમાં લે છે અને સામાન્ય રીતે તુલનાત્મક તત્વો માટે સહસંયોજક ત્રિજ્યા કરતાં મોટી હોય છે. એક આવર્તમાં, ન્યુક્લિયર ચાર્જ વધે છે, જે સામાન્ય રીતે પરમાણુ કદમાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે, પરંતુ ઉમદા વાયુઓ માટે વ્યાખ્યાનો તફાવત નિર્ણાયક છે.

4. મુખ્ય ભૌતિક ગુણધર્મો

આર્ગોન ઉમદા વાયુના લાક્ષણિક ભૌતિક ગુણધર્મો દર્શાવે છે.

• ઓરડાના તાપમાને (25°C) અને દબાણે (1 atm) અવસ્થા: વાયુ
• રંગ: રંગહીન
• ગંધ: ગંધહીન
• સ્વાદ: સ્વાદહીન
• ઘનતા (STP પર): 1.784 kg/m³ (હવા કરતાં ભારે, જે ~1.225 kg/m³ છે)
• ગલનબિંદુ: -189.3 °C (અથવા 83.8 K)
• ઉત્કલનબિંદુ: -185.8 °C (અથવા 87.3 K)
• પાણીમાં દ્રાવ્યતા: સહેજ દ્રાવ્ય (નાઇટ્રોજન કરતાં વધુ દ્રાવ્ય, ઓક્સિજન કરતાં ઓછું દ્રાવ્ય).