ஆண்டிமனி (Sb): அணு அமைப்பு மற்றும் வேதியியல் பண்புகள்

ஆண்டிமனி (Sb) அறிமுகம்

ஆண்டிமனி (Sb), லத்தீன் stibium என்பதிலிருந்து பெறப்பட்டது, 51 அணு எண்ணைக் கொண்ட ஒரு வேதியியல் தனிமம் ஆகும். இது தனிம அட்டவணையின் தொகுதி 15 இல் உள்ள ஒரு உலோகப்போலி ஆகும், இது நைட்டிரஜன் தொகுதி தனிமங்கள் (Pnictogens) என அறியப்படுகிறது.

அணு மாதிரி விவரங்கள்

ஆண்டிமனி அணு அமைப்பு பின்வருமாறு வகைப்படுத்தலாம்:

அடிப்படைத் துகள்கள்

• அணு எண் (Z): 51
  • இது அணுக்கருவில் 51 புரோட்டான்களைக் குறிக்கிறது.
  • ஒரு நடுநிலை ஆண்டிமனி அணுவில், 51 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.
• அணு நிறை (சராசரி): 121.76 u
• நியூட்ரான்: அதிக அளவில் காணப்படும் ஐசோடோப்புகள் $\text\{^\{121\}Sb\}$ மற்றும் $\text\{^\{123\}Sb\}$ ஆகும்.
  • $\text\{^\{121\}Sb\}$ (செறிவு ~57.21%) க்கு, நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை = 121 - 51 = 70.
  • $\text\{^\{123\}Sb\}$ (செறிவு ~42.79%) க்கு, நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை = 123 - 51 = 72.

அணு அளவு

• சகப்பிணைப்பு ஆரம்: 139 pm (பிகோமீட்டர்கள்)
• வான் டெர் வால்ஸ் ஆரம்: 206 pm

எலக்ட்ரான் அமைப்பு மற்றும் கூடு வரைபடம்

எலக்ட்ரான் அமைப்பு

ஆண்டிமனியின் அடிநிலை எலக்ட்ரான் அமைப்பு [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p³ ஆகும்.

• இந்த அமைப்பு ஆண்டிமனிக்கு 5 இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் (5s துணைக்கூட்டிலிருந்து 2 மற்றும் 5p துணைக்கூட்டிலிருந்து 3) இருப்பதைக் காட்டுகிறது, இது அதன் வேதியியல் வினைத்திறனுக்கு பொறுப்பாகும்.
• முழுமையாக நிரப்பப்பட்ட 4d¹⁰ துணைக்கூடு ஒரு நிலையான உள் அணுக்கரு இருப்பதைக் குறிக்கிறது.

கூடு வரைபடம்

ஆண்டிமனிக்கு (Z=51) வெவ்வேறு கூடுகளில் (K, L, M, N, O) உள்ள எலக்ட்ரான் விநியோகம் பின்வருமாறு:

• K-கூடு (n=1): 2 எலக்ட்ரான்கள்
• L-கூடு (n=2): 8 எலக்ட்ரான்கள் (2s² 2p⁶)
• M-கூடு (n=3): 18 எலக்ட்ரான்கள் (3s² 3p⁶ 3d¹⁰)
• N-கூடு (n=4): 18 எலக்ட்ரான்கள் (4s² 4p⁶ 4d¹⁰)
• O-கூடு (n=5): 5 எலக்ட்ரான்கள் (5s² 5p³)

இதை 2, 8, 18, 18, 5 என சுருக்கமாகக் கூறலாம்.

தனிம வரிசைப் போக்குகள்

ஆண்டிமனி தொகுதி 15 தனிமங்களின் தனிம வரிசைப் பண்புகளையும், ஒரு உலோகப்போலியாக அதன் நிலையையும் காட்டுகிறது.

அயனியாக்கும் என்தால்பி (முதல்)

• மதிப்பு: 834 kJ/mol
• போக்கு: ஒரு p-தொகுதி தனிமமாக, அதன் அயனியாக்கும் என்தால்பி s-தொகுதி தனிமங்களை விட ஒப்பீட்டளவில் அதிகமாக உள்ளது, ஆனால் அதே காலப்பகுதியில் உள்ள அலோகங்களை விடக் குறைவாகும். நைட்ரஜன் மற்றும் பாஸ்பரஸுடன் ஒப்பிடும்போது தொகுதி 15 இல் கீழ்நோக்கிச் செல்லும்போது இது குறைகிறது, இது அதிகரிக்கும் அணு அளவு மற்றும் மறைப்பு விளைவை பிரதிபலிக்கிறது.

எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல்

• பாலிங் அளவுகோல் மதிப்பு: 2.05
• போக்கு: ஆண்டிமனி உலோகங்களை விட அதிக எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல் கொண்டது, ஆனால் நைட்ரஜன், ஆக்ஸிஜன் மற்றும் ஃபுளூரின் போன்ற வழக்கமான அலோகங்களை விடக் குறைவான எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல் கொண்டது. எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல் பொதுவாக தொகுதி 15 இல் கீழ்நோக்கிச் செல்லும்போது குறைகிறது.

எலக்ட்ரான் ஏற்பு என்தால்பி

• மதிப்பு: -101 kJ/mol
• போக்கு: எதிர்மறை மதிப்பு ஆண்டிமனிக்கு எலக்ட்ரான் ஏற்றுக்கொள்ளும் போக்கு உள்ளது என்பதைக் குறிக்கிறது, இருப்பினும் வழக்கமான அலோகங்களை விட குறைவான ஆற்றல் வெளியீட்டுடன். தொகுதி 15 இல் கீழ்நோக்கிச் செல்லும்போது இதன் அளவு பொதுவாக குறைவான எதிர்மறையாக (அல்லது அதிக நேர்மறையாக) மாறும்.

அணு ஆரம்

• சகப்பிணைப்பு ஆரம்: 139 pm
• போக்கு: புதிய எலக்ட்ரான் கூடுகள் சேர்க்கப்படுவதால் ஒரு தொகுதியில் கீழ்நோக்கிச் செல்லும்போது அணு ஆரம் அதிகரிக்கிறது. ஆண்டிமனியின் அணு ஆரம் பாஸ்பரஸ் மற்றும் ஆர்சனிக்கை விட பெரியது.

முக்கிய இயற்பியல் பண்புகள்

ஆண்டிமனி ஒரு நொறுங்கும் தன்மை கொண்ட, வெள்ளி-வெள்ளை நிற உலோகப்போலி ஆகும்.

• அடர்த்தி: 6.697 g/cm³ (25 °C இல், திண்ம நிலை)
• திட்ட வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் (STP) நிலை: திண்மம்
• நிறம்: வெள்ளி-வெள்ளை, பளபளப்பானது (உலோகத் தோற்றம்)
• உருகுநிலை: 630.63 °C
• கொதிநிலை: 1587 °C
• படிகவியல்: ராம்போஹெட்ரல் படிக அமைப்பு.
• மின் கடத்துத்திறன்: உலோகங்களுடன் ஒப்பிடும்போது வெப்பம் மற்றும் மின்சாரத்தின் மோசமான கடத்தி, ஆனால் அலோகங்களை விட சிறந்தது (ஒரு உலோகப்போலியின் சிறப்புப் பண்பு).