थूलियम (Tm) - परमाणु संरचना और गुण

परमाणु मॉडल विवरण

थूलियम (Tm) एक रासायनिक तत्व है जिसका परमाणु क्रमांक 69 है। यह एक दुर्लभ मृदा तत्व है और लैंथेनाइड श्रेणी से संबंधित है।

• परमाणु क्रमांक (Z): 69
  • यह नाभिक में 69 प्रोटॉन को दर्शाता है।
  • यह एक उदासीन थूलियम परमाणु में 69 इलेक्ट्रॉनों को दर्शाता है।
• द्रव्यमान संख्या (A): लगभग 169 (विशेष रूप से, सबसे स्थिर समस्थानिक, थूलियम-169, का परमाणु द्रव्यमान 168.93421 amu है)।
• न्यूट्रॉन की संख्या: स्थिर समस्थानिक $^\{169\}\text\{Tm\}$ के लिए, न्यूट्रॉन की संख्या A - Z = 169 - 69 = 100 है।
• परमाणु आकार (धात्विक त्रिज्या): 172 pm (पिकोमीटर)। यह मान इसकी धात्विक क्रिस्टल संरचना में थूलियम परमाणु की त्रिज्या को दर्शाता है।

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और कोश आरेख निरूपण

थूलियम का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इसके रासायनिक व्यवहार की जानकारी प्रदान करता है।

• इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $[\text\{Xe\}] 4\text\{f\}^\{13\} 6\text\{s\}^2$
  • उत्कृष्ट गैस कोर $[\text\{Xe\}]$ क्सीनन ($1\text\{s\}^2 2\text\{s\}^2 2\text\{p\}^6 3\text\{s\}^2 3\text\{p\}^6 3\text\{d\}^\{10\} 4\text\{s\}^2 4\text\{p\}^6 4\text\{d\}^\{10\} 5\text\{s\}^2 5\text\{p\}^6$) के विन्यास को दर्शाता है।
  • सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन $4\text\{f\}$ और $6\text\{s\}$ उपकोशों में होते हैं।
• कोश आरेख निरूपण (प्रति कोश इलेक्ट्रॉन):
  • K-कोश (n=1): 2 इलेक्ट्रॉन ($1\text\{s\}^2$)
  • L-कोश (n=2): 8 इलेक्ट्रॉन ($2\text\{s\}^2 2\text\{p\}^6$)
  • M-कोश (n=3): 18 इलेक्ट्रॉन ($3\text\{s\}^2 3\text\{p\}^6 3\text\{d\}^\{10\}$)
  • N-कोश (n=4): 31 इलेक्ट्रॉन ($4\text\{s\}^2 4\text\{p\}^6 4\text\{d\}^\{10\} 4\text\{f\}^\{13\}$)
  • O-कोश (n=5): 8 इलेक्ट्रॉन ($5\text\{s\}^2 5\text\{p\}^6$)
  • P-कोश (n=6): 2 इलेक्ट्रॉन ($6\text\{s\}^2$)

आवधिक प्रवृत्तियाँ

थूलियम धातुओं, विशेषकर लैंथेनाइड्स की विशिष्ट प्रवृत्तियों को प्रदर्शित करता है।

• आयनीकरण एन्थैल्पी: एक गैसीय परमाणु से एक इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए आवश्यक ऊर्जा।
  • प्रथम आयनीकरण एन्थैल्पी (IE$_1$): 596.7 kJ/mol
  • द्वितीय आयनीकरण एन्थैल्पी (IE$_2$): 1163 kJ/mol
  • थूलियम आसानी से अपने दो $6\text\{s\}$ इलेक्ट्रॉन और अक्सर एक $4\text\{f\}$ इलेक्ट्रॉन को खोकर एक स्थिर +3 ऑक्सीकरण अवस्था बनाता है, जो लैंथेनाइड्स के लिए विशिष्ट है।
• विद्युतऋणात्मकता (पॉलिंग स्केल): 1.25
  • यह कम मान दर्शाता है कि थूलियम में इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करने की प्रवृत्ति कम होती है और यह उन्हें खोना पसंद करता है, जिससे धनात्मक आयन बनते हैं।
• इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी: अधिकांश धातुओं के लिए अच्छी तरह से परिभाषित नहीं है और आमतौर पर एक धनात्मक मान होता है, जिसका अर्थ है कि एक इलेक्ट्रॉन जोड़ने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। यह इसके धात्विक गुण और इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने के बजाय खोने की प्रवृत्ति को दर्शाता है।
• परमाणु त्रिज्या: 172 pm
  • एक लैंथेनाइड के रूप में, इसकी परमाणु त्रिज्या लैंथेनाइड संकुचन से प्रभावित होती है, जिसके परिणामस्वरूप श्रृंखला में परमाणु त्रिज्याओं में क्रमिक कमी आती है।

प्रमुख भौतिक गुण

थूलियम एक नरम, आघातवर्धनीय और तन्य धातु है।

• घनत्व (20 °C पर): 9.32 g/cm$^3$
• एसटीपी पर अवस्था (मानक तापमान और दबाव): ठोस
• रंग: चांदी-भूरा धातु
• गलनांक: 1545 °C (1818 K)
• क्वथनांक: 1950 °C (2223 K)