પોટેશિયમ (K) - પરમાણુ સંરચના અને ગુણધર્મો

પોટેશિયમ (K) ની પરમાણુ મોડેલ વિગતો

પોટેશિયમ (K) એ આવર્ત કોષ્ટકના Group 1, Period 4 માં આવેલી આલ્કલી ધાતુ છે.

• પરમાણુ ક્રમાંક (Z): 19
  • કેન્દ્રમાં 19 પ્રોટોન દર્શાવે છે.
  • તટસ્થ પરમાણુમાં, તે 19 ઇલેક્ટ્રોન પણ દર્શાવે છે.
• દળ સંખ્યા (A): આશરે 39 (સૌથી સામાન્ય સમસ્થાનિક, K-39 માટે).
  • ન્યુટ્રોન: દળ સંખ્યા - પરમાણુ ક્રમાંક = 39 - 19 = 20 ન્યુટ્રોન (K-39 માટે).
• પરમાણુ કદ:
  • ધાત્વીય ત્રિજ્યા: 227 picometers (pm). આ ધાત્વીય સ્ફટિકમાં પરમાણુની ત્રિજ્યા છે.
  • આયનીય ત્રિજ્યા (K⁺): 138 pm. બાહ્યતમ કક્ષા ગુમાવવાને કારણે K⁺ કેટાઅયન તટસ્થ પરમાણુ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે નાનો હોય છે.

ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી અને કક્ષાનો આકૃતિ

ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી

ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી પરમાણુ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનના વિતરણનું વર્ણન કરે છે.

• કક્ષકીય ગોઠવણી: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹
• ઉમદા વાયુ ગોઠવણી: [Ar] 4s¹
  • આ સૂચવે છે કે પોટેશિયમ 4s કક્ષકમાં એક સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન સાથે સ્થિર આર્ગોન કોર ધરાવે છે.

કક્ષા આકૃતિ નિરૂપણ

કક્ષા આકૃતિ વિવિધ ઊર્જા કક્ષાઓમાં ઇલેક્ટ્રોનનું સરળ દ્રશ્ય નિરૂપણ પૂરું પાડે છે.

• K-કક્ષા (n=1): 2 ઇલેક્ટ્રોન
• L-કક્ષા (n=2): 8 ઇલેક્ટ્રોન
• M-કક્ષા (n=3): 8 ઇલેક્ટ્રોન
• N-કક્ષા (n=4): 1 ઇલેક્ટ્રોન (આ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે)

પોટેશિયમ સરળતાથી તેનો એકલ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને સ્થિર K⁺ આયન બનાવે છે, જે આર્ગોનની ઉમદા વાયુ ગોઠવણી પ્રાપ્ત કરે છે.

પોટેશિયમના આવર્ત વલણો

આલ્કલી ધાતુ હોવાને કારણે, પોટેશિયમ તેના આવર્ત અને સમૂહમાં લાક્ષણિક વલણો દર્શાવે છે.

• પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી (IE₁): 418.8 kJ/mol
  • પોટેશિયમ ખૂબ જ ઓછી પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી ધરાવે છે, જે દર્શાવે છે કે તેના સૌથી બહારના ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવા માટે ઓછી ઊર્જાની જરૂર પડે છે. આ મોટા પરમાણુ કદ અને આંતરિક ઇલેક્ટ્રોનની શીલ્ડીંગ અસરને કારણે છે.
• વિદ્યુતઋણતા (પોલિંગ સ્કેલ): 0.82
  • પોટેશિયમ ખૂબ ઓછી વિદ્યુતઋણતા ધરાવે છે, જે સહસંયોજક બંધમાં ભાગીદારીવાળા ઇલેક્ટ્રોનને આકર્ષવાની તેની નબળી વૃત્તિ દર્શાવે છે. તે સૌથી ઓછી વિદ્યુતઋણ તત્વોમાંનું એક છે.
• ઇલેક્ટ્રોન બંધુતા (EA): -48 kJ/mol
  • પોટેશિયમ માટે ઇલેક્ટ્રોન બંધુતા નકારાત્મક છે, એટલે કે જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરીને વાયુમય K⁻ આયન બને છે ત્યારે ઊર્જા મુક્ત થાય છે. જોકે, સ્થિર K⁻ આયન બનાવવું સામાન્ય નથી; આ મૂલ્ય મુખ્યત્વે વાયુ-તબક્કાની પ્રક્રિયા માટેના ઊર્જા પરિવર્તનને પ્રતિબિંબિત કરે છે. સામાન્ય રીતે, આલ્કલી ધાતુઓમાં ઇલેક્ટ્રોન મેળવવાની વૃત્તિ ખૂબ ઓછી હોય છે.
• પરમાણુ ત્રિજ્યા: 227 pm (ધાત્વીય ત્રિજ્યા)
  • પોટેશિયમ તેના આવર્ત (Period 4) માં સૌથી મોટી પરમાણુ ત્રિજ્યા ધરાવે છે અને Group 1 માં નીચે જતાં વધે છે. આ મોટું કદ ચાર ઇલેક્ટ્રોન કક્ષાઓની હાજરીને આભારી છે.

પોટેશિયમના મુખ્ય ભૌતિક ગુણધર્મો

પોટેશિયમ લાક્ષણિક ધાત્વીય ગુણધર્મો દર્શાવે છે, જેમાં આલ્કલી ધાતુઓની કેટલીક અનન્ય લાક્ષણિકતાઓ પણ છે.

• ઘનતા: 0.86 g/cm³ (20°C પર)
  • પોટેશિયમ પાણી કરતાં ઓછું ઘન હોય છે, જેના કારણે તે પાણી પર તરે છે.
• ઓરડાના તાપમાને (25°C) અવસ્થા: ઘન
• રંગ: ચળકતો-સફેદ, ચમકદાર (તાજા કાપવામાં આવે ત્યારે)
  • ઓક્સિડેશનને કારણે હવામાં ખુલ્લા રહેતાં ઝડપથી ઝાંખો પડે છે.
• ગલનબિંદુ (MP): 63.5 °C
  • મોટાભાગની ધાતુઓની સરખામણીમાં પોટેશિયમનું ગલનબિંદુ પ્રમાણમાં ઓછું હોય છે, જે નબળા ધાત્વીય બંધ દર્શાવે છે.
• ઉત્કલનબિંદુ (BP): 759 °C
  • તેના ગલનબિંદુની જેમ, પોટેશિયમનું ઉત્કલનબિંદુ પણ ધાતુ માટે પ્રમાણમાં ઓછું છે.