ল্যান্থানাইডস এবং অ্যাক্টিনাইডস: পর্যায়ক্রমিক সিস্টেমে অবস্থান

সুচিপত্র:

ল্যান্থানাইডস এবং অ্যাক্টিনাইডস: পর্যায়ক্রমিক সিস্টেমে অবস্থান
ল্যান্থানাইডস এবং অ্যাক্টিনাইডস: পর্যায়ক্রমিক সিস্টেমে অবস্থান
Anonim

পৃথিবীর শেলগুলিতে উপস্থাপিত প্রতিটি রাসায়নিক উপাদান: বায়ুমণ্ডল, লিথোস্ফিয়ার এবং হাইড্রোস্ফিয়ার - একটি প্রাণবন্ত উদাহরণ হিসাবে কাজ করতে পারে, যা পারমাণবিক এবং আণবিক তত্ত্ব এবং পর্যায়ক্রমিক আইনের মৌলিক গুরুত্ব নিশ্চিত করে৷ এগুলি প্রাকৃতিক বিজ্ঞানের আলোকিত ব্যক্তিদের দ্বারা প্রণয়ন করা হয়েছিল - রাশিয়ান বিজ্ঞানী এম.ভি. লোমোনোসভ এবং ডি.আই. মেন্ডেলিভ। ল্যান্থানাইডস এবং অ্যাক্টিনাইড দুটি পরিবার যার প্রতিটিতে 14টি রাসায়নিক উপাদান রয়েছে, সেইসাথে ধাতুগুলিও রয়েছে - ল্যান্থানাম এবং অ্যাক্টিনিয়াম। তাদের বৈশিষ্ট্য - উভয় ভৌত এবং রাসায়নিক - এই কাগজে আমাদের দ্বারা বিবেচনা করা হবে। উপরন্তু, হাইড্রোজেন, ল্যান্থানাইড, অ্যাক্টিনাইডের পর্যায়ক্রমিক ব্যবস্থায় অবস্থান কীভাবে তাদের পরমাণুর বৈদ্যুতিন অরবিটালের গঠনের উপর নির্ভর করে তা আমরা স্থাপন করব।

আবিষ্কারের ইতিহাস

18 শতকের শেষের দিকে, ওয়াই গ্যাডোলিন বিরল আর্থ ধাতুর গ্রুপ থেকে প্রথম যৌগ পান - ইট্রিয়াম অক্সাইড। 20 শতকের শুরু পর্যন্ত, রসায়নে জি. মোসেলির গবেষণার জন্য ধন্যবাদ, এটি একদল ধাতুর অস্তিত্ব সম্পর্কে জানা যায়। তারা ল্যান্থানাম এবং হাফনিয়ামের মধ্যে পর্যায়ক্রমিক সিস্টেমে অবস্থিত ছিল। আরেকটি রাসায়নিক উপাদান - অ্যাক্টিনিয়াম, ল্যান্থানামের মতো, 14টি তেজস্ক্রিয় পদার্থের একটি পরিবার গঠন করেঅ্যাক্টিনাইড নামক রাসায়নিক উপাদান। বিজ্ঞানে তাদের আবিষ্কার 1879 থেকে 20 শতকের মাঝামাঝি পর্যন্ত ঘটেছে। ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইডের ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য উভয়ের মধ্যে অনেক মিল রয়েছে। এই ধাতুগুলির পরমাণুগুলিতে ইলেকট্রনগুলির বিন্যাস দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে, যা শক্তি স্তরে থাকে, যেমন, ল্যান্থানাইডগুলির জন্য এটি চতুর্থ স্তরের এফ-সাবললেভেল এবং অ্যাক্টিনাইডগুলির জন্য - পঞ্চম স্তরের এফ-সাবলেভেল। এর পরে, আমরা উপরের ধাতুগুলির পরমাণুর ইলেক্ট্রন শেলগুলিকে আরও বিশদে বিবেচনা করব৷

ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইড
ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইড

পরমাণু এবং আণবিক শিক্ষার আলোকে অভ্যন্তরীণ ক্রান্তিকালীন উপাদানগুলির গঠন

এমভি লোমোনোসভের রাসায়নিক গঠনের বুদ্ধিদীপ্ত আবিষ্কারটি পরমাণুর ইলেক্ট্রন শেলগুলির আরও অধ্যয়নের ভিত্তি ছিল। একটি রাসায়নিক উপাদানের একটি প্রাথমিক কণার গঠনের রাদারফোর্ড মডেল, এম. প্ল্যাঙ্ক, এফ. গুন্ডের গবেষণা রসায়নবিদদেরকে ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইডের বৈশিষ্ট্যযুক্ত ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যের পর্যায়ক্রমিক পরিবর্তনের বিদ্যমান নিদর্শনগুলির জন্য সঠিক ব্যাখ্যা খুঁজে বের করার অনুমতি দেয়। স্থানান্তর উপাদানগুলির পরমাণুর গঠন অধ্যয়নের ক্ষেত্রে ডি.আই. মেন্ডেলিভের পর্যায়ক্রমিক আইনের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা উপেক্ষা করা অসম্ভব। আসুন এই বিষয়ে আরও বিস্তারিতভাবে আলোচনা করা যাক।

ডি.আই. মেন্ডেলিভের পর্যায় সারণীতে অভ্যন্তরীণ রূপান্তর উপাদানের স্থান

ষষ্ঠের তৃতীয় গ্রুপে - বৃহত্তর সময়কাল - ল্যান্থানামের পিছনে রয়েছে সেরিয়াম থেকে লুটেটিয়াম পর্যন্ত ধাতুর একটি পরিবার। ল্যান্থানাম পরমাণুর 4f উপস্তর খালি, যখন লুটেটিয়াম পরমাণু সম্পূর্ণরূপে 14 তম দিয়ে পূর্ণ হয়ইলেকট্রন তাদের মধ্যে অবস্থিত উপাদানগুলি ধীরে ধীরে f-অরবিটালগুলি পূরণ করছে। অ্যাক্টিনাইডের পরিবারে - থোরিয়াম থেকে লরেন্সিয়াম পর্যন্ত - নেতিবাচক চার্জযুক্ত কণার সঞ্চয়নের একই নীতি শুধুমাত্র পার্থক্যের সাথে পরিলক্ষিত হয়: 5f সাবলেভেলে ইলেকট্রন দিয়ে ভরাট ঘটে। বাহ্যিক শক্তি স্তরের গঠন এবং এর উপর ঋণাত্মক কণার সংখ্যা (দুইটির সমান) উপরের সমস্ত ধাতুগুলির জন্য একই। এই তথ্যটি এই প্রশ্নের উত্তর দেয় যে কেন ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইড, যাকে অভ্যন্তরীণ রূপান্তর উপাদান বলা হয়, তাদের মধ্যে অনেক মিল রয়েছে৷

কেন lanthanides এবং actinides
কেন lanthanides এবং actinides

রাসায়নিক সাহিত্যের কিছু উত্সে, উভয় পরিবারের প্রতিনিধিদের দ্বিতীয় পার্শ্ব উপগোষ্ঠীতে একত্রিত করা হয়। তাদের প্রতিটি পরিবার থেকে দুটি ধাতু রয়েছে। ডিআই মেন্ডেলিভের রাসায়নিক উপাদানগুলির পর্যায়ক্রমিক পদ্ধতির সংক্ষিপ্ত আকারে, এই পরিবারের প্রতিনিধিদের টেবিল থেকে আলাদা করা হয় এবং পৃথক সারিতে সাজানো হয়। অতএব, পর্যায়ক্রমিক ব্যবস্থায় ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইডের অবস্থান পরমাণুর কাঠামোর সাধারণ পরিকল্পনা এবং ইলেকট্রন দিয়ে অভ্যন্তরীণ স্তরগুলি পূরণ করার পর্যায়ক্রমিকতার সাথে মিলে যায় এবং একই অক্সিডেশন অবস্থার উপস্থিতি অভ্যন্তরীণ রূপান্তর ধাতুগুলিকে সাধারণ গ্রুপে সংযুক্ত করে।. তাদের মধ্যে, রাসায়নিক উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্য এবং বৈশিষ্ট্যগুলি ল্যান্থানাম বা অ্যাক্টিনিয়ামের সমতুল্য রয়েছে। এজন্য রাসায়নিক উপাদানের সারণী থেকে ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইড সরিয়ে ফেলা হয়।

যেভাবে এফ-সাবলেভেলের ইলেকট্রনিক কনফিগারেশন ধাতুর বৈশিষ্ট্যকে প্রভাবিত করে

আমরা আগেই বলেছি, পর্যায়ক্রমে ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইডের অবস্থানসিস্টেম সরাসরি তাদের শারীরিক এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে। এইভাবে, সেরিয়াম, গ্যাডোলিনিয়াম এবং ল্যান্থানাইড পরিবারের অন্যান্য উপাদানের আয়নগুলির উচ্চ চৌম্বকীয় মুহূর্ত রয়েছে, যা এফ-সাবলেভেলের কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে যুক্ত। এটি চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য সহ অর্ধপরিবাহী পেতে ধাতুগুলিকে ডোপ্যান্ট হিসাবে ব্যবহার করা সম্ভব করে তোলে। অ্যাক্টিনিয়াম পরিবারের উপাদানগুলির সালফাইড (উদাহরণস্বরূপ, প্রোট্যাকটিনিয়ামের সালফাইড, থোরিয়াম) তাদের অণুর সংমিশ্রণে একটি মিশ্র ধরণের রাসায়নিক বন্ধন রয়েছে: আয়নিক-সমযোজী বা সমযোজী-ধাতু। কাঠামোর এই বৈশিষ্ট্যটি একটি নতুন ভৌত-রাসায়নিক সম্পত্তির উত্থানের দিকে পরিচালিত করে এবং ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইডের উজ্জ্বল বৈশিষ্ট্য কেন এই প্রশ্নের উত্তর হিসাবে কাজ করে। উদাহরণস্বরূপ, অ্যানিমোনের একটি নমুনা যা অন্ধকারে রূপালী একটি নীল আভা দিয়ে জ্বলজ্বল করে। এটি বৈদ্যুতিক প্রবাহের ক্রিয়া দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়, ধাতব আয়নগুলির উপর আলোর ফোটন, যার প্রভাবে পরমাণুগুলি উত্তেজিত হয় এবং তাদের মধ্যে থাকা ইলেকট্রনগুলি উচ্চ শক্তির স্তরে "লাফ দেয়" এবং তারপরে তাদের স্থির কক্ষপথে ফিরে আসে। এই কারণেই ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইডগুলিকে ফসফর হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়৷

পরমাণুর আয়নিক ব্যাসার্ধ কমে যাওয়ার পরিণতি

ল্যান্থানাম এবং অ্যাক্টিনিয়ামের পাশাপাশি তাদের পরিবারের উপাদানগুলিতে, ধাতব আয়নের ব্যাসার্ধের সূচকগুলির মান একঘেয়ে হ্রাস পায়। রসায়নে, এই ধরনের ক্ষেত্রে ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইড সংকোচনের কথা বলা প্রথাগত। রসায়নে, নিম্নলিখিত প্যাটার্নটি প্রতিষ্ঠিত হয়েছে: পরমাণুর নিউক্লিয়াসের চার্জ বৃদ্ধির সাথে, যদি উপাদানগুলি একই সময়ের অন্তর্গত হয় তবে তাদের ব্যাসার্ধ হ্রাস পায়। এটি নিম্নরূপ ব্যাখ্যা করা যেতে পারেউপায়: সেরিয়াম, প্রাসিওডিয়ামিয়াম, নিওডিয়ামিয়ামের মতো ধাতুগুলির জন্য, তাদের পরমাণুর শক্তির স্তরের সংখ্যা অপরিবর্তিত এবং ছয়টির সমান। যাইহোক, নিউক্লিয়াসের চার্জ যথাক্রমে এক দ্বারা বৃদ্ধি পায় এবং +58, +59, +60 হয়। এর অর্থ হল ধনাত্মক চার্জযুক্ত নিউক্লিয়াসের অভ্যন্তরীণ শেলগুলির ইলেকট্রনগুলির আকর্ষণের শক্তি বৃদ্ধি পায়। ফলস্বরূপ, পারমাণবিক ব্যাসার্ধ হ্রাস পায়। ধাতুগুলির আয়নিক যৌগগুলিতে, পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে, আয়নিক ব্যাসার্ধও হ্রাস পায়। অ্যানিমোন পরিবারের উপাদানগুলিতে অনুরূপ পরিবর্তন পরিলক্ষিত হয়। তাই ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইডকে যমজ বলা হয়। আয়নগুলির ব্যাসার্ধে হ্রাস প্রথমত, হাইড্রক্সাইডের মৌলিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে দুর্বল করে দেয় Ce(OH)3, Pr(OH)3 বৈশিষ্ট্য।

ইউরোপিয়াম পরমাণুর অর্বিটালের অর্ধেক পর্যন্ত জোড়াবিহীন ইলেকট্রন দিয়ে 4f-সাবলেভেলের ভরাট অপ্রত্যাশিত ফলাফলের দিকে নিয়ে যায়। এর পারমাণবিক ব্যাসার্ধ হ্রাস পায় না, তবে, বিপরীতভাবে, বৃদ্ধি পায়। গ্যাডোলিনিয়াম, যা এটিকে ল্যান্থানাইডের সিরিজে অনুসরণ করে, 5d সাবলেভেলে 4f সাবলেভেলে একটি ইলেকট্রন রয়েছে, একইভাবে Eu-এর মতো। এই গঠন গ্যাডোলিনিয়াম পরমাণুর ব্যাসার্ধে আকস্মিক হ্রাস ঘটায়। একটি অনুরূপ ঘটনা একজোড়া ytterbium - lutetium পরিলক্ষিত হয়। প্রথম উপাদানটির জন্য, 4f সাবলেভেলের সম্পূর্ণ ভরাটের কারণে পারমাণবিক ব্যাসার্ধ বড়, যখন লুটেটিয়ামের জন্য এটি আকস্মিকভাবে হ্রাস পায়, যেহেতু 5d সাবলেভেলে ইলেকট্রনের উপস্থিতি পরিলক্ষিত হয়। অ্যাক্টিনিয়াম এবং এই পরিবারের অন্যান্য তেজস্ক্রিয় উপাদানগুলিতে, তাদের পরমাণু এবং আয়নের ব্যাসার্ধ একঘেয়েভাবে পরিবর্তিত হয় না, তবে ল্যান্থানাইডের মতো, ধাপে ধাপে। এইভাবে, ল্যান্থানাইডস এবংঅ্যাক্টিনাইডগুলি এমন উপাদান যাদের যৌগের বৈশিষ্ট্যগুলি আয়নিক ব্যাসার্ধ এবং পরমাণুর ইলেক্ট্রন শেলের গঠনের উপর নির্ভর করে।

ভ্যালেন্স স্টেটস

ল্যান্থানাইডস এবং অ্যাক্টিনাইডগুলি এমন উপাদান যার বৈশিষ্ট্যগুলি বেশ একই রকম। বিশেষ করে, এটি আয়নগুলিতে তাদের অক্সিডেশন অবস্থা এবং পরমাণুর ভ্যালেন্সি নিয়ে উদ্বিগ্ন। উদাহরণস্বরূপ, Th(OH)3, PaCl3, ThF যৌগের মধ্যে থোরিয়াম এবং প্রোট্যাক্টিনিয়াম, যা তিনটির ভ্যালেন্স প্রদর্শন করে 3 , Pa2(CO3)3. এই সমস্ত পদার্থগুলি অদ্রবণীয় এবং ল্যান্থানাম পরিবারের ধাতুগুলির মতো একই রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে: সেরিয়াম, প্রাসিওডিয়ামিয়াম, নিওডিয়ামিয়াম, ইত্যাদি। এই যৌগগুলির ল্যান্থানাইডগুলিও তুচ্ছ হবে৷ এই উদাহরণগুলি আবার আমাদের কাছে এই বিবৃতির সঠিকতা প্রমাণ করে যে ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইড যমজ। তাদের অনুরূপ শারীরিক এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এটি প্রাথমিকভাবে অভ্যন্তরীণ রূপান্তর উপাদানের উভয় পরিবারের পরমাণুর ইলেক্ট্রন অরবিটালের গঠন দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে।

অ্যাক্টিনাইড ল্যান্থানাইডের হাইড্রোজেন পর্যায় সারণীতে অবস্থান
অ্যাক্টিনাইড ল্যান্থানাইডের হাইড্রোজেন পর্যায় সারণীতে অবস্থান

ধাতু বৈশিষ্ট্য

> ল্যান্থানাম এবং এর পরিবারের উপাদানগুলিকে বিরল পৃথিবী বলা হয়। তাদের ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য এত কাছাকাছি যে তারা পরীক্ষাগারের অবস্থার অধীনে খুব কষ্টে আলাদাভাবে আলাদা করা হয়। প্রায়শই +3 একটি জারণ অবস্থা প্রদর্শন করে, ল্যান্থানাম সিরিজের উপাদানগুলির ক্ষারীয় আর্থ ধাতুর (বেরিয়াম, ক্যালসিয়াম, স্ট্রন্টিয়াম) সাথে অনেক মিল রয়েছে।অ্যাক্টিনাইডগুলিও অত্যন্ত সক্রিয় ধাতু এবং এছাড়াও তেজস্ক্রিয়।

ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইডের কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলি যেমন বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে সম্পর্কিত, উদাহরণস্বরূপ, একটি সূক্ষ্মভাবে বিচ্ছুরিত অবস্থায় পাইরোফোরসিটি। ধাতুগুলির মুখ-কেন্দ্রিক স্ফটিক জালির আকারের হ্রাসও পরিলক্ষিত হয়। আমরা যোগ করি যে উভয় পরিবারের সমস্ত রাসায়নিক উপাদানগুলি একটি রূপালী চকচকে ধাতু, তাদের উচ্চ প্রতিক্রিয়াশীলতার কারণে, তারা দ্রুত বাতাসে অন্ধকার হয়ে যায়। এগুলি সংশ্লিষ্ট অক্সাইডের একটি ফিল্ম দিয়ে আচ্ছাদিত, যা আরও জারণ থেকে রক্ষা করে। নেপতুনিয়াম এবং প্লুটোনিয়াম বাদে সমস্ত উপাদানই যথেষ্ট অবাধ্য, যার গলনাঙ্ক 1000 °C এর নিচে।

চরিত্রগত রাসায়নিক বিক্রিয়া

আগে উল্লেখ করা হয়েছে, ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইড হল প্রতিক্রিয়াশীল ধাতু। সুতরাং, ল্যান্থানাম, সেরিয়াম এবং পরিবারের অন্যান্য উপাদানগুলি সহজেই সাধারণ পদার্থের সাথে একত্রিত হয় - হ্যালোজেন, সেইসাথে ফসফরাস, কার্বনের সাথে। ল্যান্থানাইডগুলি কার্বন মনোক্সাইড এবং কার্বন ডাই অক্সাইড উভয়ের সাথে যোগাযোগ করতে পারে। এরা পানি পচতেও সক্ষম। সাধারণ লবণ ছাড়াও, যেমন SeCl3 বা PrF3, উদাহরণস্বরূপ, তারা দ্বিগুণ লবণ গঠন করে। বিশ্লেষণাত্মক রসায়নে, অ্যামিনোএসেটিক এবং সাইট্রিক অ্যাসিডের সাথে ল্যান্থানাইড ধাতুর প্রতিক্রিয়া একটি গুরুত্বপূর্ণ স্থান দখল করে। এই ধরনের প্রক্রিয়ার ফলে গঠিত জটিল যৌগগুলি ল্যান্থানাইডের মিশ্রণকে আলাদা করতে ব্যবহৃত হয়, উদাহরণস্বরূপ, আকরিকগুলিতে৷

ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইডকে যমজ বলা হয় কেন?
ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইডকে যমজ বলা হয় কেন?

নাইট্রেট, ক্লোরাইড এবং সালফেট অ্যাসিড, ধাতুগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়া করার সময়সংশ্লিষ্ট লবণ গঠন. এগুলি জলে অত্যন্ত দ্রবণীয় এবং সহজেই স্ফটিক হাইড্রেট গঠনে সক্ষম। এটি লক্ষ করা উচিত যে ল্যান্থানাইড লবণের জলীয় দ্রবণগুলি রঙিন, যা তাদের মধ্যে সংশ্লিষ্ট আয়নগুলির উপস্থিতি দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়। সামারিয়াম বা প্রাসিওডিয়ামিয়াম লবণের সমাধান সবুজ, নিওডিয়ামিয়াম - লাল-বেগুনি, প্রমিথিয়াম এবং ইউরোপিয়াম - গোলাপী। যেহেতু +3 এর অক্সিডেশন অবস্থা সহ আয়নগুলি রঙিন, তাই এটি বিশ্লেষণাত্মক রসায়নে ল্যান্থানাইড ধাতব আয়ন (তথাকথিত গুণগত প্রতিক্রিয়া) সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। একই উদ্দেশ্যে, রাসায়নিক বিশ্লেষণ পদ্ধতি যেমন ভগ্নাংশ স্ফটিককরণ এবং আয়ন-বিনিময় ক্রোমাটোগ্রাফি ব্যবহার করা হয়।

অ্যাকটিনাইডকে উপাদানের দুটি গ্রুপে ভাগ করা যায়। এগুলো হল বার্কেলিয়াম, ফার্মিয়াম, মেন্ডেলেভিয়াম, নোবেলিয়াম, লরেন্সিয়াম এবং ইউরেনিয়াম, নেপটুনিয়াম, প্লুটোনিয়াম, ওমরসিয়াম। এর মধ্যে প্রথমটির রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য ল্যান্থানাম এবং এর পরিবারের ধাতুর মতো। দ্বিতীয় গ্রুপের উপাদানগুলির খুব অনুরূপ রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে (প্রায় একে অপরের সাথে অভিন্ন)। সমস্ত অ্যাক্টিনাইডগুলি দ্রুত অ-ধাতুগুলির সাথে যোগাযোগ করে: সালফার, নাইট্রোজেন, কার্বন। তারা অক্সিজেন-ধারণকারী কিংবদন্তি সহ জটিল যৌগ গঠন করে। আমরা দেখতে পাচ্ছি, উভয় পরিবারের ধাতু রাসায়নিক আচরণে একে অপরের কাছাকাছি। এই কারণে ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইডগুলিকে প্রায়শই যমজ ধাতু হিসাবে উল্লেখ করা হয়।

হাইড্রোজেন, ল্যান্থানাইড, অ্যাক্টিনাইডের পর্যায়ক্রমিক ব্যবস্থায় অবস্থান

এটা বিবেচনায় নেওয়া দরকার যে হাইড্রোজেন একটি মোটামুটি প্রতিক্রিয়াশীল পদার্থ। এটি রাসায়নিক বিক্রিয়ার অবস্থার উপর নির্ভর করে নিজেকে প্রকাশ করে: উভয়ই হ্রাসকারী এজেন্ট এবং অক্সিডাইজিং এজেন্ট হিসাবে। সেজন্য পর্যায়ক্রমিক পদ্ধতিতেহাইড্রোজেন একই সাথে দুটি গ্রুপের প্রধান উপগোষ্ঠীতে একই সাথে অবস্থিত।

পর্যায়ক্রমিক সিস্টেমে ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইডের অবস্থান
পর্যায়ক্রমিক সিস্টেমে ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইডের অবস্থান

প্রথমে, হাইড্রোজেন এখানে অবস্থিত ক্ষারীয় ধাতুগুলির মতো একটি হ্রাসকারী এজেন্টের ভূমিকা পালন করে। 7 তম গ্রুপে হাইড্রোজেনের স্থান, হ্যালোজেন উপাদানগুলির সাথে, এর হ্রাস ক্ষমতা নির্দেশ করে। ষষ্ঠ সময়কালে, যেমনটি ইতিমধ্যে উল্লিখিত হয়েছে, ল্যান্থানাইড পরিবারটি অবস্থিত, টেবিলের সুবিধার্থে এবং কম্প্যাক্টনেসের জন্য একটি পৃথক সারিতে স্থাপন করা হয়েছে। সপ্তম পিরিয়ডে অ্যাক্টিনিয়ামের মতো বৈশিষ্ট্যের অনুরূপ তেজস্ক্রিয় উপাদানগুলির একটি গ্রুপ রয়েছে। অ্যাক্টিনাইডগুলি ল্যান্থানাম পরিবারের সারির নীচে ডিআই মেন্ডেলিভের রাসায়নিক উপাদানগুলির টেবিলের বাইরে অবস্থিত। এই উপাদানগুলি সবচেয়ে কম অধ্যয়ন করা হয়, যেহেতু তাদের পরমাণুর নিউক্লিয়াস তেজস্ক্রিয়তার কারণে খুব অস্থির। মনে রাখবেন যে ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইড হল অভ্যন্তরীণ রূপান্তর উপাদান, এবং তাদের ভৌত রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য একে অপরের খুব কাছাকাছি।

শিল্পে ধাতু উৎপাদনের সাধারণ পদ্ধতি

থোরিয়াম, প্রোট্যাকটিনিয়াম এবং ইউরেনিয়াম বাদে, যা সরাসরি আকরিক থেকে খনন করা হয়, বাকি অ্যাক্টিনাইডগুলি দ্রুত গতিশীল নিউট্রন স্রোতের সাথে ধাতব ইউরেনিয়ামের বিকিরণকারী নমুনা দ্বারা প্রাপ্ত করা যেতে পারে। শিল্প স্কেলে, নেপচুনিয়াম এবং প্লুটোনিয়াম পারমাণবিক চুল্লি থেকে ব্যয়িত জ্বালানী থেকে খনন করা হয়। উল্লেখ্য যে অ্যাক্টিনাইডের উত্পাদন একটি বরং জটিল এবং ব্যয়বহুল প্রক্রিয়া, যার প্রধান পদ্ধতি হল আয়ন বিনিময় এবং মাল্টিস্টেজ নিষ্কাশন। ল্যান্থানাইড, যাকে বিরল পৃথিবীর উপাদান বলা হয়, তাদের ক্লোরাইড বা ফ্লোরাইডের ইলেক্ট্রোলাইসিস দ্বারা প্রাপ্ত হয়।আল্ট্রাপিওর ল্যান্থানাইড বের করতে মেটালোথার্মিক পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়।

ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইড উপাদান
ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইড উপাদান

যেখানে অভ্যন্তরীণ রূপান্তর উপাদান ব্যবহার করা হয়

আমরা যে ধাতুগুলি অধ্যয়ন করি তার ব্যবহারের পরিসর বেশ বিস্তৃত। অ্যানিমোন পরিবারের জন্য, এটি প্রথমত, পারমাণবিক অস্ত্র এবং শক্তি। অ্যাক্টিনাইডগুলি ওষুধ, ত্রুটি সনাক্তকরণ এবং সক্রিয়করণ বিশ্লেষণেও গুরুত্বপূর্ণ। পারমাণবিক চুল্লিতে নিউট্রন ক্যাপচারের উত্স হিসাবে ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইডের ব্যবহার উপেক্ষা করা অসম্ভব। ল্যান্থানাইডগুলি ঢালাই লোহা এবং ইস্পাত, সেইসাথে ফসফর উত্পাদনের জন্য সংকর সংযোজন হিসাবেও ব্যবহৃত হয়৷

প্রকৃতিতে ছড়িয়ে পড়ুন

অ্যাক্টিনাইড এবং ল্যান্থানাইডের অক্সাইডগুলিকে প্রায়ই জিরকোনিয়াম, থোরিয়াম, ইট্রিয়াম আর্থ বলা হয়। তারা সংশ্লিষ্ট ধাতু প্রাপ্ত করার জন্য প্রধান উৎস. ইউরেনিয়াম, অ্যাক্টিনাইডের প্রধান প্রতিনিধি হিসাবে, লিথোস্ফিয়ারের বাইরের স্তরে চার ধরনের আকরিক বা খনিজ পদার্থের আকারে পাওয়া যায়। প্রথমত, এটি ইউরেনিয়াম পিচ, যা ইউরেনিয়াম ডাই অক্সাইড। এটিতে সর্বোচ্চ ধাতব সামগ্রী রয়েছে। প্রায়শই ইউরেনিয়াম ডাই অক্সাইড রেডিয়াম জমা (শিরা) দ্বারা অনুষঙ্গী হয়। তারা কানাডা, ফ্রান্স, জায়ারে পাওয়া যায়। থোরিয়াম এবং ইউরেনিয়াম আকরিকের কমপ্লেক্সে প্রায়ই অন্যান্য মূল্যবান ধাতুর আকরিক থাকে, যেমন সোনা বা রূপা।

ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইড উপাদানগুলির অন্তর্গত
ল্যান্থানাইড এবং অ্যাক্টিনাইড উপাদানগুলির অন্তর্গত

এই ধরনের কাঁচামালের মজুদ রাশিয়া, দক্ষিণ আফ্রিকা, কানাডা এবং অস্ট্রেলিয়াতে সমৃদ্ধ। কিছু পাললিক শিলা খনিজ কার্নোটাইট ধারণ করে। ইউরেনিয়াম ছাড়াও এতে ভ্যানডিয়ামও রয়েছে। চতুর্থইউরেনিয়াম কাঁচামালের ধরন হল ফসফেট আকরিক এবং লোহা-ইউরেনিয়াম শেল। তাদের মজুদ মরক্কো, সুইডেন এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে অবস্থিত। বর্তমানে, ইউরেনিয়াম অমেধ্যযুক্ত লিগনাইট এবং কয়লার আমানতকেও আশাব্যঞ্জক বলে মনে করা হয়। এগুলি স্পেন, চেক প্রজাতন্ত্র এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের দুটি রাজ্যে খনন করা হয় - উত্তর এবং দক্ষিণ ডাকোটা৷

প্রস্তাবিত: