અર્બિયમ (Er) - પરમાણુ બંધારણ અને ગુણધર્મો

પરમાણુ મોડેલ વિગતો

અર્બિયમ (Er) એ લેન્થેનાઇડ તત્વ છે.

• પરમાણુ ક્રમાંક (Z): 68
• પરમાણુ દળ (A): 167.259 u
• પ્રોટોન: 68
• ઇલેક્ટ્રોન: 68 (તટસ્થ પરમાણુમાં)
• ન્યુટ્રોન: આશરે 99 (કુદરતી સમસ્થાનિકો માટે સરેરાશ; દા.ત., સૌથી પ્રચુર સમસ્થાનિક $^\{166\}$Er માં 98 ન્યુટ્રોન હોય છે).
• પરમાણુ કદ:
  • ધાત્વિક ત્રિજ્યા (12-કોઓર્ડિનેટ): 178 pm
  • આયનીય ત્રિજ્યા (Er³⁺): 89 pm

ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી અને શેલ ડાયાગ્રામ

• ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી: [Xe] 4f¹² 6s²
  • આ ગોઠવણી દર્શાવે છે કે ઝેનોન (Xe) ના સ્થિર ઉમદા વાયુ કોર પછી, 4f પેટાકોષમાં 12 ઇલેક્ટ્રોન અને 6s પેટાકોષમાં 2 ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. 4f ઇલેક્ટ્રોન આંતરિક-કોષ ઇલેક્ટ્રોન છે અને શિલ્ડિંગમાં નોંધપાત્ર ફાળો આપે છે.
• શેલ-વાર ઇલેક્ટ્રોન વિતરણ:
  • K-શેલ (n=1): 2 ઇલેક્ટ્રોન (1s²)
  • L-શેલ (n=2): 8 ઇલેક્ટ્રોન (2s² 2p⁶)
  • M-શેલ (n=3): 18 ઇલેક્ટ્રોન (3s² 3p⁶ 3d¹⁰)
  • N-શેલ (n=4): 30 ઇલેક્ટ્રોન (4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹²)
  • O-શેલ (n=5): 8 ઇલેક્ટ્રોન (5s² 5p⁶)
  • P-શેલ (n=6): 2 ઇલેક્ટ્રોન (6s²)

આવર્ત વલણો

અર્બિયમ, અન્ય લેન્થેનાઇડ્સની જેમ, તેના 4f પેટાકોષના ભરણથી પ્રભાવિત ચોક્કસ વલણો દર્શાવે છે.

• આયનીકરણ એન્થાલ્પી:
  • પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી (IE₁): 589.3 kJ/mol
  • દ્વિતીય આયનીકરણ એન્થાલ્પી (IE₂): 1150 kJ/mol
  • તૃતીય આયનીકરણ એન્થાલ્પી (IE₃): 2195 kJ/mol
  • વલણ: મુખ્ય સમૂહ તત્વોની સરખામણીમાં પ્રમાણમાં ઓછી, જે ધાતુઓ માટે લાક્ષણિક છે. જેમ જેમ ધન આયનમાંથી ઇલેક્ટ્રોન દૂર થાય છે તેમ અનુક્રમિક આયનીકરણ એન્થાલ્પી વધે છે.
• વિદ્યુતઋણતા (પોલિંગ સ્કેલ): 1.24
  • વલણ: ઓછી, જે તેની ધાત્વિક લાક્ષણિકતા અને ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવાની વૃત્તિને પ્રતિબિંબિત કરે છે.
• ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી:
  • સરળતાથી ઉપલબ્ધ નથી; તેની ધાત્વિક લાક્ષણિકતા અને સ્થિર 4f¹² 6s² ગોઠવણીને કારણે ઇલેક્ટ્રોન મેળવવાની ઓછી વૃત્તિ સૂચવે છે, જે હકારાત્મક અથવા શૂન્યની નજીક હોવાની અપેક્ષા છે.
• પરમાણુ ત્રિજ્યા:
  • ધાત્વિક ત્રિજ્યા સામાન્ય રીતે લેન્થેનાઇડ શ્રેણીમાં (લેન્થેનોઇડ સંકોચન) 4f ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા નબળા શિલ્ડિંગને કારણે ઘટે છે, જે ન્યુક્લિયસ અને બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચે વધુ મજબૂત આકર્ષણ તરફ દોરી જાય છે.

મુખ્ય ભૌતિક ગુણધર્મો

• ઘનતા: 9.066 g/cm³ (25 °C પર)
• અવસ્થા: ઘન (25 °C અને 1 atm પર)
• રંગ: તેજસ્વી ધાત્વિક ચમક સાથે ચાંદી-સફેદ ધાતુ. તે હવામાં ધીમે ધીમે ઝાંખી પડે છે.
• ગલનબિંદુ (MP): 1529 °C (1802 K)
• ઉત્કલનબિંદુ (BP): 2868 °C (3141 K)