जर्मेनियम (Ge) उजळणी मार्गदर्शक

अणु मॉडेल तपशील

जर्मेनियम (Ge) हे आवर्त सारणीतील गट 14 आणि आवर्त 4 मधील एक धातूसदृश मूलद्रव्य आहे.

• अणुअंक (Z): 32
  • अणुकेंद्रकामध्ये 32 प्रोटॉन असल्याचे दर्शविते.
  • उदासीन अणूसाठी, 32 इलेक्ट्रॉन देखील असतात.
• वस्तुमान संख्या (A): सर्वात सामान्य समस्थानिक जर्मेनियम-74 (⁷⁴Ge) आहे.
  • न्यूट्रॉनची संख्या: A - Z = 74 - 32 = 42 न्यूट्रॉन (⁷⁴Ge साठी).
• अणुत्रिज्या:
  • सहसंयुज त्रिज्या: अंदाजे 122 pm.

इलेक्ट्रॉनिक संरूपण आणि कवच आकृती

• इलेक्ट्रॉनिक संरूपण: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p²
  • हे संरूपण दर्शवते की सर्वात बाहेरील कवच (संयुजा कवच) हे चौथे कवच आहे, ज्यामध्ये 4 इलेक्ट्रॉन आहेत (4s मध्ये 2 आणि 4p ऑर्बिटल्समध्ये 2).
  • 3d उपकवच 10 इलेक्ट्रॉन्सनी पूर्ण भरलेले आहे.
• कवचानुसार इलेक्ट्रॉन वितरण:
  • K-कवच (n=1): 2 इलेक्ट्रॉन
  • L-कवच (n=2): 8 इलेक्ट्रॉन
  • M-कवच (n=3): 18 इलेक्ट्रॉन (3s मध्ये 2, 3p मध्ये 6, 3d मध्ये 10)
  • N-कवच (n=4): 4 इलेक्ट्रॉन (4s मध्ये 2, 4p मध्ये 2)
  • संयुजा इलेक्ट्रॉन: 4 (हे इलेक्ट्रॉन प्रामुख्याने रासायनिक बंधनात भाग घेतात).

आवर्त सारणीतील प्रवृत्ती

जर्मेनियमची गट 14 आणि आवर्त 4 मधील स्थिती त्याचे आवर्ती गुणधर्म ठरवते.

आयनीकरण एन्थाल्पी (IE)

• पहिली आयनीकरण एन्थाल्पी: 762 kJ/mol.
• प्रवृत्ती: गट 14 मध्ये कार्बनपासून जर्मेनियमपर्यंत खाली जात असताना, आयनीकरण एन्थाल्पी सामान्यतः कमी होते. याचे कारण वाढलेला अणु आकार आणि आतील इलेक्ट्रॉन्सचा वाढलेला शिल्डिंग प्रभाव आहे, ज्यामुळे केंद्रक आणि सर्वात बाहेरील इलेक्ट्रॉन्स यांच्यातील आकर्षण कमी होते. जर्मेनियमची IE सिलिकॉनपेक्षा कमी पण टिनपेक्षा जास्त आहे.

ऋणविद्युतता (EN)

• पॉलिंग स्केल ऋणविद्युतता: 2.01.
• प्रवृत्ती: ऋणविद्युतता सामान्यतः एका गटामध्ये खाली जात असताना कमी होते, कारण अणु आकार वाढतो आणि केंद्रक व संयुजा इलेक्ट्रॉन्समधील अंतर वाढते. जर्मेनियम कार्बन आणि सिलिकॉनपेक्षा कमी ऋणविद्युत आहे.

इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थाल्पी (EGE)

• इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थाल्पी: -119 kJ/mol.
• प्रवृत्ती: इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थाल्पीची मूल्ये सामान्यतः एका गटामध्ये खाली जात असताना कमी नकारात्मक (कमी उष्णतादायी) होतात. याचे कारण असे की जोडलेला इलेक्ट्रॉन मोठ्या कवचात सामावला जातो, जो केंद्रकापासून दूर असतो, त्यामुळे त्याला कमी आकर्षण जाणवते.

अणुत्रिज्या

• सहसंयुज त्रिज्या: 122 pm.
• प्रवृत्ती: अणुत्रिज्या एका गटामध्ये खाली जात असताना वाढते, कारण प्रत्येक पुढील आवर्तामध्ये नवीन इलेक्ट्रॉन कवच जोडले जातात, ज्यामुळे मोठा इलेक्ट्रॉन मेघ तयार होतो. जर्मेनियमची अणुत्रिज्या सिलिकॉनपेक्षा मोठी आहे.

प्रमुख भौतिक गुणधर्म

• घनता: 5.323 g/cm³ (25 °C ला).
• खोलीच्या तापमानातील अवस्था: स्थायू.
• रंग: राखाडी-पांढरा, चमकदार. त्याला धातूची चमक असते, परंतु ते अधातूसारखे ठिसूळ असते, जे धातूसदृश मूलद्रव्याचे वैशिष्ट्य आहे.
• गलनांक (MP): 938.25 °C.
• उत्कलन बिंदू (BP): 2833 °C.
• वर्गीकरण: धातूसदृश. जर्मेनियम एक अर्धवाहक आहे, याचा अर्थ त्याची विद्युत चालकता वाहक आणि विसंवाहक यांच्या दरम्यानची असते आणि ती तापमानानुसार वाढते.