Mendelevium (Md) - પરમાણુ બંધારણ

મેન્ડેલેવિયમ (Md) નો પરિચય

મેન્ડેલેવિયમ (Md) એ 101 પરમાણુ ક્રમાંક ધરાવતું એક કૃત્રિમ, કિરણોત્સર્ગી રાસાયણિક તત્વ છે. તેનું નામ દિમિત્રી મેન્ડેલીવના સન્માનમાં રાખવામાં આવ્યું છે, જે રશિયન રસાયણશાસ્ત્રી હતા જેમણે સામયિક કાયદો ઘડ્યો અને સામયિક કોષ્ટક વિકસાવ્યું. એક કૃત્રિમ તત્વ તરીકે, મેન્ડેલેવિયમ પૃથ્વી પર કુદરતી રીતે બનતું નથી. તે પ્રયોગશાળાઓમાં પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે, સામાન્ય રીતે હળવા તત્વોને પ્રવેગિત કણોથી બોમ્બમારો કરીને. તેના અત્યંત ટૂંકા અર્ધ-આયુષ્યને કારણે (સૌથી લાંબો સમય જીવંત આઇસોટોપ, Md-258, લગભગ 51 દિવસનું અર્ધ-આયુષ્ય ધરાવે છે), તેના ગુણધર્મોનો ખૂબ જ ઓછા પ્રમાણમાં અભ્યાસ કરવામાં આવે છે, અને વૈજ્ઞાનિક સંશોધન સિવાય તેની કોઈ વ્યવહારિક એપ્લિકેશનો નથી. તે એક્ટિનાઇડ શ્રેણીનો એક ભાગ છે, જે તત્વોનો એક સમૂહ છે જે તેમની કિરણોત્સર્ગીતા અને જટિલ ઇલેક્ટ્રોનિક રચનાઓ માટે જાણીતો છે.

અણુ બંધારણ

તત્વનો પરમાણુ ક્રમાંક તેની ઓળખ નક્કી કરે છે અને તે તેના કેન્દ્રમાં રહેલા પ્રોટોનની સંખ્યા બરાબર હોય છે.

પ્રોટોનની સંખ્યા

મેન્ડેલેવિયમ (Md) માટે, પરમાણુ ક્રમાંક 101 છે.

• આથી, મેન્ડેલેવિયમનો અણુ 101 પ્રોટોન ધરાવે છે.

ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા

તટસ્થ અણુમાં, ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા પ્રોટોનની સંખ્યા બરાબર હોય છે.

• આમ, એક તટસ્થ મેન્ડેલેવિયમ અણુ 101 ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે.

ન્યુટ્રોનની સંખ્યા

અણુમાં ન્યુટ્રોનની સંખ્યા અલગ અલગ હોઈ શકે છે, જેના કારણે તત્વના જુદા જુદા સમસ્થાનિકો (isotopes) બને છે. દળ સંખ્યા (A) ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની કુલ સંખ્યા દર્શાવે છે. મેન્ડેલેવિયમનો સૌથી સ્થિર અને સામાન્ય રીતે સંદર્ભિત સમસ્થાનિક મેન્ડેલેવિયમ-258 (Md-258) છે.

• Md-258 માટે:
  • દળ સંખ્યા (A) = 258
  • પરમાણુ ક્રમાંક (Z) = 101
  • ન્યુટ્રોનની સંખ્યા = દળ સંખ્યા (A) - પરમાણુ ક્રમાંક (Z)
  • ન્યુટ્રોનની સંખ્યા = 258 - 101 = 157 ન્યુટ્રોન.

ઇલેક્ટ્રોન ગોઠવણી

ઇલેક્ટ્રોન ગોઠવણી ન્યુક્લિયસની આસપાસના અણુ કક્ષકોમાં ઇલેક્ટ્રોનની વ્યવસ્થાનું વર્ણન કરે છે. મેન્ડેલેવિયમ માટે, એક ભારે તત્વ અને એક્ટિનાઇડ હોવાને કારણે, તેની ઇલેક્ટ્રોન ગોઠવણી જટિલ નિયમોનું પાલન કરે છે, પરંતુ તેને સામાન્ય રીતે સમજી શકાય છે.

મેન્ડેલેવિયમ પહેલા આવતો ઉમદા વાયુ (noble gas) રેડોન (Rn) છે, જેમાં 86 ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. મેન્ડેલેવિયમ માટે બાકીના 15 ઇલેક્ટ્રોન (101 - 86 = 15) પછીના કક્ષકો ભરે છે. મેન્ડેલેવિયમ માટે ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ ઇલેક્ટ્રોન ગોઠવણી સામાન્ય રીતે આ રીતે રજૂ કરવામાં આવે છે:

[Rn] 5f¹³ 7s²

આ ગોઠવણી દર્શાવે છે:

• [Rn]: રેડોનની ઇલેક્ટ્રોન ગોઠવણી દર્શાવે છે (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶).
• 5f¹³: 5f સબશેલમાં 13 ઇલેક્ટ્રોન છે. 5f સબશેલ મહત્તમ 14 ઇલેક્ટ્રોન સમાવી શકે છે.
• 7s²: 7s સબશેલમાં 2 ઇલેક્ટ્રોન છે. 7s સબશેલ મહત્તમ 2 ઇલેક્ટ્રોન સમાવી શકે છે.

સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન

સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન એ અણુના સૌથી બહારના કોષમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોન છે જે રાસાયણિક બંધનમાં સામેલ હોય છે. સંક્રાંતિ ધાતુઓ (transition metals) અને મેન્ડેલેવિયમ જેવા એક્ટિનાઇડ્સ માટે, સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોનને ઓળખવા મુખ્ય જૂથના તત્વો કરતાં વધુ જટિલ હોઈ શકે છે, કારણ કે આંતરિક d અને f ઇલેક્ટ્રોન પણ તેમના નજીકના ઊર્જા સ્તરોને કારણે બંધનમાં ભાગ લઈ શકે છે.

મેન્ડેલેવિયમ માટે:

• 7s² ઇલેક્ટ્રોન ને સામાન્ય રીતે પ્રાથમિક સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રોન ગણવામાં આવે છે, કારણ કે તેઓ સૌથી બહારના મુખ્ય ઉર્જા સ્તર પર કબજો કરે છે. આ બે ઇલેક્ટ્રોન રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ માટે સરળતાથી ઉપલબ્ધ હોય છે.
• વધુમાં, 5f ઇલેક્ટ્રોન પણ તેમની પ્રમાણમાં ઊંચી ઊર્જા અને અવકાશી વિસ્તરણને કારણે રાસાયણિક બંધનમાં ભાગ લઈ શકે છે, જે એક્ટિનાઇડ તત્વોમાં જોવા મળતી વિવિધ ઓક્સિડેશન અવસ્થાઓમાં ફાળો આપે છે. જોકે, મોટાભાગના હાઈસ્કૂલના સંદર્ભો માટે, સૌથી બહારના s-ઇલેક્ટ્રોન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવું એ મૂળભૂત સમજ પૂરી પાડે છે.