उदीयमान हाइड्रोजन: Difference between revisions
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उदीयमान हाइड्रोजन [[कार्बनिक रसायन विज्ञान]] में एक प्राचीन अवधारणा है जिसे एक बार [[क्लेमेंसेन कमी|क्लेमेंसेन अपचयन]] और बौवेल्ट-ब्लैंक अपचयन जैसी घुलनशील धातु अभिक्रियाओं को समझाने के लिए लागू किया गया था। चूँकि कार्बनिक यौगिक H<sub>2</sub> के साथ क्रिया नहीं करते हैं, हाइड्रोजन की विशेष अवस्था की परिकल्पना की गई थी। अब यह समझा जाता है कि घुलनशील [[धातु]] की अभिक्रियाएँ धातु की सतह पर होती हैं, और उदीयमान हाइड्रोजन की अवधारणा को कार्बनिक रसायन विज्ञान में अप्रत्यय कर दिया गया है। <ref name = Laborda /><ref name = ChemAsianJ-2012 /> यद्यपि, [[ इलेक्ट्रोलीज़ |इलेक्ट्रोलीज़]] और एनारोबिक संक्षारण (उदाहरण के लिए, दृढ़ [[ अम्ल |अम्ल]] ([[हाइड्रोक्लोरिक एसिड|हाइड्रोक्लोरिक अम्ल]]) में [[ जस्ता |जस्ता]] का विघटन और दृढ़ क्षार [[सोडियम हाइड्रॉक्साइड|(सोडियम हाइड्रॉक्साइड]]) (रसायन विज्ञान) में [[ अल्युमीनियम |अल्युमीनियम]] का विघटन) के संपर्क में आने वाली धातुओं में हाइड्रोजन के भंगुरता को समझाने के लिए अकार्बनिक रसायन विज्ञान और संक्षारण विज्ञान में [[परमाणु हाइड्रोजन]] के निर्माण का बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है। हाइड्रोजन उत्सर्जन का तंत्र सर्वप्रथम जॉनसन (1875) द्वारा प्रस्तावित किया गया था।<ref name="Johnson_1875">{{cite journal |last1=Johnson |first1=William H. |date=31 December 1875 |title=द्वितीय. हाइड्रोजन और एसिड की क्रिया से लोहे और स्टील में उत्पन्न होने वाले कुछ उल्लेखनीय परिवर्तनों पर|url=https://www.jstor.org/stable/pdf/113285.pdf |journal=Proceedings of the Royal Society of London |volume=23 |issue=156–163 |pages=168–179 |doi=10.1098/rspl.1874.0024 |jstor=113285 |issn=0370-1662 |eissn=2053-9126 |pmid=|s2cid=97579399 }}</ref> कार्बनिक विलायक में कार्बनिक अभिकर्मकों के साथ अभिक्रिया करने में हाइड्रोजन परमाणुओं की अक्षमता सामान्य धातुओं ([[ इस्पात |इस्पात]], [[टाइटेनियम]]) के [[क्रिस्टल लैटिस|क्रिस्टल जालक]] में तुरंत | उदीयमान हाइड्रोजन [[कार्बनिक रसायन विज्ञान]] में एक प्राचीन अवधारणा है जिसे एक बार [[क्लेमेंसेन कमी|क्लेमेंसेन अपचयन]] और बौवेल्ट-ब्लैंक अपचयन जैसी घुलनशील धातु अभिक्रियाओं को समझाने के लिए लागू किया गया था। चूँकि कार्बनिक यौगिक H<sub>2</sub> के साथ क्रिया नहीं करते हैं, हाइड्रोजन की विशेष अवस्था की परिकल्पना की गई थी। अतः अब यह समझा जाता है कि घुलनशील [[धातु]] की अभिक्रियाएँ धातु की सतह पर होती हैं, और उदीयमान हाइड्रोजन की अवधारणा को कार्बनिक रसायन विज्ञान में अप्रत्यय कर दिया गया है। <ref name = Laborda /><ref name = ChemAsianJ-2012 /> यद्यपि, [[ इलेक्ट्रोलीज़ |इलेक्ट्रोलीज़]] और एनारोबिक संक्षारण (उदाहरण के लिए, दृढ़ [[ अम्ल |अम्ल]] ([[हाइड्रोक्लोरिक एसिड|हाइड्रोक्लोरिक अम्ल]]) में [[ जस्ता |जस्ता]] का विघटन और दृढ़ क्षार [[सोडियम हाइड्रॉक्साइड|(सोडियम हाइड्रॉक्साइड]]) (रसायन विज्ञान) में [[ अल्युमीनियम |अल्युमीनियम]] का विघटन) के संपर्क में आने वाली धातुओं में हाइड्रोजन के भंगुरता को समझाने के लिए अकार्बनिक रसायन विज्ञान और संक्षारण विज्ञान में [[परमाणु हाइड्रोजन]] के निर्माण का बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है। ई प्रकार से हाइड्रोजन उत्सर्जन का तंत्र सर्वप्रथम जॉनसन (1875) द्वारा प्रस्तावित किया गया था।<ref name="Johnson_1875">{{cite journal |last1=Johnson |first1=William H. |date=31 December 1875 |title=द्वितीय. हाइड्रोजन और एसिड की क्रिया से लोहे और स्टील में उत्पन्न होने वाले कुछ उल्लेखनीय परिवर्तनों पर|url=https://www.jstor.org/stable/pdf/113285.pdf |journal=Proceedings of the Royal Society of London |volume=23 |issue=156–163 |pages=168–179 |doi=10.1098/rspl.1874.0024 |jstor=113285 |issn=0370-1662 |eissn=2053-9126 |pmid=|s2cid=97579399 }}</ref> कार्बनिक विलायक में कार्बनिक अभिकर्मकों के साथ अभिक्रिया करने में हाइड्रोजन परमाणुओं की अक्षमता सामान्य धातुओं ([[ इस्पात |इस्पात]], [[टाइटेनियम]]) के [[क्रिस्टल लैटिस|क्रिस्टल जालक]] में तुरंत विस्तारित होने में सक्षम हाइड्रोजन परमाणुओं के क्षणिक निर्माण को बाहर नहीं करती है, [[प्लैटिनॉइड]] समूह ([[प्लैटिनम|Pt]], [[ दुर्ग |Pd,]], [[ रोडियाम |Rh,]] [[दयाता|Ru,]] [[ निकल |Ni]]) से भिन्न, जो आणविक [[ dihydrogen |डाइहाइड्रोजन]] (H<sub>2</sub>) को परमाणु हाइड्रोजन में अलग करने के लिए जाने जाते हैं। | ||
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[[नवजात अवस्था (रसायन विज्ञान)|उदीयमान अवस्था (रसायन विज्ञान)]] में हाइड्रोजन के रासायनिक गुणों का [[आणविक हाइड्रोजन]] से भिन्न होने का विचार 19वीं शताब्दी के मध्य में विकसित हुआ। [[अलेक्जेंडर विलियम विलियमसन]] ने छात्रों के लिए अपनी पाठ्यपुस्तक रसायन विज्ञान में बार-बार उदीयमान हाइड्रोजन का उल्लेख किया है, उदाहरण के लिए [[ क्लोरोफार्म |क्लोरोफार्म]] और डाइक्लोरोमेथेन जैसे उत्पाद बनाने के लिए हाइड्रोजन के साथ कार्बन [[क्लोराइड|टेट्राक्लोराइड]] की प्रतिस्थापन अभिक्रिया के विषय में लिखते हुए कि "इस उद्देश्य के लिए हाइड्रोजन को उदीयमान अवस्था में होना चाहिए, क्योंकि मुक्त हाइड्रोजन प्रभाव उत्पन्न नहीं करता है"।<ref name = Williamson1868 /> विलियमसन ने [[मार्सेलिन बर्थेलॉट]] के पहले के कार्य में उदीयमान हाइड्रोजन के उपयोग का भी वर्णन किया है।<ref name = Williamson1866 /> फ्रैन्शॉट ने 1896 में इस अवधारणा पर एक लेख प्रकाशित किया,<ref name = Franchot /> जिस पर टॉमासी ने जटिल प्रतिक्रिया व्यक्त की, जिन्होंने अपने स्वयं के कार्य की ओर संकेत किया, जिसमें निष्कर्ष निकाला गया कि "उदीयमान हाइड्रोजन H + ''x'' कैलोरी के अतिरिक्त और कुछ नहीं है"।<ref name = Tommasi /> | अतः [[नवजात अवस्था (रसायन विज्ञान)|उदीयमान अवस्था (रसायन विज्ञान)]] में हाइड्रोजन के रासायनिक गुणों का [[आणविक हाइड्रोजन]] से भिन्न होने का विचार 19वीं शताब्दी के मध्य में विकसित हुआ। [[अलेक्जेंडर विलियम विलियमसन]] ने छात्रों के लिए अपनी पाठ्यपुस्तक रसायन विज्ञान में बार-बार उदीयमान हाइड्रोजन का उल्लेख किया है, उदाहरण के लिए [[ क्लोरोफार्म |क्लोरोफार्म]] और डाइक्लोरोमेथेन जैसे उत्पाद बनाने के लिए हाइड्रोजन के साथ कार्बन [[क्लोराइड|टेट्राक्लोराइड]] की प्रतिस्थापन अभिक्रिया के विषय में लिखते हुए कि "इस उद्देश्य के लिए हाइड्रोजन को उदीयमान अवस्था में होना चाहिए, क्योंकि मुक्त हाइड्रोजन प्रभाव उत्पन्न नहीं करता है"।<ref name = Williamson1868 /> विलियमसन ने [[मार्सेलिन बर्थेलॉट]] के पहले के कार्य में उदीयमान हाइड्रोजन के उपयोग का भी वर्णन किया है।<ref name = Williamson1866 /> फ्रैन्शॉट ने 1896 में इस अवधारणा पर एक लेख प्रकाशित किया,<ref name = Franchot /> जिस पर टॉमासी ने जटिल प्रतिक्रिया व्यक्त की, जिन्होंने अपने स्वयं के कार्य की ओर संकेत किया, जिसमें निष्कर्ष निकाला गया कि "उदीयमान हाइड्रोजन H + ''x'' कैलोरी के अतिरिक्त और कुछ नहीं है"।<ref name = Tommasi /> | ||
उदीयमान हाइड्रोजन शब्द का प्रयोग 20वीं शताब्दी में भी जारी रहा।<ref>{{cite journal|journal=Org. Synth.|author=J. W. McCutcheon|year=1942|volume=22|page=75|title=लिनोलिक एसिड|doi=10.15227/orgsyn.022.0075}}</ref> | इस प्रकार से उदीयमान हाइड्रोजन शब्द का प्रयोग 20वीं शताब्दी में भी जारी रहा।<ref>{{cite journal|journal=Org. Synth.|author=J. W. McCutcheon|year=1942|volume=22|page=75|title=लिनोलिक एसिड|doi=10.15227/orgsyn.022.0075}}</ref> | ||
== निम्न और उच्च पीएच पर अपचायी कर्मक == | == निम्न और उच्च पीएच पर अपचायी कर्मक == | ||
डेवार्डा की [[मिश्र धातु]] (एल्यूमीनियम की मिश्र धातु (~45%), तांबा (~50%) और जिंक (~5%)) एक अपचायी कर्मक है जिसका उपयोग सामान्यतः नम विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में [[अमोनिया]] ({{Chem|NH|3}}) में कमी के बाद [[नाइट्रेट]] ({{chem|NO|3|-}}) के निर्धारण के लिए क्षारीय परिस्थितियों में तथाकथित उदीयमान हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए किया जाता था। | अतः डेवार्डा की [[मिश्र धातु]] (एल्यूमीनियम की मिश्र धातु (~45%), तांबा (~50%) और जिंक (~5%)) एक अपचायी कर्मक है जिसका उपयोग सामान्यतः नम विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में [[अमोनिया]] ({{Chem|NH|3}}) में कमी के बाद [[नाइट्रेट]] ({{chem|NO|3|-}}) के निर्धारण के लिए क्षारीय परिस्थितियों में तथाकथित उदीयमान हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए किया जाता था। | ||
[[मार्श परीक्षण]] में, [[ हरताल |आर्सेनिक]] निर्धारण ([[आर्सेनेट]] ({{chem|AsO|4|3-}}) और [[आर्सेनाइट]] ({{chem|AsO|3|3-}}) के [[ आर्सेन |आर्सेन]] में ({{chem|AsH|3}}) में अपचायन से) के लिए उपयोग किए जाने वाले, हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ जिंक पाउडर के संपर्क से हाइड्रोजन उत्पन्न होता है। | इस प्रकार से [[मार्श परीक्षण]] में, [[ हरताल |आर्सेनिक]] निर्धारण ([[आर्सेनेट]] ({{chem|AsO|4|3-}}) और [[आर्सेनाइट]] ({{chem|AsO|3|3-}}) के [[ आर्सेन |आर्सेन]] में ({{chem|AsH|3}}) में अपचायन से) के लिए उपयोग किए जाने वाले, हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ जिंक पाउडर के संपर्क से हाइड्रोजन उत्पन्न होता है। | ||
इसलिए, ज्ञात की जाने वाली प्रजातियों की अस्थिरता के अनुसार, निम्न या उच्च पीएच पर हाइड्रोजन का उत्पादन सरलता से किया जा सकता है। मार्श परीक्षण में अम्ल की स्थिति आर्सीन गैस (AsH<sub>3</sub>) की तीव्रता से निकलने को बढ़ावा देती है, जबकि हाइपरअल्कलाइन हल के अंतर्गत, निम्न अमोनिया (NH<sub>3</sub>) के विघटन में अत्यधिक सुविधा होती है ([[अमोनियम]] आयन {{chem|NH|4|+}} अम्लीय परिस्थितियों में [[जलीय घोल]] में घुलनशील होता है)। | इसलिए, ज्ञात की जाने वाली प्रजातियों की अस्थिरता के अनुसार, निम्न या उच्च पीएच पर हाइड्रोजन का उत्पादन सरलता से किया जा सकता है। अतः मार्श परीक्षण में अम्ल की स्थिति आर्सीन गैस (AsH<sub>3</sub>) की तीव्रता से निकलने को बढ़ावा देती है, जबकि हाइपरअल्कलाइन हल के अंतर्गत, निम्न अमोनिया (NH<sub>3</sub>) के विघटन में अत्यधिक सुविधा होती है ([[अमोनियम]] आयन {{chem|NH|4|+}} अम्लीय परिस्थितियों में [[जलीय घोल]] में घुलनशील होता है)। | ||
== यह भी देखें == | == यह भी देखें == | ||
Revision as of 19:22, 11 December 2023
उदीयमान हाइड्रोजन कार्बनिक रसायन विज्ञान में एक प्राचीन अवधारणा है जिसे एक बार क्लेमेंसेन अपचयन और बौवेल्ट-ब्लैंक अपचयन जैसी घुलनशील धातु अभिक्रियाओं को समझाने के लिए लागू किया गया था। चूँकि कार्बनिक यौगिक H2 के साथ क्रिया नहीं करते हैं, हाइड्रोजन की विशेष अवस्था की परिकल्पना की गई थी। अतः अब यह समझा जाता है कि घुलनशील धातु की अभिक्रियाएँ धातु की सतह पर होती हैं, और उदीयमान हाइड्रोजन की अवधारणा को कार्बनिक रसायन विज्ञान में अप्रत्यय कर दिया गया है। [1][2] यद्यपि, इलेक्ट्रोलीज़ और एनारोबिक संक्षारण (उदाहरण के लिए, दृढ़ अम्ल (हाइड्रोक्लोरिक अम्ल) में जस्ता का विघटन और दृढ़ क्षार (सोडियम हाइड्रॉक्साइड) (रसायन विज्ञान) में अल्युमीनियम का विघटन) के संपर्क में आने वाली धातुओं में हाइड्रोजन के भंगुरता को समझाने के लिए अकार्बनिक रसायन विज्ञान और संक्षारण विज्ञान में परमाणु हाइड्रोजन के निर्माण का बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है। ई प्रकार से हाइड्रोजन उत्सर्जन का तंत्र सर्वप्रथम जॉनसन (1875) द्वारा प्रस्तावित किया गया था।[3] कार्बनिक विलायक में कार्बनिक अभिकर्मकों के साथ अभिक्रिया करने में हाइड्रोजन परमाणुओं की अक्षमता सामान्य धातुओं (इस्पात, टाइटेनियम) के क्रिस्टल जालक में तुरंत विस्तारित होने में सक्षम हाइड्रोजन परमाणुओं के क्षणिक निर्माण को बाहर नहीं करती है, प्लैटिनॉइड समूह (Pt, Pd,, Rh, Ru, Ni) से भिन्न, जो आणविक डाइहाइड्रोजन (H2) को परमाणु हाइड्रोजन में अलग करने के लिए जाने जाते हैं।
इतिहास
अतः उदीयमान अवस्था (रसायन विज्ञान) में हाइड्रोजन के रासायनिक गुणों का आणविक हाइड्रोजन से भिन्न होने का विचार 19वीं शताब्दी के मध्य में विकसित हुआ। अलेक्जेंडर विलियम विलियमसन ने छात्रों के लिए अपनी पाठ्यपुस्तक रसायन विज्ञान में बार-बार उदीयमान हाइड्रोजन का उल्लेख किया है, उदाहरण के लिए क्लोरोफार्म और डाइक्लोरोमेथेन जैसे उत्पाद बनाने के लिए हाइड्रोजन के साथ कार्बन टेट्राक्लोराइड की प्रतिस्थापन अभिक्रिया के विषय में लिखते हुए कि "इस उद्देश्य के लिए हाइड्रोजन को उदीयमान अवस्था में होना चाहिए, क्योंकि मुक्त हाइड्रोजन प्रभाव उत्पन्न नहीं करता है"।[4] विलियमसन ने मार्सेलिन बर्थेलॉट के पहले के कार्य में उदीयमान हाइड्रोजन के उपयोग का भी वर्णन किया है।[5] फ्रैन्शॉट ने 1896 में इस अवधारणा पर एक लेख प्रकाशित किया,[6] जिस पर टॉमासी ने जटिल प्रतिक्रिया व्यक्त की, जिन्होंने अपने स्वयं के कार्य की ओर संकेत किया, जिसमें निष्कर्ष निकाला गया कि "उदीयमान हाइड्रोजन H + x कैलोरी के अतिरिक्त और कुछ नहीं है"।[7]
इस प्रकार से उदीयमान हाइड्रोजन शब्द का प्रयोग 20वीं शताब्दी में भी जारी रहा।[8]
निम्न और उच्च पीएच पर अपचायी कर्मक
अतः डेवार्डा की मिश्र धातु (एल्यूमीनियम की मिश्र धातु (~45%), तांबा (~50%) और जिंक (~5%)) एक अपचायी कर्मक है जिसका उपयोग सामान्यतः नम विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में अमोनिया (NH
3) में कमी के बाद नाइट्रेट (NO−
3) के निर्धारण के लिए क्षारीय परिस्थितियों में तथाकथित उदीयमान हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए किया जाता था।
इस प्रकार से मार्श परीक्षण में, आर्सेनिक निर्धारण (आर्सेनेट (AsO3−
4) और आर्सेनाइट (AsO3−
3) के आर्सेन में (AsH
3) में अपचायन से) के लिए उपयोग किए जाने वाले, हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ जिंक पाउडर के संपर्क से हाइड्रोजन उत्पन्न होता है।
इसलिए, ज्ञात की जाने वाली प्रजातियों की अस्थिरता के अनुसार, निम्न या उच्च पीएच पर हाइड्रोजन का उत्पादन सरलता से किया जा सकता है। अतः मार्श परीक्षण में अम्ल की स्थिति आर्सीन गैस (AsH3) की तीव्रता से निकलने को बढ़ावा देती है, जबकि हाइपरअल्कलाइन हल के अंतर्गत, निम्न अमोनिया (NH3) के विघटन में अत्यधिक सुविधा होती है (अमोनियम आयन NH+
4 अम्लीय परिस्थितियों में जलीय घोल में घुलनशील होता है)।
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ Laborda, F.; Bolea, E.; Baranguan, M. T.; Castillo, J. R. (2002). "Hydride generation in analytical chemistry and nascent hydrogen: when is it going to be over?". Spectrochim. Acta B. 57 (4): 797–802. Bibcode:2002AcSpe..57..797L. doi:10.1016/S0584-8547(02)00010-1.
- ↑ Fábos, Viktória; Yuen, Alexander K. L.; Masters, Anthony F.; Maschmeyer, Thomas (2012). "Exploring the myth of nascent hydrogen and its implications for biomass conversions". Chem. Asian J. 7 (11): 2629–2637. doi:10.1002/asia.201200557. PMID 22952036.
- ↑ Johnson, William H. (31 December 1875). "द्वितीय. हाइड्रोजन और एसिड की क्रिया से लोहे और स्टील में उत्पन्न होने वाले कुछ उल्लेखनीय परिवर्तनों पर" (PDF). Proceedings of the Royal Society of London. 23 (156–163): 168–179. doi:10.1098/rspl.1874.0024. eISSN 2053-9126. ISSN 0370-1662. JSTOR 113285. S2CID 97579399.
- ↑ Williamson, Alexander William (1868). Chemistry for Students. Clarendon Press. p. 139.
- ↑ Williamson, Alexander W. (1866). "Organic chemistry". The Chemical News and Journal of Physical Science. 13 (318): 14–17.
- ↑ Franchot, R. (1896). "Nascent hydrogen". J. Phys. Chem. 1 (2): 75–80. doi:10.1021/j150584a002.
- ↑ Tommasi, D. (1897). "Comment on the note of R. Franchot entitled "Nascent hydrogen"". J. Phys. Chem. 1 (9): 555. doi:10.1021/j150591a004.
- ↑ J. W. McCutcheon (1942). "लिनोलिक एसिड". Org. Synth. 22: 75. doi:10.15227/orgsyn.022.0075.
