क्रिप्टॉन (Kr) - अणु संरचना आणि गुणधर्म

अणु मॉडेल तपशील

क्रिप्टॉन (Kr) हे आवर्त सारणीच्या गट 18 आणि आवर्त 4 मध्ये असलेले एक उत्कृष्ट वायू मूलद्रव्य आहे.

उप-अणु कण आणि अणुअंक

• अणुअंक (Z): 36
  • केंद्रकात 36 प्रोटॉन दर्शवितो.
  • एक तटस्थ अणूमध्ये, त्यात 36 इलेक्ट्रॉन असतात.
• द्रव्यमान संख्या (A): सर्वात स्थिर आणि विपुल समस्थानिक क्रिप्टॉन-84 ($^\{84\}\text\{Kr\}$) आहे.
  • न्यूट्रॉन: $^\{84\}\text\{Kr\}$ साठी, न्यूट्रॉनची संख्या द्रव्यमान संख्या - अणुअंक = 84 - 36 = 48 न्यूट्रॉन अशी काढली जाते.

अणूचा आकार

• व्हॅन डर वाल्स त्रिज्या: 189 pm (पिकोमीटर). हे मूल्य सहसा उत्कृष्ट वायूसाठी दिले जाते, कारण ते सहजपणे सहसंयुज बंध तयार करू शकत नाहीत.

इलेक्ट्रॉन संरूपण आणि कवच आकृती

इलेक्ट्रॉन संरूपण

• मूलभूत स्थितीतील इलेक्ट्रॉन संरूपण: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^\{10\} 4s^2 4p^6$
• संक्षिप्त इलेक्ट्रॉन संरूपण: $[Ar] 3d^\{10\} 4s^2 4p^6$
  • हे संरूपण पूर्णपणे भरलेल्या संयुजा कवचाचे ($4s^2 4p^6$) सूचक आहे, जे अत्यंत स्थिर अष्टक दर्शवते.

कवच आकृती प्रतिनिधित्व

• प्रत्येक कवचातील इलेक्ट्रॉनचे वितरण:
  • K-कवच (n=1): 2 इलेक्ट्रॉन
  • L-कवच (n=2): 8 इलेक्ट्रॉन
  • M-कवच (n=3): 18 इलेक्ट्रॉन
  • N-कवच (n=4): 8 इलेक्ट्रॉन (संयुजा कवच)
• ही मांडणी सर्वात बाहेरील कवचातील स्थिर अष्टक संरूपण स्पष्टपणे दर्शवते, जे उत्कृष्ट वायूंचे एक महत्त्वाचे वैशिष्ट्य आहे.

आवर्ती प्रवृत्ती

क्रिप्टॉनचे उत्कृष्ट वायू म्हणून वर्गीकरण त्याच्या आवर्ती गुणधर्मांवर खूप प्रभाव टाकते, ज्यामुळे त्याची रासायनिक निष्क्रियता दिसून येते.

आयनीकरण एन्थाल्पी ($IE_1$)

• पहिली आयनीकरण एन्थाल्पी: 1350.8 kJ/mol
• प्रवृत्ती: अत्यंत उच्च. क्रिप्टॉनच्या स्थिर, पूर्णपणे भरलेल्या संयुजा कवच इलेक्ट्रॉन संरूपणामुळे इलेक्ट्रॉन काढण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा लागते.

विद्युतऋणता

• विद्युतऋणता: सामान्यतः नियुक्त केलेली नाही, किंवा बहुतेक स्केलवर (उदा. पॉलिंग स्केल) 0 मानली जाते.
• प्रवृत्ती: क्रिप्टॉन रासायनिक बंधात इलेक्ट्रॉन आकर्षित करण्याची नगण्य प्रवृत्ती दर्शवतो कारण तो रासायनिकदृष्ट्या निष्क्रिय आहे आणि सहजपणे संयुगे तयार करत नाही.

इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थाल्पी ($\Delta H_\{eg\}$)

• इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थाल्पी: अंदाजे +96 kJ/mol
• प्रवृत्ती: खूप धनात्मक. क्रिप्टॉनकडे आधीच स्थिर अष्टक आहे; परिणामी, अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन जोडण्यासाठी ऊर्जा लागते, ज्यामुळे ही एक ऊर्जादृष्ट्या प्रतिकूल प्रक्रिया ठरते, म्हणून धनात्मक इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थाल्पी.

अणुत्रिज्या

• व्हॅन डर वाल्स त्रिज्या: 189 pm
• प्रवृत्ती: अणुत्रिज्या साधारणपणे गटामध्ये खाली जाताना वाढते आणि आवर्तामध्ये डावीकडून उजवीकडे जाताना कमी होते. गट 18 मध्ये क्रिप्टॉन आर्गॉनपेक्षा मोठा परंतु झेनॉनपेक्षा लहान असल्याचे दिसून येते. आवर्त 4 मधील मूलद्रव्यांशी तुलना करता, त्याच्या दुर्बळ आंतररेणवीय बलांमुळे त्याची व्हॅन डर वाल्स त्रिज्या तुलनेने मोठी असते, जरी त्याची (काल्पनिक) सहसंयुज त्रिज्या लहान असेल.

प्रमुख भौतिक गुणधर्म

क्रिप्टॉन हे रंगहीन, गंधहीन आणि चवहीन एक-अण्विक उत्कृष्ट वायू म्हणून ओळखले जाते.

• खोलीच्या तापमानातील स्थिती (25°C, 1 atm): वायू
• रंग: रंगहीन
• गंध: गंधहीन
• चव: चवहीन
• घनता (STP वर): 3.749 g/L
• उत्कलनांक: -157.36 °C (115.79 K)
• बाष्पीभवन बिंदू: -153.22 °C (119.93 K)
• पाण्यातील विद्राव्यता: किंचित विद्राव्य.