Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
ટંગસ્ટન (W) - પરમાણુ સંરચના અને રાસાયણિક ગુણધર્મો
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Tungsten - W - Atomic Structure - Periodic Trends - Physical Properties - d-block elements - Transition Metals
ટંગસ્ટન (W) ની પરમાણુ સંરચના
પરમાણુ ક્રમાંક 74 ધરાવતું ટંગસ્ટન (W) એ d-બ્લોક સંક્રાંતિ તત્વ છે.
પરમાણુ મોડેલ વિગતો
- પરમાણુ ક્રમાંક (Z): 74 (તટસ્થ પરમાણુમાં 74 પ્રોટોન અને 74 ઇલેક્ટ્રોન દર્શાવે છે).
- સરેરાશ પરમાણુ દળ: 183.84 u.
- પ્રોટોન: 74
- ઇલેક્ટ્રોન: 74
- ન્યુટ્રોન: તેના સૌથી પ્રચુર આઇસોટોપ, W-184 માટે, ન્યુટ્રોનની સંખ્યા 184 - 74 = 110 છે.
- પરમાણુ ત્રિજ્યા (સહસંયોજક): આશરે 139 pm.
ઇલેક્ટ્રોન રચના
ટંગસ્ટન (W) ની ઇલેક્ટ્રોન રચના તેના પરમાણુ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનની ગોઠવણીનું વર્ણન કરે છે.
- નિષ્ક્રિય વાયુ મૂળ રચના: [Xe] 4f¹⁴ 5d⁴ 6s²
- કવચ-વાર ઇલેક્ટ્રોન વિતરણ:
- K-કવચ (n=1): 2 ઇલેક્ટ્રોન
- L-કવચ (n=2): 8 ઇલેક્ટ્રોન
- M-કવચ (n=3): 18 ઇલેક્ટ્રોન
- N-કવચ (n=4): 32 ઇલેક્ટ્રોન (ભરેલા 4s, 4p, 4d, 4f કક્ષકો)
- O-કવચ (n=5): 12 ઇલેક્ટ્રોન (5s², 5p⁶, 5d⁴)
- P-કવચ (n=6): 2 ઇલેક્ટ્રોન (6s²)
- આ વિતરણ (2, 8, 18, 32, 12, 2) અંદરના કવચથી બહારના કવચ સુધી ઇલેક્ટ્રોન કવચના ભરણને દર્શાવે છે.
આવર્ત વલણો
આવર્ત કોષ્ટકમાં ટંગસ્ટનનું સ્થાન (સમૂહ 6, આવર્ત 6, d-બ્લોક) તેના આવર્ત ગુણધર્મો નક્કી કરે છે.
આયનીકરણ એન્થાલ્પી (IE)
- પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી: આશરે 770 kJ/mol.
- વલણ સમજૂતી: સંક્રાંતિ ધાતુ હોવાને કારણે, ટંગસ્ટન s-બ્લોક તત્વોની સરખામણીમાં પ્રમાણમાં ઊંચી આયનીકરણ એન્થાલ્પી ધરાવે છે, જે તેના ઊંચા ન્યુક્લિયર ચાર્જ અને નાના પરમાણુ કદને કારણે છે. ભરેલા 4f કક્ષકોની હાજરી નબળા શિલ્ડિંગ તરફ દોરી જાય છે, જેના કારણે ન્યુક્લિયર ચાર્જમાં અસરકારક વધારો થાય છે (લેન્થેનાઇડ સંકોચન અસર), જે 5d શ્રેણીમાં તેના હળવા સજાતીય તત્વોની તુલનામાં તેની ઊંચી આયનીકરણ ઊર્જામાં વધુ ફાળો આપે છે.
વિદ્યુતઋણતા
- પૉલિંગ સ્કેલ વિદ્યુતઋણતા: આશરે 2.36.
- વલણ સમજૂતી: ટંગસ્ટન વધુ વિદ્યુતઋણ સંક્રાંતિ ધાતુઓમાંનું એક છે. તેની પ્રમાણમાં ઊંચી વિદ્યુતઋણતા d-બ્લોકમાં તેના સ્થાન સાથે સુસંગત છે, જ્યાં વધતો ન્યુક્લિયર ચાર્જ અને d અને f ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા અપૂર્ણ શિલ્ડિંગ, સહિયારા ઇલેક્ટ્રોન પ્રત્યેના આકર્ષણને વધારે છે.
ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી (EGE)
- મૂલ્ય: ધાતુઓ માટે સામાન્ય રીતે ધન અથવા શૂન્યની નજીક હોય છે. ટંગસ્ટન માટે ચોક્કસ મૂલ્યો સામાન્ય રીતે નોંધવામાં આવતા નથી કારણ કે તે સરળતાથી ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારીને ઋણ આયનો બનાવતું નથી.
- વલણ સમજૂતી: ધાતુઓ સામાન્ય રીતે ધન ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી ધરાવે છે, એટલે કે તટસ્થ વાયુમય પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરવા માટે ઊર્જાની જરૂર પડે છે. આ એટલા માટે છે કારણ કે ધાતુઓ ઇલેક્ટ્રોન મેળવવાને બદલે ગુમાવવાનું વલણ ધરાવે છે.
પરમાણુ ત્રિજ્યા
- સહસંયોજક પરમાણુ ત્રિજ્યા: આશરે 139 pm.
- વલણ સમજૂતી: ટંગસ્ટનની પરમાણુ ત્રિજ્યા લેન્થેનાઇડ સંકોચન દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે. 4f ઇલેક્ટ્રોનના નબળા શિલ્ડિંગ અસરને કારણે, બાહ્યતમ ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા અનુભવાતો અસરકારક ન્યુક્લિયર ચાર્જ નોંધપાત્ર રીતે વધે છે. આ 5d સંક્રાંતિ શ્રેણીના તત્વોની પરમાણુ અને આયનીય ત્રિજ્યામાં સંકોચનનું કારણ બને છે, જેના કારણે ટંગસ્ટનની પરમાણુ ત્રિજ્યા મોલિબ્ડેનમ (4d શ્રેણીમાં તેનો સજાતીય) જેવી જ રહે છે, જે સમૂહમાં નીચે જતાં નોંધપાત્ર રીતે મોટી હોવાની અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે તેનાથી વિરુદ્ધ.
મુખ્ય ભૌતિક ગુણધર્મો
ટંગસ્ટન કેટલાક અનન્ય અને અતિશય ભૌતિક ગુણધર્મો દર્શાવે છે.
- ઘનતા: 19.25 g/cm³ (સૌથી ગાઢ તત્વોમાંનું એક).
- પ્રમાણભૂત તાપમાન અને દબાણ (STP) પર સ્થિતિ: ઘન.
- રંગ: ચળકતી, ચાંદી જેવી સફેદથી રાખોડી ધાતુ.
- ગલનબિંદુ: 3422 °C (બધા તત્વોમાં સૌથી ઊંચું ગલનબિંદુ).
- ઉત્કલનબિંદુ: 5930 °C (તત્વોમાં સૌથી ઊંચા ઉત્કલનબિંદુઓ પૈકી એક).