ZnS संरचना और विशेषताएं (15 महत्वपूर्ण तथ्य)

ZnS का रासायनिक सूत्र है जिंक सल्फाइड और यह दो प्रकार की संरचनाएं बना सकता है अर्थात जिंक मिश्रण और वर्टजाइट। आइए ZnS संरचना पर कुछ और संक्षिप्त विवरणों पर चर्चा करें।

ZnS बहुरूपता दिखा सकता है और इसमें जस्ता मिश्रण संरचना का अर्थ है कि यह हीरे की तरह एक ढांचा दिखाता है और ZnS पर विभिन्न तापमानों को लागू करके यह Wurtzite में परिवर्तित हो सकता है और हेक्सागोनल आणविक समरूपता दिखा सकता है। जस्ता मिश्रण ऊष्मीय रूप से स्थिर होता है जो घन संरचना को दर्शाता है और इसे के रूप में भी जाना जाता है स्पैलराइट.

ZnS एक आयनिक यौगिक है और इसमें Zn . होता है2+ और एस2- आयन इस संरचना में दोनों Zn2+ और एस2- 1:1 स्टोइकोमेट्री में हैं। यह Zn . की चतुष्फलकीय व्यवस्था को दर्शाता है2+ और एस2- दोनों रूपों में आयन। आइए हम एकाकी जोड़े, संयोजकता इलेक्ट्रॉनों, औपचारिक आवेश और ZnS संरचना की विभिन्न विशेषताओं और इसके बारे में कुछ तथ्यों पर कुछ और विस्तृत चर्चा करें।

ZnS संरचना कैसे आकर्षित करें?

ZnS (जिंक सल्फाइड) दो अलग-अलग क्रिस्टल संरचनाओं का निर्माण करके अपनी अनूठी प्रकृति को दर्शाता है। दोनों जिंक मिश्रण और वर्टज़ाइट ZnS की संरचनाओं में कुछ सामान्य विशेषताएं हैं जिनका उल्लेख नीचे किया गया है।

  • दोनों में ZnS यानी 1 Zn . में 1:1 का स्टोइकोमेट्री है2+: 1 एस2-.
  • उन दोनों का समन्वय क्रमांक 4 यानि 4:4 समन्वय Zn2+ और एस2- आयनों।
  • त्रिज्या अनुपात नियम के अनुसार बड़े आकार S2- आयन यूनिट सेल के कोनों और छोटे आकार के Zn . पर कब्जा कर सकते हैं2+ यूनिट सेल के रिक्त स्थान में मौजूद है।
  • इस प्रकार प्रत्येक S2- आयन 4 Zn . से घिरा हुआ है2+ आयन और प्रत्येक Zn2+ आयन 4 S . से घिरा हुआ है2- आयनों।
  • इन दोनों में चतुष्फलकीय ज्यामिति या समन्वय या व्यवस्था है।
  • किसी भी क्रिस्टल संरचना में यदि कणों की संख्या 'n' होती है, तो इसमें चतुष्फलकीय रिक्तियाँ 2'n' होती हैं और अष्टफलकीय रिक्तता 'n' होती है।

जिंक ब्लेंड या स्पैलेराइट:

  • जस्ता ZnS की ब्लेंड संरचना एक फेस सेंटर क्यूबिक (FCC) संरचना या एक क्यूबिक क्लोज्ड पैक्ड (CCP) संरचना दिखाती है। (एबी प्रकार संरचना)
  • इस प्रकार, जैसा कि हमारे पास 4 S . है2- एफसीसी संरचना में आयन, इसलिए हमारे पास 8 चतुष्फलकीय रिक्तियां और 4 अष्टफलकीय रिक्तियां हैं।
  • एफसीसी संरचना में घन के हर कोने पर एक चतुष्फलकीय शून्य मौजूद होता है।
  • प्रत्येक एस2- घन संरचना के चारों कोनों और फलकों पर आयन मौजूद होता है। इसलिए एस2- = (1/8 एस2- x 8 कोने) + ( 1 / 2 एस2- x 6 फलक) = 1 + 3 = 4 S2-.
  • प्रत्येक Zn2+ आयन घन संरचना के वैकल्पिक या विपरीत चतुष्फलकीय रिक्तियों में मौजूद होता है। इसलिए, Zn2+ = (1/2 Zn2+ x 8 टी. वी) = 4 Zn2+
ZnS 1
ZnS (जिंक ब्लेंड) संरचना

वर्टज़ाइट (ZnS):

  • वर्टज़ाइट ZnS की संरचना एक हेक्सागोनल क्लोज्ड पैकिंग (HCP) संरचना को दर्शाती है।
  • यह Zn . की वैकल्पिक परतें बना सकता है2+ और एस2- एचसीपी संरचना में आयन। इसमें 1 एस . की पहली परत है2- आयनों, 2 Zn . की दूसरी परत2+ धनायन, 3 S . की तीसरी परत2- आयन, और 4 Zn . की चौथी परत2+ फैटायनों।
  • Wurtzite में, Zn2+  धनायन अष्टफलकीय स्थलों या रिक्तियों में निवास करते हैं।
  • इस प्रकार यह वर्टज़ाइट की ABAB प्रकार की HCP संरचना बनाता है।
ZnS 2
ZnS (वर्टज़ाइट) संरचना

ZnS संरचना संयोजकता इलेक्ट्रॉन

एक परमाणु या अणु के सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन जो किसी अन्य परमाणु द्वारा दान या स्वीकार करने के लिए तैयार होते हैं, वैलेंस इलेक्ट्रॉन कहलाते हैं। ZnS संयोजकता इलेक्ट्रॉनों पर एक नज़र डालें।

ZnS संरचना में कुल 8 संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं। इसमें 2 तत्व होते हैं यानी जिंक और सल्फर। यह धातु और अधातु का संयोजन है और एक आयनिक यौगिक है। Zn में 2 वैलेंस इलेक्ट्रॉन हैं क्योंकि यह 12वें समूह में है। S परमाणु में 6 संयोजकता इलेक्ट्रॉन होते हैं क्योंकि यह आवर्त सारणी के 16वें समूह में है।

ZnS संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की गणना नीचे दिए गए विवरण चरणों में की गई है।

  • जिंक परमाणु पर संयोजकता इलेक्ट्रॉन = 02 x 01 (Zn) = 02
  • सल्फर परमाणु पर संयोजकता इलेक्ट्रॉन = 06 x 01 (S) = 6
  • ZnS संरचना पर कुल संयोजकता इलेक्ट्रॉन = 2 (Zn) + 6 (S) = 8
  • ZnS संरचना पर कुल इलेक्ट्रॉन युग्म की पहचान इसके संयोजकता इलेक्ट्रॉनों को 2 = 8/2 = 4 . से विभाजित करके की जाती है
  • इसलिए, ZnS संरचना में कुल 8 वैलेंस इलेक्ट्रॉन और 4 इलेक्ट्रॉन जोड़े हैं।

ZnS संरचना अकेला जोड़े

किसी अणु के परमाणुओं पर उपस्थित इलेक्ट्रॉनों के असहभाजित युग्मों को एकाकी युग्म इलेक्ट्रॉन कहा जाता है। आइए ZnS एकाकी युग्म इलेक्ट्रॉनों पर एक संक्षिप्त चर्चा करें।

ZnS संरचना में कुल 8 एकाकी युग्म इलेक्ट्रॉन होते हैं। इसमें कुल 8 संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। Zn परमाणु अपने 2 संयोजकता इलेक्ट्रॉनों को S परमाणु को दान करता है और S परमाणु Zn परमाणु से 2 इलेक्ट्रॉन ग्रहण करता है। इस प्रकार यह एक आयनिक यौगिक है जिस पर धनायन और ऋणात्मक आवेश होने के कारण धनायन और ऋणायन होता है।

ZnS संरचना एकाकी युग्म इलेक्ट्रॉनों के गणनात्मक भाग को नीचे दिए गए चरणों में समझाया गया है।

  • ZnS पर एकाकी युग्म इलेक्ट्रॉन है = ZnS (V. E) के संयोजकता इलेक्ट्रॉन - बंधों की संख्या/2
  • Zn परमाणु में अकेला युग्म इलेक्ट्रॉन होता है = 0 (V. E) - 0 (बंध) / 2 = 0
  • S परमाणु में अकेला युग्म इलेक्ट्रॉन होता है = 8 (V. E) - 0 (बंध) / 2 = 8
  • इस प्रकार, ZnS संरचना में मौजूद इलेक्ट्रॉनों का अकेला युग्म 8 है।

ZnS संरचना आकार

अणु या यौगिक में अनुक्रमिक परमाणु बंद-पैक व्यवस्था को आणविक आकार कहा जाता है। आइए ZnS संरचना के आकार के बारे में कुछ संक्षिप्त चर्चा करें।

ZnS यौगिक रैखिक, चतुष्फलकीय और अष्टफलकीय आकृतियों को दर्शाता है। आकार ZnS की संख्या Zn . की संख्या पर निर्भर करती है2+ और एस2- आयन और इसकी संरचना (Zn .)nSn) मूल Zn-S संरचना द्विपरमाणुक होने के कारण अपने रैखिक आकार को दर्शाती है और इसमें केवल दो परमाणु एक दूसरे से जुड़े होते हैं।

एफसीसी संरचना स्फेलेराइट में टेट्राहेड्रल है और एचसीपी संरचना वर्टजाइट में ऑक्टाहेड्रल है।

ZnS संरचना संकरण

परमाणुओं के कक्षकों का मिश्रण और पुनर्रचना समान ऊर्जा के साथ एक नया संकर कक्षक बनाने के लिए संकरण कहलाता है। नीचे हम ZnS संरचना संकरण पर चर्चा कर रहे हैं।

ZnS संरचना s, sp3 दिखाती है, और Sp3d2 स्पेलराइट और वर्टजाइट संरचनाओं में संकरण। यह कोई निश्चित संकरण नहीं दिखा सकता जैसा कि इसमें है जटिल क्रिस्टल संरचनाएं और परमाणुओं का एक विशाल नेटवर्क। यदि ZnS रैखिक ज्यामिति दर्शाता है तो इसका संकरण 's' है।

यदि ZnS चतुष्फलकीय ज्यामिति दर्शाता है तो इसमें 'sp' होता है3'संकरण। यदि ZnS अष्टफलकीय ज्यामिति दर्शाता है तो यह 'sp' दर्शाता है3d2'संकरण। ZnS का संकरण उसके आयनों की संख्या और उसकी ज्यामिति के निर्माण पर निर्भर करता है। Zn और S के परमाणु कक्षक आपस में मिश्रित होकर समान ऊर्जा वाले नए संकर कक्षक बनाते हैं।

ZnS संरचना कोण

एक अणु में केंद्रीय परमाणुओं के पीछे किन्हीं दो वैकल्पिक बंधों के भीतर के कोण को बंध कोण कहा जाता है। ZnS बांड कोण की अधिक संक्षिप्त चर्चा पर एक नज़र डालें।

ZnS संरचना दिखा सकती है 1800, 109.50, या 900 इसकी ज्यामिति के अनुसार बंधन कोण। ZnS विभिन्न संरचनाएं, विभिन्न ज्यामिति दिखा सकता है, और इसके Zn और S परमाणुओं का संकरण। इस प्रकार, यदि ZnS की रैखिक आकृति 180 . है0, एक चतुष्फलकीय आकार तो 109.50, अष्टफलकीय ज्यामिति तो इसका 90 . होता है0 बंधन कोण।

ZnS ठोस है या गैस?

यौगिक अपने परमाणुओं को बंद तरीके से विशिष्ट रूप से स्थिर करते हैं और प्रकृति में कठोर होते हैं, ठोस यौगिक होते हैं। आइए देखें कि ZnS एक ठोस या गैसीय यौगिक है या नहीं।

ZnS यौगिक प्रकृति में ठोस है। ZnS एक आयनिक पदार्थ है और इसका Zn2+ और एस2- आयन आयनिक बंधों से जुड़े होते हैं लेकिन दोनों आयन अपने कक्षकों को ओवरलैप करके नए संकर कक्षक बनाते हैं।  यह ठोस होने के लिए भी मामूली सहसंयोजक चरित्र को दर्शाता है। यह सफेद या पीले रंग का ठोस क्रिस्टलीय यौगिक है।

क्या ZnS पानी में घुलनशील है?

पानी में घुलनशीलता विलेय की प्रवृत्ति पर निर्भर करती है जो पानी के घोल में घुल जाता है। ZnS पानी में घुलनशील है या नहीं, इसकी चर्चा पर एक संक्षिप्त नज़र डालें।

ZnS पानी में अघुलनशील है। इसमें पानी के घोल की तुलना में अधिक घनत्व होता है। इसमें जलयोजन ऊर्जा की तुलना में अधिक जाली ऊर्जा होती है। इस प्रकार, पानी के अणुओं के नकारात्मक भागों के साथ हाइड्रोजन बांड बनाने के लिए ZnS को पानी में पूरी तरह से अलग नहीं किया जा सकता है। लेकिन अगर इस पर तापमान लगाया जाए तो यह पानी के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है।

ZnS पानी में अघुलनशील क्यों है?

ZnS के जटिल बंद-पैक सरणी के कारण ZnS पानी में अघुलनशील है2+ और एस2- आयन इस प्रकार ZnS के बंधन पानी में घुलनशील होने के लिए नहीं जा सकते। पानी में ZnS मिलाने पर और ZnS में बाहरी ऊष्मा या तापमान लगाने पर - H2ओ समाधान।

 यह पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है और इस प्रकार एक हाइड्रोजन बंधन बनाता है और जिंक हाइड्रॉक्साइड (Zn (OH)) का उत्पादन करता है।2) और मुक्त हाइड्रोजन सल्फाइड (H .)2एस) गैस। ZnS और पानी के घोल की प्रतिक्रिया नीचे दी गई है।

जेडएनएस + 2 एच2ओ → जेडएन (ओएच)2 + एच2S

ZnS ध्रुवीय है या अध्रुवीय?

ध्रुवीय या गैर-ध्रुवीय अणु अपने परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रोनगेटिविटी अंतर के कारण निर्धारित होता है। आइए देखें कि ZnS अणु ध्रुवीय है या अध्रुवीय।

ZnS प्रकृति में ध्रुवीय है। यह एक आयनिक यौगिक है और इस पर 2 विपरीत आवेश हैं जो दर्शाता है कि यह ध्रुवीय है। एस परमाणु जस्ता धातु की तुलना में अधिक विद्युतीय है और इसमें 0.98 का ​​इलेक्ट्रोनगेटिविटी अंतर है। पॉलिंग के नियम द्वारा ध्रुवीय यौगिकों के लिए इस मान की सिफारिश की जाती है कि ZnS ध्रुवीय है।

इसके इलेक्ट्रोनगेटिविटी अंतर के कारण Zn और S दोनों परमाणुओं पर असमान इलेक्ट्रॉन वितरण होता है। ZnS में इलेक्ट्रॉन घनत्व S परमाणु द्वारा अपनी ओर खींचा जाता है। इस प्रकार, यह उस पर शुद्ध द्विध्रुव विकसित करता है और Zn परमाणु पर धनात्मक आवेश और S परमाणु पर ऋणात्मक आवेश होता है।

ZnS अम्ल है या क्षार?

जो प्रजातियाँ प्रोटॉन दान कर सकती हैं वे अम्ल हैं और जो प्रजातियाँ प्रोटॉन स्वीकार कर सकती हैं वे क्षार हैं। नीचे हम संक्षेप में चर्चा कर रहे हैं कि ZnS एक अम्ल है या क्षार।

ZnS एक गैर-अम्लीय या गैर-क्षारीय यौगिक है। यह प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला नमक है। यह अधिक स्थिर हो सकता है जब यह अम्लीय पीएच पर एक जलीय घोल में होता है और लवण बनाने के लिए एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है। यह अधिक नकारात्मक पीएच मान के साथ क्षारीय पीएच में भी स्थिर है।

ZnS एक अम्लीय घोल में ऑक्सीकृत होकर जिंक सल्फेट बनाता है और क्षारीय घोल के साथ ऑक्सीकरण से जिंक हाइड्रॉक्साइड बनता है।

ZnS इलेक्ट्रोलाइट है?

वे यौगिक जो पानी में मिलाने पर अलग हो जाते हैं और बिजली का संचालन करने में सक्षम होते हैं, इलेक्ट्रोलाइट्स कहलाते हैं। इलेक्ट्रोलाइट के रूप में ZnS पर एक संक्षिप्त चर्चा पर एक नज़र डालें।

ZnS कार्य कर सकता है इलेक्ट्रोलाइट्स के रूप में। पानी में ZnS मिलाने पर यह हो जाता है Zn . में आयनित होता है2+ धनायन और S2- ऋणायन उच्च जाली ऊर्जा के कारण यह पानी में आसानी से नहीं घुलता है। इस प्रकार ZnS को जल में विलेय बनाने के लिए बाह्य ऊर्जा अर्थात ऊष्मा का प्रयोग करें। तभी यह आयन बना सकता है और बिजली का संचालन कर सकता है और इलेक्ट्रोलाइट्स के रूप में कार्य कर सकता है।

ZnS नमक है?

अम्लीय तथा क्षारकीय यौगिकों के बीच अभिक्रिया से बनने वाले उत्पाद को लवण कहते हैं। आइए ZnS एक नमक है या नहीं, इसके स्पष्टीकरण पर अधिक विवरण पर चर्चा करें।

ZnS एक नमक है क्योंकि इसमें धातु और अधातु तत्व होते हैं। यह Zn धातु और S अधातु परमाणुओं की प्रतिक्रिया से उत्पन्न होता है। यह Zn . के संयोजन के कारण एक आयनिक यौगिक बनाता है2+ और एस2- आयन यह जिंक ऑक्साइड और हाइड्रोजन सल्फाइड के बीच प्रतिक्रिया के कारण भी बनता है और नमक के रूप में कार्य करता है।

नमक के रूप में ZnS बनने की अभिक्रिया नीचे दी गई है।

जेएन (एस) + एस (एस) → जेएनएस (एस)

Zn2+ + एस2 - → जेडएनएस

जेडएनओ + एच2S → ZnS + H2O

ZnS आयनिक है या सहसंयोजक?

एक अणु में परमाणु इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण बल से जुड़े होते हैं, आयनिक होते हैं और यदि सिग्मा बंधों से जुड़े होते हैं तो सहसंयोजक होते हैं। आइए देखें कि ZnS आयनिक है या सहसंयोजक।

ZnS एक आयनिक यौगिक है। यह विपरीत आवेशित धनायनों और ऋणायनों अर्थात Zn . से बना है2+ और एस2- आयन उनके आयन मजबूत इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण बल के कारण एक दूसरे से जुड़ जाते हैं और उनके बीच एक मजबूत आयनिक बंधन बनाते हैं इसलिए यह आयनिक चरित्र को दर्शाता है और सहसंयोजक नहीं है।

ZnS फॉस्फोरसेंट है?

फॉस्फोरेसेंस एक फोटोल्यूमिनेशन प्रकार है, जिसमें प्रजातियां प्रकाश को अवशोषित करती हैं और इसे लंबे समय तक उत्सर्जित करती हैं। आइए विस्तार से देखें कि ZnS फॉस्फोरसेंट है या नहीं।

ZnS यौगिक फॉस्फोरसेंट है। यह रंग दिखा सकता है ZnS पर यूवी प्रकाश के अवशोषण के कारण परिवर्तन। ZnS के इलेक्ट्रॉन प्रकाश (संग्रहित) को अवशोषित करते हैं और उत्तेजित हो जाते हैं और अपनी निम्न ऊर्जा अवस्था से उच्च ऊर्जा अवस्था में कूद जाते हैं। इस प्रकार यह लंबे समय तक प्रकाश उत्सर्जित करता है और फॉस्फोरसेंट के रूप में कार्य करता है।

ZnS प्रतिदीप्ति है?

प्रतिदीप्ति फोटोलुमिनेसेंस है, जिसमें प्रजाति प्रकाश को अवशोषित करती है और उस प्रकाश को तुरंत उत्सर्जित करती है। नीचे हम ZnS प्रतिदीप्ति प्रकृति के संक्षिप्त विवरण पर चर्चा कर रहे हैं।

ZnS प्रतिदीप्ति दिखाता है। शुद्ध ZnS एक के रूप में कार्य नहीं कर सकता है प्रतिदीप्ति। यह प्रतिदीप्ति के रूप में तभी कार्य करता है जब इसमें अशुद्धियाँ हों जैसे कैडमियम (सीडी2+) और चांदी (Ag+) ZnS . में मौजूद है और हस्तक्षेप करता है ZnS की जाली में। आईआर, यूवी, एक्स-रे, आदि जैसे प्रकाश पर हिट ZnS सतह और ZnS द्वारा फोटॉन ऊर्जा को अवशोषित करता है।

इलेक्ट्रॉन अशुद्धता परमाणुओं के अनुरूप एक उच्च ऊर्जा स्तर पर पदोन्नत हो जाते हैं और बिना किसी देरी के अचानक प्रकाश के उत्सर्जन को दिखाते हुए जमीनी ऊर्जा स्तर पर वापस आ जाते हैं। यहां, यह सफेद से हरे रंग में भी रंग बदलता है।

निष्कर्ष:

ZnS (जिंक सल्फाइड) की दो संरचनाएँ होती हैं अर्थात स्फालराइट और वर्टज़ाइट। Zn2+ आयन चतुष्फलकीय स्थलों और अष्टफलकीय स्थलों में पाए जाते हैं। इसमें 8 संयोजकता इलेक्ट्रॉन तथा 4 एकाकी युग्म हैं। यह रैखिक, चतुष्फलकीय और अष्टफलकीय आकृतियों को दर्शाता है। इसमें एक चेहरा केंद्रित घन और हेक्सागोनल बंद पैक संरचना है। यह पानी है - अघुलनशील, ध्रुवीय, ठोस नमक, इलेक्ट्रोलाइट, फॉस्फोरसेंट और फ्लोरोसेंस।

निम्नलिखित संरचना और विशेषताओं के बारे में और पढ़ें

जेडएनओ
Fe3O4
NaClO2
लिथियम
क्रिप्टन
नीयन
पेप्टाइड बंधन
NaHSO4
KMnO4
ZnSO4
NaH2PO4
FeO
Fe2S3
Hyaluronic एसिड
डाइसल्फ़ाइड बंधन
ऐलेनिन एमिनो एसिड
ग्लाइकोलिक एसिड
हेपटैन
ग्लाइसिन
सोना
भरमारएमिक एसिड
सीसा
हेक्सानोइक एसिड