आर्गॉन (Ar) उजळणी मार्गदर्शक: अणु रचना आणि गुणधर्म

1. अणु मॉडेल तपशील

आर्गॉन (Ar) हा आवर्त सारणीच्या गट 18 (राजवायू) मधील एक निष्क्रिय वायू आहे.

• मूलद्रव्याचे चिन्ह: Ar
• अणुअंक (Z): 18
  • याचा अर्थ केंद्रकामध्ये 18 प्रोटॉन आहेत.
  • उदासीन आर्गॉन अणुमध्ये, 18 इलेक्ट्रॉन देखील असतात.
• वस्तुमानांक (A): अंदाजे 40 (सर्वात विपुल समस्थानिक $^\{40\}\text\{Ar\}$ साठी)
  • न्यूट्रॉन: A - Z = 40 - 18 = 22 ($^\{40\}\text\{Ar\}$ साठी)
• अणूचा आकार (व्हॅन डर वाल्स त्रिज्या): अंदाजे 188 pm (पिकोमीटर).
  • राजवायू सहसा सहसंयुज बंध तयार करत नाहीत, त्यामुळे त्यांचा आकार त्यांच्या व्हॅन डर वाल्स त्रिज्येनुसार दर्शविला जातो.

2. इलेक्ट्रॉनिक संरूपण आणि कक्षा आकृती

आर्गॉनचे इलेक्ट्रॉनिक संरूपण त्याची रासायनिक निष्क्रियता स्पष्ट करते.

• इलेक्ट्रॉनिक संरूपण (पूर्ण): $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$
• इलेक्ट्रॉनिक संरूपण (राजवायू संकेतन): $[Ne] 3s^2 3p^6$
• कक्षा वितरण:
  • K-कक्षा (n=1): 2 इलेक्ट्रॉन ($1s^2$)
  • L-कक्षा (n=2): 8 इलेक्ट्रॉन ($2s^2 2p^6$)
  • M-कक्षा (n=3): 8 इलेक्ट्रॉन ($3s^2 3p^6$)
• कक्षा आकृती स्पष्टीकरण: सर्वात बाहेरील M-कक्षेत 8 इलेक्ट्रॉन आहेत, ज्यामुळे त्याचे अष्टक पूर्ण होते. ही स्थिर इलेक्ट्रॉनिक संरूपण आर्गॉनला अत्यंत निष्क्रिय बनवते आणि त्याला राजवायूचे वैशिष्ट्यपूर्ण गुणधर्म देते.

3. आवर्ती प्रवृत्ती

गट 18 आणि आवर्त 3 मधील आर्गॉनचे स्थान त्याचे आवर्ती गुणधर्म ठरवते.

• आयनीकरण एन्थाल्पी (पहिली): अंदाजे 1520.6 kJ/mol
  • प्रवृत्ती: आर्गॉनची आयनीकरण एन्थाल्पी खूप जास्त आहे. याचे कारण त्याची स्थिर, पूर्णपणे भरलेली सर्वात बाहेरील इलेक्ट्रॉन कक्षा (अष्टक) आणि तुलनेने लहान अणु त्रिज्या हे आहे. या स्थिर संरूपणातून इलेक्ट्रॉन काढण्यासाठी लक्षणीय ऊर्जा लागते.
• इलेक्ट्रॉन ऋणता: पॉलिंग स्केलवर परिभाषित नाही.
  • प्रवृत्ती: राजवायू सहजपणे रासायनिक बंध तयार करत नसल्यामुळे, त्यांची इलेक्ट्रॉन ऋणता सामान्यतः शून्य किंवा नगण्य मानली जाते.
• इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थाल्पी: अंदाजे +96 kJ/mol
  • प्रवृत्ती: आर्गॉनची इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थाल्पी धनात्मक आहे. याचा अर्थ त्याच्या आधीपासूनच स्थिर, पूर्णपणे भरलेल्या संयोजी कक्षेत अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन घालण्यासाठी ऊर्जा पुरवावी लागते, ज्यामुळे ही प्रक्रिया ऊर्जादृष्ट्या प्रतिकूल ठरते.
• अणु त्रिज्या (व्हॅन डर वाल्स): अंदाजे 188 pm
  • प्रवृत्ती: त्याच्या आवर्तात, आर्गॉनची व्हॅन डर वाल्स त्रिज्या क्लोरीनसारख्या मूलद्रव्यांच्या सहसंयुज त्रिज्येपेक्षा तुलनेने मोठी असते. याचे कारण असे की व्हॅन डर वाल्स त्रिज्या अबंधित आंतरक्रिया दर्शवते आणि तुलनीय मूलद्रव्यांसाठी सहसंयुज त्रिज्येपेक्षा ती सामान्यतः मोठी असते. आवर्तात अणु केंद्रकीय प्रभार वाढतो, ज्यामुळे अणु आकारात सामान्यतः घट होते, परंतु राजवायूसाठी व्याख्येतील फरक महत्त्वाचा आहे.

4. प्रमुख भौतिक गुणधर्म

आर्गॉन राजवायूचे वैशिष्ट्यपूर्ण भौतिक गुणधर्म दर्शवितो.

• खोलीच्या तापमानाला (25°C) आणि दाबाला (1 atm) अवस्था: वायू
• रंग: रंगहीन
• गंध: गंधहीन
• चव: चवहीन
• घनता (STP वर): 1.784 kg/m³ (हवेपेक्षा जास्त घन, जी ~1.225 kg/m³ आहे)
• वितळण बिंदू: -189.3 °C (किंवा 83.8 K)
• उत्कलन बिंदू: -185.8 °C (किंवा 87.3 K)
• पाण्यात विद्राव्यता: किंचित विद्राव्य (नायट्रोजनपेक्षा जास्त विद्राव्य, ऑक्सिजनपेक्षा कमी विद्राव्य).