ઓક્સિજન સાથે કઈ ધાતુઓ પ્રતિક્રિયા આપે છે? સંક્રમણ તત્વોની લાક્ષણિકતાઓ - તાંબુ, જસત, ક્રોમિયમ, આયર્ન

1. ધાતુઓ બિન-ધાતુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.

2 મી + nહાલ 2 → 2 મેહલ એન

4Li + O2 = 2Li2O

આલ્કલી ધાતુઓ, લિથિયમના અપવાદ સાથે, પેરોક્સાઇડ બનાવે છે:

2Na + O 2 = Na 2 O 2

2. હાઇડ્રોજનની પહેલાની ધાતુઓ એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે (નાઈટ્રિક અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ સિવાય) હાઇડ્રોજનને મુક્ત કરે છે

મી + HCl → મીઠું + H2

2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2

Pb + 2 HCl → PbCl2↓ + H2

3. સક્રિય ધાતુઓ પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને આલ્કલી બનાવે છે અને હાઇડ્રોજન છોડે છે.

2Me+ 2 એન H 2 O → 2Me(OH) n + nએચ 2

ધાતુના ઓક્સિડેશનનું ઉત્પાદન તેનું હાઇડ્રોક્સાઇડ છે - Me(OH) n (જ્યાં n એ ધાતુની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ છે).

ઉદાહરણ તરીકે:

Ca + 2H 2 O → Ca(OH) 2 + H 2

4. મધ્યમ ગતિવિધિ ધાતુઓ જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે અને મેટલ ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન બનાવે છે.

2Me + nH 2 O → Me 2 O n + nH 2

આવી પ્રતિક્રિયાઓમાં ઓક્સિડેશન ઉત્પાદન મેટલ ઓક્સાઇડ મી 2 ઓ n (જ્યાં n એ ધાતુની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ છે) છે.

3Fe + 4H 2 O → Fe 2 O 3 FeO + 4H 2

5. હાઇડ્રોજન પછીની ધાતુઓ પાણી અને એસિડ સોલ્યુશન સાથે પ્રતિક્રિયા કરતી નથી (નાઈટ્રિક અને સલ્ફરની સાંદ્રતા સિવાય)

6. વધુ સક્રિય ધાતુઓ તેમના ક્ષારના દ્રાવણમાંથી ઓછી સક્રિય ધાતુઓને વિસ્થાપિત કરે છે.

CuSO 4 + Zn = Zn SO 4 + Cu

CuSO 4 + Fe = Fe SO 4 + Cu

સક્રિય ધાતુઓ - ઝીંક અને આયર્ન - સલ્ફેટમાં તાંબાની જગ્યાએ અને ક્ષાર રચાય છે. ઝીંક અને આયર્ન ઓક્સિડાઇઝ્ડ હતા, અને તાંબામાં ઘટાડો થયો હતો.

7. હેલોજન પાણી અને આલ્કલી દ્રાવણ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.

ફ્લોરિન, અન્ય હેલોજનથી વિપરીત, પાણીને ઓક્સિડાઇઝ કરે છે:

2એચ 2 O+2F 2 = 4HF + O 2 .

ઠંડીમાં: Cl2+2KOH=KClO+KCl+H2OCl2+2KOH=KClO+KCl+H2O ક્લોરાઇડ અને હાઇપોક્લોરાઇટ બને છે

જ્યારે ગરમ થાય છે: 3Cl2+6KOH−→KClO3+5KCl+3H2O3Cl2+6KOH→t,∘CKClO3+5KCl+3H2O લોરાઇડ અને ક્લોરેટ બને છે

8 સક્રિય હેલોજન (ફ્લોરિન સિવાય) તેમના ક્ષારના દ્રાવણમાંથી ઓછા સક્રિય હેલોજનને વિસ્થાપિત કરે છે.

9. હેલોજન ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપતા નથી.

10. એમ્ફોટેરિક ધાતુઓ (Al, Be, Zn) ક્ષાર અને એસિડના ઉકેલો સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.

3Zn+4H2SO4= 3 ZnSO4+S+4H2O

11. મેગ્નેશિયમ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને સિલિકોન ઓક્સાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.

2Mg + CO2 = C + 2MgO

SiO2+2Mg=Si+2MgO

12. આલ્કલી ધાતુઓ (લિથિયમ સિવાય) ઓક્સિજન સાથે પેરોક્સાઇડ બનાવે છે.

2Na + O 2 = Na 2 O 2

3. અકાર્બનિક સંયોજનોનું વર્ગીકરણ

સરળ પદાર્થો - પદાર્થો કે જેના પરમાણુઓ સમાન પ્રકારના અણુઓ ધરાવે છે (સમાન તત્વના અણુઓ). રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં તેઓ અન્ય પદાર્થો બનાવવા માટે વિઘટિત થઈ શકતા નથી.

જટિલ પદાર્થો (અથવા રાસાયણિક સંયોજનો) એવા પદાર્થો છે કે જેના પરમાણુઓમાં વિવિધ પ્રકારના અણુઓ હોય છે (વિવિધ રાસાયણિક તત્વોના અણુઓ). રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં તેઓ વિઘટન કરીને અન્ય કેટલાક પદાર્થો બનાવે છે.

સરળ પદાર્થોને બે મોટા જૂથોમાં વહેંચવામાં આવે છે: ધાતુઓ અને બિન-ધાતુઓ.

ધાતુઓ - લાક્ષણિક ધાતુના ગુણધર્મોવાળા તત્વોનું જૂથ: ઘન પદાર્થો (પારા સિવાય) ધાતુની ચમક ધરાવે છે, તે ગરમી અને વીજળીના સારા વાહક છે, નબળું (આયર્ન (Fe), તાંબુ (Cu), એલ્યુમિનિયમ (Al), પારો ( Hg), સોનું (Au), ચાંદી (Ag), વગેરે).

નોનમેટલ્સ - તત્વોનું જૂથ: નક્કર, પ્રવાહી (બ્રોમિન) અને વાયુ પદાર્થો કે જેમાં ધાતુની ચમક હોતી નથી, તે ઇન્સ્યુલેટર હોય છે અને નાજુક હોય છે.

અને જટિલ પદાર્થો, બદલામાં, ચાર જૂથો અથવા વર્ગોમાં વિભાજિત થાય છે: ઓક્સાઇડ, પાયા, એસિડ અને ક્ષાર.

ઓક્સાઇડ - આ જટિલ પદાર્થો છે જેના પરમાણુઓમાં ઓક્સિજનના અણુઓ અને કેટલાક અન્ય પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે.

મેદાનો - આ જટિલ પદાર્થો છે જેમાં ધાતુના અણુઓ એક અથવા વધુ હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો સાથે જોડાયેલા હોય છે.

ઇલેક્ટ્રોલાઇટિક વિયોજનના સિદ્ધાંતના દૃષ્ટિકોણથી, પાયા એ જટિલ પદાર્થો છે, જેનું વિયોજન જલીય દ્રાવણમાં મેટલ કેશન્સ (અથવા NH4+) અને હાઇડ્રોક્સાઇડ એનિયન્સ OH- ઉત્પન્ન કરે છે.

એસિડ્સ - આ એવા જટિલ પદાર્થો છે કે જેના પરમાણુઓમાં હાઇડ્રોજન અણુઓનો સમાવેશ થાય છે જે ધાતુના અણુઓ માટે બદલી અથવા બદલી શકાય છે.

ક્ષાર - આ જટિલ પદાર્થો છે જેના પરમાણુઓમાં ધાતુના અણુઓ અને એસિડિક અવશેષો હોય છે. મીઠું એ ધાતુ સાથે એસિડના હાઇડ્રોજન અણુઓના આંશિક અથવા સંપૂર્ણ રિપ્લેસમેન્ટનું ઉત્પાદન છે.

સરળ પદાર્થોની લાક્ષણિક રાસાયણિક ગુણધર્મો - ધાતુઓ

મોટાભાગના રાસાયણિક તત્વોને ધાતુ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે - 114 જાણીતા તત્વોમાંથી 92. ધાતુઓ- આ એવા રાસાયણિક તત્વો છે કે જેના પરમાણુ બાહ્ય (અને કેટલાક બાહ્ય) ઇલેક્ટ્રોન સ્તરમાંથી ઇલેક્ટ્રોન છોડે છે, હકારાત્મક આયનોમાં ફેરવાય છે. મેટલ અણુઓની આ મિલકત દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે કે તેમની પાસે પ્રમાણમાં મોટી ત્રિજ્યા અને ઓછી સંખ્યામાં ઇલેક્ટ્રોન છે(મોટા ભાગે 1 થી 3 બાહ્ય સ્તર પર). એકમાત્ર અપવાદો 6 ધાતુઓ છે: બાહ્ય સ્તર પર જર્મેનિયમ, ટીન અને લીડ પરમાણુમાં 4 ઇલેક્ટ્રોન, એન્ટિમોની અને બિસ્મથ પરમાણુ હોય છે - 5, પોલોનિયમ પરમાણુ - 6. ધાતુના અણુઓ માટે નાના ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી મૂલ્યો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે(0.7 થી 1.9 સુધી) અને ફક્ત પુનઃસ્થાપન ગુણધર્મો, એટલે કે ઇલેક્ટ્રોન દાન કરવાની ક્ષમતા. D.I. મેન્ડેલીવના રાસાયણિક તત્વોના સામયિક કોષ્ટકમાં, ધાતુઓ બોરોન-એસ્ટાટાઇન કર્ણની નીચે, તેમજ તેની ઉપર, ગૌણ પેટાજૂથોમાં સ્થિત છે. પીરિયડ્સ અને મુખ્ય પેટાજૂથોમાં, ધાતુમાં થતા ફેરફારો અને તેથી તત્વોના અણુઓના ઘટાડાના ગુણધર્મો અંગેના કાયદાઓ તમને જાણીતા છે.

બોરોન-એસ્ટાટાઇન કર્ણની નજીક સ્થિત રાસાયણિક તત્વો (Be, Al, Ti, Ge, Nb, Sb, વગેરે) દ્વિ ગુણધર્મો ધરાવે છે: તેમના કેટલાક સંયોજનોમાં તેઓ ધાતુઓની જેમ વર્તે છે, અન્યમાં તેઓ બિન-ધાતુઓના ગુણધર્મો દર્શાવે છે. ગૌણ પેટાજૂથોમાં, ધાતુઓના ઘટાડતા ગુણધર્મો મોટાભાગે વધતા અણુ સંખ્યા સાથે ઘટે છે.

તમને જાણીતા ગૌણ પેટાજૂથના જૂથ I ની ધાતુઓની પ્રવૃત્તિની તુલના કરો: Cu, Ag, Au; ગૌણ પેટાજૂથનું જૂથ II: Zn, Cd, Hg - અને તમે આ તમારા માટે જોશો. આ હકીકત દ્વારા સમજાવી શકાય છે કે આ ધાતુઓના અણુઓમાં વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન અને ન્યુક્લિયસ વચ્ચેના બોન્ડની મજબૂતાઈ મોટાભાગે પરમાણુ ચાર્જની તીવ્રતાથી પ્રભાવિત છે, અને અણુની ત્રિજ્યા દ્વારા નહીં. પરમાણુ ચાર્જ નોંધપાત્ર રીતે વધે છે, અને ન્યુક્લિયસ તરફ ઇલેક્ટ્રોનનું આકર્ષણ વધે છે. આ કિસ્સામાં, જો કે અણુ ત્રિજ્યા વધે છે, તે મુખ્ય પેટાજૂથોની ધાતુઓ જેટલું નોંધપાત્ર નથી.

રાસાયણિક તત્વો દ્વારા રચાયેલા સરળ પદાર્થો - ધાતુઓ અને જટિલ ધાતુ ધરાવતા પદાર્થો પૃથ્વીના ખનિજ અને કાર્બનિક "જીવન" માં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. તે યાદ રાખવું પૂરતું છે કે ધાતુના તત્વોના અણુઓ (આયન) એ સંયોજનોનો અભિન્ન ભાગ છે જે મનુષ્ય અને પ્રાણીઓના શરીરમાં ચયાપચય નક્કી કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, માનવ રક્તમાં 76 તત્વો જોવા મળે છે, અને તેમાંથી માત્ર 14 ધાતુઓ નથી.

માનવ શરીરમાં, કેટલાક ધાતુ તત્વો (કેલ્શિયમ, પોટેશિયમ, સોડિયમ, મેગ્નેશિયમ) મોટી માત્રામાં હાજર છે, એટલે કે તે મેક્રો તત્વો છે. અને ક્રોમિયમ, મેંગેનીઝ, આયર્ન, કોબાલ્ટ, કોપર, જસત, મોલીબડેનમ જેવી ધાતુઓ ઓછી માત્રામાં હાજર છે, એટલે કે આ ટ્રેસ તત્વો છે. જો કોઈ વ્યક્તિનું વજન 70 કિલો છે, તો તેના શરીરમાં (ગ્રામમાં): કેલ્શિયમ - 1700, પોટેશિયમ - 250, સોડિયમ - 70, મેગ્નેશિયમ - 42, આયર્ન - 5, જસત - 3. તમામ ધાતુઓ અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે, સ્વાસ્થ્ય સમસ્યાઓ ઊભી થાય છે અને તેમની ઉણપ સાથે, અને તેમની અધિકતા સાથે.

ઉદાહરણ તરીકે, સોડિયમ આયનો શરીરમાં પાણીની સામગ્રી અને ચેતા આવેગના પ્રસારણને નિયંત્રિત કરે છે. તેની ઉણપથી માથાનો દુઃખાવો, નબળાઈ, યાદશક્તિ નબળી પડી જાય છે, ભૂખ ઓછી લાગે છે અને તેની વધુ પડતી બ્લડ પ્રેશર, હાયપરટેન્શન અને હ્રદયરોગમાં વધારો થાય છે.

સરળ પદાર્થો - ધાતુઓ

સંસ્કૃતિનો ઉદભવ (કાંસ્ય યુગ, આયર્ન યુગ) ધાતુઓ (સરળ પદાર્થો) અને એલોયના ઉત્પાદનના વિકાસ સાથે સંકળાયેલ છે. લગભગ 100 વર્ષ પહેલાં શરૂ થયેલી વૈજ્ઞાનિક અને તકનીકી ક્રાંતિ, ઉદ્યોગ અને સામાજિક ક્ષેત્ર બંનેને અસર કરતી, ધાતુના ઉત્પાદન સાથે પણ ગાઢ સંબંધ ધરાવે છે. ટંગસ્ટન, મોલિબ્ડેનમ, ટાઇટેનિયમ અને અન્ય ધાતુઓના આધારે, તેઓએ કાટ-પ્રતિરોધક, સુપર-હાર્ડ, પ્રત્યાવર્તન એલોય બનાવવાનું શરૂ કર્યું, જેનો ઉપયોગ મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગની ક્ષમતાઓને મોટા પ્રમાણમાં વિસ્તૃત કરે છે. પરમાણુ અને અવકાશ તકનીકમાં, ટંગસ્ટન અને રેનિયમ એલોયનો ઉપયોગ એવા ભાગો બનાવવા માટે થાય છે જે 3000 °C સુધીના તાપમાને કાર્ય કરે છે; દવામાં, ટેન્ટેલમ અને પ્લેટિનમ એલોયથી બનેલા સર્જિકલ સાધનો અને ટાઇટેનિયમ અને ઝિર્કોનિયમ ઓક્સાઇડ પર આધારિત અનન્ય સિરામિક્સનો ઉપયોગ થાય છે.

અને, અલબત્ત, આપણે ભૂલવું જોઈએ નહીં કે મોટાભાગના એલોય લાંબા સમયથી જાણીતા મેટલ આયર્નનો ઉપયોગ કરે છે, અને ઘણા પ્રકાશ એલોયનો આધાર પ્રમાણમાં "યુવાન" ધાતુઓ - એલ્યુમિનિયમ અને મેગ્નેશિયમથી બનેલો છે. સંયુક્ત સામગ્રી સુપરનોવા બની ગઈ છે, જેનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, ઉદાહરણ તરીકે, પોલિમર અથવા સિરામિક્સ, જે અંદર (લોખંડના સળિયા સાથેના કોંક્રિટની જેમ) ટંગસ્ટન, મોલિબ્ડેનમ, સ્ટીલ અને અન્ય ધાતુઓ અને એલોયના ધાતુના તંતુઓ વડે મજબૂત બને છે - તે બધું લક્ષ્ય નિર્ધારિત અને નિર્ધારિત પર આધારિત છે. તેને પ્રાપ્ત કરવા માટે જરૂરી સામગ્રીના ગુણધર્મો. આકૃતિ સોડિયમ ધાતુની સ્ફટિક જાળીનો આકૃતિ દર્શાવે છે. તેમાં, દરેક સોડિયમ અણુ આઠ પડોશીઓથી ઘેરાયેલું છે. સોડિયમ અણુ, તમામ ધાતુઓની જેમ, ઘણા ખાલી વેલેન્સ ઓર્બિટલ્સ અને થોડા વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે. સોડિયમ અણુનું ઇલેક્ટ્રોનિક સૂત્ર: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 3p 0 3d 0, જ્યાં 3s, 3p, 3d - વેલેન્સ ઓર્બિટલ્સ.

સોડિયમ અણુ 3sનું સિંગલ વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન 1 નવ મુક્ત ભ્રમણકક્ષાઓમાંથી કોઈપણ પર કબજો કરી શકે છે - 3s (એક), 3p (ત્રણ) અને 3d (પાંચ), કારણ કે તેઓ ઊર્જા સ્તરમાં બહુ ભિન્ન નથી. જ્યારે અણુઓ એકબીજાની નજીક આવે છે, જ્યારે સ્ફટિક જાળી રચાય છે, ત્યારે પડોશી અણુઓની સંયોજક ઓર્બિટલ્સ ઓવરલેપ થાય છે, જેના કારણે ઇલેક્ટ્રોન એક ભ્રમણકક્ષાથી બીજી ભ્રમણકક્ષામાં મુક્તપણે ફરે છે, મેટલ ક્રિસ્ટલના તમામ અણુઓ વચ્ચે બંધન સ્થાપિત કરે છે. આવા રાસાયણિક બંધનને ધાતુ કહેવાય છે.

મેટાલિક બોન્ડ એવા તત્વો દ્વારા રચાય છે કે જેમના બાહ્ય સ્તરના અણુઓમાં ઊર્જાસભર રીતે નજીક હોય તેવી મોટી સંખ્યામાં બાહ્ય ભ્રમણકક્ષાની સરખામણીમાં ઓછા વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. તેમના સંયોજક ઇલેક્ટ્રોન અણુમાં નબળા રીતે રાખવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોન કે જે સંચારનું સંચાલન કરે છે તે સામાજિક બને છે અને સામાન્ય રીતે તટસ્થ ધાતુની સ્ફટિક જાળીમાં ફરે છે. મેટાલિક બોન્ડ સાથેના પદાર્થોને મેટાલિક ક્રિસ્ટલ જાળી દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, જે સામાન્ય રીતે આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે યોજનાકીય રીતે દર્શાવવામાં આવે છે. સ્ફટિક જાળીના સ્થળો પર સ્થિત કેશન્સ અને ધાતુના અણુઓ તેની સ્થિરતા અને શક્તિ પ્રદાન કરે છે (સામાજિક ઇલેક્ટ્રોનને નાના કાળા દડા તરીકે દર્શાવવામાં આવ્યા છે).

મેટલ કનેક્શન- આ સ્ફટિક જાળીના ગાંઠો પર સ્થિત ધાતુના અણુઓ વચ્ચે ધાતુઓ અને એલોયમાં એક બોન્ડ છે, જે વહેંચાયેલ વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે. કેટલીક ધાતુઓ બે અથવા વધુ સ્ફટિકીય સ્વરૂપોમાં સ્ફટિકીકરણ કરે છે. પદાર્થોનો આ ગુણધર્મ - ઘણા સ્ફટિકીય ફેરફારોમાં અસ્તિત્વમાં છે - તેને પોલીમોર્ફિઝમ કહેવામાં આવે છે. સરળ પદાર્થોની બહુરૂપતાને એલોટ્રોપી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, આયર્નમાં ચાર સ્ફટિકીય ફેરફારો છે, જેમાંથી દરેક ચોક્કસ તાપમાન શ્રેણીમાં સ્થિર છે:

α - 768 °C સુધી સ્થિર, ફેરોમેગ્નેટિક;

β - 768 થી 910 °C સુધી સ્થિર, નોન-ફેરોમેગ્નેટિક, એટલે કે પેરામેગ્નેટિક;

γ - 910 થી 1390 °C સુધી સ્થિર, બિન-ફેરોમેગ્નેટિક, એટલે કે પેરામેગ્નેટિક;

δ - 1390 થી 1539 °C (£° pl આયર્ન), નોન-ફેરોમેગ્નેટિક સુધી સ્થિર.

ટીનમાં બે સ્ફટિકીય ફેરફારો છે:

α - 13.2 °C (p = 5.75 g/cm3) થી નીચે સ્થિર. આ ગ્રે ટીન છે. તેમાં હીરા-પ્રકારની સ્ફટિક જાળી (પરમાણુ) છે;

β - 13.2 °C (p = 6.55 g/cm3) ઉપર સ્થિર. આ સફેદ ટીન છે.

સફેદ ટીન એ ચાંદી-સફેદ, ખૂબ જ નરમ ધાતુ છે. જ્યારે 13.2 °C થી નીચે ઠંડુ થાય છે, ત્યારે તે ગ્રે પાવડરમાં ક્ષીણ થઈ જાય છે, કારણ કે સંક્રમણ દરમિયાન તેનું ચોક્કસ પ્રમાણ નોંધપાત્ર રીતે વધે છે. આ ઘટનાને "ટીન પ્લેગ" કહેવામાં આવતું હતું.

અલબત્ત, એક ખાસ પ્રકારના રાસાયણિક બંધન અને ધાતુઓની સ્ફટિક જાળીના પ્રકારે તેમના ભૌતિક ગુણધર્મો નક્કી કરવા અને સમજાવવા જોઈએ. તેઓ શું છે? આ ધાતુની ચમક, નમ્રતા, ઉચ્ચ વિદ્યુત અને થર્મલ વાહકતા, વધતા તાપમાન સાથે વિદ્યુત પ્રતિકારમાં વધારો, તેમજ ઘનતા, ઉચ્ચ ગલન અને ઉત્કલન બિંદુઓ, કઠિનતા અને ચુંબકીય ગુણધર્મો જેવા નોંધપાત્ર ગુણધર્મો છે. ધાતુની સ્ફટિક જાળીવાળા સ્ફટિક પર યાંત્રિક અસર એકબીજાની તુલનામાં આયન-અણુના સ્તરોના વિસ્થાપનનું કારણ બને છે (ફિગ. 17), અને ઇલેક્ટ્રોન સમગ્ર સ્ફટિકમાં ફરતા હોવાથી, બોન્ડ તૂટી પડતું નથી, તેથી ધાતુઓ વધુ લાક્ષણિકતા ધરાવે છે. પ્લાસ્ટિસિટી સહસંયોજક બોન્ડ્સ (એટમિક ક્રિસ્ટલ જાળી) સાથેના ઘન પર સમાન અસર સહસંયોજક બોન્ડના તૂટવા તરફ દોરી જાય છે. આયનીય જાળીમાં બોન્ડ તોડવાથી સમાન ચાર્જ થયેલા આયનોના પરસ્પર વિકાર તરફ દોરી જાય છે. તેથી, અણુ અને આયનીય ક્રિસ્ટલ જાળીવાળા પદાર્થો નાજુક હોય છે. સૌથી વધુ નમ્ર ધાતુઓ છે Au, Ag, Sn, Pb, Zn. તેઓ સરળતાથી વાયરમાં દોરવામાં આવે છે, તેને બનાવટી, દબાવી અથવા શીટ્સમાં ફેરવી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, સોનામાંથી 0.003 મીમી જાડા સોનાનો વરખ બનાવી શકાય છે, અને આ ધાતુના 0.5 ગ્રામમાંથી 1 કિમી લાંબો દોરો બનાવી શકાય છે. પારો પણ, જે ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી હોય છે, તે સીસાની જેમ નીચા તાપમાને તેની નક્કર અવસ્થામાં નિંદનીય બને છે. માત્ર Bi અને Mn પાસે પ્લાસ્ટિસિટી નથી; તેઓ બરડ છે.

શા માટે ધાતુઓમાં લાક્ષણિક ચમક હોય છે અને તે અપારદર્શક પણ હોય છે?

આંતર-પરમાણુ જગ્યાને ભરતા ઇલેક્ટ્રોન પ્રકાશ કિરણોને પ્રતિબિંબિત કરે છે (તેમને કાચની જેમ પ્રસારિત કરવાને બદલે), અને મોટાભાગની ધાતુઓ સ્પેક્ટ્રમના દૃશ્યમાન ભાગના તમામ કિરણોને સમાન રીતે વિખેરી નાખે છે. તેથી તેઓ ચાંદીના સફેદ અથવા રાખોડી રંગના હોય છે. સ્ટ્રોન્ટિયમ, સોનું અને તાંબુ ટૂંકી તરંગલંબાઇ (વાયોલેટની નજીક)ને વધુ પ્રમાણમાં શોષી લે છે અને પ્રકાશ સ્પેક્ટ્રમની લાંબી તરંગલંબાઇને પ્રતિબિંબિત કરે છે, અને તેથી તેમાં હળવા પીળા, પીળા અને "તાંબા" રંગો હોય છે. જોકે વ્યવહારમાં, ધાતુ હંમેશા અમને "પ્રકાશ શરીર" જેવું લાગતું નથી. પ્રથમ, તેની સપાટી ઓક્સિડાઇઝ કરી શકે છે અને તેની ચમક ગુમાવી શકે છે. તેથી, મૂળ તાંબુ લીલા રંગના પથ્થર તરીકે દેખાય છે. અને બીજું, શુદ્ધ ધાતુ પણ ચમકતી નથી. ચાંદી અને સોનાની ખૂબ જ પાતળી શીટ્સ સંપૂર્ણપણે અણધારી દેખાવ ધરાવે છે - તેમાં વાદળી-લીલો રંગ હોય છે. અને ઝીણા ધાતુના પાવડર ઘેરા રાખોડી, કાળા પણ દેખાય છે. ચાંદી, એલ્યુમિનિયમ અને પેલેડિયમ સૌથી વધુ પરાવર્તકતા ધરાવે છે. તેઓ સ્પોટલાઇટ્સ સહિત અરીસાના ઉત્પાદનમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.

શા માટે ધાતુઓમાં ઉચ્ચ વિદ્યુત વાહકતા હોય છે અને ગરમીનું સંચાલન કરે છે?

ધાતુમાં અસ્તવ્યસ્ત રીતે ફરતા ઇલેક્ટ્રોન, લાગુ વિદ્યુત વોલ્ટેજના પ્રભાવ હેઠળ, દિશાત્મક ચળવળ પ્રાપ્ત કરે છે, એટલે કે, તેઓ ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું સંચાલન કરે છે. જેમ જેમ ધાતુનું તાપમાન વધે છે તેમ, સ્ફટિક જાળીના ગાંઠો પર સ્થિત અણુઓ અને આયનોના કંપન કંપનવિસ્તારમાં વધારો થાય છે. આનાથી ઈલેક્ટ્રોનને ખસેડવાનું મુશ્કેલ બને છે અને મેટલની વિદ્યુત વાહકતા ઘટી જાય છે. નીચા તાપમાને, ઓસીલેટરી ગતિ, તેનાથી વિપરીત, મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડો થાય છે અને ધાતુઓની વિદ્યુત વાહકતા તીવ્રપણે વધે છે. નિરપેક્ષ શૂન્યની નજીક, ધાતુઓમાં વર્ચ્યુઅલ રીતે કોઈ પ્રતિકાર હોતો નથી;

એ નોંધવું જોઇએ કે બિન-ધાતુઓ કે જેમાં વિદ્યુત વાહકતા હોય છે (ઉદાહરણ તરીકે, ગ્રેફાઇટ), નીચા તાપમાને, તેનાથી વિપરીત, મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની અછતને કારણે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું સંચાલન કરતા નથી. અને માત્ર તાપમાનમાં વધારો અને કેટલાક સહસંયોજક બોન્ડના વિનાશ સાથે તેમની વિદ્યુત વાહકતા વધવા લાગે છે. ચાંદી, તાંબુ, તેમજ સોના અને એલ્યુમિનિયમમાં સૌથી વધુ વિદ્યુત વાહકતા છે, મેંગેનીઝ, સીસું અને પારો સૌથી નીચો છે.

મોટેભાગે, ધાતુઓની થર્મલ વાહકતા વિદ્યુત વાહકતા જેવી જ પેટર્ન સાથે બદલાય છે. તે મુક્ત ઇલેક્ટ્રોનની ઉચ્ચ ગતિશીલતાને કારણે છે, જે, વાઇબ્રેટિંગ આયનો અને અણુઓ સાથે અથડાઈને, તેમની સાથે ઊર્જાનું વિનિમય કરે છે. ધાતુના સમગ્ર ટુકડામાં તાપમાન સમાન છે.

ધાતુઓની યાંત્રિક શક્તિ, ઘનતા, ગલનબિંદુ ખૂબ જ અલગ છે. તદુપરાંત, આયન-અણુઓને જોડતા ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યામાં વધારો અને સ્ફટિકોમાં આંતર-પરમાણુ અંતરમાં ઘટાડો સાથે, આ ગુણધર્મોના સૂચકાંકો વધે છે.

તેથી, આલ્કલી ધાતુઓ(Li, K, Na, Rb, Cs), જેના પરમાણુ હોય છે એક વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન, નરમ (છરી વડે કાપી), ઓછી ઘનતા સાથે (લિથિયમ એ p = 0.53 g/cm 3 સાથે સૌથી હળવી ધાતુ છે) અને નીચા તાપમાને પીગળે છે (ઉદાહરણ તરીકે, સીઝિયમનું ગલનબિંદુ 29 ° સે છે). એકમાત્ર ધાતુ જે સામાન્ય સ્થિતિમાં પ્રવાહી હોય છે તે પારો છે, જેનું ગલનબિંદુ -38.9 °C છે. કેલ્શિયમ, જે તેના પરમાણુના બાહ્ય ઉર્જા સ્તરમાં બે ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે, તે વધુ કઠણ છે અને ઊંચા તાપમાને (842 °C) પીગળી જાય છે. તેનાથી પણ વધુ ટકાઉ એ સ્કેન્ડિયમ આયનો દ્વારા રચાયેલી સ્ફટિક જાળી છે, જેમાં ત્રણ વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. પરંતુ સૌથી મજબૂત સ્ફટિક જાળી, ઉચ્ચ ઘનતા અને ગલન તાપમાન ગૌણ પેટાજૂથો V, VI, VII, VIII ની ધાતુઓમાં જોવા મળે છે. આ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે કે બાજુના પેટાજૂથોની ધાતુઓ, જેમાં ડી-સબલેવલ પર અજોડ સંયોજક ઇલેક્ટ્રોન હોય છે, તે અણુઓ વચ્ચે ખૂબ જ મજબૂત સહસંયોજક બોન્ડની રચના દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, ધાતુ ઉપરાંત, બાહ્યના ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે. એસ-ઓર્બિટલ્સમાંથી સ્તર.

સૌથી ભારે ધાતુ- આ p = 22.5 g/cm 3 સાથે ઓસ્મિયમ (Os) છે (સુપર-હાર્ડ અને વસ્ત્રો-પ્રતિરોધક એલોયનો એક ઘટક), સૌથી પ્રત્યાવર્તન ધાતુ ટંગસ્ટન W છે જે t = 3420 ° C (અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવા બનાવવા માટે વપરાય છે) ફિલામેન્ટ્સ), સૌથી સખત ધાતુ છે - આ Cr ક્રોમ (સ્ક્રેચ ગ્લાસ) છે. તે સામગ્રીનો ભાગ છે જેમાંથી મેટલ-કટીંગ ટૂલ્સ, ભારે મશીનોના બ્રેક પેડ વગેરે ધાતુઓ ચુંબકીય ક્ષેત્ર સાથે વિવિધ રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. આયર્ન, કોબાલ્ટ, નિકલ અને ગેડોલીનિયમ જેવી ધાતુઓ તેમની અત્યંત ચુંબકીય ક્ષમતા માટે અલગ છે. તેમને ફેરોમેગ્નેટ કહેવામાં આવે છે. મોટાભાગની ધાતુઓ (આલ્કલી અને આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓ અને સંક્રમણ ધાતુઓનો નોંધપાત્ર ભાગ) નબળી રીતે ચુંબકીય હોય છે અને આ સ્થિતિને ચુંબકીય ક્ષેત્રની બહાર જાળવી રાખતી નથી - તે પેરામેગ્નેટિક છે. ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા બહાર ધકેલાયેલી ધાતુઓ ડાયમેગ્નેટિક છે (તાંબુ, ચાંદી, સોનું, બિસ્મથ).

ધાતુઓની ઇલેક્ટ્રોનિક રચનાને ધ્યાનમાં લેતી વખતે, અમે ધાતુઓને મુખ્ય પેટાજૂથો (s- અને p- તત્વો) ની ધાતુઓ અને ગૌણ પેટાજૂથોની ધાતુઓ (સંક્રમણ d- અને f- તત્વો) માં વિભાજિત કરીએ છીએ.

તકનીકીમાં, વિવિધ ભૌતિક ગુણધર્મો અનુસાર ધાતુઓનું વર્ગીકરણ કરવાનો રિવાજ છે:

1. ઘનતા - પ્રકાશ (p< 5 г/см 3) и тяжелые (все остальные).

2. ગલનબિંદુ - નીચા-ગલન અને પ્રત્યાવર્તન.

તેમના રાસાયણિક ગુણધર્મોના આધારે ધાતુઓનું વર્ગીકરણ છે. ઓછી રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ ધરાવતી ધાતુઓ કહેવામાં આવે છે ઉમદા(ચાંદી, સોનું, પ્લેટિનમ અને તેના એનાલોગ - ઓસ્મિયમ, ઇરીડિયમ, રૂથેનિયમ, પેલેડિયમ, રોડિયમ). રાસાયણિક ગુણધર્મોની સમાનતાના આધારે, તેઓ તફાવત કરે છે આલ્કલાઇન(જૂથ I ના મુખ્ય પેટાજૂથની ધાતુઓ), આલ્કલાઇન પૃથ્વી(કેલ્શિયમ, સ્ટ્રોન્ટીયમ, બેરિયમ, રેડિયમ), તેમજ દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓ(સ્કેન્ડિયમ, યટ્રીયમ, લેન્થેનમ અને લેન્થેનાઇડ્સ, એક્ટિનિયમ અને એક્ટિનાઇડ્સ).

ધાતુઓના સામાન્ય રાસાયણિક ગુણધર્મો

મેટલ અણુ પ્રમાણમાં સરળ છે વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન દાન કરોઅને સકારાત્મક ચાર્જ આયનોમાં ફેરવાય છે, એટલે કે, તેઓ ઓક્સિડાઇઝ્ડ છે. આ અણુઓ અને સરળ પદાર્થો - ધાતુઓ બંનેની મુખ્ય સામાન્ય મિલકત છે. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં ધાતુઓ હંમેશા ઘટાડતા એજન્ટો હોય છે. સરળ પદાર્થોના અણુઓની ઘટાડવાની ક્ષમતા - એક સમયગાળાના રાસાયણિક તત્વો અથવા D. I. મેન્ડેલીવના સામયિક કોષ્ટકના એક મુખ્ય પેટાજૂથ દ્વારા રચાયેલી ધાતુઓ કુદરતી રીતે બદલાય છે.

જલીય દ્રાવણમાં થતી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં ધાતુની ઘટાડાની પ્રવૃત્તિ ધાતુઓની ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ વોલ્ટેજ શ્રેણીમાં તેની સ્થિતિ દ્વારા પ્રતિબિંબિત થાય છે.

વોલ્ટેજની આ શ્રેણીના આધારે, પ્રમાણભૂત પરિસ્થિતિઓ (t = 25 °C, p = 1 atm) હેઠળ જલીય દ્રાવણમાં થતી પ્રતિક્રિયાઓમાં ધાતુઓની રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ વિશે નીચેના મહત્વપૂર્ણ તારણો દોરવામાં આવી શકે છે.

· આ હરોળમાં ધાતુ જેટલી ડાબી બાજુએ છે, તેટલું વધુ શક્તિશાળી ઘટાડનાર એજન્ટ છે.

· દરેક ધાતુ તાણની શ્રેણીમાં તેની પછી (જમણી બાજુએ) સ્થિત ધાતુઓને ઉકેલમાં રહેલા ક્ષારમાંથી વિસ્થાપિત (ઘટાડવા) માટે સક્ષમ છે.

· હાઇડ્રોજનની ડાબી બાજુએ વોલ્ટેજ શ્રેણીમાં સ્થિત ધાતુઓ તેને દ્રાવણમાં એસિડથી વિસ્થાપિત કરવામાં સક્ષમ છે.

· ધાતુઓ કે જે સૌથી મજબૂત ઘટાડતા એજન્ટો છે (આલ્કલી અને આલ્કલાઇન પૃથ્વી) કોઈપણ જલીય દ્રાવણમાં મુખ્યત્વે પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.

ધાતુની ઘટાડાની પ્રવૃત્તિ, જે ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ શ્રેણીમાંથી નક્કી થાય છે, તે હંમેશા સામયિક કોષ્ટકમાં તેની સ્થિતિને અનુરૂપ હોતી નથી.

આ એ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવ્યું છે કે તાણની શ્રેણીમાં ધાતુની સ્થિતિ નક્કી કરતી વખતે, વ્યક્તિગત અણુઓમાંથી ઇલેક્ટ્રોન એબ્સ્ટ્રેક્શનની ઊર્જા જ ધ્યાનમાં લેવામાં આવતી નથી, પણ સ્ફટિક જાળીના વિનાશ પર ખર્ચવામાં આવતી ઊર્જા પણ ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે. આયનોના હાઇડ્રેશન દરમિયાન મુક્ત થતી ઊર્જા તરીકે. ઉદાહરણ તરીકે, લિથિયમ સોડિયમ કરતાં જલીય દ્રાવણમાં વધુ સક્રિય છે (જોકે સામયિક કોષ્ટકમાં સ્થિતિ દ્વારા Na વધુ સક્રિય ધાતુ છે). હકીકત એ છે કે Li + આયનોની હાઇડ્રેશન ઊર્જા Na + ની હાઇડ્રેશન ઊર્જા કરતાં ઘણી વધારે છે, તેથી પ્રથમ પ્રક્રિયા ઊર્જાસભર રીતે વધુ અનુકૂળ છે. ધાતુઓના ઘટાડતા ગુણધર્મોને દર્શાવતી સામાન્ય જોગવાઈઓની તપાસ કર્યા પછી, ચાલો ચોક્કસ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ તરફ આગળ વધીએ.

· બિન-ધાતુઓ સાથે ધાતુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયામોટાભાગની ધાતુઓ ઓક્સિજન સાથે ઓક્સાઇડ બનાવે છે

- મૂળભૂત અને એમ્ફોટેરિક. એસિડિક સંક્રમણ મેટલ ઓક્સાઇડ, જેમ કે ક્રોમિયમ (VI) ઓક્સાઇડ CrOg અથવા મેંગેનીઝ (VII) ઓક્સાઇડ Mn 2 O 7, ઓક્સિજન સાથે ધાતુના સીધા ઓક્સિડેશન દ્વારા રચાતા નથી. તેઓ પરોક્ષ રીતે પ્રાપ્ત થાય છે.આલ્કલી ધાતુઓ Na, K હવામાં ઓક્સિજન સાથે સક્રિય રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે

, પેરોક્સાઇડ બનાવે છે:

સોડિયમ ઓક્સાઇડ અનુરૂપ ધાતુઓ સાથે પેરોક્સાઇડને કેલ્સિન કરીને પરોક્ષ રીતે મેળવવામાં આવે છે:

લિથિયમ અને આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓ વાતાવરણીય ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, મૂળભૂત ઓક્સાઇડ બનાવે છે:

· અન્ય ધાતુઓ, સોના અને પ્લેટિનમ ધાતુઓ સિવાય, જે વાતાવરણીય ઓક્સિજન દ્વારા બિલકુલ ઓક્સિડાઇઝ્ડ નથી, તેની સાથે ઓછી સક્રિય રીતે અથવા જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે:હેલોજન સાથે, ધાતુઓ હાઇડ્રોહેલિક એસિડના ક્ષાર બનાવે છે

· , ઉદાહરણ તરીકે:સૌથી વધુ સક્રિય ધાતુઓ હાઇડ્રોજન સાથે હાઇડ્રાઇડ્સ બનાવે છે

- આયનીય મીઠા જેવા પદાર્થો જેમાં હાઇડ્રોજનની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ -1 હોય છે, ઉદાહરણ તરીકે:

ઘણી સંક્રમણ ધાતુઓ હાઇડ્રોજન સાથે વિશિષ્ટ પ્રકારના હાઇડ્રાઇડ્સ બનાવે છે - એવું છે કે હાઇડ્રોજન અણુઓ અને આયનો વચ્ચેના ધાતુઓની સ્ફટિક જાળીમાં ઓગળી જાય છે અથવા દાખલ થાય છે, જ્યારે ધાતુ તેનો દેખાવ જાળવી રાખે છે, પરંતુ વોલ્યુમમાં વધારો કરે છે. શોષિત હાઇડ્રોજન ધાતુમાં છે, દેખીતી રીતે અણુ સ્વરૂપમાં.

· મધ્યવર્તી મેટલ હાઇડ્રાઇડ્સ પણ છે.હેલોજન સાથે, ધાતુઓ હાઇડ્રોહેલિક એસિડના ક્ષાર બનાવે છે

· ગ્રે ધાતુઓ ક્ષાર બનાવે છે - સલ્ફાઇડ્સધાતુઓ નાઇટ્રોજન સાથે કંઈક વધુ મુશ્કેલ રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે

, કારણ કે નાઇટ્રોજન પરમાણુ N2 માં રાસાયણિક બંધન ખૂબ જ મજબૂત છે; આ કિસ્સામાં, નાઇટ્રાઇડ્સ રચાય છે. સામાન્ય તાપમાને, માત્ર લિથિયમ નાઇટ્રોજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે:

· પાણી સાથે. સામાન્ય સ્થિતિમાં, આલ્કલી અને આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓ પાણીમાંથી હાઇડ્રોજનને વિસ્થાપિત કરે છે અને દ્રાવ્ય પાયા બનાવે છે - આલ્કલીસ, ઉદાહરણ તરીકે:

અન્ય ધાતુઓ જે હાઇડ્રોજન પહેલા વોલ્ટેજ શ્રેણીમાં હોય છે, તે પણ અમુક પરિસ્થિતિઓમાં, હાઇડ્રોજનને પાણીમાંથી વિસ્થાપિત કરી શકે છે. પરંતુ એલ્યુમિનિયમ પાણી સાથે હિંસક પ્રતિક્રિયા આપે છે જો તેની સપાટી પરથી ઓક્સાઇડ ફિલ્મ દૂર કરવામાં આવે:

મેગ્નેશિયમ જ્યારે ઉકાળવામાં આવે ત્યારે જ પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, અને હાઇડ્રોજન પણ મુક્ત થાય છે:

જો બર્નિંગ મેગ્નેશિયમ પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે, તો કમ્બશન ચાલુ રહે છે કારણ કે પ્રતિક્રિયા થાય છે:

જ્યારે તે ગરમ હોય ત્યારે જ આયર્ન પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે:

· દ્રાવણમાં એસિડ સાથે (HCl, H 2 SO 4 ), સીએચ 3 COOH અને અન્ય, HNO સિવાય 3 ) ધાતુઓ કે જે હાઇડ્રોજન સુધીની વોલ્ટેજ શ્રેણીમાં હોય છે.આ મીઠું અને હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરે છે.

પરંતુ લીડ (અને કેટલીક અન્ય ધાતુઓ), વોલ્ટેજ શ્રેણીમાં (હાઈડ્રોજનની ડાબી બાજુએ) તેની સ્થિતિ હોવા છતાં, પાતળું સલ્ફ્યુરિક એસિડમાં લગભગ અદ્રાવ્ય છે, કારણ કે પરિણામી લીડ સલ્ફેટ PbSO 4 અદ્રાવ્ય છે અને તેની સપાટી પર રક્ષણાત્મક ફિલ્મ બનાવે છે. મેટલ

· દ્રાવણમાં ઓછી સક્રિય ધાતુઓના ક્ષાર સાથે. આ પ્રતિક્રિયાના પરિણામે, વધુ સક્રિય ધાતુનું મીઠું રચાય છે અને ઓછી સક્રિય ધાતુ મુક્ત સ્વરૂપમાં મુક્ત થાય છે.

તે યાદ રાખવું આવશ્યક છે કે પ્રતિક્રિયા એવા કિસ્સાઓમાં થાય છે જ્યાં પરિણામી મીઠું દ્રાવ્ય હોય છે. અન્ય ધાતુઓ દ્વારા તેમના સંયોજનોમાંથી ધાતુઓના વિસ્થાપનનો સૌપ્રથમ વિગતવાર અભ્યાસ ભૌતિક રસાયણશાસ્ત્રના ક્ષેત્રમાં એક મહાન રશિયન વૈજ્ઞાનિક એન.એન. બેકેટોવ દ્વારા કરવામાં આવ્યો હતો. તેમણે ધાતુઓને તેમની રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ અનુસાર "વિસ્થાપન શ્રેણી" માં ગોઠવી, જે ધાતુના તાણની શ્રેણીનો પ્રોટોટાઇપ બની.

· કાર્બનિક પદાર્થો સાથે. કાર્બનિક એસિડ સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ખનિજ એસિડ સાથેની પ્રતિક્રિયાઓ જેવી જ છે. આલ્કલી ધાતુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી વખતે આલ્કોહોલ નબળા એસિડિક ગુણધર્મો પ્રદર્શિત કરી શકે છે:

ફેનોલ સમાન રીતે પ્રતિક્રિયા આપે છે:

ધાતુઓ હેલોઆલ્કેન સાથેની પ્રતિક્રિયાઓમાં ભાગ લે છે, જેનો ઉપયોગ નીચલા સાયક્લોઆલ્કેન મેળવવા માટે અને સંશ્લેષણ માટે થાય છે જે દરમિયાન પરમાણુનું કાર્બન હાડપિંજર વધુ જટિલ બને છે (એ. વુર્ટ્ઝ પ્રતિક્રિયા):

· ધાતુઓ જેના હાઇડ્રોક્સાઇડ્સ એમ્ફોટેરિક છે તે દ્રાવણમાં આલ્કલી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.ઉદાહરણ તરીકે:

· ધાતુઓ એકબીજા સાથે રાસાયણિક સંયોજનો બનાવી શકે છે, જેને સામૂહિક રીતે ઇન્ટરમેટાલિક સંયોજનો કહેવામાં આવે છે. તેઓ મોટાભાગે અણુઓની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ પ્રદર્શિત કરતા નથી, જે બિન-ધાતુઓ સાથેના ધાતુઓના સંયોજનોની લાક્ષણિકતા છે. ઉદાહરણ તરીકે:

Cu 3 Au, LaNi 5, Na 2 Sb, Ca 3 Sb 2, વગેરે.

આંતરમેટાલિક સંયોજનોમાં સામાન્ય રીતે સ્થિર રચના હોતી નથી; ગૌણ પેટાજૂથોની ધાતુઓ માટે આ સંયોજનોની રચના વધુ લાક્ષણિક છે.

D. I. મેન્ડેલીવ દ્વારા રાસાયણિક તત્વોના સામયિક કોષ્ટકના I-III જૂથોના મુખ્ય પેટાજૂથોની ધાતુઓ

સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ

આ જૂથ I ના મુખ્ય પેટાજૂથની ધાતુઓ છે. બાહ્ય ઉર્જા સ્તર પરના તેમના અણુઓમાં દરેકમાં એક ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. આલ્કલી ધાતુઓ - મજબૂત ઘટાડતા એજન્ટો. તેમની ઘટતી શક્તિ અને રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ તત્વની અણુ સંખ્યા (એટલે ​​​​કે, સામયિક કોષ્ટકમાં ઉપરથી નીચે સુધી) વધવાની સાથે વધે છે. તે બધામાં ઇલેક્ટ્રોનિક વાહકતા છે. આલ્કલી ધાતુના અણુઓ વચ્ચેના બોન્ડની મજબૂતાઈ તત્વની અણુ સંખ્યા વધવા સાથે ઘટે છે. તેમના ગલન અને ઉત્કલન બિંદુઓ પણ ઘટે છે. આલ્કલી ધાતુઓ ઘણા સરળ પદાર્થો સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે - ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો. પાણી સાથેની પ્રતિક્રિયામાં તેઓ પાણીમાં દ્રાવ્ય પાયા (આલ્કલીસ) બનાવે છે. આલ્કલાઇન પૃથ્વી તત્વોજૂથ II ના મુખ્ય પેટાજૂથના તત્વો કહેવામાં આવે છે. આ તત્વોના અણુઓ બાહ્ય ઊર્જા સ્તર પર સમાવે છે દરેક બે ઇલેક્ટ્રોન. તેઓ છે સૌથી મજબૂત ઘટાડતા એજન્ટો,+2 ની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ છે. આ મુખ્ય પેટાજૂથમાં, ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં ફેરફારની સામાન્ય પેટર્ન જોવા મળે છે, જે જૂથમાં ઉપરથી નીચે સુધીના અણુઓના કદમાં વધારો સાથે સંકળાયેલ છે, અને અણુઓ વચ્ચેનું રાસાયણિક બંધન પણ નબળું પડે છે. જેમ જેમ આયનનું કદ વધે છે તેમ, ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોક્સાઇડ્સના એસિડિક ગુણધર્મો નબળા બને છે અને મૂળભૂત વધે છે.

જૂથ III ના મુખ્ય પેટાજૂથમાં બોરોન, એલ્યુમિનિયમ, ગેલિયમ, ઇન્ડિયમ અને થેલિયમ તત્વોનો સમાવેશ થાય છે. બધા તત્વો પી-તત્વો છે. બાહ્ય ઊર્જા સ્તરે તેમની પાસે છે ત્રણ(ઓ) 2 પી 1 ) ઇલેક્ટ્રોન, જે ગુણધર્મોની સમાનતા સમજાવે છે. ઓક્સિડેશન સ્થિતિ +3. જૂથની અંદર, જેમ જેમ ન્યુક્લિયર ચાર્જ વધે છે તેમ, ધાતુના ગુણધર્મો વધે છે. બોરોન એ બિન-ધાતુ તત્વ છે, જ્યારે એલ્યુમિનિયમ પહેલેથી જ ધાતુના ગુણધર્મો ધરાવે છે. બધા તત્વો ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોક્સાઇડ બનાવે છે.

મોટાભાગની ધાતુઓ સામયિક કોષ્ટકના પેટાજૂથોમાં જોવા મળે છે. મુખ્ય પેટાજૂથોના તત્વોથી વિપરીત, જ્યાં અણુ ભ્રમણકક્ષાનું બાહ્ય સ્તર ધીમે ધીમે ઈલેક્ટ્રોનથી ભરેલું હોય છે, ઉપાંતીય ઉર્જા સ્તરના ડી-ઓર્બિટલ્સ અને છેલ્લા એકના એસ-ઓર્બિટલ્સ ગૌણ પેટાજૂથોના તત્વોમાં ભરવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા જૂથ સંખ્યાને અનુરૂપ છે. સમાન સંખ્યામાં વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન ધરાવતા તત્વો સમાન સંખ્યા હેઠળ જૂથબદ્ધ કરવામાં આવે છે. પેટાજૂથોના તમામ તત્વો ધાતુઓ છે.

પેટાજૂથ ધાતુઓ દ્વારા રચાયેલા સરળ પદાર્થોમાં મજબૂત સ્ફટિક જાળી હોય છે જે ગરમી માટે પ્રતિરોધક હોય છે. આ ધાતુઓ અન્ય ધાતુઓમાં સૌથી મજબૂત અને સૌથી પ્રત્યાવર્તનશીલ છે. ડી-એલિમેન્ટ્સમાં, એમ્ફોટેરિક દ્વારા એમ્ફોટેરિક દ્વારા તેમની વેલેન્સીમાં વધારો સાથેનું સંક્રમણ સ્પષ્ટપણે દૃશ્યમાન છે.

આલ્કલી ધાતુઓ (Na, K)

બાહ્ય ઉર્જા સ્તરે, તત્વોના અલ્કલી ધાતુના અણુઓ ધરાવે છે દરેક એક ઇલેક્ટ્રોન, કોરથી એક મહાન અંતરે સ્થિત છે. તેઓ સરળતાથી આ ઈલેક્ટ્રોનને છોડી દે છે, તેથી તેઓ મજબૂત ઘટાડનાર એજન્ટ છે. બધા સંયોજનોમાં, આલ્કલી ધાતુઓ +1 ની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ દર્શાવે છે. Li થી Cs સુધીના અણુ ત્રિજ્યામાં વધારો સાથે તેમના ઘટાડાના ગુણધર્મો વધે છે. તે તમામ લાક્ષણિક ધાતુઓ છે, ચાંદી-સફેદ રંગ ધરાવે છે, નરમ હોય છે (છરીથી કાપી શકાય છે), હળવા અને ફ્યુઝિબલ હોય છે. દરેક સાથે સક્રિય રીતે સંપર્ક કરો બિન-ધાતુઓ:

તમામ આલ્કલી ધાતુઓ, જ્યારે ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે (લિના અપવાદ સાથે), પેરોક્સાઇડ બનાવે છે. આલ્કલી ધાતુઓ તેમની ઉચ્ચ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાને કારણે મુક્ત સ્વરૂપમાં જોવા મળતી નથી.

ઓક્સાઇડ- મૂળભૂત ગુણધર્મો સાથે ઘન. તેઓ અનુરૂપ ધાતુઓ સાથે કેલ્સિનિંગ પેરોક્સાઇડ દ્વારા મેળવવામાં આવે છે:

હાઇડ્રોક્સાઇડ NaOH, KOH- નક્કર સફેદ પદાર્થો, હાઇગ્રોસ્કોપિક, ગરમીના પ્રકાશન સાથે પાણીમાં દ્રાવ્ય, તેઓને આલ્કલી તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:

આલ્કલી ધાતુના ક્ષાર લગભગ તમામ પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે. તેમાંના સૌથી મહત્વપૂર્ણ: Na 2 CO 3 - સોડિયમ કાર્બોનેટ; Na 2 CO 3 10H 2 O - સ્ફટિકીય સોડા; NaHCO 3 - સોડિયમ બાયકાર્બોનેટ, ખાવાનો સોડા; K 2 CO 3 - પોટેશિયમ કાર્બોનેટ, પોટાશ; Na 2 SO 4 10H 2 O - ગ્લુબરનું મીઠું; NaCl - સોડિયમ ક્લોરાઇડ, ટેબલ મીઠું.

કોષ્ટકોમાં જૂથ I તત્વો

આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓ (Ca, Mg)

કેલ્શિયમ (Ca) એક પ્રતિનિધિ છે આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓ, જે જૂથ II ના મુખ્ય પેટાજૂથના તત્વોના નામ છે, પરંતુ બધા નહીં, પરંતુ ફક્ત કેલ્શિયમથી શરૂ કરીને અને જૂથની નીચે. આ રાસાયણિક તત્વો છે જે પાણી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી વખતે આલ્કલી બનાવે છે. બાહ્ય ઊર્જા સ્તર પર કેલ્શિયમ સમાવે છે બે ઇલેક્ટ્રોન, ઓક્સિડેશન સ્થિતિ +2.

કેલ્શિયમ અને તેના સંયોજનોના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો કોષ્ટકમાં રજૂ કરવામાં આવ્યા છે.

મેગ્નેશિયમ (એમજી)કેલ્શિયમ જેવું જ અણુ માળખું ધરાવે છે, તેની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ પણ +2 છે. તે નરમ ધાતુ છે, પરંતુ તેની સપાટી હવામાં રક્ષણાત્મક ફિલ્મથી ઢંકાયેલી હોય છે, જે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાશીલતાને સહેજ ઘટાડે છે. તેનું કમ્બશન બ્લાઇંડિંગ ફ્લેશ સાથે છે. MgO અને Mg(OH) 2 મૂળભૂત ગુણધર્મો દર્શાવે છે. જો કે Mg(OH) 2 સહેજ દ્રાવ્ય છે, તે ફિનોલ્ફથાલિન સોલ્યુશનને કિરમજી રંગ આપે છે.

Mg + O 2 = MgO 2

MO ઓક્સાઇડ સખત, સફેદ, પ્રત્યાવર્તન પદાર્થો છે. ઇજનેરીમાં, CaO ને ક્વિકલાઈમ કહેવામાં આવે છે, અને MgO ને બર્ન મેગ્નેશિયા કહેવામાં આવે છે, આ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ મકાન સામગ્રીના ઉત્પાદનમાં થાય છે. પાણી સાથે કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડની પ્રતિક્રિયા ગરમીના પ્રકાશન સાથે થાય છે અને તેને ચૂનોનું સ્લેકિંગ કહેવામાં આવે છે, અને પરિણામી Ca(OH) 2ને સ્લેક્ડ લાઈમ કહેવામાં આવે છે. કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડના પારદર્શક દ્રાવણને ચૂનાનું પાણી કહેવામાં આવે છે અને પાણીમાં Ca(OH) 2 નું સફેદ સસ્પેન્શન ચૂનાનું દૂધ કહેવાય છે.

મેગ્નેશિયમ અને કેલ્શિયમ ક્ષાર એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને મેળવવામાં આવે છે.

CaCO 3 - કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ, ચાક, આરસ, ચૂનાનો પત્થર. બાંધકામમાં વપરાય છે. MgCO 3 - મેગ્નેશિયમ કાર્બોનેટ - સ્લેગ દૂર કરવા માટે ધાતુશાસ્ત્રમાં વપરાય છે.

CaSO 4 2H 2 O - જીપ્સમ. MgSO 4 - મેગ્નેશિયમ સલ્ફેટ - કડવો, અથવા અંગ્રેજી, મીઠું કહેવાય છે, જે દરિયાના પાણીમાં જોવા મળે છે. BaSO 4 - બેરિયમ સલ્ફેટ - તેની અદ્રાવ્યતા અને એક્સ-રેને અવરોધિત કરવાની ક્ષમતાને કારણે, તેનો ઉપયોગ જઠરાંત્રિય માર્ગના ડાયગ્નોસ્ટિક્સ ("બેરાઇટ પોર્રીજ") માં થાય છે.

માનવ શરીરના વજનમાં કેલ્શિયમનો હિસ્સો 1.5% છે; 98% કેલ્શિયમ હાડકામાં જોવા મળે છે. મેગ્નેશિયમ એક જૈવ તત્વ છે; માનવ શરીરમાં તે લગભગ 40 ગ્રામ છે;

કોષ્ટકોમાં આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓ

એલ્યુમિનિયમ (Al)- D.I. મેન્ડેલીવની સામયિક સિસ્ટમના જૂથ III ના મુખ્ય પેટાજૂથનું તત્વ. એલ્યુમિનિયમ અણુ બાહ્ય ઊર્જા સ્તર પર સમાવે છે ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન, જે તે રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દરમિયાન સરળતાથી પ્રકાશિત કરે છે. પેટાજૂથના પૂર્વજ અને એલ્યુમિનિયમના ઉપલા પડોશી - બોરોન - નાના અણુ ત્રિજ્યા ધરાવે છે (બોરોન માટે તે 0.080 એનએમ છે, એલ્યુમિનિયમ માટે - 0.143 એનએમ). વધુમાં, એલ્યુમિનિયમ અણુમાં એક મધ્યવર્તી આઠ-ઇલેક્ટ્રોન સ્તર (2e; 8e; 3e) હોય છે, જે બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોનને ન્યુક્લિયસ સુધી પહોંચતા અટકાવે છે. તેથી, એલ્યુમિનિયમ અણુઓના ઘટાડાના ગુણધર્મો તદ્દન ઉચ્ચારવામાં આવે છે.

તેના લગભગ તમામ સંયોજનોમાં, એલ્યુમિનિયમ છે ઓક્સિડેશન સ્થિતિ +3.

એલ્યુમિનિયમ એક સરળ પદાર્થ છે

ચાંદી-સફેદ પ્રકાશ ધાતુ. 660 °C પર ઓગળે છે. તે ખૂબ જ પ્લાસ્ટિક છે, સરળતાથી વાયરમાં દોરવામાં આવે છે અને 0.01 મીમી જાડા સુધી ફોઇલમાં ફેરવવામાં આવે છે. તે ખૂબ ઊંચી વિદ્યુત અને થર્મલ વાહકતા ધરાવે છે. તેઓ અન્ય ધાતુઓ સાથે હળવા અને મજબૂત એલોય બનાવે છે. એલ્યુમિનિયમ ખૂબ જ સક્રિય ધાતુ છે. જો એલ્યુમિનિયમ પાવડર અથવા પાતળા એલ્યુમિનિયમ વરખને મજબૂત રીતે ગરમ કરવામાં આવે છે, તો તેઓ એક અંધ જ્યોત સાથે સળગાવવું અને સળગવું:

જ્યારે સ્પાર્કલર્સ અને ફટાકડા બળે છે ત્યારે આ પ્રતિક્રિયા જોઇ શકાય છે. એલ્યુમિનિયમ, તમામ ધાતુઓની જેમ, બિન-ધાતુઓ સાથે સરળતાથી પ્રતિક્રિયા આપે છે, ખાસ કરીને પાવડર સ્વરૂપમાં. પ્રતિક્રિયા શરૂ કરવા માટે, હેલોજન - ક્લોરિન અને બ્રોમિન સાથેની પ્રતિક્રિયાઓને બાદ કરતાં, પ્રારંભિક ગરમી જરૂરી છે, પરંતુ પછી બિન-ધાતુઓ સાથેની એલ્યુમિનિયમની બધી પ્રતિક્રિયાઓ ખૂબ જ હિંસક રીતે આગળ વધે છે અને મોટી માત્રામાં ગરમીના પ્રકાશન સાથે હોય છે. :

એલ્યુમિનિયમ પાતળું સલ્ફ્યુરિક અને હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડમાં સારી રીતે ઓગળી જાય છે:

પણ કેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક અને નાઈટ્રિક એસિડ પેસિવેટ એલ્યુમિનિયમ, મેટલ સપાટી પર રચના ગાઢ ટકાઉ ઓક્સાઇડ ફિલ્મ, જે પ્રતિક્રિયાની આગળની પ્રગતિને અટકાવે છે. તેથી, આ એસિડ્સ એલ્યુમિનિયમની ટાંકીઓમાં વહન કરવામાં આવે છે.

એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોક્સાઇડ એમ્ફોટેરિક ગુણધર્મો ધરાવે છે, તેથી એલ્યુમિનિયમ આલ્કલીના જલીય દ્રાવણમાં ઓગળી જાય છે, ક્ષાર બનાવે છે - એલ્યુમિનેટ:

એલ્યુમિનિયમનો ઉપયોગ ધાતુશાસ્ત્રમાં ધાતુઓ બનાવવા માટે થાય છે - ક્રોમિયમ, મેંગેનીઝ, વેનેડિયમ, ટાઇટેનિયમ, ઝિર્કોનિયમ તેમના ઓક્સાઇડમાંથી. આ પદ્ધતિને એલ્યુમિનોથર્મી કહેવામાં આવે છે. વ્યવહારમાં, થર્માઇટનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે - એલ્યુમિનિયમ પાવડર સાથે ફે 3 ઓ 4 નું મિશ્રણ. જો આ મિશ્રણને આગ લગાડવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, મેગ્નેશિયમ ટેપનો ઉપયોગ કરીને, તો પછી એક ઉત્સાહી પ્રતિક્રિયા થાય છે, જે મોટી માત્રામાં ગરમી મુક્ત કરે છે:

પરિણામી આયર્નને સંપૂર્ણપણે ઓગળવા માટે છોડવામાં આવેલી ગરમી પૂરતી છે, તેથી આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ સ્ટીલ ઉત્પાદનોને વેલ્ડિંગ કરવા માટે થાય છે.

એલ્યુમિનિયમ વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ દ્વારા મેળવી શકાય છે - તેના ઓક્સાઇડ Al 2 O 3 નું વિઘટન તેના ઘટક ભાગોમાં ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનો ઉપયોગ કરીને. પરંતુ એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડનું ગલનબિંદુ લગભગ 2050 °C છે, તેથી વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ માટે મોટી માત્રામાં ઊર્જાની જરૂર પડે છે.

એલ્યુમિનિયમ જોડાણો

એલ્યુમિનોસિલિકેટ્સ. આ સંયોજનોને એલ્યુમિનિયમ, સિલિકોન, આલ્કલી અને આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓના ઓક્સાઇડ દ્વારા રચાયેલા ક્ષાર તરીકે ગણી શકાય. તેઓ પૃથ્વીના પોપડાનો મોટો ભાગ બનાવે છે. ખાસ કરીને, એલ્યુમિનોસિલિકેટ્સ ફેલ્ડસ્પર્સનો ભાગ છે - સૌથી સામાન્ય ખનિજો અને માટી.

બોક્સાઈટ- એક ખડક જેમાંથી એલ્યુમિનિયમ મેળવવામાં આવે છે. તેમાં એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ Al 2 O 3 છે.

કોરન્ડમ- અલ 2 ઓ 3 ની રચનાનું ખનિજ, ખૂબ જ ઉચ્ચ કઠિનતા ધરાવે છે, તેની ઝીણી દાણાવાળી વિવિધતા જેમાં અશુદ્ધિઓ હોય છે - એમરીનો ઉપયોગ ઘર્ષક (ગ્રાઇન્ડીંગ) સામગ્રી તરીકે થાય છે. અન્ય કુદરતી સંયોજન, એલ્યુમિના, સમાન સૂત્ર ધરાવે છે.

પારદર્શક, અશુદ્ધિઓ સાથે રંગીન, કોરન્ડમ સ્ફટિકો જાણીતા છે: લાલ - માણેક અને વાદળી - નીલમ, જેનો ઉપયોગ કિંમતી પથ્થરો તરીકે થાય છે. હાલમાં, તેઓ કૃત્રિમ રીતે મેળવવામાં આવે છે અને તેનો ઉપયોગ ફક્ત ઘરેણાં માટે જ નહીં, પણ તકનીકી હેતુઓ માટે પણ થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, ઘડિયાળો અને અન્ય ચોકસાઇવાળા સાધનોના ભાગોના ઉત્પાદન માટે. લેસરોમાં રૂબી ક્રિસ્ટલનો ઉપયોગ થાય છે.

એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ Al 2 ઓ 3 - ખૂબ ઊંચા ગલનબિંદુ સાથેનો સફેદ પદાર્થ. એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડને ગરમ કરીને વિઘટન કરીને મેળવી શકાય છે:

એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ Al(OH) 3 એલ્યુમિનિયમ ક્ષારના ઉકેલો પર આલ્કલીસની ક્રિયા હેઠળ જિલેટીનસ અવક્ષેપના સ્વરૂપમાં અવક્ષેપ:

કેવી રીતે એમ્ફોટેરિક હાઇડ્રોક્સાઇડતે એસિડ અને આલ્કલી સોલ્યુશનમાં સરળતાથી ઓગળી જાય છે:

એલ્યુમિનેટ કરે છેઅસ્થિર એલ્યુમિનિયમ એસિડના ક્ષારને કહેવામાં આવે છે - ઓર્થોએલ્યુમિનિયમ H 2 ​​AlO 3, મેટા-એલ્યુમિનિયમ HAlO 2 (તેને ઓર્થોએલ્યુમિનિયમ એસિડ તરીકે ગણી શકાય, જેના પરમાણુમાંથી પાણીનો પરમાણુ દૂર કરવામાં આવ્યો છે). કુદરતી એલ્યુમિનેટમાં નોબલ સ્પિનલ અને કિંમતી ક્રાયસોબેરિલનો સમાવેશ થાય છે. એલ્યુમિનિયમ ક્ષાર, ફોસ્ફેટ્સ સિવાય, પાણીમાં અત્યંત દ્રાવ્ય હોય છે. કેટલાક ક્ષાર (સલ્ફાઇડ્સ, સલ્ફાઇટ્સ) પાણી દ્વારા વિઘટિત થાય છે. એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ AlCl 3 નો ઉપયોગ ઘણા કાર્બનિક પદાર્થોના ઉત્પાદનમાં ઉત્પ્રેરક તરીકે થાય છે.

કોષ્ટકોમાં જૂથ III તત્વો

સંક્રમણ તત્વોની લાક્ષણિકતાઓ - તાંબુ, જસત, ક્રોમિયમ, આયર્ન

કોપર (Cu)- પ્રથમ જૂથના ગૌણ પેટાજૂથનું તત્વ. ઇલેક્ટ્રોનિક ફોર્મ્યુલા: (…3d 10 4s 1). તેનું દસમું ડી-ઈલેક્ટ્રોન મોબાઈલ છે, કારણ કે તે 4S સબલેવલ પરથી ખસી ગયું છે. સંયોજનોમાં કોપર +1 (Cu 2 O) અને +2 (CuO) ઓક્સિડેશન સ્ટેટ્સ દર્શાવે છે. તાંબુ હળવા ગુલાબી રંગની ધાતુ છે, જે નિષ્ક્રિય, ચીકણું અને વીજળીનું ઉત્તમ વાહક છે. ગલનબિંદુ 1083 °C.

સામયિક પ્રણાલીના જૂથ I ના પેટાજૂથ I ની અન્ય ધાતુઓની જેમ, તાંબુ પ્રવૃત્તિ શ્રેણીમાં હાઇડ્રોજનની જમણી બાજુએ રહે છેઅને તેને એસિડથી વિસ્થાપિત કરતું નથી, પરંતુ ઓક્સિડાઇઝિંગ એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે:

તાંબાના ક્ષારના દ્રાવણ પર આલ્કલીસના પ્રભાવ હેઠળ, વાદળી રંગના નબળા આધારનો અવક્ષેપ થાય છે.- કોપર (II) હાઇડ્રોક્સાઇડ, જે જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે મૂળભૂત બ્લેક ઓક્સાઇડ CuO અને પાણીમાં વિઘટિત થાય છે:

કોષ્ટકોમાં તાંબાના રાસાયણિક ગુણધર્મો

ઝીંક (Zn)- જૂથ II ના ગૌણ પેટાજૂથનું તત્વ. તેનું ઇલેક્ટ્રોનિક સૂત્ર નીચે મુજબ છે: (…3d 10 4s 2). જસતના અણુઓમાં ઉપાંત્ય ડી-સબલેવલ સંપૂર્ણપણે પૂર્ણ હોવાથી, સંયોજનોમાં ઝીંક +2 ની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ દર્શાવે છે.

ઝીંક એ ચાંદી-સફેદ ધાતુ છે જે વ્યવહારીક રીતે હવામાં બદલાતી નથી. તેની સપાટી પર ઓક્સાઇડ ફિલ્મની હાજરીને કારણે તે કાટ પ્રતિરોધક છે. ઝીંક એ એલિવેટેડ તાપમાને સૌથી વધુ સક્રિય ધાતુઓમાંની એક છે સરળ પદાર્થો સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે:

ઝીંક, અન્ય ધાતુઓની જેમ, વિસ્થાપિત થાય છે તેમના ક્ષારમાંથી ઓછી સક્રિય ધાતુઓ:

Zn + 2AgNO 3 = 2Ag + Zn(NO 3) 2

ઝિંક હાઇડ્રોક્સાઇડ એમ્ફોટેરિક છે, એટલે કે, એસિડ અને બેઝ બંનેના ગુણધર્મો દર્શાવે છે. જ્યારે ઝીંક મીઠાના દ્રાવણમાં આલ્કલીનો ઉકેલ ધીમે ધીમે ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે શરૂઆતમાં જે અવક્ષેપ રચાય છે તે ઓગળી જાય છે (એલ્યુમિનિયમ સાથે પણ આવું જ થાય છે):

કોષ્ટકોમાં ઝીંકના રાસાયણિક ગુણધર્મો

ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીને ક્રોમિયમ (Cr)તે બતાવી શકાય છે સંક્રમણ તત્વોના ગુણધર્મો સમયગાળા દરમિયાન નોંધપાત્ર રીતે બદલાતા નથી: વેલેન્સ ઓર્બિટલમાં ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યામાં ફેરફારને કારણે માત્રાત્મક ફેરફાર થાય છે. ક્રોમિયમની મહત્તમ ઓક્સિડેશન સ્થિતિ +6 છે. પ્રવૃત્તિ શ્રેણીમાં ધાતુ હાઇડ્રોજનની ડાબી બાજુએ છે અને તેને એસિડથી વિસ્થાપિત કરે છે:

જ્યારે આવા દ્રાવણમાં આલ્કલી સોલ્યુશન ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે Me(OH) નો અવક્ષેપ રચાય છે 2 , જે ઝડપથી વાતાવરણીય ઓક્સિજન દ્વારા ઓક્સિડાઇઝ થાય છે:

તે એમ્ફોટેરિક ઓક્સાઇડ Cr 2 O 3 ને અનુરૂપ છે. ક્રોમિયમ ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોક્સાઇડ (સૌથી વધુ ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં) અનુક્રમે એસિડિક ઓક્સાઇડ અને એસિડના ગુણધર્મો દર્શાવે છે. ક્રોમિક એસિડ ક્ષાર (એચ 2 સીઆરઓ 4 ) એસિડિક વાતાવરણમાં ડાયક્રોમેટ્સમાં પરિવર્તિત થાય છે- ડાયક્રોમિક એસિડના ક્ષાર (H 2 Cr 2 O 7). ક્રોમિયમ સંયોજનોમાં ઉચ્ચ ઓક્સિડાઇઝિંગ ક્ષમતા હોય છે.

કોષ્ટકોમાં ક્રોમિયમના રાસાયણિક ગુણધર્મો

આયર્ન ફે- જૂથ VIII ના ગૌણ પેટાજૂથનું એક તત્વ અને D. I. મેન્ડેલીવના સામયિક કોષ્ટકનો 4મો સમયગાળો. આયર્ન અણુઓ મુખ્ય પેટાજૂથોના તત્વોના અણુઓથી કંઈક અલગ રીતે રચાયેલ છે. 4થા સમયગાળાના તત્વને અનુકૂળ હોવાથી, આયર્ન પરમાણુમાં ચાર ઉર્જા સ્તરો હોય છે, પરંતુ તે ભરાયેલું છેલ્લું સ્તર નથી, પરંતુ ઉપાંત્ય સ્તર, ન્યુક્લિયસમાંથી ત્રીજું છે. છેલ્લા સ્તરે, આયર્ન અણુઓમાં બે ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. ઉપાંત્ય સ્તરે, જે 18 ઇલેક્ટ્રોન સમાવી શકે છે, આયર્ન અણુમાં 14 ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. પરિણામે, આયર્ન પરમાણુમાં તમામ સ્તરોમાં ઇલેક્ટ્રોનનું વિતરણ નીચે મુજબ છે: 2e; 8e; 14e; 2e. બધી ધાતુઓની જેમ, આયર્ન અણુઓ ઘટાડવાના ગુણધર્મો દર્શાવે છે, રાસાયણિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દરમિયાન છેલ્લા સ્તરથી માત્ર બે ઇલેક્ટ્રોન જ નહીં, અને +2 ની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ પ્રાપ્ત કરવી, પણ ઉપાંત્ય સ્તરથી ઇલેક્ટ્રોન પણ પ્રાપ્ત કરવું, જ્યારે અણુની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ +3 સુધી વધે છે.

આયર્ન એક સરળ પદાર્થ છે

તે 1539 °C ના ગલનબિંદુ સાથે ચાંદી-સફેદ ચળકતી ધાતુ છે. તે ખૂબ જ પ્લાસ્ટિક છે, તેથી તે પ્રક્રિયા, બનાવટી, રોલ, સ્ટેમ્પ સરળ છે. આયર્નમાં ચુંબકીય અને ડિમેગ્નેટાઇઝ્ડ થવાની ક્ષમતા છે. તેને થર્મલ અને યાંત્રિક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને વધુ શક્તિ અને કઠિનતા આપી શકાય છે. તકનીકી રીતે શુદ્ધ અને રાસાયણિક રીતે શુદ્ધ આયર્ન છે. તકનીકી રીતે શુદ્ધ આયર્ન અનિવાર્યપણે લો-કાર્બન સ્ટીલ છે; તેમાં 0.02-0.04% કાર્બન અને તેનાથી પણ ઓછો ઓક્સિજન, સલ્ફર, નાઇટ્રોજન અને ફોસ્ફરસ હોય છે. રાસાયણિક રીતે શુદ્ધ આયર્નમાં 0.01% કરતા ઓછી અશુદ્ધિઓ હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, પેપર ક્લિપ્સ અને બટનો તકનીકી રીતે શુદ્ધ લોખંડમાંથી બનાવવામાં આવે છે. આવા આયર્ન સરળતાથી કાટ જાય છે, જ્યારે રાસાયણિક રીતે શુદ્ધ આયર્ન લગભગ કાટને આધિન નથી. હાલમાં, આધુનિક ટેકનોલોજી અને કૃષિ ઇજનેરી, પરિવહન અને સંદેશાવ્યવહાર, સ્પેસશીપ્સ અને સામાન્ય રીતે, તમામ આધુનિક સંસ્કૃતિનો આધાર લોખંડ છે. સીવણની સોયથી લઈને અવકાશયાન સુધીના મોટા ભાગના ઉત્પાદનો લોખંડના ઉપયોગ વિના બનાવી શકાતા નથી.

આયર્નના રાસાયણિક ગુણધર્મો

આયર્ન ઓક્સિડેશન સ્ટેટ્સ +2 અને +3 પ્રદર્શિત કરી શકે છે, તે મુજબ, આયર્ન સંયોજનોની બે શ્રેણી આપે છે. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ દરમિયાન લોહ પરમાણુ છોડે છે તે ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા તેની સાથે પ્રતિક્રિયા આપતા પદાર્થોની ઓક્સિડાઇઝિંગ ક્ષમતા પર આધારિત છે.

ઉદાહરણ તરીકે, હેલોજન સાથે, આયર્ન હલાઇડ્સ બનાવે છે, જેમાં તેની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ +3 છે:

અને સલ્ફર - આયર્ન (II) સલ્ફાઇડ સાથે:

ગરમ આયર્ન ઓક્સિજનમાં બળે છેઆયર્ન સ્કેલની રચના સાથે:

ઊંચા તાપમાને (700-900 °C) આયર્ન પાણીની વરાળ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે:

ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ વોલ્ટેજ શ્રેણીમાં આયર્નની સ્થિતિને અનુરૂપ, તે ધાતુઓને તેમના ક્ષારના જલીય દ્રાવણમાંથી તેની જમણી બાજુએ વિસ્થાપિત કરી શકે છે, ઉદાહરણ તરીકે:

આયર્ન પાતળું હાઇડ્રોક્લોરિક અને સલ્ફ્યુરિક એસિડમાં ઓગળી જાય છે, એટલે કે, તે હાઇડ્રોજન આયનો દ્વારા ઓક્સિડાઇઝ્ડ છે:

આયર્ન પણ પાતળું નાઈટ્રિક એસિડમાં ઓગળી જાય છે., આ એસિડની સાંદ્રતાના આધારે આયર્ન (III) નાઈટ્રેટ, પાણી અને નાઈટ્રિક એસિડના ઘટાડાનાં ઉત્પાદનો - N 2, NO અથવા NH 3 (NH 4 NO 3) ઉત્પન્ન કરે છે.

આયર્ન સંયોજનો

પ્રકૃતિમાં, આયર્ન સંખ્યાબંધ ખનિજો બનાવે છે. આ મેગ્નેટિક આયર્ન ઓર (મેગ્નેટાઈટ) Fe 3 O 4, લાલ આયર્ન ઓર (હેમેટાઈટ) Fe 2 O 3, બ્રાઉન આયર્ન ઓર (લિમોનાઈટ) 2Fe 2 O 3 3H 2 O છે. અન્ય કુદરતી આયર્ન સંયોજન આયર્ન, અથવા સલ્ફર, પાયરાઈટ છે. pyrite) FeS 2, ધાતુના ઉત્પાદન માટે આયર્ન ઓર તરીકે કામ કરતું નથી, પરંતુ તેનો ઉપયોગ સલ્ફ્યુરિક એસિડના ઉત્પાદન માટે થાય છે.

આયર્ન સંયોજનોની બે શ્રેણી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે: આયર્ન(II) અને આયર્ન(III) સંયોજનો.આયર્ન (II) ઓક્સાઇડ FeO અને તેના અનુરૂપ આયર્ન (II) હાઇડ્રોક્સાઇડ Fe(OH) 2 પરોક્ષ રીતે, ખાસ કરીને, નીચેની રૂપાંતરણોની સાંકળ દ્વારા મેળવવામાં આવે છે:

બંને સંયોજનો અલગ-અલગ મૂળભૂત ગુણધર્મો ધરાવે છે.

આયર્ન(II) કેશન ફે 2 + વાતાવરણીય ઓક્સિજન દ્વારા સરળતાથી આયર્ન (III) કેશન ફે 3 + . તેથી, આયર્ન (II) હાઇડ્રોક્સાઇડનો સફેદ અવક્ષેપ લીલો થઈ જાય છે અને પછી ભૂરા થઈ જાય છે, આયર્ન (III) હાઈડ્રોક્સાઇડમાં ફેરવાય છે:

આયર્ન(III) ઓક્સાઇડ Fe 2 ઓ 3 અને અનુરૂપ આયર્ન (III) હાઇડ્રોક્સાઇડ Fe(OH) 3 પણ પરોક્ષ રીતે મેળવવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, સાંકળ સાથે:

આયર્ન ક્ષારમાંથી, સલ્ફેટ અને ક્લોરાઇડ સૌથી વધુ તકનીકી મહત્વ ધરાવે છે.

ક્રિસ્ટલ હાઇડ્રેટ ઓફ આયર્ન (II) સલ્ફેટ FeSO 4 7H 2 O, જે આયર્ન સલ્ફેટ તરીકે ઓળખાય છે, તેનો ઉપયોગ છોડના જીવાતોને નિયંત્રિત કરવા, ખનિજ પેઇન્ટ તૈયાર કરવા અને અન્ય હેતુઓ માટે થાય છે. આયર્ન (III) ક્લોરાઇડ FeCl 3 નો ઉપયોગ કાપડને રંગતી વખતે મોર્ડન્ટ તરીકે થાય છે. આયર્ન (III) સલ્ફેટ Fe 2 (SO 4) 3 9H 2 O નો ઉપયોગ પાણી શુદ્ધિકરણ અને અન્ય હેતુઓ માટે થાય છે.

આયર્ન અને તેના સંયોજનોના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો કોષ્ટકમાં સારાંશ આપેલ છે:

કોષ્ટકોમાં આયર્નના રાસાયણિક ગુણધર્મો

Fe 2+ અને Fe 3+ આયનોની ગુણાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ

આયર્ન (II) અને (III) સંયોજનોની ઓળખ માટે Fe આયનો માટે ગુણાત્મક પ્રતિક્રિયાઓ કરો 2+ અને ફે 3+ . Fe 2+ આયનોની ગુણાત્મક પ્રતિક્રિયા એ K 3 સંયોજન સાથે આયર્ન (II) ક્ષારની પ્રતિક્રિયા છે, જેને લાલ રક્ત મીઠું કહેવાય છે. આ ક્ષારનું એક વિશિષ્ટ જૂથ છે જેને જટિલ ક્ષાર કહેવાય છે, જેનાથી તમે પછીથી પરિચિત થશો. તે દરમિયાન, તમારે સમજવાની જરૂર છે કે આવા ક્ષાર કેવી રીતે અલગ પડે છે:

Fe 3+ આયનો માટે રીએજન્ટ એ અન્ય જટિલ સંયોજન છે - પીળા રક્ત મીઠું - K 4, જે સમાન રીતે દ્રાવણમાં અલગ પડે છે:

જો લાલ રક્ત મીઠું (Fe 2+ માટે રીએજન્ટ) અને પીળા રક્ત મીઠું (Fe 3+ માટે રીએજન્ટ) ના ઉકેલોમાં અનુક્રમે Fe 2+ અને Fe 3+ આયનો ધરાવતાં ઉકેલો ઉમેરવામાં આવે છે, તો બંને કિસ્સાઓમાં સમાન વાદળી અવક્ષેપ થાય છે. :

Fe 3+ આયનો શોધવા માટે, પોટેશિયમ થિયોસાયનેટ KNCS અથવા એમોનિયમ થિયોસાયનેટ NH 4 NCS સાથે આયર્ન (III) ક્ષારની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો પણ ઉપયોગ થાય છે. આ કિસ્સામાં, એક તેજસ્વી રંગીન FeNCNS 2+ આયન રચાય છે, જેના પરિણામે સમગ્ર સોલ્યુશન તીવ્ર લાલ રંગ મેળવે છે:

દ્રાવ્યતા કોષ્ટક

મેટલ રેશિયો પ્રતિક્રિયા સમીકરણો:

• એ) સરળ પદાર્થો માટે: ઓક્સિજન, હાઇડ્રોજન, હેલોજન, સલ્ફર, નાઇટ્રોજન, કાર્બન;
• b) જટિલ પદાર્થો માટે: પાણી, એસિડ, આલ્કલી, ક્ષાર.

1. ધાતુઓમાં જૂથ I અને II ના s-તત્વો, બધા s-તત્વો, જૂથ III ના p-તત્વો (બોરોન સિવાય), તેમજ ટીન અને લીડ (જૂથ IV), બિસ્મથ (જૂથ V) અને પોલોનિયમ (જૂથ VI) નો સમાવેશ થાય છે. મોટાભાગની ધાતુઓમાં તેમના બાહ્ય ઊર્જા સ્તરમાં 1-3 ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. d-તત્વોના અણુઓ માટે, સમયગાળાની અંદર, પૂર્વ-બાહ્ય સ્તરના d-સબલેવલ ડાબેથી જમણે ભરવામાં આવે છે.
2. ધાતુઓના રાસાયણિક ગુણધર્મો તેમના બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોન શેલ્સની લાક્ષણિકતાની રચના દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

સમયગાળાની અંદર, જેમ જેમ પરમાણુ ચાર્જ વધે છે, સમાન સંખ્યામાં ઇલેક્ટ્રોન શેલ ધરાવતા અણુઓની ત્રિજ્યા ઘટે છે. આલ્કલી ધાતુઓના અણુઓમાં સૌથી મોટી ત્રિજ્યા હોય છે. અણુની ત્રિજ્યા જેટલી નાની, આયનીકરણ ઉર્જા જેટલી વધારે છે અને અણુની ત્રિજ્યા જેટલી મોટી હશે, તેટલી આયનીકરણ ઊર્જા ઓછી હશે. ધાતુના અણુઓમાં સૌથી મોટી અણુ ત્રિજ્યા હોવાથી, તેઓ મુખ્યત્વે આયનીકરણ ઉર્જા અને ઇલેક્ટ્રોન સંબંધના નીચા મૂલ્યો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. મફત ધાતુઓ વિશિષ્ટ રીતે ઘટાડતા ગુણધર્મો દર્શાવે છે.

3) ધાતુઓ ઓક્સાઇડ બનાવે છે, ઉદાહરણ તરીકે:

માત્ર આલ્કલી અને આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓ હાઇડ્રોજન સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, હાઇડ્રાઇડ્સ બનાવે છે:

ધાતુઓ હેલોજન સાથે પ્રતિક્રિયા કરે છે, હલાઇડ્સ બનાવે છે, સલ્ફર - સલ્ફાઇડ્સ સાથે, નાઇટ્રોજન - નાઇટ્રાઇડ્સ સાથે, કાર્બન - કાર્બાઇડ્સ સાથે.

વોલ્ટેજ શ્રેણીમાં મેટલ E 0 ના પ્રમાણભૂત ઇલેક્ટ્રોડ સંભવિતના બીજગણિત મૂલ્યમાં વધારા સાથે, ધાતુની પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરવાની ક્ષમતા ઘટે છે.

આમ, આયર્ન ખૂબ ઊંચા તાપમાને જ પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે:

સકારાત્મક પ્રમાણભૂત ઇલેક્ટ્રોડ સંભવિત ધાતુઓ, એટલે કે, જેઓ વોલ્ટેજ શ્રેણીમાં હાઇડ્રોજન પછી ઊભી છે, તે પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરતી નથી.

એસિડ સાથે ધાતુઓની પ્રતિક્રિયાઓ લાક્ષણિકતા છે. નકારાત્મક E0 મૂલ્ય ધરાવતી ધાતુઓ HCl, H2S04, H3P04, વગેરેના ઉકેલોમાંથી હાઇડ્રોજનને વિસ્થાપિત કરે છે.

નીચા E0 મૂલ્યવાળી ધાતુ મીઠાના ઉકેલોમાંથી મોટા E0 મૂલ્ય સાથેની ધાતુને વિસ્થાપિત કરે છે:

ઔદ્યોગિક રીતે મેળવેલા સૌથી મહત્વપૂર્ણ કેલ્શિયમ સંયોજનો, તેમના રાસાયણિક ગુણધર્મો અને ઉત્પાદનની પદ્ધતિઓ.

કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ CaO ને ક્વિકલાઈમ કહેવામાં આવે છે. તે ચૂનાના પત્થરો CaC0 3 --> CaO + CO, 2000 ° સે તાપમાને બાળીને મેળવવામાં આવે છે. કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ મૂળભૂત ઓક્સાઇડના ગુણધર્મો ધરાવે છે:

a) પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે જે મોટી માત્રામાં ગરમી છોડે છે:

CaO + H 2 0 = Ca (OH) 2 (સ્લેક્ડ લાઈમ).

b) એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને મીઠું અને પાણી બનાવે છે:

CaO + 2HCl = CaCl 2 + H 2 O

CaO + 2H + = Ca 2+ + H 2 O

c) એસિડ ઓક્સાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને મીઠું બનાવે છે:

કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ Ca(OH) 2 નો ઉપયોગ સ્લેક્ડ ચૂનો, ચૂનો દૂધ અને ચૂનાના પાણીના રૂપમાં થાય છે.

ચૂનો દૂધ એ એક સ્લરી છે જે પાણીમાં વધુ પડતા ચૂનો ભેળવીને બને છે.

ચૂનાનું પાણી એ ચૂનાના દૂધને ફિલ્ટર કરીને મેળવવામાં આવતો સ્પષ્ટ દ્રાવણ છે. કાર્બન (IV) મોનોક્સાઇડ શોધવા માટે પ્રયોગશાળામાં વપરાય છે.

Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O

કાર્બન મોનોક્સાઇડ (IV) ના લાંબા સમય સુધી પસાર થવાથી, દ્રાવણ પારદર્શક બને છે, કારણ કે એસિડિક મીઠું બને છે, પાણીમાં દ્રાવ્ય:

CaC0 3 + C0 2 + H 2 O = Ca(HCO 3 ) 2

જો કેલ્શિયમ બાયકાર્બોનેટના પરિણામી સ્પષ્ટ દ્રાવણને ગરમ કરવામાં આવે છે, તો CaC0 3 ના અવક્ષેપ તરીકે, ફરીથી ટર્બિડિટી થાય છે:

ધાતુઓના સામાન્ય ગુણધર્મો.

ન્યુક્લિયસ સાથે નબળા રીતે બંધાયેલા વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોનની હાજરી ધાતુઓના સામાન્ય રાસાયણિક ગુણધર્મો નક્કી કરે છે. રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં તેઓ હંમેશા ઘટાડતા એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે;

ધાતુઓ મેળવવી:
- કાર્બન (C), કાર્બન મોનોક્સાઇડ (CO), હાઇડ્રોજન (H2) અથવા વધુ સક્રિય ધાતુ (Al, Ca, Mg) સાથેના ઓક્સાઇડમાંથી ઘટાડો;
- વધુ સક્રિય ધાતુ સાથે મીઠાના ઉકેલોમાંથી ઘટાડો;
- ઉકેલોનું વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ અથવા ધાતુના સંયોજનોના પીગળવું - વિદ્યુત પ્રવાહનો ઉપયોગ કરીને સૌથી વધુ સક્રિય ધાતુઓ (આલ્કલી, આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓ અને એલ્યુમિનિયમ) માં ઘટાડો.

પ્રકૃતિમાં, ધાતુઓ મુખ્યત્વે સંયોજનોના સ્વરૂપમાં જોવા મળે છે;

ધાતુઓના રાસાયણિક ગુણધર્મો.
1. સરળ પદાર્થો, બિન-ધાતુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા:
મોટાભાગની ધાતુઓ હેલોજન, ઓક્સિજન, સલ્ફર અને નાઇટ્રોજન જેવી બિન-ધાતુઓ દ્વારા ઓક્સિડાઇઝ કરી શકાય છે. પરંતુ આમાંની મોટાભાગની પ્રતિક્રિયાઓને પ્રીહિટીંગ શરૂ કરવા માટે જરૂરી છે. ત્યારબાદ, પ્રતિક્રિયા મોટી માત્રામાં ગરમીના પ્રકાશન સાથે આગળ વધી શકે છે, જે મેટલની ઇગ્નીશન તરફ દોરી જાય છે.
ઓરડાના તાપમાને, પ્રતિક્રિયાઓ ફક્ત સૌથી વધુ સક્રિય ધાતુઓ (આલ્કલી અને આલ્કલાઇન પૃથ્વી) અને સૌથી વધુ સક્રિય બિન-ધાતુઓ (હેલોજન, ઓક્સિજન) વચ્ચે જ શક્ય છે. આલ્કલી ધાતુઓ (Na, K) ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને પેરોક્સાઇડ્સ અને સુપરઓક્સાઇડ્સ (Na2O2, KO2) બનાવે છે.

a) પાણી સાથે ધાતુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા.
ઓરડાના તાપમાને, આલ્કલી અને આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓ પાણી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. અવેજી પ્રતિક્રિયાના પરિણામે, આલ્કલી (દ્રાવ્ય આધાર) અને હાઇડ્રોજન રચાય છે: મેટલ + H2O = Me(OH) + H2
જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે પ્રવૃત્તિ શ્રેણીમાં હાઇડ્રોજનની ડાબી બાજુએ રહેલી અન્ય ધાતુઓ પાણી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. મેગ્નેશિયમ ઉકળતા પાણી, એલ્યુમિનિયમ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે - ખાસ સપાટીની સારવાર પછી, પરિણામે અદ્રાવ્ય પાયા - મેગ્નેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અથવા એલ્યુમિનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ - અને હાઇડ્રોજન મુક્ત થાય છે. ઝીંક (સમાવિષ્ટ) થી લીડ (સમાવિષ્ટ) સુધીની પ્રવૃત્તિ શ્રેણીમાંની ધાતુઓ પાણીની વરાળ (એટલે ​​​​કે 100 સે. ઉપર) સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, અને અનુરૂપ ધાતુઓ અને હાઇડ્રોજનના ઓક્સાઇડ રચાય છે.
હાઇડ્રોજનની જમણી બાજુએ પ્રવૃત્તિ શ્રેણીમાં સ્થિત ધાતુઓ પાણી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી નથી.
b) ઓક્સાઇડ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા:
સક્રિય ધાતુઓ અન્ય ધાતુઓ અથવા બિન-ધાતુઓના ઓક્સાઇડ સાથે અવેજી પ્રતિક્રિયા દ્વારા પ્રતિક્રિયા આપે છે, તેમને સરળ પદાર્થોમાં ઘટાડે છે.
c) એસિડ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા:
પ્રવૃત્તિ શ્રેણીમાં હાઇડ્રોજનની ડાબી બાજુએ આવેલી ધાતુઓ એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને હાઇડ્રોજનને મુક્ત કરે છે અને તેને અનુરૂપ મીઠું બનાવે છે. હાઇડ્રોજનની જમણી બાજુએ પ્રવૃત્તિ શ્રેણીમાં સ્થિત ધાતુઓ એસિડ ઉકેલો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી નથી.
નાઈટ્રિક અને કેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક એસિડ સાથે ધાતુઓની પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા એક વિશેષ સ્થાન કબજે કરવામાં આવે છે. આ ઓક્સિડાઇઝિંગ એસિડ દ્વારા ઉમદા ધાતુઓ (સોનું, પ્લેટિનમ) સિવાય તમામ ધાતુઓનું ઓક્સિડેશન કરી શકાય છે. આ પ્રતિક્રિયાઓ હંમેશા અનુક્રમે અનુરૂપ ક્ષાર, પાણી અને નાઇટ્રોજન અથવા સલ્ફરના ઘટાડાનું ઉત્પાદન કરશે.
ડી) આલ્કલી સાથે
ધાતુઓ જે એમ્ફોટેરિક સંયોજનો (એલ્યુમિનિયમ, બેરિલિયમ, જસત) બનાવે છે તે ઓગળવામાં (આ એલ્યુમિનેટ્સ, બેરીલેટ્સ અથવા ઝિંકેટ્સના સરેરાશ ક્ષાર બનાવે છે) અથવા આલ્કલી સોલ્યુશન (આ અનુરૂપ જટિલ ક્ષાર બનાવે છે) સાથે પ્રતિક્રિયા કરવા સક્ષમ છે. બધી પ્રતિક્રિયાઓ હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરશે.
e) પ્રવૃત્તિ શ્રેણીમાં ધાતુની સ્થિતિ અનુસાર, અન્ય વધુ સક્રિય ધાતુ દ્વારા તેના મીઠાના દ્રાવણમાંથી ઓછી સક્રિય ધાતુના ઘટાડા (વિસ્થાપન) ની પ્રતિક્રિયાઓ શક્ય છે. પ્રતિક્રિયાના પરિણામે, વધુ સક્રિય ધાતુનું મીઠું અને એક સરળ પદાર્થ - ઓછી સક્રિય ધાતુ - રચાય છે.

નોનમેટલ્સના સામાન્ય ગુણધર્મો.

ધાતુઓ (22 તત્વો) કરતાં ઘણી ઓછી બિનધાતુઓ છે. જો કે, બિનધાતુઓની રસાયણશાસ્ત્ર તેમના પરમાણુના બાહ્ય ઉર્જા સ્તરના વધુ કબજાને કારણે વધુ જટિલ છે.
બિન-ધાતુઓના ભૌતિક ગુણધર્મો વધુ વૈવિધ્યસભર છે: તેમાંથી વાયુયુક્ત (ફ્લોરિન, ક્લોરિન, ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન, હાઇડ્રોજન), પ્રવાહી (બ્રોમિન) અને ઘન પદાર્થો છે જે ગલનબિંદુમાં એકબીજાથી ખૂબ જ અલગ છે. મોટાભાગની બિનધાતુઓ વીજળીનું સંચાલન કરતી નથી, પરંતુ સિલિકોન, ગ્રેફાઇટ અને જર્મેનિયમ અર્ધવાહક ગુણધર્મો ધરાવે છે.
વાયુયુક્ત, પ્રવાહી અને કેટલીક નક્કર બિન-ધાતુઓ (આયોડિન)માં સ્ફટિક જાળીનું મોલેક્યુલર માળખું હોય છે, અન્ય બિન-ધાતુઓમાં અણુ સ્ફટિક જાળી હોય છે.
સામાન્ય સ્થિતિમાં ફ્લોરિન, ક્લોરિન, બ્રોમિન, આયોડિન, ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન અને હાઇડ્રોજન ડાયટોમિક પરમાણુઓના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
ઘણા બિનધાતુ તત્વો સાદા પદાર્થોના કેટલાક એલોટ્રોપિક ફેરફારો બનાવે છે. તેથી ઓક્સિજનમાં બે એલોટ્રોપિક ફેરફારો છે - ઓક્સિજન O2 અને ઓઝોન O3, સલ્ફરમાં ત્રણ એલોટ્રોપિક ફેરફારો છે - ઓર્થોરોમ્બિક, પ્લાસ્ટિક અને મોનોક્લીનિક સલ્ફર, ફોસ્ફરસમાં ત્રણ એલોટ્રોપિક ફેરફારો છે - લાલ, સફેદ અને કાળો ફોસ્ફરસ, કાર્બન - છ એલોટ્રોપિક સોમોટ્રોપિક, સોમોટ્રોપિક, ફોસ્ફરસ. , કાર્બાઈન, ફુલેરીન, ગ્રાફીન.

ધાતુઓથી વિપરીત, જે માત્ર ઘટાડવાના ગુણો દર્શાવે છે, બિનધાતુઓ, સરળ અને જટિલ પદાર્થો સાથેની પ્રતિક્રિયાઓમાં, ઘટાડનાર અને ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ બંને તરીકે કાર્ય કરી શકે છે. તેમની પ્રવૃત્તિ અનુસાર, બિનધાતુઓ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી શ્રેણીમાં ચોક્કસ સ્થાન ધરાવે છે. ફ્લોરિનને સૌથી સક્રિય બિન-ધાતુ માનવામાં આવે છે. તે માત્ર ઓક્સિડાઇઝિંગ ગુણધર્મો દર્શાવે છે. પ્રવૃત્તિમાં બીજા સ્થાને ઓક્સિજન છે, ત્રીજા સ્થાને નાઇટ્રોજન છે, પછી હેલોજન અને અન્ય બિન-ધાતુઓ છે. બિન-ધાતુઓમાં હાઇડ્રોજનમાં સૌથી ઓછી ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી છે.

બિનધાતુઓના રાસાયણિક ગુણધર્મો.

1. સરળ પદાર્થો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા:
બિનધાતુઓ ધાતુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. આવી પ્રતિક્રિયાઓમાં, ધાતુઓ ઘટાડતા એજન્ટ તરીકે કામ કરે છે, અને બિન-ધાતુઓ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે. સંયોજન પ્રતિક્રિયાના પરિણામે, દ્વિસંગી સંયોજનો રચાય છે - ઓક્સાઇડ, પેરોક્સાઇડ, નાઇટ્રાઇડ્સ, હાઇડ્રાઇડ્સ, ઓક્સિજન-મુક્ત એસિડના ક્ષાર.
નોનમેટલ્સની એકબીજા સાથેની પ્રતિક્રિયાઓમાં, વધુ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ નોનમેટલ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટના ગુણધર્મો દર્શાવે છે, અને ઓછા ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ ઘટાડતા એજન્ટના ગુણધર્મો દર્શાવે છે. સંયોજન પ્રતિક્રિયા દ્વિસંગી સંયોજનો ઉત્પન્ન કરે છે. તે યાદ રાખવું જોઈએ કે બિન-ધાતુઓ તેમના સંયોજનોમાં વિવિધ ઓક્સિડેશન સ્થિતિઓ પ્રદર્શિત કરી શકે છે.
2. જટિલ પદાર્થો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા:
એ) પાણી સાથે:
સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં, ફક્ત હેલોજન જ પાણી સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે.
b) ધાતુઓ અને બિન-ધાતુઓના ઓક્સાઇડ સાથે:
ઘણી બિનધાતુઓ અન્ય બિનધાતુઓના ઓક્સાઇડ સાથે ઊંચા તાપમાને પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે, તેમને સરળ પદાર્થોમાં ઘટાડી શકે છે. બિનધાતુઓ કે જે ઇલેક્ટ્રોનગેટિવિટી શ્રેણીમાં સલ્ફરની ડાબી બાજુએ છે તે પણ મેટલ ઓક્સાઇડ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી શકે છે, ધાતુઓને સરળ પદાર્થોમાં ઘટાડી શકે છે.
c) એસિડ સાથે:
કેટલાક બિનધાતુઓને કેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક અથવા નાઈટ્રિક એસિડ વડે ઓક્સિડાઇઝ કરી શકાય છે.
ડી) આલ્કલીસ સાથે:
આલ્કલીસના પ્રભાવ હેઠળ, કેટલીક બિનધાતુઓ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ અને રિડ્યુસિંગ એજન્ટ બંને હોવાથી વિઘટનમાંથી પસાર થઈ શકે છે.
ઉદાહરણ તરીકે, હીટિંગ વિના આલ્કલી સોલ્યુશન સાથે હેલોજનની પ્રતિક્રિયામાં: Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O અથવા હીટિંગ સાથે: 3Cl2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O.
ડી) ક્ષાર સાથે:
જ્યારે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે તેઓ મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો છે અને ઘટાડેલા ગુણધર્મો દર્શાવે છે.
હેલોજન (ફ્લોરિન સિવાય) હાઇડ્રોહેલિક એસિડના ક્ષારના દ્રાવણ સાથે અવેજી પ્રતિક્રિયાઓમાં પ્રવેશ કરે છે: વધુ સક્રિય હેલોજન મીઠાના દ્રાવણમાંથી ઓછા સક્રિય હેલોજનને વિસ્થાપિત કરે છે.

પ્રથમ સામગ્રી કે જે લોકોએ તેમની જરૂરિયાતો માટે વાપરવાનું શીખ્યા તે પથ્થર હતું. જો કે, પાછળથી, જ્યારે માણસને ધાતુના ગુણધર્મો વિશે જાણ થઈ, ત્યારે પથ્થર ઘણો પાછળ ખસી ગયો. તે આ પદાર્થો અને તેમના એલોય છે જે લોકોના હાથમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ અને મુખ્ય સામગ્રી બની ગયા છે. તેમાંથી ઘરગથ્થુ વસ્તુઓ અને સાધનો બનાવવામાં આવ્યા હતા, અને જગ્યા બનાવવામાં આવી હતી. તેથી, આ લેખમાં આપણે જોઈશું કે ધાતુઓ શું છે, સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ, ગુણધર્મો અને તેનો ઉપયોગ આ દિવસ માટે ખૂબ જ સુસંગત છે. છેવટે, શાબ્દિક રીતે પથ્થર યુગ પછી તરત જ, ધાતુઓની આખી ગેલેક્સી અનુસરે છે: તાંબુ, કાંસ્ય અને આયર્ન.

ધાતુઓ: સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ

આ સરળ પદાર્થોના તમામ પ્રતિનિધિઓને શું એક કરે છે? અલબત્ત, આ તેમની સ્ફટિક જાળીનું માળખું, રાસાયણિક બોન્ડના પ્રકારો અને અણુના ઇલેક્ટ્રોનિક બંધારણની વિશેષતાઓ છે. છેવટે, આ તે છે જ્યાં લાક્ષણિકતા ભૌતિક ગુણધર્મો કે જે માનવો દ્વારા આ સામગ્રીના ઉપયોગને અનુસરે છે તેમાંથી આવે છે.

સૌ પ્રથમ, ચાલો ધાતુઓને સામયિક કોષ્ટકના રાસાયણિક તત્વો તરીકે ધ્યાનમાં લઈએ. તેમાં તેઓ તદ્દન મુક્તપણે સ્થિત છે, આજે જાણીતા 115 માંથી 95 કોષો ધરાવે છે, એકંદર સિસ્ટમમાં તેમના સ્થાનની ઘણી સુવિધાઓ છે:

• તેઓ જૂથ I અને II ના મુખ્ય પેટાજૂથો બનાવે છે, તેમજ III, એલ્યુમિનિયમથી શરૂ થાય છે.
• તમામ બાજુના પેટાજૂથોમાં માત્ર ધાતુઓનો સમાવેશ થાય છે.
• તેઓ બોરોનથી એસ્ટાટાઇન સુધીના પરંપરાગત કર્ણની નીચે સ્થિત છે.

આવા ડેટાના આધારે, તે જોવાનું સરળ છે કે બિન-ધાતુઓ સિસ્ટમના ઉપરના જમણા ભાગમાં એકત્રિત કરવામાં આવે છે, અને બાકીની જગ્યા અમે ધ્યાનમાં લઈ રહ્યા છીએ તે તત્વોની છે.

તે બધામાં અણુની ઇલેક્ટ્રોનિક રચનાની ઘણી સુવિધાઓ છે:

ધાતુઓ અને બિન-ધાતુઓની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ તેમની રચનામાં પેટર્નને ઓળખવાનું શક્ય બનાવે છે. આમ, અગાઉની સ્ફટિક જાળી ધાતુની અને વિશિષ્ટ છે. તેના ગાંઠોમાં ઘણા પ્રકારના કણો હોય છે:

• આયનો;
• અણુઓ;
• ઇલેક્ટ્રોન

ઇલેક્ટ્રોન ગેસ નામનું એક સામાન્ય વાદળ અંદર એકઠું થાય છે, જે આ પદાર્થોના તમામ ભૌતિક ગુણધર્મોને સમજાવે છે. ધાતુઓમાં રાસાયણિક બોન્ડનો પ્રકાર તેમના જેવો જ છે.

ભૌતિક ગુણધર્મો

ત્યાં સંખ્યાબંધ પરિમાણો છે જે તમામ ધાતુઓને એક કરે છે. ભૌતિક ગુણધર્મોની દ્રષ્ટિએ તેમની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ આના જેવી દેખાય છે.

સૂચિબદ્ધ પરિમાણો ધાતુઓની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ છે, એટલે કે, દરેક વસ્તુ જે તેમને એક મોટા પરિવારમાં જોડે છે. જો કે, તે સમજવું જોઈએ કે દરેક નિયમમાં અપવાદો છે. તદુપરાંત, આ પ્રકારના ઘણા બધા તત્વો છે. તેથી, કુટુંબમાં જ વિવિધ જૂથોમાં વિભાજન પણ છે, જેને આપણે નીચે ધ્યાનમાં લઈશું અને જેના માટે આપણે લાક્ષણિક લક્ષણો સૂચવીશું.

રાસાયણિક ગુણધર્મો

રસાયણશાસ્ત્રના વિજ્ઞાનના દૃષ્ટિકોણથી, બધી ધાતુઓ ઘટાડનાર એજન્ટ છે. વધુમાં, ખૂબ જ મજબૂત. બાહ્ય સ્તરમાં ઓછા ઇલેક્ટ્રોન અને અણુ ત્રિજ્યા જેટલી મોટી, આ પરિમાણ અનુસાર મેટલ વધુ મજબૂત.

પરિણામે, ધાતુઓ આની સાથે પ્રતિક્રિયા કરવા સક્ષમ છે:

આ માત્ર રાસાયણિક ગુણધર્મોની સામાન્ય ઝાંખી છે. છેવટે, તત્વોના દરેક જૂથ માટે તેઓ સંપૂર્ણપણે વ્યક્તિગત છે.

આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓ

આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ નીચે મુજબ છે:

આમ, આલ્કલાઇન ધરતી ધાતુઓ s-પરિવારના સામાન્ય ઘટકો છે જે ઉચ્ચ રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે અને તે મજબૂત ઘટાડનાર એજન્ટો છે અને શરીરમાં જૈવિક પ્રક્રિયાઓમાં મહત્વપૂર્ણ સહભાગીઓ છે.

આલ્કલી ધાતુઓ

સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ તેમના નામથી શરૂ થાય છે. તેઓએ તેને પાણીમાં ઓગળવાની ક્ષમતા માટે પ્રાપ્ત કર્યું, આલ્કલીસ - કોસ્ટિક હાઇડ્રોક્સાઇડ્સ બનાવે છે. પાણી સાથેની પ્રતિક્રિયાઓ ખૂબ જ હિંસક હોય છે, ક્યારેક બળતરા સાથે. આ પદાર્થો પ્રકૃતિમાં મુક્ત સ્વરૂપમાં જોવા મળતા નથી, કારણ કે તેમની રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ ખૂબ વધારે છે. તેઓ હવા, પાણીની વરાળ, બિન-ધાતુઓ, એસિડ, ઓક્સાઇડ અને ક્ષાર, એટલે કે લગભગ દરેક વસ્તુ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.

આ તેમની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે. બાહ્ય સ્તર પર માત્ર એક ઇલેક્ટ્રોન છે, જે તેઓ સરળતાથી છોડી દે છે. આ સૌથી મજબૂત ઘટાડતા એજન્ટો છે, તેથી જ તેમને તેમના શુદ્ધ સ્વરૂપમાં મેળવવામાં ઘણો સમય લાગ્યો. સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડના વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા 18મી સદીમાં હમ્ફ્રી ડેવી દ્વારા આ સૌપ્રથમ કરવામાં આવ્યું હતું. હવે આ જૂથના તમામ પ્રતિનિધિઓ આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને ખાણકામ કરવામાં આવે છે.

આલ્કલી ધાતુઓની સામાન્ય લાક્ષણિકતા એ છે કે તેઓ પ્રથમ જૂથ બનાવે છે, સામયિક કોષ્ટકનું મુખ્ય પેટાજૂથ. તે બધા મહત્વપૂર્ણ તત્વો છે જે માનવો દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતા ઘણા મૂલ્યવાન કુદરતી સંયોજનો બનાવે છે.

ડી- અને એફ- પરિવારોની ધાતુઓની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ

તત્વોના આ જૂથમાં તે બધાનો સમાવેશ થાય છે જેમની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ બદલાઈ શકે છે. આનો અર્થ એ છે કે, પરિસ્થિતિઓના આધારે, ધાતુ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ અને રિડ્યુસિંગ એજન્ટ બંને તરીકે કાર્ય કરી શકે છે. આવા તત્વોમાં પ્રતિક્રિયા કરવાની મોટી ક્ષમતા હોય છે. તેમની વચ્ચે મોટી સંખ્યામાં એમ્ફોટેરિક પદાર્થો છે.

આ બધા અણુઓનું સામાન્ય નામ સંક્રમણ તત્વો છે. તેઓને તે મળ્યું કારણ કે, તેમની મિલકતોની દ્રષ્ટિએ, તેઓ ખરેખર મધ્યમાં, s-કુટુંબની લાક્ષણિક ધાતુઓ અને p-પરિવારની બિન-ધાતુઓ વચ્ચે ઊભા છે.

સંક્રમણ ધાતુઓની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ તેમના સમાન ગુણધર્મોના હોદ્દાને સૂચિત કરે છે. તેઓ નીચે મુજબ છે.

• બાહ્ય સ્તરમાં મોટી સંખ્યામાં ઇલેક્ટ્રોન;
• મોટા અણુ ત્રિજ્યા;
• ઘણી ઓક્સિડેશન સ્થિતિઓ (+3 થી +7 સુધી);
• ડી- અથવા એફ-સબલેવલ પર છે;
• સિસ્ટમના 4-6 મોટા સમયગાળા બનાવે છે.

સરળ પદાર્થો તરીકે, આ જૂથની ધાતુઓ ખૂબ જ મજબૂત, નિંદનીય અને નિંદનીય છે, અને તેથી તે મહાન ઔદ્યોગિક મહત્વ ધરાવે છે.

સામયિક કોષ્ટકના બાજુના પેટાજૂથો

બાજુના પેટાજૂથોની ધાતુઓની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ સંક્રમણ ધાતુઓની સાથે સંપૂર્ણપણે સુસંગત છે. અને આ આશ્ચર્યજનક નથી, કારણ કે, સારમાં, તેઓ બરાબર એક જ વસ્તુ છે. તે માત્ર એટલું જ છે કે સિસ્ટમના બાજુના પેટાજૂથો d- અને f-પરિવારોના પ્રતિનિધિઓ દ્વારા ચોક્કસપણે રચાય છે, એટલે કે, સંક્રમણ ધાતુઓ. તેથી, આપણે કહી શકીએ કે આ વિભાવનાઓ સમાનાર્થી છે.

તેમાંના સૌથી સક્રિય અને મહત્વપૂર્ણ સ્કેન્ડિયમથી ઝીંક સુધીના 10 પ્રતિનિધિઓની પ્રથમ પંક્તિ છે. તે બધામાં મહત્વપૂર્ણ ઔદ્યોગિક મહત્વ છે અને તેનો ઉપયોગ ઘણીવાર મનુષ્યો દ્વારા કરવામાં આવે છે, ખાસ કરીને ગંધ માટે.

એલોય

ધાતુઓ અને એલોયની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ આ પદાર્થોનો ક્યાં અને કેવી રીતે ઉપયોગ કરી શકાય તે સમજવાનું શક્ય બનાવે છે. આવા સંયોજનો તાજેતરના દાયકાઓમાં મહાન પરિવર્તનોમાંથી પસાર થયા છે, કારણ કે તેમની ગુણવત્તા સુધારવા માટે નવા ઉમેરણોની શોધ અને સંશ્લેષણ કરવામાં આવી રહ્યું છે.

આજે સૌથી પ્રખ્યાત એલોય છે:

• પિત્તળ
• duralumin;
• કાસ્ટ આયર્ન;
• સ્ટીલ
• કાંસ્ય
• જીતશે;
• નિક્રોમ અને અન્ય.

એલોય શું છે? આ ધાતુઓનું મિશ્રણ છે જે ખાસ ભઠ્ઠી ઉપકરણોમાં બાદમાં પીગળીને મેળવવામાં આવે છે. આ એક ઉત્પાદન મેળવવા માટે કરવામાં આવે છે જેના ગુણધર્મો તેને બનાવે છે તે શુદ્ધ પદાર્થો કરતાં શ્રેષ્ઠ છે.

ધાતુઓ અને બિન-ધાતુઓના ગુણધર્મોની તુલના

જો આપણે સામાન્ય ગુણધર્મો વિશે વાત કરીએ, તો પછી ધાતુઓ અને બિન-ધાતુઓની લાક્ષણિકતાઓ એક ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ બિંદુમાં અલગ હશે: બાદમાં માટે સમાન લક્ષણોને અલગ પાડવું અશક્ય છે, કારણ કે તે ભૌતિક અને રાસાયણિક બંને તેમના ગુણધર્મોમાં ખૂબ જ અલગ છે.

તેથી, બિન-ધાતુઓ માટે સમાન લાક્ષણિકતા બનાવવી અશક્ય છે. તમે ફક્ત દરેક જૂથના પ્રતિનિધિઓને અલગથી ધ્યાનમાં લઈ શકો છો અને તેમની મિલકતોનું વર્ણન કરી શકો છો.