हैलोजन और नोबेल गैसें

रसायन विज्ञान की दुनिया में, आवर्त सारणी एक आवश्यक उपकरण है। यह सभी ज्ञात तत्वों को एक अर्थपूर्ण सरणी में व्यवस्थित करता है जहाँ उनकी विशेषताओं को क्रमबद्ध रूप से उजागर किया जा सकता है। इस तालिका के भीतर, तत्वों के कुछ समूह सामान्य विशेषताएँ प्रदर्शित करते हैं। यह पाठ मुख्य समूह रसायन विज्ञान में दो आकर्षक समूहों में गहराई से जाएगा: हैलोजन और नोबेल गैसें। ये तत्व क्रमशः समूह 17 और 18 में पाए जाते हैं।

हैलोजन

हैलोजन आवर्त सारणी के समूह 17 से संबंधित हैं। "हैलोजन" शब्द ग्रीक शब्दों "हैल-" (नमक) और "-जेन" (उत्पादन) से आता है, जो इन तत्वों की नमक उत्पन्न करने की क्षमता का वर्णन करता है। इस परिवार में निम्नलिखित तत्व शामिल हैं:

• फ्लोरीन (F)
• क्लोरीन (Cl)
• ब्रोमीन (Br)
• आयोडीन (I)
• एस्टैटिन (At)

इनमें से प्रत्येक तत्व अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होता है, विशेष रूप से क्षार धातुएँ और क्षारीय पृथ्वी धातुओं के साथ, जिसके साथ वे आयनिक यौगिकों का उत्पादन कर सकते हैं जिन्हें नमक कहा जाता है।

हैलोजन के भौतिक गुण

• अवस्था: कमरे के तापमान पर हैलोजन तीन अवस्थाओं में मौजूद होते हैं: फ्लोरीन और क्लोरीन गैस के रूप में, ब्रोमीन तरल के रूप में, और आयोडीन और एस्टैटिन ठोस के रूप में।
• रंग: इन तत्वों में इलेक्ट्रॉन ट्रांज़िशनों के कारण विभिन्न रंग होते हैं: फ्लोरीन हल्का पीला होता है, क्लोरीन हरा-पीला, ब्रोमीन लाल-भूरा और आयोडीन बैंगनी।
• गलनांक और क्वथनांक: फ्लोरीन से एस्टैटिन की ओर गलनांक और क्वथनांक में वृद्धि का एक प्रवृत्ति है, क्योंकि वान डर वाल्स बलों की मजबूती बढ़ रही है।

प्रवृत्ति का दृष्टिकरण

उदाहरण के रूप में क्वथनांक प्रवृत्ति को देखते हैं:

तत्व: F Cl Br I At क्वथनांक (°C): -188 -34 59 184 337
तत्व: F Cl Br I At क्वथनांक (°C): -188 -34 59 184 337
    

प्रवृत्ति दर्शाती है कि हैलोजन के क्वथनांक में फ्लोरीन से एस्टैटिन की ओर वृद्धि होती है क्योंकि एटम का आकार बड़ा हो जाता है और इसके परिणामस्वरूप वान डर वाल्स बलों में भी वृद्धि होती है।

हैलोजन के रासायनिक गुण

• प्रतिक्रियाशीलता: सभी हैलोजन अत्यधिक इलेक्ट्रोनगेटिव होते हैं और धातुओं और अन्य तत्वों के साथ जोरदार प्रतिक्रिया करते हैं।
• नमक निर्माण: हैलोजन क्षार धातुओं के साथ प्रतिक्रिया कर आयनिक यौगिकों का निर्माण करते हैं, जैसे सोडियम क्लोराइड (NaCl)।
• विस्थापन प्रतिक्रियाएँ: एक अधिक प्रतिक्रियाशील हैलोजन धातु हैलाइड समाधान से कम प्रतिक्रियाशील हैलोजन को विस्थापित कर सकता है।

विस्थापन प्रतिक्रिया का टेक्स्ट उदाहरण

जब क्लोरीन गैस को पोटेशियम ब्रोमाइड (KBr) के घोल के माध्यम से प्रवाहित किया जाता है, तो प्रतिक्रिया इस प्रकार होती है:

Cl 2 (g) + 2KBr(aq) → 2KCl(aq) + Br 2 (aq)
Cl 2 (g) + 2KBr(aq) → 2KCl(aq) + Br 2 (aq)
    

नोबेल गैसें

नोबेल गैसें समूह 18 में स्थित हैं। इनकी प्रतिक्रियाशीलता की कमी के लिए जानी जाती हैं क्योंकि उनकी पूर्ण संयोजक शेल होती हैं, इस समूह में शामिल हैं:

• हीलियम (He)
• नियोन (Ne)
• आर्गन (Ar)
• क्रिप्टोन (Kr)
• जेनोन (Xe)
• रेडोन (Rn)

नोबेल गैसों के भौतिक गुण

• अवस्था: सभी नोबेल गैसें कमरे के तापमान पर रंगहीन, गंधहीन गैसें होती हैं।
• क्वथनांक: नोबेल गैसों का क्वथनांक बहुत कम होता है जो आणविक मास के साथ बढ़ता है।
• अनिच्छुकता: क्योंकि उनके पास पूर्ण संयोजक इलेक्ट्रोन शेल होता है, नोबेल गैसें मानक स्थितियों में लगभग पूरी तरह से अनिच्छुक होती हैं।

प्रवृत्ति का दृष्टिकरण

उदाहरण के रूप में क्वथनांक प्रवृत्ति को देखते हैं:

तत्व: He Ne Ar Kr Xe Rn क्वथनांक (°C): -269 -246 -186 -152 -108 -62
तत्व: He Ne Ar Kr Xe Rn क्वथनांक (°C): -269 -246 -186 -152 -108 -62
    

नोबेल गैसें अपने क्वथनांक में वृद्धि दर्शाती हैं क्योंकि आणविक संख्या के साथ बढ़ते वान डर वाल्स बलों के परिणामस्वरूप होती है।

नोबेल गैसों के रासायनिक गुण

• अनिच्छुकता: नोबेल गैसें मानक स्थितियों के तहत रासायनिक प्रतिक्रियाओं में शायद ही शामिल होती हैं। यह विशेषता उनके पूरी तरह से भरे संयोजक शेल के परिणामस्वरूप होती है।
• अनुकूलता: चूंकि नोबेल गैसें आसानी से यौगिक नहीं बनाती हैं, वैज्ञानिक प्रयोगों में अपरिवर्तनीय वायुमंडल प्रदान करने के लिए इन्हें आम तौर पर उपयोग किया जाता है।

उपयोग का उदाहरण

हीलियम को अक्सर गुब्बारों को भरने के लिए उपयोग किया जाता है क्योंकि वह अग्निशामक नहीं होता है और हवा से हल्का होता है, जिससे गुब्बारों का तैरना संभव होता है।

दैनिक जीवन में हैलोजन और नोबेल गैसों का उपयोग

हैलोजन

• फ्लोरीन: टुथपेस्ट में फ्लोराइड के रूप में उपयोग किया जाता है ताकि दांत क्षय से बचाने में मदद मिल सके।
• क्लोरीन: तैराकी पूलों और जल उपचार सुविधाओं में कीटाणुनाशक के रूप में उपयोग किया जाता है।
• ब्रोमीन: इसे अग्निरोधी और कुछ दवाओं में उपयोग किया जाता है।
• आयोडीन: मानव के थायराइड कार्य के लिए आवश्यक और एंटीसेप्टिक्स में उपयोग किया जाता है।

नोबेल गैसें

• हीलियम: गुब्बारों के अलावा, हीलियम क्रायोजेनिक्स और एमआरआई मशीनों में भी उपयोग किया जाता है।
• नियोन: विज्ञापन में उपयोग किए जाने वाले उज्ज्वल नियोन संकेतों के लिए प्रसिद्ध।
• आर्गन: यह इंकेन्डेसेंट और फ्लोरोसेंट लाइट बल्बों में फिलामेंट के ऑक्सीकरण को रोकने के लिए उपयोग किया जाता है।

निष्कर्ष

हैलोजन और नोबेल गैसें महत्वपूर्ण तत्व हैं जिनकी विशेष विशेषताएँ और विभिन्न क्षेत्रों में अनेक उपयोग हैं। इसके भौतिक और रासायनिक गुण इन्हें उद्योग और दैनिक उपयोग दोनों में अमूल्य बनाते हैं। इन समूहों की प्रवृत्तियों और व्यवहारों को समझकर, रसायनज्ञ इनकी विशेषताओं का नवाचार और खोजों के लिए लाभ उठा सकते हैं।

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