स्ट्रोंटियम का परिचय
स्ट्रोंटियम (प्रतीक Sr) एक रासायनिक तत्व है जिसका परमाणु क्रमांक 38 है। यह एक क्षारीय मृदा धातु है, जिसकी विशेषता इसकी चांदी जैसी सफेद उपस्थिति और उच्च अभिक्रियाशीलता है। अपने समूह के अन्य तत्वों की तरह, स्ट्रोंटियम प्रकृति में कभी भी स्वतंत्र रूप से नहीं पाया जाता है, बल्कि खनिजों में अन्य तत्वों के साथ संयुक्त रूप में मिलता है। इसके रासायनिक गुण कैल्शियम और बेरियम के समान होते हैं। स्ट्रोंटियम यौगिकों का एक उल्लेखनीय उपयोग आतिशबाजी में होता है, जहाँ वे एक शानदार लाल रंग प्रदान करते हैं, जिसे अक्सर भारत भर में दिवाली जैसे त्योहारों के दौरान देखा जाता है।
मूल गुण
स्ट्रोंटियम का परमाणु क्रमांक 38 है। यह संख्या एक स्ट्रोंटियम परमाणु के नाभिक के भीतर प्रोटॉन की संख्या को दर्शाती है। एक उदासीन परमाणु के लिए, इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रोटॉन की संख्या के बराबर होती है। स्ट्रोंटियम के सबसे सामान्य समस्थानिक का द्रव्यमान संख्या 88 होता है।
स्ट्रोंटियम की परमाणु संरचना
परमाणु संरचना को समझने में उप-परमाणु कणों — प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन — तथा परमाणु के भीतर उनकी व्यवस्था की पहचान करना शामिल है।
प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन
- प्रोटॉन: स्ट्रोंटियम का परमाणु क्रमांक 38 है। इसलिए, एक स्ट्रोंटियम परमाणु के नाभिक में 38 प्रोटॉन होते हैं। प्रोटॉन पर धनात्मक आवेश होता है।
- इलेक्ट्रॉन: एक उदासीन स्ट्रोंटियम परमाणु में, इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रोटॉन की संख्या के बराबर होती है। इस प्रकार, एक उदासीन स्ट्रोंटियम परमाणु में 38 इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो नाभिक के चारों ओर ऊर्जा कोशों में वितरित होते हैं। इलेक्ट्रॉनों पर ऋणात्मक आवेश होता है।
- न्यूट्रॉन: स्ट्रोंटियम के सबसे सामान्य समस्थानिक का द्रव्यमान संख्या (A) 88 है। न्यूट्रॉन की संख्या द्रव्यमान संख्या (A) में से परमाणु क्रमांक (Z) को घटाकर गणना की जाती है। न्यूट्रॉन की संख्या = द्रव्यमान संख्या - परमाणु क्रमांक न्यूट्रॉन की संख्या = 88 - 38 = 50 न्यूट्रॉन। न्यूट्रॉन विद्युत रूप से उदासीन कण होते हैं जो नाभिक में प्रोटॉन के साथ पाए जाते हैं।
इलेक्ट्रॉन विन्यास
इलेक्ट्रॉन विन्यास परमाणु कक्षाओं और कोशों में इलेक्ट्रॉनों की व्यवस्था का वर्णन करता है। स्ट्रोंटियम के लिए, जिसमें 38 इलेक्ट्रॉन हैं, इलेक्ट्रॉन विन्यास को दो तरीकों से लिखा जा सकता है:
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पूर्ण इलेक्ट्रॉन विन्यास: यह बढ़ती ऊर्जा के क्रम में सभी भरे हुए कक्षकों को सूचीबद्ध करता है। $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 5s^2$ यह विन्यास दर्शाता है:
- 1s कक्षक में 2 इलेक्ट्रॉन।
- 2s कक्षक में 2 इलेक्ट्रॉन और 2p कक्षकों में 6 इलेक्ट्रॉन।
- 3s कक्षक में 2 इलेक्ट्रॉन, 3p कक्षकों में 6 इलेक्ट्रॉन, और 3d कक्षकों में 10 इलेक्ट्रॉन।
- 4s कक्षक में 2 इलेक्ट्रॉन और 4p कक्षकों में 6 इलेक्ट्रॉन।
- 5s कक्षक में 2 इलेक्ट्रॉन।
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उत्कृष्ट गैस (संक्षिप्त) इलेक्ट्रॉन विन्यास: यह कोर इलेक्ट्रॉनों को दर्शाने के लिए पूर्ववर्ती उत्कृष्ट गैस के प्रतीक का उपयोग करता है, जिससे विन्यास अधिक संक्षिप्त हो जाता है। स्ट्रोंटियम से पहले आने वाली उत्कृष्ट गैस क्रिप्टन (Kr) है, जिसमें 36 इलेक्ट्रॉन होते हैं। $[Kr] 5s^2$ यह दर्शाता है कि स्ट्रोंटियम का इलेक्ट्रॉन विन्यास क्रिप्टन के स्थिर इलेक्ट्रॉन विन्यास के साथ-साथ 5s कक्षक में 2 इलेक्ट्रॉनों से मिलकर बना है।
संयोजकता इलेक्ट्रॉन
संयोजकता इलेक्ट्रॉन वे इलेक्ट्रॉन होते हैं जो परमाणु के सबसे बाहरी कोश में स्थित होते हैं। ये इलेक्ट्रॉन मुख्य रूप से रासायनिक बंधन में शामिल होते हैं। स्ट्रोंटियम के लिए, सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन कोश 5वां कोश है। इलेक्ट्रॉन विन्यास $[Kr] 5s^2$ से यह देखा गया है कि 5s कक्षक में 2 इलेक्ट्रॉन हैं। इसलिए, स्ट्रोंटियम में 2 संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं। इन दो संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति स्ट्रोंटियम को आवर्त सारणी के समूह 2 (क्षारीय मृदा धातु) में रखती है, और ये आसानी से +2 आवेश वाला धनात्मक आयन बनाने के लिए खो जाते हैं।
स्ट्रोंटियम के सामान्य उपयोग
आतिशबाजी में लाल रंग उत्पन्न करने के लिए पायरोटेक्निक्स में इसके अनुप्रयोग के अलावा, स्ट्रोंटियम यौगिकों के विभिन्न औद्योगिक उपयोग हैं। स्ट्रोंटियम-90, एक रेडियोधर्मी समस्थानिक, परमाणु विखंडन का एक उप-उत्पाद है और इसका उपयोग रेडियोआइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर (RTGs) में होता है। कुछ चिकित्सा अनुप्रयोगों में, स्ट्रोंटियम का उपयोग ऑस्टियोपोरोसिस की दवाओं में किया जाता है, और टेलीविजन और कंप्यूटर मॉनिटर के लिए कैथोड रे ट्यूब (CRT) डिस्प्ले में इसका ऐतिहासिक उपयोग रहा है।