போரான் (B) திருப்புதல் கையேடு

அணு மாதிரி விவரங்கள்

போரான் தனிம வரிசை அட்டவணையின் p-தொகுப்பில் உள்ள 13 ஆம் குழுவின் முதல் தனிமம் ஆகும். இது ஒரு உலோகப்போலி என வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது.

• குறியீடு: B
• அணு எண் (Z): 5 (அணுக்கருவில் 5 புரோட்டான்கள் இருப்பதைக் குறிக்கிறது).
• நிறை எண் (A): தோராயமாக 10.81 அணு நிறை அலகுகள் (amu). இது இயற்கையாகக் காணப்படும் அதன் ஐசோடோப்புகளின் எடையிடப்பட்ட சராசரி ஆகும்.
• புரோட்டான்கள்: 5
• எலக்ட்ரான்கள்: 5 (ஒரு நடுநிலை போரான் அணுவில்)
• நியூட்டான்கள்:
  • போரான்-11 ($^\{11\}\text\{B\}$), மிகவும் பொதுவான ஐசோடோப்பு (தோராயமாக 80%), $11 - 5 = 6$ நியூட்டான்களைக் கொண்டுள்ளது.
  • போரான்-10 ($^\{10\}\text\{B\}$), குறைவாக பொதுவான ஐசோடோப்பு (தோராயமாக 20%), $10 - 5 = 5$ நியூட்டான்களைக் கொண்டுள்ளது.
• அணு அளவு:
  • சகப்பிணைப்பு ஆரம்: 85 pm
  • வான் டெர் வால்ஸ் ஆரம்: 192 pm

எலக்ட்ரான் அமைப்பு மற்றும் கூடு வரைபடம்

எலக்ட்ரான் அமைப்பு

போரானின் அடிநிலை எலக்ட்ரான் அமைப்பு: $1s^2 2s^2 2p^1$

கூடு வரைபடம் மூலம் குறித்தல்

வெவ்வேறு கூடுகளில் எலக்ட்ரான் பரவலை இவ்வாறு குறிப்பிடலாம்:

• K-கூடு (n=1): 2 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது ($1s^2$)
• L-கூடு (n=2): 3 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது ($2s^2 2p^1$)
  • குறிப்பாக, 2s ஆர்பிட்டாலில் 2 எலக்ட்ரான்களும், 2p ஆர்பிட்டால்களில் ஒன்றில் 1 எலக்ட்ரானும் உள்ளன.

எனவே, போரான் அதன் வெளிக்கூடு L-கூட்டில் 3 இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது, அவை இரசாயன பிணைப்பில் பங்கேற்கின்றன.

தனிம வரிசை அட்டவணைப் போக்குகள்

அயனியாக்கும் ஆற்றல் (IE)

அயனியாக்கும் ஆற்றல் என்பது ஒரு வாயு நிலை அணுவிலிருந்து ஒரு எலக்ட்ரானை அகற்றத் தேவையான ஆற்றலாகும்.

• முதல் அயனியாக்கும் ஆற்றல் ($IE_1$): 800.6 kJ/mol. இந்த மதிப்பு பெரிலியத்தை (Be) விட அதிகமாகும், ஏனெனில் போரானின் சிறிய அளவு மற்றும் அதிக பயனுள்ள அணுக்கரு மின்னூட்டம் காரணமாக. ஆனால் கார்பனை (C) விட குறைவாகும். Be இலிருந்து B வரையிலான போக்கில் ஒரு முரண்பாடு உள்ளது, ஏனெனில் B இல் ஒரு எலக்ட்ரான் 2p ஆர்பிட்டாலில் இருந்து அகற்றப்படுகிறது (இது Be இல் உள்ள 2s ஆர்பிட்டாலை விட அதிக ஆற்றல் கொண்டது மற்றும் குறைவான ஊடுருவக்கூடியது).
• இரண்டாம் அயனியாக்கும் ஆற்றல் ($IE_2$): 2427.1 kJ/mol
• மூன்றாம் அயனியாக்கும் ஆற்றல் ($IE_3$): 3659.7 kJ/mol

எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல்

• பவுலிங் அளவு எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல்: 2.04. பெரும்பாலான உலோகங்களை விட போரான் அதிக எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல் கொண்டது, ஆனால் கார்பன், நைட்ரஜன் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் போன்ற அலோகங்களை விட குறைவான எலக்ட்ரான் கவர் ஆற்றல் கொண்டது.

எலக்ட்ரான் ஏற்பு ஆற்றல்

• எலக்ட்ரான் ஏற்பு ஆற்றல்: +27 kJ/mol. போரான் ஒரு நேர்மறை எலக்ட்ரான் ஏற்பு ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, அதாவது அதன் வெளிக்கூட்டில் ஒரு எலக்ட்ரானைச் சேர்க்க ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது. இது எலக்ட்ரான்களை ஏற்கும் போக்கு குறைவாக இருப்பதைக் குறிக்கிறது, இது எலக்ட்ரான்களை இழக்க அல்லது சகப்பிணைப்புகளை உருவாக்க அதிக விருப்பமுள்ள தனிமங்களுக்கு பொதுவானது.

அணு ஆரம்

• சகப்பிணைப்பு ஆரம்: 85 pm.
• போரான் ஒப்பீட்டளவில் சிறிய அணு ஆரத்தைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் அதன் எலக்ட்ரான் கூடுகளின் எண்ணிக்கை குறைவாகவும், அதன் காலத்திற்கு ஒப்பீட்டளவில் அதிக பயனுள்ள அணுக்கரு மின்னூட்டமும் உள்ளது.

முக்கிய இயற்பியல் பண்புகள்

• அடர்த்தி:
  • அமர்ஃபஸ் போரான்: 2.34 g/cm³
  • படிக போரான்: 2.37 g/cm³
• STP இல் நிலை (நிலையான வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தம்): திண்மம்
• நிறம்:
  • அமர்ஃபஸ் போரான்: கருப்பு
  • படிக போரான்: கருப்பு, ஒரு உலோக பளபளப்புடன் (வெள்ளி-சாம்பல்)
• உருகுநிலை: 2075 °C (2348 K). போரான் விதிவிலக்காக அதிக உருகுநிலையைக் கொண்டுள்ளது.
• கொதிநிலை: 3927 °C (4200 K). போரான் மிக அதிக கொதிநிலையையும் காட்டுகிறது.
• கடினத்தன்மை: படிக போரான் மிகவும் கடினமானது, அறியப்பட்ட பொருட்களில் வைரம் மற்றும் கியூபிக் போரான் நைட்ரைடுக்கு அடுத்தபடியாக இரண்டாவது இடத்தில் உள்ளது.
• இயல்பு: உலோகப்போலி. இது உலோகங்கள் மற்றும் அலோகங்களுக்கு இடைப்பட்ட பண்புகளைக் காட்டுகிறது. இது ஒரு குறைக்கடத்தி ஆகும்.