Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
தகரம் (Sn) - அணு அமைப்பு மற்றும் பண்புகள்
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Tin - Sn - Group 14 - p-block - Atomic Structure - Periodic Properties - Chemistry
அணு மாதிரி விவரங்கள்
தகரம் (Sn) என்பது அணு எண் 50 கொண்ட ஒரு வேதியியல் தனிமம்.
- அணு எண் (Z): 50
- புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை: 50
- எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: 50
- நிறை எண் (A): மிகவும் நிலையான மற்றும் அதிக அளவில் காணப்படும் ஐசோடோப் தகரம்-120 ஆகும். சராசரி அணு நிறை தோராயமாக 118.71 u ஆகும்.
- நியூட்ரன்களின் எண்ணிக்கை: தகரம்-120க்கு, 120 - 50 = 70 நியூட்ரன்கள். பொதுவாகக் காணப்படும் ஐசோடோப்களில் 62 முதல் 74 நியூட்ரன்கள் வரை இருக்கும்.
- அணு அளவு:
- கோவலன்ட் ஆரம்: ~145 pm
- வான் டெர் வால்ஸ் ஆரம்: ~217 pm
எலக்ட்ரான் அமைப்பு மற்றும் கூடு வரைபடம்
எலக்ட்ரான் அமைப்பு என்பது அணு ஆர்பிட்டால்களில் எலக்ட்ரான்களின் பரவலை விவரிக்கிறது.
- முழுமையான எலக்ட்ரான் அமைப்பு:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p² - சுருக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான் அமைப்பு (மந்த வாயு குறியீடு):
[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p²
கூடு வரைபடப் பிரதிநிதித்துவம் (கூடுவாரியான எலக்ட்ரான் பரவல்):
- 1வது கூடு (K): 2 எலக்ட்ரான்கள்
- 2வது கூடு (L): 8 எலக்ட்ரான்கள்
- 3வது கூடு (M): 18 எலக்ட்ரான்கள்
- 4வது கூடு (N): 18 எலக்ட்ரான்கள்
- 5வது கூடு (O): 4 எலக்ட்ரான்கள் (இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்)
இந்த பரவல் (2, 8, 18, 18, 4) என எழுதப்படலாம். நான்கு இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் (5s² 5p²) இருப்பது தொகுதி 14 தனிமங்களின் சிறப்பியல்பு ஆகும், இது வழக்கமான +2 மற்றும் +4 ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.
தனிம வரிசைப் பண்புகள்
அயனியாக்கும் ஆற்றல் (IE)
அயனியாக்கும் ஆற்றல் என்பது ஒரு வாயு அணுவிலிருந்து ஒரு எலக்ட்ரானை நீக்கத் தேவையான ஆற்றலாகும்.
- முதல் அயனியாக்கும் ஆற்றல்: ~708.6 kJ/mol
- இரண்டாம் அயனியாக்கும் ஆற்றல்: ~1411.8 kJ/mol
- போக்கு: தொகுதி 14 இல் கீழ்நோக்கிச் செல்லும்போது, முதல் அயனியாக்கும் ஆற்றல் பொதுவாக கார்பனிலிருந்து ஜெர்மானியம் வரை குறைகிறது. இருப்பினும், தகரம் (மற்றும் ஈயம்) போன்ற தனிமங்களில் முழுமையாக நிரப்பப்பட்ட
dமற்றும்fஆர்பிட்டால்கள் இருப்பதால், மறைக்கும் விளைவு (shielding effect) குறைவாக இருக்கும், இது தொடர்ச்சியான குறைவுக்குப் பதிலாக கனமான தனிமங்களுக்கு லேசான அதிகரிப்பு அல்லது ஒழுங்கற்ற போக்கிற்கு வழிவகுக்கிறது. தகரத்தின் முதல் IE ஜெர்மானியத்தை விட குறைவாக இருந்தாலும், குழுவில் கீழ்நோக்கிச் செல்லும் பொதுவான குறைவு போக்கைக் காட்டுகிறது.
எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல்
எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல் என்பது ஒரு அணுவானது பகிரப்பட்ட எலக்ட்ரான் இணையைத் தன்பால் ஈர்க்கும் திறனாகும்.
- பாலிங் அளவுகோல் எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல்: ~1.96
- போக்கு: அணு அளவு அதிகரிப்பதாலும், மறைக்கும் விளைவு அதிகரிப்பதாலும், இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் அணுக்கருவிலிருந்து மேலும் விலகி, அதன் ஈர்ப்புக்குக் குறைவாக உட்படுவதாலும், எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல் பொதுவாக குழுவில் கீழ்நோக்கிச் செல்லும்போது குறைகிறது. தகரம் இந்த பொதுவான போக்கைப் பின்பற்றுகிறது, கார்பன், சிலிக்கான் மற்றும் ஜெர்மானியம் ஆகியவற்றை விடக் குறைந்த எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது.
எலக்ட்ரான் ஏற்பு ஆற்றல் (EGE)
எலக்ட்ரான் ஏற்பு ஆற்றல் என்பது ஒரு நடுநிலை வாயு அணுவுடன் ஒரு எலக்ட்ரான் சேர்க்கப்படும்போது ஏற்படும் ஆற்றல் மாற்றமாகும்.
- எலக்ட்ரான் ஏற்பு ஆற்றல்: ~-107 kJ/mol
- போக்கு: தொகுதி 14 இல் கீழ்நோக்கிச் செல்லும்போது, எலக்ட்ரான் ஏற்பு ஆற்றல் பொதுவாக குறைவாக எதிர்மறையாக (குறைவான வெப்ப உமிழ்வு) மாறுகிறது, இது ஒரு கூடுதல் எலக்ட்ரானை ஏற்றுக்கொள்ளும் போக்கு குறைவதைக் குறிக்கிறது. இது அணு அளவு அதிகரிப்பதாலும், எலக்ட்ரான் மேகங்கள் அதிகமாகப் பரவுவதாலும் ஏற்படுகிறது. தகரத்தின் எலக்ட்ரான் ஏற்பு ஆற்றல் அதன் இலகுவான ஒத்த தனிமங்களை விட குறைவாக எதிர்மறையாக உள்ளது.
அணு ஆரம்
அணு ஆரம் என்பது ஒரு அணுவின் அளவீடாகும்.
- கோவலன்ட் ஆரம்: ~145 pm
- போக்கு: அணு ஆரம் பொதுவாக குழுவில் கீழ்நோக்கிச் செல்லும்போது புதிய முதன்மை ஆற்றல் கூடுகள் சேர்க்கப்படுவதால் அதிகரிக்கிறது, இக்கூடுகள் அணுக்கருவிலிருந்து மேலும் தொலைவில் இருப்பதாலும், உள் எலக்ட்ரான்களால் மறைக்கப்படுவதாலும் இது நிகழ்கிறது. தகரத்தின் அணு ஆரம் சிலிக்கான் மற்றும் ஜெர்மானியத்தை விட பெரியது, இது இப்போக்கிற்கு இணங்குகிறது.
முக்கிய இயற்பியல் பண்புகள்
- அடர்த்தி (20°C இல்):
- வெள்ளை தகரம் (α-Sn, கனசதுர அமைப்பு): 5.75 g/cm³
- வெள்ளை தகரம் (β-Sn, டெட்ராகோனல் அமைப்பு): 7.26 g/cm³
- நிலையான வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் (STP) நிலை: திண்மம்
- நிறம்: புதிதாக வெட்டப்பட்டபோது வெள்ளி-வெண்மை நிறமுள்ள, பளபளப்பான உலோகம்; காற்றில் மந்தமான சாம்பல் நிறமாக மங்குகிறது. இது இரண்டு முக்கிய புறவேற்றுமை வடிவங்களைக் கொண்டுள்ளது: சாம்பல் தகரம் (α-தகரம்), ஒரு குறைக்கடத்தி, மற்றும் வெள்ளை தகரம் (β-தகரம்), ஒரு உலோகம்.
- உருகுநிலை: 231.9 °C
- கொதிநிலை: 2602 °C