பேரியம் (Ba) - அணு அமைப்பு மற்றும் பண்புகள்

அணு மாதிரி விவரங்கள்

பேரியம் (Ba) என்பது கார மண் உலோகம் ஆகும். இது தனிம அட்டவணையின் தொகுதி 2, ஆவர்த்தனம் 6 இல் காணப்படுகிறது.

அணுக்கூறு துகள்கள்

அணு எண் (Z): 56
- புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை: 56
- எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: 56 (நடுநிலை அணுவில்)
நிறை எண் (A): பேரியத்தின் மிகவும் பரவலான ஐசோடோப்பு $^\{138\}$ $^{{} 138}$ Ba ஆகும்.
- நியூரான்களின் எண்ணிக்கை: A - Z = 138 - 56 = 82

அணு அளவு

அணு ஆரம் (உலோக): 215 pm (பிகோமீட்டர்கள்)
அயனி ஆரம் (Ba\text{²⁺}): 135 pm

எலக்ட்ரான் அமைப்பு மற்றும் கூடு வரைபடப் பிரதிநிதித்துவம்

எலக்ட்ரான் அமைப்பு

முழு எலக்ட்ரான் அமைப்பு: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^\{10\} 4s^2 4p^6 4d^\{10\} 5s^2 5p^6 6s^2$
மந்த வாயு அமைப்பு: $[Xe] 6s^2$

கூடு வரைபடப் பிரதிநிதித்துவம்

பேரியத்திற்கான கூடு வரைபடம், அணுக்கருவைச் சுற்றியுள்ள வெவ்வேறு ஆற்றல் மட்டங்களில் (கூடுகளில்) எலக்ட்ரான்களின் விநியோகத்தை விளக்குகிறது.

அணுக்கரு: 56 புரோட்டான்கள் மற்றும் 82 நியூரான்களைக் கொண்டுள்ளது.
கூடு 1 (K-கூடு): 2 எலக்ட்ரான்கள்
கூடு 2 (L-கூடு): 8 எலக்ட்ரான்கள்
கூடு 3 (M-கூடு): 18 எலக்ட்ரான்கள்
கூடு 4 (N-கூடு): 18 எலக்ட்ரான்கள்
கூடு 5 (O-கூடு): 8 எலக்ட்ரான்கள்
கூடு 6 (P-கூடு): 2 எலக்ட்ரான்கள் (இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்)

இந்த அமைப்பு பேரியம் அதன் வெளிப்புற கூட்டில் ( $6s^2$ ) 2 இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டிருப்பதைக் காட்டுகிறது, அவை எளிதில் இழக்கப்பட்டு Ba\text{²⁺} அயனியை உருவாக்குகின்றன. இதன் மூலம் ஒரு நிலையான மந்த வாயு அமைப்பைப் (Xenon, [Xe]) பெறுகிறது.

ஆவர்த்தனப் போக்குகள்

அயனியாக்கும் என்தால்பி

அயனியாக்கும் என்தால்பி என்பது ஒரு வாயு நிலையில் உள்ள அணுவிலிருந்து அதன் அடிப்படை நிலையில் ஒரு எலக்ட்ரானை நீக்கத் தேவைப்படும் ஆற்றலாகும்.

முதல் அயனியாக்கும் என்தால்பி ( $IE_1$ ): 502.9 kJ/mol
இரண்டாம் அயனியாக்கும் என்தால்பி ( $IE_2$ ): 965.2 kJ/mol பேரியம் அதன் பெரிய அணு அளவு மற்றும் உள் எலக்ட்ரான்களின் மறைக்கும் விளைவு காரணமாக ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த முதல் அயனியாக்கும் என்தால்பியைக் கொண்டுள்ளது, இது வெளிப்புற எலக்ட்ரானை நீக்குவதை எளிதாக்குகிறது. இரண்டாவது அயனியாக்கும் என்தால்பி அதிகமாக இருந்தாலும், இரண்டாவது எலக்ட்ரானை நீக்குவது ஒரு நிலையான மந்த வாயு அமைப்பிற்கு வழிவகுப்பதால் இது ஒப்பீட்டளவில் குறைவாகவே உள்ளது.

எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல்

எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல் என்பது ஒரு வேதியியல் பிணைப்பில் பகிரப்பட்ட எலக்ட்ரான்களை ஈர்க்கும் ஒரு அணுவின் திறனின் அளவீடாகும்.

பாலிங் அளவு எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல்: 0.89 பேரியம் ஒரு மிகை எலக்ட்ரான் நேர் அணுவாகும், இது எலக்ட்ரான்களை இழந்து நேர் அயனிகளை உருவாக்கும் அதன் வலுவான போக்கைக் குறிக்கிறது, எலக்ட்ரான்களை ஈர்க்கும் போக்கை அல்ல. இது கார மண் உலோகங்களின் சிறப்பியல்பு ஆகும்.

எலக்ட்ரான் ஏற்பு என்தால்பி

எலக்ட்ரான் ஏற்பு என்தால்பி என்பது ஒரு நடுநிலை வாயு அணுவுடன் ஒரு எலக்ட்ரான் சேர்க்கப்பட்டு ஒரு எதிர் அயனியை உருவாக்கும் போது ஏற்படும் ஆற்றல் மாற்றமாகும்.

எலக்ட்ரான் ஏற்பு என்தால்பி: ~+14 kJ/mol (மதிப்பிடப்பட்டது, உலோகங்களுக்கு பொதுவாக நேர்மறையாக இருக்கும்) பேரியத்திற்கு, மற்ற கார மண் உலோகங்களைப் போலவே, எலக்ட்ரான் ஏற்பு என்தால்பி நேர்மறையாகும். இதன் பொருள், பேரியம் ஒரு கூடுதல் எலக்ட்ரானை ஏற்க கட்டாயப்படுத்த ஆற்றல் வழங்கப்பட வேண்டும், இது மிகவும் நிலையற்ற Ba\text{⁻} அயனியை உருவாக்குகிறது. பேரியம் எலக்ட்ரான்களைப் பெறுவதை விட இழக்க விரும்புகிறது.

அணு ஆரம்

அணு ஆரம் (உலோக): 215 pm பல எலக்ட்ரான் கூடுகளின் இருப்பு மற்றும் உள் எலக்ட்ரான்களால் அணுக்கருவின் பயனுள்ள மறைப்பு காரணமாக, முந்தைய ஆவர்த்தனங்கள் மற்றும் தொகுதிகளில் உள்ள தனிமங்களுடன் ஒப்பிடும்போது பேரியம் ஒரு பெரிய அணு ஆரத்தைக் கொண்டுள்ளது. ஒரு தொகுதியில் கீழ்நோக்கி செல்லும்போது அணு ஆரம் அதிகரிக்கிறது.

முக்கிய இயற்பியல் பண்புகள்

அடர்த்தி: 3.62 g/cm³
அறை வெப்பநிலையில் நிலை (25°C): திண்மம்
நிறம்: வெள்ளி-வெள்ளை, காற்றுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது மங்கலான சாம்பல் நிறமாக மாறும்
உருகுநிலை: 727 °C (999 K)
கொதிநிலை: 1897 °C (2170 K)