ফ্রান্সিয়ামের পারমাণবিক গঠন বোঝা
ফ্রান্সিয়াম (Fr) একটি মৌল যা এর চরম দুষ্প্রাপ্যতা এবং উচ্চ তেজস্ক্রিয়তার কারণে বিশেষায়িত পরীক্ষাগারের বাইরে খুব কমই দেখা যায়। এটি দ্বিতীয় সর্বাধিক তড়িৎধনাত্মক মৌল, যা পর্যায় সারণির গ্রুপ ১, ক্ষার ধাতু এবং পর্যায় ৭-এর অন্তর্ভুক্ত। এর পারমাণবিক গঠন, অন্যান্য মৌলের মতো, এর উপপারমাণবিক কণার বিন্যাস দ্বারা সংজ্ঞায়িত হয়: প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেকট্রন। ফ্রান্সিয়াম প্রধানত এর সবচেয়ে স্থিতিশীল আইসোটোপ, ফ্রান্সিয়াম-২২৩-এর জন্য পরিচিত।
ফ্রান্সিয়ামের উপপারমাণবিক কণা
একটি মৌলের পরিচয় তার পারমাণবিক সংখ্যা দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা তার নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যাকে নির্দেশ করে।
- পারমাণবিক সংখ্যা (Z): ফ্রান্সিয়ামের পারমাণবিক সংখ্যা ৮৭। এর অর্থ হল ফ্রান্সিয়ামের প্রতিটি পরমাণুতে ৮৭টি প্রোটন থাকে তার নিউক্লিয়াসে।
- ইলেকট্রনের সংখ্যা: একটি নিরপেক্ষ পরমাণুর জন্য, নিউক্লিয়াসকে প্রদক্ষিণকারী ইলেকট্রনের সংখ্যা প্রোটনের সংখ্যার সমান হয়। সুতরাং, একটি নিরপেক্ষ ফ্রান্সিয়াম পরমাণুতে ৮৭টি ইলেকট্রন থাকে।
- নিউট্রনের সংখ্যা: ফ্রান্সিয়ামের সবচেয়ে স্থিতিশীল এবং প্রাকৃতিকভাবে প্রাপ্ত আইসোটোপ হল ফ্রান্সিয়াম-২২৩। এই আইসোটোপের ভর সংখ্যা (A) হল ২২৩। নিউট্রনের সংখ্যা ভর সংখ্যা থেকে পারমাণবিক সংখ্যা বিয়োগ করে গণনা করা হয়: নিউট্রনের সংখ্যা = ভর সংখ্যা (A) - পারমাণবিক সংখ্যা (Z) নিউট্রনের সংখ্যা = ২২৩ - ৮৭ = ১৩৬টি নিউট্রন।
ফ্রান্সিয়ামের ইলেকট্রন বিন্যাস
ইলেকট্রন বিন্যাস নিউক্লিয়াসের চারপাশে পারমাণবিক অরবিটালে ইলেকট্রনের বিন্যাস বর্ণনা করে। ফ্রান্সিয়ামের জন্য, ৮৭টি ইলেকট্রন সহ, আফবাউ নীতি, হুন্ডের নীতি এবং পাউলির বর্জন নীতি অনুসারে অরবিটালগুলি পূরণ করে ইলেকট্রন বিন্যাস লেখা যেতে পারে।
ফ্রান্সিয়ামের ভূমি অবস্থার ইলেকট্রন বিন্যাস হল: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 5s^2 4d^{10} 5p^6 6s^2 4f^{14} 5d^{10} 6p^6 7s^1$
একটি আরও সংক্ষিপ্ত রূপ, নিষ্ক্রিয় গ্যাস কোর ব্যবহার করে, সাধারণত ব্যবহৃত হয়। যেহেতু ফ্রান্সিয়াম রেডন (Rn) এর পরে আসে, যার ৮৬টি ইলেকট্রন রয়েছে, তাই এর বিন্যাসটি এভাবে লেখা যেতে পারে: $[Rn] 7s^1$
ফ্রান্সিয়ামের যোজ্যতা ইলেকট্রন
যোজ্যতা ইলেকট্রন হল পরমাণুর সবচেয়ে বাইরের কক্ষপথে অবস্থিত ইলেকট্রন। এই ইলেকট্রনগুলি প্রাথমিকভাবে রাসায়নিক বন্ধনে জড়িত থাকে এবং মৌলের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে।
ইলেকট্রন বিন্যাস থেকে, ফ্রান্সিয়ামের জন্য সর্বোচ্চ প্রধান শক্তি স্তর (n) হল ৭। এই বাইরের কক্ষপথের ইলেকট্রনগুলি হল:
- $7s^1$
অতএব, ফ্রান্সিয়ামের ১টি যোজ্যতা ইলেকট্রন আছে। $7s$ অরবিটালে এই একক যোজ্যতা ইলেকট্রন সমস্ত ক্ষার ধাতুর বৈশিষ্ট্য, যা ব্যাখ্যা করে কেন ফ্রান্সিয়াম, সোডিয়াম এবং পটাশিয়ামের মতো, রাসায়নিক বিক্রিয়ায় এই ইলেকট্রনটি সহজেই হারিয়ে একটি +1 আয়ন ($Fr^+$) তৈরি করে, একটি স্থিতিশীল নিষ্ক্রিয় গ্যাস বিন্যাস (রেডনের) অর্জন করার লক্ষ্যে।
ভারতে উপস্থিতি
ফ্রান্সিয়াম একটি অত্যন্ত বিরল মৌল, যা ইউরেনিয়াম এবং থোরিয়ামের মতো ভারী মৌলগুলির তেজস্ক্রিয় ক্ষয় শৃঙ্খলের একটি অন্তর্বর্তী পণ্য হিসাবে গঠিত হয়। তাই, ফ্রান্সিয়ামের ট্রেস পরিমাণ ইউরেনিয়াম আকরিকগুলিতে পাওয়া যেতে পারে, যা ঝাড়খণ্ডের জাদুগুড়ার মতো অঞ্চলে খনন করা হয় এবং কেরালার উপকূলীয় অঞ্চলে পাওয়া থোরিয়াম সমৃদ্ধ মোনাজাইট বালিতেও এটি পাওয়া যায়। এর অতি ক্ষুদ্র পরিমাণ এবং খুব কম অর্ধায়ুর কারণে এটি বাণিজ্যিকভাবে নিষ্কাশন বা ব্যবহার করা হয় না।