சீரியம் (Ce) திருப்புதல் கையேடு

சீரியம் (Ce): அணு அமைப்பு மற்றும் வேதியியல் பண்புகள்

சீரியம் (Ce) என்பது அணு எண் 58 கொண்ட ஒரு வேதியியல் தனிமமாகும். இது லாந்தனைடு தனிமங்களில் மிகவும் ஏராளமாக உள்ளது.

அணு மாதிரி விவரங்கள்

• அணு எண் (Z): 58
  • அணுக்கருவில் 58 புரோட்டான்கள் இருப்பதைக் குறிக்கிறது.
  • ஒரு நடுநிலை சீரியம் அணுவில் 58 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.
• அணு நிறை (A): தோராயமாக 140.12 u (அணு நிறை அலகுகள்).
  • நியூட்ரான் எண்ணிக்கை (மிகவும் பொதுவான ஐசோடோப்பிற்காக, Ce-140) = நிறை எண் - அணு எண் = 140 - 58 = 82 நியூட்ரான்கள்.
• அணு அளவு:
  • உலோக ஆரம்: ஒருங்கிணைப்பு எண் 12க்கு 182.5 pm (பிகோமீட்டர்கள்).

எலக்ட்ரான் அமைப்பு மற்றும் கூடு வரைபடம்

• எலக்ட்ரான் அமைப்பு: [Xe] 4f¹ 5d¹ 6s²
  • இந்த அமைப்பு பல லாந்தனைடுகளின் சிறப்பியல்பு ஆகும், அங்கு 4f ஆர்பிட்டல் முழுமையாக நிரப்பப்படுவதற்கு முன்பு 5d ஆர்பிட்டல் நிரம்புகிறது, இது அவற்றின் வேதியியல் பண்புகளுக்கு பங்களிக்கிறது.
• கூடு வரைபட பிரதிநிதித்துவம் (ஒரு கூட்டில் எலக்ட்ரான்கள்):
  • K-கூடு (n=1): 2 எலக்ட்ரான்கள் (1s²)
  • L-கூடு (n=2): 8 எலக்ட்ரான்கள் (2s² 2p⁶)
  • M-கூடு (n=3): 18 எலக்ட்ரான்கள் (3s² 3p⁶ 3d¹⁰)
  • N-கூடு (n=4): 19 எலக்ட்ரான்கள் (4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹)
  • O-கூடு (n=5): 9 எலக்ட்ரான்கள் (5s² 5p⁶ 5d¹)
  • P-கூடு (n=6): 2 எலக்ட்ரான்கள் (6s²)
  • மொத்த எலக்ட்ரான்கள் = 2 + 8 + 18 + 19 + 9 + 2 = 58.

தனிம வரிசைப் போக்குகள்

• அயனியாக்கும் என்தால்பி:
  • முதல் அயனியாக்கும் என்தால்பி: 534.4 kJ/mol (முதல் எலக்ட்ரானை அகற்றத் தேவையான ஆற்றல்).
  • இரண்டாவது அயனியாக்கும் என்தால்பி: 1047 kJ/mol (இரண்டாவது எலக்ட்ரானை அகற்றத் தேவையான ஆற்றல்).
  • மூன்றாவது அயனியாக்கும் என்தால்பி: 1949 kJ/mol (மூன்றாவது எலக்ட்ரானை அகற்றத் தேவையான ஆற்றல்).
  • சீரியம் அதன் 6s மற்றும் 5d எலக்ட்ரான்களை எளிதில் இழந்து Ce³⁺ அயனிகளை உருவாக்குகிறது, இது மிகவும் பொதுவான ஆக்சிஜனேற்ற நிலையாகும். ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த முதல் மற்றும் இரண்டாவது அயனியாக்கும் ஆற்றல்கள் இதற்கு உதவுகின்றன.
• எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல் (பாலிங் அளவு): 1.12
  • சீரியம் ஒரு எலக்ட்ரான் நேர் அயனி உலோகம் ஆகும், இது எலக்ட்ரான்களைப் பெறுவதை விட இழக்கும் தன்மையைக் குறிக்கிறது.
• எலக்ட்ரான் நாட்டம் என்தால்பி: சீரியம் போன்ற எலக்ட்ரான் நேர் அயனி உலோகங்களுக்கு பொதுவாக அளவிடப்படுவதில்லை அல்லது பொருத்தமானதல்ல; மதிப்புகள் பொதுவாக நேர்மறையாகவோ அல்லது பூஜ்ஜியத்திற்கு நெருக்கமாகவோ இருக்கும், இது எலக்ட்ரான்களைப் பெறும் போக்கைக் காட்டாது.
• அணு ஆரம்: மேலே குறிப்பிட்டபடி, உலோக ஆரம் 182.5 pm ஆகும். லாந்தனைடு தொடர் முழுவதும் அணு ஆரம் பொதுவாக சற்று குறைகிறது (லாந்தனைடு சுருக்கம்), ஆனால் சீரியம் தொடக்கத்தில் உள்ளது.

முக்கிய இயற்பியல் பண்புகள்

• அடர்த்தி: 6.77 g/cm³ (25 °C இல்)
• STP இல் நிலை: திண்மம்
• நிறம்: வெள்ளி-வெள்ளை உலோகம், இது காற்றில் வெளிப்படும் போது எளிதில் துருப்பிடித்து செம்பழுப்பு ஆக்சைடு அடுக்காக மாறுகிறது.
• உருகுநிலை: 795 °C
• கொதிநிலை: 3443 °C