मनमोहक तत्व तांबा
तत्व तांबा
तांबा तत्व का परिचय
तत्व तांबायह एक धातु तत्व है जो आवर्त सारणी पर समूह 11 से संबंधित है। यह अपनी लचीलापन, ऊष्मा और बिजली की चालकता और उच्च तन्यता के लिए जाना जाता है। ये गुण इसे औद्योगिक उत्पादों में आम तौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला तत्व बनाते हैं। तांबा प्रकृति में पाया जाता है, और इसका उपयोग हज़ारों सालों से किया जा रहा है। इसका नाम इसके लैटिन नाम क्यूप्रम के नाम पर रखा गया है।
आवर्त सारणी में तांबा
तत्व कॉपर का प्रतीक Cu और परमाणु संख्या 29 है। कॉपर आवर्त सारणी में समूह 11 के शीर्ष पर एक संक्रमण धातु है, साथ ही चांदी और सोने के साथ। हालाँकि, समूह 11 के सभी तत्वों के रासायनिक गुण काफी अलग-अलग हैं। चांदी और सोने की तरह, तांबे में भी बहुत समृद्ध जलीय रसायन होता है।
कॉपर d-ब्लॉक में स्थित है और इसका इलेक्ट्रॉन विन्यास [Ar]4s है13d10यह आवर्त सारणी में निकेल के दाईं ओर और जिंक के बाईं ओर स्थित है।
तांबे के बारे में रोचक तथ्य
तांबे में रोगाणुरोधी गुण होते हैं। तांबे की सतह SARS-CoV-2 वायरस के संक्रमण से सुरक्षा करती है।
तांबे के 570 से अधिक मिश्र धातुएं हैं; दो सबसे प्रसिद्ध तांबा मिश्र धातु परिवार पीतल और कांस्य हैं।
शब्द "तांबा" अपने मूल विवरण से आया हैसाइप्रियम एईएसजिसका अर्थ है "साइप्रस से धातु"।
पेनीज़ मूलतः शुद्ध तांबे से बनाये जाते थे; हालाँकि, अब वे लगभग 97.5% जस्ता से बने हैं तथा उन पर केवल एक पतला तांबा आवरण है।
स्टैच्यू ऑफ लिबर्टी को इसका हरा रंग इसकी तांबे की परत के ऑक्सीकरण से प्राप्त हुआ है।
तांबे नामक तत्व में ऊष्मा और विद्युत दोनों का अत्यंत उच्च चालकता होती है।
तांबा सभी जीवित जीवों के लिए आवश्यक है क्योंकि यह श्वसन एंजाइम कॉम्प्लेक्स का एक प्रमुख घटक है
शुद्ध तांबे का रंग लाल-नारंगी होता है, यह एकमात्र ऐसी धातु है जो चांदी या ग्रे रंग की नहीं होती
कॉपर सल्फेट के घोल में एल्युमिनियम फॉयल और थोड़ा सा नमक मिलाकर कॉपर पाउडर आसानी से बनाया जा सकता है
कॉपर एसीटेट को आसानी से घर पर बनाया जा सकता है, इसके लिए सिरके और 3% हाइड्रोजन पेरोक्साइड के मिश्रण में कॉपर मिलाया जाता है।
1982 में संयुक्त राज्य अमेरिका में पेनीज़ का अधिकांश भाग तांबे से बदलकर जस्ता हो गया।
तांबे के रोगाणुरोधी गुण
2008 में, पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (EPA) ने तांबे को पहली रोगाणुरोधी धातु का नाम दिया। इसके अलावा, संगठन ने 300 तांबे की सतहों को रोगाणुरोधी के रूप में सूचीबद्ध किया। तांबे की सतहों पर सूक्ष्मजीवों को निष्क्रिय करने की प्रक्रिया के लिए "संपर्क हत्या" शब्द गढ़ा गया था। प्रोफेसर कैसंड्रा डी. सालगाडो के अनुसार, ऐसा तब होता है जब तत्व "जीवों की कोशिका झिल्लियों के विद्युत आवेश में हस्तक्षेप करता है।" शोधकर्ताओं ने देखा है कि संपर्क हत्या की प्रभावशीलता तांबे की मात्रा (मिश्र धातुओं में), बढ़े हुए तापमान और बढ़ी हुई सापेक्ष आर्द्रता के साथ बढ़ जाती है।
आज की दुनिया में तांबे का अनुप्रयोग
तांबे का उपयोग किस लिए किया जाता है?
तांबे के धातु गुणों के कारण इसके कई औद्योगिक अनुप्रयोग हैं। इनमें से कुछ उत्पादों में छड़ें और बार, तार, पाइप और ट्यूब शामिल हैं। तांबे के मिश्रधातुओं में कई गुण होते हैं जैसे संक्षारण प्रतिरोध और जैव प्रदूषण प्रतिरोध; ये तांबे को कई उपयोगों के लिए उपयुक्त और प्रभावी बनाते हैं, जैसे कि समुद्री वातावरण में।
तांबा मानव शरीर के लिए भी आवश्यक है। हमें हर दिन लगभग एक मिलीग्राम तांबे की आवश्यकता होती है। तांबे का उपयोग अधिकांश देशों में सिक्कों में किया जाता है
तांबा तत्व का इतिहास
आइए बात करते हैं कि तांबे की खोज किसने की। तांबा मनुष्य द्वारा इस्तेमाल किए जाने वाले पहले तत्वों में से एक था, तांबे की कलाकृतियाँ 9000 ईसा पूर्व की हैं। शुरुआती युगों में, मनुष्य तांबे का उपयोग औजारों और सजावटी उद्देश्यों के लिए करते थे क्योंकि यह लचीला और टिकाऊ होता है। इसलिए ईमानदारी से कहें तो, कोई नहीं जानता कि तांबे की "खोज" किसने की।
प्रारंभिक रोमनों ने तांबे का नाम रखाaes साइप्रसजिसका अर्थ है "साइप्रस से धातु", क्योंकि वे साइप्रस में बड़ी मात्रा में तांबे का खनन करने में सक्षम थे। नाम को अंततः छोटा करके साइप्रस कर दिया गयाकपरियमलैटिन में इसका अर्थ "कॉपर" था, जो अंग्रेजी में "कॉपर" बन गया।
तांबा रसायन विज्ञान – प्रतिक्रियाएं और यौगिक
संक्षारण – तांबा ऑक्सीकरण
तांबा धातु हवा और पानी (हवा में नमी) के साथ प्रतिक्रिया करके कॉपर कार्बोनेट बनाती है।
2Cu + O2+ सीओ2 + H2ओ → CuCO3+ Cu(OH)2
तो यहाँ क्या हो रहा है? समय के साथ, तांबा धातु हवा में ऑक्सीकृत हो जाएगी और अपनी चमक खो देगी। तांबा कॉपर (I) ऑक्साइड और फिर कॉपर (II) ऑक्साइड बनाता है, जो फिर कॉपर बेसिक कार्बोनेट में बदल जाता है। इस हरे रंग की परत को कॉपर कहा जाता हैसील, और इसे सबसे अच्छी तरह से स्वतंत्रता की प्रतिमा पर देखा जा सकता है। यहाँ एक अच्छी व्याख्या है। यदि हवा में प्रदूषण है (जैसे सल्फर डाइऑक्साइड), तो कॉपर सल्फाइड और बेसिक कॉपर सल्फेट भी पेटिना के हिस्से के रूप में बनेंगे।
तांबा + ऑक्सीजन
उच्च तापमान पर गर्म किया गया कॉपर धातु ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके कॉपर (II) ऑक्साइड (CuO) बना सकता है। फिर, कॉपर (II) ऑक्साइड उच्च तापमान पर हाइड्रोजन गैस के साथ प्रतिक्रिया करके कॉपर धातु और पानी बना सकता है।
2Cu + O2→ 2CuO
CuO + H2→ Cu + H2O
कॉपर (II) ऑक्साइड, एक काला पाउडर, कॉपर (II) नाइट्रेट, कार्बोनेट या हाइड्रॉक्साइड के अपघटन से भी बनाया जा सकता है। जब ताजा उत्पादित होता है, तो यह आसानी से एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके संबंधित कॉपर (II) नमक बनाता है।
क्यूप्रस ऑक्साइड
कॉपर (I) ऑक्साइड, घन2O कण आकार के आधार पर पीला या लाल होता है। यह प्रकृति में खनिज क्यूप्राइट के रूप में पाया जाता है। इसे तांबे के धीमे ऑक्सीकरण के माध्यम से या हल्के अपचायक एजेंट के साथ तांबे (II) घोल के अपचयन के माध्यम से बनाया जा सकता है। कॉपर (I) ऑक्साइड फेहलिंग परीक्षण और बेनेडिक्ट परीक्षण का उत्पाद है जो शर्करा को कम करने के लिए परीक्षण करता है। शर्करा को कम करने से कॉपर (II) नमक का एक मूल घोल कम हो जाएगा, जिससे Cu का एक चमकदार लाल अवक्षेप बनेगा2O.
तांबा + पानी और अम्ल
तत्व तांबा पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है; यह इसे पाइप जैसे औद्योगिक उत्पादों में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाता है। तांबा हाइड्रोक्लोरिक, सल्फ्यूरिक या एसिटिक एसिड के साथ प्रत्यक्ष रूप से प्रतिक्रिया नहीं करता है। हालांकि, हाइड्रोजन पेरोक्साइड मिलाने से तांबा प्रतिक्रिया करेगा, जिससे अक्सर कॉपर (I) और कॉपर (II) लवणों का मिश्रण बनता है।
तांबा सांद्र नाइट्रिक एसिड के साथ तीव्रता से प्रतिक्रिया करता है, जिससे जहरीली नाइट्रोजन डाइऑक्साइड गैस बनती है। तनु नाइट्रिक एसिड के साथ, कम विषैली NO बनती है।
कॉपर हैलाइड्स
फ्लोरीन: Cu + F2→ CuF2
क्लोरीन: Cu + Cl2→ CuCl2
ब्रोमीन: Cu + Br2→ CuBr2
कॉपर (II) आयोडाइड स्थिर नहीं है, और इसके बजाय आमतौर पर मौलिक कॉपर और सफेद कॉपर (I) आयोडाइड का संयोजन बनाया जाता है। अन्य कॉपर हैलाइड अधिक स्थिर होते हैं।
तांबा यौगिक
तांबा आमतौर पर कॉपर (II) लवण के रूप में जाने जाने वाले यौगिक बनाता है, जो घोल में नीले-हरे रंग के होते हैं। ये लवण पानी में घुलनशील भी होते हैं और बड़ी मात्रा में जहरीले हो सकते हैं। कई जीवित जीवों में आवश्यक पोषक तत्वों के रूप में यौगिकों की थोड़ी मात्रा होती है। जलीय घोल में तांबे का नीला रंग हेक्साएक्वाकॉपर (II) आयन, Cu(H) के निर्माण के कारण होता है2O)62+.
कॉपर सल्फेट
कॉपर (II) सल्फेट एक अकार्बनिक यौगिक है जिसका सूत्र CuSO है4अपने पेंटाहाइड्रेट रूप में, यह यौगिक एक चमकीला नीला नमक है जो ऊष्माक्षेपी प्रतिक्रिया में पानी में घुल जाता है और पिघलने से पहले निर्जल रूप में विघटित हो जाता है।
निर्जल कॉपर (II) सल्फेट एक सफ़ेद ठोस पदार्थ है जो कॉपर (II) सल्फेट पेंटाहाइड्रेट के निर्जलीकरण से बनता है। कई परीक्षणों में कॉपर (II) सल्फेट का उपयोग विश्लेषणात्मक अभिकर्मक के रूप में भी किया जाता है।
तांबे का पृथक्करण
तांबे के यौगिक घोल में अधिक प्रतिक्रियाशील धातु मिलाने से तांबे को आसानी से अलग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, आप एल्युमिनियम फॉयल से तांबे का पाउडर बना सकते हैं, या जिंक के टुकड़े से तांबे के क्रिस्टल बना सकते हैं। नीचे दिए गए वीडियो में, हम तांबे का पाउडर बनाते हैं
इसके अतिरिक्त, रासायनिक अपचयन पद्धति का उपयोग करके कॉपर नैनोकणों को संश्लेषित किया गया है। प्रयोग में, कॉपर (II) सल्फेट पेंटाहाइड्रेट घोल, स्टार्च, एस्कॉर्बिक एसिड और सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल को मिलाया जाता है और गर्म किया जाता है। ठंडा होने के बाद, शोधकर्ता अंतिम घोल से अवक्षेप को छान लेते हैं।
