వనాడియం (V) - పరమాణు నిర్మాణం & ధర్మాలు

పరమాణు నమూనా వివరాలు

వనాడియం (V) అనేది 23 పరమాణు సంఖ్య కలిగిన ఒక d-బ్లాక్ ట్రాన్సిషన్ మూలకం.

• పరమాణు సంఖ్య (Z): 23
  • కేంద్రకంలో 23 ప్రోటాన్‌లు ఉన్నాయని సూచిస్తుంది.
  • తటస్థ వనాడియం పరమాణువులో 23 ఎలక్ట్రాన్‌లు ఉంటాయి.
• పరమాణు ద్రవ్యరాశి (సగటు): 50.9415 u
• అత్యంత సాధారణ ఐసోటోప్: $^\text\{51\}$V
  • ప్రోటాన్‌ల సంఖ్య: 23
  • న్యూట్రాన్‌ల సంఖ్య: (ద్రవ్యరాశి సంఖ్య - పరమాణు సంఖ్య) = 51 - 23 = 28
  • ఎలక్ట్రాన్‌ల సంఖ్య: 23 (ఒక తటస్థ పరమాణువులో)
• పరమాణు వ్యాసార్థం:
  • లోహ వ్యాసార్థం: 134 pm
  • సమయోజనీయ వ్యాసార్థం: 122 pm (సుమారు)

ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసం & షెల్ రేఖాచిత్రం

• గ్రౌండ్ స్టేట్ ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసం: $[Ar] 3d^3 4s^2$
  • ఈ విన్యాసం బాహ్య ఎలక్ట్రాన్‌లు 3d మరియు 4s సబ్‌షెల్‌లలో ఉన్నాయని సూచిస్తుంది, ఇది d-బ్లాక్ మూలకానికి విలక్షణమైనది. 4s ఎలక్ట్రాన్‌లు 3d ఎలక్ట్రాన్‌ల కంటే ముందు నింపబడతాయి, అయితే వ్రాసేటప్పుడు, d-సబ్‌షెల్ తరచుగా ప్రధాన క్వాంటం సంఖ్య ‘3’ షెల్‌లతో సమూహంగా ఉంటుంది.
• షెల్ వారీ ఎలక్ట్రాన్ పంపిణీ:
  • K-షెల్ (n=1): 2 ఎలక్ట్రాన్‌లు ($\text\{1s\}^2$)
  • L-షెల్ (n=2): 8 ఎలక్ట్రాన్‌లు ($\text\{2s\}^2 \text\{2p\}^6$)
  • M-షెల్ (n=3): 11 ఎలక్ట్రాన్‌లు ($\text\{3s\}^2 \text\{3p\}^6 \text\{3d\}^3$)
  • N-షెల్ (n=4): 2 ఎలక్ట్రాన్‌లు ($\text\{4s\}^2$)
  • కాబట్టి, ఎలక్ట్రాన్ పంపిణీని ఇలా సూచించవచ్చు: 2, 8, 11, 2.

ఆవర్తన పోకడలు

• అయనీకరణ ఎంథాల్పీ:
  • మొదటి అయనీకరణ ఎంథాల్పీ ($\text\{IE\}_1$): 650.9 kJ/mol (మొదటి ఎలక్ట్రాన్‌ను తొలగించడానికి అవసరమైన శక్తి)
  • రెండవ అయనీకరణ ఎంథాల్పీ ($\text\{IE\}_2$): 1414 kJ/mol (రెండవ ఎలక్ట్రాన్‌ను తొలగించడానికి అవసరమైన శక్తి)
  • మూడవ అయనీకరణ ఎంథాల్పీ ($\text\{IE\}_3$): 2830 kJ/mol (మూడవ ఎలక్ట్రాన్‌ను తొలగించడానికి అవసరమైన శక్తి)
  • పోకడ: ప్రభావవంతమైన కేంద్రక ఆవేశం పెరగడం వల్ల అయనీకరణ ఎంథాల్పీలు సాధారణంగా ఒక పీరియడ్‌లో పెరుగుతాయి. ట్రాన్సిషన్ లోహాలలో, అయాన్ల ఏర్పడటానికి 3d ఎలక్ట్రాన్‌ల కంటే ముందుగా 4s ఎలక్ట్రాన్‌ల తొలగింపు జరుగుతుంది.
• ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ (పౌలింగ్ స్కేల్): 1.63
  • పోకడ: ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ సాధారణంగా ఒక పీరియడ్‌లో పెరుగుతుంది. వనాడియం విలువ ట్రాన్సిషన్ లోహానికి విలక్షణమైనది, ఇది మధ్యస్థ ఎలక్ట్రాన్-ఆకర్షణ శక్తిని సూచిస్తుంది.
• ఎలక్ట్రాన్ గెయిన్ ఎంథాల్పీ: -50 kJ/mol
  • ఈ విలువ ఒక తటస్థ వనాడియం పరమాణువు ఎలక్ట్రాన్‌ను పొందినప్పుడు శక్తి విడుదల అవుతుందని సూచిస్తుంది, అయినప్పటికీ ఇది p-బ్లాక్ మూలకాలతో పోలిస్తే అంత బలమైన ఎక్సోథెర్మిక్ కాదు.
• పరమాణు వ్యాసార్థం: (పైనున్న పరమాణు నమూనా వివరాలను చూడండి)
  • పోకడ: పరమాణు వ్యాసార్థం సాధారణంగా ఒక పీరియడ్‌లో తగ్గుతుంది, ప్రభావవంతమైన కేంద్రక ఆవేశం పెరగడం వల్ల ఎలక్ట్రాన్ మేఘాన్ని కేంద్రకం వైపు లాగుతుంది. అయితే, ట్రాన్సిషన్ లోహాలకు, d-ఎలక్ట్రాన్‌ల స్క్రీనింగ్ ప్రభావం కారణంగా ఈ తగ్గుదల తక్కువగా ఉంటుంది.

ముఖ్య భౌతిక ధర్మాలు

• స్వరూపం: వెండి-తెలుపు రంగులో, మెరిసే లోహం.
• గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద స్థితి (25°C): ఘనపదార్థం
• సాంద్రత: 6.11 g/cm³ (20°C వద్ద)
• ద్రవీభవన స్థానం: 1910 °C
• మరుగు స్థానం: 3407 °C