செலினியம் (Se) - அணு அமைப்பு மற்றும் வேதியியல் பண்புகள்

அணு அமைப்பு

செலினியம் (Se) என்பது அணு எண் 34 கொண்ட ஒரு வேதியியல் தனிமம் ஆகும். இது ஆவர்த்தன அட்டவணையில் தொகுதி 16 (சல்கோஜன்கள்) மற்றும் ஆவர்த்தனம் 4 இல் அமைந்துள்ளது.

அணு எண் (Z)

• Z = 34: ஒவ்வொரு செலினியம் அணுவின் உட்கருவிலும் 34 புரோட்டான்கள் இருப்பதைக் குறிக்கிறது.

நிறை எண் (A)

• சராசரி அணு நிறை: 78.96 u. இது அதன் இயற்கையாக நிகழும் ஐசோடோப்புகளின் நிறைகளின் எடையிடப்பட்ட சராசரி ஆகும். மிக அதிகமாகக் காணப்படும் ஐசோடோப் செலினியம்-80 (\textsuperscript{80}Se) ஆகும்.

துணை அணுத் துகள்கள்

• புரோட்டான்கள்: 34 (அணு எண்ணுக்குச் சமம்).
• எலக்ட்ரான்கள்: 34 (ஒரு நடுநிலை அணுவில், புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்குச் சமம்).
• நியூட்ரான்கள்: தோராயமாக 45 (சராசரி அணு நிறை - அணு எண் என கணக்கிடப்படுகிறது, அதாவது, 78.96 - 34 \approx 45 நியூட்ரான்கள் ஒரு சராசரி அணுவுக்கு. \textsuperscript{80}Se க்கு, 80 - 34 = 46 நியூட்ரான்கள் உள்ளன).

அணுவின் அளவு

• கோவலன்ட் ஆரம்: 115 pm.
• வான் டெர் வால்ஸ் ஆரம்: 190 pm.

மின்னணு அமைப்பு

செலினியம் அணு ஆர்பிட்டல்களில் எலக்ட்ரான்கள் அமைந்திருக்கும் விதம் அதன் வேதியியல் நடத்தையைத் தீர்மானிக்கிறது.

அடித்தள நிலை மின்னணு அமைப்பு

• முழுமையான அமைப்பு: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁴
• சுருக்கப்பட்ட அமைப்பு: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴
  • [Ar] என்பது செலினியத்திற்கு முந்தைய மந்த வாயுவான ஆர்கானின் மின்னணு அமைப்பைக் குறிக்கிறது.

கூடு வரைபடப் பிரதிநிதித்துவம்

செலினியத்திற்கான வெவ்வேறு கூடுகளில் (K, L, M, N) எலக்ட்ரான் பரவல் பின்வருமாறு:

• K-கூடு (n=1): 2 எலக்ட்ரான்கள் (1s²)
• L-கூடு (n=2): 8 எலக்ட்ரான்கள் (2s² 2p⁶)
• M-கூடு (n=3): 18 எலக்ட்ரான்கள் (3s² 3p⁶ 3d¹⁰)
• N-கூடு (n=4): 6 எலக்ட்ரான்கள் (4s² 4p⁴) - இது இணைதிறன் கூடு ஆகும், இது 6 இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது, இது தொகுதி 16 தனிமங்களின் தனிச்சிறப்பு ஆகும்.

ஆவர்த்தனப் போக்குகள்

ஆவர்த்தன அட்டவணையில் செலினியத்தின் நிலை அதன் பண்புகளைப் பாதிக்கிறது, இது தனித்துவமான போக்குகளைப் பின்பற்றுகிறது.

அயனியாக்கும் என்தால்பி

• முதல் அயனியாக்கும் என்தால்பி (IE₁): 941 kJ/mol. இது ஒரு வாயு செலினியம் அணுவிலிருந்து முதல் எலக்ட்ரானை அகற்றத் தேவைப்படும் ஆற்றல் ஆகும்.
• இரண்டாம் அயனியாக்கும் என்தால்பி (IE₂): 2045 kJ/mol. இரண்டாம் எலக்ட்ரானை அகற்றத் தேவைப்படும் ஆற்றல்.
  • செலினியத்தின் IE₁ ஆனது சல்பரின் (999.6 kJ/mol) IE₁ ஐ விடக் குறைவாக உள்ளது, ஏனெனில் அதன் பெரிய அணு அளவு மற்றும் அதிகரித்த கவச விளைவு ஆகும்.

எலக்ட்ரான் கவர் தன்மை

• பாலிங் அளவு: 2.55.
  • செலினியம் ஆக்ஸிஜன் (3.44) மற்றும் சல்பர் (2.58) ஐ விடக் குறைவான எலக்ட்ரான் கவர் தன்மை கொண்டது, ஆனால் டெல்லூரியம் (2.1) ஐ விட அதிக எலக்ட்ரான் கவர் தன்மை கொண்டது. இது ஒரு வேதியியல் பிணைப்பில் எலக்ட்ரான்களை ஈர்க்கும் அதன் போக்கு மிதமானது என்பதைக் குறிக்கிறது.

எலக்ட்ரான் ஏற்பு என்தால்பி

• எலக்ட்ரான் ஏற்பு என்தால்பி (ΔegH): -195 kJ/mol.
  • இந்த எதிர்மறை மதிப்பு, ஒரு வாயு செலினியம் அணு ஒரு எலக்ட்ரானைப் பெற்று ஒரு ஒற்றை எதிர்மின் அயனியை (Se⁻) உருவாக்கும்போது ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது. இதன் மதிப்பு ஆக்ஸிஜன் (-141 kJ/mol) மற்றும் சல்பர் (-200 kJ/mol) ஐ விடக் குறைவான எதிர்மறையாக உள்ளது, இது சல்பருடன் ஒப்பிடும்போது ஒரு எலக்ட்ரானை ஏற்றுக்கொள்ளும் போக்கு சற்றே குறைவாக இருப்பதைக் குறிக்கிறது, ஏனெனில் பெரிய அளவு மற்றும் வரும் எலக்ட்ரானுக்கு அணுக்கருவின் ஈர்ப்பு பலவீனம், ஆனால் இன்னும் குறிப்பிடத்தக்கது.

அணு ஆரம்

• மேலே குறிப்பிட்டபடி, கோவலன்ட் ஆரம் 115 pm ஆகும்.
  • அணு ஆரம் பொதுவாக ஒரு தொகுதியில் கீழ்நோக்கிச் செல்லும்போது அதிகரிக்கிறது மற்றும் ஒரு ஆவர்த்தனத்தில் வலதுபுறம் செல்லும்போது குறைகிறது. செலினியம் சல்பரை விடப் பெரியது, ஆனால் தொகுதி 16 இல் டெல்லூரியத்தை விடச் சிறியது.

முக்கிய இயற்பியல் பண்புகள்

செலினியம் பல புறவேற்றுமை வடிவங்களில் உள்ளது, ஒவ்வொன்றும் தனித்துவமான இயற்பியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. மிகவும் நிலையான மற்றும் பொதுவான வடிவம் சாம்பல் (உலோக) செலினியம் ஆகும்.

அடர்த்தி

• சாம்பல் (உலோக) செலினியம்: 25 °C இல் 4.81 g/cm³.
• அமோர்ஃபஸ் (சிவப்பு) செலினியம்: 25 °C இல் 4.28 g/cm³.

நிலையான வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் (STP) நிலை

• திடப்பொருள். செலினியம் 25 °C மற்றும் 1 atm அழுத்தத்தில் ஒரு திடப்பொருள் ஆகும்.

நிறம்

• சாம்பல் (உலோக) செலினியம்: சாம்பல் நிறம், பளபளப்பான திடப்பொருள். இந்த வடிவம் ஒரு குறைக்கடத்தி ஆகும்.
• சிவப்பு அமோர்ஃபஸ் செலினியம்: சிவப்பு தூள்.
• கருப்பு விட்டிரியஸ் செலினியம்: கருப்பு, கண்ணாடி போன்ற திடப்பொருள்.

உருகுநிலை

• சாம்பல் (உலோக) செலினியம்: 221 °C.
• அமோர்ஃபஸ் செலினியம்: மாறுபடும், சுமார் 50-70 °C இல் மென்மையாகும்.

கொதிநிலை

• சாம்பல் (உலோக) செலினியம்: 685 °C.