Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
ઇરીડિયમ (Ir) - પરમાણુ રચના અને રાસાયણિક ગુણધર્મો
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Iridium - Ir - Chemistry - Atomic Structure - Periodic Table - d-block - Transition Metals
પરમાણુ મોડેલ વિગતો
ઇરીડિયમ (Ir) એ d-બ્લોક સંક્રાંતિ ધાતુ છે.
મૂળભૂત કણો
- પરમાણુ ક્રમાંક (Z): 77
- પ્રોટોનની સંખ્યા: 77
- ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા: 77 (તટસ્થ પરમાણુમાં)
- ન્યુટ્રોનની સરેરાશ સંખ્યા: આશરે 115 (તેના સરેરાશ પરમાણુ દળ 192.217 u પરથી મેળવેલ છે, જ્યાં 192.217 - 77 ≈ 115.217). સામાન્ય સમસ્થાનિકોમાં Ir-191 (114 ન્યુટ્રોન) અને Ir-193 (116 ન્યુટ્રોન) નો સમાવેશ થાય છે.
પરમાણુ કદ
- ધાત્વિક ત્રિજ્યા: આશરે 136 પીકોમીટર (pm). આ મૂલ્ય ધાતુમય સ્ફટિક જાળીમાં ઇરીડિયમ પરમાણુની ત્રિજ્યા દર્શાવે છે.
ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી અને શેલ ડાયાગ્રામ રજૂઆત
ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી
ઇરીડિયમની ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી ઔફ્બાઉ સિદ્ધાંત, પાઉલી અપવર્જન સિદ્ધાંત અને હુંડના નિયમ અનુસાર પરમાણુ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોન ભરવાથી નક્કી થાય છે.
[Xe] 4f¹⁴ 5d⁷ 6s²
- વિસ્તૃત સ્વરૂપ: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d⁷ 6s²
- સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન: સૌથી બહારના ઇલેક્ટ્રોન, મુખ્યત્વે 5d⁷ અને 6s², રાસાયણિક બંધનમાં સામેલ હોય છે.
શેલ ડાયાગ્રામ રજૂઆત
ઇરીડિયમ માટે વિવિધ મુખ્ય ઉર્જા શેલો (n) માં ઇલેક્ટ્રોનનું વિતરણ નીચે મુજબ છે:
- n=1 (K-શેલ): 2 ઇલેક્ટ્રોન (1s²)
- n=2 (L-શેલ): 8 ઇલેક્ટ્રોન (2s² 2p⁶)
- n=3 (M-શેલ): 18 ઇલેક્ટ્રોન (3s² 3p⁶ 3d¹⁰)
- n=4 (N-શેલ): 32 ઇલેક્ટ્રોન (4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴)
- n=5 (O-શેલ): 15 ઇલેક્ટ્રોન (5s² 5p⁶ 5d⁷)
- n=6 (P-શેલ): 2 ઇલેક્ટ્રોન (6s²)
આ વિતરણમાં કુલ 77 ઇલેક્ટ્રોન છે, જે ઇરીડિયમના પરમાણુ ક્રમાંક સાથે મેળ ખાય છે.
આવર્તક વલણો
આયનીકરણ એન્થાલ્પી
- પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી (\DeltaiH₁): આશરે 870 kJ/mol.
- ઇરીડિયમ ધાતુ માટે પ્રમાણમાં ઊંચી પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી દર્શાવે છે કારણ કે તેનો મજબૂત ન્યુક્લિયર ચાર્જ, સંક્ષિપ્ત પરમાણુ કદ અને ભરેલા 4f સબશેલ તથા આંશિક રીતે ભરેલા 5d સબશેલ દ્વારા મળતી સ્થિરતા, જેના કારણે સૌથી બહારના ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવા માટે નોંધપાત્ર ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
વિદ્યુતઋણતા
- પૌલિંગ સ્કેલ વિદ્યુતઋણતા: આશરે 2.20.
- ઇરીડિયમ ધાતુ માટે પ્રમાણમાં ઊંચી વિદ્યુતઋણતા ધરાવે છે, જે રાસાયણિક બંધનમાં ઇલેક્ટ્રોનને આકર્ષવાની તેની ક્ષમતા દર્શાવે છે, જોકે અધાતુઓ કરતાં ઓછી. આ ભારે સંક્રાંતિ ધાતુઓની લાક્ષણિકતા છે.
ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી
- ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી (\DeltaegH): સંક્રાંતિ ધાતુઓ માટેના મૂલ્યો સામાન્ય રીતે ઓછા હોય છે, ઘણીવાર હકારાત્મક (એન્ડોથર્મિક), અથવા શૂન્યની નજીક હોય છે, જેનો અર્થ છે કે તેઓ વધારાના ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારવાની નબળી વૃત્તિ ધરાવે છે. ચોક્કસ અહેવાલિત મૂલ્યો બદલાઈ શકે છે, પરંતુ સામાન્ય રીતે, ધાતુઓ સ્થિર એનાયન બનાવવા માટે સરળતાથી ઇલેક્ટ્રોન મેળવતી નથી.
પરમાણુ ત્રિજ્યા
- પરમાણુ ત્રિજ્યા: ઉપર જણાવ્યા મુજબ, ધાત્વિક ત્રિજ્યા આશરે 136 pm છે.
- d-બ્લોકમાં આવર્તમાં આગળ વધતા, અસરકારક ન્યુક્લિયર ચાર્જ વધવાને કારણે પરમાણુ ત્રિજ્યા સામાન્ય રીતે સહેજ ઘટે છે. સમૂહમાં નીચે જતાં, પરમાણુ ત્રિજ્યા સામાન્ય રીતે વધે છે. જોકે, 5d શ્રેણીના તત્વો (જેમ કે ઇરીડિયમ) પહેલાં આવતા લેન્થેનાઇડ સંકોચનને કારણે 5d તત્વો તેમના 4d સમકક્ષો જેવી જ પરમાણુ ત્રિજ્યા ધરાવે છે.
મુખ્ય ભૌતિક ગુણધર્મો
- ઘનતા: 22.56 g/cm³ (20 °C પર). ઇરીડિયમ સૌથી વધુ જાણીતા ગાઢ તત્વો પૈકી એક છે, જે ફક્ત ઓસ્મિયમ દ્વારા જ વટાવી શકાય છે.
- પ્રમાણભૂત તાપમાન અને દબાણ (STP) પર અવસ્થા: ઘન.
- રંગ: ચાંદી-સફેદ. તે ચળકતો દેખાવ ધરાવે છે.
- ગલનબિંદુ: આશરે 2446 °C (2719 K). ઇરીડિયમ ખૂબ ઊંચું ગલનબિંદુ ધરાવે છે, જે મજબૂત ધાત્વિક બંધન દર્શાવે છે.
- ઉત્કલનબિંદુ: આશરે 4428 °C (4701 K). તેનું અત્યંત ઊંચું ઉત્કલનબિંદુ તેના મજબૂત ધાત્વિક બંધનો અને ઉચ્ચ સ્થિરતા સાથે સુસંગત છે.