ఆక్సిజన్ పరమాణు నిర్మాణాన్ని అర్థం చేసుకోవడం
భూమిపై జీవానికి అత్యవసరమైన మూలకం ఆక్సిజన్, ‘O’ అనే గుర్తుతో సూచించబడుతుంది మరియు 8 పరమాణు సంఖ్యను కలిగి ఉంటుంది. భారతదేశం అంతటా పీల్చే గాలిలో ఇది సుమారు 21% ఉంటుంది, ఇది అన్ని జీవులలో జీవ ప్రక్రియలను నిలబెట్టడానికి చాలా ముఖ్యమైనది. దాని పరమాణు నిర్మాణం దాని రసాయన ధర్మాలను మరియు క్రియాశీలతను అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రాథమికమైనది.
ఆక్సిజన్లో ఉపపరమాణు కణాలు
పరమాణు సంఖ్య నేరుగా ఒక పరమాణు కేంద్రకంలోని ప్రోటాన్ల సంఖ్యను నిర్దేశిస్తుంది. తటస్థ పరమాణువులో, ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య ప్రోటాన్ల సంఖ్యకు సమానం. న్యూట్రాన్ల సంఖ్య మారవచ్చు, ఇది ఒక మూలకం యొక్క విభిన్న ఐసోటోప్లకు దారితీస్తుంది. ఆక్సిజన్ యొక్క అత్యంత సాధారణ ఐసోటోప్ ఆక్సిజన్-16 ($^{16}$O).
- ప్రోటాన్ల సంఖ్య: ఆక్సిజన్ పరమాణు సంఖ్య 8. కాబట్టి, ఆక్సిజన్ పరమాణువు దాని కేంద్రకంలో 8 ప్రోటాన్లను కలిగి ఉంటుంది.
- ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య: తటస్థ ఆక్సిజన్ పరమాణువులో, ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య ప్రోటాన్ల సంఖ్యకు సమానం. కాబట్టి, ఇది 8 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది.
- న్యూట్రాన్ల సంఖ్య: అత్యంత సాధారణ ఐసోటోప్, ఆక్సిజన్-16 ($^{16}$O) కోసం, ద్రవ్యరాశి సంఖ్య 16. న్యూట్రాన్ల సంఖ్యను ద్రవ్యరాశి సంఖ్య నుండి పరమాణు సంఖ్యను తీసివేయడం ద్వారా లెక్కించబడుతుంది. న్యూట్రాన్ల సంఖ్య = ద్రవ్యరాశి సంఖ్య - పరమాణు సంఖ్య = 16 - 8 = 8 న్యూట్రాన్లు.
ఆక్సిజన్ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం
ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం కేంద్రకం చుట్టూ ఉన్న పరమాణు ఆర్బిటాల్స్లో ఎలక్ట్రాన్ల అమరికను వివరిస్తుంది. 8 ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్న ఆక్సిజన్కు, ఇవి క్రింది విధంగా పంపిణీ చేయబడతాయి:
-
షెల్-వారీ పంపిణీ:
- K-షెల్ (n=1): ఈ లోపలి షెల్ గరిష్టంగా 2 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది. ఆక్సిజన్లో, K-షెల్ 2 ఎలక్ట్రాన్లతో నిండి ఉంటుంది.
- L-షెల్ (n=2): ఈ తదుపరి షెల్ గరిష్టంగా 8 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది. ఆక్సిజన్ యొక్క మిగిలిన 6 ఎలక్ట్రాన్లు L-షెల్ను ఆక్రమిస్తాయి. అందువల్ల, షెల్-వారీ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం 2, 6.
-
ఆర్బిటాల్-వారీ పంపిణీ: ఆఫ్బౌ సూత్రం, హుండ్ నియమం మరియు పౌలీ మినహాయింపు సూత్రాన్ని అనుసరించి, ఎలక్ట్రాన్లు ప్రతి షెల్లోని సబ్షెల్లలో (s, p, d, f) పంపిణీ చేయబడతాయి.
- మొదటి 2 ఎలక్ట్రాన్లు 1s ఆర్బిటాల్ను ఆక్రమిస్తాయి.
- తదుపరి 2 ఎలక్ట్రాన్లు 2s ఆర్బిటాల్ను ఆక్రమిస్తాయి.
- మిగిలిన 4 ఎలక్ట్రాన్లు 2p ఆర్బిటాల్లను ఆక్రమిస్తాయి. 2p సబ్షెల్ మూడు క్షీణించిన ఆర్బిటాల్లను (2px, 2py, 2pz) కలిగి ఉంటుంది. హుండ్ నియమం ప్రకారం, ఎలక్ట్రాన్లు జతకట్టడానికి ముందు ప్రతి ఆర్బిటాల్ను వ్యక్తిగతంగా ఆక్రమిస్తాయి. కాబట్టి, ఒక ఎలక్ట్రాన్ 2pxలోకి, ఒకటి 2pyలోకి, ఒకటి 2pzలోకి వెళుతుంది, ఆపై నాల్గవ ఎలక్ట్రాన్ 2p ఆర్బిటాల్లలో ఒకదానిలో (ఉదాహరణకు, 2px) ఒక ఎలక్ట్రాన్తో జతకడుతుంది. అందువల్ల, ఆర్బిటాల్ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం 1s² 2s² 2p⁴.
వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు
వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు ఒక పరమాణువు యొక్క బయటి ఎలక్ట్రాన్ షెల్లో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్లు. ఈ ఎలక్ట్రాన్లు ప్రధానంగా రసాయన బంధంలో పాల్గొంటాయి మరియు ఒక మూలకం యొక్క రసాయన ధర్మాలను నిర్ణయిస్తాయి.
ఆక్సిజన్ కోసం, బయటి షెల్ L-షెల్ (n=2). దాని ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం (2, 6) నుండి నిర్ధారించినట్లుగా, L-షెల్ 6 ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది. అందువల్ల, ఆక్సిజన్ 6 వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది. వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ల యొక్క ఈ లక్షణ అమరిక బంధాలను ఏర్పరచడానికి ఆక్సిజన్ యొక్క ధోరణిని ప్రభావితం చేస్తుంది, భారతదేశం అంతటా గృహాలలో మరియు పరిశ్రమలలో దహనం వంటి ప్రక్రియలలో, మరియు జీవుల శ్వాసక్రియలో దాని పాత్రకు దోహదపడుతుంది.