एक्टिनाइड अवधारणा
परमाणु रसायन विज्ञान में, एक्टिनाइड अवधारणा (जिसे एक्टिनाइड परिकल्पना के रूप में भी जाना जाता है) ने प्रस्तावित किया कि एक्टिनाइड्स दूसरी आंतरिक संक्रमण श्रृंखला बनाते हैं जो लैंथेनाइड्स के अनुरूप है। इसकी उत्पत्ति पूर्व से ज्ञात एक्टिनाइड्स के विशिष्ट जटिल रसायन विज्ञान के विपरीत ट्रांसयूरानिक तत्वों में लैंथेनाइड जैसी गुणों के अवलोकन से हुई है। ग्लेन टी. सीबॉर्ग, ऐसे शोधकर्ता है जिन्होंने सिंथेटिक तत्व ट्रांसयूरानिक तत्वों को बनाया है, ने 1944 में एक्टिनाइड अवधारणा को प्रेक्षित विचलनों के स्पष्टीकरण एवं भविष्य के प्रयोगों को निर्देशित करने के लिए परिकल्पना के रूप में प्रस्तावित किया। इसके तुरंत बाद इसे स्वीकार कर लिया गया, जिसके परिणामस्वरूप तत्वों की दिमित्री मेंडेलीव की आवर्त सारणी में लैंथेनाइड्स के नीचे 89 (जंगी ) से लेकर 103 (लॉरेन्सियम) तक के तत्वों वाली नई एक्टिनाइड श्रृंखला की नियुक्ति हुई।[1]
उत्पत्ति
1930 के दशक के अंत में, प्रथम चार एक्टिनाइड्स (एक्टिनियम, थोरियम, प्रकार का रसायनिक मूलतत्त्व एवं यूरेनियम) ज्ञात थे। ऐसा माना जाता था कि वे संक्रमण धातुओं की चौथी श्रृंखला बनाते हैं, जिसकी विशेषता डी-ब्लॉक ऑर्बिटल्स को भरना है, जिसमें थोरियम, प्रोटैक्टीनियम एवं यूरेनियम हेफ़नियम, टैंटलम एवं टंगस्टन के समरूप (रसायन विज्ञान) थे।[2]इस विचार को व्यापक रूप से स्वीकार किया गया क्योंकि इन तत्वों की रासायनिक जांच से विभिन्न उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाओं एवं विशेषताओं का पता चला जो 5d संक्रमण धातुओं के समान थे।[3]फिर भी, नील्स बोह्र द्वारा क्वांटम सिद्धांत में शोध एवं बाद के प्रकाशनों ने प्रस्तावित किया कि इन तत्वों को लैंथेनाइड्स के अनुरूप एफ ब्लॉक श्रृंखला का गठन करना चाहिए, गणना के साथ कि प्रथम 5f इलेक्ट्रॉन को परमाणु संख्या 90 (थोरियम) से 99 तक की सीमा में प्रदर्शित होना चाहिए ( आइंस्टिनियम )। सैद्धांतिक मॉडल एवं ज्ञात रासायनिक गुणों के मध्य विसंगतियों ने इन तत्वों को आवर्त सारणी में रखना जटिल बना दिया।[2]
एक्टिनाइड अवधारणा की प्राथमिक उपस्थिति 1905 में अल्फ्रेड वर्नर द्वारा निर्मित 32-स्तंभ आवर्त सारणी में हो सकती है। आवर्त सारणी में लैंथेनाइड्स की व्यवस्था का निर्धारण करने पर, उन्होंने थोरियम को सेरियम के भारी होमोलॉग के रूप में रखा, एवं इसके लिए रिक्त स्थान छोड़ दिया। सातवीं अवधि में काल्पनिक रेडियो तत्व, चूँकि उन्होंने ज्ञात एक्टिनाइड्स का सही क्रम स्थापित नहीं किया।[4]
1940 में ट्रांसयूरानिक तत्वों नेप्टुनियम एवं प्लूटोनियम की शोध एवं उनके रसायन विज्ञान की प्रारंभिक जांच के बाद, चौथे संक्रमण धातु श्रृंखला के रूप में उनकी नियुक्ति को चुनौती दी गई थी। इन नए तत्वों ने विभिन्न गुणों का प्रदर्शन किया जो यूरेनियम के समीप रासायनिक समानता का सुझाव देते थे, बजाय उनके कथित संक्रमण धातु होमोलॉग्स के।[3]तत्कालीन अज्ञात तत्वों रेडियोऐक्टिव एवं अदालत को लक्षित करने वाले बाद के प्रयोगों ने एवं प्रश्न खड़े किए। सीबोर्ग एट अल। इन तत्वों को इस आधार पर पहचानने में विफल रहे कि वे संक्रमण धातु थे, लेकिन उन्हें सफलतापूर्वक अलग किया गया एवं 1944 में खोजा गया, इस धारणा के बाद कि वे रासायनिक रूप से लैंथेनाइड्स के समान होंगे।[5]आगे के प्रयोगों ने एक्टिनाइड (तब थोराइड्स या यूरेनाइड्स के रूप में संदर्भित) की परिकल्पना की पुष्टि की[2]शृंखला। लॉस अलामोस नेशनल लेबोरेटरी में एडविन मैकमिलन, वाहल एवं ज़ाचारीसेन द्वारा किए गए एक स्पेक्ट्रोस्कोपिक अध्ययन ने संकेत दिया कि 6d परमाणु ऑर्बिटल्स के बजाय 5f ऑर्बिटल्स भरे जा रहे थे। चूँकि, ये अध्ययन 5f इलेक्ट्रॉनों के साथ प्रथम तत्व को स्पष्ट रूप से निर्धारित नहीं कर सके एवं इसलिए एक्टिनाइड श्रृंखला में पहला तत्व।[2][3]
स्वीकृति
लैन्थेनाइड्स के समान परिकल्पना के तहत अमेरिकियम एवं क्यूरियम की खोजों ने सीबोर्ग को 1944 में अपने सहयोगियों को एक्टिनाइड श्रृंखला की अवधारणा का प्रस्ताव देने के लिए प्रेरित किया - केंद्रीय आधार के साथ लैंथेनाइड्स की समानता एवं एफ ऑर्बिटल्स को भरना।[3]इसकी स्पष्ट शुद्धता के बावजूद, उन्होंने सीबोर्ग को रसायन एवं इंजीनियरिंग समाचार को एक संचार प्रस्तुत करने की सिफारिश नहीं की, इस डर से कि यह एक कट्टरपंथी विचार था जो उनकी प्रतिष्ठा को बर्बाद कर देगा।[5]फिर भी उन्होंने इसे प्रस्तुत किया एवं इसे व्यापक स्वीकृति मिली; नई आवर्त सारणी ने एक्टिनाइड्स को लैंथेनाइड्स के नीचे रखा।[5]इसकी स्वीकृति के बाद, एक्टिनाइड अवधारणा 1949 में बर्कीलियम जैसे भारी तत्वों की खोज के लिए आधारभूत कार्य में महत्वपूर्ण साबित हुई।[6]एक्टिनाइड अवधारणा ने प्रथम कुछ एक्टिनाइड्स के देखे गए गुणों में से कुछ को समझाया, अर्थात् +4 से +6 ऑक्सीकरण अवस्थाओं की उपस्थिति, एवं 5f एवं 6d ऑर्बिटल्स के प्रस्तावित कक्षीय संकरण, जिनके इलेक्ट्रॉनों को इन तत्वों में शिथिल रूप से दिखाया गया था। इसने अमेरिकियम से परे तत्वों में +3 ऑक्सीकरण राज्यों की ओर रुझान के लिए प्रायोगिक परिणामों का भी समर्थन किया।[2]
एक्टिनाइड अवधारणा पर आगे के विस्तार ने सीबॉर्ग को स्थापित आवधिकता को जारी रखने वाले तत्वों की दो एवं श्रृंखलाओं का प्रस्ताव दिया। उन्होंने परमाणु संख्या रदरफोर्डियम से यूनिनियम तक एक ट्रांसएक्टिनाइड तत्व एवं परमाणु संख्या unbibium से 153 तक एक सुपरएक्टिनाइड श्रृंखला प्रस्तावित की।[3]
यह भी देखें
- एक्टिनाइड
- आवर्त सारणी का इतिहास
- मेंडेलीव के अनुमानित तत्व
संदर्भ
- ↑ Glenn Seaborg (1946). "The Transuranium Elements". Science. 104 (2704): 379–386. Bibcode:1946Sci...104..379S. doi:10.1126/science.104.2704.379. JSTOR 1675046. PMID 17842184.
- ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 Glenn Seaborg (1994). "Origin of the Actinide Concept" (PDF). Lanthanides/Actinides: Chemistry. Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Vol. 18 (1 ed.). ISBN 9780444536648. LBL-31179.
- ↑ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 David L. Clark (2009). The Discovery of Plutonium Reorganized the Periodic Table and Aided the Discovery of New Elements (PDF) (Report). Los Alamos National Laboratory.
- ↑ Philip J. Stewart (2019). "Mendeleev's predictions: success and failure". Foundations of Chemistry. 21 (1): 3–9. doi:10.1007/s10698-018-9312-0.
- ↑ 5.0 5.1 5.2 David L. Clark; David E. Hobart (2000). "Reflections on the Legacy of a Legend: Glenn T. Seaborg, 1912–1999" (PDF). Los Alamos Science. 26: 56–61.
- ↑ Andreas Trabesinger (2017). "Peaceful berkelium". Nature Chemistry. 9 (9): 924. Bibcode:2017NatCh...9..924T. doi:10.1038/nchem.2845. PMID 28837169.
