धातु एवं अधातु: पूरा अध्याय सार में
भौतिक गुणधर्म
| धातुएँ | अधातुएँ |
|---|---|
| धात्विक चमक, आघातवर्ध्य, तन्य, ध्वानिक | प्रायः चमकहीन, भंगुर, ध्वानिक नहीं |
| ऊष्मा और विद्युत की सुचालक (सबसे अच्छे: Ag, Cu, कुचालक: Pb, Hg) | कुचालक |
| मर्करी को छोड़कर ठोस | ठोस या गैस, ब्रोमीन द्रव |
अपवाद: गैलियम और सीज़ियम हथेली पर पिघलते हैं, आयोडीन चमकीला है, हीरा सबसे कठोर प्राकृतिक पदार्थ है, ग्रैफ़ाइट विद्युत का सुचालक है, Li, Na, K चाकू से कटते हैं। सोना और चाँदी सबसे अधिक आघातवर्ध्य, सोना सबसे अधिक तन्य (1 g से 2 km तार)।
रासायनिक गुणधर्म
| किसके साथ | क्या होता है | याद रखने लायक |
|---|---|---|
| ऑक्सीजन | धातु ऑक्साइड, प्रायः क्षारकीय | Al₂O₃, ZnO उभयधर्मी, Na₂O, K₂O जल में क्षार देते हैं |
| जल | धातु ऑक्साइड या हाइड्रॉक्साइड + H₂ | K, Na ठंडे जल से तेज़, Ca धीमा (तैरता है), Mg गर्म जल से, Al, Fe, Zn भाप से, Pb, Cu, Ag, Au कोई अभिक्रिया नहीं |
| तनु अम्ल | लवण + H₂ | Mg > Al > Zn > Fe, कॉपर नहीं करता, HNO₃ से प्रायः H₂ नहीं (Mg, Mn अपवाद) |
| दूसरी धातु का लवण विलयन | विस्थापन | अधिक अभिक्रियाशील धातु कम वाली को हटाती है |
अधातुओं के ऑक्साइड अम्लीय (जैसे SO₂) या उदासीन (जैसे CO) होते हैं। अधातुएँ तनु अम्ल से हाइड्रोजन नहीं हटातीं, हाइड्रोजन से मिलकर हाइड्राइड बनाती हैं।
सक्रियता श्रेणी: K > Na > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Pb > [H] > Cu > Hg > Ag > Au
ऐक्वा रेजिया: सांद्र HCl और सांद्र HNO₃, 3 : 1, गोल्ड और प्लैटिनम को घोलता है।
आयनिक यौगिक
- धातु इलेक्ट्रॉन देकर धनायन (Na⁺, Mg²⁺) और अधातु इलेक्ट्रॉन लेकर ऋणायन (Cl⁻, O²⁻) बनाती है। इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण से बने यौगिक आयनिक या वैद्युत संयोजक यौगिक हैं।
- गुणधर्म: ठोस, भंगुर, ऊँचा गलनांक और क्वथनांक, जल में घुलनशील, किरोसिन और पेट्रोल में अविलेय, विलयन और गलित अवस्था में विद्युत चालक, ठोस में नहीं।
- गलनांक: NaCl 1074 K, CaO 2850 K (सारणी में सबसे ऊँचा)।
धातुकर्म
| धातुएँ | तरीका | उदाहरण |
|---|---|---|
| नीचे वाली (Hg, Cu) | सिर्फ़ गर्म करना | 2HgO → 2Hg + O₂, 2Cu₂O + Cu₂S → 6Cu + SO₂ |
| बीच वाली (Zn, Fe, Pb) | भर्जन या निस्तापन, फिर कार्बन से अपचयन | 2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂, ZnCO₃ → ZnO + CO₂, ZnO + C → Zn + CO |
| ऊपर वाली (K, Na, Ca, Mg, Al) | गलित यौगिक का विद्युत अपघटनी अपचयन | कैथोड: Na⁺ + e⁻ → Na, ऐनोड: 2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻ |
- खनिज: भूपर्पटी में प्राकृतिक तत्व या यौगिक। अयस्क: जिससे धातु निकालना लाभकारी हो। गैंग: अयस्क की मिट्टी-रेत।
- भर्जन: सल्फ़ाइड अयस्क, अधिक वायु। निस्तापन: कार्बोनेट अयस्क, सीमित वायु।
- थर्मिट: Fe₂O₃ + 2Al → 2Fe + Al₂O₃ + ऊष्मा, रेल पटरियाँ जोड़ने में।
- विद्युत अपघटनी परिष्करण: ऐनोड अशुद्ध धातु, कैथोड शुद्ध धातु की पतली पट्टी, विद्युत अपघट्य उसी धातु का लवण विलयन, नीचे ऐनोड पंक।
संक्षारण और मिश्रातु
- सिल्वर पर काली परत (सिल्वर सल्फ़ाइड), कॉपर पर हरी परत (कॉपर कार्बोनेट), लोहे पर भूरी जंग। जंग के लिए वायु और जल, दोनों चाहिए।
- बचाव: पेंट, तेल, ग्रीज़, यशदलेपन, क्रोमियम लेपन, ऐनोडीकरण, मिश्रातु।
- मिश्रातु: पीतल (Cu + Zn), काँसा (Cu + Sn), सोल्डर (Pb + Sn), अमलगम (Hg + कोई धातु), स्टेनलेस इस्पात (Fe + Ni + Cr)। मिश्रातु की चालकता और गलनांक शुद्ध धातु से कम।
- 24 कैरट शुद्ध सोना, 22 कैरट में 22 भाग सोना और 2 भाग ताँबा या चाँदी। दिल्ली का लौह स्तंभ 8 m ऊँचा, 6 टन भारी।
एक पंक्ति की परिभाषाएँ
| शब्द | अर्थ |
|---|---|
| धात्विक चमक | शुद्ध धातु की चमकदार सतह |
| आघातवर्ध्यता | पीटकर पतली चादर बन सकना |
| तन्यता | खींचकर पतला तार बन सकना |
| ध्वानिक | कठोर सतह से टकराकर आवाज़ करने वाली धातु |
| अपररूप | एक ही तत्व के अलग-अलग रूप, जैसे हीरा और ग्रैफ़ाइट |
| उभयधर्मी ऑक्साइड | अम्ल और क्षारक, दोनों से अभिक्रिया करके लवण और जल देने वाला ऑक्साइड |
| सक्रियता श्रेणी | धातुओं की अभिक्रियाशीलता के घटते क्रम की सूची |
| आयनिक (वैद्युत संयोजक) यौगिक | धातु से अधातु में इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण से बना यौगिक |
| धातुकर्म | अयस्क से धातु निकालकर और परिष्कृत करके उपयोगी बनाने का प्रक्रम |
| अपचायक | ऑक्साइड से ऑक्सीजन हटाने वाला पदार्थ, जैसे कार्बन या ऐलुमिनियम |
| ऐनोड पंक | परिष्करण में ऐनोड के नीचे बैठी अविलेय अशुद्धियाँ |
| यशदलेपन | लोहे पर जस्ते की पतली परत चढ़ाना |
| मिश्रातु | धातुओं का, या धातु और अधातु का समांगी मिश्रण |
| अमलगम | वह मिश्रातु जिसकी एक धातु पारद हो |
पाँच समीकरण जो बार-बार काम आते हैं
2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂ + ऊष्मीय ऊर्जा
3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂ (भाप)
Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu
Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O
Fe₂O₃ + 2Al → 2Fe + Al₂O₃ + ऊष्मा
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इन प्रश्नों में कुछ सीधे तथ्य हैं और कुछ ऐसे, जिनमें सक्रियता श्रेणी या इलेक्ट्रॉनिक विन्यास लगाकर उत्तर निकालना पड़ेगा। किताब बंद रखिए और हर विकल्प चुनने से पहले मन में कारण बोलिए।
अंत में अपनी गलतियों को तीन हिस्सों में देखिए: गुणधर्म वाली, अभिक्रिया और समीकरण वाली, और धातुकर्म या मिश्रातु वाली। जिस हिस्से में सबसे ज़्यादा गलती हो, सार में उसी की सारणी दोबारा लिखिए।