क्रोमियम (Cr) - अणु रचना आणि रासायनिक गुणधर्म

अणु रचना

क्रोमियम (Cr) हे अणुअंक 24 असलेले संक्रमण धातू आहे.

• अणुअंक (Z): 24 (केंद्रकात 24 प्रोटॉन असल्याचे दर्शवते).
• प्रोटॉन: 24
• इलेक्ट्रॉन: 24 (उदासीन अणूमध्ये).
• न्यूट्रॉन: त्याच्या सर्वात सामान्य समस्थानिक, क्रोमियम-52 ($^\{52\}\text\{Cr\}$) साठी, न्यूट्रॉनची संख्या 52 - 24 = 28 आहे. वेगवेगळ्या न्यूट्रॉन संख्या असलेले इतर समस्थानिक देखील अस्तित्वात आहेत.
• अणु वस्तुमान: अंदाजे 51.996 u.
• अणु त्रिज्या (धातु): 128 pm.
• अणु त्रिज्या (सहसंयोजक): 127 pm.

इलेक्ट्रॉन संरूपण आणि कवच आकृती प्रतिनिधित्व

अर्ध-भरलेल्या d-कक्षांच्या वाढीव स्थिरतेमुळे क्रोमियम असामान्य इलेक्ट्रॉन संरूपण दर्शवतो.

• मूळ स्थितीतील इलेक्ट्रॉन संरूपण: $[Ar]~3d^5~4s^1$
  • अपेक्षित संरूपण $[Ar]~3d^4~4s^2$ असे असेल. परंतु, अधिक स्थिर अर्ध-भरलेले $3d$ उपकवच आणि अर्ध-भरलेले $4s$ उपकवच प्राप्त करण्यासाठी, $4s$ कक्षेतून एक इलेक्ट्रॉन $3d$ कक्षेत जातो.
• कवच आकृती प्रतिनिधित्व (मजकूर):
  • K-कवच (n=1): 2 इलेक्ट्रॉन ($1s^2$)
  • L-कवच (n=2): 8 इलेक्ट्रॉन ($2s^2~2p^6$)
  • M-कवच (n=3): 13 इलेक्ट्रॉन ($3s^2~3p^6~3d^5$)
  • N-कवच (n=4): 1 इलेक्ट्रॉन ($4s^1$)

आवर्ती प्रवृत्ती

क्रोमियमचे आवर्त सारणीमधील स्थान (गट 6, आवर्त 4) त्याच्या सामान्य आवर्ती प्रवृत्ती ठरवते.

आयनीकरण एन्थाल्पी

एकाकी वायुरुप अणूमधून इलेक्ट्रॉन काढण्यासाठी आवश्यक ऊर्जा.

• पहिली आयनीकरण एन्थाल्पी ($\Delta H_\{i1\}$): 652.9 kJ/mol
• दुसरी आयनीकरण एन्थाल्पी ($\Delta H_\{i2\}$): 1590.6 kJ/mol
• तिसरी आयनीकरण एन्थाल्पी ($\Delta H_\{i3\}$): 2987 kJ/mol
  • पुढील आयनीकरण एन्थाल्पी वाढत जातात कारण इलेक्ट्रॉन अधिकाधिक धनप्रभारीत आयनांमधून काढले जातात, ज्यामुळे अधिक ऊर्जा लागते.

ऋणविद्युतता

रासायनिक बंधामध्ये इलेक्ट्रॉन आकर्षित करण्याच्या अणूच्या क्षमतेचे माप.

• पॉलिंग स्केल: 1.66
  • क्रोमियम एक धनविद्युत धातू आहे, परंतु त्याची ऋणविद्युतता अल्कली आणि अल्कधर्मी मृदा धातूंपेक्षा जास्त आहे, संक्रमण धातूंसाठी हे वैशिष्ट्यपूर्ण आहे.

इलेक्ट्रॉन संपादन एन्थाल्पी

जेव्हा तटस्थ वायुरुप अणूमध्ये इलेक्ट्रॉन जोडला जातो आणि ऋण आयन तयार होतो, तेव्हा होणारा ऊर्जा बदल.

• इलेक्ट्रॉन संपादन एन्थाल्पी ($\Delta H_\{eg\}$): -64 kJ/mol
  • ऋण मूल्य दर्शवते की ऊर्जा बाहेर पडते जेव्हा क्रोमियम इलेक्ट्रॉन ग्रहण करतो, जरी ते अधातूंइतके तीव्र उष्णतादायी (exothermic) नसले तरी.

अणु त्रिज्या

अणूचा आकार.

• धातु त्रिज्या: 128 pm
• सहसंयोजक त्रिज्या: 127 pm
  • अणु त्रिज्या साधारणपणे आवर्तात डावीकडून उजवीकडे कमी होते (प्रभावी केंद्रकीय प्रभार वाढल्यामुळे) आणि गटात वरून खाली वाढते (कवचांची संख्या वाढल्यामुळे). क्रोमियम त्याच्या आवर्तातील या सामान्य प्रवृत्तीचे अनुसरण करतो.

प्रमुख भौतिक गुणधर्म

क्रोमियम त्याच्या कडकपणा, चकाकी आणि गंज-प्रतिरोधक स्वभावासाठी ओळखला जातो.

• घनता: 20 °C तापमानावर 7.19 g/cm$^3$.
• STP (प्रमाण तापमान आणि दाब) वर अवस्था: स्थायू.
• रंग: उच्च चकाकी असलेला चंदेरी-राखाडी.
• वितळणबिंदू: 1907 °C (2180 K).
• उत्कलनबिंदू: 2671 °C (2944 K).