பேரியம் (Ba) - CBSE, JEE, NEET க்கான விரிவான ஆய்வு வழிகாட்டி

அறிமுகம்

பேரியம் (Ba) ஒரு கார மண் உலோகம் ஆகும். இது மருத்துவ கண்டறிதல் முதல் வானவேடிக்கைகள் வரை பல்வேறு முக்கிய பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. இதன் வேதிவினைத்திறன் மற்றும் பண்புகள் தொகுதி 2 தனிமங்களின் சிறப்பியல்பு ஆகும். இது ஆவர்த்தனப் போக்குகள் மற்றும் கனிம வேதியியலைப் புரிந்துகொள்வதற்கு ஒரு முக்கியமான தலைப்பாக அமைகிறது.

CBSE/JEE விரைவு திருத்தக் குறிப்புகள்

அணு எண்: 56
அணு நிறை: 137.33 u
தொகுதி: 2 (கார மண் உலோகங்கள்)
ஆவர்த்தனம்: 6
தொகுதி: s-block
இணைதிறன்: +2 (Ba²⁺ அயனியை உருவாக்குகிறது)
தன்மை: மென்மையான, வெள்ளி-வெள்ளை, வினைத்திறன் மிக்க உலோகம்.
எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல் (பாலிங்): 0.89
உருகுநிலை: 727 °C
கொதிநிலை: 1897 °C
அடர்த்தி: 3.59 g/cm³
முக்கிய பண்பு: சுடர் சோதனையில் சிறப்பியல்பு ஆப்பிள்-பச்சை நிறச் சுடரைக் காட்டுகிறது.

எலக்ட்ரான் அமைப்பு மற்றும் பிணைப்பு நடத்தை

எலக்ட்ரான் அமைப்பு

முழுமையான அமைப்பு: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s²
சுருக்கப்பட்ட அமைப்பு: [Xe] 6s²

பிணைப்பு நடத்தை

பேரியம் தனது வெளிக்கூட்டில் உள்ள இரண்டு 6s எலக்ட்ரான்களை எளிதில் இழந்து, ஒரு நிலையான மந்தவாயு அமைப்பை (செனான், Xe) அடைகிறது.
இது முக்கியமாக அயனிப் பிணைப்புகளை உருவாக்குகிறது, பொதுவாக சேர்மங்களில் Ba²⁺ அயனியாக உள்ளது.
அதன் எலக்ட்ரான் நேர்மறை தன்மை அதை ஒரு வலிமையான ஒடுக்கும் காரணியாக ஆக்குகிறது.

முக்கியமான வேதிவினைகள்

1. காற்று/ஆக்ஸிஜனுடன் வினை

பேரியம் காற்றில் விரைவாக மங்கிவிடும் மற்றும் ஆக்ஸிஜனில் எரிந்து பேரியம் ஆக்சைடை உருவாக்குகிறது. அதிக ஆக்ஸிஜனுடன், இது பேரியம் பெராக்சைடை உருவாக்கலாம்.

பேரியம் ஆக்சைடு உருவாக்கம்: 2Ba(s) + O₂(g) → 2BaO(s)
பேரியம் பெராக்சைடு உருவாக்கம் (அதிக O₂ உடன்): Ba(s) + O₂(g) → BaO₂(s)

2. நீருடன் வினை

பேரியம் நீருடன் தீவிரமாக வினைபுரிந்து, ஹைட்ரஜன் வாயுவை வெளியிட்டு பேரியம் ஹைட்ராக்சைடை உருவாக்குகிறது. கார உலோகங்களை விட இந்த வினை குறைவான வீரியமானது, ஆனால் லேசான கார மண் உலோகங்களை விட அதிக வீரியமானது.

Ba(s) + 2H₂O(l) → Ba(OH)₂(aq) + H₂(g)

3. அமிலங்களுடன் வினை

பேரியம் நீர்த்த அமிலங்களுடன் (எ.கா. HCl) எளிதில் வினைபுரிந்து ஹைட்ரஜன் வாயுவையும் அதனுடன் தொடர்புடைய பேரியம் உப்பையும் உற்பத்தி செய்கிறது. சல்பூரிக் அமிலத்துடன், கரையாத பேரியம் சல்பேட் உருவாவதால் வினை கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.

Ba(s) + 2HCl(aq) → BaCl₂(aq) + H₂(g)

4. ஹாலஜன்களுடன் வினை

பேரியம் ஹாலஜன்களுடன் நேரடியாக வினைபுரிந்து பேரியம் ஹாலைடுகளை உருவாக்குகிறது.

Ba(s) + Cl₂(g) → BaCl₂(s)

5. சுடர் சோதனை

பேரியம் சேர்மங்கள், அதன் எலக்ட்ரான்களின் கிளர்ச்சி மற்றும் தொடர்ச்சியான கிளர்ச்சி நீக்கத்தால், பிரகாசமற்ற சுடருக்கு ஒரு தனித்துவமான ஆப்பிள்-பச்சை நிறத்தை அளிக்கின்றன. இது பேரியம் அயனிகளைக் கண்டறியும் ஒரு பொதுவான சோதனை ஆகும்.

6. கரையாத உப்புகள் உருவாக்கம்

பேரியம் பல முக்கியமான கரையாத உப்புகளை உருவாக்குகிறது, அவை தரமான பகுப்பாய்வு மற்றும் தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கு முக்கியமானவை.

பேரியம் சல்பேட் (BaSO₄): நீரில் மற்றும் நீர்த்த அமிலங்களில் கரையாது. சல்பேட் அயனிகளைக் கண்டறியும் உறுதிப்படுத்தும் சோதனையாகவும், மருத்துவப் படமாக்கலிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. Ba²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq) → BaSO₄(s)
பேரியம் கார்பனேட் (BaCO₃): நீரில் கரையாது. Ba²⁺(aq) + CO₃²⁻(aq) → BaCO₃(s)
பேரியம் குரோமேட் (BaCrO₄): கரையாத, மஞ்சள் நிற வீழ்படிவு. Ba²⁺(aq) + CrO₄²⁻(aq) → BaCrO₄(s)

தொழில்துறை மற்றும் உயிரியல் முக்கியத்துவம்

தொழில்துறை முக்கியத்துவம்

துளையிடும் திரவங்கள்: பேரியம் சல்பேட் (பாரைட்) எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு துளையிடும் சேறுகளில் ஒரு எடையுள்ள காரணியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
கண்ணாடி மற்றும் பீங்கான்: பேரியம் சேர்மங்கள் கண்ணாடியில் அதன் ஒளிவிலகல் குறியீட்டை அதிகரிக்கவும், பீங்கானில் அதன் பளபளப்பை மேம்படுத்தவும் சேர்க்கப்படுகின்றன.
வானவேடிக்கைகள்: பேரியம் நைட்ரேட் மற்றும் குளோரேட் வானவேடிக்கைகளில் தனித்துவமான ஆப்பிள்-பச்சை நிறத்தை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
வெற்றிடக் குழாய்கள்: வெற்றிடக் குழாய்களில் எஞ்சிய வாயுக்களை அகற்ற பேரியம் ஒரு கெட்டராகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
வண்ணப்பூச்சுகள்: பேரியம் சல்பேட் (ப்ளாங்க் ஃபிக்ஸ்) ஒரு வெள்ளை நிறமியாகவும் நிரப்பியாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

உயிரியல் முக்கியத்துவம்

பேரியம் மீல் (BaSO₄): பேரியம் சல்பேட், கரையாத மற்றும் நச்சுத்தன்மையற்றதாக இருப்பதால், இரைப்பை குடல் பாதையின் எக்ஸ்-கதிர் இமேஜிங்கிற்காக “பேரியம் மீல்” அல்லது எனிமாவாக வாய்வழியாக நிர்வகிக்கப்படுகிறது. இதன் அதிக அணு எண் எக்ஸ்-கதிர்களை திறம்பட தடுப்பதால், மென்மையான திசுக்களை தெளிவாகக் காட்சிப்படுத்த அனுமதிக்கிறது.
நச்சுத்தன்மை: கரையக்கூடிய பேரியம் சேர்மங்கள் (எ.கா. BaCl₂, BaCO₃, Ba(NO₃)₂) உட்கொண்டால் அதிக நச்சுத்தன்மை கொண்டவை, தசை மற்றும் நரம்பு செயல்பாட்டில் குறுக்கிடுகின்றன. கரையாத BaSO₄ மிகக் குறைந்த கரைதிறன் காரணமாக பாதுகாப்பானது.