അദ്ധ്യായം 11 p-ബ്ലോക്ക് മൂലകങ്ങൾ

“ഭാരമേറിയ മൂലകങ്ങളുടെ ആന്തരിക കോറിൽ $d$, $f$ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ സ്വാധീനം മൂലം p-ബ്ലോക്ക് മൂലകങ്ങളുടെ ഗുണങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്ന വ്യത്യാസം അവയുടെ രസതന്ത്രത്തെ രസകരമാക്കുന്നു”

$p$-ബ്ലോക്ക് മൂലകങ്ങളിൽ അവസാന ഇലക്ട്രോൺ ബാഹ്യതമ $p$ ഓർബിറ്റലിൽ പ്രവേശിക്കുന്നു. $p$ ഓർബിറ്റലുകളുടെ എണ്ണം മൂന്നാണെന്നും അതിനാൽ, ഒരു കൂട്ടം $p$ ഓർബിറ്റലുകളിൽ അടങ്ങിയിരിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഇലക്ട്രോണുകളുടെ പരമാവധി എണ്ണം ആറാണെന്നും നമുക്കറിയാം. അതിനാൽ, ആവർത്തനപ്പട്ടികയിൽ 13 മുതൽ 18 വരെ നമ്പറിംഗ് ഉള്ള $p$-ബ്ലോക്ക് മൂലകങ്ങളുടെ ആറ് ഗ്രൂപ്പുകളുണ്ട്. ബോറോൺ, കാർബൺ, നൈട്രജൻ, ഓക്സിജൻ, ഫ്ലൂറിൻ, ഹീലിയം എന്നിവ ഗ്രൂപ്പുകളുടെ തലവന്മാരാണ്. അവയുടെ സംയോജകതാ ഷെൽ ഇലക്ട്രോൺ വിന്യാസം $\boldsymbol{n} \boldsymbol{s}^{2} \boldsymbol{n} \boldsymbol{p}^{\mathbf{1 - 6}}$ ആണ് ($\mathrm{He}$ ഒഴികെ). എന്നിരുന്നാലും, ഇലക്ട്രോൺ വിന്യാസത്തിന്റെ ആന്തരിക കോർ വ്യത്യസ്തമായിരിക്കാം. മൂലകങ്ങളുടെ ആന്തരിക കോറിലെ വ്യത്യാസം അവയുടെ ഭൗതിക ഗുണങ്ങളെ (ആറ്റോമിക, അയോണിക ആരങ്ങൾ, അയോണീകരണ എൻതാൽപ്പി മുതലായവ) മാത്രമല്ല, രാസ ഗുണങ്ങളെയും വലുതായി സ്വാധീനിക്കുന്നു. അതിന്റെ ഫലമായി, $p$-ബ്ലോക്കിന്റെ ഒരു ഗ്രൂപ്പിലെ മൂലകങ്ങളുടെ ഗുണങ്ങളിൽ ധാരാളം വ്യത്യാസം നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. ഒരു $p$-ബ്ലോക്ക് മൂലകം കാണിക്കുന്ന പരമാവധി ഓക്സീകരണാവസ്ഥ സംയോജകതാ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ആകെ എണ്ണത്തിന് (അതായത്, $s^{-}$, $p$-ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ആകെത്തുക) തുല്യമാണ്. വ്യക്തമായും, സാധ്യമായ ഓക്സീകരണാവസ്ഥകളുടെ എണ്ണം ആവർത്തനപ്പട്ടികയുടെ വലതുവശത്തേക്ക് വർദ്ധിക്കുന്നു. ഈ ഗ്രൂപ്പ് ഓക്സീകരണാവസ്ഥയ്ക്ക് പുറമേ, $p$-ബ്ലോക്ക് മൂലകങ്ങൾ മറ്റ് ഓക്സീകരണാവസ്ഥകൾ കാണിക്കാം, അവ സാധാരണയായി സംയോജകതാ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ആകെ എണ്ണത്തിൽ നിന്ന് രണ്ടിന്റെ യൂണിറ്റ് കൊണ്ട് വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും, എന്നാൽ അത് ആവശ്യമില്ല. $p$-ബ്ലോക്ക് മൂലകങ്ങൾ കാണിക്കുന്ന പ്രധാന ഓക്സീകരണാവസ്ഥകൾ പട്ടിക 11.1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ബോറോൺ, കാർബൺ, നൈട്രജൻ കുടുംബങ്ങളിൽ, ഗ്രൂപ്പിലെ ഭാരം കുറഞ്ഞ മൂലകങ്ങൾക്ക് ഗ്രൂപ്പ് ഓക്സീകരണാവസ്ഥയാണ് ഏറ്റവും സ്ഥിരമായ അവസ്ഥ. എന്നിരുന്നാലും, ഓരോ ഗ്രൂപ്പിലെയും ഭാരമേറിയ മൂലകങ്ങൾക്ക്, ഗ്രൂപ്പ് ഓക്സീകരണാവസ്ഥയേക്കാൾ രണ്ട് യൂണിറ്റ് കുറവുള്ള ഓക്സീകരണാവസ്ഥ പടിപടിയായി കൂടുതൽ സ്ഥിരത കൈവരിക്കുന്നു. ഗ്രൂപ്പ് ഓക്സീകരണാവസ്ഥകളേക്കാൾ രണ്ട് യൂണിറ്റ് കുറവുള്ള ഓക്സീകരണാവസ്ഥകളുടെ സംഭവം ചിലപ്പോൾ ‘നിഷ്ക്രിയ ജോഡി പ്രഭാവം’ എന്നതിന് ആരോപിക്കപ്പെടുന്നു.

പട്ടിക 11.1 p-ബ്ലോക്ക് മൂലകങ്ങളുടെ പൊതു ഇലക്ട്രോണിക് വിന്യാസവും ഓക്സീകരണാവസ്ഥകളും

ഗ്രൂപ്പ്	$\mathbf{1 3}$	$\mathbf{1 4}$	$\mathbf{1 5}$	$\mathbf{1 6}$	$\mathbf{1 7}$	$\mathbf{1 8}$
പൊതു ഇലക്ട്രോണിക് വിന്യാസം	$n s^{2} n p^{1}$	$n s^{2} n p^{2}$	$n s^{2} n p^{3}$	$n s^{2} n p^{4}$	$n s^{2} n p^{5}$	$n s^{2} n p^{6}$ $\left(1 s^{2}\right.$ for $\left.\mathrm{He}\right)$
ഗ്രൂപ്പിന്റെ ആദ്യ അംഗം	$\mathrm{B}$	$\mathrm{C}$	$\mathrm{N}$	$\mathrm{O}$	$\mathrm{F}$	$\mathrm{He}$
ഗ്രൂപ്പ് ഓക്സീകരണാവസ്ഥ	+3	+4	+5	+6	+7	+8
മറ്റ് ഓക്സീകരണാവസ്ഥകൾ	+1	+2, -4	+3, -3	+4, +2, -2	+5, +3, +1, -1	+6, +4, +2

ഈ രണ്ട് ഓക്സീകരണാവസ്ഥകളുടെ ആപേക്ഷിക സ്ഥിരത - ഗ്രൂപ്പ് ഓക്സീകരണാവസ്ഥയും അതിനേക്കാൾ രണ്ട് യൂണിറ്റ് കുറവുള്ളതും - ഗ്രൂപ്പിൽ നിന്ന് ഗ്രൂപ്പിലേക്ക് വ്യത്യാസപ്പെടാം, അത് ഉചിതമായ സ്ഥലങ്ങളിൽ ചർച്ച ചെയ്യപ്പെടും.

ആവർത്തനപ്പട്ടികയുടെ $p$-ബ്ലോക്കിൽ മാത്രമേ അലോഹങ്ങളും മെറ്റലോയിഡുകളും നിലനിൽക്കുന്നുള്ളൂ എന്നത് ശ്രദ്ധേയമാണ്. മൂലകങ്ങളുടെ അലോഹ സ്വഭാവം ഗ്രൂപ്പിൽ താഴേക്ക് കുറയുന്നു. വാസ്തവത്തിൽ, ഓരോ $p$-ബ്ലോക്ക് ഗ്രൂപ്പിലെയും ഏറ്റവും ഭാരമേറിയ മൂലകം സ്വഭാവത്തിൽ ഏറ്റവും ലോഹസ്വഭാവമുള്ളതാണ്. അലോഹ സ്വഭാവത്തിൽ നിന്ന് ലോഹസ്വഭാവത്തിലേക്കുള്ള ഈ മാറ്റം, അവ ഏത് ഗ്രൂപ്പിൽ പെട്ടതാണെന്നതിനെ ആശ്രയിച്ച്, ഈ മൂലകങ്ങളുടെ രസതന്ത്രത്തിൽ വൈവിധ്യം കൊണ്ടുവരുന്നു.

പൊതുവേ, അലോഹങ്ങൾക്ക് ലോഹങ്ങളേക്കാൾ ഉയർന്ന അയോണീകരണ എൻതാൽപ്പികളും ഉയർന്ന ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റിയും ഉണ്ട്. അതിനാൽ, എളുപ്പത്തിൽ കാറ്റയോണുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്ന ലോഹങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, അലോഹങ്ങൾ എളുപ്പത്തിൽ അയോണുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു. അത്യധികം പ്രതിപ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള അലോഹങ്ങളും അത്യധികം പ്രതിപ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള ലോഹങ്ങളും തമ്മിൽ രൂപം കൊള്ളുന്ന സംയുക്തങ്ങൾ പൊതുവെ അയോണികമാണ്, കാരണം അവയുടെ ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റികളിൽ വലിയ വ്യത്യാസമുണ്ട്. മറുവശത്ത്, അലോഹങ്ങൾ തമ്മിൽ രൂപം കൊള്ളുന്ന സംയുക്തങ്ങൾ പ്രധാനമായും സഹസംയോജക സ്വഭാവമുള്ളവയാണ്, കാരണം അവയുടെ ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റികളിൽ ചെറിയ വ്യത്യാസമുണ്ട്. അലോഹ സ്വഭാവത്തിൽ നിന്ന് ലോഹസ്വഭാവത്തിലേക്കുള്ള മാറ്റം അവ രൂപീകരിക്കുന്ന ഓക്സൈഡുകളുടെ സ്വഭാവത്തിലൂടെ ഏറ്റവും നന്നായി ചിത്രീകരിക്കാം. അലോഹ ഓക്സൈഡുകൾ അമ്ലീയമോ നിസ്സംഗീയമോ ആണ്, അതേസമയം ലോഹ ഓക്സൈഡുകൾ സ്വഭാവത്തിൽ ക്ഷാരകമാണ്. p-ബ്ലോക്കിന്റെ ആദ്യ അംഗം അവയുടെ അനുയോജ്യമായ ഗ്രൂപ്പിലെ ബാക്കി അംഗങ്ങളിൽ നിന്ന് രണ്ട് പ്രധാന വിധങ്ങളിൽ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ആദ്യത്തേത് വലിപ്പവും വലിപ്പത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്ന മറ്റെല്ലാ ഗുണങ്ങളുമാണ്. അങ്ങനെ, ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞ $p$-ബ്ലോക്ക് മൂലകങ്ങൾ ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞ $s$-ബ്ലോക്ക് മൂലകങ്ങളായ ലിഥിയം, ബെറിലിയം എന്നിവയുടെ അതേ തരത്തിലുള്ള വ്യത്യാസങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. $p$-ബ്ലോക്ക് മൂലകങ്ങൾക്ക് മാത്രം ബാധകമായ രണ്ടാമത്തെ പ്രധാന വ്യത്യാസം, ഭാരമേറിയ മൂലകങ്ങളുടെ (മൂന്നാം പീരിയഡിൽ നിന്ന് ആരംഭിക്കുന്ന) സംയോജകതാ ഷെല്ലിലെ $d$ ഓർബിറ്റലുകളുടെ പ്രഭാവത്തിൽ നിന്നും രണ്ടാം പീരിയഡ് മൂലകങ്ങളിൽ അവയുടെ അഭാവത്തിൽ നിന്നും ഉണ്ടാകുന്നു. ബോറോണിൽ നിന്ന് ആരംഭിക്കുന്ന $p$-ഗ്രൂപ്പുകളുടെ രണ്ടാം പീരിയഡ് മൂലകങ്ങൾ പരമാവധി നാല് സഹസംയോജകതയിലേക്ക് ($2 s$, മൂന്ന് $2 p$ ഓർബിറ്റലുകൾ ഉപയോഗിച്ച്) പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു. ഇതിന് വിപരീതമായി, $p$-ഗ്രൂപ്പുകളുടെ മൂന്നാം പീരിയഡ് മൂലകങ്ങൾ, $3 s^{2} 3 p^{n}$ എന്ന ഇലക്ട്രോണിക് വിന്യാസത്തോടെ, $3 d$ ഓർബിറ്റലുകൾ $3 p$, $4 s$ ഊർജ്ജ തലങ്ങൾക്കിടയിൽ കിടക്കുന്നു. ഈ $d$-ഓർബിറ്റലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് മൂന്നാം പീരിയഡ് മൂലകങ്ങൾക്ക് അവയുടെ സഹസംയോജകത നാലിന് മുകളിൽ വികസിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ഉദാഹരണത്തിന്, ബോറോൺ $\left[\mathrm{BF_4} \right]^{-}$ മാത്രമേ ഉണ്ടാക്കുന്നുള്ളൂ, അലുമിനിയം $\left[\mathrm{AlF_6}\right]^{3-}$ അയോൺ നൽകുന്നു. ഈ $d$-ഓർബിറ്റലുകളുടെ സാന്നിധ്യം മറ്റ് നിരവധി വഴികളിൽ ഭാരമേറിയ മൂലകങ്ങളുടെ രസതന്ത്രത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്നു. വലിപ്പത്തിന്റെയും $d$ ഓർബിറ്റലുകളുടെ ലഭ്യതയുടെയും സംയുക്ത പ്രഭാവം ഈ മൂലകങ്ങളുടെ $\pi$ ബോണ്ടുകൾ രൂപീകരിക്കാനുള്ള കഴിവിനെ ഗണ്യമായി സ്വാധീനിക്കുന്നു. ഒരു ഗ്രൂപ്പിന്റെ ആദ്യ അംഗം സ്വയം (ഉദാ., $\mathrm{C}=\mathrm{C}, \mathrm{C} \equiv \mathrm{C}$, $\mathrm{N} \equiv \mathrm{N}$) മറ്റ് രണ്ടാം വരി മൂലകങ്ങളിലേക്ക് (ഉദാ., $\mathrm{C}=\mathrm{O}, \mathrm{C}=\mathrm{N}, \mathrm{C} \equiv \mathrm{N}, \mathrm{N}=\mathrm{O}$) $p \pi-p \pi$ ഗുണിത ബോണ്ടുകൾ രൂപീകരിക്കാനുള്ള കഴിവിൽ ഭാരമേറിയ അംഗങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഈ തരത്തിലുള്ള $\pi$ - ബോണ്ടിംഗ് ഭാരമേറിയ $p$-ബ്ലോക്ക് മൂലകങ്ങൾക്ക് പ്രത്യേകിച്ച് ശക്തമല്ല. ഭാരമേറിയ മൂലകങ്ങൾ $\pi$ ബോണ്ടുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു, എന്നാൽ ഇതിൽ $d$ ഓർബിറ്റലുകൾ $(d \pi-p \pi$ അല്ലെങ്കിൽ $d \pi-d \pi$ ) ഉൾപ്പെടുന്നു. $d$ ഓർബിറ്റലുകൾ $p$ ഓർബിറ്റലുകളേക്കാൾ ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ളതിനാൽ, അവ $\mathrm{p} \pi-\mathrm{p} \pi$ രണ്ടാം വരി മൂലകങ്ങളുടെ ബോണ്ടിംഗിനെക്കാൾ തന്മാത്രകളുടെ മൊത്തത്തിലുള്ള സ്ഥിരതയ്ക്ക് കുറച്ച് സംഭാവന നൽകുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഭാരമേറിയ മൂലകങ്ങളുടെ സ്പീഷിസുകളിലെ കോർഡിനേഷൻ നമ്പർ അതേ ഓക്സീകരണാവസ്ഥയിലുള്ള ആദ്യ മൂലകത്തേക്കാൾ കൂടുതലായിരിക്കാം. ഉദാഹരണത്തിന്, +5 ഓക്സീകരണാവസ്ഥയിൽ $\mathrm{N}$, $\mathrm{P}$ എന്നിവ രണ്ടും ഓക്സോഅനയോണുകൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു: $\mathrm{NO_3^-}$ ($\pi$ - ബോണ്ട് ഉൾപ്പെടുന്ന മൂന്ന്-കോർഡിനേഷൻ, ഒരു നൈട്രജൻ $p$-ഓർബിറ്റൽ ഉൾപ്പെടുന്നു), $\mathrm{PO}_{4}^{3-}$ ($s, p$, $d$ ഓർബിറ്റലുകൾ ഉൾപ്പെടുന്ന നാല്-കോർഡിനേഷൻ, $\pi$-ബോണ്ടിന് സംഭാവന നൽകുന്നു). ഈ യൂണിറ്റിൽ നമ്മൾ ആവർത്തനപ്പട്ടികയുടെ 13, 14 ഗ്രൂപ്പ് മൂലകങ്ങളുടെ രസതന്ത്രം പഠിക്കും.

11.1 ഗ്രൂപ്പ് 13 മൂലകങ്ങൾ: ബോറോൺ കുടുംബം

ഈ ഗ്രൂപ്പ് മൂലകങ്ങൾ ഗുണങ്ങളിൽ വലിയ വ്യത്യാസം കാണിക്കുന്നു. ബോറോൺ ഒരു സാധാരണ അലോഹമാണ്, അലുമിനിയം ഒരു ലോഹമാണ്, എന്നാൽ ബോറോണുമായി നിരവധി രാസ സാമ്യങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, ഗാലിയം, ഇൻഡിയം, താലിയം എന്നിവ പ്രധാനമായും ലോഹസ്വഭാവമുള്ളവയാണ്.

ബോറോൺ തികച്ചും അപൂർവമായ ഒരു മൂലകമാണ്, പ്രധാനമായും ഓർത്തോബോറിക് ആസിഡ്, $\left(\mathrm{H_3} \mathrm{BO_3}\right)$, ബോറാക്സ്, $\mathrm{Na_2} \mathrm{~B_4} \mathrm{O_7} \cdot 10 \mathrm{H_2} \mathrm{O}$, കെർണൈറ്റ്, $\mathrm{Na_2} \mathrm{~B_4} \mathrm{O_7} \cdot 4 \mathrm{H_2} \mathrm{O}$ എന്നിവയായി കാണപ്പെടുന്നു. ഇന്ത്യയിൽ ബോറാക്സ് പൂഗ വാലി (ലഡാക്ക്), സംഭർ തടാകം (രാജസ്ഥാൻ) എന്നിവിടങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്നു. ഭൂവൽക്കത്തിൽ ബോറോണിന്റെ സമൃദ്ധി പിണ്ഡം അനുസരിച്ച് $0.0001 %$-ൽ കുറവാണ്. ബോറോണിന് ${ }^{10} \mathrm{~B}(19 %)$, ${ }^{11} \mathrm{~B}(81 %)$ എന്നീ രണ്ട് ഐസോടോപ്പിക് രൂപങ്ങളുണ്ട്. അലുമിനിയം ഏറ്റവും സമൃദ്ധമായ ലോഹവും ഭൂവൽക്കത്തിലെ മൂന്നാമത്തെ ഏറ്റവും സമൃദ്ധമായ മൂലകവുമാണ് (പിണ്ഡം അനുസരിച്ച് $8.3 %$) ഓക്സിജന് ($45.5 %$) ശേഷം $\mathrm{Si}(27.7 %)$. ബോക്സൈറ്റ്, $\mathrm{Al_2} \mathrm{O_3} \cdot 2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}$, ക്രയോലൈറ്റ്, $\mathrm{Na_3} \mathrm{AlF_6}$ എന്നിവ അലുമിനിയത്തിന്റെ പ്രധാന ധാതുക്കളാണ്. ഇന്ത്യയിൽ ഇത് മധ്യപ്രദേശ്, കർണാടകം, ഒഡീഷ, ജമ്മു എന്നിവിടങ്ങളിൽ മൈക്കയായി കാണപ്പെടുന്നു. ഗാലിയം, ഇൻഡിയം, താലിയം എന്നിവ പ്രകൃതിയിൽ കുറഞ്ഞ അളവിൽ കാണപ്പെടുന്ന മൂലകങ്ങളാണ്.

ഈ മൂലകങ്ങളുടെ ആറ്റോമിക, ഭൗതിക, രാസ ഗുണങ്ങൾ ചുവടെ ചർച്ച ചെയ്യുന്നു.

11.1.1 ഇലക്ട്രോണിക് വിന്യാസം

ഈ മൂലകങ്ങളുടെ ബാഹ്യ ഇലക്ട്രോണിക് വിന്യാസം $n s^{2} n p^{1}$ ആണ്. ഇലക്ട്രോണിക് വിന്യാസത്തിൽ ഒരു സൂക്ഷ്മ നോട്ടം വീശുമ്പോൾ, ബോറോണിനും അലുമിനിയത്തിനും നോബിൾ ഗ്യാസ് കോർ ഉണ്ടെങ്കിലും, ഗാലിയത്തിനും ഇൻഡിയത്തിനും നോബിൾ ഗ്യാസ് പ്ലസ് $10 d$-ഇലക്ട്രോണുകളുണ്ട്, താലിയത്തിന് നോബിൾ ഗ്യാസ് പ്ലസ് $14 f$-ഇലക്ട്രോണുകൾ പ്ലസ് $10 d$-ഇലക്ട്രോൺ കോറുകളുണ്ട്. അങ്ങനെ, ഈ മൂലകങ്ങളുടെ ഇലക്ട്രോണിക് ഘടനകൾ യൂണിറ്റ് 10 ൽ ചർച്ച ചെയ്ത ആദ്യ രണ്ട് ഗ്രൂപ്പുകളുടേതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാണ്. ഇലക്ട്രോണിക് ഘടനകളിലെ ഈ വ്യത്യാസം മറ്റ് ഗുണങ്ങളെയും അതിന്റെ ഫലമായി ഈ ഗ്രൂപ്പിലെ എല്ലാ മൂലകങ്ങളുടെയും രസതന്ത്രത്തെയും ബാധിക്കുന്നു.

11.1.2 ആറ്റോമിക ആരങ്ങൾ

ഗ്രൂപ്പിൽ താഴേക്ക് നീങ്ങുമ്പോൾ, ഓരോ തുടർച്ചയായ അംഗത്തിനും ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഒരു അധിക ഷെൽ ചേർക്കപ്പെടുന്നു, അതിനാൽ, ആറ്റോമിക ആരം വർദ്ധിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഒരു വ്യതിയാനം കാണാം. Ga യുടെ ആറ്റോമിക ആരം Al യുടേതിനേക്കാൾ കുറവാണ്. ഇലക്ട്രോണിക് വിന്യാസത്തിന്റെ ആന്തരിക കോറിലെ വ്യത്യാസത്തിൽ നിന്ന് ഇത് മനസ്സിലാക്കാം. അധിക $10 d$-ഇലക്ട്രോണുകളുടെ സാന്നിധ്യം ഗാലിയത്തിൽ വർദ്ധിച്ച ന്യൂക്ലിയർ ചാർജിൽ നിന്ന് ബാഹ്യ ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക് മോശം സ്ക്രീനിംഗ് പ്രഭാവം മാത്രമേ നൽകുന്നുള്ളൂ (യൂണിറ്റ് 2). അതിന്റെ ഫലമായി, ഗാലിയത്തിന്റെ ആറ്റോമിക ആരം (135 pm) അലുമിനിയത്തിന്റേതിനേക്കാൾ (143 pm) കുറവാണ്.

11.1.3 അയോണീകരണ എൻതാൽപ്പി

പൊതു പ്രവണതകളിൽ നിന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നതുപോലെ അയോണീകരണ എൻതാൽപ്പി മൂല്യങ്ങൾ ഗ്രൂപ്പിൽ താഴേക്ക് സുഗമമായി കുറയുന്നില്ല. $\mathrm{B}$ മുതൽ $\mathrm{Al}$ വരെയുള്ള കുറവ് വലിപ്പത്തിലെ വർദ്ധനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. $\mathrm{Al}$, $\mathrm{Ga}$ എന്നിവയ്ക്കിടയിലും In, Tl എന്നിവയ്ക്കിടയിലും നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്ന അയോണീകരണ എൻതാൽപ്പി മൂല്യങ്ങളിലെ തുടർച്ചയില്ലാത്തത്, കുറഞ്ഞ സ്ക്രീനിംഗ് പ്രഭാവമുള്ള $d$ -, $f$-ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക് ന്യൂക്ലിയർ ചാർജിലെ വർദ്ധനവ് നഷ്ടപരിഹരിക്കാനുള്ള കഴിവില്ലായ്മ മൂലമാണ്.

പ്രതീക്ഷിക്കുന്നതുപോലെ, അയോണീകരണ എൻതാൽപ്പികളുടെ ക്രമം $\Delta_{i} \mathrm{H_1}<\Delta_{i} \mathrm{H_2}<\Delta_{i} \mathrm{H_3}$ ആണ്. ഓരോ മൂലകത്തിനും ആദ്യ മൂന്ന് അയോണീകരണ എൻതാൽപ്പികളുടെ ആകെത്തുക വളരെ ഉയർന്നതാണ്. അവയുടെ രാസ ഗുണങ്ങൾ നിങ്ങൾ പഠിക്കുമ്പോൾ ഇതിന്റെ പ്രഭാവം വ്യക്തമാകും.

11.1.4 ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റി

ഗ്രൂപ്പിൽ താഴേക്ക്, ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റി ആദ്യം $\mathrm{B}$ മുതൽ $\mathrm{Al}$ വരെ കുറയുകയും തുടർന്ന് അൽപ്പം വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു (പട്ടിക 11.2). ഇതിന് കാരണം മൂലകങ്ങളുടെ ആറ്റോമിക വലിപ്പത്തിലെ വൈരുദ്ധ്യങ്ങളാണ്.

11.1.5 ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾ

ബോറോൺ സ്വഭാവത്തിൽ അലോഹമാണ്. ഇത് അത്യന്തം കഠിനവും കറുത്ത നിറമുള്ള ഖരവുമാണ്. ഇത് നിരവധി അലോട്രോപ്പിക് രൂപങ്ങളിൽ നിലനിൽക്കുന്നു. വളരെ ശക്തമായ ക്രിസ്റ്റലിൻ ജാലകം കാരണം, ബോറോണിന് അസാധാരണമായ ഉയർന്ന ദ്രവണാങ്കമുണ്ട്. ബാക്കിയുള്ള അംഗങ്ങൾ കുറഞ്ഞ ദ്രവണാങ്കവും ഉയർന്ന വൈദ്യുത ചാലകതയുമുള്ള മൃദുലോഹങ്ങളാണ്.