Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
टिन (Sn) - अणु संरचना आणि गुणधर्म
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Tin - Sn - Group 14 - p-block - Atomic Structure - Periodic Properties - Chemistry
अणु मॉडेल तपशील
टिन (Sn) हे 50 अणुक्रमांक असलेले रासायनिक मूलद्रव्य आहे.
- अणुक्रमांक (Z): 50
- प्रोटॉनची संख्या: 50
- इलेक्ट्रॉनची संख्या: 50
- वस्तुमान संख्या (A): सर्वात स्थिर आणि मुबलक समस्थानिक Tin-120 आहे. भारित सरासरी अणुवस्तुमान अंदाजे 118.71 u आहे.
- न्यूट्रॉनची संख्या: Tin-120 साठी, 120 - 50 = 70 न्यूट्रॉन. सामान्य समस्थानिकांमध्ये 62 ते 74 न्यूट्रॉन असतात.
- अणूचा आकार:
- सहसंयुजी त्रिज्या: ~145 pm
- व्हॅन डर वाल्स त्रिज्या: ~217 pm
इलेक्ट्रॉनिक संरूपण आणि कवच आकृती
इलेक्ट्रॉनिक संरूपण अणू कक्षांमधील इलेक्ट्रॉनच्या वितरणाचे वर्णन करते.
- पूर्ण इलेक्ट्रॉनिक संरूपण:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p² - संक्षिप्त इलेक्ट्रॉनिक संरूपण (राजवायूची संज्ञा):
[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p²
कवच आकृती प्रतिनिधित्व (कवचानुसार इलेक्ट्रॉनचे वितरण):
- पहिले कवच (K): 2 इलेक्ट्रॉन
- दुसरे कवच (L): 8 इलेक्ट्रॉन
- तिसरे कवच (M): 18 इलेक्ट्रॉन
- चौथे कवच (N): 18 इलेक्ट्रॉन
- पाचवे कवच (O): 4 इलेक्ट्रॉन (संयुजा इलेक्ट्रॉन)
हे वितरण (2, 8, 18, 18, 4) असे लिहिले जाऊ शकते. चार संयुजा इलेक्ट्रॉन (5s² 5p²) ची उपस्थिती गट 14 च्या मूलद्रव्यांचे वैशिष्ट्य आहे, ज्यामुळे +2 आणि +4 च्या सामान्य ऑक्सिडेशन अवस्था (oxidation states) दिसून येतात.
आवर्त सारणीतील प्रवृत्ती
आयनीकरण एन्थाल्पी (IE)
आयनीकरण एन्थाल्पी म्हणजे वायुरूप अणूपासून एक इलेक्ट्रॉन काढण्यासाठी लागणारी ऊर्जा.
- पहिली आयनीकरण एन्थाल्पी: ~708.6 kJ/mol
- दुसरी आयनीकरण एन्थाल्पी: ~1411.8 kJ/mol
- प्रवृत्ती: गट 14 मध्ये खाली जाताना, कार्बनपासून जर्मेनियमपर्यंत पहिली आयनीकरण एन्थाल्पी साधारणपणे कमी होते. तथापि, टिन (आणि लेड) सारख्या मूलद्रव्यांमध्ये पूर्ण भरलेल्या
dआणिfकक्षांच्या उपस्थितीमुळे, परिरक्षण (shielding) प्रभाव कमकुवत होतो, ज्यामुळे जड मूलद्रव्यांसाठी अपेक्षित सततच्या घटीच्या तुलनेत थोडी वाढ किंवा अनियमित प्रवृत्ती दिसून येते. टिनची पहिली IE जर्मेनियमपेक्षा कमी आहे, परंतु गटात खाली जाताना कमी होण्याचा सामान्य कल दर्शवते.
विद्युतऋणता
विद्युतऋणता म्हणजे अणूची सामायिक इलेक्ट्रॉन जोडीला स्वतःकडे आकर्षित करण्याची प्रवृत्ती.
- पॉलिंग स्केल विद्युतऋणता: ~1.96
- प्रवृत्ती: अणूचा आकार वाढल्याने आणि परिरक्षण (shielding) प्रभाव वाढल्याने गटात खाली जाताना विद्युतऋणता साधारणपणे कमी होते, ज्यामुळे संयुजा इलेक्ट्रॉन केंद्रापासून अधिक दूर जातात आणि त्यांच्यावर केंद्राचे आकर्षण कमी होते. टिन या सामान्य प्रवृत्तीचे पालन करतो, तो कार्बन, सिलिकॉन आणि जर्मेनियमपेक्षा कमी विद्युतऋण आहे.
इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थाल्पी (EGE)
इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थाल्पी म्हणजे उदासीन वायुरूप अणूमध्ये एक इलेक्ट्रॉन जोडल्यावर होणारा ऊर्जा बदल.
- इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थाल्पी: ~-107 kJ/mol
- प्रवृत्ती: गट 14 मध्ये खाली जाताना, इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थाल्पी साधारणपणे कमी ऋण (कमी उष्मादायी) होते, ज्यामुळे अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन स्वीकारण्याची प्रवृत्ती कमी होते. याचे कारण अणूचा आकार वाढणे आणि इलेक्ट्रॉन ढग अधिक विखुरलेले असणे आहे. टिनची इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थाल्पी त्याच्या हलक्या समूहातील मूलद्रव्यांपेक्षा कमी ऋण आहे.
अणु त्रिज्या
अणु त्रिज्या ही अणूच्या आकाराचे माप आहे.
- सहसंयुजी त्रिज्या: ~145 pm
- प्रवृत्ती: नवीन मुख्य ऊर्जा कवचे (shells) जोडल्यामुळे गटात खाली जाताना अणु त्रिज्या साधारणपणे वाढते, कारण ही कवचे केंद्रापासून अधिक दूर असतात आणि आतील इलेक्ट्रॉनद्वारे परिरक्षित (shielded) असतात. टिनची अणु त्रिज्या सिलिकॉन आणि जर्मेनियमपेक्षा जास्त आहे, जी या प्रवृत्तीशी सुसंगत आहे.
मुख्य भौतिक गुणधर्म
- घनता (20°C ला):
- पांढरा टिन (α-Sn, घनीय संरचना): 5.75 g/cm³
- पांढरा टिन (β-Sn, टेट्रागोनल संरचना): 7.26 g/cm³
- प्रमाणित तापमान आणि दाब (STP) वर अवस्था: स्थायू
- रंग: ताजे कापल्यावर चंदेरी-पांढरा, चमकदार धातू; हवेत काळपट राखाडी रंगाचा होतो. त्याचे दोन मुख्य बहुरूपी प्रकार आहेत: राखाडी टिन (α-टिन), एक अर्धसंवाहक, आणि पांढरा टिन (β-टिन), एक धातू.
- वितळण बिंदू: 231.9 °C
- उत्कलण बिंदू: 2602 °C