P block
आवर्त सारणी में दायीं ओर P block के तत्व रखें गए हैं।
आधुनिक आवर्त सारणी अनुसार वर्ग 13 से 18 तक के तत्व इसमें सम्मिलित है।
इसमें अधातु, धातु एवं उपधातु सभी शामिल है।
इसमें पदार्थ की तीनों अवस्थाएं ठोस, द्रव, गैस शामिल है।
वे तत्व जिनका अंतिम इलेक्ट्रॉन P कक्षक में भरता है, वह P block का सदस्य कहलाता है।
P block में 6 वर्ग सम्मिलित है
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Q.1 बोराॅन के उपयोग लिखिए।
Ans: बोराॅन के उपयोग -
बोराॅन का घनत्व कम होता है एवं गलनांक, क्वथनांक अधिक होता है। इसलिए इसका उपयोग बुलेट प्रूफ कपड़ों एवं वायुयान में किया जाता है।
विद्युत चालकता क्षीण होने के कारण अर्ध्दचालक के रूप में इलेक्ट्रॉन उपकरणों में इसका उपयोग किया जाता है।
इस्पात को अधिक कठोर बनाने में इसका उपयोग किया जाता है।
Q.2 बोराॅन परिवार क्या है? समूह 13 के तत्वों के सामान्य गुण लिखिए।
or
बोराॅन परिवार क्या है? बोराॅन के सामान्य गुण लिखिए।
Ans: समूह 13 को बोराॅन परिवार कहा जाता है। इसमें पांच तत्व होते हैं।
बोराॅन परिवार के गुण
आयनन ऊर्जा : बोराॅन की आयनन ऊर्जा इस वर्ग के अन्य तत्वों से अधिक होती है। वर्ग में ऊपर से नीचे जाने पर आयनन ऊर्जा का मान घटता है।
परमाणु आकार : बोराॅन का परमाणु आकार वर्ग के अन्य सभी तत्वों से बहुत छोटा होता है। वर्ग में ऊपर से नीचे जाने पर परमाणु आकार बढ़ता है, किंतु गैलियम का परमाणु आकार एल्युमिनियम से छोटा होता है। अतः परमाणु आकार का बढ़ता क्रम - B < Ga < Al < In < Tl
d कक्षक : बोराॅन में d कक्षक अनुपस्थित होता है जबकि वर्ग के अन्य तत्वों में d कक्षक पाया जाता है।
इलेक्ट्रॉन बंधुता : बोराॅन की इलेक्ट्रॉन बंधुता अधिक होती है। वर्ग में ऊपर से नीचे जाने पर इलेक्ट्रॉन बंधुता का मान घटता है।
विद्युत ऋणात्मकता : बोराॅन की विद्युत ऋणात्मकता अधिक होती है। वर्ग में ऊपर से नीचे जाने पर विद्युत ऋणात्मकता का मान घटता है।
Q.3 समूह 13 के तत्वों (बोराॅन परिवार) के भौतिक एवं रासायनिक गुण लिखिए।
Ans: समूह 13 को बोराॅन परिवार कहा जाता है। इसमें पांच तत्व होते हैं।
1 भौतिक गुण
घनत्व : वर्ग में ऊपर से नीचे जाने पर परमाणु द्रव्यमान बढ़ने से घनत्व एवं आकर भी बढ़ जाता है।
गलनांक एवं क्वथनांक : वर्ग में ऊपर से नीचे जाने पर गलनांक कम होता है एवं क्वथनांक भी कम होता है।
भौतिक अवस्था : बोराॅन अधातु है। यह अत्यधिक कठोर व काले रंग का होता है। बोराॅन परिवार के अन्य सभी सदस्य मुलायम (नर्म) धातु है।
2 रासायनिक गुण
ऑक्सीकरण अवस्था : समूह 13 के तत्वों के संयोजी कोश में तीन इलेक्ट्रॉन होते हैं। बोराॅन एवं एल्युमिनियम +3 ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं। जबकि शेष तत्व +1, +2, +3 ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं।
अक्रिय युग्म प्रभाव : वर्ग में ऊपर से नीचे जाने पर d एवं f कक्षक भी संरचना में जुड़ते जाते हैं। इन कक्षकों का परिरक्षण प्रभाव बहुत दुर्बल होता है। अतः बाह्य s कक्षक पर नाभिक का प्रभाव बढ़ जाता है, तो s कक्षक के इलेक्ट्रॉन आबंध बनाने में भाग नहीं लेते हैं, इसे ही अक्रिय युग्म प्रभाव कहते हैं।
उदाहरण : समूह 13 के तत्वों का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास ns²np¹ होता है। अक्रिय युग्म प्रभाव के कारण ns² (s कक्षक) के इलेक्ट्रॉन बंध बनाने में भाग नहीं लेता। अतः केवल np¹ का इलेक्ट्रॉन ही बंध बनाने में भाग लेता है।
Q.4 बोराॅन के असामान्य व्यवहार लिखिए।
Ans: बोराॅन के असामान्य व्यवहार निम्नलिखित है -
आयनन ऊर्जा : बोराॅन की आयनन ऊर्जा इस वर्ग के अन्य तत्वों से अधिक होती है।
परमाणु आकार : बोराॅन का परमाणु आकार वर्ग के अन्य सभी तत्वों से बहुत छोटा होता है।
d कक्षक : बोराॅन में d कक्षक अनुपस्थित होता है जबकि वर्ग के अन्य तत्वों में d कक्षक पाया जाता है।
इलेक्ट्रॉन बंधुता : बोराॅन की इलेक्ट्रॉन बंधुता अधिक होती है।
विद्युत ऋणात्मकता : बोराॅन की विद्युत ऋणात्मकता अधिक होती है।
केवल बोराॅन ही सहसंयोजी यौगिक बनाता है। जैसे BCl3, BF3
बोराॅन के ऑक्साइड एवं हाइड्राॅक्साइड अम्ल व क्षार में घुलने से मेटाबोरेट्स बनाते हैं।
B2O3 + 2NaOH --- 2NaBO2 + H2O
B(OH)3 + NaOH --- NaBO2 + 2H2O
Q.5 बोराॅन का विकर्ण संबंध समझाइए।
or
बोराॅन एवं सिलिकॉन में समानता लिखिए।
Ans: बोराॅन का विकर्ण संबंध (बोराॅन एवं सिलिकॉन में समानता) -
दोनों ही अधातु है।
दोनों के गलनांक एवं क्वथनांक उच्च होते हैं।
दोनों ही विद्युत के कुचालक होते हैं।
बोराॅन, सिलिकॉन के समान अपरूपता दर्शाता है।
दोनों के क्लोराइड नमीयुक्त वायु में धुआं देते हैं व जल में शीघ्र जल अपघटित होते हैं।
BCl3 + 3H2O --- B(OH)3 + 3HCl
SiCl4 + 4H2O --- Si(OH)4 + 4HCl
दोनों के कार्बाइड्स अत्यधिक कठोर होते हैं एवं इनका उपयोग कांच को काटने में किया जाता है।
Q.6 बोराॅन के यौगिक के नाम व रासायनिक क्रियाएं लिखिए।
Ans: बोरेक्स (सुहागा) : यह श्वेत क्रिस्टलीय पदार्थ होता है।
रासायनिक सूत्र : Na2B4O7.10H2O
जल के साथ अभिक्रिया
Na2B4O7 + 7H2O --- 2NaOH + 4H3BO3 (बोरिक अम्ल)
गर्म करने पर
Na2B4O7.10H2O + ∆ --- Na2B4O7 + ∆ --- 2NaBO2 (सोडियम मेटाबोरेट) + B2O3 (बोराॅन ऑक्साइड)
बोरेक्स के उपयोग
मोमबत्ती उद्योग में।
धातुओं को बनाने के लिए गलत के रूप में उपयोगी।
बोरेक्स मणिका परीक्षण में उपयोगी।
Q.7 CO बनाने की विधि, गुण एवं उपयोग लिखिए।
Ans: CO बनाने की विधियां -
कार्बन के अपूर्ण दहन से : कार्बन, ऑक्सीजन से क्रिया कर कार्बन मोनोऑक्साइड बनाता है।
2C + O2 --- 2CO(g)
फार्मिक अम्ल से : जब फार्मिक अम्ल को सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल की उपस्थिति में गर्म किया जाता है, तो कार्बन मोनोऑक्साइड बनता है।
HCOOH + conc. H2SO4 + ∆ --- CO(g) + H2O
भौतिक गुण
CO रंगहीन, गंधहीन व विषैली गैस है।
यह जल में अल्प विलेय होता है।
यह प्रबल अपचायक प्रकृति का होता है।
रासायनिक गुण
दहनशीलता : CO, ऑक्सीजन की उपस्थिति में दहन के फलस्वरुप नीली ज्वाला के साथ CO2 बनाता है।
2CO + O2 --- 2CO2(g)
अपचायक प्रकृति : यह धात्विक ऑक्साइड को धातु में अपचयित कर देता है।
ZnO + CO --- Zn + CO2(g)
सोडियम हाइड्राॅक्साइड से क्रिया : CO, सोडियम हाइड्राॅक्साइड के साथ क्रिया कर सोडियम फॉर्मेट बनाता है।
CO + NaOH --- HCOONa
CO के उपयोग -
उद्योगों में ईंधन के रूप में।
धातुओं में अपचायक के रूप में।
मिथाइल एल्कोहल के निर्माण में।
Q.8 CO2 बनाने की विधि, गुण एवं उपयोग लिखिए।
Ans: CO2 बनाने की विधियां
CaCO3 के दहन से : कैल्शियम कार्बोनेट को जलाने पर कार्बन डाइऑक्साइड मुक्त होता है।
CaCO3 + ∆ --- CaO + CO2(g)
CaCO3 पर अम्ल की क्रिया से : कैल्शियम कार्बोनेट की क्रिया अम्ल से करने पर कार्बन डाइऑक्साइड गैस का निर्माण होता है।
CaCO3 + 2HCl --- CaCl2 + H2O + CO2(g)
भौतिक गुण
CO2 रंगहीन, गंधहीन गैस है।
यह विषैली प्रकृति की नहीं होती।
यह जल में विलेय होता है।
रासायनिक गुण
कैल्शियम हाइड्राॅक्साइड से क्रिया : CO2, कैल्शियम हाइड्राॅक्साइड के साथ क्रिया कर कैल्शियम कार्बोनेट बनाता है।
Ca(OH)2 + CO2 --- CaCO3 + H2O
प्रकाश संश्लेषण : CO2 प्रकाश संश्लेषण के द्वारा कार्बोहाइड्रेट का निर्माण करता है।
6CO2 + 6H2O --- C6H12O6 + 6O2
CO2 के उपयोग :
अग्निशामक में आग बुझाने के लिए।
धावन सोडा बनाने में।
सोडा वाटर में।
Q.9 ग्रेफाइट की संरचना, गुण तथा उपयोग लिखिए।
Ans: ग्रेफाइट की संरचना : इसमें प्रत्येक कार्बन परमाणु sp2 संकरित होता है। प्रत्येक कार्बन परमाणु दूसरे कार्बन परमाणु के साथ सहसंयोजी बंध द्वारा जुड़ा होता है। जिसके कारण इसका षट्कोणीय वलय बनता है। C-C बंध लंबाई 141.5 pm तथा इन परतों के बीच की दूरी 340 pm होती है।
संरचना ###
भौतिक गुण
यह चिकना एवं काले रंग का होता है।
यह विद्युत व ऊष्मा का अच्छा चालक होता है।
यह कागज पर निशान छोड़ता है।
रासायनिक गुण
ग्रेफाइट को सांद्र नाइट्रिक अम्ल के साथ गर्म करने पर ग्राफिक अम्ल बनता है।
तनु अम्लों एवं क्षारों का कोई प्रभाव नहीं होता।
उपयोग
पेंसिल बनाने में।
स्नेहक के रूप में।
न्यूट्रॉन मंदक के रूप में।
Q.10 हीरे की संरचना, गुण व कार्य लिखिए।
Ans: हीरे में सभी कार्बन परमाणु sp3 संकरित होते हैं और चतुष्फलकीय रूप में व्यवस्थित होते हैं। प्रत्येक कार्बन परमाणु अन्य कार्बन परमाणु से सहसंयोजी बंध द्वारा जुड़े होते है। प्रत्येक C-C बंध की लंबाई 154 pm होती है।
संरचना ###
भौतिक गुण
यह रंगहीन, चमकीला पदार्थ है।
यह ऊष्मा एवं विद्युत का कुचालक होता है।
यह सर्वाधिक कठोरतम तत्व है।
रासायनिक गुण : इसे वायु में जलाने पर CO2 गैस देता है व अवशेष नहीं बचता है।
उपयोग
कठोरता के कारण कांच को काटने में उपयोगी।
आभूषणों के रूप में।
चिकित्सकों के विशिष्ट औजार बनाने में।
Q.11 बोरेक्स बनाने की विधि, संरचना, गुण एवं उपयोग लिखिए।
Ans: बोरेक्स बनाने की विधि :
कोलमैनाइट द्वारा : जब कोलमैनाइट के साथ सोडियम कार्बोनेट के सांद्र विलयन को गर्म किया जाता है, तो बोरेक्स बनता है।
Ca2B6O11 + 2Na2CO3 + ∆ -- 2CaCO3 + Na2B4O7 (बोरेक्स) + 2NaBO2
संरचना ###
गुण
यह सफेद क्रिस्टलीय पदार्थ होता है।
यह ठोस व जल में विलेय होता है।
जलीय विलयन में जल अपघटन के कारण क्षारीय होता है।
बोरेक्स मनका परीक्षण : जब बोरेक्स को गर्म किया जाता है, तो यह जल के अणु को त्याग कर Na2B4O7 बनाता है तथा जब Na2B4O7 को गर्म किया जाता है तब 2NaBO2 (सोडियम मेटाबोरेट) एवं B2O3 बनता है, जो सफेद वह कांच के समान होता है। यह ठंडा होने पर मोती जैसा दिखाई देता है तथा इसके विशिष्ट रंग होते हैं। यह बोरेक्स मनका परीक्षण कहलाता है।
Na2B4O7.10H2O + ∆ -- Na2B4O7 + ∆ -- 2NaBO2 (सोडियम मेटाबोरेट) + B2O3
उपयोग
बोरेक्स मनका परीक्षण द्वारा धनायन के परीक्षण में।
धातु में गालक के रूप में।
मोमबत्ती उद्योग में।
कांच, इनेमल के निर्माण में।
Q.12 बोरिक अम्ल बनाने की विधि, संरचना, गुण एवं उपयोग लिखिए।
Ans: बोरिक अम्ल बनाने की विधि -
बोरेक्स द्वारा : बोरेक्स को जल में घोलने पर बोरिक अम्ल बनता है।
Na2B4O7 + 7H2O --- 2NaOH + 4H3BO3 (बोरिक अम्ल)
कोलमैनाइट द्वारा : कोलमैनाइट को उबलते जल में डालकर SO2 गैस प्रवाहित करने पर बोरिक अम्ल बनता है।
Ca2B6O11 + 2H2O + 2SO2 --- 2CaSO4 + 6H3BO3
संरचना
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गुण
क्रिस्टल सफेद होता है एवं चिकना होता है।
ठंडे जल में अल्प विलेय होता है।
उपयोग
इसके पाउडर को घावों में छिड़का जाता है।
इनेमल बनाने में।
कांच उद्योगों में।
Q.13 डाइबोरेन की संरचना को समझाइए।
Ans: