குரோமியம் (Cr) - அணு அமைப்பு மற்றும் வேதியியல் பண்புகள்

அணு அமைப்பு

குரோமியம் (Cr) என்பது அணு எண் 24 கொண்ட ஒரு இடைநிலை உலோகம் ஆகும்.

• அணு எண் (Z): 24 (அணுக்கருவில் 24 புரோட்டான்கள் இருப்பதைக் குறிக்கிறது).
• புரோட்டான்கள்: 24
• எலக்ட்ரான்கள்: 24 (நடுநிலை அணுவில்).
• நியூட்ரான்கள்: அதன் மிகவும் பொதுவான ஐசோடோப்பான குரோமியம்-52 ($^\{52\}\text\{Cr\}$) க்கு, நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை 52 - 24 = 28 ஆகும். வெவ்வேறு நியூட்ரான் எண்களுடன் பிற ஐசோடோப்புகள் உள்ளன.
• அணு நிறை: தோராயமாக 51.996 u.
• அணு ஆரம் (உலோக): 128 pm.
• அணு ஆரம் (சகப்பிணைப்பு): 127 pm.

எலக்ட்ரான் அமைப்பு மற்றும் ஷெல் வரைபட பிரதிநிதித்துவம்

பாதி நிரப்பப்பட்ட d-ஆர்பிட்டல்களின் மேம்பட்ட நிலைத்தன்மை காரணமாக குரோமியம் ஒரு முரண்பாடான எலக்ட்ரான் அமைப்பைக் காட்டுகிறது.

• அடித்தள நிலை எலக்ட்ரான் அமைப்பு: $[Ar]~3d^5~4s^1$
  • எதிர்பார்க்கப்படும் அமைப்பு $[Ar]~3d^4~4s^2$ ஆகும். இருப்பினும், மிகவும் நிலையான பாதி நிரப்பப்பட்ட $3d$ துணைக்கூடு மற்றும் பாதி நிரப்பப்பட்ட $4s$ துணைக்கூடை அடைய, $4s$ ஆர்பிட்டாலில் இருந்து ஒரு எலக்ட்ரான் $3d$ ஆர்பிட்டாலுக்கு மாறுகிறது.
• ஷெல் வரைபட பிரதிநிதித்துவம் (உரை வடிவம்):
  • K-கூடு (n=1): 2 எலக்ட்ரான்கள் ($1s^2$)
  • L-கூடு (n=2): 8 எலக்ட்ரான்கள் ($2s^2~2p^6$)
  • M-கூடு (n=3): 13 எலக்ட்ரான்கள் ($3s^2~3p^6~3d^5$)
  • N-கூடு (n=4): 1 எலக்ட்ரான் ($4s^1$)

ஆவர்த்தனப் போக்குகள்

குரோமியத்தின் ஆவர்த்தன அட்டவணையின் நிலை (பிரிவு 6, ஆவர்த்தனம் 4) அதன் பொதுவான ஆவர்த்தனப் போக்குகளைக் கட்டளையிடுகிறது.

அயனியாக்கும் ஆற்றல்

தனிமைப்படுத்தப்பட்ட வாயு அணுவிலிருந்து ஒரு எலக்ட்ரானை அகற்றத் தேவைப்படும் ஆற்றல்.

• முதல் அயனியாக்கும் ஆற்றல் ($\\Delta H_\{i1\}$): 652.9 kJ/mol
• இரண்டாம் அயனியாக்கும் ஆற்றல் ($\\Delta H_\{i2\}$): 1590.6 kJ/mol
• மூன்றாம் அயனியாக்கும் ஆற்றல் ($\\Delta H_\{i3\}$): 2987 kJ/mol
  • எலக்ட்ரான்கள் அதிக நேர்மின் சுமையுடைய அயனிகளிலிருந்து அகற்றப்படுவதால் தொடர்ச்சியான அயனியாக்கும் ஆற்றல்கள் அதிகரிக்கின்றன, இதற்கு அதிக ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.

எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல்

ஒரு ரசாயன பிணைப்பில் எலக்ட்ரான்களை ஈர்க்கும் ஒரு அணுவின் திறனின் அளவீடு.

• பாலிங் அளவுகோல்: 1.66
  • குரோமியம் ஒரு எலக்ட்ரோபாசிட்டிவ் உலோகம் ஆகும், ஆனால் அதன் எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல் கார மற்றும் காரமண் உலோகங்களை விட அதிகமாக உள்ளது, இது இடைநிலை உலோகங்களுக்கு பொதுவானது.

எலக்ட்ரான் நாட்டம்

ஒரு நடுநிலை வாயு அணுவுடன் ஒரு எலக்ட்ரான் சேர்க்கப்பட்டு எதிர்மின் அயனியை உருவாக்கும் போது ஏற்படும் ஆற்றல் மாற்றம்.

• எலக்ட்ரான் நாட்டம் ($\\Delta H_\{eg\}$): -64 kJ/mol
  • எதிர்மறை மதிப்பு குரோமியம் ஒரு எலக்ட்ரானைப் பெறும்போது ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது, இருப்பினும் இது அலோகங்களைப் போல வலுவாக வெப்ப உமிழ்வு இல்லை.

அணு ஆரம்

ஒரு அணுவின் அளவு.

• உலோக ஆரம்: 128 pm
• சகப்பிணைப்பு ஆரம்: 127 pm
  • அணு ஆரம் பொதுவாக ஒரு ஆவர்த்தனத்தில் குறைகிறது (அதிகரிக்கும் பயனுள்ள அணுக்கரு மின்னூட்டத்தின் காரணமாக) மற்றும் ஒரு தொகுதியில் அதிகரிக்கிறது (அதிகரிக்கும் கூடுகளின் எண்ணிக்கையின் காரணமாக). குரோமியம் அதன் ஆவர்த்தனத்தில் இந்த பொதுவான போக்கைப் பின்பற்றுகிறது.

முக்கிய இயற்பியல் பண்புகள்

குரோமியம் அதன் கடினமான, பளபளப்பான மற்றும் அரிப்பு-எதிர்ப்பு தன்மைக்கு பெயர் பெற்றது.

• அடர்த்தி: 20 °C இல் 7.19 g/cm$^3$.
• STP இல் நிலை (நிலையான வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தம்): திண்மம்.
• நிறம்: அதிக பளபளப்புடன் கூடிய வெள்ளி-சாம்பல்.
• உருகுநிலை: 1907 °C (2180 K).
• கொதிநிலை: 2671 °C (2944 K).