7 तत्व
उपधातुएँ
उपधातुएँ उस सीढ़ीनुमा रेखा पर हैं जो धातुओं को अधातुओं से अलग करती है। ये दिखने में धात्विक पर भंगुर होती हैं, और कई अर्धचालक हैं — इसीलिए सिलिकॉन और जर्मेनियम आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स की नींव हैं।
- सदस्य
- 7
- कमरे के तापमान पर
- 7 ठोस
- गलनांक परास
- 254 से 2,075 °C
- विद्युतऋणात्मकता
- 1.9 – 2.18
सभी: उपधातुएँ
- 5Bबोरॉन10.81 u · 1808
- 14Siसिलिकॉन28.085 u · 1824
- 32Geजर्मेनियम72.63 u · 1886
- 33Asआर्सेनिक74.9216 u · लगभग 1250
- 51Sbएंटीमनी121.76 u · लगभग 3000 ई.पू.
- 52Teटेलुरियम127.6 u · 1782
- 84Poपोलोनियम[209] u · 1898
सीमा-रेखा पर
आवर्त सारणी पर बोरॉन से एस्टैटीन तक एक सीढ़ीनुमा रेखा खींचिए, तो बाईं ओर की धातुएँ दाईं ओर की अधातुओं से अलग हो जाती हैं। इस रेखा के साथ-साथ स्थित तत्व उपधातुएँ हैं। ये दिखने में धातुओं जैसी होती हैं, अक्सर चमकीली और धूसर, पर भंगुर होती हैं और मुड़ने के बजाय टूट जाती हैं, और रासायनिक रूप से अधातुओं जैसा अधिक व्यवहार करती हैं।
इनकी कोई एक आधिकारिक सूची नहीं है। बोरॉन, सिलिकॉन, जर्मेनियम, आर्सेनिक, एंटीमनी और टेलुरियम लगभग हमेशा शामिल किए जाते हैं। पोलोनियम, जिसे यह साइट उपधातु मानती है, और एस्टैटीन को कभी-कभी जोड़ा जाता है, और कुछ सूचियों में कार्बन या सेलेनियम भी होते हैं।
अर्धचालक: जिनकी वजह से आप यह पढ़ पा रहे हैं
धातुएँ बिजली की अच्छी चालक हैं और अधातुएँ लगभग बिल्कुल नहीं। उपधातुएँ इन दोनों के बीच हैं, और सिलिकॉन तथा जर्मेनियम की चालकता गर्म होने पर या दूसरे तत्वों की बहुत थोड़ी मात्रा मिलाने पर बढ़ जाती है। इस गुण, अर्धचालकता, को सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है।
अति-शुद्ध सिलिकॉन में थोड़ा फॉस्फोरस या बोरॉन मिलाने से ऐसे क्षेत्र बनते हैं जिनमें इलेक्ट्रॉन अधिक या कम होते हैं। इन क्षेत्रों को अगल-बगल रखने से डायोड और ट्रांज़िस्टर बनते हैं — हर कंप्यूटर चिप के केंद्र में मौजूद स्विच। 1947 में बना पहला ट्रांज़िस्टर जर्मेनियम का था; 1960 के दशक में सिलिकॉन ने इसकी जगह ली और सिलिकॉन वैली को उसका नाम दिया।
सदस्यों की तुलना
काँच, मिश्रधातुएँ और ज़हर
बोरॉन और सिलिकॉन काँच की रीढ़ हैं: साधारण काँच मुख्यतः सिलिकॉन डाइऑक्साइड है, और बोरॉन ऑक्साइड मिलाने से प्रयोगशाला और रसोई के बर्तनों के लिए ऊष्मा-प्रतिरोधी बोरोसिलिकेट काँच बनता है। एंटीमनी बैटरियों के लिए सीसे को कठोर बनाता है, और टेलुरियम स्टील तथा ताँबे की मशीनिंग को आसान बनाता है।
आर्सेनिक सबसे बदनाम उपधातु है। सदियों तक इसके यौगिक ज़हर देने वालों की पहली पसंद रहे, और भूजल में आर्सेनिक आज भी दक्षिण एशिया में लाखों लोगों को प्रभावित करता है। इसके वैध उपयोग भी हैं — कुछ अर्धचालकों में और एक प्रकार के ल्यूकेमिया के आधुनिक उपचार में।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
कितनी उपधातुएँ हैं?
छह तत्वों को लगभग सर्वमान्य रूप से उपधातु माना जाता है: बोरॉन, सिलिकॉन, जर्मेनियम, आर्सेनिक, एंटीमनी और टेलुरियम। स्रोत के अनुसार पोलोनियम, एस्टैटीन, कार्बन, एल्युमिनियम या सेलेनियम को भी गिना जा सकता है; यह साइट पोलोनियम को शामिल करती है, जिससे संख्या सात हो जाती है।
क्या सिलिकॉन एक धातु है?
नहीं। सिलिकॉन दिखने में धात्विक है और कुछ हद तक बिजली का चालन करता है, पर यह भंगुर है और अधातु की तरह अम्लीय ऑक्साइड बनाता है। इसे उपधातु की श्रेणी में रखा जाता है।
इलेक्ट्रॉनिक्स में उपधातुओं का उपयोग क्यों होता है?
इनकी विद्युत चालकता धातुओं और कुचालकों के बीच होती है और दूसरे तत्वों की थोड़ी मात्रा मिलाकर इसे नियंत्रित किया जा सकता है, जिससे इंजीनियर डायोड, ट्रांज़िस्टर और सौर सेल बना पाते हैं।