Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
टंगस्टन (W) - परमाणु संरचना और रासायनिक गुणधर्म
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Tungsten - W - Atomic Structure - Periodic Trends - Physical Properties - d-block elements - Transition Metals
टंगस्टन (W) की परमाणु संरचना
टंगस्टन (W), जिसका परमाणु क्रमांक 74 है, एक d-ब्लॉक संक्रमण तत्व है।
परमाणु मॉडल विवरण
- परमाणु क्रमांक (Z): 74 (एक उदासीन परमाणु में 74 प्रोटॉन और 74 इलेक्ट्रॉन इंगित करता है)।
- औसत परमाणु द्रव्यमान: 183.84 u।
- प्रोटॉन: 74
- इलेक्ट्रॉन: 74
- न्यूट्रॉन: इसके सबसे प्रचुर समस्थानिक, W-184 के लिए, न्यूट्रॉन की संख्या 184 - 74 = 110 है।
- परमाणु त्रिज्या (सहसंयोजक): लगभग 139 pm।
इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
टंगस्टन (W) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास इसके परमाणु ऑर्बिटलों में इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था का वर्णन करता है।
- उत्कृष्ट गैस कोर विन्यास: [Xe] 4f¹⁴ 5d⁴ 6s²
- कोश-वार इलेक्ट्रॉन वितरण:
- K-कोश (n=1): 2 इलेक्ट्रॉन
- L-कोश (n=2): 8 इलेक्ट्रॉन
- M-कोश (n=3): 18 इलेक्ट्रॉन
- N-कोश (n=4): 32 इलेक्ट्रॉन (भरे हुए 4s, 4p, 4d, 4f ऑर्बिटल)
- O-कोश (n=5): 12 इलेक्ट्रॉन (5s², 5p⁶, 5d⁴)
- P-कोश (n=6): 2 इलेक्ट्रॉन (6s²)
- यह वितरण (2, 8, 18, 32, 12, 2) सबसे भीतरी से सबसे बाहरी तक इलेक्ट्रॉन कोशों के भरने को दर्शाता है।
आवधिक प्रवृत्तियाँ
आवर्त सारणी में टंगस्टन की स्थिति (समूह 6, आवर्त 6, d-ब्लॉक) इसके आवधिक गुणों को निर्धारित करती है।
आयनीकरण एन्थैल्पी (IE)
- प्रथम आयनीकरण एन्थैल्पी: लगभग 770 kJ/mol।
- प्रवृत्ति स्पष्टीकरण: एक संक्रमण धातु के रूप में, टंगस्टन में s-ब्लॉक तत्वों की तुलना में अपेक्षाकृत उच्च आयनीकरण एन्थैल्पी होती है, जो इसके उच्च नाभिकीय आवेश और छोटे परमाणु आकार के कारण है। भरे हुए 4f ऑर्बिटलों की उपस्थिति खराब परिरक्षण की ओर ले जाती है, जिससे नाभिकीय आवेश में प्रभावी वृद्धि होती है (लैंथेनाइड संकुचन प्रभाव), जो 5d श्रृंखला में इसके हल्के सजातीय तत्वों की तुलना में इसकी उच्च आयनीकरण ऊर्जा में और योगदान देता है।
विद्युत ऋणात्मकता
- पॉलिंग पैमाने पर विद्युत ऋणात्मकता: लगभग 2.36।
- प्रवृत्ति स्पष्टीकरण: टंगस्टन अधिक विद्युत ऋणात्मक संक्रमण धातुओं में से एक है। इसकी अपेक्षाकृत उच्च विद्युत ऋणात्मकता d-ब्लॉक में इसकी स्थिति के अनुरूप है, जहाँ बढ़ते नाभिकीय आवेश और d तथा f इलेक्ट्रॉनों द्वारा अपूर्ण परिरक्षण साझा इलेक्ट्रॉनों के प्रति आकर्षण को बढ़ाता है।
इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी (EGE)
- मान: धातुओं के लिए आमतौर पर धनात्मक या शून्य के करीब। टंगस्टन के लिए विशिष्ट मान आमतौर पर रिपोर्ट नहीं किए जाते हैं क्योंकि यह आसानी से इलेक्ट्रॉन स्वीकार करके आयन नहीं बनाता है।
- प्रवृत्ति स्पष्टीकरण: धातुओं में आमतौर पर एक धनात्मक इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी होती है, जिसका अर्थ है कि एक उदासीन गैसीय परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन जोड़ने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि धातुएँ इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने के बजाय उन्हें खोने की प्रवृत्ति रखती हैं।
परमाणु त्रिज्या
- सहसंयोजक परमाणु त्रिज्या: लगभग 139 pm।
- प्रवृत्ति स्पष्टीकरण: टंगस्टन की परमाणु त्रिज्या लैंथेनाइड संकुचन से प्रभावित होती है। 4f इलेक्ट्रॉनों के खराब परिरक्षण प्रभाव के कारण, सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉनों द्वारा अनुभव किया जाने वाला प्रभावी नाभिकीय आवेश काफी बढ़ जाता है। इससे 5d संक्रमण श्रृंखला के तत्वों की परमाणु और आयनिक त्रिज्या में संकुचन होता है, जिससे टंगस्टन की परमाणु त्रिज्या मोलिब्डेनम (4d श्रृंखला में इसका सजातीय) के समान हो जाती है, बजाय इसके कि यह एक समूह में नीचे जाने पर काफी बड़ी होने की उम्मीद की जाती।
प्रमुख भौतिक गुणधर्म
टंगस्टन कई अद्वितीय और चरम भौतिक गुण प्रदर्शित करता है।
- घनत्व: 19.25 g/cm³ (सबसे घने तत्वों में से एक)।
- मानक तापमान और दबाव (STP) पर अवस्था: ठोस।
- रंग: चमकदार, चांदी-सफेद से ग्रे धातु।
- गलनांक: 3422 °C (सभी तत्वों में उच्चतम गलनांक)।
- क्वथनांक: 5930 °C (तत्वों के बीच उच्चतम क्वथनांक में से एक)।