ओगनेसनची ओळख
ओगनेसन (Og), ज्याचा अणुअंक 118 आहे, हे एक कृत्रिम रासायनिक मूलद्रव्य आहे, याचा अर्थ ते पृथ्वीवर नैसर्गिकरित्या आढळत नाही आणि केवळ प्रयोगशाळांमध्ये अणुभट्ट्यांच्या (nuclear reactions) माध्यमातून तयार केले जाते. हे एक अतिजड मूलद्रव्य असून आवर्त सारणीतील (periodic table) सध्या ज्ञात असलेले सर्वात जड मूलद्रव्य आहे. ओगनेसनचे नाव प्रसिद्ध रशियन अणुभौतिकशास्त्रज्ञ युरी ओगनेसियन यांच्या नावावरून ठेवले आहे, ज्यांनी अतिजड मूलद्रव्यांच्या शोधात महत्त्वपूर्ण योगदान दिले आहे. हे आवर्त सारणीतील गट 18 मध्ये येते, ज्यामुळे त्याला निष्क्रिय वायू (noble gas) म्हणून वर्गीकृत केले जाते. त्याच्या अत्यंत अस्थिरतेमुळे आणि अत्यंत कमी अर्धायुष्यामुळे (मिलिसेकंद), ओगनेसनचे फक्त काही अणूच आजपर्यंत तयार केले गेले आहेत, मुख्यतः रशियातील डबना येथील जॉइंट इन्स्टिट्यूट फॉर न्यूक्लियर रिसर्च (JINR) मध्ये. त्याचे रासायनिक गुणधर्म मोठ्या प्रमाणात सैद्धांतिक आहेत आणि आवर्त सारणीतील त्याच्या स्थानावरून अनुमानित केले गेले आहेत.
अणुअंक आणि वस्तुमान संख्या
एखाद्या मूलद्रव्याचा अणुअंक (Z) त्याची ओळख निश्चित करतो आणि तो अणूच्या केंद्रकातील (nucleus) प्रोटॉनच्या संख्येएवढा असतो. ओगनेसनसाठी, अणुअंक 118 आहे.
अणूची वस्तुमान संख्या (A) म्हणजे त्याच्या केंद्रकातील प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉन यांची एकूण संख्या. ओगनेसनचा सर्वात स्थिर ज्ञात समस्थानिक (isotope) ओगनेसन-294 आहे. त्यामुळे, त्याची वस्तुमान संख्या 294 आहे.
ओगनेसनमधील उपअणू कण
प्रोटॉन
अणूमध्ये प्रोटॉनची संख्या त्याच्या अणुअंकावरून निश्चित होते. ओगनेसनचा अणुअंक 118 असल्याने, ओगनेसनच्या एका अणूमध्ये 118 प्रोटॉन असतात.
न्यूट्रॉन
अणूतील न्यूट्रॉनची संख्या वस्तुमान संख्येतून (A) अणुअंक (Z) वजा करून काढता येते. ओगनेसन-294 समस्थानिकासाठी:
न्यूट्रॉनची संख्या = वस्तुमान संख्या (A) - अणुअंक (Z) न्यूट्रॉनची संख्या = 294 - 118 = 176 न्यूट्रॉन.
इलेक्ट्रॉन
एक तटस्थ अणूमध्ये, केंद्रकाच्या धन प्रभाराला संतुलित करण्यासाठी इलेक्ट्रॉनची संख्या प्रोटॉनच्या संख्येइतकी असते. त्यामुळे, ओगनेसनच्या एका तटस्थ अणूमध्ये 118 इलेक्ट्रॉन असतात.
ओगनेसनची इलेक्ट्रॉन संरचना
इलेक्ट्रॉन संरचना केंद्रकाभोवती (nucleus) असलेल्या अणू कक्षेतील (atomic orbitals) इलेक्ट्रॉनच्या मांडणीचे वर्णन करते. ओगनेसनसाठी (अणुअंक 118), इलेक्ट्रॉन संरचना खूप विस्तृत आहे. जड मूलद्रव्यांसाठी, मागील निष्क्रिय वायूच्या चिन्हाचा वापर करून संक्षिप्त (condensed) नोटेशन अनेकदा वापरले जाते. मागील निष्क्रिय वायू रेडॉन (Rn) आहे, ज्याचा अणुअंक 86 आहे.
ओगनेसनची इलेक्ट्रॉन संरचना सैद्धांतिकरित्या अशी भाकीत केली जाते:
[Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p⁶
याचे विश्लेषण:
- [Rn]: रेडॉनच्या इलेक्ट्रॉन संरचनेचे प्रतिनिधित्व करते (1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶), ज्यामध्ये 86 इलेक्ट्रॉन असतात.
- 5f¹⁴: रेडॉननंतर, 5f उपकक्षा (subshell) 14 इलेक्ट्रॉनांनी भरली जाते.
- 6d¹⁰: 5f उपकक्षे नंतर, 6d उपकक्षा 10 इलेक्ट्रॉनांनी भरली जाते.
- 7s²: 7s उपकक्षा 2 इलेक्ट्रॉनांनी भरली जाते.
- 7p⁶: शेवटी, 7p उपकक्षा 6 इलेक्ट्रॉनांनी भरली जाते.
7p उपकक्षेचे हे पूर्ण भरण (filling) एका अत्यंत स्थिर संरचनेस कारणीभूत ठरते, जी एका निष्क्रिय वायूचे वैशिष्ट्य आहे.
ओगनेसनमधील संयुजा इलेक्ट्रॉन
संयुजा इलेक्ट्रॉन (valence electrons) हे अणूच्या सर्वात बाहेरील कवचातील (outermost shell) (सर्वात उच्च मुख्य ऊर्जा स्तर) इलेक्ट्रॉन असतात. हे इलेक्ट्रॉन प्रामुख्याने रासायनिक बंधात (chemical bonding) सामील असतात आणि मूलद्रव्याचे रासायनिक गुणधर्म निश्चित करतात.
ओगनेसनसाठी, सर्वात बाहेरील मुख्य ऊर्जा स्तर 7वे कवच आहे. या कवचातील इलेक्ट्रॉन 7s आणि 7p उपकक्षांमध्ये असतात.
संयुजा इलेक्ट्रॉनची संख्या = 7s उपकक्षेतील इलेक्ट्रॉन + 7p उपकक्षेतील इलेक्ट्रॉन संयुजा इलेक्ट्रॉनची संख्या = 2 + 6 = 8 संयुजा इलेक्ट्रॉन.
8 संयुजा इलेक्ट्रॉनची ही उपस्थिती (त्याच्या सर्वात बाहेरील कवचातील पूर्ण अष्टक) सैद्धांतिकरित्या ओगनेसनला एक निष्क्रिय वायू म्हणून वर्गीकृत करते, ज्यामुळे ते गट 18 मधील निऑन किंवा आर्गॉन सारख्या इतर मूलद्रव्यांप्रमाणे रासायनिकदृष्ट्या निष्क्रिय असेल असे सूचित होते.