Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
सेरियम (Ce) उजळणी मार्गदर्शक
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Cerium - Ce - Atomic Structure - Periodic Trends - Lanthanides - Chemistry
सेरियम (Ce): अणू रचना आणि रासायनिक गुणधर्म
सेरियम (Ce) हे अणुक्रमांक 58 असलेले एक रासायनिक मूलद्रव्य आहे. हे लँथनाइड मूलद्रव्यांपैकी सर्वाधिक प्रमाणात आढळणारे आहे.
अणू संरचनेचे तपशील
- अणुक्रमांक (Z): 58
- केंद्रकामध्ये 58 प्रोटॉन असल्याचे दर्शविते.
- उदासीन सेरियम अणूमध्ये 58 इलेक्ट्रॉन असतात.
- अणू वस्तुमान (A): अंदाजे 140.12 u (अणू वस्तुमान एकक).
- न्यूट्रॉनची संख्या (सर्वात सामान्य समस्थानिक, Ce-140 साठी) = वस्तुमान संख्या - अणुक्रमांक = 140 - 58 = 82 न्यूट्रॉन.
- अणू आकार:
- धातू त्रिज्या: समन्वय संख्या 12 साठी 182.5 pm (पिकोमीटर).
इलेक्ट्रॉनिक संरूपण आणि कवच आकृती
- इलेक्ट्रॉनिक संरूपण:
[Xe] 4f¹ 5d¹ 6s²- हे संरूपण अनेक लँथनाइड्सचे वैशिष्ट्य आहे, जिथे 4f ऑर्बिटल पूर्णपणे भरण्यापूर्वी 5d ऑर्बिटल व्यापले जाते, ज्यामुळे त्यांच्या रासायनिक वर्तनात योगदान मिळते.
- कवच आकृती प्रतिनिधित्व (प्रत्येक कवचातील इलेक्ट्रॉन):
- K-कवच (n=1): 2 इलेक्ट्रॉन (1s²)
- L-कवच (n=2): 8 इलेक्ट्रॉन (2s² 2p⁶)
- M-कवच (n=3): 18 इलेक्ट्रॉन (3s² 3p⁶ 3d¹⁰)
- N-कवच (n=4): 19 इलेक्ट्रॉन (4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹)
- O-कवच (n=5): 9 इलेक्ट्रॉन (5s² 5p⁶ 5d¹)
- P-कवच (n=6): 2 इलेक्ट्रॉन (6s²)
- एकूण इलेक्ट्रॉन = 2 + 8 + 18 + 19 + 9 + 2 = 58.
आवर्ती प्रवृत्ती
- आयनिकरण एन्थाल्पी:
- पहिली आयनीकरण एन्थाल्पी: 534.4 kJ/mol (पहिला इलेक्ट्रॉन काढून टाकण्यासाठी आवश्यक ऊर्जा).
- दुसरी आयनीकरण एन्थाल्पी: 1047 kJ/mol (दुसरा इलेक्ट्रॉन काढून टाकण्यासाठी आवश्यक ऊर्जा).
- तिसरी आयनीकरण एन्थाल्पी: 1949 kJ/mol (तिसरा इलेक्ट्रॉन काढून टाकण्यासाठी आवश्यक ऊर्जा).
- सेरियम सहजपणे त्याचे 6s आणि 5d इलेक्ट्रॉन गमावून Ce³⁺ आयन बनवते, जी सर्वात सामान्य ऑक्सिडेशन अवस्था आहे. तुलनेने कमी पहिली आणि दुसरी आयनीकरण ऊर्जा यामुळे हे सोपे होते.
- ऋणविद्युतता (पॉलिंग स्केल): 1.12
- सेरियम एक धनविद्युत धातू आहे, जे इलेक्ट्रॉन गमावण्याची त्याची प्रवृत्ती दर्शवते, इलेक्ट्रॉन मिळवण्याची नाही.
- इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थाल्पी: सेरियमसारख्या धनविद्युत धातूंसाठी सामान्यतः मोजली जात नाही किंवा ती संबंधित नसते; मूल्ये सहसा सकारात्मक किंवा शून्याच्या जवळ असतात, जे इलेक्ट्रॉन मिळवण्याची कोणतीही प्रवृत्ती दर्शवत नाहीत.
- अणू त्रिज्या: वर नमूद केल्याप्रमाणे, धातू त्रिज्या 182.5 pm आहे. लँथनाइड मालिकेत (लँथनाइड संकोचन) अणू त्रिज्या सामान्यतः किंचित कमी होते, परंतु सेरियम मालिकेच्या सुरुवातीला आहे.
मुख्य भौतिक गुणधर्म
- घनता: 6.77 g/cm³ (25 °C ला)
- STP वरील अवस्था: स्थायू
- रंग: चंदेरी-पांढरा धातू, जो हवेच्या संपर्कात आल्यास सहजपणे लालसर-तपकिरी ऑक्साईडच्या थराने काळवंडतो.
- वितळणबिंदू: 795 °C
- उत्कलनांक: 3443 °C