Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
ఆర్సెనిక్ (As) పునర్విమర్శ గైడ్
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Arsenic - p-block - Group 15 - Atomic Structure - Chemical Properties - JEE - NEET - CBSE - ICSE
పరమాణు నమూనా వివరాలు
ఆర్సెనిక్ (As) ఆవర్తన పట్టికలోని గ్రూప్ 15 మరియు పీరియడ్ 4కి చెందిన p-బ్లాక్ మూలకం. ఇది మెటల్లాయిడ్ల లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుంది.
ప్రాథమిక కణాలు
- పరమాణు సంఖ్య (Z): 33
- ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (A): సుమారుగా 75 (అత్యంత సాధారణ ఐసోటోప్, ఆర్సెనిక్-75 కోసం)
- ప్రోటాన్ల సంఖ్య: 33
- ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య: 33 (ఒక తటస్థ పరమాణువులో)
- న్యూట్రాన్ల సంఖ్య: 42 (ఆర్సెనిక్-75 కోసం, A - Z గా లెక్కించబడుతుంది)
పరమాణు పరిమాణం
- కోవలెంట్ వ్యాసార్థం: 119 pm
- వాన్ డెర్ వాల్స్ వ్యాసార్థం: 185 pm
- లోహ వ్యాసార్థం: 124.5 pm
ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ & షెల్ రేఖాచిత్రం
ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్
- గ్రౌండ్ స్టేట్ ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్:
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p³ - ఆర్బిటాల్-వైజ్ కాన్ఫిగరేషన్:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p³
షెల్ రేఖాచిత్ర ప్రాతినిధ్యం
ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ ఎలక్ట్రాన్లు వివిధ శక్తి షెల్లలో (K, L, M, N, మొదలైనవి) ఎలా పంపిణీ చేయబడతాయో వివరిస్తుంది:
- K-షెల్ (n=1): 2 ఎలక్ట్రాన్లు (
1s²) - L-షెల్ (n=2): 8 ఎలక్ట్రాన్లు (
2s² 2p⁶) - M-షెల్ (n=3): 18 ఎలక్ట్రాన్లు (
3s² 3p⁶ 3d¹⁰) - N-షెల్ (n=4): 5 ఎలక్ట్రాన్లు (
4s² 4p³)
వాలెన్స్ షెల్: బయటి షెల్ (N-షెల్)లో 5 ఎలక్ట్రాన్లు (4s² 4p³) ఉన్నాయి. ఈ కాన్ఫిగరేషన్, ముఖ్యంగా సగం నిండిన p-సబ్షెల్ (4p³), ఆర్సెనిక్ యొక్క సాపేక్ష స్థిరత్వానికి మరియు దాని సాధారణ ఆక్సీకరణ స్థితులకు (+3, +5, -3) దోహదపడుతుంది.
పీరియాడిక్ పోకడలు
అయనీకరణ ఎంథాల్పీ
- మొదటి అయనీకరణ ఎంథాల్పీ: 947 kJ/mol
- గ్రూప్ 15లో ట్రెండ్: గ్రూప్ 15లో కిందకు వెళ్ళే కొద్దీ అయనీకరణ ఎంథాల్పీ సాధారణంగా తగ్గుతుంది. ఆర్సెనిక్ విలువ ఫాస్ఫరస్ (1012 kJ/mol) కంటే తక్కువగా ఉంటుంది, కానీ యాంటీమోనీ (834 kJ/mol) కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఈ తగ్గుదల పరమాణు పరిమాణం పెరగడం మరియు లోపలి ఎలక్ట్రాన్ల నుండి షీల్డింగ్ ప్రభావం పెరగడం వల్ల జరుగుతుంది, ఇది కేంద్రక ఆవేశం పెరిగినప్పటికీ బయటి ఎలక్ట్రాన్ను తొలగించడం సులభతరం చేస్తుంది.
ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ (పాలింగ్ స్కేల్)
- ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ: 2.18
- గ్రూప్ 15లో ట్రెండ్: గ్రూప్ 15లో కిందకు వెళ్ళే కొద్దీ ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ సాధారణంగా తగ్గుతుంది. ఆర్సెనిక్ ఫాస్ఫరస్ (2.19) కంటే తక్కువ ఎలక్ట్రోనెగటివ్, కానీ యాంటీమోనీ (2.05) కంటే ఎక్కువ ఎలక్ట్రోనెగటివ్. ఈ ట్రెండ్ పెరుగుతున్న పరమాణు పరిమాణం మరియు వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లపై కేంద్రక ఆకర్షణ తగ్గడంతో స్థిరంగా ఉంటుంది.
ఎలక్ట్రాన్ గెయిన్ ఎంథాల్పీ
- ఎలక్ట్రాన్ గెయిన్ ఎంథాల్పీ: -78 kJ/mol
- గ్రూప్ 15లో ట్రెండ్: గ్రూప్ 15లో కిందకు వెళ్ళే కొద్దీ ఎలక్ట్రాన్ గెయిన్ ఎంథాల్పీ తక్కువ నెగటివ్ (లేదా మరింత పాజిటివ్) అవుతుంది. ఆర్సెనిక్ విలువ ఫాస్ఫరస్ (-72 kJ/mol, కొన్ని మూలాధారాలు P కొద్దిగా ఎక్కువ నెగటివ్ అని నివేదించినప్పటికీ) కంటే తక్కువ నెగటివ్ మరియు యాంటీమోనీ (-101 kJ/mol, మళ్ళీ, కొన్ని మూలాధారాలు మారుతూ ఉంటాయి) కంటే ఎక్కువ నెగటివ్. పరమాణు పరిమాణం పెరిగే కొద్దీ అదనపు ఎలక్ట్రాన్ను అంగీకరించే ధోరణి తగ్గుతుందని మరియు కేంద్రక ఆకర్షణకు సంబంధించి వాలెన్స్ షెల్లో ఎలక్ట్రాన్-ఎలక్ట్రాన్ వికర్షణ మరింత ముఖ్యమైనదిగా మారుతుందని ఇది సూచిస్తుంది.
పరమాణు వ్యాసార్థం
- కోవలెంట్ వ్యాసార్థం: 119 pm
- గ్రూప్ 15లో ట్రెండ్: గ్రూప్ 15లో కిందకు వెళ్ళే కొద్దీ పరమాణు వ్యాసార్థం (కోవలెంట్ వ్యాసార్థం) పెరుగుతుంది. ఆర్సెనిక్కు ఫాస్ఫరస్ (107 pm) కంటే పెద్ద పరమాణు వ్యాసార్థం మరియు యాంటీమోనీ (139 pm) కంటే చిన్న పరమాణు వ్యాసార్థం ఉంటుంది. పరమాణు సంఖ్య పెరిగే కొద్దీ కొత్త ఎలక్ట్రాన్ షెల్ల చేరిక కారణంగా ఈ పెరుగుదల జరుగుతుంది.
ముఖ్య భౌతిక లక్షణాలు
సాంద్రత
- బూడిద (లోహ) ఆర్సెనిక్: 5.73 g/cm³ (20 °C వద్ద)
- పసుపు (మాలిక్యులర్) ఆర్సెనిక్: 1.97 g/cm³ (20 °C వద్ద)
ప్రామాణిక ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం (STP) వద్ద స్థితి
- ఘనము
రంగు
- బూడిద ఆర్సెనిక్: బూడిద-వెండి రంగు, లోహ మెరుపు.
- పసుపు ఆర్సెనిక్: మైనం వంటి, పసుపు రంగు. (ఈ అల్లోట్రోప్ అస్థిరమైనది మరియు వేడిచేసినప్పుడు లేదా కాంతికి గురైనప్పుడు బూడిద ఆర్సెనిక్గా మారుతుంది).
ద్రవీభవన స్థానం
- వాతావరణ పీడనం వద్ద ఆర్సెనిక్ ఉత్పతనమవుతుంది.
- ఉత్పతన స్థానం: 615 °C
- ద్రవీభవన స్థానం (పీడనం కింద): 817 °C (2.8 MPa వద్ద, ఇది ద్రవంగా ఉండగలదు)
మరిగే స్థానం
- వాతావరణ పీడనం వద్ద సాంప్రదాయిక మరిగే స్థానాన్ని చేరుకోవడానికి ముందే ఆర్సెనిక్ ఉత్పతనమవుతుంది. దాని ఉత్పతన స్థానం (615 °C) తరచుగా ఒక ప్రత్యేక మరిగే స్థానం బదులుగా ఉదహరించబడుతుంది.