सारांश एवं त्वरित पुनरावृत्ति

अध्याय 3 — सारांश और त्वरित पुनरावृत्ति

बोर्ड परीक्षा से ठीक पहले — पूरे अध्याय का संक्षिप्त निरीक्षण।

धातु और अधातु — मूल अंतर

गुण	धातु	अधातु
भौतिक अवस्था	प्रायः ठोस	सब अवस्थाएँ
चमक	धात्विक	प्रायः नहीं
आघातवर्धनीयता	हाँ	नहीं
तन्यता	हाँ	नहीं
चालकता	अच्छी	खराब
ध्वनि	हाँ	नहीं

मुख्य अपवाद:

• Hg: द्रव धातु।
• I₂: चमकदार अधातु।
• ग्रेफाइट: चालक अधातु।

महत्वपूर्ण रासायनिक अभिक्रियाएँ

1. धातु + ऑक्सीजन → धात्विक ऑक्साइड (क्षारकीय)

$$2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$$ $$4Al + 3O_2 \rightarrow 2Al_2O_3$$ $$3Fe + 2O_2 \rightarrow Fe_3O_4$$

2. धातु + जल → हाइड्रॉक्साइड + H₂

ठंडे जल से: $2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2$ भाप से: $3Fe + 4H_2O \rightarrow Fe_3O_4 + 4H_2$

3. धातु + अम्ल → लवण + H₂

$$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$$

4. विस्थापन अभिक्रिया

$$Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu$$

क्रियाशीलता श्रेणी (अनिवार्य!)

अधिक से कम क्रियाशीलता:

$$\boxed{K > Na > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Pb > (H) > Cu > Hg > Ag > Au}$$

याद रखने का तरीक़ा: 'पोटैशियम सोडियम कैसे मैग्नी जाएगा एलू ज़िंक से लोहे को परेशान — हम कौन हैं? आओ, गाय एक चलें।'

अंग्रेज़ी में: "Please Stop Calling Me A Zebra Instead Try Learning How Copper Saves Gold"

तीन श्रेणियाँ — और निष्कर्षण

श्रेणी	धातुएँ	निष्कर्षण
उच्च	K, Na, Ca, Mg, Al	विद्युत-अपघटन
मध्यम	Zn, Fe, Pb	C से अपचयन
निम्न	Hg, Cu, Ag, Au	सीधे गर्म

श्रेणी का व्यावहारिक उपयोग

1. भंडारण:

• Na, K → केरोसिन में।
• अन्य → खुले में।

2. अम्ल से अभिक्रिया:

• H से ऊपर → H₂ निकलती।
• H से नीचे → कोई क्रिया नहीं।

3. विस्थापन:

• अधिक क्रियाशील → कम को विस्थापित।

4. निष्कर्षण विधि:

• क्रियाशीलता तय करती।

आयनिक यौगिक — एक नज़र में

निर्माण

धातु → इलेक्ट्रॉन छोड़े (cation)। अधातु → इलेक्ट्रॉन ले (anion)। विपरीत आवेश → आयनिक बंध।

महत्वपूर्ण आयन

धातु	आयन	विन्यास
Na	Na⁺	(2,8)
Mg	Mg²⁺	(2,8)
Al	Al³⁺	(2,8)
Ca	Ca²⁺	(2,8,8)

अधातु	आयन	विन्यास
Cl	Cl⁻	(2,8,8)
O	O²⁻	(2,8)
N	N³⁻	(2,8)

सूत्र निकालें — क्रॉस-गुणन

Al³⁺ + O²⁻ → Al₂O₃ Mg²⁺ + N³⁻ → Mg₃N₂ Na⁺ + S²⁻ → Na₂S Ca²⁺ + PO₄³⁻ → Ca₃(PO₄)₂

आयनिक यौगिकों के 5 गुण

1. ठोस अवस्था: कठोर, क्रिस्टलीय, भंगुर।
2. उच्च गलनांक: NaCl 801°C, MgO 2852°C।
3. जल में विलेय।
4. केरोसिन में अविलेय।
5. विद्युत-चालकता: ठोस — नहीं; पिघले/जलीय — हाँ।

निष्कर्षण — पूरी प्रक्रिया

तीन चरण

1. सान्द्रण (अनुभाग 6)
   ↓
2. अपचयन (अनुभाग 7)
   ↓
3. परिष्करण (अनुभाग 8)

सान्द्रण की 4 विधियाँ

विधि	किसके लिए
हस्त-चयन	दृश्य अंतर
गुरुत्वीय	घनत्व अंतर
चुंबकीय	चुंबकीय गुण
फेन-प्लवन	सल्फाइड अयस्क

महत्वपूर्ण अयस्क

धातु	अयस्क	सूत्र
Al	Bauxite	Al₂O₃·2H₂O
Fe	Hematite	Fe₂O₃
Fe	Magnetite	Fe₃O₄
Cu	Copper pyrites	CuFeS₂
Zn	Zinc blende	ZnS
Hg	Cinnabar	HgS
Pb	Galena	PbS

भर्जन vs निस्तापन

गुण	भर्जन	निस्तापन
अयस्क	सल्फाइड	कार्बोनेट
वायु	हाँ	नहीं
उदाहरण	$2ZnS + 3O_2 \rightarrow 2ZnO + 2SO_2$	$ZnCO_3 \rightarrow ZnO + CO_2$

मुख्य निष्कर्षण प्रक्रियाएँ

1. Fe — Blast Furnace

अभिक्रियाएँ:

• $C + O_2 \rightarrow CO_2$
• $CO_2 + C \rightarrow 2CO$
• मुख्य: $Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2$
• $CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2$
• $CaO + SiO_2 \rightarrow CaSiO_3$ (slag)

उत्पाद: Pig iron + slag।

2. Al — Hall-Héroult

Bayer प्रक्रिया:

• $Al_2O_3 + 2NaOH \rightarrow 2NaAlO_2 + H_2O$

Hall-Héroult:

• Al₂O₃ + क्रायोलाइट (Na₃AlF₆) → 950°C।
• Cathode: $Al^{3+} + 3e^- \rightarrow Al$
• Anode: $2O^{2-} \rightarrow O_2 + 4e^-$

कुल: $2Al_2O_3 \xrightarrow{\text{विद्युत}} 4Al + 3O_2$

3. Na — Down's Cell

पिघले NaCl का विद्युत-अपघटन।

• Cathode: Na
• Anode: Cl₂

Cl₂ — bonus product (NaOH भी जलीय में)।

4. Hg — सरल विधि

• $2HgS + 3O_2 \rightarrow 2HgO + 2SO_2$
• $2HgO \rightarrow 2Hg + O_2$

5. Cu — स्व-अपचयन

• $2CuFeS_2 + 3O_2 \rightarrow 2Cu_2S + 2FeO + 2SO_2$
• $2Cu_2O + Cu_2S \rightarrow 6Cu + SO_2$

संक्षारण और संरक्षण

संक्षारण के उत्पाद

धातु	परत	सूत्र	प्रकृति
Fe	जंग	Fe₂O₃·xH₂O	हानिकारक
Cu	पैटिना	Cu(OH)₂·CuCO₃	रक्षक (हरा)
Ag	टार्निश	Ag₂S	सतही (काला)
Al	ऑक्साइड	Al₂O₃	रक्षक

जंग के लिए ज़रूरी

दोनों: पानी + ऑक्सीजन।

अभिक्रिया: $$4Fe + 3O_2 + xH_2O \rightarrow 2Fe_2O_3 \cdot xH_2O$$

रोकथाम के 7 तरीक़े

1. पेंट (सस्ती)।
2. तेल/ग्रीस (तुरंत)।
3. गैल्वनीकरण (Zn कोटिंग — Cathodic protection)।
4. Cr लेपन (चमकदार)।
5. विद्युत-लेपन (पतली परत)।
6. एनोडाइज़िंग (Al पर)।
7. मिश्रधातु (स्टेनलेस स्टील)।

विद्युत-अपघटनी परिष्करण (Cu उदाहरण)

• Anode: अशुद्ध Cu।
• Cathode: शुद्ध Cu।
• विलयन: CuSO₄ + H₂SO₄।

Anode mud में: Au, Ag, Pt (मूल्यवान!)।

मिश्रधातुएँ — एक नज़र में

नाम	संघटन	उपयोग
स्टेनलेस	Fe + Cr + Ni	बर्तन
पीतल	Cu + Zn	सजावट
कांसा	Cu + Sn	मूर्तियाँ
सोल्डर	Pb + Sn	वेल्डिंग
डुरालुमिन	Al + Cu + Mg + Mn	विमान
अमलगम	Hg + अन्य	दंत-चिकित्सा

🧠 बोर्ड टिप्स — हर साल पूछे जाने वाले

अनिवार्य अभिक्रियाएँ

लिखकर याद करें:

1. Mg + O₂: $2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$
2. Na + H₂O: $2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2$
3. Zn + HCl: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$
4. Zn + CuSO₄: $Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu$
5. Fe + भाप: $3Fe + 4H_2O \rightarrow Fe_3O_4 + 4H_2$
6. Al₂O₃ + NaOH: $Al_2O_3 + 2NaOH \rightarrow 2NaAlO_2 + H_2O$
7. Al + Fe₂O₃: $2Al + Fe_2O_3 \rightarrow Al_2O_3 + 2Fe$ (थर्माइट)
8. जंग: $4Fe + 3O_2 + xH_2O \rightarrow 2Fe_2O_3 \cdot xH_2O$
9. भर्जन: $2ZnS + 3O_2 \rightarrow 2ZnO + 2SO_2$
10. Blast Furnace: $Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2$

अनिवार्य परिभाषाएँ

शब्द	परिभाषा
खनिज	प्राकृतिक यौगिक
अयस्क	धातु निकलने योग्य खनिज
गैंग	अनुपयोगी अशुद्धि
फ्लक्स	गैंग हटाने का रसायन
स्लैग	फ्लक्स + गैंग
भर्जन	सल्फाइड + वायु
निस्तापन	कार्बोनेट गर्म
एनोडाइज़िंग	Al पर मोटी $Al_2O_3$
गैल्वनीकरण	Fe पर Zn
पैटिना	Cu पर हरी परत
टार्निश	Ag पर काली परत
एक्वा रेजिया	HCl + HNO₃ (3:1)
थर्माइट	Al + Fe₂O₃
मिश्रधातु	धातुओं का मिश्रण

अनिवार्य आरेख

1. Blast Furnace। 2. Hall-Héroult सेल। 3. विद्युत-अपघटनी परिष्करण। 4. तीन परखनलियाँ (जंग प्रयोग)। 5. क्रियाशीलता श्रेणी।

🚀 अंतिम तालिका — पूरा अध्याय एक पन्ने में

भौतिक गुण

धातु: चमकदार, आघातवर्धन, तन्यता, चालकता, ध्वनि। अधातु: विपरीत।

रासायनिक गुण

धातु:

• O₂ से → क्षारकीय ऑक्साइड
• अम्ल से → लवण + H₂
• जल से → हाइड्रॉक्साइड + H₂
• विस्थापन (श्रेणी अनुसार)

क्रियाशीलता श्रेणी

$$K > Na > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Pb > (H) > Cu > Hg > Ag > Au$$

आयनिक यौगिक

धातु + अधातु = आयनिक।

• Na + Cl → NaCl
• Mg + Cl → MgCl₂
• Ca + O → CaO

निष्कर्षण के चरण

1. सान्द्रण (4 विधियाँ)। 2. अपचयन (3 विधियाँ — क्रियाशीलता अनुसार)। 3. परिष्करण (विद्युत-अपघटनी)।

प्रमुख निष्कर्षण

1. Fe → Blast Furnace। 2. Al → Hall-Héroult। 3. Na → Down's cell। 4. Cu → स्व-अपचयन। 5. Hg → सीधे गर्म।

संक्षारण और संरक्षण

जंग = $Fe_2O_3 \cdot xH_2O$। ज़रूरी: H₂O + O₂।

7 रोकथाम विधियाँ: पेंट, तेल, गैल्वनीकरण, Cr लेपन, विद्युत-लेपन, एनोडाइज़िंग, मिश्रधातु।

मिश्रधातुएँ

स्टेनलेस = Fe + Cr + Ni। पीतल = Cu + Zn। कांसा = Cu + Sn। सोल्डर = Pb + Sn। डुरालुमिन = Al + Cu + Mg + Mn।

अंतिम सूत्र

'क्रियाशीलता ↑ → निष्कर्षण कठिनाई ↑।' 'धातु + अधातु = आयनिक।' 'धातु + धातु = मिश्रधातु।' 'जंग = पानी + हवा + लोहा।' 'गैल्वनीकरण = Cathodic protection।'

सब अच्छे के लिए शुभकामनाएँ!

📋 बोर्ड परीक्षा रणनीति — अध्याय 3

प्रश्न पत्र पैटर्न (CBSE Class 10)

प्रश्न के प्रकार:

1-अंक प्रश्न (MCQ/अति-संक्षिप्त):

• मुख्य धातुएँ, अयस्क, सूत्र।
• क्रियाशीलता क्रम।
• एक-वाक्य परिभाषाएँ।

2-3 अंक प्रश्न:

• एक अभिक्रिया + प्रेक्षण।
• एक संख्यात्मक।
• दो में अंतर।

5 अंक प्रश्न:

• एक प्रक्रिया (जैसे Blast Furnace)।
• मिश्र प्रश्न (कई विषयों से)।
• आरेख के साथ व्याख्या।

अध्याय 3 का प्रशन-पत्र वज़न

औसतन CBSE 10:

• कुल: 5-6 अंक।
• 1-अंक के 1-2 प्रश्न।
• 3-अंक के 1 प्रश्न।
• 5-अंक का 1 प्रश्न (कभी-कभी)।

सबसे अधिक पूछे जाने वाले

टॉप 5 PYQs:

1. क्रियाशीलता श्रेणी + व्यावहारिक उपयोग।
2. Fe निष्कर्षण (Blast Furnace)।
3. Al निष्कर्षण (Hall-Héroult)।
4. जंग और रोकथाम।
5. आयनिक यौगिक निर्माण।

अंक बढ़ाने के टिप्स

1. आरेख ज़रूर बनाएँ। Blast Furnace, Hall-Héroult, परिष्करण — आरेख के बिना अधूरा।

2. अभिक्रियाएँ संतुलित रखें। असंतुलित = अंक कटेंगे। राज्य लिखें (s), (l), (g), (aq)।

3. प्रेक्षण लिखें। केवल अभिक्रिया नहीं — प्रेक्षण भी। उदाहरण: नीला रंग, बुलबुले, ज्वाला।

4. विस्तार के साथ उत्तर। 5-अंक प्रश्न = कम से कम 8-10 बिंदु। उप-शीर्षक का उपयोग।

अंतिम टिप — बोर्ड के दिन

1. क्रियाशीलता श्रेणी एक बार दोहराएँ। 2. 5 अनिवार्य अभिक्रियाएँ याद करें। 3. एक PYQ का अभ्यास करें। 4. विश्वास के साथ जाएँ!

आपको शुभकामनाएँ! 🎓

📚 NCERT पाठ्यपुस्तक से चयनित प्रश्न — समाधान

Q1: मैग्नीशियम रिबन को जलाने से पहले रेगमाल से क्यों रगड़ते?

हल: Mg वायु में Mg(OH)₂ या MgO की पतली परत बना लेता। यह परत — Mg को आग पकड़ने में बाधा। रेगमाल से रगड़ने पर — परत हटती। अब Mg आसानी से जलता।

Q2: निम्न के लिए संतुलित अभिक्रिया लिखें:

(a) सोडियम का जल से क्रिया $$2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2\uparrow$$

(b) कैल्शियम का जल से क्रिया $$Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2\uparrow$$

(c) पोटैशियम का जल से क्रिया $$2K + 2H_2O \rightarrow 2KOH + H_2\uparrow$$

Q3: Cu की वस्तुएँ कुछ समय बाद चमक खो क्यों देतीं?

हल: Cu + वायु (CO₂ + O₂ + H₂O): $$2Cu + O_2 + CO_2 + H_2O \rightarrow Cu(OH)_2 \cdot CuCO_3$$ हरी पैटिना बनती। Cu की चमक छिप जाती। 'इमली के रस' से रगड़ने पर — पैटिना घुलती, चमक वापस।

Q4: Fe से Cu, AgNO₃ से Ag को विस्थापित कर सकता?

हल: श्रेणी: $Fe > Cu > Ag$

हाँ! दोनों:

• $Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu$ (Fe > Cu)
• $Cu + 2AgNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2Ag$ (Cu > Ag)

Q5: Fe नाख़ून + AgNO₃ → क्या? कारण?

श्रेणी: $Fe > Ag$।

अभिक्रिया: $$Fe + 2AgNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_2 + 2Ag$$

प्रेक्षण:

• रंगहीन AgNO₃ → हरा Fe(NO₃)₂।
• Fe नाख़ून पर चमकदार Ag की परत।

Q6: निम्न में आयनिक बंध?

ZnO, K₂SO₄, CO₂, MgCl₂, NH₃

हल: धातु + अधातु = आयनिक:

• ✓ ZnO (Zn + O)
• ✓ K₂SO₄ (K + SO₄)
• ✗ CO₂ (C + O — दोनों अधातु)
• ✓ MgCl₂ (Mg + Cl)
• ✗ NH₃ (N + H — दोनों अधातु)

आयनिक: ZnO, K₂SO₄, MgCl₂। सहसंयोजी: CO₂, NH₃।

[NCERT पाठ्यपुस्तक प्रश्न]