బేరియం (Ba) - పరమాణు నిర్మాణం మరియు లక్షణాలు

పరమాణు నమూనా వివరాలు

బేరియం (Ba) అనేది ఆవర్తన పట్టికలోని గ్రూప్ 2, పీరియడ్ 6లో ఉండే ఒక ఆల్కలీన్ ఎర్త్ లోహం.

ఉప-పరమాణు కణాలు

• పరమాణు సంఖ్య (Z): 56
  • ప్రోటాన్ల సంఖ్య: 56
  • ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య: 56 (ఒక తటస్థ పరమాణువులో)
• ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (A): బేరియం యొక్క అత్యంత సమృద్ధిగా లభించే ఐసోటోప్ $^\{138\}$Ba.
  • న్యూట్రాన్ల సంఖ్య: A - Z = 138 - 56 = 82

పరమాణు పరిమాణం

• పరమాణు వ్యాసార్థం (లోహ): 215 pm (పికోమీటర్లు)
• అయానిక వ్యాసార్థం (Ba²⁺): 135 pm

ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ & షెల్ రేఖాచిత్ర ప్రాతినిధ్యం

ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్

• పూర్తి ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^\{10\} 4s^2 4p^6 4d^\{10\} 5s^2 5p^6 6s^2$
• నోబుల్ గ్యాస్ కాన్ఫిగరేషన్: $[Xe] 6s^2$

షెల్ రేఖాచిత్ర ప్రాతినిధ్యం

బేరియం కోసం ఒక షెల్ రేఖాచిత్రం కేంద్రకం చుట్టూ వివిధ శక్తి స్థాయిలలో (షెల్స్‌లో) ఎలక్ట్రాన్‌ల పంపిణీని వివరిస్తుంది.

• కేంద్రకం: 56 ప్రోటాన్‌లు మరియు 82 న్యూట్రాన్‌లను కలిగి ఉంటుంది.
• షెల్ 1 (K-షెల్): 2 ఎలక్ట్రాన్‌లు
• షెల్ 2 (L-షెల్): 8 ఎలక్ట్రాన్‌లు
• షెల్ 3 (M-షెల్): 18 ఎలక్ట్రాన్‌లు
• షెల్ 4 (N-షెల్): 18 ఎలక్ట్రాన్‌లు
• షెల్ 5 (O-షెల్): 8 ఎలక్ట్రాన్‌లు
• షెల్ 6 (P-షెల్): 2 ఎలక్ట్రాన్‌లు (వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్‌లు)

ఈ కాన్ఫిగరేషన్ బేరియం తన వెలుపలి షెల్‌లో ($6s^2$) 2 వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉందని సూచిస్తుంది, ఇది Ba²⁺ అయాన్‌ను ఏర్పరచడానికి సులభంగా కోల్పోతుంది, తద్వారా స్థిరమైన నోబుల్ గ్యాస్ కాన్ఫిగరేషన్‌ను (జినాన్, [Xe] యొక్క) పొందుతుంది.

ఆవర్తన ధోరణులు

అయనీకరణ ఎంథాల్పీ

అయనీకరణ ఎంథాల్పీ అనేది దాని భూస్థాయిలో ఉన్న వాయు స్థితిలోని పరమాణువు నుండి ఒక ఎలక్ట్రాన్‌ను తొలగించడానికి అవసరమైన శక్తి.

• మొదటి అయనీకరణ ఎంథాల్పీ ($IE_1$): 502.9 kJ/mol
• రెండవ అయనీకరణ ఎంథాల్పీ ($IE_2$): 965.2 kJ/mol బేరియం పెద్ద పరమాణు పరిమాణం మరియు లోపలి ఎలక్ట్రాన్‌ల షీల్డింగ్ ప్రభావం కారణంగా సాపేక్షంగా తక్కువ మొదటి అయనీకరణ ఎంథాల్పీని కలిగి ఉంటుంది, ఇది వెలుపలి ఎలక్ట్రాన్‌ను తొలగించడం సులభం చేస్తుంది. రెండవ అయనీకరణ ఎంథాల్పీ ఎక్కువగా ఉన్నప్పటికీ సాపేక్షంగా తక్కువే, ఎందుకంటే రెండవ ఎలక్ట్రాన్‌ను తొలగించడం స్థిరమైన నోబుల్ గ్యాస్ కాన్ఫిగరేషన్‌కు దారితీస్తుంది.

ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ

ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ అనేది ఒక రసాయన బంధంలో పంచుకున్న ఎలక్ట్రాన్‌లను ఆకర్షించే పరమాణువు సామర్థ్యం యొక్క కొలత.

• పౌలింగ్ స్కేల్ ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ: 0.89 బేరియం అత్యంత ఎలక్ట్రోపాజిటివ్ మూలకం, ఇది ఎలక్ట్రాన్‌లను ఆకర్షించే బదులు ఎలక్ట్రాన్‌లను కోల్పోయి ధన అయాన్‌లను ఏర్పరచడానికి దాని బలమైన ధోరణిని సూచిస్తుంది. ఇది ఆల్కలీన్ ఎర్త్ లోహాల లక్షణం.

ఎలక్ట్రాన్ గ్రహణ ఎంథాల్పీ

ఎలక్ట్రాన్ గ్రహణ ఎంథాల్పీ అనేది తటస్థ వాయు స్థితిలోని పరమాణువుకు ఎలక్ట్రాన్‌ను చేర్చినప్పుడు ప్రతికూల అయాన్‌ను ఏర్పరచడానికి జరిగే శక్తి మార్పు.

• ఎలక్ట్రాన్ గ్రహణ ఎంథాల్పీ: ~+14 kJ/mol (అంచనా, సాధారణంగా లోహాలకు ధనాత్మకం) బేరియంకు, ఇతర ఆల్కలీన్ ఎర్త్ లోహాల మాదిరిగానే, ఎలక్ట్రాన్ గ్రహణ ఎంథాల్పీ ధనాత్మకం. దీని అర్థం బేరియం ఒక అదనపు ఎలక్ట్రాన్‌ను అంగీకరించడానికి శక్తిని సరఫరా చేయాలి, తద్వారా అత్యంత అస్థిర Ba⁻ అయాన్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. బేరియం ఎలక్ట్రాన్‌లను పొందడం కంటే కోల్పోవడానికి ఇష్టపడుతుంది.

పరమాణు వ్యాసార్థం

• పరమాణు వ్యాసార్థం (లోహ): 215 pm బేరియంకు ముందున్న పీరియడ్‌లు మరియు గ్రూప్‌లలోని మూలకాలతో పోలిస్తే బేరియం పెద్ద పరమాణు వ్యాసార్థాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఎందుకంటే బహుళ ఎలక్ట్రాన్ షెల్‌లు మరియు లోపలి ఎలక్ట్రాన్‌ల ద్వారా కేంద్రకానికి సమర్థవంతమైన షీల్డింగ్ ఉంటుంది. ఒక గ్రూప్‌లో క్రిందకు వెళ్ళే కొద్దీ పరమాణు వ్యాసార్థం పెరుగుతుంది.

ముఖ్య భౌతిక లక్షణాలు

• సాంద్రత: 3.62 g/cm³
• గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద స్థితి (25°C): ఘన
• రంగు: వెండి-తెలుపు, గాలికి గురైనప్పుడు నిస్తేజమైన బూడిద రంగులోకి మారుతుంది
• ద్రవీభవన స్థానం: 727 °C (999 K)
• మరుగు స్థానం: 1897 °C (2170 K)