Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
इरिडियम (Ir) - अणुसंरचना आणि रासायनिक गुणधर्म
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Iridium - Ir - Chemistry - Atomic Structure - Periodic Table - d-block - Transition Metals
अणु संरचनेचे तपशील
इरिडियम (Ir) हे d-ब्लॉकचे संक्रमण धातू आहे.
मूलभूत कण
- अणुअंक (Z): 77
- प्रोटॉनची संख्या: 77
- इलेक्ट्रॉनची संख्या: 77 (उदासीन अणूमध्ये)
- न्यूट्रॉनची सरासरी संख्या: अंदाजे 115 (त्याच्या 192.217 u च्या सरासरी अणुवस्तूमानावरून काढलेले, जिथे 192.217 - 77 ≈ 115.217). सामान्य समस्थानिकांमध्ये Ir-191 (114 न्यूट्रॉन) आणि Ir-193 (116 न्यूट्रॉन) यांचा समावेश आहे.
अणूचा आकार
- धातूची त्रिज्या: अंदाजे 136 पिकोमीटर (pm). हे मूल्य धातूच्या स्फटिक जाळ्यामध्ये असलेल्या इरिडियम अणूची त्रिज्या दर्शवते.
इलेक्ट्रॉनिक संरूपण आणि कवच आकृती प्रतिनिधित्व
इलेक्ट्रॉनिक संरूपण
इरिडियमचे मूळ स्थितीतील इलेक्ट्रॉनिक संरूपण औफबाऊ सिद्धांत, पाऊली अपवर्जन सिद्धांत आणि हंडच्या नियमानुसार अणु कक्षेत इलेक्ट्रॉन भरून निश्चित केले जाते.
[Xe] 4f¹⁴ 5d⁷ 6s²
- विस्तारित स्वरूप: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d⁷ 6s²
- संयुजा इलेक्ट्रॉन: सर्वात बाहेरील इलेक्ट्रॉन, प्रामुख्याने 5d⁷ आणि 6s², रासायनिक बंधनात सहभागी असतात.
कवच आकृती प्रतिनिधित्व
इरिडियमसाठी वेगवेगळ्या मुख्य ऊर्जा कवचांमध्ये (n) इलेक्ट्रॉनचे वितरण खालीलप्रमाणे आहे:
- n=1 (K-कवच): 2 इलेक्ट्रॉन (1s²)
- n=2 (L-कवच): 8 इलेक्ट्रॉन (2s² 2p⁶)
- n=3 (M-कवच): 18 इलेक्ट्रॉन (3s² 3p⁶ 3d¹⁰)
- n=4 (N-कवच): 32 इलेक्ट्रॉन (4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴)
- n=5 (O-कवच): 15 इलेक्ट्रॉन (5s² 5p⁶ 5d⁷)
- n=6 (P-कवच): 2 इलेक्ट्रॉन (6s²)
या वितरणाची एकूण संख्या 77 इलेक्ट्रॉन आहे, जी इरिडियमच्या अणुअंकाशी जुळते.
आवर्ती प्रवृत्ती
आयनीकरण एन्थाल्पी
- पहिली आयनीकरण एन्थाल्पी (ΔiH₁): अंदाजे 870 kJ/mol.
- इरिडियम धातूंसाठी तुलनेने उच्च पहिली आयनीकरण एन्थाल्पी दर्शवते कारण त्याचा मजबूत केंद्रकीय प्रभार, लहान अणु आकार आणि पूर्ण भरलेल्या 4f उपकवच व अंशतः भरलेल्या 5d उपकवचामुळे प्राप्त झालेली स्थिरता, ज्यामुळे सर्वात बाहेरील इलेक्ट्रॉन काढण्यासाठी लक्षणीय ऊर्जा लागते.
ऋणविद्युतता
- पॉलिंग स्केल ऋणविद्युतता: अंदाजे 2.20.
- इरिडियमची धातूंसाठी तुलनेने उच्च ऋणविद्युतता आहे, जी रासायनिक बंधनात इलेक्ट्रॉन आकर्षित करण्याच्या त्याच्या क्षमतेचे सूचक आहे, जरी ती अधातूंपेक्षा कमी आहे. हे जड संक्रमण धातूंचे वैशिष्ट्य आहे.
इलेक्ट्रॉन प्राप्ती एन्थाल्पी
- इलेक्ट्रॉन प्राप्ती एन्थाल्पी (ΔegH): संक्रमण धातूंसाठी मूल्ये साधारणपणे कमी, अनेकदा सकारात्मक (ऊष्माशोषी) किंवा शून्याच्या जवळ असतात, याचा अर्थ त्यांना अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन स्वीकारण्याची कमी प्रवृत्ती असते. विशिष्ट नोंदवलेली मूल्ये वेगवेगळी असू शकतात, परंतु सामान्यतः धातू स्थिर ॲनायन (anions) तयार करण्यासाठी सहजपणे इलेक्ट्रॉन घेत नाहीत.
अणू त्रिज्या
- अणू त्रिज्या: वर नमूद केल्याप्रमाणे, धातूची त्रिज्या अंदाजे 136 pm आहे.
- d-ब्लॉकमध्ये एका आवर्तात डावीकडून उजवीकडे जाताना, प्रभावी केंद्रकीय प्रभार वाढल्यामुळे अणू त्रिज्या साधारणपणे किंचित कमी होते. गटात खाली जाताना, अणू त्रिज्या साधारणपणे वाढते. तथापि, 5d श्रेणीतील मूलद्रव्यांच्या (इरिडियमसारख्या) आधी होणारे लॅन्थानाइड आकुंचन (lanthanide contraction) 5d मूलद्रव्यांची अणू त्रिज्या त्यांच्या 4d समकक्षांसारखीच बनवते.
मुख्य भौतिक गुणधर्म
- घनता: 22.56 g/cm³ (20 °C ला). इरिडियम हे ज्ञात मूलद्रव्यांपैकी सर्वात घनदाट मूलद्रव्यांपैकी एक आहे, जे फक्त ऑस्मियमपेक्षा कमी घन आहे.
- प्रमाण तापमान आणि दाबावर (STP) अवस्था: स्थायू.
- रंग: चांदीसारखा पांढरा. यात चमकदार स्वरूप आहे.
- द्रवणांक: अंदाजे 2446 °C (2719 K). इरिडियमचा द्रवणांक खूप उच्च आहे, जो मजबूत धातू बंध दर्शवतो.
- उत्कलनांक: अंदाजे 4428 °C (4701 K). त्याचा अत्यंत उच्च उत्कलनांक त्याच्या मजबूत धातू बंध आणि उच्च स्थैर्याशी सुसंगत आहे.