संक्रमण धातुएँ

d ब्लॉक तत्वों को संक्रमण तत्व कहा जाता है।  क्योंकि उनके सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन उत्तेजित होने पर d उपकोश की उच्चतम ऊर्जा कक्षकों के मध्य में संक्रमण करते हैं। d ब्लॉक तत्व का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास ns² (n-1)d ^1-10 है।  चूँकि उनका अंतिम इलेक्ट्रॉन d उपकोश में प्रवेश करता है, इसलिए उन्हें d ब्लॉक में स्थान दिया जाता है। d ब्लॉक में IIB तत्वों के तत्वों में पूर्ण इलेक्ट्रॉनिक विन्यास होता है। इसलिए इनके इलेक्ट्रॉन संक्रमण नहीं करते हैं और इन्हें असंक्रमणीय तत्व माना जाता है।

आवर्त स्थिति (d ब्लॉक तत्व)

आधुनिक आवर्त सारणी में d ब्लॉक तत्व s ब्लॉक तत्वों और p ब्लॉक तत्वों के मध्य में स्थित होता है। और इस ब्लॉक में सभी उप समूह (IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB) संग्रहित होते हैं।  जिसमें से VIIIB समूह सबसे बड़ा है।  इस समूह में तीन कॉलम हैं.  d ब्लॉक तत्वों को चार श्रृंखलाओं में विभाजित किया गया है। और यह श्रृंखलाएं निम्नवत हैं।

• 4वाँ आवर्त = 3d श्रृंखला, ₂₁sc से ₃₀Zn तक
• 5वाँ आवर्त = 4d श्रृंखला, ₃₉Y से ₄₈Cd तक
• 6वाँ आवर्त = 5d श्रृंखला, ₅₇La और ₇₂Hf से ₈₀Hg तक
• 7वाँ आवर्त = 6d श्रृंखला, ₈₉Ac और ₁₀₄Rf से ₁₁₂Uub तक।

सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास

सभी d ब्लॉक तत्वों में से, सबसे महत्वपूर्ण 3d श्रृंखला और 4d श्रृंखला हैं, जिसके तत्वों का हमें अध्ययन करना है, और इसके अतिरिक्त सिक्का धातु (Cu, Ag, Au)और असंक्रमणीय तत्व (IIB) भी अध्ययन की दृष्टि से महत्वपूर्ण हैं। 3d श्रृंखला और 4d श्रृंखला का सामान्य बाह्यतम इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निम्नलिखित है,

• 3d श्रृंखला = 4s² 3d^(1-10)
• 4d श्रृंखला = 5s²  4d ^(1-10)

संयोजकता एवं ऑक्सीकरण अवस्था

d ब्लॉक तत्वों की संयोजकता स्थिर नहीं होती है। d ब्लॉक तत्व परिवर्तनशील संयोजकता दर्शाते हैं। चूंकि उनके सबसे बाहरी संयोजकता कोश के अंतिम इलेक्ट्रॉन रिक्त d उपकोश की उच्चतम ऊर्जा कक्षकों के मध्य में संक्रमण करते रहते हैं, इसलिए ये तत्व यौगिक निर्माण में अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था दर्शाते हैं।

3d श्रृंखला (ऑक्सीकरण अवस्था)

sc	Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn
	+2	+2	+2	+2	+2	+2	+2	+2	+2
+3	+3	+3	+3	+3	+3	+3	+3	+1
	+4	+4	+4	+4	+4	+4	+4
		+5	+5	+5
			+6	+6	+6
				+7

भौतिक गुण

• मजबूत धात्विक बंधनों के कारण, संक्रमण तत्वों का गलनांक और क्वथनांक एस ब्लॉक तत्वों की तुलना में अधिक होता है।
• s-ब्लॉक धातुओं की तुलना में संक्रमण तत्वों का घनत्व बहुत अधिक होता है।
• अधिकांश संक्रमण तत्व जैसे Mn, Ni, Mo, Cr, pd  प्रतिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं।
• सिक्का धातुओं (Cu Ag  Au ) को छोड़कर, d ब्लॉक धातुएं हवा और नमी के संपर्क में आने पर इनमें क्षरण हो जाती हैं।
• पारा केवल d ब्लॉक तत्वों में मौजूद तरल धातु है।

धात्विक गुण

d ब्लॉक तत्व धात्विक गुण दर्शाते हैं, क्योंकि वे अधातु के सामने ऑक्सीकरण रूप में विभिन्न प्रकार के धनायन बनाते हैं। लेकिन उनमें s ब्लॉक तत्वों की तुलना में कम धात्विक लक्षण और p ब्लॉक तत्वों की तुलना में अधिक धात्विक गुण होते हैं।इसलिए d ब्लॉक तत्व अधात्विक परमाणु के साथ धनायन बनाते हैं।

उदाहरण: FeCl₃, TiO₂, CrO₂Cl₂.

समन्वय यौगिकों का निर्माण

चूंकि d ब्लॉक तत्वों के धनायन आकार छोटा होता है, और इनमें रिक्त d उपकोश की उपलब्धता होती है। इसके अतिरिक्त d ब्लॉक धातु परमाणु पर उच्च प्रभावी नाभिकीय आवेश होता है। इसलिए उनमें इलेक्ट्रॉन बंधन क्षमता बहुत अधिक होती है और उनमें समन्वय यौगिक बनाने की पर्याप्त प्रवृत्ति होती है।

उदाहरण: [Co(H₂O)₆]Cl₂, [Zn(NH₃)₄]Cl₂, [pt (NH)₃Cl₂]Cl₂

रंगीन यौगिकों का निर्माण

चूंकि d ब्लॉक तत्व अधिकतर अनुचुंबकीय प्रकृति के होते हैं। ये तत्व रंगीन यौगिक बनाते हैं और एक कारण और भी है, अर्थात d ब्लॉक तत्व अपने वैलेंस कक्षकों में d-d इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण करते हैं, इसलिए वे वर्णक्रमीय किरणों का उत्सर्जन करते हैं और इनके यौगिक रंगीन होता है।

उदाहरण: Cu²⁺ (हाइड्रेटेड) का रंग नीला है, Co²⁺ (हाइड्रेटेड) का रंग गुलाबी है, Mn²⁺ (गुलाबी), Fe²⁺ (हरा), Fe³⁺ (पीला) है।

चुंबकीय गुण

चुंबकीय गुणों के आधार पर संक्रमण तत्वों के यौगिकों को तीन श्रेणियों में विभाजित किया गया है।

• अनुचुंबकीय: d ब्लॉक तत्व या आयन के संयोजक कोश में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, उन्हें अनुचुंबकीय पदार्थ के रूप में जाना जाता है।  इनका यौगिक चुंबकीय क्षेत्र में आकर्षित होता है।
• प्रतिचुंबकीय: d ब्लॉक तत्व या आयन के संयोजक कोश में युग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, इसे प्रतिचुंबकीय पदार्थ के रूप में जाना जाता है।  इनके यौगिक चुंबकीय क्षेत्र में प्रतिकर्षित करते हैं।
• लौहचुंबकीय: d ब्लॉक तत्व में प्रबल अनुचुंबकीय गुण होते हैं जिन्हें लौहचुंबकीय पदार्थ के रूप में जाना जाता है।

अधिकांश d ब्लॉक तत्व प्रकृति में अनुचुंबकीय हैं।

मिश्रधातु निर्माण

d ब्लॉक तत्वों का उपयोग मिश्र धातु के निर्माण के लिए किया जाता है। मिश्र धातु धातुओं का एक विशेष संयोजन है जो अच्छी ताकत वाली धातु प्राप्त करने के लिए बनाई जाती है और दूसरा उद्देश्य संक्षारण से बचाव के लिए होता है।

उदाहरण

• पीतल.  – Cu (75 – 90 %) +sn ( 10 – 25 %)
•  बेल धातु – Cu (80 %) + sn (20 %)
•  निक्रोम. -- Ni ( 80 - 85 %)+ Cr (15 - 20 %)
• मैग्नेलियम -- Al ( 95%) + Mn ( 5%)

महत्वपूर्ण प्रश्न

• संक्रमण धातुएँ क्या हैं? कुछ उदाहरण देकर समझाइए।

• प्रतिचुंबकीय पदार्थ बाह्य चुंबकीय क्षेत्र में विकर्षित क्यों होता है?