फर्मियम का परिचय
फर्मियम (Fm) एक सिंथेटिक ट्रांसयूरानिक तत्व है, जिसका अर्थ है कि यह पृथ्वी पर स्वाभाविक रूप से नहीं पाया जाता है, बल्कि इसे प्रयोगशालाओं या परमाणु रिएक्टरों में कृत्रिम रूप से उत्पादित किया जाता है। इसकी खोज 1952 में पहले हाइड्रोजन बम परीक्षण के मलबे में की गई थी। फर्मियम के सभी समस्थानिक रेडियोधर्मी होते हैं, जिसमें सबसे स्थिर समस्थानिक, फर्मियम-257, का अर्ध-जीवन लगभग 100 दिनों का होता है। इसकी कम अर्ध-जीवन और उत्पादन की कठिनाई के कारण, फर्मियम का वर्तमान में वैज्ञानिक अनुसंधान के बाहर कोई व्यावहारिक अनुप्रयोग नहीं है।
मूल परमाणु गुण
फर्मियम को एक एक्टिनाइड के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जो 89 (एक्टिनियम) से 103 (लॉरेन्सियम) तक परमाणु संख्या वाले धात्विक रासायनिक तत्वों की एक श्रृंखला है। इन तत्वों की विशेषता उनके 5f इलेक्ट्रॉन कोशों का भरना है।
प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन
फर्मियम की परमाणु संख्या 100 है।
- प्रोटॉन: फर्मियम के एक उदासीन परमाणु में, 100 प्रोटॉन होते हैं। परमाणु संख्या सीधे नाभिक में प्रोटॉन की संख्या को इंगित करती है।
- इलेक्ट्रॉन: एक उदासीन परमाणु के लिए, इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रोटॉन की संख्या के बराबर होती है। इसलिए, एक उदासीन फर्मियम परमाणु में 100 इलेक्ट्रॉन होते हैं।
- न्यूट्रॉन: इस स्तर पर चर्चा के लिए फर्मियम का सबसे स्थिर और सामान्य समस्थानिक फर्मियम-257 ($^{257}$Fm) है। इस समस्थानिक के लिए द्रव्यमान संख्या (A) 257 है। न्यूट्रॉन की संख्या परमाणु संख्या (Z) को द्रव्यमान संख्या (A) से घटाकर गणना की जाती है: न्यूट्रॉन की संख्या = A - Z = 257 - 100 = 157 न्यूट्रॉन।
इलेक्ट्रॉन विन्यास
इलेक्ट्रॉन विन्यास एक परमाणु के परमाणु कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था का वर्णन करता है। फर्मियम के लिए, पूर्ण विन्यास निर्धारित करने के लिए भारी तत्वों के लिए कक्षकों के भरने के क्रम को समझना आवश्यक है।
सरलीकृत इलेक्ट्रॉन विन्यास
उत्कृष्ट गैस संकेतन का उपयोग करते हुए, फर्मियम (Z=100) का इलेक्ट्रॉन विन्यास उत्कृष्ट गैस रेडॉन (Rn) पर आधारित है, जिसकी परमाणु संख्या 86 है। रेडॉन कोर के बाद, शेष 14 इलेक्ट्रॉन 5f और 7s कक्षकों में रहते हैं।
फर्मियम का मूल अवस्था इलेक्ट्रॉन विन्यास है:
[Rn] 5f^{12} 7s^2
यह विन्यास इंगित करता है कि रेडॉन के इलेक्ट्रॉन विन्यास के बाद, 5f उपकोश में 12 इलेक्ट्रॉन और 7s उपकोश में 2 इलेक्ट्रॉन होते हैं।
संयोजकता इलेक्ट्रॉन
संयोजकता इलेक्ट्रॉन एक परमाणु के सबसे बाहरी कोश या ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो रासायनिक बंधन में शामिल होते हैं। संक्रमण धातुओं और एक्टिनाइड्स जैसे आंतरिक संक्रमण धातुओं के लिए, परिभाषा अधिक जटिल हो सकती है क्योंकि आंतरिक d या f इलेक्ट्रॉन भी भाग ले सकते हैं।
फर्मियम के लिए, संयोजकता इलेक्ट्रॉनों में सबसे बाहरी 7s कक्षक और आंशिक रूप से भरे हुए 5f कक्षक के इलेक्ट्रॉन शामिल होते हैं। इसलिए, फर्मियम के लिए संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या 14 मानी जाती है (5f उपकोश से 12 इलेक्ट्रॉन और 7s उपकोश से 2 इलेक्ट्रॉन)। ये इलेक्ट्रॉन मुख्य रूप से फर्मियम की किसी भी संभावित रासायनिक अंतःक्रिया के लिए जिम्मेदार होते हैं, हालांकि इसकी रेडियोधर्मिता और दुर्लभता के कारण, इसके रसायन विज्ञान का अध्ययन मुख्य रूप से ट्रेस स्तरों पर किया जाता है।