ইউরেনিয়াম (U) - পারমাণবিক গঠন ও রাসায়নিক ধর্ম

ইউরেনিয়াম (U) পরিচিতি

ইউরেনিয়াম (U) একটি রূপালী-সাদা তেজস্ক্রিয় ধাতব মৌল যা অ্যাকটিনাইড সিরিজের অন্তর্ভুক্ত। এর ফিসাইল আইসোটোপগুলির কারণে এটি পারমাণবিক প্রযুক্তিতে একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান।

পারমাণবিক মডেলের বিশদ বিবরণ

ইউরেনিয়ামের পারমাণবিক গঠন নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্যগুলি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়:

• পারমাণবিক সংখ্যা (Z): 92
  • এটি নিউক্লিয়াসে 92টি প্রোটন নির্দেশ করে।
• ইলেকট্রনের সংখ্যা: 92 (একটি নিরপেক্ষ পরমাণুতে)।
• ভর সংখ্যা (সবচেয়ে সাধারণ আইসোটোপ, ইউরেনিয়াম-238, U-238 এর জন্য): 238
  • নিউট্রনের সংখ্যা: ভর সংখ্যা - পারমাণবিক সংখ্যা = 238 - 92 = 146টি নিউট্রন।
• পারমাণবিক ব্যাসার্ধ:
  • ধাতব ব্যাসার্ধ: প্রায় 156 pm (পিকোমিটার)।
  • সমযোজী ব্যাসার্ধ: প্রায় 158 pm।

ইলেকট্রন বিন্যাস ও শেল ডায়াগ্রাম

ইউরেনিয়ামের ইলেকট্রন বিন্যাস এর রাসায়নিক ধর্ম নির্ধারণ করে।

• ইলেকট্রন বিন্যাস: [Rn] 5f³ 6d¹ 7s²
  • [Rn] শব্দটি ইউরেনিয়ামের পূর্ববর্তী নিষ্ক্রিয় গ্যাস রেডনের ইলেকট্রন বিন্যাসকে প্রতিনিধিত্ব করে, যা হল 1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁶3d¹⁰ 4s²4p⁶4d¹⁰4f¹⁴ 5s²5p⁶5d¹⁰ 6s²6p⁶।
• শেল ডায়াগ্রাম উপস্থাপন:
  • ইলেকট্রনগুলি শেলগুলিতে (শক্তি স্তর) নিম্নরূপ বিতরণ করা হয়:
    • K-শেল (n=1): 2টি ইলেকট্রন
    • L-শেল (n=2): 8টি ইলেকট্রন
    • M-শেল (n=3): 18টি ইলেকট্রন
    • N-শেল (n=4): 32টি ইলেকট্রন
    • O-শেল (n=5): 21টি ইলেকট্রন (5s²5p⁶5d¹⁰5f³)
    • P-শেল (n=6): 9টি ইলেকট্রন (6s²6p⁶6d¹)
    • Q-শেল (n=7): 2টি ইলেকট্রন (7s²)
  • এটি 2, 8, 18, 32, 21, 9, 2 হিসাবে সংক্ষিপ্ত করা যেতে পারে।

পর্যায়ক্রমিক প্রবণতা

একটি অ্যাকটিনাইড হিসাবে, ইউরেনিয়াম নির্দিষ্ট পর্যায়ক্রমিক প্রবণতা প্রদর্শন করে:

• আয়নাইজেশন এনথালপি:
  • প্রথম আয়নাইজেশন এনথালপি (IE₁): 597.6 kJ/mol
  • দ্বিতীয় আয়নাইজেশন এনথালপি (IE₂): 1420 kJ/mol
  • তৃতীয় আয়নাইজেশন এনথালপি (IE₃): 1900 kJ/mol
  • এই মানগুলি নির্দেশ করে যে ইউরেনিয়ামের, অন্যান্য ধাতুর মতো, তুলনামূলকভাবে কম আয়নাইজেশন এনথালপি রয়েছে, যার অর্থ এটি সহজে ইলেকট্রন ত্যাগ করে ধনাত্মক আয়ন তৈরি করে।
• তড়িৎ ঋণাত্মকতা:
  • পাউলিং স্কেল: 1.38
  • ইউরেনিয়ামের তড়িৎ ঋণাত্মকতা কম, যা এর ধাতব বৈশিষ্ট্য এবং রাসায়নিক বন্ধনে ইলেকট্রন আকর্ষণ করার পরিবর্তে দান করার প্রবণতা নির্দেশ করে।
• ইলেকট্রন গ্রহণ এনথালপি:
  • অধিকাংশ ধাতুর জন্য, বিশেষ করে অ্যাকটিনাইডগুলির জন্য, ইলেকট্রন গ্রহণ এনথালপি সাধারণত ধনাত্মক বা শূন্যের কাছাকাছি হয়, কারণ তারা সাধারণত ইলেকট্রন গ্রহণ করার পরিবর্তে ত্যাগ করতে পছন্দ করে। এর রসায়নের জন্য সুনির্দিষ্ট ঋণাত্মক মানগুলি সাধারণত রিপোর্ট করা হয় না বা গুরুত্বপূর্ণ নয়।
• পারমাণবিক ব্যাসার্ধ:
  • ধাতব ব্যাসার্ধ: ~156 pm। একাধিক ইলেকট্রন শেল থাকার কারণে পারমাণবিক ব্যাসার্ধ তুলনামূলকভাবে বড়।

প্রধান ভৌত ধর্মাবলী

ইউরেনিয়ামের স্বতন্ত্র ভৌত বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

• ঘনত্ব: 19.1 g/cm³ (20 °C তাপমাত্রায়)
  • ইউরেনিয়াম একটি অত্যন্ত ঘন ধাতু, যা সীসার প্রায় দ্বিগুণ ঘন।
• ঘরের তাপমাত্রায় অবস্থা: কঠিন
• রঙ: রূপালী-সাদা থেকে ধূসর। এটি বায়ুতে দ্রুত ম্লান ধূসর বা কালো অক্সাইড স্তরে পরিণত হয়।
• গলনাঙ্ক: 1132 °C
• স্ফুটনাঙ্ক: 4131 °C