જર્મેનિયમ (Ge) રિવિઝન ગાઇડ

પરમાણુ મોડેલ વિગતો

જર્મેનિયમ (Ge) આવર્ત કોષ્ટકના સમૂહ 14 અને આવર્ત 4 માં આવેલો એક મેટલોઇડ તત્વ છે.

• પરમાણુ ક્રમાંક (Z): 32
  • કેન્દ્રમાં 32 પ્રોટોન સૂચવે છે.
  • તટસ્થ પરમાણુ માટે, તેમાં 32 ઇલેક્ટ્રોન પણ હોય છે.
• દળ સંખ્યા (A): સૌથી સામાન્ય આઇસોટોપ જર્મેનિયમ-74 (⁷⁴Ge) છે.
  • ન્યુટ્રોનની સંખ્યા: A - Z = 74 - 32 = 42 ન્યુટ્રોન (⁷⁴Ge માટે).
• પરમાણુ ત્રિજ્યા:
  • સહસંયોજક ત્રિજ્યા: આશરે 122 pm.

ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી અને કોષ આકૃતિ

• ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p²
  • આ ગોઠવણી દર્શાવે છે કે સૌથી બહારનો કોષ (સંયોજકતા કોષ) ચોથો કોષ છે, જેમાં 4 ઇલેક્ટ્રોન હોય છે (4s માં 2 અને 4p કક્ષકમાં 2).
  • 3d પેટાકોષ 10 ઇલેક્ટ્રોનથી સંપૂર્ણપણે ભરેલો છે.
• કોષ-વાર ઇલેક્ટ્રોન વિતરણ:
  • K-કોષ (n=1): 2 ઇલેક્ટ્રોન
  • L-કોષ (n=2): 8 ઇલેક્ટ્રોન
  • M-કોષ (n=3): 18 ઇલેક્ટ્રોન (3s માં 2, 3p માં 6, 3d માં 10)
  • N-કોષ (n=4): 4 ઇલેક્ટ્રોન (4s માં 2, 4p માં 2)
  • સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન: 4 (આ ઇલેક્ટ્રોન મુખ્યત્વે રાસાયણિક બંધનમાં સામેલ હોય છે).

આવર્તક પ્રવાહો

સમૂહ 14 અને આવર્ત 4 માં જર્મેનિયમનું સ્થાન તેના આવર્તક ગુણધર્મો નક્કી કરે છે.

આયનીકરણ એન્થાલ્પી (IE)

• પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી: 762 kJ/mol.
• પ્રવાહ: જેમ જેમ આપણે કાર્બનથી જર્મેનિયમ તરફ સમૂહ 14 માં નીચે જઈએ છીએ, તેમ તેમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી સામાન્ય રીતે ઘટે છે. આ વધતા પરમાણુ કદ અને આંતરિક ઇલેક્ટ્રોનની વધેલી શિલ્ડિંગ અસરને કારણે થાય છે, જે કેન્દ્ર અને સૌથી બહારના ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચેના આકર્ષણને ઘટાડે છે. જર્મેનિયમની IE સિલિકોન કરતાં ઓછી છે પરંતુ ટીન કરતાં વધારે છે.

વિદ્યુતઋણતા (EN)

• પૌલિંગ સ્કેલ વિદ્યુતઋણતા: 2.01.
• પ્રવાહ: સમૂહમાં નીચે જતાં, પરમાણુ કદ વધવાને કારણે અને કેન્દ્ર તથા સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન વચ્ચેનું અંતર વધવાને કારણે વિદ્યુતઋણતા સામાન્ય રીતે ઘટે છે. જર્મેનિયમ કાર્બન અને સિલિકોન કરતાં ઓછું વિદ્યુતઋણ છે.

ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી (EGE)

• ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી: -119 kJ/mol.
• પ્રવાહ: સમૂહમાં નીચે જતાં ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પીના મૂલ્યો સામાન્ય રીતે ઓછા ઋણ (ઓછા ઉષ્માક્ષેપક) બને છે. આ એટલા માટે થાય છે કારણ કે ઉમેરાયેલો ઇલેક્ટ્રોન મોટા કોષમાં સમાવિષ્ટ થાય છે, જે કેન્દ્રથી વધુ દૂર હોય છે અને ઓછા આકર્ષણનો અનુભવ કરે છે.

પરમાણુ ત્રિજ્યા

• સહસંયોજક ત્રિજ્યા: 122 pm.
• પ્રવાહ: સમૂહમાં નીચે જતાં પરમાણુ ત્રિજ્યા વધે છે કારણ કે દરેક અનુગામી આવર્ત સાથે નવા ઇલેક્ટ્રોન કોષો ઉમેરાય છે, જેના પરિણામે મોટો ઇલેક્ટ્રોન વાદળ બને છે. જર્મેનિયમ સિલિકોન કરતાં મોટી પરમાણુ ત્રિજ્યા ધરાવે છે.

મુખ્ય ભૌતિક ગુણધર્મો

• ઘનતા: 5.323 g/cm³ (25 °C પર).
• ઓરડાના તાપમાને અવસ્થા: ઘન.
• રંગ: રાખોડી-સફેદ, ચળકતો. તે ધાતુ જેવી ચમક ધરાવે છે પરંતુ અધાતુની જેમ બરડ હોય છે, જે મેટલોઇડની લાક્ષણિકતા છે.
• ગલનબિંદુ (MP): 938.25 °C.
• ઉત્કલનબિંદુ (BP): 2833 °C.
• વર્ગીકરણ: મેટલોઇડ. જર્મેનિયમ એક સેમિકન્ડક્ટર છે, જેનો અર્થ છે કે તેની વિદ્યુત વાહકતા વાહક અને અવાહક વચ્ચેની હોય છે, અને તે તાપમાન વધવા સાથે વધે છે.