Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
टर्बियम (Tb): अणु रचना आणि रासायनिक गुणधर्म
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- chemistry - periodic table - terbium - atomic structure - chemical properties - lanthanides - f-block
अणु मॉडेल तपशील
टर्बियम (Tb) हे 65 अणुक्रमांक असलेले रासायनिक मूलद्रव्य आहे. हे लॅन्थनाइड मालिकेतील f-ब्लॉक मूलद्रव्य आहे.
- अणुक्रमांक (Z): 65
- अणुवस्तुमान (A): 158.925 u (युनिफाइड अणुवस्तुमान एकक)
- प्रोटॉन: 65
- इलेक्ट्रॉन: 65 (उदासीन अणूमध्ये)
- न्यूट्रॉन: 94 (त्याच्या सर्वात स्थिर आणि नैसर्गिकरित्या आढळणाऱ्या समस्थानिकासाठी, टर्बियम-159)
- अणु आकार:
- धातूची त्रिज्या: 178.2 pm
- आयनिक त्रिज्या (Tb³⁺ साठी): 104 pm (समन्वय संख्या 6 साठी)
इलेक्ट्रॉनिक संरूपण आणि कवच आकृती प्रतिनिधित्व
टर्बियम f-ब्लॉकमधील त्याच्या स्थानानुसार वैशिष्ट्यपूर्ण इलेक्ट्रॉनिक संरूपण दर्शवते.
- मूलभूत स्थितीतील इलेक्ट्रॉनिक संरूपण: [Xe] 4f⁹ 6s²
- याचा अर्थ झेनॉन (Xe) च्या इलेक्ट्रॉनिक संरूपणानंतर 4f उपकवचामध्ये नऊ इलेक्ट्रॉन आणि 6s उपकवचामध्ये दोन इलेक्ट्रॉन आहेत.
- कवच प्रतिनिधित्व (प्रत्येक कवचातील इलेक्ट्रॉन):
- K-कवच (n=1): 2 इलेक्ट्रॉन
- L-कवच (n=2): 8 इलेक्ट्रॉन
- M-कवच (n=3): 18 इलेक्ट्रॉन
- N-कवच (n=4): 27 इलेक्ट्रॉन (4s मध्ये 2, 4p मध्ये 6, 4d मध्ये 10, 4f मध्ये 9)
- O-कवच (n=5): 8 इलेक्ट्रॉन (5s मध्ये 2, 5p मध्ये 6)
- P-कवच (n=6): 2 इलेक्ट्रॉन (6s मध्ये 2)
- सामान्य ऑक्सिडेशन अवस्था: टर्बियमची सर्वात सामान्य ऑक्सिडेशन अवस्था +3 आहे, जी दोन 6s इलेक्ट्रॉन आणि एक 4f इलेक्ट्रॉन गमावल्यामुळे प्राप्त होते, ज्यामुळे तुलनेने स्थिर, जरी अर्धे भरलेले किंवा पूर्णपणे भरलेले नसले तरी, f-उपकवच संरूपण मिळते. +4 ऑक्सिडेशन अवस्था कमी सामान्य आहे परंतु TbF₄ मध्ये आढळते.
आवर्त प्रवृत्ती
लॅन्थनाइड मालिकेतील टर्बियमचे स्थान त्याच्या आवर्त प्रवृत्ती निश्चित करते.
- आयनिकरण एन्थाल्पी:
- पहिली आयनीकरण एन्थाल्पी (IE₁): 565.8 kJ/mol (पहिला इलेक्ट्रॉन काढण्यासाठी लागणारी ऊर्जा)
- दुसरी आयनीकरण एन्थाल्पी (IE₂): 1115 kJ/mol (दुसरा इलेक्ट्रॉन काढण्यासाठी लागणारी ऊर्जा)
- तिसरी आयनीकरण एन्थाल्पी (IE₃): 2110 kJ/mol (तिसरा इलेक्ट्रॉन काढण्यासाठी लागणारी ऊर्जा)
- प्रवृत्ती: एक धातू म्हणून, टर्बियममध्ये तुलनेने कमी आयनीकरण एन्थाल्पी असते, ज्यामुळे ते सहजपणे इलेक्ट्रॉन गमावून धन आयन बनवते. राहिलेल्या इलेक्ट्रॉनवरील प्रभावी केंद्रकीय प्रभार वाढल्यामुळे, अपेक्षित असल्याप्रमाणे, त्यानंतरच्या आयनीकरण ऊर्जा वाढतात.
- ऋणविद्युतीयता (पॉलिंग स्केल): 1.10
- प्रवृत्ती: टर्बियम हे उच्च धनविद्युतीय मूलद्रव्य आहे, जे f-ब्लॉक धातूंसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आहे. त्याची कमी ऋणविद्युतीयता इलेक्ट्रॉन मिळवण्याऐवजी गमावण्याची तीव्र प्रवृत्ती दर्शवते, ज्यामुळे आयनिक बंध तयार होतात.
- इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थाल्पी: टर्बियमसारख्या उच्च धनविद्युतीय धातूंसाठी सामान्यतः नोंदवली जात नाही किंवा चांगल्या प्रकारे परिभाषित केली जात नाही. धातू सामान्यतः इलेक्ट्रॉन सहजपणे स्वीकारत नाहीत आणि त्यामुळे, त्यांची इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थाल्पी सहसा धन किंवा नगण्य असते, जी इलेक्ट्रॉन ग्रहण केल्यावर ऊर्जा उत्सर्जित करण्याऐवजी ऊर्जा शोषून घेते हे दर्शवते.
- अणु त्रिज्या: 178.2 pm (धातूची त्रिज्या)
- प्रवृत्ती: लॅन्थनाइड मालिकेमध्ये, अणु आणि आयनिक त्रिज्या अणुक्रमांक वाढल्याने हळूहळू कमी होतात. या घटनेला लॅन्थनाइड संकुचन असे म्हणतात, जे 4f इलेक्ट्रॉनच्या कमी प्रभावी परिरक्षण प्रभावामुळे होते, ज्यामुळे प्रभावी केंद्रकीय प्रभार वाढतो आणि इलेक्ट्रॉन कवचांचे संकुचन होते.
प्रमुख भौतिक गुणधर्म
टर्बियम हा चांदी-पांढरा, वर्धनीय आणि तन्य धातू आहे.
- घनता: 8.23 g/cm³ (25 °C ला)
- खोलीच्या तापमानावर (25 °C, 1 atm) अवस्था: घन
- रंग: चांदी-पांढरा (चमकदार, परंतु हवेत हळूहळू मलिन होतो)
- उत्कलन बिंदू: 1356 °C
- बाष्पीभवन बिंदू: 3230 °C