జింక్ (Zn) పరిచయం
జింక్ అనేది Zn గుర్తుతో గుర్తించబడిన ఒక వెండి-తెలుపు లోహ మూలకం. ఇది 30 పరమాణు సంఖ్యను కలిగి ఉంది మరియు పీరియాడిక్ టేబుల్లోని గ్రూప్ 12 (d-బ్లాక్ మూలకాలు లేదా పరివర్తన లోహాలు) మరియు పీరియడ్ 4కు చెందినది. జింక్ ఒక ముఖ్యమైన పారిశ్రామిక లోహం, దీనికి వివిధ రంగాలలో అనువర్తనాలు ఉన్నాయి. భారతదేశంలో, ఇనుము మరియు ఉక్కు తుప్పు పట్టకుండా నిరోధించడానికి జింక్ గాల్వనైజేషన్ ప్రక్రియలో గణనీయంగా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది రూఫింగ్ షీట్లు మరియు కంచెల కోసం సాధారణ ప్రక్రియ. ఇది ఇత్తడి వంటి మిశ్రమ లోహాలలో కూడా ఒక కీలక భాగం, సాంప్రదాయకంగా పాత్రలు మరియు అలంకరణ వస్తువులను తయారు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. అంతేకాకుండా, జింక్ జీవశాస్త్ర విధుల కోసం ఒక ముఖ్యమైన సూక్ష్మ మూలకం, ఇది కందిపప్పు, గింజలు మరియు తృణధాన్యాలు వంటి అనేక సాధారణ భారతీయ ఆహారాలలో కనబడుతుంది.
జింక్ యొక్క పరమాణు సంఖ్య మరియు ద్రవ్యరాశి సంఖ్య
ఒక మూలకం యొక్క పరమాణు సంఖ్య (Z) ఒక పరమాణువు యొక్క కేంద్రకంలో ఉన్న మొత్తం ప్రోటాన్ల సంఖ్యను సూచిస్తుంది. జింక్ కోసం, పరమాణు సంఖ్య (Z) 30. అంటే జింక్ యొక్క ప్రతి తటస్థ పరమాణువు 30 ప్రోటాన్లను కలిగి ఉంటుంది.
ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (A) ఒక పరమాణువు యొక్క కేంద్రకంలో ఉన్న ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల మొత్తం సంఖ్యను సూచిస్తుంది. జింక్ యొక్క అత్యంత సాధారణ ఐసోటోప్ జింక్-65. కాబట్టి, దాని ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (A) 65.
జింక్-65లోని ఉపపరమాణు కణాల సంఖ్య
జింక్-65 యొక్క తటస్థ పరమాణువు కోసం:
- ప్రోటాన్ల సంఖ్య: ప్రోటాన్ల సంఖ్య పరమాణు సంఖ్యకు సమానం.
- ప్రోటాన్లు = 30
- ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య: తటస్థ పరమాణువులో, ఎలక్ట్రికల్ న్యూట్రాలిటీని నిర్వహించడానికి ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య ప్రోటాన్ల సంఖ్యకు సమానం.
- ఎలక్ట్రాన్లు = 30
- న్యూట్రాన్ల సంఖ్య: న్యూట్రాన్ల సంఖ్యను ద్రవ్యరాశి సంఖ్య నుండి పరమాణు సంఖ్యను తీసివేయడం ద్వారా లెక్కించవచ్చు.
- న్యూట్రాన్లు = ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (A) - పరమాణు సంఖ్య (Z)
- న్యూట్రాన్లు = 65 - 30 = 35
ఈ విధంగా, జింక్-65 యొక్క తటస్థ పరమాణువు 30 ప్రోటాన్లు, 30 ఎలక్ట్రాన్లు మరియు 35 న్యూట్రాన్లను కలిగి ఉంటుంది.
జింక్ యొక్క ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం
ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం ఒక పరమాణువు యొక్క పరమాణు ఆర్బిటాల్స్లో ఎలక్ట్రాన్ల అమరికను వివరిస్తుంది. 30 ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్న జింక్ కోసం, ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం ఆఫ్బౌ నియమం, హుండ్ నియమం మరియు పౌలీ మినహాయింపు సూత్రాన్ని అనుసరిస్తుంది.
తటస్థ జింక్ పరమాణువు (Z=30) కోసం పూర్తి ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10}$
ప్రత్యామ్నాయంగా, ఉత్కృష్ట వాయువు సంజ్ఞామానాన్ని ఉపయోగించి, సంక్షిప్త ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం: $[Ar] 4s^2 3d^{10}$
ఈ విన్యాసం మొదటి 18 ఎలక్ట్రాన్లు ఆర్గాన్ విన్యాసం వరకు ఆర్బిటాల్లను నింపుతాయని సూచిస్తుంది. మిగిలిన 12 ఎలక్ట్రాన్లు 4s ఆర్బిటాల్ను పూర్తిగా (2 ఎలక్ట్రాన్లు) ఆపై 3d ఆర్బిటాల్ను పూర్తిగా (10 ఎలక్ట్రాన్లు) నింపుతాయి. $3d^{10}$ విన్యాసం పూర్తిగా నిండిన మరియు స్థిరమైన d-ఉపకక్ష్యను సూచిస్తుంది.
జింక్ యొక్క వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు
వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు ఒక పరమాణువు యొక్క బయటి కక్ష్యలో ఉండే ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ప్రధానంగా రసాయన బంధంలో పాల్గొంటాయి. జింక్ కోసం, 3d ఉపకక్ష్య 4s ఉపకక్ష్య తర్వాత నిండినప్పటికీ, 4s ఎలక్ట్రాన్లను వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లుగా పరిగణిస్తారు. దీనికి కారణం 4s ఆర్బిటాల్ అత్యధిక ప్రధాన శక్తి స్థాయి (n=4)లో ఉంది మరియు అందువల్ల బయటి కక్ష్య.
జింక్ 2 వేలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంది, ఇవి 4s ఆర్బిటాల్లో ఉన్నాయి. ఈ రెండు ఎలక్ట్రాన్లు రసాయన ప్రతిచర్యల సమయంలో సులభంగా కోల్పోయి స్థిరమైన $Zn^{2+}$ అయాన్ను ఏర్పరుస్తాయి, ఇది ఉత్కృష్ట వాయువు వంటి విన్యాసాన్ని ($[Ar] 3d^{10}$) కలిగి ఉంటుంది. పూర్తిగా నిండిన 3d ఉపకక్ష్య $Zn^{2+}$ అయాన్ యొక్క సాపేక్ష స్థిరత్వానికి దోహదపడుతుంది.