জেনন (Xe) - পারমাণবিক গঠন ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

জেনন (Xe) এর পারমাণবিক গঠন

জেনন পর্যায় সারণীর 18 নং গ্রুপের একটি নিষ্ক্রিয় গ্যাস। এর পারমাণবিক গঠন এর অন্তর্নিহিত স্থিতিশীলতা এবং বিক্রিয়াশীলতা নির্ধারণ করে।

পারমাণবিক মডেলের বিবরণ

• পারমাণবিক সংখ্যা (Z): 54
  • নিউক্লিয়াসে 54টি প্রোটন নির্দেশ করে।
  • একটি নিরপেক্ষ পরমাণুতে, 54টি ইলেকট্রন থাকে।
• গড় পারমাণবিক ভর: 131.29 u
  • এটি এর প্রাকৃতিকভাবে প্রাপ্ত আইসোটোপগুলির ভরের ভারিত গড়।
• নিউট্রনের সংখ্যা: সবচেয়ে বেশি প্রাপ্ত আইসোটোপ (জেনন-132) এর জন্য, এতে 132 - 54 = 78টি নিউট্রন থাকে। নিউট্রনের গড় সংখ্যা প্রায় 77।
• পারমাণবিক ব্যাসার্ধ (ভ্যান ডার ওয়ালস): 216 pm
  • এটি জেননের দুটি অ-বন্ধনযুক্ত পরমাণুর নিউক্লিয়াসগুলির মধ্যে নিকটতম অবস্থানে দূরত্বের অর্ধেককে বোঝায়।

ইলেকট্রন বিন্যাস এবং শেল ডায়াগ্রাম

জেননের ইলেকট্রন বিন্যাস এর রাসায়নিক নিষ্ক্রিয়তা সম্পর্কে ধারণা দেয়।

• ইলেকট্রন বিন্যাস: [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁶
  • নিষ্ক্রিয় গ্যাস কার্নেল [Kr] ক্রিপ্টনের ইলেকট্রন বিন্যাস (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶) উপস্থাপন করে।
  • বহিঃস্থ শেল (যোজ্যতা কক্ষপথ) হল 5s² 5p⁶, যা একটি সম্পূর্ণরূপে পূর্ণ অষ্টক।
• শেল ডায়াগ্রামের উপস্থাপন (লিখিত রূপে):
  • K-শেল (n=1): 2টি ইলেকট্রন (1s²)
  • L-শেল (n=2): 8টি ইলেকট্রন (2s² 2p⁶)
  • M-শেল (n=3): 18টি ইলেকট্রন (3s² 3p⁶ 3d¹⁰)
  • N-শেল (n=4): 18টি ইলেকট্রন (4s² 4p⁶ 4d¹⁰)
  • O-শেল (n=5): 8টি ইলেকট্রন (5s² 5p⁶) - এই স্থিতিশীল অষ্টক বিন্যাস জেননের কম বিক্রিয়াশীলতার জন্য উল্লেখযোগ্যভাবে অবদান রাখে।

জেননের পর্যায়বৃত্ত প্রবণতা

এর সাধারণ নিষ্ক্রিয়তা সত্ত্বেও, জেনন নির্দিষ্ট পর্যায়বৃত্ত বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে।

• আয়নাইজেশন এনথালপি (IE₁): 1170.4 kJ/mol
  • জেননের একটি তুলনামূলকভাবে উচ্চ প্রথম আয়নাইজেশন এনথালপি রয়েছে কারণ এর স্থিতিশীল, সম্পূর্ণরূপে পূর্ণ যোজ্যতা কক্ষপথ। এই স্থিতিশীল বিন্যাস থেকে একটি ইলেকট্রন সরাতে প্রচুর পরিমাণে শক্তির প্রয়োজন হয়। তবে, এটি হালকা নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলির তুলনায় কম, যা নিয়ন বা আর্গনের মতো হালকা নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলির তুলনায় ইলেকট্রন হারাতে (এবং এইভাবে যৌগ গঠন করতে) বেশি প্রবণতা নির্দেশ করে।
• তড়িৎ ঋণাত্মকতা: সাধারণত পাউলিং স্কেলে নির্ধারিত হয় না (বা 0 হিসাবে আনুমানিক করা হয়)।
  • নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলির রাসায়নিক বন্ধনে ইলেকট্রন আকর্ষণ করার উল্লেখযোগ্য প্রবণতা নেই, কারণ তাদের যোজ্যতা কক্ষপথ ইতিমধ্যেই পূর্ণ।
• ইলেকট্রন গ্রহণ এনথালপি (ΔegH): প্রায় +41 kJ/mol
  • নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলির জন্য ইলেকট্রন গ্রহণ এনথালপি ধনাত্মক। এটি নির্দেশ করে যে পরমাণুর মধ্যে একটি অতিরিক্ত ইলেকট্রন প্রবেশ করাতে শক্তির প্রয়োজন হয়, কারণ এটিকে একটি উচ্চ-শক্তির উপশেল দখল করতে হবে, যা স্থিতিশীল অষ্টক বিন্যাসকে ব্যাহত করবে।
• পারমাণবিক ব্যাসার্ধ (ভ্যান ডার ওয়ালস): 216 pm
  • নতুন ইলেকট্রন শেল যুক্ত হওয়ার কারণে 18 নং গ্রুপে পারমাণবিক ব্যাসার্ধ বৃদ্ধি পায়। জেননের পারমাণবিক ব্যাসার্ধ হালকা নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলির চেয়ে বড়।

জেননের প্রধান ভৌত বৈশিষ্ট্য

জেননের নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলির বৈশিষ্ট্যসূচক স্বতন্ত্র ভৌত বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

• প্রমাণ তাপমাত্রা ও চাপে ভৌত অবস্থা (STP): গ্যাস
• রঙ: বর্ণহীন
• গন্ধ: গন্ধহীন
• স্বাদ: স্বাদহীন
• ঘনত্ব (STP-তে): 5.894 g/L
  • জেনন বাতাসের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে ঘন (প্রায় 4.5 গুণ বেশি ঘন)।
• গলনাঙ্ক: -111.7 °C (161.45 K)
• স্ফুটনাঙ্ক: -108.0 °C (165.15 K)
• জলে দ্রাব্যতা: স্বল্প দ্রবণীয় (যেমন, 20 °C এবং 1 atm চাপে 108.1 mg/L)।
• রাসায়নিক বিক্রিয়াশীলতা: সাধারণত বিক্রিয়া করে না, তবে নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে ফ্লোরিনের মতো উচ্চ তড়িৎ ঋণাত্মক মৌলগুলির সাথে যৌগ (যেমন, XeF₂, XeF₄, XeF₆) গঠন করতে পারে।