Revision Guide • Class 10-12 / JEE / NEET
క్సెనాన్ (Xe) - పరమాణు నిర్మాణం & రసాయన ధర్మాలు
By Periodic Table India
CBSE / JEE Prep Notes
- Xenon - Noble Gas - Atomic Structure - Chemical Properties - JEE - NEET - CBSE - ICSE - Group 18
క్సెనాన్ (Xe) యొక్క పరమాణు నిర్మాణం
క్సెనాన్ ఆవర్తన పట్టికలోని గ్రూప్ 18కి చెందిన ఒక ఉత్కృష్ట వాయువు. దీని పరమాణు నిర్మాణం దాని అంతర్గత స్థిరత్వం మరియు క్రియాశీలతను నిర్వచిస్తుంది.
పరమాణు నమూనా వివరాలు
- పరమాణు సంఖ్య (Z): 54
- కేంద్రకంలో 54 ప్రోటాన్లను సూచిస్తుంది.
- ఒక తటస్థ పరమాణువులో, 54 ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి.
- సగటు పరమాణు ద్రవ్యరాశి: 131.29 u
- ఇది సహజంగా లభించే దాని ఐసోటోప్ల ద్రవ్యరాశిల భార సగటు.
- న్యూట్రాన్ల సంఖ్య: అత్యంత సమృద్ధిగా లభించే ఐసోటోప్ (Xenon-132) కోసం, దీనికి 132 - 54 = 78 న్యూట్రాన్లు ఉన్నాయి. న్యూట్రాన్ల సగటు సంఖ్య సుమారుగా 77.
- పరమాణు వ్యాసార్థం (వాన్ డెర్ వాల్స్): 216 pm
- ఇది అత్యంత సమీపంలో ఉన్న రెండు బంధించబడని క్సెనాన్ పరమాణువుల కేంద్రకాల మధ్య దూరాన సగాన్ని సూచిస్తుంది.
ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం మరియు షెల్ రేఖాచిత్రం
క్సెనాన్ యొక్క ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం దాని రసాయన జడత్వాన్ని గురించి అంతర్దృష్టిని అందిస్తుంది.
- ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం: [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁶
- ఉత్కృష్ట వాయు కెర్నెల్
[Kr]క్రిప్టాన్ (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶) యొక్క ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాన్ని సూచిస్తుంది. - బాహ్య కర్పరం (వాలెన్స్ షెల్) 5s² 5p⁶, ఇది పూర్తిగా నిండిన అష్టకాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
- ఉత్కృష్ట వాయు కెర్నెల్
- షెల్ రేఖాచిత్ర ప్రాతినిధ్యం (పాఠంలో):
- K- షెల్ (n=1): 2 ఎలక్ట్రాన్లు (1s²)
- L- షెల్ (n=2): 8 ఎలక్ట్రాన్లు (2s² 2p⁶)
- M- షెల్ (n=3): 18 ఎలక్ట్రాన్లు (3s² 3p⁶ 3d¹⁰)
- N- షెల్ (n=4): 18 ఎలక్ట్రాన్లు (4s² 4p⁶ 4d¹⁰)
- O- షెల్ (n=5): 8 ఎలక్ట్రాన్లు (5s² 5p⁶) - ఈ స్థిరమైన అష్టక విన్యాసం క్సెనాన్ యొక్క తక్కువ క్రియాశీలతకు గణనీయంగా దోహదపడుతుంది.
క్సెనాన్ యొక్క ఆవర్తన ధర్మాలు
దాని సాధారణ జడత్వం ఉన్నప్పటికీ, క్సెనాన్ కొన్ని ఆవర్తన ధర్మాలను ప్రదర్శిస్తుంది.
- అయనీకరణ ఎంతల్పీ (IE₁): 1170.4 kJ/mol
- క్సెనాన్కు దాని స్థిరమైన, పూర్తిగా నిండిన వాలెన్స్ షెల్ కారణంగా సాపేక్షంగా అధిక మొదటి అయనీకరణ ఎంతల్పీ ఉంటుంది. ఈ స్థిరమైన విన్యాసం నుండి ఎలక్ట్రాన్ను తొలగించడానికి గణనీయమైన శక్తి అవసరం. అయినప్పటికీ, నియాన్ లేదా ఆర్గాన్ వంటి తేలికైన ఉత్కృష్ట వాయువుల కంటే ఇది తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది తేలికైన ఉత్కృష్ట వాయువులతో పోలిస్తే ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోయే (మరియు తద్వారా సమ్మేళనాలను ఏర్పరిచే) ఎక్కువ ధోరణిని సూచిస్తుంది.
- ఎలక్ట్రోనెగటివిటీ: పాలింగ్ స్కేల్లో సాధారణంగా కేటాయించబడదు (లేదా సుమారుగా 0 గా పరిగణించబడుతుంది).
- ఉత్కృష్ట వాయువులకు రసాయన బంధంలో ఎలక్ట్రాన్లను ఆకర్షించే గణనీయమైన ధోరణి ఉండదు, ఎందుకంటే వాటి వాలెన్స్ షెల్లు ఇప్పటికే పూర్తయ్యాయి.
- ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంతల్పీ (ΔegH): సుమారు +41 kJ/mol
- ఉత్కృష్ట వాయువులకు ఎలక్ట్రాన్ గ్రాహ్య ఎంతల్పీ ధనాత్మకంగా ఉంటుంది. ఇది స్థిరమైన అష్టక విన్యాసాన్ని భంగపరుస్తూ, అదనపు ఎలక్ట్రాన్ను పరమాణువులోకి బలవంతంగా చేర్చడానికి శక్తిని అందించాలి అని సూచిస్తుంది, ఎందుకంటే అది అధిక-శక్తి ఉప కర్పరాన్ని ఆక్రమించవలసి ఉంటుంది.
- పరమాణు వ్యాసార్థం (వాన్ డెర్ వాల్స్): 216 pm
- కొత్త ఎలక్ట్రాన్ షెల్ల చేరిక కారణంగా గ్రూప్ 18లో పరమాణు వ్యాసార్థం పెరుగుతుంది. క్సెనాన్కు తేలికైన ఉత్కృష్ట వాయువుల కంటే పెద్ద పరమాణు వ్యాసార్థం ఉంటుంది.
క్సెనాన్ యొక్క ముఖ్య భౌతిక ధర్మాలు
క్సెనాన్ ఉత్కృష్ట వాయువులకు విలక్షణమైన భౌతిక లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది.
- ప్రామాణిక ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం (STP) వద్ద భౌతిక స్థితి: వాయువు
- రంగు: రంగులేనిది
- వాసన: వాసనలేనిది
- రుచి: రుచిలేనిది
- సాంద్రత (STP వద్ద): 5.894 g/L
- క్సెనాన్ గాలి కంటే గణనీయంగా సాంద్రత ఎక్కువ (సుమారు 4.5 రెట్లు ఎక్కువ సాంద్రత).
- ద్రవీభవన స్థానం: -111.7 °C (161.45 K)
- మరుగు స్థానం: -108.0 °C (165.15 K)
- నీటిలో ద్రావణీయత: తక్కువ ద్రావణీయత (ఉదాహరణకు, 20 °C మరియు 1 atm వద్ద 108.1 mg/L).
- రసాయన క్రియాశీలత: సాధారణంగా నిష్క్రియం, కానీ నిర్దిష్ట పరిస్థితులలో ఫ్లోరిన్ వంటి అధిక ఎలక్ట్రోనెగటివ్ మూలకాలతో సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది (ఉదాహరణకు, XeF₂, XeF₄, XeF₆).