થુલિયમ (Tm) - પરમાણુ સંરચના અને ગુણધર્મો

પરમાણુ મોડેલની વિગતો

થુલિયમ (Tm) એ પરમાણુ ક્રમાંક 69 ધરાવતું રાસાયણિક તત્વ છે. તે એક દુર્લભ પૃથ્વી તત્વ છે અને લેન્થેનાઇડ શ્રેણીનું સભ્ય છે.

• પરમાણુ ક્રમાંક (Z): 69
  • કેન્દ્રમાં 69 પ્રોટોન દર્શાવે છે.
  • તટસ્થ થુલિયમ પરમાણુમાં 69 ઇલેક્ટ્રોન દર્શાવે છે.
• દળ સંખ્યા (A): આશરે 169 (ખાસ કરીને, સૌથી સ્થિર આઇસોટોપ, થુલિયમ-169, નું પરમાણુ દળ 168.93421 amu છે).
• ન્યુટ્રોનની સંખ્યા: સ્થિર આઇસોટોપ $^\{169\}\text\{Tm\}$ માટે, ન્યુટ્રોનની સંખ્યા A - Z = 169 - 69 = 100 છે.
• પરમાણુ કદ (ધાત્વિક ત્રિજ્યા): 172 pm (પિકોમીટર). આ મૂલ્ય તેના ધાતુમય સ્ફટિક બંધારણમાં થુલિયમ પરમાણુની ત્રિજ્યા દર્શાવે છે.

ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી અને કક્ષાના આકૃતિમાં નિરૂપણ

થુલિયમની ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી તેના રાસાયણિક વર્તન વિશે સમજ આપે છે.

• ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી: $[\text\{Xe\}] 4\text\{f\}^\{13\} 6\text\{s\}^2$
  • ઉમદા વાયુ કોર $[\text\{Xe\}]$ ઝેનોનની ગોઠવણી દર્શાવે છે ($1\text\{s\}^2 2\text\{s\}^2 2\text\{p\}^6 3\text\{s\}^2 3\text\{p\}^6 3\text\{d\}^\{10\} 4\text\{s\}^2 4\text\{p\}^6 4\text\{d\}^\{10\} 5\text\{s\}^2 5\text\{p\}^6$).
  • સૌથી બહારના ઇલેક્ટ્રોન $4\text\{f\}$ અને $6\text\{s\}$ ઉપકક્ષાઓમાં હોય છે.
• કક્ષાના આકૃતિમાં નિરૂપણ (પ્રત્યેક કક્ષામાં ઇલેક્ટ્રોન):
  • K-કક્ષા (n=1): 2 ઇલેક્ટ્રોન ($1\text\{s\}^2$)
  • L-કક્ષા (n=2): 8 ઇલેક્ટ્રોન ($2\text\{s\}^2 2\text\{p\}^6$)
  • M-કક્ષા (n=3): 18 ઇલેક્ટ્રોન ($3\text\{s\}^2 3\text\{p\}^6 3\text\{d\}^\{10\}$)
  • N-કક્ષા (n=4): 31 ઇલેક્ટ્રોન ($4\text\{s\}^2 4\text\{p\}^6 4\text\{d\}^\{10\} 4\text\{f\}^\{13\}$)
  • O-કક્ષા (n=5): 8 ઇલેક્ટ્રોન ($5\text\{s\}^2 5\text\{p\}^6$)
  • P-કક્ષા (n=6): 2 ઇલેક્ટ્રોન ($6\text\{s\}^2$)

આવર્તક વલણો

થુલિયમ ધાતુઓના, ખાસ કરીને લેન્થેનાઇડ્સના લાક્ષણિક વલણો દર્શાવે છે.

• આયનીકરણ એન્થાલ્પી: વાયુમય પરમાણુમાંથી ઇલેક્ટ્રોન દૂર કરવા માટે જરૂરી ઊર્જા.
  • પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી (IE$_1$): 596.7 kJ/mol
  • દ્વિતીય આયનીકરણ એન્થાલ્પી (IE$_2$): 1163 kJ/mol
  • થુલિયમ સરળતાથી તેના બે $6\text\{s\}$ ઇલેક્ટ્રોન અને ઘણીવાર એક $4\text\{f\}$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને સ્થિર +3 ઓક્સિડેશન અવસ્થા બનાવે છે, જે લેન્થેનાઇડ્સ માટે સામાન્ય છે.
• વિદ્યુતઋણતા (પોલિંગ સ્કેલ): 1.25
  • આ નીચું મૂલ્ય દર્શાવે છે કે થુલિયમમાં ઇલેક્ટ્રોન આકર્ષવાની ઓછી વૃત્તિ હોય છે અને તે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને ધન આયનો બનાવવાનું પસંદ કરે છે.
• ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી: મોટાભાગની ધાતુઓ માટે સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત નથી અને સામાન્ય રીતે તેનું મૂલ્ય ધન હોય છે, એટલે કે ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરવા માટે ઊર્જાની જરૂર પડે છે. આ તેની ધાત્વિક લાક્ષણિકતા અને ઇલેક્ટ્રોન મેળવવાને બદલે ગુમાવવાની વૃત્તિ દર્શાવે છે.
• પરમાણુ ત્રિજ્યા: 172 pm
  • લેન્થેનાઇડ તરીકે, તેની પરમાણુ ત્રિજ્યા લેન્થેનાઇડ સંકોચન દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે, જેના પરિણામે શ્રેણીમાં પરમાણુ ત્રિજ્યામાં ધીમે ધીમે ઘટાડો થાય છે.

મુખ્ય ભૌતિક ગુણધર્મો

થુલિયમ એક નરમ, ટીપી શકાય તેવી અને ખેંચી શકાય તેવી ધાતુ છે.

• ઘનતા (20 °C પર): 9.32 g/cm$^\{\text\{3\}\}$
• STP પર અવસ્થા (પ્રમાણભૂત તાપમાન અને દબાણ): ઘન
• રંગ: રૂપેરી-ભૂખરી ધાતુ
• ગલનબિંદુ: 1545 °C (1818 K)
• ઉત્કલનબિંદુ: 1950 °C (2223 K)