Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
యురేనియం (U) - పరమాణు నిర్మాణం & రసాయన ధర్మాలు
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Chemistry - Revision - Uranium - Atomic Structure - Periodic Properties - JEE - NEET - CBSE - ICSE
యురేనియం (U) పరిచయం
యురేనియం (U) ఒక వెండి-తెలుపు రంగులో ఉండే రేడియోధార్మిక లోహ మూలకం, ఇది ఆక్టినైడ్ శ్రేణికి చెందినది. దాని విచ్ఛిన్నమయ్యే ఐసోటోప్ల (fissile isotopes) కారణంగా అణు సాంకేతికతలో ఇది ఒక కీలకమైన మూలకం.
పరమాణు నమూనా వివరాలు
యురేనియం యొక్క పరమాణు నిర్మాణం కిందివాటితో వర్గీకరించబడింది:
- పరమాణు సంఖ్య (Z): 92
- ఇది కేంద్రకంలో 92 ప్రోటాన్లను సూచిస్తుంది.
- ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య: 92 (ఒక తటస్థ పరమాణువులో).
- ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (అత్యంత సాధారణ ఐసోటోప్ అయిన యురేనియం-238, U-238 కొరకు): 238
- న్యూట్రాన్ల సంఖ్య: ద్రవ్యరాశి సంఖ్య - పరమాణు సంఖ్య = 238 - 92 = 146 న్యూట్రాన్లు.
- పరమాణు వ్యాసార్థం:
- లోహ వ్యాసార్థం: సుమారు 156 pm (పికోమీటర్లు).
- సమయోజనీయ వ్యాసార్థం: సుమారు 158 pm.
ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ & షెల్ రేఖాచిత్రం
యురేనియం యొక్క ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్ దాని రసాయన ప్రవర్తనను నిర్ణయిస్తుంది.
- ఎలక్ట్రానిక్ కాన్ఫిగరేషన్: [Rn] 5f³ 6d¹ 7s²
- [Rn] అనే పదం రేడాన్ యొక్క ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ను సూచిస్తుంది, ఇది యురేనియంకు ముందున్న జడవాయువు, దీని కాన్ఫిగరేషన్ 1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁶3d¹⁰ 4s²4p⁶4d¹⁰4f¹⁴ 5s²5p⁶5d¹⁰ 6s²6p⁶.
- షెల్ రేఖాచిత్ర ప్రాతినిధ్యం:
- ఎలక్ట్రాన్లు షెల్లలో (శక్తి స్థాయిలు) 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): 21 ఎలక్ట్రాన్లు (5s²5p⁶5d¹⁰5f³)
- P-షెల్ (n=6): 9 ఎలక్ట్రాన్లు (6s²6p⁶6d¹)
- Q-షెల్ (n=7): 2 ఎలక్ట్రాన్లు (7s²)
- దీనిని 2, 8, 18, 32, 21, 9, 2గా సంగ్రహించవచ్చు.
- ఎలక్ట్రాన్లు షెల్లలో (శక్తి స్థాయిలు) క్రింది విధంగా పంపిణీ చేయబడతాయి:
పీరియాడిక్ పోకడలు
ఆక్టినైడ్గా, యురేనియం నిర్దిష్ట పీరియాడిక్ పోకడలను ప్రదర్శిస్తుంది:
- అయనీకరణ ఎంతల్పీ:
- మొదటి అయనీకరణ ఎంతల్పీ (IE₁): 597.6 kJ/mol
- రెండవ అయనీకరణ ఎంతల్పీ (IE₂): 1420 kJ/mol
- మూడవ అయనీకరణ ఎంతల్పీ (IE₃): 1900 kJ/mol
- ఈ విలువలు యురేనియం, ఇతర లోహాల మాదిరిగానే, సాపేక్షంగా తక్కువ అయనీకరణ ఎంతల్పీని కలిగి ఉందని సూచిస్తాయి, అంటే ఇది సులభంగా ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోయి ధనాత్మక అయాన్లను ఏర్పరుస్తుంది.
- ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ:
- పౌలింగ్ స్కేల్: 1.38
- యురేనియం తక్కువ ఎలక్ట్రోనెగటివిటీని కలిగి ఉంటుంది, ఇది దాని లోహ స్వభావాన్ని మరియు రసాయన బంధాలలో ఎలక్ట్రాన్లను ఆకర్షించడం కంటే దానం చేసే ధోరణిని సూచిస్తుంది.
- ఎలక్ట్రాన్ గ్రహణ ఎంతల్పీ:
- చాలా లోహాలకు, ముఖ్యంగా ఆక్టినైడ్లకు, ఎలక్ట్రాన్ గ్రహణ ఎంతల్పీ సాధారణంగా ధనాత్మకంగా లేదా సున్నాకి దగ్గరగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే అవి సాధారణంగా ఎలక్ట్రాన్లను గ్రహించడం కంటే కోల్పోవడానికి మొగ్గు చూపుతాయి. ఖచ్చితమైన రుణాత్మక విలువలు సాధారణంగా నివేదించబడవు లేదా దాని రసాయనశాస్త్రానికి ముఖ్యమైనవి కావు.
- పరమాణు వ్యాసార్థం:
- లోహ వ్యాసార్థం: ~156 pm. బహుళ ఎలక్ట్రాన్ షెల్లు ఉండటం వల్ల పరమాణు వ్యాసార్థం సాపేక్షంగా పెద్దదిగా ఉంటుంది.
కీలక భౌతిక ధర్మాలు
యురేనియం విభిన్న భౌతిక లక్షణాలను కలిగి ఉంది:
- సాంద్రత: 19.1 g/cm³ (20 °C వద్ద)
- యురేనియం అసాధారణంగా దట్టమైన లోహం, సీసం కంటే దాదాపు రెండు రెట్లు దట్టమైనది.
- గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద స్థితి: ఘనపదార్థం
- రంగు: వెండి-తెలుపు నుండి బూడిద రంగు వరకు. ఇది గాలిలో త్వరగా మసకబారి బూడిద రంగు లేదా నలుపు ఆక్సైడ్ పొరను ఏర్పరుస్తుంది.
- ద్రవీభవన స్థానం: 1132 °C
- మరిగే స్థానం: 4131 °C