அணு வடிவங்கள்
67
அணு வடிவங்கள்
விடச் சற்றுக்குறைவு எனத் தெரியவந்தது. ஆனால் ஆக்சிஜனைத்- திட்டமாகக்கொண்டு, மற்றப் பொருள்களின் அணுநிறைகளை அளவிடுவதில் பல நன்மைகள் உள்ளன. சோதனைகளில் தனிமம் ஆக்சிஜனோடு கூடும் அளவீடுகளே பெரும்பாலும் செய்யப்படுகின்றன. ஆகையால் டால்ட்டனின் கருத்தின் பிழை வெளியான பின்னரும் ஆக்சிஜனின் அணு நிறை 16.0000 என்று கொண்டே மற்றத் தனிமங்களின் அணுநிறைகள் குறிப்பிடப்படுகின்றன. இதன்படி ஹைடிரஜனின் அணுநிறை 1.0080.
அணுநிறை அளவுகள் : அணுநிறை அளவுகளைச் செய்வதில் பல தொல்லைகள் உள்ளன. இதிற் பயன்படுத்தப்படும் ரசாயனப் பொருள்களை மிகத் தூய நிலையில் பெறவேண்டும். பொருள்களை எடுத்துக்கொள்ளும் பாத்திரங்கள் அவற்றைப் பாதிக்காமற் பாதுகாக்க வேண்டும். காற்று மண்டலத்திலுள்ள வாயுக்கள் சோதனையைப் பாதிக்காமற் பார்த்துக்கொள்வதும் அவசியம். மார்லி, டி. டபிள்யூ. ரிச்சர்ட்ஸ் முதலிய அமெரிக்க ரசாயன அறிஞர்கள் இந்நூற்றாண்டில் இதுபற்றிய திருத்தமான சோதனைகளைச் செய்திருக்கிறார்கள்.
ஆவியாகும் தன்மையுள்ள பொருள்களின் அணுநிறையைக் கண்டுபிடிக்கக் கானிசாரோ (Canizzaro) என்ற அறிஞர் 1858-ல் ஒரு முறையை வகுத்தார். அவகாட்ரோ கருதுகோளின்படி ஒரு பொருளின் மூலக் கூறுநிறை அதன் ஆவி அடர்த்தியில் இரு மடங்காகும். ஆகையால் பௌதிக முறைகளால் தனிமத்தின் ரசாயனக் கூட்டுக்களின் ஆவி அடர்த்திகளை அளவிட்டு, அவற்றின் மூலக்கூறு நிறைகளை அறியலாம். ரசாயனப் பகுப்பினால் ஒரு கூட்டில் தனிமத்தின் விகிதத்தை அறிந்து, அதன் அணுநிறையைக் கணக்கிடலாம். ஆனால் ஆவி அடர்த்தியை அளவிடும் முறைகள் தோராயமானவை. ஆகையால் இம்முறையில் அணுநிறையை அளவிடுவது திருத்தமானதன்று. மேலும் ஆவியாகும் கூட்டுக்கள் இல்லாத தனிமங்களின் அணுநிறையை இம்முறையில் அளவிட முடியாது.
திரவங்களிற் கரையும் பொருள்களின் மூலக்கூறு நிறையை, சவ்வூடுபரவு அழுத்தம், கொதிநிலை, ஆவியழுத்தம் ஆகியவற்றை அளவிட்டுக் கண்டுபிடிக்கலாம். ஆனால் இம்முறையும் அவ்வளவு திருத்தமானதன்று.
டுயுலாங்-பெட்டி (Dulong-Petit) விதியின்படி திண்மப் பொருள்களின் அணுநிறையையும் சுய வெப்பத்தையும் பெருக்கி வந்த தொகை தோராயமாக 6.3. ஆகையால் தனிமத்தின் சுய வெப்பத்தை அளவிட்டு அணுநிறையின் தோராய மதிப்பைக் கணக்கிடலாம்.
ஒத்த குறியீடுகளைக் கொண்ட ரசாயனக் கூட்டுக்களின் படிக வடிவம் ஒரேமாதிரியாக இருக்கும் என மிட்ஷர்லிக் என்ற விஞ்ஞானி கண்டுபிடித்தார். இவ்விதியைப் பயனாக்கி, ரசாயன இயைபு தெரியாத கூட்டின் குறியீட்டை ஊகிக்கலாம். கூட்டை ரசாயனப் பாகுபாடு செய்து, தனிமத்தின் அணுநிறையைக் கணக்கிடலாம்.
ஆவர்த்த அட்டவணையில் (த.க.) ஒரு தனிமத்தின் இருப்பிடத்தை அறிந்து, அதன் அணுநிறை குறிப்பிட்ட எல்லைக்குள் இருக்கவேண்டும் என ஊகிக்கலாம்.
தனிமங்களின் அணுநிறைகளுக்குப் பார்க்க : தனிமங்கள்.
அணு வடிவங்கள் : சென்ற ஐம்பதாண்டுகளாகப் பௌதிகம் அடைந்துள்ள பெரு முன்னேற்றத்திற்கு அணுக்கொள்கையின் வளர்ச்சியே முக்கிய காரணமாகும். அணு என்பது பொருளின் மிகச் சிறிய வடிவம் என்றும், அது பிரிக்க முடியாதது என்றும் 19 ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதிவரை நம்பப்பட்டு வந்தது. ஹைடிரஜன் என்ற மிக இலேசான தனிமத்திலிருந்து. தொடங்கி, யுரேனியம் என்ற மிகக் கனமான தனிமம்வரை தொண்ணூற்றிரண்டு தனிமங்கள் இயற்கையில் உள்ளன என்பது அப்போது அறியப்பட்டிருந்தது.
ஆனால் 19ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில் கண்டறியப்பட்ட உண்மைகள் சிலவற்றால், அணுவானது இன்னும் சிறிய வேறு துகள்களால் ஆனது என்ற கருத்து வெளியாகியது. அழுத்தம் குறைவான வாயுக்களின் வழியே மின்சாரத்தைப் பாய்ச்சினால், எதிர் முனையிலிருந்து மின்னேற்றமுள்ள மிக இலேசான துகள்கள் தோன்றுவதைத் தாம்சனும் மற்ற விஞ்ஞானிகளும் காட்டினர். எலெக்ட்ரான்கள் என அழைக்கப்பட்ட இத்துகள்கள் எல்லாப் பொருள்களிலும் உள்ளன என்பது தெளிவாகியது. இத்துகள்களின் சுமையும், நிறையும் அளவிடப்பட்டன. இத்துகளின் நிறை ஹைடிரஜன் அணுவின் நிறையில் 1840-ல் ஒரு பங்கு என்பது தெரிந்தது. சில பொருள்களின்மேல் ஒளியானது விழும்போதும், உலோகங்களைச் சூடேற்றும் போதும், வேறு பல விளைவுகள் நிகழும்போதும் இத்துகள் வெளிவரலாம் எனத் தெளிவாகியது. ஆகையால் எலெக்ட்ரான் என்பது எல்லாப் பொருள்களிலும் உறுப்பாக அமைந்துள்ள ஒரு துகள் என அறிந்தனர். எலெக்ட்ரான்கள் எதிர் மின்னேற்றம் கொண்ட துகள்கள். ஆனால் அணுக்களிலோ மின்னேற்றம் இல்லை. ஆகையால் அணுவிலுள்ள எலெக்ட்ரான்களின் எதிர்மின்னேற்றத்தை ஈடுசெய்ய, அதில் நேர்மின்னேற்றம் கொண்ட பகுதியொன்றும் இருக்கவேண்டும். ஹைடிரஜன் அணுவில் ஓர் எலெக்ட்ரானும் ஏறக்குறைய அணுவின் எடை முழுவதையும் கொண்ட நேர்மின்னேற்றமுள்ள பகுதி யொன்றும் இருக்கின்றன. இப்பகுதி புரோட்டான் எனப்படுகிறது. பார்க்க : எலெக்ட்ரான்.
19 ஆம் நூற்றாண்டின் துவக்கத்தில், டால்ட்டனின் அணுக்கொள்கை வெளியானபின், பிரவுட் (Prout) என்பார் ஒரு புதுக் கருத்தை வெளியிட்டார். எல்லா அணுக்களும் ஹைடிரஜன் அணுக்களால் ஆனவை என்றும், அதனால் தனிமங்களின் அணுநிறைகள் முழு எண்களாக உள்ளன என்றும் அவர் கூறினார். ஆனால் அணுநிறை அளவுகளின் திருத்தம் அதிகமானபின் பல தனிமங்களின் அணுநிறைகள் முழு எண்கள் அல்ல எனத் தெளிவாகியது. ஆகையால் பிரவுட்டின் கருத்துக் கைவிடப்பட்டது. ஆனால் இந்நூற்றாண்டின் துவக்கத்தில் ஐசோடோப்புகளைப் பற்றிய கருத்துக்கள் தோன்றியபின், பின்ன அணுநிறைகளையுடைய பல தனிமங்களின் அணுக்கள் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட ஐசோடோப்புகளின் கலவைகள் எனத் தெளிந்தனர். ஆக்சிஜனின் அணுநிறை 16 எனக் கொண்டு மற்றத் தனிமங்களின் அணுநிறைகளைக் கணக்கிட்டால் அவை பெரும்பாலும் முழு எண்களாக இருக்கக் காணலாம். ஆகையால் பிரவுட்டின் கருத்து மீண்டும் விஞ்ஞானிகளின் கவனத்திற்கு வந்து, வேறொரு வகையில் பௌதிகத்தில் தற்போது வழங்குகின்றது.
அணு வடிவம் பற்றிய கொள்கைகளைப் பெரிதும் பாதித்துள்ள வேறொரு விளைவு, 1896 ஆம் ஆண்டில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. யுரேனிய உப்புக்கள் - தாமாகவே சில கதிர்ப்புக்களை இடைவிடாது வெளிவிடுகின்றன எனப் பெக்ரல் (Becquerel) கண்டுபிடித்தார். இவ்விளைவு கதிரியக்கம் (த.க.) எனப்படும். இது பற்றிய அணு வடிவங்கள்
