Platinum (Pt) - পারমাণবিক গঠন

প্ল্যাটিনামের পারমাণবিক গঠন বোঝা

প্ল্যাটিনাম (প্রতীক: Pt), একটি মূল্যবান, ঘন, নমনীয় এবং প্রসার্য অবস্থান্তর ধাতু, যা এর চমৎকার ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং উচ্চ গলনাঙ্কের জন্য সুপরিচিত। এটি একটি অত্যন্ত মূল্যবান মৌল যার বিভিন্ন ধরনের প্রয়োগ রয়েছে, যেমন যানবাহনের ক্যাটালাইটিক কনভার্টার থেকে শুরু করে সূক্ষ্ম গহনা পর্যন্ত।

মৌলিক কণা: প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেকট্রন

যেকোনো মৌলের পারমাণবিক গঠন তাতে বিদ্যমান উপপারমাণবিক কণার সংখ্যা দ্বারা সংজ্ঞায়িত হয়। প্ল্যাটিনামের জন্য:

• পারমাণবিক সংখ্যা (Z): প্ল্যাটিনামের পারমাণবিক সংখ্যা ৭৮। এই সংখ্যাটি সরাসরি একটি প্ল্যাটিনাম পরমাণুর নিউক্লিয়াসের মধ্যে প্রোটনের সংখ্যা নির্দেশ করে।
  • প্রোটনের সংখ্যা: ৭৮
• একটি নিরপেক্ষ পরমাণুতে, নিউক্লিয়াসকে প্রদক্ষিণকারী ইলেকট্রনের সংখ্যা প্রোটনের সংখ্যার সমান।
  • ইলেকট্রনের সংখ্যা: ৭৮
• ভর সংখ্যা (A): প্ল্যাটিনামের সবচেয়ে সাধারণ আইসোটোপের ভর সংখ্যা প্রায় ১৯৫। ভর সংখ্যা নিউক্লিয়াসে প্রোটন এবং নিউট্রনের মোট সংখ্যাকে উপস্থাপন করে।
  • নিউট্রনের সংখ্যা: নিউট্রনের সংখ্যা নির্ধারণ করতে, পারমাণবিক সংখ্যা ভর সংখ্যা থেকে বিয়োগ করা হয় (A - Z)। সাধারণ আইসোটোপের জন্য, ১৯৫ - ৭৮ = ১১৭।
    • নিউট্রনের সংখ্যা: প্রায় ১১৭ (এই সংখ্যাটি প্ল্যাটিনামের বিভিন্ন আইসোটোপের জন্য সামান্য পরিবর্তিত হতে পারে, তবে ১১৭ হলো সবচেয়ে প্রচুর আইসোটোপের বৈশিষ্ট্য)।

প্ল্যাটিনামের ইলেকট্রন বিন্যাস

ইলেকট্রন বিন্যাস একটি পরমাণু বা অণুর ইলেকট্রনগুলির পারমাণবিক বা আণবিক কক্ষপথে বিতরণকে বর্ণনা করে। প্ল্যাটিনামের (Z=78) জন্য, ইলেকট্রন পূরণ সাধারণত আউফবাউ নীতি, হুন্ডের নিয়ম এবং পাউলির বর্জন নীতি অনুসরণ করে, তবে অবস্থান্তর ধাতুগুলিতে প্রায়শই বর্ধিত স্থিতিশীলতার জন্য একটি উল্লেখযোগ্য ব্যতিক্রম দেখা যায়।

প্ল্যাটিনামের ভূমি স্তরের ইলেকট্রন বিন্যাস হলো:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s¹ 4f¹⁴ 5d⁹

এটি একটি সংক্ষিপ্ত আকারে লেখা যেতে পারে, নিষ্ক্রিয় গ্যাস জেনন (Xe) ব্যবহার করে যার ৫৪টি ইলেকট্রন আছে ($[Xe] = 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶$):

[Xe] 4f¹⁴ 5d⁹ 6s¹

বিন্যাসের ব্যাখ্যা:

আউফবাউ নীতির কঠোর অনুসরণ অনুসারে প্রত্যাশিত বিন্যাসটি [Xe] 4f¹⁴ 5d⁸ 6s² হতে পারত। তবে, প্ল্যাটিনাম এই কঠোর পূরণের ক্রমের একটি ব্যতিক্রম প্রদর্শন করে। 6s কক্ষপথ থেকে একটি ইলেকট্রন 5d কক্ষপথে স্থানান্তরিত হয়, যার ফলে 5d⁸ 6s² এর পরিবর্তে 5d⁹ 6s¹ বিন্যাস হয়। এই ঘটনাটি ঘটে কারণ যে ইলেকট্রন বিন্যাসগুলি সম্পূর্ণরূপে পূর্ণ হওয়ার কাছাকাছি (যেমন d⁹, স্থিতিশীল d¹⁰ বিন্যাসে পৌঁছানোর জন্য শুধুমাত্র একটি অতিরিক্ত ইলেকট্রন প্রয়োজন) বা অর্ধ-পূর্ণ (d⁵) হয়, তারা প্রায়শই অতিরিক্ত স্থিতিশীলতা অর্জন করে। প্ল্যাটিনামের ক্ষেত্রে, 5d⁹ বিন্যাস, 6s কক্ষপথের উপর আপেক্ষিক প্রভাব সহ, 5d⁹ 6s¹ কে 5d⁸ 6s² এর চেয়ে আরও বেশি শক্তিগতভাবে অনুকূল এবং স্থিতিশীল ভূমি স্তরের বিন্যাস করে তোলে।

যোজ্যতা ইলেকট্রন

যোজ্যতা ইলেকট্রন হলো পরমাণুর সবচেয়ে বাইরের কক্ষপথে অবস্থিত ইলেকট্রন। প্ল্যাটিনামের মতো অবস্থান্তর ধাতুগুলির জন্য, যোজ্যতা ইলেকট্রনগুলির মধ্যে সাধারণত সবচেয়ে বাইরের s-উপকক্ষের ইলেকট্রন এবং প্রায়শই উপান্ত (n-1) d-উপকক্ষের ইলেকট্রনগুলি অন্তর্ভুক্ত থাকে, কারণ এগুলি সরাসরি রাসায়নিক বন্ধনে জড়িত থাকে।

ইলেকট্রন বিন্যাস [Xe] 4f¹⁴ 5d⁹ 6s¹ থেকে:

• সবচেয়ে বাইরের প্রধান শক্তি স্তর হলো n=6, যা 6s কক্ষপথে 1টি ইলেকট্রন ধারণ করে।
• 5d উপকক্ষ, যদিও n=5 কক্ষপথের (উপান্ত) অংশ, 9টি ইলেকট্রন দ্বারা অসম্পূর্ণভাবে পূর্ণ এবং রাসায়নিক বিক্রিয়ায় উল্লেখযোগ্যভাবে অবদান রাখে।

অতএব, প্ল্যাটিনামের জন্য যোজ্যতা ইলেকট্রন হিসাবে 6s¹ ইলেকট্রন এবং 5d⁹ ইলেকট্রনগুলিকে বিবেচনা করা হয়। এটি প্ল্যাটিনামকে মোট ১০টি যোজ্যতা ইলেকট্রন দেয় (6s থেকে ১টি + 5d থেকে ৯টি)। এই ইলেকট্রনগুলি রাসায়নিক বন্ধন গঠনে এবং প্ল্যাটিনামের বৈশিষ্ট্যগত ধর্মাবলী নির্ধারণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যেমন বিভিন্ন জারণ অবস্থা (সাধারণত +2 এবং +4) গঠনের ক্ষমতা।

প্ল্যাটিনামের নিষ্ক্রিয়তা এবং অনুঘটকীয় ধর্ম এর ইলেকট্রনিক কাঠামোর জন্য দায়ী, যা এটিকে ভারতের যানবাহনে ব্যবহৃত ক্যাটালাইটিক কনভার্টারের মতো শিল্প প্রয়োগগুলিতে অমূল্য করে তোলে ক্ষতিকারক নির্গমন কমাতে। এর বিরলতা এবং উজ্জ্বল চেহারার কারণে এটি ভারতীয় গহনার বাজারেও অত্যন্ত মূল্যবান।