నికెల్ పరమాణు నిర్మాణం గురించి అర్థం చేసుకోవడం
నికెల్, వెండి-తెలుపు రంగు, మెరిసే లోహం, దాని కాఠిన్యం, సాగే గుణం మరియు తుప్పు నిరోధకతకు ప్రసిద్ధి చెందిన ఒక పరివర్తన మూలకం. ఇది భారతదేశంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది, ముఖ్యంగా వంటసామాగ్రి మరియు పారిశ్రామిక పరికరాల కోసం స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ మిశ్రమాల తయారీలో మరియు రక్షణ మరియు అలంకరణ పూతలను అందించడానికి ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్లో. దీని ప్రత్యేక లక్షణాలు దాని పరమాణు నిర్మాణంలో ఉన్నాయి.
నికెల్ యొక్క పరమాణు కూర్పు
ఒక మూలకం యొక్క పరమాణు సంఖ్య దాని గుర్తింపును నిర్వచిస్తుంది మరియు దాని కేంద్రకంలోని ప్రోటాన్ల సంఖ్యకు సమానం. నికెల్ కోసం, పరమాణు సంఖ్య (Z) 28.
- ప్రోటాన్ల సంఖ్య: ఒక తటస్థ నికెల్ పరమాణువులో, ప్రోటాన్ల సంఖ్య 28.
- ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య: విద్యుత్ తటస్థ పరమాణువు కోసం, ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య ప్రోటాన్ల సంఖ్యకు సమానం. కాబట్టి, ఒక తటస్థ నికెల్ పరమాణువులో 28 ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి.
- న్యూట్రాన్ల సంఖ్య: ఒక మూలకం యొక్క ఐసోటోప్ల మధ్య న్యూట్రాన్ల సంఖ్య మారుతుంది. నికెల్ యొక్క అత్యంత సాధారణ ఐసోటోప్ కోసం, దీని ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (A) 58 ($^{58}$Ni), న్యూట్రాన్ల సంఖ్య ఇలా లెక్కించబడుతుంది: ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (A) - పరమాణు సంఖ్య (Z) = 58 - 28 = 30 న్యూట్రాన్లు. నికెల్ యొక్క ఇతర ఐసోటోప్లు కూడా ఉన్నాయి, ఉదాహరణకు $^{60}$Ni, దీనికి 32 న్యూట్రాన్లు ఉంటాయి.
నికెల్ యొక్క ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం
ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం ఒక పరమాణువులోని ఎలక్ట్రాన్లు దాని పరమాణు కక్ష్యలలో ఎలా పంపిణీ చేయబడతాయో వివరిస్తుంది. ఆఫ్బౌ నియమం, పౌలీ వర్జన నియమం మరియు హుండ్ నియమాన్ని అనుసరించి, ఒక తటస్థ నికెల్ పరమాణువు (Z=28) యొక్క ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం:
$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^8 4s^2$
దీనిని నికెల్ ముందు ఉన్న జడ వాయువు, ఆర్గాన్ (Ar, Z=18)ను ఉపయోగించి సంక్షిప్త సంకేతంలో కూడా వ్రాయవచ్చు:
$[Ar] 3d^8 4s^2$
ఈ విన్యాసం మొదటి 18 ఎలక్ట్రాన్లు $3p^6$ (ఆర్గాన్ వలె) వరకు కక్ష్యలను నింపుతాయని సూచిస్తుంది మరియు మిగిలిన 10 ఎలక్ట్రాన్లు $3d$ సబ్షెల్లో 8 ఎలక్ట్రాన్లుగా మరియు $4s$ సబ్షెల్లో 2 ఎలక్ట్రాన్లుగా పంపిణీ చేయబడతాయి.
వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు
వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు ఒక పరమాణువు యొక్క బయటి షెల్లో రసాయన బంధంలో పాల్గొనే ఎలక్ట్రాన్లు. నికెల్ వంటి పరివర్తన మూలకాల కోసం, వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ల నిర్ధారణకు జాగ్రత్తగా పరిశీలన అవసరం.
నికెల్ యొక్క ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసంలో ($[Ar] 3d^8 4s^2$):
- 4వ షెల్ బయటి ప్రధాన శక్తి స్థాయి, $4s$ సబ్షెల్లో 2 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది. ఈ $4s$ ఎలక్ట్రాన్లు రసాయన బంధంలో పాల్గొంటాయి.
- అయితే, పరివర్తన లోహాల కోసం, అసంపూర్ణంగా నిండిన పెనల్టిమేట్ (n-1)d సబ్షెల్లోని ఎలక్ట్రాన్లు కూడా రసాయన బంధంలో పాల్గొనవచ్చు. కాబట్టి, నికెల్ యొక్క రసాయన లక్షణాలు మరియు వేరియబుల్ ఆక్సీకరణ స్థితులను నిర్ణయించడంలో $3d^8$ ఎలక్ట్రాన్లు కూడా ముఖ్యమైనవి. నికెల్ సాధారణంగా +2 మరియు +3 వంటి ఆక్సీకరణ స్థితులను ప్రదర్శిస్తుంది. +2 స్థితిలో, రెండు $4s$ ఎలక్ట్రాన్లు సాధారణంగా కోల్పోబడతాయి, అయితే అధిక ఆక్సీకరణ స్థితులలో, కొన్ని $3d$ ఎలక్ట్రాన్లు కూడా పాల్గొంటాయి. కాబట్టి, బయటి ప్రధాన షెల్లో 2 ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్నప్పటికీ, బంధం తరచుగా $4s$ ఎలక్ట్రాన్లు మరియు కొన్ని $3d$ ఎలక్ట్రాన్లను కూడా కలిగి ఉంటుంది.