டான்டலம் (Ta) - அணு அமைப்பு மற்றும் வேதியியல் பண்புகள்

அணு மாதிரி விவரங்கள்

டான்டலம் (Ta) ஒரு இடைநிலை உலோகம் அணு எண் 73 கொண்டது.

• அணு எண் (Z): 73
  • புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை: 73
  • எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: 73 (நடுநிலை அணுவில்)
• அணு நிறை (A): தோராயமாக 180.948 u (அதிகமாக காணப்படும் ஐசோடோப்பான டான்டலம்-181 க்கு)
  • நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: ஐசோடோப்பைப் பொறுத்து மாறுபடும். டான்டலம்-181 க்கு, இது 181 - 73 = 108 நியூட்ரான்கள் ஆகும்.
• அணு ஆரம் (உலோக): தோராயமாக 146 pm.

எலக்ட்ரான் அமைப்பு மற்றும் கூடு வரைபடப் பிரதிநிதித்துவம்

• எலக்ட்ரான் அமைப்பு: [Xe] 4f¹⁴ 5d³ 6s²
  • இந்த அமைப்பு, டான்டலம், செனான் ([Xe]) இன் எலக்ட்ரான் அமைப்புடன் கூடுதலாக, 4f துணைக்கூட்டில் 14 எலக்ட்ரான்கள், 5d துணைக்கூட்டில் 3 எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் 6s துணைக்கூட்டில் 2 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது என்பதைக் குறிக்கிறது.
• கூடு வாரியான எலக்ட்ரான் பகிர்வு (கூட்டு வரைபடம்):
  • 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): 32 எலக்ட்ரான்கள் (4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴)
  • O-கூடு (n=5): 11 எலக்ட்ரான்கள் (5s² 5p⁶ 5d³)
  • P-கூடு (n=6): 2 எலக்ட்ரான்கள் (6s²)
  • வெளிப்புறக் கூடு (இணைதிறன் கூடு, P-கூடு) 6s துணைக்கூட்டில் 2 எலக்ட்ரான்களையும், அதற்கு முந்தைய கூடு (O-கூடு) 5d துணைக்கூட்டில் 3 எலக்ட்ரான்களையும் கொண்டுள்ளது, இவை இரசாயனப் பிணைப்பில் ஈடுபடுகின்றன.

காலமுறைப் போக்குகள்

• அயனியாக்கும் என்தால்பி (முதல்): தோராயமாக 761 kJ/mol
  • டான்டலம், உட்கருவுக்கும் இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களுக்கும் இடையிலான வலுவான கவர்ச்சி காரணமாக ஒப்பீட்டளவில் அதிக முதல் அயனியாக்கும் என்தால்பியைக் கொண்டுள்ளது.
• எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல் (பாலிங் அளவுகோல்): தோராயமாக 1.5
  • டான்டலம் ஒரு உலோகத் தனிமத்தின் சிறப்பியல்பான மிதமான எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றலைக் காட்டுகிறது. இது இரசாயன வினைகளில் எலக்ட்ரான்களைப் பெறுவதை விட இழக்கவே முனைகிறது.
• எலக்ட்ரான் ஏற்பு என்தால்பி: பொதுவாக நேர்மறையாகவோ அல்லது மிகக் குறைந்த எதிர்மறை மதிப்பிலோ இருக்கும்.
  • உலோகங்கள் பொதுவாக கூடுதல் எலக்ட்ரான்களை ஏற்க மிகக் குறைந்த நாட்டத்தையே கொண்டுள்ளன. எனவே, அவற்றின் எலக்ட்ரான் ஏற்பு என்தால்பி பெரும்பாலும் நேர்மறையாக இருக்கும், இது ஒரு எலக்ட்ரானைச் சேர்க்க ஆற்றல் உள்ளீடு தேவை என்பதைக் குறிக்கிறது, அல்லது மிக நிலையான அமைப்பு அடையப்பட்டால் சற்றே எதிர்மறையாக இருக்கும். டான்டலத்தைப் பொறுத்தவரை, இது எலக்ட்ரான் நாட்டத்திற்கு ஒரு குறிப்பிடத்தக்க பண்பு அல்ல.
• அணு ஆரம் (உலோக): தோராயமாக 146 pm
  • லாந்தனைடு சுருக்கம் (4f எலக்ட்ரான்களின் மோசமான மறைப்பு) காரணமாக, டான்டலத்தின் அணு ஆரம், முந்தைய காலகட்டத்தில் உள்ள நியோபியம் (Nb) ஐப் போலவே எதிர்பாராதவிதமாக உள்ளது, இது அதிக கனமாக இருந்தபோதிலும்.

முக்கிய இயற்பியல் பண்புகள்

• அடர்த்தி: 16.69 g/cm³ (20 °C இல்)
  • டான்டலம் மிக அடர்த்தியான உலோகம்.
• திட்ட வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் நிலை: திண்மம்
• நிறம்: வெள்ளி-நீல-சாம்பல், பளபளப்பான உலோகம்
• உருகுநிலை: 3017 °C (3290 K)
  • டான்டலம் விதிவிலக்காக அதிக உருகுநிலையுடன் உள்ளது, இது அனைத்து தனிமங்களிலும் மிக உயர்ந்த ஒன்றாகும்.
• கொதிநிலை: 5458 °C (5731 K)
  • டான்டலம் மிக அதிக கொதிநிலையையும் கொண்டுள்ளது.