अकार्बनिक रसायन Inorganic chemistry

            अकार्बनिक रसायन :

1. इलेक्ट्रॉन
....................
इलेक्ट्रॉन को ( e )
परमाणु का मौलिक कण है। इलेक्ट्रॉन की खोज का श्रेय जे. जे. थामसन को है।
इलेक्ट्रॉन एक ऐसा कण है, जिसका द्रव्यमान लगभग शून्य होता है
तथा जिस पर इकाई ॠण आवेश रहता है। इलेक्ट्रॉन का हिन्दी नाम 'विद्युदणु' है।
> यह परमाणु मे नाभिक के चारो ओर चक्कर लगाता हैं।
 

> इसका द्रव्यमान सबसे छोटे परमाणु (हाइड्रोजन) से भी हजारगुना कम होता है।
> परम्परागत रुप से इसके आवेश को ऋणात्मक माना जाता है और इसका मान -१ परमाणु इकाई (e) निर्धारित किया गया है।
इस पर 1.6E-19 कूलाम्ब परिमाण का ऋण आवेश होता है। इसका द्रव्यमान 9.11E−31 किग्रा होता है

                2.  ईंधन
                  --------------
वह पदार्थ है जो हवा में जलकर बगैर अनावश्यक उतपाद के ऊष्मा उत्पन्न करता है।

एक अच्छे ईंधन के निम्नमिखित गुण होने चाहिए
--वह सस्ता एवं आसानी से उपलब्ध होना चाहिए।
-उसका ऊष्मीय मान उच्च होना चाहिए।
-जलने के बाद उससे अधिक मात्रा में अवशिष्ट होना चाहिए।
-जलने के दौरान या बाद कोई हानिकारक पदार्थ नहीं होना चाहिए।
-उसका जमाव, परिवह्न आसान होना चाहिए।
-उसका जलना नियंत्रित होना चाहिए।
-उसका प्रज्वलन ताप निम्न होना चाहिए।

मुख्यतः तीन प्रकार के ईंधन-

ठोस ईंधन:-
--------------

ये ईंधन ठोस रूप में होते हैं तथा जलाने पर कार्बन हाइड्रोक्साइड, कार्बन मोनो ऑक्साइड व ऊष्मा उत्पन करते हैं। लकड़ी, कोयला, कोक आदि ठोस ईंधन के उदाहरण है।

कोयला-

कार्बन की मात्रा के आधार पर कोयला चार प्रकार का होता हैं -
-पीट कोयला :- इसमें कार्बन की मात्रा 50% से 60% तक होती है। इसे जलाने पर अधिक राख एवं धुआँ निकलता है। यह सबसे निम्न कोटि का कोयला है।
-लिग्नाइट कोयला :- कोयला इसमें कार्बन की मात्रा 65% से 70% तक होती है। इसका रंग भूरा होता है, इसमें जलवाष्प की मात्रा अधिक होती है।
-बिटुमिनस कोयला :- इसे मुलायम कोयला भी कहा जाता है। इसका उपयोग घरेलू कार्यों में होता है। इसमें कर्बन की मात्रा 70% से 85% तक होती है।
-एन्थ्रासाइट कोयला :- यह कोयले की सबसे उत्तम कोटि है। इसमें कार्बन की मात्रा 85% से भी अधिक रहती है।

द्रव ईंधन-
-------------
द्रव ईंधन विभिन्न प्रकार के हाइड्रोकार्बन के मिश्रण से बने होते हैं तथा जलाने पर कार्बन डाईऑक्साइड व जल का निर्माण करते हैं। केरोसिन, पेट्रोल, डीज़ल, अल्कोहल आदि द्रव ईंधनों के उदाहरण है।

गैस ईंधन-
---------------

जिस प्रकार ठोस व द्रव ईंधन जलाने पर ऊष्मा उत्पन्न करते हैं, उसी प्रकार कुछ ऐसी गैस भी हैं जो जलाने पर ऊष्मा उत्पन्न करती हैं। गैस ईंधन द्रव व ठोस ईंधनों की अपेक्षा अधिक सुविधाजनक होते हैं व पाइपों

                 3.अश्रु गैस
                 ---------------
" एक हथियार के रूप में प्रयोग की जाने वाली गैस है। अनियंत्रित तथा उपद्रव कर रही भीड़ को नियंत्रित करने के लिए अश्रु गैस का उपयोग किया जाता है। हालांकि अश्रु गैस छोड़ने के बाद आँख में थोड़ी जलन होती है, लेकिन पानी से धोने के बाद यह जलन तुरंत समाप्त हो जाती है।
-जब अश्रु गैस आँखों के सम्पर्क में आती है तो कॉर्निया के स्नायु उत्तेजित हो जाते हैं, जिससे आँख से आंसू निकलने लगता है, दर्द होता है और अंधापन भी हो सकता है।
-'क्लोरोपिक्रिन' एक जहरीला रसायन है, जिसका रासायनिक सूत्र CCl3NO2 है। यह अश्रु स्रावक है और त्वचा तथा श्वसन तंत्र के लिए भी हानिकारक है। 3 से 30 सेकण्ड तक 0.3 से 0.37 पीपीएम क्लोरोपिक्रिन के सम्पर्क में आने से अश्रु-स्राव तथा आँखों में दर्द होने लगता है। प्रबल अश्रु स्रावक होने के कारण क्लोरोपिक्रिन का प्रयोग अश्रु गैस के रूप में होता है।
-प्रमुख अश्रुकर गैसें हैं- OC, CS, CR, CN (फेन्यासील क्लोराइड), ब्रोमोएसीटोन, जाइलिल ब्रोमाइड तथा
सिन्-प्रोपेनेथिअल-एस-आक्साइड

                   4. नाभिक
                   ----------------
नाभिक की खोज :- रदरफोर्ड

नाभिक परमाणु के मध्य स्थित धनात्मक वैद्युत आवेश युक्त अत्यन्त ठोस क्षेत्र होता है। नाभिक, नाभिकीय कणों प्रोटॉन तथा न्यूट्रॉन से बने होते है।
इस कण को नूक्लियान्स कहते है। प्रोटॉन व न्यूट्रॉन दोनो का द्रव्यमान लगभग बराबर होता है और दोनों का आंतरिक कोणीय संवेग (स्पिन) १/२ होता है।
प्रोटॉन इकाई विद्युत आवेशयुक्त होता है जबकि न्यूट्रॉन अनावेशित होता है। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन दोनो न्यूक्लिऑन कहलाते है। नाभिक का व्यास (10−15 मीटर)(हाइड्रोजन-नाभिक) से (10−14 मीटर)(युरेनियम) के दायरे में होता है।
परमाणु का लगभग सारा द्रव्यमान नाभिक के कारण ही होता है,
इलेक्ट्रान का योगदान लगभग नगण्य होता है। सामान्यतः नाभिक की पहचान परमाणु संख्या Z (प्रोटॉन की संख्या), न्यूट्रॉन संख्या N और द्रव्यमान संख्या A(प्रोटॉन की संख्या + न्यूट्रॉन संख्या) से होती है जहाँ A = Z + N। नाभिक के व्यास की परास "फर्मी" के कोटि की होती है।

इनके अलावा नाभिक के कई गुण होते हैं जैसे आकार, आकृति, बंधन ऊर्जा, कोणीय संवेग और अर्द्ध-आयु इत्यादि।

आकार -
           नाभिक में प्रोटॉनो के वितरण से नाभिक का औसत व्यास निर्धारित होता है जो कि १-१० से १०-१५ मीटर सीमा में होता है।
नाभिक का व्यास परमाणु के व्यास १०-१० मीटर की अपेक्षा बहुत कम होता है, इसलिए परमाणु के भीतर नाभिक बहुत ही कम आयतन घेरता है।

               5.  पदार्थ
               ---------------
दुनिया की कोई भी वस्तु जो स्थान घेरती हो, जिसका द्रव्यमान होता हो और जो अपनी संरचना में परिवर्तन का विरोध करती हो, पदार्थ कहलाते हैं। उदाहरण- जल, हवा, बालू आदि।
भारत के महान ॠषि कणाद के अनुसार सभी पदार्थ अत्यन्त सूक्ष्मकणों से बने हैं, जिसे परमाणु कहा गया है। प्रारंभ में भारतीयों और यूनानियों का अनुमान था कि प्रकृति की सारी वस्तुएँ पाँच तत्वों के संयोग से बनी हैं, ये पाँच तत्त्व हैं-

-हवा
-जल
-अग्नि
-आकाश
-पृथ्वी

पदार्थों का वर्गीकरण-

ठोस-
पदार्थ की वह भौतिक अवस्था जिसका आकार एवं आयतन दोनों निश्चित हो, ठोस कहलाता है।
द्रव-
पदार्थ की वह भौतिक अवस्था जिसका आकार अनिश्चित एवं आयतन निश्चित हो 'द्रव' कहलाता है।
गैस-
पदार्थ की वह भौतिक अवस्था जिसका आकार एवं आयतन दोनों अनिश्चित हो 'गैस' कहलाता है।

विशेष टिप्पणी-

-गैसों का कोई पृष्ठ नहीं होता है, इसका विसरण बहुत अधिक होता है तथा इसे आसानी से संपीड़ित (Compress) किया जा सकता है।
-ताप एवं दाब में परिवर्तन करके किसी भी पदार्थ को बदला जा सकता है। परन्तु इसके अपवाद भी हैं, जैसे- लकड़ी, पत्थर। ये केवल ठोस अवस्था में ही रहते हैं।
-जल तीनों भौतिक अवस्था में रह सकता है।
-पदार्थ की तीनों भौतिक अवस्थाओं में निम्न रूप से साम्य होता है:- ठोस→द्रव→गैस। उदाहरण- जल।

-पदार्थ की चौथी अवस्था प्लाज़्मा एवं पाँचवी अवस्था बोस-आइंस्टाइन कंडनसेट है।

तत्व:-
-------  तत्त्व वह शुद्ध पदार्थ है, जिसे किसी भी ज्ञात भौतिक एवं रासायनिक विधियों से न तो दो या दो से अधिक पदार्थो में विभाजित किया जा सकता है, और न ही अन्य सरल पदार्थों के योग से बनाया जा सकता है।

यौगिक-
----------
वह शुद्ध पदार्थ जो रासायनिक रूप से दो या दो से अधिक तत्वों के एक निश्चित अनुपात में रासायनिक संयोग से बने हैं, यौगिक कहलाते हैं।

मिश्रण-
----------
वह पदार्थ जो दो या दो से अधिक तत्वों या यौगिक

             6.  परमाणु
           --------------------
"रसायन विज्ञान में तत्व का वह छोटा से छोटा भाग है, जो किसी भी रासायनिक अभिक्रिया में भाग ले सकता है परन्तु स्वतंत्र अवस्था में नहीं रह सकता है। भारत के महान ॠषि कणाद के अनुसार सभी पदार्थ अत्यन्त सूक्ष्मकणों से बने हैं, जिसे परमाणु कहा गया है। परमाणुओं का निर्माण प्रोटॉन, न्यूट्रॉन तथा इलेक्ट्रॉन से मिलकर होता है। परमाणुओं का आकार अतिसूक्ष्म व द्रव्यमान बहुत कम होता है। परमाणुओं में हाइड्रोजन सबसे छोटा व हल्का होता है। इसकी त्रिज्या 0.3 x 10-10 मीटर के aब्राबर होता है। किसी पदार्थ के परमाणु के उसी या अन्य पदार्थ के परमाणुओं से संयोग करके यौगिक बनाने की प्रवृत्ति ही पदार्थ का रासायनिक गुण होती है। परमाणुओं के संयोग से अणु में ऐसी कोई प्रवृत्ति नहीं होती। किसी पदार्थ के रासायनिक गुण परमाणुओं के होते हैं।
20 वीं शताब्दी में आधुनिक खोजों के परिणामस्वरूप जे. जे. थॉमसन, रदरफोर्ड, चैडविक आदि वैज्ञानिकों ने यह सिद्ध कर दिया कि परमाणु विभाज्य है तथा मुख्यतः तीन मूल कणों से मिलकर बना है, जिन्हें इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन तथा न्यूट्रॉन कहते हैं। प्रमुख मूल कणों के अभिलक्षण

प्रमुख मूल कणों के अभिलक्षण
मूल कण प्रतीक आवेश द्रव्यमान (ग्राम)     द्रव्यमान (amu) खोजकर्ता
इलेक्ट्रॉन -1e0 -1 9.1095X10-28g     0.0005486 जे. जे. थॉमसन (1897)
प्रोटॉन 1p1 +1 1.6726X10-24g     1.0073335 रदरफोर्ड
न्यूट्रॉन 0n1 0 1.6749X10-24g     1.008724 चैडविक (1932)"

            7. अक्रिय गैस
             ---------------------
अक्रिय गैस अक्रिय गैस  हीलियम (He), निऑन (Ne), आर्गन (Ar), क्रिप्टन (Kr), जेनान (Xe) तथा रेडॉन (Rn) आवर्त सारणी के शून्य वर्ग के तत्व हैं। शून्य वर्ग के तत्त्व रासायनिक दृष्टि से निष्किय होते हैं। इस कारण इन तत्वों को अक्रिय गैस या 'उत्कृष्ट गैस' कहा जाता हैं। रेडॉन को छोड़कर अन्य सभी गैसें वायुमंडल में पायी जाती हैं।
> अक्रिय गैस की खोज का श्रेय 'लोकेयर', 'रैमजे', 'रैले' आदि को जाता है। अक्रिय गैसों की प्राप्ति दुर्लभ होने के कारण उन्हें 'दुर्लभ गैस' भी कहा जाता है।
> अक्रिय गैस उन गैसों को कहते हैं, जो साधारणत: रासायनिक अभिक्रियाओं में भाग नहीं लेतीं और सदा मुक्त अवस्था में प्राप्य हैं।
> इन गैसों में हीलियम, निऑन, आर्गान, जीनॉन और रडॉन सम्मिलित हैं। ये उत्कृष्ट गैसों के नाम से भी प्रसिद्ध हैं।
> समस्त अक्रिय गैसें रंगहीन, गंधहीन तथा स्वादहीन होती हैं।
> स्थिर दाब और स्थिर आयतन पर प्रत्येक गैस की विशिष्ट उष्माओं का अनुपात 1.67 के बराबर होता है, जिससे पता चलता है कि ये सब एक परमाणुक गैसें हैं।

उपयोग-

1. हीलियम-
      यह गुब्बारों और वायुपोतों में भरने के काम में आती है। गहरे समुद्र में गोता लगाने वाले साँस लेने के लिए वायु के स्थान पर हीलियम और ऑक्सीजन का मिश्रण काम में लाते हैं। धातु कर्म में जहाँ अक्रिय वायुमंडल की आवश्यकता होती है, हीलियम का प्रयोग किया जाता है। वायु से यह बहुत हल्की होती है, अत: बड़े- बड़े हवाई जहाजों के टायरों में इसी गैस को भरा जाता है।

2. नीऑन -
बहुत कम दाब पर नीऑन से भरी ट्यूबों में से विद्युत गुजारने पर नारंगी रंग की चमक पैदा होती है, जिसका विद्युत संकेतों में उपयोग किया जाता है।

3. आर्गन-
         26 प्रतिशत नाइट्रोजन के साथ मिलाकर आर्गन विद्युत के बल्बों में तथा रेडियो वाल्बों और ट्यूबों में प्रयुक्त होती है।

4. क्रिप्टान और जीनॉन इनका प्रयोग किसी काम