గ్రూప్ 7 మూలకం

వికీపీడియా నుండి
(Group 7 element నుండి దారిమార్పు చెందింది)
Jump to navigation Jump to search
ఆవర్తన పట్టికలో గ్రూప్ 7
Hydrogen Helium
Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon
Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon
Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Ununtrium Flerovium Ununpentium Livermorium Ununseptium Ununoctium
IUPAC group number 7
Name by element manganese group
CAS group number
(US, pattern A-B-A)
VIIB
old IUPAC number
(Europe, pattern A-B)
VIIA

↓ పీరియడ్
4 title="Manganese: పరివర్తన లోహం; ఆదిమ; ఘన" style="text-align:center; vertical-align:bottom; width:210px; background:#f0f0f0; border:transparent; ;"|
Image: Manganese
Manganese (Mn)
25 పరివర్తన లోహం
5 title="టెక్నీషియం: పరివర్తన లోహం; క్షయం నుండి; ఘన" style="text-align:center; vertical-align:bottom; width:210px; background:#f0f0f0; border:transparent; ;"| టెక్నీషియం (Tc)
43 పరివర్తన లోహం
6 title="రీనియం: పరివర్తన లోహం; ఆదిమ; ఘన" style="text-align:center; vertical-align:bottom; width:210px; background:#f0f0f0; border:transparent; ;"|
Image: రీనియం కడ్డీ
రీనియం (Re)
75 పరివర్తన లోహం
7 title="బోరియం: పరివర్తన లోహం; సింథటిక్; తెలియదు" style="text-align:center; vertical-align:bottom; width:210px; background:#f0f0f0; border:transparent; ;"| బోరియం (Bh)
107 పరివర్తన లోహం

Legend
ఆదిమ మూలకం
రేడియో ధార్మిక క్షయం నుండి ఏర్పడే మూలకం
సింథటిక్ మూలకం
Atomic number color:
black=solid

గ్రూపు 7, ఆవర్తన పట్టికలోని మూలకాల గ్రూపు. ఈ గ్రూపులో ఉన్న మూలకాలు మాంగనీస్ (Mn), టెక్నీషియం (Tc), రీనియం (Re), బోరియం (Bh). గ్రూపు 7 లోని మూలకాలన్నీ పరివర్తన లోహాలే.

ఇతర గ్రూపుల మాదిరిగానే, ఈ కుటుంబంలోని మూలకాలు తమ ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్‌లలో ముఖ్యంగా రసాయన ప్రవర్తనలో ధోరణులకు దారితీసే బయటి షెల్‌లలో, ఒకే ధోరణి చూపుతాయి.

రసాయన శాస్త్రం[మార్చు]

ఇతర గ్రూపుల మాదిరిగానే, ఈ కుటుంబంలోని మూలకాలు తమ ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్‌లలో ముఖ్యంగా రసాయన ప్రవర్తనలో ధోరణులకు దారితీసే బయటి షెల్‌లలో, ఒకే ధోరణి చూపుతాయి.

Z మూలకం ఎలక్ట్రాన్లు/షెల్ సంఖ్య
25 మాంగనీస్ 2, 8, 13, 2
43 సాంకేతికత 2, 8, 18, 13, 2
75 రీనియం 2, 8, 18, 32, 13, 2
107 బోహ్రియం 2, 8, 18, 32, 32, 13, 2

బోరియంను స్వచ్ఛమైన రూపంలో వేరుచేయలేదు.

లభ్యత, ఉత్పత్తి[మార్చు]

మాంగనీస్[మార్చు]

మాంగనీస్ భూమి పైపెంకులో సుమారు 1000 ppm (0.1%) ఉంటుంది. పెంకులో అత్యంత సమృద్ధిగా ఉండే మూలకాలలో ఇది 12వది. [1] మట్టిలో మాంగనీస్ 7–9000 ppm, సగటున 440 ppm ఉంటుంది. [1] భూ వాతావరణంలో 0.01 μg/m3 ఉంటుంది. [1] మాంగనీస్ ప్రధానంగా పైరోలుసైట్ (MnO2), బ్రౌనైట్ (Mn2+Mn3+6 )(SiO12), [2] పిసిలోమెలేన్‌గా (Ba,H2O)2Mn5O10, కొంతవరకు రోడోక్రోసైట్ ( MnCO3) వలె ఏర్పడుతుంది.

దేశాల వారీగా 2006లో మాంగనీస్ ఉత్పత్తి శాతం [3]

అత్యంత ముఖ్యమైన మాంగనీస్ ధాతువు పైరోలుసైట్ (MnO2). ఆర్థికంగా ముఖ్యమైన ఇతర మాంగనీస్ ఖనిజాలు సాధారణంగా స్పాలరైట్ వంటి ఇనుప ఖనిజాలకు దగ్గరి ప్రాదేశిక సంబంధాన్ని చూపుతాయి. [4] [5] భూమి ఆధారిత వనరులు పెద్దయెత్తున ఉంటాయి గానీ వీటి పంపిణీ క్రమబద్ధంగా లేదు. తెలిసిన ప్రపంచ మాంగనీస్ వనరులలో 80% దక్షిణాఫ్రికాలోనే ఉన్నాయి; ఇతర ముఖ్యమైన మాంగనీస్ నిక్షేపాలు ఉక్రెయిన్, ఆస్ట్రేలియా, ఇండియా, చైనా, గాబన్, బ్రెజిల్‌లలో ఉన్నాయి. [3] 1978 అంచనా ప్రకారం, సముద్రపు అడుగుభాగంలో 500 బిలియన్ టన్నుల మాంగనీస్ నోడ్యూల్స్ ఉన్నాయి. [6] మాంగనీస్ నాడ్యూల్స్‌ను తీసే లాభదాయకమైన పద్ధతులను కనుగొనే ప్రయత్నాలను 1970లలో విరమించుకున్నారు. [7]

దక్షిణాఫ్రికాలో, నార్తర్న్ కేప్ ప్రావిన్స్‌లోని హోటాజెల్ సమీపంలో చాలా నిక్షేపాలు ఉన్నాయి. 2011లో ఈ నిక్షేపాల అంచనా 15 బిలియన్ టన్నులు. 2011లో దక్షిణాఫ్రికా 3.4 మిలియన్ టన్నులను ఉత్పత్తి చేసి, అన్ని దేశాలలోకీ అగ్రస్థానంలో నిలిచింది. [8]


మాంగనీస్ ప్రధానంగా దక్షిణాఫ్రికా, ఆస్ట్రేలియా, చైనా, గాబన్, బ్రెజిల్, భారతదేశం, కజాఖ్స్తాన్, ఘనా, ఉక్రెయిన్, మలేషియాలో తవ్వుతున్నారు.

ఫెర్రోమాంగనీస్ ఉత్పత్తి కోసం, మాంగనీస్ ధాతువును ఇనుప ఖనిజం, కార్బన్‌తో కలుపుతారు. ఆపై బ్లాస్ట్ ఫర్నేస్‌లో లేదా ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ ఫర్నేస్‌లో రిడక్షన్ చేస్తారు. [9] ఫలితంగా వచ్చే ఫెర్రోమాంగనీస్‌లో మాంగనీస్ భాగం 30 నుండి 80% వరకు ఉంటుంది. [10] ఇనుము రహిత మిశ్రమాల ఉత్పత్తికి ఉపయోగించే స్వచ్ఛమైన మాంగనీస్‌ను మాంగనీస్ ధాతువును సల్ఫ్యూరిక్ యాసిడ్‌తో లీచ్ చేసి, తదుపరి ఎలక్ట్రోవినింగ్ ప్రక్రియ ద్వారా ఉత్పత్తి చేస్తారు. [11]

టెక్నీషియం[మార్చు]

సైక్లోట్రాన్ అని పిలువబడే పరికరం ద్వారా వేగవంతం చేయబడిన డ్యూటెరాన్‌లతో మాలిబ్డినం అణువులను డీకొట్టడం ద్వారా టెక్నీషియంను సృష్టిస్తారు. టెక్నీషియం భూమి పైపెంకులో ప్రాకృతికంగా ఒక ట్రిలియన్‌కు 0.003 భాగాల స్వల్ప సాంద్రతలో ఏర్పడుతుంది. 97Tc, 98Tc ల అర్ధ జీవితాలు 42 లక్షల సంవత్సరాలు మాత్రమే కావడం చేత టెక్నీషియం చాలా అరుదైనది. భూమి ఏర్పడినప్పటి నుండి వెయ్యికి పైగా అర్ధ జీవిత కాలాలు గడిచాయి కాబట్టి ఆదిమ టెక్నీషియం లోని ఒక్క పరమాణువు కూడా ఇప్పుడూ జీవించే సంభావ్యత దాదాపుగా సున్నా. అయితే, యురేనియం ఖనిజాలలో ఆకస్మిక విచ్ఛిత్తి ఉత్పత్తులుగా చిన్న మొత్తాలు ఉన్నాయి. ఒక కిలోగ్రాము యురేనియం 1 నానోగ్రామ్ (10 -9 g) టెక్నీషియం ఉంటుందని అంచనా. ఇది పది ట్రిలియన్ అణువులకు సమానం. [12] [13] [14] స్పెక్ట్రల్ రకాలు S-, M-, N కలిగిన కొన్ని రెడ్ జయంట్ నక్షత్రాలలో టెక్నీషియం ఉనికిని సూచించే స్పెక్ట్రల్ శోషణ రేఖలు ఉంటాయి. [15] [16] ఈ రెడ్ జెయింట్‌లను అనధికారికంగా టెక్నీటియం స్టార్స్ అని కూడా పిలుస్తారు.

రీనియం[మార్చు]

మాలిబ్డెనైట్

రీనియం భూమి పైపెంకులో లభించే అరుదైన మూలకాలలో ఒకటి. దీని సగటు సాంద్రత 1 ppb; [17] [18] ఇతర వనరుల్లో 0.5 ppb వరకు ఉంటుంది. భూమి పెంకులో అత్యంత సమృద్ధిగా ఉన్న మూలకాల్లో ఇది 77 వది. [19] రీనియం బహుశా ప్రకృతిలో స్వేచ్ఛా మూలక రూపంలో లభించదు (దాని సహజ సంభవం అనిశ్చితంగా ఉంటుంది). కానీ 0.2% [17] వరకు ఖనిజ మాలిబ్డెనైట్ (ఇది ప్రధానంగా మాలిబ్డినం డైసల్ఫైడ్ )లో ఉంటుంది. ఇదే దీనికి ప్రధాన వాణిజ్య మూలం. అయితే, 1.88% వరకు రీనియం ఉన్న మాలిబ్డెనైట్ నమూనాలను కనుగొన్నారు. [20] ప్రపంచంలోనే అతిపెద్ద రీనియం నిల్వలు చిలీలో ఉన్నాయి. ఇది రాగి ధాతువు నిక్షేపాలలో భాగం. 2005 లో చిలీ ప్రముఖ ఉత్పత్తిదారు. [21] కురిల్ దీవులలోని కుద్రియావీ అగ్నిపర్వతం, ఇటురుప్ ద్వీపంలోని ఫ్యూమరోల్ నుండి ఘనీభవించిన రీనియం సల్ఫైడ్ ఖనిజం (ReS2) లో మొదటి రీనియం ఖనిజాన్ని కనుగొన్నారు. [22]

బోరియం[మార్చు]

బోరియం ప్రకృతిలో సంభవించని కృత్రిమ మూలకం. చాలా తక్కువ అణువులను సంశ్లేషణ చేసారు. దాని రేడియోధార్మికత కారణంగా, పరిమిత పరిశోధన మాత్రమే చెయ్యగలిగారు. బోరియం అణు రియాక్టర్లలో మాత్రమే ఉత్పత్తి అవుతుంది. స్వచ్ఛమైన రూపంలో దాన్ని వేరు చేయలేదు.

ఉపయోగాలు[మార్చు]

రీనియం[మార్చు]

కార్బన్ డయాక్సైడ్ తగ్గింపు కోసం Re(bpy)(CO) 3 Cl యొక్క ఉత్ప్రేరక చర్యను మొదట లెహ్న్, మేయర్ తదితరులు 1984, 1985 లలో అధ్యయనం చేశారు. [23] [24] Re(R-bpy)(CO) 3 X కాంప్లెక్స్‌లు ప్రత్యేకంగా CO2 నుండి COను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఇవి అధిక సాంద్రత కలిగిన నీరు లేదా బ్రన్‌స్టెడ్ ఆమ్లాలతో కూడిన ద్రావణాలలో కూడా దాదాపు 100% ఫారడైక్ సామర్థ్యాలతో ఉంటాయి. [25]

మాంగనీస్[మార్చు]

రీనియం లభ్యత తక్కువగా ఉండడాన, ఉత్ప్రేరకాల కోసం మాంగనీస్ వైపు పరిశోధన చేసేలా చేసింది. [26]

జీవ పాత్ర, జాగ్రత్తలు[మార్చు]

ఈ గ్రూపు లోని మూలకాల్లో మాంగనీసుకు మాత్రమే మానవ శరీరంలో పాత్ర ఉంది. ఇది ఒక ముఖ్యమైన ట్రేస్ న్యూట్రీయం, ఏ సమయంలోనైనా శరీరంలో సుమారుగా 10 మిల్లీగ్రాములు ఉంటుంది. ప్రధానంగా కాలేయం, మూత్రపిండాలలో ఉంటుంది. అనేక ఎంజైములలో మాంగనీస్‌ ఉంటుంది. దీనివలన ఇది జీవితానికి ఆవశ్యకమైనది. క్లోరోప్లాస్ట్‌లలో కూడా ఇది కనిపిస్తుంది. టెక్నీషియం, రీనియం, బోరియంలకు జీవ పాత్ర ఏమీ లేదు. అయితే రేడియో ఇమేజింగ్‌లో టెక్నీషియంను ఉపయోగిస్తారు.

మూలాలు[మార్చు]

  1. 1.0 1.1 1.2 Emsley, John (2001). "Manganese". Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford, UK: Oxford University Press. pp. 249–253. ISBN 978-0-19-850340-8. https://books.google.com/books?id=j-Xu07p3cKwC. 
  2. Bhattacharyya, P. K. (1984). "Geochemistry of braunite and associated phases in metamorphosed non-calcareous manganese ores of India".
  3. 3.0 3.1 USGS Mineral Commodity Summaries 2009
  4. Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). "Mangan". Lehrbuch der Anorganischen Chemie (in జర్మన్) (91–100 ed.). Walter de Gruyter. pp. 1110–1117. ISBN 978-3-11-007511-3.
  5. Cook, Nigel J. (2009). "Trace and minor elements in sphalerite: A LA-ICPMS study".
  6. Wang, X (2009). "Manganese/polymetallic nodules: micro-structural characterization of exolithobiontic- and endolithobiontic microbial biofilms by scanning electron microscopy".
  7. United Nations Ocean Economics and Technology Office, Technology Branch, United Nations (1978). Manganese Nodules: Dimensions and Perspectives. Springer. pp. 343. ISBN 978-90-277-0500-6. 
  8. "Manganese Mining in South Africa – Overview". MBendi.com. Archived from the original on 5 February 2016. Retrieved 4 January 2014.{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)
  9. Corathers. Industrial Minerals & Rocks: Commodities, Markets, and Uses. SME. 
  10. Holleman, Arnold F.; Wiberg, Egon; Wiberg, Nils (1985). "Mangan" (in de). Lehrbuch der Anorganischen Chemie (91–100 ed.). Walter de Gruyter. pp. 1110–1117. ISBN 978-3-11-007511-3. 
  11. Zhang. "Manganese metallurgy review. Part I: Leaching of ores/secondary materials and recovery of electrolytic/chemical manganese dioxide".
  12. Emsley 2001
  13. Dixon, P. (1997). "Analysis of Naturally Produced Technetium and Plutonium in Geologic Materials".
  14. Curtis, D. (1999). "Nature's uncommon elements: plutonium and technetium".
  15. Hammond 2004, p. 4-1.
  16. Moore, C. E. (1951). "Technetium in the Sun".
  17. 17.0 17.1 Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. ISBN 0080379419.
  18. "Rhenium - Element information, properties and uses | Periodic Table". www.rsc.org. Retrieved 2019-12-02.
  19. Emsley 2001, pp. 358–360.
  20. Rouschias, George (1974). "Recent advances in the chemistry of rhenium".
  21. Anderson, Steve T. "2005 Minerals Yearbook: Chile" (PDF). United States Geological Survey. Retrieved 2008-10-26.
  22. Korzhinsky, M. A. (2004-05-05). "Discovery of a pure rhenium mineral at Kudriavy volcano".
  23. Hawecker, Jeannot (1984). "Electrocatalytic Reduction of Carbon Dioxide Mediated by Re(bipy)(CO)3Cl (bipy = 2,2'-bipyridine)".
  24. Sullivan, B. Patrick (1985). "One- and Two-electron Pathways in the Electrocatalytic Reduction of CO2 by fac-Re(bpy)(CO)3Cl (bpy = 2,2'-bipyridine)".
  25. Grice, Kyle (2014). "Recent Studies of Rhenium and Manganese Bipyridine Carbonyl Catalysts for the Electrochemical Reduction of CO2". Advances in Inorganic Chemistry. 66: 163–188. doi:10.1016/B978-0-12-420221-4.00005-6. ISBN 9780124202214.
  26. Grice, Kyle (2014). "Recent Studies of Rhenium and Manganese Bipyridine Carbonyl Catalysts for the Electrochemical Reduction of CO2". Advances in Inorganic Chemistry. 66: 163–188. doi:10.1016/B978-0-12-420221-4.00005-6. ISBN 9780124202214.