Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
फ्लुओरीन (F) - परमाणु संरचना और रासायनिक गुणधर्म
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Fluorine - Halogen - Group 17 - Atomic Structure - Chemical Properties - Periodic Trends - JEE - NEET - CBSE - ICSE
1. फ्लुओरीन (F) की परमाणु संरचना
फ्लुओरीन आवर्त सारणी का नौवां तत्व है, जो समूह 17 (हैलोजन) और आवर्त 2 से संबंधित है।
1.1. उपपरमाण्विक कण
- परमाणु क्रमांक (Z): 9
- प्रोटॉन की संख्या: 9
- इलेक्ट्रॉनों की संख्या: 9 (एक उदासीन परमाणु में)
- द्रव्यमान संख्या (A): लगभग 19 (सबसे सामान्य समस्थानिक, ¹⁹F, के लिए)
- न्यूट्रॉन की संख्या: A - Z = 19 - 9 = 10
1.2. परमाणु आकार
- सहसंयोजक त्रिज्या: ~71 pm (पिकोमीटर)
- फ्लुओरीन में उच्च प्रभावी नाभिकीय आवेश और आंतरिक d-कक्षकों की अनुपस्थिति के कारण हैलोजनों में सबसे छोटी परमाणु त्रिज्या होती है।
2. इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
2.1. इलेक्ट्रॉनिक विन्यास संकेतन
- मूल अवस्था विन्यास: 1s² 2s² 2p⁵
- उत्कृष्ट गैस विन्यास: [He] 2s² 2p⁵
2.2. कोश आरेख निरूपण
- K-कोश (n=1): में 2 इलेक्ट्रॉन होते हैं।
- L-कोश (n=2): में 7 इलेक्ट्रॉन होते हैं (संयोजी कोश)।
- यह व्यवस्था 7 संयोजी इलेक्ट्रॉनों को इंगित करती है, जो इसकी उच्च अभिक्रियाशीलता और एक स्थिर अष्टक विन्यास (नियॉन की तरह) प्राप्त करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने की प्रवृत्ति में योगदान करते हैं।
3. आवर्ती प्रवृत्तियाँ
फ्लुओरीन अपने छोटे आकार और उच्च प्रभावी नाभिकीय आवेश के कारण कई आवर्ती प्रवृत्तियों में चरम मान प्रदर्शित करता है।
3.1. आयनन एन्थैल्पी (IE₁)
- प्रथम आयनन एन्थैल्पी: 1681 kJ/mol
- फ्लुओरीन की आयनन एन्थैल्पी बहुत अधिक होती है। यह आवर्त 2 के सभी तत्वों में सबसे अधिक है और सामान्यतः सभी तत्वों में बहुत अधिक होती है, जो इसके संयोजी इलेक्ट्रॉनों के लिए नाभिक के प्रबल आकर्षण को दर्शाता है, जिससे एक इलेक्ट्रॉन को हटाना मुश्किल हो जाता है।
3.2. वैद्युतऋणात्मकता
- पॉलिंग स्केल वैद्युतऋणात्मकता: 4.0
- फ्लुओरीन आवर्त सारणी में सबसे अधिक वैद्युतऋणात्मक तत्व है। यह सहसंयोजक बंध में साझा इलेक्ट्रॉनों को अपनी ओर आकर्षित करने की इसकी अद्वितीय क्षमता को दर्शाता है।
3.3. इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी (ΔH_eg)
- इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी: -328 kJ/mol
- फ्लुओरीन की इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी अत्यधिक ऋणात्मक होती है, जिसका अर्थ है कि यह एक स्थिर उत्कृष्ट गैस विन्यास (नियॉन) प्राप्त करने के लिए आसानी से एक इलेक्ट्रॉन स्वीकार करता है। यह प्रक्रिया अत्यधिक ऊष्माक्षेपी होती है। इसकी उच्च वैद्युतऋणात्मकता के बावजूद, इसकी इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी क्लोरीन की तुलना में थोड़ी कम ऋणात्मक होती है, क्योंकि फ्लुओरीन परमाणु का आकार छोटा होता है, जिससे जब एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन सघन 2p उपकोश में प्रवेश करता है तो महत्वपूर्ण अंतरा-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण होता है।
3.4. परमाणु त्रिज्या
- सहसंयोजक त्रिज्या: ~71 pm
- वैन डेर वाल्स त्रिज्या: ~147 pm
- फ्लुओरीन की हैलोजनों में सबसे छोटी परमाणु त्रिज्या होती है और सभी तत्वों में से एक सबसे छोटी परमाणु त्रिज्या होती है, मुख्यतः दूसरी कोश में इसके संयोजी इलेक्ट्रॉनों पर कार्य करने वाले उच्च प्रभावी नाभिकीय आवेश के कारण।
4. प्रमुख भौतिक गुणधर्म
4.1. भौतिक अवस्था
- कमरे के तापमान पर (25 °C): गैस
4.2. रंग
- गैस: हल्का पीला
4.3. घनत्व
- गैस का घनत्व (STP पर): 1.696 g/L
4.4. गलनांक
- गलनांक: -219.62 °C (53.53 K)
4.5. क्वथनांक
- क्वथनांक: -188.12 °C (85.03 K)