புரோமிதியத்தைப் பற்றிய அறிமுகம்
புரோமிதியம் (Pm) என்பது அணு எண் 61 கொண்ட ஒரு வேதியியல் தனிமம் ஆகும். இது கால அட்டவணையில் உள்ள லந்தனைடு தொடரைச் சேர்ந்த அரிய பூமி தனிமங்களில் ஒன்றாகும். பிஸ்மத் (அணு எண் 83) வரையிலான தனிமங்களில் புரோமிதியம் தனித்துவமானது, ஏனெனில் இது முற்றிலும் கதிரியக்கமானது மற்றும் நிலையான ஐசோடோப்கள் எதுவும் இல்லை. இது முதன்முதலில் 1945 இல் யுரேனியத்தின் பிளவுப் பொருட்களிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்டு வகைப்படுத்தப்பட்டது. அதன் கதிரியக்கத்தன்மை மற்றும் குறுகிய அரை ஆயுள் காரணமாக, புரோமிதியம் பூமியில் இயற்கையாக குறிப்பிடத்தக்க அளவில் காணப்படுவதில்லை மற்றும் முக்கியமாக அணு உலைகளில் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.
தனிம குறியீடு மற்றும் அணு எண்
புரோமிதியத்தின் தனிம குறியீடு Pm ஆகும். அதன் அணு எண், Z = 61, ஒவ்வொரு புரோமிதிய அணுவிலும் உள்ள உட்கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது.
புரோமிதியத்தின் உட்கூறு துகள்கள்
புரோமிதியத்தின் அணு அமைப்பு, எந்தவொரு அணுவையும் போலவே, புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களைக் கொண்ட ஒரு உட்கருவையும், அதைச் சுற்றியுள்ள எலக்ட்ரான்களையும் கொண்டுள்ளது. ஒரு நடுநிலை அணுவுக்கு, எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமமாக இருக்கும்.
புரோட்டான்கள்
அணு எண் (Z) ஒரு அணுவின் உட்கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையை நேரடியாகக் குறிப்பிடுகிறது. அணு எண் 61 கொண்ட புரோமிதியத்திற்கு (Pm), அதன் உட்கருவில் 61 புரோட்டான்கள் உள்ளன.
நியூட்ரான்கள்
ஒரு அணுவில் உள்ள நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை மாறுபடலாம், இது அதே தனிமத்தின் வெவ்வேறு ஐசோடோப்களுக்கு வழிவகுக்கிறது. ஒரு ஐசோடோப்பின் நிறை எண் (A) அதன் புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் கூட்டுத்தொகையாகும். புரோமிதியத்தின் மிகவும் நிலையான ஐசோடோப் புரோமிதியம்-145 (¹⁴⁵Pm) ஆகும், இது தோராயமாக 145 அணு நிறை அலகுகள் (amu) அணு நிறை கொண்டது.
புரோமிதியம்-145 க்கான நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் கணக்கிட: நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை = நிறை எண் (A) - அணு எண் (Z) நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை = 145 - 61 = 84 நியூட்ரான்கள்
எலக்ட்ரான்கள்
ஒரு நடுநிலை புரோமிதிய அணுவில், உட்கருவைச் சுற்றும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை உட்கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமமாக இருக்கும். எனவே, ஒரு நடுநிலை புரோமிதிய அணு 61 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது.
எலக்ட்ரான் அமைப்பு
எலக்ட்ரான் அமைப்பு ஒரு அணுவின் அணு ஆர்பிட்டால்களுக்கு இடையே எலக்ட்ரான்கள் எவ்வாறு விநியோகிக்கப்படுகின்றன என்பதை விவரிக்கிறது. 61 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட புரோமிதியத்திற்கு, விநியோகம் குறிப்பிட்ட விதிகளை (ஆஃப்பாவ் கொள்கை, பவுலி விலக்கு கொள்கை, ஹண்ட் விதி) பின்பற்றுகிறது.
கூடுகள் வாரியான விநியோகம்
புரோமிதியத்தின் (Z=61) முழு அடித்தள நிலை எலக்ட்ரான் அமைப்பு: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f⁵
ஒரு சுருக்கப்பட்ட குறியீடு, செனோன் ([Xe], இது 54 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது) உன்னத வாயுவைப் பயன்படுத்தி, இதை மேலும் எளிதாக்குகிறது: [Xe] 4f⁵ 6s²
இந்த அமைப்பு, செனோனுக்கு சமமான மைய எலக்ட்ரான்களுக்குப் பிறகு, 4f துணைக்கூட்டில் 5 எலக்ட்ரான்களும், 6s துணைக்கூட்டில் 2 எலக்ட்ரான்களும் இருப்பதைக் குறிக்கிறது.
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் ஒரு அணுவின் வெளிக்கூட்டில் அமைந்துள்ள எலக்ட்ரான்கள் அல்லது வேதியியல் பிணைப்பில் பங்கேற்கும் எலக்ட்ரான்கள் ஆகும். புரோமிதியம் போன்ற லந்தனைடு தொடரில் உள்ள தனிமங்களுக்கு, வெளிக்கூட்டில் உள்ள s-எலக்ட்ரான்களும், பெரும்பாலும் சில f-எலக்ட்ரான்களும் வேதியியல் வினைகளில் ஈடுபடுகின்றன.
புரோமிதியத்தின் ([Xe] 4f⁵ 6s²) விஷயத்தில்: வெளிப்புற முதன்மை ஆற்றல் மட்டத்தில் (n=6) உள்ள எலக்ட்ரான்கள் இரண்டு 6s எலக்ட்ரான்கள் ஆகும். இவை மிக உயர்ந்த ஆற்றல் கூட்டில் அவற்றின் நிலை காரணமாக முதன்மை இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களாகக் கருதப்படுகின்றன.
இருப்பினும், லந்தனைடுகளின் ஒரு சிறப்பியல்பு அம்சம் அவற்றின் பொதுவான +3 ஆக்சிஜனேற்ற நிலை ஆகும். இது பொதுவாக இரண்டு 6s எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் ஒரு 4f எலக்ட்ரானை இழப்பதாகும். இதனால், 6s எலக்ட்ரான்கள் தொழில்நுட்ப ரீதியாக வெளிக்கூட்டு இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களாக இருந்தாலும், 4f எலக்ட்ரான்களும் புரோமிதியத்தின் வேதியியல் நடத்தை மற்றும் பிணைப்பில் குறிப்பிடத்தக்க பங்கை வகிக்கின்றன. பல உயர்நிலைப் பள்ளி சூழல்களில், 6s² எலக்ட்ரான்கள் இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களாக அடையாளம் காணப்படுகின்றன.