अध्याय 3: धातु एवं अधातु
धातुओं और अधातुओं के भौतिक गुण
धातुएँ: चमकदार, कठोर (Na और K को छोड़कर), आघातवर्ध्य (पतली चादर बन सकती है), तन्य (तार बन सकते हैं), विद्युत और ऊष्मा की सुचालक, ऊँचे गलनांक वाली और ठोक-बजाने पर ध्वनि करने वाली होती हैं। पारा द्रव है। अधातुएँ: प्रायः भंगुर, चमकहीन और कुचालक होती हैं। अपवाद: ग्रेफ़ाइट बिजली चलाता है, हीरा सबसे कठोर है और आयोडीन चमकदार है।
रासायनिक गुण और क्रियाशीलता श्रेणी
धातु + ऑक्सीजन → धातु ऑक्साइड (प्रायः क्षारकीय)। Al2O3 और ZnO उभयधर्मी हैं। अधातुओं के ऑक्साइड प्रायः अम्लीय होते हैं। सोडियम और पोटैशियम बहुत क्रियाशील हैं, इसलिए मिट्टी के तेल में रखे जाते हैं।
ऊपर की धातु अधिक क्रियाशील होती है और नीचे वाली को उसके यौगिक से हटा सकती है।
आयनिक यौगिक
धातु इलेक्ट्रॉन देती है और अधातु लेती है, जिससे आयन बनते हैं (जैसे NaCl)। ये कठोर, भंगुर और ऊँचे गलनांक वाले ठोस होते हैं। ठोस में ये बिजली नहीं चलाते, पर गलित अवस्था या विलयन में चलाते हैं, क्योंकि तब आयन स्वतंत्र होते हैं।
धातुकर्म और संक्षारण से बचाव
कम क्रियाशील (Hg, Cu): केवल गर्म करके। मध्यम (Zn, Fe, Pb): अयस्क को ऑक्साइड बनाकर कार्बन से अपचयित करके। अधिक क्रियाशील (Na, Mg, Al): गलित यौगिक का विद्युत अपघटन करके। जंग से बचाव: रंग करना, तेल लगाना, यशदलेपन और मिश्रधातु बनाना।
महत्वपूर्ण प्रश्न
Q1. कमरे के ताप पर द्रव अवस्था वाली एक धातु और एक अधातु का नाम बताओ।
धातु: पारा (मर्करी)। अधातु: ब्रोमीन।
Q2. सोडियम और पोटैशियम को मिट्टी के तेल में क्यों रखते हैं?
ये हवा की ऑक्सीजन और नमी से इतनी तेज़ अभिक्रिया करते हैं कि आग लग सकती है। तेल में ये हवा से बचे रहते हैं।
Q3. सबसे अधिक आघातवर्ध्य और तन्य धातुएँ कौन सी हैं?
सोना और चाँदी।
Q4. एक चमकदार अधातु का नाम बताओ।
आयोडीन।
Q5. एक अधातु का नाम बताओ जो विद्युत का सुचालक है।
ग्रेफ़ाइट (कार्बन का एक रूप)।
Q6. धातुएँ ऑक्सीजन से अभिक्रिया करने पर क्या बनाती हैं?
धातु ऑक्साइड, जो आमतौर पर क्षारकीय होते हैं। जैसे 2Cu + O2 → 2CuO।
Q7. उभयधर्मी ऑक्साइड क्या होते हैं? उदाहरण दो।
जो ऑक्साइड अम्ल और क्षारक, दोनों से अभिक्रिया करते हैं। जैसे Al2O3 और ZnO।
Q8. क्रियाशीलता श्रेणी क्या है?
धातुओं को उनकी क्रियाशीलता के घटते क्रम में लिखना: K > Na > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Pb > H > Cu > Hg > Ag > Au।
Q9. कौन सी धातुएँ ठंडे पानी से अभिक्रिया करती हैं?
सोडियम, पोटैशियम और कैल्सियम। सोडियम और पोटैशियम की अभिक्रिया तीव्र होती है।
Q10. जिंक और तनु HCl की अभिक्रिया में क्या बनता है?
ज़िंक क्लोराइड और हाइड्रोजन गैस: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2।
Q11. धातुओं की विस्थापन अभिक्रिया का एक उदाहरण दो।
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu। लोहा, कॉपर से अधिक क्रियाशील होने के कारण उसे हटा देता है।
Q12. आयनिक यौगिक क्या होते हैं?
वे यौगिक जो धातु से अधातु में इलेक्ट्रॉन के स्थानांतरण से बनते हैं, जैसे NaCl।
Q13. आयनिक यौगिकों के दो गुण बताओ।
ये कठोर और भंगुर ठोस होते हैं, इनके गलनांक और क्वथनांक ऊँचे होते हैं और ये पानी में घुलते हैं।
Q14. आयनिक यौगिक ठोस अवस्था में विद्युत क्यों नहीं चलाते, पर गलित अवस्था में चलाते हैं?
ठोस में आयन अपनी जगह बँधे रहते हैं। गलित या विलयन अवस्था में आयन स्वतंत्र होकर चल सकते हैं, इसलिए धारा बहती है।
Q15. अयस्क किसे कहते हैं?
वह खनिज जिससे धातु को लाभदायक ढंग से निकाला जा सके।
Q16. गैंग (gangue) क्या है?
अयस्क में मिले मिट्टी, रेत जैसे अशुद्ध पदार्थ।
Q17. मध्यम क्रियाशीलता वाली धातु (जैसे ज़िंक) कैसे निकाली जाती है?
अयस्क को पहले भर्जन (सल्फ़ाइड के लिए) या निस्तापन (कार्बोनेट के लिए) से ऑक्साइड बनाते हैं, फिर कार्बन से अपचयित करते हैं: ZnO + C → Zn + CO।
Q18. सोडियम धातु कैसे निकाली जाती है?
गलित NaCl के विद्युत अपघटन से। सोडियम कैथोड पर जमा होता है।
Q19. यशदलेपन (galvanisation) क्या है?
लोहे या इस्पात पर ज़िंक की परत चढ़ाना। परत खुरच जाए तब भी ज़िंक अधिक क्रियाशील होने से लोहे को जंग से बचाता है।
Q20. मिश्रधातु (alloy) क्या है? एक उदाहरण दो।
दो या अधिक धातुओं (या धातु और अधातु) का समांगी मिश्रण। जैसे पीतल (ताँबा + ज़िंक) और स्टेनलेस स्टील।
क्विज़
1. कमरे के ताप पर द्रव धातु कौन सी है?
पारा (मर्करी) ही ऐसी धातु है।
2. सबसे अच्छा विद्युत चालक कौन सी धातु है?
चाँदी सबसे अच्छी चालक है, उसके बाद कॉपर।
3. लोहे पर ज़िंक की परत चढ़ाना क्या कहलाता है?
इससे लोहे को जंग से सुरक्षा मिलती है।
4. अधातुओं के ऑक्साइड आमतौर पर कैसे होते हैं?
अधातुओं के ऑक्साइड आमतौर पर अम्लीय होते हैं।
5. सोडियम का निष्कर्षण किस विधि से होता है?
अधिक क्रियाशील धातुएँ विद्युत अपघटन से निकाली जाती हैं।