प्रासियोडिमियम (Pr) - अणू संरचना आणि रासायनिक गुणधर्म

अणू मॉडेल तपशील

प्रासियोडिमियम (Pr) हे 59 अणुक्रमांक असलेले रासायनिक मूलद्रव्य आहे. हे लँथानाइड मालिकेतील एक मऊ, चांदीसारखे, तन्य (ductile) धातू आहे.

• अणुक्रमांक (Z): 59
• प्रोटॉन: 59
• इलेक्ट्रॉन: 59 (उदासीन अणूमध्ये)
• न्यूट्रॉन: 82 (सर्वात स्थिर समस्थानिक, Pr-141 साठी)
• अणू वस्तुमान: 140.90765 u
• अणू त्रिज्या (धातवीय): 182 pm

इलेक्ट्रॉनिक संरूपण आणि कवच आकृती

प्रासियोडिमियमचे इलेक्ट्रॉनिक संरूपण त्याचे रासायनिक वर्तन ठरवते.

• मूलभूत स्थितीतील इलेक्ट्रॉनिक संरूपण: [Xe] 4f³ 6s²
  • या संरूपणावरून असे दिसून येते की झेनॉनच्या स्थिर कोरनंतर ( [Xe], जे 54 इलेक्ट्रॉन दर्शवते), 4f उपकवचामध्ये तीन इलेक्ट्रॉन आणि 6s उपकवचामध्ये दोन इलेक्ट्रॉन आहेत. 4f उपकवचापूर्वी 6s उपकवच भरले जाण्याचे कारण 6s ची ऊर्जा सुरुवातीला 4f पेक्षा कमी असते, त्यानंतर 4f कक्षक भरले जातात.
• कवच आकृती प्रतिनिधित्व:
  • K-कवच (n=1): 2 इलेक्ट्रॉन
  • L-कवच (n=2): 8 इलेक्ट्रॉन
  • M-कवच (n=3): 18 इलेक्ट्रॉन
  • N-कवच (n=4): 21 इलेक्ट्रॉन (4f मधील 3 सह)
  • O-कवच (n=5): 8 इलेक्ट्रॉन
  • P-कवच (n=6): 2 इलेक्ट्रॉन

आवर्ती प्रवृत्ती

आवर्त सारणीमध्ये प्रासियोडिमियमचे स्थान (f-ब्लॉक, लँथानाइड मालिका) त्याच्या आवर्ती गुणधर्मांवर परिणाम करते.

आयनीकरण एन्थाल्पी

• पहिली आयनीकरण एन्थाल्पी (IE₁): 527 kJ/mol
• दुसरी आयनीकरण एन्थाल्पी (IE₂): 1020 kJ/mol
• प्रवृत्ती: लँथानाइड्समध्ये सामान्यतः कमी आयनीकरण एन्थाल्पी असते कारण त्यांचा अणू आकार मोठा असतो आणि आतील इलेक्ट्रॉनचा बाहेरील 6s इलेक्ट्रॉनवर परिरक्षण (shielding) प्रभाव असतो, ज्यामुळे त्यांना काढणे तुलनेने सोपे होते. लँथानाइड संकुचनामुळे लँथानाइड मालिकेत आयनीकरण एन्थाल्पीमध्ये सामान्यतः थोडी वाढ होते.

इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी

• पॉलिंग स्केल: 1.13
• प्रवृत्ती: प्रासियोडिमियम हा एक इलेक्ट्रोपॉझिटिव्ह धातू आहे, जो कमी इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी दर्शवतो. लँथानाइड मालिकेत इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी थोडी वाढते.

इलेक्ट्रॉन संपादन एन्थाल्पी

• मूल्य: सामान्यतः सकारात्मक किंवा नगण्य.
• प्रवृत्ती: धातू असल्याने, प्रासियोडिमियममध्ये अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन स्वीकारण्याची प्रवृत्ती खूप कमी असते. त्याची इलेक्ट्रॉन संपादन एन्थाल्पी हे वैशिष्ट्यपूर्ण गुणधर्म नाही आणि ती सामान्यतः सकारात्मक असते, याचा अर्थ इलेक्ट्रॉन जोडण्यासाठी ऊर्जा लागते.

अणू त्रिज्या

• धातवीय त्रिज्या: 182 pm
• प्रवृत्ती: प्रासियोडिमियमची अणू त्रिज्या लँथानाइड संकुचन म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या सामान्य प्रवृत्तीचा भाग आहे. लँथानाइड मालिकेत (La पासून Lu पर्यंत), अणू आणि आयनीक त्रिज्या हळूहळू कमी होते. याचे कारण 4f इलेक्ट्रॉनचा कमकुवत परिरक्षण (poor shielding) प्रभाव आहे, ज्यामुळे बाहेरील इलेक्ट्रॉनद्वारे अनुभवल्या जाणाऱ्या प्रभावी केंद्रकीय प्रभारात (effective nuclear charge) वाढ होते आणि ते केंद्राकडे अधिक आकर्षित होतात.

प्रमुख भौतिक गुणधर्म

• घनता: 6.77 g/cm³ (20 °C तापमानावर)
• STP (प्रमाणित तापमान आणि दाब) वर स्थिती: स्थायू
• रंग: चांदीसारखा-पांढरा; हवेत हळूहळू हिरवट ऑक्साईडचा थर तयार होऊन काळवंडतो.
• द्रवणांक: 935 °C
• उत्कलनांक: 3522 °C