Berkelium (Bk) - अभिक्रिया

बर्केलियमचे स्वरूप

बर्केलियम (Bk) हे एक कृत्रिम, किरणोत्सर्गी, धातूसारखे रासायनिक मूलद्रव्य असून त्याचा अणुक्रमांक 97 आहे. ते आवर्त सारणीतील ॲक्टिनाइड मालिकेत येते. बर्केलियम प्रथम 1949 मध्ये कॅलिफोर्निया विद्यापीठात, बर्केले येथे संश्लेषित केले गेले आणि त्याचे नाव त्या शहरावरून ठेवण्यात आले. त्याचे सर्व समस्थानिक (isotopes) किरणोत्सर्गी आहेत, ज्यामध्ये बर्केलियम-247 या सर्वात जास्त काळ टिकणाऱ्या समस्थानिकाचे अर्धायुष्य (half-life) अंदाजे 1,380 वर्षे आहे. त्याच्या कृत्रिम स्वरूपामुळे आणि उच्च किरणोत्सर्गीपणामुळे, बर्केलियम अत्यंत कमी प्रमाणात तयार केले जाते, मुख्यतः वैज्ञानिक संशोधन आणि जड मूलद्रव्ये (heavier elements) संश्लेषित करण्यासाठी.

रासायनिक अभिक्रियाशीलता

बर्केलियम एक इलेक्ट्रोपॉझिटिव्ह धातू आहे, जो ॲक्टिनाइड मालिकेतील वैशिष्ट्यपूर्ण रासायनिक गुणधर्म दर्शवतो. संयुगांमध्ये त्याची सर्वात सामान्य आणि स्थिर ऑक्सिडेशन स्थिती +3 आहे, जरी विशिष्ट परिस्थितीत +4 आणि +2 स्थिती देखील दिसून आल्या आहेत.

पाण्यासोबतची अभिक्रियाशीलता

बर्केलियम धातू गरम पाणी किंवा वाफेसोबत अभिक्रिया करून बर्केलियम(III) हायड्रॉक्साइड किंवा ऑक्साईड तयार करेल आणि हायड्रोजन वायू बाहेर टाकेल अशी अपेक्षा आहे. थंड पाण्यासोबत त्याची अभिक्रिया कदाचित मंद असेल परंतु इतर अत्यंत अभिक्रियाशील धातूंप्रमाणे ती कालांतराने घडेल.

हवेसोबतची अभिक्रियाशीलता

हवेच्या संपर्कात आल्यास, बर्केलियम धातूच्या पृष्ठभागावर ऑक्साईडचा थर तयार झाल्यामुळे तो जलद गतीने काळवंडतो. बारीक तुकड्यांमध्ये किंवा पावडरच्या स्वरूपात, बर्केलियम पायरोफोरिक असते, म्हणजे ऑक्सिजनसोबतच्या उच्च अभिक्रियाशीलतेमुळे बाह्य उष्णता स्त्रोताशिवाय ते हवेत आपोआप पेट घेऊ शकते.

विषारीपणा आणि किरणोत्सर्गीपणा

बर्केलियमचे सर्व समस्थानिक किरणोत्सर्गी आहेत, ज्यामुळे हे मूलद्रव्य नैसर्गिकरित्या किरणोत्सर्गीदृष्ट्या विषारी आहे. जेव्हा ते शरीरात प्रवेश करते, तेव्हा बर्केलियम समस्थानिके अल्फा कण उत्सर्जित करतात, ज्यामुळे जैविक ऊती (biological tissues) आणि डीएनए (DNA) यांना लक्षणीय नुकसान होऊ शकते, ज्यामुळे कर्करोगाचा धोका वाढतो. बर्केलियम हाडांच्या ऊतींमध्ये (bone tissue) जमा होण्याची प्रवृत्ती असते, जिथे त्याचे दीर्घकाळ चालणारे किरणोत्सर्गी उत्सर्जन गंभीर आरोग्य परिणामांना कारणीभूत ठरू शकते. बर्केलियमची किरणोत्सर्गी विषारीता ही प्राथमिक चिंता आहे, जी ते ज्या सूक्ष्म प्रमाणात अस्तित्वात आहे ते पाहता, कोणत्याही संभाव्य रासायनिक विषारीपणापेक्षा खूप जास्त आहे.

ज्वलनशीलता

अभिक्रियाशील धातू असल्याने, विशेषतः पावडर किंवा बारीक तुकड्यांच्या स्वरूपात असताना, बर्केलियम ज्वलनशील मानले जाते. हवेमध्ये त्याचे पायरोफोरिक स्वरूप ऑक्सिजनच्या संपर्कात आल्यावर पेट घेण्याची त्याची प्रवृत्ती दर्शवते, ज्यामुळे हाताळणी करताना खबरदारी घेणे आवश्यक आहे.

रासायनिक अभिक्रियेचे उदाहरण

बर्केलियमच्या वैशिष्ट्यपूर्ण रासायनिक अभिक्रियेमुळे त्याचे धातूसारखे स्वरूप आणि पसंत केलेली ऑक्सिडेशन स्थिती स्पष्ट होते. बर्केलियम धातू हायड्रोक्लोरिक आम्लासारख्या (hydrochloric acid) खनिज आम्लासोबत (mineral acids) अभिक्रिया करून बर्केलियम(III) लवणे आणि हायड्रोजन वायू तयार करतो.

$2 \text{Bk} (\text{s}) + 6 \text{HCl} (\text{aq}) \rightarrow 2 \text{BkCl}_3 (\text{aq}) + 3 \text{H}_2 (\text{g})$

ही अभिक्रिया बर्केलियम धातूचे आम्लारी द्रावणात (acidic solution) विरघळणे दर्शवते, ज्यामुळे बर्केलियम(III) क्लोराईड आणि हायड्रोजन वायू तयार होतो, आणि त्याची अभिक्रियाशील धातूसारखी वैशिष्ट्ये सिद्ध होतात.