आवर्त सारणी:

• 1869 में, एक रूसी वैज्ञानिक दिमित्री मेंडेलीव 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 अपनी सारणी में इन अनखोजे तत्वों के लिए 33 खाली स्थान छोड़े।
• मेंडेलीव ने इन अनखोजे तत्वों को “एकासिलिकॉन,” “एकाअल्युमिनियम,” और “एकाबोरॉन” जैसे नाम दिए। ये नाम “सिलिकॉन जैसा एक,” “अल्युमिनियम जैसा एक,” और “बोरॉन जैसा एक” का अर्थ रखते थे।
• 1939 तक, मेंडेलीव के सभी खाली स्थान भर दिए गए थे। आखिरी तत्व जो खोजा गया वह “एकालिथियम” था, जिसे अब फ्रैंशियम कहा जाता है।

ट्रांसयूरेनिक तत्व:

• आज, 118 ज्ञात तत्व हैं।
• इनमें से 92 तत्व प्रकृति में पाए जाते हैं।
• इनमें से 26 तत्व मानव-निर्मित हैं।
• मानव-निर्मित तत्वों को ट्रांसयूरेनिक तत्व कहा जाता है।
• नेप्चूनियम (तत्व 93) पहला ट्रांसयूरेनिक तत्व था जो खोजा गया। यह 1940 में खोजा गया। लॉरेंशियम (Lr) की खोज 1961 में होने 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. बोरियम (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 होंगे। इन तत्वों को अननट्रियम (तत्व 113), अननपेंटियम (तत्व 115), अननसेप्टियम (तत्व 117), और अननऑक्टियम (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 चाहा कि रूसी वैज्ञानिक और परीक्षण करें ताकि सिद्ध हो कि उन्होंने वास्तव में वह तत्व खोजा है। हेल्महोल्ट्ज़ सेंटर ने और परीक्षण किए, और अब अन्य वैज्ञानिक उनके कार्य की समीक्षा कर रहे हैं।

इंटरनेशनल यूनियन ऑफ़ प्यूर एंड अप्लाइड केमिस्ट्री (IUPAC) आवर्त सारणी और तत्वों के नामकरण के लिए उत्तरदायी है।

• उन्होंने पहले ही तत्व 116 (लिवरमोरियम), 117 (अननसेप्टियम), और 118 (अननऑक्टियम) के नामों को मंज़ूरी दे दी है, लेकिन उन्होंने अभी तक अंतिम दो के स्थायी नाम तय नहीं किए हैं।
• अननऑक्टियम की अर्धायु अत्यंत छोटी है, केवल 0.89 मिलीसेकंड।

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

• धातुएं ऐसे तत्व होते हैं जैसे सीसा, सोना और पारा।
• अधातुएं ऐसे तत्व होते हैं जैसे क्लोरीन, ब्रोमीन और कार्बन।
• 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 धातु होते हैं और न अधातु। इन्हें नोबल गैसेस कहा जाता है। हीलियम, आर्गन, नियॉन, क्रिप्टन, रेडॉन और जेनॉन वायुमंडल में पाई जाने वाली नोबल गैसेस हैं।

धातुएं

• तत्वों को दो समूहों में बाँटा जा सकता है: धातु और अधातु। अधिकांश तत्व (लगभग 80%) धातु होते हैं।
• धातुएं कठोर, चमकदार होती हैं और इन्हें आसानी से खींचकर या ठोककर अलग-अलग आकृतियों में बदला जा सकता है। ये ऊष्मा और विद्युत का भी अच्छा संचालन करती हैं। सभी धातुएं 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 के रासायनिक गुण

• धातुएं 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 धातुएं 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।

धातुएं और उनकी अभिक्रियाएं

प्रत्येक धातु अपने आस-पास के वातावरण से भिन्न-भिन्न तरह से प्रतिक्रिया करती है।

मुक्त धातुएँ

सिर्फ सोना, प्लैटिनम और चाँदी सामान्य परिस्थितियों में वायु और जल से प्रभावित नहीं होते। इन धातुओं को मुक्त धातुएँ कहा जाता है।

खनिज और अयस्क

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

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

धातुकर्म

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

कैल्सिनेशन: सांद्रित 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 भट्टी में गरम करके मुक्त धातु प्राप्त की जाती है।

स्टील और लोहा

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

स्टील की ऊष्मीय प्रक्रिया

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

टेम्परिंग: नियंत्रित गरम और ठंडा करने से क्वेंच किए गए स्टील की कठोरता और भंगुरता घटाई जा सकती है, जिससे वह अधिक मजबूत और टिकाऊ बनता है।

एनीलिंग:

• क्वेंच किए गए स्टील को 250-325 डिग्री सेल्सियस के बीच गरम करने से उसकी भंगुरता दूर हो जाती है बिना उसकी 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 वह नरम हो जाता है।

लोहे का जंग लगना:

• अधिकांश धातुएँ प्रकृति में संयुक्त रूप में पाई जाती हैं और इन्हें 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 सकता।
• जंग लगने के दौरान लोहे में ऑक्सीजन तत्व जुड़ते हैं, जिससे इसका द्रव्यमान बढ़ जाता है।
• लोहे की सतह को अधातुओं से कोट करके या इसे अन्य धातुओं के साथ मिश्र धातु बनाकर जंग लगने से रोका जा सकता है।

इलेक्ट्रोप्लेटिंग और हॉट डिपिंग

इलेक्ट्रोप्लेटिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें बिजली के धारा का उपयोग करके किसी सतह पर धातु की परत चढ़ाई जाती है। निकल और क्रोमियम इलेक्ट्रोप्लेटिंग के लिए सामान्यतः प्रयुक्त होते हैं।

हॉट डिपिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें किसी सतह को गलित धातु के स्नान में डुबोकर धातु की परत चढ़ाई जाती है। जब लोहे पर जिंक हॉट डिपिंग द्वारा चढ़ाया जाता है, तो इसे गैल्वनाइजिंग कहा जाता है।

अधातु

अधातु ऐसे तत्व होते हैं जो इलेक्ट्रॉन ग्रहण करके ऋणायनों, अर्थात् ऐनायनों, का निर्माण करते हैं। ये सामान्यतः पाउडर या गैस के रूप में पाए जाते हैं, सिवाय ब्रोमीन के, जो कमरे के तापमान पर द्रव होता है।

अधातु चमकदार नहीं होते और वे ऊष्मा या विद्युत का अच्छा संचालन नहीं करते। ये धातुओं की तरह चादरों में नहीं बेलेंगे 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)

ड्यूरेल्युमिन मिश्र धातुएं

ड्यूरेल्युमिन (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. अल्टीमेट (कोबाल्ट, क्रोमियम, निकल, मोलिब्डेनम, आयरन, टंगस्टन)

कॉपर मिश्र धातुएं

1. बेरिलियम कॉपर (कॉपर, बेरिलियम)
2. बिलोन (कॉपर, चांदी)
3. पीतल (कॉपर, जिंक) कैलामाइन (कॉपर, जिंक)
   • चाइनीज सिल्वर (कॉपर, जिंक)
   • डच मेटल (कॉपर, जिंक) गिल्डिंग मेटल (सोना, कॉपर)
   • मुंट्ज़ मेटल (कॉपर, जिंक) प्यूटर (कॉपर, जिंक) प्रिंस 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 मैंगनीज कांसा जिसमें कॉपर, मैंगनीज, आयरन सल्फाइड्स और अन्य सल्फाइड्स हैं)

10. गनमेटल (कॉपर, टिन, और जिंक)

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

12. ओरमोलू (गिल्ट ब्रॉन्ज़) (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 मिश्रधातु (कॉपर, एल्युमिनियम, और जिंक)

21. इलेक्ट्रम (कॉपर, सोना, और चांदी)

हेपेटिज़न (कॉपर, चांदी, और सोना)

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

24. मैंगनिन (कॉपर, मैंगनीज, और निकल)

25. निकल सिल्वर (कॉपर और निकल)

26. नॉर्डिक गोल्ड (कॉपर और एल्युमिनियम)

गैलियम मिश्रधातुएँ

• गैलिन्स्टान (गैलियम, इंडियम, टिन)

स्वर्ण मिश्रधातुएँ

• इलेक्ट्रम (स्वर्ण, चाँदी, तांबा)
• रोज़ गोल्ड (स्वर्ण, तांबा)
• व्हाइट गोल्ड (स्वर्ण, निकल, पैलैडियम, या प्लैटिनम)

इंडियम मिश्रधातुएँ

• फील्ड्स धातु (इंडियम, टिन, बिस्मथ)

आयरन या फेरस मिश्रधातुएँ

• स्टील (कार्बन)
• आयरन (Fe)
• फर्निको (निकल, कोबाल्ट)
• एलिनवर (निकल, क्रोमियम)
• इनवर (आयरन)
• कोवर (कोवर मिश्रधातु)
• स्पीगलाइज़न (मैंगनीज़, कार्बन, सिलिकॉन)
• फेरोमिश्रधातु

फेरो मिश्रधातुएँ:

• फेरोबोरॉन (आयरन और बोरॉन)
• फेरोक्रोम (आयरन और क्रोमियम)
• फेरोमैग्नीशियम (आयरन और मैग्नीशियम)
• फेरोमैंगनीज़ (आयरन और मैंगनीज़)
• फेरोमोलिब्डेनम (आयरन और मोलिब्डेनम)
• फेरोनिकल (आयरन और निकल)
• फेरोफॉस्फोरस (आयरन और फॉस्फोरस)
• फेरोटाइटेनियम (आयरन और टाइटेनियम)
• फेरोवैनेडियम (आयरन और वैनेडियम)
• फेरोसिलिकॉन (आयरन और सिलिकॉन)

सीसा मिश्रधातुएँ:

• एंटीमोनियल लेड (सीसा और एंटीमनी)
• मोलिब्डोचाल्कोस (सीसा और तांबा)
• सॉल्डर (सीसा और टिन)
• टर्न (सीसा और टिन)
• टाइप धातु (सीसा, टिन, और एंटीमनी)

मैग्नीशियम मिश्रधातुएँ:

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

पारा मिश्रधातुएँ:

• अमालगम (पारा लगभग किसी भी धातु के साथ सिवाय प्लैटिनम और स्वर्ण के)

निकल मिश्रधातुएँ:

• एलुमेल (निकल, मैंगनीज़, एल्युमिनियम और सिलिकॉन)
• क्रोमेल (निकल और क्रोमियम)
• क्यूप्रोनिकेल (निकल और तांबा)
• जर्मन सिल्वर (निकल, तांबा और जिंक)
• हस्टेलॉय (निकल, मोलिब्डेनम, क्रोमियम और कभी-कभी टंगस्टन)
• इनकोनल (निकल, क्रोमियम और कोबाल्ट)
• मोनेल धातु (निकल, तांबा, लोहा और मैंगनीज़)
• म्यू-धातु (निकल और लोहा)
• नि-सी (निकल और कार्बन)
• नाइक्रोम (क्रोमियम, लोहा और निकल)
• निक्रोसिल (निकल, क्रोमियम, सिलिकॉन)
• निसिल (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 तांबे का कांसा, 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. शिबुईची (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)

ज़िरकोनियम मिश्रधातुएँ

ज़िरकालॉय एक धातु मिश्रधातु है जो ज़िरकोनियम 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, होज नोज़ल और कपलिंग्स, स्टैंडिंग डाई, 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 बिल्डिंग मटेरियल सहित विभिन्न उत्पादों को बनाने के लिए किया जाता है।

खनिज

खनिज प्राकृतिक पदार्थ होते हैं जो रसायनों से बने होते हैं। इनकी निश्चित संरचना और विशिष्ट भौतिक गुण होते हैं। कुछ खनिज केवल एक तत्व से बने होते हैं, जैसे ग्रेफाइट और हीरा (दोनों कार्बन के रूप हैं)। अन्य दो या अधिक तत्वों से बने होते हैं, जैसे क्वार्ट्ज (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 फीते और लोलक की छड़ें।

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 फीते बनाने में प्रयोग किया जाता है क्योंकि इसकी तापीय प्रसार गुणांक बहुत कम होता है, जिसका अर्थ है कि यह तापमान में परिवर्तन के साथ बहुत अधिक फैलता या सिकुड़ता नहीं है।
• ड्यूरिरॉन: लोहे और सिलिकॉन 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 सिल्वर: 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 अक्षरों 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 साल्ट। 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, उनके संघटन और उनके व्यावसायिक उपयोगों की एक सारणी दी गई है:

खनिज	संघटन	वाणिज्यिक उपयोग
एल्बाइट	सोडियम एल्युमिनियम सिलिकेट	काँच, सिरेमिक
एनहाइड्राइट	कैल्शियम सल्फेट	सीमेंट, उर्वरक, रसायन
एनोर्थाइट	कैल्शियम एल्युमिनियम सिलिकेट	काँच, सिरेमिक
एपेटाइट	कैल्शियम फॉस्फेट फ्लोर-फॉस्फेट या क्लोरोफॉस्फेट	फॉस्फेट
अरागोनाइट	कैल्शियम कार्बोनेट	एक्वेरियम में रीफ की स्थितियों को दोहराने के लिए आवश्यक
अज़ुराइट	तांबा कार्बोनेट	तांबे का स्रोत
बॉक्साइट	एल्युमिनियम ऑक्साइड	एल्युमिनियम का उत्पादन
कैल्साइट	कैल्शियम कार्बोनेट	सीमेंट, चूना, उर्वरक
कैसिटेराइट	टिन ऑक्साइड	टिन का स्रोत
क्रोमाइट	आयरन क्रोमियम ऑक्साइड	स्टेनलेस स्टील का उत्पादन
कोयला	कार्बन	ईंधन, ऊर्जा उत्पादन
तांबा	तांबा	बिजली के तार, प्लंबिंग, आभूषण
हीरा	कार्बन	आभूषण, औद्योगिक अपघर्षक
फेल्डस्पार	पोटैशियम एल्युमिनियम सिलिकेट	काँच, सिरेमिक, पॉटरी
गलेना	लेड सल्फाइड	लेड का स्रोत
सोना	सोना	आभूषण, मुद्रा, इलेक्ट्रॉनिक्स
ग्रेफाइट	कार्बन	पेंसिल, स्नेहक, इलेक्ट्रोड
जिप्सम	कैल्शियम सल्फेट डाइहाइड्रेट	ड्राईवॉल, प्लास्टर, उर्वरक
हेलाइट	सोडियम क्लोराइड	टेबल नमक, खाद्य संरक्षण
हेमाटाइट	आयरन ऑक्साइड	आयरन अयस्क, पिगमेंट
इल्मेनाइट	आयरन टाइटेनियम ऑक्साइड	टाइटेनियम का स्रोत
काओलिनाइट	एल्युमिनियम सिलिकेट	सिरेमिक, कागज, रबर
मैग्नेटाइट	आयरन ऑक्साइड	आयरन अयस्क, चुंबक
मैलाकाइट	तांबा कार्बोनेट हाइड्रॉक्साइड	आभूषण पत्थर, तांबे का स्रोत
माइका	पोटैशियम एल्युमिनियम सिलिकेट	विद्युत इन्सुलेटर, इलेक्ट्रॉनिक्स
ओलिविन	मैग्नीशियम आयरन सिलिकेट	रत्न, औद्योगिक अपघर्षक
पाइराइट	आयरन सल्फाइड	आयरन, सल्फर का स्रोत
क्वार्ट्ज	सिलिकॉन डाइऑक्साइड	काँच, इलेक्ट्रॉनिक्स, आभूषण
रूटाइल	टाइटेनियम डाइऑक्साइड	टाइटेनियम का स्रोत
साल्टपीटर	पोटैशियम नाइट्रेट	उर्वरक, बारूद
चांदी	चांदी	आभूषण, मुद्रा, फोटोग्राफी
सल्फर	सल्फर	उर्वरक, बारूद, माचिस
टैल्क	मैग्नीशियम सिलिकेट	टैल्कम पाउडर, सिरेमिक
टूरमलाइन	जटिल सिलिकेट	रत्न, पीज़ोइलेक्ट्रिक सामग्री
जिंक	जिंक	गैल्वनाइजिंग, बैटरी, मिश्र धातु

खनिज	रासायनिक संरचना	उपयोग
अल्फा-एल्यूमिना	हाइड्रेटेड एल्यूमिनियम ऑक्साइड	एल्यूमिनियम का स्रोत
कैल्साइट	कैल्शियम कार्बोनेट	सीमेंट, प्लास्टर, पेंट, कांच, उर्वरक
कैलामाइन	जिंक कार्बोनेट	जिंक का स्रोत
कैसिटेराइट	टिन ऑक्साइड या टिनस्टोन	टिन का स्रोत
सेरूसाइट	लेड कार्बोनेट	लेड का स्रोत
चालकोसाइट	कॉपर सल्फाइड	कॉपर का स्रोत
सिनाबार	मरक्यूरिक सल्फाइड	मरक्युरी का स्रोत
डोलोमाइट	कैल्शियम मैग्नीशियम कार्बोनेट	सीमेंट और बिल्डिंग स्टोन (मार्बल)
फ्लोराइट	कैल्शियम फ्लोराइड	कांच, इनेमल
गलेना	लेड सल्फाइड	लेड का स्रोत (मुख्य अयस्क)
जिप्सम	हाइड्रेटेड कैल्शियम सल्फेट	प्लास्टर ऑफ पेरिस, कांच, उर्वरक
हेलाइट	सोडियम क्लोराइड	सामान्य नमक का स्रोत
हेमेटाइट	फेरिक ऑक्साइड	लोहे का महत्वपूर्ण स्रोत
काओलिनाइट	हाइड्रेटेड एल्यूमिनियम सिलिकेट	पॉर्सिलीन टाइल्स, फिल्टर, अर्थनवेयर
मैलाकाइट	कॉपर कार्बोनेट	कॉपर का स्रोत
माइक्रोक्लाइन	पोटैशियम एल्यूमिनियम सिलिकेट	कांच, सिरेमिक्स
पाइराइट	आयरन सल्फाइड	लोहे का स्रोत

खनिज

खनिज	स्रोत	उपयोग
पाइराइट	सल्फर	आभूषण, इलेक्ट्रॉनिक्स, बैटरी
क्वार्ट्ज	सिलिका	काँच, सीमेंट, अपघर्षक
रूटाइल	टाइटेनियम ऑक्साइड	पेंट, सनस्क्रीन, वेल्डिंग रॉड
टैल्क	मैग्नीशियम सिलिकेट	टैल्कम पाउडर, सिरेमिक्स, कागज़
टोपाज़	हाइड्रस एल्युमिनियम फ्लोरोसिलिकेट	आभूषण, रत्न

रासायनिक यौगिक

• तत्वों के परमाणु सामान्यतः अन्य परमाणुओं के साथ मिलकर एक 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 विभिन्न 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 होते रहते हैं, लोहे के जंग लगने से लेकर भोजन के पाचन तक।
• एक 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: एक तत्व यौगिक में दूसरे तत्व को प्रतिस्थापित करता है।
• द्वैत-प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ: दो यौगिक आयनों का आदान-प्रदान करके दो नए यौगिक बनाते हैं।

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

रासायनिक परिवर्तनों के उदाहरण:

• जब कोयला जलता है, तो यह ऑक्सीजन के साथ मिलकर कार्बन डाइऑक्साइड और जल वाष्प बनाता है।
• जब लोहा जंग लगता है, तो यह 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 करके एक कठोर, ठोस पदार्थ बनाते हैं।
• जब भोजन पचता है, तो यह छोटे अणुओं में टूट जाता है जिन्हें शरीर द्वारा अवशोषित किया जा सकता है।

रासायनिक परिवर्तनों की विशेषताएँ:

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

रासायनिक संरचना:

• कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) जैसे पदार्थों में, कार्बन (C) तथा ऑक्सीजन (O) का अनुपात भार के अनुसार सदैव 1:2 रहता है, चाहे वह किसी भी विधि से बना हो।

अभिक्रियाओं में ऊर्जा-परिवर्तन:

• रासायनिक अभिक्रियाएँ ऊर्जा मुक्त या अवशोषित कर सकती हैं। उदाहरणस्वरूप, कोयले को हवा में जलाने पर ऊर्जा ऊष्मा और प्रकाश के रूप में मुक्त होती है, जबकि कार्बन और सल्फर को मिलाने पर 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 जलकर कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) बनाने की अभिक्रिया इस प्रकार लिखी जाती है:

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

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

• एक अन्य उदाहरण हाइड्रोजन (H2) और क्लोरीन (Cl2) की अभिक्रिया है जो हाइड्रोजन क्लोराइड (HCl) बनाती है:

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

• इस स्थिति में HCl से पहले गुणांक (2) लगाया गया है ताकि यह दिख सके कि दो अणु HCl बनते हैं।

रासायनिक अभिक्रियाएँ

रासायनिक अभिक्रियाओं के कई भिन्न प्रकार होते हैं। दो सामान्य प्रकार हैं द्वि-विस्थापन और ऑक्सीकरण।

द्वि-विघटन

एक द्वि-विघटन अभिक्रिया 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 ऐसी अभिक्रिया 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 ऐसी प्रक्रिया है जिसमें परमाणु या अणु इलेक्ट्रॉन खोते हैं।
• अपचयन एक ऐसी 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 कॉपर (Cu) में अपचयित हो जाता है और हाइड्रोजन गैस पानी ($H_2O$) में ऑक्सीकृत हो जाती है।

रासायनिक अभिक्रियाएं

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

वायु

• वायु गैसों का एक मिश्रण है जो पृथ्वी को घेरे रहता है।
• वायु 78% नाइट्रोजन, 21% ऑक्सीजन और आर्गन, कार्बन डाइऑक्साइड, नियॉन, हीलियम, ओज़ोन और जल वाष्प 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 अलग कर सकते हैं और ऑक्सीजन तथा नाइट्रोजन को मिलाकर वायु बना सकते हैं।
• वायु ऊष्मा का अच्छा संचालन नहीं करती।
• वायु में मौजूद ऑक्सीजन चीज़ों को जलने में मदद करती है और हमें साँस लेने देती है। नाइट्रोजन दहन प्रक्रिया पर उल्लेखनीय प्रभाव नहीं डालता।
• जब चीज़ें जलती हैं और जब हम साँस लेते हैं तो कार्बन डाइऑक्साइड वायुमंडल में छोड़ी जाती है। समुद्र, नदियों और तालाबों से जल के वाष्पित होने पर जल वाष्प बनती है।

वायु में जल वाष्प

• वायु में लगभग 0.4% जल वाष्प होती है।
• यदि हम बर्फ के टुकड़ों से भरा एक गिलास खुली हवा में रखें, तो गिलास के बाहर पानी की बूंदों की परत बन जाएगी। ऐसा इसलिए होता है कि वायु में मौजूद जल वाष्प गिलास की ठंडी सतह पर संघनित हो जाती 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 बनाता।
• मृदु जल साबुन को आसानी से झाग बनाता 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 जल को उबालकर दूर किया जा सकता है।

वर्षा जल

• वर्षा जल जल का सबसे शुद्ध रूप नहीं है क्योंकि इसमें वायुमंडल और सतहों से मिलने वाले अशुद्धियाँ हो सकती हैं।

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 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 जिसमें न कोई रंग है, न गंध, न स्वाद। 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: लैब में आप पोटैशियम क्लोरेट और मैंगनीज डाइऑक्साइड को एक साथ गर्म करके ऑक्सीजन बना सकते हैं। आप ऑक्सीजन की थोड़ी मात्रा उन चीज़ों को गर्म करके भी प्राप्त कर सकते हैं जैसे ऑक्साइड या लवण जिनमें ऑक्सीजन की अधिकता हो। ऑक्सीजन प्राप्त करने का एक अन्य तरीका है पानी से विद्युत प्रवाहित करना।

ऑक्सीजन क्यों महत्वपूर्ण है: पौधों और जानवरों को साँस लेने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, और यह लगभग सभी प्रकार की जलन 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
• संयोजन क्षमता: 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 क्षारक से प्राप्त किया जा सकता है
• लैब में तनु सल्फ्यूरिक अम्ल को व्यावसायिक जिंक पर क्रिया करके तैयार किया जाता है

परमाणु संख्या: 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-पांचवां हिस्सा बनाता है
• पौधों की वृद्धि के लिए आवश्यक
• उर्वरक, विस्फोटक और प्लास्टिक के निर्माण में प्रयुक्त

• नाइट्रोजन हवा का लगभग 78% हिस्सा है।
• यह एक ऐसी गैस है जो जलती नहीं और न ही अन्य चीजों को जलने में मदद करती है।
• यह थोड़ी-बहुत पानी में घुलती है।

नाइट्रोजन गैस कैसे बनाएं

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

नाइट्रोजन के बारे में कुछ तथ्य

• परमाणु संख्या: 7
• गलनांक: -209.86 डिग्री सेल्सियस
• संयोजकताएं: 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 बनती है जब हम सांस 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 बनाएं

• 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 से संसर्कित करके इसे बना सकते हैं।

कार्बन डाइऑक्साइड के उपयोग

• कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग खाद्य प्रशीतन, कार्बोनेटेड पेय पदार्थों और अग्निशामकों 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 विज्ञान

साबुन

• साबुन वसा और तेलों से बनाए जाते हैं जिन्हें किसी क्षार, जैसे सोडियम हाइड्रॉक्साइड या पोटैशियम हाइड्रॉक्साइड, के साथ अभिक्रिया करायी जाती है। परिणामी उत्पाद एक फैटी एसिड का लवण होता है, जो कार्बन परमाणुओं की एक लंबी श्रृंखला होती है जिसके एक सिरे पर कार्बोक्सिल समूह (-COOH) होता है।
• साबुनों 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, जिस कारण वे सफाई में इतने प्रभावी होते हैं।

साबुन की सफाई क्रिया

• जब आप किसी चीज़ को साबुन और पानी से 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। इससे गंदगी और तेल पानी में निलंबित हो जाते हैं, ताकि उन्हें धोकर बाहर निकाला जा सके।

काँच

• गिलास विभिन्न पदार्थों का संयोजन है, जिसमें रेत (सिलिका), सोडा ऐश (सोडियम कार्बोनेट) और चूना पत्थर (कैल्शियम कार्बोनेट) शामिल हैं।
• इन पदार्थों को एक साथ मिलाकर बहुत ऊँचे तापमान तक गरम किया जाता है जब तक वे पिघलकर द्रव नहीं बन जाते।
• फिर इस द्रव को विभिन्न वस्तुओं—जैसे बोतलें, खिड़कियाँ और कप—के आकार में ढाला जाता है।

सीमेंट

• सीमेंट एक ऐसा पदार्थ 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 वह क्लिंकर न बन जाए, फिर उसे पीसकर चूर्ण बना लिया जाता है।
• जब इस चूर्ण को पानी के साथ मिलाया जाता है, तो वह एक पेस्ट बन जाता है जिससे कंक्रीट बनाई जा सकती है।
• पोर्टलैंड सीमेंट सीमेंट का एक सामान्य प्रकार है।
• यह विभिन्न पदार्थों—जिनमें कैल्शियम ऑक्साइड, आयरन ऑक्साइड, मैग्नीशियम ऑक्साइड, क्षार, सिलिकन डाइऑक्साइड, सल्फर ट्राइऑक्साइड और एल्युमिनियम ऑक्साइड शामिल हैं—से बना होता है।

सीमेंट कैसे बनता है: इस प्रक्रिया में चूना पत्थर और मिट्टी को खदान से निकाला जाता है, फिर उन्हें क्रश कर पानी के साथ मिलाकर स्लरी बनाई जाती है। इस स्लरी को ऊँचे तापमान पर भट्ठी में गरम किया जाता है ताकि क्लिंकर बने, फिर उसे जिप्सम के साथ पीसकर सीमेंट तैयार किया जाता है।

• कच्चे पदार्थों को क्रश कर एक साथ मिलाया जाता है।
• इस मिश्रण को बारीक चूर्ण में पीसा जाता है।
• इस चूर्ण को बहुत ऊँचे तापमान पर भट्ठी 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 फिर उसे दोबारा पीसकर सीमेंट बनाया जाता है।

कोयला:

• कोयला उन पौधों के अवशेषों से बना है जो लाखों वर्ष पहले जीवित थे।
• 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 पदार्थ 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, एक जर्मन रसायनज्ञ फ्रेडरिक वोहलर ने इस सिद्धांत को गलत सिद्ध किया। उसने एक अकार्बनिक यौगिक अमोनियम सायनाइड के विलयन को वाष्पित करके प्रयोगशाला में एक कार्बनिक यौगिक यूरिया बनाया।
• आज हम जानते हैं कि कार्बनिक रसायन 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 स्वयं के साथ आसानी से 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, लकड़ी का कोयला, लैंप ब्लैक, कोक, गैस कार्बन, कोयला और पशु चारकोल शामिल हैं।

कार्बन के समावयव रूप

• जब कोई पदार्थ विभिन्न क्रिस्टलीय संशोधनों में विद्यमान होता 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 विद्यमान 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 सूक्ष्म क्रिस्टल होते हैं।
• हीरे और ग्रेफाइट की संरचनाएं और गुण विभिन्न होते हैं, लेकिन उनमें समान रासायनिक प्रतीक C होता है। दोनों प्रबल रूप से गरम किए जाने पर ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया कर कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करते हैं।
• हीरा ज्ञात 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।
• वे बहुत कठोर होते हैं और अधिकांश अन्य पदार्थों से खरोंचे नहीं जा सकते।
• हीरे ऊष्मा या विद्युत का अच्छा संचालन नहीं करते।
• वे रसायनों से प्रतिक्रिया नहीं करते, परंतु यदि बहुत गरम हों तो वायु में जल सकते हैं।
• हीरे किसी भी द्रव में घुलते नहीं।

सिंथेटिक (कृत्रिम) हीरे:

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

हीरों के उपयोग:

• स्वच्छ हीरों का उपयोग आभूषणों में होता है।
• गहरे रंग के हीरे काटने वाले औजार बनाने में प्रयुक्त होते हैं।

प्रसिद्ध हीरे:

• कोहिनूर दुनिया का सबसे प्रसिद्ध हीरा है।
• इसे भारत में खनन किया गया था, परंतु ब्रिटिशों ने इसे ले लिया।
• कुलिनन दुनिया का सबसे बड़ा हीरा है।
• इसे 1905 में दक्षिण अफ्रीका में पाया गया।

ग्रेफाइट:

• ग्रेफाइट गहरे स्लेटी रंग का ठोस होता है।
• यह साबुननुमा और चमकीला लगता है।
• ग्रेफाइट विद्युत और ऊष्मा का अच्छा संचालन करता है।
• इसका उपयोग पेंसिल बनाने में होता है। - जब ग्रेफाइट को अम्लों या क्षारों के साथ मिलाया जाता है, तो यह रासायनिक परिवर्तन से गुजरता है। हालाँकि, जब इसे नाइट्रिक अम्ल के साथ गरम किया जाता है, तो यह ग्रेफिटिक अम्ल बनाता है।
• ग्रेफाइट को स्नेहक, पेंटों में, इलेक्ट्रोड बनाने और लेड पेंसिलों में प्रयोग किया जाता है।
• शुद्ध ग्रेफाइट लगभग 3000 डिग्री सेल्सियस ताप पर बिना वायु के इलेक्ट्रिक भट्टी में कोक को गरम करके बनाया जाता है।

पेट्रोलियम

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

पेट्रोलियम उत्पादों को अलग करना:

ईथर

• एक बिना रंग का, ज्वलनशील द्रव जो विलायक और संज्ञाहरणी के रूप में प्रयुक्त होता है।

पेट्रोल या गैसोलीन

• एक ज्वलनशील द्रव जो कारों और अन्य वाहनों को चलाने के लिए प्रयुक्त होता है।

केरोसिन

• एक ज्वलनशील द्रव जो हीटिंग और खाना पकाने के लिए प्रयुक्त होता है।

गैस ऑयल, डीज़ल, या भारी तेल

• एक ज्वलनशील द्रव जो ट्रकों, बसों और अन्य भारी वाहनों को चलाने के लिए प्रयुक्त होता है।

ल्यूब्रिकेटिंग ऑयल, गैसीय और पेट्रोलियम जेली

• मशीनरी और इंजनों को चिकनाई देने के लिए प्रयुक्त।

पैराफिन (मोम)

• एक ठोस, मोमी पदार्थ जो मोमबत्तियाँ, बूट पॉलिश और अन्य उत्पाद बनाने के लिए प्रयुक्त होता है।

एस्फाल्ट, पेट्रोलियम कोक (बिटुमेन और कोक)

• एक काला, चिपचिपा पदार्थ जो सड़कें बनाने और छत की सामग्री बनाने के लिए प्रयुक्त होता है।

लिक्विफाइड पेट्रोलियम गैस (LPG)

• प्रोपेन, ब्यूटेन और पेंटेन जैसे हाइड्रोकार्बनों का मिश्रण।
• खाना पकाने, हीटिंग और परिवहन के लिए ईंधन के रूप में प्रयुक्त।

लिक्विफाइड पेट्रोलियम गैस (LPG)

• LPG प्रोपेन और ब्यूटेन गैसों का मिश्रण है।
• इन गैसों को दबाव में सिलिंडरों में संग्रहित किया 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 पॉलिमरीकरण 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 डायामाइन से बनाया जाता है
• टेरिलीन: टेरेफ्थैलिक एसिड और एथिलीन ग्लाइकोल से बनाया जाता है

प्लास्टिक

• प्लास्टिक सिंथेटिक सामग्रियाँ हैं जो न तो रबड़ हैं और न ही फाइबर, लेकिन इन सामग्रियों के विकल्प के रूप में उपयोग किए जाते हैं।
• प्लास्टिक भी पॉलिमर होते हैं, जो विभिन्न कच्चे माल से बनाए जाते हैं, जिनमें शामिल हैं:
  • पॉलिएथिलीन (PE)
  • पॉलिविनाइल क्लोराइड (PVC)
  • पॉलिस्टाइरीन (PS)
  • पॉलिप्रोपिलीन (PP)

पॉलिएथिलीन

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

रेडियोधर्मिता

• रेडियोधर्मिता तब होती है जब एक परमाणु क्षय से गुजरता है और ऊर्जा मुक्त करता है।
• यह स्वाभाविक रूप से या मनुष्यों द्वारा उत्पन्न हो सकती है।
• जब एक परमाणु टूटता है, तो वह अल्फा, बीटा और गामा किरणों सहित विभिन्न प्रकार की विकिरण मुक्त कर सकता है।
• अल्फा किरणें सबसे हानिकारक होती हैं, जबकि गामा किरणें सबसे कम हानिकारक होती हैं।
• रेडियोधर्मिता का उपयोग भलाई 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

उपपरमाणुक कण (विकिरण)

1. अल्फा $(\alpha)$ कण: ये धनात्मक आवेशित हीलियम परमाणु होते हैं जो बहुत दूर तक प्रवेश नहीं कर 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 प्रवेश कर सकते हैं।

प्रवेश करने वाले कण (विकिरण)

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

एक्स-रे

• एक्स-रे प्रकाश के समान एक प्रकार का विकिरण होता है लेकिन ठोस पदार्थों में प्रवेश कर सकता है।
• एक्स-रे तब उत्पन्न होते हैं जब कैथोड किरणें टंगस्टन जैसे उच्च परमाणु द्रव्यमान वाले धातु से टकराती हैं।

एक्स-रे फोटोग्राफ

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

परमाणु अभिक्रिया और परमाणु ऊर्जा

• न्यूक्लियर अभिक्रिया: जब किसी नाभिक को एक छोटे कण जैसे न्यूट्रॉन या प्रोटॉन, या किसी अन्य नाभिक से टक्कर दी जाती है, तो वह बहुत तेजी से किसी अलग चीज़ में बदल सकता है। पहली बार ऐसा 1919 में देखा गया जब रदरफोर्ड ने नाइट्रोजन पर अल्फा कण दागे।

• न्यूक्लियर विखंडन तब होता है जब एक बड़ा नाभिक दो छोटे नाभिकों में टूट जाता है और बहुत सारी ऊर्जा छोड़ता है। 1939 में जर्मनी के ओटो हान और फ्रिट्ज़ स्ट्रासमैन ने पाया कि जब उन्होंने यूरेनियम पर धीमे न्यूट्रॉन दागे, तो वह दो छोटे टुकड़ों में बंट गया और बहुत गर्मी पैदा हुई। यूरेनियम का यह टूटना न्यूक्लियर विखंडन कहलाता है।

न्यूक्लियर विखंडन के प्रकार

1. नियंत्रित न्यूक्लियर विखंडन: यह विखंडन न्यूक्लियर रिएक्टरों में होता है। विखंडन अभिक्रिया की दर को धीमा किया जाता है और पैदा हुई ऊर्जा को उपयोगी कामों में लगाया जा सकता है।
2. अनियंत्रित न्यूक्लियर विखंडन: यह विखंडन परमाणु बम में होता है। विखंडन अभिक्रिया को नियंत्रित नहीं किया जाता और बहुत अधिक गर्मी पैदा होती है। यह प्रक्रिया तब तक चलती है जब तक सारा विखंडनीय पदार्थ खत्म न हो जाए।

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।

न्यूक्लियर संलयन

न्यूक्लियर संलयन एक न्यूक्लियर अभिक्रिया है जिसमें हल्के परमाणु नाभिक मिलकर एक भारी नाभिक बनाते हैं। यह अभिक्रिया भी बहुत अधिक गर्मी पैदा करती है। अगर न्यूक्लियर संलयन को नियंत्रित किया जा सके, तो यह ऊर्जा का एक बेहतरीन 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

नाभिकीय ऊर्जा तब बनती है जब किसी परमाणु के नाभिक को विभाजित किया जाता है। इस प्रक्रिया को नाभिकीय 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 उबालकर भाप बनाने के लिए किया जा सकता है, जिसका उपयोग बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है।

नाभिकीय ऊर्जा के लाभ

नाभिकीय ऊर्जा के कई लाभ होते हैं, जिनमें शामिल हैं:

• यह ऊर्जा का एक स्वच्छ स्रोत है। नाभिकीय ऊर्जा संयंत्र हरितगृह गैसों का उत्सर्जन नहीं करते हैं, जो जलवायु परिवर्तन में योगदान देती हैं।
• यह ऊर्जा का एक विश्वसनीय स्रोत है। नाभिकीय ऊर्जा संयंत्र मौसम की परवाह किए बिना 24 घंटे एक दिन, 7 दिन एक सप्ताह संचालित हो सकते हैं।
• यह ऊर्जा का अपेक्षाकृत सस्ता स्रोत है। नाभिकीय ऊर्जा संयंत्र अन्य ऊर्जा स्रोतों की तुलना में प्रतिस्पर्धी लागत पर बिजली उत्पन्न कर सकते हैं।

नाभिकीय ऊर्जा के जोखिम

नाभिकीय ऊर्जा से जुड़े कुछ जोखिम भी होते हैं, जिनमें शामिल हैं:

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

कुल मिलाकर, परमाणु ऊर्जा एक जटिल प्रौद्योगिकी है जिसमें लाभ और जोखिम दोनों हैं। परमाणु ऊर्जा का समर्थन करने या न करने के निर्णय से पहले लाभ और जोखिमों को सावधानीपूर्वक तौलना महत्वपूर्ण है। किसी गैस का दाब और आयतन उसके तापमान से सीधे 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 दाब 0 डिग्री सेल्सियस पर उसके मूल दाब का 1/273 भाग बढ़ जाता है।
• यदि किसी गैस का दाब स्थिर रहता है, तो तापमान में हर 1 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि पर उसका आयतन 0 डिग्री सेल्सियस पर उसके मूल आयतन का 1/273 भाग बढ़ जाएगा।
• दूसरे शब्दों में, जब दाब स्थिर होता है, तो गैस का आयतन उसके निरपेक्ष तापमान के समानुपाती होता है।
• यह सिद्धांत फ्रांसीसी वैज्ञानिक जैक्स अलेक्जेंडर चार्ल्स द्वारा खोजा गया था।

गे-लुसाक का नियम

• गैसीय आयतन का नियम: यह नियम कहता है कि जब गैसें आपस में प्रतिक्रिया करती हैं, तो प्रतिक्रिया करने वाली गैसों की मात्राएँ और बनने वाली गैसों की मात्राएँ सरल पूर्ण संख्या के अनुपात में होती हैं। उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन गैस का एक इकाई हाइड्रोजन गैस के तीन इकाई के साथ प्रतिक्रिया करके अमोनिया गैस के दो इकाई बनाता है।
• यह नियम कहता है कि जब आप किसी गैस को गर्म करते हैं, तो वह तापमान में प्रत्येक डिग्री वृद्धि के लिए समान मात्रा में फैलती है।

हैस का नियम

• यह नियम कहता है कि किसी रासायनिक अभिक्रिया में निकलने या अवशोषित होने वाली ऊष्मा की मात्रा 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।
• इस नियम की खोज एक स्कॉटिश रसायनज्ञ थॉमस ग्राहम (1805-1860) ने की थी।

हेनरी का नियम:

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

लैम्बर्ट का नियम:

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

राउल्ट का नियम:

• यह नियम कहता है कि विलेय (वह पदार्थ जो किसी द्रव में घुला होता है) द्वारा वाष्पदाब में जितनी कमी आती है, वह घुले हुए विलेय की मात्रा के समानुपाती होती है।
• जितना अधिक विलेय द्रव में घुला होगा, वाष्पदाब उतना ही कम होगा।
• इस नियम की खोज 1887 में फ्रांसीसी रसायनज्ञ फ्रांस्वा-मारी राउल्ट ने की थी।

द्रव्य और पदार्थ के संरक्षण का नियम

• द्रव्य का neither सृजन nor विनाश नहीं हो सकता।
• किसी प्रणाली में द्रव्य या पदार्थ की कुल मात्रा सदैव समान रहती है, उसमें कोई वृद्धि या कमी नहीं होती।

महत्वपूर्ण रासायनिक प्रक्रम

• बेसेमर प्रक्रिया: यह विधि पिघले हुए धातु में हवा फूँककर पिग आयरन को इस्पात में बदलती है, जिससे कार्बन, सिलिकन, फॉस्फोरस और मैंगनीज जैसे अशुद्धियाँ दूर हो जाती हैं।
• क्लेमेन्सन अपचयन: यह प्रक्रिया ऐल्डिहाइड और कीटोन को जिंक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के मिश्रण के साथ गरम करके हाइड्रोकार्बन में बदलती है।
• गैटरमैन अभिक्रिया: यह प्रक्रिया एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन को कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन क्लोराइड की कॉपर उत्प्रेरक की उपस्थिति में अभिक्रिया कराके ऐल्डिहाइड में बदलती है। हैबर प्रक्रिया: नाइट्रोजन और हाइड्रोजन को उत्प्रेरक की उपस्थिति में मिलाकर अमोनिया बनाने की विधि। कोल्बे अभिक्रिया: ऐलिफैटिक कार्बोक्सिलिक एसिड के क्षारीय लवण के विलयन से बिजली गुजारकर हाइड्रोकार्बन बनाने की प्रक्रिया। सॉल्वे प्रक्रिया: कैल्शियम कार्बोनेट और सोडियम क्लोराइड से सोडियम कार्बोनेट बनाने की विधि। इसमें कैल्शियम कार्बोनेट को गरम कर कैल्शियम ऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड बनाया जाता है, फिर इसे अमोनिया युक्त सोडियम क्लोराइड विलयन में बुलबुले द्वारा डाला जाता है। सोडियम हाइड्रोजन कार्बोनेट अवक्षेपित होता है, जिसे गरम कर सोडियम कार्बोनेट बनाया जाता है। बायर प्रक्रिया: बॉक्साइट को गरम कॉस्टिक सोडा विलयन से दाब के साथ उपचारित कर एल्युमिनियम ऑक्साइड निकालने की विधि। बर्जियस प्रक्रिया:
• कोयले से ल्यूब्रिकेंट और पेट्रोल जैसे सिंथेटिक ईंधन बनाने की विधि।
• इसमें पिसे हुए कोयले, भारी तेल या टार और हाइड्रोजन को दाब के साथ गरम किया जाता है।
• प्रक्रिया में लोहा, टिन या लेड जैसा उत्प्रेरक प्रयुक्त होता है।
• जर्मन रसायनज्ञ फ्रिडरिक बर्जियस द्वारा विकसित, जिन्हें 1931 में नोबेल पुरस्कार मिला। बॉश प्रक्रिया:
• औद्योगिक हाइड्रोजन उत्पादन की विधि।
• इसमें बहुत गरम कोक पर भाप गुजारकर वॉटर गैस (कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन का मिश्रण) बनाया जाता है।
• धातु ऑक्साइड उत्प्रेरक की उपस्थिति में यह वॉटर गैस और भाप अभिक्रिया कर हाइड्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ते हैं।
• जर्मन रसायनज्ञ कार्ल बॉश (1874-1940) के नाम पर। डाउन प्रक्रिया:
• सोडियम धातु उत्पादन की विधि।
• इसमें पिघले हुए सोडियम क्लोराइड (NaCl) का विद्युत-अपघटन किया जाता है।
• कैथोड पर बने पिघले सोडियम और कैल्शियम को पृथक किया जाता है। फ्रैश प्रक्रिया:
• भूमिगत सल्फर जमा से सल्फर निष्कर्षण की विधि।
• सुपरहीटेड पानी जमा में दबाया जाता है, जिससे सल्फर पिघलता है।
• पिघला सल्फर फिर सतह पर पंप किया जाता है। सल्फर खनन:
• सल्फर भूमिगत जमा में पाया जाता है।
• संपीड़ित हवा सल्फर को तोड़ने के लिए प्रयुक्त होती है।
• पिघला सल्फर एकत्र किया जाता है।
• यह प्रक्रिया 1901 में हरमन फ्रैश द्वारा आविष्कार हुई। हॉल-हेरॉल्ट प्रक्रिया:
• एल्युमिनियम शुद्धि के लिए प्रयुक्त।
• एल्युमिनियम ऑक्साइड को क्रायोलाइट में घोला जाता है।
• मिश्रण से बिजली गुजारने पर ऑक्सीजन एल्युमिनियम से अलग हो जाती है।
• यह प्रक्रिया 1885 में अमेरिका के चार्ल्स हॉल और फ्रांस के पी. टी. हेरॉल्ट द्वारा विकसित हुई। पार्केस प्रक्रिया:
• चाँदी के अयसे से सीसा निष्कर्षण के लिए प्रयुक्त।
• सीसे के अयसे में पिघला जिंक मिलाया जाता है।
• जिंक चाँदी से अलग होकर सीसा-चाँदी छोड़ता है।
• जिंक-चाँदी मिश्रधातु को गरम करने पर जिंक वाष्प बन जाता है और चाँदी शेष रहती है। ब्राउन-रिंग परीक्षण:
• विलयन में नाइट्रेट की जाँच के लिए प्रयुक्त।
• परीक्षित विलयन में फेरस सल्फेट विलयन मिलाया जाता है।
• टेस्ट ट्यूब की दीवार से सावधानी से सान्द्र सल्फ्यूरिक एसिड डाला जाता है।
• यदि नाइट्रेट मौजूद हों तो दोनों द्रवों के संगम पर भूरी वलय बनती है। फ्लेम टेस्ट: यह परीक्षण विशिष्ट तत्वों की पहचान में मदद करता है। हम साफ प्लैटिनम तार को परीक्षण मिश्रण में डुबोकर बंसन फ्लेम से गरम करते हैं। विभिन्न तत्व भिन्न फ्लेम रंग देते हैं। उदाहरण:
• चमकीला नारंगी-पीला: सोडियम वाष्प
• गहरा लाल: स्ट्रॉन्शियम
• सेब हरा: क्रोमियम बिलस्टीन परीक्षण: यह परीक्षण कार्बनिक यौगिक में हैलोजन (जैसे क्लोरीन, ब्रोमीन या आयोडीन) की उपस्थिति जाँचने के लिए प्रयुक्त होता है। हम साफ तांबे के तार को तब तक फ्लेम में गरम करते हैं जब तक हरा फ्लेम न आना बंद न हो। फिर तार को परीक्षण विलयन में डुबोकर फिर गरम करते हैं। यदि क्लोरीन हो तो फ्लेम चमकीला हरा होगा। यदि ब्रोमीन या आयोडीन हो तो फ्लेम क्रमशः बैंगनी या बैंगनी-नीला होगा। फेहलिंग परीक्षण: यह परीक्षण विलयन में शर्करा और ऐल्डिहाइड की उपस्थिति जाँचने 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 ऐल्डिहाइड हों तो गरम करने पर वह लाल-भूरा रंग ले लेता है। Ube: जब ube को विशिष्ट विलयन के साथ उबाला जाता है तो यदि शर्करा या ऐल्डिहाइड मौजूद हों तो नीला अवक्षेप बनता है। क्जेल्डाल विधि: यह विधि कार्बनिक यौगिक में नाइट्रोजन की मात्रा मापने के लिए प्रयुक्त होती है। यौगिक को सान्द्र सल्फ्यूरिक एसिड और कॉपर सल्फेट (उत्प्रेरक) के साथ उबालकर नाइट्रोजन को अमोनियम सल्फेट में बदला जाता है। फिर मिश्रण में क्षार मिलाकर फिर उबालकर अमोनिया को आसुत कर लिया जाता है। इस अमोनिया को मानक एसिड विलयन में पास किया जाता है और टाइट्रेशन द्वारा मापा जाता है। मोलिश परीक्षण: यह परीक्षण विलयन में कार्बोहाइड्रेट की उपस्थिति जाँचने के लिए प्रयुक्त होता है। परीक्षित विलयन में थोड़ी मात्रा में अल्कोहलयुक्त अल्फा-नैफ्थॉल मिलाया जाता है और टेस्ट ट्यूब की दीवार से सान्द्र सल्फ्यूरिक एसिड धीरे-धीरे डाला जाता है। यदि दोनों द्रवों के मिलन पर गहरा बैंगनी वलय बने तो कार्बोहाइड्रेट की उपस्थिति दर्शाता है। रास्ट विधि: यह विधि किसी पदार्थ का आण्विक भार निर्धारित करने के लिए प्रयुक्त होती है जिसमें ज्ञात भार के कपूर में पदार्थ मिलाने पर कपूर के हिमांक बिंदु में जितनी गिरावट आती है उसे मापा जाता है। शिफ परीक्षण: यह परीक्षण ऐल्डिहाइड और कीटोन के बीच भेद करने के लिए प्रयुक्त होता है। जब ऐल्डिहाइड को शिफ अभिकर्मक (फुक्सिन और सल्फ्यूरस एसिड का विलयन) के साथ मिलाया जाता है तो बैंगनी या लाल रंग बनता है। कीटोन शिफ अभिकर्मक से अभिक्रिया नहीं करते। ऐल्डिहाइड और कीटोन ऐल्डिहाइड और कीटोन दो प्रकार के कार्बनिक यौगिक हैं। ऐल्डिहाइड 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। यह ऐल्डिहाइड की उपस्थिति जाँचने के लिए प्रयुक्त होता है। जब ऐल्डिहाइड शिफ अभिकर्मक में मिलाया जाता है तो यह ऑक्सीकृत रंग रोज़ैनिलिन को उसके मूल मैजेंटा रंग में अपचयित कर देता है। ऐल्डिहाइड और कीटोन की जाँच ऐल्डिहाइड शिफ अभिकर्मक को तुरंत अपचयित करते हैं, जबकि कीटोन शिफ अभिकर्मक को अपचयित नहीं करते। यह अंतर ऐल्डिहाइड और कीटोन के बीच भेद करने में प्रयुक्त होता है।

सामान्य पदार्थ और उनकी रासायनिक संरचनाएँ

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

पदार्थ	रसायन	संरचना	सूत्र
फिटकरी	पोटाश	पोटैशियम, सल्फर, एल्युमिनियम, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन	$\mathrm{K} _{2} \mathrm{SO} _{4} \mathrm{Al} _{2}\left(\mathrm{SO} _{4}\right) _{3}\ 24 \mathrm{H} _{2} \mathrm{O}$
ब्लीचिंग पाउडर	कैल्शियम हाइपोक्लोराइट	कैल्शियम, क्लोरीन, ऑक्सीजन	$\mathrm{Ca(ClO)}{2} \mathrm{H}{2} \mathrm{O}$
ब्लू विट्रियल	कॉपर सल्फेट	कॉपर, सल्फर, और ऑक्सीजन	$\mathrm{CuSO} _{4} \cdot 5 \mathrm{H} _{2} \mathrm{O}$
कैलोमेल	मरक्यूरस क्लोराइड	मरकरी, क्लोरीन	$\mathrm{Hg} _{2} \mathrm{Cl} _{2}$
कॉस्टिक लोशन	सिल्वर नाइट्रेट	सिल्वर	$\mathrm{Ag}\mathrm{NO} _{3}$

पदार्थ	रासायनिक	संघटन	सूत्र
कैंडी द्रव	पोटैशियम परमैंगनेट	पोटैशियम, मैंगनीज, ऑक्सीजन	$KMnO_4$
कॉस्टिक पोटाश	पोटैशियम हाइड्रॉक्साइड	पोटैशियम, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन	KOH
चाक	कैल्शियम कार्बोनेट	कैल्शियम, कार्बन, ऑक्सीजन	$CaCo_3$
कॉस्टिक सोडा	सोडियम हाइड्रॉक्साइड	सोडियम, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन	$ NaOH $
बेकिंग सोडा	सोडियम बाइकार्बोनेट	सोडियम, हाइड्रोजन, कार्बन, ऑक्सीजन	$NaHCO_3$
सामान्य नमक	सोडियम क्लोराइड	सोडियम, क्लोरीन	NaCl
एप्सम नमक	मैग्नीशियम सल्फेट	मैग्नीशियम, सल्फर, ऑक्सीजन	$MgSO_4 7H_2O$
गेलेना	लीड सल्फाइड	लीड और सल्फर	PbS
ग्रीन विट्रियल	आयरन सल्फेट	आयरन, सल्फर, ऑक्सीजन	$ FeSO_4 7H_2O $
ग्लाउबर नमक	हाइड्रस सोडियम सल्फेट	सोडियम, सल्फर, ऑक्सीजन	$ Na_2SO_4 10H_2O$

रासायनिक अभिक्रिया

नाम	सामान्य नाम	मौजूद तत्व	रासायनिक सूत्र
कैल्शियम सल्फेट डाइहाइड्रेट	जिप्सम	कैल्शियम, सल्फर, ऑक्सीजन, हाइड्रोजन	$CaSO_4 · 2H_2O$
सोडियम थायोसल्फेट पेंटाहाइड्रेट	हाइपो	सोडियम, सल्फर, ऑक्सीजन, हाइड्रोजन	$Na_2S_2O_3 · 5H_2O$
नाइट्रस ऑक्साइड	लाफिंग गैस	नाइट्रोजन, ऑक्सीजन	$N_2O$
कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड	लाइम वॉटर	कैल्शियम, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन	$Ca(OH)_2$
लेड मोनोऑक्साइड	लिथार्ज	लेड, ऑक्सीजन	$PbO$
पोटैशियम नाइट्रेट	नाइटर	पोटैशियम, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन	$KNO_3$
कैल्शियम सल्फेट हेमिहाइड्रेट	प्लास्टर ऑफ पेरिस	कैल्शियम, सल्फर, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन	$2CaSO4 · H_2O$
सोडियम सिलिकेट	क्वार्ट्ज	सोडियम, सिलिकन, ऑक्सीजन	$Na_2SiO_3$
कैल्शियम ऑक्साइड	क्विक लाइम	कैल्शियम, ऑक्सीजन	CaO
लेड टेट्राऑक्साइड	रेड लेड	लेड, ऑक्सीजन	$Pb_3O_4$