Question

संक्षेप में स्पष्ट कीजिए कि प्रथम संक्रमण श्रेणी के प्रथम अर्धभाग में बढ़ते हुए परमाणु क्रमांक के साथ +2 ऑक्सीकरण अवस्था कैसे अधिक स्थायी होती जाती है?

Answer 1

संक्रमण धातुओं की पहली पंक्ति के पहले आधे भाग द्वारा प्रदर्शित ऑक्सीकरण अवस्थाएँ नीचे दी गई तालिका में दी गई हैं।

Sc	Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn
	+2	+2	+2	+2	+2	+2	+2	+1	+2
+3	+3	+3	+3	+3	+3	+3	+3	+2
	+4	+4	+4	+4	+4	+4	+4
		+5	+5	+5
			+6	+6	+6
				+7

यह आसानी से देखा जा सकता है कि Sc को छोड़कर, अन्य सभी धातुएँ +2 ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करती हैं। साथ ही, Sc से Mn की ओर बढ़ने पर, परमाणु संख्या 21 से बढ़कर 25 हो जाती है। इसका मतलब है कि 3d-कक्षक में इलेक्ट्रॉनों की संख्या भी 1 से बढ़कर 5 हो जाती है।

Sc (+2) = d1

Ti (+2) = d2

V (+2) = d3

Cr (+2) = d4

Mn (+2) = d5

+2 ऑक्सीकरण अवस्था इन धातुओं द्वारा दो 4s इलेक्ट्रॉनों के नुकसान से प्राप्त होती है। चूँकि (+2) अवस्था में d इलेक्ट्रॉनों की संख्या भी Ti (+2) से Mn (+2) तक बढ़ जाती है, इसलिए +2 अवस्था की स्थिरता बढ़ जाती है (क्योंकि d-कक्षक अधिक से अधिक आधा भरा हुआ होता है)। Mn (+2) में d⁵ इलेक्ट्रॉन होते हैं (जो कि आधा भरा हुआ d कक्षक है, जो अत्यधिक स्थिर होता है)।

Answer 2

s-कक्षक से दो इलेक्ट्रॉन खोने से परमाणु संख्या बढ़ने के साथ प्रभावी परमाणु आवेश में वृद्धि होती है। आयन का आकार घटता है, जिससे अधिक स्थिरता होती है। स्थिरता शुरुआत में कम हो जाती है क्योंकि खोने या विनिमय करने के लिए बहुत कम इलेक्ट्रॉन होते हैं।