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

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।
गुणबोरॉनएलुमिनियमगैलियमइंडियनथैलियम
परमाणु क्रमांक513314981
परमाणु भार10.8126.9869.72114.82204.38
गलनांक K2453933303430576
क्वथनांक K39232740267623531730
घनत्व g/cm³2.352.705.907.3111.85

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।

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