Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
ஜெர்மானியம் (Ge) திருத்த வழிகாட்டி
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Germanium - Ge - p-block - Atomic Structure - Periodic Properties - Chemistry
அணு மாதிரி விவரங்கள்
ஜெர்மானியம் (Ge) என்பது தனிம அட்டவணையின் தொகுதி 14 மற்றும் ஆவர்த்தனம் 4 இல் உள்ள ஒரு உலோகப்போலி தனிமம் ஆகும்.
- அணு எண் (Z): 32
- அணுக்கருவில் 32 புரோட்டான்கள் இருப்பதைக் குறிக்கிறது.
- நடுநிலை அணுவில், 32 எலக்ட்ரான்களும் உள்ளன.
- நிறை எண் (A): மிகவும் பொதுவான ஐசோடோப்பு ஜெர்மானியம்-74 (⁷⁴Ge) ஆகும்.
- நியூட்ரான் எண்ணிக்கை: A - Z = 74 - 32 = 42 நியூட்ரான்கள் (⁷⁴Ge-க்கு).
- அணு ஆரம்:
- சகப்பிணைப்பு ஆரம்: தோராயமாக 122 pm.
எலக்ட்ரான் அமைப்பு மற்றும் கூடுகளின் வரைபடம்
- எலக்ட்ரான் அமைப்பு: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p²
- இந்த அமைப்பு வெளிக்கூடு (இணைதிறன் கூடு) 4வது கூடு என்பதையும், அதில் 4 எலக்ட்ரான்கள் (4s ஆர்பிட்டாலில் 2 மற்றும் 4p ஆர்பிட்டாலில் 2) இருப்பதையும் காட்டுகிறது.
- 3d துணைக்கூடு 10 எலக்ட்ரான்களுடன் முழுமையாக நிரம்பியுள்ளது.
- கூடுகளின்படி எலக்ட்ரான் விநியோகம்:
- K-கூடு (n=1): 2 எலக்ட்ரான்கள்
- L-கூடு (n=2): 8 எலக்ட்ரான்கள்
- M-கூடு (n=3): 18 எலக்ட்ரான்கள் (3s இல் 2, 3p இல் 6, 3d இல் 10)
- N-கூடு (n=4): 4 எலக்ட்ரான்கள் (4s இல் 2, 4p இல் 2)
- இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்: 4 (இவை முதன்மையாக வேதியியல் பிணைப்பில் ஈடுபடும் எலக்ட்ரான்கள் ஆகும்).
தனிம வரிசைப் பண்புகள்
ஜெர்மானியத்தின் தொகுதி 14 மற்றும் ஆவர்த்தனம் 4 இல் உள்ள நிலை அதன் தனிம வரிசைப் பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது.
அயனியாக்கும் ஆற்றல் (IE)
- முதல் அயனியாக்கும் ஆற்றல்: 762 kJ/mol.
- போக்கு: தொகுதி 14 இல் கார்பனில் இருந்து ஜெர்மானியத்திற்கு கீழ்நோக்கிச் செல்லும்போது, அயனியாக்கும் ஆற்றல் பொதுவாக குறைகிறது. இது அணுவின் அளவு அதிகரிப்பதாலும், உட்கூட்டு எலக்ட்ரான்களின் மேம்பட்ட மறைக்கும் விளைவினாலும் ஏற்படுகிறது, இது அணுக்கருவிற்கும் வெளிக்கூட்டு எலக்ட்ரான்களுக்கும் இடையிலான ஈர்ப்பைக் குறைக்கிறது. ஜெர்மானியத்தின் அயனியாக்கும் ஆற்றல் சிலிக்கனை விட குறைவாகவும், ஆனால் டின்னை விட அதிகமாகவும் உள்ளது.
எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல் (EN)
- பவுலிங் அளவுகோல் படி எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல்: 2.01.
- போக்கு: ஒரு தொகுதியில் கீழ்நோக்கிச் செல்லும்போது, அணு அளவு அதிகரிப்பதாலும், அணுக்கருவிற்கும் இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களுக்கும் இடையே உள்ள தூரம் அதிகரிப்பதாலும் எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல் பொதுவாக குறைகிறது. ஜெர்மானியம் கார்பன் மற்றும் சிலிக்கனை விட குறைவான எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது.
எலக்ட்ரான் ஏற்பு ஆற்றல் (EGE)
- எலக்ட்ரான் ஏற்பு ஆற்றல்: -119 kJ/mol.
- போக்கு: ஒரு தொகுதியில் கீழ்நோக்கிச் செல்லும்போது, எலக்ட்ரான் ஏற்பு ஆற்றல் மதிப்புகள் பொதுவாக குறைவான எதிர்மறையாக (குறைவான வெப்பம் உமிழ்வு) மாறும். ஏனெனில் சேர்க்கப்படும் எலக்ட்ரான் ஒரு பெரிய கூட்டில், அணுக்கருவில் இருந்து மேலும் தொலைவில் இடம்பிடிப்பதால், குறைவான ஈர்ப்பை அனுபவிக்கிறது.
அணு ஆரம்
- சகப்பிணைப்பு ஆரம்: 122 pm.
- போக்கு: ஒரு தொகுதியில் கீழ்நோக்கிச் செல்லும்போது அணு ஆரம் அதிகரிக்கிறது, ஏனெனில் ஒவ்வொரு அடுத்தடுத்த ஆவர்த்தனத்திலும் புதிய எலக்ட்ரான் கூடுகள் சேர்க்கப்படுகின்றன, இது பெரிய எலக்ட்ரான் மேகத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. ஜெர்மானியம் சிலிக்கனை விட பெரிய அணு ஆரத்தைக் கொண்டுள்ளது.
முக்கிய இயற்பியல் பண்புகள்
- அடர்த்தி: 5.323 g/cm³ (25 °C இல்).
- அறை வெப்பநிலையில் நிலை: திண்மம்.
- நிறம்: சாம்பல்-வெள்ளை, பளபளப்பானது. இது ஒரு உலோகப் பளபளப்பைக் கொண்டிருந்தாலும், அலோகத்தைப் போல உடையக்கூடியது, இது ஒரு உலோகப்போலியின் பண்பு.
- உருகுநிலை (MP): 938.25 °C.
- கொதிநிலை (BP): 2833 °C.
- வகைப்பாடு: உலோகப்போலி. ஜெர்மானியம் ஒரு குறைக்கடத்தி ஆகும், அதாவது அதன் மின் கடத்துத்திறன் ஒரு கடத்திக்கும் மின்காப்புப் பொருளுக்கும் இடையில் இருக்கும், மேலும் இது வெப்பநிலையுடன் அதிகரிக்கிறது.