இலாந்தனைடு குறுக்கம்

கட்டற்ற கலைக்களஞ்சியமான விக்கிப்பீடியாவில் இருந்து.
Jump to navigation Jump to search

இலாந்தனைடுகளின் குறுக்கம் (Lanthanide Contraction) என்பது, வேதியியலில் இலாந்தனைடுகளின் வரிசை அல்லது தொடரில் உள்ள தனிமங்களின் (அணு எண் 57 உடைய இலாந்தனம் முதல் அணு எண் 71  உடைய லியுதேத்தியம் வரை) அயனி ஆரங்கள் இதற்குப் பிறகான ஆஃபினியம் (அணு எண் 72) முதலான தனிமங்களை விடவும் மற்றும் எதிர்பார்க்கப்பட்டதை விடவும் குறைவாக இருப்பதைக் குறிக்கும் வார்த்தையாகும்.[1] இந்தச் சொல்லானது நார்வே நாட்டு மண்வேதியியலாளர் விக்டர் கோல்டுசுமித் என்பவரால் அவரின் தொடரான ”ஜியோகெமிசுகே வெர்டெயிலங்சுகெசெட்சே” ( Geochemische Verteilungsgesetze der Elemente) என்ற தொடரில் உருவாக்கப்பட்டு பயன்படுத்தப்பட்டதாகும்.[2]

தனிமம் La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
அணுவின் இலத்திரன் அமைப்பு

(அனைத்தும் [Xe] இலிருந்து தொடங்கும்)

5d16s2 4f15d16s2 4f36s2 4f46s2 4f56s2 4f66s2 4f76s2 4f75d16s2 4f96s2 4f106s2 4f116s2 4f126s2 4f136s2 4f146s2 4f145d16s2
Ln3+ இலத்திரன் அமைப்பு
4f0 4f1 4f2 4f3 4f4 4f5 4f6 4f7 4f8 4f9 4f10 4f11 4f12 4f13

4f14

Ln3+ ஆரம் (பிமீ) (6-அணைவு) 103 102 99 98.3 97 95.8 94.7 93.8 92.3 91.2 90.1 89 88 86.8 86.1

காரணம்[தொகு]

உள்கூட்டிலுள்ள 4f எதிர்மின்னிகளின் சீர்மையற்ற திரை மறைப்பினால் லாந்தனைடு குறுக்கம் உண்டாகிறது. இலாந்தனைடு வரிசையில் உட்கருவின் சுமையும், 4f எதிர்மின்னிகளின் எண்ணிக்கையும் ஒவ்வொரு படியிலும் ஒவ்வொன்றாக கூடுகிறது. இருப்பினும், சீர்மையில்லா திரை மறைப்பினால், உட்கருவின் சுமை அதிகமாகி,  4f உள்கூட்டில் குறுக்கம் ஏற்படுகிறது. இலாந்தனைடு குறுக்கத்தின் 10% (உட்கரு மற்றும் வெளிக்கூட்டில் உள்ள எதிர்மின்னிகள் இவற்றின்) சார்பியல் விளைவின் காரணமாக ஏற்படுவதாகக் கொள்ளப்படுகிறது.[3]

விளைவுகள்[தொகு]

இலாந்தனைடு குறுக்கத்தின் முக்கியமான விளைவுகள் பின்வருமாறு

  • இலாந்தனைடு குறுக்கத்தால் Ln3+ அயனிகளின் கன அளவு அணு எண் அதிகரிக்க, அதிகரிக்க, படிப்படியாக குறைகிறது. பாசான்சு விதிப்படி (Fajans' Rules) Ln3+ அயனிகளின் பருமன் குறைவதால், Ln(OH)3 இல் உள்ள Ln3+ மற்றும் (OH)- அயனிகளுக்கு இடையே உள்ள சகப்பிணைப்புப் பண்பு அதிகமாகிறது. காரத்தன்மை குறைகிறது.
  • அயனி ஆரம் படிப்படியாகக் குறைந்து கொண்டே வருகிறது.
  • அணு எண் அதிகரிக்க, அதிகரிக்க ஒடுக்கும் காரணியாக செயல்படும் திறனும் குறைகிறது.
  • இலாந்தனைடு குறுக்கத்தால் இந்தத் தனிமங்கள் எளிதில் பிரிக்க முடியாத வகையில் இயற்கைக் கனிமங்களில் கிடைக்கின்றன.

பொதுவாக, விக்கர்சு கடினத்தன்மை, பிரினெல் கடினத்தன்மை, அடர்த்தி, உருகுநிலை ஆகியவை இலாந்தனத்திலிருந்து லியுதேத்தியம் வரை அதிகரித்துக் கொண்டே செல்கின்றன. (யூரோப்பியம் மற்றும் இட்டெர்பியம் ஆகியவை விதிவிலக்குகள் ஆகும்) இலாந்தனைடுகளில், லியுதேத்தியமானது, மிகவும் அடர்த்தி வாய்ந்ததும், கடினமானதும் அதிக உருகுநிலையைக் கொண்டதுமான தனிமம் ஆகும்.

தனிமம் La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
விக்கர்சு கடினத்தன்மை (மெகாபாசுகல்) 491 270 400 343 ? 412 167 570 863 540 481 589 520 206 1160
பிரினெல் கடினத்தன்மை (மெகாபாசுகல்) 363 412 481 265 ? 441 ? ? 677 500 746 814 471 343 893
அடர்த்தி (கி/செமீ.3) 6.162 6.770 6.77 7.01 7.26 7.52 5.264 7.90 8.23 8.540 8.79 9.066 9.32 6.90 9.841
உருகு நிலை (கெல்வின்) 1193 1068 1208 1297 1315 1345 1099 1585 1629 1680 1734 1802 1818 1097 1925
அணு ஆரம் (பிமீ) 187 181.8 182 181 183 180 180 180 177 178 176 176 176 176 174

மேற்கோள்கள்[தொகு]

  1. Jolly, William L. Modern Inorganic Chemistry, McGraw-Hill 1984, p. 22
  2. Goldschmidt, Victor M. "Geochemische Verteilungsgesetze der Elemente", Part V "Isomorphie und Polymorphie der Sesquioxyde.
  3. Pekka Pyykko (1988). "Relativistic effects in structural chemistry". Chem. Rev. 88 (3): 563–594. doi:10.1021/cr00085a006.