बोरॉन (B) पुनरावलोकन मार्गदर्शक

अणु मॉडेल तपशील

बोरॉन हे आवर्त सारणीतील p-ब्लॉकच्या गट 13 मधील पहिले मूलद्रव्य आहे. याला धातूसदृश (metalloid) म्हणून वर्गीकृत केले जाते.

• चिन्ह: B
• अणुक्रमांक (Z): 5 (केंद्रकात 5 प्रोटॉन दर्शवतो).
• वस्तुमान क्रमांक (A): अंदाजे 10.81 अणुवस्तुमान एकके (amu). हे त्याच्या नैसर्गिकरित्या आढळणाऱ्या समस्थानिकांचे भारित सरासरी आहे.
• प्रोटॉन: 5
• इलेक्ट्रॉन: 5 (उदासीन बोरॉन अणूमध्ये)
• न्यूट्रॉन:
  • बोरॉन-11 ($^\{11\}\text\{B\}$), सर्वात सामान्य समस्थानिक (अंदाजे 80%), मध्ये $11 - 5 = 6$ न्यूट्रॉन असतात.
  • बोरॉन-10 ($^\{10\}\text\{B\}$), कमी सामान्य समस्थानिक (अंदाजे 20%), मध्ये $10 - 5 = 5$ न्यूट्रॉन असतात.
• अणु आकार:
  • सहसंयुज त्रिज्या: 85 pm
  • व्हॅन डर वाल्स त्रिज्या: 192 pm

इलेक्ट्रॉनिक संरूपण आणि कवच आकृती

इलेक्ट्रॉनिक संरूपण

बोरॉनचे भूमी स्थितीतील इलेक्ट्रॉनिक संरूपण आहे: $1s^2 2s^2 2p^1$

कवच आकृती प्रतिनिधित्व

वेगवेगळ्या कवचांमधील इलेक्ट्रॉन वितरण असे दर्शविले जाऊ शकते:

• K-कवच (n=1): 2 इलेक्ट्रॉन ($1s^2$) असतात
• L-कवच (n=2): 3 इलेक्ट्रॉन ($2s^2 2p^1$) असतात
  • विशेषतः, 2s ऑर्बिटलमध्ये 2 इलेक्ट्रॉन आणि 2p ऑर्बिटलपैकी एका ऑर्बिटलमध्ये 1 इलेक्ट्रॉन असतो.

म्हणून, बोरॉनच्या सर्वात बाहेरील L-कवचामध्ये 3 संयुजा इलेक्ट्रॉन असतात, जे रासायनिक बंधात भाग घेतात.

आवर्ती प्रवृत्ती

आयनीकरण एन्थाल्पी (IE)

आयनीकरण एन्थाल्पी म्हणजे वायू अवस्थेतील अणूमधून इलेक्ट्रॉन काढण्यासाठी लागणारी ऊर्जा.

• पहिली आयनीकरण एन्थाल्पी ($IE_1$): 800.6 kJ/mol. बोरॉनचा लहान आकार आणि जास्त प्रभावी केंद्रकीय प्रभार यामुळे हे मूल्य बेरिलियम (Be) पेक्षा जास्त आहे, परंतु कार्बन (C) पेक्षा कमी आहे. Be पासून B पर्यंतच्या प्रवृत्तीमध्ये एक विसंगती आहे कारण B मधील 2p ऑर्बिटलमधून इलेक्ट्रॉन काढला जातो (जो Be मधील 2s ऑर्बिटलपेक्षा जास्त ऊर्जावान आणि कमी भेदक असतो).
• दुसरी आयनीकरण एन्थाल्पी ($IE_2$): 2427.1 kJ/mol
• तिसरी आयनीकरण एन्थाल्पी ($IE_3$): 3659.7 kJ/mol

विद्युतऋणता

• पॉलिंग स्केल विद्युतऋणता: 2.04. बहुतेक धातूंपेक्षा बोरॉन अधिक विद्युतऋण आहे, परंतु कार्बन, नायट्रोजन आणि ऑक्सिजन सारख्या अधातूंपेक्षा कमी विद्युतऋण आहे.

इलेक्ट्रॉन संपादन एन्थाल्पी

• इलेक्ट्रॉन संपादन एन्थाल्पी: +27 kJ/mol. बोरॉनमध्ये धन इलेक्ट्रॉन संपादन एन्थाल्पी असते, याचा अर्थ त्याच्या सर्वात बाहेरील कवचामध्ये इलेक्ट्रॉन जोडण्यासाठी ऊर्जा आवश्यक असते. हे इलेक्ट्रॉन स्वीकारण्याची कमी प्रवृत्ती दर्शवते, जे इलेक्ट्रॉन गमावण्यास किंवा सहसंयुज बंध तयार करण्यास अधिक प्रवृत्त असलेल्या मूलद्रव्यांसाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आहे.

अणु त्रिज्या

• सहसंयुज त्रिज्या: 85 pm.
• बोरॉनमध्ये इलेक्ट्रॉन कवचांची संख्या कमी असल्यामुळे आणि त्याच्या आवर्तासाठी सापेक्षतः उच्च प्रभावी केंद्रकीय प्रभार असल्यामुळे त्याची अणु त्रिज्या तुलनेने लहान असते.

महत्त्वाची भौतिक गुणधर्म

• घनता:
  • आकारहीन बोरॉन: 2.34 g/cm³
  • स्फटिकीय बोरॉन: 2.37 g/cm³
• STP (प्रमाण तापमान आणि दाब) वर अवस्था: स्थायू
• रंग:
  • आकारहीन बोरॉन: काळा
  • स्फटिकीय बोरॉन: काळा, धातू चमक असलेला (चांदी-राखाडी)
• द्रवणांक: 2075 °C (2348 K). बोरॉनचा द्रवणांक अपवादात्मकरित्या उच्च असतो.
• उत्कलनांक: 3927 °C (4200 K). बोरॉनचा उत्कलनांक देखील खूप उच्च असतो.
• कठोरता: स्फटिकीय बोरॉन अत्यंत कठोर आहे, ज्ञात सामग्रीपैकी हिरा आणि क्यूबिक बोरॉन नायट्राइड नंतर त्याचा दुसरा क्रमांक लागतो.
• स्वरूप: धातूसदृश (Metalloid). हे धातू आणि अधातू यांच्या दरम्यानचे गुणधर्म दर्शवते. हा एक अर्धसंवाहक आहे.