জিঙ্ক (Zn) পরিচিতি
জিঙ্ক একটি রূপালী-সাদা ধাতব মৌল, যা Zn প্রতীক দ্বারা চিহ্নিত। এর পারমাণবিক সংখ্যা 30 এবং এটি পর্যায় সারণীর গ্রুপ 12 (d-ব্লক মৌল বা অবস্থান্তর ধাতু) এবং পর্যায় 4 এর অন্তর্গত। জিঙ্ক একটি গুরুত্বপূর্ণ শিল্প ধাতু, যার প্রয়োগ বিভিন্ন ক্ষেত্রে বিস্তৃত। ভারতে, লোহা ও ইস্পাতের গ্যালভানাইজেশনে জিঙ্ক উল্লেখযোগ্যভাবে ব্যবহৃত হয় মরিচা রোধ করার জন্য, যা ছাদের চাদর এবং বেড়ার জন্য একটি সাধারণ প্রক্রিয়া। এটি পিতলের মতো সংকর ধাতুরও একটি মূল উপাদান, যা ঐতিহ্যগতভাবে বাসনপত্র এবং সজ্জাসামগ্রী তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। উপরন্তু, জিঙ্ক জৈবিক কার্যকারিতার জন্য একটি অপরিহার্য ট্রেস মৌল, যা ডাল, বাদাম এবং গোটা শস্যের মতো অনেক সাধারণ ভারতীয় খাবারে পাওয়া যায়।
জিঙ্কের পারমাণবিক সংখ্যা এবং ভর সংখ্যা
একটি মৌলের পারমাণবিক সংখ্যা (Z) একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসে উপস্থিত মোট প্রোটন সংখ্যাকে বোঝায়। জিঙ্কের জন্য, পারমাণবিক সংখ্যা (Z) হল 30। এর মানে হল জিঙ্কের প্রতিটি নিরপেক্ষ পরমাণুতে 30টি প্রোটন থাকে।
ভর সংখ্যা (A) একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াসে প্রোটন এবং নিউট্রনের মোট সংখ্যাকে বোঝায়। জিঙ্কের সবচেয়ে সাধারণ আইসোটোপ হল জিঙ্ক-65। অতএব, এর ভর সংখ্যা (A) হল 65।
জিঙ্ক-65 এ উপ-পারমাণবিক কণার সংখ্যা
জিঙ্ক-65 এর একটি নিরপেক্ষ পরমাণুর জন্য:
- প্রোটনের সংখ্যা: প্রোটনের সংখ্যা পারমাণবিক সংখ্যার সমান।
- প্রোটন = 30
- ইলেকট্রনের সংখ্যা: একটি নিরপেক্ষ পরমাণুতে, বৈদ্যুতিক নিরপেক্ষতা বজায় রাখার জন্য ইলেকট্রনের সংখ্যা প্রোটনের সংখ্যার সমান।
- ইলেকট্রন = 30
- নিউট্রনের সংখ্যা: ভর সংখ্যা থেকে পারমাণবিক সংখ্যা বিয়োগ করে নিউট্রনের সংখ্যা গণনা করা যেতে পারে।
- নিউট্রন = ভর সংখ্যা (A) - পারমাণবিক সংখ্যা (Z)
- নিউট্রন = 65 - 30 = 35
সুতরাং, জিঙ্ক-65 এর একটি নিরপেক্ষ পরমাণুতে 30টি প্রোটন, 30টি ইলেকট্রন এবং 35টি নিউট্রন থাকে।
জিঙ্কের ইলেকট্রন বিন্যাস
ইলেকট্রন বিন্যাস একটি পরমাণুর পারমাণবিক কক্ষপথের মধ্যে ইলেকট্রনের বিন্যাসকে বর্ণনা করে। জিঙ্কের ক্ষেত্রে, 30টি ইলেকট্রন সহ, ইলেকট্রন বিন্যাস আউফবাউ নীতি, হুন্ডের সূত্র এবং পাউলির বর্জন নীতি অনুসরণ করে।
একটি নিরপেক্ষ জিঙ্ক পরমাণুর (Z=30) সম্পূর্ণ ইলেকট্রন বিন্যাস হল: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10}$
বিকল্পভাবে, মহৎ গ্যাস প্রতীক ব্যবহার করে, সংক্ষিপ্ত ইলেকট্রন বিন্যাস হল: $[Ar] 4s^2 3d^{10}$
এই বিন্যাস নির্দেশ করে যে প্রথম 18টি ইলেকট্রন আর্গনের বিন্যাস পর্যন্ত কক্ষপথ পূর্ণ করে। অবশিষ্ট 12টি ইলেকট্রন তখন 4s কক্ষপথ সম্পূর্ণরূপে (2টি ইলেকট্রন) এবং পরবর্তীতে 3d কক্ষপথ সম্পূর্ণরূপে (10টি ইলেকট্রন) পূর্ণ করে। $3d^{10}$ বিন্যাস একটি সম্পূর্ণরূপে পূর্ণ এবং স্থিতিশীল d-সাবশেলকে বোঝায়।
জিঙ্কের যোজ্যতা ইলেকট্রন
যোজ্যতা ইলেকট্রন হল একটি পরমাণুর সবচেয়ে বাইরের কক্ষপথে অবস্থিত ইলেকট্রন এবং এগুলি প্রাথমিকভাবে রাসায়নিক বন্ধনে জড়িত থাকে। জিঙ্কের ক্ষেত্রে, 4s সাবশেল পূর্ণ হওয়ার পরে 3d সাবশেল পূর্ণ হওয়া সত্ত্বেও, 4s ইলেকট্রনগুলিকে যোজ্যতা ইলেকট্রন হিসাবে বিবেচনা করা হয়। এর কারণ হল 4s কক্ষপথ সর্বোচ্চ প্রধান শক্তি স্তরে (n=4) রয়েছে এবং তাই এটি সবচেয়ে বাইরের কক্ষপথ।
জিঙ্কের 2টি যোজ্যতা ইলেকট্রন রয়েছে, যা 4s কক্ষপথে অবস্থিত। এই দুটি ইলেকট্রন রাসায়নিক বিক্রিয়ার সময় সহজেই হারিয়ে যায় এবং স্থিতিশীল $Zn^{2+}$ আয়ন গঠন করে, যার একটি ছদ্ম-মহৎ গ্যাস বিন্যাস ($[Ar] 3d^{10}$) রয়েছে। সম্পূর্ণরূপে পূর্ণ 3d সাবশেল $Zn^{2+}$ আয়নের আপেক্ষিক স্থিতিশীলতায় অবদান রাখে।