கோபால்ட் (Co) அணு அமைப்பு
கோபால்ட் (Co) ஒரு உலோக தனிமம் ஆகும். இது ஃபெரோகாந்தத்தன்மை மற்றும் பல்வேறு கலப்புலோகங்கள் மற்றும் நிறமிகளில் அதன் பயன்பாடு போன்ற தனித்துவமான பண்புகளுக்காக அறியப்படுகிறது. அதன் அணு அமைப்பைப் புரிந்துகொள்வது அதன் வேதியியல் நடத்தையை அறிந்துகொள்ள அடிப்படையாகும்.
புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள்
ஒரு தனிமத்தின் அடையாளம் அதன் அணு எண்ணால் வரையறுக்கப்படுகிறது, இது அதன் அணுக்கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது.
- அணு எண் (Z): கோபால்ட்டின் அணு எண் 27 ஆகும். இது ஒரு நடுநிலை கோபால்ட் அணுவில் 27 புரோட்டான்கள் அதன் அணுக்கருவில் இருப்பதைக் குறிக்கிறது.
- எலக்ட்ரான்கள்: ஒரு நடுநிலை அணுவில், மின் நடுநிலையைப் பராமரிக்க எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமமாக இருக்கும். எனவே, ஒரு நடுநிலை கோபால்ட் அணுவில் 27 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.
- நியூட்ரான்கள்: ஒரு தனிமத்தின் ஐசோடோப்புகளுக்கு இடையே நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை மாறுபடலாம். கோபால்ட்டின் மிகவும் ஏராளமான மற்றும் நிலையான ஐசோடோப் கோபால்ட்-59 ஆகும் ($\text{Co}^{59}$). நிறை எண் (A) அணுக்கருவில் உள்ள மொத்த புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது.
- கோபால்ட்-59 க்கான நிறை எண் (A) = 59
- நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை = நிறை எண் (A) - அணு எண் (Z)
- நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை = 59 - 27 = 32 நியூட்ரான்கள்.
எலக்ட்ரான் அமைப்பு
எலக்ட்ரான் அமைப்பு என்பது ஒரு அணு அல்லது மூலக்கூறில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் அணு அல்லது மூலக்கூறு ஆர்பிட்டால்களில் எவ்வாறு விநியோகிக்கப்பட்டுள்ளன என்பதைக் குறிக்கிறது. 27 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட கோபால்ட்டைப் பொறுத்தவரை, இந்த அமைப்பு ஆஃப்பா தத்துவம், ஹண்ட் விதி மற்றும் பாலி தவிர்ப்பு தத்துவம் ஆகியவற்றைப் பின்பற்றுகிறது.
ஒரு நடுநிலை கோபால்ட் அணுவின் எலக்ட்ரான் அமைப்பு: $\text{1s}^2 \text{2s}^2 \text{2p}^6 \text{3s}^2 \text{3p}^6 \text{4s}^2 \text{3d}^7$
ஏறுவரிசை முதன்மை குவாண்டம் எண் (கூடு) மூலம் எழுதப்படும்போது, அது: $\text{1s}^2 \text{2s}^2 \text{2p}^6 \text{3s}^2 \text{3p}^6 \text{3d}^7 \text{4s}^2$
இது அர்கான் (Ar) ஐக் குறிப்பிடும் உன்னத வாயு மையக் குறியீட்டைப் பயன்படுத்தி வெளிப்படுத்தலாம், அர்கானுக்கு 18 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன ($\text{1s}^2 \text{2s}^2 \text{2p}^6 \text{3s}^2 \text{3p}^6$): $[ ext{Ar}] \text{3d}^7 \text{4s}^2$
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் என்பவை ஒரு அணுவின் வெளிக்கூட்டில் அமைந்துள்ள எலக்ட்ரான்கள் அல்லது வேதியியல் பிணைப்புகளின் உருவாக்கத்தில் பங்கேற்கக்கூடிய எலக்ட்ரான்கள் ஆகும். கோபால்ட் போன்ற இடைநிலை தனிமங்களுக்கு, இதன் வரையறை முக்கிய தொகுதிக் கூறுகளுக்கானதை விட சற்று நுணுக்கமாக இருக்கும்.
- அதிகபட்ச முதன்மை குவாண்டம் எண் (n) அடிப்படையில், கோபால்ட்டின் வெளிக்கூடு 4வது கூடு ஆகும், இது $\text{4s}^2$ துணைக்கூட்டில் 2 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது.
- இருப்பினும், இடைநிலை தனிமங்களுக்கு, முழுமையற்ற முறையில் நிரப்பப்பட்ட (n-1)d துணைக்கூட்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்களும் பிணைப்பில் பங்கேற்கலாம். கோபால்ட்டின் விஷயத்தில், $\text{3d}^7$ துணைக்கூடு பகுதியளவு நிரப்பப்பட்டுள்ளது.
- ஆகவே, 4s மற்றும் 3d எலக்ட்ரான்கள் இரண்டையும் கருத்தில் கொண்டு, கோபால்ட் 9 எலக்ட்ரான்கள் (4s இலிருந்து 2 மற்றும் 3d இலிருந்து 7) வரை வேதியியல் பிணைப்பில் ஈடுபடக்கூடிய சாத்தியம் உள்ளது. கோபால்ட்டின் மிகவும் பொதுவான ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகள் +2 மற்றும் +3 ஆகும், இது 2 அல்லது 3 எலக்ட்ரான்களை இழப்பதைக் குறிக்கிறது, பொதுவாக 4s எலக்ட்ரான்களில் இருந்து தொடங்கி.
கோபால்ட், பல்வேறு கனிமங்களில் ஒரு சுவடு தனிமமாகக் காணப்படுகிறது, ஜெட் என்ஜின்களுக்கான சூப்பர்அலாய்களில் அதன் பயன்பாடு மற்றும் இந்திய மட்பாண்டங்கள் மற்றும் கண்ணாடி வேலைகளில் நீல நிறமியாகப் பயன்படுத்தப்படுவது உள்ளிட்ட பல்வேறு பயன்பாடுகளில் ஒரு பங்கைக் கொண்டுள்ளது. அதன் கதிரியக்க ஐசோடோப், கோபால்ட்-60, நாடு முழுவதும் உள்ள மருத்துவ கதிரியக்க சிகிச்சை அலகுகளில் புற்றுநோய் சிகிச்சைக்கு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.