एक सेकंड के लिए चारों ओर देखें… आप कितनी धातु की चीजें देख सकते हैं? आमतौर पर जब हम धातुओं के बारे में सोचते हैं, तो हम उन पदार्थों के बारे में सोचते हैं जो चमकदार और टिकाऊ होते हैं। हालाँकि, वे हमारे भोजन और हमारे शरीर में भी पाए जाते हैं। आइए विज्ञान को ज्ञात धातुओं की पूरी सूची पर एक नज़र डालें, उनके मूल गुणों को जानें और जानें कि वे इतने खास क्यों हैं।
धातु क्या हैं?
ऐसे तत्व जो आसानी से इलेक्ट्रॉनों को खो देते हैं, जो चमकदार (परावर्तक), निंदनीय (अन्य आकृतियों में ढाला जा सकता है), और गर्मी और बिजली के अच्छे संवाहक माने जाते हैं, धातु कहलाते हैं। वे हमारे जीवन के तरीके के लिए महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि वे न केवल संरचनाओं और प्रौद्योगिकियों का हिस्सा हैं, बल्कि लगभग सभी वस्तुओं के उत्पादन के लिए भी आवश्यक हैं। मानव शरीर में भी धातु है। एक मल्टीविटामिन के संघटक लेबल को देखते हुए, आप दर्जनों यौगिकों को सूचीबद्ध देखेंगे।
आप नहीं जानते होंगे कि सोडियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम और जिंक जैसे तत्व के लिए आवश्यक हैंजीवन, और अगर वे हमारे शरीर से अनुपस्थित हैं, तो हमारा स्वास्थ्य गंभीर खतरे में पड़ सकता है। उदाहरण के लिए, स्वस्थ हड्डियों के लिए कैल्शियम आवश्यक है, चयापचय के लिए मैग्नीशियम। जिंक प्रतिरक्षा प्रणाली के कार्य को बढ़ाता है, जबकि आयरन रक्त कोशिकाओं को पूरे शरीर में ऑक्सीजन ले जाने में मदद करता है। हालाँकि, हमारे शरीर में धातुएँ चम्मच या स्टील के पुल में धातु से इस मायने में भिन्न होती हैं कि उन्होंने इलेक्ट्रॉनों को खो दिया है। उन्हें धनायन कहा जाता है।
धातुओं में भी एंटीबायोटिक गुण होते हैं, इसलिए सार्वजनिक स्थानों पर हैंड्रिल और हैंडल अक्सर इन्हीं तत्वों से बनाए जाते हैं। यह ज्ञात है कि बैक्टीरिया के विकास को रोकने के लिए कई उपकरण चांदी से बने होते हैं। कृत्रिम जोड़ टाइटेनियम मिश्र धातुओं से बने होते हैं, जो संक्रमण को रोकते हैं और प्राप्तकर्ता को मजबूत बनाते हैं।
आवर्त सारणी में धातु
दिमित्री मेंडेलीव की आवर्त प्रणाली के सभी तत्व दो बड़े समूहों में विभाजित हैं: धातु और अधातु। पहला सबसे अधिक है। अधिकांश तत्व धातु (नीला) हैं। तालिका में अधातुओं को पीले रंग की पृष्ठभूमि पर दिखाया गया है। तत्वों का एक समूह भी है जिन्हें मेटलॉइड (लाल) के रूप में वर्गीकृत किया गया है। सभी धातुओं को तालिका के बाईं ओर समूहीकृत किया गया है। ध्यान दें कि हाइड्रोजन को ऊपरी बाएँ कोने में धातुओं के साथ समूहीकृत किया जाता है। इसके बावजूद इसे अधात्विक माना जाता है। हालांकि, कुछ वैज्ञानिकों का मानना है कि बृहस्पति ग्रह के मूल में धात्विक हाइड्रोजन हो सकता है।
धातु बंधन
अनेक अद्भुत और उपयोगी गुणएक तत्व का संबंध इस बात से होता है कि उसके परमाणु एक दूसरे से कैसे जुड़ते हैं। यह कुछ कनेक्शन बनाता है। परमाणुओं के धात्विक संपर्क से धात्विक संरचनाओं का निर्माण होता है। रोजमर्रा की जिंदगी में इस तत्व का हर उदाहरण, कार से लेकर जेब में सिक्के तक, एक धातु कनेक्शन शामिल है।
इस प्रक्रिया के दौरान, धातु के परमाणु अपने बाहरी इलेक्ट्रॉनों को एक दूसरे के साथ समान रूप से साझा करते हैं। धनावेशित आयनों के बीच बहने वाले इलेक्ट्रॉन आसानी से गर्मी और बिजली का हस्तांतरण करते हैं, जिससे ये तत्व गर्मी और बिजली के अच्छे संवाहक बन जाते हैं। बिजली की आपूर्ति के लिए तांबे के तारों का उपयोग किया जाता है।
धातुओं की अभिक्रिया
प्रतिक्रियाशीलता से तात्पर्य किसी तत्व के अपने वातावरण में रसायनों के साथ प्रतिक्रिया करने की प्रवृत्ति से है। वह अलग है। कुछ धातुएं, जैसे पोटेशियम और सोडियम (आवर्त सारणी के कॉलम 1 और 2 में), कई अलग-अलग रसायनों के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करती हैं और शायद ही कभी अपने शुद्ध, मौलिक रूप में पाई जाती हैं। दोनों आमतौर पर केवल यौगिकों (एक या अधिक अन्य तत्वों से बंधे) या आयनों (उनके मौलिक रूप का एक आवेशित संस्करण) में मौजूद होते हैं।
दूसरी ओर अन्य धातुएं भी होती हैं, इन्हें आभूषण भी कहा जाता है। सोना, चांदी और प्लेटिनम बहुत प्रतिक्रियाशील नहीं होते हैं और आमतौर पर अपने शुद्ध रूप में होते हैं। ये धातुएं गैर-धातुओं की तुलना में अधिक आसानी से इलेक्ट्रॉनों को खो देती हैं, लेकिन सोडियम जैसी प्रतिक्रियाशील धातुओं जितनी आसानी से नहीं। प्लेटिनम अपेक्षाकृतगैर-प्रतिक्रियाशील और ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रियाओं के लिए बहुत प्रतिरोधी।
तत्व गुण
जब आपने प्राथमिक विद्यालय में वर्णमाला का अध्ययन किया, तो आपने पाया कि सभी अक्षरों के अपने विशिष्ट गुण होते हैं। उदाहरण के लिए, कुछ में सीधी रेखाएँ थीं, कुछ में वक्र थे, और अन्य में दोनों प्रकार की रेखाएँ थीं। तत्वों के बारे में भी यही कहा जा सकता है। उनमें से प्रत्येक में भौतिक और रासायनिक गुणों का एक अनूठा सेट है। भौतिक गुण कुछ पदार्थों में निहित गुण हैं। चमकदार है या नहीं, यह कितनी अच्छी तरह गर्मी और बिजली का संचालन करता है, किस तापमान पर पिघलता है, कितना घना है।
रासायनिक गुणों में वे गुण शामिल हैं जो तब देखे जाते हैं जब वे ऑक्सीजन के संपर्क में आने पर प्रतिक्रिया करते हैं यदि वे जलते हैं (रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान अपने इलेक्ट्रॉनों को बनाए रखना उनके लिए कितना मुश्किल होगा)। विभिन्न तत्व सामान्य गुण साझा कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, लोहा और तांबा दोनों ऐसे तत्व हैं जो बिजली का संचालन करते हैं। हालांकि, उनके पास समान गुण नहीं हैं। उदाहरण के लिए, जब लोहे को नम हवा के संपर्क में लाया जाता है, तो उसमें जंग लग जाता है, लेकिन जब तांबे को समान परिस्थितियों के संपर्क में लाया जाता है, तो यह एक विशिष्ट हरे रंग की कोटिंग प्राप्त कर लेता है। इसलिए स्टैच्यू ऑफ लिबर्टी हरे रंग की है और जंग लगी नहीं है। यह तांबे का बना होता है, लोहे का नहीं)।
तत्वों का संगठन: धातु और अधातु
तथ्य यह है कि तत्वों में कुछ सामान्य और अद्वितीय गुण होते हैं, जिससे उन्हें एक अच्छे, साफ चार्ट में क्रमबद्ध किया जा सकता हैआवर्त सारणी कहलाती है। यह तत्वों को उनके परमाणु क्रमांक और गुणों के आधार पर व्यवस्थित करता है। इसलिए, आवर्त सारणी में, हम उन तत्वों को एक साथ समूहीकृत करते हैं जिनमें सामान्य गुण होते हैं। लोहा और तांबा एक दूसरे के निकट हैं, दोनों ही धातु हैं। लोहे को "Fe" और तांबे को "Cu" से दर्शाया जाता है।
आवर्त सारणी में अधिकांश तत्व धातु हैं, और वे तालिका के बाईं ओर होते हैं। उन्हें एक साथ समूहीकृत किया जाता है क्योंकि उनके पास कुछ भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं। उदाहरण के लिए, धातुएं घनी, चमकदार होती हैं, वे गर्मी और बिजली की अच्छी संवाहक होती हैं, और वे रासायनिक प्रतिक्रियाओं में आसानी से इलेक्ट्रॉनों को खो देती हैं। इसके विपरीत, अधातुओं में विपरीत गुण होते हैं। वे घने नहीं हैं, गर्मी और बिजली का संचालन नहीं करते हैं, और उन्हें देने के बजाय इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त करने की प्रवृत्ति रखते हैं। जब हम आवर्त सारणी को देखते हैं, तो हम देखते हैं कि अधिकांश अधातुओं को दाईं ओर समूहीकृत किया जाता है। ये हीलियम, कार्बन, नाइट्रोजन और ऑक्सीजन जैसे तत्व हैं।
भारी धातु क्या हैं?
धातुओं की सूची काफी असंख्य है। उनमें से कुछ शरीर में जमा हो सकते हैं और कोई नुकसान नहीं पहुंचाते हैं, जैसे कि प्राकृतिक स्ट्रोंटियम (सूत्र एसआर), जो कैल्शियम का एक एनालॉग है, क्योंकि यह हड्डी के ऊतकों में उत्पादक रूप से जमा होता है। उनमें से किसे भारी कहा जाता है और क्यों? चार उदाहरणों पर विचार करें: सीसा, तांबा, पारा और आर्सेनिक।
ये तत्व कहाँ स्थित हैं और ये पर्यावरण और मानव स्वास्थ्य को कैसे प्रभावित करते हैं? भारीधातुएं धात्विक, प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले यौगिक हैं जिनका घनत्व अन्य धातुओं की तुलना में बहुत अधिक है - पानी के घनत्व का कम से कम पांच गुना। वे मनुष्यों के लिए विषाक्त हैं। छोटी खुराक भी गंभीर परिणाम दे सकती है।
- लीड। यह एक भारी धातु है जो इंसानों, खासकर बच्चों के लिए जहरीली होती है। इस पदार्थ के जहर से तंत्रिका संबंधी समस्याएं हो सकती हैं। हालांकि यह कभी अपने लचीलेपन, उच्च घनत्व और हानिकारक विकिरण को अवशोषित करने की क्षमता के कारण बहुत आकर्षक था, लेकिन सीसा को कई तरीकों से समाप्त कर दिया गया है। पृथ्वी पर पाई जाने वाली यह मुलायम, चांदी जैसी धातु इंसानों के लिए खतरनाक होती है और समय के साथ शरीर में जमा हो जाती है। सबसे बुरी बात यह है कि आप इससे छुटकारा नहीं पा सकते। यह वहीं बैठता है, जमा होता है और धीरे-धीरे शरीर को जहर देता है। लेड तंत्रिका तंत्र के लिए विषैला होता है और बच्चों में मस्तिष्क को गंभीर नुकसान पहुंचा सकता है। यह 1800 के दशक में मेकअप बनाने के लिए व्यापक रूप से इस्तेमाल किया गया था और 1978 तक हेयर डाई में एक सामग्री के रूप में इस्तेमाल किया गया था। आज, सीसा का उपयोग मुख्य रूप से बड़ी बैटरियों में, एक्स-रे शील्ड के रूप में, या रेडियोधर्मी सामग्री के लिए इन्सुलेशन के रूप में किया जाता है।
- तांबा। यह एक लाल भूरे रंग की भारी धातु है जिसके कई उपयोग हैं। कॉपर अभी भी बिजली और गर्मी के सबसे अच्छे संवाहकों में से एक है, और कई बिजली के तार इस धातु से बने होते हैं और प्लास्टिक से ढके होते हैं।सिक्के, ज्यादातर छोटे परिवर्तन, भी आवर्त प्रणाली के इसी तत्व से बने हैं। तांबे की तीव्र विषाक्तता दुर्लभ है, लेकिन सीसे की तरह, यह ऊतकों में जमा हो सकती है, जिससे अंततः विषाक्तता हो सकती है। जो लोग बड़ी मात्रा में तांबे या तांबे की धूल के संपर्क में आते हैं, उन्हें भी इसका खतरा होता है।
- बुध। यह धातु किसी भी रूप में जहरीली होती है और यहां तक कि त्वचा द्वारा अवशोषित भी की जा सकती है। इसकी विशिष्टता इस तथ्य में निहित है कि यह कमरे के तापमान पर तरल है, इसे कभी-कभी "तेज चांदी" कहा जाता है। इसे थर्मामीटर में देखा जा सकता है क्योंकि, एक तरल के रूप में, यह गर्मी को अवशोषित करता है, तापमान में मामूली अंतर के साथ मात्रा बदलता है। यह पारा को कांच की नली में उठने या गिरने की अनुमति देता है। चूंकि यह पदार्थ एक शक्तिशाली न्यूरोटॉक्सिन है, इसलिए कई कंपनियां लाल रंग के अल्कोहल थर्मामीटर पर स्विच कर रही हैं।
- आर्सेनिक। रोमन काल से विक्टोरियन युग तक, आर्सेनिक को "जहरों का राजा" और "राजाओं का जहर" भी माना जाता था। इतिहास रॉयल्टी और आम लोगों दोनों के अनगिनत उदाहरणों से भरा हुआ है, जो व्यक्तिगत लाभ के लिए हत्याएं करते हैं, आर्सेनिक यौगिकों का उपयोग करते हैं जो गंधहीन, रंगहीन और बेस्वाद थे। सभी नकारात्मक प्रभावों के बावजूद, इस धातु का उपयोग दवा में भी किया जाता है। उदाहरण के लिए, आर्सेनिक ट्रायऑक्साइड एक बहुत प्रभावी दवा है जिसका उपयोग तीव्र प्रोमायलोसाइटिक ल्यूकेमिया वाले लोगों के इलाज के लिए किया जाता है।
एक कीमती धातु क्या है?
कीमती धातु एक ऐसी धातु है जोदुर्लभ या प्राप्त करना मुश्किल हो सकता है, और आर्थिक रूप से बहुत मूल्यवान हो सकता है। कीमती धातुओं की सूची क्या है? कुल तीन हैं:
- प्लेटिनम। इसकी अपवर्तकता के बावजूद, इसका उपयोग गहने, इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑटोमोबाइल, रासायनिक प्रक्रियाओं और यहां तक कि दवा में भी किया जाता है।
- सोना। इस कीमती धातु का उपयोग गहने और सोने के सिक्के बनाने के लिए किया जाता है। हालाँकि, इसके कई अन्य उपयोग हैं। इसका उपयोग दवा, निर्माण और प्रयोगशाला उपकरणों में किया जाता है।
- चांदी। यह महान धातु चांदी के सफेद रंग की होती है और बहुत लचीली होती है। अपने शुद्ध रूप में काफी भारी है, यह सीसे से हल्का है, लेकिन तांबे से भारी है।
धातु: प्रकार और गुण
अधिकांश तत्वों को धातु माना जा सकता है। उन्हें टेबल के बाईं ओर बीच में समूहीकृत किया गया है। धातुएँ क्षार, क्षारीय पृथ्वी, संक्रमण, लैंथेनाइड और एक्टिनाइड हैं।
इन सभी में कुछ चीजें समान हैं, ये हैं:
- कमरे के तापमान पर ठोस (पारा को छोड़कर);
- आमतौर पर चमकदार;
- उच्च गलनांक;
- ऊष्मा और बिजली का सुचालक;
- कम आयनीकरण क्षमता;
- कम विद्युत ऋणात्मकता;
- लचीला (किसी दिए गए आकार को लेने में सक्षम);
- प्लास्टिक (तार में खींचा जा सकता है);
- उच्च घनत्व;
- एक पदार्थ जो प्रतिक्रियाओं में इलेक्ट्रॉनों को खो देता है।
विज्ञान को ज्ञात धातुओं की सूची
- लिथियम;
- बेरिलियम;
- सोडियम;
- मैग्नीशियम;
- एल्यूमीनियम;
- पोटेशियम;
- कैल्शियम;
- स्कैंडियम;
- टाइटेनियम;
- वैनेडियम;
- क्रोम;
- मैंगनीज;
- लोहा;
- कोबाल्ट;
- निकल;
- तांबा;
- जस्ता;
- गैलियम;
- रूबिडियम;
- स्ट्रोंटियम;
- yttrium;
- जिरकोनियम;
- निओबियम;
- मोलिब्डेनम;
- टेक्नेटियम;
- रूथेनियम;
- रोडियम;
- पैलेडियम;
- चांदी;
- कैडमियम;
- इंडियम;
- कॉपरनिकस;
- सीज़ियम;
- बेरियम;
- टिन;
- लोहा;
- बिस्मथ;
- लीड;
- पारा;
- टंगस्टन;
- सोना;
- प्लैटिनम;
- ऑस्मियम;
- हाफनियम;
- जर्मेनियम;
- इरिडियम;
- निओबियम;
- रेनियम;
- सुरमा;
- थैलियम;
- टैंटलम;
- फ्रेंच;
- लिवरमोरियम।
कुल मिलाकर लगभग 105 रासायनिक तत्व ज्ञात हैं, जिनमें से अधिकांश धातुएँ हैं। उत्तरार्द्ध प्रकृति में एक बहुत ही सामान्य तत्व है, जो शुद्ध रूप में और विभिन्न यौगिकों के हिस्से के रूप में होता है।
धातुएं पृथ्वी के आँतों में पाई जाती हैं, वे जल के विभिन्न निकायों में, जानवरों और मनुष्यों के शरीर की संरचना में, पौधों में और यहाँ तक कि वातावरण में भी पाई जा सकती हैं। आवर्त सारणी में, वे लिथियम (सूत्र ली के साथ एक धातु) से शुरू होते हैं औरलिवरमोरियम (Lv) के साथ समाप्त। तालिका को नए तत्वों से भरना जारी है, और अधिकतर ये धातुएं हैं।
