टेक्नेटियम का परिचय
टेक्नेटियम (Tc) एक आकर्षक रासायनिक तत्व है, जो हल्के तत्वों में अद्वितीय है क्योंकि यह सबसे हल्का तत्व है जिसके कोई स्थिर समस्थानिक नहीं हैं। टेक्नेटियम के सभी समस्थानिक रेडियोधर्मी होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे रेडियोधर्मी क्षय से गुजरते हैं। इसकी परमाणु संख्या 43 है। “टेक्नेटियम” नाम ग्रीक शब्द “टेक्नेटोस” से आया है, जिसका अर्थ है कृत्रिम, जो प्राकृतिक अलगाव के बजाय संश्लेषण के माध्यम से इसकी प्रारंभिक खोज को दर्शाता है।
मूलभूत जानकारी
| संपत्ति | मान |
|---|---|
| तत्व प्रतीक | Tc |
| परमाणु संख्या (Z) | 43 |
| परमाणु द्रव्यमान (सबसे स्थिर समस्थानिक, Tc-99) | 98.9062 u |
| समूह | 7 |
| आवर्त | 5 |
| ब्लॉक | d-ब्लॉक |
| श्रेणी | संक्रमण धातु |
उपलब्धता और महत्व
टेक्नेटियम पृथ्वी की पपड़ी में अत्यंत दुर्लभ है, मुख्य रूप से परमाणु रिएक्टरों में कृत्रिम रूप से उत्पादित होता है। यूरेनियम और थोरियम के सहज विखंडन उत्पाद के रूप में थोड़ी मात्रा बनती है। इसका सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोग परमाणु चिकित्सा में है, विशेष रूप से मेटास्टेबल आइसोटोप टेक्नेटियम-99m (⁹⁹ᵐTc)। यह आइसोटोप अपनी कम अर्ध-आयु और उपयुक्त गामा उत्सर्जन गुणों के कारण हड्डियों के स्कैन, कार्डियक स्ट्रेस टेस्ट और किडनी स्कैन जैसे नैदानिक इमेजिंग में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। मुंबई, दिल्ली और चेन्नई जैसे प्रमुख शहरों सहित पूरे भारत के अस्पताल और डायग्नोस्टिक केंद्र चिकित्सा इमेजिंग प्रक्रियाओं के लिए अक्सर ⁹⁹ᵐTc का उपयोग करते हैं।
टेक्नेटियम की परमाणु संरचना
टेक्नेटियम की परमाणु संरचना को समझने में मूलभूत उप-परमाणु कणों: प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों की पहचान करना, और यह वर्णन करना शामिल है कि इलेक्ट्रॉन परमाणु के भीतर कैसे व्यवस्थित होते हैं।
प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन
टेक्नेटियम के एक उदासीन परमाणु के लिए, विशेष रूप से इसके सबसे स्थिर और सामान्य समस्थानिक, टेक्नेटियम-99 (⁹⁹Tc) पर विचार करते हुए:
- परमाणु संख्या (Z): किसी तत्व की परमाणु संख्या नाभिक में प्रोटॉन की संख्या निर्धारित करती है। टेक्नेटियम के लिए, Z = 43 है।
- प्रोटॉन की संख्या = 43
- इलेक्ट्रॉनों की संख्या: एक उदासीन परमाणु में, इलेक्ट्रॉनों की संख्या नाभिक के धनात्मक आवेश को संतुलित करने के लिए प्रोटॉन की संख्या के बराबर होती है।
- इलेक्ट्रॉनों की संख्या = 43
- न्यूट्रॉन की संख्या: द्रव्यमान संख्या (A) नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की कुल संख्या को दर्शाती है। टेक्नेटियम-99 के लिए, A = 99 है। न्यूट्रॉन की संख्या A - Z के रूप में गणना की जाती है।
- न्यूट्रॉन की संख्या = 99 (द्रव्यमान संख्या) - 43 (परमाणु संख्या) = 56
इसलिए, टेक्नेटियम-99 के एक उदासीन परमाणु में 43 प्रोटॉन, 56 न्यूट्रॉन और 43 इलेक्ट्रॉन होते हैं।
इलेक्ट्रॉन विन्यास
इलेक्ट्रॉन विन्यास एक परमाणु या अणु के इलेक्ट्रॉनों के परमाणु कक्षकों में वितरण का वर्णन करता है। टेक्नेटियम (Z=43) के लिए, इलेक्ट्रॉन औफबाऊ सिद्धांत, हुंड के नियम और पाउली अपवर्जन सिद्धांत के अनुसार कक्षकों को भरते हैं।
टेक्नेटियम के लिए पूर्ण इलेक्ट्रॉन विन्यास है: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d⁵
उत्कृष्ट गैस लघु संकेतन का उपयोग करते हुए, जो पिछले उत्कृष्ट गैस (क्रिप्टॉन, Kr, 36 इलेक्ट्रॉनों के साथ) के प्रतीक द्वारा कोर इलेक्ट्रॉनों का प्रतिनिधित्व करता है, विन्यास बन जाता है: [Kr] 4d⁵ 5s²
यह इंगित करता है कि क्रिप्टॉन के इलेक्ट्रॉन विन्यास के बाद, 5s उपकोश में 2 इलेक्ट्रॉन और 4d उपकोश में 5 इलेक्ट्रॉन होते हैं।
संयोजी इलेक्ट्रॉन
संयोजी इलेक्ट्रॉन एक परमाणु के सबसे बाहरी कोश में मौजूद इलेक्ट्रॉन होते हैं और मुख्य रूप से रासायनिक बंधन में शामिल होते हैं। टेक्नेटियम जैसे संक्रमण धातुओं के लिए, सबसे बाहरी ‘s’ उपकोश में इलेक्ट्रॉन और सबसे बाहरी ‘s’ उपकोश के ठीक नीचे के मुख्य क्वांटम संख्या के आंशिक रूप से भरे हुए ‘d’ उपकोश दोनों को संयोजी इलेक्ट्रॉन माना जाता है।
टेक्नेटियम के इलेक्ट्रॉन विन्यास [Kr] 4d⁵ 5s² में:
- सबसे बाहरी मुख्य ऊर्जा स्तर n=5 (5s उपकोश) है।
- आंशिक रूप से भरा हुआ d उपकोश 4d है।
इसलिए, टेक्नेटियम के लिए संयोजी इलेक्ट्रॉन 5s कक्षक में 2 इलेक्ट्रॉन और 4d कक्षक में 5 इलेक्ट्रॉन हैं। कुल संयोजी इलेक्ट्रॉन = 2 (5s से) + 5 (4d से) = 7
7 संयोजी इलेक्ट्रॉनों की यह संख्या टेक्नेटियम के आवर्त सारणी के समूह 7 में होने के अनुरूप है।