रसायन विज्ञान डी ब्लॉक तत्व

d-ब्लॉक तत्व क्या हैं?#

d-ब्लॉक तत्व वे तत्व हैं जो आवर्त सारणी में समूह 3 से 12 तक आते हैं। इन तत्वों की विशेषता यह होती है कि इनकी बाह्यतम इलेक्ट्रॉन कोश में एक या अधिक d-इलेक्ट्रॉन मौजूद होते हैं। d-इलेक्ट्रॉन ही इन तत्वों के अनोखे गुणों—जैसे रंगीन यौगिक बनाने की क्षमता और चुंबकीय गुण—के लिए उत्तरदायी होते हैं।

d-ब्लॉक तत्वों के गुण#

• धात्विक: d-ब्लॉक तत्व सभी धातु होते हैं। ये चमकदार, पिटने योग्य और तार खींचने योग्य होते हैं।
• उच्च गलनांक और क्वथनांक: d-ब्लॉक तत्वों के गलनांक और क्वथनांक उच्च होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि d-इलेक्ट्रॉन नाभिक की ओर प्रबलतः आकर्षित रहते हैं, जिससे परमाणुओं के बीच के बंध टूटने में कठिनाई होती है।
• परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाएँ: d-ब्लॉक तत्व विभिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित कर सकते हैं। ऐसा इसलिए संभव है क्योंकि d-इलेक्ट्रॉन आसानी से खोए या प्राप्त किए जा सकते हैं।
• रंगीन यौगिक: d-ब्लॉक तत्व प्रायः रंगीन यौगिक बनाते हैं। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि d-इलेक्ट्रॉन विभिन्न तरंगदैर्ध्य के प्रकाश को अवशोषित कर लेते हैं, जिससे यौगिकों को रंग मिलता है।
• चुंबकीय गुण: d-ब्लॉक तत्व चुंबकीय हो सकते हैं। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि d-इलेक्ट्रॉन एक ही दिशा में घूम सकते हैं, जिससे चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है।

d-ब्लॉक तत्वों के अनुप्रयोग#

d-ब्लॉक तत्वों का उपयोग विस्तृत क्षेत्रों में किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

• निर्माण: D-ब्लॉक तत्वों का उपयोग भवनों, पुलों और अन्य संरचनाओं के निर्माण में किया जाता है।
• परिवहन: D-ब्लॉक तत्वों का उपयोग कारों, विमानों और अन्य वाहनों के निर्माण में किया जाता है।
• इलेक्ट्रॉनिक्स: D-ब्लॉक तत्वों का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों, जैसे कंप्यूटर, सेल फोन और टेलीविजन के निर्माण में किया जाता है।
• ऊर्जा: D-ब्लॉक तत्वों का उपयोग ऊर्जा के उत्पादन में, जैसे परमाणु ऊर्जा और सौर ऊर्जा, किया जाता है।
• चिकित्सा: D-ब्लॉक तत्वों का उपयोग दवाओं, जैसे एंटीबायोटिक्स और कीमोथेरेपी ड्रग्स, के निर्माण में किया जाता है।

D-ब्लॉक तत्व गुणों और अनुप्रयोगों की विस्तृत श्रृंखला वाले तत्वों का एक विविध समूह हैं। वे हमारे आधुनिक संसार के लिए अत्यावश्यक हैं और हमारे जीवन के कई पहलुओं में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

आवर्त सारणी में स्थान#

आवर्त सारणी रासायनिक तत्वों की एक सारणीबद्ध व्यवस्था है, जिसे उनकी परमाणु संख्या, इलेक्ट्रॉन विन्यास और आवर्ती रासायनिक गुणों के अनुसार क्रमबद्ध किया गया है। सारणी की संरचना परमाणु संख्या के कार्य के रूप में तत्वों के गुणों में आवर्ती प्रवृत्तियों को दर्शाती है।

आवर्त#

आवर्त सारणी को सात क्षैतिज पंक्तियों में विभाजित किया गया है, जिन्हें आवर्त कहा जाता है। आवर्तों को ऊपर से नीचे तक 1 से 7 तक संख्यांकित किया गया है। प्रत्येक आवर्त में स्थित तत्वों में इलेक्ट्रॉन कोशों की समान संख्या होती है।

समूह#

आवर्त सारणी को 18 ऊर्ध्वाधर स्तंभों में भी विभाजित किया गया है, जिन्हें समूह कहा जाता है। समूहों को बाएँ से दाएँ 1 से 18 तक संख्यांकित किया गया है। प्रत्येक समूह के तत्वों में समान संख्या में संयोजक इलेक्ट्रॉन होते हैं।

ब्लॉक#

आवर्त सारणी को चार आयताकार क्षेत्रों में भी विभाजित किया जा सकता है, जिन्हें ब्लॉक कहा जाता है। ब्लॉकों के नाम s, p, d और f हैं। प्रत्येक ब्लॉक के तत्वों में बाहरी इलेक्ट्रॉन कक्षक का समान प्रकार होता है।

धातु, अधातु और उपधातु#

आवर्त सारणी को तत्वों की तीन मुख्य श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: धातु, अधातु और उपधातु। धातु वे तत्व होते हैं जो चमकदार, आघातवर्ध्य और तन्य होते हैं। अधातु वे तत्व होते हैं जो चमकदार नहीं होते, न आघातवर्ध्य होते हैं और न तन्य, और वे ऊष्मा और विद्युत के खराब चालक होते हैं। उपधातु वे तत्व होते हैं जिनमें धातुओं और अधातुओं दोनों के गुण होते हैं।

क्षार धातु#

क्षार धातु आवर्त सारणी के समूह 1 के तत्व होते हैं। ये सभी चमकदार, चाँदी-सफेद धातु होती हैं जो नरम होती हैं और इनके गलनांक कम होते हैं। क्षार धातु अत्यधिक क्रियाशील होती हैं और आसानी से अपना सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन खोकर धनायन बनाती हैं।

क्षारीय मृदा धातु#

क्षारीय मृदा धातु आवर्त सारणी के समूह 2 के तत्व होते हैं। ये सभी चमकदार, चाँदी-सफेद धातु होती हैं जो क्षार धातुओं की तुलना में कठिन होती हैं और इनके गलनांक अधिक होते हैं। क्षारीय मृदा धातु भी क्रियाशील होती हैं, लेकिन वे क्षार धातुओं जितनी क्रियाशील नहीं होती हैं।

संक्रमण धातु#

संक्रमण धातुएँ आवर्त सारणी के समूह 3 से 12 तक के तत्व हैं। ये सभी धातुएँ हैं जिनकी विभिन्न प्रकार की विशेषताएँ होती हैं। कुछ संक्रमण धातुएँ कठोर और भंगुर होती हैं, जबकि अन्य नरम और तन्य होती हैं। कुछ संक्रमण धातुएँ ऊष्मा और विद्युत की अच्छी चालक होती हैं, जबकि अन्य खराब चालक होती हैं।

संक्रमण-पश्च धातुएँ#

संक्रमण-पश्च धातुएँ आवर्त सारणी के समूह 13 से 16 तक के तत्व हैं। ये सभी धातुएँ हैं जिनकी विशेषताएँ संक्रमण धातुओं से मिलती-जुलती होती हैं। हालाँकि, संक्रमण-पश्च धातुएँ आमतौर पर संक्रमण धातुओं की तुलना में कम क्रियाशील होती हैं।

हैलोजन#

हैलोजन आवर्त सारणी के समूह 17 के तत्व हैं। ये सभी अधातु हैं जो कमरे के तापमान पर द्वितीयक गैसों के रूप में होते हैं। हैलोजन अत्यधिक क्रियाशील होते हैं और आसानी से एक इलेक्ट्रॉन ग्रहण करके ऋण आयन बनाते हैं।

निष्क्रिय गैसें#

निष्क्रिय गैसें आवर्त सारणी के समूह 18 के तत्व हैं। ये सभी अधातु हैं जो कमरे के तापमान पर एकल परमाणु गैसों के रूप में होती हैं। निष्क्रिय गैसें अत्यधिक अक्रिय होती हैं और अन्य तत्वों के साथ यौगिक नहीं बनाती हैं।

लैन्थेनाइड और एक्टिनाइड#

लैन्थेनाइड और एक्टिनाइड दो श्रृंखलाओं के तत्व हैं जो आवर्त सारणी के निचले भाग में स्थित हैं। लैन्थेनाइड वे तत्व हैं जिनकी परमाणु संख्या 57 से 71 तक है। एक्टिनाइड वे तत्व हैं जिनकी परमाणु संख्या 89 से 103 तक है। लैन्थेनाइड और एक्टिनाइड सभी धातु होते हैं जो रेडियोधर्मी होते हैं।

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास#

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास से तात्पर्य परमाणु की परमाण्वीय कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था से है। यह जानकारी देता है कि प्रत्येक ऊर्जा स्तर और उपकोश में कितने इलेक्ट्रॉन मौजूद हैं। इलेक्ट्रॉनिक विन्यास को समझना तत्वों के रासायनिक व्यवहार और गुणों को समझने के लिए अत्यावश्यक है।

मुख्य बिंदु:#

• इलेक्ट्रॉन अपनी ऊर्जा स्तरों के आधार पर एक विशिष्ट क्रम में परमाण्वीय कक्षकों को अधिकृत करते हैं।
• ऊर्जा स्तरों को प्रधान क्वांटम संख्या (n) द्वारा दर्शाया जाता है, जिसके पूर्णांक मान 1 से प्रारंभ हो सकते हैं।
• प्रत्येक ऊर्जा स्तर उपकोशों से बना होता है, जिन्हें दिगंश क्वांटम संख्या (l) द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है। उपकोशों को अक्षरों s, p, d, f आदि द्वारा दर्शाया जाता है।
• प्रत्येक उपकोश एक निश्चित संख्या में इलेक्ट्रॉन रख सकता है, जो चुंबकीय क्वांटम संख्या (ml) द्वारा निर्धारित होती है।
• स्पिन क्वांटम संख्या (ms) इलेक्ट्रॉन के स्पिन की दो संभावित दिशाओं—“ऊपर” या “नीचे”—का वर्णन करती है।

आउफ़बाउ सिद्धांत:#

आउफ़बाउ सिद्धांत कहता है कि इलेक्ट्रॉन बढ़ती हुई ऊर्जा स्तरों के क्रम में परमाण्वीय कक्षकों को भरते हैं। सबसे निम्न ऊर्जा स्तर पहले भरा जाता है, फिर अगला उच्चतर ऊर्जा स्तर, और इसी तरह आगे। प्रत्येक ऊर्जा स्तर के भीतर, इलेक्ट्रॉन उच्च l मान वाले कक्षकों से पहले निम्न l मान वाले कक्षकों को अधिकृत करते हैं।

हुंड नियम:#

हुंड का नियम कहता है कि जब समान ऊर्जा के कई कक्षक (समशक्त कक्षक) उपलब्ध हों, तो इलेक्ट्रॉन उनमें अधिकतम अयुग्मित स्पिनों की संख्या के साथ कब्जा करते हैं। यह व्यवस्था परमाणु के लिए न्यूनतम ऊर्जा विन्यास को परिणाम देती है।

इलेक्ट्रॉन विन्यास संकेतन:#

एक परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास संक्षिप्त संकेतन का उपयोग करके दर्शाया जाता है। उदाहरण के लिए, कार्बन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s²2s²2p²$ के रूप में लिखा जाता है। यह संकेतन दर्शाता है कि कार्बन के पास 1s कक्षक में दो इलेक्ट्रॉन, 2s कक्षक में दो इलेक्ट्रॉन और 2p कक्षक में दो इलेक्ट्रॉन हैं।

संयोजक इलेक्ट्रॉन:#

संयोजक इलेक्ट्रॉन वे इलेक्ट्रॉन होते हैं जो परमाणु की बाहरीतम ऊर्जा स्तर में उपस्थित होते हैं। ये इलेक्ट्रॉन रासायनिक आबंधन के लिए उत्तरदायी होते हैं और परमाणु की रासायनिक गुणधर्मों को निर्धारित करते हैं।

आवर्ती प्रवृत्तियाँ:#

तत्वों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास आवर्त सारणी में आवर्ती प्रवृत्तियाँ दिखाता है। समान इलेक्ट्रॉनिक विन्यास वाले तत्व समान रासायनिक गुणधर्म प्रदर्शित करते हैं। उदाहरण के लिए, सभी क्षार धातुओं के पास एक संयोजक इलेक्ट्रॉन होता है, जो उन्हें समान प्रतिक्रियाशीलता और गुणधर्म देता है।

संक्षेप में, इलेक्ट्रॉनिक विन्यास परमाणु कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था का वर्णन करता है और तत्वों के रासायनिक व्यवहार और गुणधर्मों में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। यह रसायन विज्ञान में एक मौलिक अवधारणा है जो तत्वों की आवर्ती प्रवृत्तियों और प्रतिक्रियाशीलता को समझाने में मदद करती है।

घटना#

घटना एक ऐसी घटना या होने वाली घटना है जो घटित होती है। यह एक प्राकृतिक घटना हो सकती है, जैसे तूफ़ान या भूकंप, या मानव-निर्मित घटना हो सकती है, जैसे संगीत समारोह या खेल आयोजन। घटनाएँ सकारात्मक या नकारात्मक हो सकती हैं, और वे हमारे जीवन पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकती हैं।

घटनाओं के प्रकार#

घटनाओं के कई अलग-अलग प्रकार होते हैं, लेकिन कुछ सबसे सामान्य में शामिल हैं:

• प्राकृतिक घटनाएँ: ये ऐसी घटनाएँ हैं जो स्वाभाविक रूप से, बिना मानव हस्तक्षेप के घटित होती हैं। प्राकृतिक घटनाओं के उदाहरणों में तूफ़ान, भूकंप, बाढ़ और ज्वालामुखी विस्फोट शामिल हैं।
• मानव-निर्मित घटनाएँ: ये ऐसी घटनाएँ हैं जो मनुष्यों के कारण होती हैं। मानव-निर्मित घटनाओं के उदाहरणों में संगीत समारोह, खेल आयोजन, युद्ध और दुर्घटनाएँ शामिल हैं।
• व्यक्तिगत घटनाएँ: ये ऐसी घटनाएँ हैं जो हमारे साथ व्यक्तिगत रूप से घटित होती हैं। व्यक्तिगत घटनाओं के उदाहरणों में शादी करना, बच्चे होना, किसी प्रियजन को खोना या बीमार पड़ना शामिल हैं।

घटनाओं का प्रभाव#

घटनाएँ हमारे जीवन पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकती हैं। कुछ घटनाएँ सकारात्मक हो सकती हैं, जैसे शादी करना या बच्चे होना। इन प्रकार की घटनाएँ हमें आनंद और खुशी ला सकती हैं। अन्य घटनाएँ नकारात्मक हो सकती हैं, जैसे किसी प्रियजन को खोना या बीमार पड़ना। इन प्रकार की घटनाएँ हमें दर्द और पीड़ा का कारण बन सकती हैं।

चाहे वे सकारात्मक हों या नकारात्मक, घटनाएँ सभी हमारे जीवन पर स्थायी प्रभाव डाल सकती हैं। वे यह निर्धारित कर सकती हैं कि हम कौन हैं और हम दुनिया को कैसे देखते हैं।

घटनाएँ जीवन का एक हिस्सा हैं। वे सकारात्मक या नकारात्मक हो सकती हैं, और वे हमारे जीवन पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकती हैं। यह ज़रूरी है कि घटनाओं के संभावित प्रभाव के प्रति सजग रहें और उनसे स्वस्थ तरीके से निपटने के लिए तैयार रहें।

संक्रमण तत्वों की सामान्य विशेषताएँ#

संक्रमण तत्व रासायनिक तत्वों का एक समूह है जो समान गुण साझा करते हैं। वे आवर्त सारणी के मध्य में स्थित होते हैं, क्षारीय धातुओं और संक्रमण-पश्च धातुओं के बीच। संक्रमण तत्वों की विशेषताएँ इस प्रकार हैं:

• परमाणु संरचना: संक्रमण तत्वों की इलेक्ट्रॉन विन्यास में अपूर्ण d उप-स्तर होता है। यही उन्हें उनके विशिष्ट धात्विक गुण देता है, जैसे उच्च विद्युत और ऊष्मा चालकता, नम्यता और तन्यता।
• ऑक्सीकरण अवस्थाएँ: संक्रमण तत्व कई ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित कर सकते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि d इलेक्ट्रॉन आसानी से खोए या प्राप्त किए जा सकते हैं, जिससे संक्रमण तत्व विभिन्न यौगिक बना सकते हैं।
• चुंबकीय गुण: कई संक्रमण तत्व चुंबकीय होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि असंगत d इलेक्ट्रॉन एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न कर सकते हैं।
• संकुल निर्माण: संक्रमण तत्व लिगंडों के साथ संकुल आयन बना सकते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि d कक्षक लिगंडों से इलेक्ट्रॉन स्वीकार कर सकते हैं, समन्वय सहसंयोजक बंध बनाते हुए।

संक्रमण तत्वों के भौतिक गुण#

संक्रमण तत्वों के भौतिक गुण विशिष्ट तत्व पर निर्भर करते हैं। हालांकि, कुछ सामान्य प्रवृत्तियाँ देखी जा सकती हैं:

• गलनांक: संक्रमण तत्वों के गलनांक आमतौर पर उच्च होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि परमाणुओं के बीच मजबूत धात्विक बंधों को तोड़ने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
• क्वथनांक: संक्रमण तत्वों के क्वथनांक भी आमतौर पर उच्च होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि परमाणुओं के बीच मजबूत धात्विक बंधों को दूर करने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
• घनत्व: संक्रमण तत्वों का घनत्व आमतौर पर उच्च होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि परमाणु धात्विक जालक में निकटता से पैक किए जाते हैं।
• कठोरता: संक्रमण तत्वों की कठोरता विशिष्ट तत्व पर निर्भर करती है। हालांकि, कई संक्रमण तत्व कठोर और भंगुर होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि परमाणुओं के बीच मजबूत धात्विक बंध उन्हें विकृत होने से कठिन बनाते हैं।
• विद्युत चालकता: संक्रमण तत्वों की विद्युत चालकता आमतौर पर उच्च होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि d कक्षकों में मुक्त इलेक्ट्रॉन धात्विक जालक में आसानी से गति कर सकते हैं।
• ऊष्मा चालकता: संक्रमण तत्वों की ऊष्मा चालकता आमतौर पर उच्च होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि d कक्षकों में मुक्त इलेक्ट्रॉन धात्विक जालक के माध्यम से ऊष्मा को तेजी से स्थानांतरित कर सकते हैं।

संक्रमण तत्वों के रासायनिक गुण#

संक्रमण तत्वों के रासायनिक गुण विशिष्ट तत्व पर निर्भर करते हैं। फिर भी कुछ सामान्य प्रवृत्तियाँ देखी जा सकती हैं:

• अभिक्रियाशीलता: संक्रमण तत्व सामान्यतः क्षार धातुओं और क्षारीय मृदा धातुओं की तुलना में अधिक अभिक्रियाशील होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि संक्रमण तत्वों के d इलेक्ट्रॉन अधिक आसानी से खोए या प्राप्त किए जा सकते हैं, जिससे वे विभिन्न यौगिक बना सकते हैं।
• ऑक्सीकरण-अपचयन अभिक्रियाएँ: संक्रमण तत्व विभिन्न ऑक्सीकरण-अपचयन अभिक्रियाओं से गुजर सकते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि वे कई ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित कर सकते हैं।
• संकुल निर्माण: संक्रमण तत्व लिगेंडों के साथ संकुल आयन बना सकते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि d कक्षक लिगेंडों से इलेक्ट्रॉन ग्रहण कर समन्वय सहसंयोजक बंध बना सकते हैं।
• उत्प्रेरण: कई संक्रमण तत्व उत्प्रेरक होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि वे एक सतह प्रदान कर सकते हैं जिस पर रासायनिक अभिक्रियाएँ हो सकती हैं।

आवर्ती गुण: d-ब्लॉक तत्वों के गुणों में सामान्य प्रवृत्तियाँ#

d-ब्लॉक तत्व, जिन्हें संक्रमण धातुएँ भी कहा जाता है, आंशिक रूप से भरे d कक्षकों की उपस्थिति के कारण गुणों की विस्तृत श्रृंखला प्रदर्शित करते हैं। ये तत्व आवर्त सारणी में अपने गुणों में क्रमिक और पूर्वानुमेय परिवर्द्धन दिखाते हैं, जिन्हें आवर्ती प्रवृत्तियाँ कहा जाता है। यहाँ d-ब्लॉक तत्वों के गुणों में देखी जाने वाली कुछ सामान्य प्रवृत्तियाँ दी गई हैं:

1. परमाणु और आयनिक त्रिज्या:#

• परमाणु त्रिज्या: d-ब्लॉक तत्वों की परमाणु त्रिज्या आमतौर पर एक आवर्त में बाएँ से दाएँ घटती है क्योंकि प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ता है। जैसे-जैसे प्रोटॉनों की संख्या बढ़ती है, इलेक्ट्रॉन नाभिक की ओर अधिक खिंचते हैं, जिससे परमाणु त्रिज्या घट जाती है।
• आयनिक त्रिज्या: d-ब्लॉक तत्वों की आयनिक त्रिज्या आमतौर पर एक समूह में ऊपर से नीचे बढ़ती है क्योंकि नए इलेक्ट्रॉन कोश जुड़ते हैं। जैसे-जैसे नए इलेक्ट्रॉन कोश जुड़ते हैं, इलेक्ट्रॉन नाभिक से दूर हो जाते हैं, जिससे आयनिक त्रिज्या बढ़ जाती है।

2. आयनन ऊर्जा:#

• d-ब्लॉक तत्वों की प्रथम आयनन ऊर्जा आमतौर पर एक आवर्त में बढ़ती है क्योंकि प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ता है। हालाँकि, आधे-भरे और पूरी तरह से भरे d-कक्षकों की स्थिरता के कारण थोड़ी-बहुत अनियमितता हो सकती है।
• आयनन ऊर्जा आमतौर पर एक समूह में ऊपर से नीचे घटती है क्योंकि इलेक्ट्रॉन कोशों की संख्या बढ़ती है, जिससा बाहरी इलेक्ट्रॉनों द्वारा अनुभव किया जाने वाला प्रभावी नाभिकीय आवेश घट जाता है।

3. ऑक्सीकरण अवस्थाएँ:#

• d-ब्लॉक तत्व कई d-इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण विस्तृत श्रेणी की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दिखाते हैं। वे s और d दोनों कक्षकों से इलेक्ट्रॉन खो सकते हैं, जिससे विभिन्न संभावित ऑक्सीकरण अवस्थाएँ बनती हैं।
• d-ब्लॉक तत्वों की सबसे सामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाएँ +2 और +3 हैं। हालाँकि, कुछ तत्व उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाएँ जैसे +4, +5 या यहाँ तक कि +6 भी दिखा सकते हैं।

4. चुंबकीय गुण:#

• जिन d-ब्लॉक तत्वों में अयुग्मित d इलेक्ट्रॉन होते हैं वे अनुचुंबकीय होते हैं, अर्थात् वे चुंबकीय क्षेत्र की ओर आकर्षित होते हैं। अयुग्मित d इलेक्ट्रॉनों की संख्या अनुचुंबकत्व की तीव्रता निर्धारित करती है।
• जिन तत्वों के सभी d कक्षक पूर्ण या अर्ध-पूर्ण भरे होते हैं वे प्रतिचुंबकीय होते हैं, अर्थात् वे चुंबकीय क्षेत्र की ओर आकर्षित नहीं होते।

5. उत्प्रेरकीय गुण:#

• अनेक d-ब्लॉक तत्व उत्प्रेरकीय गुणों के लिए प्रसिद्ध हैं, जिसका अर्थ है कि वे रासायनिक अभिक्रियाओं को तेज कर सकते हैं बिना स्वयं खपत हुए।
• d-ब्लॉक तत्वों की उत्प्रेरकीय सक्रियता इसकी क्षमता से जुड़ी है कि वे अभिकारकों के साथ उपसहसंयोजन संकुल बनाकर अभिक्रिया के लिए उपयुक्त वातावरण प्रदान करते हैं।

6. संकुल निर्माण:#

• d-ब्लॉक तत्व सरलता से लिगेंडों (ऐसे अणु या आयन जो इलेक्ट्रॉन युग्म दान करते हैं) के साथ उपसहसंयोजन संकुल बनाते हैं।
• उपसहसंयोजन संकुलों की स्थिरता और गुण विभिन्न कारकों पर निर्भर करते हैं, जिनमें धातु आयन की ऑक्सीकरण अवस्था, लिगेंडों की प्रकृति और संकुल की ज्यामिति शामिल हैं।

7. रंग:#

• अनेक d-ब्लॉक यौगिक रंगीन होते हैं क्योंकि d इलेक्ट्रॉन विशिष्ट तरंगदैर्ध्य के प्रकाश को अवशोषित करते हैं।
• किसी यौगिक का रंग d कक्षकों के बीच ऊर्जा अंतर और अवशोषित प्रकाश की ऊर्जा पर निर्भर करता है।

d-ब्लॉक तत्वों के गुणों में ये सामान्य प्रवृत्तियाँ इन तत्वों और उनके यौगिकों के व्यवहार को समझने और भविष्यवाणी करने के लिए एक ढाँचा प्रदान करती हैं। हालाँकि, यह ध्यान देना महत्वपूर्ण है कि विशिष्ट इलेक्ट्रॉनिक विन्यास और अन्य कारकों के कारण इन प्रवृत्तियों से अपवाद और विचलन हो सकते हैं।

उत्प्रेरक गुण#

उत्प्रेरण एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें एक पदार्थ, जिसे उत्प्रेरक कहा जाता है, किसी रासायनिक अभिक्रिया की दर को बढ़ाता है बिना अभिक्रिया में खपत हुए। उत्प्रेरक कई औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक होते हैं, जैसे कि गैसोलीन, प्लास्टिक और फार्मास्यूटिकल्स का उत्पादन।

उत्प्रेरकों के प्रकार#

उत्प्रेरकों के दो मुख्य प्रकार होते हैं: समांगी और विषमांगी। समांगी उत्प्रेरक अभिकारकों के समान चरण में होते हैं, जबकि विषमांगी उत्प्रेरक भिन्न चरण में होते हैं। उदाहरण के लिए, एक समांगी उत्प्रेरक द्रव विलयन में घुल सकता है, जबकि एक विषमांगी उत्प्रेरक धातु सतह पर आधारित ठोस हो सकता है।

उत्प्रेरकीय तंत्र#

उत्प्रेरक किसी रासायनिक अभिक्रिया के लिए एक वैकल्पिक मार्ग प्रदान करके काम करते हैं। इस मार्ग की सक्रियण ऊर्जा बिना उत्प्रेरक वाली अभिक्रिया से कम होती है, इसलिए अभिक्रिया अधिक तेज़ी से हो सकती है।

उत्प्रेरकीय तंत्रों के दो मुख्य प्रकार होते हैं:

• अम्ल-क्षार उत्प्रेरण: इस प्रकार के उत्प्रेरण में उत्प्रेरक से अभिकर्मक में प्रोटॉन $(H^+)$ का स्थानांतरण शामिल होता है। यह अभिकर्मक को अधिक सक्रिय बना सकता है, ताकि यह रासायनिक अभिक्रिया को अधिक आसानी से कर सके।
• धातु उत्प्रेरण: इस प्रकार के उत्प्रेरण में उत्प्रेरक का अभिकर्मक से समन्वय शामिल होता है। यह अभिकर्मकों को एक-दूसरे के निकट ला सकता है, ताकि वे आसानी से एक-दूसरे से अभिक्रिया कर सकें।

उत्प्रेरकों के अनुप्रयोग#

उत्प्रेरक उद्योगों की एक विस्तृत श्रृंखला में उपयोग किए जाते हैं। कुछ सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

• पेट्रोलियम शोधन: उत्प्रेरक का उपयोग कच्चे तेल को गैसोलीन, डीजल ईंधन और अन्य उत्पादों में बदलने के लिए किया जाता है।
• पेट्रोरसायन: उत्प्रेरक का उपयोग एथिलीन, प्रोपिलीन और बेंज़ीन जैसे विभिन्न पेट्रोरसायनों के उत्पादन के लिए किया जाता है।
• फार्मास्यूटिकल्स: उत्प्रेरक का उपयोग एस्पिरिन, आइबूप्रोफेन और पेनिसिलिन जैसे विभिन्न फार्मास्यूटिकल्स के उत्पादन के लिए किया जाता है।
• खाद्य प्रसंस्करण: उत्प्रेरक का उपयोग मार्जरीन, सलाद ड्रेसिंग और बीयर जैसे विभिन्न खाद्य उत्पादों के उत्पादन के लिए किया जाता है।

उत्प्रेरक कई औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक हैं। वे रासायनिक अभिक्रियाओं की दर को बढ़ा सकते हैं, ताकि उत्पादों को अधिक तेज़ी और दक्षता से उत्पादित किया जा सके। उत्प्रेरक का उपयोग गैसोलीन से लेकर फार्मास्यूटिकल्स तक विभिन्न उत्पादों के उत्पादन के लिए भी किया जाता है।

अंतरालीय यौगिकों का निर्माण#

इंटरस्टिशियल यौगिक तब बनते हैं जब छोटे परमाणु या आयन क्रिस्टल जालक में इंटरस्टिशियल स्थानों पर कब्जा कर लेते हैं। ये यौगिक सामान्यतः संक्रमण धातुओं और गैर-धातुओं जैसे हाइड्रोजन, कार्बन, नाइट्रोजन और ऑक्सीजन के बीच बनते हैं।

इंटरस्टिशियल यौगिकों के निर्माण को प्रभावित करने वाले कारक#

इंटरस्टिशियल यौगिकों का निर्माण कई कारकों पर निर्भर करता है, जिनमें शामिल हैं:

• परमाणु आकार: इंटरस्टिशियल परमाणु या आयन का आकार इतना छोटा होना चाहिए कि वह इंटरस्टिशियल स्थानों में समा सके।
• इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: इंटरस्टिशियल परमाणु या आयन की विद्युत्-ऋणात्मकता कम होनी चाहिए ताकि वह धातु परमाणुओं के साथ मजबूत बंध न बना सके।
• क्रिस्टल संरचना: धातु की क्रिस्टल संरचना में खुले स्थान या इंटरस्टिशियल स्थान होने चाहिए जो इंटरस्टिशियल परमाणुओं या आयनों को समायोजित कर सकें।

इंटरस्टिशियल यौगिकों के प्रकार#

इंटरस्टिशियल यौगिकों के दो मुख्य प्रकार होते हैं:

• प्रतिस्थापनात्मक इंटरस्टिशियल यौगिक: इन यौगिकों में इंटरस्टिशियल परमाणु या आयन क्रिस्टल जालक में कुछ धातु परमाणुओं को प्रतिस्थापित कर देते हैं।
• इंटरस्टिशियल इंटरस्टिशियल यौगिक: इन यौगिकों में इंटरस्टिशियल परमाणु या आयन किसी भी धातु परमाणु को प्रतिस्थापित किए बिना इंटरस्टिशियल स्थानों पर कब्जा कर लेते हैं।

इंटरस्टिशियल यौगिकों के गुण#

इंटरस्टिशियल यौगिकों में सामान्यतः निम्नलिखित गुण होते हैं:

• उच्च गलनांक: धातु परमाणुओं तथा अंतरालीय परमाणुओं या आयनों के बीच मजबूत बंधन उच्च गलनांक का कारण बनते हैं।
• उच्च कठोरता: अंतरालीय परमाणु या आयन धातु परमाणुओं के नियमित क्रम को बाधित करते हैं, जिससे पदार्थ कठोर हो जाता है।
• अच्छी विद्युत और ऊष्मा चालकता: अंतरालीय परमाणु या आयन धातु की विद्युत और ऊष्मा चालकता पर उल्लेखनीय प्रभाव नहीं डालते।

अंतरालीय यौगिकों के अनुप्रयोग#

अंतरालीय यौगिकों का उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

• उच्च-शक्ति मिश्रधातुएँ: धातुओं की शक्ति और कठोरता बढ़ाने के लिए अंतरालीय यौगिकों को मिलाया जाता है।
• काटने के उपकरण: उच्च कठोरता और घिसाव प्रतिरोध के कारण अंतरालीय यौगिकों का उपयोग काटने के उपकरणों में होता है।
• अतिचालक: कुछ अंतरालीय यौगिक अतिचालक होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे बिना प्रतिरोध के विद्युत का संचार करते हैं।
• चुंबकीय पदार्थ: कुछ अंतरालीय यौगिक चुंबकीय होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे चुंबकों की ओर आकर्षित होते हैं।

अंतरालीय यौगिक वर्ग के ऐसे पदार्थ होते हैं जब छोटे परमाणु या आयन क्रिस्टल जालक के अंतरालीय स्थानों को घेर लेते हैं। इन यौगिकों में विभिन्न गुण होते हैं जो उन्हें विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोगी बनाते हैं।

मिश्रधातु निर्माण#

मिश्र धातुएं दो या अधिक धातुओं, या एक धातु और एक अधातु के संयोजन होते हैं। इन्हें आधार धातु को पिघलाकर और मिश्रधातु तत्वों को मिलाकर बनाया जाता है। मिश्रधातु तत्व आधार धातु के गुणों को बदल देते हैं, जैसे इसकी ताकत, कठोरता और संक्षारण प्रतिरोध।

मिश्र धातुओं के प्रकार#

मुख्यतः दो प्रकार की मिश्र धातुएं होती हैं:

• ठोस विलयन मिश्र धातुएं: ये मिश्र धातुएं तब बनती हैं जब मिश्रधातु तत्व आधार धातु में घुल जाते हैं। मिश्रधातु तत्व सामान्यतः कमरे के ताप पर ठोस अवस्था में होते हैं।
• अंतरधातु यौगिक: ये मिश्र धातुएं तब बनती हैं जब मिश्रधातु तत्व आधार धातु के साथ प्रतिक्रिया कर एक नया यौगिक बनाते हैं। नया यौगिक सामान्यतः कमरे के ताप पर ठोस अवस्था में होता है।

मिश्र धातुओं के गुण#

मिश्र धातुओं के गुण उसके संघटन और दी गई ऊष्मा उपचार पर निर्भर करते हैं। मिश्र धातुओं के कुछ सामान्य गुणों में शामिल हैं:

• ताकत: मिश्र धातुएं सामान्यतः आधार धातु से अधिक मजबूत होती हैं।
• कठोरता: मिश्र धातुएं सामान्यतः आधार धातु से अधिक कठोर होती हैं।
• संक्षारण प्रतिरोध: मिश्र धातुएं सामान्यतः आधार धातु की तुलना में अधिक संक्षारण प्रतिरोधी होती हैं।
• विद्युत चालकता: मिश्र धातुएं सामान्यतः आधार धातु की तुलना में कम विद्युत चालक होती हैं।
• ऊष्मा चालकता: मिश्र धातुएं सामान्यतः आधार धातु की तुलना में कम ऊष्मा चालक होती हैं।

मिश्र धातुओं के अनुप्रयोग#

मिश्र धातुओं का उपयोग विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

• निर्माण: मिश्र धातुओं का उपयोग पुलों, इमारतों और अन्य संरचनाओं के निर्माण में किया जाता है।
• ऑटोमोटिव: मिश्र धातुओं का उपयोग कारों, ट्रकों और अन्य वाहनों के निर्माण में किया जाता है।
• एयरोस्पेस: मिश्र धातुओं का उपयोग विमानों, रॉकेटों और अन्य अंतरिक्ष यानों के निर्माण में किया जाता है।
• चिकित्सा: मिश्र धातुओं का उपयोग सर्जिकल उपकरणों, इम्प्लांट्स और अन्य चिकित्सा उपकरणों के निर्माण में किया जाता है।
• उपभोक्ता उत्पाद: मिश्र धातुओं का उपयोग गहने, बर्तन और इलेक्ट्रॉनिक्स जैसी विभिन्न उपभोक्ता वस्तुओं के निर्माण में किया जाता है।

मिश्र धातु निर्माण प्रक्रिया#

मिश्र धातु निर्माण प्रक्रिया में कई चरण शामिल होते हैं:

1. आधार धातु को पिघलाना: आधार धातु को भट्टी में पिघलाया जाता है।
2. मिश्र धातु तत्वों को मिलाना: मिश्र धातु तत्वों को पिघली हुई आधार धातु में मिलाया जाता है।
3. हिलाना: पिघली हुई धातु को हिलाया जाता है ताकि मिश्र धातु तत्व समान रूप से वितरित हों।
4. ठंडा करना: पिघली हुई धातु को कमरे के तापमान पर ठंडा किया जाता है।
5. उष्मा उपचार: मिश्र धातु को उसके गुणों में सुधार के लिए उष्मा उपचारित किया जा सकता है।

मिश्र धातुएँ महत्वपूर्ण सामग्रियाँ हैं जिनका उपयोग विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है। इन्हें आधार धातु को पिघलाकर और मिश्र धातु तत्वों को मिलाकर बनाया जाता है। मिश्र धातु तत्व आधार धातु के गुणों जैसे ताकत, कठोरता और संक्षारण प्रतिरोध को बदल देते हैं।

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प्रमुख अवधारणाएँ#

मूलभूत बातें: d-ब्लॉक तत्वों को आवर्त सारणी के “टूलबॉक्स” की तरह समझो — ये बहुउद्देशीय धातुएँ आंशिक रूप से भरे हुए d-कक्षकों वाली होती हैं जो इन्हें परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाएँ, रंगीन यौगिक और उत्प्रेरक क्षमता जैसे अनोखे गुण देते हैं।

सिद्धांत:

1. इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: सामान्य विन्यास $(n-1)d^{1-10}ns^{1-2}$, भूमिगत या आयनिक अवस्था में आंशिक रूप से भरे हुए d-कक्षक
2. परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाएँ: ns और (n-1)d दोनों कक्षकों से भिन्न-भिन्न संख्या में इलेक्ट्रॉन खो सकते हैं, जिससे कई ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दिखाते हैं
3. संकुल निर्माण: रिक्त d-कक्षकों की उपलब्धता के कारण लिगैंडों से इलेक्ट्रॉन युग्म ग्रहण करने की क्षमता से समन्वय यौगिक बनाते हैं

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JEE/NEET के लिए यह क्यों महत्वपूर्ण है#

अनुप्रयोग:

• संक्रमण धातु आयनों के लिए ऑक्सीकरण अवस्थाओं की भविष्यवाणी और इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखना
• d-d संक्रमण और क्रिस्टल क्षेत्र सिद्धांत के माध्यम से रंगीन यौगिकों को समझना
• औद्योगिक प्रक्रियाओं में उत्प्रेरक गुण (संपर्क प्रक्रिया, हेबर प्रक्रिया)

प्रश्न:

1. “किसमें ऑक्सीकरण अवस्थाओं की अधिकतम संख्या दिखाई देती है? (a) Ti (b) V (c) Mn (d) Fe”
2. “संक्रमण तत्व उत्प्रेरक क्रियाकलाप दिखाते हैं क्योंकि वे: (a) संकुल बनाते हैं (b) परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाएँ रखते हैं (c) अभिक्रियाओं के लिए सतह प्रदान करते हैं (d) उपर्युक्त सभी”

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सामान्य गलतियाँ#

गलती: Zn, Cd, Hg को संक्रमण तत्व मानना

• गलत: “सभी d-ब्लॉक तत्व संक्रमण तत्व होते हैं”
• सही: संक्रमण तत्वों में जमीन अवस्था या सामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाओं में आंशिक रूप से भरे d-ऑर्बिटल होने चाहिए। Zn, Cd, Hg में पूरी तरह से भरे d¹⁰ विन्यास होते हैं, इसलिए वे d-ब्लॉक हैं लेकिन संक्रमण तत्व नहीं हैं

गलती: सोचना कि सभी d-ब्लॉक तत्व रंगीन यौगिक बनाते हैं

• गलत: “हर d-ब्लॉक यौगिक रंगीन होता है”
• सही: रंग d-d संक्रमणों से उत्पन्न होता है जिसके लिए अयुग्मित d-इलेक्ट्रॉन चाहिए। $\ce{Zn^{2+}}$ (d¹⁰), $\ce{Sc^{3+}}$ (d⁰) के यौगिक बिना रंग के होते हैं। $\ce{Cu^{2+}}$ (d⁹) अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के कारण नीला होता है

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संबंधित विषय#

[[Coordination Chemistry]], [[Crystal Field Theory]], [[Metallurgy]]