सारांश
कक्षा 12 रसायन विज्ञान एनसीईआरटी पाठ्यपुस्तक का अध्याय 4, "d एवं f ब्लॉक के तत्व", संक्रमण धातुओं (समूह 3–12) और आंतरिक संक्रमण धातुओं (लैंथेनॉइड और ऐक्टिनॉइड) को समझाता है — इनके इलेक्ट्रॉनिक विन्यास, परिवर्तनशील ऑक्सीकरण अवस्थाएँ, चुंबकीय व्यवहार, रंगीन आयन, उत्प्रेरक गुण और K₂Cr₂O₇ एवं KMnO₄ जैसे प्रमुख यौगिकों की चर्चा करता है।
- संक्रमण धातु की पहचान — अध्याय d-ब्लॉक को समूह 3–12 में स्थित करता है और संक्रमण धातु को उसके अपूर्ण d-उपकोश द्वारा परिभाषित करता है — इसीलिए जस्ता, कैडमियम और पारा अलग रखे जाते हैं और इन तत्वों में एक परिवार के विशिष्ट गुण पाए जाते हैं।
- d-ब्लॉक के अभिलाक्षणिक गुण — अपूर्ण रूप से भरे d-कक्षक संक्रमण धातुओं के समस्त व्यवहार को जन्म देते हैं — परिवर्तनशील ऑक्सीकरण अवस्थाएँ, अनुचुंबकत्व, रंगीन आयन, संकुल और अंतराकाशी यौगिकों का निर्माण, मिश्रधातु निर्माण और उत्प्रेरक क्रियाशीलता — ये सभी एक ही अंतर्निहित इलेक्ट्रॉनिक कारण के परिणाम के रूप में प्रस्तुत किए गए हैं।
- f-ब्लॉक और लैंथेनॉइड संकुचन — दो आंतरिक-संक्रमण श्रेणियाँ — लैंथेनॉइड और रेडियोधर्मी ऐक्टिनॉइड — का परिचय दिया गया है; लैंथेनॉइड संकुचन यह समझाता है कि d-श्रृंखला की दूसरी और तीसरी पंक्ति के तत्वों का आकार लगभग एकसमान क्यों होता है और उन्हें अलग करना कठिन क्यों है।
- महत्वपूर्ण ऑक्सीकारक यौगिक — अध्याय K₂Cr₂O₇ और KMnO₄ पर समाप्त होता है — ये प्रमुख संक्रमण-धातु यौगिक प्रबल ऑक्सीकारक हैं जिनकी तैयारी और अभिक्रियाएँ अनेक औद्योगिक और विश्लेषणात्मक उपयोगों का आधार हैं।
मुख्य बिंदु और सूत्र
- 01संक्रमण धातुएँ समूह 3–12 में हैं; इनके d-कक्षक चार श्रेणियों (3d, 4d, 5d, 6d) में क्रमशः भरते जाते हैं। Zn, Cd और Hg वास्तविक संक्रमण धातुएँ नहीं हैं क्योंकि इनके d-कक्षक भूमि अवस्था और सामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाओं में पूर्णतः भरे होते हैं।
- 02परिवर्तनशील ऑक्सीकरण अवस्थाएँ अपूर्ण d-कक्षक भराव के कारण उत्पन्न होती हैं; मैंगनीज सबसे विस्तृत परास (+2 से +7) दर्शाता है। d-ब्लॉक में ऑक्सीकरण अवस्थाएँ एक-एक इकाई से भिन्न होती हैं, जबकि p-ब्लॉक में दो-दो से।
- 03संक्रमण धातुएँ अयुग्मित d-इलेक्ट्रॉनों के कारण अनुचुंबकीय होती हैं; चुंबकीय आघूर्ण की गणना केवल-चक्रण सूत्र µ = √(n(n+2)) BM से होती है, जहाँ n अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
- 04रंगीन आयन d–d इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण के कारण बनते हैं जब अवशोषित ऊर्जा दृश्य क्षेत्र में पड़ती है; पूर्णतः भरे या रिक्त d-कक्षकों वाले आयन (जैसे Sc³⁺, Zn²⁺) रंगहीन होते हैं।
- 05लैंथेनॉइड संकुचन — La से Lu तक परमाण्विक और आयनिक त्रिज्याओं में क्रमिक कमी — के कारण 5d तत्वों (जैसे Hf, 159 pm) की त्रिज्या उनके 4d समकक्षों (जैसे Zr, 160 pm) के लगभग बराबर होती है, जिससे उन्हें प्रकृति में अलग करना कठिन होता है।
- 06ऐक्टिनॉइड (Th–Lr) लैंथेनॉइड की तुलना में अधिक विस्तृत ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दर्शाते हैं क्योंकि 5f, 6d और 7s ऊर्जा स्तर तुलनीय होते हैं; सभी ऐक्टिनॉइड रेडियोधर्मी हैं और भारी सदस्यों की अर्ध-आयु बहुत कम होती है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
01लैंथेनॉइड संकुचन क्या है और इसके क्या परिणाम हैं?
लैंथेनॉइड संकुचन, लैंथेनम (La) से ल्यूटेशियम (Lu) तक लैंथेनॉइड तत्वों की परमाण्विक और आयनिक त्रिज्याओं में क्रमिक कमी है, जो नाभिकीय आवेश बढ़ने पर 4f इलेक्ट्रॉनों के एक-दूसरे पर दुर्बल परिरक्षण के कारण होती है। इसका मुख्य परिणाम यह है कि 5d संक्रमण श्रेणी के तत्वों की परमाण्विक त्रिज्या संगत 4d तत्वों (जैसे Zr 160 pm और Hf 159 pm) के लगभग बराबर होती है, जिससे वे प्रकृति में साथ पाए जाते हैं और उनका पृथक्करण अत्यंत कठिन होता है।
02पोटेशियम परमैंगनेट (KMnO₄) कैसे बनाया जाता है और अम्लीय माध्यम में इसकी ऑक्सीकरण अभिक्रियाएँ क्या हैं?
KMnO₄ का व्यावसायिक उत्पादन MnO₂ (पाइरोलूसाइट अयस्क) को वायु या KNO₃ की उपस्थिति में KOH के साथ क्षारीय ऑक्सीकारक संगलन द्वारा हरे K₂MnO₄ (मैंगनेट) में बदलकर, फिर क्षारीय विलयन में मैंगनेट के वैद्युत-अपघटनी ऑक्सीकरण द्वारा किया जाता है। अम्लीय विलयन में अर्ध-अभिक्रिया है: MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O (E° = +1.52 V)। यह Fe²⁺ को Fe³⁺, आयोडाइड को I₂, ऑक्सैलेट को CO₂ और नाइट्राइट को नाइट्रेट में ऑक्सीकृत करता है।
03संक्रमण धातुएँ परिवर्तनशील ऑक्सीकरण अवस्थाएँ क्यों दर्शाती हैं जबकि अधिकांश मुख्य-समूह धातुएँ नहीं?
संक्रमण धातुओं में आंशिक रूप से भरे (n−1)d कक्षक होते हैं जिनकी ns कक्षकों से ऊर्जा का अंतर बहुत कम होता है, इसलिए इलेक्ट्रॉन खोने या साझा करने में अत्यधिक ऊर्जा नहीं लगती। अतः इनकी ऑक्सीकरण अवस्थाएँ एक-एक इकाई से भिन्न होती हैं (जैसे V²⁺, V³⁺, V⁴⁺, V⁵⁺), जबकि असंक्रमण तत्व सामान्यतः अक्रिय युगल प्रभाव और उपकोशों के बीच अधिक ऊर्जा अंतर के कारण दो-दो इकाइयों से भिन्न ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दर्शाते हैं।
04क्या एनसीईआरटी कक्षा 12 रसायन विज्ञान अध्याय 4 की पीडीएफ निःशुल्क डाउनलोड होती है?
हाँ, एनसीईआरटी कक्षा 12 रसायन विज्ञान भाग I अध्याय 4 की पीडीएफ ncerthindi.com पर बिल्कुल निःशुल्क डाउनलोड की जा सकती है।
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