லாந்தனத்தின் அணு அமைப்பைப் புரிந்துகொள்வது
லாந்தனம் (La) அணு எண் 57 கொண்ட ஒரு கவர்ச்சிகரமான தனிமம் ஆகும். இது லாந்தனைடு தொடரின் முதல் தனிமம் ஆகும், இது பெரும்பாலும் அரிதான பூமி தனிமங்கள் என்று குறிப்பிடப்படுகிறது. கால அட்டவணையில் அதன் நிலை அதன் அணு அமைப்பு பற்றிய நுண்ணறிவுகளை வழங்குகிறது.
புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள்
ஒரு தனிமத்தின் அணு எண் அதன் அணுக்கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையை நேரடியாகக் குறிக்கிறது. லாந்தனத்திற்கு:
- புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை: 57 (அதன் அணு எண், Z, 57 ஆக இருப்பதால்).
ஒரு நடுநிலை அணுவில், எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமம். எனவே:
- எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: 57.
நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை அணு எண்ணை (Z) நிறை எண்ணிலிருந்து (A) கழிப்பதன் மூலம் தீர்மானிக்கலாம். லாந்தனத்தின் மிகவும் பொதுவான ஐசோடோப்பின் நிறை எண் 139 ஆகும்.
- நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: A - Z = 139 - 57 = 82.
இவ்வாறாக, லாந்தனத்தின் மிகவும் பொதுவான ஐசோடோப்பின் ஒரு நடுநிலை அணுவில் 57 புரோட்டான்கள், 82 நியூட்ரான்கள் மற்றும் 57 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.
லாந்தனத்தின் எலக்ட்ரான் அமைப்பு
எலக்ட்ரான் அமைப்பு என்பது ஒரு அணுவின் அணு ஆர்பிட்டால்களில் எலக்ட்ரான்களின் ஏற்பாட்டைக் குறிக்கிறது. லாந்தனத்திற்கு (Z=57), எலக்ட்ரான் அமைப்பு ஆஃப்பாவ் கொள்கை (Aufbau principle) மற்றும் ஹன்டின் விதி (Hund’s rule) ஆகியவற்றைப் பின்பற்றுகிறது, ஆர்பிட்டால்களின் நிலைத்தன்மைக்கான சில பரிசீலனைகளுடன்.
லாந்தனத்தின் முழுமையான எலக்ட்ரான் அமைப்பு: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 5d¹ 6s²
இது லாந்தனத்திற்கு முந்தைய மந்த வாயுவான செனானை (Xe) பயன்படுத்தி ஒரு சுருக்கப்பட்ட வடிவத்தில் எழுதப்படலாம், செனான் 54 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டது:
[Xe] 5d¹ 6s²
இந்த அமைப்பு செனானின் நிலையான எலக்ட்ரான் கூடுக்குப் பிறகு, 6s ஆர்பிட்டாலில் இரண்டு எலக்ட்ரான்களும் 5d ஆர்பிட்டாலில் ஒரு எலக்ட்ரானும் உள்ளன என்பதைக் குறிக்கிறது. லாந்தனைடு தொடரில் லாந்தனத்தைத் தொடர்ந்து வரும் தனிமங்களுக்கு பொதுவாக நிரம்பும் 4f ஆர்பிட்டால், நடுநிலை லாந்தனத்தில் காலியாகவே (4f⁰) உள்ளது.
லாந்தனத்தின் இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் என்பவை வெளிக்கூட்டில் உள்ள அல்லது வேதியியல் பிணைப்புக்குக் கிடைக்கும் பகுதி நிரப்பப்பட்ட உள் கூடுகளில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் ஆகும். இந்த எலக்ட்ரான்கள் முதன்மையாக ஒரு தனிமத்தின் வேதியியல் பண்புகளைத் தீர்மானிக்கின்றன.
லாந்தனத்திற்கு, இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் பின்வருமாறு:
- 6s துணைக்கூட்டில் உள்ள இரண்டு எலக்ட்ரான்கள் (6s²).
- 5d துணைக்கூட்டில் உள்ள ஒரு எலக்ட்ரான் (5d¹).
எனவே, லாந்தனம் 3 இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது. இந்த மூன்று எலக்ட்ரான்களும் எளிதில் இழக்கப்பட்டு, பொதுவான La³⁺ அயனியை உருவாக்குகின்றன. இந்த முத்திறன் (trivalency) பல லாந்தனைடு தனிமங்களின் சிறப்பியல்பு அம்சமாகும்.
லாந்தனத்தின் பயன்பாடுகள்
லாந்தனத்தின் சேர்மங்கள் பல்வேறு பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. உதாரணமாக, லாந்தனம் ஆக்சைடு அதன் உயர் ஒளிவிலகல் குறியீடு காரணமாக உயர்தர கேமரா லென்ஸ்கள் மற்றும் தொலைநோக்கிகளை தயாரிப்பதில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது மிஷ்மெட்டலில் (mischmetal) ஒரு பகுதியாகும், இது லைட்டர்களுக்கான தீக்கற்கள் (flints) தயாரிப்பில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு உலோகக்கலவை ஆகும். இந்தியாவில், லாந்தனம் உட்பட அரிதான பூமி தனிமங்கள், கேரளா, ஆந்திரப் பிரதேசம் மற்றும் ஒடிசா போன்ற கடலோரப் பகுதிகளில் காணப்படும் மோனாசைட் மணல்கள் (monazite sands) போன்ற தாதுக்களிலிருந்து பிரித்தெடுக்கப்படுகின்றன. இந்த தனிமங்கள் பல்வேறு மேம்பட்ட தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் தொழில்துறை செயல்முறைகளுக்கு மிக முக்கியமானவை.