f खण्ड के तत्व , लैन्थेनाइड , इलेक्ट्रॉनिक विन्यास , ऑक्सीकरण अवस्था

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f खण्ड के तत्व : element of f block, lanthenide

परिचय :

  1. वे तत्व जिनमे आखिरी इलेक्ट्रॉन f कक्षक में जाता है उन्हें f खंड के तत्व कहते है।
  2. इनके बाह्य तीन कोश आंशिक रूप से भरे होते है अतः इन्हे आंतरिक संक्रमण तत्व भी कहते है।

लैन्थैनोड :

परिचय :

  1. यह श्रेणी La 57 के बाद प्रारम्भ होती है इसमें परमाणु क्रमांक 58 से 71 तक के तत्व आते है।
  2. इसे 4f श्रेणी भी कहते है क्योंकि इस श्रेणी में 4f कक्षक में इलेक्ट्रॉन भरे जाते है इस श्रेणी के तत्व आवर्त सारणी के 6 आवर्त व 3 वर्ग में रखे गए है।
  3. सभी लेन्थैनोड को सामूहिक रूप से L बड़ा N छोटा LN से व्यक्त करते है।
  4. इन्हे दुर्बल मृदा तत्व भी कहते है क्योंकि इनके खनिज (ऑक्साइड) मृदा में होते है।
  5. इनका बाह्यतम इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 4f0-145d0-16S2 होता है।

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास :

 परमाणु क्रमांक  प्रतीक  इलेक्ट्रॉनिक विन्यास  ऑक्सीकरण अवस्था
57 La [Xe] 4f0 5d1 6S2 +3
58 Ce [Xe] 4f1 5d1 6S2 +3  +4
59 Pr [Xe] 4f3 5d0 6S2 +3
60 Nd [Xe] 4f4 5d0 6S2 +3
61 Pm [Xe] 4f5 5d0 6S2 +3
62 Sm [Xe] 4f6 5d0 6S2 +3
63 Eu [Xe] 4f7 5d0 6S2 +2  +3
64 Gd [Xe] 4f7 5d1 6S2 +3
65 Tb [Xe] 4f9 5d0 6S2 +3  +4
66 Dy [Xe] 4f10 5d0 6S2 +3
67 Ho [Xe] 4f11 5d0 6S2 +3
68 Er [Xe] 4f12 5d0 6S2 +3
69 Tm [Xe] 4f13 5d0 6S2 +3
70 Yb [Xe] 4f14 5d0 6S2 +2   +3
71 Lu [Xe] 4f14 5d1 6S2 +1

 निम्न के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखो ;

  1. Ce4+

58Ce = [Xe] 4f1 5d1 6S2

Ce4+  = [Xe] 4f0 5d0 6S0

  1. Yb2+

70Yb = [Xe] 4f14 5d0 6S2

Yb2+  = [Xe] 4f14 5d0 6S0

ऑक्सीकरण अवस्था:

सभी तत्व ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते है।

68 में से 2 इलेक्ट्रॉन तथा 4f अथवा 5d में से 1 इलेक्ट्रॉन बाहर निकलने से +3 ऑक्सीकरण अवस्था बनती है।  +3 ऑक्सीकरण अवस्था सबसे अधिक स्थायी होती है क्योंकि तीन इलेक्ट्रॉन निकलने के पश्चात् शेष इलेक्ट्रॉन पर नाभिक का आकर्षण बल अधिक हो जाता है जिससे और इलेक्ट्रॉन निकलना कठिन हो जाता है।

कुछ तत्व स्थायित्व के कारण +2 व +4 ऑक्सीकरण अवस्था भी दर्शाते है परन्तु ये ऑक्सीकरण अवस्था +ऑक्सीकरण अवस्था की तुलना में कम स्थायी है अतः +2 व +ऑक्सीकरण अवस्था कम स्थायी है।

Ce = [Xe] 4f1 5d1 6S2

Ce4+  = [Xe] 4f0 5d0 6S0

Yb = [Xe] 4f14 5d0 6S2

Yb2+  = [Xe] 4f14 5d0 6S0

+4 ऑक्सीकरण अवस्था में ये ऑक्सीकारक होते है।

प्रश्न :  निम्न में से प्रबल ऑक्सीकारक है ?

La3+ , Yb2+ , Ce4+ , Eu2+

उत्तर : Ce4+