❖ धातु के भौतिक गुणधर्म
1. धातुएं सामान्य ताप पर ठोस अवस्था में पाई जाती है परन्तु मर्करी (पारा) एक ऐसी धातु है जो कमरे के ताप पर तरल अवस्था में में पाई जाती हैं।
2. धातु की सतह चमकदार होती है। धातु के इस गुणधर्म को धात्विक चमक कहते हैं।
3. धातुएं सामान्यता कठोर होती है परन्तु क्षारीय धातु (लीथियम, सोडियम, पोटैशियम) इतनी मुलायम होती हैं कि उनको चाकू से भी काटा जा सकता है।
3. धातुएँ विद्युत व उष्मा की सुचालक होती हैं सिल्वर तथा कॉपर ऊष्मा के सबसे अच्छे चालक हैं। इनकी तुलना में लेड तथा मर्करी ऊष्मा के कुचालक हैं।
4. धातुओं का गलनांक बहुत अधिक होता है। परन्तु गैलियम और सीज़ियम का गलनांक बहुत कम है। यदि इन धातुओं को हथेली पर रखा जाए तो तुरंत पिघल जाती है
5. धातुओं में तन्यता का गुण पाया जाता है धातु के पतले तार के रूप में खींचने की क्षमता को तन्यता कहा जाता है। सोना सबसे अधिक तन्य धातु है।
6. जब धातुएँ किसी कठोर सतह से टकराती है तो उनसे एक विशेष प्रकार की ध्वनि उत्पन्न होती है। जो धातुएँ कठोर सतह से टकराने पर आवाज़ उत्पन्न करती हैं उन्हें ध्वानिक (सोनोरस) कहते हैं।
7. धातुओं में आघातवर्ध्यता का गुण पाया जाता है धातुओं को पीटकर पतली चादर बनाया जा सकता है। धातुओं के इस गुणधर्म को आघातवर्ध्यता कहते हैं।
Example - लोहा,तम्बा, चांदी, सोना ,पारा, एल्युमिनियम, जस्ता आदि
❖अधातु के भौतिक गुणधर्म
1.सभी अधातुएं ठोस या गैसीय अवस्था में पाई जाती है परन्तु ब्रोमीन एक ऐसी अधातु है जो द्रव अवस्था में पाई जाती है
2. अधातुएं प्रायः भंगुर होती हैं।
3.अधातुओं में चमक नहीं पाई जाता है परन्तु आयोडीन अधातु होते हुए भी चमकीला होता है।
4.अधातुएँ विद्युत व उष्मा की कुचालक होती हैं। परन्तु ग्रेफाइट विद्युत व उष्मा का सुचालक होता हैं।
अपररूपता- जब कोई तत्व प्रकृति में विभिन्न रूपों में मिलता है जिनके भौतिक गुणधर्म भिन्न-भिन्न हो , लेकिन रासायनिक गुण समान होते हैं, तो उनको उस तत्व के अपररूप एवं उनके इस गुण को अपररूपता कहते हैं। कार्बन ऐसी अधातु है जो विभिन्न रूपों में पाई जाती है। जिन्हें कार्बन के अपररूप कहते हैं। हीरा, ग्रेफाइट, फ्लोरीन, कोक, काष्ट चारकोल, जंतु चारकोल, काजल आदि कार्बन के अपररूप है हीरा सबसे कठोर प्राकृतिक पदार्थ है तथा ग्रेफाइट विद्युत का सुचालक होता है।
Example- कार्बन, सल्फर, आयोडीन, ऑक्सीजन, हाइड्रोजन आदि
❖धातुओं के रासायनिक गुणधर्म
1. धातुओं का वायु में दहन
लगभग सभी धातुएँ ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया कर धातु के ऑक्साइड बनाती हैं। धातु ऑक्साइड की प्रकृति क्षारकीय होती है।
धातु + ऑक्सीजन ⟶ धातु ऑक्साइड
Example :-
जब कॉपर को वायु की उपस्थिति में गर्म किया जाता है तो यह ऑक्सीजन के साथ मिलकर काले रंग का कॉपर ऑक्साइड बनाता है।
Cu + O₂ ⟶ 2CuO
जब ऐलुमिनियम को वायु की उपस्थिति में गर्म किया जाता है तो यह ऑक्सीजन के साथ मिलकर ऐलुमिनियम ऑक्साइड बनाता है।
4Al + 3O₂ ⟶ 2Al₂O₃
सामान्यता धातु ऑक्साइड की प्रकृति क्षारकीय होती है। परन्तु कुछ धातु ऑक्साइड जैसे ऐलुमिनियम ऑक्साइड व जिंक ऑक्साइड अम्लीय तथा क्षारकीय दोनों प्रकार के व्यवहार प्रदर्शित करते हैं। इन्हें उभयधर्मी ऑक्साइड कहते है
❖ उभयधर्मी ऑक्साइड
ऐसे धातु ऑक्साइड जो अम्ल तथा क्षारक दोनों से अभिक्रिया करके लवण तथा जल प्रदान करते हैं, उभयधर्मी ऑक्साइड कहलाते हैं। उभयधर्मी ऑक्साइड अम्लीय तथा क्षारकीय दोनों प्रकार के व्यवहार प्रदर्शित करते हैं। जैसे ऐलुमिनियम ऑक्साइड(Al₂O₃) व जिंक ऑक्साइड(ZnO)
अधिकांश धातु ऑक्साइड जल में अघुलनशील हैं लेकिन सोडियम ऑक्साइड एवं पोटैशियम ऑक्साइड जल में घुलकर क्षार प्रदान करते हैं
पोटैशियम तथा सोडियम जैसी कुछ धातुएँ ऑक्सीजन के साथ इतनी तेज़ी से अभिक्रिया करती हैं कि खुले में रखने पर ये आग पकड़ लेती हैं। इसलिए, इन्हें सुरक्षित रखने तथा आकस्मिक आग को रोकने के लिए किरोसिन तेल में डुबो कर रखा जाता है।
सामान्य ताप पर मैग्नीशियम, ऐलुमिनियम, जिंक, लेड आदि धातुओं की सतह पर ऑक्साइड की पतली परत चढ़ जाती है। ऑक्साइड की यह परत धातुओं को पुनः ऑक्सीकरण से सुरक्षित रखती है।
गर्म करने पर आयरन का दहन तो नहीं होता है लेकिन जब बर्नर की ज्वाला में लौह चूर्ण डालते हैं तब वह तेज़ी से जलने लगता है।
कॉपर का दहन तो नहीं होता है लेकिन गर्म धातु पर कॉपर ऑक्साइड की काले रंग की परत चढ़ जाती है।
सिल्वर एवं गोल्ड अत्यंत अधिक ताप पर भी ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया नहीं करते हैं।
❖ ऐनोडीकरण
ऐलुमिनियम पर मोटी ऑक्साइड की परत बनाने की प्रक्रिया ऐनोडीकरण कहलाती है। वायु के संपर्क में आने पर ऐलुमिनियम पर ऑक्साइड की पतली परत का निर्माण होता है। ऐलुमिनियम ऑक्साइड की यह परत इसे संक्षारण से बचाती है। इस परत को मोटा करके इसे संक्षारण से अधिक सुरक्षित किया जा सकता है।
2. धातुओं की जल के साथ अभिक्रिया
जल के साथ अभिक्रिया करके धातुएँ हाइड्रोजन गैस तथा धातु ऑक्साइड उत्पन्न करती हैं। धातु ऑक्साइड जल में धातु हाइड्रॉक्साइड बनाती हैं।
धातु + जल ⟶धातु ऑक्साइड + हाइड्रोजन
धातु ऑक्साइड + जल ⟶धातु हाइड्रॉक्साइड
Example -
पोटैशियम एवं सोडियम जैसी धातुएँ ठंडे जल के साथ तेज़ी से अभिक्रिया करती हैं। सोडियम तथा पोटैशियम की अभिक्रिया तेज़ तथा ऊष्माक्षेपी होती है कि इससे उत्सर्जित हाइड्रोजन तत्काल प्रज्ज्वलित हो जाती है।
2K + 2H₂O → 2KOH + H₂
2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂
जल के साथ कैल्सियम की अभिक्रिया थोड़ी धीमी होती है। यहाँ उत्सर्जित ऊष्मा हाइड्रोजन के प्रज्ज्वलित होने के लिए पर्याप्त नहीं होती है। इस अभिक्रिया में उत्पन्न हाइड्रोजन गैस के बुलबुले कैल्सियम धातु की सतह पर चिपक जाते हैं। अतः कैल्सियम तैरना प्रारंभ कर देता है।
Ca + 2H₂O ⟶ Ca(OH)₂ + H₂
मैग्नीशियम शीतल जल के साथ अभिक्रिया नहीं करता है परंतु गर्म जल के साथ अभिक्रिया करके वह मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड एवं हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करता है। चूँकि हाइड्रोजन गैस के बुलबुले मैग्नीशियम धातु की सतह से चिपक जाते हैं। अतः यह भी तैरना प्रारंभ कर देते हैं।
2Mg + 2H₂O → 2Mg(OH)₂ + H₂
ऐलुमिनियम, आयरन तथा जिंक जैसी धातुएँ न तो शीतल जल के साथ और न ही गर्म जल के साथ अभिक्रिया करती हैं। लेकिन भाप के साथ अभिक्रिया करके यह धातु ऑक्साइड तथा हाइड्रोजन प्रदान करती हैं।
2Al + 3H₂O → Al₂O₃ + 3H₂O
3Fe + 4H₂O → Fe₃O₃ + 4H₂O
लेड, कॉपर, सिल्वर तथा गोल्ड जैसी धातुएँ जल के साथ बिलकुल अभिक्रिया नहीं करती हैं।
3. धातु की अम्ल के साथ अभिक्रिया
धातुएँ अम्ल के साथ अभिक्रिया करके संगत लवण तथा हाइड्रोजन गैस प्रदान करती हैं।
अम्ल + धातु → लवण ।+ हाइड्रोजन गैस
Example -
मैग्नीशियम हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ अभिक्रिया करके मैग्नीशियम क्लोराइड और हाइड्रोजन गैस बनाते है |
Mg + HCl → MgCl₂ + H₂
जब धातुएँ नाइट्रिक अम्ल के साथ अभिक्रिया करती हैं तब हाइड्रोजन गैस उत्सर्जित नहीं होती है। क्योंकि HNO₃ एक प्रबल ऑक्सीकारक होता है जो उत्पन्न H₂ को ऑक्सीकृत करके जल में परिवर्तित कर देता है एवं स्वयं नाइट्रोजन के किसी ऑक्साइड में अपचयित हो जाता है।
मैग्नीशियम एवं मैंगनीज अति तनु HNO₃ के साथ अभिक्रिया कर H₂ गैस उत्सर्जित करते हैं।
ऐक्वा रेजिया (रॉयल जल/अम्लराज) - सांद्र हाइड्रोक्लोरिक अम्ल तथा सांद्र नाइट्रिक अम्ल के 3:1 के अनुपात के ताजा मिश्रण को एक्वा रेजिया कहते है ऐक्वा रेजिया भभकता द्रव होने के साथ प्रबल संक्षारक है। ऐक्वा रेजिया गोल्ड एवं प्लैटिनम को गलाने में समर्थ होता है।
4. धातु की अन्य धातु लवणों के साथ अभिक्रिया
अधिक अभिक्रियाशील धातु अपने से कम अभि-क्रियाशील धातु को उसके यौगिक के विलयन में से विस्थापित कर देती है।
Example -
जब लोहे की कील को कॉपर सल्फेट के विलयन में डुबोया जाता है तो लोहा कॉपर सल्फेट में से कॉपर को विस्थापित कर देता है और फेरस सल्फेट का निर्माण होता है
Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu
उपरोक्त अभिक्रिया में अधिक क्रियाशील Fe कम क्रियाशील Cu को उसके यौगिक में से विस्थापित कर देता है
❖ सक्रियता श्रेणी
सक्रियता श्रेणी वह सूची है जिसमें धातुओं को उनकी क्रियाशीलता के अवरोही क्रम में व्यवस्थित किया जाता है।
K पोटैशियम
Na सोडियम
Ca कैल्सियम सबसे अधिक अभिक्रियाशील
Mg मैग्नीशियम
Al ऐल्युमिनियम
Zn जिंक
Fe आयरन
Pb लेड मध्यम अभिक्रियाशील
H हाइड्रोजन
Cu कॉपर
Hg मर्करी
Ag सिल्वर सबसे कम अभिक्रियाशील
Au सोना
5. धातु एवं अधातु की अभिक्रिया
धातुओं में इलेक्ट्रोन त्यागकर धनायन बनाने की प्रवृति पाई जाती है तथा अधातुओं में इलेक्ट्रोन ग्रहण का ऋणायन बनाने की प्रवृति पाई जाती है ये धनायन व ऋणायन आपस में जुड़कर आयनिक यौगिको का निर्माण करते है
Example -
सोडिय क्लोराइड का निर्माण
सोडियम परमाणु अपनी बाह्यतम कोश में उपस्थित एक इलेक्ट्रॉन त्यागकर सोडियम धनायन[Na+] बनता है
Na → Na⁺ + e-
सोडियम सोडियम धनायन
2,8,1 2,8
दूसरी ओर, क्लोरीन की बाह्यतम कोश में 7 इलेक्ट्रॉन होते हैं क्लोरीन अपना अष्टक पूर्ण करने के लिए सोडियम द्वारा त्यागा गया एक इलेक्ट्रॉन ग्रहण कर लेता है। और क्लोराइड ऋणायन[Cl-] बना लेता है
Cl + e- → Cl⁻
2,8,7 2,8,8
विपरीत आवेश होने के कारण सोडियम तथा क्लोराइड आयन परस्पर आकर्षित होते हैं तथा मजबूत स्थिरवैद्युत बल में बँधकर सोडियम क्लोराइड का निर्माण करते हैं।
मैग्नीशियम क्लोराइड का निर्माण
Mg → Mg²⁺ + 2e⁻
2,8,2 2,8
Cl + 2e⁻ → Cl⁻
2,8,7 2,8,8
आयनिक यौगिक- धातु से अधातु में इलेक्ट्रॉन के स्थानांतरण से बने यौगिकों को आयनिक यौगिक या वैद्युत संयोजक यौगिक कहा जाता है।
आयनिक यौगिकों के गुणधर्म
1. भौतिक प्रकृतिः धन एवं ऋण आयनों के बीच मजबूत आकर्षण बल के कारण आयनिक यौगिक ठोस एवं थोड़े कठोर होते हैं। ये यौगिक सामान्यतः भंगुर होते हैं तथा दाब डालने पर टुकड़ों में टूट जाते हैं।
2. गलनांक एवं क्वथनांकः आयनिक यौगिकों का गलनांक एवं क्वथनांक बहुत अधिक होता है क्योंकि मजबूत अंतर-आयनिक आकर्षण को तोड़ने के लिए ऊर्जा की पर्याप्त मात्रा की आवश्यकता होती है।
3. घुलनशीलताः आयनिक यौगिक सामान्यतः जल में घुलनशील तथा किरोसिन, पेट्रोल आदि जैसे विलायकों में अविलेय होते हैं।
4. विद्युत चालकताः ठोस अवस्था में आयनिक यौगिक विद्युत का चालन नहीं करते हैं क्योंकि ठोस अवस्था में दृढ़ संरचना के कारण आयनों की गति संभव नहीं होती है। लेकिन आयनिक यौगिक गलित अवस्था में विद्युत का चालन करते हैं क्योंकि आयनिक यौगिकों के जलीय विलयन में आयन उपस्थित होते हैं। जब विलयन में विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है तो यह आयन विपरीत इलैक्ट्रोड की ओर गमन करने लगते हैं। एवं विद्युत का चालन करते हैं।
धातुओं की प्राप्ति
पृथ्वी की भूपर्पटी धातुओं का मुख्य स्रोत है। समुद्री जल में भी सोडियम क्लोराइड, मैग्नीशियम क्लोराइड आदि जैसे कुछ विलेय लवण उपस्थित रहते हैं।
खनिज - पृथ्वी की भूपर्पटी में प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले तत्वों या यौगिकों को खनिज कहते हैं।
अयस्क - ऐसे खनिज जिनसें धातुएँ आसानी से कम लागत में प्राप्त की जा सकती है अयस्क कहलाते है।
धातुओं का निष्कर्षण
1. सक्रियता श्रेणी में नीचे आने वाली धातुओं का निष्कर्षण
सक्रियता श्रेणी में नीचे आने वाली धातुएँ जैसे सोना, सिल्वर, प्लैटिनम एवं कॉपर आदि अक्रियाशील होती हैं। अतः प्रकृति में ये धातुएँ स्वतंत्र अवस्था में पाई जाती हैं। कॉपर एवं सिल्वर, अपने सल्फाइड या ऑक्साइड के अयस्क के रूप में संयुक्त अवस्था में भी पाए जाते हैं। इन धातुओं के ऑक्साइड को केवल गर्म करने से ही धातु प्राप्त की जा सकता है।
Example
मर्करी के अयस्क सिनाबार से मर्करी का निष्कर्षण
मर्करी का अयस्क सिनाबार (HgS) है। सिनाबार (HgS) को वायु में गर्म करने पर यह मर्क्यूरिक ऑक्साइड में परिवर्तित हो जाता है मर्क्यूरिक ऑक्साइड को अधिक गर्म करने पर यह मर्करी (पारद) में अपचयित हो जाता है।
2HgS + 3O₂ --तापन→ 2HgO + 2SO₂
सिनाबार मर्क्यूरिक ऑक्साइड
2HgO ----तापन→ 2Hg + O₂
मर्क्यूरिक ऑक्साइड
सक्रियता श्रेणी के मध्य में स्थित धातुओं का निष्कर्षण
सक्रियता श्रेणी के मध्य की धातुएँ जैसे जिंक,आयरन,लेड आदि की अभिक्रियाशीलता मध्यम होती है। प्रकृति में ये सल्फाइड या कार्बोनेट के रूप में पाई जाती हैं। सल्फाइड या कार्बोनेट अयस्क की तुलना में धातु को उसके ऑक्साइड अयस्क से प्राप्त करना अधिक आसान है। इसलिए पहले धातु के सल्फाइड एवं कार्बोनेट अयस्क को धातु ऑक्साइड में परिवर्तित किया जाता है।
भर्जन - सल्फाइड अयस्क को वायु की उपस्थिति में अधिक ताप पर गर्म करने से यह ऑक्साइड में परिवर्तित हो जाती है। इस प्रक्रिया को भर्जन कहते हैं”।
निस्तापन - कार्बोनेट अयस्क को वायु की सीमित मात्र में अधिक ताप पर गर्म करने से यह ऑक्साइड में परिवर्तित हो जाता है। इस प्रक्रिया को निस्तापन कहा जाता है।
इस प्रकार प्राप्त धातु ऑक्साइड का कार्बन जैसे अपचायक की उपस्थिति में अपचयन करवाने पर धातु प्राप्त होता है इसके अलावा विस्थापन अभिक्रिया का भी उपयोग का भी धातु प्राप्त की जा सकती है। अधिक अभिक्रियाशील धातुएँ जैसे सोडियम, कैल्सियम, ऐलुमिनियम आदि अपने से कम अभिक्रियाशील धातुओं को उनके यौगिकों से विस्थापित कर देते हैं।
✠थर्मिट अभिक्रिया
आयरन ऑक्साइड ( Fe₂O₃ ) की एल्युमीनियम साथ अभिक्रिया करवाई जाती है तो अत्यधिक मात्रा में ऊष्मा निकलती है जिससे लोहा धातु गलित अवस्था में प्राप्त होती है इस अभिक्रिया को थर्मिट अभिक्रिया कहते है
Fe₂O₃ + Al → Fe + Al₂O₃ + ऊष्मा
इसका अभिक्रिया का उपयोग रेल की पटरी व मशीनी पुर्जों की दरारों को जोड़ने में किया जाता है।
Example:- जिंक का निष्कर्षण
सर्वप्रथम जिंक के अयस्कों का भर्जन एवं निस्तापन एवं निस्तापन किया जाता है
भर्जन
2ZnS + 3O₂ ---तापन → 2ZnO+ 2SO₂
निस्तापन
ZnCO₃ ----तापन → ZnO+ CO₂
इस प्रकार प्राप्त जिंक ऑक्साइड का कार्बन जैसे अपचायक की उपस्थिति में अपचयन करवाने पर जिंक प्राप्त होता है
ZnO + C -----तापन → Zn + CO
2. सक्रियता श्रेणी में सबसे ऊपर स्थित धातुओं का निष्कर्षण
अभिक्रियाशीलता श्रेणी में सबसे ऊपर स्थित धातुएँ जैसे सोडियम, मैग्नीशियम, कैल्सियम, ऐलुमिनियम आदि अत्यंत अभिक्रियाशील होती हैं। इसलिए ये स्वतंत्र अवस्था में नहीं रह सकती है इन धातुओं को विद्युत अपघटनी अपचयन द्वारा प्राप्त किया जाता है।
Example
सोडियम क्लोराइड से सोडियम धातु प्राप्त करना
सोडियम क्लोराइड से सोडियम धातु प्राप्त करने के लिए गलित सोडियम क्लोराइड का विद्युत अपघटन किया जाता है। सोडियम क्लोराइड के विद्युत अपघटन से कैथोड पर सोडियम धातु निक्षेपित हो जाती हैं तथा ऐनोड पर क्लोरीन मुक्त होती है।
कैथोड पर Na⁺ + e– → Na
एनोड पर 2Cl⁻ → Cl + 2e–
अयस्कों का समृद्धीकरण
पृथ्वी से निकलने वाले अयस्कों में मिट्टी, रेत आदि जैसी कई अशुद्धिया पाई जाती इन्हें हटाना अयस्कों का समृद्धीकरण कहलाता है।
गैंग - पृथ्वी से प्राप्त खनिज अयस्कों में मिट्टी, रेत आदि कई अशुद्धियाँ होती हैं। धातुओं के निष्कर्षण से पहले अयस्क से अशुद्धियों को हटाना आवश्यक होता है। ये अशुद्धियाँ गैंग कहलाती हैं। ☸
धातुओं का परिष्करण
अपचयन प्रक्रम से प्राप्त धातुएँ शुद्ध नहीं होती हैं। इनमें अपद्रव्य होती हैं। शुद्ध धातु की प्राप्ति के लिए इन अपद्रव्यों को धातु से हटाना धातुओं का परिष्करण कहा जाता है। धातुओं से अपद्रव्य को विद्युत अपघटनी परिष्करण विधि से हटाया जाता है।
विद्युत अपघटनी परिष्करण
विद्युत अपघटनी परिष्करण में अशुद्ध धातु को ऐनोड तथा शुद्ध धातु की पतली परत को कैथोड बनाया जाता है। धातु के लवण विलयन का उपयोग विद्युत अपघट्य के रूप में होता है। विद्युत अपघट्य से जब धारा प्रवाहित की जाती है तब ऐनोड पर स्थित अशुद्ध धातु विद्युत अपघट्य में घुल जाती है। तथा इतनी ही मात्रा में शुद्ध धातु विद्युत अपघट्य से कैथोड पर निक्षेपित हो जाती है। विलेय अशुद्धियाँ विलयन में घुल जाती हैं तथा अविलेय अशुद्धियाँ ऐनोड तली पर निक्षेपित हो जाती हैं जिसे ऐनोड पंक कहते हैं। कॉपर, जिंक, सिल्वर, गोल्ड आदि धातुओं का परिष्करण विद्युत अपघटन द्वारा किया जाता है।
ताँबे का विद्युत अपघटनी परिष्करण
अशुद्ध ताम्बे को ऐनोड तथा शुद्ध ताम्बे की पतली परत को कैथोड बनाया जाता है। कॉपर सल्पेफट का विलयन विद्युत अपघट्य का उपयोग इसमे विद्युत धारा प्रवाहित की जाती है तो ऐनोड पर स्थित अशुद्ध ताम्बा कॉपर सल्पेफट में घुल जाता है। तथा इतनी ही मात्रा में शुद्ध ताम्बा कॉपर सल्पेफट से कैथोड पर निक्षेपित हो जाती है।
चित्र
संक्षारण
जब धातुएँ वायु के संपर्क में आती है तो वायु में उपस्थित गैसों व नमी से अभिक्रिया कर संक्षारित (खराब) हो जाती है इस प्रक्रिया को संक्षारण कहते हैं।
❖सिल्वर की वस्तुओं को खुली हवा में छोड़ देने पर काली पड़ जाती है क्योंकि सिल्वर वायु में उपस्थित सल्फर से अभिक्रिया कर अपने ऊपर सिल्वर सल्फाइड की परत बना लेता है।
❖कॉपर को वायु छोड़ देने पर इसकी सतह से भूरे रंग की चमक धीरे-धीरे खत्म हो जाती है क्योंकि कॉपर वायु में उपस्थित आर्द्र कार्बन डाइऑक्साइड के साथ अभिक्रिया कर अपनी सतह पर हरे रंग की कॉपर कार्बोनेट की परत बना लेता है जिससे इसकी सतह से भूरे रंग की चमक धीरे-धीरे खत्म हो जाती है
❖यदि लोहे को लंबे समय तक आर्द्र वायु में रखा जाए तो लोहा वायु में उपस्थिति ऑक्सीजन व जल से क्रिया कर फैरिक ऑक्साइड बनता है और लोहे पर फैरिक ऑक्साइड की भूरे रंग की परत चढ़ जाती है जिसे जंग कहते हैं।
संक्षारण से सुरक्षा
1.पेंट करके, तेल लगाकर, ग्रीज़ लगाकर
2. यशदलेपन द्वारा
3. क्रोमियम लेपन
4. ऐनोडीकरण
5. मिश्रधातु बनाकर
यशदलेपन - लोहे एवं इस्पात को जंग से सुरक्षित रखने के लिए उनपर जस्ते की पतली परत चढ़ाने की विधि को यशदलेपन कहते हैं। जस्ते की परत नष्ट हो जाने के बाद भी यशदलेपित वस्तु जंग से सुरक्षित रहती है।
मिश्रधातु
दो या दो से अधिक धातुओं के समांगी मिश्रण को मिश्रातु/ मिश्रधातु कहते हैं। मिश्रधातु के गुण धातु के गुणधर्मों को बेहतर होते है शुद्ध धातु की अपेक्षा उसके मिश्रातु की विद्युत चालकता तथा गलनांक कम होता है।
Example
1. लोहा का शुद्ध अवस्था में उपयोग नहीं किया जा सकता है । क्योंकि शुद्ध लोहा अत्यन्त नर्म होता है एवं गर्म करने पर सुगमतापूर्वक खिंच जाता है। यदि इसमें थोड़ा कार्बन (0.05 %) मिला दिया जाता है तो यह कठोर तथा प्रबल हो जाता है। वास्तव में, कोई अन्य पदार्थ (धातु या अधातु) मिला कर किसी भी धातु के गुणधर्म बदले जा सकते हैं।
2. शुद्ध सोने को 24 कैरट कहते हैं तथा यह काफी नर्म होता है। इसलिए आभूषण बनाने के लिए यह उपयुक्त नहीं होता है। इसे कठोर बनाने के लिए इसमे चाँदी या ताँबा मिलाया जाता है। भारत में अधिकांशतः आभूषण बनाने के लिए 22 कैरट सोने का उपयोग होता है।
कांसा- कांसा ताँबा व टिन की मिश्रधातु है। काँसा विद्युत का कुचालक होता हैं
पीतल - पीतल ताँबा व जस्ते की मिश्र धातु है
सोल्डर- सोल्डर लेड व टिन की मिश्र धातु हैं। सोल्डर मिश्रातु का गलनांक बहुत कम होता है इसका उपयोग विद्युत तारों की वेल्डिंग के योग्य बनाता है।
स्टेनलेस इस्पात - स्टेनलेस इस्पात लोहा, निकिल व क्रोमियम की मिश्र धातु है जो कठोर होता है तथा उसमें जंग नहीं लगता है।
अमलगम - पारा तथा अन्य किसी धातु की मिलावट से बनी मिश्रधातु को अमलगम) कहते हैं
- सबसे अधिक तन्य धातु कौनसी है ?
सोना - कौनसी धातु विद्युत की सबसे अच्छी चालक होती है
सिल्वर(चांदी) - कौन अधातु होते हुए भी चमकीला होता है ?
आयोडीन अधातु होते हुए भी चमकीला होता है। - कौनसी धातु कमरे के ताप पर तरल अवस्था में में पाई जाती हैं ?
मर्करी (पारा) कमरे के ताप पर तरल अवस्था में में पाई जाती हैं। - कौन अधातु विद्युत व उष्मा का सुचालक होता हैं ?
ग्रेफाइट विद्युत व उष्मा का सुचालक होता हैं। - खाद्य पदार्थ के डिब्बों पर जिंक की बजाय टिन की परत क्यों होती है ?
जिंक की अपेक्षा टिन कम अभिक्रियाशील है। - कौनसी अधातु द्रव अवस्था में पाई जाती है ?
ब्रोमीन एक ऐसी अधातु है जो द्रव अवस्था में पाई जाती है - अमलगम क्या होता है ?
पारा तथा अन्य किसी धातु की मिलावट से बनी मिश्रधातु को अमलगम कहते हैं - किन धातुओं को चाकू से कटा जा सकता है ?
क्षारीय धातु (लीथियम, सोडियम, पोटैशियम) इतनी मुलायम होती हैं कि उनको चाकू से भी काटा जा सकता है। - दो सबसे अधिक आघत्वार्ध्य धातुओं के नाम लिखिएसोना और चांदी
- सबसे कठोर प्राकृतिक पदार्थ कौनसा है ?हीरा
- दो धातुओं के नाम बताएँ जो प्रकृति में मुक्त अवस्था में पाई जाती हैं।सोना (Au), प्लैटिनम (Pt)
- धातु को उसके ऑक्साइड से प्राप्त करने के लिए किस रासायनिक प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है ?अपचयन की प्रक्रिया
- चांदी की वस्तुओं को खुली हवा में छोड़ देने पर काली क्यों पड़ जाती है ?
चांदी (सिल्वर) की वस्तुओं को खुली हवा में छोड़ देने पर काली पड़ जाती है क्योंकि सिल्वर वायु में उपस्थित सल्फर से अभिक्रिया कर अपने ऊपर सिल्वर सल्फाइड की काली परत बना लेता है। - ताम्बे को वायु छोड़ देने पर इसकी सतह से भूरे रंग की चमक खत्म क्यों हो जाती है ?
कॉपर वायु में उपस्थित आर्द्र कार्बन डाइऑक्साइड के साथ अभिक्रिया कर अपनी सतह पर हरे रंग की कॉपर कार्बोनेट की परत बना लेता है जिससे इसकी सतह से भूरे रंग की चमक धीरे-धीरे खत्म हो जाती है - स्टेनलेस इस्पात (स्टील) कैसे बनाया जाता है
लोहे के साथ निकल एवं क्रोमियम मिलकर स्टेनलेस इस्पात बनाया जाता है जो कठोर होता है तथा उसमें जंग नहीं लगता है। - लोहा का शुद्ध अवस्था में उपयोग क्यों नहीं किया जा सकता है ।लोहे को कठोर बनाने के लिए इसमें में क्या मिलाया जाता है
शुद्ध लोहा अत्यन्त नर्म होता है एवं गर्म करने पर सुगमतापूर्वक खिंच जाता है। इसलिए लोहा का शुद्ध अवस्था में उपयोग नहीं किया जा सकता है लोहे को कठोर बनाने के लिए इसमें में कार्बन (0.05 %) मिलाया जाता है - पारद (मर्करी) के अयस्क का नाम एवं रासायनिक सूत्र लिखें।
अयस्क - सिनेबार
सूत्र - HgS - अयस्कों के समृद्धीकरण से क्या तात्पर्य है ?
पृथ्वी से निकलने वाले अयस्कों में मिट्टी, रेत आदि जैसी कई अशुद्धिया हटाना अयस्कों का समृद्धीकरण कहा जाता है। - यशदलेपन से क्या अभिप्राय है ?
लोहे एवं इस्पात को जंग से सुरक्षित रखने के लिए उनपर जस्ते की पतली परत चढ़ाने की विधि को यशदलेपन कहते हैं। जस्ते की परत नष्ट हो जाने के बाद भी यशदलेपित वस्तु जंग से सुरक्षित रहती है। - ऐनोड पंक किसे कहते है ?
जब धातुओं को विद्युत अपघटनी परिष्करण विधि से शुद्ध किया जाता है तो विलेय अशुद्धियाँ विलयन में घुल जाती हैं तथा अविलेय अशुद्धियाँ ऐनोड तली पर निक्षेपित हो जाती हैं जिसे ऐनोड पंक कहते हैं। - प्लैटिनम, सोना एवं चाँदी का उपयोग आभूषण बनाने के लिए क्यों किया जाता है।प्लैटिनम, सोना एवं चाँदी धातुएँ अघातवर्धनीय तथा तन्य होते हैं, जिसके कारण इन्हें पीटकर पतले शीट तथा खींचकर तार का रूप दिया जा सकता है। साथ ही ये धातुएँ बहुत ही कम अभिक्रियाशील हैं अतः ये वायुमंडल में उपस्थित ऑक्सीजन, नमी एवं अम्ल के साथ आसानी से अभिक्रिया नहीं कराती है
- सोडियम को केरोसीन में डुबोकर क्यों रखा जाता है ?
सोडियम ऑक्सीजन के साथ इतनी तेज़ी से अभिक्रिया करती हैं कि खुले में रखने पर ये आग पकड़ लेती हैं। इसलिए इसे सुरक्षित रखने तथा आकस्मिक आग को रोकने के लिए किरोसिन तेल में डुबो कर रखा जाता है। - एक्वारेजिया से क्या समझते हैं? इसके क्या उपयोग हैं ?
सांद्र हाइड्रोक्लोरिक अम्ल तथा सांद्र नाइट्रिक अम्ल के 3:1 के अनुपात के ताजा मिश्रण को एक्वा रेजिया कहते है ऐक्वा रेजिया भभकता द्रव होने के साथ प्रबल संक्षारक है। ऐक्वा रेजिया गोल्ड एवं प्लैटिनम को गलाने में समर्थ होता है। - आघातवर्ध्यता व तन्यता को परिभाषित कीजिए
धातुओं को पीटकर पतली चादर बनाया जा सकता है। धातुओं के इस गुणधर्म को आघातवर्ध्यता कहते हैं धातु के पतले तार के रूप में खींचने की क्षमता को तन्यता कहा जाता है। सोना सबसे अधिक तन्य धातु है। - ध्वानिक (सोनोरस) किसे कहते हैं ?
जब धातुएँ किसी कठोर सतह से टकराती है तो उनसे एक विशेष प्रकार की ध्वनि उत्पन्न होती है। जो धातुएँ कठोर सतह से टकराने पर आवाज़ उत्पन्न करती हैं उन्हें ध्वानिक (सोनोरस) कहते हैं। - खनिज व अयस्क को परिभाषित कीजिए
खनिज - पृथ्वी की भूपर्पटी में प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले तत्वों या यौगिकों को खनिज कहते हैं।
अयस्क - ऐसे खनिज जिनसें धातुएँ आसानी से कम लागत में प्राप्त की जा सकती है अयस्क कहलाते है। - आयनिक यौगिकों के गलनांक उच्च क्यों होते हैं ?
आयनिक यौगिकों का गलनांक एवं क्वथनांक बहुत अधिक होता है क्योंकि मजबूत अंतर-आयनिक आकर्षण को तोड़ने के लिए ऊर्जा की पर्याप्त मात्रा की आवश्यकता होती है। - गैंग किसे कहते है ?
पृथ्वी से प्राप्त खनिज अयस्कों में मिट्टी, रेत आदि कई अशुद्धियाँ होती हैं। धातुओं के निष्कर्षण से पहले अयस्क से अशुद्धियों को हटाना आवश्यक होता है। ये अशुद्धियाँ गैंग कहलाती हैं। - सक्रियता श्रेणी क्या है ?
इसका अभिक्रिया का उपयोग रेल की पटरी व मशीनी पुर्जों की दरारों को जोड़ने में किया जाता है।
सक्रियता श्रेणी वह सूची है जिसमें धातुओं को उनकी क्रियाशीलता के अवरोही क्रम में व्यवस्थित किया जाता है। - सोल्डर मिश्रातु के अवयव (घटक) कौन – कौन से हैं? सोल्डर का कौन – सा गुण इसे बिजली के तारों की वेल्डिंग करने के योग्य बनाता है?
सोल्डर मिश्रातु के घटक लेड एवं टिन हैं। सोल्डर मिश्रातु का निम्न गलनांक इसे इलेक्ट्रिक तार की वेल्डिंग के योग्य बनाता है। - उभयधर्मी ऑक्साइड किसे कहते है दो उभयधर्मी ऑक्साइड के नाम लिखिए
ऐसे धातु ऑक्साइड जो अम्ल तथा क्षारक दोनों से अभिक्रिया करके लवण तथा जल प्रदान करते हैं, उभयधर्मी ऑक्साइड कहलाते हैं। उभयधर्मी ऑक्साइड अम्लीय तथा क्षारकीय दोनों प्रकार के व्यवहार प्रदर्शित करते हैं। जैसे ऐलुमिनियम ऑक्साइड(Al₂O₃) व जिंक ऑक्साइड(ZnO) - जंग क्या होता है ? लोहे को जंग से बचने के तरीके लिखिए
यदि लोहे को लंबे समय तक आर्द्र वायु में रखा जाए तो लोहा वायु में उपस्थिति ऑक्सीजन व जल से क्रिया कर फैरिक ऑक्साइड बनता है और लोहे पर फैरिक ऑक्साइड की भूरे रंग की परत चढ़ जाती है जिसे जंग कहते हैं।
1.पेंट करके
2.तेल लगाकर
3.ग्रीज़ लगाकर - संक्षारण से बचने की विधियों के नाम लिखिए ।
1.पेंट करके, तेल लगाकर, ग्रीज़ लगाकर
2. यशदलेपन द्वारा
3. क्रोमियम लेपन
4. ऐनोडीकरण
5. मिश्रधातु बनाकर - कैल्सियम या मैग्नीशियम धातु की जल के साथ अभिक्रिया करने पर ये तैरने क्यों लगते है ?
जब कैल्सियम या मैग्नीशियम धातु जल के साथ अभिक्रिया करते है तो हाइड्रोजन उत्पन्न होती है यह हाइड्रोजन गैस के बुलबुले कैल्सियम या मैग्नीशियम धातु की सतह पर चिपक जाते हैं। जिससे कैल्सियमया मैग्नीशियम धातु तैरना प्रारंभ कर देता है। - ऐनोडीकरण किसे कहते है इसके क्या उपयोग है ?
ऐलुमिनियम पर मोटी ऑक्साइड की परत बनाने की प्रक्रिया ऐनोडीकरण कहलाती है। वायु के संपर्क में आने पर ऐलुमिनियम पर ऑक्साइड की पतली परत का निर्माण होता है। ऐलुमिनियम ऑक्साइड की यह परत इसे संक्षारण से बचाती है। इस परत को मोटा करके इसे संक्षारण से अधिक सुरक्षित किया जा सकता है। - मिश्रधातु किसे कहते है दो मिश्र धातुओं का उदहारण दीजिए
दो या दो से अधिक धातुओं के समांगी मिश्रण को मिश्रातु/ मिश्रधातु कहते हैं। मिश्रधातु के गुण धातु के गुणधर्मों को बेहतर होते है शुद्ध धातु की अपेक्षा उसके मिश्रातु की विद्युत चालकता तथा गलनांक कम होता है।
कांसा- कांसा ताँबा व टिन की मिश्रधातु है। काँसा विद्युत का कुचालक होता हैं
पीतल - पीतल ताँबा व जस्ते की मिश्र धातु है - धातुएं अम्ल के साथ अभिक्रिया करके हाइड्रोजन गैस उत्पन्न कराती है परन्तु धातुएँ नाइट्रिक अम्ल के साथ अभिक्रिया करती हैं तब हाइड्रोजन गैस उत्सर्जित नहीं होती है। क्यों
जब धातुएँ नाइट्रिक अम्ल के साथ अभिक्रिया करती हैं तब हाइड्रोजन गैस उत्सर्जित नहीं होती है। क्योंकि HNO₃ एक प्रबल ऑक्सीकारक होता है जो उत्पन्न H₂ को ऑक्सीकृत करके जल में परिवर्तित कर देता है एवं स्वयं नाइट्रोजन के किसी ऑक्साइड में अपचयित हो जाता है। - भर्जन व निस्तापन को परिभाषित कीजिए
भर्जन - सल्फाइड अयस्क को वायु की उपस्थिति में अधिक ताप पर गर्म करने से यह ऑक्साइड में परिवर्तित हो जाती है। इस प्रक्रिया को भर्जन कहते हैं”।
2ZnS + 3O₂ ---तापन → 2ZnO+ 2SO₂
निस्तापन - कार्बोनेट अयस्क को वायु की सीमित मात्र में अधिक ताप पर गर्म करने से यह ऑक्साइड में परिवर्तित हो जाता है। इस प्रक्रिया को निस्तापन कहा जाता है।
ZnCO₃ ----तापन → ZnO + CO₂ - शुद्ध सोना कितने कैरट होता है इसे कठोर बनाने के लिए इसमे क्या मिलाया जाता हैशुद्ध सोने को 24 कैरट होता हैं तथा यह काफी नर्म होता है। इसलिए आभूषण बनाने के लिए यह उपयुक्त नहीं होता है। इसे कठोर बनाने के लिए इसमे चाँदी या ताँबा मिलाया जाता है। भारत में अधिकांशतः आभूषण बनाने के लिए 22 कैरट सोने का उपयोग होता है।
- निम्नलिखित अभिक्रियाओं के समीकरण लिखिए
(i) आयरन की भाप के साथ अभिक्रिया
3Fe + 4H₂0 → Fe₃0₄ +4H₂
(ii) जल की कैल्शियम/पोटेशियम के साथ अभिक्रिया
Ca + 2H₂0 → Ca(OH)₂ + H₂
2K + 2H₂0 → 2KOH + H₂ - थर्मिट अभिक्रिया क्या है?
आयरन ऑवसाइड ( Fe₂O₃ ) की एल्युमीनियम साथ अभिक्रिया करवाई जाती है तो अत्यधिक मात्रा में ऊष्मा निकलती है जिससे लोहा धातु गलित अवस्था में प्राप्त होती है इस अभिक्रिया को थर्मिट अभिक्रिया कहते है
Fe₂O₃ + Al → Fe + Al₂O₃ + ऊष्मा - अपररूपता किसे कहते हैं कार्बन के अपरूपो के नाम लिखिए
जब कोई तत्व प्रकृति में विभिन्न रूपों में मिलता है जिनके भौतिक गुणधर्म भिन्न-भिन्न हो , लेकिन रासायनिक गुण समान होते हैं, तो उनको उस तत्व के अपररूप एवं उनके इस गुण को अपररूपता कहते हैं। हीरा, ग्रेफाइट, फ्लोरीन, कोक, काष्ट चारकोल, जंतु चारकोल, काजल आदि कार्बन के अपररूप है - धातु व अधातु के भौतिक गुणों की तुलन कीजिये
(1) धातुएं सामान्य ताप पर ठोस अवस्था में पाई जाती है परन्तु मर्करी (पारा) एक ऐसी धातु है जो कमरे के ताप पर तरल अवस्था में में पाई जाती हैं। जबकि सभी अधातुएं ठोस या गैसीय अवस्था में पाई जाती है ब्रोमीन एक ऐसी अधातु है जो द्रव अवस्था में पाई जाती है
(2) धातुएँ तन्य तथा आधातवर्ध्य होती हैं। जबकि अधातुएं प्रायः भंगुर होती हैं।
(3) धातु की सतह चमकदार होती है। धातु के इस गुणधर्म को धात्विक चमक कहते हैं। जबकि अधातुओं में चमक नहीं पाई जाता है आयोडीन अधातु होते हुए भी चमकीला होता है।
(4) धातुएँ विद्युत व उष्मा की सुचालक होती हैं जबकि ग्रेफाइट को छोड़कर सभी अधातुएँ विद्युत व उष्मा की कुचालक हैं।
(5) धातुओं के गलनांक बहुत अधिक होते हैं। जबकि अधातुओं के गलनांक धातुओं की अपेक्षा कम होते हैं।
लोहा,तम्बा, चांदी, सोना ,पारा, एल्युमिनियम, जस्ता आदि धातुओं के उदहारण है जबकि कार्बन, सल्फर, आयोडीन, ऑक्सीजन, हाइड्रोजन आदि अधतुओं के उदहारण है - सक्रियता श्रेणी में नीचे आने वाली धातुओं का निष्कर्षण कैसे किया जाता है ?
सक्रियता श्रेणी में नीचे आने वाली धातुएँ प्रकृति में ये धातुएँ स्वतंत्र अवस्था में पाई जाती हैं। इन धातुओं के ऑक्साइड को केवल गर्म करने से ही धातु प्राप्त की जा सकता है।
Example
मर्करी के अयस्क सिनाबार से मर्करी का निष्कर्षण
मर्करी का अयस्क सिनाबार(HgS) है। सिनाबार(HgS) को वायु में गर्म करने पर यह मर्क्यूरिक ऑक्साइड में परिवर्तित हो जाता है मर्क्यूरिक ऑक्साइड को अधिक गर्म करने पर यह मर्करी (पारद) में अपचयित हो जाता है।
2HgS + 3O₂ --तापन→ 2HgO + 2SO₂
मर्क्यूरिक ऑक्साइड मर्क्यूरिक ऑक्साइड
2HgO --- -तापन→ 2Hg + O₂
मर्क्यूरिक ऑक्साइड