బోరాన్కు పరిచయం
బోరాన్ అనేది B అనే చిహ్నంతో సూచించబడే ఒక రసాయన మూలకం మరియు అణు సంఖ్య 5ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది ఒక మెటలాయిడ్గా వర్గీకరించబడింది, అంటే ఇది లోహాలు మరియు అలోహాల మధ్యస్థ లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుంది. బోరాన్ ప్రకృతిలో సాపేక్షంగా తక్కువగా లభిస్తుంది, ప్రధానంగా బోరాక్స్ వంటి ఖనిజ నిక్షేపాలలో లభిస్తుంది. ఉదాహరణకు, భారత్లో గాజు మరియు సిరామిక్స్ల తయారీలో, డిటర్జెంట్లలో ఒక భాగంగా, మరియు కొన్ని వ్యవసాయ సూత్రీకరణలలో బోరాక్స్ వివిధ పారిశ్రామిక అనువర్తనాల్లో ఉపయోగించబడుతుంది.
బోరాన్ అణు సంఖ్య మరియు ద్రవ్యరాశి సంఖ్య
అణు సంఖ్య (Z) ఒక మూలకాన్ని ప్రత్యేకంగా గుర్తిస్తుంది మరియు ఒక అణువు యొక్క కేంద్రకంలోని ప్రోటాన్ల మొత్తం సంఖ్యకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. బోరాన్ విషయంలో, అణు సంఖ్య 5. బోరాన్ యొక్క అణు ద్రవ్యరాశి సుమారుగా 10.81 అణు ద్రవ్యరాశి యూనిట్లు (amu). న్యూట్రాన్ల సంఖ్యను నిర్ణయించేటప్పుడు, ఒక నిర్దిష్ట ఐసోటోప్ కోసం అణు ద్రవ్యరాశి యొక్క గుండ్రని పూర్ణాంక విలువ అయిన ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (A) ఉపయోగించబడుతుంది. బోరాన్ యొక్క అత్యంత ప్రబలమైన ఐసోటోప్ బోరాన్-11, ఇది 11 ద్రవ్యరాశి సంఖ్యను కలిగి ఉంటుంది. మరొక ముఖ్యమైన ఐసోటోప్ బోరాన్-10. న్యూట్రాన్ల సంఖ్యకు సంబంధించిన సాధారణ చర్చల కోసం, బోరాన్-11 సాధారణంగా దాని అధిక సహజ సమృద్ధి కారణంగా పరిగణించబడుతుంది.
బోరాన్లో ఉప పరమాణు కణాలు
ప్రోటాన్లు
ఒక అణువులోని ప్రోటాన్ల సంఖ్య దాని అణు సంఖ్య ద్వారా నేరుగా నిర్ణయించబడుతుంది. బోరాన్ అణు సంఖ్య 5 కాబట్టి, ఒక బోరాన్ అణువు 5 ప్రోటాన్లను కలిగి ఉంటుంది.
ఎలక్ట్రాన్లు
ఒక తటస్థ అణువులో, మొత్తం విద్యుత్ తటస్థతను నిర్ధారించడానికి ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య ప్రోటాన్ల సంఖ్యకు సమానం. తత్ఫలితంగా, ఒక తటస్థ బోరాన్ అణువు 5 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది.
న్యూట్రాన్లు
ఒక అణువులోని న్యూట్రాన్ల సంఖ్యను ఒక నిర్దిష్ట ఐసోటోప్ యొక్క ద్రవ్యరాశి సంఖ్య నుండి అణు సంఖ్య (ప్రోటాన్ల సంఖ్య)ను తీసివేయడం ద్వారా లెక్కించబడుతుంది. అత్యంత సమృద్ధిగా లభించే ఐసోటోప్, బోరాన్-11ని పరిశీలిస్తే: న్యూట్రాన్ల సంఖ్య = ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (A) - అణు సంఖ్య (Z) న్యూట్రాన్ల సంఖ్య = 11 - 5 కాబట్టి, బోరాన్-11 అణువు 6 న్యూట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది. (మరొక ఐసోటోప్ అయిన బోరాన్-10 అణువు 5 న్యూట్రాన్లను కలిగి ఉంటుందని గమనించడం ముఖ్యం (10 - 5 = 5)).
బోరాన్ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం
షెల్-వారీ విన్యాసం (బోర్ నమూనా)
ఒక అణువులోని ఎలక్ట్రాన్లు కేంద్రకం చుట్టూ వేర్వేరు శక్తి స్థాయిలలో లేదా షెల్లలో అమర్చబడి ఉంటాయి. ఈ షెల్లు అంతర్గత షెల్ నుండి ప్రారంభించి K, L, M, N వంటి అక్షరాలతో సంప్రదాయబద్ధంగా గుర్తించబడతాయి.
- K-షెల్ (మొదటి షెల్) గరిష్టంగా 2 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది.
- L-షెల్ (రెండవ షెల్) గరిష్టంగా 8 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది. మొత్తం 5 ఎలక్ట్రాన్లు కలిగిన బోరాన్ కోసం:
- K-షెల్ 2 ఎలక్ట్రాన్లతో పూర్తిగా నిండి ఉంటుంది.
- మిగిలిన 3 ఎలక్ట్రాన్లు L-షెల్లో ఉంటాయి. కాబట్టి, బోరాన్ యొక్క షెల్-వారీ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం 2, 3.
ఆర్బిటాల్-వారీ విన్యాసం (ఆఫ్బౌ సూత్రం)
ఎలక్ట్రాన్ అమరిక యొక్క మరింత వివరణాత్మక వివరణ ప్రతి షెల్లోని నిర్దిష్ట ఆర్బిటాల్లలో ఎలక్ట్రాన్ల పంపిణీని కలిగి ఉంటుంది. ఆఫ్బౌ సూత్రం ప్రకారం ఎలక్ట్రాన్లు తక్కువ శక్తి స్థాయిల నుండి ప్రారంభించి అణు ఆర్బిటాల్లను నింపుతాయి.
- K-షెల్ 1s ఆర్బిటాల్కు అనుగుణంగా ఉంటుంది.
- L-షెల్ 2s మరియు 2p ఆర్బిటాల్లను కలిగి ఉంటుంది. 5 ఎలక్ట్రాన్లు కలిగిన బోరాన్ కోసం:
- 1s ఆర్బిటాల్ 2 ఎలక్ట్రాన్లతో నిండి ఉంటుంది (1s²గా సూచించబడుతుంది).
- 2s ఆర్బిటాల్ 2 ఎలక్ట్రాన్లతో నిండి ఉంటుంది (2s²గా సూచించబడుతుంది).
- మిగిలిన 1 ఎలక్ట్రాన్ 2p ఆర్బిటాల్లో ఉంటుంది (2p¹గా సూచించబడుతుంది). కాబట్టి, బోరాన్ యొక్క ఆర్బిటాల్-వారీ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం 1s² 2s² 2p¹.
బోరాన్ యొక్క వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు
వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు అంటే ఒక అణువు యొక్క బయటి ఆక్రమిత షెల్లో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్లు. ఈ ఎలక్ట్రాన్లు ఒక అణువు యొక్క రసాయన క్రియాశీలతను మరియు రసాయన బంధంలో పాల్గొనడాన్ని నిర్ణయించడంలో ముఖ్యమైనవి. బోరాన్ విషయంలో, బయటి ఎలక్ట్రాన్ షెల్ L-షెల్, ఇది 3 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది, ఇది దాని షెల్-వారీ విన్యాసం (2, 3) నుండి స్పష్టంగా తెలుస్తుంది. ఆర్బిటాల్-వారీ విన్యాసం (1s² 2s² 2p¹) నుండి, అత్యధిక ప్రధాన శక్తి స్థాయి (n=2) 2s ఆర్బిటాల్లో 2 ఎలక్ట్రాన్లను మరియు 2p ఆర్బిటాల్లో 1 ఎలక్ట్రాన్ను కలిగి ఉంటుంది. తత్ఫలితంగా, బోరాన్ 3 వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది.