जर्मेनियम (Ge) रिविजन गाइड

परमाणु मॉडल विवरण

जर्मेनियम (Ge) आवर्त सारणी के समूह 14 और आवर्त 4 में एक उपधातु तत्व है।

• परमाणु संख्या (Z): 32
  • नाभिक में 32 प्रोटॉन दर्शाता है।
  • एक उदासीन परमाणु के लिए, इसमें 32 इलेक्ट्रॉन भी होते हैं।
• द्रव्यमान संख्या (A): सबसे आम समस्थानिक जर्मेनियम-74 (⁷⁴Ge) है।
  • न्यूट्रॉन की संख्या: A - Z = 74 - 32 = 42 न्यूट्रॉन (⁷⁴Ge के लिए)।
• परमाणु त्रिज्या:
  • सहसंयोजक त्रिज्या: लगभग 122 pm।

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और कोश आरेख

• इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p²
  • यह विन्यास दर्शाता है कि सबसे बाहरी कोश (संयोजी कोश) चौथा कोश है, जिसमें 4 इलेक्ट्रॉन (4s में 2 और 4p कक्षक में 2) हैं।
  • 3d उपकोश 10 इलेक्ट्रॉनों से पूरी तरह भरा हुआ है।
• कोश-वार इलेक्ट्रॉन वितरण:
  • K-कोश (n=1): 2 इलेक्ट्रॉन
  • L-कोश (n=2): 8 इलेक्ट्रॉन
  • M-कोश (n=3): 18 इलेक्ट्रॉन (3s में 2, 3p में 6, 3d में 10)
  • N-कोश (n=4): 4 इलेक्ट्रॉन (4s में 2, 4p में 2)
  • संयोजी इलेक्ट्रॉन: 4 (ये वे इलेक्ट्रॉन हैं जो मुख्य रूप से रासायनिक बंधन में शामिल होते हैं)।

आवधिक प्रवृत्तियाँ

समूह 14 और आवर्त 4 में जर्मेनियम की स्थिति इसके आवधिक गुणों को निर्धारित करती है।

आयनन एन्थैल्पी (IE)

• प्रथम आयनन एन्थैल्पी: 762 kJ/mol।
• प्रवृत्ति: जैसे-जैसे हम समूह 14 में कार्बन से जर्मेनियम की ओर बढ़ते हैं, आयनन एन्थैल्पी आम तौर पर घटती जाती है। ऐसा परमाणु आकार में वृद्धि और आंतरिक इलेक्ट्रॉनों के बढ़ते परिरक्षण प्रभाव के कारण होता है, जो नाभिक और सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉनों के बीच आकर्षण को कम करता है। जर्मेनियम की IE सिलिकॉन से कम है लेकिन टिन से अधिक है।

विद्युत् ऋणात्मकता (EN)

• पॉलिंग स्केल विद्युत् ऋणात्मकता: 2.01।
• प्रवृत्ति: परमाणु आकार में वृद्धि और नाभिक तथा संयोजी इलेक्ट्रॉनों के बीच अधिक दूरी के कारण समूह में नीचे जाने पर विद्युत् ऋणात्मकता आम तौर पर घटती जाती है। जर्मेनियम कार्बन और सिलिकॉन की तुलना में कम विद्युत् ऋणात्मक है।

इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी (EGE)

• इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी: -119 kJ/mol।
• प्रवृत्ति: समूह में नीचे जाने पर इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी के मान आम तौर पर कम ऋणात्मक (कम ऊष्माक्षेपी) होते जाते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि जोड़ा गया इलेक्ट्रॉन एक बड़े कोश में समायोजित होता है, जो नाभिक से और दूर होता है, और कम आकर्षण का अनुभव करता है।

परमाणु त्रिज्या

• सहसंयोजक त्रिज्या: 122 pm।
• प्रवृत्ति: एक समूह में नीचे जाने पर परमाणु त्रिज्या बढ़ती है क्योंकि प्रत्येक क्रमिक आवर्त के साथ नए इलेक्ट्रॉन कोश जुड़ते जाते हैं, जिससे एक बड़ा इलेक्ट्रॉन बादल बनता है। जर्मेनियम की परमाणु त्रिज्या सिलिकॉन से बड़ी है।

प्रमुख भौतिक गुण

• घनत्व: 5.323 g/cm³ (25 °C पर)।
• कमरे के तापमान पर अवस्था: ठोस।
• रंग: धूसर-सफेद, चमकदार। इसमें धात्विक चमक होती है लेकिन यह अधातु की तरह भंगुर होता है, जो एक उपधातु की विशेषता है।
• गलनांक (MP): 938.25 °C।
• क्वथनांक (BP): 2833 °C।
• वर्गीकरण: उपधातु। जर्मेनियम एक अर्धचालक है, जिसका अर्थ है कि इसकी विद्युत चालकता एक चालक और एक इन्सुलेटर के बीच की होती है, और यह तापमान के साथ बढ़ती है।