चाँदी (Ag): गुणधर्म, अभिक्रियाएँ और उपयोग

चाँदी (Ag) का परिचय

चाँदी (Ag) एक बहुमूल्य संक्रमण धातु है जो अपनी विशिष्ट चमक, उच्च विद्युत और तापीय चालकता, तथा परिवेशी परिस्थितियों में रासायनिक निष्क्रियता के लिए जानी जाती है। आभूषण और सिक्कों में इसके पारंपरिक उपयोग के अलावा, चाँदी अपने अद्वितीय भौतिक और रासायनिक गुणों के कारण आधुनिक तकनीक, चिकित्सा और औद्योगिक अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। इसका ऐतिहासिक महत्व और विविध अनुप्रयोग इसे रसायन विज्ञान पाठ्यक्रम में अध्ययन के लिए एक महत्वपूर्ण तत्व बनाते हैं।

CBSE/JEE त्वरित संशोधन नोट्स

परमाणु संख्या (Z): 47
परमाणु द्रव्यमान (A): 107.868 g/mol
प्रतीक: Ag (लैटिन argentum से)
समूह: 11 (पहले IB)
आवर्त: 5
ब्लॉक: d-ब्लॉक (संक्रमण धातु)
स्वरूप: नरम, सफेद, चमकदार धातु; सभी धातुओं में उच्चतम विद्युत और तापीय चालकता।
घनत्व: 10.49 g/cm³
गलनांक: 961.78 °C
क्वथनांक: 2162 °C
सामान्य ऑक्सीकरण अवस्था: +1 (सबसे स्थिर)। कम सामान्य +2 (उदाहरण के लिए, AgF₂) और +3।
प्रकृति: आघातवर्ध्य और तन्य। कमरे के तापमान पर ऑक्सीजन या पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। हवा में सल्फर यौगिकों के संपर्क में आने पर धूमिल हो जाता है।

इलेक्ट्रॉन विन्यास और आबंध व्यवहार

इलेक्ट्रॉन विन्यास

चाँदी का मूल अवस्था इलेक्ट्रॉन विन्यास, पूरी तरह से भरे हुए d-उपकोश से जुड़ी स्थिरता के कारण ऑफबाऊ सिद्धांत का एक अपवाद है।

मानक विन्यास: [Kr] 4d¹⁰ 5s¹
- यह विन्यास पूरी तरह से भरे हुए 4d उपकोश के कारण असाधारण स्थिरता प्रदान करता है।

आबंध व्यवहार

चाँदी मुख्य रूप से अपने एकल 5s इलेक्ट्रॉन को खोकर +1 ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करती है।

आयनिक आबंध: अत्यधिक विद्युत् ऋणात्मक अधातुओं के साथ आयनिक यौगिक बनाती है, जैसे हैलाइड (उदाहरण के लिए, AgCl, AgBr, AgI)। अधिकांश चाँदी(I) यौगिक रंग में सफेद होते हैं।
सहसंयोजी लक्षण: आयनिक आबंध बनाते समय भी, चाँदी के यौगिक अक्सर महत्वपूर्ण सहसंयोजी लक्षण प्रदर्शित करते हैं, विशेषकर बड़े आयनों के साथ।
संकुल निर्माण: चाँदी(I) में रैखिक, दो-समन्वय संकुल आयन बनाने की प्रबल प्रवृत्ति होती है, जैसे कि डायमीनसिल्वर(I) आयन, [Ag(NH₃)₂]⁺ (टोलेंस अभिकर्मक का एक प्रमुख घटक)।
ऑक्सीकरण अवस्था +2: कम सामान्य, आमतौर पर प्रबल ऑक्सीकारक वातावरण में या अत्यधिक विद्युत् ऋणात्मक तत्वों के साथ देखा जाता है (उदाहरण के लिए, AgF₂)।

महत्वपूर्ण रासायनिक अभिक्रियाएँ

1. चाँदी का धूमिल होना (Tarnishing)

चाँदी, हाइड्रोजन सल्फाइड (H₂S) गैस और ऑक्सीजन की उपस्थिति में धूमिल हो जाती है, जिससे काला सिल्वर सल्फाइड (Ag₂S) बनता है। 4Ag(s) + 2H₂S(g) + O₂(g) → 2Ag₂S(s) + 2H₂O(l)

2. हैलोजन के साथ अभिक्रिया

चाँदी हैलोजन, विशेष रूप से क्लोरीन और ब्रोमीन के साथ आसानी से अभिक्रिया करके सिल्वर हैलाइड बनाती है। ये हैलाइड विशेष रूप से प्रकाश-संवेदनशील होते हैं।

2Ag(s) + Cl₂(g) → 2AgCl(s) (सफेद अवक्षेप, प्रकाश के संपर्क में आने पर बैंगनी हो जाता है)
2Ag(s) + Br₂(l) → 2AgBr(s) (हल्का पीला अवक्षेप, प्रकाश के संपर्क में आने पर गहरा हो जाता है)
2Ag(s) + I₂(s) → 2AgI(s) (पीला अवक्षेप, AgBr की तुलना में कम प्रकाश-संवेदनशील)
2Ag(s) + F₂(g) → 2AgF(s) (सिल्वर फ्लोराइड पानी में घुलनशील होता है, अन्य सिल्वर हैलाइड्स के विपरीत)

3. अम्लों के साथ अभिक्रिया

तनु नाइट्रिक अम्ल के साथ: चाँदी, तनु नाइट्रिक अम्ल के साथ अभिक्रिया करके सिल्वर नाइट्रेट, नाइट्रिक ऑक्साइड और पानी बनाती है। 3Ag(s) + 4HNO₃(dilute) → 3AgNO₃(aq) + NO(g) + 2H₂O(l)
सांद्र नाइट्रिक अम्ल के साथ: सांद्र नाइट्रिक अम्ल के साथ अभिक्रिया से सिल्वर नाइट्रेट, नाइट्रोजन डाइऑक्साइड और पानी प्राप्त होता है। Ag(s) + 2HNO₃(conc) → AgNO₃(aq) + NO₂(g) + H₂O(l)
अनाक्सीकारक अम्लों के साथ: चाँदी, HCl या H₂SO₄ जैसे अनाक्सीकारक अम्लों के साथ अभिक्रिया नहीं करती है क्योंकि इसका मानक इलेक्ट्रोड विभव (+0.80 V) हाइड्रोजन की तुलना में अधिक होता है।

4. सिल्वर हैलाइड्स का अवक्षेपण (गुणात्मक विश्लेषण)

सिल्वर नाइट्रेट विलयन का उपयोग हैलाइड आयनों (Cl⁻, Br⁻, I⁻) का पता लगाने के लिए किया जाता है।

क्लोराइड: AgNO₃(aq) + NaCl(aq) → AgCl(s) + NaNO₃(aq) (सफेद अवक्षेप, अतिरिक्त जलीय अमोनिया में घुलनशील)
ब्रोमाइड: AgNO₃(aq) + NaBr(aq) → AgBr(s) + NaNO₃(aq) (हल्का पीला अवक्षेप, अतिरिक्त जलीय अमोनिया में कम घुलनशील)
आयोडाइड: AgNO₃(aq) + NaI(aq) → AgI(s) + NaNO₃(aq) (पीला अवक्षेप, अतिरिक्त जलीय अमोनिया में अघुलनशील)

5. सिल्वर दर्पण का निर्माण (टोलेंस परीक्षण)

यह अभिक्रिया कार्बनिक रसायन विज्ञान में एल्डिहाइड के लिए एक प्रमुख परीक्षण है। एल्डिहाइड, डायमीनसिल्वर(I) आयन ([Ag(NH₃)₂]⁺, टोलेंस अभिकर्मक का एक घटक) को धात्विक चाँदी में अपचयित करते हैं, जिससे परखनली की भीतरी सतह पर