ಘಟಕ 8 ಡಿ ಮತ್ತು ಎಫ್ ಬ್ಲಾಕ್ ಅಂಶಗಳು (ಪಠ್ಯಾಂತರ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು-5)

ಉತ್ತರ

ಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಫ್ಲೋರೈಡ್ ಅಯಾನುಗಳೆರಡೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಋಣಾತ್ಮಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಅವು ಲೋಹವನ್ನು ಅದರ ಅತ್ಯುನ್ನತ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸಲು ಸಮರ್ಥವಾಗಿವೆ.

ಉತ್ತರ

ಕ್ರೋಮಿಯಂ (Cr) : ಕ್ರೋಮಿಯಂನ ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ 24 ಆಗಿದೆ. ತಟಸ್ಥ ಕ್ರೋಮಿಯಂಗಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಿನ್ಯಾಸವು $ (Ar)3d^54s^1 $ ಆಗಿದೆ. $ Cr^{2+} $ ಗಾಗಿ, ನಾವು ಎರಡು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತೇವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ $ (Ar)3d^4 $ ಆಗುತ್ತದೆ.

ಕಬ್ಬಿಣ (Fe) : ಕಬ್ಬಿಣದ ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ 26 ಆಗಿದೆ. ತಟಸ್ಥ ಕಬ್ಬಿಣಕ್ಕಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಿನ್ಯಾಸವು $ (Ar)3d^64s^2 $ ಆಗಿದೆ. $ Fe^{2+} $ ಗಾಗಿ, ನಾವು ಎರಡು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತೇವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ $ (Ar)3d^6 $ ಆಗುತ್ತದೆ.

$ Cr^{2+} $ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಂಡು $ Cr^{3+} $ ಆಗಿದ್ದಾಗ, ಅದು $ (Ar)3d^4 $ ನಿಂದ $ (Ar)3d^3 $ ಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. $ 3d^3 $ ವಿನ್ಯಾಸವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದು ಅರ್ಧ-ತುಂಬಿದ $ t_2g $ ಉಪಕವಚವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. $ Fe^{2+} $ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಂಡು $ Fe^{3+} $ ಆಗಿದ್ದಾಗ, ಅದು $ (Ar)3d^6 $ ನಿಂದ $ (Ar)3d^5 $ ಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. $ 3d^5 $ ವಿನ್ಯಾಸವು ಅದರ ಅರ್ಧ-ತುಂಬಿದ ಸ್ವಭಾವದ ಕಾರಣದಿಂದ ಸಹ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ.

$ Cr^{3+} $ ಮತ್ತು $ Fe^{3+} $ ಎರಡೂ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದ್ದರೂ, $ Cr^{3+} $ ನ ಅರ್ಧ-ತುಂಬಿದ $ t_2g $ ವಿನ್ಯಾಸವು $ Fe^{3+} $ ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಬಲವಾದ ಕ್ಷಯಕಾರಕ ಏಜೆಂಟ್ ಎಂದರೆ ಅದು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸುಲಭವಾಗಿ ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ (ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ). $ Cr^{2+} $ ಗೆ $ Cr^{3+} $ ಗೆ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯಿದೆ, ಇದು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಉಂಟಾಗುವ ಅರ್ಧ-ತುಂಬಿದ $ t_2g $ ವಿನ್ಯಾಸದ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ. ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, $ Fe^{2+} $ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅಷ್ಟು ಸುಲಭವಾಗಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ.

ಹೀಗಾಗಿ, $ Cr^{2+} $ ಎಂಬುದು $ Fe^{2+} $ ಗಿಂತ ಬಲವಾದ ಕ್ಷಯಕಾರಕ ಏಜೆಂಟ್ ಆಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅದು $ Cr^{3+} $ ಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸುಲಭವಾಗಿ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದು ಸ್ಥಿರವಾದ ಅರ್ಧ-ತುಂಬಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.