வெனேடியம் அணு அமைப்பைப் புரிந்துகொள்வோம்
வெனேடியம் (V) என்பது தனிம அட்டவணையின் தொகுதி 5 மற்றும் வரிசை 4 இல் காணப்படும் ஒரு இடைநிலை உலோகம் ஆகும். இது அதன் வலிமை, நீளும் தன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பிற்காகப் புகழ்பெற்றது, இது ஒரு மதிப்புமிக்க கலப்புலோக காரணியாக அமைகிறது, குறிப்பாக உயர் வலிமை கொண்ட எஃகு உற்பத்தியில். இந்த எஃகு இந்தியாவின் பாலங்கள் மற்றும் கட்டிடங்கள் போன்ற உறுதியான உள்கட்டமைப்புகளின் கட்டுமானம், அத்துடன் வாகனத் தொழில் மற்றும் ஜெட் எஞ்சின்களுக்கான கூறுகளை உற்பத்தி செய்தல் உள்ளிட்ட பல்வேறு பயன்பாடுகளில் முக்கியமானது.
வெனேடியத்தின் அடிப்படைத் துகள்கள்
வெனேடியத்தின் அணு அமைப்பு, மற்ற எந்த தனிமத்தையும் போலவே, அதன் அணுக்கூறு துகள்களான புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களால் வரையறுக்கப்படுகிறது.
- அணு எண் (Z): வெனேடியத்தின் அணு எண் 23 ஆகும். இந்த எண் தனிமத்தை வரையறுக்கிறது மற்றும் ஒவ்வொரு வெனேடியம் அணுவிலும் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது.
- புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை: 23
- எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: ஒரு நடுநிலை அணுவில், எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமம். எனவே, ஒரு நடுநிலை வெனேடியம் அணுவில் உள்ளது:
- எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: 23
- நிறை எண் (A): வெனேடியத்தின் மிகவும் பொதுவான ஐசோடோப்பின் நிறை எண் 51 ஆகும். நிறை எண் அணுக்கருவில் உள்ள புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் மொத்த எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது.
- நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் கண்டறிய, அணு எண் (Z) நிறை எண் (A) இலிருந்து கழிக்கப்படுகிறது.
- நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை = நிறை எண் (A) - அணு எண் (Z) = 51 - 23 = 28.
- நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: 28 (மிகவும் பொதுவான ஐசோடோப்பான வெனேடியம்-51 க்கு)
வெனேடியத்தின் எலக்ட்ரான் அமைப்பு
எலக்ட்ரான் அமைப்பு என்பது ஒரு அணு அல்லது மூலக்கூறில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் அணு ஆர்பிட்டால்களில் உள்ள விநியோகத்தை விவரிக்கிறது. 23 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட வெனேடியத்தைப் பொறுத்தவரை, அதன் அடிப்படை நிலையில் உள்ள எலக்ட்ரான் அமைப்பை ஆஃப்பவ் கொள்கை, ஹன்ட் விதி மற்றும் பவுலி விலக்குக் கொள்கையின்படி ஆர்பிட்டால்களை நிரப்புவதன் மூலம் தீர்மானிக்க முடியும்.
- முழு எலக்ட்ரான் அமைப்பு: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d³ 4s²
- சுருக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான் அமைப்பு: மந்த வாயு ஆர்கான் ([Ar]) 18 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது, இது 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ என்ற அமைப்புக்கு ஒத்திருக்கிறது. எனவே, வெனேடியத்திற்கான சுருக்கப்பட்ட எலக்ட்ரான் அமைப்பு: [Ar] 3d³ 4s²
வெனேடியத்தின் இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் என்பவை ஒரு அணுவின் வெளிக்கூட்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் ஆகும், அவை வேதியியல் பிணைப்பில் ஈடுபடுகின்றன. வெனேடியம் போன்ற இடைநிலை உலோகங்களுக்கு, வெளிக்கூடு s-துணைக்கூடு மற்றும் கடைசிக்கு முந்தைய கூட்டின் பகுதியளவு நிரப்பப்பட்ட d-துணைக்கூடு ஆகிய இரண்டும் இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களுக்கு பங்களிக்கின்றன.
- வெனேடியத்தின் சுருக்கப்பட்ட அமைப்பில், [Ar] 3d³ 4s², 4s ஆர்பிட்டால் வெளிக்கூட்டைக் குறிக்கிறது, இதில் 2 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.
- 3d ஆர்பிட்டால், குறைந்த முதன்மை ஆற்றல் மட்டத்தில் இருந்தாலும், 4s ஆர்பிட்டாலுடன் ஒப்பிடக்கூடிய ஆற்றல் மட்டம் காரணமாக இடைநிலை உலோகங்களுக்கான வேதியியல் வினைகளிலும் ஈடுபடுகிறது. இதில் 3 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.
- ஆகவே, வெனேடியத்திற்கான மொத்த இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை 4s மற்றும் 3d ஆர்பிட்டால்களில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் கூட்டுத்தொகையாகும்.
- இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: 2 (4s இலிருந்து) + 3 (3d இலிருந்து) = 5