रॉन्टजेनियम

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रॉन्टजेनियम (De-Roentgenium.ogg) एक संश्लेषित रासायनिक तत्व है; इसका प्रतीक Rg और परमाणु क्रमांक 111 है। यह अत्यधिक रेडियोधर्मी है और इसे केवल प्रयोगशाला में ही बनाया जा सकता है। सबसे स्थिर ज्ञात समस्थानिक, रॉन्टजेनियम-282, की अर्ध-आयु 130 सेकंड है, हालाँकि अपुष्ट रॉन्टजेनियम-286 की अर्ध-आयु लगभग 10.7 मिनट हो सकती है। रॉन्टजेनियम को पहली बार दिसंबर 1994 में डार्मस्टैड, जर्मनी के निकट जीएसआई हेल्महोल्ट्ज़ सेंटर फॉर हैवी आयन रिसर्च द्वारा बनाया गया था। इसका नाम भौतिक विज्ञानी विल्हेम रॉन्टजेन (जिन्हें Roentgen भी लिखा जाता है) के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने एक्स-रे की खोज की थी। अब तक रॉन्टजेनियम के केवल कुछ ही परमाणु संश्लेषित किए गए हैं, और इनका कोई व्यावहारिक अनुप्रयोग नहीं है।

आवर्त सारणी में, यह एक d-ब्लॉक ट्रांसएक्टिनाइड तत्व है। यह 7वें आवर्त का सदस्य है और इसे समूह 11 तत्वों में रखा गया है, हालाँकि यह पुष्टि करने के लिए कोई रासायनिक प्रयोग नहीं किए गए हैं कि यह समूह 11 में स्वर्ण के भारी समजात के रूप में व्यवहार करता है, जो संक्रमण धातुओं की 6d श्रेणी का नौवां सदस्य है। रॉन्टजेनियम के गुण इसके हल्के समजात तत्वों, तांबा, चांदी और स्वर्ण के समान होने की गणना की गई है, हालाँकि यह उनसे कुछ अंतर प्रदर्शित कर सकता है।

परिचय

इतिहास

आधिकारिक खोज

रॉन्टजेनियम को पहली बार 8 दिसंबर, 1994 को डार्मस्टैड, जर्मनी में गेसेलशाफ्ट फर श्वेरियोनेनफोर्सुंग (GSI) में सिगर्ड हॉफमैन के नेतृत्व वाली एक अंतरराष्ट्रीय टीम द्वारा संश्लेषित किया गया था।[1] टीम ने बिस्मथ-209 के एक लक्ष्य पर निकल-64 के त्वरित नाभिकों की बमबारी की और समस्थानिक 272111 के तीन नाभिकों का पता लगाया:

209 + 64 → 272111 + 10neutron

यह प्रतिक्रिया पहले 1986 में डबना (तब सोवियत संघ में) स्थित संयुक्त परमाणु अनुसंधान संस्थान (JINR) में की गई थी, लेकिन तब 272111 का कोई परमाणु नहीं देखा गया था।[2] 2001 में, IUPAC/IUPAP संयुक्त कार्य समूह (JWP) ने निष्कर्ष निकाला कि उस समय खोज के लिए अपर्याप्त सबूत थे।[3] GSI टीम ने 2002 में अपने प्रयोग को दोहराया और तीन और परमाणुओं का पता लगाया।[4][5] अपनी 2003 की रिपोर्ट में, JWP ने निर्णय लिया कि इस तत्व की खोज के लिए GSI टीम को श्रेय दिया जाना चाहिए।[6]

नामकरण

अनामित और अज्ञात तत्वों के लिए मेंडेलीव के नामकरण का उपयोग करते हुए, रॉन्टजेनियम को एका-स्वर्ण के रूप में जाना जाना चाहिए था। 1979 में, IUPAC ने सिफारिशें प्रकाशित कीं जिसके अनुसार तत्व को अनुनुनियम (संबंधित प्रतीक Uuu के साथ) कहा जाना था,[7] जो एक व्यवस्थित तत्व नाम था, जब तक कि तत्व की खोज नहीं हो जाती (और खोज की पुष्टि नहीं हो जाती) और एक स्थायी नाम तय नहीं हो जाता। हालाँकि रासायनिक समुदाय में सभी स्तरों पर व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, रसायन विज्ञान की कक्षाओं से लेकर उन्नत पाठ्यपुस्तकों तक, वैज्ञानिकों के बीच इन सिफारिशों को ज्यादातर नजरअंदाज कर दिया गया, जो इसे तत्व 111 कहते थे, जिसका प्रतीक E111, (111) या बस 111 था।

रॉन्टजेनियम (Rg) नाम का सुझाव 2004 में GSI टीम[8] द्वारा दिया गया था, ताकि जर्मन भौतिक विज्ञानी विल्हेम कॉनराड रॉन्टजेन, जो एक्स-रे के खोजकर्ता थे, को सम्मानित किया जा सके।[8] इस नाम को IUPAC द्वारा 1 नवंबर, 2004 को स्वीकार कर लिया गया था।[8]

समस्थानिक

मुख्य लेख: Isotopes of roentgenium

रॉन्टजेनियम का कोई स्थिर या प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला समस्थानिक नहीं है। प्रयोगशाला में कई रेडियोधर्मी समस्थानिक संश्लेषित किए गए हैं, या तो हल्के तत्वों के नाभिकों के संलयन द्वारा या भारी तत्वों के मध्यवर्ती क्षय उत्पादों के रूप में। रॉन्टजेनियम के नौ अलग-अलग समस्थानिकों की सूचना दी गई है जिनका परमाणु द्रव्यमान 272, 274, 278–283, और 286 (283 और 286 अपुष्ट) है, जिनमें से दो, रॉन्टजेनियम-272 और रॉन्टजेनियम-274, की ज्ञात लेकिन अपुष्ट मेटास्टेबल अवस्थाएं हैं। ये सभी अल्फा क्षय या सहज विखंडन के माध्यम से क्षय होते हैं,[9] हालाँकि 280Rg में इलेक्ट्रॉन कैप्चर शाखा भी हो सकती है।[10]

स्थिरता और अर्ध-आयु

सभी रॉन्टजेनियम समस्थानिक अत्यधिक अस्थिर और रेडियोधर्मी हैं; सामान्य तौर पर, भारी समस्थानिक हल्के समस्थानिकों की तुलना में अधिक स्थिर होते हैं। सबसे स्थिर ज्ञात रॉन्टजेनियम समस्थानिक, 282Rg, सबसे भारी ज्ञात रॉन्टजेनियम समस्थानिक भी है; इसकी अर्ध-आयु 100 सेकंड है। अपुष्ट 286Rg और भी भारी है और इसकी अर्ध-आयु लगभग 10.7 मिनट है, जो इसे ज्ञात सबसे लंबे समय तक जीवित रहने वाले सुपरहेवी न्यूक्लाइड्स में से एक बना देगा; इसी तरह, अपुष्ट 283Rg की अर्ध-आयु लगभग 5.1 मिनट है। 280Rg और 281Rg समस्थानिकों की अर्ध-आयु भी एक सेकंड से अधिक बताई गई है। शेष समस्थानिकों की अर्ध-आयु मिलीसेकंड की सीमा में है।[9]

274Rg और 278Rg के बीच के गायब समस्थानिक हॉट फ्यूजन द्वारा उत्पादित होने के लिए बहुत हल्के हैं और कोल्ड फ्यूजन द्वारा उत्पादित होने के लिए बहुत भारी हैं। एक संभावित संश्लेषण विधि उन्हें ऊपर से पॉप्युलेट करना है, निहोनियम या मॉस्कोवियम समस्थानिकों की बेटियों के रूप में जिन्हें हॉट फ्यूजन द्वारा उत्पादित किया जा सकता है।(Zagrebaev, Karpov, Greiner, 2013, pp. 1–15) 283Rg और 284Rg समस्थानिकों को आवेशित-कण वाष्पीकरण का उपयोग करके संश्लेषित किया जा सकता है, 238U+48Ca प्रतिक्रिया का उपयोग करके जहाँ कुछ न्यूट्रॉन के साथ एक प्रोटॉन वाष्पित होता है।[11][12]

अनुमानित गुण

परमाणु गुणों के अलावा, रॉन्टजेनियम या इसके यौगिकों के किसी भी गुण को मापा नहीं गया है; यह इसके अत्यधिक सीमित और महंगे उत्पादन और इस तथ्य के कारण है कि रॉन्टजेनियम (और इसके माता-पिता) बहुत जल्दी क्षय हो जाते हैं। रॉन्टजेनियम धातु के गुण अज्ञात हैं और केवल अनुमान ही उपलब्ध हैं।

रासायनिक

रॉन्टजेनियम संक्रमण धातुओं की 6d श्रेणी का नौवां सदस्य है।[13] इसके आयनन विभव और परमाणु और आयनिक त्रिज्या पर गणना इसके हल्के समजात स्वर्ण के समान है, जो यह दर्शाता है कि रॉन्टजेनियम के मूल गुण अन्य समूह 11 तत्वों, तांबा, चांदी और स्वर्ण के समान होंगे; हालाँकि, यह अपने हल्के समजातों से कई अंतर प्रदर्शित करने का भी अनुमान है।

रॉन्टजेनियम के एक उत्कृष्ट धातु होने का अनुमान है। Rg3+/Rg युग्म के लिए 1.9 V का मानक इलेक्ट्रोड विभव Au3+/Au युग्म के लिए 1.5 V से अधिक है। रॉन्टजेनियम की अनुमानित प्रथम आयनन ऊर्जा 1020 kJ/mol है जो उत्कृष्ट गैस रेडॉन की 1037 kJ/mol के लगभग बराबर है। इसकी अनुमानित दूसरी आयनन ऊर्जा, 2070 kJ/mol, चांदी की ऊर्जा के लगभग समान है। हल्के समूह 11 तत्वों की सबसे स्थिर ऑक्सीकरण अवस्थाओं के आधार पर, रॉन्टजेनियम के स्थिर +5 और +3 ऑक्सीकरण अवस्थाएं प्रदर्शित करने का अनुमान है, जिसमें +1 अवस्था कम स्थिर है। +3 अवस्था के सबसे स्थिर होने का अनुमान है। रॉन्टजेनियम(III) के स्वर्ण(III) के समान प्रतिक्रियाशील होने की उम्मीद है, लेकिन इसे अधिक स्थिर होना चाहिए और यौगिकों की एक बड़ी विविधता बनानी चाहिए। स्वर्ण भी सापेक्षतावादी प्रभावों के कारण कुछ हद तक स्थिर -1 अवस्था बनाता है, और यह सुझाव दिया गया है कि रॉन्टजेनियम भी ऐसा कर सकता है: फिर भी, रॉन्टजेनियम की इलेक्ट्रॉन बंधुता 1.6 eVpar के आसपास होने की उम्मीद है, जो स्वर्ण के 2.3 eVpar के मान से काफी कम है, इसलिए रॉन्टजेनाइड्स स्थिर या संभव भी नहीं हो सकते हैं।

6d ऑर्बिटल्स सापेक्षतावादी प्रभावों और स्पिन-ऑर्बिट इंटरैक्शन द्वारा चौथी संक्रमण धातु श्रृंखला के अंत के पास अस्थिर हो जाते हैं, जिससे उच्च ऑक्सीकरण अवस्था रॉन्टजेनियम(V) अपने हल्के समजात स्वर्ण(V) (जो केवल स्वर्ण पेंटाफ्लोराइड, Au2F10 में ज्ञात है) की तुलना में अधिक स्थिर हो जाती है क्योंकि 6d इलेक्ट्रॉन बंधन में अधिक हद तक भाग लेते हैं। स्पिन-ऑर्बिट इंटरैक्शन अधिक बंधन वाले 6d इलेक्ट्रॉनों के साथ आणविक रॉन्टजेनियम यौगिकों को स्थिर करते हैं; उदाहरण के लिए, RgF6- के RgF4- की तुलना में अधिक स्थिर होने की उम्मीद है, जिसके RgF2- की तुलना में अधिक स्थिर होने की उम्मीद है। RgF6- की स्थिरता AuF6- के समजात है; चांदी का एनालॉग AgF6- अज्ञात है और इसके AgF4- और F2 में अपघटन के लिए केवल मामूली रूप से स्थिर होने की उम्मीद है। इसके अलावा, Rg2F10 के अपघटन के लिए स्थिर होने की उम्मीद है, बिल्कुल Au2F10 के अनुरूप, जबकि Ag2F10 को Ag2F6 और F2 में अपघटन के लिए अस्थिर होना चाहिए। स्वर्ण हेप्टाफ्लोराइड, AuF7, एक स्वर्ण(V) डाइफ्लोरीन कॉम्प्लेक्स AuF5·F2 के रूप में जाना जाता है, जो एक सच्चे स्वर्ण(VII) हेप्टाफ्लोराइड की तुलना में ऊर्जा में कम है; इसके बजाय RgF7 के एक सच्चे रॉन्टजेनियम(VII) हेप्टाफ्लोराइड के रूप में अधिक स्थिर होने की गणना की गई है, हालाँकि यह कुछ हद तक अस्थिर होगा, इसका Rg2F10 और F2 में अपघटन कमरे के तापमान पर थोड़ी मात्रा में ऊर्जा जारी करेगा।[14] रॉन्टजेनियम(I) को प्राप्त करना कठिन होने की उम्मीद है।[15][16] स्वर्ण आसानी से साइनाइड कॉम्प्लेक्स Au(CN)2- बनाता है, जिसका उपयोग स्वर्ण साइनाइडेशन की प्रक्रिया के माध्यम से अयस्क से इसके निष्कर्षण में किया जाता है; रॉन्टजेनियम के भी ऐसा ही करने और Rg(CN)2- बनाने की उम्मीद है।[17]

रॉन्टजेनियम की संभावित रसायन विज्ञान ने पिछले दो तत्वों, मीटनेरियम और डार्मस्टैडियम की तुलना में अधिक रुचि प्राप्त की है, क्योंकि समूह 11 तत्वों के वैलेंस s-उपकोश के रॉन्टजेनियम पर सबसे अधिक सापेक्षतावादी रूप से संकुचित होने की उम्मीद है। आणविक यौगिक RgH पर गणना से पता चलता है कि सापेक्षतावादी प्रभाव रॉन्टजेनियम-हाइड्रोजन बंधन की ताकत को दोगुना कर देते हैं, भले ही स्पिन-ऑर्बिट इंटरैक्शन भी इसे 0.7 eVpar तक कमजोर कर देते हैं। यौगिक AuX और RgX, जहाँ X = F, Cl, Br, O, Au, या Rg, का भी अध्ययन किया गया था।[18] Rg+ के सबसे सॉफ्ट धातु आयन होने का अनुमान है, यहाँ तक कि Au+ से भी सॉफ्ट, हालाँकि इस बात पर असहमति है कि क्या यह एक अम्ल या एक क्षार के रूप में व्यवहार करेगा।[19][20] जलीय घोल में, Rg+ एक्वा आयन [Rg(H2O)2]+ बनाएगा, जिसमें Rg–O बंधन दूरी 207.1 pm होगी। इसके अमोनिया, फॉस्फीन, और हाइड्रोजन सल्फाइड के साथ Rg(I) कॉम्प्लेक्स बनाने की भी उम्मीद है।[20]

भौतिक और परमाणु

रॉन्टजेनियम के सामान्य परिस्थितियों में ठोस होने और बॉडी-सेंटर्ड क्यूबिक संरचना में क्रिस्टलीकृत होने की उम्मीद है, इसके हल्के समजातों के विपरीत जो फेस-सेंटर्ड क्यूबिक संरचना में क्रिस्टलीकृत होते हैं, क्योंकि उनसे अलग इलेक्ट्रॉन आवेश घनत्व होने की उम्मीद है। यह लगभग 22–24 g/cm3 के घनत्व के साथ एक बहुत भारी धातु होनी चाहिए; तुलना के लिए, सबसे सघन ज्ञात तत्व जिसका घनत्व मापा गया है, ओस्मियम, का घनत्व 22.61 g/cm3 है। रॉन्टजेनियम की परमाणु त्रिज्या लगभग 114 pm होने की उम्मीद है।

प्रायोगिक रसायन विज्ञान

रॉन्टजेनियम की रासायनिक विशेषताओं का स्पष्ट निर्धारण अभी तक स्थापित नहीं किया गया है[21] क्योंकि रॉन्टजेनियम समस्थानिकों का उत्पादन करने वाली प्रतिक्रियाओं की उपज कम है। ट्रांसएक्टिनाइड पर रासायनिक अध्ययन करने के लिए, कम से कम चार परमाणु उत्पादित किए जाने चाहिए, उपयोग किए गए समस्थानिक की अर्ध-आयु कम से कम 1 सेकंड होनी चाहिए, और उत्पादन की दर कम से कम एक परमाणु प्रति सप्ताह होनी चाहिए।[13] भले ही 282Rg, सबसे स्थिर पुष्ट रॉन्टजेनियम समस्थानिक, की अर्ध-आयु 100 सेकंड है, जो रासायनिक अध्ययन करने के लिए पर्याप्त लंबी है, एक और बाधा रॉन्टजेनियम समस्थानिकों की उत्पादन दर को बढ़ाने की आवश्यकता है और प्रयोगों को हफ्तों या महीनों तक चलने की अनुमति देना है ताकि सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण परिणाम प्राप्त किए जा सकें। रॉन्टजेनियम समस्थानिकों को अलग करने और स्वचालित प्रणालियों को रॉन्टजेनियम के गैस-चरण और समाधान रसायन विज्ञान पर प्रयोग करने की अनुमति देने के लिए पृथक्करण और पता लगाना लगातार किया जाना चाहिए, क्योंकि भारी तत्वों के लिए उपज हल्के तत्वों की तुलना में कम होने का अनुमान है। हालाँकि, रॉन्टजेनियम के प्रायोगिक रसायन विज्ञान ने कोपरनिसियम से लिवरमोरियम तक के भारी तत्वों की तुलना में अधिक ध्यान आकर्षित नहीं किया है,[21][22] समूह 11 में n-उपकोश पर सापेक्षतावादी प्रभावों के कारण रॉन्टजेनियम पर अधिकतम तक पहुँचने के कारण सैद्धांतिक भविष्यवाणियों में शुरुआती रुचि के बावजूद। 280Rg और 281Rg समस्थानिक रासायनिक प्रयोग के लिए आशाजनक हैं और इन्हें मॉस्कोवियम समस्थानिकों 288Mc और 289Mc की पोतियों के रूप में उत्पादित किया जा सकता है;[23] उनके माता-पिता निहोनियम समस्थानिक 284Nh और 285Nh हैं, जिन्हें पहले ही प्रारंभिक रासायनिक जांच प्राप्त हो चुकी है।

इन्हें भी देखें

व्याख्यात्मक नोट्स

संदर्भ

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सामान्य ग्रंथ सूची

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बाहरी कड़ियाँ

स्रोत: अंग्रेज़ी विकिपीडिया के "Roentgenium" लेख पर आधारित। मूल लेख: https://en.wikipedia.org/wiki/Roentgenium यह लेख स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।

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