கார உலோகம்
| நெடுங்குழு | 1 |
|---|---|
| கிடைக்குழு | |
| 1 | 1 H |
| 2 | 3 Li |
| 3 | 11 Na |
| 4 | 19 K |
| 5 | 37 Rb |
| 6 | 55 Cs |
| 7 | 87 Fr |
கார உலோகங்கள் அல்லது கார மாழைகள் அல்லது ஆல்க்கலி மாழைகள் (ஆல்க்கலி உலோகங்கள்) என்பன தனிம அட்டவணையில் முதல் நெடுங்குழுவில் உள்ள லித்தியம் (Li), சோடியம் (Na), பொட்டாசியம் (K), ருபீடியம் (Rb), சீசியம் (Cs), பிரான்சியம் (Fr) ஆகிய தனிமங்களைக் குறிக்கும். (ஹைட்ரஜன் பொதுவாக நெடுங்குழு 1ல் இருந்தாலும், அது கார மாழைகளின் பண்புகளை ஒத்து இருக்காது). ஆல்க்கலி மாழை அல்லது கார மாழைகளாகிய இத் தனிமங்கள் ஒரு (நெடுங்) குழுவுக்கான ஒத்த இனமான பண்புகளைக் காட்டுவதில் சிறந்த குழுக்களில் ஒன்றாகும். மேலும் நெடுங்குழுவில் மேலிருந்து கீழ் நோக்கி தனிமங்களின் பண்புகளைப் பார்த்தால் அவை ஒரு சீராக மாறுவதும் சிறப்பாகும்.
இந்த கார மாழைகள் மிகவும் விறுவிறுப்பாக வேதியியல் இயைபு கொள்வன, எனவே இவை கலப்பில்லாத தனிமங்களாக இயற்கையில் காண்பது அரிது. இதனால் வேதியியல் செய்முறைச் சாலையில் இவை உருகிய மெழுகுபோன்ற சில வகையான ஹைடிரோகார்பன் (கரிம-நீரதை) எண்ணெய்ப்பொருட்களின் அடியே வைத்திருப்பர். கார மாழைகள் தணிவான (குறைந்த) உருகுநிலையும், குறைந்த பொருள் அட்டர்த்தியும் கொண்ட திண்மங்கள். பொட்டாசியமும் ருபீடியமும் மிகச் சிறிதளவு கதிரியக்கத் தன்மை கொண்டவை (உடலுக்கு கேடு எதுவும் தரும் அளவு இல்லை). ஏனெனில் அவற்றில் அதிக அரை-வாழ்காலம் கொண்ட ஓரிடத்தான்கள் உள்ளன.
| கார உலோகங்கள் | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ↓ கிடைக்குழு | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 |  3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3 | .jpg) 11 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4 |  19 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5 |  37 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6 |  55 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 7 | பிரான்சியம் (Fr) 87 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
விளக்கம்
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
கார மாழைகள் பொதுவாக வெள்ளி-நிறத்தில் இருப்பவை. சீசியம் சற்று பொன் நிறச் சாயல் தரும். கார மாழைகள் மென்மையானவை. இவை ஹாலஜனுடன் எளிதாக சேர்ந்து (இயைந்து) உப்புகள் உருவாக்குக்கின்றன (மின்மப் பிணைப்புண்ட உப்புகள் (ionic salts)). இவ் உப்புகள் நீருடன் சேரும் பொழுது வலுவான கார ஹைட்ராக்சைடுகள் (ஆல்க்கலைன்) உருவாகுகின்றன. இந்த நெடுங்குழு 1ல் உள்ள தனிமங்கள் யாவற்றிலும் ஒரே ஓர் எதிர்மின்னி மட்டுமே கடைசி எதிர்மின்னிக் கூட்டில் (கருவில் இருந்து விலகி, வெளிப்புறத்தில்) உள்ளது. எனவே இந்த ஒற்றை எதிர்மின்னையை எளிதாக இவை இழந்து நேர்மின்மம் கொண்ட அணுவாக வேதியியல் வினைகளில் பங்கு கொள்கின்றன (இவ்வமைப்பின் ஆற்றல் குறைந்த நிலையில் இருப்பதால், இவை அதிக வாய்ப்புடன் நிகழும்). எடுத்துக்காட்டாக நாம் உண்ணும் சமையல் உப்பு, சோடியம் குளோரைடு ஆகும். சோடியம் அணு ஓர் எதிர்மின்னையை இழந்து Na+ என்று நேர்மின்மம் கொண்ட அணுவாகும்; அது இழந்த எதிர்மின்னியை ஹாலஜனாகிய குளோரின் பெற்றுக்கொண்டு Cl- எதிர்மின்மம் கொண்ட அணுவாக மாறி NaCl என்னும் உப்பாகின்றது. பிரான்சியம் கதிரியக்கமுடைய மூலகம் என்பதால் அதன் பண்புகள் பற்றி இன்னமும் முழுமையான விபரங்கள் அறியப்படவில்லை.
பண்புகள்
தொகுஇயல்பியல் பண்புகள்
தொகு| Z | தனிமம் | ஓடுகளிலுள்ள இலத்திரன்கள் | இலத்திரன் நிலையமைப்பு[note 1] |
|---|---|---|---|
| 3 | இலித்தியம் | 2, 1 | [He] 2s1 |
| 11 | சோடியம் | 2, 8, 1 | [Ne] 3s1 |
| 19 | பொட்டாசியம் | 2, 8, 8, 1 | [Ar] 4s1 |
| 37 | ருபீடியம் | 2, 8, 18, 8, 1 | [Kr] 5s1 |
| 55 | சீசியம் | 2, 8, 18, 18, 8, 1 | [Xe] 6s1 |
| 87 | பிரான்சீயம் | 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1 | [Rn] 7s1 |
கார உலோகங்கள் புன்சன் சுடரில் குறிப்பிட்ட நிறத்தை அளிக்கின்றன. லித்தியம் அடர்சிவப்பு நிறத்தையும், சோடியம் மஞ்சள் நிறத்தையும். ரூபிடியம், சீசியம் ஆகியவை ஊதா நிறத்தையும் தருகின்றன.எல்லா கார உலோகங்களும் திண்ம நிலையில் வலுக்குறைந்த பிணைப்பைப் பெற்றிருப்பதால் குறைவான உருகுநிலையும், கொதிநிலையும் பெற்றுள்ளன.கார மாழைகள் நெடுங்குழுவில் மேலிருந்து கீழே நகரும் பொழுது அத் தனிமங்களின் பண்புகள் ஒரு சீராக மாறுவதைப் பார்க்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக உருகுநிலை லித்தியத்திற்கு 453.69 K வில் இருந்து சீசியத்திற்கு 301.59 K ஆக குறைவதைப் பார்க்கலாம். அதே போல பிற பண்புகளும் ஒரே சீராக மாறுவதை பார்க்கலாம்.இவற்றை கத்தியால் வெட்ட இயலும். இவை வீரியம் மிகுந்தவை ஆதலால் இயற்கையில் சேர்மங்களாக மட்டுமே காணப்படுகின்றன.கார உலோகத் தொகுதியில் லித்தியத்திலிருந்து சீசியத்திற்கு கீழ்நோக்கிச் செல்லும்போது அணுப்பருமன் அதிகரிக்கிறது. இதே காரணத்தால் அணு ஆரமும், அயனி ஆரமும் படிப்படியாக உயருகின்றன.கார உலோகங்களின் அயனியாக்கும் ஆற்றல் மற்றவைகளை விடக் குறைவு.[1]
வேதியியற் பண்புகள்
தொகுகார உலோகங்கள் ஒரு இணைத்திறன் எலக்ட்ரான்களை இழந்து ஒடுக்க வினைகளைத் தருகின்றன. எனவே இவை சிறந்த ஒடுக்கிகளாகச் (தாழ்த்தி) செயல்படுகின்ரன.[1] இவ்வுலோகங்கள் அனைத்தினதும் ஈற்றொழுக்காக s ஒழுக்கு காணப்படுவதுடன், அவ்வொழுக்கில் ஒரு இலத்திரன் மாத்திரமே உள்ளது. எனவே இவ்வுலோகங்கள் ஈற்றொழுக்கிலுள்ள இலத்திரனை வழங்கி பூர்த்தியாக்கப்பட்ட அல்லது அருமன் வாயு இலத்திரன் நிலையமைப்பைப் பெற முற்படும். எனவே பொருத்தமான இலத்திரன் ஏற்கும் பதார்த்தங்களுடன் வீரியமாகத் தாக்கம் புரியக்கூடியன. இலத்திரன் ஏற்கும் பதார்த்தங்கள் சூழலெங்கும் நிறைந்திருப்பதாலும், இவற்றின் அதிக தாக்குதிறன் காரணமாகவும் இவை இயற்கையில் தூய உலோகமாகக் கிடைப்பதில்லை. இவற்றின் உப்புக்கள் (உதாரணமாக கறியுப்பு- சோடியம் குளோரைடு) இலகுவாக நீரில் கரைவதால் இவை மண்ணிலும் அரிதாகவே உள்ளன. கடலில் கரைந்த நிலையில் கார உலோகங்களின் உப்புக்கள் உள்ளன. பொதுவாக தாக்குதிறன் இலித்தியத்துக்குக் குறைவாகவும் சீசியத்துக்கு மிக அதிகமாகவும் இருக்கும். சீசியத்தின் அணு ஆரை ஒப்பீட்டளவில் அதிகமாக இருப்பதால் ஈற்றொழுக்கு இலத்திரன் மீதுள்ள கருக் கவர்ச்சி விசை குறைவென்பதால் சீசியம் இலத்திரனை இலகுவாக வழங்குவதே இதற்குக் காரணமாகும். பொதுவாக கார உலோகங்கள் சூழலில் +1 ஒக்சியேற்ற நிலையில் காணப்படும். எனினும் அல்கலைடுக்களில் -1 ஒக்சியேற்ற நிலையுடன் இவை காணப்படுவதும் கண்டறியப்பட்டுள்ளது. அல்கலைட்டுக்கள் பொதுவாக நிலைப்புத்தன்மையற்றவை.
நீருடன் தாக்கம்
தொகுகார உலோகக் குழுவில் இலித்தியத்திலிருந்து சீசியம் நோக்கிச் செல்லும் போது நீருடன் தாக்கமடையும் உக்கிரத்தன்மை அதிகரித்துச் செல்கின்றது. இலித்தியம் ஐதரசன் வாயுக்குமிழிகளை வேகமாக வெளியேற்றித் தாக்கம் புரியும்; சோடியம் மற்றும் பொட்டாசியம் வீரியமாகத் தாக்கம் புரிவதுடன், தாக்கத்தின் போது வெளியேறும் வெப்பம் காரணமாக வெளியேறும் ஐதரசன் தீப்பிடிக்கலாம். ருபீடியம் மற்றும் சீசியம் ஆகியவறின் அடர்த்தி நீரை விட அதிகமென்பதால் நீரினடில் சென்று உக்கிரமாகத் தாக்கம் புரிகின்றன. ஐதரசன் வாயு மிக விரைவாக உருவாக்கப்படுவதால் தாக்கம் நடைபெறும் கண்ணாடிச் சோதனைக் குழாய் அல்லது முகவையை உடைத்து விடுமளவுக்குத் தாக்கம் வீரியமானதாக இருக்கும்.
- 2X + 2H2O → 2XOH + H2
உருவாகும் ஐதரொக்சைட்டு காரத்தன்மையானது.
ஆக்சிசனுடன் தாக்கம்
தொகுகார உலோகங்கள் ஆக்சிசனுடன் இலகுவாகத் தாக்கமடையக்கூடியன. கார உலோகங்கள் ஆக்சிசனுடன் தாக்கமடைந்து ஒக்சைடு, பர ஒக்சைடு மற்றும் மீஒக்சைடுக்களை உருவாக்கக்கூடியன. கார உலோகங்களை வளியில் திறந்து வைத்தவுடன் ஆக்சிசனுடன் தாக்கமடைந்து அவற்றின் மினுமினுப்பை இழக்கின்றன. இலித்தியத்தை சுவாலையில் பிடித்து எரித்தால் இலித்தியம் ஒக்சைடு (Li2O) உருவாகும். சோடியத்தை வளியில் எரித்தால் சோடியம் ஒக்சைடும் (Na2O) சோடியம் பரவொக்சைடும் (Na2O2) உருவாகும். பொட்டாசியம் வளியில் எரிந்து பொட்டாசியம் பரவொக்சைடும் (K2O2) பொட்டாசியம் மீயொக்சைடும் (KO2) உருவாகும். ருபீடியமும் சீசியமும் தன்னிச்சையாகவே வளியில் தீப்பற்றுவதுடன் அவ்வாறு எரியும் போது முறையே ருபீடியம் மீயொக்சைடும் (RbO2) சீசியம் மீயொக்சைடையும் (CsO2) உருவாக்கும். இலித்தியம் கார உலோகங்களுள் குறைந்த அணுவாரையைக் கொண்டிருப்பதால் அது அருகிலுள்ள அன்னயனை முனைவாக்கம் செய்யும் இயல்புடையது. இதனால் இலித்தியத்தின் சேர்மங்கள் பங்கீட்டு வலுப்பிணைப்புத் தன்மையைக் காட்டுகின்றன. எனவே இரு இலித்தியம் அணுக்கள் ஒரு ஆக்சிசன் அணுவுடன் இணைந்து மூலக்கூறுகளை உருவாக்குவதால் இலித்தியம் ஆக்சைடை மாத்திரமே உருவாக்கக்கூடியது. கார உலோகங்களின் பரவொக்சைடுகளும், மீயொக்சைடுகளும் அன்றாட வாழ்வில் பயன்பாடுடையன. இவை ஒக்சியேற்றிகளாகப் பயன்படுகின்றன. நீர்மூழ்கிக் கப்பல்களில் வளியைச் சுத்திகரிக்க சோடியம் பரவொக்சைடும், பொட்டாசியம் மீயொக்சைடும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவை காபனீரொக்சைட்டுடன் தாக்கமடைந்து உலோக காபனேற்றையும், ஆக்சிசன் வாயுவையும் உருவாக்குகின்றன. எனவே இவற்றைப் பயன்படுத்துவதால் நீர்மூழ்கிக் கப்பல் போன்ற தனிமைப்படுத்தப்பட்ட தொகுதிகளின் ஆக்சிசன்- காபனீரொக்சைட்டு வாயுச்சமநிலையைப் பேண முடியும்.
நைதரசனுடனான தாக்கம்
தொகுநியம நிபந்தனையில் கார உலோகங்களில் இலித்தியம் மாத்திரமே நைதரசன் வாயுவுடன் தாக்கமடைந்து இலித்தியம் நைடரிட்டை உருவாக்கக்கூடியது.
- 6Li + N2 → 2Li3N
ஏனைய கார உலோகங்களால் நைதரசனுடன் தாக்கமடையாது. N2வில் நைதரசன் அணுக்களுக்கிடையே உள்ள மிகப் பலம் வாய்ந்த மும்மைப் பிணைப்பை உடைக்க அதிக சக்தி தேவைப்படுவதே இதற்குக் காரணமாகும்.
ஹலசன்களுடனான தாக்கம்
தொகுகார உலோகங்கள் ஹலசன்களுடன் தாக்கமடைந்து உப்புக்களை உருவாக்குகின்றன. இவ்வாறு உருவாகும் உப்புக்களில் சோடியம் குளோரைட்டு நாம் அதிகளவில் பயன்படுத்தும் உப்பாகும்.
- 2Na + Cl2 → 2NaCl
இவ்வாறு உருவாகும் அனைத்து உப்புக்களும் வெண்ணிற பளிங்கு வடிவில் காணப்படும். LiF உப்பைத் தவிர மற்றைய அனைத்து கார உலோக-ஹலசன் உப்புக்களும் நீரில் கரையக்கூடியவை. Li+ மற்றும் F- என்பன சிறிய அயன்களென்பதால் அவற்றுக்கிடையே உள்ள மின்னிலையியல் கவர்ச்சி விசை அதிகமாகும். எனவே நீரில் ஏனைய உப்புக்களைப் போல் LiF கரைவதில்லை.
ஆவர்த்தன போக்குகள்
தொகுஆவர்த்தன அட்டவணையில் ஆவர்த்தன போக்குகளை மிகத்துல்லியமாகக் காட்டும் மூலகக் கூட்டம் கார உலோகங்களாகும். ஆவர்த்தன அட்டவணையில் இக்குழு வழியே மேலிருந்து கீழாகச் செல்ல அணு ஆரை குறைகிறது; மின்னெதிர்த்தன்மை குறைகின்றது; தாக்குதிறன் அதிகரிக்கின்றது; உருகுநிலையும் கொதிநிலையும் குறைகின்றது; பொதுவாக அடர்த்தி அதிகரிக்கின்றது. பொட்டாசியத்தின் அடர்த்தி மாத்திரம் சோடியத்தின் அடர்த்தியை விடக் குறைவாக உள்ளது.
அணு ஆரை மற்றும் அயனாரை
தொகுகார மூலகங்களின் அணு ஆரை கூட்டம் வழியே அதிகரித்துச் செல்லும் போக்கைக் காட்டுகின்றது. அனைத்து கார உலோகங்களிலும் ஈற்றயல் ஓட்டு இலத்திரன் எண்ணிக்கை எட்டாகும், ஈற்றொழுக்கு இலத்திரனில் தொழிற்படும் கருவேற்றம் +1 ஆகும். எனவே இவற்றின் அணு ஆரையைத் தீர்மானிக்கும் ஒரே காரணியாக இலத்திரன் ஓடுகளின் எண்ணிக்கை உள்ளது. கூட்டம் (நெடுங்குழு) வழியே ஓடுகளின் எண்ணிக்கை அதிகரிப்பதால் அணு ஆரையும் கூட்டம் வழியே அதிகரித்துச் செல்கின்றது. கார உலோகங்களின் அயனாரை அணுவாரையை விட மிகவும் குறைவாகும். அயனாக்கம் அடையும் போது ஈற்றோட்டிலுள்ள இலத்திரன் அகற்றப்படுவதால் ஓடுகளின் எண்ணிக்கை ஒன்றால் குறைவதுடன், கருவின் கவர்ச்சி விசையும் அதிகரிக்கின்றது. இதனால் இவற்றின் அயனாரை அணுவாரையை விடக் குறைவாக உள்ளன. அயனாரையும் அணுவாரையின் போக்கைப் போல கூட்டம் வழியே அதிகரித்துச் செல்லும்.
முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி
தொகுகார உலோகங்களின் முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி[3][4][note 3] கார உலோகம் முதலாம்
அயனாக்கற் சக்தி
(kJ/mol)இலித்தியம் 520.2 சோடியம் 495.8 பொட்டாசியம் 418.8 ருபீடியம் 403.0 சீசியம் 375.7 பிரான்சீயம் 380[note 4]
முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி என்பது நியம நிபந்தனையில் ஒரு மூல் வாயு நிலையிலுள்ள மூலகத்திலிருந்து ஒரு மூல் இலத்திரனை முடிவிலி தூரத்துக்கு அகற்றி ஒரு மூல் வாயு நிலையிலுள்ள +1 ஏற்றமுள்ள அயன்களை உருவாக்கத் தேவையான சக்தி ஆகும். கார மூலகங்கள் இறுதி இலத்திரனை இழந்தால் உறுதியான அருமன் வாயுக்களின் இலத்திரன் நிலையமைப்பைப் பெற்றுக்கொள்வதால் இவற்றின் முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி ஒப்பீட்டளவில் குறைவாகும். கூட்டம் வழியே இலித்தியத்திலிருந்து சீசியம் வரை செல்லும் போது முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி குறைவடைந்து செல்கின்றது. அதிகரித்த அணு ஆரையால் கருவேற்றத்தின் ஆதிக்கம் குறைவடைதலே இதற்குக் காரணமாகும். எனினும் பிரான்சியத்தின் முதலாம் அயனாக்கற் சக்தி சீசியத்தினை விட குறைவாக இருக்கலாம் என ஊகிக்கப்பட்டுள்ளது.
அனைத்து கார உலோகங்களினதும் இரண்டாம் அயனாக்கற் சக்தி மிகவும் உயர்வானதாகும். இரண்டாம் அயனாக்கலின் போது நிரம்பிய, உறுதியான ஈற்றயல் ஓட்டிலிருந்து இலத்திரனை அகற்ற வேண்டியிருப்பதாலும், அயனாரை அணுவாரையை விடக் குறைவென்பதாலும், தொழிற்படு கருவேற்றம் மிகவும் உயர்வாக உள்ளதாலும், இரண்டாவது இலத்திரனை அகற்றல் மிகவும் கடினமாக இருப்பதுடன் அதற்கு அதிக சக்தியும் தேவைப்படும்.
| கார மாழைகள் | அணுத் திணிவு (u) | உருகுநிலை (K) | கொதிநிலை (K) | மின்னெதிர்த்தன்மை (electronegativity)) |
| லித்தியம் | 6.941 | 453.69 | 1615 | 0.98 |
| சோடியம் | 22.990 | 370.87 | 1156 | 0.93 |
| பொட்டாசியம் | 39.098 | 336.53 | 1032 | 0.82 |
| ருபீடியம் | 85.468 | 312.46 | 961 | 0.82 |
| சீசியம் | 132.905 | 301.59 | 944 | 0.79 |
| பிரான்சியம் | (223) | ? 295 | ? 950 | 0.7 |
எலக்ட்ரான் ஒழுங்கமைப்பு
தொகுகார உலோகங்கள் அனைத்தும் அவற்றின் வெளிவட்டப் பாதையில் ஒரு எலக்ட்ரானைக் கொண்டுள்ளன. இந்த எலக்ட்ரான் ஒழுங்கமைப்பின் காரணமாக இவை ஒத்த இயற்பியல் மற்றும் வேதிப்பண்புகளைப் பெற்றுள்ளன.
எலக்ட்ரான் நாட்டம்
தொகுகார உலோகங்கள் அனைத்தும் எதிர்மின் அயனிகளைத் தரும் போக்கினைக் குறைவாகக் கொண்டிருப்பதால் இவற்றின் எலக்ட்ரான் நாட்டம் குறைவாகும். இலித்தியம் தொடங்கி சீசியம் வரை இவற்றின் எலக்ட்ரான் நாட்டம் படிப்படியாகக் குறைகிறது. •இலித்தியம்= 59.62 கிலோயூல்/மோல் •சோடியம் = 52.87 கிலோயூல்/மோல் •பொட்டாசியம் == 48.38 கிலோயூல்/மோல் •ருபிடியம் = 46.89 கிலோயூல்/மோல் •சீசியம் = 45.51 கிலோயூல்/மோல்
எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல்
தொகு
கார உலோகங்கள் அதிக நேர்மின் தன்மை கொண்டிருப்பதால் இவற்றின் எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றலும் மிகக் குறைவாகும். மேலும் தொகுதியில் மேலிருந்து கீழாக இறங்கும்போது நேர்மின் தன்மை அதிகரிப்பதால் இதே வரிசையில் எலக்ட்ரான் கவர் தன்மையும் குறைகிறது. இத்தனிமங்கள் ஆலசன்கள் போன்ற உயர் எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல் கொண்ட மற்ற தனிமங்களுடன் வினைபுரியும்போது உண்டாகும் சேர்மங்கள் அயனிப்பண்பு கொண்டவையாக உள்ளன.
•இலித்தியம்= 0.98 •சோடியம் = 0.93 •பொட்டாசியம் == 0.82 •ருபிடியம் = 0.82 •சீசியம் = 0.79
ஆக்சிசனேற்ற நிலை
தொகுவெளி ஆர்பிட்டலில் ஒரே ஒரு எலக்ட்ரானை இவை பெற்றுள்ளதாக கார உலோகங்களின் எலக்ட்ரான் ஒழுங்கமைப்பு தெரிவிக்கிறது. இதனையடுத்த உள் கூட்டில் எட்டு எலக்ட்ரான்கள் இடம்பெற்றுள்ளன. இதற்கு இலித்தியம் மட்டும் விதிவிலக்காகும். கார உலோகங்களின் வெளிக்கூட்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் இழக்கப்படும் போது M+ அயனிகள் கிடைக்கின்றன. உருவாகும் இத்தகைய அயனிகளில் இனையாகா எலக்ட்ரான்கள் கிடையாது. இதிலிருந்து மேலும் எலக்ட்ரான்கள் நீக்குவது கடினம். எனவே இக்குழு உலோகங்கள் +1 ஆக்சிசனேற்ற நிலையை மட்டுமே காட்டுகின்றன. இக்காரணங்களால் கார உலோகங்கள் டயா காந்தப் பண்பு கொண்டவையாகவும் நிறமற்ற அயனிகளாகவும் உள்ளன.
அணுப்பருமன்
தொகுகார உலோகங்களின் அணு ஆரம் மேலிருந்து கீழாகச் செல்லும் போது அதிகரிப்பதால் அணுப்பருமனும் அதிகரிக்கின்றது.
அயனியாக்கும் ஆற்றல்
தொகுகார உலோகங்களின் அணுக்கள் பெரிய அளவுகளில் காணப்படுவதால் வெளி வட்டத்தில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் அணுக்கருவை விட்டு பெரிதும் விலகிக் காணப்படுகின்றன. எளிதில் இவற்றை நீக்கமுடியும் என்பதால் இவ்வுலோகங்களின் அயனியாக்கும் ஆற்றல் குறைவாக உள்ளது. மேலிலிருந்து கீழாகச் செல்லச் செல்ல அணுவின் பருமன் அதிகரிப்பதால் அயனியாக்கும் ஆற்றல் படிப்படியாகக் குறைகிறது.
வினைத்திறன்
தொகுகார உலோகங்களின் வினைத்திறன் மேலிருந்து கீழாகச் செல்லச்செல்ல அவற்றின் அணு எண்களில் உயர்வுக்கு ஏற்ப அதிகரிக்கின்றது. முதலாவது அயனியாக்கும் ஆற்றல் மற்றும் அணுவாக்க ஆற்றல் என்ற இரண்டு காரணிகளின் இணைப்பு இதற்குக் காரணமாகும். ஏனெனில் கார உலோகங்களின் முதலாவது அயனியாக்கும் ஆற்றல் மேலிருந்து கீழாகச் செல்லும் போது படிப்படியாகக் குறைகிறது. இதனால் வெளிக்கூட்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் எளிமையாக விடுபட்டு வினைகளில் பங்கேற்கின்றன. இதனால் வினைதிறன் அணு எண்ணின் உயர்வுக்கு ஏற்ப அதிகரிக்கின்றது. அணுவாக்க ஆற்றல் தனிமங்களின் உலோகப் பிணைப்பின் வலிமையை அளவிட உதவுகிறது. அணு ஆரம் அதிகரிக்க அதிகரிக்க வினைத்திறன் கீழாகச் செல்லச் செல்ல அதிகரிக்கிறது. உதாரணமாக இலித்தியம் நீருடன் வினைபுரிந்து இலித்தியம் ஐதராக்சைடைத் தருகிறது. இவ்வினை மெதுவாக நிகழ்கிறது. இலித்தியத்திலிருந்து சீசியம் வரை கீழிறங்குகையில் நீருடன் வினை புரியும் திறன் அதிகரிக்கிறது. சோடியம் தீவிரமாகவும் ஏனைய கார உலோகங்கள் மிகத்தீவிரமாகவும் வினைபுரிகின்றன.
ஒடுக்கும் பண்புகள்
தொகுகார உலோகங்கள் மிகக் குறைந்த அயனியாக்கும் ஆற்றல் கொண்டிருப்பதால் தங்கள் வெளிக்கூட்டில் இருக்கும் எலக்ட்ரான்களை எளிமையாக இழக்கின்றன. இதனால் இவை அனைத்தும் வலிமை மிகுந்த ஒடுக்கும் முகவர்களாகச் செயல்படுகின்றன.
மேற்கோள்கள்
தொகு- ↑ 1.0 1.1 "அரசு தேர்விற்கான அரங்கம்: வேதியியல் - கார உலோகங்கள்". தினமணி. 24 October 2013. பார்க்கப்பட்ட நாள் 15 நவம்பர் 2013.
- ↑ Royal Society of Chemistry. "Visual Elements: Group 1 – The Alkali Metals". Visual Elements. Royal Society of Chemistry. Archived from the original on 5 August 2012. பார்க்கப்பட்ட நாள் 13 January 2012.
- ↑ J.E. Huheey, E.A. Keiter, and R.L. Keiter in Inorganic Chemistry : Principles of Structure and Reactivity, 4th edition, HarperCollins, New York, USA, 1993.
- ↑ A.M. James and M.P. Lord in Macmillan's Chemical and Physical Data, Macmillan, London, UK, 1992.
- ↑ Andreev, S.V.; Letokhov, V.S.; Mishin, V.I., (1987). "Laser resonance photoionization spectroscopy of Rydberg levels in Fr". Phys. Rev. Lett. 59 (12): 1274–76. doi:10.1103/PhysRevLett.59.1274. பப்மெட்:10035190. Bibcode: 1987PhRvL..59.1274A. http://link.aps.org/abstract/PRL/v59/p1274.
குறிப்புகள்
தொகு- ↑ அருமன் வாயு is used for conciseness; the nearest noble gas that precedes the element in question is written first, and then the electron configuration is continued from that point forward.
- ↑ The values are in picometres (pm). The shade of the box ranges from red to yellow as the radius increases. The atomic and ionic radii are displayed on the same scale of colour.
- ↑ The shade of the box ranges from red to yellow as the ionisation energy decreases.
- ↑ A different source gives 4.0712 ± 0.00004 eV (392.811(4) kJ/mol).[5]