पारा (Hg) - अणु रचना आणि रासायनिक गुणधर्म

अणु मॉडेल तपशील

पारा (Hg) हा d-ब्लॉक मूलद्रव्य असून तो एक संक्रमण धातू आहे (जरी तो पूर्ण भरलेल्या d-कक्षेमुळे अनेकदा संक्रमणोत्तर धातू मानला जातो).

मूलभूत कण

• अणुअंक (Z): 80
  • प्रोटॉनची संख्या: 80
  • इलेक्ट्रॉनची संख्या: 80 (उदासीन अणूमध्ये)
• वस्तुमान संख्या (A): अंदाजे 200.59 (सरासरी अणु वस्तुमान)
  • सामान्य समस्थानिक Hg-202: न्यूट्रॉनची संख्या = 202 - 80 = 122

अणूचा आकार

• धातू त्रिज्या: अंदाजे 151 पिकोमीटर (pm) किंवा 1.51 Å.
• व्हॅन डर वाल्स त्रिज्या: अंदाजे 155 pm.

इलेक्ट्रॉनिक संरूपण आणि कवच आकृती

भूस्थिर अवस्था इलेक्ट्रॉनिक संरूपण

पाऱ्याचे (Hg) इलेक्ट्रॉनिक संरूपण असे आहे: [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s²

हे संरूपण पूर्णपणे भरलेल्या 5d उपकवचा आणि भरलेल्या 6s उपकवचाचे सूचक आहे, ज्यामुळे पाऱ्याचे वैशिष्ट्यपूर्ण गुणधर्म आणि इतर संक्रमण धातूंच्या तुलनेत धातवीय बंधात भाग घेण्यास त्याची अनिच्छा दिसून येते.

कवच-निहाय इलेक्ट्रॉन वितरण

इलेक्ट्रॉनची प्रमुख ऊर्जा कवचांमध्ये (K, L, M, N, O, P) खालीलप्रमाणे विभागणी केली जाते:

• K-कवच (n=1): 2 इलेक्ट्रॉन (1s²)
• L-कवच (n=2): 8 इलेक्ट्रॉन (2s² 2p⁶)
• M-कवच (n=3): 18 इलेक्ट्रॉन (3s² 3p⁶ 3d¹⁰)
• N-कवच (n=4): 32 इलेक्ट्रॉन (4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴)
• O-कवच (n=5): 18 इलेक्ट्रॉन (5s² 5p⁶ 5d¹⁰)
• P-कवच (n=6): 2 इलेक्ट्रॉन (6s²)

या मांडणीवरून असे दिसून येते की सर्वात बाह्य कवच (P-कवच) मध्ये दोन इलेक्ट्रॉन आहेत, तर आतील 5d उपकवच पूर्णपणे भरलेले आहे.

आवर्त सारणीतील प्रवृत्ती

आयनीकरण एन्थाल्पी (IE₁)

• पहिली आयनीकरण एन्थाल्पी: 1007.1 kJ/mol.
  • धातूसाठी पाऱ्याची पहिली आयनीकरण एन्थाल्पी तुलनेने जास्त असते. याचे श्रेय अत्यंत स्थिर, पूर्ण भरलेल्या 5d¹⁰ 6s² इलेक्ट्रॉनिक संरूपणाला आणि महत्त्वपूर्ण सापेक्षतावादी परिणामांना दिले जाते, ज्यामुळे 6s इलेक्ट्रॉन केंद्रकाद्वारे अधिक घट्टपणे धरले जातात.

ऋणविद्युतता

• पॉलिंग स्केल ऋणविद्युतता: 2.00.
  • हे मूल्य इतर अनेक धातूंपेक्षा जास्त आहे, जे त्याचे इलेक्ट्रॉन धरून ठेवण्याची प्रवृत्ती आणि काही संयुगांमध्ये त्याचे कधीकधी सहसंयुज-सदृश बंध दर्शवते.

इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थाल्पी (EGE)

• इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थाल्पी: अंदाजे +61.3 kJ/mol.
  • पाऱ्याची इलेक्ट्रॉन ग्रहण एन्थाल्पी धन (उष्णताशोषक) असते, जी दर्शवते की तो अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन सहजपणे स्वीकारत नाही. हे त्याच्या स्थिर, भरलेल्या संयुजा कवच संरूपणाशी (6s²) सुसंगत आहे.

अणु त्रिज्या

• धातू त्रिज्या: 151 pm.
  • कॅडमियम (Cd) सारख्या त्याच गटातील मूलद्रव्यांच्या तुलनेत, पारा थोडी लहान किंवा तुलनात्मक अणु त्रिज्या दर्शवतो. हे लँथनाइड आकुंचन परिणामामुळे होते, जिथे कमी परिरक्षण करणारे 4f इलेक्ट्रॉन अधिक प्रभावी केंद्रकीय प्रभार निर्माण करतात.

प्रमुख भौतिक गुणधर्म

घनता

• घनता: 13.534 g/cm³ (25 °C ला).
  • पारा खोलीच्या तापमानाला सर्वात घनदाट मूलद्रव्यांपैकी एक आहे, ऑस्मियम आणि इरिडियम सारख्या इतर काही जड धातूंनंतर त्याचा क्रमांक लागतो.

अवस्था

• STP (प्रमाणित तापमान व दाब) वरील अवस्था: द्रव.
  • पारा हे एकमेव धातू मूलद्रव्य आहे जे प्रमाणित तापमान आणि दाबावर (STP) द्रव अवस्थेत असते. हा असामान्य गुणधर्म त्याच्या भरलेल्या 5d¹⁰ 6s² संरूपणामुळे आणि सापेक्षतावादी परिणामांमुळे उद्भवणाऱ्या कमकुवत धातवीय बंधनामुळे आहे.

रंग

• रंग: चांदीसारखा पांढरा.
  • त्याला वैशिष्ट्यपूर्ण धातवीय चमक असते.

वितळण्याचा बिंदू

• वितळण्याचा बिंदू: -38.83 °C.
  • हा अत्यंत कमी वितळण्याचा बिंदू खोलीच्या तापमानावर त्याच्या द्रव अवस्थेसाठी जबाबदार आहे.

उत्कलन बिंदू

• उत्कलन बिंदू: 356.73 °C.
  • जरी त्याचा वितळण्याचा बिंदू खूप कमी असला तरी, त्याचा उत्कलन बिंदू तुलनेने जास्त आहे, जो त्याच्या विस्तृत द्रव श्रेणी दर्शवतो.