থুলিয়াম পরিচিতি
থুলিয়াম, যার প্রতীক Tm, একটি রাসায়নিক মৌল যার পারমাণবিক সংখ্যা ৬৯। এটি ল্যান্থানাইড হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ, যা প্রায়শই বিরল মৃত্তিকা ধাতু হিসাবে পরিচিত মৌলগুলির একটি গ্রুপ। “বিরল মৃত্তিকা” নাম সত্ত্বেও, এই মৌলগুলি পৃথিবীর ভূত্বকে অস্বাভাবিকভাবে বিরল নয়, তবে এগুলি সাধারণত ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকে এবং ঘন জমাট আকারে পাওয়া যায় না, যার ফলে এদের নিষ্কাশন কঠিন ও ব্যয়বহুল। ল্যান্থানাইডগুলির মধ্যে থুলিয়াম দ্বিতীয় সর্বনিম্ন প্রচুর পরিমাণে পাওয়া যায়। ভারতে, বিরল মৃত্তিকা মৌল, যার মধ্যে থুলিয়ামের ট্রেসও রয়েছে, মোনাজাইট বালিতে পাওয়া যায়, বিশেষ করে কেরালা, ওড়িশা এবং অন্ধ্রপ্রদেশের মতো উপকূলীয় অঞ্চলে, যা বিভিন্ন প্রযুক্তিগত প্রয়োগের জন্য এই কৌশলগত খনিজগুলির গুরুত্বপূর্ণ উৎস।
থুলিয়ামের পারমাণবিক গঠন
থুলিয়ামের পারমাণবিক গঠন এর মৌলিক সাব-পারমাণবিক কণা: প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেকট্রন পরীক্ষা করে বোঝা যায়।
প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেকট্রনের সংখ্যা
- পারমাণবিক সংখ্যা (Z): একটি মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা তার পরমাণুর নিউক্লিয়াসে থাকা প্রোটনের সংখ্যা নির্ধারণ করে। থুলিয়াম (Tm) এর জন্য, পারমাণবিক সংখ্যা ৬৯।
- সুতরাং, একটি থুলিয়াম পরমাণুতে ৬৯টি প্রোটন থাকে।
- ইলেকট্রনের সংখ্যা: একটি নিরপেক্ষ পরমাণুতে, বৈদ্যুতিক নিরপেক্ষতা বজায় রাখতে ইলেকট্রনের সংখ্যা প্রোটনের সংখ্যার সমান হয়।
- সুতরাং, একটি নিরপেক্ষ থুলিয়াম পরমাণুতে ৬৯টি ইলেকট্রন থাকে।
- ভর সংখ্যা (A): থুলিয়ামের সবচেয়ে স্থিতিশীল এবং প্রাকৃতিকভাবে বিদ্যমান আইসোটোপ হল থুলিয়াম-১৬৯ ($^{169}$Tm), যার ভর সংখ্যা ১৬৯। ভর সংখ্যা নিউক্লিয়াসে থাকা মোট প্রোটন এবং নিউট্রনের সংখ্যাকে বোঝায়।
- নিউট্রনের সংখ্যা: ভর সংখ্যা থেকে পারমাণবিক সংখ্যা (প্রোটনের সংখ্যা) বিয়োগ করে নিউট্রনের সংখ্যা গণনা করা যেতে পারে।
- নিউট্রনের সংখ্যা = ভর সংখ্যা - পারমাণবিক সংখ্যা
- নিউট্রনের সংখ্যা = ১৬৯ - ৬৯ = ১০০টি নিউট্রন।
ইলেকট্রন বিন্যাস
ইলেকট্রন বিন্যাস একটি পরমাণুর পারমাণবিক কক্ষপথে ইলেকট্রনগুলির বিতরণকে বর্ণনা করে। ৬৯টি ইলেকট্রন সহ থুলিয়াম (Tm) এর জন্য, ইলেকট্রন বিন্যাস জেনন (Xe) থেকে শুরু করে মহৎ গ্যাস নোটেশন ব্যবহার করে লেখা যেতে পারে, যার ৫৪টি ইলেকট্রন রয়েছে।
থুলিয়ামের ইলেকট্রন বিন্যাস হল:
[Xe] 4f¹³ 6s²
এই বিন্যাস নির্দেশ করে:
- [Xe]: মহৎ গ্যাস জেননের ইলেকট্রন বিন্যাসকে উপস্থাপন করে, যা ৫৪টি অভ্যন্তরীণ-শেল ইলেকট্রনকে বোঝায় (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶)।
- 4f¹³: জেনন কোর এর পর, ১৩টি ইলেকট্রন 4f সাবশেলে স্থান দখল করে। 4f সাবশেল সর্বোচ্চ ১৪টি ইলেকট্রন ধারণ করতে পারে।
- 6s²: দুটি ইলেকট্রন 6s সাবশেলে স্থান দখল করে, যা সবচেয়ে বাইরের প্রধান শক্তি স্তর।
যোজ্যতা ইলেকট্রন
যোজ্যতা ইলেকট্রন হল একটি পরমাণুর সবচেয়ে বাইরের শেলে অবস্থিত ইলেকট্রন। এগুলিই প্রধানত রাসায়নিক বন্ধনে জড়িত থাকে এবং একটি মৌলের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে।
থুলিয়ামের জন্য, সবচেয়ে বাইরের প্রধান শক্তি স্তর হল ৬ষ্ঠ শেল, যেখানে 6s ইলেকট্রন থাকে। 4f ইলেকট্রনগুলি পূরণ হচ্ছে বলে মনে হলেও, 5s, 5p, এবং 6s ইলেকট্রন দ্বারা তাদের আচ্ছাদিত থাকার কারণে এগুলিকে মূলত অভ্যন্তরীণ-শেলের ইলেকট্রন হিসাবে বিবেচনা করা হয়।
অতএব, উচ্চ বিদ্যালয় রসায়ন এবং সাধারণ রাসায়নিক বিক্রিয়া বোঝার উদ্দেশ্যে, 6s সাবশেলে থাকা ২টি ইলেকট্রন সাধারণত থুলিয়ামের যোজ্যতা ইলেকট্রন হিসাবে বিবেচিত হয়। যদিও থুলিয়াম সাধারণত একটি +3 জারণ অবস্থা প্রদর্শন করে (যা দুটি 6s ইলেকট্রন ছাড়াও একটি 4f ইলেকট্রনের জড়িত থাকার ইঙ্গিত দেয়), 6s ইলেকট্রনগুলি রাসায়নিক বিক্রিয়ার জন্য সবচেয়ে সহজে উপলব্ধ।