Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
யூரோப்பியம் (Eu) - JEE/NEET க்கான வேதியியல் தனிம ஆய்வு வழிகாட்டி
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Chemistry - Europium - Eu - JEE - NEET - CBSE - ICSE - f-block - Lanthanides - Chemical Properties - Electron Configuration - Luminescence
அறிமுகம்
யூரோப்பியம் (Eu) ஒரு அரிய பூமி தனிமம் ஆகும், இது அதன் தனித்துவமான ஒளிரும் பண்புகளுக்காகப் புகழ் பெற்றது. இது லந்தனைடு தொடரின் ஒரு உறுப்பு. இதன் அணு அமைப்பு பல்வேறு நிறமாலைகளில் குறிப்பிட்ட ஒளி உமிழ்வை அனுமதிக்கிறது, இது மேம்பட்ட காட்சி தொழில்நுட்பங்கள், பாதுகாப்பு அம்சங்கள் மற்றும் சிறப்பு விளக்குகளில் ஒரு முக்கியமான அங்கமாக அமைகிறது. இதன் தனித்துவமான எலக்ட்ரான் அமைப்பு அதன் வேதியியல் நடத்தையை, குறிப்பாக அதன் நிலையான ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளை பாதிக்கிறது.
CBSE/JEE விரைவு திருத்தக் குறிப்புகள்
- குறியீடு: Eu
- அணு எண் (Z): 63
- அணு நிறை: 151.964 u
- தொகுதி: f-தொகுதி (லந்தனைடு தொடர்)
- தொகுதி: ஒரு குறிப்பிட்ட முதன்மை தொகுதிக்கு ஒதுக்கப்படவில்லை (தொகுதி 3 இன் ஒரு பகுதியாக)
- வரிசை: 6
- பொதுவான ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகள்: +2, +3 (எலக்ட்ரான் அமைப்பு காரணமாக இரண்டுமே குறிப்பிடத்தக்க வகையில் நிலையானவை)
- இயல்பு: மென்மையான, வெள்ளி போன்ற வெள்ளை நிற, அதிக வினைத்திறன் கொண்ட உலோகம்
- அடர்த்தி: 5.24 g/cm³ (குறைந்த அடர்த்தி கொண்ட லந்தனைடுகளில் ஒன்று)
- உருகுநிலை: 822 °C
- கொதிநிலை: 1529 °C
எலக்ட்ரான் அமைப்பு & பிணைப்பு நடத்தை
எலக்ட்ரான் அமைப்பு
- அடிப்படை நிலை எலக்ட்ரான் அமைப்பு:
[Xe] 4f⁷ 6s² - ஆர்பிட்டல் வரைபடம் (வேலன்சி ஓடு):
6s 4f (half-filled) [↑↓] [↑][↑][↑][↑][↑][↑][↑]
பிணைப்பு நடத்தை
- +2 ஆக்சிஜனேற்ற நிலையின் நிலைத்தன்மை: யூரோப்பியம், லந்தனைடுகளிடையே அதன் +2 ஆக்சிஜனேற்ற நிலையின் (
Eu²⁺) குறிப்பிடத்தக்க நிலைத்தன்மைக்கு தனித்துவமானது. இந்த நிலைத்தன்மை, இரண்டு6sஎலக்ட்ரான்களை இழப்பதன் மூலம் அரை நிரப்பப்பட்ட4f⁷துணைக்கூடு உருவாவதால் ஏற்படுகிறது. அரை நிரப்பப்பட்ட அமைப்பு கூடுதல் பரிமாற்ற ஆற்றலையும் கோள சமச்சீரமைப்பையும் வழங்குகிறது, இதுEu²⁺ஐ ஒப்பீட்டளவில் நிலையான இனமாகவும் ஒரு வலிமையான ஒடுக்கும் காரணியாகவும் ஆக்குகிறது. - +3 ஆக்சிஜனேற்ற நிலையின் நிலைத்தன்மை: +3 ஆக்சிஜனேற்ற நிலையும் (
Eu³⁺) மிகவும் நிலையானது மற்றும் பெரும்பாலான லந்தனைடுகளுக்குப் பொதுவானது. இது இரண்டு6sஎலக்ட்ரான்களையும் ஒரு4fஎலக்ட்ரானையும் இழப்பதன் மூலம் உருவாகிறது, இதன் விளைவாக4f⁶அமைப்பு ஏற்படுகிறது. - பிணைப்பு வகை: அதிக எலக்ட்ரோபாசிட்டிவ் உலோகங்களுக்கு பொதுவானது போல, +2 மற்றும் +3 ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளில் முக்கியமாக அயனிச் சேர்மங்களை உருவாக்குகிறது.
முக்கிய வேதியியல் வினைகள்
1. காற்று/ஆக்ஸிஜனுடன் வினை
யூரோப்பியம் காற்றில் எளிதில் பளபளப்பை இழந்து, யூரோப்பியம்(III) ஆக்சைடை உருவாக்குகிறது. அதே ஆக்சைடை உருவாக்க சூடுபடுத்தும்போது எளிதில் பற்றிக்கொள்கிறது.
4 Eu(s) + 3 O₂(g) → 2 Eu₂O₃(s)(யூரோப்பியம்(III) ஆக்சைடு)
2. தண்ணீருடன் வினை
யூரோப்பியம் குளிர்ந்த நீருடன் மெதுவாகவும், சூடான நீருடன் தீவிரமாகவும் வினைபுரிந்து யூரோப்பியம்(III) ஹைட்ராக்சைடு மற்றும் ஹைட்ரஜன் வாயுவை உருவாக்குகிறது.
2 Eu(s) + 6 H₂O(l) → 2 Eu(OH)₃(aq) + 3 H₂(g)
3. அமிலங்களுடன் வினை
யூரோப்பியம் நீர்த்த ஆக்ஸிஜனேற்றமற்ற அமிலங்களில் எளிதில் கரைந்து, யூரோப்பியம்(III) அயனிகள் மற்றும் ஹைட்ரஜன் வாயுவை உருவாக்குகிறது.
2 Eu(s) + 6 HCl(aq) → 2 EuCl₃(aq) + 3 H₂(g)(ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலத்துடன்)2 Eu(s) + 3 H₂SO₄(aq) → Eu₂(SO₄)₃(aq) + 3 H₂(g)(சல்பூரிக் அமிலத்துடன்)
4. ஹாலஜன்களுடன் வினை
யூரோப்பியம் ஹாலஜன்களுடன் நேரடியாக வினைபுரிந்து ட்ரைஹலைடுகளை உருவாக்குகிறது. Eu²⁺ அயனியின் நிலைத்தன்மை காரணமாக இது நிலையான டைஹலைடுகளையும் உருவாக்க முடியும்.
- ட்ரைஹலைடுகள் உருவாக்கம்:
2 Eu(s) + 3 Cl₂(g) → 2 EuCl₃(s)(யூரோப்பியம்(III) குளோரைடு) - டைஹலைடுகள் உருவாக்கம் (எ.கா., Eu உலோகம் அல்லது ஒடுக்கும் காரணிகள் முன்னிலையில்):
Eu(s) + Cl₂(g) → EuCl₂(s)(யூரோப்பியம்(II) குளோரைடு) குறிப்பு:Eu²⁺இன் நிலையான 4f⁷ அமைப்பு காரணமாக பெரும்பாலான பிற லந்தனைடுகளின் டைஹலைடுகளை விட EuCl₂ கணிசமாக அதிக நிலையானது.
தொழில்துறை மற்றும் உயிரியல் முக்கியத்துவம்
தொழில்துறை முக்கியத்துவம்
- பாஸ்பர்கள்: யூரோப்பியம் பல்வேறு காட்சி தொழில்நுட்பங்களுக்கான (CRT, LCD, LED) பாஸ்பர்களில் ஒரு முக்கியமான அங்கமாகும்.
Eu²⁺அயனிகள், பொதுவாக பேரியம் மெக்னீசியம் அலுமினேட் (BAM) போன்ற சேர்மங்களில் கலக்கப்பட்டு, நீல ஒளிர்வுக்கு பொறுப்பாகும்.Eu³⁺அயனிகள், பெரும்பாலும் இட்ரியம் ஆக்சிசல்பைடு (Y₂O₂S:Eu) அல்லது இட்ரியம் வனடேட்டில், சிவப்பு ஒளிர்வை வழங்குகின்றன. இது வண்ணத் தொலைக்காட்சிகள் மற்றும் முழு வண்ணக் காட்சிகளுக்கு அடிப்படையாகும்.
- ஒளிரும் விளக்குகள்: மும்மடங்கு வண்ண விளக்கு அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அங்கு அதன் சிவப்பு மற்றும் நீல உமிழ்வுகள் ஒரு சீரான வெள்ளை ஒளியை அடைய உதவுகின்றன.
- பாதுகாப்பு அம்சங்கள்: புற ஊதா (UV) ஒளியின் கீழ் அதன் தனித்துவமான ஒளிரும் பண்புகள் காரணமாக, யூரோப்பியம் ரூபாய் நோட்டுகள், கடவுச்சீட்டுகள் மற்றும் பிற பாதுகாப்பான ஆவணங்களுக்கான கள்ளநோட்டு எதிர்ப்பு மைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
- அணு உலைகள்:
¹⁵¹Euஐசோடோப்பு அதிக நியூட்ரான் பிடிப்பு குறுக்குவெட்டு பகுதியைக் கொண்டுள்ளது, இது அணு உலைகளில் கட்டுப்பாட்டு கம்பிகளில் மதிப்புமிக்கதாக அமைகிறது, அங்கு அது அணு பிளவு விகிதத்தை ஒழுங்குபடுத்த உதவுகிறது. - மருத்துவ இமேஜிங் மற்றும் ஆராய்ச்சி: யூரோப்பியம் சேர்மங்கள் உயிரியல் சோதனைகளில் ஒளிரும் ஆய்வுக்கருவிகள் மற்றும் அடையாளங்காட்டிகளாகவும், சில மருத்துவ இமேஜிங் நுட்பங்களில், குறிப்பாக ஒளிர்வை நம்பியிருப்பவற்றில், கான்ட்ராஸ்ட் முகவர்களாகவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
உயிரியல் முக்கியத்துவம்
- யூரோப்பியத்திற்கு அறியப்பட்ட உயிரியல் பங்கு இல்லை மற்றும் எந்த உயிரியல் செயல்முறைக்கும் அவசியமானதல்ல.
- யூரோப்பியம் சேர்மங்கள் பொதுவாக மனிதர்களுக்கு குறைந்த கடுமையான நச்சுத்தன்மையைக் காட்டுகின்றன, ஆனால் நீண்டகால வெளிப்பாடு அல்லது கரையக்கூடிய உப்புகளை உட்கொள்வது தீங்கு விளைவிக்கும். தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் கடுமையான கையாளுதல் நடைமுறைகள் அவசியம்.