ஆஸ்மியம் (Os): பண்புகள், வினைகள் & பயன்கள் | JEE/NEET வேதியியல்

அறிமுகம்

ஆஸ்மியம் (Os) என்பது தனிம அட்டவணையின் தொகுதி 8 இல் உள்ள ஒரு இடைநிலை உலோகம் ஆகும், இது இயற்கையாகக் கிடைக்கும் மிக அடர்த்தியான தனிமமாக முதன்மையாக அறியப்படுகிறது. அதன் அதிக அடர்த்தி, தீவிர கடினத்தன்மை மற்றும் அதிக உருகுநிலை ஆகியவை அதன் சிறப்புப் பயன்பாடுகளுக்கு, குறிப்பாக உலோகக் கலவைகள் மற்றும் ஒரு வினையூக்கியாகப் பயன்படுவதற்கு பங்களிக்கின்றன. இது பிளாட்டினம் குழு உலோகங்களை (PGMs) சார்ந்தது.

CBSE/JEE விரைவு திருத்தக் குறிப்புகள்

• குறியீடு: Os
• அணு எண்: 76
• அணு நிறை: 190.23 g/mol
• தொகுதி: 8
• வரிசை: 6
• தொகுதி வகை: d-தொகுதி (இடைநிலை உலோகம்)
• அடர்த்தி: 22.59 g/cm³ (அறியப்பட்டவற்றில் மிக உயர்ந்த அடர்த்தி)
• உருகுநிலை: 3033 °C
• கொதிநிலை: 5012 °C
• இயல்பு: வெள்ளி-நீல நிறம், உடையக்கூடிய, கடின உலோகம்
• பொதுவான ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகள்: +2, +3, +4, +6, +8 (மிகவும் பொதுவான மற்றும் நிலையானவை +4 மற்றும் +8)

எலக்ட்ரான் அமைப்பு மற்றும் பிணைப்பு நடத்தை

• அடிப்படை நிலை எலக்ட்ரான் அமைப்பு: [Xe] 4f¹⁴ 5d⁶ 6s²
  • 4f எலக்ட்ரான்களின் (நிரப்பப்பட்டவை) இருப்பு, லேந்தனைடுகளைத் தொடர்ந்து வரும் 6 ஆம் வரிசை இடைநிலை உலோகங்களின் சிறப்பியல்பு ஆகும்.
• பிணைப்பு நடத்தை:
  • ஆஸ்மியம் பல்வேறு ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகளைக் காட்டுகிறது, இதில் +8 என்பது எந்த இடைநிலை உலோகத்திற்கும் அறியப்பட்ட மிக உயர்ந்ததாகும் (எ.கா., OsO₄ இல்).
  • அதன் உயர்ந்த ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகளில் (+6, +8), ஆஸ்மியம் முக்கியமாக சகப்பிணைப்பு சேர்மங்களை உருவாக்குகிறது. ஆஸ்மியம் டெட்ராக்சைடு (OsO₄) என்பது நான்முகி வடிவியல் கொண்ட ஒரு மூலக்கூறு சேர்மம் ஆகும், இது அதன் பிணைப்புகளில் குறிப்பிடத்தக்க சகப்பிணைப்பு தன்மையைக் குறிக்கிறது.
  • குறைந்த ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகள் பொதுவாக சேர்மங்களில் அதிக அயனி அல்லது உலோகப் பிணைப்பைக் கொண்டிருக்கும்.

முக்கியமான இரசாயன வினைகள்

ஆஸ்மியம் ஒரு பெரிய உலோகமாக ஒப்பீட்டளவில் மந்தமாக இருக்கும், ஆனால் நுண்ணிய துகள்களாக இருக்கும்போது அல்லது சூடுபடுத்தப்படும்போது எளிதில் வினைபுரிகிறது.

1. ஆக்ஸிஜனுடன் வினை (ஆஸ்மியம் டெட்ராக்சைடு உருவாக்கம்): காற்று அல்லது ஆக்ஸிஜனில் சூடுபடுத்தப்படும்போது, ஆஸ்மியம் அதன் மிகவும் நிலையான ஆக்ஸைடான ஆஸ்மியம் டெட்ராக்சைடை உருவாக்குகிறது, இது மிகவும் ஆவியாகும் மற்றும் நச்சுத்தன்மை வாய்ந்தது. Os(s) + 2O₂(g) → OsO₄(s) குறிப்பு: OsO₄ ஒரு வலிமையான ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணி.

2. ஹாலோஜன்களுடன் வினை (எ.கா., குளோரின்): ஆஸ்மியம் குளோரின் போன்ற ஹாலோஜன்களுடன் அதிக வெப்பநிலையில் வினைபுரிந்து ஆஸ்மியம் ஹாலைடுகளை உருவாக்குகிறது. Os(s) + 2Cl₂(g) → OsCl₄(s) (ஆஸ்மியம்(IV) குளோரைடு)

3. ஆஸ்மியம் டெட்ராக்சைடின் ஒடுக்கம்: ஆஸ்மியம் டெட்ராக்சைடை குறைந்த ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகளுக்கு அல்லது ஆஸ்மியம் உலோகமாக ஒடுக்கலாம். உதாரணமாக, ஹைட்ரஜன் சல்பைடால் ஒடுக்கம்: OsO₄(s) + 4H₂S(g) → OsS₂(s) + 4H₂O(l) (எளிமைப்படுத்தப்பட்டது; இடைநிலை தயாரிப்புகளையும் உருவாக்கலாம்)

4. அமிலங்களுடன் வினை: பெரும்பாலான ஆஸ்மியம் அமிலங்களை, ராஜ திராவகத்தையும் (aqua regia) சேர்த்து, எதிர்க்கும், ஆனால் நுண்ணிய ஆஸ்மியத்தை வலிமையான ஆக்ஸிஜனேற்ற அமிலங்களால் மெதுவாக ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்யலாம்.

தொழில்துறை மற்றும் உயிரியல் முக்கியத்துவம்

தொழில்துறை பயன்கள்

• கடினப்படுத்தும் உலோகக் கலவைகள்: ஆஸ்மியம் மற்ற பிளாட்டினம் குழு உலோகங்களுடன் (குறிப்பாக இரிடியம் உடன், ஆஸ்மிரிடியம் உருவாகிறது) கலக்கப்பட்டு, மிகவும் கடினமான மற்றும் தேய்மானத்தை எதிர்க்கும் உலோகக் கலவைகளை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுகிறது. இந்த உலோகக் கலவைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:
  • பேனா முனைகள் (ஊற்றுப் பேனா)
  • மின் தொடர்புகள்
  • பழைய கிராமபோன் ஊசிகள்
  • கருவி அச்சுகள்
  • கனரக மின் சுவிட்ச் தொடர்புகள்
• வினையூக்கி: ஆஸ்மியம் சேர்மங்கள், குறிப்பாக ஆஸ்மியம் டெட்ராக்சைடு (OsO₄), கரிமத் தொகுப்பில் குறிப்பிடத்தக்க வினையூக்கிகளாகச் செயல்படுகின்றன.
  • ஆல்கீன்களின் டைஹைட்ராக்சிலேஷன்: ஆல்கீன்களின் ஸ்டீரியோஸ்பெசிஃபிக் சின்-டைஹைட்ராக்சிலேஷனுக்கு (எ.கா., அப்ஜான் டைஹைட்ராக்சிலேஷன் மற்றும் ஷார்ப்லெஸ் சமச்சீரற்ற டைஹைட்ராக்சிலேஷன்) OsO₄ மிகவும் முக்கியமானது, இது C=C இரட்டைப் பிணைப்புகளை டையால்களாக மாற்றுகிறது.
• எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கிக்கு சாயம் பூசுதல்: எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியில் உயிரியல் திசுக்களுக்கு சாயம் பூசும் பொருளாக ஆஸ்மியம் டெட்ராக்சைடு பயன்படுத்தப்படுகிறது. லிப்பிட்களை சரிசெய்து சாயம் பூசும் அதன் திறன், செல் அமைப்புகளைப் பார்க்க மாறுபாட்டை வழங்குகிறது.

உயிரியல் முக்கியத்துவம்

• நச்சுத்தன்மை: ஆஸ்மியத்திற்கு அறியப்பட்ட உயிரியல் பங்கு எதுவும் இல்லை. ஆஸ்மியம் சேர்மங்கள், குறிப்பாக ஆஸ்மியம் டெட்ராக்சைடு (OsO₄), மிகவும் நச்சுத்தன்மை வாய்ந்தவை. OsO₄ ஆவியாகும் தன்மையுடையது மற்றும் அதன் ஆவிகள் கண்கள் மற்றும் சுவாசக் குழாயில் கடுமையான எரிச்சலை ஏற்படுத்தி, திசுக்களுக்கு சேதம் மற்றும் குருட்டுத்தன்மையையும் கூட ஏற்படுத்தும். இது புகைபோக்கிக்குள் மிகுந்த கவனத்துடன் கையாளப்பட வேண்டும்.