वर्ग 13 के तत्व, इलेक्ट्रॉनिक विन्यास, भौतिक व रासायनिक गुण, उपयोग

वर्ग 13 के तत्व

आवर्त सारणी के p ब्लॉक के वर्ग 13 में पांच तत्व हैं।
बोरॉन (B), एलुमिनियम (Al), गैलियम (Ga), इंडियन (In) और थैलियम (Tl) हैं।
चूंकि वर्ग 13 का प्रथम सदस्य बोरॉन है इसलिए वर्ग 13 के तत्वों को बोरॉन परिवार के तत्व (elements of boron family in Hindi) कहते हैं। इस वर्ग में बोरॉन को छोड़कर अन्य सभी तत्व धातु हैं।

वर्ग 13 के तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास

वर्ग 13 के तत्वों के बाह्य कोश का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास ns²np¹ होता है। बाह्य कोश के इलेक्ट्रॉन विन्यास में समानता होने के कारण यह तत्व गुणों में भी समानताएं दर्शाते हैं। वर्ग 13 के तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास निम्न प्रकार से हैं।
1. बोरॉन B – (5) ⇒ 1s² 2s²2p¹
2. एलुमिनियम Al -(13) ⇒ 1s² 2s²2p⁶ 3s²3p¹
3. गैलियम Ga (31) ⇒ 1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁶ 3d¹⁰ 4s²4p¹
4. इंडियन In – (49) ⇒ 1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁶ 3d¹⁰ 4s²4p⁶4d¹⁰ 5s²5p¹
5. थैलियम Tl – (81) ⇒ 1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁶ 3d¹⁰ 4s²4p⁶4d¹⁰ 4f¹⁴ 5s² 5p⁶5d¹⁰ 6s²6p¹ या [Xe]4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s²6p¹

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परमाणु त्रिज्याएं

बोरॉन की परमाणु त्रिज्या छोटी होती है वर्ग में ऊपर से नीचे की ओर जाने पर परमाणु जाएं बढ़ती जाती हैं Ga की परमाणु त्रिज्या Al की परमाणु त्रिज्या से कम होती है।

विद्युत ऋणात्मकता

वर्ग 13 के तत्वों की विद्युत ऋणात्मकता वर्ग में ऊपर से नीचे की ओर जाने पर बोरॉन से एलुमिनियम तक घटती है। तत्पश्चात बढ़ती जाती है। यह परमाणवीय आकार में अनियमितताओं के कारण होती है।

वर्ग 13 के तत्वों के भौतिक गुण

• वर्ग 13 में ऊपर से नीचे की ओर जाने पर आयनिक त्रिज्याएं बढ़ती हैं।
• बोरॉन काले रंग का अत्यधिक कठोर तत्व है।
• गैलियम का गलनांक बहुत कम लगभग 303K होता है अतः गर्मियों के मौसम में यह द्रव अवस्था में मिलता है।
• वर्ग 13 के तत्वों का घनत्व वर्ग में ऊपर से नीचे की ओर जाने पर बोरॉन से थैलियम तक बढ़ता जाता है।

वर्ग 13 के तत्वों के रासायनिक गुण

1. अभिक्रियाशीलता – एल्युमीनियम उच्च ताप पर गर्म करने पर ऑक्सीजन, सल्फर, नाइट्रोजन और हैलोजन से सीधे संयोग करके ऑक्साइड (Al₂O₃), सल्फाइड (Al₂S₃), नाइट्राइल (AlN) और हैलाइड (Al₂Cl₆) बनाता है।

2. गर्म सांद्र नाइट्रिक अम्ल HNO₃ अक्रिस्टलीय बोरॉन को ऑर्थोबोरिक अम्ल में ऑक्सीकृत करता है।
B + 3HNO₃ \xrightarrow {गर्म} H₃BO₃ + 3NO₂

3. हैलाइड – बोरॉन ट्राई हैलाइड सहसंयोजक यौगिक है। और लुईस अम्ल का कार्य करते हैं। बोरॉन ट्राई हैलाइड जल द्वारा अपघटित हो जाते हैं।
4BF₃ + 3H₂O \longrightarrow 3HBF₄ + H₃BO₃

वर्ग 13 के तत्वों के उपयोग

1. ऑर्थोबोरिक अम्ल का उपयोग पूर्तिरोधी के रूप में होता है।
2. एलुमिनियम बर्तन, खिलौने, मूर्तियां, सांचे तथा वाहनों के पूर्जे आदि को बनाने में प्रयोग होता है।
3. निर्जल एलुमिनियम क्लोराइड पेट्रोलियम के भंजन में प्रयुक्त होता है।