Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
इरिडियम (Ir) - परमाणु संरचना और रासायनिक गुणधर्म
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Iridium - Ir - Chemistry - Atomic Structure - Periodic Table - d-block - Transition Metals
परमाणु मॉडल विवरण
इरिडियम (Ir) एक d-ब्लॉक संक्रमण धातु है।
मौलिक कण
- परमाणु संख्या (Z): 77
- प्रोटॉन की संख्या: 77
- इलेक्ट्रॉन की संख्या: 77 (एक उदासीन परमाणु में)
- न्यूट्रॉन की औसत संख्या: लगभग 115 (इसके औसत परमाणु द्रव्यमान 192.217 u से व्युत्पन्न, जहाँ 192.217 - 77 ≈ 115.217)। सामान्य समस्थानिकों में Ir-191 (114 न्यूट्रॉन) और Ir-193 (116 न्यूट्रॉन) शामिल हैं।
परमाणु आकार
- धात्विक त्रिज्या: लगभग 136 पिकोमीटर (pm)। यह मान एक धात्विक क्रिस्टल जालक के भीतर एक इरिडियम परमाणु की त्रिज्या को दर्शाता है।
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और कोश आरेख निरूपण
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
इरिडियम का मूल अवस्था इलेक्ट्रॉनिक विन्यास ऑफबाऊ सिद्धांत, पाउली अपवर्जन सिद्धांत और हुंड के नियम के अनुसार परमाणु ऑर्बिटलों में इलेक्ट्रॉनों को भरकर निर्धारित किया जाता है।
[Xe] 4f¹⁴ 5d⁷ 6s²
- विस्तारित रूप: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d⁷ 6s²
- संयोजकता इलेक्ट्रॉन: सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन, मुख्य रूप से 5d⁷ और 6s², रासायनिक बंधन में शामिल होते हैं।
कोश आरेख निरूपण
इरिडियम के लिए विभिन्न मुख्य ऊर्जा कोशों (n) में इलेक्ट्रॉनों का वितरण इस प्रकार है:
- n=1 (K-कोश): 2 इलेक्ट्रॉन (1s²)
- n=2 (L-कोश): 8 इलेक्ट्रॉन (2s² 2p⁶)
- n=3 (M-कोश): 18 इलेक्ट्रॉन (3s² 3p⁶ 3d¹⁰)
- n=4 (N-कोश): 32 इलेक्ट्रॉन (4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴)
- n=5 (O-कोश): 15 इलेक्ट्रॉन (5s² 5p⁶ 5d⁷)
- n=6 (P-कोश): 2 इलेक्ट्रॉन (6s²)
यह वितरण कुल 77 इलेक्ट्रॉन प्रदान करता है, जो इरिडियम की परमाणु संख्या से मेल खाता है।
आवधिक प्रवृत्तियाँ
आयनीकरण एन्थैल्पी
- प्रथम आयनीकरण एन्थैल्पी (ΔiH₁): लगभग 870 kJ/mol।
- इरिडियम एक धातु के लिए अपेक्षाकृत उच्च प्रथम आयनीकरण एन्थैल्पी दर्शाता है, जो इसके मजबूत नाभिकीय आवेश, सघन परमाणु आकार और भरे हुए 4f उपकोश तथा आंशिक रूप से भरे हुए 5d उपकोश द्वारा प्रदान की गई स्थिरता के कारण होता है, जिसके कारण सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए महत्वपूर्ण ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
वैद्युतीयऋणात्मकता
- पॉलिंग स्केल वैद्युतीयऋणात्मकता: लगभग 2.20।
- इरिडियम की धातु के लिए अपेक्षाकृत उच्च वैद्युतीयऋणात्मकता होती है, जो रासायनिक बंधन में इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करने की इसकी क्षमता को दर्शाती है, हालांकि यह अधातुओं से कम होती है। यह भारी संक्रमण धातुओं की एक विशेषता है।
इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी
- इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी (ΔegH): संक्रमण धातुओं के लिए मान आमतौर पर कम होते हैं, अक्सर धनात्मक (ऊष्माशोषी), या शून्य के करीब होते हैं, जिसका अर्थ है कि उनमें अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करने की कमजोर प्रवृत्ति होती है। विशिष्ट रिपोर्ट किए गए मान भिन्न हो सकते हैं, लेकिन सामान्य तौर पर, धातुएं आसानी से इलेक्ट्रॉन ग्रहण करके स्थिर ऋणायन नहीं बनाती हैं।
परमाणु त्रिज्या
- परमाणु त्रिज्या: जैसा कि ऊपर बताया गया है, धात्विक त्रिज्या लगभग 136 pm है।
- d-ब्लॉक में एक आवर्त में आगे बढ़ने पर, प्रभावी नाभिकीय आवेश में वृद्धि के कारण परमाणु त्रिज्या आमतौर पर थोड़ी कम हो जाती है। एक समूह में नीचे जाने पर, परमाणु त्रिज्या आमतौर पर बढ़ती है। हालांकि, 5d श्रृंखला के तत्वों (जैसे इरिडियम) से पहले होने वाला लैंथेनाइड संकुचन 5d तत्वों को उनके 4d समकक्षों के समान परमाणु त्रिज्याएँ रखने का कारण बनता है।
प्रमुख भौतिक गुणधर्म
- घनत्व: 22.56 g/cm³ (20 °C पर)। इरिडियम ज्ञात सबसे सघन तत्वों में से एक है, जिसे केवल ऑस्मियम ही पार कर पाता है।
- मानक ताप और दाब (STP) पर अवस्था: ठोस।
- रंग: चांदी जैसा सफेद। इसकी चमकदार उपस्थिति होती है।
- गलनांक: लगभग 2446 °C (2719 K)। इरिडियम का गलनांक बहुत अधिक होता है, जो मजबूत धात्विक बंधन का सूचक है।
- क्वथनांक: लगभग 4428 °C (4701 K)। इसका अत्यधिक उच्च क्वथनांक इसके मजबूत धात्विक बंधनों और उच्च स्थिरता के अनुरूप है।