स्ट्रॉन्शियमची ओळख
स्ट्रॉन्शियम (संकेत Sr) हे अणुक्रमांक ३८ असलेले रासायनिक मूलद्रव्य आहे. हे एक अल्कधर्मी मृदा धातू आहे, जे त्याच्या चांदीसारख्या पांढऱ्या रंगाने आणि उच्च अभिक्रियाशीलतेने ओळखले जाते. या गटातील इतर मूलद्रव्यांप्रमाणे, स्ट्रॉन्शियम निसर्गात कधीही मुक्त स्थितीत आढळत नाही, परंतु खनिजांमध्ये इतर मूलद्रव्यांशी संयुग होऊन आढळते. त्याचे रासायनिक गुणधर्म कॅल्शियम आणि बेरियमसारखे आहेत. स्ट्रॉन्शियम संयुगांचा एक महत्त्वाचा उपयोग फटाक्यांमध्ये आहे, जिथे ते तेजस्वी लाल रंग देतात, जो भारतातील दिवाळीसारख्या सणांमध्ये अनेकदा दिसतो.
मूलभूत गुणधर्म
स्ट्रॉन्शियमचा अणुक्रमांक ३८ आहे. ही संख्या स्ट्रॉन्शियम अणूच्या केंद्रकातील प्रोटॉनची संख्या दर्शवते. तटस्थ अणूसाठी, इलेक्ट्रॉनची संख्या प्रोटॉनच्या संख्येइतकी असते. स्ट्रॉन्शियमच्या सर्वात सामान्य समस्थानिकाचा वस्तुमानांक ८८ आहे.
स्ट्रॉन्शियमची अणुसंरचना
अणुसंरचना समजून घेण्यासाठी उपअणु कण—प्रोटॉन, न्यूट्रॉन आणि इलेक्ट्रॉन—आणि अणूमध्ये त्यांची मांडणी ओळखणे आवश्यक आहे.
प्रोटॉन, न्यूट्रॉन आणि इलेक्ट्रॉन
- प्रोटॉन: स्ट्रॉन्शियमचा अणुक्रमांक ३८ आहे. त्यामुळे, स्ट्रॉन्शियमच्या अणूमध्ये त्याच्या केंद्रकात ३८ प्रोटॉन असतात. प्रोटॉनवर धन प्रभार असतो.
- इलेक्ट्रॉन: तटस्थ स्ट्रॉन्शियम अणूमध्ये, इलेक्ट्रॉनची संख्या प्रोटॉनच्या संख्येइतकी असते. अशा प्रकारे, तटस्थ स्ट्रॉन्शियम अणूमध्ये ३८ इलेक्ट्रॉन असतात, जे केंद्रकाभोवती ऊर्जा कवचांमध्ये वितरित असतात. इलेक्ट्रॉनवर ऋण प्रभार असतो.
- न्यूट्रॉन: स्ट्रॉन्शियमच्या सर्वात सामान्य समस्थानिकाचा वस्तुमानांक (A) ८८ आहे. न्यूट्रॉनची संख्या अणुक्रमांक (Z) वस्तुमानांक (A) मधून वजा करून काढली जाते. न्यूट्रॉनची संख्या = वस्तुमानांक - अणुक्रमांक न्यूट्रॉनची संख्या = ८८ - ३८ = ५० न्यूट्रॉन. न्यूट्रॉन हे विद्युतदृष्ट्या तटस्थ कण आहेत जे प्रोटॉनसोबत केंद्रकात आढळतात.
इलेक्ट्रॉन संरूपण
इलेक्ट्रॉन संरूपण हे अणूंच्या ऑर्बिटल्स आणि कवचांमधील इलेक्ट्रॉनची मांडणी दर्शवते. ३८ इलेक्ट्रॉन असलेल्या स्ट्रॉन्शियमसाठी, इलेक्ट्रॉन संरूपण दोन प्रकारे लिहिता येते:
-
पूर्ण इलेक्ट्रॉन संरूपण: हे वाढत्या ऊर्जेच्या क्रमाने सर्व व्यापलेल्या ऑर्बिटल्सची यादी करते. $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 5s^2$ हे संरूपण दर्शवते:
- 1s ऑर्बिटलमध्ये 2 इलेक्ट्रॉन.
- 2s ऑर्बिटलमध्ये 2 इलेक्ट्रॉन आणि 2p ऑर्बिटल्समध्ये 6 इलेक्ट्रॉन.
- 3s ऑर्बिटलमध्ये 2 इलेक्ट्रॉन, 3p ऑर्बिटल्समध्ये 6 इलेक्ट्रॉन आणि 3d ऑर्बिटल्समध्ये 10 इलेक्ट्रॉन.
- 4s ऑर्बिटलमध्ये 2 इलेक्ट्रॉन आणि 4p ऑर्बिटल्समध्ये 6 इलेक्ट्रॉन.
- 5s ऑर्बिटलमध्ये 2 इलेक्ट्रॉन.
-
उदात्त वायू (संक्षिप्त) इलेक्ट्रॉन संरूपण: हे मागील उदात्त वायूचे चिन्ह वापरून गाभा इलेक्ट्रॉन दर्शवते, ज्यामुळे संरूपण अधिक संक्षिप्त होते. स्ट्रॉन्शियमच्या आधीचा उदात्त वायू क्रिप्टॉन (Kr) आहे, ज्यात 36 इलेक्ट्रॉन आहेत. $[Kr] 5s^2$ हे दर्शवते की स्ट्रॉन्शियमचे इलेक्ट्रॉन संरूपण क्रिप्टॉनच्या स्थिर इलेक्ट्रॉन संरूपणाचे बनलेले आहे, त्यानंतर 5s ऑर्बिटलमध्ये 2 इलेक्ट्रॉन आहेत.
संयुजा इलेक्ट्रॉन
संयुजा इलेक्ट्रॉन हे अणूच्या सर्वात बाहेरील कवचातील इलेक्ट्रॉन असतात. हे इलेक्ट्रॉन प्रामुख्याने रासायनिक बंधात गुंतलेले असतात. स्ट्रॉन्शियमसाठी, सर्वात बाहेरील इलेक्ट्रॉन कवच ५ वे कवच आहे. इलेक्ट्रॉन संरूपण $[Kr] 5s^2$ वरून असे दिसून येते की 5s ऑर्बिटलमध्ये 2 इलेक्ट्रॉन आहेत. म्हणून, स्ट्रॉन्शियममध्ये 2 संयुजा इलेक्ट्रॉन आहेत. या दोन संयुजा इलेक्ट्रॉनच्या उपस्थितीमुळे स्ट्रॉन्शियमला आवर्त सारणीच्या गट 2 (अल्कधर्मी मृदा धातू) मध्ये स्थान मिळते आणि ते सहजपणे गमावून +2 प्रभारासह धन आयन तयार करतात.
स्ट्रॉन्शियमचे सामान्य उपयोग
फटाक्यांमध्ये लाल रंग तयार करण्यासाठी त्याच्या आतिशबाजीतील वापराव्यतिरिक्त, स्ट्रॉन्शियम संयुगांचे विविध औद्योगिक उपयोग आहेत. स्ट्रॉन्शियम-९०, एक किरणोत्सर्गी समस्थानिक, हे अणुविखंडनाचे उप-उत्पादन आहे आणि ते रेडिओआयसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर (RTGs) मध्ये वापरले जाते. काही वैद्यकीय उपयोगांमध्ये, ऑस्टिओपोरोसिससाठी औषधांमध्ये स्ट्रॉन्शियमचा वापर केला जातो आणि दूरचित्रवाणी संच आणि संगणक मॉनिटरसाठी कॅथोड रे ट्यूब (CRT) डिस्प्लेमध्ये त्याचा ऐतिहासिक वापर आहे.