ఆర్గాన్ పరమాణువు: ఒక స్థూల పరిశీలన
ఆర్గాన్ (Ar), పరమాణు సంఖ్య 18 కలిగిన ఒక మూలకం, ఆవర్తన పట్టికలోని 18వ సమూహానికి చెందినది, దీనిని నోబెల్ వాయువులు అని పిలుస్తారు. ఇది జడత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది, అంటే సాధారణ పరిస్థితులలో ఇది ఎక్కువగా చర్యారహితంగా ఉంటుంది. భూమి వాతావరణంలో ఆర్గాన్ మూడవ అత్యంత సమృద్ధిగా లభించే వాయువు, ఇది ఘనపరిమాణం ప్రకారం సుమారు 0.934% ఉంటుంది. పారిశ్రామికంగా, భారతదేశంలో ద్రవ గాలి యొక్క పాక్షిక స్వేదనం ద్వారా ఆర్గాన్ ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది, ఈ ప్రక్రియ దేశవ్యాప్తంగా వివిధ పారిశ్రామిక గ్యాస్ ప్లాంట్లలో నిర్వహించబడుతుంది. ఇది వెల్డింగ్, ప్రకాశవంతమైన లైట్ బల్బులు (భారతీయ గృహాలలో సాధారణం), మరియు సెమీకండక్టర్ క్రిస్టల్స్ పెంచడానికి రక్షణ వాతావరణంగా ఉపయోగపడుతుంది.
ఆర్గాన్ పరమాణువులోని భాగాలు
ప్రోటాన్లు, న్యూట్రాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్లు
ఆర్గాన్ పరమాణువును తయారు చేసే ప్రాథమిక కణాలు దాని గుర్తింపు మరియు లక్షణాలను నిర్ణయిస్తాయి.
- పరమాణు సంఖ్య (Z): ఆర్గాన్ యొక్క పరమాణు సంఖ్య 18. ఈ విలువ ప్రతి ఆర్గాన్ పరమాణువు యొక్క కేంద్రకంలో ఉండే ప్రోటాన్ల సంఖ్యను సూచిస్తుంది. కాబట్టి, ఒక ఆర్గాన్ పరమాణువులో 18 ప్రోటాన్లు ఉంటాయి.
- ఎలక్ట్రాన్లు: ఒక తటస్థ పరమాణువులో, ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య ప్రోటాన్ల సంఖ్యకు సమానం. అందువల్ల, ఒక తటస్థ ఆర్గాన్ పరమాణువులో 18 ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి. ఈ ఎలక్ట్రాన్లు కేంద్రకం చుట్టూ నిర్దిష్ట శక్తి స్థాయిలు లేదా కర్పరాలను ఆక్రమిస్తాయి.
- న్యూట్రాన్లు: ఆర్గాన్ యొక్క అత్యంత సాధారణ ఐసోటోప్ ఆర్గాన్-40 (⁴⁰Ar), దీని ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (A) 40. ఒక పరమాణువులోని న్యూట్రాన్ల సంఖ్యను ద్రవ్యరాశి సంఖ్య నుండి పరమాణు సంఖ్యను (A - Z) తీసివేయడం ద్వారా లెక్కించబడుతుంది. ఆర్గాన్-40 కోసం, న్యూట్రాన్ల సంఖ్య 40 - 18 = 22 న్యూట్రాన్లు. ఆర్గాన్ యొక్క ఇతర ఐసోటోపులు కూడా ఉన్నాయి, అవి ఆర్గాన్-36 (18 న్యూట్రాన్లు) మరియు ఆర్గాన్-38 (20 న్యూట్రాన్లు), కానీ ఆర్గాన్-40 ప్రధాన రూపం.
ఆర్గాన్లో ఎలక్ట్రాన్ అమరిక
ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్
ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ పరమాణు కక్ష్యలలో ఎలక్ట్రాన్ల పంపిణీని వివరిస్తుంది. 18 ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్న ఆర్గాన్ పరమాణువు కోసం, ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ ఔఫ్బావ్ సూత్రం, హుండ్ నియమం మరియు పౌలీ మినహాయింపు సూత్రాన్ని అనుసరిస్తుంది:
- మొదటి రెండు ఎలక్ట్రాన్లు 1s కక్ష్యను నింపుతాయి: $1s^2$
- తదుపరి రెండు ఎలక్ట్రాన్లు 2s కక్ష్యను నింపుతాయి: $2s^2$
- తరువాతి ఆరు ఎలక్ట్రాన్లు 2p కక్ష్యలను నింపుతాయి: $2p^6$
- తదుపరి రెండు ఎలక్ట్రాన్లు 3s కక్ష్యను నింపుతాయి: $3s^2$
- చివరి ఆరు ఎలక్ట్రాన్లు 3p కక్ష్యలను నింపుతాయి: $3p^6$
కాబట్టి, ఒక తటస్థ ఆర్గాన్ పరమాణువు కోసం పూర్తి ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ ఇలా ఉంటుంది: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$
ఈ కాన్ఫిగరేషన్ను మునుపటి నోబెల్ వాయువు, నియాన్ (Ne) ఉపయోగించి నోబెల్ వాయువు సంజ్ఞామానంలో కూడా సూచించవచ్చు, దీని ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ $1s^2 2s^2 2p^6$: $[Ne] 3s^2 3p^6$
వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు
వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు అనేవి పరమాణువు యొక్క బయటి ప్రధాన శక్తి కర్పరంలో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్లు. ఈ ఎలక్ట్రాన్లు ప్రధానంగా రసాయన బంధంలో పాల్గొంటాయి.
ఆర్గాన్ కోసం, బయటి ప్రధాన శక్తి కర్పరం మూడవ కర్పరం (n=3). ఈ కర్పరంలో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్లు $3s$ మరియు $3p$ కక్ష్యలలో ఉంటాయి.
- $3s$ కక్ష్యలో ఎలక్ట్రాన్లు: 2
- $3p$ కక్ష్యలో ఎలక్ట్రాన్లు: 6
ఒక ఆర్గాన్ పరమాణువులోని మొత్తం వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య $2 + 6 = 8$. దాని బయటి కర్పరంలో ఈ పూర్తి అష్టకం ఆర్గాన్ యొక్క రసాయన స్థిరత్వానికి మరియు నోబెల్ వాయువుగా దాని వర్గీకరణకు కారణం, ఇది చాలా పరిస్థితులలో రసాయన బంధాలను ఏర్పరచడానికి దాని నిరోధకతను సూచిస్తుంది.