Month: December 2017

एक्टिनोइड :

परिचय :

1. यह श्रेणी Ac (89) (एक्टिनियम) के बाद प्रारम्भ होती है। इसमें परमाणु क्रमांक 90 से लेकर 103 तक के तत्व आते है।
2. इसे 5f श्रेणी भी कहते है।
3. इसके अधिकांश तत्व रेडियो तत्व है।
4. ये आवर्त सरणी के 7 वे आवर्त तथा 3 वर्ग में आते है।
5. यूरेनियम के बाद वाले तत्व को परायूरेनियम तत्व कहते है।
6. ये प्रकृति में नहीं पाए जाते है।
7. सभी तत्वों को An से व्यक्त करते है।
8. इनका बाह्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 5f^0-146d^0-17S² होता है।

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास :

ऑक्सीकरण अवस्था :

1. ये +3 से लेकर +7 तक ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते है क्योंकि 5f 6d 7s कक्षको की ऊर्जा में अंतर कम होता है।
2. एक्टिनाइड संकुचन :

एक्टिनाइड श्रेणी में बाएं से दाएं जाने पर आकार में कमी हो जाती है इसे एक्टिनाइड संकुचन कहते है।

नोट : एक्टिनाइड संकुचन की तुलना में एक्टिनाइड संकुचन अधिक होता है क्योंकि 4f कक्षक की तुलना में 5f कक्षको का परिरक्षण प्रभाव कम होता है।

लैंथेनाइड और एक्टिनाइड में समानता :

1. दोनों श्रेणी में f कक्षक में इलेक्ट्रॉन भरे जाते है।
2. दोनों श्रेणी के बाह्यतम तीन कोश आंशिक भरे होते है।
3. दोनों श्रेणी के वे तत्व इलेक्ट्रॉन त्यागकर धनायन बनाते है।
4. दोनों श्रेणी के वे तत्व जिनमे f कक्षक में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते है वे रंगीन होते है।

प्रश्न 1 : एक्टिनाइड श्रेणी का रसायन कठिन है ?

उत्तर : इस श्रेणी के अधिकांश सदस्य रेडियो एक्टिव है तथा प्रकृति में स्थायित्व नहीं है।

प्रश्न 2 : एक्टिनाइड में संकुल यौगिक बनाने की प्रवृति अधिक होती है क्यों ?

उत्तर : इन पर आवेश घनत्व अधिक व आकार छोटा तथा अनेक ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते है जिससे लैंथेनाइड की तुलना में एक्टिनाइड आसानी से संकुल यौगिक बना लेते है।

लैंथेनाइड और एक्टिनाइड में असमानता

लेन्थैनाइड के उपयोग :

1. लेंथेनाइड से बनी मिश्र धातुओ को मिश धातु कहते है।
2. लेंथेनाइड मिश धातु से स्पात बनाया जाता है इसमें लगभग 95% लेंथेनाइड , 5% लोहा तथा अल्प मात्रा में कैल्शियम , कार्बन , सल्फर आदि होते है इसका उपयोग प्लेट बनाने में किया जाता है।
3. मैग्नीशियम आधारित मिश धातु बंदूक की गोली , फ्लिंट कांच , कवच बनाने के काम आता है।
4. लेंथेनाइड के ऑक्साइड पेट्रोल पदार्थो के भंजन में काम आते है तथा टेलीविजन पर्दे पर चमक उत्पन्न करने के काम आते है।

Lentenide contraction लेन्थैनाइड संकुचन :

f खण्ड के तत्व : element of f block, lanthenide

परिचय :

1. वे तत्व जिनमे आखिरी इलेक्ट्रॉन f कक्षक में जाता है उन्हें f खंड के तत्व कहते है।
2. इनके बाह्य तीन कोश आंशिक रूप से भरे होते है अतः इन्हे आंतरिक संक्रमण तत्व भी कहते है।

लैन्थैनोड :

परिचय :

1. यह श्रेणी La 57 के बाद प्रारम्भ होती है इसमें परमाणु क्रमांक 58 से 71 तक के तत्व आते है।
2. इसे 4f श्रेणी भी कहते है क्योंकि इस श्रेणी में 4f कक्षक में इलेक्ट्रॉन भरे जाते है इस श्रेणी के तत्व आवर्त सारणी के 6 आवर्त व 3 वर्ग में रखे गए है।
3. सभी लेन्थैनोड को सामूहिक रूप से L बड़ा N छोटा LN से व्यक्त करते है।
4. इन्हे दुर्बल मृदा तत्व भी कहते है क्योंकि इनके खनिज (ऑक्साइड) मृदा में होते है।
5. इनका बाह्यतम इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 4f^0-145d^0-16S² होता है।

इलेक्ट्रॉनिक विन्यास :

 निम्न के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लिखो ;

1. Ce⁴⁺

₅₈Ce = [Xe] 4f¹ 5d¹ 6S²

Ce⁴⁺  = [Xe] 4f⁰ 5d⁰ 6S⁰

2. Yb²⁺

₇₀Yb = [Xe] 4f¹⁴ 5d⁰ 6S²

Yb²⁺  = [Xe] 4f¹⁴ 5d⁰ 6S⁰

ऑक्सीकरण अवस्था:

सभी तत्व ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते है।

68 में से 2 इलेक्ट्रॉन तथा 4f अथवा 5d में से 1 इलेक्ट्रॉन बाहर निकलने से +3 ऑक्सीकरण अवस्था बनती है।  +3 ऑक्सीकरण अवस्था सबसे अधिक स्थायी होती है क्योंकि तीन इलेक्ट्रॉन निकलने के पश्चात् शेष इलेक्ट्रॉन पर नाभिक का आकर्षण बल अधिक हो जाता है जिससे और इलेक्ट्रॉन निकलना कठिन हो जाता है।

कुछ तत्व स्थायित्व के कारण +2 व +4 ऑक्सीकरण अवस्था भी दर्शाते है परन्तु ये ऑक्सीकरण अवस्था +ऑक्सीकरण अवस्था की तुलना में कम स्थायी है अतः +2 व +ऑक्सीकरण अवस्था कम स्थायी है।

Ce = [Xe] 4f¹ 5d¹ 6S²

Ce⁴⁺  = [Xe] 4f⁰ 5d⁰ 6S⁰

Yb = [Xe] 4f¹⁴ 5d⁰ 6S²

Yb²⁺  = [Xe] 4f¹⁴ 5d⁰ 6S⁰

+4 ऑक्सीकरण अवस्था में ये ऑक्सीकारक होते है।

प्रश्न :  निम्न में से प्रबल ऑक्सीकारक है ?

La³⁺ , Yb²⁺ , Ce⁴⁺ , Eu²⁺

उत्तर : Ce⁴⁺

अंतर्राकाशी यौगिक :

संक्रमण तत्व अंतर्राकाशी यौगिक बनाते है।

व्याख्या :

संक्रमण तत्व जब एक दूसरे के नजदीक आते है तो उनके मध्य कुछ रिक्त स्थान शेष रह जाता है इसे अंतर्राकाशी स्थान कहते है।

अंतर्राकाशी स्थान में छोटे आकार के परमाणु जैसे H , B , C , N आदि के समा जाने से जो यौगिक बनते है उसे अंतर्राकाशी यौगिक कहते है।

अंतर्राकाशी यौगिको के गुण :

• कठोरता बढ़ जाती है।
• गलनांक अधिक हो जाता है।
• घनत्व अधिक हो जाता है।
• क्रियाशीलता कम हो जाती है।
• चालकता में परिवर्तन नहीं होता।

उत्प्रेरक :

अधिकांश संक्रमण तत्व उत्प्रेरक के रूप में काम आते है।

व्याख्या :

• इनमे आंशिक भरे हुए d कक्षक होते है।
• ये परिवर्तित संयोजकता प्रदर्शित करते है।

मिश्र धातु :

दो या दो से अधिक धातुओं के विलयन को मिश्र धातु कहते है।

जैसे : पीतल (कॉपर + Zn) , कांसा (Cu + Sn )

अधिकतर संक्रमण तत्व मिश्र धातु बनाते है।

व्याख्या :

संक्रमण तत्वों के आकार लगभग समान होने के कारण इनके क्रिस्टल जालको में से परमाणु एक दूसरे को प्रतिस्थापित कर देते है।

आयनन एन्थैल्पी :

किसी गैसीय उदासीन परमाणु की आखिरी कक्षा से इलेक्ट्रॉन को बाहर निकालने के लिए आवश्यक ऊर्जा को आयनन एन्थैल्पी कहते है।

किसी तत्व की प्रथम , द्वितीय , तृतीय , आयनन एन्थैल्पी में से तृतीय आयनन एन्थैल्पी सबसे अधिक होती है (आकार छोटा होने के कारण)

प्रश्न 1 : Cu की द्वितीय आयनन एन्थैल्पी Zn की द्वितीय आयनन एन्थैल्पी से अधिक होती है।

उत्तर : Cu = [Ar] 3d¹⁰ 4S¹

Cu⁺ = [Ar] 3d¹⁰ 4S⁰

Zn = [Ar] 3d¹⁰ 4S²

Zn⁺ = [Ar] 3d¹⁰ 4S¹

Cu में 3d¹⁰ के कारण द्वितीय आयनन एन्थैल्पी अधिक होती है।

प्रश्न 2 : Mn की तृतीय आयनन एन्थैल्पी Fe की तृतीय आयनन एन्थैल्पी से अधिक होती है।

उत्तर : Mn = [Ar] 3d⁵ 4S²

Mn²⁺ = [Ar] 3d⁵ 4S⁰

Fe = [Ar] 3d⁶ 4S²

Fe²⁺ = [Ar] 3d⁶ 4S⁰

Mn²⁺ में 3d⁵ कक्षक अर्द्धपूर्ण होने के कारण अधिक स्थायी होता है अतः Mn की तृतीय आयनन एन्थैल्पी अधिक होती है।

कणन एन्थैल्पी :

धातु को परमाणुओं में विभक्त करने के लिए आवश्यक ऊर्जा को कणन एन्थैल्पी कहते है , बाएं से दाएं जाने पर पहले अयुग्मित इलेक्ट्रॉन की संख्या बढ़ती है , प्रति परमाणु बँधो की संख्या बढ़ती जाती है परमाणु अधिक नजदीक आते जाते है अतः कणन एन्थैल्पी तथा गलनांक बढ़ते जाते है।

Mn के पश्चात् अयुग्मित इलेक्ट्रॉन की संख्या कम होती जाती है प्रति परमाणु बंधो की संख्या कम होती जाती है अतः गलनांक व कणन एन्थैल्पी कम होती जाती है।

संक्रमण तत्वों की :

चुंबकीय गुण :

वे परमाणु या आयन जिनमे अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते है वे अनुचुंबकिय कहलाते है।

परन्तु वे परमाणु या आयन जिनमे सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित होते है वे प्रतिचुंबकिय कहलाते है।

चुंबकीय गुणों की व्याख्या चुंबकीय आघूर्ण से करते है चुंबकीय आघूर्ण को u से प्रदर्शित करते है इनका मान सूत्र द्वारा ज्ञात किया जाता है।

U = √(n(n+2)) B.M

यहाँ n = अयुग्मित इलेक्ट्रॉन की संख्या है।

चुंबकीय आघूर्ण की इकाई बोर मैग्नेटोन (B .M ) होती है।

वे यौगिक जिनका चुंबकीय आघूर्ण शून्य होता है वे प्रतिचुंबकिय है।

प्रश्न 1 : Ni²⁺ , Cr³⁺ का चुंबकीय आघूर्ण ज्ञात कीजिये।

उत्तर : ₂₈Ni = [Ar] 3d⁸ 4S²

Ni²⁺ = [Ar] 3d⁸ 4S⁰

यहाँ n = 2

अतः U = √(n(n+2)) B.M

U = √ 2(2+2)

U = √ 8 B.M

₂₄Cr = [Ar] 3d⁵ 4S¹

Cr³⁺ = [Ar] 3d³ 4S⁰

यहाँ n = 3

अतः U = √(n(n+2)) B.M 

U = √3(3+2)

U =  √15 B.M

उपसहसंयोजक यौगिक :

अधिकतर संक्रमण तत्व संकुल यौगिक बनाते है क्योंकि

1. इनके (n -1)d , nS , nP कक्षको के मध्य ऊर्जा का अंतर कम होता है इनके खाली कक्षक आपस में मिलकर खाली संकर कक्षक बनाते है।

जिनमे लिगेंड अपने lone pair of electron त्यागते है जिससे संकुल यौगिक बनते है।  इन पर आवेश घनत्व अधिक होता है जिससे ये लिगेंड को अपनी ओर आकर्षित करते है।

ये परिवर्तित ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते है जिससे ये समान प्रकार के लिगेंड से मिलकर अलग अलग प्रकार के संकुल यौगिक बनाते है।

रंग :

अधिकतर संक्रमण तत्व या आयन जिनमे अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते है वे रंगीन होते है जैसे Ti³⁺ , V³⁺ , Cr³⁺ , Mn³⁺ , Fe³⁺ , Ni²⁺ , Cu²⁺ etc.

व्याख्या 

वे संक्रमण तत्व या आयन जिनमे अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते है , वे सूर्य के प्रकाश के दृश्य क्षेत्र में विकिरणों को अवशोषित कर लेते है।

जिससे इलेक्ट्रॉन t_2g कक्षक से e_g कक्षक में चले जाते है अर्थात d-d संक्रमण होता है।  अतः ये रंगीन होते है।

वे संक्रमण तत्व या आयन जिनमे सभी इलेक्ट्रॉन होते है वे रंगहीन होते है क्योंकि ये दृश्य क्षेत्र से विकिरणों को अवशोषित नहीं करते अर्थात d-d संक्रमण नहीं होता है। उदाहरण : Sc³⁺ , Ti⁴⁺ , Cu⁺¹ , Zn²⁺ आदि

Atomic radius of transition elements, oxidation phase संक्रमण तत्वों की :

परमाणु त्रिज्या :

संक्रमण तत्वों की श्रेणी में बायें से दाएं जाने पर निम्न दो कारक परमाणु के आकार को प्रभावित करते है।

1. प्रभावी नाभिकीय आवेश :

बाएं से दाएं जाने पर नाभिक में प्रोटोन की संख्या बढ़ती है अर्थात नाभिकीय आवेश बढ़ता जाता है , बाह्य इलेक्ट्रॉन पर नाभिक का आकर्षण बल बढ़ता है अतः परमाणु का आकार कम होता जाता है।

2. परिरक्षण प्रभाव या आवरणी प्रभाव :

(N – 1 )d के इलेक्ट्रॉन nS के इलेक्ट्रॉन को प्रतिकर्षित करते है इस प्रभाव को परिरक्षण प्रभाव कहते है।  परिरक्षण प्रभाव बढ़ने पर परमाणु का आकार बढ़ता है।

उपरोक्त दोनों कारक एक दूसरे के विपरीत कार्य करते है अतः परमाणु के आकार में विशेष कमी नहीं होती।

Sc से लेकर Cr तक कारक प्रभावी नाभिकीय आवेश अधिक प्रभावी होता है जिससे परमाणु का आकार कम होता जाता है।

Mn से लेकर Ni तक प्रभावी नाभिकीय आवेश तथा परिरक्षण प्रभाव दोनों कारक एक दूसरे के प्रति संतुलित रहते है अतः आकार लगभग समान रहता है।

Cu व Zn में कारक परिरक्षण प्रभाव अधिक प्रभावी रहता है अतः आकार में वृद्धि हो जाती है।

नोट : प्रथम संक्रमण श्रंखला से द्वितीय संक्रमण श्रंखला में जाने पर आकार में वृद्धि होती है जबकि द्वितीय से तृतीय में जाने पर आकार लगभग समान होते है।  (लेथेनाइड संकुचन के कारण )

ऑक्सीकरण अवस्था :

1. ये परिवर्तनशील ऑक्सीकरण अवस्था (संयोजकता ) प्रदर्शित करते है क्योंकि (N – 1 )d तथा nS कक्षको के मध्य ऊर्जा का अंतर कम होने के कारण दोनों कक्षको के इलेक्ट्रॉन बंध बनाने में भाग लेते है।

2. बाएं से दाएं जाने पर पहले अयुग्मित इलेक्ट्रॉन की संख्या बढ़ती जाती है अतः उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में यौगिक बनाने की प्रवृति बढ़ती जाती है।

बाद में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन की संख्या घटती जाती है जिससे ऑक्सीकरण अवस्था में यौगिक बनाने की प्रवृति बढ़ती है।

3. कॉपर सबसे कम ऑक्सीकरण +1 दर्शाता है जबकि Mn सबसे अधिक ऑक्सीकरण अवस्था +7 दर्शाता है।

4. कुछ तत्व d⁰ , d⁵ , d¹⁰ के अतिरिक्त स्थायित्व के कारण विशेष ऑक्सीाकरण अवस्था में स्थायी होते है।

5. F , O आदि अधिक विधुत ऋणिय तत्वों के कारण संक्रमण तत्व उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में पाएं जाते है क्योंकि अधिक विधुत ऋणिय तत्व इन्हे उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में ऑक्सीकृत कर देते है।

6. निम्न ऑक्सीकरण अवस्था में ऑक्साइड क्षारीय प्रवृति के जबकि उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में ऑक्साइड अम्लीय प्रवृति के होते है।

7. निम्न ऑक्सीकरण अवस्था में यौगिक आयनिक जबकि उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में यौगिक सहसंयोजक प्रकृति के होते है।

8. निम्न ऑक्सीकरण अवस्था में यौगिक अपचायक प्रकृति के जबकि उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में यौगिक ऑक्सीकारक प्रकृति के होते है।

12th class chemistry chapter अल्कोहल, फेनोल और ईथर (Alcohols, Phenols and Ethers) notes in hindi topic wise complete unit with examples and question answers .

एल्कोहल समावयवता , अल्कोहल का वर्गीकरण , समावयवता Classification of Alcohol

अल्कोहल और फिनोल बनाने की विधियां Methods of making alcohol and phenols

एल्कोहल के भौतिक गुण Physical Properties of Alcohol in hindi

एल्कोहल के रासायनिक गुण Chemical properties of alcohol in hindi

एस्टरीकरण , PCl5, PX3 , SOCl2 से क्रिया , अल्कोहल का निर्जलीकरण , विहाइड्रोजनीकरण

फ़िनॉल का अभिक्रिया , नाइट्रीकरण , ब्रोमोनीकरण , राइमरटीमान , कोल्बे

ईथर का नामकरण , बनाने की विधियाँ , भौतिक गुण , रासायनिक गुण

ईथर का नामकरण :

CH₃-CH₂-O-CH₂-CH₂-CH₃     (1-ethoxy propane)

CH₃-CH₂-O-C₆H₅    (ethoxy benzene) (फेनिटोल)

C₆H₅-O-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂    (1-phenoxy heptane)

ईथर बनाने की विधियाँ :

1. जब एथिल एल्कोहल की क्रिया सान्द्र H₂SO₄ के साथ 413k ताप पर की जाती है।  डाई एथिल ईथर बनता है।

क्रियाविधि :

यह क्रिया SN² क्रियाविधि से होती है।

कमियाँ :

इस विधि द्वारा सम्मित ईथर ही बनाये जा सकते है , असममित ईथर नहीं , क्योंकि असममित ईथर के साथ साथ अन्य ईथर भी बनते है जिससे इनका पृथक्करण आसानी से नहीं होता।

उपरोक्त क्रिया में 2⁰ अथवा 3⁰ एल्कोहल लेने पर मुख्य पदार्थ एल्कीन बनता है न की ईथर।

क्योंकि 3⁰ एल्कोहल में प्रतिस्थापन अभिक्रिया की तुलना में विलोपन अभिक्रिया सुगमता से होती है (3⁰ कार्बोकैटायन के अधिक स्थायित्व के कारण )

विलियम सन संश्लेषण :

जब सोडियम एल्कोहल की क्रिया एल्किल हैलाइड से की जाती है तो ईथर बनते है।

R-ONa + X-R^’  →  NaX + R-OR^’

नोट : इस विधि द्वारा सममित व असममित ईथर बनाई जा सकती है।

C₂H₅-ONa + X-C₂H₅ → NaX + 2C₂H₅O

C₂H₅-ONa + X-CH₃ → NaX + C₂H₅-O-CH₃

नोट : एनिसोल का निर्माण निम्न प्रकार से होता है।

C₆H₅-O-Na + X-CH₃ → C₆H₅-O-CH₃ + NaX

CH₃-ONa + X-C₆H₅ → CH₃-O-C₆H₅ + NaX

द्वितीय क्रिया संभव नहीं है क्योंकि हैलोबेंजीन अनुनाद के कारण C-X के मध्य द्विबंध आ जाते है जिससे बंध अधिक मजबूत हो जाता है।

नोट : तृतीयक हैलाइड की क्रिया सोडियम ऐथाऑक्साइड से करने पर मुख्य पदार्थ एल्कीन बनती है।

व्याख्या :

ऐथाऑक्साइड आयन नाभिक स्नेही के साथ साथ एक प्रबल क्षार भी है।  जो 3⁰ कार्बोकैटायन में से प्रोटॉन बाहर निकाल देता है जिससे मुख्य पदार्थ एल्कीन बनता है।

भौतिक गुण :

1. डाई मेथिल तथा डाइएथिन गैसीय अवस्था में जबकि अधिक कार्बन वाले ईथर द्रव अवस्था में होते है।
2. कम कार्बन वाले ईथर जल के साथ हाइड्रोजन बंध बना लेते है इसलिए जल में विलेय हो जाते है।
3. ईथर में C-O-C बंध कोण 111⁰7^’ मिनट होता है जो की चतुष्फलकीय कोण 109⁰28^’मिनट से अधिक हो क्योंकि ईथर में दो एल्किल समूह में मध्य पारस्परिक प्रतिकर्षण होता है।
4. एनिसोल में अनुनाद के कारण C-O bond की बंध लम्बाई कम होती है।

रासायनिक गुण :

H-X से क्रिया :

ईथर की क्रिया H-X से करने पर एल्कोहल व एल्किल हैलाइड बनते है।

R-O-R + HX → R-OH + RX

C₂H₅-O-C₂H₅ + HI → C₂H₅-OH + C₂H₅-I

नोट : असममित ईथर की क्रिया H-X से करने पर हैलोजन परमाणु उस एल्किल समूह से जुड़ता है जिसमे कार्बन कम होते है।

C₂H₅-O-CH₃ + HI → C₂H₅-OH + CH₃-I

नोट :  जब ईथर में ऑक्सीजन से बेंजीन वलय जुडी हो तो फिनॉल अवश्य बनती है।

C₆H₅-O-CH₃ + HI → C₆H₅-OH + CH₃-I

CH₃-O-C₆H₅ + HI → XXXXX

द्वितीय क्रिया सम्भव नहीं है क्योंकि अनुनाद के कारण C₆H₅-O बंध में द्विबंध गुण आ जाते है जिससे बंध अधिक मजबूत हो जाता है।

नोट : यदि ईथर में ऑक्सीजन से तृतीय एल्किल समूह जुड़ा हो तो 3⁰ हैलाइड अवश्य बनते है।

प्रश्न : एनिसोल में इलेक्ट्रॉन स्नेही प्रतिस्थापन अभिक्रिया O व P पर होती है क्यों ?

उत्तर : ऐनिसोल में +R प्रभाव के कारण O व P पर इलेक्ट्रॉन का घनत्व अधिक होता है जिससे electron स्नेही (+E) O व P पर प्रहार करता है।

Phenol reactions फ़िनॉल का अभिक्रिया :

औद्योगिक महत्व के एल्कोहल :