धातु आधिक्य दोष

धातु आधिक्य दोष क्रिस्टल में पाया जाने वाला एक प्रकार का दोष है जिसमें धातु की अधिकता हो जाती है। ऋणआयनिक रिक्तिका के कारण उत्पन्न दोष को रिक्तिका दोष कहते हैं। विभिन्न क्षारीय हैलाइड, जैसे NaCl और KCl इस प्रकार का दोष प्रदर्शित करते हैं। जब क्रिस्टल को सोडियम वाष्प के साथ गर्म किया जाता है तो सोडियम परमाणु Na क्रिस्टल की सतह पर जम जाते हैं और Cl^- क्रिस्टल की सतह से विसरित हो जाते हैं यह आयन से जुड़कर NaCl बनाते हैं। पूर्ण क्रिस्टल केवल 0K तापमान पर बनते हैं, और अन्य क्रिस्टल पूर्ण नहीं होते हैं। क्रिस्टल दोष को क्रिस्टल जालक में जटिल क्रम और कणों की आवधिक व्यवस्था के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।

क्रिस्टल दोष का कारण

क्रिस्टल दोष निम्नलिखित कारकों में होता है:

• जालक रिक्तियाँ
• एक जालक में, कणों की गड़बड़ी.
• आयनों की एक गैर-स्टोइकोमेट्रिक मात्रा।
• जालक अशुद्धियाँ

आयनिक रिक्तियों के कारण धातु अतिरिक्त दोष

इस प्रकार के दोष में, ऋणात्मक आयन अपने जालक स्थान से गायब हो जाता है जिससे एक रिक्त स्थान बन जाता है जो विद्युत उदासीनता बनाए रखने के लिए एक इलेक्ट्रॉन द्वारा कब्जा कर लिया जाता है। जब सोडियम क्लोराइड क्रिस्टल को सोडियम के वाष्प के साथ गर्म किया जाता है, सोडियम आयन क्रिस्टल की सतह पर जमा हो जाते हैं। अब, क्लोराइड आयन सोडियम आयनों के साथ संयुक्त होने के लिए सतह पर पर जाते हैं वह जालक जहां से क्लोराइड आयन विस्थापित होते हैं, अब वह स्थान खाली हो जाता है, जिस पर सोडियम परमाणु सोडियम (Na⁺) आयनों में परिवर्तित हो जाते हैं। परिणाम स्वरुप क्रिस्टल में सोडियम का आधिक्य हो जाता है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों द्वारा भरी हुई ऋणायनिक रिक्तिकाओं को F केंद्र कहते हैं। ये क्रिस्टलों को पीला रंग प्रदान करते हैं। यह रंग, इन इलेक्ट्रॉनों द्वारा क्रिस्टल पर पड़ने वाले प्रकाश से ऊर्जा को अवशोषित करता है। ठीक इसी प्रकार लीथियम का आधिक्य LiCl क्रिस्टल को गुलाबी बनाता है और पोटेशियम का आधिक्य KCl को बैंगनी बनाता है।

अंतरालीय स्थलों पर अतिरिक्त धनायनों की उपस्थिति के कारण धातु आधिक्य दोष

इस दोष में यौगिक को गर्म करने पर अतिरिक्त धनायन निकलते हैं। ये धनायन अंतरालीय स्थलों पर कब्जा कर लेते हैं।

उदाहरण के लिए:

जब सफेद जिंक ऑक्साइड को गर्म किया जाता है तो इसको गर्म करने पर ऑक्सीजन गैस निकलती है और यह पीला हो जाता है।

${\ce {2ZnO ->[heat] 2Zn++ + O2 + 4e}}$

इस प्रकार क्रिस्टल में ज़िंक का आधिक्य होता है और इसका सूत्र Zn_1+x बन जाता है आधिक्य में उपस्थित Zn⁺² आयन अंतराकशी स्थलों में, और इलेक्ट्रान निकटवर्ती अंतराकशी स्थलों में चले जाते हैं।

अभ्यास प्रश्न

• धातु आधिक्य दोष से आप क्या समझते हैं ?
• क्रिस्टल दोष का कारण बताइये।
• धातु आधिक्य दोष को ज़िंक ऑक्साइड के उदाहरण द्वारा समझाइये।