जब आप "धातु" शब्द के बारे में सोचते हैं, तो आप रोज़मर्रा की वस्तुओं और उनके कार्यों के बारे में सोचने की संभावना रखते हैं जैसे कि आप रसायन विज्ञान या विज्ञान से संबंधित कुछ भी हैं। अधिकांश मशीनें और कई संरचनाएं, उदाहरण के लिए, इन सामग्रियों की स्थायित्व और कठोरता के कारण अधिक धातुओं में से एक से बनी होती हैं। इसके अलावा, कुछ धातुओं को उनकी उपस्थिति के लिए मूल्यवान माना जाता है, प्रति यूनिट द्रव्यमान में बहुत अधिक पैसा खर्च होता है और शाब्दिक रूप से "कीमती धातुओं" के रूप में वर्गीकृत किया जाता है; सोना और चांदी शायद सबसे प्रसिद्ध उदाहरण हैं।
लेकिन धातुएं भी रसायन विज्ञान में तीन प्रकार के तत्वों में से एक का प्रतिनिधित्व करती हैं, अन्य दो अधातु और उपधातु हैं। धातु वास्तव में प्रकृति में अधिकांश तत्वों के लिए जिम्मेदार है, हालांकि आपने इनमें से केवल एक छोटे से अंश के बारे में सुना होगा। धातुओं के गुणों की खोज करने से पहले, यह समझना उपयोगी है कि "तत्व" शब्द से क्या जाना जाता है और तालिका पर तत्वों की संरचना के लिए आवर्त सारणी का उपयोग कैसे किया जाता है।
तत्व क्या हैं?
रोजमर्रा की जिंदगी में, एक "तत्व" संपूर्ण का एक घटक है। शब्द की रसायन शास्त्र में एक समान, लेकिन अधिक सख्त परिभाषा है: एक तत्व एक विशेष प्रकार के परमाणु से बना है। इसे रोजमर्रा के रासायनिक उपकरणों का उपयोग करके सरल घटकों में विभाजित नहीं किया जा सकता है। 2018 तक, रसायनज्ञों ने 92 प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले तत्वों की पहचान की थी, साथ ही 11 अस्थिर तत्वों को प्रयोगशाला परिस्थितियों में उत्पन्न किया गया था। एक दिया गया तत्व अपने मूल रूप में या तो ठोस, तरल या गैस के रूप में मौजूद होता है।
बदले में एक परमाणु कुछ संयोजन में प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉनों का एक सूक्ष्म संग्रह है। हाइड्रोजन, सबसे सरल परमाणु में केवल एक प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन होता है; सबसे विशाल यूरेनियम के एक समस्थानिक में 92 प्रोटॉन, 92 इलेक्ट्रॉन और 146 न्यूट्रॉन होते हैं। एक परमाणु में आमतौर पर समान संख्या में प्रोटॉन होते हैं, जो एक सकारात्मक चार्ज करते हैं, और इलेक्ट्रॉनों, जो समान परिमाण के नकारात्मक चार्ज को ले जाते हैं। न्यूट्रॉन की संख्या, जो प्रोटॉन के साथ परमाणुओं के नाभिक (एकवचन नाभिक) बनाते हैं और जिनमें कोई विद्युत आवेश नहीं होता है, लगभग कुछ हद तक प्रोटॉन की संख्या, हालांकि जैसे-जैसे तत्व आकार में बढ़ते हैं, न्यूट्रॉन प्रोटॉन से अधिक और अधिक से अधिक हो जाते हैं हद।
तत्वों की आवर्त सारणी
आवर्त सारणी रसायन विज्ञान के लिए है कि एक रसोई की किताब के लिए सामग्री की अनुक्रमित सूची क्या है। आपके पास कोई भी रासायनिक यौगिक है या आप सोच सकते हैं, बड़ा या छोटा, आवर्त सारणी पर तत्वों के कुछ संयोजन के लिए कम किया जा सकता है।
इस तालिका में 113 तत्वों को परमाणु क्रमांक द्वारा आरोही क्रम में व्यवस्थित किया गया है। यह संख्या केवल एक तत्व के प्रोटॉन की संख्या है। यदि यह संख्या बदल जाती है, तो तत्व की पहचान बदल जाती है। यह न्यूट्रॉन या इलेक्ट्रॉनों के बारे में सच नहीं है; किसी तत्व के भिन्न-भिन्न प्रकार जिसमें न्यूट्रॉनों की भिन्न-भिन्न संख्याएँ होती हैं, कहलाते हैं आइसोटोप उस तत्व का, जबकि जिस तत्व में प्रोटॉन की तुलना में अधिक या कम इलेक्ट्रॉन होते हैं, उसे an. कहा जाता है आयन और एक सकारात्मक या नकारात्मक विद्युत आवेश वहन करता है।
आवर्त सारणी का नाम इसलिए पड़ा क्योंकि इसमें तत्वों की श्रेणियां शामिल हैं जो समय-समय पर और अनुमानित रूप से खुद को दोहराते हैं। जब आप एक आवर्त सारणी को देखते हैं (एक इंटरैक्टिव उदाहरण के लिए संसाधन देखें), तो आप देख सकते हैं कि यह शीर्ष पर पंक्तियों में कुछ उत्सुक अंतराल हैं लेकिन ये उच्च संख्या के साथ गायब हो जाते हैं तत्व ऐसा इसलिए है क्योंकि तत्वों को केवल परमाणु क्रमांक के आधार पर ही व्यवस्थित नहीं किया गया है; उन्हें उनके विभिन्न परमाणु और रासायनिक गुणों के आधार पर प्रकारों में विभाजित किया गया है।
आवर्त सारणी समूह
कड़ाई से बोलते हुए, तत्वों को समूहीकृत किया जा सकता है धातुओं तथा nonmetals, लेकिन परंपरागत रूप से तीन तत्व समूह हैं: धातु, अधातु और Metalloids. जैसा कि "मेटालॉइड्स" नाम से पता चलता है, इन तत्वों में धातु जैसे और गैर-धातु जैसे गुण होते हैं।
धातुएँ भी तीन प्रकार की होती हैं: क्षार धातुएँ, क्षारीय पृथ्वी धातुएँ और संक्रमणकालीन धातुएँ। संक्रमणकालीन धातुओं में स्वयं की कई उपश्रेणियाँ शामिल हैं, जिनका वर्णन बाद में किया गया है।
अधातुओं के रूप में कड़ाई से वर्गीकृत तत्वों की संख्या आश्चर्यजनक रूप से कम है, उनमें से केवल सात (एच, सी, एन, ओ, पी, एस और से) आवर्त सारणी को दर्शाते हैं। हालांकि, इस वर्गीकरण में उन अधातुओं को शामिल नहीं किया गया है, जिन्होंने अपनी श्रेणियां अर्जित की हैं, जिनमें पांच शामिल हैं हैलोजन (एफ, सीएल, बीआर, आई और एट) और छह उत्कृष्ट गैस (वह, ने, अर, क्र, ज़ी और रा)।
धातुओं के लक्षण
जैसा कि सात मेटलॉयड और किसी प्रकार के 18 अधातु (सात अधातु प्रति से, छह महान गैस) हैं और पांच हैलोजन), आवर्त सारणी के 113 तत्वों में से 88 को किसी न किसी प्रकार के रूप में वर्गीकृत किया गया है धातु। हालांकि ये स्पष्ट रूप से अपने गुणों में काफी भिन्न हैं, धातुएं कई विशेषताओं को साझा करती हैं।
धातु कमरे के तापमान पर ठोस होती है, पारा के उल्लेखनीय अपवाद के साथ, पुराने थर्मामीटर में इस्तेमाल होने वाला तरल। उनके पास चमक है, जिसका अर्थ है कि वे प्रकाश को प्रतिबिंबित करते हैं, एक ऐसी संपत्ति जो अक्सर उन्हें मूल्य प्रदान करती है (उदाहरण के लिए, तांबा, चांदी)। वे निंदनीय हैं, जिसका अर्थ है कि वे भौतिक रूप से बिना फ्रैक्चर के पतली चादरों में आकार ले सकते हैं। वे आम तौर पर कठोर होते हैं, हालांकि पोटेशियम और सोडियम, जो मानव रक्त प्रवाह में जैविक रूप से सक्रिय आयनों के रूप में कार्य करते हैं, को सामान्य चाकू से काटा जा सकता है। वे तन्य हैं, जो यह कहने का एक शानदार तरीका है कि धातुओं को तारों में बनाया जा सकता है; यह संपत्ति सुविधाजनक है क्योंकि अधिकांश धातुएं बिजली और गर्मी की अच्छी संवाहक हैं, जो उन्हें आधुनिक औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण बनाती हैं। उनकी चालकता ऐसे इलेक्ट्रॉनों के होने का परिणाम है जो नाभिक से कसकर बंधे नहीं होते हैं। अंत में, धातुएं आमतौर पर घनी होती हैं (अर्थात उनका प्रति इकाई आयतन उच्च द्रव्यमान होता है), और उनके उच्च क्वथनांक और गलनांक होते हैं। टंगस्टन में असाधारण रूप से उच्च गलनांक होता है, और यह कोई संयोग नहीं है कि यह तत्व प्रकाश बल्ब फिलामेंट्स में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
धातुओं के प्रकार
धातुओं की तीन श्रेणियां क्षार धातु, क्षारीय पृथ्वी धातु और संक्रमण धातु हैं। इन्हें बारीकी से समूहबद्ध रखने के लिए आवर्त सारणी की व्यवस्था काम आती है; क्षार धातुएं तालिका के सबसे बाएं कॉलम में सीधे हाइड्रोजन (एच) के नीचे छह तत्व हैं, जिन्हें आईए लेबल किया गया है। क्षारीय पृथ्वी धातुएं टेबल पर क्षार धातुओं के छह "अगले दरवाजे पड़ोसी" हैं, जो सभी कॉलम IIA पर कब्जा कर रहे हैं।
संक्रमणकालीन धातुएं कुल ४० तत्वों के लिए आवर्त सारणी पर कॉलम III से XII और पंक्तियों ३ से ६ पर कब्जा करती हैं। 14 लैंथेनाइड्स (तत्व 58 से 71) और 14 एक्टिनाइड्स (तत्व 90 से 103) को दुर्लभ-पृथ्वी धातु माना जाता है। अंत में, अधिकांश योजनाओं में, आठ तत्वों को धातु माना जाता है जो अन्यथा निर्दिष्ट नहीं होते हैं, जो कुल लाते हैं धातुओं की संख्या 6 (क्षार) + 6 (क्षारीय पृथ्वी) + 40 (संक्रमणकालीन) +28 (दुर्लभ पृथ्वी) + 8 (अनिर्दिष्ट) = 88.
उपधातु और अधातु
धातु जैसे गुणों और गैर-धातु जैसे गुणों वाले ये सात तत्व आवर्त सारणी में पंक्तियों 3 से 6 के भाग पर कब्जा कर लेते हैं, और इसमें शामिल हैं:
- ख
- सी
- जीई
- जैसा
- एसबी
- ते
- पीओ
ये कमरे के तापमान पर ठोस होते हैं और अर्धचालक प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में उपयोगी होते हैं, और अक्सर बनते हैं मिश्र, या संयोजन धातु, अन्य धातु तत्वों के साथ।