நையோபியம் (Nb) - அணு அமைப்பு மற்றும் வேதியியல் பண்புகள்

அணு மாதிரி விவரங்கள்

நையோபியம் (Nb) ஒரு இடைநிலை உலோகம் ஆகும். அதன் அணு பண்புகள் பின்வருமாறு:

• அணு குறியீடு: Nb
• அணு எண் (Z): 41
• அணு நிறை (சராசரி): 92.906 g/mol
• புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை: 41
• எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை (நடுநிலை அணுவில்): 41
• நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை (நையோபியம்-93, மிகவும் பொதுவான ஐசோடோப்பிற்கு): 93 - 41 = 52
• அணு ஆரம் (உலோக): 146 pm

எலக்ட்ரான் அமைப்பு & ஓட்டு விளக்கப்படம்

எலக்ட்ரான் அமைப்பு

நையோபியத்தின் அடிநிலை எலக்ட்ரான் அமைப்பு:

[ \text{[Kr]} , 4d^3 , 5s^2 ]

விரிவான வடிவம்:

[ 1s^2 , 2s^2 , 2p^6 , 3s^2 , 3p^6 , 3d^{10} , 4s^2 , 4p^6 , 4d^3 , 5s^2 ]

ஓட்டு விளக்கப்படப் பிரதிநிதித்துவம் (எழுத்து வடிவம்)

நையோபியத்தில் உள்ள பல்வேறு முதன்மை கூடுகளில் (K, L, M, N, O) எலக்ட்ரான்களின் பரவல் பின்வருமாறு:

• K-கூடு (n=1): 2 எலக்ட்ரான்கள் ($1s^2$)
• L-கூடு (n=2): 8 எலக்ட்ரான்கள் ($2s^2 \, 2p^6$)
• M-கூடு (n=3): 18 எலக்ட்ரான்கள் ($3s^2 \, 3p^6 \, 3d^\{10\}$)
• N-கூடு (n=4): 11 எலக்ட்ரான்கள் ($4s^2 \, 4p^6 \, 4d^3$)
• O-கூடு (n=5): 2 எலக்ட்ரான்கள் ($5s^2$)

இந்த அமைப்பு, ஒரு d-தொகுதி தனிமமாக அதன் நிலையை பிரதிபலிக்கிறது, இங்கு வேறுபடும் எலக்ட்ரான் $(n-1)d$ துணைக்கூட்டில் நுழைகிறது.

தனிம வரிசைப் போக்குகள்

தனிம அட்டவணையில் 5 ஆம் தொடர், 5 ஆம் தொகுதியில் நையோபியத்தின் நிலை அதன் தனிம வரிசைப் பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது:

• முதல் அயனியாக்கும் ஆற்றல்: 652.1 kJ/mol
  • இது ஒரு வாயு நையோபியம் அணுவிலிருந்து வெளிக்கூட்டில் உள்ள எலக்ட்ரானை அகற்றத் தேவையான ஆற்றல் ஆகும்.
• எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல் (பவுலிங் அளவுகோல்): 1.6
  • நையோபியம் மிதமான எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, இது இடைநிலை உலோகங்களின் சிறப்பியல்பு ஆகும். இது ஒரு வேதியியல் பிணைப்பில் எலக்ட்ரான்களை ஈர்க்கும் அதன் போக்கைக் குறிக்கிறது.
• எலக்ட்ரான் ஏற்பு என்தால்பி: -89 kJ/mol
  • இது ஒரு வாயு நையோபியம் அணுவுடன் ஒரு எலக்ட்ரான் சேர்க்கப்படும்போது ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது, ஆனால் இது ஒரு உலோகத்திற்கு ஒப்பீட்டளவில் சிறிய மதிப்பு ஆகும், இது எலக்ட்ரான்களை இழப்பது மிகவும் சாதகமானது என்ற அதன் உலோக தன்மையை பிரதிபலிக்கிறது.
• அணு ஆரம் (உலோக): 146 pm
  • ஒரு இடைநிலை உலோகம் என்பதால், அதன் அணு ஆரம் அதே தொகுதியில் உள்ள முந்தைய தொடர்களின் தனிமங்களை விட பெரியது, ஆனால் அணுக்கரு மின்னூட்டம் அதிகரிப்பதால் ஒரு தொடர் முழுவதும் பொதுவாக குறைகிறது.

முக்கிய இயற்பியல் பண்புகள்

நையோபியம் ஒரு உயர் உருகுநிலை உலோகம் ஆகும், இது அதன் தனித்துவமான இயற்பியல் பண்புகளுக்காக அறியப்படுகிறது:

• அடர்த்தி: 8.57 g/cm³ (20°C இல்)
  • இது ஒப்பீட்டளவில் அடர்த்தியான உலோகம் ஆகும்.
• 25°C இல் நிலை: திண்மம்
  • அறை வெப்பநிலையில் உள்ள அனைத்து உலோகங்களைப் போலவே (பாதரசம் தவிர).
• நிறம்: பளபளப்பான சாம்பல் உலோகம்
  • அதன் உலோகப் பளபளப்பு d-தொகுதி தனிமங்களின் சிறப்பியல்பு ஆகும்.
• உருகுநிலை: 2477 °C (2750 K)
  • நையோபியம் மிக அதிக உருகுநிலையைக் கொண்டுள்ளது, இது ஒரு உயர் உருகுநிலை உலோகமாக வகைப்படுத்துகிறது.
• கொதிநிலை: 4744 °C (5017 K)
  • இது மிக அதிக கொதிநிலையைக் கொண்டுள்ளது.