future zone academy CHAPTER-03[ धातु एवं अधातु ]

CHAPTER-03[ धातु एवं अधातु ]

CHAPTER -03 [ धातु एवं अधातु ]

CHAPTER-03 PART-01 [NOTES]

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   Science ch -03 part- 01
#1:- धातु :- वे पदार्थ जो ऊष्मा और विद्युत के सुचालक होते है धातु कहलाते है जैसे :- Fe , Al ,Sn Cu आदि

#2:- अधातु :- वे पदार्थ जो ऊष्मा और विद्युत के कुचालक होता है अधातु कहलाते है जैसे :- रबर , CO2 प्लास्टिक आदि

#3:- धातुओ के गुण :- इनमे निम्न्न्लिखित गुण पाए जाते है –
1:- ये सामन्यत: चमकदार होती है
2:- ये सामन्यत: कठोर और तन्य होती है
3:- ये आघातवर्धनीय होती है
4:- ये ऊष्मा और विद्युत की सुचालक होती है
5:- इनका गलनांक सदैव उच्च होता है

#:- अधतुओ के गुण :- इनमे निम्न्न्लिखित गुण पाए जाते है –
1:- ये सामन्यत: चमकदार नही होती है
2:- ये सामन्यत: कठोर और तन्य नही होती है
3:- ये आघातवर्धनीय नही होती है जबकि भंघुर होती है
4:- ये ऊष्मा और विद्युत की सुचालक नही होती है
5:- इनका गलनांक सदैव निम्न होता है

#4:- धातुओ के रासायनिक गुण :- इनमे निम्न रासायनिक गुण पाए जाते है –
1 :- ऑक्सीजन से अभिक्रिया :- ये ऑक्सीजन से अभिक्रिया करके ऑक्साइड बनाते है अर्थात
धातु + ऑक्सीजन ————–> धातु ऑक्साइड
जैसे :- 2 Mg + O2 ————-> 2MgO
2:- जल से अभिक्रिया :- ये जल से अभिक्रिया करके धातु हाइड्रो ऑक्साइड बनाती है अर्थात
धातु + जल ——————> धातु हाइड्रो ऑक्साइड + हाइड्रोजन
जैसे :- 2Na + 2H2O ———————-> 2NaOH + H2
3:- धातु की अम्ल से अभिक्रिया :- ये अम्ल से अभिक्रिया करके हाइड्रोजन निकालते है अर्थात
धातु + अम्ल —————–> लवण + हाइड्रोजन गैसं
जैसे :- 2Na + 2HCl ——————> 2NaCl + H2
Mg + H2SO4 ———————> MgSO4 + H2

#5:- धातु लवण से अभिक्रिया :- धातु धातु लवण से अभिक्रिया करके कम क्रिया शील धातु को विश्थापित कर देती है
जैसे :- Fe + CuSO4 ————-> FeSO4 + Cu

#6:- सक्रियता श्रेणी :- धातुओ की क्रियाशीलता को अवरोही क्रम में रखने पर बनी श्रेणी सक्रियता श्रेणी कहलाती है कुछ विशेष तत्वों की श्रेणी निम्न है –

Table of Contents

#:- सक्रियता श्रेणी के अनुप्रयोग :- इसके निम्नलिखित अनुप्रयोग है –
1:- धातुओ द्वारा जल से हाइड्रोजन गैस को विस्थापित करने की क्षमता ज्ञात करने में
2:- धातुओ की अन्य धातु से विस्थापित करने की क्षमता ज्ञात करने में

3 :- किसी अज्ञात धातु की सक्रियता ज्ञात करने में

CHAPTER-03 PART-02 [NOTES]

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Science ch -03 part- 02

#:- धातु एवं अधातु से अभिक्रिया :- धातु और अधातु परष्पर अभिक्रिया करके आयनिक योगिक बनाते है क्योंकि धातु अधातु को इलेक्ट्रान देकर उसकी संयोजकता को पूर्ण करती है अर्थात हम कह सकते है की –

वे योगिक आयनिक योगिक होते है जो धातु और अधातु में इलेक्ट्रान के स्थनान्तरण के फलस्वरूप बनते है इन्हें विद्युत संयोजी योगिक भी कहते है जैसे :-

इसी प्रकार अनेक योगिक बनाये जा सकते है जैसे :- KCl , CsCl2 आदि

#:- आयनिक योगिको के गुणधर्म :- इनमे निम्नलिखित गुणधर्म पाए जाते है –

1 ) भोतिक गुणधर्म :- ये सामान्यत: ठोस होते है क्योंकि इनके मध्य प्रबल आकर्षण बल पाया जाता है

2) भंगुर प्रक्रति :- ये सामन्यत: भंगुर प्रक्रति के होते है अर्थात जैसे ही इन पर चोट मारी जाती है ये तुरंत टूट जाते है

3) गलनांक एवं क्वथनांक :- इनके गलनांक और क्वथनांक सामन्यत: अधिक होते है क्योंकि इनके कणों के मध्य उपस्थित बल अत्यधिक प्रबल होता है

4) घुलनशीलता :- ये जल में घुलनशील होते है जबकि कार्बनिक पदार्थो में नही

5) चालकता :- ये ठोस अवस्था में विद्युत के सुचालक नही होते है जबकि गलित अवस्था में सुचालक होते है क्योंकि इस अवस्था में मुक्त आयन उपस्थित हो जाते है

#:- धातुओ की प्राप्ति :- धातुओ की प्राप्ति का सबसे अच्छा श्रोत केवल और केवल पृथ्वी है इसलिए धातुओ को पृथ्वी की सतह ही प्राप्त किया जाता है धातुओ के श्रोतो को भी दो भागो मे बांटा गया है –

1 ) खनिज 2) अयस्क

#:- खनिज :- पृथ्वी की भूपर्पटी में पाए जाने वाले तत्वों या उनके योगिको को खनिज कहते है जैसे :- लोहे का एक खनिज लाल मिटटी होती है 1

#:- अयस्क :- वे खनिज अयस्क कहलाते है जिनमे धातु उचित मात्र में पाई जाती है अर्थात जिनसे धातु को इच्छानुसार उचित मात्र में प्राप्त किया जा सकता है जैसे :- एलुमिनियम धातु का अयस्क बोक्साईट है इसी प्रकार कॉपर का कॉपर पयराईट होता है

#:- खनिज और अयस्क में अंतर :- इनमे निम्नलिखित अंतर होते है –

#:- धातुओ का निष्कर्षण :- धातु अयस्क से धातु को शुद्ध रूप में प्राप्त करने की प्रक्रिया को धातु का निष्कर्षण कहते है

CHAPTER-03 PART-03 [NOTES]

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Science ch -03 part- 03

#:- धातुओ के निष्क्रष्ण में निम्नलिखित पद अपनाये जाते है –

#:- अयस्क का संद्र्ण :- पृथ्वी की भूपर्पटी में पाए जाने वाली अयस्क में मिटटी रेट जैसी अनेक अशुद्धिया होती है जिन्हें आधात्री अथवा गैंग कहते है धातुओ के निष्क्रष्ण से पहले अयस्क से अशुद्धियो को हटाना आवश्यक है जिसके कारन अयस्क में धातु की मात्र बढ़ जाती है , अत: अयस्क से अशुद्धियो को अलग करने की प्रक्रिया अयस्क का संद्र्ण कहलाती है अयस्क का संद्र्ण निम्न लिखित विधियों द्वारा किया जा सकता है –

1 ) द्रवचालित धुलाई 2) फेन प्लवन प्रक्रम 3) विद्युत चुम्बकीय प्रथक्करण 4) रासायनिक प्रथक्करण

#:- द्रवचालित धुलाई :- इस विधि का उपयोग ऑक्साइड अयस्को के संद्र्ण में किया जाता है यह विधि कणों के भर पर आधारित है इस विधि में बारीक पिसे हुए अयस्क पर तेज जलधारा डाली जाती है जिसके कारन हलके गैंग कण जलधारा के साथ बह जाते है औरभारी अयस्क निचे बैठ जाता है

2:- फेन प्लवन विधि :- यह विधि सल्फाइड अयस्को के संद्र्ण में उपयोग की जाती है इस विधि में बारीक पिसे हुए अयस्क को एक बड़े टैंक में चित्रानुसार जल के साथ मिला लेते है इसके बाद इसमें चिड का तेल डालकर वायु की उपस्थिति में तीर्व गति से घुमाया जाता है जिसके फलस्वरूप हल्का तेल अर्थात सल्फाइड अयस्क उपर आ जाता है जबकि गैंग के कण भारी होने के कारन निचे बैठ जाते है ऊपर उपस्थित अयस्क को बहार निकाल लेते है

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#:- विद्युत चुम्बकीय प्रथक्करण :– इस विधि द्वारा केवल चुम्कीय अयस्क का ही संद्र्ण किया जा सकता है इसमें एक चमड़े का पट्टा होता है जो चित्रानुसार डो रोलरो पर घूमता है इनमे से एक तो चुम्बकीय होता है बारीक पिसे हुए अयस्क को घूमते हुए एक रोलर पर डालते है जब अयस्क चुम्बकीय रोलर के पास आता है तो चुम्बकीय अयस्क आकर्षित होकर रोलर के पास गिरता है जबकि अशुद्धिया रोलर से दूर गिरती है

#:- रासायनिक प्रथक्करण :- इसमें विशेष पदार्थ मिलाकर अशुद्धियो को अलग करते है

CHAPTER -03 PART-04 [NOTES]

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Science ch -03 part- 04

#:- सक्रियता श्रेणी से निचे आने वाली धातुओ का निष्क्रष्ण :- सक्रियता श्रेणी में निचे आने वाली धातुए कम क्रियाशील होती है इसलिए इन्हें निष्क्रिय धातु भी कहते है इन धातुओ के निष्क्रष्ण करने के लिए इन धातुओ के ऑक्साइड को केवल गर्म करते है गर्म करने के बाद इनमे से अशुद्धिया अलग हो जाती है और शुद्ध धातु प्राप्त हो जाती है जैसे :- सिनेबार मर्करी का अयस्क होता है इससे मर्करी को अलग करने के लिए इसे गर्म करते है और गर्म करने पर अशुद्धिया अलग हो जाती है

#:- सक्रियता श्रेणी के मध्य में स्थित धातुओ का निष्क्रष्ण :- सक्रियता श्रेणी के मध्य में स्थित धातुए क्रिया शील होती है इसलिए ये संयुक्त अवस्था में पायी जाती है इनके अयस्क सामान्यत: सल्फाइड एवं कार्बोनेट के रूप में पाए जाते है इनसे धातु को प्राप्त करने के लिए भर्जन और निश्ताप्न किया जाता है

#:- भर्जन :- सल्फाइड अयस्को को वायु की उपस्थिति में गर्म करके ऑक्साइड में परिवर्तित करने की प्रक्रिया भर्जन कहलाती है जैसे – जिंक के अयस्क का भर्जन निम्न प्रकार होता है –

2ZnS(solid) + 3O2 (gas) ———————> 2ZnO(solid) + 2SO2(gas)

#:- निस्तापन :- :- सल्फाइड अयस्को को वायु की उनुपस्थिति में गर्म करके ऑक्साइड में परिवर्तित करने की प्रक्रिया निस्ताप्न कहलाती है जैसे – जिंक के अयस्क का निस्तापन निम्न प्रकार होता है –

ZnCO3 (solid) ————————> ZnO (solid) + CO2 (gas)

ZnO (solid) + C (solid) ——————> Zn (solid) + CO( gas)

#:-सक्रियता श्रेणी में सबसे उपर स्थित धातुओ का निष्क्रष्ण :- सक्रियता श्रेणी में सबसे ऊँचे स्थान पर स्थित धातु अति क्रियाशील होती है इसलिए इनमे अत्यधिक अशुद्धिया पायी जाती है इन्हें कार्बन के द्वारा अप्च्यित नही किया जा सकता है इनके निष्क्रष्ण के लिए विद्युत अपघटन विधि का प्रयोग किया जाता है कैथोड पर धातु निक्षेपित होती है जबकि एनोड़ पर अशुधिया जैसे NaCl से धातु Na के निष्क्रष्ण में -म

कैथोड पर :- NaCl <——> Na+ + Cl-

Na + + e – ———–> Na

एनोड :- Cl- ————> Cl + e

#:- धातुओ का परिष्करण :- विभिन्न अपचयन प्रक्रमो द्वारा प्राप्त धातुए अशुद्ध होती है अत: शुद्ध धातु प्रप्त करने के लिए इनका शोधन किया जाता है इस शोधन प्रक्रम को ही धातुओ का परिष्करण कहते है –

इनका परिष्करण निम्न विधियों द्वारा किया जाता है – 1 ) परिसमापन द्वारा 2) आसवन द्वारा 3) विद्युत अपघटन द्वारा

#:- परिसमापन द्वारा:- इस विधि का उपयोग सामान्यत: टिन , लेड आदि धातुओ के शुद्धिकरण में किया जाता है इस विधि में एक ढलवा चूल्हा होता है जिस पर धातु को गल्नाक से कुछ उछ ताप पर नियंत्रित करते है जैसे ही धातु डाली जाती है तो धातु पिघलकर निचे आने लगती है अशुद्धिय जिनके ग्लानाक धातु से आधिकं होते है उपर ही रह जाती है जबकि शुद्ध धातु निचे आ जाती है

#:- आसवन द्वारा :- इस विधि से सामन्यत: मर्करी व जिंक जैसी अधिक वाष्पशील धातु का शोधन ही किया जा ता है इसमें अशुद्ध धातु को एक रिटार्ट में गर्म करते है शुद्ध धातु वाष्पित होकर बाहर निकल जाती है और अशुधिया शेष रहा जाती है शुद्ध धातु को संघनित करके एकत्र कर लेते है

#:- विद्युत अपघटन द्वारा :- इससे अधिक क्रिया शील धातुओ का शोधन होता है इस विधि में धातु का एक विलयन बना कर उसमे विद्युत धरा प्रवाहित करते है और फिर विलयन का अपघटन होता है जिसके फलस्वरूप एनोड पर शुद्ध धातु प्राप्त होती है जबकि अशुद्धिय कैथोड पर चली जाती है

#:- एलुमिनियम का निष्कर्षण :- भूपर्पटी में एलुमिनियम धातु सर्वाधिक मात्र में पाई जाती है आयरन क्र बाद सबसे अधिक उपयोग इसी का होता है –

अयस्क -:- इसके प्र्मुख अयस्क बोक्शाईट है जिसका सूत्र – Al2O3.2H2O है इसमें बालू रेट जैसी आशुद्धिया पाई जाती है

बयर विधि से एलुमिनियम प्राप्त करना :- इस विधि में बारीक पिसे हुए अयस्क को गर्म सोडियम हाइड्रो ऑक्साइड विलयन के साथ अभिकर्त करते है जिसके फलस्वरूप सोडियम एलुमिनेट बनता है

Al2O3 +2NaOH ———–> 2NaAlO2(सोडियम एलुमिनेट ) + H2O

सोडियम एलुमिनेट और सोडियम सिलिकेट युक्त छने हुए विलयन को थोड़े से एलुमिनियम हाइड्रो ऑक्साइड के साथ मिलाकर विलोड़ित करते है तो एलुमिना प्राप्त होता है –

NaAlO2 + 2H2O ————> Al(OH)3+ NaOH

Al(Oh)3 ——————–> Al2O3 + 3H2O

एलुमिना से धातु प्राप्त करना :- एलुमिना का विद्युत अपघटन करके शुद्ध धातु प्राप्त कर लेते है –

………………………….. THE END …………………………

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