Model Answer
0 min readIntroduction
स्फटिक संरचनाओं में, आयनों की व्यवस्था एक विशिष्ट पैटर्न में होती है, जिसे समन्वय संख्या द्वारा दर्शाया जाता है। समन्वय संख्या एक केंद्रीय आयन के चारों ओर निकटतम पड़ोसी आयनों की संख्या को इंगित करती है। यह संख्या आयनिक त्रिज्या अनुपात से गहराई से जुड़ी हुई है, जो केंद्रीय आयन और उसके आसपास के आयनों के आकार के बीच का संबंध है। आयनिक त्रिज्या अनुपात क्रिस्टल संरचना के प्रकार और स्थिरता को निर्धारित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
समन्वयांक और आयनिक त्रिज्या अनुपात का संबंध
समन्वयांक और आयनिक त्रिज्या अनुपात के बीच संबंध को समझने के लिए, हमें पहले इन दोनों अवधारणाओं को समझना होगा। समन्वय संख्या एक केंद्रीय आयन के चारों ओर निकटतम पड़ोसी आयनों की संख्या है। आयनिक त्रिज्या अनुपात केंद्रीय आयन की त्रिज्या और उसके आसपास के आयनों की त्रिज्या का अनुपात है।
आयनिक त्रिज्या अनुपात और क्रिस्टल संरचना
आयनिक त्रिज्या अनुपात क्रिस्टल संरचना के प्रकार को निर्धारित करता है। विभिन्न आयनिक त्रिज्या अनुपातों के लिए, विभिन्न क्रिस्टल संरचनाएं स्थिर होती हैं। उदाहरण के लिए:
- 0.155 - 0.225: रॉकसाल्ट संरचना (NaCl) - समन्वय संख्या 6
- 0.225 - 0.414: जिंक ब्लेंड संरचना (ZnS) - समन्वय संख्या 4
- 0.414 - 0.732: रूटील संरचना (TiO2) - समन्वय संख्या 6
- 0.732 - 1.0: सीज़ियम क्लोराइड संरचना (CsCl) - समन्वय संख्या 8
समन्वयांक पर आयनिक त्रिज्या अनुपात का प्रभाव
आयनिक त्रिज्या अनुपात सीधे तौर पर समन्वय संख्या को प्रभावित करता है। यदि केंद्रीय आयन छोटा है और आसपास के आयन बड़े हैं, तो समन्वय संख्या कम होगी। इसके विपरीत, यदि केंद्रीय आयन बड़ा है और आसपास के आयन छोटे हैं, तो समन्वय संख्या अधिक होगी।
उदाहरण
सोडियम क्लोराइड (NaCl) में, Na+ आयन का आकार Cl- आयन से छोटा होता है। इसलिए, Na+ आयन के चारों ओर केवल 6 Cl- आयन ही व्यवस्थित हो सकते हैं, जिससे समन्वय संख्या 6 होती है।
टेबल: विभिन्न आयनिक त्रिज्या अनुपातों और समन्वय संख्याओं के उदाहरण
| आयनिक त्रिज्या अनुपात (r+/r-) | क्रिस्टल संरचना | समन्वयांक |
|---|---|---|
| 0.155 - 0.225 | रॉकसाल्ट (NaCl) | 6 |
| 0.225 - 0.414 | जिंक ब्लेंड (ZnS) | 4 |
| 0.414 - 0.732 | रूटील (TiO2) | 6 |
| 0.732 - 1.0 | सीज़ियम क्लोराइड (CsCl) | 8 |
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि समन्वय संख्या केवल आयनिक त्रिज्या अनुपात पर ही निर्भर नहीं करती है, बल्कि आयनों के आवेश और क्रिस्टल संरचना की समग्र ऊर्जा पर भी निर्भर करती है।
Conclusion
संक्षेप में, समन्वय संख्या क्रिस्टल संरचना में आयनों की व्यवस्था को दर्शाती है और यह आयनिक त्रिज्या अनुपात से गहराई से जुड़ी हुई है। आयनिक त्रिज्या अनुपात क्रिस्टल संरचना के प्रकार और स्थिरता को निर्धारित करता है। विभिन्न आयनिक त्रिज्या अनुपातों के लिए, विभिन्न क्रिस्टल संरचनाएं स्थिर होती हैं, और प्रत्येक संरचना की अपनी विशिष्ट समन्वय संख्या होती है। यह संबंध खनिज विज्ञान और सामग्री विज्ञान में क्रिस्टल संरचनाओं को समझने और भविष्यवाणी करने के लिए महत्वपूर्ण है।
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.