एनसीईआरटी कक्षा 10 विज्ञान अध्याय 3 - धातु और अधातु संशोधन नोट्स

आज लगभग 118 तत्व ज्ञात हैं। 90 से अधिक धातु, 22 अधातु और कुछ उपधातु हैं।
सोडियम (Na), पोटेशियम (K), मैग्नीशियम (Mg), एल्युमिनियम (Al), कैल्शियम (Ca), आयरन (Fe), बेरियम (Ba) कुछ धातुएँ हैं।
ऑक्सीजन (O), हाइड्रोजन (H), नाइट्रोजन (N), सल्फर (S), हॉस्फोरस (P), फ्लोरीन (F), क्लोरीन (Cl), ब्रोमीन (Br), आयोडीन (l) कुछ अधातु हैं।

	धातुओं		गैर धातु
1.	एचजी (तरल रूप में मौजूद) को छोड़कर आम तौर पर ठोस।	1.	ठोस, तरल अंग हो सकते हैं जैसे, C ठोस है, Br (liq), H $_2$ (गैस)
2.	तन्य, निंदनीय (तारों में खींचा गया) (चादरों में पीटा गया)	2.	गैर-नमनीय, गैर-निंदनीय
3.	सोनोरस (ध्वनि उत्पन्न करता है)	3.	नॉन-सोनोरस
4.	चमकदार (प्राकृतिक चमक है)	4.	आयोडीन को छोड़कर गैर-चमकदार।
5.	Ce और Ga . को छोड़कर उच्च गलनांक	5.	धातुओं की तुलना में कम एमपी।
6.	Pb और Hg को छोड़कर आमतौर पर ऊष्मा और बिजली के अच्छे संवाहक होते हैं।	6.	ग्रेफाइट को छोड़कर गर्मी और बिजली के कुचालक (सी का रूप)
7.	Na और K . को छोड़कर उच्च घनत्व	7.	डायमंड को छोड़कर कम घनत्व (सी का रूप)
8.	रिएक्टिव	8.	बहुत प्रतिक्रियाशील नहीं।
9.	आयनिक बंधन मौजूद है,	9.	सहसंयोजक/हाइड्रोजन बंधन मौजूद है

धातुएँ मूल ऑक्साइड बनाती हैं जैसे, मैग्नीशियम ऑक्साइड (MgO), जबकि अधातुएँ अम्लीय ऑक्साइड बनाती हैं जैसे, $S{O_2},C{O_2}$ .
Ag तथा Cu विद्युत के सर्वोत्तम चालक हैं।
धातुओं और अधातुओं में उनके भौतिक और रासायनिक गुणों के आधार पर भेद किया जा सकता है।
कुछ तत्व धातु और अधातु दोनों के गुण प्रदर्शित करते हैं और उपधातु कहलाते हैं।

धातुओं के रासायनिक गुण वायु के साथ अभिक्रिया : विभिन्न धातुएँ वायु में उपस्थित ऑक्सीजन के प्रति भिन्न-भिन्न अभिक्रियाएँ प्रदर्शित करती हैं। $Metal+oxygenxrightarrow{{}}$ धातु ऑक्साइड

कुछ धातुओं जैसे Na और K को मिट्टी के तेल में डुबो कर रखा जाता है क्योंकि वे हवा के साथ जोरदार प्रतिक्रिया करते हैं और आग पकड़ लेते हैं।
कुछ धातुएँ जैसे Mg, Al, Zn, Pb हवा के साथ धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करती हैं और एक सुरक्षात्मक परत बनाती हैं।
Mg भी अपने ऑक्साइड बनाने के लिए एक सफेद चमकदार रोशनी के साथ हवा को जला सकता है
Fe और Cu हवा में नहीं जलते हैं लेकिन ऑक्सीजन के साथ मिलकर ऑक्साइड बनाते हैं। लौ पर छिड़कने पर लोहे का बुरादा जल जाता है।
चांदी, प्लेटिनम और सोना जैसी धातुएं न जलती हैं और न ही हवा से प्रतिक्रिया करती हैं।

उदाहरण के लिए $2Na + {1over 2}{O_2}xrightarrow{{}}N{a_2}O$
$2Mg + {O_2}xrightarrow{{}}2MgO$
$2Cu + {O_2}xrightarrow{{}}2CuO$
$4Al + 3{O_2}xrightarrow{{}}2A{l_2}{O_3}$
आमतौर पर धातु के ऑक्साइड क्षारीय प्रकृति के होते हैं, लेकिन कुछ धातु ऑक्साइड अम्लीय और क्षारीय दोनों प्रकार के होते हैं। उभयधर्मी ऑक्साइड: धातु ऑक्साइड जो अम्ल और क्षार दोनों के साथ प्रतिक्रिया करके नमक और पानी बनाते हैं   $A{l_2}{O_{3,;}}ZnO.$
जैसे..   $A{l_2}{O_3}+HClxrightarrow{{}}AlC{l_3}+{H_2}O$
$A{l_2}{O_3}+NaOHxrightarrow{{}}NaAl{O_3}+{H_2}O$
पानी के साथ प्रतिक्रिया: पानी के साथ प्रतिक्रिया पर धातु ऑक्साइड क्षार बनाते हैं।   $Na+H{O_2}xrightarrow{{}}NaOH+{H_2}$
$K + H{O_2}xrightarrow{{}}KOH + {H_2}$
$Ca+H{O_2}xrightarrow{{}}Ca{(OH)_2}+{H_2}$
$Mg+{H_2}Oxrightarrow{{}}Mg{(OH)_2}+{H_2}$
Ca और Mg के मामले में, हाइड्रोजन गैस के बुलबुले इसकी सतह से चिपके रहने के कारण धातु तैरने लगती है।
$Al + {H_2}Oxrightarrow{{}}A{l_2}{O_3} + {H_2}$
$Fe + {H_2}Oxrightarrow{{}}F{e_3}{O_4} + {H_2}$
Au और Ag जैसी अक्रिय धातुएँ जल के साथ अभिक्रिया नहीं करती हैं।
$Metal\ oxide +water xrightarrow{{}} Metal Hydroxide$
नोट: उपरोक्त रासायनिक समीकरणों को स्वयं संतुलित करने का प्रयास करें
एसिड के साथ प्रतिक्रिया
धातु + पतला एसिड $xrightarrow{{}}$ नमक + हाइड्रोजन गैस
धातुएं तनु हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करती हैं और क्लोराइड बनाने के लिए सल्फ्यूरिक एसिड को पतला करती हैं। $Fe + 2HCL o FeC{l_2} + {H_2}$
$Mg + 2HCl o MgC{l_2} + {H_2}$
$Zn + 2HCl o ZnC{l_2} + {H_2}$
$2Al + 6HCl o 2AlC{l_3} + 3{H_2}$
नोट: तांबा, पारा और चांदी तनु अम्लों के साथ अभिक्रिया नहीं करते हैं।
उत्पादित हाइड्रोजन गैस पानी में ऑक्सीकृत हो जाती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि   $HN{O_3}$ जब धातु नाइट्रिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं तो एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट होता है $(HN{O_3}).$ लेकिन एमजी और एमएन हाइड्रोजन गैस विकसित करने के लिए बहुत पतला नाइट्रिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। 4. धातुओं की अन्य धातु के लवणों के साथ अभिक्रिया :   $Metal,,A + Salt,solution,of,B o \ Salt,Solution,of,A + Metal,B$
सभी धातुएं समान रूप से अभिक्रियाशील नहीं होती हैं। प्रतिक्रियाशील धातुएं कम प्रतिक्रियाशील धातुओं को उनके यौगिकों से घोल में विस्थापित कर सकती हैं। यह धातुओं की प्रतिक्रियाशीलता श्रृंखला का आधार बनाता है। प्रतिक्रियाशीलता श्रृंखला धातुओं की एक सूची है जो उनकी घटती गतिविधियों के क्रम में व्यवस्थित होती है।
$Fe + CuS{O_4} o FeS{O_4} + Cu$
$Zn + CuS{O_4} o ZnS{O_4} + Cu$ अधातुओं की अभिक्रिया :

ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया	अधातुएँ अम्लीय ऑक्साइड बनाती हैं जैसे:C+O2 - > CO2
पानी के साथ प्रतिक्रिया	अधातुएँ जल के साथ अभिक्रिया नहीं करती हैं क्योंकि वे इलेक्ट्रान मुक्त नहीं कर सकतीं।
तनु अम्लों के साथ अभिक्रिया	कोई प्रतिक्रिया नहीं
नमक के घोल के साथ प्रतिक्रिया	एक अधिक प्रतिक्रियाशील अधातु अपने नमक के घोल से कम प्रतिक्रियाशील अधातु को विस्थापित कर देगी।
क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया	क्लोराइड बनता है। जैसे; एच 2 (जी) + सीएल 2 -> 2 एचसीएल
हाइड्रोजन के साथ अभिक्रिया	हाइड्राइड बनते हैं। एच 2 + एस (एल) -> एच 2 एस

धातुओं और अधातुओं के बीच अभिक्रिया

तत्वों की प्रतिक्रियाशीलता को पूरी तरह से भरे हुए वैलेंस शेल को प्राप्त करने की प्रवृत्ति के रूप में समझा जा सकता है।
धातुओं के परमाणु संयोजी कोशों से इलेक्ट्रॉनों को त्याग कर धनायन (+ve आयन) बना सकते हैं।
अधातुओं के परमाणु संयोजकता कोश में इलेक्ट्रॉन ग्रहण करके ऋणायन (-ve आयन) बनाते हैं।
विपरीत रूप से आवेशित आयन एक दूसरे को आकर्षित करते हैं और आयनिक यौगिक बनाने वाले मजबूत इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण बल द्वारा धारण किए जाते हैं।

आयनिक यौगिकों के $MgC{l_2}$ $Mgxrightarrow{{}}M{g^{2 + }} + 2{e^ - }$
2,8, 22,8 (मैग्नीशियम आयन) गुणों का निर्माण

ठोस और अधिकतर भंगुर होते हैं।
उच्च गलनांक और क्वथनांक हैं। प्रबल अंतर-आयनिक आकर्षण को तोड़ने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
आम तौर पर पानी में घुलनशील और मिट्टी के तेल, पेट्रोल में अघुलनशील।
विलयन और गलित अवस्था में विद्युत का संचालन करें। दोनों ही मामलों में, मुक्त आयन बनते हैं और बिजली का संचालन करते हैं।

धातु खनिजों की उपस्थिति: प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले तत्व या यौगिक खनिज होते हैं। अयस्क: वह खनिज जिससे धातु को लाभकारी रूप से निकाला जा सकता है वह अयस्क है। उदाहरण के लिए, सल्फाइड अयस्क, ऑक्साइड अयस्क, कार्बोनेट अयस्क।

गतिविधि श्रृंखला के निचले भाग में धातुएं जैसे सोना, प्लेटिनम, चांदी, तांबा आमतौर पर मुक्त अवस्था में होते हैं। लेकिन तांबा और चांदी भी सल्फाइड और ऑक्साइड अयस्क के रूप में पाए जाते हैं।
मध्यम प्रतिक्रियाशीलता की धातुएँ (Zn, Fe, Pb आदि) मुख्य रूप से ऑक्साइड, सल्फाइड या कार्बोनेट के रूप में होती हैं।
उच्च प्रतिक्रियाशीलता (K, Na, Ca, Mg और Al) की धातुएँ बहुत प्रतिक्रियाशील होती हैं और इस प्रकार संयुक्त अवस्था में पाई जाती हैं।

गैंग: व्यावसायिक रूप से बेकार सामग्री जैसे मिट्टी, रेत, आदि जिसमें अयस्क पाया जाता है। गैंग्यू कहा जाता है। अयस्क से गैंग को हटा दिया जाता है। गैंग को हटाने के विभिन्न तरीके: 1. ग्रेविटी सेपरेशन 2. फ्रॉथ फ्लोटेशन 3.मैग्नेटिक सेपरेशन मेटलर्जी: इसके अयस्क से धातु प्राप्त करने की चरण-वार प्रक्रिया।
I. *अयस्क का संवर्धन
II. *समृद्ध अयस्क से धातु प्राप्त करना।
III. *शुद्ध धातु प्राप्त करने के लिए अशुद्ध धातु का शोधन।
अयस्कों का संवर्धन: यह धातु के निष्कर्षण से पहले अयस्क से मिट्टी, रेत आदि जैसी अशुद्धियों को हटाने की प्रक्रिया है। अयस्क के भौतिक या रासायनिक गुणों के आधार पर विभिन्न पृथक्करण तकनीकों का उपयोग किया जाता है। समृद्ध अयस्क से धातु निकालना।

गतिविधि श्रृंखला में निम्न धातुओं का निष्कर्षण : अयस्कों को उच्च तापमान पर हवा में गर्म करके। उदाहरण के लिए सिनाबार से पारा $2HgS + 3{O_2}xrightarrow{{Heat}}2HgO + 2S{O_2}$ $2HgOxrightarrow{{Heat}}2Hg + {O_2}$ जैसे *कॉपर सल्फाइड से तांबा $C{u_2}S + 3{O_2}xrightarrow{{Heat}}2C{u_2}{O_2}S{O_2}$ $2C{u_2}S + C{u_2}Sxrightarrow{{Heat}}6Cu + S{O_2}$ गतिविधि श्रृंखला के मध्य में धातु निकालना: * ऑक्साइड अयस्कों से धातु प्राप्त करना आसान होता है, इस प्रकार, सल्फाइड और कार्बोनेट अयस्क ऑक्साइड में परिवर्तित हो जाते हैं। * धातु अयस्क को हवा से अधिक गर्म किया जाता है ( भुना हुआ) उदा। $2ZnS + 3{O_2}xrightarrow{{Heat}}2ZnO + 2S{O_2}$
धातु अयस्क को हवा की सीमित या बिना आपूर्ति (कैल्सीनेशन) में दृढ़ता से गर्म किया जाता है। $ZnS{O_3}xrightarrow{{Heat}}ZnO + C{O_2}$
धातु ऑक्साइड का अपचयन : कोक का
उपयोग : कोक अपचायक के रूप में। विस्थापन अभिक्रिया का उपयोग करना: अत्यधिक प्रतिक्रियाशील धातु जैसे Na, Ca और Al का उपयोग कम प्रतिक्रियाशीलता वाली धातुओं को उनके यौगिकों से विस्थापित करने के लिए किया जाता है। ये विस्थापन अभिक्रियाएँ अत्यधिक ऊष्माक्षेपी होती हैं।
$ZnO + Cxrightarrow{{Heat}}Zn + CO$
$Mn{O_2} + 4Alxrightarrow{{Heat}}3Mn + 2A{l_2}{O_3} + heat$ $F{e_2}{O_3} + 2Alxrightarrow{{Heat}}2Fe + A{l_2}{O_3} + heat$
थर्माइट अभिक्रिया : धातु के ऑक्साइड का धातु में अपचयन, अल पाउडर को अपचायक के रूप में प्रयोग करके। इस प्रक्रिया का उपयोग लोहे की भारी वस्तुओं या वेल्डिंग के टूटे हुए टुकड़ों को जोड़ने के लिए किया जाता है। गतिविधि श्रृंखला के शीर्ष पर धातु निकालना

इन धातुओं में कार्बन की तुलना में ऑक्सीजन के लिए अधिक आत्मीयता होती है, इसलिए इन्हें कार्बन के साथ कम करके अपने यौगिकों से प्राप्त नहीं किया जा सकता है।
तो इलेक्ट्रोलाइटिक कमी द्वारा प्राप्त किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, सोडियम अपने पिघले हुए क्लोराइड के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया जाता है $NaClxrightarrow{{}}N{a^ + }; + ;C{l^ - }$

जैसे ही विलयन से विद्युत प्रवाहित होती है, धातु कैथोड पर और अधातु एनोड पर जमा हो जाती है। कैथोड पर: जैसे $N{a^ + } + {e^ - }xrightarrow{{}}Na$ एनोड पर: $2C{l^ - }xrightarrow{{}}C{l_2} + 2{e^ - }$ III। धातुओं का शोधन प्राप्त धातु में मौजूद अशुद्धियों को इलेक्ट्रोलाइटिक शोधन द्वारा दूर किया जा सकता है। इस विधि से तांबा प्राप्त किया जाता है। इलेक्ट्रोलाइटिक टैंक के अंदर निम्नलिखित मौजूद हैं। एनोड - अशुद्ध कॉपर का स्लैब कैथोड - शुद्ध कॉपर का घोल - कॉपर सल्फेट का जलीय घोल कुछ तनु सल्फ्यूरिक एसिड के साथ एनोड से कॉपर आयनों को घोल में छोड़ा जाता है और घोल से कॉपर की बराबर मात्रा कैथोड पर जमा की जाती है। चांदी और सोना युक्त अघुलनशील अशुद्धियाँ एनोड के तल पर एनोड कीचड़ के रूप में जमा हो जाती हैं।
जंग धातुओं पर नमी और एसिड जैसे वातावरण में पदार्थों द्वारा हमला किया जाता है। चाँदी - यह हवा में सल्फर के साथ क्रिया करके सिल्वर सल्फाइड बनाती है और वस्तुएँ काली हो जाती हैं। कॉपर - हवा में नम कार्बन डाइऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है और कॉपर कार्बोनेट का एक हरा कोट प्राप्त करता है। लोहा-भूरे रंग के परतदार पदार्थ का लेप प्राप्त कर लेता है जिसे जंग कहते हैं। लोहे में जंग लगने के लिए हवा और नमी दोनों आवश्यक हैं। जंग हाइड्रेटेड आयरन (III) ऑक्साइड है यानी $F{e_2}{O_{{3^.}}}x{H_2}O$
जंग की रोकथाम पेंटिंग, तेल लगाने, ग्रीसिंग, गैल्वनाइजिंग, क्रोम प्लेटिंग, एनोडाइजिंग और मिश्र धातु बनाकर लोहे की जंग को रोका जाता है।
गैल्वनाइजेशन में, लोहे या स्टील को जस्ता की एक परत के साथ लेपित किया जाता है क्योंकि इस प्रकार बनने वाला ऑक्साइड हवा के लिए अभेद्य होता है और नमी इस प्रकार आगे की परतों को जंग से बचाती है।
मिश्र: ये धातुओं या अधातुओं के साथ धातुओं का सजातीय मिश्रण हैं। थोड़ी मात्रा में कार्बन मिलाने से लोहा सख्त और मजबूत हो जाता है।
मिश्र धातुओं के कुछ उदाहरण निम्नलिखित हैं;
1. स्टील: कठोर लोहा और कार्बन। सड़कों, रेलवे, अन्य बुनियादी ढांचे, उपकरणों के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है
2. स्टेनलेस स्टील: कठोर जंग मुक्त लोहा, निकल और क्रोमियम। बर्तनों में प्रयोग किया जाता है।
3. पीतल: कम विद्युत चालकता तांबा और जस्ता। इसकी चमकदार सोने की उपस्थिति और ताले, गियर, नलसाजी और बिजली के उपकरणों में सजावट के लिए उपयोग किया जाता है।
4. कांस्य: शुद्ध धातु तांबे और टिन की तुलना में। सिक्के, स्प्रिंग्स, टर्बाइन और ब्लेड बनाने के लिए उपयोग किया जाता है। 5. मिलाप: कम एमपी, तारों को सीसा और टिन को वेल्ड करने के लिए उपयोग किया जाता है। धातु के काम के टुकड़ों के बीच एक स्थायी बंधन बनाने के लिए प्रयोग किया जाता है
6. अमलगम : दंत चिकित्सकों द्वारा उपयोग किया जाता है। बुध और कोई अन्य धातु