பொட்டாசியம் (K) - அணு அமைப்பு மற்றும் பண்புகள்

பொட்டாசியம் (K) இன் அணு மாதிரி விவரங்கள்

பொட்டாசியம் (K) என்பது தனிம அட்டவணையின் தொகுதி 1, வரிசை 4 இல் அமைந்துள்ள ஒரு கார உலோகம்.

• அணு எண் (Z): 19
  • கருவில் 19 புரோட்டான்கள் இருப்பதைக் குறிக்கிறது.
  • ஒரு நடுநிலை அணுவில், இது 19 எலக்ட்ரான்களையும் குறிக்கிறது.
• நிறை எண் (A): தோராயமாக 39 (மிகவும் பொதுவான ஐசோடோப்பான K-39க்கு).
  • நியூட்ரான்கள்: நிறை எண் - அணு எண் = 39 - 19 = 20 நியூட்ரான்கள் (K-39க்கு).
• அணு அளவு:
  • உலோக ஆரம் (Metallic Radius): 227 பிகோமீட்டர்கள் (pm). இது ஒரு உலோகப் படிகத்தில் உள்ள அணுவின் ஆரம்.
  • அயனி ஆரம் (K⁺): 138 pm. வெளிக்கூடு இழப்பால் நடுநிலை அணுவை விட K⁺ கேட்டயான் கணிசமாக சிறியது.

எலக்ட்ரான் அமைப்பு மற்றும் கூடு வரைபடம்

எலக்ட்ரான் அமைப்பு

எலக்ட்ரான் அமைப்பு என்பது அணு ஆர்பிட்டல்களில் எலக்ட்ரான்களின் விநியோகத்தை விவரிக்கிறது.

• ஆர்பிட்டல் அமைப்பு: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹
• மந்த வாயு அமைப்பு: [Ar] 4s¹
  • இது பொட்டாசியத்தில் ஒரு நிலையான ஆர்கான் கருவும், 4s ஆர்பிட்டலில் ஒரு இணைதிறன் எலக்ட்ரானும் இருப்பதைக் குறிக்கிறது.

கூடு வரைபடம் பிரதிநிதித்துவம்

ஒரு கூடு வரைபடம் வெவ்வேறு ஆற்றல் கூடுகளில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எளிமையான காட்சிப் பிரதிநிதித்துவத்தை வழங்குகிறது.

• K-கூடு (n=1): 2 எலக்ட்ரான்கள்
• L-கூடு (n=2): 8 எலக்ட்ரான்கள்
• M-கூடு (n=3): 8 எலக்ட்ரான்கள்
• N-கூடு (n=4): 1 எலக்ட்ரான் (இதுவே இணைதிறன் எலக்ட்ரான்)

பொட்டாசியம் தனது ஒற்றை இணைதிறன் எலக்ட்ரானை எளிதில் இழந்து ஒரு நிலையான K⁺ அயனியை உருவாக்குகிறது, இதனால் ஆர்கானின் மந்த வாயு அமைப்பைப் பெறுகிறது.

பொட்டாசியத்தின் தனிம வரிசைப் பண்புகள்

ஒரு கார உலோகம் என்பதால், பொட்டாசியம் அதன் வரிசை மற்றும் தொகுதியில் சிறப்பியல்புப் பண்புகளைக் காட்டுகிறது.

• முதல் அயனியாக்கும் ஆற்றல் (IE₁): 418.8 kJ/mol
  • பொட்டாசியம் மிகக் குறைந்த முதல் அயனியாக்கும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, இது அதன் வெளிக்கூடு எலக்ட்ரானை அகற்ற மிகக் குறைந்த அளவு ஆற்றல் தேவை என்பதைக் குறிக்கிறது. இது பெரிய அணு அளவு மற்றும் உள்கூடு எலக்ட்ரான்களின் மறைப்பு விளைவு காரணமாகும்.
• எதிர்மின் தன்மை (பாவுலிங் அளவுகோல்): 0.82
  • பொட்டாசியம் மிகக் குறைந்த எதிர்மின் தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, இது ஒரு சக பிணைப்பில் பகிரப்பட்ட எலக்ட்ரான்களை ஈர்க்கும் அதன் பலவீனமான போக்கைக் குறிக்கிறது. இது மிகக் குறைந்த எதிர்மின் தன்மை கொண்ட தனிமங்களில் ஒன்றாகும்.
• எலக்ட்ரான் கவர்ச்சி (EA): -48 kJ/mol
  • பொட்டாசியத்திற்கான எலக்ட்ரான் கவர்ச்சி எதிர்மறையானது, அதாவது ஒரு வாயு K⁻ அயனியை உருவாக்க ஒரு எலக்ட்ரான் சேர்க்கப்படும்போது ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது. இருப்பினும், ஒரு நிலையான K⁻ அயனியை உருவாக்குவது பொதுவானதல்ல; இந்த மதிப்பு முக்கியமாக வாயு-நிலை செயல்முறைக்கான ஆற்றல் மாற்றத்தைப் பிரதிபலிக்கிறது. பொதுவாக, கார உலோகங்களுக்கு எலக்ட்ரான்களைப் பெறும் போக்கு மிகக் குறைவு.
• அணு ஆரம்: 227 pm (உலோக ஆரம்)
  • பொட்டாசியம் அதன் வரிசையில் (வரிசை 4) மிகப்பெரிய அணு ஆரங்களில் ஒன்றைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் தொகுதி 1 இல் கீழ்நோக்கி அதிகரிக்கும். இந்த பெரிய அளவு நான்கு எலக்ட்ரான் கூடுகள் இருப்பதன் காரணமாகும்.

பொட்டாசியத்தின் முக்கிய இயற்பியல் பண்புகள்

பொட்டாசியம் பொதுவான உலோகப் பண்புகளையும், கார உலோகங்களின் சில தனித்துவமான பண்புகளையும் வெளிப்படுத்துகிறது.

• அடர்த்தி: 0.86 g/cm³ (20°C இல்)
  • பொட்டாசியம் தண்ணீரை விட குறைவான அடர்த்தி கொண்டது, இதனால் அது தண்ணீரில் மிதக்கிறது.
• அறை வெப்பநிலையில் நிலை (25°C): திண்மம்
• நிறம்: வெள்ளி-வெள்ளை, பளபளப்பானது (புதிதாக வெட்டப்படும்போது)
  • ஆக்சிஜனேற்றம் காரணமாக காற்றில் வெளிப்படும்போது விரைவாக மங்குகிறது.
• உருகுநிலை (MP): 63.5 °C
  • பெரும்பாலான உலோகங்களுடன் ஒப்பிடும்போது பொட்டாசியம் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த உருகுநிலையைக் கொண்டுள்ளது, இது பலவீனமான உலோகப் பிணைப்பைக் குறிக்கிறது.
• கொதிநிலை (BP): 759 °C
  • அதன் உருகுநிலையைப் போலவே, பொட்டாசியத்தின் கொதிநிலையும் ஒரு உலோகத்திற்கு ஒப்பீட்டளவில் குறைவாகும்.