அயோடின் அறிமுகம்
அயோடின், ‘I’ என்ற இரசாயன குறியீட்டால் குறிப்பிடப்படுகிறது, இது தனிம வரிசை அட்டவணையின் தொகுதி 17-ஐச் சேர்ந்த ஒரு அலோகத் தனிமம் ஆகும், இது ஹாலஜன்கள் என அறியப்படுகிறது. இது மனித ஆரோக்கியத்திற்கு அவசியமான ஒரு நுண்ணூட்டச் சத்து ஆகும், குறிப்பாக தைராய்டு சுரப்பியின் சரியான செயல்பாட்டிற்கு இது முக்கியம். இந்தியாவில், அயோடின் பற்றாக்குறை கோளாறுகளைத் தடுக்க உதவும் அயோடின் கலந்த உப்பின் பரவலான கிடைக்கும் தன்மை மற்றும் நுகர்வு மூலம் அயோடின் முக்கியத்துவம் பரவலாக அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளது. இதன் அணு அமைப்பைப் புரிந்துகொள்வது அதன் இரசாயன பண்புகள் மற்றும் வினைத்திறனைப் புரிந்துகொள்வதற்கு அடிப்படையாகும்.
அணு எண் மற்றும் நிறை எண்
ஒரு தனிமத்தின் அடையாளம் அதன் அணு எண்ணால் வரையறுக்கப்படுகிறது.
- அணு எண் (Z): அயோடினுக்கு, அணு எண் 53. இந்த மதிப்பு ஒரு அயோடின் அணுவின் கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது.
- நிறை எண் (A): அயோடினின் மிகவும் பொதுவான மற்றும் நிலையான ஐசோடோப்பு அயோடின்-127 ஆகும். அதன் நிறை எண் 127. நிறை எண் ஒரு அணுவின் கருவில் உள்ள புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் மொத்த எண்ணிக்கையை குறிக்கிறது.
அயோடின்-127 இல் உள்ள அணுத்துகள்கள்
அணு மற்றும் நிறை எண்களின் அடிப்படையில், அயோடின்-127 இன் ஒரு நடுநிலை அணுவில் உள்ள அணுத்துகள்களின் எண்ணிக்கை கண்டறியப்படலாம்:
- புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை: அணு எண் (Z) நேரடியாக புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையை வழங்குகிறது.
- புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை = 53
- எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: ஒரு நடுநிலை அணுவில், நேர்மின் சுமையை சமநிலைப்படுத்த எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமமாக இருக்கும்.
- எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை = 53
- நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை நிறை எண்ணிலிருந்து அணு எண்ணைக் கழிப்பதன் மூலம் கணக்கிடப்படுகிறது (A - Z).
- நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை = 127 - 53 = 74
எலக்ட்ரான் அமைப்பு
எலக்ட்ரான் அமைப்பு என்பது கருவைச் சுற்றியுள்ள அணு ஆர்பிட்டல்களில் எலக்ட்ரான்களின் அமைப்பைக் குறிக்கிறது. 53 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட அயோடினுக்கு, அமைப்பு ஆஃப்பா கோட்பாடு, ஹண்ட் விதி மற்றும் பவுலியின் விலக்கு கோட்பாடுகளைப் பின்பற்றுகிறது.
முழு எலக்ட்ரான் அமைப்பு
ஒரு நடுநிலை அயோடின் அணுவின் முழுமையான எலக்ட்ரான் அமைப்பு: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 5s^2 4d^{10} 5p^5$
இந்த அமைப்பு 53 எலக்ட்ரான்கள் வெவ்வேறு ஆற்றல் மட்டங்கள் மற்றும் துணை மட்டங்களில் எவ்வாறு விநியோகிக்கப்பட்டுள்ளன என்பதைக் குறிக்கிறது:
- முதல் கூண்டு (n=1): 1s ஆர்பிட்டலில் 2 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது.
- இரண்டாம் கூண்டு (n=2): 8 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது (2s இல் 2, 2p இல் 6).
- மூன்றாம் கூண்டு (n=3): 18 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது (3s இல் 2, 3p இல் 6, 3d இல் 10).
- நான்காம் கூண்டு (n=4): 18 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது (4s இல் 2, 4p இல் 6, 4d இல் 10).
- ஐந்தாம் கூண்டு (n=5): 7 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது (5s இல் 2, 5p இல் 5).
மந்த வாயு எலக்ட்ரான் அமைப்பு
முழுமையான அமைப்பை எளிதாக்க, அயோடினுக்கு முந்தைய தனிம வரிசை அட்டவணையில் உள்ள மந்த வாயுவை சுருக்கெழுத்தாகப் பயன்படுத்தலாம். கிரிப்டான் (Kr) என்பது 36 அணு எண்ணைக் கொண்ட ஒரு மந்த வாயு. அதன் அமைப்பு $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6$.
எனவே, அயோடினின் மந்த வாயு எலக்ட்ரான் அமைப்பு: $[Kr] 5s^2 4d^{10} 5p^5$
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் என்பது ஒரு அணுவின் வெளிப்புற ஆற்றல் கூட்டில் அமைந்துள்ள எலக்ட்ரான்கள் ஆகும். இந்த எலக்ட்ரான்கள் ஒரு தனிமத்தின் இரசாயன வினைத்திறன் மற்றும் பிணைப்பு நடத்தையைத் தீர்மானிப்பதால் மிக முக்கியமானவை.
அயோடினுக்கு, எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட மிக உயர்ந்த முதன்மை ஆற்றல் நிலை (n) n=5 ஆகும். இந்த கூட்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள்:
- $5s^2$
- $5p^5$
இந்த ஆர்பிட்டல்களில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் மொத்த எண்ணிக்கை: $2 + 5 = 7$.
அயோடின் 7 இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது. இந்த அம்சம் அயோடினை தொகுதி 17 (ஹாலஜன்கள்) இல் வைக்கிறது, இது பொதுவாக 7 இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது. 7 இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட தனிமங்கள், அருகிலுள்ள மந்த வாயுவைப் போன்ற ஒரு நிலையான ஆக்டெட் அமைப்பை அடைய ஒரு எலக்ட்ரானைப் பெற முனைகின்றன. இந்த போக்கு ஒரு ஆக்சிஜனேற்ற காரணியாக அயோடினின் அதிக வினைத்திறனை விளக்குகிறது.