आवर्त सारणी:

• 1869 में, दिमित्री मेंडेलीव नामक एक रूसी वैज्ञानिक ने सभी ज्ञात तत्वों का एक चार्ट बनाया। उसने इसे आवर्त सारणी कहा।
• उस समय केवल 59 तत्व ज्ञात थे। लेकिन मेंडेलीव ने सोचा कि ऐसे और भी तत्व होने चाहिए जो अभी तक खोजे नहीं गए हैं।
• उसने इन अनखोजे तत्वों के लिए अपनी सारणी में 33 खाली स्थान छोड़े।
• मेंडेलीव ने इन अनखोजे तत्वों को “एकासिलिकॉन,” “एकाऐल्युमिनियम,” और “एकाबोरॉन” जैसे नाम दिए। ये नाम “सिलिकॉन जैसा एक,” “ऐल्युमिनियम जैसा एक,” और “बोरॉन जैसा एक” का अर्थ रखते थे।
• 1939 तक, मेंडेलीव के सभी खाली स्थान भर दिए गए थे। खोजा जाने वाला अंतिम तत्व “एकालिथियम” था, जिसे अब फ्रैंशियम कहा जाता है।

ट्रांस-यूरेनिक तत्व:

• आज, 118 तत्व ज्ञात हैं।
• इनमें से 92 तत्व प्रकृति में पाए जाते हैं।
• इनमें से 26 तत्व मानव-निर्मित हैं।
• मानव-निर्मित तत्वों को ट्रांस-यूरेनिक तत्व कहा जाता है।
• नेप्चूनियम (तत्व 93) खोजा जाने वाला पहला ट्रांस-यूरेनिक तत्व था। इसकी खोज 1940 में हुई थी। 1961 में लॉरेंशियम (Lr) की खोज के बाद, वैज्ञानिकों ने और नए तत्व खोजे। यहाँ उनमें से कुछ हैं:

1. रदरफोर्डियम (Rf) परमाणु संख्या 104 के साथ।
2. डार्मस्टाटियम (Ds) परमाणु संख्या 110 के साथ।
3. डब्नियम (Db) परमाणु संख्या 105 के साथ।
4. रॉन्टजेनियम (Rg) परमाणु संख्या 111 के साथ।
5. सीबोर्गियम (Sg) परमाणु संख्या 106 के साथ।
6. कोपरनिशियम (Cn) परमाणु संख्या 112 के साथ।
7. बोह्रियम (Bh) परमाणु संख्या 107 के साथ।
8. फ्लेरोवियम (Fl) परमाणु संख्या 114 के साथ।
9. हासियम (Hs) परमाणु संख्या 108 के साथ।
10. लिवरमोरियम (Lv) परमाणु संख्या 115 के साथ।
11. माइटनरियम (Mt) परमाणु संख्या 109 के साथ।

चार ऐसे तत्व हैं जिन्हें वैज्ञानिकों ने पुष्टि की है, लेकिन उन्हें पक्का होने के लिए और परीक्षण करने की आवश्यकता है। इन्हें निहोनियम (तत्व 113), मॉस्कोवियम (तत्व 115), टेनेसीन (तत्व 117) और ओगेनेसॉन (तत्व 118) कहा जाता है।

2003 में रूसी वैज्ञानिकों ने कहा कि उन्होंने तत्व 115 खोज लिया है, लेकिन अन्य वैज्ञानिकों ने उन पर विश्वास नहीं किया। उन्होंने रूसी वैज्ञानिकों से तत्व को सिद्ध करने के लिए और परीक्षण करने को कहा। हेल्महोल्ट्ज़ केंद्र ने और परीक्षण किए, और अब अन्य वैज्ञानिक उनके कार्य की समीक्षा कर रहे हैं।

इंटरनेशनल यूनियन ऑफ़ प्यूर एंड अप्लाइड केमिस्ट्री (IUPAC) और इंटरनेशनल यूनियन ऑफ़ प्यूर एंड अप्लाइड फिजिक्स (IUPAP) आवर्त सारणी में एक नया तत्व जोड़ने पर कार्य कर रहे हैं।

• उन्होंने पहले ही तत्व 116 (लिवरमोरियम), 117 (टेनेसीन) और 118 (ओगेनेसॉन) के नामों को मंजूरी दे दी है, जो अब उनके स्थायी नाम हैं।
• ओगेनेसॉन की अर्धआयु बहुत कम है, केवल 0.89 मिलीसेकंड।

तत्वों को दो मुख्य समूहों में बाँटा गया है; धातु और अधातु।

• धातुएँ ऐसे तत्व होते हैं जैसे सीसा, सोना और पारा।
• अधातुएँ ऐसे तत्व होते हैं जैसे क्लोरीन, ब्रोमीन और सल्फर।
• कुछ तत्व, जैसे बोरॉन, सिलिकॉन, जर्मेनियम और एन्टिमनी, धातु और अधातु दोनों की तरह व्यवहार कर सकते हैं। इन्हें मेटालॉयड कहा जाता है।
• कुछ तत्व ऐसे भी होते हैं जो न तो धातु हैं और न ही अधातु। इन्हें नोबल गैसें कहा जाता है। हीलियम, आर्गॉन, नियॉन, क्रिप्टॉन, रेडॉन और ज़ेनॉन वायुमंडल में पाई जाने वाली नोबल गैसें हैं।

धातुएँ

• तत्वों को दो समूहों में बाँटा जा सकता है; धातु और अधातु। अधिकांश तत्व (लगभग 80%) धातु हैं।
• धातुएँ कठोर, चमकदार होती हैं और इन्हें आसानी से खींचा या ठोका जा सकता है। ये ऊष्मा और विद्युत का भी अच्छा संचालन करती हैं। सभी धातुएँ कमरे के तापमान पर ठोस होती हैं, सिवाय पारा और गैलियम के जो द्रव होते हैं। धातुओं के गलनांक और क्वथनांक उच्च होते हैं।

धातुओं की रासायनिक गुणधर्माएँ

• धातुएँ अन्य पदार्थों से अभिक्रिया करते समय इलेक्ट्रॉन खोने की प्रवृत्ति रखती हैं। जब ये अम्लों से अभिक्रिया करती हैं, तो आमतौर पर अम्ल में मौजूद हाइड्रोजन को प्रतिस्थापित कर देती हैं। हालाँकि, कॉपर, सिल्वर और गोल्ड इस नियम के अपवाद हैं।
• धातु क्लोराइड सच्चे लवण होते हैं, और धातु ऑक्साइड आमतौर पर क्षारीय होते हैं। धातु हाइड्राइड आयनिक, अस्थिर और अभिक्रियाशील होते हैं।
• सभी धातुएँ अभिक्रियाशील होती हैं, अर्थात ये सामान्य पदार्थों जैसे ऑक्सीजन (हवा में), हाइड्रोजन, हैलोजन, सल्फर, पानी और अम्लों से अभिक्रिया कर सकती हैं। हालाँकि, इनकी अभिक्रिया की सीमा भिन्न-भिन्न होती है।

धातुएँ और उनकी अभिक्रियाएँ

प्रत्येक धातु अपने परिवेश से भिन्न-भिन्न प्रकार से प्रतिक्रिया करती है।

मुक्त धातुएँ

सामान्य परिस्थितियों में केवल सोना, प्लैटिनम और चाँदी ही वायु तथा जल से प्रभावित नहीं होते। इन धातुओं को मुक्त धातु कहा जाता है।

खनिज और अयस्क

धातुओं के विभिन्न यौगिक, जिन्हें खनिज कहा जाता है, प्रकृति में पाए जाते हैं। इन खनिजों की खान से निकासी की जा सकती है।

वह खनिज जिससे धातु आर्थिक रूप से निकाली जा सके, अयस्क कहलाता है।

धातुकर्म

अयस्कों से धातुओं को निकालने की प्रक्रिया को धातुकर्म कहा जाता है। धातुकर्म में कई चरण होते हैं:

केल्सिनेशन: सान्द्रित अयस्क को वायु की अनुपस्थिति में गरम किया जाता है।

रोस्टिंग: अयस्क को अधिक वायु में गरम किया जाता है।

स्मेल्टिंग: रोस्ट किए गए अयस्क को कोक के साथ मिलाकर भट्ठी में गरम करके मुक्त धातु प्राप्त की जाती है।

स्टील और लोहा

स्टील लोहे का एक रूप है। लोहे से स्टील बनाने के लिए इसमें कार्बन की मात्रा 5% से घटाकर 0.5-1.5% की जाती है।

स्टील की ऊष्मा उपचार

क्वेंचिंग: यदि स्टील को चमकते लाल रंग तक गरम करके फिर अचानक पानी या तेल में ठंडा किया जाए, तो यह असाधारण रूप से कठोर और भंगुर हो जाती है।

टेम्परिंग: नियंत्रित गरम करने और ठंडा करने द्वारा क्वेंच किए गए स्टील की कठोरता और भंगुरता को घटाया जा सकता है, जिससे यह अधिक मजबूत और टिकाऊ बन जाता है।

एनीलिंग:

• क्वेंच किए गए स्टील को 250-325 डिग्री सेल्सियस के बीच गरम करने पर इसकी भंगुरता दूर हो जाती है बिना इसकी कठोरता प्रभावित हुए।
• इस प्रक्रिया को एनीलिंग कहा जाता है, और इसमें स्टील को लाल गरम से ऊपर के तापमान तक गरम करके फिर ठंडा किया जाता है, जिससे यह नरम हो जाता है।

लोहे का जंग लगना:

• अधिकांश धातुएँ प्रकृति में संयुक्त रूप में पाई जाती हैं और उन्हें उनके अयस्कों से निकालना पड़ता है।
• जब इन धातुओं को हवा के संपर्क में रखा जाता है, तो वे क्षरण की ओर झुकती हैं और अपने मूल रूप में वापस नहीं आतीं।
• लोहे के मामले में इस प्रक्रिया को जंग लगना कहा जाता है।
• जंग लगने में हाइड्रेटेड फेरिक ऑक्साइड का निर्माण होता है, और इसके लिए पानी और ऑक्सीजन दोनों की आवश्यकता होती है। पानी या इलेक्ट्रोलाइट के बिना जंग नहीं लग सकती।
• जंग लगने के दौरान लोहे में ऑक्सीजन तत्व जुड़ जाते हैं, जिससे इसका द्रव्यमान बढ़ जाता है।
• लोहे की सतह को अधातुओं से लेपित करके या इसे अन्य धातुओं के साथ मिश्र धातु बनाकर जंग लगने से रोका जा सकता है।

इलेक्ट्रोप्लेटिंग और हॉट डिपिंग

इलेक्ट्रोप्लेटिंग एक प्रक्रिया है जिसमें बिजली के धारा का उपयोग करके किसी सतह पर धातु का लेप चढ़ाया जाता है। निकल और क्रोमियम इलेक्ट्रोप्लेटिंग के लिए सामान्यतः प्रयुक्त होते हैं।

हॉट डिपिंग एक प्रक्रिया है जिसमें किसी सतह पर धातु का लेप चढ़ाने के लिए उसे गलित धातु के स्नान में डुबोया जाता है। जब लोहे पर जिंक को हॉट डिपिंग द्वारा चढ़ाया जाता है, तो इसे गैल्वनाइजिंग कहा जाता है।

अधातु

अधातु ऐसे तत्व होते हैं जो इलेक्ट्रॉन ग्रहण करके ऋण आयनों, जिन्हें ऐनायन कहा जाता है, बनाने की प्रवृत्ति रखते हैं। ये सामान्यतः चूर्ण या गैस के रूप में पाए जाते हैं, ब्रोमीन को छोड़कर, जो कमरे के तापमान पर द्रव होता है।

अधातु चमकदार नहीं होते और वे ऊष्मा या विद्युत का अच्छा संचालन नहीं करते। वे धातुओं की तरह पत्तरों में नहीं पिटे जा सकते या तारों में नहीं खींचे जा सकते। इनका गलनांक भी धातुओं की तुलना में कम होता है।

मिश्र धातुएँ

मिश्र धातुएं दो या अधिक धातुओं के मिश्रण होते हैं। वे अक्सर उन व्यक्तिगत तत्वों से अधिक उपयोगी होते हैं जिनसे वे बने होते हैं। यहां कुछ महत्वपूर्ण मिश्र धातुएं दी गई हैं:

एल्युमिनियम मिश्र धातुएं

• AA-8000; बिल्डिंग वायर के लिए प्रयुक्त
• Al-Li (एल्युमिनियम-लिथियम); एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में प्रयुक्त
• Al-Cu (एल्युमिनियम-कॉपर); इलेक्ट्रिकल वायरिंग और कुकवेयर में प्रयुक्त

लिथियम मिश्र धातुएं

1. लिथियम-सोडियम मिश्र धातु (लिथियम, सोडियम)
2. लिथियम-मरकरी मिश्र धातु (लिथियम, मरकरी)

अलनिको मिश्र धातुएं

1. अलनिको (एल्युमिनियम, निकल, कॉपर)

ड्यूरल्युमिन मिश्र धातुएं

ड्यूरल्युमिन (एल्युमिनियम, कॉपर)

मैग्नालियम मिश्र धातुएं

1. मैग्नालियम (एल्युमिनियम, 5% मैग्नीशियम)

मैग्नॉक्स मिश्र धातुएं

मैग्नॉक्स (मैग्नीशियम ऑक्साइड, ग्रेफाइट)

नाम्बे मिश्र धातुएं

1. नाम्बे (एल्युमिनियम सात अन्य अनिर्दिष्ट धातुओं के साथ)

सिल्युमिन मिश्र धातुएं

1. सिल्युमिन (एल्युमिनियम, सिलिकन)

ज़माक मिश्र धातुएं

1. ज़माक (जिंक, एल्युमिनियम, मैग्नीशियम, कॉपर)

एल्युमिनियम जटिल मिश्र धातुएं

एल्युमिनियम मैग्नीशियम, मैंगनीज और कॉपर के साथ अन्य जटिल मिश्र धातुएं बनाता है।

बिस्मथ मिश्र धातुएं

1. वुड्स मेटल (बिस्मथ, लेड, टिन, कैडमियम)
2. रोज़ मेटल (बिस्मथ, टिन)
3. फील्ड्स मील
4. सेरोबेंड

कोबाल्ट मिश्र धातुएं

1. स्टेलाइट (कोबाल्ट, क्रोमियम, टंगस्टन या मोलिब्डेनम, कार्बन)
2. टैलोनाइट (कोबाल्ट, क्रोमियम)
3. अल्टिमेट (कोबाल्ट, क्रोमियम, निकल, मोलिब्डेनम, आयरन, टंगस्टन)

कॉपर मिश्र धातुएं

1. बेरिलियम कॉपर (कॉपर, बेरिलियम)
2. बिलन (कॉपर, चांदी)
3. पीतल (कॉपर, जिंक) कैलामाइन (कॉपर, जिंक)

• चाइनीज़ सिल्वर (कॉपर, जिंक)
• डच मेटल (कॉपर, जिंक) गिल्डिंग मेटल (सोना, कॉपर)
• मुंट्ज़ मेटल (कॉपर, जिंक) प्यूटर (कॉपर, जिंक) प्रिंस का मेटल (कॉपर, टिन)

पीतल (कॉपर और जिंक मिश्रधातु)

2. कांसा (कॉपर और टिन)

3. टोंबैक (कॉपर और जिंक)

4. एल्युमिनियम कांसा (कॉपर और एल्युमिनियम)

5. आर्सेनिकल कांसा (कॉपर और आर्सेनिक)

6. घंटी धातु (कॉपर और टिन)

7. फ्लोरेंटाइन कांसा (कॉपर, जिंक, या टिन)

8. ग्लूसीडुर (बेरिलियम, कॉपर, और आयरन)

9. गुआनिन (संभवतः मैंगनीज़ कांसा जिसमें कॉपर, मैंगनीज़, आयरन सल्फाइड्स और अन्य सल्फाइड्स हैं)

10. गनमेटल (कॉपर, टिन, और जिंक)

11. फॉस्फर कांसा (कॉपर, टिन, और फॉस्फोरस)

12. ओरमोलू (गिल्ट कांसा) (कॉपर और जिंक)

13. स्पेकुलम मेटल (कॉपर और टिन)

कॉन्स्टैंटन (कॉपर और निकल मिश्रधातु)

15. कॉपर-टंगस्टन (कॉपर और टंगस्टन)

16. कोरिंथियन कांसा (कॉपर, सोना, और चांदी)

क्यूनिफेड (कॉपर, निकल, और आयरन)

18. क्यूप्रोनिकल (कॉपर और निकल)

19. सिम्बल मिश्रधातु (घंटी धातु) (कॉपर और टिन)

20. डेवार्डा की मिश्रधातु (कॉपर, एल्युमिनियम, और जिंक)

21. इलेक्ट्रम (कॉपर, सोना, और चांदी)

हेपेटिज़न (कॉपर, चांदी, और सोना)

23. ह्यूसलर मिश्रधातु (कॉपर, मैंगनीज़, और टिन)

24. मैंगनिन (कॉपर, मैंगनीज़, और निकल)

25. निकल सिल्वर (कॉपर और निकल)

26. नॉर्डिक गोल्ड (कॉपर और एल्युमिनियम)

गैलियम मिश्रधातुएँ

• गैलिन्स्टान (गैलियम, इंडियम, टिन)

सोने की मिश्रधातुएँ

• इलेक्ट्रम (सोना, चाँदी, तांबा)
• रोज़ गोल्ड (सोना, तांबा)
• व्हाइट गोल्ड (सोना, निकल, पैलेडियम या प्लैटिनम)

इंडियम मिश्रधातुएँ

• फील्ड्स मेटल (इंडियम, टिन, बिस्मथ)

लोहा या फेरस मिश्रधातुएँ

• स्टील (कार्बन)
• आयरन (Fe)
• फर्निको (निकल, कोबाल्ट)
• एलिनवर (निकल, क्रोमियम)
• इनवर (आयरन)
• कोवार (कोवार मिश्रधातु)
• स्पीगलआइसन (मैंगनीज, कार्बन, सिलिकॉन)
• फेरोअलॉय

फेरो मिश्रधातुएँ:

• फेरोबोरॉन (लोहा और बोरॉन)
• फेरोक्रोम (लोहा और क्रोमियम)
• फेरोमैग्नीशियम (लोहा और मैग्नीशियम)
• फेरोमैंगनीज (लोहा और मैंगनीज)
• फेरोमोलिब्डेनम (लोहा और मोलिब्डेनम)
• फेरोनिकल (लोहा और निकल)
• फेरोफॉस्फोरस (लोहा और फॉस्फोरस)
• फेरोटाइटेनियम (लोहा और टाइटेनियम)
• फेरोवैनेडियम (लोहा और वैनेडियम)
• फेरोसिलिकॉन (लोहा और सिलिकॉन)

सीसे की मिश्रधातुएँ:

• एंटीमोनियल लेड (सीसा और एंटीमनी)
• मोलिब्डोकैल्कोस (सीसा और तांबा)
• सॉल्डर (सीसा और टिन)
• टर्न (सीसा और टिन)
• टाइप मेटल (सीसा, टिन और एंटीमनी)

मैग्नीशियम मिश्रधातुएँ:

• मैग्नॉक्स (मैग्नीशियम और नायोबियम)
• T-Mg-Al-Zn (बर्गमन फेज़)
• इलेक्ट्रॉन (एल्युमिनियम-आधारित मिश्रधातु)

पारा मिश्रधातुएँ:

• अमालगम (पारा लगभग किसी भी धातु के साथ, प्लैटिनम और सोने को छोड़कर)

निकल मिश्रधातुएँ:

• अलुमेल (निकल, मैंगनीज, एल्युमिनियम और सिलिकॉन)
• क्रोमेल (निकल और क्रोमियम)
• क्यूप्रोनिकेल (निकल और तांबा)
• जर्मन सिल्वर (निकल, तांबा और जिंक)
• हास्टेलॉय (निकल, मोलिब्डेनम, क्रोमियम और कभी-कभी टंगस्टन)
• इंकोनल (निकल, क्रोमियम और कोबाल्ट)
• मोनेल धातु (निकल, तांबा, लोहा और मैंगनीज)
• म्यू-धातु (निकल और लोहा)
• निकल-सी (निकल और कार्बन)
• नाइक्रोम (क्रोमियम, लोहा और निकल)
• नाइक्रोसिल (निकल, क्रोमियम, सिलिकॉन और मैग्नीशियम)
• नाइसिल (निकल और सिलिकॉन)

नाइटिनॉल (निकल, टाइटेनियम, आकार स्मृति मिश्रधातु)

पोटैशियम मिश्रधातुएँ

1. केएलआई (पोटैशियम, लिथियम)
2. नाक (सोडियम, पोटैशियम)

दुर्लभ पृथ्वी मिश्रधातुएँ

मिशमेटल (विभिन्न दुर्लभ पृथ्वी तत्व)

चाँदी मिश्रधातुएँ

1. आर्जेंटियम स्टर्लिंग चाँदी (चाँदी, तांबा, जर्मेनियम)
2. बिलॉन (तांबा या तांबा कांस्य, कभी-कभी चाँदी के साथ)
3. ब्रिटानिया चाँदी (चाँदी, तांबा)
4. इलेक्ट्रम (चाँदी, सोना)
5. गोलॉयड (चाँदी, तांबा, सोना)
6. प्लैटिनम स्टर्लिंग (चाँदी, प्लैटिनम मिश्रधातु)
7. शिबुइची (चाँदी, तांबा)
8. स्टर्लिंग चाँदी (चाँदी, जिंक)

टिन मिश्रधातुएँ

1. ब्रिटेनियम (टिन, तांबा, एंटीमनी)
2. प्यूटर (टिन, सीसा, तांबा)
3. सॉल्डर (टिन, सीसा, एंटीमनी)

टाइटेनियम मिश्रधातुएँ

1. बीटा सी (टाइटेनियम, वैनेडियम, क्रोमियम, अन्य धातुएँ)
2. 6al-4v (एल्युमिनियम, टाइटेनियम, वैनेडियम)

यूरेनियम मिश्रधातुएँ

स्टैबलॉय (निर्धातित यूरेनियम मिश्रधातु टाइटेनियम या मोलिब्डेनम के साथ) 2. यूरेनियम को प्लूटोनियम के साथ भी मिश्रित किया जा सकता है

जिंक मिश्रधातुएँ

पीतल (जिंक, तांबा मिश्रधातु)
2. ज़माक (जिंक, एल्युमिनियम, मैग्नीशियम, तांबा)

ज़िर्कोनियम मिश्रधातुएँ

ज़िर्कलॉय एक धातु मिश्रधातु है जो ज़िर्कोनियम और टिन से बनी होती है। कभी-कभी इसमें नियोबियम, क्रोमियम, आयरन या निकेल भी होता है।

मिश्रधातु

एक मिश्रधातु दो या अधिक धातुओं का मिश्रण होता है। मिश्रधातुएँ अक्सर शुद्ध धातुओं की तुलना में अधिक मजबूत और टिकाऊ होती हैं।

संघटन

किसी मिश्रधातु का संघटन उसमें मौजूद प्रत्येक धातु का प्रतिशत होता है।

व्यावसायिक उपयोगिता

किसी मिश्रधातु की व्यावसायिक उपयोगिता वह उद्देश्य होता है जिसके लिए उसका उपयोग किया जाता है।

मिश्रधातुओं के उदाहरण

• फॉस्फर ब्रॉन्ज़: यह मिश्रधातु तांबे और थोड़ी मात्रा में फॉस्फोरस से बनी होती है। इसका उपयोग स्प्रिंग्स, नाव के प्रोपेलर और अन्य विद्युत घटक बनाने के लिए किया जाता है।
  एल्युमिनियम ब्रॉन्ज़; यह मिश्रधातु तांबे, एल्युमिनियम और लोहे से बनी होती है। इसका उपयोग बर्तन, सजावटी वस्तुएं, सिक्के और गहने बनाने के लिए किया जाता है।
• पीतल: यह मिश्रधातु तांबे और जिंक से बनी होती है। इसका उपयोग बर्तन, सस्ते गहने, होज़ नोज़ल और कपलिंग्स, स्टैंपिंग डाईज़, कंडेनसर शीट्स और कारतूस बनाने के लिए किया जाता है।
• गन मेटल: यह मिश्रधातु तांबे, टिन और जिंक से बनी होती है। इसका उपयोग बंदूकें, गियर और कास्टिंग्स बनाने के लिए किया जाता है।
• सिक्का मिश्रधातु: यह मिश्रधातु तांबे और निकल से बनी होती है। इसका उपयोग सिक्के बनाने के लिए किया जाता है।
• सॉल्डर: यह मिश्रधातु सीसे और टिन से बनी होती है। इसका उपयोग दो धातुओं को सॉल्डर करने या जोड़ने के लिए किया जाता है।
• स्टेनलेस स्टील: यह मिश्रधातु लोहे, कार्बन, क्रोमियम और निकल से बनी होती है। इसका उपयोग कटलरी, कुकवेयर और निर्माण सामग्री सहित विभिन्न उत्पाद बनाने के लिए किया जाता है।

खनिज

खनिज प्राकृतिक पदार्थ होते हैं जो रसायनों से बने होते हैं। इनकी स्थिर संरचना और विशिष्ट भौतिक गुण होते हैं। कुछ खनिज केवल एक तत्व से बने होते हैं, जैसे ग्रेफाइट और हीरा (दोनों कार्बन के रूप)। अन्य दो या अधिक तत्वों से बने होते हैं, जैसे क्वार्ट्ज़ (सिलिकॉन और ऑक्सीजन) और कैल्साइट (कैल्शियम, कार्बन और ऑक्सीजन)।

खनिजों के उपयोग

खनिजों का उपयोग विभिन्न प्रकार से किया जाता है। कुछ का उपयोग दैनिक वस्तुओं जैसे बर्तन, ऑटोमोबाइल के पुर्जे और कटलरी बनाने में किया जाता है। अन्य का उपयोग अधिक विशिष्ट अनुप्रयोगों में किया जाता है, जैसे मीटर स्टिक, मापने वाली टेप और लोलक छड़।

यहाँ कुछ उदाहरण दिए गए हैं कि खनिजों का उपयोग कैसे किया जाता है:

• इनवार: लोहे और निकल का यह मिश्रधातु मीटर स्केल और मापने वाली टेप बनाने में प्रयोग किया जाता है क्योंकि इसका तापीय प्रसार गुणांक बहुत कम होता है, जिससे यह तापमान में परिवर्तन के साथ बहुत अधिक फैलता या सिकुड़ता नहीं है।
• ड्यूरिरॉन: लोहे और क्रोमियम का यह मिश्रधातु प्रयोगशाला के प्लंबिंग कार्यों में प्रयोग किया जाता है क्योंकि यह संक्षारण प्रतिरोधी होता है।
• टंगस्टन स्टील: लोहे, टंगस्टन और क्रोमियम का यह मिश्रधातु उच्च गति वाले काटने वाले उपकरण बनाने में प्रयोग किया जाता है क्योंकि यह बहुत कठोर और घिसाई प्रतिरोधी होता है।
• स्टर्लिंग चांदी: चांदी और तांबे का यह मिश्रधातु गहने, कला वस्तुओं और अन्य सजावटी वस्तुओं को बनाने में प्रयोग किया जाता है।
• टाइप धातु: सीसा, एंटीमनी और टिन का यह मिश्रधातु मुद्रण के लिए टाइप वर्ण बनाने और सजावटी वस्तुओं जैसे स्टैचू और कैंडलस्टिक बनाने में प्रयोग किया जाता है। अधिकांश खनिज दो या अधिक तत्वों से बने होते हैं, जैसे हेलाइट (NaCl) या रॉक सॉल्ट। खनिजों के सबसे सामान्य प्रकार सिलिकेट, ऑक्साइड, सल्फाइड, हेलाइड और कार्बोनेट हैं।

खनिजों को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है; धातु या अयस्क खनिज, और अधातु खनिज। अधातु खनिजों के उदाहरणों में कार्बन और सल्फर शामिल हैं।

यहाँ कुछ सामान्य खनिजों, उनकी संरचना और उनके व्यावसायिक उपयोगों की एक सारणी दी गई है:

खनिज

रासायनिक यौगिक

• तत्वों के परमाणु सामान्यतः अन्य परमाणुओं के साथ मिलकर किसी यौगिक के अणु बनाते हैं।
• उदाहरण के लिए, दो ऑक्सीजन परमाणु मिलकर एक ऑक्सीजन अणु बनाते हैं, जिसे O2 लिखा जाता है।
• किसी यौगिक में भिन्न-भिन्न तत्वों के परमाणु निश्चित अनुपात में मिलते हैं। उदाहरण के लिए, दो आयरन परमाणु (Fe) तीन ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ मिलकर एक आयरन ऑक्साइड अणु बनाते हैं (Fe2O3)।
• लाखों ज्ञात रासायनिक यौगिक हैं, जिनमें से दसियों हज़ार सामान्य उपयोग में हैं।

रासायनिक अभिक्रियाएँ और रासायनिक परिवर्तन

• रासायनिक परिवर्तन हमारे चारों ओर लगातार होते रहते हैं, आयरन के जंग लगने से लेकर भोजन के पचने तक।
• रासायनिक अभिक्रिया एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें एक या अधिक पदार्थ एक या अधिक नए पदार्थों में बदल जाते हैं।
• रासायनिक अभिक्रियाओं में परमाणुओं के बीच रासायनिक बंधों के टूटने और बनने शामिल होते हैं।
• रासायनिक अभिक्रियाओं को कई प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है, जिनमें शामिल हैं:
• संयोजन अभिक्रियाएँ; दो या अधिक पदार्थ मिलकर एकल उत्पाद बनाते हैं।
• वियोजन अभिक्रियाएँ; एकल पदार्थ दो या अधिक उत्पादों में टूट जाता है।
• एकल-प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ; कोई एक तत्व यौगिक में दूसरे तत्व को प्रतिस्थापित कर देता है।
• द्वि-प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ; दो यौगिक आयनों का आदान-प्रदान करके दो नए यौगिक बनाते हैं।

रासायनिक परिवर्तन तब होते हैं जब पदार्थ भिन्न गुणधर्मों वाले नए पदार्थों में बदल जाते हैं।

रासायनिक परिवर्तनों के उदाहरण:

• जब कोयला जलता है, तो वह ऑक्सीजन के साथ मिलकर कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प बनाता है।
• जब लोहा जंग लगता है, तो वह ऑक्सीजन के साथ मिलकर आयरन ऑक्साइड बनाता है।
• जब बियर किण्वित होती है, तो खमीर चीनी को अल्कोहल और कार्बन डाइऑक्साइड में बदल देता है।
• जब कंक्रीट और सीमेंट सेट होते हैं, तो वे पानी के साथ रासायनिक अभिक्रिया कर कठोर, ठोस पदार्थ बनाते हैं।
• जब भोजन पचता है, तो वह छोटे अणुओं में टूट जाता है जिन्हें शरीर अवशोषित कर सकता है।

रासायनिक परिवर्तनों की विशेषताएँ:

1. रासायनिक परिवर्तन के उत्पादों के गुण प्रतिक्रियाओं से भिन्न होते हैं।
2. रासायनिक परिवर्तन के उत्पादों का द्रव्यमान प्रतिक्रियाओं के द्रव्यमान के बराबर होता है।
3. जब पदार्थ विभिन्न तरीकों से बनते हैं, तो उनकी संरचना भिन्न हो सकती है।

रासायनिक संरचना:

• कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) जैसे पदार्थों में, कार्बन (C) से ऑक्सीजन (O) का अनुपात वजन के अनुसार हमेशा 1:2 होता है, चाहे वह किसी भी तरह बने।

अभिक्रियाओं में ऊर्जा परिवर्तन:

• रासायनिक अभिक्रियाएँ ऊर्जा मुक्त या अवशोषित कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, हवा में कोयला जलाने से ऊर्जा ऊष्मा और प्रकाश के रूप में मुक्त होती है, जबकि कार्बन और सल्फर को मिलाने से ऊष्मा अवशोषित होती है।

रासायनिक समीकरण:

• रासायनिक परिवर्तनों को समीकरणों द्वारा दर्शाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कार्बन (C) के ऑक्सीजन (O2) के साथ जलने से कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) बनने को इस प्रकार लिखा जा सकता है:

$$ \mathrm{C}+\mathrm{O} _{2}\rightarrow\mathrm{CO} _{2} $$

• तत्वों के नीचे छोटे अंक (उपसर्ग) प्रत्येक अणु में परमाणुओं की संख्या दर्शाते हैं।

• एक अन्य उदाहरण हाइड्रोजन (H₂) और क्लोरीन (Cl₂) के बीच की प्रतिक्रिया है जिससे हाइड्रोजन क्लोराइड (HCl) बनता है:

$$ \mathrm{H} _{2}+\mathrm{Cl} _{2}\rightarrow 2 \mathrm{HCl} $$

• इस मामले में, HCl से पहले एक गुणांक (2) जोड़ा गया है ताकि यह दिखाया जा सके कि HCl की दो अणु प्रतिक्रिया करती हैं।

रासायनिक प्रतिक्रियाएँ

कई प्रकार की रासायनिक प्रतिक्रियाएँ होती हैं। दो सामान्य प्रकार हैं द्विस्थानापन्न और ऑक्सीकरण।

द्वि-विघटन

द्वि-विघटन प्रतिक्रिया में, दो यौगिक प्रतिक्रिया करके दो नए यौगिक बनाते हैं। उदाहरण के लिए, जब मैग्नीशियम सल्फेट ($MgSO_4$) सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो सोडियम सल्फेट ($Na_2SO_4$) और मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड ($Mg(OH)_2$) बनते हैं।

ऑक्सीकरण

ऑक्सीकरण एक प्रतिक्रिया है जिसमें कोई पदार्थ ऑक्सीजन के साथ मिल जाता है। उदाहरण के लिए, जब लोहे को ऑक्सीजन के संपर्क में रखा जाता है, तो वह जंग लगता है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि लोहा ऑक्सीजन के साथ मिलकर आयरन ऑक्साइड बनाता है।

ऑक्सीकरण और अपचयन

• ऑक्सीकरण एक प्रक्रिया है जिसमें परमाणु या अणु इलेक्ट्रॉन खोते हैं।
• अपचयन एक प्रक्रिया है जिसमें परमाणु या अणु इलेक्ट्रॉन खोते हैं।
• ऑक्सीकरण और अपचयन हमेशा साथ-साथ होते हैं।

उदाहरण

जब हाइड्रोजन गैस ($H_2$) कॉपर ऑक्साइड (CuO) के साथ प्रतिक्रिया करती है, तो कॉपर ऑक्साइड अपचयित होकर कॉपर (Cu) बन जाता है और हाइड्रोजन गैस ऑक्सीकृत होकर पानी ($H_2O$) बनाती है।

रासायनिक प्रतिक्रियाएँ

• रासायनिक अभिक्रियाएँ धीमी हो सकती हैं, जैसे जंग लगना, या तेज़, जैसे विस्फोट।
• किसी रासायनिक अभिक्रिया की गति को बढ़ाया जा सकता है उत्प्रेरक (कैटेलिस्ट) का उपयोग करके, जो एक ऐसा पदार्थ है जो स्वयं बिना बदले अभिक्रिया को घटित होने में सहायता करता है।

वायु

• वायु गैसों का एक मिश्रण है जो पृथ्वी को घेरे रहता है।
• वायु 78% नाइट्रोजन, 21% ऑक्सीजन और अर्गॉन, कार्बन डाइऑक्साइड, नियॉन, हीलियम, ओज़ोन तथा जलवाष्प जैसी अन्य गैसों की थोड़ी मात्रा से बनी होती है।
• वायु में प्रदूषक भी होते हैं।
• वायु विभिन्न गैसों से बनी होती है।
• हम इन गैसों को पृथक कर सकते हैं और ऑक्सीजन तथा नाइट्रोजन को मिलाकर वायु बना सकते हैं।
• वायु ऊष्मा का अच्छा चालक नहीं होती।
• वायु में मौजूद ऑक्सीजन चीज़ों को जलने में मदद करती है और हमें साँस लेने देती है। नाइट्रोजन ऑक्सीजन के प्रभाव को कम करता है।
• जब चीज़ें जलती हैं और हम साँस लेते हैं तब कार्बन डाइऑक्साइड वातावरण में छोड़ी जाती है। समुद्र, नदियों और तालाबों से पानी के वाष्पित होने पर जलवाष्प बनती है।

वायु में जलवाष्प

• वायु में लगभग 0.4% जलवाष्प होता है।
• यदि हम बर्फ के टुकड़ों से भरा एक गिलास खुली हवा में रखें, तो गिलास की बाहरी सतह पर पानी की बूंदें जम जाएँगी। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि वायु में मौजूद जलवाष्प गिलास की ठंडी सतह पर संघनित हो जाता है।

कार्बन डाइऑक्साइड

• वायु में लगभग 0.03% कार्बन डाइऑक्साइड होती है।
• यदि हम चूने के पानी को खुली हवा में रखें, तो वह दूधिया हो जाएगा क्योंकि यह वायु से कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करता है।

जल

• अठारहवीं सदी में, कैवेंडिश ने दिखाया कि जल एक रासायनिक यौगिक है।
• जल हाइड्रोजन और ऑक्सीजन से बना होता है। प्रत्येक एक ऑक्सीजन परमाणु के लिए दो हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।
• जल को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को बिजली के साथ मिलाकर बनाया जा सकता है। प्रत्येक दो भाग हाइड्रोजन के लिए एक भाग ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है।
• जल 100 डिग्री सेल्सियस पर उबलता है और 0 डिग्री सेल्सियस पर जम जाता है।

कठोर और मृदु जल

• कठोर जल साबुन को आसानी से झाग नहीं बनाने देता।
• मृदु जल साबुन को आसानी से झाग बनाने देता है।

जल में कठोरता के प्रकार

• अस्थायी कठोरता कैल्शियम और मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट्स के कारण होती है। इसे उबालकर या चूना डालकर दूर किया जा सकता है।
• स्थायी कठोरता कैल्शियम और मैग्नीशियम सल्फेट्स और क्लोराइड्स के कारण होती है। इसे वॉशिंग सोडा डालकर या पानी को उबालकर दूर किया जा सकता है।

वर्षा जल

• वर्षा जल जल का सबसे शुद्ध रूप नहीं है क्योंकि इसमें वायुमंडल और उन सतहों से अशुद्धियाँ हो सकती हैं जिनसे यह संपर्क करता है।

संघनित जल वाष्प; वायु में मौजूद जल वाष्प जो द्रव जल में बदल गया है। यह मृदु होता है क्योंकि इसमें कैल्शियम और मैग्नीशियम के बाइकार्बोनेट्स, सल्फेट्स और क्लोराइड्स जैसे कुछ लवण नहीं होते।

नदी का जल; जैसे ही नदी का जल पृथ्वी की सतह पर बहता है, यह मिट्टी से खनिजों को ले लेता है और कठोर जल बन जाता है। इसमें विभिन्न प्रदूषक भी होते हैं।

ऑक्सीजन; एक गैस जिसका कोई रंग, गंध या स्वाद नहीं होता है। यह पानी में आसानी से घुलती नहीं है और हवा से थोड़ी भारी होती है। ऑक्सीजन खुद नहीं जलती लेकिन अन्य चीज़ों को जलने में मदद करती है। यह पृथ्वी पर बहुतायत में पाई जाती है, अकेले और अन्य तत्वों के साथ मिली हुई।

ऑक्सीजन कैसे प्राप्त करें; एक प्रयोगशाला में, आप पोटैशियम क्लोरेट और मैंगनीज डाइऑक्साइड को एक साथ गर्म करके ऑक्सीजन बना सकते हैं। आप ऑक्सीजन की छोटी मात्रा उन चीज़ों को गर्म करके भी प्राप्त कर सकते हैं जिनमें ऑक्सीजन की मात्रा अधिक हो, जैसे ऑक्साइड या लवण। ऑक्सीजन प्राप्त करने का एक अन्य तरीका पानी से विद्युत धारा गुजारना है।

ऑक्सीजन क्यों महत्वपूर्ण है; पौधों और जानवरों को सांस लेने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, और यह लगभग सभी प्रकार की ज्वलन प्रक्रियाओं के लिए भी आवश्यक है।

हाइड्रोजन

• परमाणु द्रव्यमान: 15.999
• गलनांक: -218.4 डिग्री सेल्सियस
• क्वथनांक: -183.0 °C
• 0 डिग्री सेल्सियस पर घनत्व: 1.329 किलोग्राम प्रति घन मीटर
• संयोजकता: 2

हाइड्रोजन है:

• एक बिना रंग की, अत्यधिक ज्वलनशील गैस
• सभी ज्ञात तत्वों में सबसे हल्का
• ब्रह्मांड में सबसे अधिक पाया जाने वाला तत्व
• ज्वालामुखी गैसों में पाया जाता है
• हल्की नीली लौ के साथ जलता है
• दहन में सहायता नहीं करता
• पानी में थोड़ा घुलनशील
• वनस्पति घी, अल्कोहल और अमोनियम यौगिकों के निर्माण में प्रयुक्त
• पानी, अम्ल और क्षारों से प्राप्त किया जा सकता है
• प्रयोगशाला में व्यावसायिक जिंक पर तनु सल्फ्यूरिक अम्ल की क्रिया द्वारा तैयार किया जाता है

परमाणु क्रमांक: 1
सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान: 1.008 g/mol
गलनांक: -259.14 डिग्री सेल्सियस
क्वथनांक: -188.5 डिग्री सेल्सियस
घनत्व: 0.08988 किलोग्राम प्रति घन मीटर
संयोजकता: 1

नाइट्रोजन

• एक रंगहीन, स्वादहीन और गंधहीन गैस
• पृथ्वी के वायुमंडल का लगभग चार-पाँचवाँ हिस्सा बनाती है
• पौधों की वृद्धि के लिए आवश्यक
• उर्वरक, विस्फोटक और प्लास्टिक के निर्माण में प्रयुक्त

• नाइट्रोजन हवा का लगभग 78% हिस्सा है जिसे हम साँस लेते हैं।
• यह एक ऐसी गैस है जो जलती नहीं और न ही अन्य चीजों को जलने में मदद करती है।
• यह थोड़ी मात्रा में पानी में घुलती है।

नाइट्रोजन गैस कैसे बनाएँ

• प्रयोगशाला में आप अमोनियम नाइट्रेट को गर्म करके नाइट्रोजन बना सकते हैं।
• बड़े पैमाने पर आप नाइट्रोजन को हवा से प्राप्त कर सकते हैं। पहले हवा को द्रवित करें, फिर उसे वाष्पित होने दें। नाइट्रोजन पहले वाष्पित हो जाती है, जिससे ऑक्सीजन पीछे रह जाती है।

नाइट्रोजन के बारे में कुछ तथ्य

• परमाणु क्रमांक: 7
• गलनांक: -209.86 डिग्री सेल्सियस
• संयोजकता: 3 और 5
• सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान: 14.007
• क्वथनांक: -196 डिग्री सेल्सियस

कार्बन डाइऑक्साइड

• कार्बन डाइऑक्साइड एक रंगहीन, गंधहीन गैस है जो हवा से भारी होती है।
• यह तब उत्पन्न होती है जब हम साँस लेते हैं, जब चीजें जलती हैं, और जैविक पदार्थ सड़ते हैं।
• कार्बन डाइऑक्साइड अम्लीय होती है और चूने के पानी को दूधिया बना सकती है।

कार्बन डाइऑक्साइड सुरक्षित रूप से कैसे बनाएँ

• आप तनु अम्लों को कार्बोनेट्स के साथ अभिक्रिया करके कार्बन डाइऑक्साइड बना सकते हैं।
• आप इसे चीनी को किण्वित करके भी बना सकते हैं।
• प्रयोगशाला में आप संगमरमर के टुकड़ों को हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ उपचारित करके इसे बना सकते हैं।

कार्बन डाइऑक्साइड के उपयोग

• कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग खाद्य प्रशीतन, कार्बोनेटेड पेय और अग्निशामक यंत्रों में किया जाता है। तालिका 10.4 में हाइड्रोक्लोरिक एसिड की एक पंक्ति है। इसमें कहा गया है कि हाइड्रोक्लोरिक एसिड पाचन रस में पाया जाता है। इसका अर्थ है कि हाइड्रोक्लोरिक एसिड एक प्राकृतिक एसिड है जो हमारे शरीर द्वारा उत्पन्न किया जाता है।

औद्योगिक रसायन

साबुन

• साबुन वसा और तेलों से बनाए जाते हैं जिन्हें सोडियम हाइड्रॉक्साइड या पोटैशियम हाइड्रॉक्साइड जैसी क्षार के साथ अभिक्रिया करायी जाती है। परिणामी उत्पाद फैटी एसिड का लवण होता है, जो कार्बन परमाणुओं की एक लंबी श्रृंखला होती है जिसके एक सिरे पर कार्बोक्सिल समूह (-COOH) होता है।
• साबुन के दो सिरे होते हैं; एक आवेशित सिरा जो पानी को आकर्षित करता है और एक हाइड्रोकार्बन सिरा जो तेल को आकर्षित करता है। यह उन्हें पानी और तेल दोनों को घोलने की अनुमति देता है, जिससे वे सफाई में इतने प्रभावी होते हैं।

साबुन की सफाई क्रिया

• जब आप साबुन और पानी से कुछ धोते हैं, तो साबुन के अणु सतह पर मौजूद गंदगी और तेल को घेर लेते हैं। साबुन अणु का आवेशित सिरा पानी को आकर्षित करता है, जबकि हाइड्रोकार्बन सिरा पानी को विकर्षित करता है और तेल को आकर्षित करता है। इससे गंदगी और तेल पानी में निलंबित हो जाते हैं, ताकि उन्हें धोकर हटाया जा सके।

काँच

• काँच विभिन्न पदार्थों का संयोजन है, जिनमें रेत (सिलिका), सोडा ऐश (सोडियम कार्बोनेट), और चूना पत्थर (कैल्शियम कार्बोनेट) शामिल हैं।
• इन पदार्थों को एक साथ मिलाया जाता है और बहुत उच्च तापमान तक गरम किया जाता है जब तक कि वे पिघलकर द्रव न बन जाएँ।
• फिर इस द्रव को विभिन्न वस्तुओं जैसे बोतलें, खिड़कियाँ और कप के आकार में ढाला जाता है।

सीमेंट

• सीमेंट एक ऐसी सामग्री है जिसका उपयोग कंक्रीट बनाने के लिए किया जाता है।
• इसे चूना पत्थर, मिट्टी और थोड़ी मात्रा में जिप्सम को मिलाकर बनाया जाता है।
• इस मिश्रण को गरम किया जाता है जब तक कि यह क्लिंकर न बन जाए, जिसे बाद में पीसकर पाउडर बना दिया जाता है।
• जब इस पाउडर को पानी के साथ मिलाया जाता है, तो यह एक पेस्ट बनाता है जिसका उपयोग कंक्रीट बनाने के लिए किया जा सकता है।
• पोर्टलैंड सीमेंट सीमेंट का एक सामान्य प्रकार है।
• यह विभिन्न सामग्रियों से बना होता है, जिनमें कैल्शियम ऑक्साइड, आयरन ऑक्साइड, मैग्नीशियम ऑक्साइड, क्षार, सिलिकॉन डाइऑक्साइड, सल्फर ट्राइऑक्साइड और एल्युमिनियम ऑक्साइड शामिल हैं।

सीमेंट कैसे बनाया जाता है; इस प्रक्रिया में चूना पत्थर और मिट्टी को खदान से निकाला जाता है, जिन्हें क्रश किया जाता है और पानी के साथ मिलाकर एक स्लरी बनाई जाती है। इस स्लरी को ऊंचे तापमान पर भट्टी में गरम किया जाता है ताकि क्लिंकर बन सके, जिसे बाद में जिप्सम के साथ पीसकर सीमेंट बनाया जाता है।

• कच्ची सामग्रियों को क्रश किया जाता है और एक साथ मिलाया जाता है।
• इस मिश्रण को बारीक पाउडर में पीसा जाता है।
• इस पाउडर को बहुत ऊंचे तापमान पर भट्टी में गरम किया जाता है।
• इससे कैल्शियम ऑक्साइड एल्युमिनियम सिलिकेट के साथ मिलकर कैल्शियम सिलिकेट और एल्युमिनेट बनाता है।
• मिश्रण में जिप्सम मिलाया जाता है और इसे फिर से पीसकर सीमेंट बनाया जाता है।

कोयला:

• कोयला लाखों वर्ष पहले जीवित रहने वाले पौधों के अवशेषों से बनता है।
• जब कोयले को हवा की अनुपस्थिति में गरम किया जाता है, तो यह कोक और वाष्पशील पदार्थ उत्पन्न करता है।
• कोक एक ठोस अवशेष है और वाष्पशील पदार्थों में कोयला गैस और टार शामिल हैं।

कार्बनिक रसायन

कार्बन यौगिक

• 1828 से पहले, वैज्ञानिकों का मानना था कि कार्बनिक यौगिक केवल जीवित चीजों में ही पाए जा सकते हैं। उनका विश्वास था कि कार्बनिक यौगिक बनाने के लिए एक विशेष “जीवन ऊर्जा” की आवश्यकता होती है।
• 1828 में, फ्रेडरिक वोहलर नामक एक जर्मन रसायनज्ञ ने इस सिद्धांत को गलत साबित किया। उसने अपनी प्रयोगशाला में अमोनियम सायनाइड नामक एक अकार्बनिक यौगिक के घोल को वाष्पित करके यूरिया नामक एक कार्बनिक यौगिक बनाया।
• आज, हम जानते हैं कि कार्बनिक रसायन विज्ञान कार्बन यौगिकों का अध्ययन है।

कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिक

• अधिकांश कार्बनिक यौगिकों को जलाया जा सकता है, जबकि अधिकांश अकार्बनिक यौगिकों को भी जलाया जा सकता है।
• अधिकांश कार्बनिक यौगिक कमरे के तापमान पर द्रव या ठोस होते हैं, जबकि अधिकांश अकार्बनिक यौगिक ठोस या गैस होते हैं।

ठोस और द्रव

• अधिकांश कार्बनिक यौगिक अपेक्षाकृत कम गलनांक वाले द्रव या ठोस होते हैं।
• अधिकांश अकार्बनिक यौगिक उच्च गलनांक वाले ठोस होते हैं।
• जबकि अधिकांश कार्बनिक यौगिक पानी में अघुलनशील होते हैं, अधिकांश अकार्बनिक यौगिक घुलनशील होते हैं।

कार्बन

• कार्बन पृथ्वी की पपड़ी में चौथा सबसे प्रचुर तत्व है।
• यह अद्वितीय है क्योंकि यह आसानी से स्वयं के साथ संयोजित होकर लंबी श्रृंखलाओं या वलयों में जुड़े कार्बन परमाणुओं से बने बड़े अणु बना सकता है।
• कार्बन परमाणुओं के एक मिलियन से अधिक विभिन्न संयोजन हैं।

कार्बन के विभिन्न रूप

• कार्बन के कई विभिन्न रूप हैं, जिनमें हीरा, ग्रेफाइट, चारकोल, लैंप ब्लैक, कोक, गैस कार्बन, कोयला और पशु चारकोल शामिल हैं।

कार्बन के समरूप रूप

• जब कोई पदार्थ विभिन्न क्रिस्टलीय रूपों में पाया जाता है, तो इसे बहुरूपता कहा जाता है।
• पदार्थ के विभिन्न रूपों को समावयव कहा जाता है।
• कार्बन समावयवता दिखाता है क्योंकि यह विभिन्न रूपों में मौजूद है। कार्बन विभिन्न रूप ले सकता है, जिन्हें समावयव कहा जाता है। इन समावयवों में से दो हीरा और ग्रेफाइट हैं।
• कोक, चारकोल और लैंप ब्लैक को एक समय कार्बन के आकारहीन रूप माने जाते थे। हालांकि, अब हम जानते हैं कि इन सभी में ग्रेफाइट के छोटे क्रिस्टल होते हैं।
• हीरा और ग्रेफाइट की संरचनाएं और गुण भिन्न हैं, लेकिन उनका रासायनिक प्रतीक C समान है। दोनों जब तेज़ी से गरम किए जाते हैं तो ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया कर कार्बन डाइऑक्साइड बनाते हैं।
• हीरा सबसे कठोर प्राकृतिक पदार्थ है। इसका नाम ग्रीक शब्द “अडामास” से आया है, जिसका अर्थ है अजेय। यह कार्बन का सबसे शुद्ध रूप है।

हीरे:

• हीरे शुद्ध कार्बन से बने होते हैं।
• ये बहुत कठोर होते हैं और इन्हें अधिकांश अन्य पदार्थों से खरोंच नहीं लगाया जा सकता।
• हीरे ऊष्मा या विद्युत का अच्छा संचालन नहीं करते।
• ये रसायनों के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते, लेकिन यदि बहुत गरम हों तो हवा में जल सकते हैं।
• हीरे किसी भी द्रव में घुलते नहीं हैं।

सिंथेटिक हीरे:

• 1955 से, लोग प्रयोगशाला में हीरे बना रहे हैं।
• वे इसके लिए कार्बन डाइऑक्साइड को गरम करके और दबाव डालकर करते हैं।

हीरों के उपयोग:

• पारदर्शी हीरे गहनों में प्रयोग होते हैं।
• गहरे रंग के हीरे काटने वाले उपकरण बनाने में प्रयोग होते हैं।

प्रसिद्ध हीरे:

• कोह-इ-नूर दुनिया का सबसे प्रसिद्ध हीरा है।
• यह भारत में खोदा गया था, लेकिन ब्रिटिशों ने इसे ले लिया।
• कुलिनन दुनिया का सबसे बड़ा हीरा है।
• यह 1905 में दक्षिण अफ्रीका में पाया गया था।

ग्रेफाइट:

• ग्रेफाइट एक गहरे भूरे रंग का ठोस पदार्थ है।
• यह साबुन जैसा और चमकदार लगता है।
• ग्रेफाइट बिजली और ऊष्मा का अच्छा संचालक है।
• इसका उपयोग पेंसिल बनाने में किया जाता है। - जब ग्रेफाइट को एसिड या क्षार के साथ मिलाया जाता है, तो यह रासायनिक परिवर्तन से गुजरता है। हालांकि, जब इसे नाइट्रिक एसिड के साथ गरम किया जाता है, तो यह ग्रेफाइट ऑक्साइड बनाता है।
• ग्रेफाइट का उपयोग स्नेहक, पेंट्स, इलेक्ट्रोड बनाने और लेड पेंसिल में किया जाता है।
• शुद्ध ग्रेफाइट कोक को हवा के बिना लगभग 3000 डिग्री सेल्सियस तापमान पर इलेक्ट्रिक भट्टी में गरम करके बनाया जाता है।

पेट्रोलियम

• पेट्रोलियम हाइड्रोकार्बनों का मिश्रण है, जिसे उच्च दबाव और तापमान के तहत पशु और पौधों की वसा के टूटने से उत्पन्न माना जाता है।
• अंशिक आसवन एक प्रक्रिया है जो पेट्रोलियम को विभिन्न उत्पादों में इस आधार पर अलग करती है कि निम्न हाइड्रोकार्बन उच्च वालों की तुलना में कम तापमान पर उबलते हैं।
• एक प्राकृत रूप से पाया जाने वाला, ज्वलनशील द्रव जो पृथ्वी की पपड़ी में पाया जाता है।
• गैसोलीन, डीजल और अन्य उत्पाद बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।

अलग पेट्रोलियम उत्पाद:

ईथर

• एक रंगहीन, ज्वलनशील द्रव जिसे विलायक और संज्ञाहरण के रूप में उपयोग किया जाता है।

पेट्रोल या गैसोलीन

• एक ज्वलनशील द्रव जो कारों और अन्य वाहनों को चलाने के लिए उपयोग किया जाता है।

केरोसिन

• एक ज्वलनशील द्रव जो हीटिंग और खाना पकाने के लिए उपयोग किया जाता है।

गैस ऑयल, डीजल, या हेवी ऑयल

• एक ज्वलनशील द्रव जो ट्रकों, बसों और अन्य भारी वाहनों को चलाने के लिए प्रयोग किया जाता है।

स्नेहक तेल, गैसीय और पेट्रोलियम जेली

• मशीनरी और इंजनों को चिकनाई देने के लिए प्रयोग किया जाता है।

पैराफिन (मोम)

• एक ठोस, मोमी पदार्थ जो मोमबत्तियाँ, बूट पॉलिश और अन्य उत्पाद बनाने के लिए प्रयोग किया जाता है।

एस्फाल्ट, पेट्रोलियम कोक (बिटुमेन और कोक)

• एक काला, चिपचिपा पदार्थ जो सड़कों को पकाने और छत की सामग्री बनाने के लिए प्रयोग किया जाता है।

तरल पेट्रोलियम गैस (LPG)

• प्रोपेन, ब्यूटेन और पेंटेन जैसे हाइड्रोकार्बन का मिश्रण।
• खाना पकाने, गर्म करने और परिवहन के लिए ईंधन के रूप में प्रयोग किया जाता है।

तरल पेट्रोलियम गैस (LPG)

• LPG प्रोपेन और ब्यूटेन गैसों का मिश्रण है।
• इन गैसों को दबाव में सिलिंडरों में रखा जाता है ताकि वे द्रव अवस्था में रहें।
• खाना पकाने वाले गैस सिलिंडरों में LPG द्रव रूप में होता है।

सिंथेटिक रबड़

• सिंथेटिक रबड़ कुछ मोनोमरों से पॉलिमराइजेशन नामक प्रक्रिया द्वारा बनाया जाता है।
• सिंथेटिक रबड़ के कुछ उदाहरण इस प्रकार हैं:
• नियोप्रीन; क्लोरोप्रीन से बनाया जाता है
• BUNA-S; स्टायरीन और ब्यूटाडाईन से बनाया जाता है
• BUNA-N; ब्यूटाडाईन और एक्रिलोनाइट्राइल से बनाया जाता है
• रबड़ को वल्कनाइजेशन नामक प्रक्रिया द्वारा कठोर बनाया जाता है, जिसमें रबड़ को गंधक के साथ गरम किया जाता है।

सिंथेटिक फाइबर

• नायलॉन; पहला सिंथेटिक फाइबर, एडिपिक एसिड और हेक्सामेथिलीन डायामिन से बनाया जाता है
• टेरिलीन; टेरेफ्थैलिक एसिड और एथिलीन ग्लाइकोल से बनाया जाता है

प्लास्टिक्स

• प्लास्टिक ऐसे संश्लेषित पदार्थ हैं जो न रबर हैं और न ही रेशा, पर इनका उपयोग इन पदार्थों के विकल्प के रूप में किया जाता है।
• प्लास्टिक बहुलक भी होते हैं, जो विभिन्न कच्चे माल से बनाए जाते हैं, जिनमें शामिल हैं:
• पॉलीएथिलीन (PE)
• पॉलिविनाइल क्लोराइड (PVC)
• पॉलिस्टाइरीन (PS)
• पॉलिप्रोपिलीन (PP)

पॉलीएथिलीन

• पॉलीएथिलीन एक प्लास्टिक है जो एथिलीन गैस से बनाया जाता है।
• एथिलीन गैस को दबाव में रखा जाता है और उत्प्रेरक की उपस्थिति में गरम किया जाता है।
• इससे एथिलीन गैस के अणु आपस में जुड़कर लंबी श्रृंखलाएँ बनाते हैं।
• ये लंबी श्रृंखलाएँ ही पॉलीएथिलीन प्लास्टिक बनाती हैं।

रेडियोधर्मिता

• रेडियोधर्मिता तब होती है जब कोई परमाणु क्षय से गुजरता है और ऊर्जा उत्सर्जित करता है।
• यह प्राकृतिक रूप से या मनुष्यों द्वारा भी हो सकती है।
• जब एक परमाणु टूटता है, तो वह अल्फा, बीटा और गामा किरणों सहित विभिन्न प्रकार की विकिरण उत्सर्जित कर सकता है।
• अल्फा किरणें सबसे हानिकारक होती हैं, जबकि गामा किरणें सबसे कम हानिकारक होती हैं।
• रेडियोधर्मिता का उपयोग अच्छे उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है, जैसे कि चिकित्सा और बिजली उत्पादन में।
• हालांकि, इसका उपयोग बुरे उद्देश्यों के लिए भी किया जा सकता है, जैसे कि परमाणु हथियारों में।

रेडियोधर्मी उत्सर्जन

अनु-परमाणु कण (विकिरण)

1. अल्फा $(\alpha)$ कण; ये धनात्मक आवेशित हीलियम परमाणु होते हैं जो बहुत दूर तक नहीं घुस सकते। इन्हें कागज की एक शीट या एल्युमिनियम फॉयल से रोका जा सकता है।
2. बीटा ( $\beta$ ) कण; ये ऋणात्मक आवेशित हल्के कण होते हैं जो अल्फा कणों से अधिक घुसपैठ कर सकते हैं।

भेदक कण (विकिरण)

इन्हें गामा $(\gamma)$ उत्सर्जन भी कहा जाता है। ये प्रकाश की तरह होते हैं लेकिन इनकी तरंगदैर्ध्य छोटी और ऊर्जा अधिक होती है। ये कई सेंटीमीटर मोटी सीसे की परतों से भी गुजर सकते हैं।

एक्स-रे

• एक्स-रे एक प्रकार का विकिरण है जो प्रकाश के समान है लेकिन ठोस पदार्थों को भेद सकता है।
• एक्स-रे तब उत्पन्न होते हैं जब कैथोड किरणें उच्च परमाणु द्रव्यमान वाली धातु, जैसे टंगस्टन, से टकराती हैं।

एक्स-रे फोटोग्राफ

एक्स-रे मोटी वस्तुओं से पूरी तरह अवशोषित हुए बिना गुजर सकते हैं।

परमाणु अभिक्रिया और परमाणु ऊर्जा

• परमाणु अभिक्रिया: जब किसी नाभिक को न्यूट्रॉन या प्रोटॉन जैसे छोटे कण, या किसी अन्य नाभिक से टक्कर मारी जाती है, तो वह तुरंत कुछ अलग चीज़ों में बदल सकता है। यह पहली बार 1919 में देखा गया जब रदरफोर्ड ने नाइट्रोजन पर अल्फा कण चलाए।

• परमाणु विखंडन तब होता है जब कोई बड़ा नाभिक दो छोटे नाभिकों में टूट जाता है और बहुत अधिक ऊर्जा मुक्त करता है। 1939 में जर्मनी के ओटो हान और फ्रिट्ज स्ट्रासमैन ने पाया कि जब उन्होंने यूरेनियम पर धीमे न्यूट्रॉन चलाए, तो वह दो छोटे टुकड़ों में बंट गया और बहुत अधिक ऊष्मा उत्पन्न हुई। यूरेनियम के इस विखंडन को परमाणु विखंडन कहा जाता है।

परमाणु विखंडन के प्रकार

1. नियंत्रित नाभिकीय विखंडन: यह प्रकार का विखंडन नाभिकीय रिएक्टरों में होता है। विखंडन अभिक्रिया की दर को धीमा किया जाता है, और उत्पन्न ऊर्जा को उपयोगी कार्यों में लगाया जा सकता है।
2. अनियंत्रित नाभिकीय विखंडन: यह प्रकार का विखंडन परमाणु बम में होता है। विखंडन अभिक्रिया को नियंत्रित नहीं किया जाता, और बहुत अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है। यह प्रक्रिया तब तक चलती है जब तक सभी विखंडनीय पदार्थ समाप्त नहीं हो जाते।

पहला परमाणु बम

6 अगस्त 1945 को जापान के हिरोशिमा शहर पर एक परमाणु बम गिराया गया। यह बम प्लूटोनियम-239 से बना था। 9 अगस्त 1945 को जापान के नागासाकी शहर पर एक और परमाणु बम गिराया गया।

नाभिकीय संलयन

नाभिकीय संलयन एक नाभिकीय अभिक्रिया है जिसमें हल्के परमाणु नाभिक मिलकर एक भारी नाभिक बनाते हैं। यह अभिक्रिया भी बहुत अधिक ऊष्मा उत्पन्न करती है। यदि नाभिकीय संलयन को नियंत्रित किया जा सके, तो यह ऊर्जा का एक महान स्रोत हो सकता है।

परमाणु ऊर्जा (नाभिकीय ऊर्जा)

परमाणु ऊर्जा या नाभिकीय ऊर्जा वह ऊर्जा है जो नाभिकीय विखंडन या नाभिकीय संलयन से प्राप्त होती है।

नाभिकीय ऊर्जा

नाभिकीय ऊर्जा, जिसे परमाणु ऊर्जा भी कहा जाता है, एक प्रकार की ऊर्जा है जो परमाणु के नाभिक से आती है। जब परमाणुओं को विभाजित किया जाता है, तो बहुत अधिक ऊर्जा मुक्त होती है। इस ऊर्जा का उपयोग बिजली उत्पन्न करने या मशीनों को चलाने के लिए किया जा सकता है।

नाभिकीय ऊर्जा कैसे काम करती है

परमाणु ऊर्जा तब बनती है जब किसी परमाणु के नाभिक को विभाजित किया जाता है। इस प्रक्रिया को परमाणु विखंडन कहा जाता है। जब कोई परमाणु विभाजित होता है, तो वह ऊष्मा और विकिरण के रूप में बहुत अधिक ऊर्जा मुक्त करता है। इस ऊष्मा का उपयोग पानी को उबालने और भाप बनाने के लिए किया जा सकता है, जिसका उपयोग बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है।

परमाणु ऊर्जा के लाभ

परमाणु ऊर्जा के कई लाभ हैं, जिनमें शामिल हैं:

• यह ऊर्जा का एक स्वच्छ स्रोत है। परमाणु विद्युत संयंत्र ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन नहीं करते, जो जलवायु परिवर्तन में योगदान देती हैं।
• यह ऊर्जा का एक विश्वसनीय स्रोत है। परमाणु विद्युत संयंत्र मौसम की परवाह किए बिना 24 घंटे, सप्ताह के सातों दिन संचालित हो सकते हैं।
• यह ऊर्जा का अपेक्षाकृत सस्ता स्रोत है। परमाणु विद्युत संयंत्र अन्य ऊर्जा स्रोतों की तुलना में प्रतिस्पर्धी लागत पर बिजली उत्पन्न कर सकते हैं।

परमाणु ऊर्जा के जोखिम

परमाणु ऊर्जा से जुड़े कुछ जोखिम भी हैं, जिनमें शामिल हैं:

• परमाणु दुर्घटनाओं की संभावना। परमाणु विद्युत संयंत्र जटिल सुविधाएँ होती हैं, और हमेशा दुर्घटना की संभावना बनी रहती है।
• परमाणु अपशिष्ट का दीर्घकालिक भंडारण। परमाणु विद्युत संयंत्र रेडियोधर्मी अपशिष्ट उत्पन्न करते हैं, जिसे हजारों वर्षों तक सुरक्षित और सुरक्षित रूप से संग्रहीत करना होता है।
• परमाणु हथियारों का प्रसार। परमाणु विद्युत संयंत्र ऐसी सामग्री उत्पन्न कर सकते हैं जिसका उपयोग परमाणु हथियार बनाने के लिए किया जा सकता है।

कुल मिलाकर, परमाणु ऊर्जा एक जटिल प्रौद्योगिकी है जिसमें लाभ और जोखिम दोनों हैं। यह महत्वपूर्ण है कि परमाणु ऊर्जा का समर्थन करने या न करने के निर्णय से पहले लाभ और जोखिमों को सावधानीपूर्वक तौला जाए। किसी गैस का दबाव और आयतन सीधे उसके तापमान से संबंधित होते हैं।

• निरपेक्ष तापमान निरपेक्ष शून्य से मापा जाता है, जो लगभग -273 डिग्री सेल्सियस होता है।
• जब किसी गैस का तापमान 1 डिग्री सेल्सियस बढ़ता है, तो उसका दबाव 0 डिग्री सेल्सियस पर उसके मूल दबाव के 1/273 भाग से बढ़ता है।
• यदि किसी गैस का दबाव समान रहता है, तो उसका आयतन 0 डिग्री सेल्सियस पर उसके मूल आयतन के 1/273 भाग से बढ़ेगा, हर 1 डिग्री सेल्सियस तापमान वृद्धि के लिए।
• दूसरे शब्दों में, जब दबाव स्थिर होता है, तो किसी गैस का आयतन उसके निरपेक्ष तापमान के अनुक्रमानुपाती होता है।
• यह सिद्धांत फ्रांसीसी वैज्ञानिक जैक्स अलेक्जांडर चार्ल्स द्वारा खोजा गया था।

गे-लुसैक का नियम

• गैसीय आयतन का नियम: यह नियम कहता है कि जब गैसें एक-दूसरे से अभिक्रिया करती हैं, तो अभिक्रिया करने वाली गैसों की मात्राएँ और बनने वाली गैसों की मात्राएँ सरल पूर्ण संख्या अनुपातों में होती हैं। उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन गैस की एक इकाई हाइड्रोजन गैस की तीन इकाइयों से अभिक्रिया करके अमोनिया गैस की दो इकाइयाँ बनाती है।
• यह नियम कहता है कि जब आप किसी गैस को गर्म करते हैं, तो वह तापमान में हर डिग्री वृद्धि के लिए समान मात्रा में फैलती है।

हेस का नियम

• यह नियम कहता है कि किसी रासायनिक अभिक्रिया में जो ऊष्मा निकलती या अवशोषित होती है, वह मात्रा एक समान रहती है, चाहे अभिक्रिया कितने भी चरणों में हो।

ग्राहम का विसरण नियम:

• यह नियम कहता है कि दो गैसें कितनी तेजी से फैलती हैं (विसरित होती हैं), यह उनके भार पर निर्भर करता है।
• गैस जितनी हल्की होगी, वह उतनी तेजी से फैलेगी।
• एक स्कॉटिश रसायनज्ञ थॉमस ग्राहम (1805-1860) ने इस नियम की खोज की थी।

हेनरी का नियम:

• यह नियम कहता है कि किसी द्रव में घुलने वाली गैस की मात्रा उस गैस के दाब पर निर्भर करती है।
• दाब जितना अधिक होगा, उतनी अधिक गैस द्रव में घुलेगी।
• इस नियम की खोज ब्रिटिश रसायनज्ञ विलियम हेनरी ने 1803 में की थी।

लैम्बर्ट का नियम:

• यह नियम कहता है कि जब प्रकाश किसी पदार्थ से गुजरता है, तो एक समान मोटाई की हर परत द्वारा अवशोषित प्रकाश की मात्रा समान होती है।
• उदाहरण के लिए, यदि आपके पास रंगीन काँच का टुकड़ा है, तो एक समान मोटाई की हर परत द्वारा अवशोषित प्रकाश की मात्रा समान होगी।

राउल्ट का नियम:

• यह नियम कहता है कि किसी विलेय (जो द्रव में घुला हो) द्वारा वाष्प दाब में जितनी कमी आती है, वह घुले हुए विलेय की मात्रा के अनुपात में होती है।
• द्रव में जितना अधिक विलेय घुलेगा, वाष्प दाब उतना ही कम होगा।
• इस नियम की खोज फ्रेंच रसायनज्ञ फ्राँस्वा-मारी राउल्ट ने 1887 में की थी।

द्रव्य और द्रव्यमान संरक्षण का नियम

• पदार्थ को न तो बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है।
• किसी प्रणाली में द्रव्य या पदार्थ की कुल मात्रा हमेशा समान रहती है, इसकी मात्रा में कोई वृद्धि या कमी नहीं होती है।

महत्वपूर्ण रासायनिक प्रक्रम

• बेसेमर प्रक्रिया: यह विधि पिग आयरन को इस्पात में बदलती है, जिसमें पिघले हुए धातु में हवा फूंककर कार्बन, सिलिकॉन, फॉस्फोरस और मैंगनीज जैसे अशुद्धियों को दूर किया जाता है जो आमतौर पर पिग आयरन में पाए जाते हैं।
• क्लेमेन्सन अपचयन: यह प्रक्रिया एल्डिहाइड और कीटोन को हाइड्रोकार्बन में बदलती है, जिसमें उन्हें जिंक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के मिश्रण के साथ गरम किया जाता है।
• गैटरमैन अभिक्रिया: यह प्रक्रिया एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन को एल्डिहाइड में बदलती है, जिसमें उन्हें कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन क्लोराइड के साथ कॉपर उत्प्रेरक की उपस्थिति में अभिक्रिया कराया जाता है। हैबर प्रक्रिया: नाइट्रोजन और हाइड्रोजन को उत्प्रेरक की उपस्थिति में मिलाकर अमोनिया बनाने की विधि। कोल्बे अभिक्रिया: अलीफैटिक कार्बोक्सिलिक एसिड के क्षारीय लवण के विलयन से विद्युत धारा प्रवाहित करके हाइड्रोकार्बन बनाने की प्रक्रिया। सॉल्वे प्रक्रिया: कैल्शियम कार्बोनेट और सोडियम क्लोराइड से सोडियम कार्बोनेट बनाने की विधि। इसमें कैल्शियम कार्बोनेट को गरम करके कैल्शियम ऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड बनाया जाता है, फिर इसे अमोनिया वाले सोडियम क्लोराइड विलयन में बबल किया जाता है। सोडियम हाइड्रोजन कार्बोनेट अवक्षेपित होता है, जिसे फिर गरम करके सोडियम कार्बोनेट बनाया जाता है। बेयर प्रक्रिया: बॉक्साइट से एल्युमिनियम ऑक्साइड निकालने की विधि, जिसमें इसे गरम कास्टिक सोडा विलयन के साथ दबाव में उपचारित किया जाता है। बर्जियस प्रक्रिया:
• कोयले से ल्यूब्रिकेंट और सिंथेटिक ईंधन जैसे पेट्रोल बनाने की विधि।
• इसमें पिसे हुए कोयले, भारी तेल या टार और हाइड्रोजन के मिश्रण को दबाव में गरम किया जाता है।
• इस प्रक्रिया में आयरन, टिन या लेड जैसा उत्प्रेरक प्रयुक्त होता है।
• इसे जर्मन रसायनज्ञ फ्रिडरिक बर्जियस ने विकसित किया, जिन्हें 1931 में नोबेल पुरस्कार मिला। बॉश प्रक्रिया:
• औद्योगिक हाइड्रोजन उत्पादन की विधि।
• इसमें बेहद गरम कोक पर स्टीम प्रवाहित करके वॉटर गैस (कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन का मिश्रण) बनाया जाता है।
• एक उत्प्रेरक (धातु ऑक्साइड) की उपस्थिति में यह वॉटर गैस अतिरिक्त स्टीम से अभिक्रिया करके हाइड्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ता है।
• जर्मन रसायनज्ञ कार्ल बॉश (1874-1940) के नाम पर रखा गया। डाउन प्रक्रिया:
• सोडियम धातु उत्पादन की विधि।
• इसमें पिघले हुए सोडियम क्लोराइड (NaCl) का विद्युत अपघटन किया जाता है।
• कैथोड पर बने पिघले हुए सोडियम और कैल्शियम को अलग किया जाता है। फ्रैश प्रक्रिया:
• भूमिगत सल्फर जमा से सल्फर निकालने की विधि।
• सुपरहीटेड पानी को जमा में धकेलकर सल्फर को पिघलाया जाता है।
• पिघला हुआ सल्फर फिर सतह पर पंप किया जाता है। सल्फर खनन:
• सल्फर भूमिगत जमा में पाया जाता है।
• संपीड़ित हवा का उपयोग सल्फर को तोड़ने के लिए किया जाता है।
• पिघला हुआ सल्फर एकत्र किया जाता है।
• यह प्रक्रिया हरमन फ्रैश ने 1901 में खोजी। हॉल-हेरॉल्ट प्रक्रिया:
• यह प्रक्रिया एल्युमिनियम शोधन के लिए प्रयुक्त होती है।
• एल्युमिनियम ऑक्साइड को क्रायोलाइट में घोला जाता है।
• मिश्रण से विद्युत प्रवाहित करने पर ऑक्सीजन एल्युमिनियम से अलग हो जाती है।
• यह प्रक्रिया 1885 में अमेरिका के चार्ल्स हॉल और फ्रांस के पी. टी. हेरॉल्ट ने विकसित की। पार्केस प्रक्रिया:
• यह प्रक्रिया चांदी के अयस से सीसा निकालने के लिए प्रयुक्त होती है।
• सीसा अयस में पिघला हुआ जिंक मिलाया जाता है।
• सीसा चांदी से अलग होकर जिंक छोड़ देता है।
• जिंक-चांदी मिश्रधातु को गरम करने पर जिंक वाष्प बन जाता है और चांदी बच जाती है। ब्राउन-रिंग परीक्षण:
• यह परीक्षण किसी विलयन में नाइट्रेट की जांच के लिए किया जाता है।
• परीक्षण किए जा रहे विलयन में आयरन सल्फेट विलयन मिलाया जाता है।
• टेस्ट ट्यूब की दीवार से सावधानीपूर्वक सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड डाला जाता है।
• यदि नाइट्रेट मौजूद हैं, तो दोनों द्रवों के संगम पर भूरी वलय बनती है। फ्लेम टेस्ट: यह परीक्षण विशिष्ट तत्वों की पहचान में मदद करता है। हम एक स्वच्छ प्लैटिनम तार को परीक्षण के लिए मिश्रण में डुबोकर बंसन फ्लेम से गरम करते हैं। विभिन्न तत्व विभिन्न फ्लेम रंग उत्पन्न करते हैं। उदाहरण:
• चमकदार नारंगी-पीला; सोडियम वाष्प
• गहरा लाल; स्ट्रॉन्शियम
• सेब हरा; क्रोमियम बाइलस्टीन परीक्षण: यह परीक्षण किसी कार्बनिक यौगिक में हैलोजन (जैसे क्लोरीन, ब्रोमीन या आयोडीन) की उपस्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है। हम एक स्वच्छ कॉपर तार को फ्लेम में तब तक गरम करते हैं जब तक वह हरा फ्लेम उत्पन्न करना बंद न कर दे। फिर तार को परीक्षण के लिए विलयन में डुबोकर फिर से गरम करते हैं। यदि क्लोरीन मौजूद है, तो फ्लेम चमकदार हरा हो जाएगा। यदि ब्रोमीन या आयोडीन मौजूद है, तो फ्लेम क्रमशः बैंगनी या बैंगनी-लाल हो जाएगा। फेहलिंग परीक्षण: यह परीक्षण किसी विलयन में शर्करा और एल्डिहाइड का पता लगाने में मदद करता है। हम टेस्ट ट्यूब में समान मात्रा में कॉपर सल्फेट विलयन (फेहलिंग A) और सोडियम टार्ट्रेट विलयन (फेहलिंग B) मिलाते हैं। यदि विलयन में शर्करा या एल्डिहाइड हैं, तो गरम करने पर वह भूरा-लाल रंग ले लेगा। Ube: जब ube को विशिष्ट विलयन के साथ उबाला जाता है, तो यदि शर्करा या एल्डिहाइड मौजूद है तो नीला अवक्षेप बनता है। क्जेल्डाल विधि: यह विधि किसी कार्बनिक यौगिक में नाइट्रोजन की मात्रा मापने के लिए प्रयुक्त होती है। यौगिक को सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड और कॉपर सल्फेट (उत्प्रेरक) के साथ उबालकर नाइट्रोजन को अमोनियम सल्फेट में बदला जाता है। फिर मिश्रण में क्षार मिलाकर फिर से उबाला जाता है ताकि अमोनिया आसवित हो सके। इस अमोनिया को मानक अम्ल विलयन में पास किया जाता है और टाइट्रेशन द्वारा मापा जाता है। मोलिश परीक्षण: यह परीक्षण किसी विलयन में कार्बोहाइड्रेट का पता लगाने के लिए किया जाता है। परीक्षण किए जा रहे विलयन में थोड़ी मात्रा में अल्कोहलयुक्त अल्फा-नेफ्थॉल मिलाया जाता है, और टेस्ट ट्यूब की दीवार से सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड धीरे-धीरे डाला जाता है। यदि दोनों द्रवों के मिलने पर गहरा बैंगनी वलय बनता है, तो इससे कार्बोहाइड्रेट की उपस्थिति संकेत मिलती है। रास्ट विधि: यह विधि किसी पदार्थ का आण्विक भार निर्धारित करने के लिए प्रयुक्त होती है, जिसमें कैंफर के हिमांक को कितना अवरोधित किया जाता है जब उसमें पदार्थ का ज्ञात भार मिलाया जाता है, को मापा जाता है। शिफ परीक्षण: यह परीक्षण एल्डिहाइड और कीटोन के बीच भेद करने के लिए किया जाता है। जब कोई एल्डिहाइड शिफ अभिकर्मक (फुक्सिन और सल्फ्यूरस एसिड का विलयन) के साथ मिलाया जाता है, तो वह बैंगनी या लाल रंग बनाता है। कीटोन शिफ अभिकर्मक से अभिक्रिया नहीं करते। एल्डिहाइड और कीटोन एल्डिहाइड और कीटोन दो प्रकार के कार्बनिक यौगिक हैं। एल्डिहाइड में कार्बोनिल समूह (C=O) कार्बन श्रृंखला के अंत में होता है, जबकि कीटोन में कार्बोनिल समूह कार्बन श्रृंखला के बीच में होता है। शिफ अभिकर्मक शिफ अभिकर्मक रोज़ैनिलिन और सल्फ्यूरस एसिड का विलयन है। इसका उपयोग एल्डिहाइड की उपस्थिति की जांच के लिए किया जाता है। जब कोई एल्डिहाइड शिफ अभिकर्मक में मिलाया जाता है, तो वह घटित रूप में रंगीन रोज़ैनिलिन को इसके मूल मैजेंटा रंग में ऑक्सीकृत कर देता है। एल्डिहाइड और कीटोन की जांच एल्डिहाइड शिफ अभिकर्मक को तुरंत अपचयित कर देते हैं, जबकि कीटोन शिफ अभिकर्मक को अपचयित नहीं करते। इस अंतर का उपयोग एल्डिहाइड और कीटोन के बीच भेद करने के लिए किया जा सकता है।

सामान्य पदार्थ और उनकी रासायनिक संरचनाएँ

नीचे दी गई तालिका कुछ सामान्य पदार्थों और उनकी रासायनिक संरचनाओं को सूचीबद्ध करती है।

रासायनिक अभिक्रिया