નિકલ (Ni) પુનરાવર્તન માર્ગદર્શિકા

નિકલ (Ni) નું પરમાણુ મોડેલ

નિકલ (Ni) એ એક સંક્રાંતિ ધાતુ છે જે આવર્ત કોષ્ટકના ગ્રુપ 10 અને પિરિયડ 4 માં આવેલી છે.

• પરમાણુ ક્રમાંક (Z): 28
  • પ્રોટોનની સંખ્યા: 28
  • ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા: 28 (તટસ્થ પરમાણુમાં)
• પરમાણુ દળ (A): આશરે 58.69 u (પરમાણુ દળ એકમો)
• ન્યુટ્રોનની સંખ્યા: સૌથી વધુ પ્રચલિત સમસ્થાનિક, નિકલ-58 (⁵⁸Ni), માં 30 ન્યુટ્રોન (58 - 28) હોય છે. સરેરાશ પરમાણુ દળ ⁶⁰Ni (32 ન્યુટ્રોન) જેવા અન્ય સમસ્થાનિકોને પણ ધ્યાનમાં લે છે.
• પરમાણુ કદ (ધાત્વિક ત્રિજ્યા): આશરે 124 પીકોમીટર (pm).

ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી અને કવચ આકૃતિ

ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી

નિકલની ભૂમિ અવસ્થા (ground state) ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી આ પ્રમાણે છે: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁸ 4s²

આને ઉમદા વાયુ કોર સંકેતનો ઉપયોગ કરીને પણ લખી શકાય છે: [Ar] 3d⁸ 4s²

કવચ આકૃતિ નિરૂપણ (ઇલેક્ટ્રોન વિતરણ)

ઇલેક્ટ્રોન મુખ્ય ઊર્જા કવચ (K, L, M, N) માં નીચે પ્રમાણે વિતરિત થયેલા છે:

• K-કવચ (n=1): 2 ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે (1s²)
• L-કવચ (n=2): 8 ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે (2s² 2p⁶)
• M-કવચ (n=3): 16 ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે (3s² 3p⁶ 3d⁸)
• N-કવચ (n=4): 2 ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે (4s²)

આ વિતરણ તટસ્થ નિકલ પરમાણુ માટે કુલ 28 ઇલેક્ટ્રોન સુનિશ્ચિત કરે છે. આંશિક રીતે ભરાયેલ 3d ઉપકવચ સંક્રાંતિ ધાતુઓની લાક્ષણિકતા છે.

નિકલના સામયિક વલણો

આયનીકરણ એન્થાલ્પી

આયનીકરણ એન્થાલ્પી એ વાયુમય પરમાણુમાંથી ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવા માટે જરૂરી ઊર્જા છે.

• પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી (IE₁): 737 kJ/mol
• દ્વિતીય આયનીકરણ એન્થાલ્પી (IE₂): 1753 kJ/mol
• વલણ: નિકલની આયનીકરણ એન્થાલ્પી મધ્યમ હોય છે, જે સંક્રાંતિ ધાતુઓ માટે સામાન્ય છે. IE₁ એ બિન-ધાતુઓ કરતાં ઓછી અને સમાન પિરિયડમાં આલ્કલી ધાતુઓ કરતાં વધુ હોય છે. IE₂ નોંધપાત્ર રીતે ઊંચી હોય છે કારણ કે બાકી રહેલા ઇલેક્ટ્રોન પર અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર (effective nuclear charge) વધે છે.

વિદ્યુતઋણતા

વિદ્યુતઋણતા એ રાસાયણિક બંધનમાં ભાગીદાર ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષિત કરવાની પરમાણુની ક્ષમતાનું માપ છે.

• પૉલિંગ સ્કેલ વિદ્યુતઋણતા: 1.91
• વલણ: નિકલની વિદ્યુતઋણતા મધ્યમ હોય છે, જે ધ્રુવીય સહસંયોજક બંધ બનાવવાની તેની ક્ષમતા દર્શાવે છે, પરંતુ ધાત્વિક બંધનમાં પણ સરળતાથી ભાગ લે છે.

ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી

ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી એ ઊર્જામાં થતો ફેરફાર છે જ્યારે તટસ્થ વાયુમય પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરવામાં આવે છે અને નકારાત્મક આયન બને છે.

• ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી (E_ea): -112 kJ/mol
• વલણ: નિકલની ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી નકારાત્મક હોય છે, એટલે કે જ્યારે તે ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે ત્યારે ઊર્જા મુક્ત કરે છે. જોકે, આ મૂલ્ય હેલોજન જેટલું પ્રબળ નકારાત્મક નથી, જે દર્શાવે છે કે તે સરળતાથી સ્થિર ઋણ આયનો બનાવતું નથી.

પરમાણુ ત્રિજ્યા

પરમાણુ ત્રિજ્યા એ પરમાણુનું કદ છે. ધાતુઓ માટે, ધાત્વિક ત્રિજ્યાને સામાન્ય રીતે ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે.

• ધાત્વિક ત્રિજ્યા: 124 pm
• વલણ: એક પિરિયડમાં, પરમાણુ ત્રિજ્યા સામાન્ય રીતે ડાબેથી જમણે ઘટે છે કારણ કે અસરકારક કેન્દ્રીય વીજભાર વધે છે. જોકે, સંક્રાંતિ ધાતુઓમાં, વલણ વધુ જટિલ હોય છે, ઘણીવાર થોડો ઘટાડો જોવા મળે છે ત્યારબાદ થોડો વધારો અથવા સાપેક્ષ સ્થિરતા જોવા મળે છે. નિકલની પરમાણુ ત્રિજ્યા 3d શ્રેણીની સંક્રાંતિ ધાતુઓ માટે લાક્ષણિક છે.

નિકલના મુખ્ય ભૌતિક ગુણધર્મો

• ઘનતા: 20 °C તાપમાને 8.90 g/cm³
• ઓરડાના તાપમાને (25 °C) અવસ્થા: ઘન
• રંગ: ચાંદી-સફેદ સહેજ સોનેરી આભાસ સાથે, ઉચ્ચ ચમક.
• ગલનબિંદુ: 1455 °C
• ઉત્કલનબિંદુ: 2913 °C
• ચુંબકીય ગુણધર્મો: ઓરડાના તાપમાને ફેરોમેગ્નેટિક (ચુંબકીય ક્ષેત્રો પ્રત્યે પ્રબળ આકર્ષણ).
• ટીપાઉપણું અને તણાવપણું: અત્યંત ટીપાઉ (શીટ્સમાં ટીપી શકાય છે) અને તણાવપણું (તારમાં ખેંચી શકાય છે).
• વાહકતા: ગરમી અને વિદ્યુતનો સારો વાહક.