மாலிப்டினம் அறிமுகம்
மாலிப்டினம் (Mo) ஒரு வெள்ளி போன்ற வெள்ளை நிற இடைநிலை உலோகம் ஆகும், இது அதன் உயர் உருகுநிலை மற்றும் வலிமைக்காக அறியப்படுகிறது, குறிப்பாக மற்ற உலோகங்களுடன் கலக்கும்போது. இதன் பெயர் கிரேக்க வார்த்தையான “மோலிப்டோஸ்” என்பதிலிருந்து வந்தது, இதன் பொருள் ஈயம், ஈயத் தாதுக்களுடன் வரலாற்று ரீதியாக ஏற்பட்ட குழப்பம் காரணமாக. இந்தியாவில் பரவலாக வெட்டி எடுக்கப்படாவிட்டாலும், மாலிப்டினம் நாட்டின் உள்கட்டமைப்பு திட்டங்களான பாலங்கள், உயரமான கட்டிடங்கள் மற்றும் ஜாம்ஷெட்பூர் அல்லது விசாகப்பட்டினம் போன்ற தொழில்துறை மையங்களில் உற்பத்தி செய்யப்படும் மேம்பட்ட இயந்திரங்களுக்கான கூறுகள் போன்ற பல்வேறு உயர் வலிமை கொண்ட எஃகு கலப்பு உலோகங்களில் ஒரு முக்கியமான கூறு ஆகும், அங்கு சிறப்பு எஃகு உற்பத்தி முக்கியத்துவம் பெறுகிறது. இது உயிரியல் செயல்முறைகளுக்கு முக்கியமான சில நொதிகளிலும் காணப்படுகிறது.
அடிப்படை அணுத் துகள்கள்
ஒரு தனிமத்தின் அணு அமைப்பு அதில் உள்ள புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையால் வரையறுக்கப்படுகிறது. மாலிப்டினத்திற்கு:
புரோட்டான்கள்
மாலிப்டினத்தின் அணு எண் (Z) 42 ஆகும். ஒரு நடுநிலை அணுவில், புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை அணு எண்ணுக்கு சமம்.
- புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை: 42
நியூட்ரான்கள்
ஒரு தனிமத்தின் ஐசோடோப்புகளுக்கு இடையில் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை மாறுபடலாம். இயற்கையாகக் கிடைக்கும் மாலிப்டினத்தின் மிகவும் பொதுவான ஐசோடோப்பு மாலிப்டினம்-98 ($^{98}$Mo) ஆகும். நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை, அணு எண்ணை (புரோட்டான்கள்) நிறை எண்ணிலிருந்து கழிப்பதன் மூலம் கணக்கிடப்படுகிறது.
- நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை ($^{98}$Mo க்கு): நிறை எண் - அணு எண் = 98 - 42 = 56
எலக்ட்ரான்கள்
ஒரு நடுநிலை அணுவில், மின் நடுநிலைத்தன்மையைப் பராமரிக்க எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமம்.
- எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: 42
எலக்ட்ரான் அமைப்பு
எலக்ட்ரான் அமைப்பு ஒரு அணுவின் ஆர்பிட்டல்களில் எலக்ட்ரான்கள் வரிசையை விவரிக்கிறது. எலக்ட்ரான்கள் குறிப்பிட்ட விதிகளின்படி ஆர்பிட்டல்களை நிரப்புகின்றன, ஆஃபா கொள்கை (குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட ஆர்பிட்டல்களை முதலில் நிரப்புதல்) மற்றும் ஹன்ட் விதி (ஒரு துணைக்கூட்டில் இணையாகாத எலக்ட்ரான்களை அதிகப்படுத்துதல்) உட்பட.
மாலிப்டினத்திற்கு (அணு எண் = 42), ஆஃபா கொள்கையின் அடிப்படையில் எதிர்பார்க்கப்படும் அடிப்படை நிலை எலக்ட்ரான் அமைப்பு இதுவாக இருக்கும்: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 5s^2 4d^4$
இருப்பினும், அரை நிரப்பப்பட்ட d-ஆர்பிட்டல்களுடன் தொடர்புடைய மேம்பட்ட நிலைத்தன்மை காரணமாக மாலிப்டினம் ஒரு அசாதாரண எலக்ட்ரான் அமைப்பைக் காட்டுகிறது. ஒரு அரை நிரப்பப்பட்ட $4d$ துணைக்கூடு ($4d^5$) ஒரு பகுதி நிரப்பப்பட்ட $4d^4$ துணைக்கூட்டை விட நிலையானது. இந்த நிலைத்தன்மையை அடைய, $5s$ ஆர்பிட்டலில் இருந்து ஒரு எலக்ட்ரான் $4d$ ஆர்பிட்டலுக்கு நகர்கிறது.
மாலிப்டினத்தின் உண்மையான அடிப்படை நிலை எலக்ட்ரான் அமைப்பு இதுவாகும்: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 5s^1 4d^5$
உன்னத வாயு சுருக்க குறியீட்டைப் பயன்படுத்தி, [Kr] என்பது கிரிப்டானின் எலக்ட்ரான் அமைப்பைக் குறிக்கிறது ($1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6$), மாலிப்டினத்திற்கான அமைப்பு இவ்வாறு எழுதப்படலாம்: [Kr] $5s^1 4d^5$
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் ஒரு அணுவின் வெளிக்கூட்டில் அமைந்துள்ள எலக்ட்ரான்கள் ஆகும். இந்த எலக்ட்ரான்கள் முதன்மையாக வேதியியல் பிணைப்பில் ஈடுபடுகின்றன. மாலிப்டினம் போன்ற இடைநிலை உலோகங்களுக்கு, வெளிக்கூட்டில் உள்ள s-ஆர்பிட்டல் எலக்ட்ரான்கள் இரண்டும் மற்றும் வெளிக்கூட்டிற்கு சற்று கீழே உள்ள கூட்டில் உள்ள d-ஆர்பிட்டல் எலக்ட்ரான்களும் இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களாகப் பங்கேற்கலாம்.
மாலிப்டினத்தின் எலக்ட்ரான் அமைப்பிலிருந்து, [Kr] $5s^1 4d^5$:
- வெளிக்கூட்டில் உள்ள s-ஆர்பிட்டல் $5s^1$.
- வெளிக்கூட்டிற்கு சற்று கீழே உள்ள முக்கிய ஆற்றல் மட்டத்தில் உள்ள d-ஆர்பிட்டல் $4d^5$.
எனவே, மாலிப்டினத்திற்கான மொத்த இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை $5s$ மற்றும் $4d$ ஆர்பிட்டல்களில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் கூட்டுத்தொகை ஆகும்.
- இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: 1 ($5s$ இலிருந்து) + 5 ($4d$ இலிருந்து) = 6