हमारे लेख से आप जानेंगे कि एलोट्रॉपी क्या है। यह अवधारणा प्रकृति में व्यापक है। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन और ओजोन ऐसे पदार्थ हैं जिनमें केवल रासायनिक तत्व ऑक्सीजन होता है। यह कैसे संभव है? आइए इसे एक साथ समझें।
अवधारणा की परिभाषा
एलोट्रॉपी दो या दो से अधिक सरल पदार्थों के रूप में एक रासायनिक तत्व के अस्तित्व की घटना है। स्वीडन के एक रसायनज्ञ और खनिज विज्ञानी जेन्स बर्जेलियस को इसका खोजकर्ता माना जाता है। एलोट्रॉपी एक ऐसी घटना है जिसमें क्रिस्टल बहुरूपता के साथ बहुत कुछ समान है। इससे वैज्ञानिकों के बीच लंबी बहस छिड़ गई। वर्तमान में, वे इस निष्कर्ष पर पहुंचे हैं कि बहुरूपता केवल ठोस सरल पदार्थों की विशेषता है।
एलोट्रॉपी के कारण
सभी रासायनिक तत्व कई सरल पदार्थ नहीं बना सकते हैं। अपरूपण की क्षमता परमाणु की संरचना के कारण होती है। सबसे अधिक बार, यह उन तत्वों में होता है जिनमें ऑक्सीकरण अवस्था का एक चर मान होता है। इनमें अर्ध- और अधातु, अक्रिय गैसें और हैलोजन शामिल हैं।
एलोट्रॉपी कई कारणों से हो सकती है। इनमें परमाणुओं की एक अलग संख्या, एक अणु में उनके कनेक्शन का क्रम, इलेक्ट्रॉन स्पिन की समानता, प्रकार शामिल हैंक्रिस्टल लैटिस। आइए विशिष्ट उदाहरणों का उपयोग करते हुए इस प्रकार की अपरूपता पर विचार करें।
ऑक्सीजन और ओजोन
इस प्रकार की एलोट्रॉपी इस बात का उदाहरण है कि कैसे एक रासायनिक तत्व के परमाणुओं की एक अलग संख्या किसी पदार्थ के भौतिक और रासायनिक गुणों को निर्धारित करती है। यह जीवित जीवों पर शारीरिक प्रभाव पर भी लागू होता है। तो, ऑक्सीजन में दो ऑक्सीजन परमाणु होते हैं, ओजोन - तीन में से।
इन पदार्थों में क्या अंतर है? दोनों गैसीय हैं। ऑक्सीजन का कोई रंग, स्वाद या गंध नहीं होता, यह ओजोन से डेढ़ गुना हल्का होता है। यह पदार्थ पानी में अत्यधिक घुलनशील है, और तापमान कम होने के साथ ही इस प्रक्रिया की दर बढ़ जाती है। श्वसन के लिए सभी जीवों को ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। इसलिए यह पदार्थ महत्वपूर्ण है।
ओजोन नीला है। हम में से प्रत्येक ने बारिश के बाद इसकी विशिष्ट गंध महसूस की। यह कठोर है, लेकिन काफी सुखद है। ऑक्सीजन की तुलना में ओजोन अधिक प्रतिक्रियाशील है। क्या कारण है? जब ओजोन विघटित होता है, तो एक ऑक्सीजन अणु और एक मुक्त ऑक्सीजन परमाणु बनता है। यह तुरंत यौगिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है, जिससे नए पदार्थ बनते हैं।
कार्बन के अद्भुत गुण
लेकिन एक कार्बन अणु में परमाणुओं की संख्या हमेशा समान रहती है। इसी समय, यह पूरी तरह से अलग पदार्थ बनाता है। कार्बन का सबसे आम संशोधन हीरा और ग्रेफाइट हैं। पहला पदार्थ ग्रह पर सबसे कठोर माना जाता है। यह गुण इस तथ्य के कारण है कि हीरे में परमाणु सभी दिशाओं में मजबूत सहसंयोजक बंधों से बंधे होते हैं। साथ में वे टेट्राहेड्रा का त्रि-आयामी नेटवर्क बनाते हैं।
ग्रेफाइट में क्षैतिज तल में स्थित परमाणुओं के बीच ही प्रबल आबंध बनते हैं। इस कारण से, ग्रेफाइट रॉड को लंबाई में तोड़ना लगभग असंभव है। लेकिन कार्बन की क्षैतिज परतों को एक दूसरे से जोड़ने वाले बंधन बहुत कमजोर होते हैं। इसलिए, हर बार जब हम कागज पर एक साधारण पेंसिल खींचते हैं, तो उस पर एक ग्रे निशान बना रहता है। यह कार्बन की परत है।
सल्फर की एलोट्रॉपी
सल्फर के संशोधन का कारण अणुओं की आंतरिक संरचना की विशेषताओं में भी निहित है। सबसे स्थिर आकार समचतुर्भुज है। इस प्रकार के सल्फर अपरूप के क्रिस्टल को रॉमबॉइडल कहा जाता है। उनमें से प्रत्येक मुकुट के आकार के अणुओं से बना है, जिनमें से प्रत्येक में 8 परमाणु शामिल हैं। अपने भौतिक गुणों के अनुसार, समचतुर्भुज सल्फर एक पीला ठोस है। यह न केवल पानी में घुलता है, बल्कि इससे गीला भी नहीं होता है। गर्मी और विद्युत चालकता बहुत कम है।
मोनोक्लिनिक सल्फर की संरचना को तिरछे कोनों के साथ समानांतर चतुर्भुज द्वारा दर्शाया गया है। नेत्रहीन, यह पदार्थ गहरे पीले रंग की सुइयों जैसा दिखता है। यदि गंधक को पिघलाकर ठंडे जल में रखा जाए तो उसका नया संशोधन बनता है। इसकी मूल संरचना अलग-अलग लंबाई की बहुलक श्रृंखलाओं में टूट जाएगी। इस प्रकार प्लास्टिक सल्फर प्राप्त होता है - एक भूरे रंग का रबड़ जैसा द्रव्यमान।
फॉस्फोरस संशोधन
वैज्ञानिकों के पास 11 प्रकार के फास्फोरस होते हैं। इसकी अपरूपता लगभग इस पदार्थ की तरह ही संयोग से खोजी गई थी। दार्शनिक के पत्थर की तलाश में, कीमियागर ब्रांड को एक चमकदार मिलामूत्र के वाष्पीकरण से उत्पन्न शुष्क पदार्थ। यह सफेद फास्फोरस था। यह पदार्थ उच्च रासायनिक गतिविधि की विशेषता है। सफेद फास्फोरस ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करने और प्रज्वलित करने के लिए तापमान को 40 डिग्री तक बढ़ाने के लिए पर्याप्त है।
फास्फोरस के लिए अपरूपता का कारण क्रिस्टल जालक की संरचना में परिवर्तन है। इसे कुछ शर्तों के तहत ही बदला जा सकता है। तो, कार्बन डाइऑक्साइड के वातावरण में दबाव और तापमान बढ़ाने से लाल फास्फोरस प्राप्त होता है। रासायनिक रूप से, यह कम सक्रिय है, इसलिए इसमें ल्यूमिनेसिसेंस की विशेषता नहीं है। गर्म होने पर यह भाप में बदल जाता है। हम इसे हर बार देखते हैं जब हम नियमित मैचों को रोशन करते हैं। झंझरी सतह में सिर्फ लाल फास्फोरस होता है।
तो, एलोट्रॉपी कई सरल पदार्थों के रूप में एक रासायनिक तत्व का अस्तित्व है। ज्यादातर अक्सर गैर-धातुओं में पाया जाता है। इस घटना के मुख्य कारणों में परमाणुओं की एक अलग संख्या माना जाता है जो किसी पदार्थ का एक अणु बनाते हैं, साथ ही साथ क्रिस्टल जाली के विन्यास में परिवर्तन भी माना जाता है।
