অস্মিয়াম (Os): বৈশিষ্ট্য, বিক্রিয়া ও ব্যবহার | JEE/NEET রসায়ন

ভূমিকা

অস্মিয়াম (Os) পর্যায় সারণীর ৮ নং গ্রুপের একটি রূপান্তর ধাতু, যা প্রাথমিকভাবে প্রাকৃতিকভাবে প্রাপ্ত সবচেয়ে ঘন মৌল হিসাবে পরিচিত। এর উচ্চ ঘনত্ব, চরম কাঠিন্য এবং উচ্চ গলনাঙ্ক এর বিশেষায়িত প্রয়োগগুলিতে অবদান রাখে, বিশেষত সংকর ধাতু এবং অনুঘটক হিসাবে। এটি প্ল্যাটিনাম গ্রুপ ধাতুগুলির (PGMs) অন্তর্গত।

CBSE/JEE দ্রুত পুনর্বিবেচনা নোট

• প্রতীক: Os
• পারমাণবিক সংখ্যা: 76
• পারমাণবিক ভর: 190.23 g/mol
• গ্রুপ: 8
• পর্যায়: 6
• ব্লক: d-ব্লক (রূপান্তর ধাতু)
• ঘনত্ব: 22.59 g/cm³ (সর্বোচ্চ পরিচিত ঘনত্ব)
• গলনাঙ্ক: 3033 °C
• স্ফুটনাঙ্ক: 5012 °C
• প্রকৃতি: রূপালী-নীল, ভঙ্গুর, শক্ত ধাতু
• সাধারণ জারণ অবস্থা: +2, +3, +4, +6, +8 (সবচেয়ে সাধারণ এবং স্থিতিশীল হলো +4 এবং +8)

ইলেকট্রন বিন্যাস এবং বন্ধন আচরণ

• ভূমিতলের ইলেকট্রন বিন্যাস: [Xe] 4f¹⁴ 5d⁶ 6s²
  • 4f ইলেকট্রনের উপস্থিতি (যা পূর্ণ) ল্যান্থানাইডগুলির পরবর্তী 6ষ্ঠ পর্যায়ের রূপান্তর ধাতুগুলির বৈশিষ্ট্য।
• বন্ধন আচরণ:
  • অস্মিয়াম বিভিন্ন ধরণের জারণ অবস্থা প্রদর্শন করে, যার মধ্যে +8 যে কোনও রূপান্তর ধাতুর জন্য সর্বোচ্চ পরিচিত (যেমন, OsO₄-তে)।
  • এর উচ্চতর জারণ অবস্থায় (+6, +8), অস্মিয়াম প্রধানত সমযোজী যৌগ গঠন করে। অস্মিয়াম টেট্রোক্সাইড (OsO₄) একটি আণবিক যৌগ যার টেট্রাহেড্রাল জ্যামিতি রয়েছে, যা এর বন্ধনগুলিতে উল্লেখযোগ্য সমযোজী চরিত্র নির্দেশ করে।
  • নিম্নতর জারণ অবস্থায় সাধারণত যৌগগুলিতে আরও আয়নিক বা ধাতব বন্ধন জড়িত থাকে।

গুরুত্বপূর্ণ রাসায়নিক বিক্রিয়া

অস্মিয়াম একটি বৃহৎ ধাতু হিসাবে তুলনামূলকভাবে নিষ্ক্রিয় কিন্তু সূক্ষ্মভাবে বিভক্ত অবস্থায় বা উত্তপ্ত হলে সহজেই বিক্রিয়া করে।

1. অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া (অস্মিয়াম টেট্রোক্সাইড গঠন): বাতাসে বা অক্সিজেনে উত্তপ্ত হলে, অস্মিয়াম তার সবচেয়ে স্থিতিশীল অক্সাইড, অস্মিয়াম টেট্রোক্সাইড গঠন করে, যা অত্যন্ত উদ্বায়ী এবং বিষাক্ত। Os(s) + 2O₂(g) → OsO₄(s) দ্রষ্টব্য: OsO₄ একটি শক্তিশালী জারক পদার্থ।

2. হ্যালোজেনগুলির সাথে বিক্রিয়া (যেমন, ক্লোরিন): উচ্চ তাপমাত্রায় অস্মিয়াম ক্লোরিনের মতো হ্যালোজেনগুলির সাথে বিক্রিয়া করে অস্মিয়াম হ্যালাইড গঠন করে। Os(s) + 2Cl₂(g) → OsCl₄(s) (অস্মিয়াম(IV) ক্লোরাইড)

3. অস্মিয়াম টেট্রোক্সাইডের বিজারণ: অস্মিয়াম টেট্রোক্সাইডকে নিম্ন জারণ অবস্থায় বা অস্মিয়াম ধাতুতে বিজারিত করা যায়। উদাহরণস্বরূপ, হাইড্রোজেন সালফাইড দ্বারা বিজারণ: OsO₄(s) + 4H₂S(g) → OsS₂(s) + 4H₂O(l) (সরলীকৃত; মধ্যবর্তী পণ্য গঠন করতে পারে)

4. অ্যাসিডের সাথে বিক্রিয়া: বৃহৎ অস্মিয়াম অ্যাকোয়া রেজিয়া সহ অ্যাসিডগুলির প্রতি মূলত প্রতিরোধী, তবে সূক্ষ্মভাবে বিভক্ত অস্মিয়াম শক্তিশালী জারক অ্যাসিড দ্বারা ধীরে ধীরে জারিত হতে পারে।

শিল্প ও জৈবিক গুরুত্ব

শিল্পে ব্যবহার

• কঠিনকারী সংকর ধাতু: অস্মিয়াম অন্যান্য প্ল্যাটিনাম গ্রুপ ধাতুগুলির (বিশেষ করে ইরিডিয়াম, অস্মিরিডিয়াম গঠন করে) সাথে সংকরিত হয়ে অত্যন্ত শক্ত এবং পরিধান-প্রতিরোধী সংকর ধাতু তৈরি করে। এই সংকর ধাতুগুলি ব্যবহার করা হয়:
  • ফাউন্টেন পেনের নিব
  • বৈদ্যুতিক সংযোগ
  • ফোনোগ্রাফের সূঁচ
  • ইনস্ট্রুমেন্টের পিভট
  • হেভি-ডিউটি ​​বৈদ্যুতিক সুইচ কন্টাক্ট
• অনুঘটন: অস্মিয়াম যৌগ, বিশেষত অস্মিয়াম টেট্রোক্সাইড (OsO₄), জৈব সংশ্লেষণে গুরুত্বপূর্ণ অনুঘটক হিসাবে কাজ করে।
  • অ্যালকিনের ডাইহাইড্রোক্সিলেশন: OsO₄ অ্যালকিনগুলির স্টেরিওস্পেসিফিক সিন-ডাইহাইড্রোক্সিলেশনের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ (যেমন, আপজন ডাইহাইড্রোক্সিলেশন এবং শার্পলেস অ্যাসাইমেট্রিক ডাইহাইড্রোক্সিলেশন-এ), যা C=C দ্বিবন্ধনকে ডাইওলে রূপান্তরিত করে।
• ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপির জন্য স্টেইনিং: অস্মিয়াম টেট্রোক্সাইড ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপিতে জৈব কলার জন্য স্টেইনিং এজেন্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়। লিপিড ফিক্সিং এবং স্টেইন করার ক্ষমতা কোষীয় কাঠামো দেখার জন্য বৈসাদৃশ্য সরবরাহ করে।

জৈবিক গুরুত্ব

• বিষাক্ততা: অস্মিয়ামের কোনো পরিচিত জৈবিক ভূমিকা নেই। অস্মিয়াম যৌগ, বিশেষত অস্মিয়াম টেট্রোক্সাইড (OsO₄), অত্যন্ত বিষাক্ত। OsO₄ উদ্বায়ী এবং এর বাষ্প চোখ ও শ্বাসযন্ত্রের মারাত্মক জ্বালা সৃষ্টি করতে পারে, যার ফলে কলার ক্ষতি এবং এমনকি অন্ধত্বও হতে পারে। এটি ফিউম হুডে অত্যন্ত সতর্কতার সাথে পরিচালনা করা উচিত।