Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
బిస్మత్ (Bi) - పరమాణు నిర్మాణం & రసాయన ధర్మాలు
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Chemistry - Bismuth - Bi - Atomic Structure - Periodic Trends - Physical Properties - Group 15
పరమాణు నమూనా వివరాలు
బిస్మత్ (Bi) అనేది పీరియాడిక్ టేబుల్లోని గ్రూప్ 15 మరియు పీరియడ్ 6లో ఉన్న ఒక p-బ్లాక్ మూలకం. ఇది అత్యంత బరువైన స్థిరమైన సహజంగా లభించే మూలకం.
ప్రాథమిక కణాలు
- పరమాణు సంఖ్య (Z): 83
- కేంద్రకంలో 83 ప్రోటాన్లను సూచిస్తుంది.
- తటస్థ పరమాణువులో 83 ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి.
- ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (A): సుమారుగా 209 (అత్యంత స్థిరమైన ఐసోటోప్, బిస్మత్-209 కోసం, తరచుగా (^{209}\text{Bi}) అని సూచిస్తారు).
- న్యూట్రాన్లు: A - Z = 209 - 83 = 126 న్యూట్రాన్లు.
పరమాణు పరిమాణం
- లోహ వ్యాసార్థం: సుమారుగా 163 pm (పికోమీటర్లు).
- సమయోజనీయ వ్యాసార్థం: సుమారుగా 146 pm.
ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసం & షెల్ రేఖాచిత్రం
ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసం
బిస్మత్ యొక్క భూస్థితి ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసం:
[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
ఈ విన్యాసం వీటిని సూచిస్తుంది:
- [Xe]: క్సెనాన్ యొక్క విన్యాసం, కోర్ ఎలక్ట్రాన్లను సూచిస్తుంది.
- 4f¹⁴: పూర్తిగా నిండిన 4f ఉప-షెల్, లాంథనైడ్ సంకోచ ప్రభావానికి తోడ్పడుతుంది.
- 5d¹⁰: పూర్తిగా నిండిన 5d ఉప-షెల్.
- 6s²: పూర్తిగా నిండిన 6s ఉప-షెల్.
- 6p³: సగం నిండిన 6p ఉప-షెల్, గ్రూప్ 15 (నిక్టోజెన్లు) లో దాని స్థానాన్ని సూచిస్తుంది.
షెల్-వారీ ఎలక్ట్రాన్ పంపిణీ
ఎలక్ట్రాన్లు ప్రధాన శక్తి షెల్లలో క్రింది విధంగా పంపిణీ చేయబడతాయి:
- K-షెల్ (n=1): 2 ఎలక్ట్రాన్లు
- L-షెల్ (n=2): 8 ఎలక్ట్రాన్లు
- M-షెల్ (n=3): 18 ఎలక్ట్రాన్లు
- N-షెల్ (n=4): 32 ఎలక్ట్రాన్లు
- O-షెల్ (n=5): 18 ఎలక్ట్రాన్లు
- P-షెల్ (n=6): 5 వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు (6sలో 2, 6pలో 3)
ఆవర్తన ధర్మాలు
అయనీకరణ ఎంతల్పీ (మొదటిది)
- విలువ: సుమారుగా 703 kJ/mol.
- ధోరణి: గ్రూప్ 15 మూలకం కాబట్టి, దాని మొదటి అయనీకరణ ఎంతల్పీ గ్రూప్ 1 మరియు 2 మూలకాలతో పోలిస్తే సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఇది స్థిరమైన సగం నిండిన p-ఉప-షెల్ కారణంగా. గ్రూప్లో క్రిందికి వెళ్ళే కొద్దీ, అయనీకరణ ఎంతల్పీ సాధారణంగా తగ్గుతుంది, కానీ బిస్మత్ విషయంలో, పూర్తిగా నిండిన 4f మరియు 5d ఆర్బిటాల్ల ఉనికి, తక్కువ షీల్డింగ్ (లాంథనైడ్ సంకోచం మరియు d-బ్లాక్ సంకోచం) వల్ల ప్రభావవంతమైన కేంద్రక ఆవేశం పెరిగి, ఆశించిన దానికంటే కొంచెం ఎక్కువ విలువకు దారితీస్తుంది.
ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ (పౌలింగ్ స్కేల్)
- విలువ: సుమారుగా 2.02.
- ధోరణి: ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ సాధారణంగా పరమాణు పరిమాణం మరియు షీల్డింగ్ పెరగడం వల్ల ఒక గ్రూప్లో క్రిందికి వెళ్ళే కొద్దీ తగ్గుతుంది. బిస్మత్, గ్రూప్ 15లో దిగువన ఉండటం వల్ల, దాని తేలికైన సజాతీయ మూలకాలతో పోలిస్తే సాపేక్షంగా తక్కువ ఎలక్ట్రోనెగటివిటీని కలిగి ఉంటుంది, ఇది దాని లోహ లక్షణాన్ని సూచిస్తుంది.
ఎలక్ట్రాన్ గ్రహణ ఎంతల్పీ
- విలువ: సుమారుగా -91 kJ/mol.
- ధోరణి: బిస్మత్ వంటి లోహ మూలకాలకు, ఎలక్ట్రాన్ గ్రహణ ఎంతల్పీ సాధారణంగా తక్కువ ప్రతికూలంగా లేదా సానుకూలంగా ఉంటుంది. బిస్మత్ ఎలక్ట్రాన్ను స్వీకరించే స్వల్ప ధోరణిని కలిగి ఉంటుంది, కానీ అది బలమైన ఎలక్ట్రాన్ స్వీకర్త కాదు, ఇది దాని లోహ స్వభావాన్ని ప్రతిబింబిస్తుంది.
పరమాణు వ్యాసార్థం (లోహ వ్యాసార్థం)
- విలువ: సుమారుగా 163 pm.
- ధోరణి: కొత్త ఎలక్ట్రాన్ షెల్లు చేరడం వల్ల పరమాణు వ్యాసార్థం సాధారణంగా ఒక గ్రూప్లో క్రిందికి వెళ్ళే కొద్దీ పెరుగుతుంది. అయితే, లాంథనైడ్ సంకోచం మరియు 5d ఎలక్ట్రాన్ల ఉనికి (d-బ్లాక్ సంకోచం) కారణంగా, d మరియు f బ్లాక్ల తర్వాత 6వ పీరియడ్ మూలకాలలో పరమాణు వ్యాసార్థంలో పెరుగుదల ఆశించినంత స్పష్టంగా ఉండదు, కానీ ఇది తక్కువ బరువున్న గ్రూప్ 15 మూలకాల కంటే పెద్దది.
ముఖ్య భౌతిక ధర్మాలు
- సాంద్రత: 9.78 g/cm³ (20 °C వద్ద).
- STP వద్ద స్థితి (ప్రామాణిక ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం): ఘనపదార్థం.
- రంగు: వెండి-పింక్-తెలుపు, గాలికి గురైనప్పుడు తరచుగా బిస్మత్ ఆక్సైడ్ యొక్క ఇరిడిసెంట్ (ఇంద్రధనస్సు లాంటి) మచ్చల పొరను ప్రదర్శిస్తుంది.
- ద్రవీభవన స్థానం: 271.5 °C.
- భాష్పీభవన స్థానం: 1564 °C.
- వర్గీకరణ: పోస్ట్-ట్రాన్సిషన్ మెటల్, కొన్ని అలోహాలతో సారూప్యతలు ఉండటం వల్ల తరచుగా మెటల్లాయిడ్గా పరిగణించబడుతుంది. ఇది డయమాగ్నెటిక్.