নিহোনিয়ামের পারমাণবিক গঠন বোঝা
নিহোনিয়াম (Nh) হলো একটি কৃত্রিম রাসায়নিক মৌল যার পারমাণবিক সংখ্যা 113। এটি একটি অত্যন্ত স্বল্পস্থায়ী মৌল, যার অর্থ এটি প্রাকৃতিকভাবে পৃথিবীতে পাওয়া যায় না এবং শুধুমাত্র পরীক্ষাগারে নিউক্লীয় ফিউশন প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে তৈরি করা যায়। নিহোনিয়াম নামটি “নিহোন” থেকে এসেছে, যা জাপানের দুটি জাপানি নামের একটি, RIKEN-এর জাপানি বিজ্ঞানীদের অগ্রণী কাজের স্বীকৃতিস্বরূপ যারা এটি আবিষ্কার করেছিলেন। একটি অতিভারী মৌল হিসেবে, এর চরম অস্থিতিশীলতার কারণে এর রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি মূলত তাত্ত্বিক, যার দীর্ঘতম স্থায়ী আইসোটোপের অর্ধায়ু মাত্র প্রায় 10 সেকেন্ড।
একটি নিহোনিয়াম পরমাণুতে মৌলিক কণা
নিহোনিয়ামের পারমাণবিক সংখ্যা (Z) হলো 113। এই সংখ্যাটি মৌলটিকে সংজ্ঞায়িত করে এবং সরাসরি নিউক্লিয়াসে প্রোটনের সংখ্যা নির্দেশ করে। একটি নিরপেক্ষ পরমাণুর জন্য, ইলেকট্রনের সংখ্যা প্রোটনের সংখ্যার সমান।
- প্রোটনের সংখ্যা: 113
- ইলেকট্রনের সংখ্যা: 113 (একটি নিরপেক্ষ পরমাণুতে)
নিউট্রনের সংখ্যা নির্ধারণ করতে, একটি নির্দিষ্ট আইসোটোপের ভর সংখ্যা (A) প্রয়োজন। নিহোনিয়ামের সবচেয়ে স্থিতিশীল পরিচিত আইসোটোপ হলো নিহোনিয়াম-286 ($^{286}$Nh)। ভর সংখ্যা নিউক্লিয়াসে প্রোটন এবং নিউট্রনের মোট সংখ্যাকে বোঝায়।
- $^{286}$Nh এর জন্য ভর সংখ্যা (A): 286
- নিউট্রনের সংখ্যা: ভর সংখ্যা - পারমাণবিক সংখ্যা = A - Z = 286 - 113 = 173
অতএব, নিহোনিয়াম-286 এর একটি নিরপেক্ষ পরমাণুতে 113টি প্রোটন, 113টি ইলেকট্রন এবং 173টি নিউট্রন থাকে।
ইলেকট্রন বিন্যাস
ইলেকট্রন বিন্যাস বর্ণনা করে কিভাবে ইলেকট্রনগুলি পারমাণবিক অরবিটালে বিতরণ করা হয়। নিহোনিয়ামের মতো অতিভারী মৌলগুলির জন্য, আউফবাউ নীতি (Aufbau principle) এবং হুন্ডের সূত্র (Hund’s rule) এর উপর ভিত্তি করে ইলেকট্রন বিন্যাস অনুমান করা যেতে পারে, যদিও আপেক্ষিক প্রভাবগুলি (relativistic effects) গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে এবং প্রত্যাশিত ক্রমকে সামান্য পরিবর্তন করতে পারে।
নিহোনিয়ামের (Z=113) ভবিষ্যদ্বাণীকৃত গ্রাউন্ড স্টেট ইলেকট্রন বিন্যাসকে সরলীকৃত উপস্থাপনার জন্য নিষ্ক্রিয় গ্যাস চিহ্ন ব্যবহার করে লেখা যেতে পারে, যা নিকটতম নিষ্ক্রিয় গ্যাস, র্যাডন (Rn) থেকে শুরু হয়, যার 86টি ইলেকট্রন আছে।
সম্পূর্ণ ইলেকট্রন বিন্যাস: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p³
নিষ্ক্রিয় গ্যাস চিহ্ন: [Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p³
এই বিন্যাস দেখায় যে র্যাডন পর্যন্ত অরবিটালগুলি পূরণ করার পরে, ইলেকট্রনগুলি 5f, 6d, 7s এবং 7p সাবশেলে স্থান নেয়। নির্দিষ্টভাবে বলতে গেলে, 5f সাবশেলে 14টি ইলেকট্রন, 6d সাবশেলে 10টি ইলেকট্রন, 7s সাবশেলে 2টি ইলেকট্রন এবং 7p সাবশেলে 3টি ইলেকট্রন রয়েছে।
যোজ্যতা ইলেকট্রন
যোজ্যতা ইলেকট্রন হলো পরমাণুর সবচেয়ে বাইরের ইলেকট্রন শেলে অবস্থিত ইলেকট্রন। এই ইলেকট্রনগুলিই মূলত একটি মৌলের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য এবং রাসায়নিক বন্ধন গঠনের ক্ষমতা নির্ধারণ করে।
নিহোনিয়ামের জন্য, সবচেয়ে বাইরের শেল হলো সপ্তম শেল (n=7)। এই শেলে ইলেকট্রনগুলি 7s এবং 7p সাবশেলে পাওয়া যায়।
- 7s সাবশেলে ইলেকট্রন: 2
- 7p সাবশেলে ইলেকট্রন: 3
এই বাইরের সাবশেলগুলিতে থাকা ইলেকট্রনগুলির যোগফলই হলো মোট যোজ্যতা ইলেকট্রন।
মোট যোজ্যতা ইলেকট্রন: 2 (7s থেকে) + 3 (7p থেকে) = 5
এটি নিহোনিয়ামকে পর্যায় সারণীর 13 নম্বর গ্রুপে স্থাপন করে, বোরন, অ্যালুমিনিয়াম এবং ইন্ডিয়ামের মতো মৌলগুলির পাশাপাশি, যাদেরও তাদের নিজ নিজ p-সাবশেলে তিনটি এবং বাইরের শক্তি স্তরের s-সাবশেলে দুটি যোজ্যতা ইলেকট্রন থাকে, যা s এবং p সাবশেল সহ বাইরের শেলে মোট পাঁচটি ইলেকট্রন দেয়। যদিও এটি আনুষ্ঠানিকভাবে গ্রুপ 13-এ স্থাপন করা হয়েছে, তবে এর চরম ভর এবং আপেক্ষিক প্রভাবগুলির কারণে এর প্রত্যাশিত রসায়ন এর হালকা সমগোত্রীয়গুলির থেকে ভিন্ন হতে পারে।