Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
आर्सेनिक (As) पुनरीक्षण मार्गदर्शिका
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Arsenic - p-block - Group 15 - Atomic Structure - Chemical Properties - JEE - NEET - CBSE - ICSE
परमाणु मॉडल विवरण
आर्सेनिक (As) आवर्त सारणी के समूह 15 और आवर्त 4 का एक p-ब्लॉक तत्व है। यह उपधातुओं के गुण प्रदर्शित करता है।
मौलिक कण
- परमाणु संख्या (Z): 33
- द्रव्यमान संख्या (A): लगभग 75 (सबसे सामान्य समस्थानिक, आर्सेनिक-75 के लिए)
- प्रोटॉन की संख्या: 33
- इलेक्ट्रॉनों की संख्या: 33 (एक उदासीन परमाणु में)
- न्यूट्रॉन की संख्या: 42 (आर्सेनिक-75 के लिए, A - Z के रूप में गणना की गई)
परमाणु आकार
- सहसंयोजक त्रिज्या: 119 pm
- वैन डेर वाल्स त्रिज्या: 185 pm
- धात्विक त्रिज्या: 124.5 pm
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और कोश आरेख
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
- मूल अवस्था इलेक्ट्रॉनिक विन्यास:
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p³ - कक्षीय-वार विन्यास:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p³
कोश आरेख निरूपण
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास बताता है कि इलेक्ट्रॉन विभिन्न ऊर्जा कोशों (K, L, M, N, आदि) में कैसे वितरित होते हैं:
- K-कोश (n=1): 2 इलेक्ट्रॉन (
1s²) - L-कोश (n=2): 8 इलेक्ट्रॉन (
2s² 2p⁶) - M-कोश (n=3): 18 इलेक्ट्रॉन (
3s² 3p⁶ 3d¹⁰) - N-कोश (n=4): 5 इलेक्ट्रॉन (
4s² 4p³)
संयोजी कोश: सबसे बाहरी कोश (N-कोश) में 5 इलेक्ट्रॉन (4s² 4p³) होते हैं। यह विन्यास, विशेष रूप से अर्ध-भरा हुआ p-उपकोश (4p³), आर्सेनिक की सापेक्ष स्थिरता और इसकी सामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाओं (+3, +5, -3) में योगदान देता है।
आवधिक प्रवृत्तियाँ
आयनीकरण एन्थैल्पी
- प्रथम आयनीकरण एन्थैल्पी: 947 kJ/mol
- समूह 15 में प्रवृत्ति: समूह 15 में नीचे जाने पर आयनीकरण एन्थैल्पी आम तौर पर घटती है। आर्सेनिक का मान फॉस्फोरस (1012 kJ/mol) से कम है लेकिन एंटीमनी (834 kJ/mol) से अधिक है। यह कमी बढ़ते परमाणु आकार और आंतरिक इलेक्ट्रॉनों से बढ़ते परिरक्षण प्रभाव के कारण होती है, जिससे बढ़ते नाभिकीय आवेश के बावजूद सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन को हटाना आसान हो जाता है।
विद्युत् ऋणात्मकता (पॉलिंग पैमाना)
- विद्युत् ऋणात्मकता: 2.18
- समूह 15 में प्रवृत्ति: समूह 15 में नीचे जाने पर विद्युत् ऋणात्मकता आम तौर पर घटती है। आर्सेनिक फॉस्फोरस (2.19) की तुलना में कम विद्युत् ऋणात्मक है लेकिन एंटीमनी (2.05) से अधिक विद्युत् ऋणात्मक है। यह प्रवृत्ति बढ़ते परमाणु आकार और संयोजी इलेक्ट्रॉनों पर घटते नाभिकीय आकर्षण के अनुरूप है।
इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी
- इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी: -78 kJ/mol
- समूह 15 में प्रवृत्ति: समूह 15 में नीचे जाने पर इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी कम ऋणात्मक (या अधिक धनात्मक) हो जाती है। आर्सेनिक का मान फॉस्फोरस (-72 kJ/mol, हालांकि कुछ स्रोत P को थोड़ा अधिक ऋणात्मक बताते हैं) की तुलना में कम ऋणात्मक है और एंटीमनी (-101 kJ/mol, फिर से, कुछ स्रोतों में भिन्नता है) से अधिक ऋणात्मक है। यह दर्शाता है कि परमाणु आकार बढ़ने पर अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन को स्वीकार करने की प्रवृत्ति घटती जाती है और संयोजी कोश में इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन प्रतिकर्षण नाभिकीय आकर्षण की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण हो जाता है।
परमाणु त्रिज्या
- सहसंयोजक त्रिज्या: 119 pm
- समूह 15 में प्रवृत्ति: समूह 15 में नीचे जाने पर परमाणु त्रिज्या (सहसंयोजक त्रिज्या) बढ़ती है। आर्सेनिक की परमाणु त्रिज्या फॉस्फोरस (107 pm) से अधिक और एंटीमनी (139 pm) से कम है। यह वृद्धि बढ़ते परमाणु संख्या के साथ नए इलेक्ट्रॉन कोशों के जुड़ने के कारण होती है।
प्रमुख भौतिक गुण
घनत्व
- धूसर (धात्विक) आर्सेनिक: 5.73 g/cm³ (20 °C पर)
- पीला (आणविक) आर्सेनिक: 1.97 g/cm³ (20 °C पर)
मानक तापमान और दबाव (STP) पर अवस्था
- ठोस
रंग
- धूसर आर्सेनिक: धूसर-चांदी जैसा, धात्विक चमक।
- पीला आर्सेनिक: मोमी, पीला। (यह अपररूप अस्थिर है और गर्म करने या प्रकाश के संपर्क में आने पर धूसर आर्सेनिक में परिवर्तित हो जाता है)।
गलनांक
- वायुमंडलीय दबाव पर आर्सेनिक ऊर्ध्वपातित होता है।
- ऊर्ध्वपातन बिंदु: 615 °C
- गलनांक (दबाव में): 817 °C (2.8 MPa पर, जहाँ यह द्रव के रूप में मौजूद हो सकता है)
क्वथनांक
- वायुमंडलीय दबाव पर आर्सेनिक पारंपरिक क्वथनांक तक पहुँचने से पहले ऊर्ध्वपातित होता है। इसका ऊर्ध्वपातन बिंदु (615 °C) अक्सर एक विशिष्ट क्वथनांक के स्थान पर उद्धृत किया जाता है।