Tuesday, 18 August 2009

ஒரு ஆராய்ச்சியாளனின் பாதை - 2

இந்த அணுக்கள் மிகவும் விசித்திரமானவை. இவைகளை நம்மால் ஆக்கவோ அழிக்கவோ முடியாது. இனி வரும் காலங்களில் மாற்றம் எற்பட்டாலும் ஆச்சரியப்படுவதற்கு இல்லை. அறிந்து கொள்ளத்தானே அறிவியல். இத்தோடு முடிந்துவிட்டது என தூக்கிப் போடுவதற்கு எதற்கு அறிவியல்?

புரோட்டான் எலக்ட்ரான் நியூட்ரான் இவை ஒரு அணுவில் இருக்கும் துகள்கள் என அறிந்து இருப்பீர்கள். ஹைட்ரஜனுக்கு மட்டும் எதற்கு ஒரு புரோட்டான் ஒரு எலக்ட்ரான்? அதிசயம் தான், ஒரு தொடக்கம் இருக்க வேண்டுமே.

ஒரு அணுவினை எடுத்துக் கொண்டால் அந்த அணுவுக்கு என ஒரு கருவறை (neucleus) இருக்கும், அந்த கருவறையில் புரோட்டானும் நியூட்ரானும் இருக்கும், இதன் மொத்த கூட்டுத்தொகையே அந்த அணுவின் நிறை(mass number) ஆகும். நிறைக்கும் (mass) எடைக்கும் (weight) வித்தியாசம் இருக்கிறது அது பற்றி பின்னர் பார்க்கலாம். மேலும் பல துகள்கள் பின்னர் அறியப்பட்டன.

இப்பொழுதுதான் நமக்கு கற்பனை தேவைப்படுகிறது. இந்த கருவறையை சுற்றி எலக்ட்ரான்கள் சுற்றி சுற்றி வருகின்றன. இதில் ஒரு அதிசயம் என்னவென்றால் இப்படி சுற்றி வரும் எலெக்ட்ரான்கள் நாளடைவில் கருவறைக்குள் விழ வேண்டும் ஆனால் விழுவதில்லை, நமது கோள்களைப் போன்று என வைத்துக்கொள்வோம்.

கற்பனை பண்ண தயார் ஆகுங்கள். எத்தனை புரோட்டான்கள் இருக்கிறதோ அது பொருத்தே அந்த அணுவுக்கு எண்கள் (atomic number) தரப்படும். எண் ஜோதிடம் பற்றியெல்லாம் நினைக்க வேண்டாம். அதே வேளையில் எத்தனை புரோட்டான்கள் இருக்கிறதோ அத்தனை எலெக்ட்ரான்கள் வெளியில் சுற்றிக் கொண்டு இருக்கும். ஒருவனுக்கு ஒருத்தி என்ற தத்துவம் உணரப்பட்டது இங்குதான். சில மாற்றங்கள் நிகழும் அது குறித்து ஐசோடோப்களில் குறிப்பிடுகிறேன்.

சரி எப்படி இந்த எலெக்ட்ரான்கள் சுற்றி வருகின்றன என பார்த்தால் அவைகளுக்கு ஆர்பிட்டால்கள் (orbitals) என பெயரிடப்பட்டு அழைக்கப்படுகின்றன. அதாவது ஒரு அணுவினை சுற்றி ஏழு சுற்றும் அடுக்கு மாடிகள் உள்ளன. அவை முறையே கே (k) எல் (L) எம் (M) என் (N) ஓ (O) பி (P) கியூ (Q) என அணுவின் கருவறையில் இருந்து தொடங்கும். ஒவ்வொரு மாடியிலும் குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையான விருந்தாளிகளே அதாவது எலக்ட்ரான்கள் தங்க முடியும். சில நேரங்களில் எலக்ட்ரான்கள் மாடியில் உள்ள அறையை மாற்றம் செய்து கொள்ளவோ மாடியையே மாற்றம் செய்து கொள்ளவோ வேண்டி வரும். அதனை பின்னர் விளக்கமாக பார்ப்போம்.
ஒவ்வொரு மாடியில் எவ்வளவு எலக்ட்ரான்கள் தங்கலாம் என பார்ப்போம்.

K இந்த மாடியில் ஒரே ஒரு அறை அது s. அதில் இரண்டு பேர் தங்கலாம். ஒரு அறைக்கு இருவர் மட்டும் தான்.

L இந்த மாடியில் இரன்டு அறை. s, p எனப்படும். p அறை சற்று பெரிய அறை அதில் மூன்ரு பகுதிகள் பிரிக்கப்பட்டு அங்கு 6 எலெக்ட்ரான்களும் s அறையில் 2 எலெக்ட்ரான்களும் ஆக மொத்தம் 8 எலெக்ட்ரான்கள் தங்கலாம்.

M மாடியில் மூன்று அறைகள். s, p, d. s அறை இரன்டு. p அறை 6. d அறையும் p அறை போன்று ஐந்தாகப் பிரிக்கப்பட்டு இருக்கும் அதில் 10 எலெக்ட்ரான்கள் தங்கலாம். ஆக மொத்தம் 18.

N, இதில் நான்கு அறைகள். s,p,d, f என அழைக்கப்படும். மேற்சொன்னபடி s=2, p=6 , d=10 f ஏழு பகுதிகளாய் பிரிக்கப்பட்டு 14 எலெக்ட்ரான்கள் ஆக மொத்தம் 32

O இதில் ஐந்து அறைகள் s,p,d,f,g என அழைக்கப்படும். g க்கு 18 ஆக 50.

P இதில் ஆறு அறைகள் s,p,d,f,g,h என அழைக்கப்படும் hக்கு 22 ஆக 72.

Q மாடியில் ஏழு அறைகள் s,p,d,f,g,h,i என அழைக்கப்படும் iக்கு 26 ஆக 98.

(தொடரும்)


Post a Comment

No comments: