હેસિયમને સમજવું: એક સુપરહેવી તત્વ
હેસિયમ (પ્રતીક Hs, અણુ ક્રમાંક 108) એક કૃત્રિમ રાસાયણિક તત્વ છે. તે પૃથ્વી પર કુદરતી રીતે બનતું નથી અને ફક્ત પ્રયોગશાળાઓમાં પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. એક સુપરહેવી તત્વ હોવાને કારણે, તે અત્યંત અસ્થિર છે, તેના સૌથી સ્થિર જાણીતા આઇસોટોપનું અર્ધ-આયુષ્ય આશરે 9.7 સેકન્ડ છે. તેના ગુણધર્મો મુખ્યત્વે આવર્ત કોષ્ટકમાં તેની સ્થિતિના આધારે અનુમાનિત છે, જે તેને 7મા આવર્તમાં, જૂથ 8 ના સભ્ય તરીકે મૂકે છે.
હેસિયમની અણુ રચના
હેસિયમની અણુ રચના તેના મૂળભૂત સબએટોમિક કણોની તપાસ કરીને સમજી શકાય છે. હેસિયમનો અણુ ક્રમાંક 108 છે.
પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન અને ઇલેક્ટ્રોન
- પ્રોટોન: અણુ ક્રમાંક (Z) સીધો અણુના કેન્દ્રમાં પ્રોટોનની સંખ્યા દર્શાવે છે. હેસિયમ (Hs) માટે, Z = 108 છે, જેનો અર્થ છે કે તેમાં 108 પ્રોટોન છે.
- ઇલેક્ટ્રોન: તટસ્થ અણુમાં, ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા પ્રોટોનની સંખ્યા જેટલી હોય છે. તેથી, તટસ્થ હેસિયમ અણુમાં 108 ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
- ન્યુટ્રોન: ન્યુટ્રોનની સંખ્યા તત્વના આઇસોટોપ્સમાં ભિન્ન હોય છે. આઇસોટોપ હેસિયમ-270 ($^{270}$Hs) માટે, જેનો દળ ક્રમાંક (A) 270 છે, ન્યુટ્રોનની સંખ્યાની ગણતરી આ રીતે કરી શકાય છે: ન્યુટ્રોન = દળ ક્રમાંક (A) - અણુ ક્રમાંક (Z) ન્યુટ્રોન = 270 - 108 = 162 ન્યુટ્રોન. હેસિયમના અન્ય આઇસોટોપ્સ અસ્તિત્વ ધરાવે છે, દરેક જુદા જુદા ન્યુટ્રોન સંખ્યા સાથે, જેમ કે હેસિયમ-277 ($^{277}$Hs), જેમાં 277 - 108 = 169 ન્યુટ્રોન હશે.
ઇલેક્ટ્રોન ગોઠવણી
ઇલેક્ટ્રોન ગોઠવણી પરમાણુ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનના વિતરણનું વર્ણન કરે છે. હેસિયમ (અણુ ક્રમાંક 108) માટે, ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ ઇલેક્ટ્રોન ગોઠવણી રેડોન ([Rn]) ને અગાઉના ઉમદા વાયુ તરીકે ઉપયોગ કરીને લખી શકાય છે.
હેસિયમની ઇલેક્ટ્રોન ગોઠવણી આ પ્રમાણે છે: [Rn] 5f¹⁴ 6d⁶ 7s²
વિસ્તૃત કરવા માટે, સંપૂર્ણ ગોઠવણી આ પ્રમાણે છે: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹⁴ 6d⁶
આ ગોઠવણી દર્શાવે છે કે સૌથી બહારના ઇલેક્ટ્રોન 7s અને 6d કક્ષકોમાં છે. 5f સબશેલ સંપૂર્ણપણે ભરાયેલ છે. આંશિક રીતે ભરેલા d-કક્ષકોની હાજરી સૂચવે છે કે હેસિયમ એક d-બ્લોક તત્વ છે, ખાસ કરીને સંક્રાંતિ ધાતુ.
સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન
સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન એ પરમાણુના સૌથી બહારના કોષમાં આવેલા ઇલેક્ટ્રોન છે, જે મુખ્યત્વે રાસાયણિક બંધનમાં સામેલ હોય છે. હેસિયમ જેવી સંક્રાંતિ ધાતુઓ માટે, સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનમાં સૌથી બહારના s-સબશેલ અને અંતિમ કોષના આંશિક રીતે ભરેલા d-સબશેલના ઇલેક્ટ્રોનનો સમાવેશ થાય છે.
હેસિયમ માટે, સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન 7s અને 6d કક્ષકોમાં જોવા મળે છે:
- 7s²
- 6d⁶
આમ, હેસિયમમાં કુલ 8 સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન છે (7s સબશેલમાંથી 2 અને 6d સબશેલમાંથી 6). આ આવર્ત કોષ્ટકમાં જૂથ 8 માં તેની સ્થિતિ સાથે સુસંગત છે. આ ઇલેક્ટ્રોન તેની અનુમાનિત રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાશીલતા નક્કી કરે છે, જે જૂથ 8 માં તેના હળવા સભ્યો, જેમ કે ઓસ્મિયમ (Os) અને રૂથેનિયમ (Ru) સમાન હોવાની અપેક્ષા છે.