टंगस्टन में किस प्रकार का बंधन होता है?

टंगस्टन आवर्त सारणी का 74 वां तत्व है, और एक बहुत ही उच्च गलनांक के साथ एक घनी ग्रे धातु है। यह गरमागरम प्रकाश बल्बों के अंदर फिलामेंट्स में इसके उपयोग के लिए सबसे अच्छी तरह से जाना जाता है, लेकिन इसका सबसे बड़ा उपयोग टंगस्टन कार्बाइड के निर्माण के साथ-साथ कई अन्य अनुप्रयोगों में भी होता है। मूल रूप में परमाणुओं को एक साथ रखने वाले बंधन धात्विक बंधन का एक उदाहरण हैं।

परमाणुओं के चारों ओर इलेक्ट्रॉन अंतरिक्ष के क्षेत्रों पर कब्जा कर लेते हैं जिन्हें ऑर्बिटल्स कहा जाता है; किसी परमाणु के विभिन्न कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था को इलेक्ट्रॉन विन्यास कहते हैं। मुक्त टंगस्टन परमाणु अपनी जमीनी अवस्था में - सबसे कम ऊर्जा विन्यास - में पूरी तरह से भरा हुआ 4f सब-शेल, 5d सब-शेल में चार इलेक्ट्रॉन और 6s सब-शेल में दो इलेक्ट्रॉन होते हैं। इस इलेक्ट्रॉन विन्यास को निम्नानुसार संक्षिप्त किया जा सकता है: 5d4 6s2। क्रिस्टल में, हालांकि, ग्राउंड-स्टेट कॉन्फ़िगरेशन में वास्तव में 5d सब-शेल में पांच इलेक्ट्रॉन होते हैं और 6s सब-शेल में केवल एक इलेक्ट्रॉन होता है। 5d ऑर्बिटल्स मजबूत सहसंयोजक-प्रकार के बंधनों में भाग ले सकते हैं, जहां इलेक्ट्रॉनों को परमाणुओं के बीच साझा किया जाता है, लेकिन इलेक्ट्रॉन स्थानीयकृत रहते हैं - जिस परमाणु से वे संबंधित हैं या पड़ोसी के बीच के क्षेत्रों तक सीमित हैं परमाणु।

इसके विपरीत, s-इलेक्ट्रॉन बहुत अधिक स्थानीयकृत हो जाते हैं, उस बिंदु तक जहां आप उन्हें पूरे धातु में फैले इलेक्ट्रॉनों के समुद्र के रूप में सोच सकते हैं। ये इलेक्ट्रॉन किसी एक टंगस्टन परमाणु तक ही सीमित नहीं हैं बल्कि उनमें से कई के बीच साझा किए जाते हैं। इस अर्थ में, टंगस्टन धातु का ब्लॉक एक बहुत बड़े अणु की तरह है; कई टंगस्टन परमाणुओं से ऑर्बिटल्स का संयोजन इलेक्ट्रॉनों के कब्जे के लिए उपलब्ध ऊर्जा के कई स्तर बनाता है। बंधन के इस रूप को धातु बंधन कहा जाता है।

धात्विक बंधन टंगस्टन जैसी धातुओं के गुणों को समझाने में मदद करता है। धातु के परमाणु हीरे के क्रिस्टल में परमाणुओं की तरह कठोर ढांचे में विवश नहीं होते हैं, इसलिए शुद्ध टंगस्टन अन्य धातुओं की तरह, निंदनीय और नमनीय होता है। डेलोकाइज्ड इलेक्ट्रॉन सभी टंगस्टन परमाणुओं को एक साथ रखने में मदद करते हैं। टंगस्टन कई अलग-अलग संरचनाओं में पाया जाता है: अल्फा, बीटा और गामा टंगस्टन। इनमें से अल्फा सबसे स्थिर है, और गर्म होने पर, बीटा संरचना अल्फा संरचना में परिवर्तित हो जाती है।

टंगस्टन विभिन्न अधातु तत्वों और लिगेंड के साथ यौगिक और समन्वय परिसर बना सकता है। इन यौगिकों में बंधन सहसंयोजक होते हैं, जिसका अर्थ है कि इलेक्ट्रॉनों को परमाणुओं के बीच साझा किया जाता है। इसकी ऑक्सीकरण अवस्था - यदि इसके द्वारा बनाए गए सभी बंध पूरी तरह से आयनिक होते हैं तो इसका आवेश - इन यौगिकों में -2 से +6 तक हो सकता है। यह उच्च तापमान पर आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है, यही कारण है कि गरमागरम प्रकाश बल्ब हमेशा एक अक्रिय गैस से भरे होते हैं, अन्यथा, टंगस्टन फिलामेंट हवा के साथ प्रतिक्रिया करेगा।