బేరియం (Ba) - CBSE, JEE, NEET కోసం సమగ్ర అధ్యయన మార్గదర్శిని

పరిచయం

బేరియం (Ba) అనేది ఆల్కలీన్ ఎర్త్ మెటల్, ఇది వైద్య నిర్ధారణల నుండి పైరోటెక్నిక్స్ వరకు గణనీయమైన అనువర్తనాలను కలిగి ఉంది. దీని రసాయన చర్య మరియు ధర్మాలు గ్రూప్ 2 మూలకాలకు విలక్షణమైనవి, ఆవర్తన ధోరణులు మరియు అకర్బన రసాయన శాస్త్రాన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి ఇది ఒక ముఖ్యమైన అంశంగా నిలుస్తుంది.

CBSE/JEE త్వరిత పునశ్చరణ నోట్స్

పరమాణు సంఖ్య: 56
పరమాణు ద్రవ్యరాశి: 137.33 u
గ్రూప్: 2 (ఆల్కలీన్ ఎర్త్ మెటల్స్)
పీరియడ్: 6
బ్లాక్: s-బ్లాక్
వాలెన్సీ: +2 (Ba²⁺ అయాన్‌ను ఏర్పరుస్తుంది)
స్వభావం: మృదువైన, వెండి-తెలుపు, చురుకైన లోహం.
ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ (పౌలింగ్): 0.89
ద్రవీభవన స్థానం: 727 °C
బాష్పీభవన స్థానం: 1897 °C
సాంద్రత: 3.59 g/cm³
ముఖ్య లక్షణం: ఫ్లేమ్ టెస్ట్‌లో ఆపిల్-గ్రీన్ జ్వాలను ప్రదర్శిస్తుంది.

ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం & బంధ స్వభావం

ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం

పూర్తి విన్యాసం: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s²
సంక్షిప్త విన్యాసం: [Xe] 6s²

బంధ స్వభావం

బేరియం దాని రెండు వెలుపలి 6s ఎలక్ట్రాన్‌లను సులభంగా కోల్పోయి స్థిరమైన ఉత్కృష్ట వాయువు విన్యాసం (క్సేనాన్, Xe) పొందుతుంది.
ఇది ప్రధానంగా అయానిక బంధాలను ఏర్పరుస్తుంది, సమ్మేళనాలలో సాధారణంగా Ba²⁺ అయాన్‌గా ఉంటుంది.
దీని ఎలక్ట్రోపాజిటివ్ స్వభావం దీనిని బలమైన క్షయకరణ కారకంగా చేస్తుంది.

ముఖ్యమైన రసాయన చర్యలు

1. గాలి/ఆక్సిజన్‌తో చర్య

బేరియం గాలిలో వేగంగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది మరియు ఆక్సిజన్‌లో మండి బేరియం ఆక్సైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. అధిక ఆక్సిజన్‌తో, అది బేరియం పెరాక్సైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.

బేరియం ఆక్సైడ్ ఏర్పడటం: 2Ba(s) + O₂(g) → 2BaO(s)
బేరియం పెరాక్సైడ్ ఏర్పడటం (అధిక O₂ తో): Ba(s) + O₂(g) → BaO₂(s)

2. నీటితో చర్య

బేరియం నీటితో తీవ్రంగా చర్య జరిపి, హైడ్రోజన్ వాయువును విడుదల చేస్తుంది మరియు బేరియం హైడ్రాక్సైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. ఈ చర్య ఆల్కలీ లోహాల చర్యల కంటే తక్కువ తీవ్రంగా ఉంటుంది, కానీ తేలికైన ఆల్కలీన్ ఎర్త్ లోహాల కంటే మరింత తీవ్రంగా ఉంటుంది.

Ba(s) + 2H₂O(l) → Ba(OH)₂(aq) + H₂(g)

3. ఆమ్లాలతో చర్య

బేరియం విలీన ఆమ్లాలతో (ఉదాహరణకు, HCl) సులభంగా చర్య జరిపి హైడ్రోజన్ వాయువును మరియు సంబంధిత బేరియం లవణాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లంతో, కరగని బేరియం సల్ఫేట్ ఏర్పడటం వల్ల చర్య పరిమితం అవుతుంది.

Ba(s) + 2HCl(aq) → BaCl₂(aq) + H₂(g)

4. హాలోజెన్‌లతో చర్య

బేరియం హాలోజెన్‌లతో నేరుగా చర్య జరిపి బేరియం హాలైడ్‌లను ఏర్పరుస్తుంది.

Ba(s) + Cl₂(g) → BaCl₂(s)

5. ఫ్లేమ్ టెస్ట్

బేరియం సమ్మేళనాలు వాటి ఎలక్ట్రాన్‌ల ఉత్తేజం మరియు తదనంతర డి-ఉత్తేజం కారణంగా నిస్తేజమైన జ్వాలకు విలక్షణమైన ఆపిల్-గ్రీన్ రంగును ఇస్తాయి. ఇది బేరియం అయాన్‌ల కోసం ఒక సాధారణ పరీక్ష.

6. కరగని లవణాల ఏర్పడటం

బేరియం అనేక ముఖ్యమైన కరగని లవణాలను ఏర్పరుస్తుంది, ఇవి గుణాత్మక విశ్లేషణకు మరియు పారిశ్రామిక అనువర్తనాలకు కీలకమైనవి.

బేరియం సల్ఫేట్ (BaSO₄): నీటిలో మరియు విలీన ఆమ్లాలలో కరగదు. సల్ఫేట్ అయాన్‌ల నిర్ధారణ పరీక్షగా మరియు వైద్య ఇమేజింగ్‌లో ఉపయోగించబడుతుంది. Ba²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq) → BaSO₄(s)
బేరియం కార్బోనేట్ (BaCO₃): నీటిలో కరగదు. Ba²⁺(aq) + CO₃²⁻(aq) → BaCO₃(s)
బేరియం క్రోమేట్ (BaCrO₄): కరగని, పసుపు అవక్షేపం. Ba²⁺(aq) + CrO₄²⁻(aq) → BaCrO₄(s)

పారిశ్రామిక మరియు జీవ ప్రాముఖ్యత

పారిశ్రామిక ప్రాముఖ్యత

డ్రిల్లింగ్ ద్రవాలు: బేరియం సల్ఫేట్ (బారైట్) చమురు మరియు గ్యాస్ డ్రిల్లింగ్ మడ్‌లలో బరువు పెంచే ఏజెంట్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది.
గ్లాస్ మరియు సిరామిక్స్: బేరియం సమ్మేళనాలను గ్లాస్‌లో దాని వక్రీభవన గుణకాన్ని పెంచడానికి మరియు సిరామిక్స్‌లో వాటి నిగనిగని మెరుగుపరచడానికి కలుపుతారు.
పైరోటెక్నిక్స్: బాణసంచాలో విలక్షణమైన ఆపిల్-గ్రీన్ రంగును ఉత్పత్తి చేయడానికి బేరియం నైట్రేట్ మరియు క్లోరేట్ ఉపయోగించబడతాయి.
వాక్యూమ్ ట్యూబ్‌లు: మిగిలిన వాయువులను తొలగించడానికి వాక్యూమ్ ట్యూబ్‌లలో బేరియం గెట్టర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది.
పెయింట్‌లు: బేరియం సల్ఫేట్ (బ్లాంక్ ఫిక్సే) తెలుపు వర్ణద్రవ్యంగా మరియు ఫిల్లర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది.

జీవ ప్రాముఖ్యత

బేరియం మీల్ (BaSO₄): బేరియం సల్ఫేట్, కరగని మరియు విషపూరితం కానిది కావడం వలన, జీర్ణనాళం యొక్క X-రే ఇమేజింగ్ కోసం “బేరియం మీల్” లేదా ఎనిమాగా నోటి ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది. దీని అధిక పరమాణు సంఖ్య X-కిరణాలను సమర్థవంతంగా అడ్డుకుంటుంది, ఇది మృదు కణజాలాలను స్పష్టంగా చూడటానికి అనుమతిస్తుంది.
విషపూరితం: కరిగే బేరియం సమ్మేళనాలు (ఉదాహరణకు, BaCl₂, BaCO₃, Ba(NO₃)₂) కండరాలు మరియు నాడీ పనితీరుకు ఆటంకం కలిగించి, మింగితే అత్యంత విషపూరితమైనవి. కరగని BaSO₄ దాని అత్యంత తక్కువ కరుగుదల కారణంగా సురక్షితమైనది.