Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
டங்ஸ்டன் (W) - அணு அமைப்பு மற்றும் வேதியியல் பண்புகள்
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Tungsten - W - Atomic Structure - Periodic Trends - Physical Properties - d-block elements - Transition Metals
டங்ஸ்டன் (W) இன் அணு அமைப்பு
அணு எண் 74 கொண்ட டங்ஸ்டன் (W), ஒரு d-தொகுதி இடைநிலை தனிமம் ஆகும்.
அணு மாதிரி விவரங்கள்
- அணு எண் (Z): 74 (ஒரு நடுநிலை அணுவில் 74 புரோட்டான்களையும் 74 எலக்ட்ரான்களையும் குறிக்கிறது).
- சராசரி அணு நிறை: 183.84 u.
- புரோட்டான்கள்: 74
- எலக்ட்ரான்கள்: 74
- நியூரான்கள்: அதன் மிகச் செறிவான ஐசோடோப்பான W-184 க்கு, நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை 184 - 74 = 110 ஆகும்.
- அணு ஆரம் (சகப்பிணைப்பு): தோராயமாக 139 pm.
எலக்ட்ரான் அமைப்பு
டங்ஸ்டன் (W) இன் எலக்ட்ரான் அமைப்பு அதன் அணு ஆர்பிட்டால்களில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் அமைப்பை விவரிக்கிறது.
- உன்னத வாயு மைய அமைப்பு: [Xe] 4f¹⁴ 5d⁴ 6s²
- கூடுவாரியான எலக்ட்ரான் பரவல்:
- K-கூடு (n=1): 2 எலக்ட்ரான்கள்
- L-கூடு (n=2): 8 எலக்ட்ரான்கள்
- M-கூடு (n=3): 18 எலக்ட்ரான்கள்
- N-கூடு (n=4): 32 எலக்ட்ரான்கள் (நிரப்பப்பட்ட 4s, 4p, 4d, 4f ஆர்பிட்டால்கள்)
- O-கூடு (n=5): 12 எலக்ட்ரான்கள் (5s², 5p⁶, 5d⁴)
- P-கூடு (n=6): 2 எலக்ட்ரான்கள் (6s²)
- இந்த பரவல் (2, 8, 18, 32, 12, 2) எலக்ட்ரான் கூடுகள் உள் கூட்டில் இருந்து வெளிக்கூடு வரை எவ்வாறு நிரம்புகின்றன என்பதை விளக்குகிறது.
காலமுறைப் போக்குகள்
டங்ஸ்டன் தனிம அட்டவணையில் உள்ள அதன் நிலை (தொகுதி 6, ஆவர்த்தனம் 6, d-தொகுதி) அதன் காலமுறைப் பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது.
அயனியாக்கும் என்தால்பி (IE)
- முதல் அயனியாக்கும் என்தால்பி: தோராயமாக 770 kJ/mol.
- போக்கு விளக்கம்: ஒரு இடைநிலை உலோகம் என்பதால், டங்ஸ்டன் அதன் அதிக அணுக்கரு மின்னூட்டம் மற்றும் சிறிய அணு அளவு காரணமாக s-தொகுதி தனிமங்களை விட ஒப்பீட்டளவில் அதிக அயனியாக்கும் என்தால்பியைக் கொண்டுள்ளது. நிரப்பப்பட்ட 4f ஆர்பிட்டால்களின் இருப்பு மோசமான மறைப்பிற்கு வழிவகுக்கிறது, இது அணுக்கரு மின்னூட்டத்தின் பயனுள்ள அதிகரிப்பை (லந்தனைடு சுருக்க விளைவு) ஏற்படுத்துகிறது, இது 5d தொடரில் உள்ள அதன் இலகுவான ஒத்த தனிமங்களை விட அதன் அதிக அயனியாக்கும் ஆற்றலுக்கு மேலும் பங்களிக்கிறது.
எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல்
- பாலிங் அளவுகோல் எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல்: தோராயமாக 2.36.
- போக்கு விளக்கம்: டங்ஸ்டன் அதிக எலக்ட்ரான் கவர் தன்மை கொண்ட இடைநிலை உலோகங்களில் ஒன்றாகும். அதன் ஒப்பீட்டளவில் அதிக எலக்ட்ரான் கவர் தன்மை d-தொகுதியில் உள்ள அதன் நிலைக்கு இணங்க உள்ளது, அங்கு அதிகரித்து வரும் அணுக்கரு மின்னூட்டம் மற்றும் d மற்றும் f எலக்ட்ரான்களால் முழுமையற்ற மறைப்பு பகிரப்பட்ட எலக்ட்ரான்களுக்கான ஈர்ப்பை அதிகரிக்கிறது.
எலக்ட்ரான் நாட்டம் என்தால்பி (EGE)
- மதிப்பு: பொதுவாக உலோகங்களுக்கு நேர்மறையாகவோ அல்லது பூஜ்ஜியத்திற்கு அருகிலேயோ இருக்கும். டங்ஸ்டனுக்கான குறிப்பிட்ட மதிப்புகள் பொதுவாக அறிவிக்கப்படுவதில்லை, ஏனெனில் அது எதிர்மின் அயனிகளை உருவாக்க எலக்ட்ரான்களை எளிதில் ஏற்பதில்லை.
- போக்கு விளக்கம்: உலோகங்கள் பொதுவாக நேர்மறையான எலக்ட்ரான் நாட்டம் என்தால்பியைக் கொண்டுள்ளன, அதாவது ஒரு நடுநிலை வாயு அணுவில் ஒரு எலக்ட்ரானைச் சேர்க்க ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது. ஏனெனில் உலோகங்கள் எலக்ட்ரான்களைப் பெறுவதை விட இழக்கவே முனைகின்றன.
அணு ஆரம்
- சகப்பிணைப்பு அணு ஆரம்: தோராயமாக 139 pm.
- போக்கு விளக்கம்: டங்ஸ்டனின் அணு ஆரம் லந்தனைடு சுருக்கத்தால் பாதிக்கப்படுகிறது. 4f எலக்ட்ரான்களின் மோசமான மறைப்பு விளைவு காரணமாக, வெளிக்கூடு எலக்ட்ரான்கள் அனுபவிக்கும் பயனுள்ள அணுக்கரு மின்னூட்டம் கணிசமாக அதிகரிக்கிறது. இது 5d இடைநிலை தொடர் தனிமங்களின் அணு மற்றும் அயனி ஆரத்தில் ஒரு சுருக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது, இது டங்ஸ்டனின் அணு ஆரத்தை மோலிப்டினத்தின் (4d தொடரில் உள்ள அதன் ஒத்த தனிமம்) அணு ஆரத்துடன் ஒப்பிடக்கூடியதாக ஆக்குகிறது, அன்றி ஒரு தொகுதியில் கீழே எதிர்பார்க்கப்படுவது போல கணிசமாக பெரியதாக அல்ல.
முக்கிய இயற்பியல் பண்புகள்
டங்ஸ்டன் பல தனித்துவமான மற்றும் தீவிரமான இயற்பியல் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.
- அடர்த்தி: 19.25 g/cm³ (அடர்த்தியான தனிமங்களில் ஒன்று).
- நிலையான வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் (STP) நிலை: திண்மம்.
- நிறம்: பளபளப்பான, வெள்ளி-வெள்ளை முதல் சாம்பல் உலோகம்.
- உருகுநிலை: 3422 °C (அனைத்து தனிமங்களிலும் மிக உயர்ந்த உருகுநிலை).
- கொதிநிலை: 5930 °C (தனிமங்களில் மிக உயர்ந்த கொதிநிலைகளில் ஒன்று).