பல்லேடியம் அறிமுகம்
பல்லேடியம் (குறியீடு: Pd) அணு எண் 46 கொண்ட ஒரு வேதியியல் தனிமம் ஆகும். இது கால அட்டவணையின் d-பகுதியில் உள்ள பிளாட்டினம் குழு உலோகங்களில் அரிய மற்றும் பளபளப்பான வெள்ளி-வெள்ளை உலோகம் ஆகும். இது ஒரு இடைநிலை உலோகமாக வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது மற்றும் சிறந்த வினையூக்க பண்புகளையும் அரிப்பு எதிர்ப்பையும் கொண்டுள்ளது. இந்தியாவில் மாசுக் கட்டுப்பாட்டிற்காகப் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் வாகனங்களின் வினையூக்க மாற்றுவான்களில் (catalytic converters) பல்லேடியம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது ஆபரணங்கள் மற்றும் பல் நிரப்புகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இவை இரண்டும் இந்தியாவில் பொதுவான பயன்பாடுகளாகும்.
அணு அமைப்பு
அணு எண் மற்றும் நிறை எண்
பல்லேடியத்தின் அணு எண் (Z) 46 ஆகும், இது பல்லேடியத்தின் ஒவ்வொரு அணுவிலும் அதன் கருவில் 46 புரோட்டான்கள் இருப்பதைக் குறிக்கிறது. பல்லேடியத்தின் சராசரி அணு நிறை தோராயமாக 106.42 அணு நிறை அலகுகள் (u) ஆகும். இயற்கையாகக் காணப்படும் பல்லேடியம் ஆறு நிலையான ஐசோடோப்களைக் கொண்டுள்ளது, இதில் பல்லேடியம்-106 மிகவும் அதிகமாக உள்ளது.
புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை
- புரோட்டான்கள்: பல்லேடியத்தின் எந்தவொரு நடுநிலை அணுவிற்கும், புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை அதன் அணு எண்ணுக்குச் சமம், அதாவது 46.
- எலக்ட்ரான்கள்: ஒரு நடுநிலை பல்லேடியம் அணுவில், மின் நடுநிலையைப் பராமரிக்க எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்குச் சமம். எனவே, ஒரு நடுநிலை பல்லேடியம் அணு 46 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது.
- நியூட்ரான்கள்: ஐசோடோப்களுக்கு இடையில் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை வேறுபடுகிறது. மிகவும் அதிகமாக உள்ள ஐசோடோபான பல்லேடியம்-106 (அதாவது அதன் நிறை எண் 106) க்கு, நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை நிறை எண்ணிலிருந்து அணு எண்ணைக் கழிப்பதன் மூலம் கணக்கிடப்படுகிறது: 106 (நிறை எண்) - 46 (புரோட்டான்கள்) = 60 நியூட்ரான்கள்.
எலக்ட்ரான் அமைப்பு
ஆர்பிட்டால் குறிப்பு
எலக்ட்ரான் அமைப்பு என்பது அணு ஆர்பிட்டால்களில் எலக்ட்ரான்களின் விநியோகத்தை விவரிக்கிறது. பல்லேடியத்திற்கு, ஆஃப்பா கொள்கையைப் பின்பற்றி, அதன் குறிப்பிட்ட நிலைத்தன்மையைக் கணக்கிட்டு, முழு எலக்ட்ரான் அமைப்பு பின்வருமாறு:
$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 4d^{10}$
பல்லேடியம் பொதுவான நிரப்பும் வரிசைக்கு விதிவிலக்கு என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டியது அவசியம். பொதுவாக, 4d ஆர்பிட்டால் நிறைவுபெறுவதற்கு முன்பு 5s ஆர்பிட்டால் நிரப்பப்படும். இருப்பினும், முழுமையாக நிரப்பப்பட்ட 4d துணைக்கூடுடன் தொடர்புடைய அதிகரித்த நிலைத்தன்மை காரணமாக, எலக்ட்ரான்கள் மறுசீரமைக்கப்பட்டு, முழுமையாக நிரப்பப்பட்ட 4d துணைக்கூடு மற்றும் ஒரு காலி 5s துணைக்கூடு உருவாகிறது.
உன்னத வாயு குறிப்பு
உன்னத வாயு அமைப்பு, உள் மைய எலக்ட்ரான்களைக் குறிக்க முந்தைய உன்னத வாயுவின் குறியீட்டைப் பயன்படுத்துகிறது. பல்லேடியத்திற்கு, முந்தைய உன்னத வாயு கிரிப்டான் (Kr) ஆகும், இது 36 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது. எனவே, பல்லேடியத்திற்கான உன்னத வாயு அமைப்பு பின்வருமாறு:
$[Kr] 4d^{10}$
இந்த குறிப்பு கிரிப்டானின் நிலையான மையத்திற்கு அப்பால் உள்ள இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களை எடுத்துக்காட்டுகிறது.
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் என்பவை வெளிக்கூட்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் அல்லது வேதியியல் பிணைப்பில் பங்கேற்கும் எலக்ட்ரான்கள் ஆகும். அதன் தனித்துவமான எலக்ட்ரான் அமைப்பு ($[Kr] 4d^{10} 5s^0$) காரணமாக, பல்லேடியம் அதன் வெளிக்கூடு 5s துணைக்கூட்டில் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டிருக்கவில்லை. இருப்பினும், முழுமையாக நிரப்பப்பட்ட 4d துணைக்கூட்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் வேதியியல் பிணைப்பிற்கு எளிதில் கிடைக்கின்றன, இது அதன் சிறப்பியல்பு உலோகப் பண்புகள் மற்றும் மாறி மாறி வரும் இணைதிறன் (variable valency) ஆகியவற்றிற்கு பங்களிக்கிறது. எனவே, 4d துணைக்கூட்டில் உள்ள 10 எலக்ட்ரான்கள் வேதியியல் வினைகளில் பங்கேற்கும் இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களாகக் கருதப்படுகின்றன.