क्रोमियम (Cr) - परमाणु संरचना और रासायनिक गुणधर्म

परमाणु संरचना

क्रोमियम (Cr) परमाणु क्रमांक 24 वाला एक संक्रमण धातु है।

• परमाणु क्रमांक (Z): 24 (नाभिक में 24 प्रोटॉन इंगित करता है)।
• प्रोटॉन: 24
• इलेक्ट्रॉन: 24 (एक उदासीन परमाणु में)।
• न्यूट्रॉन: इसके सबसे सामान्य समस्थानिक, क्रोमियम-52 ($^\{52\}\text\{Cr\}$) के लिए, न्यूट्रॉन की संख्या 52 - 24 = 28 है। भिन्न-भिन्न न्यूट्रॉन संख्या वाले अन्य समस्थानिक भी मौजूद हैं।
• परमाणु द्रव्यमान: लगभग 51.996 u।
• परमाणु त्रिज्या (धात्विक): 128 pm।
• परमाणु त्रिज्या (सहसंयोजक): 127 pm।

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और कोश आरेख निरूपण

क्रोमियम अर्ध-भरे d-कक्षकों की बढ़ी हुई स्थिरता के कारण एक असामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास प्रदर्शित करता है।

• मूल अवस्था इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $[Ar]~3d^5~4s^1$
  • अपेक्षित विन्यास $[Ar]~3d^4~4s^2$ होगा। हालाँकि, अधिक स्थिर अर्ध-भरे $3d$ उपकोश और अर्ध-भरे $4s$ उपकोश प्राप्त करने के लिए, $4s$ कक्षक से एक इलेक्ट्रॉन $3d$ कक्षक में स्थानांतरित हो जाता है।
• कोश आरेख निरूपण (पाठ्य):
  • K-कोश (n=1): 2 इलेक्ट्रॉन ($1s^2$)
  • L-कोश (n=2): 8 इलेक्ट्रॉन ($2s^2~2p^6$)
  • M-कोश (n=3): 13 इलेक्ट्रॉन ($3s^2~3p^6~3d^5$)
  • N-कोश (n=4): 1 इलेक्ट्रॉन ($4s^1$)

आवर्ती प्रवृत्तियाँ

आवर्त सारणी में क्रोमियम की स्थिति (समूह 6, आवर्त 4) इसकी सामान्य आवर्ती प्रवृत्तियों को निर्धारित करती है।

आयनन एन्थैल्पी

एक विलगित गैसीय परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन को निकालने के लिए आवश्यक ऊर्जा।

• प्रथम आयनन एन्थैल्पी ($Δ H_\{i1\}$): 652.9 kJ/mol
• द्वितीय आयनन एन्थैल्पी ($Δ H_\{i2\}$): 1590.6 kJ/mol
• तृतीय आयनन एन्थैल्पी ($Δ H_\{i3\}$): 2987 kJ/mol
  • जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉनों को बढ़ते हुए धनावेशित आयनों से हटाया जाता है, उत्तरोत्तर आयनन एन्थैल्पी बढ़ती जाती है, जिसके लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

विद्युतऋणात्मकता

एक रासायनिक बंधन में इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करने की परमाणु की क्षमता का एक माप।

• पॉलिंग पैमाना: 1.66
  • क्रोमियम एक विद्युतधनात्मक धातु है, लेकिन इसकी विद्युतऋणात्मकता क्षार और क्षारीय मृदा धातुओं की तुलना में अधिक है, जो संक्रमण धातुओं के लिए विशिष्ट है।

इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी

एक उदासीन गैसीय परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन जोड़ने पर एक ऋणात्मक आयन बनाने के लिए ऊर्जा में परिवर्तन।

• इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी ($Δ H_\{eg\}$): -64 kJ/mol
  • ऋणात्मक मान इंगित करता है कि जब क्रोमियम एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है तो ऊर्जा जारी होती है, हालांकि यह अधातुओं जितना प्रबल ऊष्माक्षेपी नहीं है।

परमाणु त्रिज्या

एक परमाणु का आकार।

• धात्विक त्रिज्या: 128 pm
• सहसंयोजक त्रिज्या: 127 pm
  • परमाणु त्रिज्या आमतौर पर एक आवर्त में घटती है (प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ने के कारण) और एक समूह में नीचे जाने पर बढ़ती है (कोशों की संख्या बढ़ने के कारण)। क्रोमियम अपने आवर्त में इस सामान्य प्रवृत्ति का पालन करता है।

प्रमुख भौतिक गुणधर्म

क्रोमियम अपनी कठोर, चमकदार और संक्षारण-प्रतिरोधी प्रकृति के लिए जाना जाता है।

• घनत्व: 20 °C पर 7.19 g/cm$^3$।
• STP (मानक तापमान और दबाव) पर अवस्था: ठोस।
• रंग: उच्च चमक के साथ चांदी-भूरा।
• गलनांक: 1907 °C (2180 K)।
• क्वथनांक: 2671 °C (2944 K)।