समूह III ए के पी तत्व III-ए के पी-तत्वों के लिए। पी तत्व

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1. समूह III पी-तत्वों की सामान्य विशेषताएँ

इन तत्वों की जमीनी अवस्था का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास ns 1 np 2 एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति की विशेषता है। उत्तेजित अवस्था में, उनमें तीन अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो sp2 संकरण में होने के कारण तीन सहसंयोजक बंधों के निर्माण में भाग लेते हैं। इस मामले में, समूह IIIA तत्वों के परमाणुओं में एक खाली कक्षीय होता है, और संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या ऊर्जा-उपलब्ध कक्षकों की संख्या से कम रहती है। इसलिए, समूह IIIA तत्वों के कई सहसंयोजक यौगिक लुईस एसिड हैं - इलेक्ट्रॉन युग्म स्वीकर्ता, जिसे प्राप्त करने से वे न केवल समन्वय संख्या को चार तक बढ़ाते हैं, बल्कि अपने पर्यावरण की ज्यामिति को भी बदलते हैं - विमानों में से एक टेट्राहेड्रल (sp 2 संकरण अवस्था) बन जाता है। .

बोरॉन इस उपसमूह के अन्य तत्वों से गुणों में भिन्न है। बोरॉन एकमात्र अधातु है जो रासायनिक रूप से निष्क्रिय है और सहसंयोजक बंध B?F, B?N, B?C, आदि बनाता है, जिसकी बहुलता अक्सर pp?pp बंधन के कारण बढ़ जाती है। बोरॉन का रसायन सिलिकॉन के रसायन के करीब है, यह एक विकर्ण समानता दर्शाता है। रिक्तियां डी-ऑर्बिटल्स एल्यूमीनियम परमाणुओं पर दिखाई देती हैं, परमाणु की त्रिज्या बढ़ जाती है, इसलिए, समन्वय संख्या बढ़कर छह हो जाती है। गैलियम, इंडियम, थैलियम डी-ब्लॉक धातुओं के ठीक पीछे स्थित हैं; डी-कोश का भरना परमाणुओं के क्रमिक संकुचन के साथ होता है। डी-संपीड़न के परिणामस्वरूप, एल्यूमीनियम और गैलियम की आयनिक त्रिज्या करीब होती है, और गैलियम का परमाणु त्रिज्या और भी छोटा होता है। Al से Ga की ओर जाने पर, नाभिक के प्रभावी आवेश में वृद्धि परमाणु की त्रिज्या में परिवर्तन की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण होती है, इसलिए आयनीकरण ऊर्जा बढ़ जाती है। आईपी ​​​​से टीएल तक जाने पर आयनीकरण ऊर्जा में वृद्धि डी- और एफ-संपीड़न का परिणाम है, जो परमाणु नाभिक के साथ वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के संपर्क में वृद्धि की ओर जाता है। नाभिक के साथ थैलियम के 6s 2 इलेक्ट्रॉनों की बाध्यकारी ऊर्जा में वृद्धि से उनके लिए बांड के निर्माण में भाग लेना मुश्किल हो जाता है और उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था में उनके यौगिकों की स्थिरता में कमी आती है। तो टैलियम, लेड, बिस्मथ और पोलोनियम के लिए, +1, +2, +3, + ऑक्सीकरण अवस्था वाले यौगिक स्थिर होते हैं।

समूह III पी-तत्वों में विशिष्ट तत्व - बोरॉन और एल्यूमीनियम और गैलियम उपसमूह के तत्व - गैलियम, इंडियम, थैलियम शामिल हैं। बोरॉन को छोड़कर सभी सूचीबद्ध तत्व धातु हैं। एल्यूमीनियम के अपवाद के साथ सभी तत्व दुर्लभ हैं, जो पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का 8.8% है। बाहरी इलेक्ट्रॉनिक स्तर पर उनके पास तीन इलेक्ट्रॉन ns 2 np 1 होते हैं, और उत्तेजित अवस्था में उनके पास ns 1 np 2 इलेक्ट्रॉन होते हैं। बोरॉन उपसमूह के तत्वों का उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था +3 है। इस तथ्य के कारण कि Ga, In, T1 परमाणुओं में अंतिम स्तर में 18 इलेक्ट्रॉन होते हैं, A1 से Ga में संक्रमण के दौरान कुछ गुणों में नियमित अंतर का उल्लंघन होता है। उपसमूह IIIA के तत्वों के कुछ भौतिक स्थिरांक तालिका में दिए गए हैं। 7.

2. समूह IIIA तत्व (बोरोन उपसमूह)

2.1 बोर

प्राकृतिक संसाधन . बोरॉन मुक्त अवस्था में नहीं, बल्कि केवल बद्ध अवस्था में पाया जाता है। मुख्य खनिज बोरेट्स हैं: ना 2 बी 4 0 7 10 एच 2 ओ - बोरेक्स, एच 3 बीओ 3 - बोरिक एसिड, बोरान नाइट्राइड बीएन।

रसीद। तकनीकी (अनाकार) बोरॉन अपने ऑक्साइड के मैग्नीशियम-थर्मल अपचयन द्वारा प्राप्त किया जाता है:

3 एमजी + बी 2 ओ 3 3 एमजीओ + 2 बी; एच<0.

MgO को HCl में घोलकर निकाला जाता है। हाइड्रोजन के साथ हलाइड्स की कमी से क्रिस्टलीय बोरॉन प्राप्त होता है:

2ВВr 3 + 3Н 2 6HBr + 2B।

गुण। बोरॉन अनाकार (भूरा) और क्रिस्टलीय (काला) रूपों में जाना जाता है। बोरॉन का क्रिस्टल जाली बहुत मजबूत (आइकोसैहेड्रोन) है, यह उच्च कठोरता, कम एन्ट्रॉपी एस 0 (सी) = 7 ईयू में खुद को प्रकट करता है। और उच्च गलनांक। बोरॉन 1.42 eV के बैंड गैप वाला एक सेमीकंडक्टर है।

बोरॉन तत्वों की आवधिक प्रणाली में पहला पी-तत्व है। बाहरी इलेक्ट्रॉन शेल की संरचना 2s 2 2p l । उत्तेजना परमाणु को sp 2 में स्थानांतरित करती है - एक संकर वैलेंस अवस्था जिसमें कक्षाएँ 120 0 (ВFз, ВС1з) के अंतर्गत स्थित होती हैं। एक मुक्त पी-ऑर्बिटल और परमाणु के छोटे आकार की उपस्थिति के कारण, बोरॉन गैर-साझा इलेक्ट्रॉन जोड़े के सबसे मजबूत स्वीकारकर्ताओं में से एक है और इस प्रकार के जटिल आयन बनाता है:

बीएफ 3 (जी) + एचएफ = एच (पी),

बीएफ 3 (जी) + एफ - (पी) = -1 (पी)।

कॉम्प्लेक्स आयन [बीएफ 4] -1 में टेट्राहेड्रल संरचना है, जो अन्य बोरॉन यौगिकों की विशेषता भी है।

उपसमूह III ए के तत्वों के गुण

बड़ी संख्या में अकार्बनिक बोरॉन युक्त पॉलिमर की उपस्थिति दाता-स्वीकर्ता की बातचीत से जुड़ी है। वैद्युतीयऋणात्मकता के मान के अनुसार, बोरॉन लगभग वैद्युतीयऋणात्मकता पैमाने के बीच में है, इसलिए यह +3 (ВF 3, В 2 О 3) के ऑक्सीकरण अवस्था वाले यौगिकों में एक ऑक्सीकरण एजेंट और एक कम करने वाला एजेंट दोनों हो सकता है। -3 के ऑक्सीकरण अवस्था वाले यौगिक (Mg 3 B 2, B 3 H 6)। बोरॉन द्वारा गठित बंधन सहसंयोजक हैं। बोरॉन के लिए, यौगिक विशिष्ट होते हैं जिसमें यह जटिल आयनों (बी 4 ओ 7 2-, बीएफ 4 -) का हिस्सा होता है।

बोह्र सिलिकॉन के साथ एक विकर्ण सादृश्य प्रकट करता है। बोरॉन और सिलिकॉन के लिए, डेरिवेटिव सबसे अधिक विशेषता है जिसमें ये तत्व सकारात्मक रूप से ध्रुवीकृत होते हैं। दोनों तत्वों के लिए, उनके निचले हाइड्राइड अस्थिर और गैसीय होते हैं। बोरॉन और सिलिकॉन के ऑक्सीजन यौगिकों की रसायन शास्त्र में बहुत आम है: ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड्स की अम्लीय प्रकृति, ऑक्साइड का ग्लास गठन, कई बहुलक संरचनाओं को बनाने की क्षमता इत्यादि। सामान्य परिस्थितियों में, बोरॉन रासायनिक रूप से निष्क्रिय होता है। बोरॉन पर जल का कोई प्रभाव नहीं पड़ता; केंद्रित नाइट्रिक और सल्फ्यूरिक एसिड इसे बोरिक एसिड में ऑक्सीकृत करते हैं:

2V + ZN 2 S0 4 \u003d 2H 3 VO 3 + 3SO 2,

बी + 3 एचएनओ 3 \u003d एच 3 बीओ 3 + जेडएन0 2।

उबलते हाइड्रोक्लोरिक और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड का इस पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। मेटाबोरेट्स के गठन के साथ अनाकार बोरॉन केंद्रित क्षार समाधानों में घुल जाता है:

2V + 2KON + 2H 2 O 2KVO 2 + ZN 2।

सभी मामलों में, अनाकार बोरॉन की तुलना में क्रिस्टलीय बोरॉन रासायनिक रूप से कम सक्रिय है। रासायनिक प्रतिक्रियाओं में, बोरॉन अक्सर कम करने वाले एजेंट के रूप में कार्य करता है।

बोरॉन के हाइड्रोजन यौगिक। बोरॉन हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है; बोरेन या बोरेन कृत्रिम रूप से प्राप्त किए जाते हैं। ये एक अप्रिय गंध के साथ गैसें या वाष्पशील तरल पदार्थ हैं, बहुत जहरीला!उन्हें दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है: बी एन एच एन +4 (बी 2 एच 6) और बी एन एच एन +6 (बी 4 एच 10)। बोरेन BH3 रासायनिक प्रतिक्रियाओं में एक मध्यवर्ती उत्पाद के रूप में मौजूद है, जिसके कण एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करके एक डिमर (डिबोराने) बनाते हैं:

2बीएच 3 (जी) = बी 2 एच 6 (जी), जी 0 = -126kJ

डिबोराने प्राप्त करते हैं:

1) ЗNа[ВН 4 ] + 4ВF 3 गैस चरण 2В 2 Н 6 + ЗNа[ВF 4 ];

2) 2BC?z+6H 2 (d) गैस चरण B 2 H 6 + 6HC1;

ये प्रतिक्रियाएं गैस चरण या गैर-जलीय मीडिया में आगे बढ़ती हैं।

डिबोराने एक जोरदार कम करने वाला एजेंट है; हवा में प्रज्वलित:

बी 2 एच 6 + 3 ओ 2 3 एच 2 ओ + बी 2 ओ 3;

हाइड्रोजन छोड़ने के लिए पानी के साथ तेजी से प्रतिक्रिया करता है:

बी 2 एच बी + 6 एच 2 0 2 वी (ओएच) 3 + 6 एच 2।

एक ईथर माध्यम में बी 2 एचबी लिथियम हाइड्राइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे लिथियम टेट्राहाइड्रोबोरेट बनता है:

बी 2 एच 6 + 2 लीह 2 ली।

ऑक्सीजन के साथ, बोरॉन ऑक्साइड बी 2 ओ 3 बनाता है - एक सफेद हाइग्रोस्कोपिक पाउडर या भंगुर कांच जैसा द्रव्यमान। बी 2 ओ 3 सख्ती से पानी जोड़ता है, एसिड बनाता है:

बी 2 ओ 3 + एच 2 ओ \u003d 2 एचबीओ 2 (मेटाबोरिक एसिड),

एचबीओ 2 + एच 2 ओ = एच 3 बीओ 3 (ऑर्थोबोरिक एसिड)।

ऑर्थोबोरिक (या बस बोरिक) एसिड एक सफेद क्रिस्टलीय पदार्थ है जो आसानी से बहुत पतले मदर-ऑफ-पर्ल फ्लेक्स में छूट जाता है। फ्लैट समांतर परतों में स्थित एच 3 बीओ 3 अणु हाइड्रोजन बंधन से जुड़े हुए हैं, और परतों के बीच कनेक्शन कमजोर वैन डेर वाल्स बलों द्वारा किया जाता है। बोरिक एसिड पानी में और साथ ही कार्बनिक सॉल्वैंट्स के कुछ समाधानों में अत्यधिक घुलनशील है। जलीय घोलों में, यह हाइड्रोक्सो कॉम्प्लेक्स के निर्माण के कारण खुद को एक मोनोबेसिक एसिड के रूप में प्रकट करता है:

बी (ओएच) 3 + एच 2 0 \u003d एच [बी (ओएच) 4]।

हाइड्रोजन टेट्राहाइड्रोक्सोबोरेट एक कमजोर एसिड है, जो कार्बोनिक एसिड की ताकत के समान है। ऑर्थोबोरिक एसिड एच 3 बीओ 3 100 डिग्री सेल्सियस पर, एक पानी के अणु के उन्मूलन के साथ, मेटाबोरिक एसिड एचबीओ 2 में गुजरता है। सक्रिय धातुओं के ऑर्थोबोरेट्स और मेटाबोरेट्स दोनों हाइड्रोलिसिस से गुजरते हैं:

ना 2 बी 4 0 7 + 2H 2 O2NaB0 2 + 2H 3 बीओ 3।

टेट्राबोरिक एसिड एच 2 बी 4 ओ 7 मुक्त अवस्था में अज्ञात है, इसके टेट्राबोरेट लवण प्रकृति में पाए जाते हैं; सोडियम टेट्राबोरेट का गठन क्षार के जलीय घोल के साथ H 3 BO 3 को बेअसर करके किया जाता है:

4H 3 BO 3 + 2NaOH \u003d Na 2 B 4 O 7 + 7H 2 O।

बोरॉन की +3 ऑक्सीकरण अवस्था अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्वों (नाइट्राइड्स, हलाइड्स) वाले यौगिकों में प्रकट होती है।

हलाइड्स की अम्लीय प्रकृति उनके हाइड्रोलिसिस के दौरान प्रकट होती है:

BC1 3 + ZN 2 O \u003d H 3 VO 3 + ZNS1।

नाइट्रोजन के साथ, बोरॉन यौगिक बीएन - बोरॉन नाइट्राइड बनाता है। प्रतिक्रिया के अनुसार 1200 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर संश्लेषण किया जाता है:

बी 2 ओ 3 + 2 एनएच 3 \u003d 2 बीएन + 3 एच 2 ओ।

इस प्रकार प्राप्त बोरॉन नाइट्राइड एक सफेद, तालक जैसा पाउडर होता है; इसे अक्सर "व्हाइट ग्रेफाइट" कहा जाता है। इसकी क्रिस्टल संरचना ग्रेफाइट के समान होती है। बोरॉन और नाइट्रोजन परमाणु एसपी 2 हाइब्रिड बॉन्ड से जुड़े हुए हैं। परतों के तल में बोरॉन परमाणु के खाली p कक्षक और नाइट्रोजन परमाणु के एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म के कारण अतिरिक्त बंधन होता है। व्यक्तिगत परतें वैन डेर वाल्स बलों द्वारा जुड़ी हुई हैं। "व्हाइट ग्रेफाइट" में उच्च अग्नि प्रतिरोध होता है, रासायनिक रूप से निष्क्रिय होता है और ग्रेफाइट जैसे गुच्छे में छूट जाता है।

बोरॉन नाइट्राइड के एक और संशोधन में घनाकार हीरे जैसी संरचना है। इसमें बोरॉन तथा नाइट्रोजन परमाणु sp3 संकर अवस्था में होते हैं। सीएन = 4 पर, तीन बंधन विनिमय तंत्र द्वारा बनते हैं, और एक दाता-स्वीकारकर्ता तंत्र द्वारा, बोरॉन परमाणु एक इलेक्ट्रॉन जोड़ी स्वीकर्ता और नाइट्रोजन परमाणु एक दाता होने के साथ होता है। बीएन के इस संशोधन को बोरज़ोन या एल्बोर कहा जाता है। उच्च तापमान पर, एल्बर को "सफेद ग्रेफाइट" से प्राप्त किया जा सकता है, जैसे हीरा काले ग्रेफाइट से प्राप्त होता है:

बीएन (हेक्स) बीएन (घन)।

कार्बन के साथ गर्म करने पर बोरॉन कार्बाइड B 4 C बनाता है:

7С + 2В 2 ओ 3 6СО + В 4 सी।

बोरॉन कार्बाइड कठोरता में हीरे और बोराज़ोन के बाद दूसरे स्थान पर है।

गर्म होने पर, बोरॉन कई धातुओं के साथ परस्पर क्रिया करता है, जिससे विभिन्न रचनाओं के बोराइड बनते हैं, उदाहरण के लिए: Cr 4 B, Cr 3 B, CrB, CrB 2। ये क्रिस्टलीय पदार्थ होते हैं। डी-तत्वों के सभी बोराइडों की विशेषता उच्च कठोरता, दुर्दम्य और रासायनिक रूप से निष्क्रिय है। एस-तत्वों के बोराइड, उदाहरण के लिए, एमजीबी 2, प्रतिक्रियाशील हैं।

आवेदन पत्र। बोरॉन का उपयोग मिश्र धातुओं के लिए एक योजक के रूप में किया जाता है, जिससे उनका ताप प्रतिरोध और पहनने का प्रतिरोध बढ़ जाता है। चूंकि बोरॉन नाभिक में एक उच्च न्यूट्रॉन कैप्चर क्रॉस सेक्शन है, न्यूट्रॉन परिरक्षण और परमाणु रिएक्टरों के नियंत्रण उपकरणों में बोरॉन का उपयोग किया जाता है।

बोरेट्स कई डिटर्जेंट में पाए जाते हैं। बी 2 ओ 3 - कई एनामेल्स, ग्लेज़ और विशेष प्रकार के ग्लास का एक आवश्यक हिस्सा। माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक में, बोरॉन का उपयोग अर्धचालक के रूप में किया जाता है और इसका उपयोग अर्धचालक पदार्थों को डोप करने के लिए किया जाता है। सफेद ग्रेफाइट एक इन्सुलेटर और एक ठोस उच्च तापमान स्नेहक के रूप में कार्य करता है। धातुओं के प्रसंस्करण में बोरज़ोन का उपयोग ड्रिलिंग कार्यों में एक सुपरहार्ड सामग्री के रूप में किया जाता है। अत्यधिक दुर्दम्य भागों के निर्माण के लिए बोराइड्स का उपयोग किया जाता है।

बोरिक एसिड दवा में प्रयोग किया जाता है। सोडियम टेट्राबोरेट ना 2 बी 4 0 7 (बोरेक्स) का उपयोग सोल्डरिंग फ्लक्स के रूप में किया जाता है, क्योंकि इस नमक के पिघलने में, मेटाबोरेट्स के गठन के साथ धातु ऑक्साइड अच्छी तरह से घुल जाते हैं:

ना 2 बी 4 ओ 7 + CuO2NaBO2 Cu (BO 2) 2।

2.2 एल्युमिनियम

आवधिक प्रणाली के समूह III का दूसरा विशिष्ट तत्व। एल्युमिनियम पहली और सबसे हल्की पी-धातु है। बोरॉन की तुलना में, एल्यूमीनियम में एक बड़ा परमाणु त्रिज्या और एक छोटा आयनीकरण क्षमता होती है; नतीजतन, इसके धात्विक गुणों में वृद्धि होती है। अधातु बोरॉन के विपरीत, एल्यूमीनियम एक उभयधर्मी तत्व है। एल्युमिनियम और इसका हाइड्रॉक्साइड अम्ल और क्षार में घुल जाता है। एल्युमिनियम के रसायन विज्ञान के लिए, ऑक्सीजन के लिए इसकी उच्च आत्मीयता अत्यंत महत्वपूर्ण है; तालिका 8 में एल्युमीनियम ऑक्साइड और इसके एनालॉग्स के गठन की एन्थैल्पी और गिब्स ऊर्जा के मूल्यों को दिखाया गया है।

IIIA समूह आक्साइड के थर्मोडायनामिक पैरामीटर

एल्युमिनियम के निर्माण की एन्थैल्पी और गिब्स ऊर्जा दोनों ही गैलियम और उसके अनुरूपों से काफी अलग हैं, जो इसकी उच्च स्थिरता का संकेत देते हैं। और, अंत में, एल्यूमीनियम के लिए सिलिकॉन के साथ एक क्षैतिज सादृश्य है। यह पृथ्वी की पपड़ी में सबसे आम रासायनिक यौगिकों एलुमिनोसिलिकेट्स में स्पष्ट रूप से प्रकट होता है।

प्राकृतिक संसाधन . एल्युमीनियम पृथ्वी पर सबसे प्रचुर तत्वों में से एक है, जो ऑक्सीजन और सिलिकॉन के बाद बहुतायत में तीसरे स्थान पर है। एल्युमीनियम 250 खनिजों का हिस्सा है, मुख्य रूप से एलुमिनोसिलिकेट्स, जिनसे पृथ्वी की पपड़ी बनती है; उनके विनाश का उत्पाद मिट्टी A1 2 O 3 2SiO 2 2H 2 O (काओलाइट) है। आमतौर पर मिट्टी में लोहे के यौगिकों का मिश्रण होता है, जो इसे भूरा रंग देता है। कभी-कभी सफेद मिट्टी होती है, बिना लोहे की अशुद्धियों के। A1 2 O 3 का तकनीकी नाम एल्यूमिना है। एल्यूमीनियम के निष्कर्षण के लिए, खनिजों का उपयोग किया जाता है: बॉक्साइट A1 2 O 3 H 2 O, साथ ही नेफलाइन Na 2 OAl 2 O 3 2SiO 2, क्रायोलाइट Na 3। शुद्ध A1 2 O 3 - कोरन्डम है। अशुद्धियों की सामग्री के आधार पर, कोरन्डम का एक अलग रंग और नाम होता है। रूबी और नीलम रत्न क्रोमियम ऑक्साइड (रूबी) और टाइटेनियम और आयरन ऑक्साइड (नीलम) के मिश्रण से रंगे कोरंडम क्रिस्टल होते हैं।

एल्युमिना और क्रायोलाइट के मिश्रण के पिघलने के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा एल्यूमीनियम प्राप्त किया जाता है। पिघला ए? Na 3 क्रायोलाइट में 2 O 3 को 950 ° C पर इलेक्ट्रोलिसिस और 6-7 V के वोल्टेज के अधीन किया जाता है। चल रही प्रक्रियाएँ:

अल 2 ओ 3 \u003d 2 ए? 3+ + 3O 2 - (आयनों में पृथक्करण);

कैथोड पर: ए? 3+ +3e = ए?;

एनोड पर: 2O 2- - 4e \u003d O 2।

उच्च शुद्धता वाला एल्यूमीनियम, जो आवश्यक है, उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी में, विशेष तरीकों से प्राप्त किया जाता है: वैक्यूम आसवन या ज़ोन मेल्टिंग।

एल्यूमीनियम के भौतिक और रासायनिक गुण . एल्युमिनियम एक चांदी जैसी सफेद धातु है। बहुत नरम, आसानी से पन्नी में फैला हुआ। यह एफसीसी संरचना में क्रिस्टलीकृत होता है। विद्युत चालकता के मामले में यह चांदी, सोने और तांबे के बाद चौथे स्थान पर है। हवा में, यह अल 2 ओ 3 की सबसे पतली फिल्म (10 -5 मिमी) के साथ कवर किया गया है, जो उच्च शक्ति द्वारा प्रतिष्ठित है। सुरक्षात्मक फिल्म मज़बूती से धातु को आगे ऑक्सीकरण से बचाती है। एल्यूमीनियम से जुड़ी लगभग सभी प्रतिक्रियाएं ऑक्साइड फिल्म के विनाश या इसके माध्यम से अभिकर्मक के प्रसार के लिए जरूरी गुप्त (छिपी हुई) अवधि के साथ आगे बढ़ती हैं।

एल्युमीनियम उच्च तापमान पर pnictogens और chalcogens के साथ परस्पर क्रिया करता है। हैलोजन के साथ, आयोडीन के अपवाद के साथ, एल्यूमीनियम सीधे प्रतिक्रिया नहीं करता है। केंद्रित सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड इसे निष्क्रिय करते हैं, इसलिए यह उनमें नहीं घुलता है। एल्युमिनियम हाइड्रोक्लोरिक एसिड और क्षार के घोल में घुल जाता है:

2ए? + 6एचसी? \u003d 2A? C1 3 + ZN 2,

2ए? + 2NaOH + 6H2O = 2Na + 3H 2. .

एल्यूमीनियम, एक सुरक्षात्मक फिल्म से रहित, पानी के साथ सख्ती से संपर्क करता है:

2ए? + 6 एच 2 ओ \u003d 2 ए? (ओएच) 3 + 3एच 2।

एल्यूमीनियम यौगिकों में रासायनिक बंधन में बोरॉन यौगिकों की तुलना में आयनिकता का अनुपात अधिक होता है। तो, बीएफ 3 एक गैस है, ए? एफ 3 एक उच्च गलनांक वाला ठोस यौगिक है, इसे अच्छी तरह से नमक कहा जा सकता है; halides А?С1 3, А?Вг 3, А?I 3 गैर-धातु हलाइड्स और लवण के बीच मध्यवर्ती गुणों को प्रदर्शित करता है।

आयन ए? 3+, जिसमें एक छोटा त्रिज्या और एक बड़ा चार्ज होता है, जटिल गठन की प्रवृत्ति प्रदर्शित करता है, और एल्यूमीनियम में यह मैग्नीशियम की तुलना में अधिक होता है, और बोरॉन से कम होता है। एल्युमिनियम H2O, OH - , F - ; सभी एस- और पी-तत्वों की तरह, यह अमोनिया और इसके डेरिवेटिव के साथ मजबूत परिसर नहीं देता है। जटिल गठन के दौरान, एल्यूमीनियम परमाणु के मुक्त डी ऑर्बिटल्स रासायनिक बंधन में योगदान कर सकते हैं। यह K.Ch.=6 के साथ परिसरों के निर्माण की संभावना की व्याख्या करता है, उदाहरण के लिए, [A? (H 2 O) 6 ] 3+ (sp 3 d 2 - संकरण)।

सम्बन्ध। एल्युमीनियम हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। A1C1 3 पर ईथर के घोल में लिथियम हाइड्राइड के साथ क्रिया करके अप्रत्यक्ष रूप से एल्यूमीनियम हाइड्राइड प्राप्त किया जाता है:

एसी? 3 + 3LiH A?H 3 + 3LiC?.

एल्यूमिनियम हाइड्राइड एएलएच 3 - सफेद पाउडर; यह एक बहुलक यौगिक (A1H 3) n है। यदि पिछली प्रतिक्रिया LiH की अधिकता के साथ की जाती है, तो हमें लिथियम टेट्राहाइड्रोएलुमिनेट मिलता है:

एसी? 3 + 4LiHLi + 3HC?.

ली एक मजबूत कम करने वाला एजेंट है, हाइड्रोजन छोड़ने के लिए पानी के साथ हिंसक रूप से प्रतिक्रिया करता है:

ली + 4H 2 ओलीओएच + ए? (ओएच) 3 + 4एच 2।

गर्म होने पर, एल्यूमीनियम ऑक्सीजन के साथ जोरदार प्रतिक्रिया करता है:

4ए? (जी) + 3ओ 2 (जी) \u003d 2 ए? 2 ओ 3 (सी); जी ° = -3164 केजे।

एल्युमिनियम ऑक्साइड अल 2 ओ 3 एक बहुत ही कठोर, दुर्दम्य, रासायनिक रूप से प्रतिरोधी यौगिक (T pl \u003d 2072 o C, T bp \u003d 3500 o C) है, यह केवल एसिड या क्षार के साथ लंबे समय तक गर्म होने पर नष्ट हो जाता है:

लेकिन? 2 ओ 3 + 6एचसी? = 2ए?सी? 3 + जेडएन 2 ओ,

ए? 2 ओ 3 + 2NaOH \u003d 2NaA1O 2 + एच 2 ओ।

हाइड्रॉक्सोएलुमिनेट्स क्षारीय विलयनों में बनते हैं:

ए? 2 ओ 3 + 2NaOH + 7H 2 ओ \u003d 2Na।

एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइड A. (OH) 3 उभयधर्मी यौगिक, दो प्रकार के लवण इसके अनुरूप हैं: एल्यूमीनियम (III) लवण, उदाहरण के लिए, A? 2 (एसओ 4) 3, ए? सी? 3, और aluminates - एल्यूमीनियम एसिड के लवण। जलीय घोलों में, एल्युमिनेट्स हाइड्रॉक्सो कॉम्प्लेक्स के रूप में मौजूद होते हैं, उदाहरण के लिए, K [A? (OH) 4 ], मेटालुमिनिक एसिड के लवण के रूप में पिघलता है जो मुक्त अवस्था में मौजूद नहीं होता है, उदाहरण के लिए, KA? ओ 2। A1 (OH) 3 के संतृप्त जलीय घोल में संतुलन योजना को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:

ए? 3+ +3OH?A? (ओएच) 3 एचएच + + -

विलयन अवक्षेपित विलयन

एसिड (H +) के अतिरिक्त Al 3+ cation (cationic प्रकार के एल्यूमीनियम लवण) के निर्माण की दिशा में संतुलन में बदलाव होता है:

लेकिन? (ओएच) 3 + जेडएन + = ए? 3+ + जेडएच 2 ओ।

क्षार का योग (OH -) - आयनों (ऋणात्मक एल्यूमीनियम लवण) के निर्माण की ओर:

लेकिन? (ओएच) 3 + ओएच - \u003d -।

जलीय घोल में एल्युमीनियम लवण अत्यधिक हाइड्रोलाइज्ड होते हैं। माध्यम की प्रतिक्रिया घुलित नमक के प्रकार पर निर्भर करती है:

ए? 3+ + एच 2 ओए? ओएच 2+ + एच + पीएच< 7.

सोली ए? 3+ और कमजोर एसिड पूरी तरह से एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड अवक्षेप या एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्सोसाल्ट के गठन के साथ हाइड्रोलाइज्ड होते हैं:

ए? (सीएच 3 सीओओ) 3 + 2 एच 2 ओए? ओएच (सीएच 3 सीओओ) 2 ++ए? (ओएच) 2 सीएच 3 सीओओ + सीएच 3 सीओओएच।

मजबूत हाइड्रोलिसिस के कारण, कई एल्यूमीनियम लवणों को जलीय घोल से अलग नहीं किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, सल्फाइड, कार्बोनेट, साइनाइड, आदि):

लेकिन? 2 एस 3 + 6 एच 2 ओ \u003d 2 ए? (ओएच) 3 वी + 3 एच 2 एस ^

एल्युमीनियम के लवण और ऑक्सीजन युक्त अम्ल पानी में घुलनशील होते हैं। अपवाद एल्यूमीनियम फॉस्फेट ए-पीओ खराब घुलनशील फॉस्फेट का गठन जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। धनायन A की उपस्थिति में शरीर द्वारा फास्फोरस का स्वांगीकरण कम हो जाता है? 3+ आंत में खराब घुलनशील एल्यूमीनियम फॉस्फेट के बनने के कारण। एल्यूमीनियम की तैयारी निर्धारित करते समय इस परिस्थिति को ध्यान में रखा जाना चाहिए, उदाहरण के लिए, पेट ए की अम्लता विरोधी? (ओएच) 3।

पेट में, एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड एक जेल बनाता है जो गैस्ट्रिक जूस के हाइड्रोनियम आयनों को बेअसर करता है:

ए? (ओएच) 3 + 3एच 3 ओ + \u003d ए? 3+ + 6H 2 ओ

एल्युमिनियम आयन जो आंत में घोल में बदल गए हैं, खराब घुलनशील रूप में बदल जाते हैं - एल्युमिनियम फॉस्फेट:

ए? 3+ (पी) + आरओ 4 3- (पी) \u003d ए? आरओ 4 (टी)

जीवित जीवों में बायोलिगैंड्स (हाइड्रॉक्सी एसिड, पॉलीफेनोल, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड) के साथ, एल्युमीनियम केलेट जटिल यौगिक बनाता है। एक नियम के रूप में, यह ऑक्सीजन परमाणुओं के माध्यम से कार्बनिक लिगैंड्स के साथ बंधन बनाता है।

दंत चिकित्सा पद्धति में, एल्यूमीनियम यौगिकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, सफेद मिट्टी (काओलिन) ए? 2 ओ 3 एसआईओ 2 2 एच 2 ओ। काओलिन सीमेंट्स का हिस्सा है, जो एक अस्थायी भरने वाली सामग्री के साथ-साथ मुहर लगाने के मुकुट के लिए उपयोग किया जाता है।

+1 ऑक्सीकरण अवस्था में धातु सल्फेट्स के साथ, एल्यूमीनियम सल्फेट टाइप मी 2 एसओ 4 ए के दोहरे लवण बनाता है? 2 (SO4) 3 · 12H 2 O. इन यौगिकों को एल्युमिनियम फिटकरी कहते हैं। फिटकरी ठोस अवस्था में स्थिर होती है, और घोल में यह घटक आयनों में अलग हो जाती है। फिटकरी पानी में अत्यधिक घुलनशील होती है और विलयन से क्रिस्टलीकृत होती है, जिससे बड़े ऑक्टाहेड्रल क्रिस्टल बनते हैं।

एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड अक्रिस्टलीय अवक्षेप के रूप में प्राप्त होता है। क्रिस्टलीय ए? (ओएच) 3 को सोडियम एल्यूमिनेट के क्षारीय समाधानों के माध्यम से सीओ 2 पास करके प्राप्त किया जा सकता है:

2 ना + 2CO 2 \u003d 2A? (OH) 3 v + 2naHCo 3 + 4H 2 हे

आवेदन पत्र। प्रौद्योगिकी में उत्पादन और अनुप्रयोग के मामले में एल्युमिनियम दूसरी (लोहे के बाद) धातु है। दोनों शुद्ध एल्यूमीनियम और उसके मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है। मिश्र धातु - 4% (wt।) Cu, 1.5% Mg, 0.5% Mn युक्त ड्यूरालुमिन - विमान निर्माण में मुख्य संरचनात्मक सामग्री। बड़ी मात्रा में एल्यूमीनियम तारों के निर्माण में जाता है। पहला कृत्रिम पृथ्वी उपग्रह एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं से बना था। एल्यूमीनियम ऑक्सीजन के साथ उच्च आत्मीयता के कारण, एल्युमिनोथर्मी की प्रक्रिया संभव है - एल्यूमीनियम की कार्रवाई के तहत धातुओं को उनके ऑक्साइड से अलग करना। एल्युमिनोथर्मी का उपयोग कई धातुओं (Mn, Cr, V, W, आदि) के प्रयोगशाला उत्पादन के लिए किया जाता है, कुछ मामलों में उद्योग में (Sr, Ba, आदि प्राप्त करना)

एल्यूमिना का उपयोग दुर्दम्य और रासायनिक रूप से प्रतिरोधी मिट्टी के पात्र बनाने के लिए किया जाता है। शुद्ध A₄ के एकल क्रिस्टल बड़ी मात्रा में उगाए जाते हैं। 2 ओ 3 अशुद्धियों (कृत्रिम माणिक और नीलम) के योजक के साथ। उनका उपयोग सटीक तंत्र के लिए लेजर और बीयरिंग बनाने के लिए किया जाता है।

एल्यूमीनियम यौगिक सिलिकेट उद्योग (सीमेंट, चीनी मिट्टी के बरतन, चीनी मिट्टी की चीज़ें) के कई उत्पादों का हिस्सा हैं। फिटकरी का उपयोग चमड़ा और कपड़ा उद्योगों में किया जाता है। एल्युमिनियम सल्फेट का उपयोग जल शोधन के लिए किया जाता है। जल उपचार के पहले चरण के केंद्र में, निम्नलिखित प्रतिक्रिया का उपयोग किया जाता है:

लेकिन? 2 (SO 4) 3 + 3Ca (HCO 3) 2 3CaSO 4 + 2A? (ओएच) 3 + 6CO 2।

परिणामस्वरूप एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड के गुच्छे विभिन्न अशुद्धियों को तलछट में डाल देते हैं। कार्बनिक संश्लेषण में एल्यूमीनियम क्लोराइड और लिथियम हाइड्रोल्यूमिनेट का उपयोग किया जाता है।

एल्यूमीनियम लवण के क्रिस्टलीय हाइड्रेट्स में, पोटेशियम फिटकरी KA? (SO 4) 2 · 12H 2 O और जली हुई फिटकरी KA? (SO 4) 2 का उपयोग चिकित्सा पद्धति में किया जाता है, जो पोटेशियम फिटकरी को 433 K से अधिक नहीं के तापमान पर गर्म करके प्राप्त किया जाता है। .

जली हुई फिटकरी का उपयोग कसैले और सुखाने वाले एजेंट के रूप में पाउडर के रूप में किया जाता है। सुखाने का प्रभाव इस तथ्य के कारण होता है कि जली हुई फिटकरी धीरे-धीरे पानी को अवशोषित करती है:

केए? (एसओ 4) 2 + एक्सएच 2 ओ \u003d केए? (एसओ 4) 2 एक्सएच 2 ओ

एल्यूमीनियम लवण की औषधीय क्रिया इस तथ्य पर आधारित है कि ए? 3+ प्रोटीन (Pr प्रोटीन) के साथ कॉम्प्लेक्स बनाते हैं जो जैल के रूप में अवक्षेपित होते हैं:

ए? 3+ + पीआर >ए? पीआर

इससे माइक्रोबियल कोशिकाओं की मृत्यु हो जाती है और भड़काऊ प्रतिक्रिया कम हो जाती है।

फिटकरी का उपयोग श्लेष्म झिल्ली और त्वचा की सूजन संबंधी बीमारियों में धोने, धोने और लोशन के लिए किया जाता है। इसके अलावा, इस दवा का उपयोग कटौती (क्लॉटिंग क्रिया) के लिए हेमोस्टैटिक एजेंट के रूप में किया जाता है।

2.3 गैलियम उपसमूह

इस तथ्य के बावजूद कि गैलियम उपसमूह के तत्व विशिष्ट अनुरूप हैं, इसके व्यक्तिगत प्रतिनिधियों के गुणों में विशेषताएं हैं। गैलियम सीधे शीर्ष दस 3डी संक्रमण धातुओं का अनुसरण करता है, जिसके लिए डी-अनुबंध विशेष रूप से मजबूत होता है, इसलिए गैलियम का परमाणु त्रिज्या न केवल इसके भारी समकक्षों से छोटा होता है, बल्कि एल्यूमीनियम का भी होता है, जिसके परिणामस्वरूप अन्य ऊर्जा विशेषताओं में अंतर होता है। इसके एनालॉग्स से।

प्राकृतिक यौगिक। गैलियम, इंडियम, थैलियम, एल्यूमीनियम के विपरीत दुर्लभ और बिखरे हुए तत्व हैं। वे विभिन्न अयस्कों में अशुद्धियों के रूप में शामिल हैं। व्यवहार में, एक गैलियम खनिज है - गैलाइट CuGaS 2, जो दुर्लभ है। गैलियम एल्यूमीनियम और जस्ता के साथ आता है। इंडियम अयस्क रोकेसाइट CuInS 2 और इंडी FeInS 2 भी बहुत दुर्लभ हैं। थैलियम के उत्पादन के लिए मुख्य कच्चा माल पॉलीमेटैलिक अयस्क हैं।

रसीद। Ga, In, T के लवण और ऑक्साइड? एल्यूमीनियम उत्पादन से कचरे को संसाधित करके और पॉलीमेटेलिक अयस्कों से इन धातुओं के यौगिकों को अलग करके अलग किया जाता है। लवणों के अम्लीकृत जलीय विलयनों के विद्युत अपघटन द्वारा या कार्बन या हाइड्रोजन के साथ उनके ऑक्साइडों के अपचयन द्वारा मुक्त धातुएँ प्राप्त की जाती हैं। पृथक धातुओं को ज़ोन पिघलने या अमलगम धातु विज्ञान विधियों द्वारा शुद्ध किया जाता है।

गुण। गैलियम - ईकालुमिनियम के अस्तित्व की भविष्यवाणी डी.आई. ने की थी। 1870 में मेंडेलीव, और इस तत्व के मूल गुणों की "गणना" भी की। 1875 में फ्रांसीसी रसायनज्ञ लेकोक डी बोइसबॉडरन ने इस तत्व की खोज की और इसे अलग कर दिया। मुक्त अवस्था में गैलियम, इंडियम, थैलियम चांदी-सफेद धातुएँ हैं। गैलियम भंगुर है, जबकि इंडियम और थैलियम बहुत नरम धातु हैं। गैलियम और इंडियम हवा में स्थिर हैं, थैलियम के विपरीत, जो नम वातावरण में हाइड्रॉक्साइड की एक परत से ढका होता है और जल्दी से विघटित हो जाता है। गैलियम की क्रिस्टल जाली, धातुओं के बीच अद्वितीय, गा 2 परमाणु जोड़े से मिलकर, धातु गैलियम के असामान्य गुणों को निर्धारित करती है। यह एक कम गलनांक, एक तरल की तुलना में क्रिस्टल के कम घनत्व और ओवरकूल की अधिक प्रवृत्ति की विशेषता है। गैलियम एक तरल चरण के अस्तित्व के लिए एक बहुत बड़े तापमान अंतराल वाला पदार्थ है। वाष्प में गैलियम एकपरमाणुक होता है।

गैलियम, इंडियम, थैलियम रासायनिक रूप से सक्रिय हैं। विभिन्न ऑक्सीकरण एजेंटों के संबंध में, वे व्यक्तिगत विशेषताओं का प्रदर्शन करते हैं। गैलियम एल्यूमीनियम जैसा दिखता है (विशेष रूप से क्षार के संबंध में); एचएनओ 3 में धीरे-धीरे घुल जाता है, एचसी 1 और एच 2 एसओ 4 में अच्छी तरह से घुल जाता है; थैलियम HNO3 में अच्छी तरह से घुल जाता है:

टी? + 4HNO 3 = टी? (नंबर 3) 3 + नहीं + 2एच 2 ओ,

और HC1 और H2SO4 में धीरे-धीरे निष्क्रिय फिल्मों के कारण T?C? और टी? 2 SO अम्ल में घुलने पर, गैलियम और इंडियम त्रिसंयोजक धातुओं की तरह व्यवहार करते हैं, और थैलियम TI + लवण बनाता है; इसलिये Tl 3+ आयन अस्थिर है:

2Ga + 6HC? = 2GaC? 3 + 3एच 2, ^

2टी? + 2HC? \u003d 2T? C? + H 2 ^

गैलियम और इंडियम क्षार के साथ गैलेट बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं और हाइड्रोजन के विकास के साथ संकेत देते हैं, गैलियम तेजी से प्रतिक्रिया करता है और इंडियम धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करता है।

2Ga + 6NaOH + 6H 2 O \u003d 2Na 3 + ZH 2।

गैलियम, इंडियम और थैलियम हाइड्रोजन के साथ अभिक्रिया नहीं करते हैं। आसानी से विघटित होने वाले हाइड्राइड्स को अप्रत्यक्ष रूप से प्राप्त किया जा सकता है: Ga 2 H 6 (तरल) और GaH 3, InH 3 (AIH 3 के समान पॉलिमर)। जब गरम किया जाता है, तो गैलियम, इंडियम और थैलियम Me2O3 प्रकार के ऑक्साइड और संबंधित Me(OH)3 हाइड्रॉक्साइड (तालिका 9) बनाते हैं।

Ga-In-TI श्रृंखला में कम ऑक्सीकरण राज्यों की स्थिरता में वृद्धि निम्नलिखित पैटर्न दिखाती है: Ga 2 O 3 बिना अपघटन के पिघल जाता है, Ip 2 O 3 850 ° C, T से ऊपर गर्म होने पर विघटित हो जाता है? 2 ओ 3 टीआई 2 ओ में बदलकर 90 डिग्री सेल्सियस पर ऑक्सीजन को विभाजित करना शुरू कर देता है।

परमाणु संख्या में वृद्धि के साथ, रंग की तीव्रता बढ़ जाती है: गा 2 ओ 3 - सफेद, 2 ओ 3 में - हल्का पीला, टी? 2 ओ 3 - भूरा। यह तथ्य तत्व के परमाणु द्रव्यमान में वृद्धि के साथ आक्साइड में आयनिकता के अनुपात में वृद्धि का संकेत देता है। Ga 2 O 3 कोरंडम के लिए आइसोस्ट्रक्चरल है, जबकि 2 O 3 और T में? 2 O 3 एक O.C.K में क्रिस्टलीकृत होता है। इस श्रृंखला में क्षार के साथ सहभागिता कमजोर होती है: Ga 2 O 3 क्षार के घोल में अच्छी तरह से घुल जाता है, जिससे हाइड्रॉक्सोगैलेट्स, T बनता है? 2 ओ 3 व्यावहारिक रूप से भंग नहीं होता है:

गा 2 ओ 3 + 2NaOH + 3H 2 ओ \u003d 2Na।

क्षार के पिघलने में निर्जल गैलेट बनते हैं:

गा 2 ओ 3 + 2NaOH \u003d 2NaGaO 2 + एच 2 ओ।

Hydroxindates Na 3 केवल क्षार की अधिकता के साथ बनते हैं। पानी की कार्रवाई के तहत, गैलेट और इंडेट पूरी तरह से हाइड्रोलाइज्ड होते हैं:

NaGaO 2 + 2HOH \u003d NaOH + Ga (OH) 3।

हाइड्रॉक्साइड्स गा (ओएच) 3, इन (ओएच) 3, टी? (ओएच) 3 को इसी लवण के समाधान पर क्षार समाधान के साथ अभिनय करके प्राप्त किया जाता है। गैलियम हाइड्रॉक्साइड मजबूत अम्ल और क्षार में घुलनशील है। यह एक आदर्श उभयचर का एक दुर्लभ उदाहरण है, जिसके लिए अम्लीय और बुनियादी गुण लगभग समान रूप से व्यक्त किए जाते हैं। Ga(OH) 3 के निर्जलीकरण के लिए गर्म करने की आवश्यकता होती है, जबकि TI(OH) 3 अनायास ही कमरे के तापमान पर पानी खो देता है, जैसा कि G 0 298 के मान से पता चलता है:

2 जीए (ओएच) 3 (के) = गा 2 ओ 3 (के) + 3 एच 2 ओ (आर); जी 0 298 = - 8 केजे,

2t? (ओएच) 3 (के) = टी? 2 ओ 3 (के) + 3 एच 2 ओ (आर); जी 0 298 = -117 केजे।

ऑक्साइड टी? 2 ओ 3, इसके समकक्षों के विपरीत, 100 ओ सी पर विघटित होता है: और एचसी को ऑक्सीकरण करता है? सी को? 2:टी? 2 ओ 3 + 6एचसी? \u003d 2T?C?+ 3H 2 O + 2C? 2.

टी? 2 O हवा में धातु के प्रत्यक्ष ऑक्सीकरण द्वारा मामूली ताप के साथ प्राप्त किया जाता है। टीआई 2 ओ - काला पाउडर; पिघली हुई अवस्था में, यह पीला होता है, क्षार के निर्माण के साथ पानी में आसानी से घुलनशील होता है, अर्थात यह क्षार धातु के ऑक्साइड की तरह व्यवहार करता है। TI 2 O को पिघलाने से सिलिकेट - कांच, चीनी मिट्टी के बरतन नष्ट हो जाते हैं। T?OH (मजबूत क्षार) के विलयन का समान प्रभाव होता है। TOH हाइड्रॉक्साइड एक विनिमय प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त किया जाता है: थैलियम (I) हाइड्रॉक्साइड कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करता है:

2T?OH + CO 2 \u003d T? 2 सीओ 3 + एच 2 ओ

टी? 2 सीओ 3 + सीओ 2 + एच 2 ओ \u003d 2 टी? एचसीओ 3

कमरे के तापमान पर, गा, इन, टी? हलोजन एफ 2, सी के साथ प्रतिक्रिया? 2, Br 2, और जब I 2 के साथ गरम किया जाता है। नतीजतन, ईजी 3 हलाइड्स बनते हैं। गुणों के संदर्भ में, GaГ 3 अधातु हलाइड्स के करीब है, और InГ 3 और T?G 3 लवण के करीब हैं।

अनेक लवण Ga +3, In +3, T? +3, उनमें से ज्यादातर पानी में अत्यधिक घुलनशील हैं। आयन Ga 3+, 3+ में रंगहीन होते हैं, T? 3+ का हल्का पीला रंग है। माना धातु ई 3+ के सभी लवण हाइड्रोलिसिस के अधीन हैं। Chalcogenides गैलियम और ईण्डीयुम के लिए जाना जाता है। थैलियम के लिए, सल्फाइड टी जाना जाता है? 2S3 जो शुष्क माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है। हाइड्रॉक्साइड T?OH विनिमय प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त किया जाता है:

टी? एसओ 4 + बा(ओएच) 2 \u003d बासो 4 वी + 2 टी? ओह

आवेदन पत्र। निर्वात प्रौद्योगिकी में धातु गैलियम और इंडियम का उपयोग किया जाता है: तरल-धातु वाल्वों के लिए गैलियम (पारा वाले की जगह), उन उपकरणों में सीलिंग गास्केट के रूप में जहां एक उच्च वैक्यूम बनाया जाता है। गैलियम का उपयोग ऑप्टिकल दर्पण बनाने के लिए किया जा सकता है जो अत्यधिक परावर्तक होते हैं।

गैलियम उपसमूह (GaAs, GaSb, InAs, InSb, T1 2 S 3, आदि) के तत्वों की सेमीकंडक्टर सामग्री में विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोग हैं। ये अर्धचालक फोटोकल्स और फोटोरेसिस्टर्स में काम करते हैं जो इन्फ्रारेड विकिरण को समझते हैं।

3 . पी-तत्वों की जैविक भूमिकातृतीयए-समूह

बोर।बोरॉन एक अशुद्धता ट्रेस तत्व है, मानव शरीर में इसका द्रव्यमान अंश 10 -5% है। बोरॉन मुख्य रूप से फेफड़े (0.34 मिलीग्राम), थायरॉयड ग्रंथि (0.30 मिलीग्राम), प्लीहा (0.26 मिलीग्राम), यकृत, मस्तिष्क (0.22 मिलीग्राम), गुर्दे, हृदय की मांसपेशियों (0.21 मिलीग्राम) में केंद्रित है। जैविक प्रभाव अभी भी अच्छी तरह से समझा नहीं गया है। यह ज्ञात है कि बोरान दांतों और हड्डियों का एक हिस्सा है, धातु के पिंजरों के साथ बोरिक एसिड के विरल रूप से घुलनशील लवण के रूप में।

अतिरिक्त बोरान मानव शरीर के लिए हानिकारक है। इस बात के सबूत हैं कि बोरॉन की एक बड़ी मात्रा एमाइलेज, प्रोटीनेस को रोकती है और एड्रेनालाईन की गतिविधि को कम करती है। यह माना जाता है कि एड्रेनालाईन की गतिविधि में कमी, जो पॉलीफेनोल का व्युत्पन्न है, बोरिक एसिड के साथ इसकी बातचीत से जुड़ी है।

यह लंबे समय से ज्ञात है कि बोरॉन उच्च पौधों के लिए आवश्यक है, लेकिन इसकी जैविक भूमिका के आंकड़े विरोधाभासी हैं।

हाल के वर्षों में अनुसंधान से पता चला है कि कुछ जानवरों के लिए बोरॉन आवश्यक है। यह स्थापित किया गया है कि बोरॉन कार्बन-फॉस्फेट चयापचय में शामिल है और कई जैविक रूप से सक्रिय यौगिकों (कार्बोहाइड्रेट, एंजाइम, विटामिन, हार्मोन) के साथ संपर्क करता है। साथ ही, बोरान की उच्च सामग्री वाले खाद्य उत्पादों का उपयोग शरीर में कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन के चयापचय को बाधित करता है, जिससे स्थानिक आंतों की बीमारियों की घटना होती है - आंत्रशोथ।

एल्युमिनियम।मानव शरीर में सामग्री (10 -5%) के अनुसार, एल्यूमीनियम अशुद्धता सूक्ष्म जीवाणुओं से संबंधित है। एल्यूमीनियम मुख्य रूप से रक्त सीरम, फेफड़े, यकृत, हड्डियों, गुर्दे, नाखून, बालों में केंद्रित होता है, मानव मस्तिष्क के तंत्रिका म्यान की संरचना में प्रवेश करता है।

एक मनुष्य द्वारा प्रतिदिन एल्युमीनियम की खपत 47 मिलीग्राम है। एल्यूमीनियम उपकला और संयोजी ऊतकों के विकास को प्रभावित करता है, हड्डी के ऊतकों का पुनर्जनन, फास्फोरस के आदान-प्रदान को प्रभावित करता है।

एल्युमिनियम का एंजाइमेटिक प्रक्रियाओं पर प्रभाव पड़ता है। ज्यादातर मामलों में, कटियन ए? 3+ E 2+ आयनों की जगह लेता है - एंजाइम एक्टिविस्ट E, उदाहरण के लिए, Mg 2+, Ca 2+ आयन:

ई 2+ ई + ए? 3+ = ई 2+ + ए? 3+ ई

इस तरह का पारस्परिक प्रतिस्थापन A? आयनों के कई गुणों की समानता के कारण संभव है। 3+ और एमजी 2+, सीए 2+। शरीर में एल्यूमीनियम की अधिकता हीमोग्लोबिन के संश्लेषण को रोकती है, क्योंकि इसकी उच्च जटिल क्षमता के कारण, एल्यूमीनियम हेमटोपोइजिस में शामिल एंजाइमों के सक्रिय केंद्रों को अवरुद्ध करता है। इस बात के सबूत हैं कि एल्युमिनियम ट्रांसमिनेशन रिएक्शन (एनएच 2 समूह का स्थानांतरण) को उत्प्रेरित कर सकता है।

गैलियम।गैलियम एक अशुद्धता ट्रेस तत्व है (मानव शरीर में सामग्री 10-6-10-5% है)। जीवित जीवों में गैलियम की जैविक भूमिका लगभग स्पष्ट नहीं है।

ईण्डीयुम।वर्तमान में, इंडियम का जैविक प्रभाव अज्ञात है, जीवित जीवों में इसकी उपस्थिति के बारे में कोई विश्वसनीय जानकारी नहीं है। इंडियम और गैलियम की परमाणु संरचना और भौतिक-रासायनिक गुणों की समानता को देखते हुए, उनकी जैविक क्रिया की समानता का अनुमान लगाया जा सकता है। जाहिर है, इंडियम, एल्यूमीनियम की तरह, शरीर में प्रवेश करने से हड्डी और अन्य ऊतकों में खराब घुलनशील फॉस्फेट के रूप में जमा होना चाहिए।

थैलियम।थैलियम एक अत्यधिक विषैला तत्व है। Tl + आयन, Ag + की तरह, सल्फर युक्त लिगेंड के साथ मजबूत यौगिक बनाने के लिए इच्छुक है:

टीएल + + आर - एसएच> आर - एस - टीएल + एच +

नतीजतन, यह जहरीला है, क्योंकि यह थियो समूह वाले एंजाइमों की गतिविधि को रोकता है - एसएच। यहां तक ​​कि बहुत कम मात्रा में Tl+ यौगिकों के सेवन से भी बाल झड़ते हैं।

K+ और Tl+ (?r = 11 pm) की त्रिज्याओं की निकटता के कारण, उनके समान गुण होते हैं और एंजाइमों में एक दूसरे को प्रतिस्थापित करने में सक्षम होते हैं। आयन Tl + और K + सहक्रियाशील हैं। यह इस तथ्य की व्याख्या करता है कि एंजाइम पाइरूवेट किनेज और डायोल डिहाइड्रैटेज न केवल K + आयनों द्वारा सक्रिय होते हैं, बल्कि Tl + आयनों द्वारा (Tl + आयन एंजाइमों के उत्प्रेरक केंद्र में K + की जगह लेते हैं)। थैलियम और पोटेशियम का तालमेल इस तथ्य में भी प्रकट होता है कि K + आयनों की तरह, Tl + आयन एरिथ्रोसाइट्स में जमा होते हैं।

Tl + आयनों के साथ विषाक्तता के लिए एक एंटीडोट के रूप में, एक सल्फर युक्त लिगैंड का उपयोग किया जाता है - अमीनो एसिड सिस्टीन HS-CH 2 CH (NH 2) COOH।

अंत में, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि IIIA समूह के पी-तत्वों की जैविक भूमिका का पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है। अब यह ज्ञात है कि बोरॉन और गैलियम पौधों में पॉलीफेनोल्स के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, उनके विकास के अवरोधक, बाद की विषाक्तता को कम करते हैं। उपकला और संयोजी ऊतकों के निर्माण में एल्यूमीनियम की निस्संदेह भूमिका, साथ ही एक उत्प्रेरक और एक अवरोधक के रूप में एंजाइमी प्रक्रियाओं में इसकी भागीदारी भी स्थापित की गई है। Tl + आयन में कई सल्फर युक्त एंजाइमों को बाधित करने की क्षमता होती है।

IIIA समूह के पी-तत्वों की जैविक गतिविधि मुख्य रूप से ऑक्सीजन युक्त लिगेंड और अघुलनशील फॉस्फेट के साथ जटिल यौगिक बनाने की उनकी क्षमता से जुड़ी है।

4. समूह IVA तत्व (कार्बन का उपसमूह)

4 .1 समूह IVA तत्वों की सामान्य विशेषताएँ

आवधिक प्रणाली के चौथे मुख्य समूह में दो विशिष्ट तत्व कार्बन और सिलिकॉन और तत्व शामिल हैं: जर्मेनियम, टिन, लेड (जर्मेनियम का एक उपसमूह)। कार्बन कार्बनिक रसायन का आधार है, मुख्य कार्बनिक तत्व, सभी जीवित प्राणियों के शरीर का एक आवश्यक घटक। दूसरा विशिष्ट तत्व सिलिकॉन है - अकार्बनिक रसायन विज्ञान और सभी निर्जीव प्रकृति का मुख्य तत्व। सिलिकॉन और जर्मेनियम प्रमुख अर्धचालक पदार्थ हैं। सिलिकॉन और जर्मेनियम पर आधारित इंटीग्रेटेड सर्किट कंप्यूटर, माइक्रोप्रोसेसर आदि का आधार हैं।

इस उपसमूह के सभी तत्वों में चार वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं - ये ns 2 np 2 इलेक्ट्रॉन होते हैं। विनिमय तंत्र द्वारा टेट्राहेड्रल बॉन्ड की उपस्थिति के लिए वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की यह संख्या इष्टतम है। उपसमूह के इन तत्वों के कुछ भौतिक-रासायनिक स्थिरांक तालिका में दिए गए हैं। दस।

IVA - समूह के भीतर, तत्व की स्थिति पर गुणों की निर्भरता होती है। इस प्रकार, जर्मेनियम में सिलिकॉन की तुलना में अधिक ईईआर होता है, हालांकि जर्मेनियम की पहली आयनीकरण क्षमता कम होती है। यह एक जर्मेनियम परमाणु के अस्तित्व से समझाया गया है, सिलिकॉन के विपरीत, एक आंतरिक 3डी 10-स्तर से भरा हुआ है, जो पी-इलेक्ट्रॉनों के लिए एक स्क्रीन के रूप में कार्य करता है। श्रृंखला C - Si - Ge - Sn - Pb में, आयनीकरण ऊर्जा घट जाती है और परमाणु त्रिज्या बढ़ जाती है, अर्थात धात्विक गुण बढ़ जाते हैं। पहले दो तत्व विशिष्ट अधातु हैं, सिलिकॉन और जर्मेनियम सेमीमेटल हैं। सीसा एक विशिष्ट धातु है। सभी तत्व एक ऑक्सीकरण अवस्था दिखाते हैं: +4, +2, और, ऊपर से नीचे तक, एक उच्च ऑक्सीकरण अवस्था की स्थिरता घट जाती है, और एक कम बढ़ जाती है। कार्बन से लेड तक श्रृंखला में एक ऑक्सीकरण अवस्था (+4) वाले तत्वों के यौगिकों में, ऑक्सीकरण गुणों को बढ़ाया जाता है, और एक ऑक्सीकरण राज्य (+2) वाले यौगिकों में, गुणों को कम करना कमजोर होता है। उदाहरण के लिए, ऑक्सीकरण राज्य (+2) में जर्मेनियम और टिन मजबूत कम करने वाले एजेंट हैं; Ge (+2) यौगिकों में, कम करने वाले गुण इतने मजबूत होते हैं कि ऑक्सीकरण एजेंट की अनुपस्थिति में वे अनुपातहीन हो जाते हैं। लीड के लिए, ऑक्सीकरण राज्य (+2) सबसे स्थिर है, जबकि पीबी यौगिक (+4) मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं।

कार्बन उपसमूह के तत्वों के गुण

4.2 कार्बन और उसके यौगिक

प्राकृतिक साधन। पृथ्वी की पपड़ी में कार्बन सामग्री 0.1% है। यह मुक्त रूप (हीरा, ग्रेफाइट) और एक बाध्य अवस्था (कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बोनेट, तेल, प्राकृतिक गैस, शेल तेल, कोलतार) दोनों में होता है।

वाई-बॉन्ड की संख्या के आधार पर, कार्बन की समन्वय संख्या चार (एसपी 3 - संकरण), तीन (एसपी 2 - संकरण), या दो (एसपी - संकरण) वैलेंस ऑर्बिटल्स हैं:

ऑर्बिटल्स की विशेषता संकर अवस्थाओं के अनुसार, कार्बन परमाणु समन्वय (sp 3), स्तरित (sp 2) और रैखिक (sp) संरचनाओं के बहुलक संरचनाओं में संयोजित हो सकते हैं।

यह तीन सरल प्रकार के पदार्थों से मेल खाता है: हीरा, ग्रेफाइट, कार्बाइन। ग्रेफाइट वाष्प के संघनन उत्पादों में, कार्बन, फुलरीन का एक नया संशोधन पृथक किया गया है।

हीरा(एसपी 3) - एक परमाणु समन्वय जाली वाला एक क्रिस्टलीय पदार्थ, जिसमें उच्च कठोरता और महत्वपूर्ण घनत्व होता है। यह सभी पदार्थों से कठिन है। यह व्यापक रूप से कांच काटने, ड्रिलिंग चट्टानों, विशेष रूप से कठोर सामग्री को पीसने के लिए उपयोग किया जाता है। इसके शुद्ध रूप में इसके नमूने प्रकाश (चमक) को दृढ़ता से अपवर्तित करते हैं। पारदर्शी क्रिस्टल के एक विशेष कट के साथ, हीरे प्राप्त होते हैं। यह सबसे महंगा रत्न है। हीरे का द्रव्यमान कैरेट में व्यक्त किया जाता है (1 कैरेट 0.2 ग्राम से मेल खाता है)। हीरे का मूल्य उसके द्रव्यमान के वर्ग के अनुपात में बढ़ता है।

एसपी 2 संकरण के साथ, एक सपाट संरचना बनती है सीसा. ग्रेफाइट एक काले-ग्रे क्रिस्टलीय पदार्थ है जिसमें थोड़ी धात्विक चमक होती है। ग्रेफाइट की परतों के बीच की दूरी बहुत अधिक (0.335 nm) होती है तथा ग्रेफाइट की परतों के बीच अंतराआण्विक बल बहुत कम होता है। ग्रेफाइट पतले गुच्छे में टूट जाता है, जो स्वयं बहुत मजबूत होते हैं और कागज पर आसानी से चिपक जाते हैं। ग्रेफाइट दुर्दम्य है, धातु विज्ञान के लिए क्रूसिबल इससे तैयार किए जाते हैं। परमाणु रिएक्टरों में, ग्रेफाइट का उपयोग न्यूट्रॉन मॉडरेटर के रूप में किया जाता है। कोक से प्राप्त जमा (अल्ताई) के रूप में होता है। ग्रेफाइट से हीरे में संक्रमण 1800 डिग्री सेल्सियस के तापमान और सॉल्वैंट्स (पिघले हुए FeS, टा, नी, आदि) की उपस्थिति में 6 GPa के दबाव में होता है।

एसपी संकरण पैदा करता है काबैन, 1963 में खोजा गया, बाद में प्रकृति में खोजा गया। एसिटिलीन के उत्प्रेरक ऑक्सीकरण द्वारा कार्बाइन का उत्पादन होता है। कार्बिन काले रंग का महीन क्रिस्टलीय चूर्ण होता है। कार्बाइन क्रिस्टल में बारी-बारी से सिंगल और ट्रिपल बॉन्ड से जुड़े कार्बन परमाणुओं की रैखिक श्रृंखलाएँ होती हैं:

- सी सी - सी सी - ... (- सी सी -) एन

कठोरता के मामले में, कार्बाइन ग्रेफाइट से बेहतर है, लेकिन हीरा से कम है। इसमें अर्धचालक गुण होते हैं। गर्म करने पर (T=2880°C) हवा के बिना, यह ग्रेफाइट में बदल जाता है।

ग्रेफाइट की किस्मों में कालिख और चारकोल शामिल हैं। कोयला कार्बोनेसियस यौगिकों के थर्मल अपघटन द्वारा प्राप्त किया जाता है। कोयला बारीक विभाजित ग्रेफाइट है। चारकोल लकड़ी को जलाकर प्राप्त किया जाता है। कोयले (विशेष रूप से लकड़ी का कोयला) में बड़ी संख्या में छिद्र होते हैं, इसलिए इसकी उच्च सोखने की क्षमता होती है। सोखना कोयले और अन्य ठोस पदार्थों की वाष्प, गैसों और उनकी सतह पर घुले पदार्थों को धारण करने का गुण है। वे पदार्थ जिनकी सतह पर अधिशोषण होता है, अधिशोषक कहलाते हैं। यदि आप कुचले हुए कोयले से स्याही गुजारते हैं (कोयला एक अधिशोषक है, स्याही एक अधिशोष्य है), तो वे फीके पड़ जाते हैं। प्रौद्योगिकी में, एलुमिनोसिलिकेट्स का उपयोग adsorbents के रूप में किया जाता है। चिकित्सा में, हानिकारक पदार्थों को हटाने के लिए सक्रिय चारकोल की गोलियों का उपयोग किया जाता है।

रासायनिक गुण। साधारण तापमान पर, कार्बन बहुत निष्क्रिय है, कुछ शर्तों के तहत यह ऑक्सीकरण और गुणों को कम करने का प्रदर्शन करता है। प्रतिक्रियाओं में ऑक्सीकरण गुण प्रकट होते हैं:

4A1 + 3 \u003d अल 4 +3 सी 3 -4 (कार्बाइड ए?);

सीएओ + 3 सी \u003d सी +2 ओ + सीएसी 2 (सीए कार्बाइड);

सी + 2 एच 2 \u003d सी -4 एच 4 (मीथेन)।

कोयले के लिए कम करने वाले गुण अधिक विशेषता हैं:

सी ° + ओ 2 \u003d सीओ 2।

कोयला Fe, Cu, Zn, Pb और अन्य धातुओं को उनके ऑक्साइड से पुनर्स्थापित करता है, उदाहरण के लिए:

2ZnO + C ° \u003d 2Zn + C +4 O 2।

उच्च तापमान पर, कार्बन ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हलोजन और कई अन्य धातुओं के साथ संपर्क करता है।

कार्बन मोनोआक्साइड(II) ऑक्सीजन की कमी से कोयले के दहन के दौरान CO बनती है:

2 सी + ओ 2 \u003d 2CO।

मोनोऑक्साइड अणु में एक ट्रिपल रासायनिक बंधन होता है, इसलिए CO को कम गलनांक और पानी में कम घुलनशीलता की विशेषता होती है। उद्योग में, उच्च तापमान पर गर्म कोयले पर कार्बन डाइऑक्साइड प्रवाहित करके CO का उत्पादन किया जाता है:

सीओ 2 + सी \u003d 2CO।

इस प्रतिक्रिया की घटना के कारण, कारों के निकास गैसों में CO होता है, इसमें CO भी होता है, खराब कर्षण वाली भट्टियों की निकास गैसें।

प्रयोगशाला में, कार्बन मोनोऑक्साइड सीओ को केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड में ड्रॉपवाइज फॉर्मिक एसिड मिलाकर बनाया जाता है, जो इससे पानी निकालता है:

एचसीओओएच सीओ + एच 2 ओ।

ऑक्सालिक एसिड, सल्फ्यूरिक एसिड के साथ गर्म होने पर दो ऑक्साइड का मिश्रण देता है:

एच 2 सी 2 0 4 \u003d सीओ + सी0 2 + एच 2 ओ।

परिणामी गैस मिश्रण को बेरियम हाइड्रॉक्साइड घोल से गुजारा जाता है, जो केवल CO2 को अवशोषित करता है।

शारीरिक क्रिया . कार्बन मोनोऑक्साइड बहुत विषैला होता है, हवा में सीओ की घातक खुराक 0.2% है। सीओ रक्त हीमोग्लोबिन को ऑक्सीजन की तुलना में अधिक मजबूती से बांधता है, जिससे शरीर में ऑक्सीजन का स्थानांतरण अवरुद्ध हो जाता है। छोटी खुराक में विषाक्तता के संकेत: असामान्य रूप से चमकीले रंग का रक्त, गंभीर सिरदर्द, कभी-कभी चेतना का नुकसान।

गुण। कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) एक रंगहीन गैस है, हवा से भारी, पानी में थोड़ी घुलनशील। सक्रिय कार्बन द्वारा अवशोषित, साथ ही I 2 O 5 युक्त फ़िल्टर परत द्वारा। कार्बन मोनोऑक्साइड सामान्य तापमान पर रासायनिक रूप से निष्क्रिय है, हालांकि, उत्प्रेरक की भागीदारी के साथ, यह हाइड्रोकार्बन बनाने के लिए हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है। कार्बन और ऑक्सीजन में एकाकी जोड़े की उपस्थिति के कारण, कार्बन मोनोऑक्साइड एक लिगैंड है और संक्रमण धातुओं के साथ मजबूत संकुल बनाता है, उदाहरण के लिए,,,। उच्च तापमान पर, CO कई धातुओं को उनके आक्साइड से कम कर देता है:

सीओ + क्यूओ = क्यू + सीओ 2।

कार्बन मोनोऑक्साइड (II) के इस गुण का उपयोग अयस्कों से धातुओं को गलाने में किया जाता है। सल्फर के साथ मिलकर थायॉक्साइड बनाता है:

फॉस्जीन बनाने के लिए क्लोरीन के साथ मिलकर:

सीओ + सी? 2 = मुसीबत का इशारा? 2.

फॉसजीन (एसओएस? 2) एक रंगहीन गैस है जिसमें घास की हल्की गंध होती है। अत्यधिक विषैलाप्रथम विश्व युद्ध के दौरान इसका इस्तेमाल घुटन और जहरीले एजेंट के रूप में किया गया था। हाइड्रोक्लोरिक और कार्बोनिक एसिड बनाने के लिए फ़ॉस्जीन को धीरे-धीरे पानी से हाइड्रोलाइज़ किया जाता है:

मुसीबत का इशारा? 2 + 2HON \u003d H 2 CO 3 + 2HC ?।

कार्बन डाइआक्साइड CO 2 - प्रकृति में कार्बनिक पदार्थों के दहन और क्षय के दौरान बनता है। हवा में इसकी सघनता 0.03% है, यह कई खनिज झरनों (नारज़न, बोरजोमी) में भी पाया जाता है। शुक्र का वातावरण 95% CO2 है। कार्बन डाइऑक्साइड प्रकाश संश्लेषण के दौरान हरे पौधों द्वारा उनके क्लोरोफिल की मदद से आत्मसात किया जाता है; जब सौर ऊर्जा अवशोषित होती है, तो पौधों में कार्बनिक पदार्थ (मुख्य रूप से ग्लूकोज) बनते हैं, और ऑक्सीजन निकलती है और वातावरण में छोड़ी जाती है। जानवरों और पौधों के जीवित जीवों में प्रसार के दौरान अवशोषित ऊर्जा फिर से जारी की जाती है। कार्बन डाइऑक्साइड और पानी के गठन के साथ एंजाइमों की उपस्थिति में जीवों में कार्बनिक पदार्थों का विघटन उनके ऑक्सीकरण की प्रक्रिया है:

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आर- तत्वोंऔरउन्हेंसम्बन्ध

1. पी-तत्वों (पी-ब्लॉक) की सामान्य विशेषताएं।

सीआर ब्लॉक में आवधिक प्रणाली के IIIA-VIIIA समूह के 30 तत्व शामिल हैं। पी-तत्व दूसरी और तीसरी छोटी अवधियों के साथ-साथ चौथी-छठी बड़ी अवधियों में शामिल हैं। समूह IIIA के तत्वों में p कक्षीय में पहला इलेक्ट्रॉन होता है। अन्य समूहों IVA-VIIIA में, p-उपस्तर क्रमिक रूप से 6 इलेक्ट्रॉनों तक भर जाता है (इसलिए नाम पी-तत्व)।

पी-ब्लॉक तत्वों के परमाणुओं के बाहरी इलेक्ट्रॉन गोले की संरचना (सामान्य सूत्र पीएस 2 एनपी एक, जहां ए = 1-6)।

पर बाएं से दाएं की ओर, पी-तत्वों की परमाणु और आयनिक त्रिज्या घट जाती है क्योंकि परमाणु चार्ज बढ़ता है, आयनीकरण ऊर्जा और इलेक्ट्रॉन संबंध आम तौर पर बढ़ता है, इलेक्ट्रोनगेटिविटी बढ़ जाती है, मौलिक पदार्थों की ऑक्सीडेटिव गतिविधि और गैर-धातु गुण बढ़ जाते हैं।

समूहों में, समान प्रकार के परमाणुओं और आयनों की त्रिज्या आम तौर पर बढ़ जाती है। 2p तत्वों से 6p तत्वों में संक्रमण के दौरान आयनीकरण ऊर्जा कम हो जाती है, क्योंकि जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉन के गोले की संख्या बढ़ती है, बाहरी इलेक्ट्रॉनों से पहले के इलेक्ट्रॉनों द्वारा परमाणु आवेश का परिरक्षण बढ़ जाता है।

समूह में पी-तत्व की क्रम संख्या में वृद्धि के साथ, गैर-धात्विक गुण कमजोर हो जाते हैं, और धातु को पुष्ट किया जाता है।

पी-तत्वों और उनके यौगिकों के गुण बाहरी इलेक्ट्रॉन खोल पर नए उपस्तरों की उपस्थिति और आंतरिक इलेक्ट्रॉन गोले के उपस्तरों को भरने से प्रभावित होते हैं। दूसरी अवधि के पी-तत्व - बी, सी, एन, ओ, एफ - निम्नलिखित अवधि के तत्वों से तेजी से भिन्न होते हैं। इसलिए, तीसरी अवधि के पी-तत्वों से शुरू होकर, एक निम्न-स्तर मुक्त डी-उपस्तर प्रतीत होता है, किस इलेक्ट्रॉन को उत्तेजना परमाणुओं पर पी-सबलेवल से स्थानांतरित किया जा सकता है, चौथी अवधि के डी-तत्वों में पूरी तरह से भरा हुआ 3डी-आधा-स्तर - Ga, Ge, As, Se, Br - तत्वों से उनके गुणों में अंतर का कारण बनता है तीसरी अवधि का। छठी अवधि में 4f-उपस्तर का अधिकतम भरण इसी तरह छठी और पांचवीं अवधि के पी-तत्वों के गुणों में अंतर को प्रभावित करता है।

अवधि के साथ, पी-तत्वों की समूह संख्या के अनुरूप चार्ज के साथ सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों को बनाने की क्षमता कम हो जाती है। इसके विपरीत, अवधि के साथ चलने पर अंतर (8 - समूह संख्या) के बराबर चार्ज के साथ नकारात्मक आयन बनाने की क्षमता बढ़ जाती है।

आर
-तत्व डायटोमिक अणु ई 2 बनाते हैं, जो स्थिरता में भिन्न होते हैं। सबसे स्थिर अणु दूसरी अवधि के ई 2 तत्व हैं - एन 2, ओ 2 और एफ 2। IIIA- से IVA- और VA-समूहों में जाने पर, अणुओं की स्थिरता बढ़ जाती है, और फिर, VIIIA-समूह में जाने पर, यह घट जाती है। समूहों में नीचे जाने पर E-E बंध की शक्ति कम हो जाती है।

दूसरी अवधि के पी-तत्व - नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और फ्लोरीन - में हाइड्रोजन बांड के निर्माण में भाग लेने की स्पष्ट क्षमता होती है। तीसरी और बाद की अवधि के तत्व इस क्षमता को खो देते हैं।

बाद की अवधि के पी-तत्वों के साथ दूसरी अवधि के पी-तत्वों की समानता मुख्य रूप से केवल बाहरी इलेक्ट्रॉन गोले की संरचना में होती है और वे वैलेंस स्टेट्स जो अप्रकाशित परमाणुओं में अप्रकाशित इलेक्ट्रॉनों के कारण उत्पन्न होती हैं। बोरॉन, कार्बन और विशेष रूप से नाइट्रोजन अपने समूहों के बाकी तत्वों से बहुत अलग हैं (डी की उपस्थिति - और एफ-सबलेवल)।

दूसरी अवधि के पी-तत्वों से तीसरी और बाद की अवधि के पी-तत्वों में संक्रमण के दौरान, दूसरी अवधि के तत्वों के सभी प्रकार के बंधन संरक्षित होते हैं, और नए प्रकार के रासायनिक बंधन दिखाई देते हैं। इस दिशा में तत्वों की जटिल यौगिक बनाने की प्रवृत्ति बढ़ती है तथा उपसहसंयोजन संख्या बढ़ती है।

टी
इसलिए, यदि दूसरी अवधि के पी-तत्वों में यौगिकों में 2, 3, 4 की समन्वय संख्या होती है, तो बाद की अवधि के पी-तत्वों में 5, 6, 7, 8 और यहां तक ​​कि 12 की समन्वय संख्या हो सकती है।

समूह में नीचे की ओर जाने पर p-तत्वों की अधिकतम धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्था का स्थायित्व कम हो जाता है तथा निम्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं का स्थायित्व बढ़ जाता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, कार्बन के लिए, स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था +4 है, और सीसा के लिए यह +2 है, एल्यूमीनियम के लिए यह +3 है, और थैलियम के लिए यह +1 है।

सरल पी-तत्व पदार्थों के भौतिक गुण बहुत भिन्न होते हैं। कुछ पदार्थ - ऑक्सीजन, नाइट्रोजन (गैस) - बहुत कम तापमान पर उबालते हैं और पिघलते हैं, अन्य - बोरॉन, कार्बन - बहुत अधिक तापमान पर। समूहों और अवधियों के अनुसार, भौतिक गुण गैर-एकरूप रूप से बदलते हैं, और परिवर्तनों की प्रकृति को परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन गोले की संरचना, रासायनिक बंधन के प्रकार और परमाणु की समन्वय संख्या के साथ जोड़ना हमेशा आसान नहीं होता है।

इस प्रकार, पी-तत्वों के लिए, पड़ोसी तत्वों के गुणों में अंतर, दोनों समूह के भीतर और अवधि के दौरान, एस-तत्वों की तुलना में अधिक स्पष्ट हैं।

सभी पी-तत्व, और विशेष रूप से दूसरी और तीसरी अवधि के पी-तत्व (C, N. P, O, S, Si, Cl) एक दूसरे के साथ और s-, d के साथ कई यौगिक बनाते हैं। - और एफ-तत्व। पृथ्वी पर सबसे अधिक ज्ञात यौगिक - ये पी-तत्व यौगिक हैं।

इस प्रकार, पी-तत्वों का अध्ययन चिकित्सकों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, क्योंकि उनमें से पांच - सी, एनपी, ओ और एस - हैं organogens और जीवित प्रणालियों का आधार बनाते हैं, और कई अन्य - P, Cl, I - आवश्यक ट्रेस तत्व हैं।

पी-तत्वों की सामान्य विशेषताएं

पी-तत्वों का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक सूत्र एनएस 2 एनपी 1 ¸6 है, जहां एन मुख्य क्वांटम संख्या है। अधिकांश पी-तत्व अधातु हैं। अल, गा, इन, टीएल, एसएन, पीबी, एसबी, बीआई, पीओ जैसे तत्वों को सशर्त रूप से धात्विक माना जाता है, हालांकि वे गैर-धातुओं के कई गुणों को बनाए रखते हैं। पी-तत्वों के सभी वैलेंस इलेक्ट्रॉन बाहरी स्तर पर हैं, इसलिए वे मुख्य उपसमूहों से संबंधित हैं।

p-तत्वों के परमाणु धनात्मक तथा ऋणात्मक दोनों प्रकार की ऑक्सीकरण अवस्थाओं को प्रदर्शित करने में सक्षम होते हैं। एक नियम के रूप में, पी-तत्वों के परमाणु परिवर्तनशील संयोजकता प्रदर्शित करते हैं, इसके अलावा, सम समूहों में यह सम है, और विषम समूहों में यह विषम है।

किसी आवर्त में जैसे-जैसे तत्वों के परमाणुओं में बाह्य स्तर पर p-इलेक्ट्रॉनों की संख्या बढ़ती है, परमाणुओं की त्रिज्या घटती जाती है, आयनन ऊर्जा तथा इलेक्ट्रॉन बंधुता की ऊर्जा बढ़ती जाती है, अर्थात् परमाणु के ऑक्सीकरण गुणों (इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करने की क्षमता) को बढ़ाया जाता है। पी-तत्व, ऑक्सीकरण एजेंट होने के नाते, गुणों को कम करने का प्रदर्शन भी कर सकते हैं; इसलिए, अधिकांश पी-तत्व अनुपातहीन प्रतिक्रियाओं में सक्षम हैं। उदाहरण के लिए:

सीएओ + 3सी = सीएसी 2 + सीओ

2As + 3NaOH = AsH 3 + Na 3 AsO 3

3S + 6KOH = 2K 2 S + K 2 SO 3 + 3H 2 O

उपसमूह के भीतर ऊपर से नीचे तक, जैसे-जैसे तत्व की परमाणु संख्या बढ़ती है, पी-तत्वों के गैर-धात्विक गुण कमजोर हो जाते हैं और धात्विक गुण बढ़ जाते हैं, इसलिए सबसे विशिष्ट सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था घट जाती है। उदाहरण के लिए, तत्वों की विशेषता ऑक्सीकरण अवस्था:

अवधि III अल 3+, सी 4+, पी 5+, एस 6+ में

VI अवधि में Tl 1+, Pb 2+, Bi 3+, Po 4+

इससे हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि यौगिक Tl 3+, Pb 4+, ​​Bi 5+ मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं, और यौगिक Ga 1+, Ge 2+, As 3+ कम करने वाले एजेंट हैं।

परमाणु की त्रिज्या में वृद्धि के कारण मुख्य उपसमूहों में हाइड्रोजन यौगिकों की शक्ति ऊपर से नीचे की ओर घटती जाती है। उदाहरण के लिए:

सीएच 4 ® एसआईएच 4 ® जीएचएच 4 ® एसएनएच 4 ® पीबीएच 4; एनएच 3 ® पीएच 3 ® एसबीएच 3 ® बीआईएच 3 .

लगभग सभी पी-तत्व एसिड बनाने वाले होते हैं, और पी-तत्व के ऑक्सीकरण की डिग्री बढ़ने पर ऑक्सीजन युक्त एसिड की स्थिरता और ताकत बढ़ जाती है। उदाहरण के लिए, श्रृंखला में एसिड की ताकत बढ़ जाती है:

एचसीएलओ ® एचसीएलओ 2 ® एचसीएलओ 3 ® एचसीएलओ 4; एच 2 एसओ 3 ® एच 2 एसओ 4; एचएनओ 2 ® एचएनओ 3।

पी-तत्वों के यौगिकों के रेडॉक्स गुण, एक नियम के रूप में, इन यौगिकों को बनाने वाले उनके परमाणुओं के ऑक्सीकरण की डिग्री पर निर्भर करते हैं। यौगिक जिनमें पी-तत्व परमाणु एक मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था में है, दोनों ऑक्सीकरण और कम करने वाले गुणों (H2O2, N2H4, NH2 OH, HNO2, H3PO2, H2SO3 आदि) को प्रदर्शित कर सकते हैं। ).

पी तत्वोंसमूह VII (हैलोजन)

विषय कार्य योजना:

1. समूह VII के पी-तत्वों के गुणों की सामान्य विशेषताएं, प्रकृति में, प्राप्त करना। सरल पदार्थों के भौतिक और रासायनिक गुण।

2. सबसे कम ऑक्सीकरण अवस्था में यौगिक: हाइड्रोजन हलाइड्स, हाइड्रोहालिक एसिड और उनके लवण। रसीद। पुनर्योजी गुण।

3. धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्था में यौगिक: ऑक्सीजन युक्त अम्ल, उनका उत्पादन, स्थिरता, अम्ल शक्ति और रेडॉक्स गुण। ऑक्सीजन युक्त एसिड, तैयारी, रासायनिक गुणों के लवण।

अभ्यास 1

1. सम संयोजकता हैलोजन की तुलना में विषम संयोजकताएँ अधिक विशिष्ट क्यों होती हैं? परमाणु की संरचना के सिद्धांत के आधार पर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

2. हाइड्रोफ्लोराइड्स के अस्तित्व की व्याख्या कैसे करें? क्लोरीन, ब्रोमीन और आयोडीन समरूप यौगिक क्यों नहीं बनाते? उत्तर की पुष्टि कीजिए।

3. हाइड्रोआयोडिक एसिड किन पदार्थों के साथ परस्पर क्रिया करता है: a) Ca; बी) पी 2 ओ 3; ग) NaOH। संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखकर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

4. क्लोरीन की उपज बढ़ाने के लिए अभिकारकों की सांद्रता को कैसे बदला जाना चाहिए: O2 + 4HCl2Cl2 + 2H2O? ला चेटेलियर के सिद्धांत का उपयोग करते हुए अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

5. निम्नलिखित प्रतिक्रियाओं में ऑक्सीकरण एजेंट का निर्धारण करें: ए) I2 + H2O2 → HIO3 + H2O

बी) एचआईओ 3 + एच 2 ओ 2 → ओ 2 + आई 2 + एच 2 ओ।

इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांकों को व्यवस्थित करें। ऑक्सीकारक के समतुल्य का निर्धारण करें और आक्सीकारक के समतुल्य के मोलर द्रव्यमान की गणना करें।

कार्य 2

1. हैलोजन के अणुओं में दो से अधिक परमाणु क्यों नहीं हो सकते? वैलेंस बांड विधि (एमवीएस) के आधार पर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

2. हाइड्रोफ्लोरिक अम्ल के अणु को H2F2 क्यों लिखा जाता है? उत्तर की पुष्टि कीजिए।

3. ऑक्सीजन युक्त क्लोरीन अम्ल के अणुओं में कितने σ-बॉन्ड होते हैं? वैलेंस बांड विधि (एमवीएस) के आधार पर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

4. क्या निम्नलिखित लवण युक्त घोल तैयार करना संभव है: a) NaCl और KNO3; बी) NaCl और AgNO3; c) NaCl और AgF। संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखकर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

5. pH पर पोटैशियम ब्रोमाइड की पोटैशियम डाइक्रोमेट के साथ अन्योन्यक्रिया के लिए अभिक्रिया समीकरण लिखिए< 7. Расставьте коэффициенты в уравнении методом электронно-ионного баланса. Определите эквивалент восстановителя, рассчитайте его молярную массу.

कार्य 4

1. निम्नलिखित में से किस यौगिक का अणु अधिक ध्रुवीय है: a) HF; बी) एचसीएल; ग) हाय; घ) एचबीआर? क्यों? संयोजकता आबंध विधि के संदर्भ में अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

2. निम्नलिखित में से कौन सा पदार्थ ब्रोमीन को घुलनशील अवस्था में परिवर्तित करता है: a) H2O; बी) एच 2 एसओ 4 समाधान; ग) NaOH विलयन; डी) बेंजीन। उत्तर की पुष्टि कीजिए।

3. निम्नलिखित में से कौन सा पदार्थ हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ परस्पर क्रिया करेगा: a) Cu; बी) पी; ग) एमजीओ; d) NaOH। संगत रासायनिक अभिक्रियाओं के समीकरण लिखकर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

4. प्रतिक्रिया के लिए रासायनिक संतुलन स्थिरांक के लिए एक गणितीय अभिव्यक्ति लिखें: H2 (g.) + I2 (g.) Û 2HI (g.) । हाइड्रोजन आयोडीन की उपज को कम करने के लिए अभिकारकों की सांद्रता को कैसे बदला जाना चाहिए? ले चेटेलियर के सिद्धांत के आधार पर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

5. निम्नलिखित रेडॉक्स प्रतिक्रिया के लिए समीकरण को पूरा करें: NaHSO3 + NaIO3 + H2O → NaHSO4 + I2 +। . . इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांकों को व्यवस्थित करें। ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के समतुल्य का निर्धारण करें, ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के समतुल्य के दाढ़ द्रव्यमान की गणना करें।

कार्य 5

1. जलीय घोल में हाइड्रोजन के किस हल में पृथक्करण की उच्चतम डिग्री होती है: a) HF; बी) एचसीएल; ग) हाय; घ) एचबीआर। क्यों? उत्तर की पुष्टि कीजिए।

2. क्लोरीन परमाणु और आयन सीएल - के इलेक्ट्रॉनिक फ़ार्मुलों की रचना करें। परमाणु की संरचना के सिद्धांत के दृष्टिकोण से समझाइए, क्यों, सामान्य परिस्थितियों में, क्लोरीन परमाणु मुक्त अवस्था में मौजूद नहीं होता है, लेकिन Cl आयन मौजूद होता है (एक जलीय घोल में, एक क्रिस्टल जाली में)?

3. निम्नलिखित में से किस परिवर्तन में ऑक्सीकरण प्रक्रिया का संकेत दिया गया है: ए) सीएल - → सीएल 0; बी) सीएल 5+ → सीएल; ग) मैं 0 → मैं 5+ ? इलेक्ट्रॉनिक प्रतिक्रिया समीकरण लिखकर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

4. निम्नलिखित पदार्थ एक दूसरे के साथ कैसे प्रतिक्रिया करते हैं: ए) क्यू और एफ 2; बी) फे और सीएल 2; सी) सीए और ब्र 2; डी) जेएन और आई 2। संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए और अभिक्रिया उत्पादों के नाम दीजिए।

5. रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण को पूरा करें: Na 2 S + NaBrO + H 2 SO 4 →। . . इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांकों को समीकरण में व्यवस्थित करें। ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के समतुल्य का निर्धारण करें, ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के समतुल्य के दाढ़ द्रव्यमान की गणना करें।

टास्क 6

1. फ्लुओरीन कभी भी धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्था क्यों नहीं दिखाती? उत्तर की पुष्टि कीजिए।

2. +5 ऑक्सीकरण अवस्था में हैलोजन के ऑक्सीजन युक्त एसिड के अणुओं में कितने σ-बंध होते हैं?

3. निम्नलिखित में से किस परिवर्तन में पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया का संकेत दिया गया है: a) I → I 0; बी) सीएल 3+ → सीएल 5+; ग) सीएल 3+ → सीएल ־। इलेक्ट्रॉनिक प्रतिक्रिया समीकरण लिखकर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

4. रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दिए गए उदाहरणों में से कौन सा संक्षिप्त आयनिक समीकरण Ag + + Cl־ = AgCl के अनुरूप है:

ए) एग्नो 3 + एचसीएल → ...; बी) एजी 2 एसओ 4 + NaCl → ...; ग) एजी 2 ओ + एचसीएल → ....

5. pH > 7: MnCl2 + KClO + पर प्रतिक्रिया के लिए समीकरण को पूरा करें। . . →

यदि प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप रंग हरा हो जाता है। इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांकों को समीकरण में व्यवस्थित करें। इन शर्तों के तहत KClO के 5 मोल समकक्षों के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए आवश्यक मैंगनीज (II) क्लोराइड के द्रव्यमान की गणना करें।

पी तत्वोंसमूह VI

विषय कार्य योजना:

1. समूह VI के पी-तत्वों के गुणों की सामान्य विशेषताएं।

2. ऑक्सीजन। एलोट्रोपिक संशोधन। ऑक्सीजन और ओजोन अणुओं की संरचना। ऑक्साइड, पेरोक्साइड, सुपरऑक्साइड, ओजोनाइड। प्राप्त करना और गुण।

3. पानी। पानी के भौतिक गुणों में विसंगति। पानी के रासायनिक गुण। हाइड्रोजन पेरोक्साइड, उत्पादन के तरीके, आणविक संरचना, रासायनिक गुण (एसिड-बेस और रेडॉक्स)।

4. सल्फर। एलोट्रोपिक संशोधन, एक साधारण पदार्थ के भौतिक और रासायनिक गुण।

5. हाइड्रोजन सल्फाइड। अणुओं की संरचना, प्राप्त करना, भौतिक और रासायनिक गुण। हाइड्रोसल्फ्यूरिक एसिड, सल्फाइड्स और पर्सल्फाइड्स, उनके गुण, तैयारी और अनुप्रयोग। सबसे कम ऑक्सीकरण अवस्था में सल्फर यौगिकों के गुणों को कम करना।

6. सल्फर ऑक्साइड, हैलाइड और ऑक्सोहैलाइड। ऑक्सीजन युक्त सल्फर एसिड, एसिड और उनके डेरिवेटिव के अम्लीय और रेडॉक्स गुणों का लक्षण वर्णन। सल्फ्यूरिक एसिड: प्राप्त करना, आणविक संरचना, रासायनिक गुण। धातुओं के साथ सल्फ्यूरिक एसिड की बातचीत। सल्फेट्स। पॉलीथियोनिक एसिड और उनके लवण। थियोसल्फ्यूरिक एसिड और सोडियम थायोसल्फेट: तैयारी, आणविक संरचना, रासायनिक गुण। सल्फर पेरॉक्सोएसिड्स (पेरासिड्स), पेरोक्सोसल्फेट्स: तैयारी, आणविक संरचना, गुण।

7. सेलेनियम उपसमूह के तत्व। प्रकृति में ढूँढना। सरल पदार्थों के गुण। सेलेनियम उपसमूह के तत्वों के यौगिकों की तुलनात्मक विशेषताएं: एसिड-बेस, रेडॉक्स गुण।

व्यक्तिगत कार्य

अभ्यास 1

1. 0.1 N पोटैशियम हाइड्रॉक्साइड विलयन के 50 मिली लीटर के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए कितने मिलीलीटर सल्फर डाइऑक्साइड की आवश्यकता होगी?

2. निम्नलिखित में से किस रूपांतरण में ऑक्सीकरण प्रक्रिया का संकेत दिया गया है: ए) एस +4 → एस 2 ־; बी) एस 2 ־ → एस 0; ग) एसई +4 → एसई 0। संगत अभिक्रियाओं के इलेक्ट्रॉनिक समीकरण लिखकर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

3. मौलिक सेलेनियम को सेलेनिक एसिड से मजबूत कम करने वाले एजेंटों के साथ कम करके प्राप्त किया जा सकता है। सेलेनिक अम्ल की हाइड्राज़ीन के साथ अभिक्रिया के लिए इलेक्ट्रॉन-आयनिक और आणविक समीकरण लिखिए, जो नाइट्रोजन में ऑक्सीकृत हो जाता है।

4. सामान्य प्राकृतिक सल्फर यौगिकों में से एक खनिज पाइराइट है, जिसका मुख्य घटक FeS 2 सल्फाइड है, और इसमें अन्य अशुद्धियाँ भी होती हैं। निर्धारित करें कि 600 ग्राम पाइराइट को फायर करके सल्फर ऑक्साइड (IV) की मात्रा (संख्या) प्राप्त की जा सकती है यदि इसमें अशुद्धियों का द्रव्यमान अंश 20% है।

5. 15% सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल के साथ 40% सल्फ्यूरिक एसिड के घोल को पूरी तरह से बेअसर करने के बाद प्राप्त घोल में नमक के द्रव्यमान अंश की गणना करें।

कार्य 2

1. हाइड्रोजन सल्फाइड और सल्फर ऑक्साइड (IV) की कितनी मात्रा (संख्या) एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करनी चाहिए ताकि बनने वाले सल्फर का द्रव्यमान 100 किलोग्राम हो?

2. सल्फेट आयन का स्थानिक विन्यास (ज्यामिति) क्या है: ए) वर्ग; बी) एक चतुर्भुज पिरामिड; ग) चतुष्फलक। क्यों? परमाणु की संरचना के सिद्धांत के आधार पर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

3. हाइड्रोजन परॉक्साइड ऑक्सीकारक और अपचायक दोनों गुण क्यों प्रदर्शित कर सकता है? हाइड्रोजन पेरोक्साइड की प्रतिक्रियाओं के लिए इलेक्ट्रॉन-आयनिक और आणविक समीकरणों की रचना करें: ए) सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अम्लीय पोटेशियम परमैंगनेट के समाधान के साथ; बी) पोटेशियम आयोडाइड के समाधान के साथ।

4. 70% के सल्फ्यूरिक एसिड के द्रव्यमान अंश के साथ घोल का द्रव्यमान 200 किलोग्राम वजन वाले पाइराइट से FeS 2 और अशुद्धियों से प्राप्त किया जा सकता है? पाइराइट में अशुद्धियों का द्रव्यमान अंश 10% है, और सल्फ्यूरिक एसिड की उपज 80% है।

5. 30 ग्राम हाइड्रोजन सल्फाइड को 10 ग्राम सोडियम हाइड्रॉक्साइड युक्त घोल में प्रवाहित किया गया। इस मामले में कौन सा नमक बना था? इसका द्रव्यमान ज्ञात कीजिए।

कार्य 3

1. सान्द्र सल्फ्यूरिक अम्ल के साथ 6.5 ग्राम कॉपर की अभिक्रिया करके कितने लीटर सल्फर डाइऑक्साइड (N.O.) प्राप्त किया जा सकता है?

2. जलीय घोल में कौन से लवण हाइड्रोलिसिस से गुजरते हैं: ए) के 2 एसओ 4; बी) अल 2 (एसओ 4) 3; सी) अल 2 एस 3; घ) के 2 एस. आण्विक और आयन-आणविक प्रतिक्रिया समीकरण लिखकर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

3. यौगिकों में ऑक्सीजन के ऑक्सीकरण की डिग्री क्या है: ओ 2; हे 3; ना 2 ओ; एच 2 ओ 2; केओ 2; केओ 3? सोडियम पेरोक्साइड अमोनिया को अवशोषित करता है, जितना संभव हो उतना ऑक्सीकरण करता है। प्रतिक्रिया के लिए आणविक और इलेक्ट्रॉनिक समीकरण लिखें।

4. ऑक्सीजन के मिश्रण में ओजोन का द्रव्यमान अंश 10% है। इस मिश्रण के 8 ग्राम के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए आवश्यक हाइड्रोजन के द्रव्यमान की गणना करें। ध्यान दें कि जब हाइड्रोजन ऑक्सीजन के दोनों अपररूपों के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो पानी बनता है।

5. एच 2 एसओ 4 96% के द्रव्यमान अंश के साथ एक सल्फ्यूरिक एसिड समाधान के द्रव्यमान की गणना करें, जिसे 3.6 किलोग्राम वजन वाले पाइराइट से प्राप्त किया जा सकता है।

कार्य 4

1. जिंक के साथ इंटरेक्शन करने पर 33.6 लीटर हाइड्रोजन (NO) प्राप्त करने के लिए सल्फ्यूरिक एसिड के 10% (द्रव्यमान द्वारा) घोल की कितनी आवश्यकता होगी?

2. जलीय घोल में कौन से लवण हाइड्रोलिसिस से गुजरते हैं: a) Na 2 SO 4; बी) ना 2 एस 2 ओ 3; सी) ना 2 एस; डी) ना 2 एसओ 3। आणविक और आयन-आणविक प्रतिक्रिया समीकरण लिखें और माध्यम का पीएच निर्धारित करें।

3. हाइड्रोजन पेरोक्साइड के कौन से गुण अधिक स्पष्ट हैं: ऑक्सीकरण या कम करना? अपने उत्तर को संगत विभवों के मान से प्रेरित करें। सोडियम पेरोक्साइड हाइड्रोजन सल्फाइड को अवशोषित करता है, जितना संभव हो उतना ऑक्सीकरण करता है। इस प्रतिक्रिया के लिए आणविक और इलेक्ट्रॉन-आयनिक समीकरण लिखिए।

4. सल्फ्यूरिक एसिड में 10 लीटर (सामान्य परिस्थितियों) की मात्रा के साथ सल्फर ऑक्साइड (IV) को बदलने के लिए हवा की कितनी मात्रा और पानी का कितना द्रव्यमान लेना चाहिए? वायु में ऑक्सीजन का आयतन अंश 20.95% है।

5. किस मामले में अधिक ऑक्सीजन प्राप्त होगी: 5 ग्राम पोटेशियम परमैंगनेट के अपघटन के साथ या 5 ग्राम पोटेशियम क्लोरेट के अपघटन के साथ? संगत अभिक्रियाओं के समीकरण लिखकर और आवश्यक परिकलन करके अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

कार्य 5

1. SeO2 का द्रव्यमान निर्धारित करें, जिसके जलयोजन पर संबंधित अम्ल के 3 मोल प्राप्त होते हैं।

2. कौन से यौगिक ऑक्सीकरण गुण प्रदर्शित कर सकते हैं: ए) एच 2 एस; बी) एच 2 एसओ 3; सी) एच 2 एसओ 4 (आरएजेबी); डी) एच 2 एसओ 4 (सांद्र)? क्यों? OVR सिद्धांत के आधार पर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

3. तात्विक टेल्यूरियम H6 TeO6 से प्रबल अपचायक द्वारा अपचयन द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। सल्फर ऑक्साइड (IV) के साथ ऑर्थोटेल्यूरिक एसिड की प्रतिक्रिया के लिए इलेक्ट्रॉनिक और आणविक समीकरण लिखिए।

4. पोटेशियम परमैंगनेट से 7.9 ग्राम वजन का ऑक्सीजन प्राप्त किया गया, जिसने मैग्नीशियम के साथ प्रतिक्रिया की। इस मामले में मैग्नीशियम ऑक्साइड का कितना द्रव्यमान प्राप्त होगा?

5. ऑक्सीजन परमाणु की संरचना के आधार पर इसकी संयोजी क्षमता बताएं। यौगिकों में ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ क्या हैं? प्रासंगिक उदाहरणों के साथ अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

टास्क 6

1. समीकरण के अनुसार 33.6 लीटर क्लोरीन (n.o.) के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए कितने मोल सोडियम सेलेनाइट की आवश्यकता होती है: Na 2 SeO 3 + Cl 2 + H 2 O →। . . ?

2. कौन से यौगिक गुणों को कम करने का प्रदर्शन कर सकते हैं: ए) एच 2 एस; बी) एच 2 एसओ 3; सी) एच 2 एसओ 4 (आरएजेबी); डी) एच 2 एसओ 4 (सांद्र)। क्यों? OVR सिद्धांत के आधार पर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

3. सल्फर और सेलेनियम परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनिक सूत्र बनाएं। क्या वे पूर्ण इलेक्ट्रॉनिक समकक्ष हैं? परमाणु की संरचना के सिद्धांत के आधार पर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

4. ऑक्सीजन प्राप्त करने के लिए प्रयोगशाला और औद्योगिक तरीकों की सूची बनाएं, संबंधित प्रतिक्रियाओं के समीकरण दें। ऑक्सीजन के व्यावहारिक अनुप्रयोग के सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्रों का नाम बताइए।

5. श्रृंखला में अम्ल गुण कैसे और क्यों बदलते हैं: H 2 S, H 2 Se, H 2 Te?

पी तत्वोंसमूह वी

विषय कार्य योजना:

1. वी समूह के पी-तत्वों के गुणों की सामान्य विशेषताएं, प्रकृति में, प्राप्त करना। सरल पदार्थों के भौतिक और रासायनिक गुण।

2. नाइट्रोजन। इंजीनियरिंग में नाइट्रोजन की प्राप्ति, गुण और अनुप्रयोग। अमोनिया, हाइड्राज़ीन, हाइड्रॉक्सिलामाइन, नाइट्रिक एसिड। उनकी प्राप्ति, गुण, आवेदन। आयनकारी विलायक के रूप में तरल अमोनिया। लिगैंड के रूप में अमोनिया धातु नाइट्राइड। अमोनियम लवण, प्राप्त करना, गुण।

3. नाइट्रोजन ऑक्साइड। प्राप्त करना, अणुओं की संरचना, गुण। ऑक्सीजन युक्त नाइट्रोजन एसिड, गुण। इन अम्लों के लवण, विलयन में व्यवहार और रेडॉक्स अभिक्रियाओं में गर्म होने पर। धातुओं और अधातुओं के साथ नाइट्रिक एसिड की सहभागिता। एक्वा रेजिया।

4. फास्फोरस, प्राप्त करना, गुण, अनुप्रयोग। फॉस्फाइड और फॉस्फीन। फॉस्फोरस एसिड और हाइपोफॉस्फाइट्स। फॉस्फोरस एनहाइड्राइड और फॉस्फोरस एसिड। फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड और फॉस्फोरिक एसिड। हलाइड्स, ऑक्सोहैलाइड्स।

5. आर्सेनिक का उपसमूह। सरल पदार्थों की संरचना और गुण। हाइड्रोजन और धातुओं के साथ यौगिक। तत्वों के ऑक्साइड, सल्फाइड, हैलाइड और ऑक्सोहैलाइड - As, Sb, Bi. थायोएसिड और उनके लवण। विभिन्न ऑक्सीकरण राज्यों में हाइड्रॉक्साइड्स के एसिड-बेस गुण और आर्सेनिक, सुरमा और बिस्मथ यौगिकों के रेडॉक्स गुण। आवेदन पत्र।

अभ्यास 1

1. नाइट्रोजन उपसमूह के तत्वों के परमाणुओं का तुलनात्मक विवरण दें, जो दर्शाता है: क) इलेक्ट्रॉनिक विन्यास; बी) वैलेंस संभावनाएं; c) सबसे विशिष्ट ऑक्सीकरण अवस्थाएँ।

2. पोटेशियम नाइट्राइट का द्रव्यमान क्या है जिसे सल्फ्यूरिक एसिड की उपस्थिति में 0.09 एन पोटेशियम परमैंगनेट के घोल के 30 मिलीलीटर के साथ ऑक्सीकृत किया जा सकता है?

3. 12.6 टन के द्रव्यमान के साथ नाइट्रिक एसिड प्राप्त करने के लिए अमोनिया के कितने द्रव्यमान की आवश्यकता होगी, यह देखते हुए कि उत्पादन में नुकसान 5% है।

4. इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि का उपयोग करते हुए, निम्नलिखित रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं की योजनाओं में गुणांकों का चयन करें:

ए) सीए + एन 2 → सीए 3 एन 2

बी) आर 4 + ओ 2 → आर 4 ओ 6

सी) नहीं 2 + ओ 2 + एच 2 ओ → एचएनओ 3

5. 0.1 एन सोडियम नाइट्राइट घोल के पीएच और इस घोल में नमक हाइड्रोलिसिस की डिग्री की गणना करें।

कार्य 2

1. उन रासायनिक अभिक्रियाओं के समीकरण लिखिए जिन्हें निम्नलिखित परिवर्तनों को पूरा करने के लिए किया जाना चाहिए:

Pb(NO 3) 2 → NO 2 → N 2 O 4 → HNO 3 → NH 4 NO 3 → NH 3

2. NaAsO2 के 0.02 ग्राम युक्त सोडियम आर्सेनाइट घोल के 20 मिलीलीटर को ऑक्सीकरण करने के लिए 0.05 एन पोटेशियम परमैंगनेट के घोल की कितनी मात्रा की आवश्यकता होगी?

3. प्रतिक्रिया समीकरण को पूरा करें: Cu 2 S + HNO 3 (सांद्र) → .... इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांकों को समीकरण में व्यवस्थित करें।

4. वैलेंस बॉन्ड की विधि के संदर्भ में एनएच 3, एनएच 4 +, एचएनओ 3 की इलेक्ट्रॉनिक संरचना का वर्णन करें। इनमें से प्रत्येक यौगिक में नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था क्या है?

5. नाइट्रोजन का द्रव्यमान निर्धारित करें, जो 20 ° C के तापमान पर होता है और 1.4 ∙ 10 5 Pa के दबाव में 10 लीटर की मात्रा होती है।

कार्य 3

1. नाइट्रोजन यौगिकों का उदाहरण दें, जिनके अणुओं में दाता-स्वीकर्ता तंत्र द्वारा गठित बंधन होते हैं।

2. अम्लीय वातावरण में सोडियम नाइट्राइट के 0.2 एम समाधान के 0.05 एल के ऑक्सीकरण के लिए पोटेशियम परमैंगनेट के 0.25 एन समाधान की कितनी मात्रा की आवश्यकता होगी।

4. वी.एस. विधि के संदर्भ में एन 2 अणु की इलेक्ट्रॉनिक संरचना का वर्णन करें। नाइट्रोजन एक साधारण पदार्थ के रूप में कौन से रासायनिक गुण प्रदर्शित करता है?

5. उन अभिक्रियाओं के समीकरण लिखिए जो निम्नलिखित परिवर्तनों को करने के लिए की जानी चाहिए:

सीए 3 (आरओ 4) 2 → पी → पी 4 ओ 10 → एच 3 आरओ 4 → सीएएचआरओ 4 ∙ 2 एच 2 ओ।

कार्य 4

1. सल्फाइड का मिश्रण 2 एस 3, एसबी 2 एस 3, बीआई 2 एस 3 के रूप में सोडियम सल्फाइड के समाधान के साथ इलाज किया जाता है। कौन सा सल्फाइड अघुलित रहा? सल्फाइडों के विलयन की अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखकर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

2. 10 के अपघटन से कितने मोल गैसीय उत्पाद प्राप्त होते हैं निकेल (II) नाइट्रेट के मोल्स?

3. वायुमंडलीय नाइट्रोजन के सीधे बंधन (स्थिरीकरण) से कौन से नाइट्रोजन यौगिक प्राप्त होते हैं? उनकी तैयारी के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखें और प्रतिक्रियाओं के लिए शर्तों को इंगित करें।

4. अमोनियम नमक पर दो लीटर 0.5 एन क्षार समाधान के साथ अभिनय करके अमोनिया (सामान्य परिस्थितियों) की कितनी मात्रा प्राप्त की जा सकती है?

5. कैल्शियम फॉस्फाइड Ca 3 P 2 से प्राप्त फॉस्फीन PH 3 के पूर्ण दहन के दौरान फास्फोरस (V) ऑक्साइड का द्रव्यमान 18.2 ग्राम होता है?

कार्य 5

1. अमोनिया के अभिलाक्षणिक योग, हाइड्रोजन प्रतिस्थापन और ऑक्सीकरण अभिक्रियाओं के उदाहरण दीजिए। संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए।

2. 0.1 एन पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड समाधान के 50 मिलीलीटर के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए आवश्यक नाइट्रोजन डाइऑक्साइड की मात्रा (एनओ) की गणना करें?

3. 5.1 ग्राम वजन वाले अमोनिया के साथ 7.3 ग्राम वजन वाले हाइड्रोजन क्लोराइड की परस्पर क्रिया के दौरान अमोनियम क्लोराइड का कितना द्रव्यमान बनता है? कौन सी गैस अधिक मात्रा में बचेगी? अधिकता का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए।

4. समीकरण में इलेक्ट्रॉनिक बैलेंस विधि का उपयोग करके गुणांक की व्यवस्था करें: Ca 3 (RO 4) 2 + SiO 2 + C → CaSiO 3 + P + CO। ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के बराबर दाढ़ द्रव्यमान का निर्धारण करें।

5. कोई ऐसी विधि सुझाइए जिसके द्वारा कम घुलनशील Sb(OH)3 और Bi(OH)3 को एक दूसरे से अलग किया जा सकता है? संगत अभिक्रियाओं के समीकरण लिखकर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

टास्क 6

1. नाइट्रोजन की हानि 40% होने पर कैल्शियम कार्बाइड के साथ परस्पर क्रिया करके 3600 मीटर 3 नाइट्रोजन (20 ° C, सामान्य वायुमंडलीय दबाव) से कितने टन कैल्शियम साइनामाइड प्राप्त किया जा सकता है?

2. सान्द्र नाइट्रिक अम्ल के साथ बिस्मथ की अन्योन्यक्रिया के लिए अभिक्रिया समीकरण लिखिए। आयन-इलेक्ट्रॉन संतुलन विधि का उपयोग करके समीकरण में गुणांकों को व्यवस्थित करें। कम करने वाले एजेंट और ऑक्सीकरण एजेंट के समकक्ष के समतुल्य और दाढ़ द्रव्यमान का निर्धारण करें।

3. नाइट्रेट्स को कैल्सिन करने से कौन से उत्पाद प्राप्त होते हैं: सोडियम, कैल्शियम, कॉपर, लेड, मरकरी और सिल्वर? संबंधित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखें, गुणांक को इलेक्ट्रॉनिक संतुलन विधि का उपयोग करके व्यवस्थित करें।

4. अमोनियम नाइट्रेट दो तरह से विघटित हो सकता है: 1) NH 4 NO 3 (c) \u003d N 2 O (g) + 2H 2 O (g); 2) NH 4 NO 3 (c।) \u003d N 2 (g) + ½O 2 (g) + 2H 2 O (g)। निम्नलिखित में से कौन सी प्रतिक्रिया सबसे अधिक संभावना है और जो 25 डिग्री सेल्सियस पर अधिक एक्ज़ोथिर्मिक है? ∆G° 298 और ∆Н° 298 की गणना करके अपने उत्तर की पुष्टि करें। बढ़ते तापमान के साथ इन प्रतिक्रियाओं की संभावना कैसे बदलेगी?

5. नाइट्रिक एसिड कम करने वाले उत्पादों की संरचना को कौन से कारक निर्धारित करते हैं? संगत अभिक्रियाओं के समीकरण देकर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

पी तत्वोंचतुर्थ समूह

विषय कार्य योजना:

1. समूह IV के पी-तत्वों की सामान्य विशेषताएं, प्रकृति में खोज, प्राप्त करना। सरल पदार्थों के भौतिक और रासायनिक गुण।

2. कार्बन: प्राकृतिक यौगिक, उत्पादन, अनुप्रयोग, भौतिक गुण, रासायनिक गुण। कार्बन के एलोट्रोपिक संशोधन। कार्बन मोनोऑक्साइड (द्वितीय) और धातु कार्बाइड। कार्बन मोनोऑक्साइड (IV)। कार्बोनिक एसिड, कार्बोनेट, थियोकार्बोनेट।

3. गैर-धातुओं के साथ कार्बन के यौगिक: साइनाइड, कार्बन डाइसल्फ़ाइड; रोडानिक एसिड और थियोसाइनेट्स।

4. सिलिकॉन: प्राकृतिक यौगिक, उत्पादन, अनुप्रयोग, भौतिक और रासायनिक गुण। सिलिकॉन के ऑक्सीजन यौगिक। सिलिकिक एसिड, सिलिकेट्स।

5. जर्मेनियम उपसमूह तत्व: प्राकृतिक यौगिक, उत्पादन, अनुप्रयोग, भौतिक गुण, रासायनिक गुण। जर्मेनियम उपसमूह तत्वों के ऑक्सीजन यौगिक: एसिड-बेस और रेडॉक्स गुण।

अभ्यास 1

1. सिलिकॉन तत्व के भौतिक और रासायनिक गुणों का वर्णन करें। संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए।

2. लेड (IV) ऑक्साइड के ऑक्सीकरण गुणों की व्याख्या कैसे की जा सकती है? प्रतिक्रिया समीकरण को पूरा करें: PbO 2 + HCl → ... इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांकों को समीकरण में व्यवस्थित करें। हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ 0.2 mol PbO2 की प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप प्राप्त होने वाले नमक का द्रव्यमान और गैस की मात्रा (संख्या) निर्धारित करें।

3. क्लोराइड और सिलिकन नाइट्राइड प्राप्त करने की अभिक्रियाओं के लिए समीकरण बनाइए और उनके होने की स्थितियाँ बताइए। नम हवा में सिलिकॉन हलाइड्स "धूम्रपान" क्यों करते हैं? संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखकर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

4. 0.80 किग्रा सीएसी 2 के साथ पानी की परस्पर क्रिया से एसिटिलीन (सामान्य स्थिति) की कितनी मात्रा प्राप्त की जा सकती है।

5. Sn(OH) 2 के उभयधर्मी गुण को सिद्ध कीजिए। संगत अभिक्रियाओं के समीकरण दीजिए।

कार्य 2

1. कार्बन तत्व के भौतिक और रासायनिक गुणों का वर्णन कीजिए। संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए।

2. गणना किए बिना, माध्यम की प्रतिक्रिया निर्धारित करें (पीएच = 7, पीएच< 7, рН >7) सोडियम सिलिकेट का एक जलीय घोल। संगत अभिक्रियाओं के समीकरण देकर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

3. 3.00 ग्राम एन्थ्रेसाइट जलाने पर, 5.30 लीटर सीओ 2 प्राप्त किया गया, जिसे नं। गणना करें कि कितने प्रतिशत कार्बन (द्रव्यमान द्वारा) एन्थ्रेसाइट में है।

4. प्रतिक्रिया समीकरण को पूरा करें: C + HNO 3 (सांद्र।) CO 2 + ... इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांक को समीकरण में व्यवस्थित करें। कम करने वाले एजेंट और ऑक्सीकरण एजेंट के समकक्ष के समतुल्य और दाढ़ द्रव्यमान का निर्धारण करें।

5. 265 ग्राम Na2CO3 से कितने ग्राम NaCl प्राप्त किया जा सकता है।

कार्य 3

1. जर्मेनियम उपसमूह के तत्वों के भौतिक और रासायनिक गुणों का वर्णन करें। संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए।

2. Pb2O3 और Pb3O4 (मिनियम) किस वर्ग के यौगिक हैं? उनके आलेखीय सूत्र दीजिए। सल्फ्यूरिक एसिड माध्यम में पोटेशियम आयोडाइड के घोल के साथ रेड लेड की परस्पर क्रिया के लिए एक समीकरण लिखिए।

3. 0.5 n CaCl2 घोल के 400 मिली में सोडा घोल की अधिकता मिलाने पर कितने ग्राम CaCO 3 अवक्षेपित होता है।

4. हाइड्रोसायनिक और कार्बोनिक एसिड के पृथक्करण स्थिरांक के मूल्यों को देखते हुए: क्रमशः 5 * 10 -10, 4 * 10 -7, विचार करें कि वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड क्षारीय साइनाइड के जलीय घोल को कैसे प्रभावित करता है। साइनाइड को कसकर बंद कंटेनरों में क्यों रखा जाना चाहिए?

5. लेड (II) ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड के अम्ल-क्षार गुण क्या हैं? संगत अभिक्रियाओं के समीकरण देकर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

कार्य 4

1. कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) और कार्बोनिक एसिड के भौतिक और रासायनिक गुणों का वर्णन करें। संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए।

2. जर्मेनियम तनु सल्फ्यूरिक अम्ल से अभिक्रिया क्यों नहीं करता, जबकि यह सांद्र अम्ल में घुल जाता है? सान्द्र सल्फ्यूरिक अम्ल के साथ जर्मेनियम की अन्योन्यक्रिया के लिए एक समीकरण लिखिए। इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांकों को समीकरण में व्यवस्थित करें।

3. गर्म कोयले के ऊपर से जलवाष्प प्रवाहित करने पर, जल गैस प्राप्त होती है, जिसमें CO और H 2 की समान मात्रा होती है। 3.0 किलो कोयले से कितनी मात्रा में जल गैस (सामान्य स्थिति) प्राप्त की जा सकती है।

4. सोडियम और पोटैशियम सायनाइड के जलीय विलयनों के दीर्घकालीन भंडारण के दौरान कौन-से परिवर्तन होते हैं? संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए।

5. KCN, Na2CO3 के जलीय विलयनों में लिटमस किस रंग का होगा। संगत अभिक्रियाओं के समीकरण लिखकर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

कार्य 5

1. सिलिकॉन ऑक्साइड (IV) और सिलिकिक एसिड के भौतिक और रासायनिक गुणों का वर्णन करें। संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए।

2. केंद्रित नाइट्रिक एसिड के साथ जर्मेनियम और लेड की परस्पर क्रियाओं में क्या अंतर है? क्यों? संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए। इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांकों को समीकरणों में व्यवस्थित करें।

3. CaO और CO 2 में गर्म करने पर कैल्शियम कार्बोनेट विघटित हो जाता है। 7.0 टन बिना बुझा चूना प्राप्त करने के लिए 90% (wt.) CaCO3 वाले प्राकृतिक चूना पत्थर के कितने द्रव्यमान की आवश्यकता होगी।

4. प्रतिक्रिया समीकरण को पूरा करें: पीबीएस + एचएनओ 3 (सांद्र।) पीबीएसओ 4 + एनओ 2 + .... इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांकों को समीकरण में व्यवस्थित करें। ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के बराबर का निर्धारण करें।

5. हाइड्रोलिसिस के केवल पहले चरण को ध्यान में रखते हुए, 0.02 एन सोडा समाधान ना 2 सीओ 3 का पीएच निर्धारित करें।

टास्क 6

1. ऑक्सीकरण अवस्था (+2) और (+4) में टिन के इलेक्ट्रॉनिक सूत्र दें। इन ऑक्सीकरण अवस्थाओं में टिन के यौगिक कौन से गुण (ऑक्सीकरण या कम करने वाले) प्रदर्शित कर सकते हैं? संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखकर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

2. 0.5 ग्राम चूना पत्थर को हाइड्रोक्लोरिक अम्ल में घोलने पर 75 मिली कार्बन डाइऑक्साइड (n.o.) प्राप्त होती है। चूना पत्थर में कैल्शियम कार्बोनेट के प्रतिशत की गणना करें।

3. वजन घटाने (प्रतिशत में) की गणना करें जो सोडियम बाइकार्बोनेट के प्रज्वलित होने पर होता है।

4. 0.1 में नमक के हाइड्रोलिसिस की डिग्री और माध्यम के पीएच की तुलना करें पोटेशियम साइनाइड के एम और 0.001 एम समाधान। उपयुक्त परिकलन करके अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

5. प्रतिक्रिया समीकरण को पूरा करें: SnCl 2 + HgCl 2 Hg 2 Cl 2 + ... इलेक्ट्रॉन संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांक को समीकरण में व्यवस्थित करें। समतुल्य निर्धारित करें, ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के दाढ़ द्रव्यमान की गणना करें।

सामान्य विशेषताएँडी-तत्व

डी-तत्वों में वे तत्व शामिल होते हैं जिनके परमाणुओं में पूर्व-बाहरी ऊर्जा स्तर का डी-उपस्तर भरा होता है। उन्हें संक्रमणकालीन भी कहा जाता है, जो एस- और पी-तत्वों के बीच सभी समूहों के पार्श्व उपसमूहों में बड़ी अवधि में आवधिक प्रणाली में स्थित होते हैं। डी-तत्वों के परमाणुओं के वैलेंस इलेक्ट्रॉनों का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक सूत्र (n-1)d 1-10 ns 2, जहां n प्रमुख क्वांटम संख्या है, अर्थात वैलेंस इलेक्ट्रॉन विभिन्न ऊर्जा स्तरों पर होते हैं, इसलिए डी-तत्व पार्श्व उपसमूहों में स्थित होते हैं।

बाहरी स्तर पर, डी-तत्वों में 1-2 इलेक्ट्रॉन (एन एस-राज्य) होते हैं, शेष वैलेंस इलेक्ट्रॉन (एन-1) डी सबलेवल (पूर्व-बाहरी परत) पर स्थित होते हैं। डी-तत्वों के परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन गोले की यह संरचना उनके कई सामान्य गुणों को निर्धारित करती है:

1. सभी डी-तत्व धातु हैं, जिनकी विशेषता उच्च कठोरता, अपवर्तनीयता और महत्वपूर्ण विद्युत चालकता है।

2. डी-तत्वों के प्रत्येक दशक के लिए, सबसे स्थिर इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन हैं: डी 0, डी 5, डी 10।

: (इसलिए, Sc, Y, La, अन्य d-तत्वों के विपरीत, +3 की एक स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है) (n-1) d 1 ns 2

: (एमएन, फे, रे) - (एन-1)डी 5 एनएस 2

इलेक्ट्रॉन स्लिप 24 Cr: …3d 4 4s 2 →…3d 5 4s 1 .

: (जेएन, सीडी, एचजी) - (एन-1)डी 10 एनएस 2

इलेक्ट्रॉन स्लिप: 29 Cu: …3d 10 4s 1; 47 एजी:…4d 10 5s 1; 79 एयू:…5d 10 6s 1; 46 पीडी:…4d 10 5s 0।

3. बिना भरे, आधे भरे और पूरी तरह से भरे हुए डी-कोशों की बढ़ी हुई स्थिरता इन तत्वों की सबसे विशिष्ट ऑक्सीकरण अवस्था और उनके यौगिकों की स्थिरता को निर्धारित करती है। इस प्रकार, Fe 3+ (d 5), Zn 2+ (d 10) यौगिक स्थिर हैं, जबकि d 4 विन्यास वाले Cr 2+ और Mn 3+ यौगिक अस्थिर हैं।

4. यौगिकों के निर्माण में, s-इलेक्ट्रॉनों और d-इलेक्ट्रॉनों के भाग या सभी का उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, पहले एस-इलेक्ट्रॉन बांड के निर्माण में भाग लेते हैं, और फिर - डी-इलेक्ट्रॉन। अपवाद Zn उपसमूह के तत्व हैं, जिनके परमाणुओं में अयुग्मित d-इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं - [(n-1)d 10 ns 2] और Pd - (4d 10 5s 0), जिनके परमाणु में अप्रकाशित अवस्था में कोई नहीं होता है बाहरी एस-इलेक्ट्रॉन। इस संबंध में, डी-तत्वों की विशेषताएं हैं:

- वैलेंस राज्यों का एक बड़ा सेट;

- उनके यौगिकों के रेडॉक्स और एसिड-बेस गुणों में व्यापक परिवर्तन।

5. प्रत्येक उपसमूह में, पहले तत्वों के गुण (अवधि IV के तत्व) शेष तत्वों के गुणों से स्पष्ट रूप से भिन्न होते हैं। अवधि V और VI के तत्वों की समानता लैंथेनाइड संपीड़न के कारण है।

6. p-तत्वों के विपरीत, d-तत्व ऋणात्मक ऑक्सीकरण अवस्था नहीं दिखाते हैं। ये हाइड्रोजन के साथ गैसीय यौगिक नहीं बनाते हैं। यदि समूह में पी-तत्व ऊपर से नीचे तक ऑक्सीकरण की उच्चतम डिग्री दिखाते हैं, तो डी-तत्वों के लिए, इसके विपरीत, यह प्रवृत्ति बढ़ जाती है। उच्च ऑक्सीकरण राज्यों की स्थिरता में वृद्धि इस तथ्य के कारण होती है कि भारी परमाणुओं में सभी वैलेंस इलेक्ट्रॉन नाभिक से बड़ी दूरी पर स्थित होते हैं और इससे अधिक प्रभावी रूप से परिरक्षित होते हैं। इसलिए, समूह VI Mo और W के d-तत्वों के लिए, ऑक्सीकरण अवस्था +6 है, जबकि Cr उन यौगिकों में स्थिर है जहाँ इसकी ऑक्सीकरण अवस्था +3 है। इसका परिणाम ऊपर से नीचे तक डी-तत्वों के उच्चतम ऑक्सीकरण राज्य में यौगिकों की ऑक्सीडेटिव क्षमता में कमी है।

स्थिरता में वृद्धि,

ऑक्सीकरण गुणों का कमजोर होना देखा गया है।

इसलिए, उदाहरण के लिए, ऑक्साइड Mn (VII) अस्थिर है और एक विस्फोट के साथ विघटित होता है: 2Mn 2 O 7 \u003d 4MnO 2 + 3O 2,

जबकि टेक्नीशियम और रेनियम के संबंधित ऑक्साइड स्थिर क्रिस्टलीय पदार्थ हैं। इसी कारण से, Mn और Re नाइट्रिक एसिड के साथ अलग तरह से इंटरैक्ट करते हैं:

Mn + 4HNO 3 \u003d 4Mn (NO 3) 2 + 2NO 2 + 4H 2 O,

रे + 7HNO 3 = HReO 4 + 7NO 2 + 3H 2 O

7. डी-तत्वों के हाइड्रॉक्साइड्स के एसिड-बेस गुण उनके ऑक्सीकरण की डिग्री पर निर्भर करते हैं: ऑक्सीकरण की डिग्री में वृद्धि के साथ, हाइड्रॉक्साइड्स के रासायनिक गुण बुनियादी से अम्फोटेरिक से अम्लीय में बदलते हैं। उदाहरण के लिए:

Fe (OH) 2 Fe (OH) 3 H 2 FeO 4

सीआर (ओएच) 2 सीआर (ओएच) 3 एच 2 सीआरओ 4

बुनियादी एम्फोटेरिक एसिड

एमएनओ एमएन 2 ओ 3 एमएनओ 2 एमएनओ 3 एमएन 2 ओ 7

बुनियादी एम्फोटेरिक एसिड

8. एक समूह में ऊपर से नीचे तक, हाइड्रॉक्साइड्स के अम्लीय गुण, जब एक ही ऑक्सीकरण अवस्था के तत्वों द्वारा प्रकट होते हैं, गिरते हैं। उदाहरण के लिए: एच 2 एमएनओ 4 -एच 2 टीसीओ 4 -एच 2 रेओ 4

अम्लीय गुणों का कमजोर होना

9. डी-तत्वों के लिए, विभिन्न समन्वय यौगिकों का गठन विशेषता है (विशेष रूप से 4d- और 5d-तत्व)। अधिकांश डी-तत्व यौगिक रंगीन होते हैं।

10. डी-तत्व अच्छे उत्प्रेरक हैं और कई उत्प्रेरक प्रक्रियाओं में उपयोग किए जाते हैं।

डी-तत्वछठी,सातवीं,आठवीं समूह

विषय कार्य योजना:

1. समूह आठवीं के डी-तत्व। लौह परिवार: प्राकृतिक यौगिक, उत्पादन, अनुप्रयोग, भौतिक गुण, रासायनिक गुण।

2. लौह उपसमूह के तत्वों के ऑक्सीजन यौगिक: एसिड-बेस और रेडॉक्स गुण।

3. लौह उपसमूह के तत्वों के जटिल यौगिक।

4. क्रोमियम उपसमूह के डी-तत्व: प्राकृतिक यौगिक, उत्पादन, अनुप्रयोग, भौतिक गुण, रासायनिक गुण।

5. क्रोमियम उपसमूह के तत्वों के ऑक्सीजन यौगिक: एसिड-बेस और रेडॉक्स गुण।

6. मैंगनीज उपसमूह के डी-तत्व: प्राकृतिक यौगिक, उत्पादन, अनुप्रयोग, भौतिक गुण, रासायनिक गुण।

7. मैंगनीज उपसमूह तत्वों के ऑक्सीजन यौगिक: एसिड-बेस और रेडॉक्स गुण।

अभ्यास 1

1. लौह परिवार के तत्वों के भौतिक गुणों का वर्णन कीजिए।

2. निर्धारित करें कि एक क्षारीय माध्यम में पोटेशियम क्रोमाइट के 0.2 एन समाधान के 0.15 एल द्वारा लीड डाइऑक्साइड का द्रव्यमान कम किया जा सकता है।

3. निर्धारित करें कि रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार गठित निकल टेट्राकार्बोनिल कितना आयतन लेगा: Ni (tv) + 4CO (g) \u003d (g), यदि 23.48 किलोग्राम निकल प्रतिक्रिया में प्रवेश करता है, और उत्पादन हानि 10 थी %?

4. रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण को पूरा करें: KMnO 4 + HBr = Br 2 + ... इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांकों को समीकरण में व्यवस्थित करें। ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के समतुल्य और दाढ़ द्रव्यमान का निर्धारण करें।

5. धात्विक निकल से निकल (II) क्लोराइड किन दो तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है? संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए।

कार्य 2

1. लौह परिवार के तत्वों के रासायनिक गुणों का वर्णन करें, उनकी रासायनिक गतिविधि की तुलना करें। संगत अभिक्रियाओं के समीकरण दीजिए।

2. तांबे और निकल का 1.5 ग्राम वजन का एक मिश्र धातु हाइड्रोक्लोरिक एसिड समाधान की अधिकता से प्रभावित हुआ था। इसने 114 मिली (NO) की गैस मात्रा एकत्र की। मिश्रण में धातुओं के द्रव्यमान अंश की गणना करें।

3. निकल (II) हाइड्रॉक्साइड के निर्माण और नाइट्रिक एसिड में इसके विघटन के लिए आणविक और आयन-आणविक समीकरणों की रचना करें।

4. रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण को पूरा करें: H 2 O 2 + K 2 Cr 2 O 7 + HCl \u003d O 2 + ... इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांक को समीकरण में व्यवस्थित करें।

5. कोबाल्ट (II) हाइड्रॉक्साइड के उत्पादन और वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ इसके ऑक्सीकरण के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखें।

कार्य 3

1. लौह परिवार के डी-तत्व: प्राकृतिक यौगिक, उत्पादन, अनुप्रयोग।

2. आयरन (III) क्लोराइड आयरन (II) क्लोराइड से कैसे प्राप्त किया जा सकता है, और इसके विपरीत? संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए।

3. क्रोमियम प्राप्त करने वाला सबसे आम अयस्क क्रोमियम लौह अयस्क FeCr2O4 है। गणना करें कि अयस्क में कितने प्रतिशत अशुद्धियाँ निहित हैं, यदि गलाने के दौरान इसके 1 टन से 65% क्रोमियम युक्त 240 किलोग्राम फेरोक्रोम (क्रोमियम के साथ लोहे का एक मिश्र धातु) प्राप्त किया गया था।

4. रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण को पूरा करें: KMnO 4 + KBr + H 2 SO 4 \u003d Br 2 + ... इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांक को समीकरण में व्यवस्थित करें। ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के समतुल्य और दाढ़ द्रव्यमान का निर्धारण करें।

5. प्राकृतिक जल में, लोहा मुख्य रूप से बाइकार्बोनेट के रूप में मौजूद होता है, जो पानी और वायुमंडलीय ऑक्सीजन की क्रिया के तहत धीरे-धीरे लोहे (III) हाइड्रॉक्साइड में बदल जाता है। इस अभिक्रिया के लिए एक समीकरण लिखिए, बताइए कि कौन-सा तत्व इलेक्ट्रॉन दान करता है और कौन-सा जोड़ता है। इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांकों को समीकरण में व्यवस्थित करें

कार्य 4

1. लोहे के ऑक्सीजन यौगिक: उनके अम्ल-क्षार और रेडॉक्स गुणों की विशेषता है।

2. जब पोटेशियम डाइक्रोमेट का 1 मोल हाइड्रोक्लोरिक एसिड की अधिकता के साथ प्रतिक्रिया करता है तो क्लोरीन की कितनी मात्रा (संख्या) जारी की जाएगी?

3. नी परमाणु की अभिलाक्षणिक संयोजकता अवस्थाओं को इंगित कीजिए। उनमें से कौन सा टिकाऊ हैं? निकल के ऑक्साइड एवं हाइड्रॉक्साइड के सूत्र लिखिए। इन यौगिकों के अम्ल-क्षार गुणों का संक्षिप्त विवरण दीजिए। संगत अभिक्रियाओं के समीकरण दीजिए।

4. प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार प्रकाश में आयरन पेंटाकारबोनील विघटित होता है: 2=+CO। गणना करें कि यदि 5.6 लीटर कार्बन मोनोऑक्साइड (II) (n.o.) बनता है तो कितना पदार्थ विघटित हो जाता है।

5. रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण को पूरा करें: PbO 2 + MnSO 4 + HNO 3 = PbSO 4 + Pb(NO 3) 2 + ... इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांकों को समीकरण में व्यवस्थित करें।

कार्य 5

1. लौह परिवार के तत्वों का वायु, जल, अम्ल से अनुपात का वर्णन कीजिए। श्रृंखला में तत्वों की रासायनिक गतिविधि कैसे बदलती है: Fe → Co → Ni? क्यों? संगत अभिक्रियाओं के समीकरण दीजिए।

2. उन रासायनिक अभिक्रियाओं के समीकरण लिखिए जिनके द्वारा आप निम्नलिखित रूपांतरण कर सकते हैं: Co 2 O 3 → Co → Co(NO 3) 2®Co(OH) 2 → Co(OH) 3 → CoCl2 → CoCl3।

3. Fe परमाणु की अभिलाक्षणिक संयोजकता अवस्थाओं को निर्दिष्ट कीजिए। उनमें से कौन सा टिकाऊ हैं? लोहे के ऑक्साइड एवं हाइड्रॉक्साइड के सूत्र लिखिए। इन यौगिकों के अम्ल-क्षार गुणों का संक्षिप्त विवरण दीजिए। संगत अभिक्रियाओं के समीकरण दीजिए।

4. लोहे को भंग करने के लिए एच 2 एसओ 4 20% (पी = 1.143 ग्राम / एमएल) के द्रव्यमान अंश के साथ सल्फ्यूरिक एसिड के घोल की मात्रा क्या है, जिसमें अशुद्धियों का द्रव्यमान अंश 12.5% ​​है?

5. रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण को पूरा करें: K 2 Cr 2 O 7 + SO 2 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + ... इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांक को समीकरण में व्यवस्थित करें।

ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के समतुल्य और दाढ़ द्रव्यमान का निर्धारण करें।

टास्क 6

1. क्रोमियम उपसमूह के डी-तत्व: प्राकृतिक यौगिक, उत्पादन, अनुप्रयोग।

2. क्लोरीन के वातावरण में 16.8 ग्राम वजन वाले लोहे के बुरादे को जलाया गया। परिणामी उत्पाद 400 मिलीलीटर पानी में भंग कर दिया गया था। परिणामी विलयन में विलेय का द्रव्यमान अंश (%) निर्धारित करें।

3. उन रासायनिक अभिक्रियाओं के समीकरण लिखिए जिनके द्वारा आप निम्नलिखित परिवर्तन कर सकते हैं: NiO → Ni → Ni(NO 3) 2 → Ni(NO 3) 3 → NiCl 2 ।

4. Co परमाणु की चारित्रिक संयोजकता अवस्थाओं को इंगित करें। उनमें से कौन सा टिकाऊ हैं? कोबाल्ट के ऑक्साइड एवं हाइड्रॉक्साइड के सूत्र लिखिए। इन यौगिकों के अम्ल-क्षार गुणों का संक्षिप्त विवरण दीजिए। संगत अभिक्रियाओं के समीकरण दीजिए।

5. रासायनिक प्रतिक्रिया समीकरण को पूरा करें: Na 2 SO 3 + KMnO 4 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + ... इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांक को समीकरण में व्यवस्थित करें। ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट के समतुल्य और दाढ़ द्रव्यमान का निर्धारण करें।

सामान्य विशेषताएँएस-तत्व

एस-तत्वों में आवधिक प्रणाली के समूह I और II (IA और IIA - उपसमूह) के मुख्य उपसमूहों के तत्व शामिल हैं। एस-तत्वों की वैलेंस परत का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक सूत्र एनएस 1-2 है, जहां एन मुख्य क्वांटम संख्या है।

तत्व IA - उपसमूह Li, Na, K, Rb, Cs, और Fr - को क्षार धातु कहा जाता है, और तत्वों IIA के उपसमूह - Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra - अंतिम चार तत्वों को क्षारीय पृथ्वी धातु कहा जाता है। .

रासायनिक बंधों के निर्माण के लिए क्षार धातु के परमाणुओं में ns - परमाणु कक्षीय (AO) में स्थित केवल एक इलेक्ट्रॉन होता है। आयनीकरण ऊर्जा का एक अपेक्षाकृत छोटा मूल्य Li (I = 520 kJ/mol) से Cs (I = 342 kJ/mol) तक घट जाता है, जो AO से एक इलेक्ट्रॉन की टुकड़ी की सुविधा प्रदान करता है। इसलिए, विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं में क्षार धातु के परमाणु आसानी से एक स्थिर आठ-इलेक्ट्रॉन (n-1)s 2 (n-1)p 6 विन्यास के साथ संगत उत्कृष्ट गैस के एकल आवेशित धनायनों में परिवर्तित हो जाते हैं। उदाहरण के लिए: के (4एस 1) - ई \u003d के + ()।

इस प्रकार, उनके कई आयनिक यौगिकों में, क्षार धातुओं में केवल एक ऑक्सीकरण अवस्था (+1) होती है।

IIA के तत्व - उपसमूह में पहले से ही बाहरी ऊर्जा स्तर पर दो इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो आयनिक रासायनिक बंधों के बनने से पहले उनमें से एक को np AO: ns 2 → ns 1 np 1 में बदलने में सक्षम होते हैं। IIA तत्वों की ऑक्सीकरण स्थिति - उनके विभिन्न यौगिकों में उपसमूह (+2) है।

बेरिलियम अपने भौतिक-रासायनिक गुणों में IIA - उपसमूह के बीच तेजी से खड़ा है। इस तत्व के परमाणुओं में सभी एस-तत्वों (I=901 kJ/mol) के बीच पहली आयनीकरण ऊर्जा का उच्चतम मूल्य है और ns और np-AO में सबसे बड़ा अंतर है। इसलिए, बेरिलियम अन्य तत्वों के साथ मुख्य रूप से सहसंयोजक रासायनिक बंधन बनाता है, जिसे आमतौर पर वैलेंस बॉन्ड की विधि के दृष्टिकोण से माना जाता है। बेरिलियम के परमाणु ऑर्बिटल्स sp-संकरण से गुजरते हैं, जो रैखिक अणुओं BeCl 2, BeI 2, आदि के गठन से मेल खाता है। बेरिलियम (+ II) को जटिल यौगिक बनाने की प्रवृत्ति की विशेषता है:

Be(OH) 2 + 2OH - → 2-

BeCl 2 + 2Cl - → 2-

एस-तत्वों के ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड में मूल गुण होते हैं। सभी एस-तत्वों में केवल बी, इसके ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड उभयधर्मी गुण प्रदर्शित करते हैं।

विकर्ण आवधिकता के कारण Li और Mg, साथ ही Be और Al का रासायनिक व्यवहार काफी हद तक समान है।

ऑक्सीजन के साथ क्षार धातुएं न केवल ऑक्साइड मी 2 [ओ] बनाती हैं, बल्कि मी 2 प्रकार - पेरोक्साइड के यौगिक भी; मैं, सुपरऑक्साइड्स; मैं - ओजोनाइड्स। इन यौगिकों में ऑक्सीजन की ऑक्सीकरण स्थिति क्रमशः -1 है; -1/2; -1/3।

क्षारीय पृथ्वी धातुओं के पेरोक्साइड ज्ञात हैं। इनमें से बेरियम परॉक्साइड BaO2 का सबसे बड़ा व्यावहारिक मूल्य है।

रुचि के हाइड्रोजन-हाइड्राइड्स के साथ एस-तत्वों के यौगिक भी हैं, जिसमें हाइड्रोजन का ऑक्सीकरण अवस्था -1 है।

विषय कार्य योजना:

1. आवधिक प्रणाली डी.आई. के समूह I और II के एस-तत्वों की सामान्य विशेषताएँ। मेंडेलीव।

2. सरल पदार्थों के गुण।

3. प्रकृति में खोजना और सरल पदार्थ प्राप्त करना।

4. एस-तत्वों के सबसे महत्वपूर्ण यौगिक: ऑक्साइड, पेरोक्साइड, हाइड्रॉक्साइड, लवण।

अभ्यास 1

1. क्षार धातुओं के कौन से रासायनिक गुण उन्हें सबसे विशिष्ट धातुओं के रूप में दर्शाते हैं? संगत अभिक्रियाओं के समीकरण देकर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

2. 25 0C पर NaCl की घुलनशीलता 100 ग्राम पानी में 36.0 ग्राम है। संतृप्त विलयन में NaCl का द्रव्यमान अंश ज्ञात कीजिए।

3. तकनीकी कैल्शियम कार्बाइड में अशुद्धियों का प्रतिशत निर्धारित करें, यदि पानी के साथ 1.8 किलोग्राम नमूने का पूर्ण अपघटन 560 लीटर एसिटिलीन (एन.ओ.) का उत्पादन करता है।

4. समूह II के कौन से एस-तत्व पूर्ण इलेक्ट्रॉनिक अनुरूप हैं? क्यों?

5. औसत नमक प्राप्त करने के लिए कैल्शियम बाइकार्बोनेट के 5% घोल के 162 ग्राम में कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड की कितनी मात्रा मिलानी चाहिए?

कार्य 2

1. समूह I एस-तत्वों के ऑक्साइड के गुणों का वर्णन करें। उन्हें प्राप्त करने के उपाय बताइए। संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए।

- सोडियम डाइहाइड्रोजन फॉस्फेट और कास्टिक पोटाश;

- कैल्शियम कार्बोनेट और हाइड्रोक्लोरिक एसिड;

- टिन (II) हाइड्रॉक्साइड और कास्टिक सोडा।

3. रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखें, जिसके परिणामस्वरूप निम्नलिखित परिवर्तन किए जा सकते हैं: Be → BeCl 2 → Be(OH) 2 → Na 2 → BeSO 4।

4. निम्नलिखित रासायनिक अभिक्रिया के लिए समीकरण को पूरा कीजिए: BaO2 + Cr2 (SO4) 3 + NaOH → .... इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांकों को समीकरण में व्यवस्थित करें। ऑक्सीकरण एजेंट के समतुल्य की गणना करें। अंतर्राष्ट्रीय नामकरण के अनुसार प्रारंभिक पदार्थों और प्रतिक्रिया उत्पादों के नाम दें।

5. 26% KOH घोल का घनत्व 1.24 g/ml है। 5 लीटर घोल में KOH के बराबर कितने मोल होते हैं?

कार्य 3

1. वर्ग II के s-तत्वों के ऑक्साइडों के गुणों का वर्णन कीजिए। उन्हें प्राप्त करने के उपाय बताइए। संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए।

2. वायु में कैल्सियम के दहन से कौन से पदार्थ बनते हैं? क्यों, जब परिणामी उत्पाद को पानी से गीला किया जाता है, तो महत्वपूर्ण मात्रा में गर्मी निकलती है और अमोनिया की गंध महसूस होती है। संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखकर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

3. 0.05 एल की मात्रा के साथ सल्फ्यूरिक एसिड के 0.085 एन समाधान के साथ पोटेशियम सल्फाइट के समाधान का इलाज करके एसओ 2 (एन.ओ. पर) की मात्रा क्या प्राप्त की जा सकती है?

4. CaCl2 अणु में परमाणुओं के बीच रासायनिक बंधन के प्रकार का निर्धारण करें। अणु का ज्यामितीय आकार क्या है? क्या अणु में बंधन ध्रुवीय हैं, क्या अणु ध्रुवीय है?

5. जल में घुले पदार्थों को पुनः स्थापित करने के लिए क्षार धातुओं का उपयोग क्यों नहीं किया जा सकता है? उत्तर की पुष्टि कीजिए।

कार्य 4

1. समूह I के s-तत्वों के हाइड्रॉक्साइडों के गुणों का वर्णन कीजिए। उन्हें प्राप्त करने के उपाय बताइए। संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए।

2. सोडियम क्लोराइट का विलयन उदासीन और सोडियम हाइपोक्लोराइट का विलयन क्षारीय क्यों होता है? संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखकर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

3. MgSO4 का 5% घोल तैयार करने के लिए MgSO4 * 7H2O के 400 ग्राम लिए गए। परिणामी घोल का द्रव्यमान ज्ञात कीजिए।

4. 0.15 n Ca (OH) 2 के 0.6 l को जोड़कर 0.25 n H 2 SO 4 की कितनी मात्रा को बेअसर किया जा सकता है? उपयुक्त परिकलन द्वारा अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

5. 25 ग्राम बेकिंग सोडा को कैल्सीन किया गया, अवशेषों को 200 ग्राम पानी में घोल दिया गया। समाधान में नमक के द्रव्यमान अंश की गणना करें।

कार्य 5

1. वर्ग II के s-तत्वों के हाइड्रॉक्साइडों के गुणों का वर्णन कीजिए। उन्हें प्राप्त करने के उपाय बताइए। संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए।

2. निम्नलिखित पदार्थों के बीच समाधान में होने वाली प्रतिक्रियाओं के लिए आणविक और आयन-आणविक समीकरण लिखें:

पोटेशियम हाइड्रोजन फॉस्फेट और कास्टिक सोडा;

कैल्शियम बाइकार्बोनेट और कार्बन मोनोऑक्साइड (IV);

लेड हाइड्रॉक्साइड (II) और कास्टिक पोटाश।

3. क्षार धातु हाइड्राइड्स का उत्पादन किस अभिक्रिया पर आधारित है? सोडियम हाइड्राइड के हाइड्रोलिसिस और लिथियम हाइड्राइड के पिघलने के इलेक्ट्रोलिसिस के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखें।

4. एक द्विसंयोजी तत्व के 4 ग्राम ऑक्साइड को घोलने के लिए 29.2% हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के 25 ग्राम की आवश्यकता होती है। निर्धारित करें कि किस तत्व का ऑक्साइड लिया गया था?

5. बेरियम हाइड्राइड और नाइट्राइड कैसे प्राप्त किया जा सकता है? इन यौगिकों की जल के साथ अन्योन्यक्रिया के लिए अभिक्रिया समीकरण लिखिए।

टास्क 6

1. सोडियम ऑक्साइड और पेरोक्साइड। तैयारी, भौतिक और रासायनिक गुण। संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए।

2. अमोनियम लवण युक्त जल में मैग्नीशियम अच्छी तरह क्यों घुल जाता है? संगत अभिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखकर अपने उत्तर की पुष्टि कीजिए।

3. पोटेशियम प्राप्त करने के लिए औद्योगिक तरीकों में से एक तरल सोडियम (440˚C) के साथ पिघले हुए KOH की परस्पर क्रिया है: Na + KOH → NaOH + K. सिद्ध करें कि उपरोक्त प्रतिक्रिया संभव है।

4. यदि 0.5 n CaCl2 विलयन के 400 मिली में अतिरिक्त सोडा घोल मिला दिया जाए तो कितने ग्राम CaCO3 अवक्षेपित हो जाता है?

5. निम्नलिखित रासायनिक अभिक्रिया के लिए समीकरण को पूरा कीजिए: BaO2 + FeSO4 + H2SO4 → .... इलेक्ट्रॉन-आयन संतुलन विधि का उपयोग करके गुणांकों को व्यवस्थित करें। ऑक्सीकरण एजेंट समकक्ष के दाढ़ द्रव्यमान की गणना करें। अंतर्राष्ट्रीय नामकरण के अनुसार प्रारंभिक पदार्थों और प्रतिक्रिया उत्पादों के नाम दें।

पृथ्वी पर ज्ञात अधिकांश यौगिक पी-तत्वों के यौगिक हैं, उनमें से पांच (C, N, P, O, S) ऑर्गनोजेनिक हैं, अर्थात वे किसी भी कोशिका का हिस्सा हैं। पी-तत्व III से VIII समूहों के मुख्य उपसमूहों में हैं। वैलेंस इलेक्ट्रॉन बाहरी पी-सबलेवल में हैं, बाहरी स्तर का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक सूत्र संरचना एनएस 2 एनपी ए से मेल खाता है, जहां ए \u003d 1 - 6. पी-तत्व समूह संख्या के बराबर एक सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करते हैं। मध्यवर्ती ऑक्सीकरण राज्यों की प्रकृति में, "समता नियम" प्रकट होता है - विषम समूहों के तत्व विषम ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दिखाते हैं, और सम समूहों के तत्व भी दिखाते हैं। 4A उपसमूह से शुरू होने वाले तत्वों में ऋणात्मक ऑक्सीकरण अवस्थाएँ दिखाई देती हैं।

बाएं से दाएं की अवधि में, पी-तत्वों की परमाणु त्रिज्या घट जाती है, आयनीकरण ऊर्जा बढ़ जाती है, जिससे पी-तत्वों के गैर-धातु और ऑक्सीकरण गुणों में वृद्धि होती है। ऊपर से नीचे की दिशा में उपसमूहों में, धात्विक गुण और निम्न ऑक्सीकरण अवस्थाओं की स्थिरता बढ़ जाती है।

सेलेनियम, फ्लोरीन, ब्रोमीन और आयोडीन तत्वों का पता लगाते हैं और शरीर में आयनों के रूप में सेलेनियम के लिए 2 के ऑक्सीकरण राज्य और हलाइड्स के लिए -1 के रूप में पाए जाते हैं। आयन सीएल - एक मैक्रोन्यूट्रिएंट है। सबसे कम सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था में पी-तत्व एक विषाक्त प्रभाव प्रदर्शित करते हैं, जबकि उच्चतम में वे तत्वों का पता लगाते हैं।

मैनुअल सबसे महत्वपूर्ण पी-तत्वों की जैविक क्रिया का संक्षिप्त विवरण प्रस्तुत करता है।

नाइट्रोजन - वायु का मुख्य घटक: इसका आयतन अंश 78.2% है। सबसे सरल नाइट्रोजन यौगिक अमोनिया और अमोनियम लवण हैं, जो अपचय के परिणामस्वरूप और साथ ही पौधों और जानवरों के जीवों के अपघटन के दौरान बनते हैं। अमोनियम आयन कोशिका झिल्लियों में प्रवेश नहीं कर सकते हैं, जबकि अमोनिया के अणु झिल्ली की बाधाओं को आसानी से पार कर लेते हैं और जल्दी से मस्तिष्क को प्रभावित करते हैं, जो पहले बेहोशी के लिए चिकित्सा पद्धति में उपयोग किया जाता था। अमोनिया एक जहरीली गैस है, जो अगर साँस में ली जाए, तो श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली पर हमला कर सकती है, सांस की तकलीफ और निमोनिया का कारण बन सकती है।

समीकरण के अनुसार बिजली के निर्वहन की क्रिया के तहत नाइट्रिक ऑक्साइड (II) NO वातावरण में बन सकता है:

एन 2 + ओ 2 ¾® 2NO

1980 के दशक के उत्तरार्ध में, यह पाया गया कि एनओ को अमीनो एसिड आर्जिनिन से एंजाइम एनओ सिंथेज़ का उपयोग करके एंडोथेलियल कोशिकाओं द्वारा संश्लेषित किया जाता है। NO का जीवनकाल एक सेकंड से अधिक नहीं होता है, लेकिन इसकी भागीदारी के बिना रक्त वाहिकाओं का सामान्य कामकाज असंभव है। यह यौगिक संवहनी चिकनी मांसपेशियों को आराम प्रदान करता है, हृदय के कामकाज को नियंत्रित करता है, प्रतिरक्षा प्रणाली, तंत्रिका आवेगों के संचरण में शामिल होता है, और यौन उत्तेजना होती है। NO को सीखने और याददाश्त में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए माना जाता है। 1988 में, NO (Furchgott, Ignaro, Murad) के गुणों की खोज के लिए नोबेल पुरस्कार प्रदान किया गया था।

नाइट्रिक ऑक्साइड (IV) NO2 एक प्रबल ऑक्सीकारक है। यह नाइट्रिक ऑक्साइड (ΙΙ) से समीकरण 2NO + O 2 ¾® 2NO 2 के अनुसार बनता है।

नाइट्रिक ऑक्साइड NO2, जो बिजली संयंत्रों में ईंधन के दहन के दौरान बड़ी मात्रा में निकलता है, अम्लीय वर्षा का कारण बन सकता है। अम्लीय वर्षा से झीलों के पीएच में कमी आती है और मछलियों की मृत्यु, मिट्टी की संरचना को प्रभावित करती है, जिससे फसलों और पेड़ों की मृत्यु हो जाती है।

जब नाइट्रोजन ऑक्साइड को साँस में लिया जाता है, तो फेफड़ों में नाइट्रिक और नाइट्रस एसिड बनते हैं, जिससे जलन होती है, फेफड़ों का अल्सर होता है और लंबे समय तक साँस लेने पर - ट्यूमर हो जाता है। जल के साथ नाइट्रोजन ऑक्साइड की अन्योन्यक्रिया की अभिक्रियाएँ नीचे दी गई हैं

2एनओ 2 + एच 2 ओ → एचएनओ 3 + एचएनओ 2

एन 2 ओ 3 + एच 2 ओ → 2 एचएनओ 2

एन 2 ओ 4 + एच 2 ओ → एचएनओ 3 + एचएनओ 2

एन 2 ओ 5 + एच 2 ओ → 2 एचएनओ 3

नाइट्राइट्स (NO 2 -), मांस उत्पादों के लिए परिरक्षकों के रूप में उपयोग किया जाता है, नाइट्रस एसिड HO-N = O बनाता है, जो प्रतिक्रिया के अनुसार नाइट्रोसोमाइन्स के गठन के साथ प्रोटीन के अमीनो समूहों को नाइट्रोसेट करता है:

आर 2 एन-एच + एचओ-एन = ओ ® आर 2 एन-एन = ओ + एच 2 ओ।

Nitrosamines मांस और सॉसेज उत्पादों को गुलाबी-लाल रंग देते हैं। उच्च सांद्रता में, नाइट्रोसामाइन एक विषाक्त प्रभाव दिखाते हैं और मूत्राशय के कैंसर का कारण बन सकते हैं। नाइट्राइट Fe +2 धनायन (हीमोग्लोबिन) को Fe +3 धनायन (मेथेमोग्लोबिन) में ऑक्सीकृत कर सकते हैं:

HbFe 2+ + NO 2 - ® HbFe +3 + NO

यह नाइट्राइट्स के जहरीले प्रभाव के कारणों में से एक है।

भोजन में मौजूद नाइट्रेट्स (NO 3 -) शरीर में प्रवेश करके आसानी से जहरीले नाइट्राइट्स में कम हो जाते हैं। पानी में नाइट्रेट की एक उच्च सामग्री से पेट का कैंसर (कम अम्लता के साथ) हो सकता है, शिशु मृत्यु दर का कारण बन सकता है। दवा में नाइट्रोजन यौगिकों का उपयोग मादक (नाइट्रस ऑक्साइड), मूत्रवर्धक (अमोनियम क्लोराइड), एंटीएंगियल (नाइट्रोग्लिसरीन), एंटीट्यूमर (एम्बिहिन) के रूप में किया जाता है। , रेडियोप्रोटेक्टिव (मर्कमिन) का अर्थ है। दवाओं के संश्लेषण में मिथाइलमाइन, डाइमिथाइलमाइन, डायथाइलैमाइन और अन्य एलिफैटिक एमाइन का उपयोग किया जाता है।

फास्फोरस एक ऑर्गेनोजेन है, मानव शरीर में इस स्थूल तत्व का कुल द्रव्यमान अंश 0.95% है। फास्फोरस हड्डी के ऊतकों, गुर्दे, मांसपेशियों, यकृत, रक्त, दूध, बालों, नाखूनों और दांतों में पाया जाता है। जीवित जीवों में फॉस्फेट कंकाल के संरचनात्मक घटकों के रूप में कार्य करते हैं। शेष फॉस्फोरिक एसिड कोशिका झिल्ली, न्यूक्लिक एसिड, जटिल कार्बोहाइड्रेट के फॉस्फोलिपिड्स की संरचना में शामिल है। पॉलीफोस्फेट्स (त्रि- और डिफोस्फेट्स) मैक्रोर्जिक बॉन्ड (उदाहरण के लिए, एटीपी, क्रिएटिन फॉस्फेट) के रूप में ऊर्जा के संचय में शामिल हैं। मानव शरीर में लगभग 30 ग्राम एटीपी मौजूद है। एटीपी हाइड्रोलिसिस की ऊर्जा मुख्य ऊर्जा मुद्रा है जो कोशिका में ऊर्जा के संचलन को सुनिश्चित करती है।

फॉस्फोलिपिड्स जैविक झिल्लियों की द्विपरत संरचना बनाते हैं। फॉस्फोलिपिड्स के रूप में फास्फोरस मुख्य रूप से मस्तिष्क (12%), यकृत (5%), दूध (2-3%) और रक्त सीरम (0.6%) में केंद्रित होता है। हालांकि, फास्फोरस की मुख्य मात्रा - 600 ग्राम - अक्रिय ऊतक में निहित है, जो मानव शरीर में सभी फास्फोरस के द्रव्यमान का 85% है। दांतों के कठोर ऊतकों में, फॉस्फोरस सामान्य सूत्र सीए 5 (पीओ 4) 3 एक्स के हाइड्रॉक्सिल-, क्लोरीन-, फ्लोरापैटाइट्स के रूप में होता है, जहां क्रमशः एक्स = ओएच, सीएल, एफ। अस्थि ऊतक का मुख्य खनिज घटक कैल्शियम हाइड्रॉक्सीफॉस्फेट Ca 5 (PO 4) 3 OH है, जिसे हाइड्रॉक्सीपैटाइट कहा जाता है। शरीर में फास्फोरस का आदान-प्रदान कैल्शियम के आदान-प्रदान से निकटता से संबंधित है, लेकिन यह संबंध विरोधी है। रक्त में कैल्शियम की मात्रा में वृद्धि के साथ, फॉस्फेट की सामग्री में कमी देखी जाती है, मुख्य रूप से अकार्बनिक।

फास्फोरस भोजन - दूध, मांस, मछली, रोटी, सब्जियां, अंडे आदि के साथ शरीर में प्रवेश करता है। फास्फोरस की दैनिक आवश्यकता 0.8-1.2 ग्राम है, अतिरिक्त फॉस्फेट मैंगनीज और कैल्शियम के नुकसान में योगदान देता है, जिससे ऑस्टियोपोरोसिस होता है।

चिकित्सा में, हृदय, यकृत और पेट के रोगों के उपचार के लिए कई फास्फोरस यौगिकों का उपयोग दवाओं के रूप में किया जाता है। दंत चिकित्सा में भरने वाली सामग्री के रूप में जिंक फॉस्फेट का उपयोग किया जाता है।

ऑक्सीजन ऑर्गेनोजेन्स को संदर्भित करता है। 70 किलो वजन वाले वयस्क के शरीर में लगभग 43 किलो ऑक्सीजन होती है। हाइड्रोजन के साथ मिलकर, ऑक्सीजन एक पानी का अणु बनाता है, जिसकी सामग्री एक वयस्क के शरीर में औसतन लगभग 55 - 65% होती है।

ऑक्सीजन प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड और शरीर के अन्य महत्वपूर्ण घटकों का एक हिस्सा है। सांस लेने के लिए ऑक्सीजन जरूरी है। बायोमोलेक्यूल्स (वसा, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, अमीनो एसिड) की एक्सोथर्मिक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया शरीर के लिए ऊर्जा के स्रोत के रूप में कार्य करती है। ऑक्सीजन (ओ 2) की भागीदारी के साथ, शरीर के फागोसाइटिक (सुरक्षात्मक) कार्यों के साथ-साथ श्वसन प्रक्रियाएं भी की जाती हैं। ऑक्सीजन की मुख्य मात्रा फेफड़ों के माध्यम से शरीर में प्रवेश करती है, रक्त में प्रवेश करती है और हीमोग्लोबिन की भागीदारी के साथ सभी अंगों और ऊतकों तक पहुंचाई जाती है। ऑक्सीजन फेफड़ों के माध्यम से शरीर में प्रवेश करती है, रक्तप्रवाह में प्रवेश करती है, हीमोग्लोबिन से बंध जाती है और एक आसानी से विघटित होने वाला यौगिक - ऑक्सीहीमोग्लोबिन बनाती है, और फिर रक्त से सभी अंगों और ऊतकों में प्रवेश करती है। लगभग सभी ऑक्सीजन को कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में चयापचय किया जाता है और फेफड़ों और गुर्दे के माध्यम से शरीर से बाहर निकाल दिया जाता है।

आणविक ऑक्सीजन (ओ 2) आमतौर पर कार्बनिक यौगिकों के साथ प्रत्यक्ष गैर-एंजाइमी रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश नहीं करता है। एक जीवित कोशिका में O2 से जुड़ी प्रतिक्रिया अक्सर ऑक्सीडेज या ऑक्सीडेज एंजाइम के सक्रिय केंद्र में होती है। इन प्रतिक्रियाओं के दौरान, ओ 2 कमी के मध्यवर्ती उत्पाद बनते हैं, जो एंजाइमों के प्रतिक्रिया केंद्र में कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में परिवर्तन से गुजरते हैं। कई एंजाइमों (xanthine oxidase) की भागीदारी के साथ, हीमोग्लोबिन, ऑक्सीजन की कमी के मध्यवर्ती उत्पाद, तथाकथित प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां (आरओएस), जो अत्यधिक प्रतिक्रियाशील हैं, शरीर में उत्पन्न होती हैं।

इनमें सुपरऑक्साइड ऑयन रेडिकल्स (ओ 2), हाइड्रोजन पेरोक्साइड (एच 2 ओ 2), हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स (ओएच), साथ ही एकल अवस्था में ऑक्सीजन अणु (ओ 2) * ). (ऑक्सीजन अणुओं की जमीनी स्थिति ट्रिपलेट है, जो अलग-अलग π * ऑर्बिटल्स में एक ही स्पिन के साथ दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति की विशेषता है)। योजना के अनुसार आरओएस आय का गठन:

1. O 2 की एक-इलेक्ट्रॉन कमी से सुपरऑक्साइड रेडिकल आयन (O 2) का निर्माण होता है ), जो अन्य ROS का पूर्वज है:

ओ 2 + ई → ओ 2

यह प्रतिक्रिया विशेष रूप से हीमोग्लोबिन के ऑक्सीकरण के दौरान होती है, जबकि प्रतिक्रिया में जारी इलेक्ट्रॉन ऑक्सीजन में स्थानांतरित हो जाता है

Fe 2+ - e → Fe 3+

2. सुपरऑक्साइड एनियन-रेडिकल, एंजाइम सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज (एसओडी) द्वारा विनियमित एक विघटन प्रतिक्रिया में प्रवेश करता है, जिसके परिणामस्वरूप हाइड्रोजन पेरोक्साइड (एच 2 ओ 2) का निर्माण होता है:

लगभग 2 + ओ 2 + 2 एच + → एच 2 ओ 2 + ओ 2

3. हाइड्रॉक्सिल रेडिकल (OH) का निर्माण तब होता है जब हाइड्रोजन पेरोक्साइड एक सुपरऑक्साइड आयन रेडिकल या वेरिएबल वैलेंस के धातु आयनों के साथ इंटरैक्ट करता है:

एच 2 ओ 2 + ओ 2 → एक + ओह ─ + ओ 2

H 2 O 2 + Fe +2 → HO + OH ─ + Fe +3 (फेंटन प्रतिक्रिया)

फेंटन प्रतिक्रिया हीमोग्लोबिन पर हाइड्रोजन पेरोक्साइड के विषाक्त प्रभाव को दर्शाती है, क्योंकि Fe +2 धनायन Fe +3 धनायन में ऑक्सीकृत होता है, जो हाइड्रॉक्सिल रेडिकल के गठन से बढ़ जाता है;

4. सिंगलेंट ऑक्सीजन (O 2 *) तब बनता है जब ट्रिपल अवस्था में एक ऑक्सीजन अणु एक प्रकाश क्वांटम (hυ) की क्रिया के तहत उत्तेजित होता है। नतीजतन, अणु की एक इलेक्ट्रॉनिक पुनर्व्यवस्था होती है, जिसमें विपरीत दिशा वाले स्पिन वाले इलेक्ट्रॉन एक या अलग π * ऑर्बिटल्स में स्थित होते हैं:

सुपरऑक्साइड ऑयन रेडिकल और हाइड्रॉक्सिल रेडिकल के बीच प्रतिक्रिया से O 2 * बनाना भी संभव है:

ओ 2 + ए → ओ 2 * + ओएच ─

आरओएस जीव के जीवन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। उदाहरण के लिए, विदेशी सूक्ष्मजीवों, ट्यूमर कोशिकाओं के विनाश के लिए आवश्यक फागोसाइटिक कोशिकाओं (न्यूट्रोफिल, मैक्रोफेज, मोनोसाइट्स, ईोसिनोफिल) की सक्रियता में कट्टरपंथी आयनों सुपरऑक्साइड शामिल है। ROS एपोप्टोसिस (कोशिकाओं, अंगों, या संपूर्ण जीव की सहज मृत्यु) की प्रक्रियाओं में शामिल हैं।

आरओएस गठन की प्रक्रियाएं आम तौर पर शरीर में होती हैं और एंटीऑक्सिडेंट रक्षा एंजाइमों (सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज, कैटालेज, ग्लूटाथियोन पेरोक्सीडेज, ग्लूटाथियोन ट्रांसफरेज) द्वारा नियंत्रित होती हैं।

केटालेज़

2 एच 2 ओ 2 एच 2 ओ + ओ 2

सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज़

ओ 2 _ + ओ 2 _ + 2 एच + एच 2 ओ 2 + ओ 2

ग्लूटाथियोन पेओक्सीडेज

आर-एसएच + एच 2 ओ 2 2 एच 2 ओ + आर-एस-एस-आर

आर-एस-एस-आर + 2एच + +2ई 2 आर-एसएच

आरओएस की अत्यधिक मात्रा कई पैथोलॉजिकल स्थितियों के विकास की ओर ले जाती है, जो जैविक झिल्लियों में लिपिड के ऑक्सीडेटिव परिवर्तनों पर आधारित होती हैं, न्यूक्लिक एसिड, प्रोटीन और उनके सुपरमॉलेक्युलर कॉम्प्लेक्स की संरचना को नुकसान पहुंचाती हैं। सशर्त रूप से सामान्य रूप में ये परिवर्तन, योजना द्वारा दर्शाए गए हैं:

आरएच + ओएच ∙ → आर ∙ + एच 2 ओ

आर ∙ + ओ 2 → आरओ 2 ∙

आरएच + आरओ 2 ∙ → आरओएच + आर ∙

मुक्त कट्टरपंथी ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं को मजबूत करने से जैविक झिल्ली और कोशिका मृत्यु की अखंडता का उल्लंघन होता है, प्रोटीन की संरचना में परिवर्तन होता है, एंजाइम गतिविधि में कमी आती है, और उत्परिवर्तन का कारण होता है।

चिकित्सा में, आणविक ऑक्सीजन का उपयोग हाइपोक्सिक स्थितियों, हृदय रोगों, साइनाइड और कार्बन मोनोऑक्साइड विषाक्तता के इलाज के लिए किया जाता है। उच्च दबाव (हाइपरबेरिक ऑक्सीजनेशन) पर ऑक्सीजन के संपर्क में आने से ऊतकों को बेहतर हेमोडायनामिक्स और ऑक्सीजन की आपूर्ति होती है। हृदय रोगों में, चयापचय प्रक्रियाओं में सुधार के लिए ऑक्सीजन फोम (ऑक्सीजन कॉकटेल) का उपयोग किया जाता है। ऑक्सीजन (ओजोन) के उपचर्म प्रशासन को ट्रॉफिक अल्सर, गैंग्रीन के लिए संकेत दिया गया है। पीने के पानी के ओजोनेशन का उपयोग इसके शुद्धिकरण और कीटाणुशोधन के लिए किया जाता है।

कार्बन सबसे महत्वपूर्ण अंग है। कुल कार्बन सामग्री लगभग 21% (शरीर के कुल वजन का 15 किलो प्रति 70 किलो) है। कार्बन मांसपेशियों के द्रव्यमान का 2/3 और हड्डी द्रव्यमान का 1/3 बनाता है। कार्बन की शारीरिक भूमिका इस तथ्य से निर्धारित होती है कि यह तत्व सभी कार्बनिक यौगिकों का हिस्सा है और शरीर में सभी जैव रासायनिक प्रक्रियाओं में भाग लेता है। ऑक्सीजन के प्रभाव में जैव अणुओं के ऑक्सीकरण से पानी और कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) का निर्माण होता है, जो श्वसन केंद्र का उत्तेजक है, श्वसन और रक्त परिसंचरण के नियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

मुक्त रूप में, कार्बन विषैला नहीं होता है, लेकिन इसके कई यौगिकों में महत्वपूर्ण विषाक्तता होती है: CO (कार्बन मोनोऑक्साइड), कार्बन टेट्राक्लोराइड CCI 4, कार्बन डाइसल्फ़ाइड CS 2, साइनाइड लवण HCN, बेंजीन C 6 H 6, फ़ॉस्जीन COCI 2, और a दूसरों की संख्या। 10% से अधिक सांद्रता में कार्बन डाइऑक्साइड एसिडोसिस (रक्त पीएच में कमी), सांस की तकलीफ और श्वसन केंद्र के पक्षाघात का कारण बनता है। फार्मेसी और चिकित्सा में, विभिन्न कार्बन यौगिकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है - कार्बोनिक एसिड और कार्बोक्जिलिक एसिड, पॉलिमर, आदि के डेरिवेटिव। कार्बोलीन (सक्रिय कार्बन) का उपयोग गैसों को सोखने और शरीर से विभिन्न विषाक्त पदार्थों को निकालने के लिए किया जाता है, मलहम के रूप में ग्रेफाइट का उपयोग किया जाता है। त्वचा रोगों के इलाज के लिए। बायोमेडिकल रिसर्च में 14 सी लेबल वाले उत्पादों का इस्तेमाल किया जाता है।

गंधक मैक्रोलेमेंट्स, ऑर्गेनोजेन्स को संदर्भित करता है। सल्फर -2 ऑक्सीकरण अवस्था में यौगिकों के निर्माण में शामिल है। सल्हाइड्रील के रूप में - एसएच - समूह या डाइसल्फ़ाइड बांड - एस - एस - सल्फर प्रोटीन, अमीनो एसिड (सिस्टीन, सिस्टीन, मेथियोनीन), हार्मोन (इंसुलिन), एंजाइम (कोएंजाइम ए), विटामिन (बी 1) का हिस्सा है। केरोटीन (बाल, हड्डियाँ, तंत्रिका ऊतक)। प्रोटीन की तृतीयक संरचना में सिस्टीन अमीनो एसिड अवशेषों के बीच डाइसल्फ़ाइड पुल होते हैं। डाइसल्फ़ाइड बांड में थिओल समूहों का प्रतिवर्ती संक्रमण शरीर को विकिरण क्षति और मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों की कार्रवाई से बचाता है:

आर 1 - एस-एसआर 2 आर 1 - एसएच + आर 2 - एसएच

आरएस - एच आरएस - एच एस-आर 1

Pb2+ → Pb2+

आर 1 -एस - एचआर 1 -एस एच-एस-आर

नतीजतन, एंजाइम अपनी गतिविधि खो देता है और जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं का कोर्स बाधित हो जाता है। सल्फर यौगिकों के चयापचय की प्रक्रिया में, अंतर्जात सल्फ्यूरिक एसिड बनता है, जो सूक्ष्मजीवों द्वारा आंत में उत्पादित विषाक्त यौगिकों (फिनोल, इंडोल) के निष्प्रभावीकरण में शामिल होता है। सल्फ्यूरिक एसिड कई ज़ेनोबायोटिक्स को अपेक्षाकृत हानिरहित पदार्थों (संयुग्मित) में बांधता है जो मूत्र में उत्सर्जित होते हैं।

जहरीले सल्फर यौगिक H2S हाइड्रोजन सल्फाइड, SO2 सल्फर डाइऑक्साइड हैं। एच 2 एस हाइड्रोजन सल्फाइड सल्फरयुक्त खनिज पानी में निहित है, जो कई बीमारियों के इलाज के लिए स्नान के रूप में उपयोग किया जाता है। यह एक अप्रिय गंध वाली रंगहीन गैस है। यह सूक्ष्मजीवों की क्रिया के तहत पौधे और पशु अवशेषों के क्षय के दौरान बनता है।

SO2 - सल्फर डाइऑक्साइड, एक दम घुटने वाली गंध है। जहरीला। श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली के लिए एक जलन के रूप में कार्य करता है। कार्बनिक पदार्थों के सूक्ष्मजीवविज्ञानी ऑक्सीकरण के कारण लगभग एक तिहाई सल्फर ऑक्साइड (IV) वायुमंडल में प्रवेश करता है, इसका स्रोत सक्रिय ज्वालामुखी है। SO2 का लगभग 70% तेल उत्पादों और गंधक अयस्कों के दहन के परिणामस्वरूप बनता है। सूर्य के प्रकाश और उत्प्रेरक (V2O5) की क्रिया के तहत, सल्फर ऑक्साइड SO2 SO3 में बदल जाता है:

2SO 2 + O 2 → 2SO 3

वायुमंडलीय नमी में घुलने के कारण, SO 3 सल्फ्यूरिक एसिड बनाता है, जो अम्लीय वर्षा बनाता है, जिससे जंगलों की मृत्यु हो जाती है, मिट्टी का अम्लीकरण हो जाता है।

एसओ 3 (जी) + एच 2 ओ (एल) → एच 2 एसओ 4 (एक्यू)

सोडियम थायोसल्फेट Na 2 S 2 O 3 का उपयोग चिकित्सा पद्धति में पारा यौगिकों, सीसा, हाइड्रोसायनिक एसिड लवण के साथ विषाक्तता के लिए एक विरोधी विषैले, विरोधी भड़काऊ एजेंट के रूप में किया जाता है। खुजली के उपचार में सोडियम थायोसल्फेट और अवक्षेपित सल्फर का उपयोग किया जाता है।

कई धातुओं के सल्फेट दवाओं के रूप में उपयोग किए जाते हैं: Na 2 SO 4 ´10H 2 O - एक रेचक के रूप में, MgSO 4 ´7H 2 O - एक रेचक और कोलेरेटिक एजेंट के रूप में, CuSO 4 ´5H 2 O और ZnSO 4 ´7H 2 O के रूप में एंटीसेप्टिक, कसैले, उबकाई। BaSO 4 का उपयोग घेघा और पेट की एक्स-रे परीक्षा में एक कंट्रास्ट एजेंट के रूप में किया जाता है। खाज के उपचार में अवक्षेपित सल्फर का उपयोग किया जाता है।

सल्फर भोजन के साथ शरीर में प्रवेश करता है। सल्फर यौगिकों में सबसे अमीर अंडे, मांस, पनीर, एक प्रकार का अनाज, चोकर, साबुत रोटी हैं।

क्लोरीन मानव शरीर में मुख्य रूप से क्लोराइड आयन के रूप में 100 ग्राम (0.15%) की मात्रा निहित है। क्लोराइड आयन में कोशिका झिल्ली के माध्यम से प्रवेश के लिए एक इष्टतम त्रिज्या होती है। यह एक निश्चित आसमाटिक दबाव और पानी-नमक चयापचय के नियमन के निर्माण में सोडियम और पोटेशियम आयनों के साथ संयुक्त भागीदारी की व्याख्या करता है। सोडियम क्लोराइड की दैनिक आवश्यकता 1 ग्राम NaCl है, जो पेट में हाइड्रोक्लोरिक (हाइड्रोक्लोरिक एसिड) के उत्पादन के लिए आवश्यक है, जो पाचन प्रक्रिया में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और विभिन्न रोगजनक बैक्टीरिया (हैजा, टाइफाइड) को नष्ट करता है।

वाइटल क्लोराइड - आयनों का विषैला प्रभाव नहीं होता है, जबकि एलिमेंटल क्लोरीन एक अत्यधिक विषैली गैस है।

हाल के वर्षों में, हैलोजन (AHS) के कई सक्रिय रूपों के शरीर में गठन की स्थापना की गई है - हैलोजन युक्त यौगिकों में वृद्धि हुई प्रतिक्रिया के साथ और एक जीवित जीव में गठित या पर्यावरण के साथ मानव संपर्क के परिणामस्वरूप इसमें प्रवेश किया।

हैलोजन के प्रतिक्रियाशील रूप (AFHs) हलोजन युक्त यौगिक होते हैं जिनकी प्रतिक्रियाशीलता बढ़ जाती है और एक जीवित जीव में बनते हैं या पर्यावरण के साथ मानव संपर्क के परिणामस्वरूप इसमें प्रवेश करते हैं। बहिर्जात (परिचयित) और अंतर्जात (शरीर में गठित) AFG के बीच भेद। हैलोजन के सक्रिय रूपों के बहिर्जात स्रोतों में कीटनाशक, फार्मास्यूटिकल्स, एनेस्थेटिक्स, अपशिष्ट जल, कार और विमान निकास गैसें और औद्योगिक जहर शामिल हैं। शरीर में हैलोजेन के सक्रिय रूप पेरोक्सीडेज एंजाइम की भागीदारी के साथ बनते हैं, विशेष रूप से माइलोपरोक्सीडेज, साथ ही एच 2 ओ 2 रिडक्टेस, मुख्य रूप से न्यूट्रोफिल में। क्लोराइड और ब्रोमाइड आयनों से, हाइपोक्लोरस HOCL और हाइपोब्रोमस HOCL एसिड (प्राथमिक APBs) बनते हैं, जो सक्रिय क्लोरीन और ब्रोमीन के गठन के स्रोत बन सकते हैं, साथ ही साथ सबसे महत्वपूर्ण जैव-अणुओं के हलोजन उत्पाद: अमीनो एसिड, लिपिड, न्यूक्लिक एसिड , कोलेस्ट्रॉल (द्वितीयक APBs) (अंजीर देखें। योजना)।

सीएल 2 + एच 2 ओ → एच + + सीएलˉ + एचओसीएल

सूक्ष्मजीवों के विनाश और बेअसर करने के लिए कम मात्रा में हैलोजन के सक्रिय रूप आवश्यक हैं; यदि वे अधिक मात्रा में हैं, तो वे सक्रिय मुक्त कणों के स्रोत के रूप में काम कर सकते हैं जिनका शरीर संरचनाओं पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है।

ऐसे मामलों में जहां एएफजी की उपस्थिति या गठन इन यौगिकों को हटाने या बेअसर करने की शरीर की क्षमता से अधिक है, एथेरोस्क्लेरोसिस, दिल के दौरे, स्ट्रोक, वास्कुलाइटिस, अल्जाइमर रोग, श्वसन, गुर्दे की शिथिलता, संधिशोथ, सेप्सिस आदि सहित कई विकृति विकसित हो सकती है।

सेलेनियम एक ट्रेस तत्व है, मुख्य रूप से यकृत और गुर्दे में केंद्रित है। रक्त में सेलेनियम की सांद्रता 0.001 - 0.004 mmol / l है।

जीवित जीवों में, सल्फर के साथ सेलेनियम का संबंध निर्विवाद है। उच्च मात्रा में, सेलेनियम मुख्य रूप से नाखूनों और बालों में जमा होता है, जो सल्फर युक्त अमीनो एसिड पर आधारित होते हैं। जाहिर है, सेलेनियम, सल्फर के एक एनालॉग के रूप में, इसे विभिन्न यौगिकों में बदल देता है:

आर- एस- एस- आर ¾® आर- से- से- आर

यह स्थापित किया गया है कि सेलेनियम की कमी एंजाइम ग्लूटाथियोन पेरोक्सीडेज की एकाग्रता में कमी की ओर ले जाती है, जो बदले में लिपिड और सल्फर युक्त अमीनो एसिड के ऑक्सीकरण की ओर ले जाती है।

हाल के वर्षों में किए गए अध्ययनों से पता चला है कि किसी भी एसिड के साथ सेलेनियम कई एंजाइमों के सक्रिय केंद्रों का हिस्सा है: फॉर्मेट डिहाइड्रोजनेज, ग्लूटाथियोन रिडक्टेस और ग्लूटाथियोन पेरोक्सीडेज, ग्लूटाथियोन ट्रांसफरेज़। विशेष रूप से, ग्लूटाथियोन पेरोक्सीडेज के सक्रिय केंद्र में असामान्य अमीनो एसिड सेलेनोसिस्टीन का अवशेष होता है: HOOC-CH(NH2)-CH2-Se-H। यह एंजाइम, प्रोटीन ग्लूटाथियोन के साथ मिलकर कार्बनिक पेरोक्साइड आरओओएच और हाइड्रोजन पेरोक्साइड एच 2 ओ 2 के हानिकारक प्रभावों से कोशिकाओं की रक्षा करता है। यह संभव है कि हाइड्रोजन सेलेनाइड समूह - सेलेनोसिस्टीन के SeH में हाइड्रोजन सल्फाइड समूह -SH पर इस और अन्य सेलेनियम युक्त एंजाइमों की क्रिया के तंत्र में कुछ फायदे हों।

पारा एचजी और कैडमियम सीडी के लवण के साथ शरीर को जहर से बचाने के लिए सेलेनियम की क्षमता अच्छी तरह से जानी जाती है। यह पता चला कि सेलेनियम इन जहरीली धातुओं के लवणों को अन्य एंजाइमों के सक्रिय केंद्रों के साथ जोड़ने में मदद करता है जो उनके विषाक्त प्रभाव से प्रभावित नहीं होते हैं।

यह दिखाया गया है कि सेलेनियम एंटीबॉडी के गठन को उत्तेजित करता है और इस प्रकार संक्रामक और सर्दी के खिलाफ शरीर की रक्षा को बढ़ाता है। लाल रक्त कोशिकाओं के उत्पादन में भाग लेता है, यौन क्रिया को बनाए रखने में मदद करता है। पुरुष शरीर में, लगभग 50% सेलेनियम अंडकोष के सूजी नलिकाओं में केंद्रित होता है, सेलेनियम स्खलन के साथ खो जाता है। इसलिए, सेलेनियम के लिए पुरुषों की आवश्यकता महिलाओं की तुलना में अधिक होती है। विटामिन ई की उपस्थिति में सेलेनियम की गतिविधि बढ़ जाती है। आहार में सेलेनियम की उच्च सामग्री और कैंसर से कम मृत्यु दर के बीच संबंध के तथ्य को स्थापित किया गया है।

उच्च मात्रा में सेलेनियम विषैला होता है। जानवरों में सेलेनियम यौगिकों के टूटने से अत्यधिक जहरीले डाइमिथाइल सेलेनियम सीएच 3-एसई-सीएच 3 की रिहाई होती है, जिसमें लहसुन की गंध होती है। इस प्रतिक्रिया का तंत्र स्थापित किया गया है। जब सेलेनस एसिड H2 SeO3 ग्लूटाथियोन के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो -S-Se-S- समूह वाले यौगिक बनते हैं

H 2 SeO 3 + 4GSH ¾® GSSeSG + GSSG + 3H 2 O

कम ऑक्सीकृत

ग्लूटाथियोन ग्लूटाथियोन

एंजाइमों की क्रिया के तहत, एक समूह वाले यौगिक

S-Se-S- हाइड्रोजन सेलेनाइड H 2 Se में अपचित हो जाते हैं, जो विषैले डाइमिथाइल सेलेनियम बनाने के लिए मिथाइलयुक्त होता है।

अधिकांश औद्योगिक देशों के आहार में ट्रेस तत्वों की कमी होती है। एक वयस्क की आवश्यकता 150-200 एमसीजी / दिन है। मांस, जिगर, गुर्दे, समुद्री मछली, खमीर, रोटी, यरूशलेम आटिचोक में निहित। हालांकि, सेलेनियम के अतिरिक्त स्रोतों की अक्सर आवश्यकता होती है, जो कि विटामिन-मिनरल कॉम्प्लेक्स और अन्य जैविक रूप से सक्रिय खाद्य पूरक हैं।

सेलेनियम यौगिकों (सोडियम सेलेनाइट, सेलेनियम-मेथिओनिन, सेलेनियम-सिस्टीन, आदि) का व्यापक रूप से कई बीमारियों के उपचार और रोकथाम के लिए दवा में उपयोग किया जाता है, क्योंकि सेलेनियम एक प्राकृतिक एंटीऑक्सीडेंट है। त्वचाविज्ञान और कॉस्मेटोलॉजी में सेलेनियम युक्त शैंपू, क्रीम, साबुन और जैल का उपयोग किया जाता है। सोडियम सेलेनेट और सेलेनाइट की संरचना में आइसोटोप 15 एसई का उपयोग चिकित्सा अनुसंधान में किया जाता है।

आयोडीन आवश्यक सूक्ष्म पोषक तत्वों में से एक है। मानव शरीर में लगभग 25 मिलीग्राम (4 · 10 -5%) आयोडीन होता है, इसका अधिकांश भाग हार्मोन (ट्राईआयोडोथायरोनिन, थायरोक्सिन) की संरचना में थायरॉयड ग्रंथि में होता है। आयोडाइड आयन I के रूप में - शरीर में मौजूद आयोडीन का लगभग 1% होता है।

मानव शरीर के लिए आयोडीन का मुख्य स्रोत समुद्री भोजन है, साथ ही आयोडोफ़ोर्स और आयोडीन युक्त नमक खाद्य उद्योग में उपयोग किया जाता है। फलों और सब्जियों में आयोडीन की मात्रा मिट्टी की संरचना के साथ-साथ खाद्य प्रसंस्करण के प्रकार पर निर्भर करती है। थायरॉयड ग्रंथि आयोडीन को केंद्रित करने में सक्षम है, इसमें तत्व की सामग्री रक्त प्लाज्मा की तुलना में 25 अधिक है। थायरॉयड ग्रंथि थायरोक्सिन और ट्राईआयोडोथायरोनिन हार्मोन का स्राव करती है। इस बात के प्रमाण हैं कि आयोडीन कुछ प्रोटीन, वसा, हार्मोन के संश्लेषण को प्रभावित करता है।

एक अंडरएक्टिव थायरॉइड ग्रंथि (हाइपोथायरायडिज्म) आयोडाइड आयनों को जमा करने की क्षमता में कमी के साथ-साथ आहार में आयोडीन की कमी (स्थानिक गण्डमाला) से जुड़ा हो सकता है। स्थानिक गण्डमाला के साथ, आयोडीन की तैयारी निर्धारित की जाती है: पोटेशियम आयोडाइड KI या सोडियम आयोडाइड NaI आयोडीन की दैनिक मानव आवश्यकता (पोटेशियम आयोडाइड का 0.00l ग्राम) के अनुरूप खुराक में। उन क्षेत्रों में जहां आयोडीन की कमी देखी गई है, एंडेमिक गोइटर को रोकने के लिए NaI या KI (I.0 - 2.5) ग्राम / किग्रा नमक टेबल नमक में मिलाया जाता है)।

थायरॉयड ग्रंथि (हाइपरथायरायडिज्म) की बढ़ी हुई गतिविधि के साथ, थायराइड हार्मोन के अत्यधिक संश्लेषण के कारण, चयापचय प्रक्रियाओं की दर में वृद्धि देखी जाती है।

NaI और KI का उपयोग श्वसन पथ की सूजन संबंधी बीमारियों में किया जाता है। आयोडीन की तैयारी बाहरी रूप से एंटीसेप्टिक्स (उदाहरण के लिए, आयोडोफॉर्म) के रूप में उपयोग की जाती है, त्वचा और श्लेष्म झिल्ली की सूजन संबंधी बीमारियों में जलन और विकर्षण के रूप में। आयोडीन युक्त तैयारी में शामिल हैं: आयोडीन का 5% अल्कोहल समाधान, अस्थमा-रोधी मिश्रण, पोटेशियम और सोडियम आयोडाइड्स, कैल्शियम ओडिन, एंटीस्ट्रुमिन और आयोडैक्टिव टैबलेट।

एक अधातु तत्त्व सूक्ष्म पोषक है। फ्लोरीन यौगिक हड्डी के ऊतकों, नाखूनों, दांतों में केंद्रित होते हैं। दांतों की संरचना में लगभग 0.01% फ्लोरीन शामिल है, और इसका अधिकांश भाग इनेमल पर पड़ता है, जो इसमें विरल रूप से घुलनशील फ्लोरापैटाइट Ca 3 (PO 4) 3 F की उपस्थिति से जुड़ा होता है। शरीर में फ्लोरीन की कमी से होता है दांत की सड़न। दंत ऊतकों का खनिज आधार - डेंटिन हाइड्रॉक्सीपैटाइट सीए 5 (पीओ 4) 3 (ओएच), क्लोरापैटाइट सीए 5 (पीओ 4) 3 सी 1 और फ्लोरापैटाइट सीए 5 (पीओ 4) 3 एफ से बना है। फ्लोराइड आयन आसानी से हाइड्रॉक्साइड की जगह लेता है। हाइड्रॉक्सीपैटाइट में आयन, कठोर फ्लोरापाटाइट की सुरक्षात्मक तामचीनी परत बनाता है:

सीए 10 (पीओ 4) 6 (ओएच) 2 + एफ ‾ ¾® सीए 10 (पी0 4) एफ 2 + 2 ओएच ‾

इसके अलावा, फ्लोराइड आयन कैल्शियम फॉस्फेट की वर्षा में योगदान करते हैं, पुनर्खनिजीकरण (क्रिस्टल गठन) की प्रक्रिया को तेज करते हैं:

1O Ca 2+ + 6PO 4 ‾3 + 2F ‾ ¾® 3Ca 3 (PO 4) 2 + CaF 2

दांतों की सड़न बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित एसिड की क्रिया के तहत दन्तबल्क के हाइड्रॉक्सीपैटाइट घटक के विघटन की एक प्रक्रिया है:

Ca 5 (PO 4) 3 OH + 7H + ¾® 5Ca 2+ + 3H 2 PO 4 - + H 2 O

ऐसे सुझाव हैं कि तामचीनी को मामूली क्षति के साथ, सोडियम फ्लोराइड की शुरूआत फ्लोरापैटाइट के गठन को बढ़ावा देती है, जो कि शुरू हुई क्षति के पुनर्खनिजीकरण की सुविधा प्रदान करती है। सोडियम फ्लोराइड (1 मिलीग्राम/लीटर फ्लोराइड आयनों की मात्रा तक) के साथ पानी के फ्लोराइडेशन से आबादी में दंत क्षय की घटनाओं में उल्लेखनीय कमी आती है।

सोडियम फ्लोराइड का उपयोग चिकित्सा पद्धति में एक सामयिक बाहरी एजेंट के रूप में किया जाता है। NaF का उपयोग फ्लोरापैटाइट के निर्माण पर आधारित है:

NaF + Ca 10 (PO 4) 6 (OH) 2 ¾® NaOH + Ca 10 (PO 4) 6 F 2

टूथ टिश्यू पेस्ट

इसी समय, मौखिक गुहा के वातावरण का क्षारीकरण और बैक्टीरिया द्वारा उत्पादित एसिड का बेअसर होना एक साथ होता है।

फ्लोरीन यौगिक भोजन और पानी के साथ शरीर में प्रवेश करते हैं। चावल, बीफ, अंडे, दूध, प्याज, पालक, सेब में बहुत अधिक फ्लोराइड।

फ्लोरीन की न केवल कमी, बल्कि अधिकता भी हानिकारक है। जब पीने के पानी में फ्लोरीन की मात्रा अधिकतम स्वीकार्य दर (1.2 mg/l) से अधिक होती है, तो दांतों का इनेमल भंगुर हो जाता है, आसानी से नष्ट हो जाता है, और पुरानी फ्लोरीन विषाक्तता के अन्य लक्षण प्रकट होते हैं - हड्डियों की नाजुकता, हड्डियों की विकृति और शरीर की सामान्य थकावट . ऐसे में होने वाले रोग को फ्लोरोसिस (fluorosis) कहते हैं।

ब्रोमिन - तत्व का पता लगाएं। मानव शरीर में ब्रोमीन का द्रव्यमान लगभग 7 मिलीग्राम (~10 -5%) होता है। ब्रोमीन यौगिकों की जैविक भूमिका अच्छी तरह से समझ में नहीं आई है। यह अंतःस्रावी ग्रंथियों में स्थानीयकृत है, मुख्य रूप से पिट्यूटरी ग्रंथि, गुर्दे, थायरॉयड ग्रंथि, अंतरालीय द्रव में। ब्रोमाइड आयनों की बढ़ी हुई सामग्री किडनी द्वारा क्लोराइड आयनों के उत्सर्जन में योगदान करती है। इस बात के प्रमाण हैं कि ब्रोमीन यौगिक थायरॉयड ग्रंथि के कार्य को बाधित करते हैं और अधिवृक्क प्रांतस्था की गतिविधि को बढ़ाते हैं। शरीर में ब्रोमाइड आयनों की शुरूआत के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील केंद्रीय तंत्रिका तंत्र है। मस्तिष्क के विभिन्न हिस्सों में ब्रोमाइड्स जमा होते हैं, कोर्टेक्स के न्यूरॉन्स में निरोधात्मक प्रक्रियाओं को बढ़ाते हैं, इसलिए ब्रोमीन की तैयारी (पोटेशियम, सोडियम, ब्रोमोकाम्फोर ब्रोमाइड्स) का उपयोग उत्तेजकता के मामले में शामक के रूप में किया जाता है, प्रक्रियाओं के बीच अशांत संतुलन को बहाल करने में मदद करता है। उत्तेजना और निषेध

आयनिक त्रिज्या, वैद्युतीयऋणात्मकता और अन्य भौतिक-रासायनिक विशेषताओं के संदर्भ में, ब्रोमीन क्लोरीन और आयोडीन के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति रखता है। इसलिए, ब्रोमाइड आयन शरीर में C1 - और I - आयनों को प्रतिस्थापित कर सकते हैं। इस तरह के पारस्परिक प्रतिस्थापन का एक उदाहरण आयोडीन का ब्रोमीन के साथ प्रतिस्थापन है जब शरीर में थायराइड हार्मोन में ब्रोमीन की अधिकता होती है, जिससे हाइपरथायरायडिज्म होता है।

अलग-अलग व्यक्तिगत संवेदनशीलता के कारण, ब्रोमीन की तैयारी की खुराक 0.05 से 2.0 ग्राम तक भिन्न होती है ब्रोमीन अनाज, नट और मछली के साथ शरीर में प्रवेश करती है।

बीओआर . यह लंबे समय से ज्ञात है कि उच्च पौधों के लिए ट्रेस तत्व बोरॉन आवश्यक है, हालांकि, इसकी जैविक भूमिका पर डेटा अपेक्षाकृत हाल ही में दिखाई दिया है - 1985 से। यह स्थापित किया गया है कि बोरॉन कार्बन-फॉस्फेट चयापचय में शामिल है, कई के साथ बातचीत करता है जैविक रूप से सक्रिय यौगिक (कार्बोहाइड्रेट, एंजाइम, विटामिन, हार्मोन)। यह स्थापित किया गया है कि बोरॉन सिलिकॉन, कैल्शियम, मैंगनीज, मैग्नीशियम का एक भागीदार है जो कैल्सीफिकेशन, हड्डियों के निर्माण और ऑस्टियोपोरोसिस की रोकथाम की प्रक्रियाओं में शामिल है। पोस्टमेनोपॉज़ल महिलाओं में कैल्शियम चयापचय पर इसके प्रभाव के तंत्र में, सक्रिय एस्ट्रोजेन के स्तर में वृद्धि एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। बोरॉन एस्ट्रोजेन और विटामिन डी दोनों के सक्रियण में शामिल है। बोरॉन के प्रभाव में, मूत्र में कैल्शियम का उत्सर्जन कम हो जाता है और 17-β-एस्ट्राडियोल का स्तर बढ़ जाता है। बोरोन की तैयारी मूत्र में कैल्शियम के नुकसान को रोकती है, जो ऑस्टियोपोरोसिस और फ्रैक्चर के लिए महत्वपूर्ण है। बोरान, जस्ता के साथ मिलकर, वसा कोशिकाओं से फैटी एसिड के संघटन में शामिल होता है। बोरोन की तैयारी जोड़ों के दर्द से राहत देती है और सेहत में सुधार करती है। सबसे प्रभावी और सुरक्षित ट्रेस तत्व के कार्बनिक डेरिवेटिव हैं, उदाहरण के लिए, बोरॉन ग्लिसरीन। अकार्बनिक डेरिवेटिव - बोरिक एसिड और बोरेक्स का विषैला प्रभाव हो सकता है। बोरेक्स - हाइड्रेटेड सोडियम टेट्राबोरेट ना 2 बी 4 ओ 7 · 10 एच 2 ओ व्यापक रूप से एक एंटीसेप्टिक के रूप में उपयोग किया जाता है। बोरिक एसिड की रिहाई के साथ नमक के हाइड्रोलिसिस के कारण दवा की औषधीय कार्रवाई होती है:

ना 2 बी 4 ओ 7 + 7 एच 2 ओ ¾® 4 एच 3 बीओ 3 + 2एनएओएच

परिणामी क्षार और अम्ल माइक्रोबियल सेल प्रोटीन के जमावट (विकृतीकरण) का कारण बनते हैं।

डेंटल प्रोस्थेटिक्स में, बोरिक एसिड एच 3 बीओ 3 का उपयोग डेन्चर कास्टिंग करते समय मोल्ड फिलर के रूप में किया जाता है। डेन्चर के लिए एक चिपकने वाली परत के रूप में उपयोग किए जाने वाले डेंटल पेस्ट की संरचना में सोडियम मेटाबोरेट NaB0 2 एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड A1 (OH) 3 के साथ मिश्रित होता है।

बोरॉन की दैनिक आवश्यकता लगभग 2-7 मिलीग्राम है। बोरॉन स्रोत फल, सब्जियां, नट, वाइन हैं।

बोरोन की उच्च सामग्री वाले खाद्य उत्पादों का उपयोग शरीर में कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन के चयापचय को बाधित करता है, जिससे आंतों के स्थानिक रोग - आंत्रशोथ की घटना होती है।

अल्युमीनियम एक इम्यूनोटॉक्सिक ट्रेस तत्व है। मानव शरीर में 10-5% एल्यूमीनियम होता है और दैनिक 5 से 50 मिलीग्राम तक आता है। एल्यूमीनियम सेवन का स्रोत भोजन और पीने का पानी है। उम्र के साथ फेफड़ों और मस्तिष्क में इस तत्व की मात्रा बढ़ जाती है। एल्यूमीनियम फॉस्फेट और प्रोटीन परिसरों के निर्माण में शामिल है, हड्डी, संयोजी और उपकला ऊतक के पुनर्जनन की प्रक्रिया, पाचन एंजाइमों पर एक निरोधात्मक या सक्रिय प्रभाव (एकाग्रता के आधार पर) है, और पैराथायरायड ग्रंथियों के कार्य को प्रभावित करता है।

दवा में, एल्यूमीनियम युक्त तैयारी के सोखना, आवरण, एंटासिड, सुरक्षात्मक और एनाल्जेसिक गुणों का उपयोग किया जाता है। एल्यूमीनियम सिलिकेट (सफेद मिट्टी, काओलिन) और जली हुई फिटकरी KAI(SO4) 3 · 7H 2 O का उपयोग बाहरी रूप से त्वचा रोगों के उपचार में पाउडर, मलहम और पेस्ट के रूप में किया जाता है। AI(OH) 3 का उपयोग गैस्ट्रिक और ग्रहणी संबंधी अल्सर, गैस्ट्राइटिस और विषाक्तता के लिए एंटासिड के रूप में किया जाता है। AI (OH) 3, MgO के साथ मिलकर पेट की बीमारियों के लिए एक आवरण और एंटासिड एजेंट के रूप में इस्तेमाल की जाने वाली दवा "अल्मागेल" का हिस्सा है। एल्युमिनियम फॉस्फेट में एक एंटीसुलर, सोखने वाला प्रभाव होता है, गैस्ट्रिक जूस की अम्लता को कम करता है।

हरताल - इम्यूनोटॉक्सिक माइक्रोलेमेंट, मानव शरीर में एक मात्रा (10 -6%) में निहित है। आर्सेनिक हड्डियों और बालों में जमा हो जाता है और कई वर्षों तक उनसे पूरी तरह से हटाया नहीं जाता है। इस सुविधा का उपयोग फोरेंसिक परीक्षा में इस सवाल को स्पष्ट करने के लिए किया जाता है कि क्या आर्सेनिक यौगिकों के साथ विषाक्तता हुई है।

आर्सेनिक यौगिक मानव शरीर में पीने और खनिज पानी, अंगूर की मदिरा और रस, समुद्री भोजन, दवाओं, कीटनाशकों और शाकनाशियों के साथ प्रवेश करते हैं। आर्सेनिक वायुमंडलीय हवा के साथ बढ़ी हुई मात्रा में शरीर में प्रवेश कर सकता है, टीके। हवा में इसकी एकाग्रता तब बढ़ जाती है जब कोयले को बॉयलर घरों और थर्मल पावर प्लांटों में तांबे के प्रगालकों के पास जलाया जाता है। दुनिया के कुछ क्षेत्रों (भारत, बांग्लादेश, ताइवान, मैक्सिको) में पीने के पानी में आर्सेनिक की मात्रा बढ़ जाती है (1 mg / l), जो बड़े पैमाने पर पुरानी आर्सेनिक विषाक्तता का कारण है और तथाकथित "काले पैर" का कारण बनता है " बीमारी। आर्सेनिक (V) यौगिक और विशेष रूप से आर्सेनिक (III) यौगिक बहुत जहरीले होते हैं। जहरीली क्रिया के तंत्र को सल्फाहाइड्रील एसएच - एंजाइमों, प्रोटीन, अमीनो एसिड (सिस्टीन, ग्लूटाथियोन, लिपोइक एसिड) के समूहों को अवरुद्ध करने की आर्सेनिक की क्षमता द्वारा समझाया गया है।

इसके अलावा, आर्सेनिक आयोडीन, सेलेनियम और फास्फोरस को प्रतिस्थापित कर सकता है, शरीर में चयापचय की जैव रासायनिक प्रक्रियाओं को बाधित कर सकता है, जैसा कि इन तत्वों का एक एंटीमेटाबोलाइट है। मनुष्यों के लिए घातक खुराक लगभग 0.1-0.3 ग्राम आर्सेनिक है।

पी-तत्व हैं:

• पहली अवधि में - नहीं पी-तत्व
• दूसरी अवधि में - -
• तीसरी अवधि में - -
• चौथी अवधि में - -
• 5वीं अवधि में--
• छठवें काल में - -

पी-तत्वों में गैर-संक्रमण धातु और अधिकांश गैर-धातु शामिल हैं। पी-तत्वों में भौतिक और यांत्रिक दोनों तरह के अलग-अलग गुण होते हैं। पी-गैर-धातु अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं, एक नियम के रूप में, एक मजबूत इलेक्ट्रोनगेटिविटी वाले पदार्थ, पी-धातु मध्यम रूप से सक्रिय धातु होते हैं, और उनकी गतिविधि पीएससीई के नीचे की ओर बढ़ जाती है।

यह सभी देखें

• -तत्व
• -तत्व
• -तत्व
• -तत्व

विकिमीडिया फाउंडेशन। 2010।

देखें कि "पी-तत्व (रासायनिक)" अन्य शब्दकोशों में क्या हैं:

- (ए। रासायनिक तत्व; एन। केमिशे एलिमेंटे; एफ। एलिमेंट्स चिमिक्स; और। एलीमेंटोस क्विमिकोस) सरल और जटिल निकायों के घटक, जो परमाणु नाभिक के समान चार्ज और इलेक्ट्रॉनों की समान संख्या वाले परमाणुओं का एक संग्रह है। .. भूवैज्ञानिक विश्वकोश

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प्रत्येक ई। एक्स। यह परमाणु नाभिक के समान आवेश और परमाणु खोल में इलेक्ट्रॉनों की समान संख्या वाले परमाणुओं का एक संग्रह है। परमाणु नाभिक में प्रोटॉन होते हैं, जिनमें से संख्या तत्व की परमाणु संख्या (परमाणु संख्या देखें) के बराबर होती है, और न्यूट्रॉन, ... ... महान सोवियत विश्वकोश

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रासायनिक तत्व- सरल और जटिल पदार्थों की संपूर्ण विविधता के घटक। प्रत्येक रासायनिक तत्व परमाणु नाभिक के समान आवेश और परमाणु खोल में इलेक्ट्रॉनों की समान संख्या वाले परमाणुओं का एक संग्रह है। परमाणु नाभिक किससे बना होता है?... धातुकर्म का विश्वकोश शब्दकोश

प्रकृति की घटनाओं और पदार्थों की विशाल विविधता, अपने अध्ययन में, मानव विचार ने हमेशा यह मानकर सरल बनाने की कोशिश की है, यदि मूल ई। (डेमोक्रिटस, एपिकुरस) की पूर्ण एकता नहीं है, तो कम से कम एक छोटी संख्या की मदद से ई।, ... ... विश्वकोश शब्दकोश एफ.ए. ब्रोकहॉस और आई.ए. एफ्रोन

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