Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
ટીન (Sn) - પરમાણુ રચના અને ગુણધર્મો
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Tin - Sn - Group 14 - p-block - Atomic Structure - Periodic Properties - Chemistry
પરમાણુ મોડેલ વિગતો
ટીન (Sn) એ પરમાણુ ક્રમાંક 50 ધરાવતું રાસાયણિક તત્વ છે.
- પરમાણુ ક્રમાંક (Z): 50
- પ્રોટોનની સંખ્યા: 50
- ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા: 50
- દળ ક્રમાંક (A): સૌથી સ્થિર અને વિપુલ આઇસોટોપ ટીન-120 છે. ભારિત સરેરાશ પરમાણુ દળ આશરે 118.71 u છે.
- ન્યુટ્રોનની સંખ્યા: ટીન-120 માટે, 120 - 50 = 70 ન્યુટ્રોન. સામાન્ય આઇસોટોપ્સમાં 62 થી 74 ન્યુટ્રોન હોય છે.
- પરમાણુ કદ:
- સહસંયોજક ત્રિજ્યા: ~145 pm
- વાન ડેર વાલ્સ ત્રિજ્યા: ~217 pm
ઇલેક્ટ્રોનિક રચના અને કવચ આકૃતિ
ઇલેક્ટ્રોનિક રચના પરમાણુ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું વિતરણ દર્શાવે છે.
- સંપૂર્ણ ઇલેક્ટ્રોનિક રચના:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p² - સંક્ષિપ્ત ઇલેક્ટ્રોનિક રચના (ઉમદા વાયુ સંકેત):
[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p²
કવચ આકૃતિ રજૂઆત (કવચ દ્વારા ઇલેક્ટ્રોનનું વિતરણ):
- પ્રથમ કવચ (K): 2 ઇલેક્ટ્રોન
- દ્વિતીય કવચ (L): 8 ઇલેક્ટ્રોન
- તૃતીય કવચ (M): 18 ઇલેક્ટ્રોન
- ચતુર્થ કવચ (N): 18 ઇલેક્ટ્રોન
- પંચમ કવચ (O): 4 ઇલેક્ટ્રોન (સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન)
આ વિતરણને (2, 8, 18, 18, 4) તરીકે લખી શકાય છે. ચાર સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન (5s² 5p²) ની હાજરી સમૂહ 14 ના તત્વોની લાક્ષણિકતા છે, જે +2 અને +4 ની લાક્ષણિક ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓ તરફ દોરી જાય છે.
સામયિક વલણો
આયનીકરણ એન્થાલ્પી (IE)
આયનીકરણ એન્થાલ્પી એ વાયુમય પરમાણુમાંથી ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવા માટે જરૂરી ઊર્જા છે.
- પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી: ~708.6 kJ/mol
- દ્વિતીય આયનીકરણ એન્થાલ્પી: ~1411.8 kJ/mol
- વલણ: સમૂહ 14 માં નીચે જતાં, કાર્બનથી જર્મેનિયમ સુધી પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી સામાન્ય રીતે ઘટે છે. જો કે, ટીન (અને લીડ) જેવા તત્વોમાં સંપૂર્ણ ભરેલા
dઅનેfકક્ષકોની હાજરીને કારણે, શીલ્ડિંગ અસર નબળી હોય છે, જેના પરિણામે ભારે તત્વો માટે અપેક્ષિત સતત ઘટાડાની સરખામણીમાં થોડો વધારો અથવા અનિયમિત વલણ જોવા મળે છે. ટીનની પ્રથમ IE જર્મેનિયમ કરતાં ઓછી છે પરંતુ સમૂહમાં નીચે જતાં સામાન્ય ઘટતું વલણ દર્શાવે છે.
વિદ્યુતઋણતા
વિદ્યુતઋણતા એ ઇલેક્ટ્રોનની વહેંચાયેલી જોડીને આકર્ષવાની પરમાણુની વૃત્તિ છે.
- પૌલિંગ માપક્રમ વિદ્યુતઋણતા: ~1.96
- વલણ: પરમાણુના કદમાં વધારો અને શીલ્ડિંગ અસરને કારણે વિદ્યુતઋણતા સામાન્ય રીતે સમૂહમાં નીચે જતાં ઘટે છે, જેના કારણે સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન કેન્દ્રથી દૂર હોય છે અને તેના પ્રત્યે ઓછા આકર્ષિત થાય છે. ટીન આ સામાન્ય વલણને અનુસરે છે, જે કાર્બન, સિલિકોન અને જર્મેનિયમ કરતાં ઓછું વિદ્યુતઋણ છે.
ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી (EGE)
ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી એ જ્યારે તટસ્થ વાયુમય પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરવામાં આવે ત્યારે ઊર્જામાં થતો ફેરફાર છે.
- ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી: ~-107 kJ/mol
- વલણ: સમૂહ 14 માં નીચે જતાં, ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી સામાન્ય રીતે ઓછી નકારાત્મક (ઓછી ઉષ્માક્ષેપક) બને છે, જે વધારાના ઇલેક્ટ્રોનને સ્વીકારવાની ઘટતી વૃત્તિ સૂચવે છે. આ પરમાણુ કદમાં વધારો અને વધુ ફેલાયેલા ઇલેક્ટ્રોન વાદળોને કારણે છે. ટીનની ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી તેનાથી હળવા સંબંધીઓ કરતાં ઓછી નકારાત્મક છે.
પરમાણુ ત્રિજ્યા
પરમાણુ ત્રિજ્યા એ પરમાણુના કદનું માપ છે.
- સહસંયોજક ત્રિજ્યા: ~145 pm
- વલણ: નવા મુખ્ય ઊર્જા કવચના ઉમેરાને કારણે પરમાણુ ત્રિજ્યા સામાન્ય રીતે સમૂહમાં નીચે જતાં વધે છે, જે કેન્દ્રથી વધુ દૂર હોય છે અને આંતરિક ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા સુરક્ષિત હોય છે. ટીનની પરમાણુ ત્રિજ્યા સિલિકોન અને જર્મેનિયમ કરતાં મોટી છે, જે આ વલણને અનુરૂપ છે.
મુખ્ય ભૌતિક ગુણધર્મો
- ઘનતા (20°C પર):
- સફેદ ટીન (α-Sn, ક્યુબિક રચના): 5.75 g/cm³
- સફેદ ટીન (β-Sn, ટેટ્રાગોનલ રચના): 7.26 g/cm³
- પ્રમાણભૂત તાપમાન અને દબાણ (STP) પર અવસ્થા: ઘન
- રંગ: તાજી કાપેલું હોય ત્યારે ચાંદી જેવો સફેદ, ચળકતો ધાતુ; હવામાં નિસ્તેજ રાખોડી રંગમાં ઝાંખું પડે છે. તેના બે મુખ્ય અપરરૂપ સ્વરૂપો છે: ગ્રે ટીન (α-ટીન), એક અર્ધવાહક, અને સફેદ ટીન (β-ટીન), એક ધાતુ.
- ગલનબિંદુ: 231.9 °C
- ઉત્કલનબિંદુ: 2602 °C