पी-ब्लॉक तत्वों का रसायन विज्ञान - एनईईटी उम्मीदवारों के लिए विस्तृत नोट्स#

समूह 13 तत्व

सामान्य विशेषताएँ#

• समूह 13 के तत्व बोरॉन परिवार के हैं।
• इलेक्ट्रॉनिक संरचना: ns2np1
• सामान्य ऑक्सीकरण स्थिति: +3
• सभी समूह 13 तत्व निश्चित तापमान पर ठोस होते हैं।
• उनके ऊष्मा और उष्मा बिंदु उच्च होते हैं मजबूत सहसंयोजी बंधों के कारण।
• समूह 13 तत्व पृथ्वी की क्षितिज में आलसी तरह से दृश्यमान हैं।

उपस्थिति और गुण#

• बोरॉन: बोरिक अम्ल (H3BO3) और बोरैक्स (Na2B4O7·10H2O) के रूप में उपस्थित होता है।
• अल्मनियम: पृथ्वी की क्षितिज में सबसे अधिक अस्थिर धातु, बौखाट (Al2O3·xH2O) के रूप में उपस्थित होता है।
• गल्लियम: आलसी धातु, अल्मनियम उत्पादन का उपउत्पाद के रूप में प्राप्त किया जाता है।
• इन्द्रमियम: आलसी धातु, सेमीकंडक्टर्स और एल्यूमिनियम के निर्माण में उपयोग किया जाता है।
• थैलियम: विषाक्त भारी धातु, इलेक्ट्रॉनिक्स और चिकित्सा में उपयोग किया जाता है।

बोरॉन यौगिकों की तैयारी और गुण#

बोरैक्स (Na2B4O7·10H2O):

• बोरिक अम्ल को सोडियम कार्बोनेट से प्रतिक्रिया करके तैयार किया जाता है।
• सफेद ब्रिलियंट ठोस, पानी में घुलनशील।
• सोल्डरिंग और ब्रेजिंग में फ्लक्स के रूप में, पानी को नरम करने के रूप में, और साफ़ करने के उपयोग के रूप में उपयोग किया जाता है।

बोरिक अम्ल (H3BO3):

• कमजोर अम्ल, ज्वालामुखी क्षेत्रों में प्राकृतिक रूप से उपस्थित होता है।
• सफेद ब्रिलियंट ठोस, पानी में घुलनशील।
• एंटीसेप्टिक, आँखों के धोने के उपयोग और अग्निशामक के रूप में उपयोग किया जाता है।

बोरहाइड्राइड्स:

• BH4- आयन के समावेशी यौगिक।
• सोडियम बोरहाइड्राइड (NaBH4) और लिथियम बोरहाइड्राइड (LiBH4) सामान्य बोरहाइड्राइड हैं।
• घटाने वाले उपकरण, जैव संश्लेषण में उपयोग किए जाते हैं।

बोरेन के संरचनात्मक पहलू#

• बोरेन यानी बोरॉन और हाइड्रोजन परमाणुओं के समावेशी आणविक यौगिक हैं।
• उनकी विभिन्न संरचनाएँ होती हैं, जिनमें शामिल हैं:
  • मोनोमर्स: BH3, BH2CH3
  • डाइमर्स: B2H6
  • पॉलिमर्स: B4H10, B5H9, आदि।
• बोरेन की संरचनाएँ आयन इलेक्ट्रॉन गणना विधि (VECM) का उपयोग करके समझी जा सकती हैं।

समूह 14 तत्व

सामान्य विशेषताएँ#

• समूह 14 के तत्व कार्बन परिवार के हैं।
• इलेक्ट्रॉनिक संरचना: ns2np2
• सामान्य ऑक्सीकरण स्थिति: +4, -4 (केवल कार्बन के लिए)
• समूह 14 तत्व को तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है:
  • सामान्य धातु: Ge, Sn, Pb
  • मेटालोइड्स: Si, Ge
  • गैर-धातु: C

उपस्थिति और गुण#

• कार्बन: ग्राफाइट, डायमंड और फुलेरेन के रूप में उपस्थित होता है।
• सिलिकॉन: पृथ्वी की क्षितिज में दूसरा सबसे अधिक अस्थिर तत्व, सिलिका (SiO2) के रूप में उपस्थित होता है।
• जर्मेनियम: आलसी धातु, सेमीकंडक्टर्स और ट्रांजिस्टर्स में उपयोग किया जाता है।
• टिन: नरम, चंगा धातु, कैन्स, सोल्डर्स और एल्यूमिनियम के निर्माण में उपयोग किया जाता है।
• लीड: विषाक्त भारी धातु, बैटरी, गोला बारूद और रंगों में उपयोग किया जाता है।

कार्बन परिवार#

• कार्बन के अल्लोट्रॉप्स:

  • ग्राफाइट: नरम, भूरा ठोस जिसकी परतीय संरचना होती है। बिजली का अच्छा प्रवाहक।
  • डायमंड: कठोर, पारदर्शी ठोस जिसकी घनत्वात्मक संरचना होती है। बिजली का खराब प्रवाहक।
  • फुलेरेन: खाली, केगल-जैसी संरचना वाले कार्बन आणविक यौगिक। C60 (बक्मिंस्टरफुलेरेन) और C70 उदाहरण हैं।

• कार्बन मोनोऑक्साइड, कार्बन डाइऑक्साइड और कार्बन डाइसल्फाइड के गुण और अनुप्रयोग:

  • कार्बन मोनोऑक्साइड (CO): रंगरहित, गंधरहित, विषाक्त गैस। कार्बन समावेशी ईंधन के अधूत जल्वान के द्वारा उत्पन्न होता है।
  • कार्बन डाइऑक्साइड (CO2): रंगरहित, गंधरहित, ज्वलनशील रहित गैस। जीवों और पौधों के श्वसन और प्राकृतिक ईंधनों के जल्वान के द्वारा उत्पन्न होता है।
  • कार्बन डाइसल्फाइड (CS2): रंगरहित, ज्वलनशील तरल जिसकी एक खट्टी गंध होती है। श्वेतर और सेल्लोफेन के निर्माण में उपयोग किया जाता है।

समूह 15 तत्व

सामान्य विशेषताएँ#

• समूह 15 के तत्व नाइट्रोजन परिवार के हैं।
• इलेक्ट्रॉनिक संरचना: ns2np3
• सामान्य ऑक्सीकरण स्थिति: -3, +3, +5
• समूह 15 तत्व को दो श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है:
  • सामान्य गैर-धातु: N, P, As, Sb
  • धातु: Bi

उपस्थिति और गुण#

• नाइट्रोजन: वायुमंडल में सबसे अधिक अस्थिर तत्व, N2 गैस के रूप में उपस्थित होता है।
• फॉस्फोरस: फॉस्फेट खनिजों के रूप में उपस्थित होता है, जैसे अपैटाइट (Ca5(PO4)3F)।
• आर्सेनिक: विषाक्त मेटालोइड, आर्सेनोपाइराइट (FeAsS) के रूप में उपस्थित होता है।
• एंटीमोनी: चिकना, चमकदार सफेद धातु, एल्यूमिनियम और सेमीकंडक्टर्स में उपयोग किया जाता है।
• बिस्मथ: भारी, चिकना धातु, एल्यूमिनियम, और औषधियों और कॉस्मेटिक्स में उपयोग किया जाता है।

नाइट्रोजन यौगिकों की तैयारी और प्रतिक्रियाएँ#

• अमोनिया (NH3):

  • हैबर प्रक्रिया (N2 और H2 गैसों का उच्च तापमान और दबाव पर प्रतिक्रिया) द्वारा तैयार किया जाता है।
  • रंगरहित, खट्टी गंध वाली गैस, पानी में घुलनशील।
  • उर्वरक, नाइट्रिक अम्ल और विस्फोटकों के निर्माण में उपयोग किया जाता है।

• नाइट्रिक अम्ल (HNO3):

  • ओस्ट्वाल्ड प्रक्रिया (अमोनिया का ऑक्सीकरण) द्वारा तैयार किया जाता है।
  • रंगरहित, क्षरणीय तरल, पानी में घुलनशील