सोने की परमाणु संरचना

सोना मनुष्य के लिए व्यापक रूप से ज्ञात पहली धातु थी, क्योंकि यह अपनी प्राकृतिक अवस्था में मौजूद है और नदी के तल में पीले रंग की डली के रूप में पाई जा सकती है। मिस्रवासियों ने २,००० ईसा पूर्व में सोने का खनन शुरू किया। सदियों से, रसायनज्ञों ने सीसा या तांबे जैसी अन्य धातुओं को सोने में बदलने की कोशिश की। अगर कीमियागर रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता और सोने की परमाणु संरचना को समझते, तो वे समझ जाते कि उनके प्रयास व्यर्थ थे।

आवर्त सारणी पर समूह 11, आवर्त 6 में सोना एक संक्रमण धातु है। इसका नाम पुरानी अंग्रेज़ी के शब्द जियोलो (पीला) से लिया गया है, लेकिन इसका प्रतीक, औ, सोने के लिए लैटिन शब्द से है, औरम।

कीमियागरों के कई प्रयासों के बावजूद, उनके प्रयोग विफल रहे। सोना अपेक्षाकृत है सक्रीय. यह नाइट्रिक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के मिश्रण में घुल जाएगा, जिसे एक्वा रेजिया के रूप में जाना जाता है। (ऐतिहासिक नोट: कई नोबेल पुरस्कार विजेता वैज्ञानिकों ने नाजी शासन के तहत जब्ती से बचने के लिए एक्वा रेजिया में अपने पदक भंग कर दिए)।

सोने की परमाणु संरचना को समझने के लिए परमाणु संरचना की सामान्य समझ की आवश्यकता होती है। 20वीं शताब्दी की शुरुआत में, डेनिश वैज्ञानिक नील्स बोहर ने परमाणुओं की संरचना के लिए एक सरल मॉडल प्रस्तावित किया जो सोने की परमाणु संरचना की कल्पना करने के लिए उपयुक्त होगा। (ऐतिहासिक नोट: नील्स बोह्र ने द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान भंग स्वर्ण नोबेल धातुओं को अपनी प्रयोगशाला में छुपाया था।)

सामान्य शब्दों में, ए नाभिक सकारात्मक चार्ज है एक परमाणु का केंद्र प्रोटॉन और न्यूट्रॉन युक्त। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन को सामूहिक रूप से न्यूक्लियॉन कहा जाता है। परमाणु का तीसरा मुख्य उप-परमाणु कण, इलेक्ट्रॉन, नाभिक के बाहर स्थित होता है।

ए प्रोटोन 1.67 x 10. के द्रव्यमान वाला एक उपपरमाण्विक कण है^-24 ग्राम, जिसे 1 परमाणु द्रव्यमान इकाई के रूप में परिभाषित किया गया है, और इसका धनात्मक आवेश +1 है। यह नाभिक में प्रोटॉन की संख्या है जो तत्व को परिभाषित करता है; उदाहरण के लिए, दो प्रोटॉन वाला तत्व हीलियम होगा। जैसे-जैसे नाभिक में प्रोटॉन की संख्या बदलती है, वैसे-वैसे तत्व पहचान परिवर्तन।

ए न्यूट्रॉन 1.67 x 10. द्रव्यमान वाला एक उपपरमाण्विक कण है^-24 ग्राम, जिसे 1 परमाणु द्रव्यमान इकाई के रूप में परिभाषित किया गया है, और इसका एक तटस्थ चार्ज है। जैसे ही नाभिक के भीतर न्यूट्रॉन की संख्या बदलती है, तत्व की पहचान समान रहती है। नाभिक में न्यूट्रॉन की संख्या में परिवर्तन एक ही तत्व के समस्थानिक को दर्शाता है।

इलेक्ट्रॉनों नाभिक के बाहर होते हैं और उन पर ऋणात्मक आवेश होता है, -1। इनका द्रव्यमान इतना छोटा होता है कि इसे नगण्य माना जाता है।

नील्स बोहर ने प्रस्तावित किया कि इलेक्ट्रॉन नाभिक के बाहर कक्षाओं में घूमते हैं। बोह्र ने कहा कि ये ऑर्बिटल्स यादृच्छिक नहीं हैं, और ये निर्धारित स्तर इंगित करते हैं कि नाभिक इलेक्ट्रॉनों से कितनी दूर पाए जाते हैं।

परमाणु संरचना की बुनियादी समझ के साथ, सोने के परमाणु की कल्पना की जा सकती है।

याद रखें कि प्रोटॉन की संख्या तत्व की पहचान निर्धारित करती है। सोना है 79 प्रोटॉन इसके नाभिक में। आवर्त सारणी पर, परमाणु संख्या, आमतौर पर उस तत्व के प्रतीक के ऊपर स्थित संख्या, उस तत्व के लिए प्रोटॉन की संख्या से मेल खाती है।

उपस्थित न्यूट्रॉनों की संख्या ज्ञात करने के लिए उस तत्व का परमाणु द्रव्यमान (आमतौर पर प्रतीक के नीचे स्थित) ज्ञात कीजिए। सोने का द्रव्यमान 197 परमाणु द्रव्यमान इकाई है। परमाणु द्रव्यमान से प्रोटॉन की संख्या घटाएं। सोने के लिए, 197 - 79 = 118। सोना है ११८ न्यूट्रॉन.

तब सोने के नाभिक में 79 प्रोटॉन और 118 न्यूट्रॉन होते हैं। अतिरिक्त न्यूट्रॉन धनावेशित प्रोटॉनों के बीच प्रतिकर्षण को कम करते हैं। नाभिकीय बल नाभिक को आपस में बांधते हैं।

सोना भी है 79 नकारात्मक उत्तेजना इलेक्ट्रॉनों; ये 79 धनावेशित प्रोटॉनों को संतुलित करेंगे। ये इलेक्ट्रॉन नाभिक के चारों ओर निर्धारित कक्षाओं में मौजूद रहेंगे। प्रत्येक कक्षक एक निश्चित मात्रा में इलेक्ट्रॉनों को धारण कर सकता है।

आवर्त सारणी पर आवर्त 6 में सोना है छह ऊर्जा स्तर. ७९ इलेक्ट्रॉन इन ऊर्जा स्तरों में कक्षकों को उस मात्रा के अनुसार भरेंगे, जो प्रत्येक कक्षक धारण कर सकता है। पहले से छठे ऊर्जा स्तर तक, प्रत्येक ऊर्जा स्तर में फिट होने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या की गणना 2n. का उपयोग करके की जा सकती है², जहां n ऊर्जा स्तर है।

2n. का उपयोग करना² पहला ऊर्जा स्तर, n = 1, 2(1) है²; या, यह 2 इलेक्ट्रॉनों को धारण कर सकता है। पहले छह ऊर्जा स्तर क्रमशः 2, 8, 18, 32, 50 और 72 इलेक्ट्रॉनों को धारण कर सकते हैं। सोना, इलेक्ट्रॉन भरने के लिए एक विसंगति होने के कारण, निम्नतम से उच्चतम ऊर्जा स्तर तक के स्तर को भर देगा, और इलेक्ट्रॉनों की संख्या 2, 8, 18, 32, 18 और 1 है। एक नाभिक के चारों ओर छह संकेंद्रित वृत्तों और प्रत्येक वलय में इलेक्ट्रॉनों की उपरोक्त संख्या के साथ एक आरेख बनाया जा सकता है।