Samarium compounds
સમરિયમ સંયોજનો લેન્થનાઇડ મેટલ સમરિયમ (એસ. એમ.) દ્વારા રચાયેલા સંયોજનો છે. આ સંયોજનોમાં, સમરિયમ સામાન્ય રીતે + 3 ઓક્સિડેશન સ્થિતિ દર્શાવે છે, જેમ કે એસ. એમ. સી. એલ. 3, એસ. એમ. (એન. ઓ. 3) 3 અને એસ. એમ. (સી2ઓ4) 3. + 2 ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં સમરિયમ સાથેના સંયોજનો પણ જાણીતા છે, ઉદાહરણ તરીકે એસ. એમ. આઈ. 2. સમરિયમ સંયોજનોના ગુણધર્મો ચેલ્કોજેનાઇડ્સ ઓક્સાઇડ સમરિયમનું સૌથી સ્થિર ઓક્સાઇડ સેસ્ક્વોક્સાઇડ એસ. એમ. 2. ઓ. 3 છે. ઘણા સમરિયમ સંયોજનોની જેમ, તે ઘણા સ્ફટિકીય તબક્કાઓમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. ત્રિકોણીય સ્વરૂપ ઓગળવાથી ધીમી ઠંડક દ્વારા મેળવવામાં આવે છે. એસએમ2ઓ3નું ગલનબિંદુ ઊંચું (2345 °સી) હોય છે, તેથી તે સામાન્ય રીતે સીધી ગરમી દ્વારા નહીં, પરંતુ રેડિયો-ફ્રિક્વન્સી કોઇલ દ્વારા ઇન્ડક્શન હીટિંગ દ્વારા ઓગાળવામાં આવે છે. મોનોક્લિનિક સમપ્રમાણતાના એસ. એમ. 2. ઓ. 3 સ્ફટિકોને એસ. એમ. 2. ઓ. 3 પાવડરમાંથી ફ્લેમ ફ્યુઝન પદ્ધતિ (વર્ન્યુઇલ પ્રક્રિયા) દ્વારા ઉગાડી શકાય છે, જે કેટલાક સેન્ટીમીટર લાંબા અને વ્યાસમાં લગભગ એક સેન્ટીમીટર સુધીના નળાકાર બાઉલ્સ ઉત્પન્ન કરે છે. જ્યારે શુદ્ધ અને ખામી મુક્ત હોય ત્યારે બાઉલ્સ પારદર્શક હોય છે અને અન્યથા નારંગી હોય છે. મેટાસ્ટેબલ ત્રિકોણાકાર એસ. એમ. 2. ઓ. 3 ને 1900 ડિગ્રી સેલ્સિયસ સુધી ગરમ કરવાથી તે વધુ સ્થિર મોનોક્લિનિક તબક્કામાં રૂપાંતરિત થાય છે. ક્યુબિક એસએમ2ઓ3નું પણ વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે. સમરિયમ એ થોડા લેન્થેનાઇડ્સમાંથી એક છે જે મોનોક્સાઇડ, એસ. એમ. ઓ. બનાવે છે. આ ચમકતું સોનેરી-પીળું સંયોજન ઉચ્ચ તાપમાન (1000 ° સે) અને 50 કે. બી. આર. થી ઉપરના દબાણ પર સમરિયમ ધાતુ સાથે એસ. એમ. 2ઓ3 ઘટાડીને મેળવવામાં આવ્યું હતું; દબાણ ઘટાડવાથી અપૂર્ણ પ્રતિક્રિયા થઈ હતી. એસ. એમ. ઓ. માં ઘન ખડક-મીઠાનું જાળીનું માળખું છે. અન્ય કેલ્કોજેનાઇડ્સ સમારિયમ ત્રિકોણીય સલ્ફાઇડ, સેલેનાઇડ અને ટેલુરાઇડ બનાવે છે. ક્યુબિક રોક-સોલ્ટ ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચર સાથે ડાયવેલેન્ટ કેલ્કોજેનાઇડ્સ એસ. એમ. એસ., એસ. એમ. એસ. ઇ. અને એસ. એમ. ટી. ઇ. પણ જાણીતા છે. દબાણ લાગુ કરવા પર ઓરડાના તાપમાને અર્ધચાલકથી ધાતુની સ્થિતિમાં રૂપાંતરિત કરીને તેઓ નોંધપાત્ર છે. જ્યારે સંક્રમણ સતત હોય છે અને એસ. એમ. એસ. ઈ. અને એસ. એમ. ટી. ઈ. માં લગભગ <આઇ. ડી. 1> કે. બી. આર. પર થાય છે, તે એસ. એમ. એસ. માં અચાનક થાય છે અને માત્ર 6.5 કે. બી. આર. ની જરૂર પડે છે. આ અસર એસ. એમ. એસ. માં કાળાથી સોનેરી પીળા રંગમાં અદભૂત રંગ પરિવર્તનમાં પરિણમે છે જ્યારે તેની ફિલ્મોના સ્ફટિકોને ઉઝરડા અથવા પોલિશ કરવામાં આવે છે. સંક્રમણ જાળીની સમપ્રમાણતામાં ફેરફાર કરતું નથી, પરંતુ સ્ફટિકના કદમાં તીવ્ર ઘટાડો (~15%) થાય છે. તે હિસ્ટ્રેસીસ દર્શાવે છે, એટલે કે જ્યારે દબાણ મુક્ત થાય છે, ત્યારે એસ. એમ. એસ. લગભગ 0.40 કે. બી. આર. ના ખૂબ નીચા દબાણ પર અર્ધચાલક સ્થિતિમાં પરત આવે છે. હેલાઈડ્સ સમરિયમ ધાતુ તમામ હેલોજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, ટ્રાઇહલાઈડ્સ બનાવે છેઃ 2 એસ. એમ. (એસ) + 3 એક્સ. 2 (જી) → 2 એસ. એમ. એક્સ. 3 (એસ) (એક્સ = એફ, સી. એલ., બી. આર. અથવા આઈ) સમરિયમ, લિથિયમ અથવા સોડિયમ ધાતુઓ સાથે ઊંચા તાપમાને (લગભગ <આઇ. ડી. 1> °સી) તેમનો વધુ ઘટાડો ડાયહલાઈડ્સ પેદા કરે છે. ડાયોડાઇડને એસ. એમ. આઈ. 3 ને ગરમ કરીને અથવા ઓરડાના તાપમાને નિર્જલ ટેટ્રાહાઇડ્રોફ્યુરાનમાં 1,2-ડાયોડોઇથેન સાથે ધાતુની પ્રતિક્રિયા કરીને પણ તૈયાર કરી શકાય છેઃ એસ. એમ. (એસ) + આઇ. સી. એચ. 2-સી. એચ. 2 આઈ. → એસ. એમ. આઈ. 2 + સી. એચ. 2 = સી. એચ. 2. ડાયહલાઇડ્સ ઉપરાંત, ઘટાડો સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત સ્ફટિક માળખા સાથે ઘણા બિન-સ્ટોઇકોમેટ્રિક સમેરિયમ હેલાઇડ્સનું પણ ઉત્પાદન કરે છે, જેમ કે એસ. એમ. 3. એફ. 7, એસ. એમ. 14. એફ. 33, એસ. એમ. 27. એફ. 64, એસ. એમ. 11. બી. આર. 24, એસ. એમ. 5. બી. આર. 11 અને એસ. એમ. 6. બી. આર. 13. ઉપરના કોષ્ટકમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે તેમ, સમેરિયમ હેલાઇડ્સ તેમની સ્ફટિક રચનામાં ફેરફાર કરે છે જ્યારે એક પ્રકારનો હેલાઇડ અણુ બીજા માટે બદલવામાં આવે છે, જે મોટાભાગના ઘટકો માટે અસામાન્ય વર્તન છે (દા. ત. એક્ટિનાઇડ્સ). ઘણા હેલાઈડ્સમાં એક રચના માટે બે મુખ્ય સ્ફટિક તબક્કાઓ હોય છે, એક નોંધપાત્ર રીતે વધુ સ્થિર હોય છે અને બીજો મેટાસ્ટેબલ હોય છે. બાદમાં સંકોચન અથવા ગરમી પર રચાય છે, ત્યારબાદ આજુબાજુની પરિસ્થિતિઓમાં શમન થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, સામાન્ય મોનોક્લિનિક સમેરિયમ ડાયોડાઇડને સંકુચિત કરવાથી અને દબાણ મુક્ત કરવાથી PbCl2-પ્રકારનું ઓર્થોરોમ્બિક માળખું (ઘનતા 5.9 ગ્રામ/સે. મી. 3) બને છે, અને સમાન સારવારના પરિણામે સમેરિયમ ટ્રાઇઓડાઇડનો નવો તબક્કો (ઘનતા 5.97 ગ્રામ/સે. મી. 3) બને છે. સમેરિયમ ઓક્સાઇડ અને બોરોનના બોરાઇડ્સ સિંટરિંગ પાવડર, શૂન્યાવકાશમાં, ઘણા સમેરિયમ બોરાઇડ તબક્કાઓ ધરાવતો પાવડર પેદા કરે છે, અને તેમના કદના ગુણોત્તરને મિશ્રણ પ્રમાણ દ્વારા નિયંત્રિત કરી શકાય છે. એસ. એમ. બી. 6 (2580 ડિગ્રી સેલ્સિયસ), એસ. એમ. બી. 4 (આશરે 2300 ડિગ્રી સેલ્સિયસ) અને એસ. એમ. બી. 66 (2150 ડિગ્રી સેલ્સિયસ) ના વિવિધ ગલન/સ્ફટિકીકરણ તાપમાન પર આધાર રાખીને, ચાપ ગલન અથવા ઝોન ગલન તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને પાવડરને ચોક્કસ સમેરિયમ બોરાઇડના મોટા સ્ફટિકોમાં રૂપાંતરિત કરી શકાય છે. આ તમામ પદાર્થો સખત, બરડ, ઘેરા-ભૂખરા રંગના ઘન પદાર્થો છે, જેમાં બોરોનની માત્રા સાથે કઠિનતા વધે છે. સમેરિયમ ડાયબોરાઇડ આ પદ્ધતિઓ દ્વારા ઉત્પન્ન કરવા માટે ખૂબ જ અસ્થિર છે અને તેની વૃદ્ધિને સ્થિર કરવા માટે ઉચ્ચ દબાણ (લગભગ 65 કે. બી. આર.) અને 1140 અને 1240 ડિગ્રી સેલ્સિયસ વચ્ચેના નીચા તાપમાનની જરૂર પડે છે. તાપમાનમાં વધારો થવાથી એસ. એમ. બી. 6 ની પસંદગીની રચનામાં પરિણમે છે. સમરિયમ હેક્સાબોરાઇડ સમરિયમ હેક્સાબોરાઇડ એક લાક્ષણિક મધ્યવર્તી-વેલન્સ સંયોજન છે જ્યાં સમરિયમ 3:7 ના ગુણોત્તરમાં એસ. એમ. 2 + અને એસ. એમ. 3 + આયનો બંને તરીકે હાજર છે. તે કોન્ડો અવાહકના વર્ગને અનુસરે છે, જે ઊંચા તાપમાને (50 K થી ઉપર) હોય છે, તેના ગુણધર્મો કોન્ડો ધાતુના લાક્ષણિક હોય છે, જેમાં ધાતુની વિદ્યુત વાહકતા મજબૂત ઇલેક્ટ્રોન સ્કેટરિંગ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ હોય છે, જ્યારે નીચા તાપમાને, તે લગભગ 4-14 MeV ના સાંકડા બેન્ડ ગેપ સાથે બિન-ચુંબકીય અવાહક તરીકે વર્તે છે. એસ. એમ. બી. 6 માં ઠંડક-પ્રેરિત ધાતુ-અવાહક સંક્રમણ સાથે થર્મલ વાહકતામાં તીવ્ર વધારો થાય છે, જે લગભગ 15 કે. સુધી પહોંચે છે. આ વધારાનું કારણ એ છે કે ઇલેક્ટ્રોન પોતે નીચા તાપમાને થર્મલ વાહકતામાં ફાળો આપતા નથી, જે ફોનોન દ્વારા પ્રભુત્વ ધરાવે છે, પરંતુ ઇલેક્ટ્રોનની સાંદ્રતામાં ઘટાડાએ ઇલેક્ટ્રોન-ફોનોન સ્કેટરિંગના દરમાં ઘટાડો કર્યો છે. નવા સંશોધનો દર્શાવે છે કે તે ટોપોલોજીકલ અવાહક હોઈ શકે છે. અન્ય અકાર્બનિક સંયોજનો સમરિયમ કાર્બાઇડ નિષ્ક્રિય વાતાવરણમાં ગ્રેફાઇટ-ધાતુના મિશ્રણને ઓગાળીને તૈયાર કરવામાં આવે છે. સંશ્લેષણ પછી, તેઓ હવામાં અસ્થિર હોય છે અને નિષ્ક્રિય વાતાવરણ હેઠળ પણ અભ્યાસ કરવામાં આવે છે. સમરિયમ મોનોફોસ્ફાઇડ એસ. એમ. પી. એ 1.10 ઇ. વી. ના બેન્ડગેપ સાથેનું સેમિકન્ડક્ટર છે, જે સિલિકોન જેવું જ છે અને એન-પ્રકારની ઉચ્ચ વિદ્યુત વાહકતા ધરાવે છે. તેને 1100 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર ફોસ્ફરસ અને સમારિયમના મિશ્ર પાવડર ધરાવતા એક ખાલી કરાયેલ ક્વાર્ટઝ એમ્પ્યુલને એનેલિંગ કરીને તૈયાર કરી શકાય છે. ફોસ્ફરસ ઊંચા તાપમાને અત્યંત અસ્થિર હોય છે અને વિસ્ફોટ કરી શકે છે, આમ ગરમીનો દર 1 ડિગ્રી સેલ્સિયસ/મિનિટથી નીચે રાખવો પડે છે. મોનાર્સેનાઇડ એસ. એમ. એ. માટે પણ આવી જ પ્રક્રિયા અપનાવવામાં આવે છે, પરંતુ સંશ્લેષણનું તાપમાન 1800 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી વધારે હોય છે. અસંખ્ય સ્ફટિકીય દ્વિસંગી સંયોજનો સમરિયમ માટે જાણીતા છે અને જૂથ-14,15 અથવા 16 તત્વ X માંથી એક છે, જ્યાં X એ Si, GE, Sn, Pb, Sb અથવા Te છે, અને સમરિયમના ધાતુના મિશ્રધાતુઓ અન્ય મોટા જૂથ બનાવે છે. તે બધા સંબંધિત તત્વોના મિશ્ર પાવડરને એનેલ કરીને તૈયાર કરવામાં આવે છે. પરિણામી સંયોજનોમાંથી ઘણા બિન-સ્ટોઇકિયોમેટ્રિક હોય છે અને તેમાં નજીવી રચનાઓ SmaXb હોય છે, જ્યાં b/a ગુણોત્તર 0.5 અને 3 ની વચ્ચે બદલાય છે. ઓર્ગેનોસેમેરિયમ સંયોજનો સમેરિયમ સાયક્લોપેન્ટાડિએનાઇડ અને તેના ક્લોરોડેરિવેટિવ્સ બનાવે છે. તેઓ ટેટ્રાહાઇડ્રોફ્યુરાનમાં સમેરિયમ ટ્રાઇક્લોરાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને તૈયાર કરવામાં આવે છે. મોટાભાગના અન્ય લેન્થેનાઇડ્સના સાયક્લોપેન્ટાડાયનાઇડ્સથી વિપરીત, કેટલીક રિંગ્સમાં રિંગ શિરોબિંદુઓ η1 અથવા અન્ય પડોશી સમરિયમ તરફ η2 ધાર બનાવીને એકબીજાને પુલ બનાવે છે, આમ પોલિમરીક સાંકળો બનાવે છે. ક્લોરોડેરિવેટિવમાં ડાયમર માળખું હોય છે, જે વધુ સચોટ રીતે વ્યક્ત કરવામાં આવે છે. ત્યાં, ક્લોરિન બ્રિજને બદલી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, આયોડિન, હાઇડ્રોજન અથવા નાઇટ્રોજન પરમાણુઓ દ્વારા અથવા CN જૂથો દ્વારા. સમેરિયમ સાયક્લોપેન્ટાડાયનાઇડ્સમાં () − આયનને ઇન્ડેનાઇડ () − અથવા સાયક્લોઓક્ટેટેટ્રાઇનાઇડ () 2 − રીંગ દ્વારા બદલી શકાય છે, જેના પરિણામે અથવા. પછીનું સંયોજન યુરેનોસીન જેવું માળખું ધરાવે છે. ડાયવેલેન્ટ સમરિયમનું એક સાયક્લોપેન્ટાડાયનાઇડ પણ છે, 2-એક ઘન જે લગભગ 85 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર ઉષ્ણતામાન કરે છે. ફેરોસીનથી વિપરીત, અંદરની વીંટીઓ સમાંતર હોતી નથી પરંતુ 40° નમેલી હોય છે. ટેટ્રાહાઇડ્રોફુરન અથવા ઈથરમાં મેટાથેસિસ પ્રતિક્રિયા એ સમરિયમના આલ્કાઈલ અને એરીલ આપે છેઃ અહીં R એ હાઇડ્રોકાર્બન જૂથ છે અને Me = મિથાઈલ. આ પણ જુઓઃ વર્ગઃ સમરિયમ સંયોજનોઃ વર્ગઃ તત્વ દ્વારા રાસાયણિક સંયોજનો પ્રાસિયોડિયમિયમ સંયોજનો નિયોડિયમિયમ સંયોજનો યુરોપિયમ સંયોજનો સંદર્ભો તત્વ દ્વારા રાસાયણિક સંયોજનો સમરિયમ સંયોજનો