हीरे का तात्विक संयोजन क्या है ?

सही — C, शुद्ध कार्बन. हीरा कार्बन का अपररूप है: यह पूर्णतः कार्बन परमाणुओं से बना है, जिनमें प्रत्येक परमाणु चार अन्य से सहसंयोजक आबंध द्वारा जुड़कर एक दृढ़ त्रिविम चतुष्फलकीय जाल बनाता है । यही विशाल सहसंयोजक जालक हीरे को ज्ञात प्राकृतिक पदार्थों में सर्वाधिक कठोर बनाता है । इसमें कार्बन के अतिरिक्त कोई तत्व नहीं होता ।

अन्य विकल्प क्यों गलत हैं

• (a)
  कार्बन और हाइड्रोजन — कार्बन और हाइड्रोजन से हाइड्रोकार्बन (जैसे मेथैन या पेट्रोल) बनते हैं, हीरा नहीं — हीरे में कोई हाइड्रोजन नहीं होती ।
• (b)
  कार्बन और ऑक्सीजन — कार्बन और ऑक्सीजन से CO2 और CO जैसी गैसें बनती हैं; हीरे में कोई ऑक्सीजन नहीं होती ।
• (d)
  शुद्ध सिलिकन — सिलिकन एक भिन्न तत्व है (चिपों में और SiO2 के रूप में बालू तथा क्वार्ट्ज़ में प्रयुक्त) । हीरा कार्बन है, सिलिकन नहीं ।

अपररूप एक ही तत्व के भिन्न भौतिक रूप होते हैं । कार्बन के अपररूपों में हीरा, ग्रेफ़ाइट, फुलरीन और ग्रैफ़ीन सम्मिलित हैं — सभी शुद्ध कार्बन, किंतु परमाणुओं की व्यवस्था अलग-अलग । हीरे में प्रत्येक कार्बन चार पड़ोसियों से जुड़कर कठोर त्रिविम जालक बनाता है; ग्रेफ़ाइट में कार्बन मुलायम, फिसलनी परतें बनाते हैं ।

मुख्य तथ्य

• हीरा और ग्रेफ़ाइट दोनों शुद्ध कार्बन के अपररूप हैं, जिनमें केवल परमाणु-व्यवस्था का अंतर है ।
• हीरे में प्रत्येक कार्बन चार अन्य से सहसंयोजक आबंध बनाता है (चतुष्फलकीय त्रिविम जालक) — सर्वाधिक कठोर प्राकृतिक पदार्थ ।
• ग्रेफ़ाइट में कार्बन परमाणु चपटी परतें बनाते हैं जो फिसलती हैं, इसलिए वह मुलायम और विद्युत का सुचालक है ।
• सिलिकन और कार्बन भिन्न तत्व हैं; बालू/क्वार्ट्ज़ सिलिकन डाइऑक्साइड है, हीरा नहीं ।

सामान्य भ्रम

• यह सोचना कि हीरे में सिलिकन होता है (उसे बालू या क्वार्ट्ज़ से गड्डमड्ड करके) ।
• यह मान लेना कि रत्न को यौगिक होना ही चाहिए — हीरा शुद्ध तत्व है ।
• यह भूल जाना कि ग्रेफ़ाइट भी हीरे के समान ही तत्व है ।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  ग्रेफ़ाइट और हीरा हैं :

  • (a)कार्बन के समस्थानिक
  • (b)कार्बन के अपररूप
  • (c)कार्बन के समावयवी
  • (d)कार्बन के यौगिक
  उत्तर(b) कार्बन के अपररूप — वही तत्व, किंतु भिन्न परमाणु-व्यवस्था में ।
• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  हीरा सर्वाधिक कठोर प्राकृतिक पदार्थ मुख्यतः इसलिए है, क्योंकि :

  • (a)वह धातु है
  • (b)प्रत्येक कार्बन त्रिविम जाल में चार अन्य से सहसंयोजक आबंध बनाता है
  • (c)उसमें सिलिकन होता है
  • (d)उसके परमाणु दुर्बल बलों से बँधे होते हैं
  उत्तर(b) प्रत्येक कार्बन दृढ़ त्रिविम जालक में चार अन्य से सहसंयोजक आबंध बनाता है ।