બોહરિયમ (Bh) નો પરિચય
બોહરિયમ (Bh) એક કૃત્રિમ રાસાયણિક તત્વ છે જેનો પરમાણુ ક્રમાંક 107 છે. તેને ટ્રાન્સએક્ટિનાઇડ તત્વ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે અને તે આવર્ત કોષ્ટકમાં સમૂહ 7 (VIIB) માં સ્થિત છે, મેંગેનીઝ (Mn), ટેક્નેટિયમ (Tc), અને રેનિયમ (Re) ની નીચે. બધા ટ્રાન્સએક્ટિનાઇડ તત્વોની જેમ, બોહરિયમ અત્યંત કિરણોત્સર્ગી છે અને અત્યંત ટૂંકો અર્ધ-આયુષ્ય ધરાવે છે, જેનો અર્થ છે કે તે ખૂબ જ ઝડપથી અન્ય તત્વોમાં વિઘટિત થાય છે. તે પૃથ્વી પર કુદરતી રીતે જોવા મળતું નથી અને પ્રયોગશાળાઓમાં હળવા પરમાણુ ન્યુક્લીના ન્યુક્લિયર ફ્યુઝન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. તેના ટૂંકા આયુષ્ય અને ઓછી માત્રામાં ઉત્પાદનને કારણે, તેના ગુણધર્મોનો મુખ્યત્વે સૈદ્ધાંતિક આગાહીઓ અને તેના હળવા સમજાતીય તત્વોમાંથી અનુમાન દ્વારા અભ્યાસ કરવામાં આવે છે.
બોહરિયમની પરમાણુ રચના
બોહરિયમની પરમાણુ રચના તેના ઘટક પેટાપરમાણુ કણોની તપાસ કરીને સમજી શકાય છે: પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન અને ઇલેક્ટ્રોન. આવા ભારે, કૃત્રિમ તત્વો માટે, સૌથી સ્થિર જાણીતા આઇસોટોપને સામાન્ય રીતે ઉદાહરણ તરીકે ગણવામાં આવે છે. બોહરિયમ-270 (Bh-270) વધુ સ્થિર આઇસોટોપ પૈકી એક છે, જેનો અહેવાલિત અર્ધ-આયુષ્ય આશરે 61 સેકન્ડ છે.
પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન અને ઇલેક્ટ્રોન
- પરમાણુ ક્રમાંક (Z): બોહરિયમનો પરમાણુ ક્રમાંક 107 છે. આ મૂલ્ય તત્વને અનન્ય રીતે ઓળખે છે અને દરેક બોહરિયમ પરમાણુના ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોનની સંખ્યાને સીધો અનુરૂપ છે.
- પ્રોટોનની સંખ્યા: 107
- દળ સંખ્યા (A): બોહરિયમ-270 આઇસોટોપ માટે, દળ સંખ્યા 270 છે. દળ સંખ્યા ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની કુલ સંખ્યા દર્શાવે છે.
- ન્યુટ્રોનની સંખ્યા: ન્યુટ્રોનની સંખ્યાની ગણતરી કરવા માટે, દળ સંખ્યામાંથી પરમાણુ ક્રમાંક બાદ કરવામાં આવે છે.
- ન્યુટ્રોનની સંખ્યા = દળ સંખ્યા (A) - પરમાણુ ક્રમાંક (Z) = 270 - 107 = 163
- ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા: તટસ્થ પરમાણુમાં, ન્યુક્લિયસની આસપાસ ફરતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા વિદ્યુત તટસ્થતા જાળવવા માટે પ્રોટોનની સંખ્યા જેટલી હોય છે.
- ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા: 107
તેથી, બોહરિયમ-270 ના એક તટસ્થ પરમાણુમાં 107 પ્રોટોન, 163 ન્યુટ્રોન અને 107 ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
બોહરિયમની ઇલેક્ટ્રોન ગોઠવણી
ઇલેક્ટ્રોન ગોઠવણી પરમાણુ અથવા અણુમાં પરમાણુ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનના વિતરણનું વર્ણન કરે છે. બોહરિયમ માટે, જે એક ખૂબ જ ભારે તત્વ છે, ગોઠવણી આઉફબાવ સિદ્ધાંત, હુંડના નિયમ અને પાઉલી અપવર્જન સિદ્ધાંતને અનુસરીને મેળવવામાં આવે છે, જોકે આવા ભારે તત્વો માટે સાપેક્ષતાવાદી અસરો નોંધપાત્ર બની જાય છે, જે સંભવતઃ સહેજ વિચલનો તરફ દોરી જાય છે.
બોહરિયમ (Z=107) માટે સંપૂર્ણ ઇલેક્ટ્રોન ગોઠવણી છે:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹⁴ 6d⁵
રેડોન (Rn) ના ઉમદા વાયુ કોરનો ઉપયોગ કરીને વધુ સંક્ષિપ્ત સ્વરૂપનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે:
[Rn] 5f¹⁴ 6d⁵ 7s²
આ ગોઠવણી સૂચવે છે કે રેડોનની ઇલેક્ટ્રોન શેલ રચના (જે પ્રથમ 86 ઇલેક્ટ્રોન માટે જવાબદાર છે) પછી, બાકીના 21 ઇલેક્ટ્રોન 5f, 6d અને 7s સબશેલ ભરે છે. ખાસ કરીને, 7s સબશેલ સૌપ્રથમ 2 ઇલેક્ટ્રોનથી ભરાય છે, ત્યારબાદ 14 ઇલેક્ટ્રોન સાથે 5f સબશેલ, અને અંતે, 5 ઇલેક્ટ્રોન 6d સબશેલને ભરે છે.
સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન
સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન એ પરમાણુના સૌથી બહારના શેલ અથવા સબશેલમાં સ્થિત ઇલેક્ટ્રોન છે, જે મુખ્યત્વે રાસાયણિક બંધનમાં સામેલ હોય છે. બોહરિયમ જેવા સંક્રાંતિ ધાતુઓ માટે, સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનમાં સામાન્ય રીતે સૌથી બહારના ‘s’ સબશેલમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોનનો સમાવેશ થાય છે અને અગાઉના મુખ્ય ઉર્જા સ્તરના આંશિક રીતે ભરાયેલા ‘d’ સબશેલનો.
ઇલેક્ટ્રોન ગોઠવણી [Rn] 5f¹⁴ 6d⁵ 7s² માંથી, સૌથી બહારનું મુખ્ય ઉર્જા સ્તર n=7 છે, જેમાં 7s² ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. વધુમાં, 6d⁵ ઇલેક્ટ્રોનને પણ સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ગણવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ સૌથી બહારના શેલની ઉર્જાની નજીક હોય છે અને બંધનમાં ભાગ લે છે.
- સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = (7s સબશેલમાં ઇલેક્ટ્રોન) + (6d સબશેલમાં ઇલેક્ટ્રોન)
- સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = 2 (7s² માંથી) + 5 (6d⁵ માંથી) = 7
તેથી, બોહરિયમમાં 7 સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. આ આવર્ત કોષ્ટકના સમૂહ 7 માં તેની સ્થિતિ સાથે સુસંગત છે, જે સૂચવે છે કે તે +7 નો મહત્તમ ઓક્સિડેશન અવસ્થા દર્શાવી શકે છે, તેના હળવા સમજાતીય તત્વ, રેનિયમની જેમ. જોકે, તેની અત્યંત અસ્થિરતાને કારણે ચોક્કસ રાસાયણિક ગુણધર્મો પ્રાયોગિક રીતે નક્કી કરવા મુશ્કેલ છે.