बकमिन्स्टर फुलेरीन, जो फुटबॉल की तरह दिखती है, किसका अपरूप है ?

सही — C, कार्बन। NCERT कक्षा 10 विज्ञान फुलेरीन को कार्बन के अपरूपों के एक और वर्ग के रूप में प्रस्तुत करता है, और बताता है कि पहचाना गया पहला रूप C-60 था, जिसमें कार्बन परमाणु फुटबॉल के आकार में सजे होते हैं।

इसका पूरा नाम अमेरिकी वास्तुकार बकमिन्स्टर फुलर के सम्मान में रखा गया है, क्योंकि जुड़ी हुई वलयों का बंद पिंजरा उनके जियोडेसिक गुंबदों जैसा दिखता है। साठ कार्बन परमाणु पंचभुजों और षट्भुजों से बने एक बंद पृष्ठ के कोनों पर स्थित होते हैं — ठीक फुटबॉल के पैनलों जैसा प्रारूप — और पिंजरे का हर परमाणु कार्बन है, जिससे कार्बन ही जनक तत्व बनता है।

अन्य विकल्प क्यों गलत हैं

• (a)
  फॉस्फोरस — फॉस्फोरस के भी सुविज्ञात अपरूप हैं, जिनमें श्वेत और लाल फॉस्फोरस शामिल हैं, परन्तु वे छोटी चतुष्फलकीय इकाइयों और विस्तारित शृंखलाओं से बने होते हैं, किसी साठ-परमाणु बंद पिंजरे से नहीं। फॉस्फोरस के किसी भी रूप को फुलेरीन नहीं कहा जाता।
• (b)
  सल्फर — सल्फर के भी अपरूप हैं, विशेषतः समचतुर्भुजी (rhombic) और मोनोक्लिनिक क्रिस्टलीय रूप, और दोनों ही वलयदार आठ-परमाणु वलयों से बने होते हैं, फुटबॉल-आकार के पिंजरे से नहीं।
• (d)
  टिन — टिन के भी अपरूप हैं — सामान्य श्वेत धात्विक रूप और तीव्र ठंड में बनने वाला भंगुर धूसर रूप — परन्तु ये किसी धातु की साधारण क्रिस्टल-संरचनाएँ हैं। बकमिन्स्टरफुलेरीन एक अधातु का आणविक पिंजरा है, और टिन ऐसा कुछ नहीं बनाता।

अपरूप एक ही तत्व के, एक ही भौतिक अवस्था में, भिन्न संरचनात्मक रूप होते हैं। चूँकि केवल परमाणुओं की व्यवस्था बदलती है, अपरूप उस तत्व के रासायनिक गुण साझा करते हैं परन्तु उनके भौतिक गुण अत्यंत भिन्न हो सकते हैं। कार्बन इसका सबसे परिचित उदाहरण है, जिसमें हीरा, ग्रेफाइट और फुलेरीन सभी केवल कार्बन परमाणुओं से बने हैं, किन्तु तीन काफी भिन्न प्रकार से आबंधित हैं।

मुख्य तथ्य

• NCERT कक्षा 10 विज्ञान बताता है कि फुलेरीन कार्बन के अपरूपों का एक वर्ग है और पहचाना गया पहला रूप C-60 था, जिसमें कार्बन परमाणु फुटबॉल के आकार में सजे होते हैं।
• इस अणु का नाम अमेरिकी वास्तुकार बकमिन्स्टर फुलर के नाम पर रखा गया है, जिनके जियोडेसिक गुंबद जैसा यह दिखता है।
• हीरे में प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य से एक दृढ़ त्रि-आयामी संरचना में आबंधित होता है; ग्रेफाइट में प्रत्येक तीन अन्य से षट्भुजीय समतलीय परतों में आबंधित होता है।
• हीरा ज्ञात सबसे कठोर पदार्थ है जबकि ग्रेफाइट मुलायम, चिकना और विद्युत का अच्छा चालक है, भले ही दोनों के रासायनिक गुण समान हों।

सामान्य भ्रम

• अपरूप को, जो एक ही तत्व की भिन्न संरचना है, समस्थानिक के साथ भ्रमित कर देना, जो भिन्न द्रव्यमान संख्या है।
• यह मान लेना कि हीरे और ग्रेफाइट में रासायनिक अंतर है; उनके रासायनिक गुण समान हैं और केवल संरचना व भौतिक गुण बदलते हैं।
• यह सोचना कि केवल कार्बन के ही अपरूप होते हैं — सल्फर, फॉस्फोरस और टिन के भी होते हैं।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  C-60 फुलेरीन अणु का नाम किससे लिया गया है

  • (a)वह रसायनज्ञ जिसने इसे सर्वप्रथम संश्लेषित किया
  • (b)वास्तुकार बकमिन्स्टर फुलर, जिनका जियोडेसिक गुंबद यह जैसा दिखता है
  • (c)वह प्रयोगशाला जिसमें इसे पहली बार पहचाना गया
  • (d)साठ के लिए लैटिन शब्द
  उत्तर(b) वास्तुकार बकमिन्स्टर फुलर, जिनका जियोडेसिक गुंबद यह जैसा दिखता है — पंचभुजों और षट्भुजों का बंद पिंजरा उनके गुंबदों जैसा दिखता है, और इसी से इस अणु को यह नाम मिला।
• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  निम्नलिखित में से कौन कार्बन का अपरूप नहीं है?

  • (a)ग्रेफाइट
  • (b)हीरा
  • (c)फुलेरीन
  • (d)क्वार्ट्ज़
  उत्तर(d) क्वार्ट्ज़ — यह क्रिस्टलीय सिलिकॉन डाइऑक्साइड है, तत्व कार्बन का कोई रूप बिल्कुल नहीं है।