कार्बन परिवार के रासायनिक गुण: Difference between revisions

Latest revision as of 20:17, 27 May 2024

कार्बन परिवार, जिसे आवर्त सारणी में समूह 14 के रूप में भी जाना जाता है, में कार्बन (C), सिलिकॉन (Si), जर्मेनियम (Gr), टिन (Sn), और सीसा Pb) सम्मिलित हैं। कार्बन, सिलिकन, जर्मेनियम, टिन, लेड तथा फ्लेरोवियम समूह 14 के तत्व है। कार्बन प्रकृति में पाया जाना वाला अतिबाहुल्य तत्व है। यह प्रकृति में स्वतंत्र एवं संयुक्त अवस्था में बहुतायत में पाया जाने वाला तत्व है। यह प्रकृति में कोयला, ग्रेफाइट तथा हीरा में मिलता है, जबकि संयुक्त अवस्था में यह धातु कार्बोनेट, हाइड्रोकार्बन तथा वायु में यह कार्बन डाइऑक्साइड गैस के रूप में मिलता है।ये तत्व अपने समान इलेक्ट्रॉन विन्यास के कारण कुछ सामान्य रासायनिक गुण साझा करते हैं। यहाँ कार्बन परिवार के कुछ सामान्य रासायनिक गुण हैं:

अणु की संयोजन क्षमता

कार्बन परिवार के सभी तत्वों में चार संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं, क्योंकि वे समूह 14 से संबंधित हैं।

कार्बन के दो महत्वपूर्ण यौगिक ज्ञात हैं:

कार्बन मोनोऑक्साइड (CO)
कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂)

कार्बन डाइऑक्साइड बनाने की विधि

वायु की अधिकता मे

वायु की अधिकता में कार्बन डाइऑक्साइड कार्बन या कार्बनयुक्त ईधन के पूर्ण दहन पर प्राप्त होती है।

${\ce {C(s) + O2(g) -> CO2(g)}}$

${\ce {CH4(g) + 2O2(g) -> CO2(g) + 2H2O(g)}}$

कैल्सियम कार्बोनेट पर तनु HCl की अभिक्रिया द्वारा

कैल्सियम कार्बोनेट पर तनु की अभिक्रिया द्वारा कार्बन डाइऑक्साइड प्राप्त होती है।

${\ce {CaCO3(s) + 2HCl(aq) -> CaCl2(aq) + CO2(g) + 2H2O(l)}}$

कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) बनाने की विधियां

ऑक्सीकरण

कार्बन की ऑक्सीजन अथवा वायु की सीमित मात्रा में ऑक्सीकरण करने पर कार्बन मोनोऑक्साइड प्राप्त होता है।

${\ce {2C(s) + O2(g) -> 2 CO(g)}}$

फार्मिक अम्ल के निर्जलीकरण द्वारा

सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल द्वारा फार्मिक अम्ल का 373 K पर निर्जलीकरण करने पर अल्प मात्रा में शुद्ध कार्बन मोनोऑक्साइड प्राप्त होता है।

${\ce {HCCOOH -> H2O + CO}}$

कोक पर भाप की अभिक्रिया द्वारा

कोक पर भाप प्रवाहित करने पर "वाटर गैस" अथवा "संश्लेषण गैस" प्राप्त होती है।

${\ce {C(s) + H2O(g) -> CO(g) + H2(g)}}$

प्रोड्यूसर गैस

जब भाप के स्थान पर वायु का प्रयोग किया जाता है, तब CO तथा N₂ का मिश्रण प्राप्त होता है।

${\ce {2C(s) + O2(g) + 4N2(g) -> 2CO(g) + 4N2(g)}}$

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 [[Category:P ब्लॉक तत्व]][[Category:कक्षा-11]][[Category:रसायन विज्ञान]]
-कार्बन परिवार, जिसे आवर्त सारणी में समूह 14 के रूप में भी जाना जाता है, में कार्बन (C), सिलिकॉन (Si), जर्मेनियम (Gr), टिन (Sn), और सीसा Pb) सम्मिलित हैं। कार्बन, सिलिकन, जर्मेनियम, टिन, लेड तथा फ्लेरोवियम समूह 14 के तत्व है। कार्बन प्रकृति में पाया जाना वाला अतिबाहुल्य तत्व है। यह प्रकृति में स्वतंत्र एवं संयुक्त अवस्था में बहुतायत में पाया जाने वाला तत्व है। यह प्रकृति में कोयला, ग्रेफाइट तथा हीरा में मिलता है, जबकि संयुक्त अवस्था में यह धातु कार्बोनेट, हाइड्रोकार्बन तथा वायु में यह कार्बनडाइ ऑक्साइड गैस के रूप में मिलता है।ये तत्व अपने समान इलेक्ट्रॉन विन्यास के कारण कुछ सामान्य रासायनिक गुण साझा करते हैं। यहाँ कार्बन परिवार के कुछ सामान्य रासायनिक गुण हैं:
+कार्बन परिवार, जिसे [[आवर्त सारणी की उत्पत्ति|आवर्त सारणी]] में समूह 14 के रूप में भी जाना जाता है, में कार्बन (C), सिलिकॉन (Si), जर्मेनियम (Gr), टिन (Sn), और सीसा Pb) सम्मिलित हैं। कार्बन, सिलिकन, जर्मेनियम, टिन, लेड तथा फ्लेरोवियम समूह 14 के तत्व है। कार्बन प्रकृति में पाया जाना वाला अतिबाहुल्य [[तत्व]] है। यह प्रकृति में स्वतंत्र एवं संयुक्त अवस्था में बहुतायत में पाया जाने वाला तत्व है। यह प्रकृति में कोयला, ग्रेफाइट तथा हीरा में मिलता है, जबकि संयुक्त अवस्था में यह धातु कार्बोनेट, [[हाइड्रोकार्बन]] तथा वायु में यह [[कार्बन डाइऑक्साइड]] गैस के रूप में मिलता है।ये तत्व अपने समान इलेक्ट्रॉन विन्यास के कारण कुछ सामान्य रासायनिक गुण साझा करते हैं। यहाँ कार्बन परिवार के कुछ सामान्य रासायनिक गुण हैं:
 === अणु की संयोजन क्षमता ===
-कार्बन परिवार के सभी तत्वों में चार संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं, क्योंकि वे समूह 14 से संबंधित हैं।
+कार्बन परिवार के सभी तत्वों में चार संयोजी [[इलेक्ट्रॉन]] होते हैं, क्योंकि वे समूह 14 से संबंधित हैं।
 कार्बन के दो महत्वपूर्ण यौगिक ज्ञात हैं:
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 ==कार्बन डाइऑक्साइड बनाने की विधि==
 ===वायु की अधिकता मे===
-वायु की अधिकता में कार्बन डाइऑक्साइड कार्बन या कार्बनयुक्त ईधन के पूर्ण दहन पर प्राप्त होती है।
+वायु की अधिकता में कार्बन डाइऑक्साइड कार्बन या कार्बनयुक्त ईधन के पूर्ण [[दहन]] पर प्राप्त होती है।
 <chem>C(s) + O2(g) -> CO2(g)</chem>
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 यह सिलिकॉन का ऑक्साइड है। अधिकतर, सिलिकॉन डाइऑक्साइड रेत निष्कर्षण और क्वार्ट्ज शुद्धि सहित खनन  के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। सिलिका धूआं गर्म अभिक्रियाओं से प्राप्त होता है। सिलिकॉन डाइऑक्साइड का रासायनिक सूत्र SiO<sub>2</sub> होता है। सिलिकॉन डाइऑक्साइड प्रकृति में '''क्वार्ट्ज के रूप में व्यापक रूप से पाया जाता है। यह गंधहीन एवं स्वादहीन यौगिक है, तथा अपने क्रिस्टलीय रूप में प्राप्त किया जाता है। भूपर्पटी का लगभग 90 % भाग सिलिका एवं सिलिकेट से बना है। सिलिकन डाइऑक्साइड, जिसे सामान्यतः 'सिलिका' नाम से जाना जाता है, यह अपने क्रिस्टलीय रूप में प्राप्त होता है। सिलिका के कुछ रूप क्वार्ट्ज़, क्रिस्टलबेलाइट हैं।'''
 ==सिलिकॉन डाइऑक्साइड की आणविक संरचना==
-सिलिकॉन डाइऑक्साइड की संरचना निम्नलिखित है:
+[[सिलिकॉन डाइऑक्साइड]] की संरचना निम्नलिखित है:
 <big>O= Si = O</big>
-सिलिकन डाइऑक्साइड एक सहसंयोजक त्रिवमीय जालक युक्त ठोस है, जिसमे सिलिकन परमाणु चतुष्फलकीय रूप में चार ऑक्सीजन परमाणु से सहसंयोजक बंध बनता है। प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु एक दुसरे सिलिकन परमाणु से जुड़ा रहता है एयर यह इस प्रकार एक बृहद अनु बनाता है।
+सिलिकन डाइऑक्साइड एक सहसंयोजक त्रिवमीय जालक युक्त ठोस है, जिसमे सिलिकन परमाणु चतुष्फलकीय रूप में चार ऑक्सीजन परमाणु से [[सहसंयोजक बंध]] बनता है। प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु एक दुसरे सिलिकन परमाणु से जुड़ा रहता है एयर यह इस प्रकार एक बृहद [[अणु]] बनाता है।
 ===सिलिकॉन डाइऑक्साइड के निर्माण की विधि===
 सोडियम सिलिकेट ( Na<sub>2</sub>Si<sub>3</sub>O<sub>7</sub> ) विलयनों के अम्लीकरण द्वारा सिलिकॉन डाइऑक्साइड प्राप्त किया जाता है, और साथ में सोडियम सल्फेट प्राप्त होता है।
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 कोल, कोक, काष्ठ, चारकोल, जंतु चारकोल, काजल, गैस कार्बन  क्रिस्टलीय रूप है।
 ==हीरा==
-हीरा कार्बन का सबसे शुद्ध क्रिस्टलीय अपरूप है हीरा कई कार्बन से मिलकर बना होता है, जो एक साथ चतुष्फलकीय रुप से जुड़े होते हैं। हीरे में प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य कार्बन परमाणुओं से घिरे होते हैं और उनसे मजबूत सहसंयोजक आबंध - सबसे मजबूत प्रकार के रासायनिक आबंध द्वारा जुड़े होते हैं। प्रत्येक कार्बन का sp<sup>3</sup> संकरण होता है। हीरा में क्रिस्टलीय जालक होता है। कार्बन में प्रत्येक कार्बन चार  और कार्बन से जुड़ा होता है प्रत्येक कार्बन की बंध लम्बाई 154 pm होती है। हीरा पृथ्वी पर पाया जाने वाला सर्वाधिक कठोर पदार्थ है। हीरे का गलनांक बहुत उच्च होता है, इसका उपयोग धार तेज करने के लिए अपघर्षक के रूप में तथा विधुत लैंप में टंगस्टन तंतु बनाने में होता है।
+हीरा कार्बन का सबसे शुद्ध क्रिस्टलीय अपरूप है हीरा कई कार्बन से मिलकर बना होता है, जो एक साथ चतुष्फलकीय रुप से जुड़े होते हैं। हीरे में प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य कार्बन परमाणुओं से घिरे होते हैं और उनसे मजबूत सहसंयोजक आबंध - सबसे मजबूत प्रकार के रासायनिक आबंध द्वारा जुड़े होते हैं। प्रत्येक कार्बन का sp<sup>3</sup> संकरण होता है। हीरा में क्रिस्टलीय जालक होता है। कार्बन में प्रत्येक कार्बन चार  और कार्बन से जुड़ा होता है प्रत्येक कार्बन की बंध लम्बाई 154 pm होती है। हीरा पृथ्वी पर पाया जाने वाला सर्वाधिक कठोर पदार्थ है। हीरे का [[गलनांक]] बहुत उच्च होता है, इसका उपयोग धार तेज करने के लिए अपघर्षक के रूप में तथा विधुत लैंप में टंगस्टन तंतु बनाने में होता है।
 ===हीरा के प्रमुख उपयोग===
 *कांच को काटने में कटर के रूप में
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 *चट्टानों एवं पत्थर काटने की मशीन में इसका उपयोग होता है।
 ==ग्रेफाइट==
-ग्रेफाइट (Graphite) ग्रीक भाषा का शब्द है जिसे ग्रेफो से लिया गया है। ग्रेफो का अर्थ होता है लिखना अर्थात इसके द्वारा कागज पर निशान बनाया जा सकता है। ग्रेफाइट (Graphite) को कार्बन का अपरूप पदार्थ माना जाता है। ग्रेफाइट को काला सीसा और प्लबगो के नाम से भी जाना जाता है। यह कार्बन का ही एक खनिज है। ग्रेफाइट एक आधातु पदार्थ है जो विद्युत और ताप का सुचालक होता है। ग्रेफाइट को जब 700℃ का ताप दिया जाता है तो यह जल जाती है और जलकर कार्बन डाइऑक्साइड बनाती है। यह एक परत संरचना होती है जिसमें अनेक परतें होती हैं ये सभी परतें वान्डरवाल बल द्वारा जुडी रहती हैं। ग्रेफाइट में प्रत्येक कार्बन sp<sup>2</sup> संकरित होता है। ग्रेफाइट कार्बन का दूसरा अपररूप होता है। इसमें कार्बन परमाणु समान्तर परतों में व्यवस्थित होते हैं। ग्रेफाइट अधातु होकर भी मुलायम और विद्युत का चालक होता है। ग्रेफाइट की संरचना षटकोणीय जालक परत के रूप में होती है। ग्रेफाइट में मुक्त इलेक्ट्रान पाए जाते हैं। जो सम्पूर्ण जालक के रूप में गमन करते हैं। ग्रेफाइट में कार्बन परमाणु विभिन्न परतों में व्यवस्थित होते हैं। जिनमे प्रत्येक  कार्बन परमाणु अन्य कार्बन परमाणुओं से सहसंयोजक बंध के द्वारा जुड़कर षट्कोणीय रेखीय संरचना बनता है। प्रत्येक कार्बन परमाणु का चौथा इलेक्ट्रान मुक्त होता है। जो इसे विद्युत का अच्छा चालक बनाता है। ग्रेफाइट में कार्बन परमाणु की विभिन्न परते एक दूसरे स कमजोर बांडर वाल बलों द्वारा जुड़ी होती हैं। अतः ये एक दुसरे पर फिसल सकती हैं। इसलिए जब हम ग्रेफाइट को छूते हैं तो यह फिसलता है। इसे काला लेड भी कहते हैं।
+ग्रेफाइट (Graphite) ग्रीक भाषा का शब्द है जिसे ग्रेफो से लिया गया है। ग्रेफो का अर्थ होता है लिखना अर्थात इसके द्वारा कागज पर निशान बनाया जा सकता है। [[ग्रेफाइट]] (Graphite) को कार्बन का अपरूप पदार्थ माना जाता है। ग्रेफाइट को काला सीसा और प्लबगो के नाम से भी जाना जाता है। यह कार्बन का ही एक खनिज है। ग्रेफाइट एक आधातु पदार्थ है जो विद्युत और ताप का सुचालक होता है। ग्रेफाइट को जब 700℃ का ताप दिया जाता है तो यह जल जाती है और जलकर कार्बन डाइऑक्साइड बनाती है। यह एक परत संरचना होती है जिसमें अनेक परतें होती हैं ये सभी परतें वान्डरवाल बल द्वारा जुडी रहती हैं। ग्रेफाइट में प्रत्येक कार्बन sp<sup>2</sup> संकरित होता है। ग्रेफाइट कार्बन का दूसरा अपररूप होता है। इसमें कार्बन परमाणु समान्तर परतों में व्यवस्थित होते हैं। ग्रेफाइट अधातु होकर भी मुलायम और विद्युत का चालक होता है। ग्रेफाइट की संरचना षटकोणीय जालक परत के रूप में होती है। ग्रेफाइट में मुक्त इलेक्ट्रान पाए जाते हैं। जो सम्पूर्ण जालक के रूप में गमन करते हैं। ग्रेफाइट में कार्बन परमाणु विभिन्न परतों में व्यवस्थित होते हैं। जिनमे प्रत्येक  कार्बन परमाणु अन्य कार्बन परमाणुओं से सहसंयोजक बंध के द्वारा जुड़कर षट्कोणीय रेखीय संरचना बनता है। प्रत्येक कार्बन परमाणु का चौथा इलेक्ट्रान मुक्त होता है। जो इसे विद्युत का अच्छा चालक बनाता है। ग्रेफाइट में कार्बन परमाणु की विभिन्न परते एक दूसरे स कमजोर बांडर वाल बलों द्वारा जुड़ी होती हैं। अतः ये एक दुसरे पर फिसल सकती हैं। इसलिए जब हम ग्रेफाइट को छूते हैं तो यह फिसलता है। इसे काला लेड भी कहते हैं।
 ===ग्रेफाइट के प्रमुख उपयोग===
 *ग्रेफाइट के चूर्ण का उपयोग मशीनों के पुर्जो में स्नेहक के रूप में होता है।
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 *उच्च ताप पर अतिचालक होने के कारण तकनीकी रूप से यह कार्बन का महत्त्वपूर्ण अपररूप है।
 === उपधातु लक्षण ===
-सिलिकॉन, कार्बन परिवार का दूसरा तत्व, एक उपधातु है। यह अर्ध-संचालन व्यवहार प्रदर्शित करते हुए धातु और अधातु दोनों के गुणों को साझा करता है।
+सिलिकॉन, कार्बन परिवार का दूसरा तत्व, एक [[उपधातु]] है। यह अर्ध-संचालन व्यवहार प्रदर्शित करते हुए [[धातु]] और [[अधातु]] दोनों के गुणों को साझा करता है।
 === धात्विक गुण में वृद्धि ===
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 === ऑक्सीजन के साथ अभिक्रियाशीलता ===
-कार्बन ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके ऑक्साइड बनाता है, जैसे कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) और कार्बन डाइऑक्साइड (CO2)। परिवार के अन्य तत्व भी ऑक्सीजन के साथ ऑक्साइड बनाते हैं, लेकिन ऑक्साइड की प्रकृति भिन्न हो सकती है।
+कार्बन ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके ऑक्साइड बनाता है, जैसे कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) और [[कार्बन डाइऑक्साइड]] (CO<sub>2</sub>)। परिवार के अन्य तत्व भी ऑक्सीजन के साथ ऑक्साइड बनाते हैं, लेकिन ऑक्साइड की प्रकृति भिन्न हो सकती है।
 === टेट्राहाइड्राइड्स बनाने की प्रवृत्ति ===
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 ये सामान्य गुण कार्बन परिवार के रासायनिक व्यवहार का एक सिंहावलोकन प्रदान करते हैं, लेकिन यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि व्यक्तिगत तत्वों में अद्वितीय विशेषताएं और प्रतिक्रियाशीलता पैटर्न हो सकते हैं।
+==अभ्यास प्रश्न==
+*बोरॉन के समस्थानिक कौन कौन से हैं ?
+*सिलिकॉन डाइऑक्साइड का रासायनिक सूत्र क्या है ? इलेक्ट्रॉन
+*प्रोड्यूसर गैस का रासायनिक सूत्र लिखिए।
+*कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) बनाने की विधियां का वर्णन कीजिये।