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लैंथनाइड संकुचन

1925
  • Victor Goldschmidt
अकार्बनिक रसायन विज्ञान में लैंथेनाइड तत्वों पर प्रयोगशाला प्रयोग।.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

लैंथेनाइड संकुचन, परमाणु क्रमांक में वृद्धि के साथ लैंथेनाइड तत्वों (लैंथेनम से ल्यूटेटियम तक) की परमाणु और आयनिक त्रिज्याओं में होने वाली निरंतर कमी है। यह प्रभाव 4f इलेक्ट्रॉनों द्वारा नाभिकीय आवेश के कमजोर परिरक्षण के कारण होता है। इसके परिणामस्वरूप, लैंथेनाइड तत्वों के बाद आने वाले छठे आवर्त के तत्व अपने पाँचवें आवर्त के समकक्षों के समान, अप्रत्याशित रूप से छोटे होते हैं।

लैंथेनाइड संकुचन अकार्बनिक रसायन विज्ञान की एक मूलभूत अवधारणा है जो f-ब्लॉक तत्वों से संबंधित आवर्त सारणी के रुझानों की व्याख्या करती है। लैंथेनाइड श्रृंखला में सीरियम से ल्यूटेटियम तक आगे बढ़ने पर, प्रत्येक चरण में नाभिक में एक प्रोटॉन जुड़ता है और 4f उपकोश में एक इलेक्ट्रॉन जुड़ता है। 4f कक्षक बड़े और विक्षेपित होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे नाभिक के बढ़ते धनात्मक आवेश से बाहरी संयोजी इलेक्ट्रॉनों (5d और 6s कक्षकों में) को परिरक्षित करने में बहुत कमजोर होते हैं। परिणामस्वरूप, इन बाहरी इलेक्ट्रॉनों द्वारा अनुभव किया जाने वाला प्रभावी नाभिकीय आवेश श्रृंखला में आगे बढ़ने पर काफी बढ़ जाता है। यह प्रबल आकर्षण संयोजी इलेक्ट्रॉनों को नाभिक के निकट खींचता है, जिससे परमाणु और आयनिक त्रिज्या दोनों में धीरे-धीरे कमी आती है।

आवर्त सारणी में लैंथेनाइड्स के बाद आने वाले तत्वों (छठे आवर्त के संक्रमण धातु, जैसे हैफनियम, टैंटलम और टंगस्टन) के रसायन विज्ञान पर इस संकुचन का गहरा प्रभाव पड़ता है। लैंथेनाइड श्रृंखला में कुल आकार में कमी, पाँचवें आवर्त से छठे आवर्त तक नीचे जाने पर अपेक्षित आकार वृद्धि को लगभग पूरी तरह से संतुलित कर देती है। परिणामस्वरूप, हैफनियम (159 pm) की परमाणु त्रिज्या, इसके ठीक ऊपर स्थित तत्व ज़िरकोनियम (160 pm) की परमाणु त्रिज्या के लगभग समान है। आकार और इलेक्ट्रॉनिक विन्यास में यह समानता उनके रासायनिक गुणों को उल्लेखनीय रूप से एक समान बनाती है, जिसके कारण वे प्रकृति में एक साथ पाए जाते हैं और रसायन विज्ञान में उनका पृथक्करण सबसे कठिन कार्यों में से एक है। नायोबियम/टैंटलम और मोलिब्डेनम/टंगस्टन जैसे युग्मों में भी यही प्रभाव देखा जाता है। इसके अलावा, बढ़ा हुआ प्रभावी नाभिकीय आवेश और छोटा आकार, लैंथेनाइड के बाद के तत्वों के उच्च घनत्व और उच्च आयनीकरण ऊर्जा में योगदान करते हैं।

UNESCO Nomenclature: 2206
अकार्बनिक रसायन विज्ञान

Type

केमिकल संपत्ति

व्यवधान

मूलभूत

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • परमाणु के बोहर मॉडल का विकास
  • लैंथेनाइड तत्वों की खोज
  • क्वांटम यांत्रिकी और परमाणु कक्षीय सिद्धांत का निरूपण
  • मोसले का परमाणु संख्या और एक्स-रे स्पेक्ट्रा से संबंधित नियम

आवेदन

  • लैंथेनाइड्स का एक दूसरे से रासायनिक पृथक्करण
  • यह ज़िरकोनियम और हैफ़नियम की अत्यधिक रासायनिक समानता को स्पष्ट करता है, जिससे उनका पृथक्करण कठिन हो जाता है।
  • यह सोने और प्लैटिनम जैसे पोस्ट-लैंथनाइड तत्वों के उच्च घनत्व में योगदान देता है।
  • यह लैंथेनाइड यौगिकों की समन्वय रसायन विज्ञान और उत्प्रेरक गतिविधि को प्रभावित करता है।

पेटेंट:

NA

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संबंधित विषय: लैंथेनाइड संकुचन, परमाणु त्रिज्या, एफ-ब्लॉक, परिरक्षण प्रभाव, लैंथेनाइड्स, आवर्त प्रवृत्तियाँ, भू-रसायन विज्ञान, ज़िरकोनियम, हैफ़नियम, विक्टर गोल्डश्मिट।

ऐतिहासिक संदर्भ

लैंथनाइड संकुचन

1921
1924
1924
1925
1926
1927
1927
1921
1922
1924
1925
1926
1926
1927
1930

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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