समूह 10 तत्व

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समूह 10, वर्तमान आईयूपीएसी शैली द्वारा क्रमांकित, आवर्त सारणी में रासायनिक तत्वों का आवर्त सारणी समूह होता है, जिसमें निकिल (Ni), पैलेडियम (Pd), प्लैटिनम (Pt), और डार्मस्टडियम (Ds) सम्मिलित होते हैं। सभी डी-ब्लॉक संक्रमण धातु होते हैं। डार्मस्टेडियम के सभी ज्ञात समस्थानिक रेडियोधर्मी होते हैं, जिनकी आयु कम होती है और प्रकृति में होने की जानकारी नहीं होती है; प्रयोगशालाओं में केवल सूक्ष्म मात्रा का संश्लेषण किया गया है।

विशेषताएं

रासायनिक गुण

Z तत्व प्रति कोश इलेक्ट्रॉनों की संख्या इलेक्ट्रोनिक विन्यास
28 निकिल 2, 8, 16, 2 [Ar]      3d8 4s2
46 पैलेडियम 2, 8, 18, 18 [Kr]      4d10
78 प्लैटिनम 2, 8, 18, 32, 17, 1 [Xe] 4f14 5d9 6s1
110 डार्मस्टडियम 2, 8, 18, 32, 32, 16, 2 (predicted) [Rn] 5f14 6d8 7s2 (predicted)[1]

पैलेडियम और प्लेटिनम के जमीनी स्तर के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास औफबाऊ सिद्धांत के अपवाद हैं | मैडेलुंग के नियम के अनुसार, पैलेडियम और प्लेटिनम का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास क्रमशः [Kr] 5s2 4d8 और 4f14 6d2 5d8 होने की आशा है I चूँकि, पैलेडियम का 5s कक्ष रिक्त है, और प्लैटिनम का 6s कक्षीय केवल आंशिक रूप से भरा हुआ है। 7s कक्षीय का सापेक्षवादी स्थिरीकरण डार्मस्टेडियम के पूर्वानुमानित इलेक्ट्रॉन विन्यास की व्याख्या है, जो इस समूह के लिए असामान्य रूप से, औफबाऊ सिद्धांत द्वारा भविष्यवाणी के अनुरूप है।[citation needed] सामान्य तौर पर, भारी परमाणुओं और संक्रमण धातुओं की जमीनी अवस्था के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास की भविष्यवाणी करना अधिक कठिन होता है।

समूह 10 के तत्व +1 से +4 की ऑक्सीकरण अवस्था में देखे जाते हैं।[2] निकिल और पैलेडियम के लिए +2 ऑक्सीकरण अवस्था सामान्य होती है, जबकि प्लेटिनम के लिए +2 और +4 सामान्य होते हैं। निकिल के लिए -2 और -1 के ऑक्सीकरण राज्य भी देखे गए हैं[3][4] प्लेटिनम,[5] और पैलेडियम के लिए +5 की ऑक्सीकरण अवस्था देखी गई है[6] [7] प्लेटिनम को -3 के ऑक्सीकरण राज्यों में भी देखा गया है I[8] +6[9] सिद्धांत बताता है कि, प्लेटिनम विशिष्ट परिस्थितियों में +10 ऑक्सीकरण अवस्था उत्पन्न कर सकता है, लेकिन यह अनुभवजन्य रूप से दिखाया जाना शेष है।[10]


भौतिक गुण

समूह 10 तत्वों के भौतिक गुण[11]
Z तत्व भौतिक रूप आणविक वजन घनत्व (g/cm3) गलनांक (°C) क्वथनांक (°C) तापीय धारिता/Cp(c)

(J mol−1 K−1)

इलेक्ट्रान बन्धुता (eV) आयनीकरण ऊर्जा(eV)
28 निकिल सफ़ेद धातु; घन
58.693
8.90
1455
2913
26.1
1.156
7.6399
46 पैलेडियम चांदी-सफेद धातु; घन
106.42
12.0
1554.8
2963
26.0
0.562
8.3369
78 प्लैटिनम सिल्वर-ग्रे धातु; घन
195.048
21.5
1768.2
3825
25.9
2.128
8.9588

डार्मस्टेडियम को शुद्ध रूप में पृथक नहीं किया गया है, और इसके गुणों को निर्णायक रूप से नहीं देखा गया है; केवल निकिल, पैलेडियम और प्लेटिनम के गुणों की प्रायोगिक रूप से पुष्टि हुई है। निकिल, प्लेटिनम और पैलेडियम सामान्यतः चांदी-सफेद संक्रमण धातु होते हैं, और पाउडर के रूप में भी सरलता से प्राप्त किए जा सकते हैं।[12] वे कठोर, उच्च चमक (खनिज) और अत्यधिक नमनीय होते हैं। समूह 10 के तत्व तापमान और दबाव के लिए मानक स्थितियों में टार्निश (ऑक्सीकरण) के प्रतिरोधी, दुर्दम्य, और उच्च गलनांक और क्वथनांक होते हैं।

निर्माण और उत्पादन

निकिल स्वाभाविक रूप से अयस्कों में होता है, और यह पृथ्वी का 22वां सबसे प्रचुर मात्रा में तत्व है। अयस्कों के दो प्रमुख समूह लेटराइट्स और सल्फाइड अयस्क है, जिनमें से इसे निकाला जा सकता हैं।[13] इंडोनेशिया दुनिया का सबसे बड़ा निकिल रिजर्व रखता है, और इसका सबसे बड़ा उत्पादक भी है।[14]

इतिहास

तत्वों की शोध

निकिल

निकिल का उपयोग, जिसे प्रायः गलती से तांबा समझ लिया जाता है, 3500 ईसा पूर्व से प्रारम्भ होता है। निकिल की शोध 3100 ईसा पूर्व के खंजर में, मिस्र के लोहे के मोतियों में, सीरिया में 3500-3100 ईसा पूर्व में पाए जाने वाले कांस्य रिएमर, सेनेगल नदी के पास हथियारों और बर्तनों में बैक्ट्रिया में ढाले गए सिक्कों में तांबे-निकिल मिश्र धातुओं के रूप में की गई है, और 1700 के दशक में मैक्सिकन द्वारा उपयोग किए जाने वाले कृषि उपकरण के रूप में उपयोग किया जाता था।[10][15] यह सुझाव देने के प्रमाण हैं कि प्राचीन काल में निकिल का उपयोग उल्कापिंड के लोहे से हुआ था, जैसे लोहे के लिए सुमेरियन नाम ए-बार (स्वर्ग से आग) या हित्ती ग्रंथों में जो लोहे की स्वर्गीय उत्पत्ति का वर्णन करते हैं। निकिल को औपचारिक रूप से तत्व के रूप में नामित नहीं किया गया था, जब तक कि ए.एफ. क्रोनस्टेड ने 1751 में कुपफर्निकिल (ओल्ड निक का तांबा) से अशुद्ध धातु को पृथक नहीं किया था।'[11]1804 में, जे.बी. रिक्टर ने शुद्ध प्रारूप का उपयोग करके निकिल के भौतिक गुणों को निर्धारित किया, धातु को उच्च पिघलने बिंदु के साथ नमनीय और दृढ़ बताया था। 1889 में निकिल-स्टील मिश्र धातुओं की प्रबलता का वर्णन किया गया था, और तब से निकिल स्टील्स ने पूर्व सैन्य अनुप्रयोगों के लिए और फिर 20 वीं शताब्दी के अंतर्गत संक्षारण और ऊष्मा प्रतिरोधी मिश्र धातुओं के विकास में व्यापक उपयोग देखा था।

पैलेडियम

पैलेडियम को 1803 में विलियम हाइड वोलास्टन द्वारा पृथक किया गया था, जब वे प्लैटिनम धातुओं को परिष्कृत करने पर काम कर रहे थे।[16] पैलेडियम हाइड्रोक्लोरिक एसिड और नाइट्रिक एसिड (NH4)PtCl6 के समाधान से प्लेटिनम के अवक्षेपित होने के पश्चात पूर्व छोड़े गए अवशेषों में था I[17] वोलास्टोन ने हाल ही में खोजे गए क्षुद्रग्रह 2 पलास के नाम पर इसका नाम नामित किया और गुमनाम रूप से धातु के छोटे प्रारूपों को दुकान में बेच दिया, जिसने इसे पैलेडियम या न्यू सिल्वर नामक नई महान धातु के रूप में विज्ञापित किया हैं।[18] इसने इसकी शुद्धता, स्रोत और इसके खोजकर्ता की पहचान के सम्बन्ध में संदेह उत्पन्न किया, जिससे विवाद उत्पन्न हुआ हैं। उन्होंने अंततः स्वयं को पहचाना और 1805 में रॉयल सोसाइटी को पैलेडियम की परिक्षण पर अपना पेपर पढ़ा।[19]

प्लेटिनम

इसके औपचारिक परिक्षण से पूर्व, प्लेटिनम का उपयोग एस्मेराल्डास प्रांत के मूल निवासी इक्वाडोरियों द्वारा आभूषणों में किया जाता था।[20] धातु नदी के निक्षेपों में सोने के साथ मिश्रित छोटे दानों में पाई गई थी, जिसे श्रमिकों ने सोने के साथ छल्लों जैसे छोटे ट्रिंकेट निर्मित करने के लिए पाप किया था। प्लेटिनम की प्रथम प्रकाशित रिपोर्ट स्पेनिश गणितज्ञ, खगोलशास्त्री और नौसेना अधिकारी एंटोनियो डी उलोआ द्वारा लिखी गई थी, जिन्होंने 1736 में फ्रांसीसी अभियान के अंतर्गत इक्वाडोर की सोने की खानों में प्लेटिना (छोटी चांदी) देखी थी।[21] खनिकों ने प्लेटिना को सोने से पृथक करना कठिन पाया, जिससे उन खानों को छोड़ दिया गया हैं। चार्ल्स वुड (आयरनमास्टर) ने 1741 में इंग्लैंड में धातु के प्रारूप लाए और इसके उच्च गलनांक और काले धात्विक रेत में छोटे सफेद दानों के रूप में इसकी उपस्थिति को देखते हुए इसके गुणों की परिक्षण किया है। रॉयल सोसाइटी को वुड के निष्कर्षों की सूचना दिए जाने के पश्चात धातु में रुचि बढ़ी है। स्वीडिश वैज्ञानिक हेनरिक टेओफिलस शेफ़र ने 1751 में बहुमूल्य धातु को सफेद सोने और सातवीं धातु के रूप में संदर्भित किया है, इसकी उच्च स्थायित्व, उच्च घनत्व के रिपोर्ट और यह तांबे या आर्सेनिक के साथ मिश्रित होने पर सरलता से पिघल गया। पियरे-फ्रांकोइस चेबानो (1780 के दशक के अंतर्गत) और विलियम हाइड वोलास्टन (1800 के दशक के अंतर्गत) दोनों ने निंदनीय प्लैटिनम का उत्पादन करने के लिए पाउडर धातु विज्ञान तकनीक विकसित की, लेकिन उनकी प्रक्रिया को गुप्त रखा है।[20] चूँकि, उनके प्लेटिनम सिल्लियां भंगुर थीं और उनमे सरलता से विघटित होने की प्रवृत्ति थी, संभवतः अशुद्धियों के कारण 1800 के दशक में, उच्च तापमान को बनाए रखने में सक्षम भट्टियों का आविष्कार किया गया, जिसने अंततः पाउडर धातु विज्ञान को परिवर्तित कर दिया और बाजार में पिघला हुआ प्लैटिनम प्रस्तुत किया है।

अनुप्रयोग

समूह 10 धातु कई उपयोगों को भागित करते हैं। इसमे सम्मिलित इस प्रकार है:

जैविक भूमिका और विषाक्तता

प्लेटिनम कॉम्प्लेक्स सामान्यतः कीमोथेरेपी में एंटीट्यूमर गतिविधि के कारण एंटीकैंसर दवाओं के रूप में उपयोग किए जाते हैं। पैलेडियम कॉम्प्लेक्स भी सीमांत एंटीट्यूमर गतिविधि प्रदर्शित करते हैं, फिर भी प्लैटिनम कॉम्प्लेक्स की अपेक्षा में इसकी व्यर्थ गतिविधि अस्थिर है।[22]

यह भी देखें

  • प्लैटिनम समूह

नोट्स और संदर्भ

  1. ↑ Hoffman, Darleane C.; Lee, Diana M.; Pershina, Valeria (2006), "Transactinide Elements and Future Elements", The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements, Dordrecht: Springer Netherlands, pp. 1652–1752, doi:10.1007/1-4020-3598-5_14, ISBN 978-1-4020-3555-5, retrieved 2022-10-09
  2. ↑ Lee, John David (2002). संक्षिप्त अकार्बनिक रसायन (5th ed.). Blackwell Science. pp. 803–815. ISBN 0-632-05293-7.
  3. ↑ Maier, Thomas M.; Sandl, Sebastian; Melzl, Peter; Zweck, Josef; Jacobi von Wangelin, Axel; Wolf, Robert (2020-05-15). "Heterogeneous Olefin Hydrogenation Enabled by a Highly‐Reduced Nickel(−II) Catalyst Precursor". Chemistry – A European Journal. 26 (28): 6113–6117. doi:10.1002/chem.201905537. ISSN 0947-6539. PMC 7318650. PMID 32034810.
  4. ↑ Vollmer, Matthew V.; Xie, Jing; Cammarota, Ryan C.; Young, Victor G.; Bill, Eckhard; Gagliardi, Laura; Lu, Connie C. (2018-06-25). "Formal Nickelate(−I) Complexes Supported by Group 13 Ions". Angewandte Chemie. 130 (26): 7941–7945. doi:10.1002/ange.201803356. ISSN 0044-8249. S2CID 243890546.
  5. ↑ Karpov, Andrey; Konuma, Mitsuharu; Jansen, Martin (2006). "An experimental proof for negative oxidation states of platinum: ESCA-measurements on barium platinides". Chemical Communications (8): 838–840. doi:10.1039/b514631c. ISSN 1359-7345. PMID 16479284.
  6. ↑ Shimada, Shigeru; Li, Yong-Hua; Choe, Yoong-Kee; Tanaka, Masato; Bao, Ming; Uchimaru, Tadafumi (2007-05-08). "मल्टीन्यूक्लियर पैलेडियम यौगिक जिसमें पैलेडियम केंद्र पाँच सिलिकॉन परमाणुओं से जुड़े होते हैं". Proceedings of the National Academy of Sciences. 104 (19): 7758–7763. doi:10.1073/pnas.0700450104. ISSN 0027-8424. PMC 1876520. PMID 17470819.
  7. ↑ Mueller, B. G.; Serafin, M. (2010-08-21). "ChemInform Abstract: Single-Crystal Investigations on PtF4 and PtF5". ChemInform. 23 (45): no. doi:10.1002/chin.199245006.
  8. ↑ Köhler, Jürgen; Whangbo, Myung-Hwan (2008-04-01). "देर से संक्रमण धातु के आयन पी-धातु तत्वों के रूप में कार्य करते हैं". Solid State Sciences. Frontiers in Solid State Chemistry. 10 (4): 444–449. doi:10.1016/j.solidstatesciences.2007.12.001. ISSN 1293-2558.
  9. ↑ Drews, Thomas; Supeł, Joanna; Hagenbach, Adelheid; Seppelt, Konrad (2006-05-01). "संक्रमण धातु हेक्साफ्लोराइड्स की ठोस अवस्था आणविक संरचनाएं". Inorganic Chemistry. 45 (9): 3782–3788. doi:10.1021/ic052029f. ISSN 0020-1669. PMID 16634614.
  10. ↑ 10.0 10.1 Rosenberg, Samuel J. (1968). निकेल और उसके मिश्र. National Bureau of Standards. Archived from the original on May 23, 2012.
  11. ↑ 11.0 11.1 CRC handbook of chemistry and physics : a ready-reference book of chemical and physical data. William M. Haynes, David R. Lide, Thomas J. Bruno (97th ed.). Boca Raton, Florida. 2017. ISBN 978-1-4987-5429-3. OCLC 957751024.{{cite book}}: CS1 maint: others (link)
  12. ↑ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A (1997). तत्वों का रसायन (2nd ed.). Boston, Mass.: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-585-37339-6. OCLC 48138330.
  13. ↑ Lancashire, Robert J. "निकल का रसायन". LibreTexts. LibreTexts. Retrieved 16 January 2022.
  14. ↑ "Reserves of nickel worldwide as of 2020, by country (in million metric tons)". Statista. Statista. Retrieved 16 January 2022.
  15. ↑ Rickard, T. A. (1941). "उल्कापिंड लोहे का उपयोग". The Journal of the Royal Anthropological Institute of Great Britain and Ireland. 71 (1/2): 55–66. doi:10.2307/2844401. ISSN 0307-3114. JSTOR 2844401.
  16. ↑ Chemistry of the Platinum Group Metals: Recent Developments. F. R. Hartley. Amsterdam: Elsevier. 1991. ISBN 0-444-88189-1.{{cite book}}: CS1 maint: others (link)
  17. ↑ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A (1997). तत्वों का रसायन (2nd ed.). Boston, Mass.: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-585-37339-6. OCLC 48138330.
  18. ↑ Usselman, Melvyn C. (1978-11-01). "The Wollaston/Chenevix controversy over the elemental nature of palladium: A curious episode in the history of chemistry". Annals of Science. 35 (6): 551–579. doi:10.1080/00033797800200431. ISSN 0003-3790.
  19. ↑ Wollaston, William Hyde (1805-01-01). "XXII. On the discovery of palladium; with observations on other substances found with plantina". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 95: 316–330. doi:10.1098/rstl.1805.0024. S2CID 97424917.
  20. ↑ 20.0 20.1 Chaston, J. C. (1980). "प्लेटिनम का पाउडर धातुकर्म". Platinum Metals Review. 24 (2): 70–79 – via Johnson Matthey Technology Review.
  21. ↑ Hunt, L. B. (1980). "प्लैटिनम की खोज में स्वीडिश योगदान". Platinum Metals Review. 24 (1): 31–39 – via Johnson Matthey Technology Review.
  22. ↑ Chemistry of the Platinum Group Metals: Recent Developments. F. R. Hartley. Amsterdam: Elsevier. 1991. ISBN 0-444-88189-1.{{cite book}}: CS1 maint: others (link)


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