ટેક્નેટિયમનો પરિચય
ટેક્નેટિયમ (Tc) એક રસપ્રદ રાસાયણિક તત્વ છે, જે હળવા તત્વોમાં અનોખું છે કારણ કે તે સ્થિર આઇસોટોપ વિનાનું સૌથી હલકું તત્વ છે. ટેક્નેટિયમના તમામ આઇસોટોપ રેડિયોએક્ટિવ હોય છે, એટલે કે તેઓ રેડિયોએક્ટિવ વિઘટનમાંથી પસાર થાય છે. તેનો પરમાણુ ક્રમાંક 43 છે. “ટેક્નેટિયમ” નામ ગ્રીક શબ્દ “technetos” પરથી ઉદ્ભવ્યું છે, જેનો અર્થ કૃત્રિમ થાય છે, જે કુદરતી અલગતાને બદલે સંશ્લેષણ દ્વારા તેની પ્રારંભિક શોધને પ્રતિબિંબિત કરે છે.
મૂળભૂત માહિતી
| ગુણધર્મ | મૂલ્ય |
|---|---|
| તત્વ પ્રતીક | Tc |
| પરમાણુ ક્રમાંક (Z) | 43 |
| પરમાણુ દળ (સૌથી સ્થિર આઇસોટોપ, Tc-99) | 98.9062 u |
| સમૂહ | 7 |
| આવર્ત | 5 |
| બ્લોક | d-બ્લોક |
| શ્રેણી | સંક્રાંતિ ધાતુ |
ઉપલબ્ધતા અને મહત્વ
ટેક્નેટિયમ પૃથ્વીના પોપડામાં અત્યંત દુર્લભ છે, જે મુખ્યત્વે પરમાણુ રિએક્ટરમાં કૃત્રિમ રીતે ઉત્પન્ન થાય છે. યુરેનિયમ અને થોરિયમના સ્વયંભૂ વિખંડન ઉત્પાદન તરીકે નજીવો જથ્થો બને છે. તેનો સૌથી નોંધપાત્ર ઉપયોગ ન્યુક્લિયર મેડિસિનમાં છે, ખાસ કરીને મેટાસ્ટેબલ આઇસોટોપ ટેક્નેટિયમ-99m (⁹⁹ᵐTc). આ આઇસોટોપ તેની ટૂંકી અર્ધ-આયુષ્ય અને યોગ્ય ગામા ઉત્સર્જન ગુણધર્મોને કારણે ડાયગ્નોસ્ટિક ઇમેજિંગમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જેમ કે બોન સ્કેન, કાર્ડિયાક સ્ટ્રેસ ટેસ્ટ અને કિડની સ્કેન. મુંબઈ, દિલ્હી અને ચેન્નઈ જેવા મોટા શહેરો સહિત ભારતમાં હોસ્પિટલો અને ડાયગ્નોસ્ટિક કેન્દ્રો તબીબી ઇમેજિંગ પ્રક્રિયાઓ માટે ⁹⁹ᵐTc નો વારંવાર ઉપયોગ કરે છે.
ટેક્નેટિયમની પરમાણુ સંરચના
ટેક્નેટિયમની પરમાણુ સંરચનાને સમજવામાં મૂળભૂત સબએટોમિક કણો: પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન અને ઇલેક્ટ્રોનને ઓળખવા અને પરમાણુની અંદર ઇલેક્ટ્રોન કેવી રીતે ગોઠવાયેલા છે તેનું વર્ણન કરવું શામેલ છે.
પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન અને ઇલેક્ટ્રોન
ટેક્નેટિયમના તટસ્થ પરમાણુ માટે, ખાસ કરીને તેના સૌથી સ્થિર અને સામાન્ય આઇસોટોપ, ટેક્નેટિયમ-99 (⁹⁹Tc) ને ધ્યાનમાં લેતા:
- પરમાણુ ક્રમાંક (Z): તત્વનો પરમાણુ ક્રમાંક ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોનની સંખ્યા નક્કી કરે છે. ટેક્નેટિયમ માટે, Z = 43.
- પ્રોટોનની સંખ્યા = 43
- ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા: તટસ્થ પરમાણુમાં, ન્યુક્લિયસના ધન ચાર્જને સંતુલિત કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા પ્રોટોનની સંખ્યા જેટલી હોય છે.
- ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા = 43
- ન્યુટ્રોનની સંખ્યા: દળ સંખ્યા (A) ન્યુક્લિયસમાં પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોનની કુલ સંખ્યા દર્શાવે છે. ટેક્નેટિયમ-99 માટે, A = 99. ન્યુટ્રોનની સંખ્યા A - Z તરીકે ગણવામાં આવે છે.
- ન્યુટ્રોનની સંખ્યા = 99 (દળ સંખ્યા) - 43 (પરમાણુ ક્રમાંક) = 56
તેથી, ટેક્નેટિયમ-99 ના તટસ્થ પરમાણુમાં 43 પ્રોટોન, 56 ન્યુટ્રોન અને 43 ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
ઇલેક્ટ્રોન સંરચના
ઇલેક્ટ્રોન સંરચના પરમાણુ કક્ષકોમાં પરમાણુ અથવા અણુના ઇલેક્ટ્રોનના વિતરણનું વર્ણન કરે છે. ટેક્નેટિયમ (Z=43) માટે, ઇલેક્ટ્રોન ઔફ્બાઉ સિદ્ધાંત, હન્ડના નિયમ અને પાઉલી અપવર્જન સિદ્ધાંત અનુસાર કક્ષકોને ભરે છે.
ટેક્નેટિયમ માટે સંપૂર્ણ ઇલેક્ટ્રોન સંરચના છે: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d⁵
નોબલ ગેસ શોર્ટહેન્ડ નોટેશનનો ઉપયોગ કરીને, જે અગાઉના નોબલ ગેસ (ક્રિપ્ટોન, Kr, 36 ઇલેક્ટ્રોન સાથે) ના પ્રતીક દ્વારા કોર ઇલેક્ટ્રોનને રજૂ કરે છે, સંરચના આ પ્રમાણે બને છે: [Kr] 4d⁵ 5s²
આ દર્શાવે છે કે ક્રિપ્ટોનની ઇલેક્ટ્રોન સંરચના પછી, 5s સબશેલમાં 2 ઇલેક્ટ્રોન અને 4d સબશેલમાં 5 ઇલેક્ટ્રોન છે.
વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન
વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન પરમાણુના સૌથી બહારના કોષમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોન છે અને તે મુખ્યત્વે રાસાયણિક બંધનમાં સામેલ હોય છે. ટેક્નેટિયમ જેવી સંક્રાંતિ ધાતુઓ માટે, સૌથી બહારના ‘s’ સબશેલમાં રહેલા ઇલેક્ટ્રોન અને સૌથી બહારના ‘s’ સબશેલની બરાબર નીચેના મુખ્ય ક્વોન્ટમ નંબરના આંશિક રીતે ભરેલા ‘d’ સબશેલ બંનેને વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન ગણવામાં આવે છે.
ટેક્નેટિયમની ઇલેક્ટ્રોન સંરચના [Kr] 4d⁵ 5s² માં:
- સૌથી બહારનું મુખ્ય ઊર્જા સ્તર n=5 છે (5s સબશેલ).
- આંશિક રીતે ભરેલો d સબશેલ 4d છે.
તેથી, ટેક્નેટિયમ માટે વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન 5s કક્ષકમાં 2 ઇલેક્ટ્રોન અને 4d કક્ષકમાં 5 ઇલેક્ટ્રોન છે. કુલ વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન = 2 (5s માંથી) + 5 (4d માંથી) = 7
7 વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોનની આ ગણતરી ટેક્નેટિયમના આવર્ત કોષ્ટકના સમૂહ 7 માં હોવા સાથે સુસંગત છે.