അണു

വിക്കിപീഡിയ, ഒരു സ്വതന്ത്ര വിജ്ഞാനകോശം.

അണു (ആംഗലേയം: atom) അഥവാ ആറ്റം, ഒരു രാസമൂലകത്തിന്റെ എല്ലാ ഗുണങ്ങളും പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന ഏറ്റവും ചെറിയ കണികയാണ്‌. പ്രപഞ്ചത്തില്‍ ഉള്ള എല്ലാ പദാര്‍ത്ഥങ്ങളും നിര്‍മ്മിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നത് വിവിധതരം അണുക്കളാലാണ്‌.

ആറ്റം എന്ന പദം ഗ്രീക്ക് ഭാഷയില്‍ നിന്നുമുള്ളതാണ്. ‘വിഭജിക്കാന്‍ സാധിക്കാത്ത കണിക’ എന്നാണ് ആറ്റം എന്ന വാക്കിനര്‍ത്ഥം.അണു അവിഭാജ്യമായ കണികയൊന്നുമല്ല.ഒരു അണുവില്‍ കാണപ്പെടുന്ന വിവിധ കണങ്ങളെ സബ്‌ആറ്റോമിക് കണങ്ങള്‍ എന്നു പറയുന്നു.

അണുവില്‍ പ്രോട്ടോണുകളും ന്യൂട്രോണുകളും ഒന്നുചേര്‍ന്നിരിക്കുന്നു. സാന്ദ്രതയും പിണ്ഡവും ഏറിയ ഈ ഭാഗത്തെ അണുകേന്ദ്രം അഥവാ ന്യൂക്ലിയസ് എന്നു വിളിക്കുന്നു. പ്രോട്ടോണുകളും ന്യൂട്രോണുകളും ന്യൂക്ലിയസിന്റെ ഭാഗമാകയാല്‍, ഈ കണങ്ങളെ പൊതുവേ ന്യൂക്ലിയോണുകള്‍ എന്നു വിളിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകളുടെ പിണ്ഡം ന്യൂക്ലിയോണുകളെ അപേക്ഷിച്ച് തുലോം കുറവായതിനാല്‍ അണുവിന്റെ പിണ്ഡം മുഴുവനായി അണുകേന്ദ്രത്തില്‍ തന്നെ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുകയാണെന്നു പറയാം. അണുകേന്ദ്രത്തിനു ചുറ്റുമുള്ള വളരെ വലിയ മേഖലയില്‍ കേന്ദ്രത്തെ ചുറ്റുന്ന ഇലക്ട്രോണുകളെ ‍, ആധുനിക സങ്കല്‍പ്പത്തില്‍ ഇലക്ട്രോണ്‍ മേഘം ആയി കണക്കാക്കുന്നു. അണുകേന്ദ്രത്തെ പിളര്‍ന്നാണ്‌ ആണവോര്‍ജ്ജം ഉല്പ്പാദിപ്പിക്കുന്നത്.

പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണത്തെയാണ് ആറ്റോമിക സംഖ്യ (ആംഗലേയം: atomic number) എന്നു പറയുന്നത്. പ്രോട്ടോണുകളുടേയും ന്യൂട്രോണുകളുടേയും ആകെ എണ്ണമാണ് പിണ്ഡസംഖ്യ(ആംഗലേയം: mass number).

ഉള്ളടക്കം 1 ചരിത്രം 2 സബ്‌ആറ്റോമിക് കണങ്ങള്‍ 3 ഇലക്ട്രോണ്‍ പഥങ്ങള്‍ 4 രാസബന്ധം 5 അവലംബം

[തിരുത്തുക] ചരിത്രം

എല്ലാ വസ്തുക്കളും വിഭജിക്കാനാവാത്ത വിവിധതരത്തിലുള്ള ചെറു കണികകള്‍ കൊണ്ടു നിര്‍മ്മിതമാണ് എന്ന് ബി.സി.ഇ. 460 മുതല്‍ 370 വരെ ജീവിച്ചിരുന്ന ഗ്രീക്ക് തത്വചിന്തകനായ ഡെമോക്രിറ്റസ് അഭിപ്രായപ്പെട്ടിരുന്നു. ഇത്തരം കണികകളെ അദ്ദേഹം ആറ്റം എന്നു വിളിച്ചു.

1803-ല്‍ ഇംഗ്ലീഷ് രസതന്ത്രജ്ഞനായ ജോണ്‍ ഡാള്‍ട്ടന്‍ (1766-1844) ഒരു അണുസിദ്ധാന്തം മുന്നോട്ടു വച്ചു. ഓരോ മൂലകവും അതിന്റേതായ തരത്തിലുള്ള അണുക്കളാല്‍ നിര്‍മ്മിതമാണെന്നായിരുന്നു അത്. വ്യത്യസ്ത തരത്തിലുള്ള അണുക്കള്‍ കൂടിച്ചേര്‍ന്ന് സംയുക്തങ്ങളുണ്ടാകുന്നുവെന്നും അദ്ദേഹം അഭിപ്രായപ്പെട്ടു.

1897-ല്‍ ഇംഗ്ലീഷ് ഭൌതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ ജെ.ജെ. തോംസണ്‍ ഇലക്ട്രോണ്‍ കണ്ടെത്തി.

[തിരുത്തുക] സബ്‌ആറ്റോമിക് കണങ്ങള്‍

താഴെ പറയുന്ന കണങ്ങള്‍ ഒരു ആറ്റത്തില്‍ കാണപ്പെടുന്നു.

• ഇലക്ട്രോണ്‍: ഋണ (negative) ചാര്‍ജ് വഹിക്കുന്ന കണങ്ങളാണിവ. പിണ്ഡത്തിലും വലുപ്പത്തിലും ആണുവിലെ മൂന്നു കണങ്ങളില്‍ വച്ച് ഏറ്റവും ചെറുത്.ഒരു ഇലക്ട്രോണ്‍ കണത്തിന്‍‌റ്റെ പിണ്ഡം 9.11x10^-31kg ആയി കണക്കാക്കുന്നു.
• പ്രോട്ടോണ്‍: ധന (positive) ചാര്‍ജ് വഹിക്കുന്ന ഉപ ആറ്റോമിക കണം. പിണ്ഡം ഇലക്ട്രോണിന്റെ പിണ്ഡത്തിന്റെ 1836 മടങ്ങാണ്.
• ന്യൂട്രോണ്‍: ചാര്‍ജില്ലാത്ത കണമാണ് ഇത്. ഇലക്ട്രോണിന്റെ 1839 മടങ്ങാണ് ഇതിന്റെ പിണ്ഡം.

ക്വാര്‍ക്കുകള്‍ എന്ന അടിസ്ഥാന കണങ്ങള്‍ കൊണ്ടാണ് പ്രോട്ടോണ്‍,ന്യൂട്രോണ്‍ എന്നിവ നിര്‍മ്മിതമായിരിക്കുന്നത്.

ആറ്റോമിക കണങ്ങളുടെ എണ്ണം ഓരോ മൂലകങ്ങളുടെ അണുക്കളിലും വ്യത്യസ്ഥമാണ്. ഒരേ മൂലകത്തിന്റെ അണുക്കളില്‍ പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണം തുല്യമായിരിക്കും. പ്രോട്ടോണുകളുടേയും ഇലക്ട്രോണുകളുടേയും എണ്ണം തുല്യമാണെങ്കില്‍ അണു വൈദ്യുതപരമായി തുലനാവസ്ഥയിലായിരിക്കും(neutral). ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണം പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണത്തേക്കാള്‍ കൂടുതലോ കുറവോ ആണെങ്കില്‍ അവയെ അയോണ്‍ എന്നു വിളിക്കുന്നു.

ന്യൂക്ലിയര്‍ ഫിഷന്‍‍, ഫ്യൂഷന്‍, റേഡിയോ ആക്റ്റിവിറ്റി ക്ഷയം എന്നീ പ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ മൂലം അണുവിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടേയും ന്യൂട്രോണുകളുടേയും എണ്ണത്തിലും മാറ്റം വരുന്നു. അങ്ങനെ ഒരു മൂലകത്തിന്റെ അണു മറ്റൊരു മൂലകമായി രൂപാന്തരം പ്രാപിക്കുന്നു.

ഒരേ മൂലകത്തിന്റെ വ്യത്യസ്ഥ അണുക്കളില്‍ ന്യൂട്രോണിന്റെ എണ്ണത്തില്‍ ചിലപ്പോള്‍ മാറ്റമുണ്ടാകാറുണ്ട്. ഇത്തരം വ്യത്യസ്ഥ പിണ്ഡമുള്ള ഒരേ മൂലകത്തിന്റെ തന്നെ അണുക്കളെ ഐസോട്ടോപ്പുകള്‍ എന്നു വിളിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണം പൊതുവേ പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണത്തിനു തുല്യമാണ്. എന്നാല്‍ ഇലക്ടോണുകളും അണുകേന്ദ്രവുമായുള്ള ബന്ധനത്തിന്റെ ശക്തി കുറവായാല്‍, ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണത്തിന്‌‍ എളുപ്പത്തില്‍ മാറ്റം സംഭവിക്കാം.

ഉദാഹരണത്തിന്‌ ഏറ്റവും ചെറിയ അണുവായ ഹൈഡ്രജന്‍ ആറ്റത്തില്‍ ഒരു പ്രോട്ടോണും ഒരു ഇലക്ട്രോണും മാത്രമെയുള്ളൂ . അതിന്റെ ന്യൂക്ലിയസ്സില്‍ ന്യൂട്രോണ്‍ ഇല്ല. രണ്ടാമത്തെ അണുവായ ഹീലിയത്തില്‍ രണ്ട് പ്രോട്ടോണും, രണ്ട് ന്യൂട്രോണും, രണ്ട് ഇലക്ട്രോണും ആണുള്ളത് .

[തിരുത്തുക] ഇലക്ട്രോണ്‍ പഥങ്ങള്‍

ഇലക്ട്രോണുകള്‍ അണുകേന്ദ്രത്തെ ചുറ്റി സഞ്ചരിക്കുന്നത് വ്യത്യസ്ഥ ഊര്‍ജ്ജനിലകളിലാണ് . ഇങ്ങിനെയുള്ള സഞ്ചാരപഥത്തെ ഷെല്‍ അഥവാ ഓര്‍ബിറ്റല്‍ എന്നു പറയുന്നു . k . l . m . n . o . p . q . ഇങ്ങിനെ പരമാവധി ഏഴ് ഷെല്ലുകളാണ് ഒരു ആറ്റത്തില്‍ ഉണ്ടാവുക . ആദ്യത്തെ ഷെല്‍ ആയ k യില്‍ 2 ഇലക്ട്രോണുകളും പിന്നീട് യഥാക്രമം 8 , 8 , 18 , 18 , 32 , 32 എണ്ണം വീതം ഇലക്ട്രോണുകളാണ് l,m,n,o,p,q എന്നീ ഷെല്ലുകളില്‍ ഉണ്ടാവേണ്ടത് .

[തിരുത്തുക] രാസബന്ധം

അണുകേന്ദ്രത്തില്‍ നിന്നും ഏറ്റവും അകലെയുള്ള ഇലക്ട്രോണുകളെ മറ്റു അണുക്കള്‍ക്ക് കൈമാറിയോ അവയുമായി പങ്കിടുകയോ ചെയ്തുകൊണ്ടാണ് അണുക്കള്‍ രാസബന്ധത്തില്‍ ഏര്‍പ്പെടുന്നത്. ഇങ്ങനെയാണ് തന്മാത്രകളും മറ്റു രാസസംയുക്തങ്ങളും ഉണ്ടാകുന്നത്.

അണുക്കള്‍ രസതന്ത്രത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന ഘടകങ്ങളാണ്. രാസപ്രവര്‍ത്തനങ്ങളില്‍ ഇവ വിഘടിക്കപ്പെടുന്നില്ല. അതായത് ഒരു രാസപ്രവര്‍ത്തനത്തിനു ശേഷം ഉണ്ടാകുന്ന അണുക്കളുടെ എണ്ണം അതില്‍ പങ്കെടുത്ത അണുക്കളുടേതിന് തുല്യമായിരിക്കും.

[തിരുത്തുക] അവലംബം

• ഡോര്‍ലിങ് കിന്‍ഡര്‍സ്ലെയ് - കണ്‍സൈസ് എന്‍സൈക്ലോപീഡിയ സയന്‍സ് - ലേഖകന്‍: നീല്‍ ആര്‍ഡ്‌ലി