నికెల్ (Ni) పునశ్చరణ గైడ్
నికెల్ (Ni) యొక్క పరమాణు నమూనా
నికెల్ (Ni) అనేది పీరియాడిక్ టేబుల్లోని గ్రూప్ 10 మరియు పీరియడ్ 4లో ఉన్న ఒక పరివర్తన లోహం (transition metal).
- పరమాణు సంఖ్య (Z): 28
- ప్రోటాన్ల సంఖ్య: 28
- ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య: 28 (తటస్థ పరమాణువులో)
- పరమాణు ద్రవ్యరాశి (A): సుమారుగా 58.69 u (పరమాణు ద్రవ్యరాశి యూనిట్లు)
- న్యూట్రాన్ల సంఖ్య: అత్యంత సమృద్ధిగా లభించే ఐసోటోప్, నికెల్-58 (⁵⁸Ni), 30 న్యూట్రాన్లను (58 - 28) కలిగి ఉంటుంది. సగటు పరమాణు ద్రవ్యరాశి ⁶⁰Ni (32 న్యూట్రాన్లు) వంటి ఇతర ఐసోటోప్లను పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది.
- పరమాణు పరిమాణం (లోహ వ్యాసార్థం): సుమారుగా 124 పికోమీటర్లు (pm).
ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం మరియు షెల్ రేఖాచిత్రం
ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం
నికెల్ యొక్క గ్రౌండ్ స్టేట్ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁸ 4s²
ఇది నోబుల్ గ్యాస్ కోర్ సంజ్ఞామానాన్ని ఉపయోగించి కూడా వ్రాయవచ్చు:
[Ar] 3d⁸ 4s²
షెల్ రేఖాచిత్ర ప్రాతినిధ్యం (ఎలక్ట్రాన్ పంపిణీ)
ప్రధాన శక్తి షెల్లలో (K, L, M, N) ఎలక్ట్రాన్లు ఈ క్రింది విధంగా పంపిణీ చేయబడతాయి:
- K-షెల్ (n=1): 2 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది (
1s²) - L-షెల్ (n=2): 8 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది (
2s² 2p⁶) - M-షెల్ (n=3): 16 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది (
3s² 3p⁶ 3d⁸) - N-షెల్ (n=4): 2 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది (
4s²)
ఈ పంపిణీ ఒక తటస్థ నికెల్ పరమాణువుకు మొత్తం 28 ఎలక్ట్రాన్లను నిర్ధారిస్తుంది. పాక్షికంగా నిండిన 3d సబ్షెల్ పరివర్తన లోహాల లక్షణం.
నికెల్ యొక్క పీరియాడిక్ ధోరణులు
అయనీకరణ ఎన్తాల్పీ
అయనీకరణ ఎన్తాల్పీ అనేది వాయు స్థితిలోని పరమాణువు నుండి ఎలక్ట్రాన్ను తొలగించడానికి అవసరమైన శక్తి.
- మొదటి అయనీకరణ ఎన్తాల్పీ (IE₁): 737 kJ/mol
- రెండవ అయనీకరణ ఎన్తాల్పీ (IE₂): 1753 kJ/mol
- ధోరణి: నికెల్ యొక్క అయనీకరణ ఎన్తాల్పీలు మధ్యస్థంగా ఉంటాయి, ఇది పరివర్తన లోహాలకు సాధారణం. IE₁ అదే పీరియడ్లోని అలోహాల కంటే తక్కువగా మరియు ఆల్కలీ లోహాల కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. మిగిలిన ఎలక్ట్రాన్లపై పెరిగిన సమర్థవంతమైన కేంద్రక ఆవేశం (effective nuclear charge) కారణంగా IE₂ గణనీయంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది.
రుణ విద్యుదాత్మకత
రుణ విద్యుదాత్మకత అనేది రసాయన బంధంలో పంచుకున్న ఎలక్ట్రాన్లను ఆకర్షించే పరమాణువు యొక్క సామర్థ్యం కొలమానం.
- పాలింగ్ స్కేల్ రుణ విద్యుదాత్మకత: 1.91
- ధోరణి: నికెల్ మధ్యస్థ రుణ విద్యుదాత్మకతను కలిగి ఉంటుంది, ఇది ధ్రువ సమయోజనీయ బంధాలను ఏర్పరచగల సామర్థ్యాన్ని, అలాగే లోహ బంధంలో సులభంగా పాల్గొనగల సామర్థ్యాన్ని సూచిస్తుంది.
ఎలక్ట్రాన్ గ్రహణ ఎన్తాల్పీ
ఎలక్ట్రాన్ గ్రహణ ఎన్తాల్పీ అనేది ఒక తటస్థ వాయు స్థితిలోని పరమాణువుకు ఒక ఎలక్ట్రాన్ను జోడించినప్పుడు ఒక నెగటివ్ అయాన్ను ఏర్పరచడానికి జరిగే శక్తి మార్పు.
- ఎలక్ట్రాన్ గ్రహణ ఎన్తాల్పీ (E_ea): -112 kJ/mol
- ధోరణి: నికెల్ ప్రతికూల ఎలక్ట్రాన్ గ్రహణ ఎన్తాల్పీని కలిగి ఉంటుంది, అంటే అది ఎలక్ట్రాన్ను పొందినప్పుడు శక్తిని విడుదల చేస్తుంది. అయితే, ఈ విలువ హాలోజన్ల వలె బలంగా ప్రతికూలంగా ఉండదు, ఇది స్థిరమైన ఆనయాన్లను సులభంగా ఏర్పరచదని సూచిస్తుంది.
పరమాణు వ్యాసార్థం
పరమాణు వ్యాసార్థం అనేది ఒక పరమాణువు పరిమాణం. లోహాల కోసం, లోహ వ్యాసార్థం సాధారణంగా పరిగణించబడుతుంది.
- లోహ వ్యాసార్థం: 124 pm
- ధోరణి: ఒక పీరియడ్లో, సమర్థవంతమైన కేంద్రక ఆవేశం పెరగడం వల్ల పరమాణు వ్యాసార్థం సాధారణంగా ఎడమ నుండి కుడికి తగ్గుతుంది. అయితే, పరివర్తన లోహాలలో, ధోరణి మరింత సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది, తరచుగా స్వల్ప తగ్గుదల తరువాత స్వల్ప పెరుగుదల లేదా సాపేక్ష స్థిరత్వం కనిపిస్తుంది. నికెల్ యొక్క పరమాణు వ్యాసార్థం 3d శ్రేణి పరివర్తన లోహాలకు సాధారణం.
నికెల్ యొక్క ముఖ్య భౌతిక లక్షణాలు
- సాంద్రత: 20 °C వద్ద 8.90 g/cm³
- గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద స్థితి (25 °C): ఘన
- రంగు: వెండి-తెలుపు, స్వల్ప బంగారు వర్ణం, అధిక కాంతివంతమైనది (high luster).
- ద్రవీభవన స్థానం: 1455 °C
- మరుగు స్థానం: 2913 °C
- అయస్కాంత లక్షణాలు: గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఫెర్రో అయస్కాంతం (ferromagnetic) (అయస్కాంత క్షేత్రాలకు బలమైన ఆకర్షణ).
- వంగే గుణం (Malleability) మరియు తీగలుగా సాగే గుణం (Ductility): అధికంగా వంగే గుణం (రేకులుగా కొట్టవచ్చు) మరియు తీగలుగా సాగే గుణం (తీగలుగా లాగవచ్చు) కలిగి ఉంటుంది.
- వాహకత్వం: ఉష్ణానికి మరియు విద్యుత్తుకు మంచి వాహకం.