Gold (Au) - పరమాణు నిర్మాణం

బంగారం అణు నిర్మాణాన్ని అర్థం చేసుకోవడం

బంగారం, ఒక విలువైన మరియు నిష్క్రియ లోహం, దాని మెరుపు మరియు తుప్పు నిరోధకత కారణంగా పురాతన భారతదేశంతో సహా నాగరికతలలో విలువైనదిగా పరిగణించబడింది. దీని ప్రత్యేక లక్షణాలు దాని అణు నిర్మాణంతో ప్రాథమికంగా ముడిపడి ఉన్నాయి. బంగారం యొక్క ప్రవర్తనను, అంటే దాని సాగే గుణం లేదా రంగు మారకుండా ఉండే సామర్థ్యాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి, దాని అణు కూర్పును తెలుసుకోవడం చాలా అవసరం.

పరమాణు సంఖ్య మరియు ద్రవ్యరాశి సంఖ్య

ప్రతి పరమాణువు దాని పరమాణు సంఖ్య (Z) ద్వారా నిర్వచించబడుతుంది, ఇది దాని కేంద్రకంలోని ప్రోటాన్ల సంఖ్యను సూచిస్తుంది. బంగారం కోసం, పరమాణు సంఖ్య (Z) 79. దీని అర్థం బంగారం యొక్క ప్రతి పరమాణువు 79 ప్రోటాన్లను కలిగి ఉంటుంది.

పరమాణువు యొక్క ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (A) దాని కేంద్రకంలోని ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల మొత్తం సంఖ్య. బంగారానికి అనేక ఐసోటోప్‌లు ఉన్నప్పటికీ, అత్యంత సాధారణ మరియు స్థిరమైన ఐసోటోప్ గోల్డ్-197 (^{\text{197}}\text{Au}}). అందువల్ల, దాని ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (A) సాధారణంగా 197గా పరిగణించబడుతుంది.

తటస్థ బంగారు పరమాణువులో ఉపఅణు కణాలు

దాని పరమాణు మరియు ద్రవ్యరాశి సంఖ్యల ఆధారంగా, తటస్థ బంగారు పరమాణువులోని ఉపఅణు కణాల సంఖ్యను నిర్ణయించవచ్చు:

• ప్రోటాన్లు: పరమాణు సంఖ్య (Z) 79 కాబట్టి, బంగారు పరమాణువు 79 ప్రోటాన్లను కలిగి ఉంటుంది. ఈ ధనాత్మక ఆవేశపూరిత కణాలు కేంద్రకంలో ఉంటాయి.
• ఎలక్ట్రాన్లు: ఒక తటస్థ పరమాణువులో, ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య ప్రోటాన్ల సంఖ్యకు సమానం. అందువల్ల, ఒక తటస్థ బంగారు పరమాణువు 79 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది. ఈ రుణాత్మక ఆవేశపూరిత కణాలు నిర్దిష్ట శక్తి స్థాయిలు లేదా షెల్‌లలో కేంద్రకం చుట్టూ తిరుగుతాయి.
• న్యూట్రాన్లు: ద్రవ్యరాశి సంఖ్య నుండి పరమాణు సంఖ్యను (A - Z) తీసివేయడం ద్వారా న్యూట్రాన్ల సంఖ్యను లెక్కించబడుతుంది. గోల్డ్-197 కోసం, న్యూట్రాన్ల సంఖ్య 197 - 79 = 118 న్యూట్రాన్లు. న్యూట్రాన్లు కేంద్రకంలో కూడా కనిపించే తటస్థ కణాలు.

ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్

ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ అనేది అణు ఆర్బిటాల్స్‌లో ఎలక్ట్రాన్లు ఎలా పంపిణీ చేయబడతాయో వివరిస్తుంది. 79 ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్న బంగారం (Au) కోసం, దాని గ్రౌండ్ స్టేట్ ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ కఠినమైన ఆఫ్‌బౌ సూత్రానికి మినహాయింపు, ఇది మరింత స్థిరమైన అమరికను ప్రదర్శిస్తుంది.

తటస్థ బంగారు పరమాణువు యొక్క పూర్తి ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^{10} 4s^2 4p^6 4d^{10} 4f^{14} 5s^2 5p^6 5d^{10} 6s^1$

ఈ కాన్ఫిగరేషన్ జెనాన్ (Xe) (54 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది) సూచిస్తూ నోబుల్ గ్యాస్ సంజ్ఞామానాన్ని ఉపయోగించి కూడా సూచించవచ్చు: $[Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^1$

ఆశించిన కాన్ఫిగరేషన్ ($[Xe] 4f^{14} 5d^9 6s^2$) నుండి $4f^{14} 5d^{10} 6s^1$ కు విచలనం సంభవిస్తుంది, ఎందుకంటే పూర్తిగా నిండిన $5d$ ఉపషెల్ ($5d^{10}$) పరమాణువుకు అదనపు స్థిరత్వాన్ని అందిస్తుంది.

వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు

వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు అనేవి పరమాణువు యొక్క బయటి ప్రధాన శక్తి షెల్‌లో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్లు. ఈ ఎలక్ట్రాన్లు ప్రధానంగా రసాయన బంధంలో పాల్గొంటాయి.

బంగారం కోసం, దాని ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ $[Xe] 4f^{14} 5d^{10} 6s^1$ ఆధారంగా: బయటి ప్రధాన శక్తి షెల్ 6వ షెల్, ఇది $6s$ ఆర్బిటాల్‌లో 1 ఎలక్ట్రాన్‌ను కలిగి ఉంటుంది. అందువల్ల, బంగారం కోసం ప్రాథమిక వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ $6s^1$ ఎలక్ట్రాన్.

$6s^1$ ఎలక్ట్రాన్ అత్యంత సులభంగా కోల్పోయే ఎలక్ట్రాన్ అయినప్పటికీ, $5d$ ఎలక్ట్రాన్లు కూడా బంధంలో పాల్గొనవచ్చు, ముఖ్యంగా బంగారం అధిక ఆక్సీకరణ స్థితులను (ఉదాహరణకు, +3) ప్రదర్శించినప్పుడు. అయితే, వేలెన్స్ యొక్క ప్రాథమిక అవగాహన కోసం, $6s^1$ ఎలక్ట్రాన్ ప్రధాన వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్‌గా పరిగణించబడుతుంది.