एल्युमिनियम क्या है? इलेक्ट्रॉनिक विन्यास, परमाणु क्रमांक, गुण

इस लेख में हमने एल्युमिनियम क्या है, उसका प्रतीक, इलेक्ट्रॉनिक विन्यास, उपयोग तथा गुण के बारे में बताया है। तो चलिए शुरू करते हैं -

एल्युमिनियम क्या है?

एल्युमिनियम एक धात्विक तत्व है जो कि आवर्त सारणी के समूह 13 में मैग्नीशियम और सिलिकॉन के बीच में स्थित है। इसका परमाणु क्रमांक 13 है , इसका परमाणु भार 26.91u है , और इसे प्रतीकात्मक रूप में Al से निरूपित करते हैं।

एल्युमिनियम आवर्त सारणी में वर्गीकृत एक रासायनिक तत्व है। यह कमजोर धातु (poor metals) के परिवार से सम्बंधित है , क्योंकि इन धातुओं के गुण धातुओं के अन्य परिवारों की तुलना में कम स्पष्ट हैं।

एल्युमिनियम पृथ्वी कि सतह पर पाए जाने वाले सबसे अधिक धातुओं में से एक है, यह भूपर्पटी में तीसरा प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला तत्व है, जहां इसके विभिन्न यौगिक स्थलमंडल का लगभग 8% हिस्सा बनाते हैं।

एल्युमिनियम नाम अंग्रेजी के " alumina" से बना है जो लैटिन भाषा के शब्द alumen से बना है, जिसका अर्थ "खट्टा " होता है क्योंकि एलम पत्थर का स्वाद खट्टा होता है।

वयस्क मनुष्य के शरीर में एल्युमिनियम औसतन 30-50 mg होता है, जोकि विभिन्न अंगों में पाया जाता है, जैसे कि फेफड़े, हड्डियां, यकृत इत्यादि। ये मात्रा अंग और उम्र के अनुसार बदलती रहती हैं।

Important Point- Aluminium ka Parmanu Kramank 13 aur parmanu bhar 26.91u hota hai.

एल्युमिनियम के भौतिक गुण -

  • एल्युमिनियम साधारण दबाव और तापमान में ठोस होता है।
  • इसका क्वथनांक 2519 °C, , जबकि इसका गलनांक 660 °C है।
  • एल्युमिनियम का घनत्व 2698.4 किग्रा/एम3 है। कम घनत्व के कारण यह एक हल्की धातु है।
  • यह धातु है जो विद्युत चुम्बकीय विकिरण को अच्छी तरह से दर्शाती है।
  • यह एक धात्विक और गंधहीन बनावट के साथ भूरे-चांदी के रंग का, मुलायम, नमनीय होता है।
  • यह उत्कृष्ट तापीय और विद्युत चालन गुणों वाली धातु है।
  • इसका हल्कापन अन्य धातुओं, जैसे लोहा या तांबे के 1/3 के बराबर है।

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एल्युमिनियम के रासायनिक गुण

  • एल्यूमीनियम में उत्कृष्ट जंग विरोधी गुण होते हैं। यह जंग के लिए उच्च प्रतिरोध वाला धातु है।
  • यह 13 प्रोटॉन, 13 इलेक्ट्रॉनों और 14 न्यूट्रॉन से बना है।
  • इसकी सबसे सामान्य ऑक्सीकरण अवस्था 3 है|
  • एल्युमिनियम अम्लों तथा क्षारों में घुल जाता है।
  • सोडियम हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के संपर्क में आने पर यह एक प्रतिक्रियाशील धातु है।
  • यह धातु बहुत प्रतिक्रियाशील है, जो इसे कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए एक अच्छा उत्प्रेरक बनाती है। यह अमोनियम नाइट्रेट विस्फोटकों की शक्ति को बढ़ाने के लिए भी जाना जाता है।
  • एल्युमिनियम एक अक्रिय धातु है, इसलिए यह जीवित प्राणियों के लिए किसी भी तरह से हानिकारक नहीं होती है।
  • द्रव माध्यम में, एल्युमिनियम Al 3 + आयन्स के रूप में मिलता है , यह एलुमिना बनाने के लिए ऑक्सीकृत हो जाता है- सूत्र - Al2O3।
  • जब यह धातु अपनी शुद्ध अवस्था में गर्म किया जाता है , तो यह धातुओं के आक्साइड के ऑक्सीजन स्तर को कम करता है।

एल्युमिनियम का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास | Aluminium ka electronic vinyas

एल्युमिनियम का परमाणु क्रमांक 13 है , इसका मतलब है कि इस तत्व में विद्युत् रूप से तटस्थ होने के लिए 13 प्रोटॉन और 13 इलेक्ट्रॉन हैं। हम एल्युमिनियम के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास को दो तरीकों से लिख सकते हैं:

  • Aluminium ka electronic vinyas विस्तृत रूप में -1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
  • Aluminium ka electronic vinyas संक्षेप में - [Ne] 3s2 3p1

एल्युमिनियम परमाणु और Si+1 , P+2 , S+3 , Cl+4 के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास समान होते हैं।

एल्युमिनियम में 13 इलेक्ट्रॉन होते हैं, हम इलेक्ट्रान कक्षों को निम्न प्रकार से भर सकते हैं -

  • 1s- उप-स्तर (सबलेवल) में 2 इलेक्ट्रॉन
  • 2s- उप-स्तर में 2 इलेक्ट्रॉन
  • 2p- उप-स्तर में 6 इलेक्ट्रॉन
  • 3s- उप-स्तर में 2 इलेक्ट्रॉन
  • 3p- उप-स्तर में 1 इलेक्ट्रान

एल्युमिनियम की ऑक्सीकरण अवस्था क्या है ?

यौगिकों में एल्युमिनियम की ऑक्सीकरण अवस्था 3 और 1 होती है। Al 3+ आयन की ऑक्सीकरण अवस्था 3 तथा Al+आयन की 1 होती है।

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एल्युमिनियम की खोज किसने की?

एल्युमिनियम की खोज कई साल पहले हुई थी जब आदिवासियों ने कपड़ों की धुलाई और दवाओं में दोहरे नमक के रूप में इसके फायदों को महसूस किया, जिसे फिटकरी के नाम से जाना जाता है।

यद्यपि एल्युमिनियम एक धातु है, जिसका उपयोग विभिन्न प्राचीन सभ्यताओं में बड़े पैमाने पे हुआ, परन्तु एल्युमिनियम की वैज्ञानिक खोज 1825 ईस्वी में वैज्ञानिक हैंस क्रिस्चियन ओर्स्टेड (Hans Christian Oersted) द्वारा की गई।

यह डेनिश वैज्ञानिक इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से तत्वों को उनकी शुद्ध अवस्था में अलग करने वाले प्रथम व्यक्ति थे। इसलिए आधिकारिक तौर पर एल्युमिनियम के खोजकर्ता हैंस क्रिस्चियन ओर्स्टेड हैं।

चट्टान से एल्यूमीनियम के निष्कर्षण ने कई खोजों को जन्म दिया, जैसे कि एल्युमीनियम और सोडियम के साथ कई अन्य यौगिकों की थोड़ी मात्रा प्राप्त की जा सकती है।

उन्नीसवीं शताब्दी के दौरान शोधन प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक तत्वों के कारण एल्यूमीनियम का उत्पादन बहुत महंगा था, इसे एक विदेशी खनिज के रूप में जाना जाता था।

वास्तव में यह इतना कीमती था कि यह उस समय के चांदी और सोने की कीमत को पार कर गया था। समय के साथ, शोधकर्ताओं ने अन्य एल्यूमीनियम निकालने के कई तरीके खोजे, जिससे इसके मूल्यों में काफी गिरावट आयी।

एल्युमिनियम के समस्थानिक -

एल्युमिनियम के 22 समस्थानिक ज्ञात हैं , अर्थात एल्युमिनियम के 22 अलग अलग "संस्करण" द्रव्यमान के बढ़ते क्रम के साथ ज्ञात किये गए हैं। द्रव्यमान प्रोटॉन में जोड़े गए न्यूट्रॉन के अनुरूप होते हैं। 21Al से 42Al तक के समस्थानिक हैं, जिसमें से केवल 27Al समस्थानिक स्थिर है, इस प्रकार एल्यूमीनियम को एक समस्थानिक तत्व कहा जाता है।

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एल्युमिनियम की उपस्थिति -

एल्यूमीनियम पृथ्वी पर प्रचुर मात्रा में मिलने वाली धातु है, यह भूपर्पटी में भी सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाता है। रासायनिक तत्वों की दृष्टि से यह ऑक्सीजन और सिलिकॉन के बाद सबसे प्रचुर मात्रा में है।

एल्युमिनियम एक बहुत ही प्रतिक्रियाशील तत्व है इसलिए यह प्रकृति में अपने शुद्ध रूप में बहुत कम पाया जाता है। इस कारण से हम एल्युमिनियम को अन्य तत्वों के साथ मिला हुआ पाते हैं।

इन तत्वों के साथ एल्यूमीनियम के संयोजन को "अयस्क" कहा जाता है। शुद्ध एल्यूमीनियम प्राप्त करने के लिए, इन अयस्कों से इसे निकालना आवश्यक है।

मुख्य अयस्क जहां एल्यूमीनियम पाया जाता है, वह बॉक्साइट है।

एल्युमिनियम का निष्कर्षण -

प्रारम्भ में एल्युमिनियम एक दुर्लभ और कीमती धातु था। क्योंकि एल्युमिनियम का निष्कर्षण बहुत ही कठिन था।

आज एल्युमिनियम के आसान निष्कर्षण की कई सारी विधियां हैं, जिससे अब ये बहुत कम खर्चीला है।

आपको पता होना चाहिए कि एक किलोग्राम एल्युमिनियम के निष्कर्षण के लिए लगभग 4 से 5 किग्रा बॉक्साइट और बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

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एल्युमिनियम के उपयोग और अनुप्रयोग -

एल्युमिनियम आमतौर पर रोजमर्रा की वस्तुओं में उपयोग में आता है जैसे कि किचन के बर्तनो में , विद्युत् तार में , डिब्बों में परन्तु एल्युमिनियम के कई और उपयोग भी हैं।

  • एल्युमिनियम के जैविक गुणों के कारण टीकों में एक सहायक (वैक्सीन के प्रभाव को बढ़ाने के घटक) के रूप में इसका उपयोग किया जाता है।
  • शुद्ध एल्यूमीनियम आघातवर्धनीय है, लेकिन तांबे, मैंगनीज, मैग्नीशियम और सिलिकॉन के साथ, यह बहुत विविध गुणों के साथ मिश्र धातु बनाता है जिसका उपयोग विभिन्न प्रकार के कार्यों के करने में होता है।
  • डायलिसिस के रोगियों में पोटेशियम के स्तर को संतुलित करने के लिए डायलिसिस में भी एल्यूमीनियम का उपयोग किया जाता है।
  • हल्केपन और चालकता के गुणों के कारण लोहे के बाद, एल्यूमीनियम सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली धातु है।

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