स्ट्रॉन्शियम (Sr) अभ्यास मार्गदर्शक: CBSE, JEE, NEET साठी

स्ट्रॉन्शियमची (Sr) ओळख

स्ट्रॉन्शियम हे एक चमकदार चांदीसारखे पांढरे आणि अत्यंत प्रतिक्रियाशील धातू आहे, जे अल्कलाईन अर्थ मेटल आहे. ते निसर्गात कधीही मुक्त स्थितीत आढळत नाही परंतु स्ट्रॉन्टियानाईट (SrCO₃) आणि सेलेस्टाईट (SrSO₄) सारख्या खनिजांमध्ये उपस्थित असते. याचा सर्वात ओळखला जाणारा उपयोग फटाक्यांमध्ये (पायरोटेक्निक्स) होतो, जिथे याची संयुगे फटाक्यांना चमकदार गडद लाल रंग देतात. किरणोत्सर्गी समस्थानिक स्ट्रॉन्शियम-90 (⁹⁰Sr) हा अणुभट्ट्यांमधील प्रतिक्रियांमध्ये एक महत्त्वाचे विखंडन उत्पादन आहे कारण ते कॅल्शियमची नक्कल करून हाडांमध्ये जमा होते.

CBSE/JEE द्रुत उजळणी नोट्स

चिन्ह: Sr
अणुक्रमांक: 38
अणुवस्तुमान: 87.62 g/mol
गट: 2 (अल्कलाईन अर्थ मेटल्स)
आवर्त: 5
संयुजा: +2
स्वरूप: मऊ, चमकदार चांदीसारखे पांढरे, लवचिक आणि वर्धनीय धातू. अत्यंत प्रतिक्रियाशील.
ऑक्सिडीकरण अवस्था: +2 (याच्या संयुगांमध्ये प्रमुख आणि जवळजवळ अनन्य).
इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी (पॉलिंग स्केल): 0.95
घनता: 2.64 g/cm³ (20 °C तापमानावर)
द्रवणांक: 777 °C (1431 °F)
उत्कलनांक: 1377 °C (2511 °F)
ज्योत चाचणीचा रंग: गडद लाल (स्ट्रॉन्शियमचे वैशिष्ट्यपूर्ण).

इलेक्ट्रॉन संरूपण आणि बंध तयार करण्याची सवय

इलेक्ट्रॉन संरूपण

मूलभूत अवस्थेतील इलेक्ट्रॉन संरूपण: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 5s²
संक्षेपित इलेक्ट्रॉन संरूपण: [Kr] 5s²

बंध तयार करण्याची सवय

गट 2 मध्ये असल्याने, स्ट्रॉन्शियम सहजपणे त्याचे दोन व्हॅलन्स 5s² इलेक्ट्रॉन गमावून स्थिर उत्कृष्ट वायू संरूपण (क्रिप्टॉनचे) प्राप्त करते.

आयन निर्मिती: ते द्विधनात्मक कॅटायन, Sr²⁺, तयार करते.
आयनीकरण ऊर्जा: पहिली आणि दुसरी दोन्ही आयनीकरण ऊर्जा तुलनेने कमी आहेत, जी याची धातूची प्रकृती आणि इलेक्ट्रॉन गमावण्याची सुलभता दर्शवते.
इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी: याची कमी इलेक्ट्रोनेगेटिव्हिटी आयनिक बंध तयार करण्याकडे तीव्र प्रवृत्ती दर्शवते.
बंधाचा प्रकार: स्ट्रॉन्शियम प्रामुख्याने अधातूंशी आयनिक संयुगे तयार करते (उदा. SrCl₂, SrO), ज्यात कमी सहसंयोजक वैशिष्ट्य असते.

महत्त्वाच्या रासायनिक अभिक्रिया

स्ट्रॉन्शियम एक अत्यंत प्रतिक्रियाशील धातू आहे, जे विविध पदार्थांशी सहजपणे अभिक्रिया करते.

ऑक्सिजनसोबत (हवा) अभिक्रिया

स्ट्रॉन्शियम हवेत वेगाने मलिन होते, ज्यामुळे स्ट्रॉन्शियम ऑक्साईड तयार होते. 2Sr(s) + O₂(g) → 2SrO(s)

पाण्यासोबत अभिक्रिया

स्ट्रॉन्शियम थंड पाण्यासोबत जोरदारपणे अभिक्रिया करून स्ट्रॉन्शियम हायड्रॉक्साईड आणि हायड्रोजन वायू तयार करते. Sr(s) + 2H₂O(l) → Sr(OH)₂(aq) + H₂(g)

हॅलोजेनसोबत अभिक्रिया

स्ट्रॉन्शियम थेट हॅलोजेनसोबत अभिक्रिया करून आयनिक हॅलाईड्स तयार करते. Sr(s) + Cl₂(g) → SrCl₂(s) (स्ट्रॉन्शियम क्लोराईड) सामान्य स्वरूप: Sr(s) + X₂(g) → SrX₂(s) (जेथे X = F, Cl, Br, I)

आम्लासोबत अभिक्रिया

स्ट्रॉन्शियम सौम्य आम्लासोबत सहजपणे अभिक्रिया करून स्ट्रॉन्शियम मीठ आणि हायड्रोजन वायू तयार करते. Sr(s) + 2HCl(aq) → SrCl₂(aq) + H₂(g) (स्ट्रॉन्शियम क्लोराईड) सामान्य स्वरूप: Sr(s) + 2HX(aq) → SrX₂(aq) + H₂(g)

स्ट्रॉन्शियम कार्बोनेटचे उष्णता विघटन

स्ट्रॉन्शियम कार्बोनेट उच्च तापमानावर विघटन होऊन स्ट्रॉन्शियम ऑक्साईड आणि कार्बन डायऑक्साईड तयार करते. SrCO₃(s) → SrO(s) + CO₂(g)

ज्योत चाचणी

जेव्हा स्ट्रॉन्शियम संयुगांना ज्योतमध्ये गरम केले जाते, तेव्हा ते वैशिष्ट्यपूर्ण गडद लाल रंग देतात, ज्याचा उपयोग गुणात्मक विश्लेषणासाठी केला जातो. हे व्हॅलन्स इलेक्ट्रॉनच्या उत्तेजितीकरणामुळे होते, जे नंतर त्यांच्या मूळ स्थितीत परतताना विशिष्ट तरंगलांबीवर प्रकाश उत्सर्जित करतात.

औद्योगिक आणि जैविक महत्त्व

औद्योगिक महत्त्व

पायरोटेक्निक्स: स्ट्रॉन्शियम लवणे, विशेषतः स्ट्रॉन्शियम नायट्रेट (Sr(NO₃)₂), फटाके, सिग्नल फ्लेअर्स आणि ट्रेसर दारूगोळ्यामध्ये चमकदार गडद लाल रंग तयार करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणावर वापरली जातात.
काच उत्पादन: जुन्या दूरदर्शन आणि मॉनिटर्समधील कॅथोड रे ट्यूब्स (CRTs) च्या काचेमध्ये स्ट्रॉन्शियम कार्बोनेट (SrCO₃) समाविष्ट केले जाते जे कार्य करताना उत्सर्जित होणारे एक्स-रे शोषून घेते.
फेराईट मॅग्नेट: स्ट्रॉन्शियम फेराईट (SrFe₁₂O₁₉) हे लहान मोटर्स, लाउडस्पीकर आणि विविध इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या कायमस्वरूपी चुंबकांच्या उत्पादनातील एक महत्त्वाचा घटक आहे.
झिंकचे इलेक्ट्रोलाइटिक उत्पादन: झिंकच्या इलेक्ट्रोलाइटिक शुद्धीकरण प्रक्रियेत शिसे (lead) अशुद्धी दूर करण्यासाठी स्ट्रॉन्शियमचा वापर केला जातो.

जैविक महत्त्व

हाडांचे चयापचय: कॅल्शियमशी रासायनिक समानता असल्यामुळे, स्ट्रॉन्शियम हाडांच्या मॅट्रिक्समध्ये समाविष्ट होऊ शकते.
स्ट्रॉन्शियम रॅनेलेट: हे स्ट्रॉन्शियम-युक्त औषध ऑस्टिओपोरोसिस, हाडे कमकुवत करणाऱ्या रोगाच्या उपचारात वापरले जाते. ते हाडांच्या निर्मितीस उत्तेजित करून आणि हाडांचे शोषण कमी करून कार्य करते.
किरणोत्सर्गी समस्थानिक Sr-90: हा एक धोकादायक किरणोत्सर्गी समस्थानिक आहे (28.8 वर्षांचे अर्धायुष्य असलेला बीटा उत्सर्जक) जो अणुविखंडनात तयार होतो. हा जैविकदृष्ट्या धोकादायक आहे कारण, कॅल्शियमप्रमाणे, तो हाडे आणि दातांमध्ये शोषला जाऊ शकतो, ज्यामुळे हाडांचा कर्करोग आणि ल्युकेमिया होऊ शकतो.