বেরিয়াম (Ba) - পারমাণবিক গঠন এবং বৈশিষ্ট্য

পারমাণবিক মডেলের বিশদ বিবরণ

বেরিয়াম (Ba) পর্যায় সারণীর গ্রুপ 2, পিরিয়ড 6-এ পাওয়া একটি ক্ষারীয় মৃত্তিকা ধাতু।

উপ-পারমাণবিক কণা

• পারমাণবিক সংখ্যা (Z): 56
  • প্রোটনের সংখ্যা: 56
  • ইলেকট্রনের সংখ্যা: 56 (একটি নিরপেক্ষ পরমাণুতে)
• ভর সংখ্যা (A): বেরিয়ামের সবচেয়ে প্রাচুর্যপূর্ণ আইসোটোপ হলো $^\{138\}$Ba।
  • নিউট্রনের সংখ্যা: A - Z = 138 - 56 = 82

পারমাণবিক আকার

• পারমাণবিক ব্যাসার্ধ (ধাতব): 215 pm (পিকোমিটার)
• আয়নিক ব্যাসার্ধ (Ba²⁺): 135 pm

ইলেকট্রন বিন্যাস এবং শেল ডায়াগ্রাম উপস্থাপনা

ইলেকট্রন বিন্যাস

• পূর্ণ ইলেকট্রন বিন্যাস: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^\{10\} 4s^2 4p^6 4d^\{10\} 5s^2 5p^6 6s^2$
• নোবেল গ্যাস বিন্যাস: $[Xe] 6s^2$

শেল ডায়াগ্রাম উপস্থাপনা

বেরিয়ামের জন্য একটি শেল ডায়াগ্রাম নিউক্লিয়াসের চারপাশে বিভিন্ন শক্তি স্তর (শেল) ইলেকট্রনের বিতরণকে চিত্রিত করে।

• নিউক্লিয়াস: 56টি প্রোটন এবং 82টি নিউট্রন ধারণ করে।
• শেল 1 (K-শেল): 2টি ইলেকট্রন
• শেল 2 (L-শেল): 8টি ইলেকট্রন
• শেল 3 (M-শেল): 18টি ইলেকট্রন
• শেল 4 (N-শেল): 18টি ইলেকট্রন
• শেল 5 (O-শেল): 8টি ইলেকট্রন
• শেল 6 (P-শেল): 2টি ইলেকট্রন (যোজ্যতা ইলেকট্রন)

এই বিন্যাস নির্দেশ করে যে বেরিয়ামের তার সর্ববহিঃস্থ শেলে ($6s^2$) 2টি যোজ্যতা ইলেকট্রন রয়েছে, যা এটি সহজেই হারিয়ে একটি Ba²⁺ আয়ন গঠন করে, একটি স্থিতিশীল নোবেল গ্যাস বিন্যাস (জেননের, [Xe]) অর্জন করে।

পর্যায়ক্রমিক প্রবণতা

আয়নীকরণ এনথালপি

আয়নীকরণ এনথালপি হলো তার ভূমি অবস্থায় থাকা একটি গ্যাসীয় পরমাণু থেকে একটি ইলেকট্রন সরাতে প্রয়োজনীয় শক্তি।

• প্রথম আয়নীকরণ এনথালপি ($IE_1$): 502.9 kJ/mol
• দ্বিতীয় আয়নীকরণ এনথালপি ($IE_2$): 965.2 kJ/mol বেরিয়ামের প্রথম আয়নীকরণ এনথালপি তুলনামূলকভাবে কম কারণ এর বড় পারমাণবিক আকার এবং ভেতরের ইলেকট্রনগুলির শিল্ডিং প্রভাবের কারণে সর্ববহিঃস্থ ইলেকট্রনটি সরানো সহজ হয়। দ্বিতীয় আয়নীকরণ এনথালপি বেশি হলেও এখনও তুলনামূলকভাবে কম, কারণ দ্বিতীয় ইলেকট্রন অপসারণ একটি স্থিতিশীল নোবেল গ্যাস বিন্যাসের দিকে নিয়ে যায়।

তড়িৎঋণাত্মকতা

তড়িৎঋণাত্মকতা হলো একটি রাসায়নিক বন্ধনে একটি পরমাণুর ভাগ করা ইলেকট্রন আকর্ষণ করার ক্ষমতার একটি পরিমাপ।

• পাউলিং স্কেল তড়িৎঋণাত্মকতা: 0.89 বেরিয়াম একটি উচ্চ তড়িৎধনাত্মক মৌল, যা ইলেকট্রন হারানো এবং ধনাত্মক আয়ন গঠনের প্রবল প্রবণতা নির্দেশ করে, ইলেকট্রন আকর্ষণ করার চেয়ে। এটি ক্ষারীয় মৃত্তিকা ধাতুগুলির বৈশিষ্ট্য।

ইলেকট্রন গ্রহণ এনথালপি

ইলেকট্রন গ্রহণ এনথালপি হলো শক্তি পরিবর্তন যখন একটি নিরপেক্ষ গ্যাসীয় পরমাণুতে একটি ইলেকট্রন যোগ করা হয় একটি ঋণাত্মক আয়ন গঠনের জন্য।

• ইলেকট্রন গ্রহণ এনথালপি: ~+14 kJ/mol (আনুমানিক, সাধারণত ধাতুগুলির জন্য ধনাত্মক) বেরিয়ামের ক্ষেত্রে, অন্যান্য ক্ষারীয় মৃত্তিকা ধাতুগুলির মতো, ইলেকট্রন গ্রহণ এনথালপি ধনাত্মক। এর অর্থ হলো বেরিয়ামকে একটি অতিরিক্ত ইলেকট্রন গ্রহণ করতে বাধ্য করার জন্য শক্তি সরবরাহ করতে হবে, যা একটি অত্যন্ত অস্থির Ba⁻ আয়ন তৈরি করে। বেরিয়াম ইলেকট্রন গ্রহণের চেয়ে হারানো পছন্দ করে।

পারমাণবিক ব্যাসার্ধ

• পারমাণবিক ব্যাসার্ধ (ধাতব): 215 pm বেরিয়ামের পারমাণবিক ব্যাসার্ধ পূর্ববর্তী পিরিয়ড এবং গ্রুপগুলির মৌলগুলির তুলনায় বড়, কারণ এতে একাধিক ইলেকট্রন শেল বিদ্যমান এবং ভেতরের ইলেকট্রন দ্বারা নিউক্লিয়াসের কার্যকর শিল্ডিং রয়েছে। একটি গ্রুপ বরাবর পারমাণবিক ব্যাসার্ধ বৃদ্ধি পায়।

প্রধান ভৌত বৈশিষ্ট্য

• ঘনত্ব: 3.62 g/cm³
• ঘরের তাপমাত্রায় (25°C) অবস্থা: কঠিন
• রঙ: রূপালী-সাদা, বাতাসের সংস্পর্শে এসে অনুজ্জ্বল ধূসর হয়ে যায়
• গলনাঙ্ক: 727 °C (999 K)
• স্ফুটনাঙ্ক: 1897 °C (2170 K)