একক ০৮ D আৰু F ব্লকৰ মৌলসমূহ
আৱৰ্তন তালিকাৰ $d$-ব্লকটোৱে ৩-১২ নং গোটৰ মৌলসমূহ ধাৰণ কৰে য’ত চাৰিটা দীঘলীয়া পৰ্যায়ত $d$ অৰ্বিটেলসমূহ ক্ৰমাৎ পূৰ্ণ হয়। $f$-ব্লকটোৱে সেইবোৰ মৌল ধাৰণ কৰে য’ত $4 f$ আৰু $5 f$ অৰ্বিটেলসমূহ ক্ৰমাৎ পূৰ্ণ হয়। এইবোৰক আৱৰ্তন তালিকাৰ তলত পৃথক পেনেলত ৰখা হয়। সংক্ৰান্তী ধাতু আৰু অন্তঃসংক্ৰান্তী ধাতুৰ নামবোৰ প্ৰায়ে ক্ৰমে $d$-আৰু $f$-ব্লকৰ মৌলসমূহক বুজাবলৈ ব্যৱহাৰ কৰা হয়।
সংক্ৰান্তী ধাতুবোৰৰ প্ৰধানকৈ চাৰিটা শৃংখলা আছে, $3 d$ শৃংখলা ($\mathrm{Sc}$ ৰ পৰা $\mathrm{Zn}$ লৈ), $4 d$ শৃংখলা ($\mathrm{Y}$ ৰ পৰা $\mathrm{Cd}$ লৈ), $5 d$ শৃংখলা (La আৰু $\mathrm{Hf}$ ৰ পৰা $\mathrm{Hg}$ লৈ) আৰু $6 d$ শৃংখলা য’ত $\mathrm{Ac}$ আৰু $\mathrm{Rf}$ ৰ পৰা $\mathrm{Cn}$ লৈ মৌল আছে। অন্তঃসংক্ৰান্তী ধাতুবোৰৰ দুটা শৃংখলা; $4 f(\mathrm{Ce}$ ৰ পৰা $\mathrm{Lu})$ লৈ আৰু $5 f$ (Th ৰ পৰা $\mathrm{Lr}$ লৈ) ক ক্ৰমে লেঞ্থেনয়েড আৰু এক্টিনয়েড বুলি জনা যায়।
মূলতঃ সংক্ৰান্তী ধাতুৰ নামটো এই সত্যৰ পৰা আহৰণ কৰা হৈছিল যে সেইবোৰৰ ৰাসায়নিক ধৰ্মসমূহ $s$ আৰু $p$-ব্লক মৌলসমূহৰ মাজৰ সংক্ৰান্তী আছিল। এতিয়া আইউপিএচিৰ মতে, সংক্ৰান্তী ধাতুবোৰক এনে ধাতু হিচাপে সংজ্ঞায়িত কৰা হয় যিবোৰৰ নিরপেক্ষ পৰমাণু বা তেওঁলোকৰ আয়নত অসম্পূর্ণ $d$ উপকক্ষ থাকে। ১২ নং গোটৰ জিংক, কেডমিয়াম আৰু পাৰাৰ মৌলস্থিতিত আৰু সাধাৰণ জাৰণ অৱস্থাত সম্পূর্ণ $d^{10}$ বিন্যাস থাকে আৰু সেয়েহে, এইবোৰক সংক্ৰান্তী ধাতু হিচাপে গণ্য কৰা নহয়। অৱশ্যে, $3 d, 4 d$ আৰু $5 d$ সংক্ৰান্তী শৃংখলাৰ শেষ সদস্য হিচাপে, তেওঁলোকৰ ৰসায়ন সংক্ৰান্তী ধাতুবোৰৰ ৰসায়নৰ সৈতে একেলগে অধ্যয়ন কৰা হয়।
তেওঁলোকৰ পৰমাণুত আংশিকভাৱে পূৰ্ণ d বা f অৰ্বিটেলৰ উপস্থিতিয়ে সংক্ৰান্তী মৌলসমূহক অসংক্ৰান্তী মৌলসমূহৰ পৰা পৃথক কৰে। সেয়েহে, সংক্ৰান্তী মৌলসমূহ আৰু তেওঁলোকৰ যৌগসমূহ পৃথককৈ অধ্যয়ন কৰা হয়। অৱশ্যে, অসংক্ৰান্তী মৌলসমূহলৈ প্ৰযোজ্য যোজ্যতাৰ সাধাৰণ তত্ত্বটোক সংক্ৰান্তী মৌলসমূহলৈও সফলতাৰে প্ৰয়োগ কৰিব পাৰি।
ৰূপ, সোণ আৰু প্লেটিনামৰ দৰে বিভিন্ন মূল্যৱান ধাতু আৰু লো, তাম আৰু টাইটেনিয়ামৰ দৰে উদ্যোগিকভাৱে গুৰুত্বপূৰ্ণ ধাতুবোৰ সংক্ৰান্তী ধাতু শৃংখলাৰ অন্তৰ্গত। এই এককত, আমি প্ৰথমে সংক্ৰান্তী মৌলসমূহৰ ইলেকট্ৰনীয় বিন্যাস, উৎপত্তি আৰু সাধাৰণ বৈশিষ্ট্যসমূহৰ সৈতে বিশেষ গুৰুত্ব দি প্ৰথম শাৰীৰ (3d) সংক্ৰান্তী ধাতুবোৰৰ ধৰ্মসমূহৰ প্ৰৱণতাৰ সৈতে আলোচনা কৰিম, তাৰ লগতে কিছুমান গুৰুত্বপূৰ্ণ যৌগৰ প্ৰস্তুতি আৰু ধৰ্মসমূহো আলোচনা কৰিম। ইয়াৰ পিছত অন্তঃসংক্ৰান্তী ধাতুবোৰৰ ইলেকট্ৰনীয় বিন্যাস, জাৰণ অৱস্থা আৰু ৰাসায়নিক সক্ৰিয়তাৰ দৰে কিছুমান সাধাৰণ দিশৰ বিবেচনা কৰা হ’ব।
৮.১ আৱৰ্তন তালিকাত স্থান
$d$-ব্লকটোৱে আৱৰ্তন তালিকাত $s$- আৰু $p$-ব্লকৰ মাজৰ ডাঙৰ মধ্য অংশটো অধিকাৰ কৰে। পৰমাণুবোৰৰ অন্তিমৰ আগৰ শক্তি স্তৰৰ $d$-অৰ্বিটেলসমূহে ইলেকট্ৰন গ্ৰহণ কৰি সংক্ৰান্তী ধাতুবোৰৰ চাৰিটা শাৰীৰ সৃষ্টি কৰে, অৰ্থাৎ $3 d, 4 d, 5 d$ আৰু $6 d$। সংক্ৰান্তী মৌলসমূহৰ এই সকলোবোৰ শৃংখলা তালিকা ৮.১ত দেখুওৱা হৈছে।
৮.২ d-ব্লক মৌলসমূহৰ ইলেকট্ৰনীয় বিন্যাস
সাধাৰণতে এই মৌলসমূহৰ বহিঃস্থ অৰ্বিটেলসমূহৰ ইলেকট্ৰনীয় বিন্যাস $(n-1) d^{1-10} n s^{1-2}$, Pd ক বাদ দি য’ত ইয়াৰ ইলেকট্ৰনীয় বিন্যাস $4 d^{10} 5 s^{0}$। ($n-1$) এ অন্তঃস্থ $d$ অৰ্বিটেলসমূহক সূচায় যিবোৰত এটাৰ পৰা দহটা ইলেকট্ৰন থাকিব পাৰে আৰু আটাইতকৈ বাহিৰৰ ns অৰ্বিটেলটোত এটা বা দুটা ইলেকট্ৰন থাকিব পাৰে। অৱশ্যে, (n-1)d আৰু ns অৰ্বিটেলসমূহৰ মাজৰ শক্তিৰ পাৰ্থক্য অতি কম হোৱাৰ বাবে এই সাধাৰণীকৰণৰ বহুতো ব্যতিক্ৰম আছে। ইয়াৰ উপৰি, অৰ্বিটেলৰ অৰ্ধপূৰ্ণ আৰু সম্পূর্ণ পূৰ্ণ সংহতিবোৰ তুলনামূলকভাৱে অধিক স্থিৰ। এই কাৰকটোৰ প্ৰভাৱ $\mathrm{Cr}$ আৰু $\mathrm{Cu}$ ৰ ইলেকট্ৰনীয় বিন্যাসত $3 d$ শৃংখলাত প্ৰতিফলিত হয়। উদাহৰণস্বৰূপে, $\mathrm{Cr}$ ৰ ক্ষেত্ৰটো বিবেচনা কৰা, য’ত $3 d^{5} 4 s^{1}$ বিন্যাস আছে $3 d^{4} 4 s^{2}$ ৰ সলনি; অৰ্বিটেলৰ দুটা সংহতিৰ ($3 d$ আৰু $4 s$) মাজৰ শক্তিৰ ব্যৱধানটো ইমান সৰু যে ইলেকট্ৰনে $3 d$ অৰ্বিটেলত প্ৰৱেশ কৰাত বাধা দিয়ে। একেদৰে $\mathrm{Cu}$ ৰ ক্ষেত্ৰত, বিন্যাসটো $3 d^{10} 4 s^{1}$ আৰু $3 d^{9} 4 s^{2}$ নহয়। সংক্ৰান্তী মৌলসমূহৰ বহিঃস্থ অৰ্বিটেলসমূহৰ মৌলস্থিতি ইলেকট্ৰনীয় বিন্যাসসমূহ তালিকা ৮.১ত দিয়া হৈছে।
তালিকা ৮.১: সংক্ৰান্তী মৌলসমূহৰ বহিঃস্থ অৰ্বিটেলসমূহৰ ইলেকট্ৰনীয় বিন্যাস (মৌলস্থিতি)
| ১ম শৃংখলা | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| $\mathrm{Sc}$ | $\mathrm{Ti}$ | $\mathrm{V}$ | $\mathrm{Cr}$ | $\mathrm{Mn}$ | $\mathrm{Fe}$ | $\mathrm{Co}$ | $\mathrm{Ni}$ | $\mathrm{Cu}$ | $\mathrm{Zn}$ | |
| $Z$ | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
| $4 s$ | 2 | 2 | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 2 |
| $3 d$ | 1 | 2 | 3 | 5 | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 10 |
| ২য় শৃংখলা | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| $\mathrm{Y}$ | $\mathrm{Zr}$ | $\mathrm{Nb}$ | $\mathrm{Mo}$ | $\mathrm{Tc}$ | $\mathrm{Ru}$ | $\mathrm{Rh}$ | $\mathrm{Pd}$ | $\mathrm{Ag}$ | $\mathrm{Cd}$ | |
| $Z$ | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 |
| $5 s$ | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 2 |
| $4 d$ | 1 | 2 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 10 | 10 |
| ৩য় শৃংখলা | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| $\mathrm{La}$ | $\mathrm{Hf}$ | $\mathrm{Ta}$ | $\mathrm{W}$ | $\mathrm{Re}$ | $\mathrm{Os}$ | $\mathrm{Ir}$ | $\mathrm{Pt}$ | $\mathrm{Au}$ | $\mathrm{Hg}$ | |
| $Z$ | 57 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 |
| $6 d$ | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 2 |
| $5 d$ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 9 | 10 | 10 |
| ৪ৰ্থ শৃংখলা | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| $\mathrm{Ac}$ | $\mathrm{Rf}$ | $\mathrm{Db}$ | $\mathrm{Sg}$ | $\mathrm{Bh}$ | $\mathrm{Hs}$ | $\mathrm{Mt}$ | $\mathrm{Ds}$ | $\mathrm{Rg}$ | $\mathrm{Cn}$ | |
| $Z$ | 89 | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 110 | 111 | 112 |
| $7 s$ | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 2 |
| $6 d$ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 10 |
$\mathrm{Zn}, \mathrm{Cd}, \mathrm{Hg}$ আৰু $\mathrm{Cn}$ ৰ বহিঃস্থ অৰ্বিটেলসমূহৰ ইলেকট্ৰনীয় বিন্যাস সাধাৰণ সূত্ৰ $(n-1) d^{10} n s^{2}$ ৰ দ্বাৰা প্ৰতিনিধিত্ব কৰা হয়। এই মৌলসমূহৰ অৰ্বিটেলবোৰ মৌলস্থিতিত আৰু তেওঁলোকৰ সাধাৰণ জাৰণ অৱস্থাত সম্পূর্ণ পূৰ্ণ হয়। সেয়েহে, এইবোৰক সংক্ৰান্তী মৌল হিচাপে গণ্য কৰা নহয়। সংক্ৰান্তী মৌলসমূহৰ $d$ অৰ্বিটেলবোৰে পৰমাণুৰ পৰিধিলৈ আন অৰ্বিটেলসমূহতকৈ (অৰ্থাৎ $s$ আৰু $p$) অধিক প্ৰসাৰিত হয়, সেয়েহে, এইবোৰ পৰিৱেশৰ দ্বাৰা অধিক প্ৰভাৱিত হয় আৰু চাৰিওফালৰ পৰমাণু বা অণুবোৰকো প্ৰভাৱিত কৰে। কিছুমান দিশত, দিয়া $d^{\mathrm{n}}$ বিন্যাসৰ ($n=1-9$) আয়নবোৰৰ একে ধৰণৰ চুম্বকীয় আৰু ইলেকট্ৰনীয় ধৰ্ম থাকে। আংশিকভাৱে পূৰ্ণ $d$ অৰ্বিটেলৰ সৈতে এই মৌলসমূহে কিছুমান বৈশিষ্ট্যপূৰ্ণ ধৰ্ম প্ৰদৰ্শন কৰে যেনে বিভিন্ন জাৰণ অৱস্থাৰ প্ৰদৰ্শন, ৰঙীন আয়ন গঠন আৰু বিভিন্ন লিগেণ্ডৰ সৈতে জটিল গঠনত প্ৰৱেশ কৰা।
সংক্ৰান্তী ধাতুবোৰ আৰু তেওঁলোকৰ যৌগসমূহেও অনুঘটকীয় ধৰ্ম আৰু পেৰামেগনেটিক আচৰণ প্ৰদৰ্শন কৰে। এই সকলোবোৰ বৈশিষ্ট্য এই এককত পিছত বিস্তাৰিতভাৱে আলোচনা কৰা হৈছে।
অসংক্ৰান্তী মৌলসমূহৰ বিপৰীতে অনুভূমিক শাৰীৰ সংক্ৰান্তী মৌলসমূহৰ ধৰ্মসমূহত অধিক সাদৃশ্য আছে। অৱশ্যে, কিছুমান গোট সাদৃশ্যও থাকে। আমি প্ৰথমে সাধাৰণ বৈশিষ্ট্যসমূহ আৰু অনুভূমিক শাৰীত (বিশেষকৈ $3 d$ শাৰী) তেওঁলোকৰ প্ৰৱণতা অধ্যয়ন কৰিম আৰু তাৰ পিছত কিছুমান গোট সাদৃশ্য বিবেচনা কৰিম।
৮.৩ সংক্ৰান্তী মৌলসমূহৰ সাধাৰণ ধৰ্ম (d-ব্লক)
আমি তলৰ অংশসমূহত কেৱল প্ৰথম সংক্ৰান্তী শৃংখলাৰ মৌলসমূহৰ ধৰ্মসমূহৰ আলোচনা কৰিম।
৮.৩.১ ভৌতিক ধৰ্ম
প্ৰায় সকলো সংক্ৰান্তী মৌলেই উচ্চ টেনচাইল শক্তি, নমনীয়তা, তৰলতা, উচ্চ তাপীয় আৰু বৈদ্যুতিক পৰিবাহিতা আৰু ধাতৱীয় দীপ্তিৰ দৰে সাধাৰণ ধাতৱীয় ধৰ্ম প্ৰদৰ্শন কৰে। $\mathrm{Zn}$, $\mathrm{Cd}, \mathrm{Hg}$ আৰু $\mathrm{Mn}$ ক বাদ দি, সাধাৰণ উষ্ণতাত তেওঁলোকৰ এটা বা ততোধিক সাধাৰণ ধাতৱীয় গঠন থাকে।
সংক্ৰান্তী ধাতুবোৰৰ জালি গঠন
| Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| $hcp$ | $hcp$ | $bcc$ | $bcc$ | $X$ | $bcc$ | $ccp$ | $ccp$ | $ccp$ | $X$ |
| $(bcc)$ | $(bcc)$ | $(bcc, ccp)$ | $(hcp)$ | $(hcp)$ | $(hcp)$ | ||||
| $\mathbf{Y}$ | $\mathbf{Z r}$ | $\mathbf{N b}$ | $\mathbf{M o}$ | $\mathbf{T c}$ | $\mathbf{R u}$ | $\mathbf{R h}$ | $\mathbf{P d}$ | $\mathbf{A g}$ | $\mathbf{C d}$ |
| $hcp$ | $hcp$ | $bcc$ | $bcc$ | $hcp$ | $hcp$ | $ccp$ | $ccp$ | $ccp$ | $X$ |
| $(bcc)$ | $(bcc)$ | $(hcp)$ | |||||||
| $\mathbf{L a}$ | $\mathbf{H f}$ | $\mathbf{T a}$ | $\mathbf{W}$ | $\mathbf{R e}$ | $\mathbf{O s}$ | $\mathbf{I r}$ | $\mathbf{P t}$ | $\mathbf{A u}$ | $\mathbf{H g}$ |
| $hcp$ | $hcp$ | $bcc$ | $bcc$ | $hcp$ | $hcp$ | $ccp$ | $ccp$ | $ccp$ | $X$ |
| $(ccp,bcc)$ | $(bcc)$ |

চিত্ৰ ৮.১: সংক্ৰান্তী মৌলসমূহৰ গলনাংকৰ প্ৰৱণতা
সংক্ৰান্তী ধাতুবোৰ ($\mathrm{Zn}, \mathrm{Cd}$ আৰু $\mathrm{Hg}$ ক বাদ দি) অতি কঠিন আৰু কম উদ্বায়ী। তেওঁলোকৰ গলনাংক আৰু উতলাংক উচ্চ। চিত্ৰ ৮.১ ত $3 d, 4 d$ আৰু $5 d$ শৃংখলাৰ সংক্ৰান্তী ধাতুবোৰৰ গলনাংক দেখুওৱা হৈছে। এই ধাতুবোৰৰ উচ্চ গলনাংক ns ইলেকট্ৰনৰ উপৰিও আন্তঃপৰমাণৱিক ধাতৱীয় বন্ধনত (n-1)d ৰ অধিক সংখ্যক ইলেকট্ৰনৰ জড়িত হোৱাৰ বাবে আৰোপ কৰা হয়। যিকোনো শাৰীত এই ধাতুবোৰৰ গলনাংকবোৰ $d^{5}$ ত সৰ্বোচ্চলৈ বৃদ্ধি পায় $\mathrm{Mn}$ আৰু $\mathrm{Tc}$ ৰ অস্বাভাৱিক মানবোৰক বাদ দি আৰু পাৰমাণৱিক সংখ্যা বৃদ্ধিৰ লগে লগে নিয়মিতভাৱে হ্ৰাস পায়। তেওঁলোকৰ পৰমাণুকৰণৰ উচ্চ এনথালপী আছে যিবোৰ চিত্ৰ ৮.২ত দেখুওৱা হৈছে। প্ৰতিটো শৃংখলাৰ প্ৰায় মাজত থকা সৰ্বোচ্চবোৰে সূচায় যে প্ৰতি $d$ অৰ্বিটেলত এটা জোড়াবিহীন ইলেকট্ৰন বিশেষকৈ শক্তিশালী আন্তঃপৰমাণৱিক মিথস্ক্ৰিয়াৰ বাবে অনুকূল। সাধাৰণতে, যোজ্যতা ইলেকট্ৰনৰ সংখ্যা যিমানেই বেছি, ফলত সৃষ্টি হোৱা বন্ধন সিমানেই শক্তিশালী। পৰমাণুকৰণৰ এনথালপী ধাতুৰ প্ৰমাণিত ইলেকট্ৰ’ড বিভৱ নিৰ্ধাৰণ কৰাত এক গুৰুত্বপূৰ্ণ কাৰক হোৱাৰ বাবে, অতি উচ্চ পৰমাণুকৰণ এনথালপী (অৰ্থাৎ অতি উচ্চ উতলাংক) থকা ধাতুবোৰ তেওঁলোকৰ বিক্ৰিয়াত মহৎ হোৱাৰ প্ৰৱণতা দেখুৱায় (ইলেকট্ৰ’ড বিভৱৰ বাবে পিছত চাওক)।
চিত্ৰ ৮.২ ৰ পৰা কৰিব পৰা আন এক সাধাৰণীকৰণ হ’ল যে দ্বিতীয় আৰু তৃতীয় শৃংখলাৰ ধাতুবোৰৰ পৰমাণুকৰণ এনথালপী প্ৰথম শৃংখলাৰ সংশ্লিষ্ট মৌলসমূহতকৈ বেছি; গধুৰ সংক্ৰান্তী ধাতুবোৰৰ যৌগত ধাতু-ধাতু বন্ধনৰ অধিক পুনৰাবৃত্তি ঘটনাটোৰ কাৰণ দৰ্শোৱাত এইটো এক গুৰুত্বপূৰ্ণ কাৰক।

চিত্ৰ ৮.২ সংক্ৰান্তী মৌলসমূহৰ পৰমাণুকৰণ এনথালপীৰ প্ৰৱণতা
৮.৩.২ সংক্ৰান্তী ধাতুবোৰৰ পাৰমাণৱিক আৰু আয়নিক আকাৰৰ ভিন্নতা
সাধাৰণতে, দিয়া শৃংখলাত একে আধানৰ আয়নবোৰে পাৰমাণৱিক সংখ্যা বৃদ্ধিৰ সৈতে ব্যাসাৰ্ধত ক্ৰমিক হ্ৰাস দেখুৱায়। ইয়াৰ কাৰণ হ’ল প্ৰতি বাৰ নিউক্লীয় আধান একক বৃদ্ধি হ’লে নতুন ইলেকট্ৰনটোৱে $d$ অৰ্বিটেলত প্ৰৱেশ কৰে। মনত ৰাখিব লাগিব যে $d$ ইলেকট্ৰনৰ পৰ্দাপণ প্ৰভাৱ তেনে কাৰ্যকৰী নহয়, সেয়েহে নিউক্লীয় আধান আৰু আটাইতকৈ বাহিৰৰ ইলেকট্ৰনৰ মাজৰ নেট ইলেকট্ৰষ্টেটিক আকৰ্ষণ বৃদ্ধি পায় আৰু আয়নিক ব্যাসাৰ্ধ হ্ৰাস পায়। একে প্ৰৱণতা দিয়া শৃংখলাৰ পাৰমাণৱিক ব্যাসাৰ্ধত পৰিলক্ষিত হয়। অৱশ্যে, শৃংখলাৰ ভিতৰত ভিন্নতা অতি সৰু। এটা শৃংখলাৰ পাৰমাণৱিক আকাৰ আন শৃংখলাৰ সংশ্লিষ্ট মৌলসমূহৰ সৈতে তুলনা কৰিলে এক আকৰ্ষণীয় বিষয় ওলাই আহে। চিত্ৰ ৮.৩ৰ বক্ৰৰেখাবোৰে মৌলসমূহৰ প্ৰথম (3d) ৰ পৰা দ্বিতীয় (4d) শৃংখলালৈ বৃদ্ধি দেখুৱায় কিন্তু তৃতীয় $(5 d)$ শৃংখলাৰ ব্যাসাৰ্ধবোৰ দ্বিতীয় শৃংখলাৰ সংশ্লিষ্ট সদস্যসমূহৰ সৈতে প্ৰায় একে। এই পৰিঘটনাটো $4 f$ অৰ্বিটেলৰ হস্তক্ষেপৰ সৈতে জড়িত যিবোৰ $5 d$ শৃংখলাৰ মৌলসমূহ আৰম্ভ হোৱাৰ আগতে পূৰ্ণ কৰিব লাগিব। $4 f$ অৰ্বিটেলৰ আগত $5 d$ অৰ্বিটেল পূৰ্ণ কৰাৰ ফলত পাৰমাণৱিক ব্যাসাৰ্ধত এক নিয়মিত হ্ৰাস ঘটে যাক লেঞ্থেনয়েড সঙ্কোচন বোলা হয় যিয়ে পাৰমাণৱিক সংখ্যা বৃদ্ধিৰ সৈতে পাৰমাণৱিক আকাৰৰ আশানুৰূপ বৃদ্ধি প্ৰতিপূৰণ কৰে। লেঞ্থেনয়েড সঙ্কোচনৰ নেট ফলাফল হ’ল যে দ্বিতীয় আৰু তৃতীয় $d$ শৃংখলাই একে ধৰণৰ ব্যাসাৰ্ধ প্ৰদৰ্শন কৰে (উদাহৰণস্বৰূপে, Zr 160 pm, Hf $159 \mathrm{pm}$) আৰু সাধাৰণ পৰিয়ালৰ সম্পৰ্কৰ ভিত্তিত আশা কৰাতকৈ অধিক একে ধৰণৰ ভৌতিক আৰু ৰাসায়নিক ধৰ্ম থাকে।

চিত্ৰ ৮.৩: সংক্ৰান্তী মৌলসমূহৰ পাৰমাণৱিক ব্যাসাৰ্ধৰ প্ৰৱণতা
লেঞ্থেনয়েড সঙ্কোচনৰ বাবে দায়ী কাৰকটো সাধাৰণ সংক্ৰান্তী শৃংখলাত পৰিলক্ষিত কাৰকটোৰ সৈতে কিছু মিল আছে আৰু একে কাৰণৰ বাবে আৰোপ কৰা হয়, অৰ্থাৎ একে সংহতিৰ অৰ্বিটেলত এটা ইলেকট্ৰনৰ দ্বাৰা আন এটা ইলেকট্ৰনৰ অপূৰ্ণ পৰ্দাপণ। অৱশ্যে, এটা $4 f$ ইলেকট্ৰনৰ দ্বাৰা আন এটা ইলেকট্ৰনৰ পৰ্দাপণ এটা $d$ ইলেকট্ৰনৰ দ্বাৰা আন এটা ইলেকট্ৰনৰ পৰ্দাপণতকৈ কম, আৰু শৃংখলাৰ বৰ্ধিত নিউক্লীয় আধানৰ সৈতে, সমগ্ৰ $4 f^{n}$ অৰ্বিটেলৰ আকাৰত যথেষ্ট নিয়মিত হ্ৰাস ঘটে।
ধাতৱীয় ব্যাসাৰ্ধ হ্ৰাস আৰু পাৰমাণৱিক ভৰ বৃদ্ধিৰ সংমিশ্ৰণে এই মৌলসমূহৰ ঘনত্বত সাধাৰণ বৃদ্ধি ঘটায়। এইদৰে, টাইটেনিয়াম $(Z=22)$ ৰ পৰা তাম $(Z=29)$ লৈ ঘনত্বৰ উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি লক্ষ্য কৰিব পাৰি (তালিকা ৮.২)।
তালিকা ৮.২: প্ৰথম সংক্ৰান্তী শৃংখলাৰ মৌলসমূহৰ ইলেকট্ৰনীয় বিন্যাস আৰু আন কিছুমান ধৰ্ম
| মৌল | Sc | $\mathbf{T i}$ | $\mathbf{V}$ | $\mathrm{Cr}$ | $\mathbf{M n}$ | $\mathrm{Fe}$ | Co | Ni | $\mathrm{Cu}$ | $\mathbf{Z n}$ | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| পাৰমাণৱিক সংখ্যা ইলেকট্ৰনীয় বিন্যাস | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | |
| $\mathrm{M}$ | $3 d^1 4 s^2$ | $3 d^2 4 s^2$ | $3 d^3 4 s^2$ | $3 d^5 4 s^1$ | $3 d^5 4 s^2$ | $3 d^8 4 s^2$ | $3 d^7 4 s^2$ | $3 d^8 4 s^2$ | $3 d^{10} 4 s^1$ | $3 d^{10} 4 s^2$ | |
| $\mathrm{M}^{+}$ | $3 d^1 4 s^1$ | $3 d^2 4 s^1$ | $3 d^3 4 s^1$ | $3 d^5$ | $3 d^5 4 s^1$ | $3 d^6 4 s^1$ | $3 d^7 4 s^1$ | $3 d^8 4 s^1$ | $3 d^{10}$ | $3 d^{10} 4 s^1$ | |
| $\mathrm{M}^{2+}$ | $3 d^1$ | $3 d^2$ | $3 d^3$ | $3 d^4$ | $3 d^5$ | $3 d^6$ | $3 d^7$ | $3 d^8$ | $3 d^2$ | $3 d^{10}$ | |
| $\mathrm{M}^{3+}$ | $[A r]$ | $3 d^1$ | $3 d^2$ | $3 d^3$ | $3 d^4$ | $3 d^5$ | $3 d^6$ | $3 d^7$ | - | - | |
| পৰমাণুকৰণৰ এনথালপী, $\Delta_a H^{\circ} / \mathbf{k} \mathbf{J}$ $\mathrm{mol}^{-1}$ | |||||||||||
| 326 | 473 | 515 | 397 | 281 | 416 | 425 | 430 | 339 | 126 | ||
| আয়নীকৰণৰ এনথালপী $\mathrm{py} / \Delta_i H^{\circ} / \mathbf{1}$ $\mathbf{k} \mathbf{J} \mathrm{mol}^{-1}$ | |||||||||||
| $\Delta_2 H^{\circ}$ | I | 631 | 656 | 650 | 653 | 717 | 762 | 758 | 736 | 745 | 906 |
| $\Delta_1 H^{\circ}$ | II | 1235 | 1309 | 1414 | 1592 | 1509 | 1561 | 1644 | 1752 | 1958 | 1734 |
| $\Delta_i H^{\circ}$ | III | 2393 | 2657 | 2833 | 2990 | 3260 | 2962 | 3243 | 3402 | 3556 | 3837 |
| ধাতৱীয়/আয়নিক | $\mathrm{M}$ | 164 | 147 | 135 | 129 | 137 | 126 | 125 | 125 | 128 | 137 |
| ব্যাসাৰ্ধ/pm | $\mathrm{M}^{2+}$ | - | - | 79 | 82 | 82 | 77 | 74 | 70 | 73 | 75 |
| $\mathrm{M}^{3+}$ | 73 | 67 | 64 | 62 | 65 | 65 | 61 | 60 | - | - | |
| প্ৰমাণিত | |||||||||||
| ইলেকট্ৰ’ড | $\mathrm{M}^{2+} / \mathrm{M}$ | - | -1.63 | -1.18 | -0.90 | -1.18 | -0.44 | -0.28 | -0.25 | +0.34 | -0.76 |
| বিভৱ $E^{\circ} / \mathrm{V}$ | $\mathrm{M}^{3+} / \mathrm{M}^{2+}$ | - | -0.37 | -0.26 | -0.41 | +1.57 | +0.77 | +1.97 | - | - | - |
| ঘনত্ব/g $\mathrm{cm}^{-3}$ | 3.43 | 4.1 | 6.07 | 7.19 | 7.21 | 7.8 | 8.7 | 8.9 | 8.9 | 7.1 |
উদাহৰণ ৮.২ সংক্ৰান্তী মৌলসমূহে উচ্চ পৰমাণুকৰণ এনথালপী কিয় প্ৰদৰ্শন কৰে?
সমাধান তেওঁলোকৰ পৰমাণুত জোড়াবিহীন ইলেকট্ৰনৰ সংখ্যা বেছি হোৱাৰ বাবে তেওঁলোকৰ শক্তিশালী আন্তঃপৰমাণৱিক মিথস্ক্ৰিয়া থাকে আৰু সেয়েহে পৰমাণুবোৰৰ মাজত শক্তিশালী বন্ধন থাকে যাৰ ফলত উচ্চ পৰমাণুকৰণ এনথালপী হয়।
৮.৩.৩ আয়নীকৰণ এনথালপী
বাওঁফালৰ পৰা সোঁফাললৈ সংক্ৰান্তী মৌলসমূহৰ প্ৰতিটো শৃংখলাত আয়নীকৰণ এনথালপী বৃদ্ধি পায় কাৰণ অন্তঃস্থ d অৰ্বিটেল পূৰ্ণ হোৱাৰ লগে লগে নিউক্লীয় আধান বৃদ্ধি পায়। তালিকা ৮.২ত প্ৰথম সংক্ৰান্তী শৃংখলাৰ মৌলসমূহৰ প্ৰথম তিনিটা আয়নীকৰণ এনথালপীৰ মান দিয়া হৈছে। এই মানবোৰে দেখুৱায় যে এই মৌলসমূহৰ ক্ৰমিক এনথালপীবোৰ অসংক্ৰান্তী মৌলৰ ক্ষেত্ৰত যিমান খৰতকীয়াকৈ বৃদ্ধি নাপায়, সিমান খৰতকীয়াকৈ বৃদ্ধি নাপায়। সংক্ৰান্তী মৌলসমূহৰ শৃংখলাৰ বৰাবৰ আয়নীকৰণ এনথালপীৰ ভিন্নতা অসংক্ৰ