थुलियम (Tm) - अणु रचना आणि गुणधर्म

अणु मॉडेल तपशील

थुलियम (Tm) हे 69 अणुअंक असलेले रासायनिक मूलद्रव्य आहे. हे एक दुर्मिळ मृदा मूलद्रव्य आहे आणि लँथेनाइड मालिकेतील आहे.

• अणुअंक (Z): 69
  • केंद्रकात 69 प्रोटॉन दर्शवतो.
  • एक उदासीन थुलियम अणूमध्‍ये 69 इलेक्ट्रॉन दर्शवतो.
• वस्तुमान अंक (A): अंदाजे 169 (विशेषतः, सर्वात स्थिर समस्थानिक, थुलियम-169, याचे अणुवस्तुमान 168.93421 amu आहे).
• न्यूट्रॉनची संख्या: स्थिर समस्थानिक $^\{169\}\text\{Tm\}$ साठी, न्यूट्रॉनची संख्या A - Z = 169 - 69 = 100 आहे.
• अणु आकार (धातूचा त्रिज्या): 172 pm (पिकोमीटर). हे मूल्य त्याच्या धातूच्या स्फटिक संरचनेत थुलियम अणूची त्रिज्या दर्शवते.

इलेक्ट्रॉनिक संरूपण आणि कवच आकृती प्रतिनिधित्व

थुलियमचे इलेक्ट्रॉनिक संरूपण त्याच्या रासायनिक वर्तनाबद्दल अंतर्दृष्टी देते.

• इलेक्ट्रॉनिक संरूपण: $[\text\{Xe\}] 4\text\{f\}^\{13\} 6\text\{s\}^2$
  • नोबल वायू कोर $[\text\{Xe\}]$ हे झेनॉनचे संरूपण दर्शवते ($1\text\{s\}^2 2\text\{s\}^2 2\text\{p\}^6 3\text\{s\}^2 3\text\{p\}^6 3\text\{d\}^\{10\} 4\text\{s\}^2 4\text\{p\}^6 4\text\{d\}^\{10\} 5\text\{s\}^2 5\text\{p\}^6$).
  • सर्वात बाहेरील इलेक्ट्रॉन $4\text\{f\}$ आणि $6\text\{s\}$ उपकवचांमध्ये असतात.
• कवच आकृती प्रतिनिधित्व (प्रत्येक कवचातील इलेक्ट्रॉन):
  • K-कवच (n=1): 2 इलेक्ट्रॉन ($1\text\{s\}^2$)
  • L-कवच (n=2): 8 इलेक्ट्रॉन ($2\text\{s\}^2 2\text\{p\}^6$)
  • M-कवच (n=3): 18 इलेक्ट्रॉन ($3\text\{s\}^2 3\text\{p\}^6 3\text\{d\}^\{10\}$)
  • N-कवच (n=4): 31 इलेक्ट्रॉन ($4\text\{s\}^2 4\text\{p\}^6 4\text\{d\}^\{10\} 4\text\{f\}^\{13\}$)
  • O-कवच (n=5): 8 इलेक्ट्रॉन ($5\text\{s\}^2 5\text\{p\}^6$)
  • P-कवच (n=6): 2 इलेक्ट्रॉन ($6\text\{s\}^2$)

आवर्त प्रवृत्ती

थुलियम धातूंचे, विशेषतः लँथेनाइड्सचे वैशिष्ट्यपूर्ण प्रवृत्ती दर्शवते.

• आयनीकरण एन्थॅल्पी: वायू अवस्थेतील अणूमधून इलेक्ट्रॉन काढण्यासाठी लागणारी ऊर्जा.
  • पहिली आयनीकरण एन्थॅल्पी (IE$_1$): 596.7 kJ/mol
  • दुसरी आयनीकरण एन्थॅल्पी (IE$_2$): 1163 kJ/mol
  • थुलियम सहजपणे त्याचे दोन $6\text\{s\}$ इलेक्ट्रॉन आणि अनेकदा एक $4\text\{f\}$ इलेक्ट्रॉन गमावून स्थिर +3 ऑक्सिडेशन अवस्था तयार करते, जी लँथेनाइड्ससाठी सामान्य आहे.
• ऋणविद्युत्त्कता (पॉलिंग स्केल): 1.25
  • हे कमी मूल्य दर्शवते की थुलियममध्ये इलेक्ट्रॉन आकर्षित करण्याची प्रवृत्ती कमी आहे आणि ते इलेक्ट्रॉन गमावून धन आयन तयार करण्यास प्राधान्य देते.
• इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थॅल्पी: बहुतेक धातूंसाठी ते स्पष्टपणे परिभाषित नाही आणि सामान्यतः धन मूल्य असते, याचा अर्थ इलेक्ट्रॉन जोडण्यासाठी ऊर्जा आवश्यक असते. हे त्याचे धातूचे वैशिष्ट्य आणि इलेक्ट्रॉन गमावण्याची प्रवृत्ती दर्शवते.
• अणु त्रिज्या: 172 pm
  • एक लँथेनाइड असल्याने, त्याच्या अणुत्रिज्येवर लँथेनाइड आकुंचनाचा (lanthanide contraction) प्रभाव पडतो, ज्यामुळे मालिकेतील अणुत्रिज्येमध्ये हळूहळू घट होते.

प्रमुख भौतिक गुणधर्म

थुलियम एक मऊ, लवचिक आणि तंतुमय धातू आहे.

• घनता (20 °C वर): 9.32 g/cm$^3$
• STP (प्रमाण तापमान आणि दाब) येथे अवस्था: घन
• रंग: चंदेरी-राखाडी धातू
• द्रवणांक: 1545 °C (1818 K)
• उत्कलनांक: 1950 °C (2223 K)