Model Answer
0 min readIntroduction
क्रिस्टल संरचनाओं में, आयनों की व्यवस्था एक विशिष्ट पैटर्न में होती है, और किसी केंद्रीय आयन के चारों ओर आयनों की संख्या को उसकी उपसहसंयोजकता संख्या (Coordination Number) कहा जाता है। यह संख्या क्रिस्टल की स्थिरता और गुणों को निर्धारित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। उपसहसंयोजकता संख्या विभिन्न रासायनिक मापदंडों पर निर्भर करती है, जैसे आयनों का आकार, आवेश और क्रिस्टल संरचना की ज्यामिति। शैल बनाने वाले खनिजों में, 3-फोल्ड और 4-फोल्ड उपसहसंयोजकता सामान्य हैं और विभिन्न खनिजों के निर्माण और गुणों को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
उपसहसंयोजकता संख्या को निर्धारित करने वाले रासायनिक पैरामीटर
किसी क्रिस्टल संरचना में धनायन की उपसहसंयोजकता संख्या कई रासायनिक मापदंडों द्वारा निर्धारित की जाती है:
- आयन का आकार: छोटे आयन बड़े आयनों की तुलना में अधिक संख्या में अन्य आयनों से घिरे रह सकते हैं। उदाहरण के लिए, Li+ आयन की उपसहसंयोजकता संख्या आमतौर पर 4 या 6 होती है, जबकि K+ आयन की उपसहसंयोजकता संख्या 8 या 12 हो सकती है।
- आयन का आवेश: उच्च आवेश वाले आयन विपरीत आवेश वाले आयनों को अधिक मजबूती से आकर्षित करते हैं, जिससे उपसहसंयोजकता संख्या बढ़ सकती है।
- क्रिस्टल संरचना की ज्यामिति: क्रिस्टल संरचना की ज्यामिति उपसहसंयोजकता संख्या को सीमित करती है। उदाहरण के लिए, एक घन संरचना में, उपसहसंयोजकता संख्या 6 होती है, जबकि एक टेट्राहेड्रल संरचना में, उपसहसंयोजकता संख्या 4 होती है।
- धनायन और ऋणायन का अनुपात: क्रिस्टल संरचना में धनायन और ऋणायन का अनुपात भी उपसहसंयोजकता संख्या को प्रभावित करता है।
शैल बनाने वाले खनिजों में 3-फोल्ड उपसहसंयोजकता के उदाहरण
3-फोल्ड उपसहसंयोजकता (Trigonal Coordination) में, एक केंद्रीय आयन तीन अन्य आयनों से घिरा होता है, जो एक समबाहु त्रिभुज बनाते हैं। यह संरचना आमतौर पर उन खनिजों में पाई जाती है जहां छोटे धनायन बड़े ऋणायनों से घिरे होते हैं।
- बोरॉन खनिज: बोरॉन (B) अक्सर 3-फोल्ड उपसहसंयोजकता प्रदर्शित करता है, जैसे कि ट्यूरमालाइन (Tourmaline) और बोरेक्स (Borax) में।
- एल्युमिनियम खनिज: कुछ एल्युमिनियम (Al) खनिज, जैसे कि कुछ प्रकार के फेल्डस्पार (Feldspar), में एल्युमिनियम 3-फोल्ड उपसहसंयोजकता प्रदर्शित कर सकता है।
शैल बनाने वाले खनिजों में 4-फोल्ड उपसहसंयोजकता के उदाहरण
4-फोल्ड उपसहसंयोजकता (Tetrahedral Coordination) में, एक केंद्रीय आयन चार अन्य आयनों से घिरा होता है, जो एक टेट्राहेड्रॉन बनाते हैं। यह संरचना सिलिकेट खनिजों में बहुत आम है, जहां सिलिकॉन (Si) या एल्युमिनियम (Al) केंद्रीय आयन के रूप में कार्य करते हैं।
- क्वार्ट्ज (Quartz): क्वार्ट्ज (SiO2) में, सिलिकॉन परमाणु चार ऑक्सीजन परमाणुओं से घिरा होता है, जो एक टेट्राहेड्रॉन बनाते हैं।
- फेल्डस्पार (Feldspar): फेल्डस्पार समूह के खनिजों में, एल्युमिनियम या सिलिकॉन परमाणु चार ऑक्सीजन परमाणुओं से घिरे होते हैं।
- ओलिवाइन (Olivine): ओलिवाइन ((Mg,Fe)2SiO4) में, सिलिकॉन परमाणु चार ऑक्सीजन परमाणुओं से घिरा होता है।
| उपसहसंयोजकता संख्या | संरचना | उदाहरण खनिज |
|---|---|---|
| 3-फोल्ड | त्रिकोणीय (Trigonal) | ट्यूरमालाइन, बोरेक्स |
| 4-फोल्ड | टेट्राहेड्रल (Tetrahedral) | क्वार्ट्ज, फेल्डस्पार, ओलिवाइन |
Conclusion
संक्षेप में, क्रिस्टल संरचना में धनायन की उपसहसंयोजकता संख्या आयनों के आकार, आवेश और क्रिस्टल संरचना की ज्यामिति जैसे रासायनिक मापदंडों द्वारा निर्धारित की जाती है। शैल बनाने वाले खनिजों में 3-फोल्ड और 4-फोल्ड उपसहसंयोजकता सामान्य हैं, और ये खनिजों के गुणों और संरचना को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं। इन अवधारणाओं को समझकर, हम पृथ्वी की भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं और खनिजों के निर्माण को बेहतर ढंग से समझ सकते हैं।
Answer Length
This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.