बेरियमच्या अणू रचनेचे आकलन
बेरियम (Ba) हे एक चांदी-पांढरे अल्कधर्मी मृदा धातू आहे, जे अत्यंत प्रतिक्रियाशील आहे आणि त्याच्या विशिष्ट गुणधर्मांसाठी ओळखले जाते. भारतातील दिवाळीसारख्या सणांमध्ये फटाक्यांमध्ये दिसणारे चमकदार हिरवे रंग तयार करण्यासाठी याचा वापर केला जातो. बेरियम संयुगे, विशेषतः बेरियम सल्फेट, वैद्यकीय निदानामध्ये देखील महत्त्वाची आहेत, जी एक्स-रे इमेजिंग प्रक्रियेमध्ये कॉन्ट्रास्ट एजंट म्हणून वापरली जातात.
अणू रचनेची मूलभूत तत्त्वे
प्रत्येक अणू प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉन असलेल्या केंद्रकापासून बनलेला असतो, जो केंद्रकाभोवती फिरणाऱ्या इलेक्ट्रॉनने वेढलेला असतो.
- अणू अंक (Z): हे मूलभूत मूल्य अणूच्या केंद्रकामध्ये आढळणाऱ्या प्रोटॉनची संख्या दर्शवते. तटस्थ अणूसाठी, अणू अंक इलेक्ट्रॉनच्या संख्येएवढा असतो. हे एका मूलद्रव्याला अनन्यपणे ओळखते.
- वस्तुमान अंक (A): हे मूल्य अणूच्या केंद्रकातील प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉनच्या एकूण संख्येचे प्रतिनिधित्व करते. ही एक पूर्णांक संख्या आहे आणि ती सामान्यतः मूलद्रव्याच्या विशिष्ट समस्थानकाशी संबंधित असते. आवर्त सारणीवर आढळणारे सरासरी अणू वस्तुमान, मूलद्रव्याच्या नैसर्गिकरित्या आढळणाऱ्या सर्व समस्थानकांच्या वस्तुमान अंकांचे भारित सरासरी असते.
बेरियममधील उप-अणू कणांची संख्या
बेरियमसाठी, अणू चिन्ह Ba आहे.
- बेरियमचा अणू अंक (Z) 56 आहे. याचा अर्थ बेरियमच्या प्रत्येक अणूमध्ये 56 प्रोटॉन असतात.
- तटस्थ बेरियम अणूमध्ये, इलेक्ट्रॉनची संख्या प्रोटॉनच्या संख्येएवढी असते. त्यामुळे, तटस्थ बेरियम अणूमध्ये 56 इलेक्ट्रॉन असतात.
- बेरियमच्या सर्वात सामान्य समस्थानकाचा वस्तुमान अंक (A) 137 आहे. न्यूट्रॉनची संख्या निश्चित करण्यासाठी, अणू अंक वस्तुमान अंकातून वजा केला जातो: न्यूट्रॉनची संख्या = वस्तुमान अंक (A) - अणू अंक (Z) न्यूट्रॉनची संख्या = 137 - 56 = 81 न्यूट्रॉन. (टीप: बेरियमच्या वेगवेगळ्या समस्थानकांमध्ये न्यूट्रॉनची संख्या भिन्न असेल, परंतु प्रोटॉन आणि इलेक्ट्रॉनची संख्या बेरियमसाठी स्थिर राहते.)
बेरियमची इलेक्ट्रॉन रचना
इलेक्ट्रॉन रचना अणू किंवा रेणूच्या इलेक्ट्रॉनचे अणु किंवा रेणू ऑर्बिटल्समधील वितरण वर्णन करते. केंद्रकाभोवती उपलब्ध ऊर्जा स्तर आणि उपस्तरांमध्ये इलेक्ट्रॉन कसे भरले जातात याचे तपशीलवार वर्णन यात असते.
बेरियमसाठी (अणू अंक 56), इलेक्ट्रॉन खालीलप्रमाणे मांडलेले असतात:
-
पूर्ण इलेक्ट्रॉन रचना: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 5s^2 4d^{10} 5p^6 6s^2$
-
संक्षिप्त (नोबल वायू) इलेक्ट्रॉन रचना: सोपे करण्यासाठी, बेरियमच्या आधीच्या नोबल वायू, झेनॉन (Xe, अणू अंक 54) ची इलेक्ट्रॉन रचना गाभा म्हणून वापरली जाते. झेनॉनची रचना $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 5s^2 4d^{10} 5p^6$ आहे. त्यामुळे, बेरियमची संक्षिप्त इलेक्ट्रॉन रचना अशी आहे: $[Xe] 6s^2$
संयोजकता इलेक्ट्रॉन
संयोजकता इलेक्ट्रॉन हे अणूच्या सर्वात बाहेरील कवचातील इलेक्ट्रॉन असतात. हे इलेक्ट्रॉन प्रामुख्याने रासायनिक बंधात भाग घेतात आणि मूलद्रव्याचे रासायनिक गुणधर्म आणि प्रतिक्रियाशीलता निश्चित करतात.
बेरियमच्या इलेक्ट्रॉन रचनेतून, $[Xe] 6s^2$, सर्वात बाहेरील कवच 6 वे कवच आहे. या कवचात, $6s$ ऑर्बिटलमध्ये दोन इलेक्ट्रॉन आहेत. त्यामुळे, बेरियममध्ये 2 संयोजकता इलेक्ट्रॉन आहेत. हे वैशिष्ट्य बेरियमला आवर्त सारणीच्या गट 2 मध्ये ठेवते, ज्याला अल्कधर्मी मृदा धातू म्हणून ओळखले जाते, जे हे दोन संयोजकता इलेक्ट्रॉन सहजपणे गमावून +2 कॅटायन तयार करण्यासाठी ओळखले जातात.