બોરોન (B) પુનરાવર્તન માર્ગદર્શિકા

પરમાણુ મોડેલ વિગતો

બોરોન આવર્ત કોષ્ટકના p-બ્લોકમાં સમૂહ 13નું પ્રથમ તત્વ છે. તેને મેટલોઇડ (ધાતુ-સદ્રશ) તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

• પ્રતીક: B
• પરમાણુ ક્રમાંક (Z): 5 (કેન્દ્રમાં 5 પ્રોટોન સૂચવે છે).
• દળ સંખ્યા (A): આશરે 10.81 પરમાણુ દળ એકમ (amu). આ તેના કુદરતી રીતે બનતા આઇસોટોપ્સની ભારિત સરેરાશ છે.
• પ્રોટોન: 5
• ઇલેક્ટ્રોન: 5 (તટસ્થ બોરોન પરમાણુમાં)
• ન્યુટ્રોન:
  • બોરોન-11 ($^\{11\}\text\{B\}$), સૌથી સામાન્ય આઇસોટોપ (આશરે 80%), માં $11 - 5 = 6$ ન્યુટ્રોન હોય છે.
  • બોરોન-10 ($^\{10\}\text\{B\}$), ઓછો સામાન્ય આઇસોટોપ (આશરે 20%), માં $10 - 5 = 5$ ન્યુટ્રોન હોય છે.
• પરમાણુ કદ:
  • સહસંયોજક ત્રિજ્યા: 85 pm
  • વાન ડર વાલ્સ ત્રિજ્યા: 192 pm

ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી અને શેલ ડાયાગ્રામ

ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી

બોરોનની ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ ઇલેક્ટ્રોનિક ગોઠવણી આ પ્રમાણે છે: $1s^2 2s^2 2p^1$

શેલ ડાયાગ્રામ રજૂઆત

વિવિધ શેલોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું વિતરણ નીચે મુજબ રજૂ કરી શકાય છે:

• K-શેલ (n=1): 2 ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે ($1s^2$)
• L-શેલ (n=2): 3 ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે ($2s^2 2p^1$)
  • ખાસ કરીને, 2s ઓર્બિટલમાં 2 ઇલેક્ટ્રોન અને 2p ઓર્બિટલમાંથી એકમાં 1 ઇલેક્ટ્રોન.

તેથી, બોરોન તેના સૌથી બહારના L-શેલમાં 3 વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે, જે રાસાયણિક બંધનમાં ભાગ લે છે.

આવર્ત વલણો

આયનીકરણ એન્થાલ્પી (IE)

આયનીકરણ એન્થાલ્પી એ વાયુમય પરમાણુમાંથી ઇલેક્ટ્રોનને દૂર કરવા માટે જરૂરી ઊર્જા છે.

• પ્રથમ આયનીકરણ એન્થાલ્પી ($IE_1$): 800.6 kJ/mol. બોરોનના નાના કદ અને વધુ અસરકારક ન્યુક્લિયર ચાર્જને કારણે આ મૂલ્ય બેરિલિયમ (Be) કરતા વધારે છે, પરંતુ કાર્બન (C) કરતા ઓછું છે. B માં 2p ઓર્બિટલમાંથી ઇલેક્ટ્રોન દૂર થવાને કારણે Be થી B ના વલણમાં વિસંગતતા જોવા મળે છે (જે Be માં 2s ઓર્બિટલ કરતા ઊર્જામાં ઊંચો અને ઓછો પ્રવેશકારક હોય છે).
• બીજી આયનીકરણ એન્થાલ્પી ($IE_2$): 2427.1 kJ/mol
• ત્રીજી આયનીકરણ એન્થાલ્પી ($IE_3$): 3659.7 kJ/mol

ઇલેક્ટ્રોન-ઋણતા

• પૉલિંગ સ્કેલ ઇલેક્ટ્રોન-ઋણતા: 2.04. બોરોન મોટાભાગની ધાતુઓ કરતાં વધુ ઇલેક્ટ્રોન-ઋણ છે, પરંતુ કાર્બન, નાઇટ્રોજન અને ઓક્સિજન જેવા અધાતુઓ કરતાં ઓછો ઇલેક્ટ્રોન-ઋણ છે.

ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી

• ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી: +27 kJ/mol. બોરોન ધન ઇલેક્ટ્રોન પ્રાપ્તિ એન્થાલ્પી ધરાવે છે, એટલે કે તેના સૌથી બહારના શેલમાં ઇલેક્ટ્રોન ઉમેરવા માટે ઊર્જાની જરૂર પડે છે. આ ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારવાની ઓછી વૃત્તિ સૂચવે છે, જે એવા તત્વો માટે સામાન્ય છે જે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવા અથવા સહસંયોજક બંધ બનાવવાનું વધુ વલણ ધરાવે છે.

પરમાણુ ત્રિજ્યા

• સહસંયોજક ત્રિજ્યા: 85 pm.
• બોરોન તેના ઓછા ઇલેક્ટ્રોન શેલો અને તેના આવર્ત માટે પ્રમાણમાં ઊંચા અસરકારક ન્યુક્લિયર ચાર્જને કારણે પ્રમાણમાં નાની પરમાણુ ત્રિજ્યા ધરાવે છે.

મુખ્ય ભૌતિક ગુણધર્મો

• ઘનતા:
  • અનિયમિત બોરોન: 2.34 g/cm³
  • સ્ફટિકમય બોરોન: 2.37 g/cm³
• STP (પ્રમાણભૂત તાપમાન અને દબાણ) પર અવસ્થા: ઘન
• રંગ:
  • અનિયમિત બોરોન: કાળો
  • સ્ફટિકમય બોરોન: કાળો, ધાતુઈ ચમક સાથે (ચાંદી-ભૂખરો)
• ગલનબિંદુ: 2075 °C (2348 K). બોરોન અપવાદરૂપે ઊંચું ગલનબિંદુ ધરાવે છે.
• ઉત્કલનબિંદુ: 3927 °C (4200 K). બોરોન ખૂબ ઊંચું ઉત્કલનબિંદુ પણ દર્શાવે છે.
• કઠિનતા: સ્ફટિકમય બોરોન અત્યંત કઠિન હોય છે, જે જાણીતા પદાર્થોમાં હીરા અને ક્યુબિક બોરોન નાઇટ્રાઇડ પછી બીજા સ્થાને છે.
• પ્રકૃતિ: મેટલોઇડ. તે ધાતુઓ અને અધાતુઓ વચ્ચેના ગુણધર્મો દર્શાવે છે. તે એક સેમિકન્ડક્ટર છે.