બિનધાતુઓ સાથેની પ્રતિક્રિયાઓમાં, ધાતુઓ ગુણધર્મો દર્શાવે છે. ધાતુઓની સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ

જો મોટાભાગના ધાતુના તત્વો રંગીન ન હોય, તો માત્ર તાંબા અને સોનાના અપવાદો છે, તો પછી લગભગ તમામ બિન-ધાતુઓનો પોતાનો રંગ હોય છે: ફ્લોરિન - નારંગી-પીળો, ક્લોરિન - લીલો-પીળો, બ્રોમિન - ઈંટ-લાલ, આયોડિન - વાયોલેટ, સલ્ફર - પીળો, ફોસ્ફરસ સફેદ, લાલ અને કાળો હોઈ શકે છે, અને પ્રવાહી ઓક્સિજન વાદળી છે.

બધા બિનધાતુઓ ગરમી અથવા વીજળીનું સંચાલન કરતા નથી કારણ કે તેમની પાસે મફત ચાર્જ કેરિયર્સ નથી - તે બધાનો ઉપયોગ રાસાયણિક બોન્ડ બનાવવા માટે થાય છે; બિન-ધાતુઓના સ્ફટિકો બિન-પ્લાસ્ટિક અને બરડ હોય છે, કારણ કે કોઈપણ વિરૂપતા રાસાયણિક બોન્ડના વિનાશ તરફ દોરી જાય છે. મોટાભાગની બિન-ધાતુઓમાં ધાતુની ચમક હોતી નથી.

નોનમેટલ્સના ભૌતિક ગુણધર્મો વૈવિધ્યસભર હોય છે અને તે વિવિધ પ્રકારના ક્રિસ્ટલ જાળીઓ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

1.4.1 એલોટ્રોપી

એલોટ્રોપી - બે અથવા વધુ પરમાણુ અથવા સ્ફટિકીય સ્વરૂપોમાં રાસાયણિક તત્વોનું અસ્તિત્વ. ઉદાહરણ તરીકે, એલોટ્રોપ્સ સામાન્ય ઓક્સિજન O 2 અને ઓઝોન O 3 છે; આ કિસ્સામાં, એલોટ્રોપી વિવિધ સંખ્યાના અણુઓ સાથેના પરમાણુઓની રચનાને કારણે છે. મોટેભાગે, એલોટ્રોપી વિવિધ ફેરફારોના સ્ફટિકોની રચના સાથે સંકળાયેલ છે. કાર્બન બે અલગ-અલગ સ્ફટિકીય એલોટ્રોપિક સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે: હીરા અને ગ્રેફાઇટ. અગાઉ એવું માનવામાં આવતું હતું કે કહેવાતા. કાર્બન, ચારકોલ અને સૂટના આકારહીન સ્વરૂપો પણ તેના એલોટ્રોપિક ફેરફારો છે, પરંતુ તે બહાર આવ્યું છે કે તેમની પાસે ગ્રેફાઇટ જેવી જ સ્ફટિકીય રચના છે. સલ્ફર બે સ્ફટિકીય ફેરફારોમાં થાય છે: ઓર્થોરોમ્બિક (a-S) અને મોનોક્લીનિક (b-S); તેના ઓછામાં ઓછા ત્રણ બિન-સ્ફટિકીય સ્વરૂપો જાણીતા છે: l-S, m-S અને વાયોલેટ. ફોસ્ફરસ માટે, સફેદ અને લાલ ફેરફારોનો સારી રીતે અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે, કાળા ફોસ્ફરસનું પણ વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે; -77°C થી નીચેના તાપમાને સફેદ ફોસ્ફરસનો બીજો પ્રકાર છે. As, Sn, Sb, Se, અને ઊંચા તાપમાને, આયર્ન અને અન્ય ઘણા તત્વોના એલોટ્રોપિક ફેરફારો શોધવામાં આવ્યા છે.

1.5. બિન-ધાતુઓના રાસાયણિક ગુણધર્મો

બિન-ધાતુના રાસાયણિક તત્વો તેઓ જે રાસાયણિક રૂપાંતરણમાં ભાગ લે છે તેના આધારે ઓક્સિડાઇઝિંગ અને રિડ્યુસિંગ બંને ગુણધર્મો પ્રદર્શિત કરી શકે છે.

સૌથી વધુ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ તત્વના અણુઓ - ફ્લોરિન - તે હંમેશા માત્ર ઓક્સિડાઇઝિંગ ગુણધર્મો દર્શાવે છે, જોકે ધાતુઓ કરતાં ઘણી ઓછી હદ સુધી. સૌથી શક્તિશાળી ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો છે ફ્લોરિન, ઓક્સિજન અને ક્લોરિન, હાઇડ્રોજન, બોરોન, કાર્બન, સિલિકોન, ફોસ્ફરસ, આર્સેનિક અને ટેલુરિયમ મુખ્યત્વે ઘટાડેલા ગુણધર્મો દર્શાવે છે. નાઈટ્રોજન, સલ્ફર અને આયોડિન મધ્યવર્તી રેડોક્સ ગુણધર્મો ધરાવે છે.

સરળ પદાર્થો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

ધાતુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા:

2Na + Cl 2 = 2NaCl,

6Li + N 2 = 2Li 3 N,

2Ca + O2 = 2CaO

આ કિસ્સાઓમાં, બિન-ધાતુઓ ઓક્સિડાઇઝિંગ ગુણધર્મો દર્શાવે છે, તેઓ ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારે છે, જે નકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરેલા કણો બનાવે છે.

અન્ય બિન-ધાતુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા:

હાઇડ્રોજન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી વખતે, મોટાભાગની બિન-ધાતુઓ ઓક્સિડાઇઝિંગ ગુણધર્મો દર્શાવે છે, અસ્થિર હાઇડ્રોજન સંયોજનો બનાવે છે - સહસંયોજક હાઇડ્રાઇડ્સ:

3H 2 + N 2 = 2NH 3,

H 2 + Br 2 = 2HBr;

ઓક્સિજન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી વખતે, ફ્લોરિન સિવાયના તમામ બિનધાતુઓ, ઘટાડતા ગુણધર્મો દર્શાવે છે:

S + O 2 = SO 2,

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5 ;

ફ્લોરિન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી વખતે, ફ્લોરિન એ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે, અને ઓક્સિજન ઘટાડનાર એજન્ટ છે:

2F 2 + O 2 = 2OF 2;

નોનમેટલ્સ એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, વધુ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ ધાતુ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટની ભૂમિકા ભજવે છે, ઓછી ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ ઘટાડનાર એજન્ટની ભૂમિકા ભજવે છે:

S + 3F 2 = SF 6,

નોનમેટલ્સ એવા તત્વો છે જે ધાતુઓથી ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં નોંધપાત્ર રીતે અલગ પડે છે. અણુની ઇલેક્ટ્રોનિક રચનાની શોધ પછી, 19મી સદીના અંતમાં જ તેમના તફાવતોનું કારણ વિગતવાર સમજાવવામાં આવ્યું હતું. બિન-ધાતુઓ વિશે શું વિશેષ છે? તેમને કયા ગુણો દર્શાવે છે? ચાલો તેને આકૃતિ કરીએ.

નોનમેટલ્સ - તે શું છે?

ધાતુઓ અને બિન-ધાતુઓમાં તત્વોને અલગ કરવાનો અભિગમ વૈજ્ઞાનિક સમુદાયમાં લાંબા સમયથી અસ્તિત્વમાં છે. મેન્ડેલીવના સામયિક કોષ્ટકમાં પ્રથમ 94 તત્વોને સામાન્ય રીતે તત્વો તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. મેન્ડેલીવના બિનધાતુઓમાં 22 તત્વોનો સમાવેશ થાય છે. તેઓ ઉપલા જમણા ખૂણા પર કબજો કરે છે.

તેમના મુક્ત સ્વરૂપમાં, નોનમેટલ્સ એ સરળ પદાર્થો છે, જેનું મુખ્ય લક્ષણ લાક્ષણિક ધાતુના ગુણધર્મોની ગેરહાજરી છે. તેઓ એકત્રીકરણના તમામ રાજ્યોમાં હોઈ શકે છે. આમ, આયોડિન, ફોસ્ફરસ, સલ્ફર અને કાર્બન ઘન પદાર્થોના રૂપમાં જોવા મળે છે. વાયુ અવસ્થા ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન, ફ્લોરિન વગેરેની લાક્ષણિકતા છે. માત્ર બ્રોમિન એ પ્રવાહી છે.

પ્રકૃતિમાં, બિનધાતુ તત્વો સાદા પદાર્થોના સ્વરૂપમાં અને સંયોજનોના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. સલ્ફર, નાઇટ્રોજન અને ઓક્સિજન અનબાઉન્ડ સ્વરૂપમાં જોવા મળે છે. સંયોજનોમાં તેઓ બોરેટ્સ, ફોસ્ફેટ્સ વગેરે બનાવે છે. આ સ્વરૂપમાં તેઓ ખનિજો, પાણી અને ખડકોમાં હાજર હોય છે.

ધાતુઓથી તફાવત

નોનમેટલ્સ એવા તત્વો છે જે દેખાવ, બંધારણ અને રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં ધાતુઓથી અલગ પડે છે. તેમની પાસે બાહ્ય સ્તરે મોટી સંખ્યામાં અનપેયર્ડ ઇલેક્ટ્રોન છે, જેનો અર્થ છે કે તેઓ ઓક્સિડેટીવ પ્રતિક્રિયાઓમાં વધુ સક્રિય છે અને વધુ સરળતાથી વધારાના ઇલેક્ટ્રોનને પોતાની સાથે જોડે છે.

સ્ફટિક જાળીની રચનામાં તત્વો વચ્ચેનો લાક્ષણિક તફાવત જોવા મળે છે. ધાતુઓ માટે તે ધાતુ છે. બિન-ધાતુઓમાં તે બે પ્રકારના હોઈ શકે છે: અણુ અને પરમાણુ. અણુ જાળી પદાર્થોને કઠિનતા આપે છે અને ગલનબિંદુને વધારે છે તે સિલિકોન, બોરોન અને જર્મેનિયમની લાક્ષણિકતા છે. ક્લોરિન, સલ્ફર અને ઓક્સિજનમાં પરમાણુ જાળી હોય છે. તે તેમને અસ્થિરતા અને સહેજ કઠિનતા આપે છે.

તત્વોની આંતરિક રચના તેમના ભૌતિક ગુણધર્મોને નિર્ધારિત કરે છે. ધાતુઓમાં લાક્ષણિક ચમક અને વર્તમાન અને ગરમીની સારી વાહકતા હોય છે. તેઓ સખત, નમ્ર, નમ્ર હોય છે અને તેમની રંગ શ્રેણી નાની હોય છે (કાળો, રાખોડી રંગનો, ક્યારેક પીળો).

બિનધાતુઓ તે છે જે પ્રવાહી, વાયુયુક્ત હોય છે અથવા તેમાં ચમક અને ક્ષુદ્રતાનો અભાવ હોય છે. તેમના રંગો મોટા પ્રમાણમાં બદલાય છે અને લાલ, કાળો, રાખોડી, પીળો, વગેરે હોઈ શકે છે. લગભગ તમામ બિન-ધાતુઓ વર્તમાન (કાર્બન સિવાય) અને ગરમી (કાળા ફોસ્ફરસ અને કાર્બન સિવાય) ના નબળા વાહક છે.

બિન-ધાતુઓના રાસાયણિક ગુણધર્મો

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં, બિનધાતુઓ ઓક્સિડાઇઝિંગ અને ઘટાડાના એજન્ટો બંનેની ભૂમિકા ભજવી શકે છે. ધાતુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી વખતે, તેઓ ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારે છે, આમ ઓક્સિડાઇઝિંગ ગુણધર્મો પ્રદર્શિત કરે છે.

અન્ય બિન-ધાતુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી વખતે, તેઓ અલગ રીતે વર્તે છે. આવી પ્રતિક્રિયાઓમાં, ઓછું ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ તત્વ ઘટાડનાર એજન્ટ તરીકે કામ કરે છે, જ્યારે વધુ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ તત્વ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે.

ઓક્સિજન સાથે, લગભગ તમામ (ફ્લોરિન સિવાય) નોનમેટલ્સ પોતાને ઘટાડતા એજન્ટ તરીકે પ્રગટ કરે છે. હાઇડ્રોજન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી વખતે, ઘણા ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો છે, ત્યારબાદ અસ્થિર સંયોજનો બનાવે છે.

કેટલાક બિનધાતુ તત્વોમાં ઘણા સરળ પદાર્થો અથવા ફેરફારો બનાવવાની ક્ષમતા હોય છે. આ ઘટનાને એલોટ્રોપી કહેવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, કાર્બન ગ્રેફાઇટ, હીરા, કાર્બાઇન અને અન્ય ફેરફારોના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. ઓક્સિજનમાં તેમાંથી બે છે - ઓઝોન અને ઓક્સિજન પોતે. ફોસ્ફરસ લાલ, કાળો, સફેદ અને ધાતુ સ્વરૂપોમાં આવે છે.

પ્રકૃતિમાં બિનધાતુઓ

બિનધાતુઓ દરેક જગ્યાએ જુદી જુદી માત્રામાં જોવા મળે છે. તેઓ પૃથ્વીના પોપડાનો ભાગ છે, વાતાવરણનો ભાગ છે, હાઇડ્રોસ્ફિયર છે અને બ્રહ્માંડમાં અને જીવંત જીવોમાં હાજર છે. બાહ્ય અવકાશમાં, હાઇડ્રોજન અને હિલીયમ સૌથી સામાન્ય છે.

પૃથ્વીની અંદર પરિસ્થિતિ સંપૂર્ણપણે અલગ છે. પૃથ્વીના પોપડાના સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઘટકો ઓક્સિજન અને સિલિકોન છે. તેઓ તેના સમૂહના 75% થી વધુ બનાવે છે. પરંતુ સૌથી નાની રકમ આયોડિન અને બ્રોમિન દ્વારા ગણવામાં આવે છે.

સમુદ્રના પાણીની રચનામાં, ઓક્સિજનનો હિસ્સો 85.80%, અને હાઇડ્રોજન - 10.67% છે. તેની રચનામાં ક્લોરિન, સલ્ફર, બોરોન, બ્રોમિન, કાર્બન, ફ્લોરિન અને સિલિકોનનો પણ સમાવેશ થાય છે. વાતાવરણની રચનામાં, પ્રાધાન્યતા નાઇટ્રોજન (78%) અને ઓક્સિજન (21%) ની છે.

કાર્બન, હાઇડ્રોજન, ફોસ્ફરસ, સલ્ફર, ઓક્સિજન અને નાઇટ્રોજન જેવા બિનધાતુઓ મહત્વપૂર્ણ કાર્બનિક પદાર્થો છે. તેઓ મનુષ્યો સહિત આપણા ગ્રહ પરના તમામ જીવંત પ્રાણીઓની મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિને ટેકો આપે છે.

રાસાયણિક તત્વોના સામયિક કોષ્ટકમાં બિન-ધાતુ તત્વોની સ્થિતિ D.I. મેન્ડેલીવ

· બિન-ધાતુ તત્વો:

· એસ-તત્વ - હાઇડ્રોજન;

· જૂથ 3 ના p-તત્વો – બોરોન;

· 4 જૂથો - કાર્બન અને સિલિકોન;

· 5 જૂથો - નાઇટ્રોજન, ફોસ્ફરસ અને આર્સેનિક,

· 6 જૂથો - ઓક્સિજન, સલ્ફર, સેલેનિયમ અને ટેલુરિયમ

· 7 જૂથો - ફ્લોરિન, ક્લોરિન, બ્રોમિન, આયોડિન અને એસ્ટાટાઇન.

જૂથ 8 તત્વો - નિષ્ક્રિય વાયુઓ - એક વિશિષ્ટ સ્થાન ધરાવે છે તેઓ સંપૂર્ણપણે પૂર્ણ બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોન સ્તર ધરાવે છે;

બિન-ધાતુના રાસાયણિક તત્વો તેઓ જે રાસાયણિક રૂપાંતરણમાં ભાગ લે છે તેના આધારે ઓક્સિડાઇઝિંગ અને રિડ્યુસિંગ બંને ગુણધર્મો પ્રદર્શિત કરી શકે છે.

સૌથી વધુ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ તત્વના અણુઓ - ફ્લોરિન - તે હંમેશા માત્ર ઓક્સિડાઇઝિંગ ગુણધર્મો દર્શાવે છે, જોકે ધાતુઓ કરતાં ઘણી ઓછી હદ સુધી. સૌથી શક્તિશાળી ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો (ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારો) ફ્લોરિન, ઓક્સિજન અને ક્લોરિન, બોરોન, કાર્બન, સિલિકોન, ફોસ્ફરસ, આર્સેનિક અને ટેલ્યુરિયમ મુખ્યત્વે ઘટાડતા ગુણધર્મો દર્શાવે છે (દાન). નાઈટ્રોજન, સલ્ફર અને આયોડિન મધ્યવર્તી રેડોક્સ ગુણધર્મો ધરાવે છે.

1. ધાતુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા:

2Na + Cl 2 = 2NaCl, Fe + S = FeS, 6Li + N 2 = 2Li 3 N, 2Ca + O 2 = 2CaO

આ કિસ્સાઓમાં, બિન-ધાતુઓ ઓક્સિડાઇઝિંગ ગુણધર્મો દર્શાવે છે, તેઓ ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારે છે, જે નકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરેલા કણો બનાવે છે.

2. અન્ય બિન-ધાતુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા:

· ક્રિયાપ્રતિક્રિયા હાઇડ્રોજન સાથે , મોટાભાગની બિન-ધાતુઓ ઓક્સિડાઇઝિંગ ગુણધર્મો દર્શાવે છે, અસ્થિર હાઇડ્રોજન સંયોજનો બનાવે છે - સહસંયોજક હાઇડ્રાઇડ્સ:

3H 2 + N 2 = 2NH 3, H 2 + Br 2 = 2HBr;

· ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઓક્સિજન સાથે , ફ્લોરિન સિવાયની તમામ બિન-ધાતુઓ, ઘટાડતા ગુણધર્મો દર્શાવે છે:

S + O 2 = SO 2, 4P + 5O 2 = 2P 2 O 5;

· ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દરમિયાન ફ્લોરાઇડ સાથે ફ્લોરિન એ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે, અને ઓક્સિજન ઘટાડનાર એજન્ટ છે: 2F 2 + O 2 = 2OF 2 ;

· બિન-ધાતુઓ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે પોતાની વચ્ચે , વધુ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ ધાતુ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટની ભૂમિકા ભજવે છે, ઓછી ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ ધાતુ ઘટાડનાર એજન્ટની ભૂમિકા ભજવે છે: S + 3F 2 = SF 6, C + 2Cl 2 = CCl 4.

હેલોજન (જૂથ 7)

હેલોજનના રાસાયણિક ગુણધર્મો.

ઓક્સિજન-સમાવતી ક્લોરિન એસિડ

· હાઇપોક્લોરસ એસિડ HCl +1 O ક્ષાર - હાઇપો ક્લોરાઇટ

માત્ર પાતળા જલીય દ્રાવણના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે.

Cl2 + H2O = HCl + HClO મેળવવું

રાસાયણિક ગુણધર્મો

HClO એ નબળા એસિડ અને મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે:

1) પ્રકાશમાં વિઘટિત થાય છે, અણુ ઓક્સિજન HClO = HCl + O મુક્ત કરે છે

2) આલ્કલીસ સાથે તે ક્ષાર આપે છે - હાઇપોક્લોરાઇટ HClO + KOH = KClO + H2O

3) હાઇડ્રોજન હલાઇડ્સ 2HI + HClO = I2 + HCl + H2O સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે

ક્લોરસ એસિડ HClO2 (HClO2 એ નબળા એસિડ અને મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે; ક્લોરસ એસિડના ક્ષાર - ક્લોરાઈટ)

રાસાયણિક ગુણધર્મો

1.HClO2 + KOH = KClO2 + H2O

2. અસ્થિર, સંગ્રહ દરમિયાન વિઘટન થાય છે 4HClO2 = HCl + HClO3 + 2ClO2 + H2O

હાયપોક્લોરસ એસિડ HCl O3 (HClO3 - મજબૂત એસિડ અને મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ; પરક્લોરિક એસિડના ક્ષાર - ક્લોરેટ્સ)

KClO3 - બર્થોલેટનું મીઠું; તે ગરમ (40°C) KOH દ્રાવણમાંથી ક્લોરિન પસાર કરીને મેળવવામાં આવે છે:

3Cl 2 + 6KOH = 5KCl + KClO 3 + 3H 2 O

બર્થોલેટના મીઠાનો ઉપયોગ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે થાય છે; જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે તે વિઘટિત થાય છે:

4KClO 3 = KCl + 3KClO 4 (ઉત્પ્રેરક વિના)

2KClO 3 = 2KCl + 3O 2 (MnO 2 ઉત્પ્રેરક)

પરક્લોરિક એસિડ HClO4 (HClO4 એ ખૂબ જ મજબૂત એસિડ અને ખૂબ જ મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે; પરક્લોરિક એસિડના ક્ષાર - પરક્લોરેટ્સ)

KClO4 + H2SO4 = KHSO4 + HClO4 ની તૈયારી

રાસાયણિક ગુણધર્મો

1) આલ્કલીસ HClO4 + KOH = KClO4 + H2O સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે

2) જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે પરક્લોરિક એસિડ અને તેના ક્ષારનું વિઘટન થાય છે:

4HClO4 = 4ClO2 + 3O2 + 2H2O KClO4 = KCl + 2O2

ચાલ્કોજેન્સ (જૂથ VIA તત્વો)

ઓક્સિજન, એસ, સે, ટે, પો. ચેલ્કોજેન્સ નામનો અર્થ થાય છે "અયસ્કને જન્મ આપવો." સલ્ફર સંયોજનો: પાયરાઈટ, અથવા આયર્ન પાયરાઈટ - FeS2, સિનાબાર - HgS, ઝીંક બ્લેન્ડ - ZnS.

ચાલ્કોજેન્સ તેમના બાહ્ય ઊર્જા સ્તરમાં 6 ઇલેક્ટ્રોન ધરાવે છે. બાહ્ય ઉર્જા સ્તરને પૂર્ણ કરતા પહેલા અણુઓમાં 2 ઇલેક્ટ્રોનનો અભાવ હોય છે, તેથી તેઓ ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે અને તેમના સંયોજનોમાં -2 ઓક્સિડેશન સ્થિતિ દર્શાવે છે.

સલ્ફર, સેલેનિયમ અને ટેલુરિયમ પરમાણુ તેમના સંયોજનોમાં વધુ ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવ તત્વો સાથે +2, +4 અને +6 ની હકારાત્મક ઓક્સિડેશન સ્થિતિ દર્શાવે છે.

ઓક્સિજન n=8 1 સે 2 2 સે 2 2પ 4

ઓક્સિજન એ કોરન્ડમ - Al2O3, ચુંબકીય આયર્ન ઓર - Fe3O4, લાલ આયર્ન ઓર - Fe2O3, બ્રાઉન આયર્ન ઓર - Fe2O3 જેવા અયસ્કનો ભાગ છે.

ઓક્સિજન સાથે જોડાય છે ફ્લોરિન - OF2+2 ની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ દર્શાવે છે. ઓક્સિજન એ વાતાવરણનો ભાગ છે, જ્યાં તેનો હિસ્સો 21% છે.

ઓક્સિજન મેળવવું.

· ઉદ્યોગમાં, ઓક્સિજન પ્રવાહી હવામાંથી મેળવવામાં આવે છે.

· એક ખાસ ઉપકરણ - ઇલેક્ટ્રોલાઈઝરમાં પાણીને વિઘટન કરીને પણ ઓક્સિજન મેળવી શકાય છે.

હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ (H2O2) પ્રયોગશાળામાં વપરાય છે. આ પ્રતિક્રિયા ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં થાય છે - મેંગેનીઝ ઓક્સાઇડ IV

· પ્રયોગશાળામાં તેઓ પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ - KMnO 4 - "પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ" ની વિઘટન પ્રતિક્રિયાનો પણ ઉપયોગ કરે છે.

· પ્રયોગશાળાની પરિસ્થિતિઓમાં, જ્યારે બર્થોલેટ મીઠું (પોટેશિયમ ક્લોરેટ) ગરમ થાય છે ત્યારે ઓક્સિજન મુક્ત થાય છે.

2KClO 3 = 2KCl + 3O 2 ઉત્પ્રેરક મેંગેનીઝ ઓક્સાઇડ (MnO 2) છે.

ઓક્સિજન બે એલોટ્રોપિક ફેરફારોના સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વમાં છે -O 2 અને O 3.

રાસાયણિક ગુણધર્મો

ઓક્સિજન હેલોજન, ઉમદા વાયુઓ, સોના અને પ્લેટિનમ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતું નથી.

ઓક્સિજન ધાતુઓ સાથે જોરશોરથી પ્રતિક્રિયા આપે છે. ઉદાહરણ તરીકે, લિથિયમ સાથેની પ્રતિક્રિયામાં, લિથિયમ ઓક્સાઇડ રચાય છે, કોપર - કોપર (II) ઓક્સાઇડ સાથેની પ્રતિક્રિયામાં.

4Li + O 2 = 2Li 2 O 2Cu + O 2 = 2CuO

· ઓક્સિજન બિન-ધાતુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.

S + O 2 = SO 2 4P + 5O 2 = 2P 2 O 5

ઓક્સિજન સાથેની લગભગ તમામ પ્રતિક્રિયાઓ એક્ઝોથર્મિક છે (એટલે ​​​​કે, ગરમીના પ્રકાશન સાથે). અપવાદ એ ઓક્સિજન સાથે નાઇટ્રોજનની પ્રતિક્રિયા છે, જે એન્ડોથર્મિક છે.

N 2 + O 2 ↔ 2NO – Q

· ઓક્સિજન એક જટિલ પદાર્થ છે.

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O 2H 2 S + 3O 2 = 2SO 2 + 2H 2 O

સલ્ફર n=16 1 સે 2 2 સે 2 2પ 6 3 સે 2 3પ 4

I. તત્વો.નોનમેટલ્સ ફોર્મ પી-તત્વો, તેમજ હાઇડ્રોજન અને હિલીયમ, જે છે s- તત્વો. લાંબા ગાળાના કોષ્ટકમાં પી-તત્વો કે જે બિનધાતુઓ બનાવે છે તે પરંપરાગત સીમા B - At જમણી બાજુએ અને ઉપર સ્થિત છે.

II. અણુઓ.નોનમેટલ પરમાણુ નાના હોય છે (0.1 એનએમ કરતા ઓછી ભ્રમણકક્ષાની ત્રિજ્યા). તેમાંના મોટા ભાગનામાં ચારથી આઠ વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન (ઉર્ફે બાહ્યતમ) હોય છે, પરંતુ હાઇડ્રોજન અણુમાં એક હોય છે, હિલીયમ અણુમાં બે હોય છે અને બોરોન અણુમાં ત્રણ વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. બિન-ધાતુના અણુ પ્રમાણમાં સરળતાથી વિદેશી ઇલેક્ટ્રોનને જોડે છે (પરંતુ ત્રણથી વધુ નહીં). બિન-ધાતુના અણુઓમાં ઇલેક્ટ્રોન દાન કરવાની વૃત્તિ હોતી નથી.

અણુ સંખ્યા વધતા સમયગાળામાં બિન-ધાતુ તત્વોના અણુઓ માટે

• પરમાણુ ચાર્જ વધે છે;
• અણુ ત્રિજ્યા ઘટાડો;
• બાહ્ય સ્તર પર ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા વધે છે;
• વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા વધે છે;
• ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી વધે છે;
• ઓક્સિડાઇઝિંગ (નોન-મેટાલિક) ગુણધર્મો વધારે છે (જૂથ VIIIA ના તત્વો સિવાય).

પેટાજૂથમાં બિન-ધાતુ તત્વોના અણુઓ માટે (લાંબા-ગાળાના કોષ્ટકમાં - જૂથમાં) વધતી અણુ સંખ્યા સાથે

• પરમાણુ ચાર્જ વધે છે;
• અણુની ત્રિજ્યા વધે છે;
• ઇલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી ઘટે છે;
• વેલેન્સ ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા બદલાતી નથી;
• બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોનની સંખ્યા બદલાતી નથી (હાઇડ્રોજન અને હિલીયમના અપવાદ સિવાય);
• ઓક્સિડાઇઝિંગ (બિન-મેટાલિક) ગુણધર્મો નબળા પડે છે (જૂથ VIIIA ના તત્વો સિવાય).

III. સરળ પદાર્થો.મોટા ભાગની બિનધાતુઓ સરળ પદાર્થો છે જેમાં અણુઓ સહસંયોજક બોન્ડ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે; ઉમદા વાયુઓમાં કોઈ રાસાયણિક બંધનો નથી. બિન-ધાતુઓમાં પરમાણુ અને બિન-પરમાણુ પદાર્થો બંનેનો સમાવેશ થાય છે. આ બધું એ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે તમામ નોનમેટલ્સની લાક્ષણિકતા કોઈ ભૌતિક ગુણધર્મો નથી.

પરમાણુ બિન-ધાતુઓ: H 2, N 2, P 4 (સફેદ ફોસ્ફરસ), As 4, O 2, O 3, S 8, F 2, Cl 2, Br 2, I 2. આમાં ઉમદા વાયુઓ (He, Ne, Ar, Kr, Kx, Rn) નો પણ સમાવેશ થાય છે, જેના પરમાણુ "મોનોટોમિક મોલેક્યુલ્સ" જેવા છે.

ઓરડાના તાપમાને, હાઇડ્રોજન, નાઇટ્રોજન, ઓક્સિજન, ઓઝોન, ફ્લોરિન અને ક્લોરિન વાયુઓ છે; બ્રોમિન - પ્રવાહી; ફોસ્ફરસ, આર્સેનિક, સલ્ફર અને આયોડિન ઘન પદાર્થો છે.

બિન-પરમાણુ બિન-ધાતુઓ: B (કેટલાક એલોટ્રોપિક ફેરફારો), C (ગ્રેફાઇટ), C (હીરા), Si, Ge, P (લાલ), P (કાળો), As, Se, Te. તે બધા ઘન પદાર્થો, સિલિકોન, જર્મેનિયમ, સેલેનિયમ અને કેટલાક અન્ય સેમિકન્ડક્ટર ગુણધર્મો ધરાવે છે.

IV. રાસાયણિક ગુણધર્મો.મોટાભાગના બિનધાતુઓમાં ઓક્સિડાઇઝિંગ ગુણધર્મો હોય છે. ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે તેઓ ધાતુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે:

જટિલ પદાર્થો સાથે:

તે પાણી સિવાય તમામ વાયુઓ છે. જલીય દ્રાવણમાં બોલ્ડમાં પદાર્થો મજબૂત એસિડ છે.

જૂથમાં, જેમ જેમ સીરીયલ નંબર વધે છે તેમ તેમ તેમની સ્થિરતા ઘટે છે અને તેમની પુનઃપ્રાપ્તિ પ્રવૃત્તિ વધે છે.

વધતી સીરીયલ નંબર સાથેના સમયગાળામાં, તેમના ઉકેલોના એસિડિક ગુણધર્મો જૂથમાં વધે છે, આ ગુણધર્મો નબળા પડે છે.

VI. ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોક્સાઇડ્સ.બધા બિન-ધાતુ ઓક્સાઇડને એસિડિક અથવા બિન-મીઠું-રચના તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. બિન-મીઠું બનાવતા ઓક્સાઇડ્સ: CO, SiO, N 2 O, NO.

નીચેના એસિડ્સ નોનમેટલ્સના ઉચ્ચ ઓક્સાઇડને અનુરૂપ છે (મજબૂત એસિડ બોલ્ડમાં હોય છે)

જેમ જેમ સીરીયલ નંબર વધે છે તેમ, ઉચ્ચ એસિડની તાકાત વધે છે. જૂથોમાં કોઈ સ્પષ્ટ અવલંબન નથી.

બિન-ધાતુઓ સાથે ધાતુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

નોનમેટલ્સ ધાતુઓ સાથેની પ્રતિક્રિયાઓમાં ઓક્સિડાઇઝિંગ ગુણધર્મો દર્શાવે છે, તેમાંથી ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારે છે અને ઘટાડે છે.

હેલોજન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

હેલોજન (F 2, Cl 2, Br 2, I 2 ) મજબૂત ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટો છે, તેથી તમામ ધાતુઓ સામાન્ય સ્થિતિમાં તેમની સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે:

2 મી + nહાલ 2 → 2 મેહલ એન

આ પ્રતિક્રિયાનું ઉત્પાદન મીઠું છે - મેટલ હલાઇડ ( MeF n -ફ્લોરાઇડ, MeCl n -chloride, MeBr n -bromide, MeI n -આયોડાઇડ). ધાતુ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતી વખતે, હેલોજન તેની સૌથી નીચી ઓક્સિડેશન સ્થિતિ (-1) સુધી ઘટે છે, અનેnધાતુની ઓક્સિડેશન સ્થિતિ સમાન.

પ્રતિક્રિયા દર મેટલ અને હેલોજનની રાસાયણિક પ્રવૃત્તિ પર આધાર રાખે છે. હેલોજનની ઓક્સિડેટીવ પ્રવૃત્તિ જૂથમાં ઉપરથી નીચે સુધી ઘટે છે (થી F થી I).

ઓક્સિજન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

લગભગ તમામ ધાતુઓ ઓક્સિજન દ્વારા ઓક્સિડાઇઝ્ડ થાય છે (સિવાય Ag, Au, Pt ), અને ઓક્સાઇડ રચાય છેમી 2 ઓ એન .

સક્રિય ધાતુઓ સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં, તેઓ હવામાં ઓક્સિજન સાથે સરળતાથી સંપર્ક કરે છે.

2 Mg + O 2 → 2 MgO (ફ્લેશ સાથે)

મધ્યવર્તી પ્રવૃત્તિ ધાતુઓ સામાન્ય તાપમાને ઓક્સિજન સાથે પણ પ્રતિક્રિયા આપે છે. પરંતુ આવી પ્રતિક્રિયાનો દર સક્રિય ધાતુઓની ભાગીદારી કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછો છે.

ઓછી સક્રિય ધાતુઓ જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે ઓક્સિજન દ્વારા ઓક્સિડાઇઝ થાય છે (ઓક્સિજનમાં દહન).

ઓક્સાઇડ ધાતુઓને તેમના રાસાયણિક ગુણધર્મો અનુસાર ત્રણ જૂથોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે:

1. મૂળભૂત ઓક્સાઇડ ( Na 2 O, CaO, Fe II O, Mn II O, Cu I O વગેરે) ઓછી ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં ધાતુઓ દ્વારા રચાય છે (+1, +2, સામાન્ય રીતે +4 નીચે). મૂળભૂત ઓક્સાઇડ એસિડિક ઓક્સાઇડ અને એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ક્ષાર બનાવે છે:

CaO + CO 2 → CaCO 3

CuO + H 2 SO 4 → CuSO 4 + H 2 O

2. એસિડિક ઓક્સાઇડ ( Cr VI O 3 , Fe VI O 3 , Mn VI O 3 , Mn 2 VII O 7 વગેરે.) ઉચ્ચ ઓક્સિડેશન અવસ્થામાં ધાતુઓ દ્વારા રચાય છે (સામાન્ય રીતે +4 ઉપર). એસિડિક ઓક્સાઇડ મૂળભૂત ઓક્સાઇડ અને પાયા સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ક્ષાર બનાવે છે:

FeO 3 + K 2 O → K 2 FeO 4

CrO 3 + 2KOH → K 2 CrO 4 + H 2 O

3. એમ્ફોટેરિક ઓક્સાઇડ ( BeO, Al 2 O 3, ZnO, SnO, MnO 2, Cr 2 O 3, PbO, PbO 2 વગેરે) દ્વિ પ્રકૃતિ ધરાવે છે અને તે એસિડ અને બેઝ બંને સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી શકે છે:

Cr 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Cr 2 (SO 4) + 3H 2 O

Cr 2 O 3 + 6NaOH → 2Na 3

સલ્ફર સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

બધી ધાતુઓ સલ્ફર સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે (સિવાયએયુ ), ક્ષાર રચે છે - સલ્ફાઇડ્સમી 2 એસ એન . આ કિસ્સામાં, સલ્ફર ઓક્સિડેશન સ્થિતિ "-2" માં ઘટાડો થાય છે. પ્લેટિનમ (પં ) માત્ર બારીક કચડી સ્થિતિમાં સલ્ફર સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે. આલ્કલી ધાતુઓ, તેમજ Ca અને Mg જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે સલ્ફર સાથે વિસ્ફોટક પ્રતિક્રિયા આપે છે. Zn, Al (પાઉડર) અને Mg સલ્ફરની પ્રતિક્રિયામાં તેઓ ફ્લેશ આપે છે. પ્રવૃત્તિ શ્રેણીમાં ડાબેથી જમણે, સલ્ફર સાથે ધાતુઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો દર ઘટે છે.

હાઇડ્રોજન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

કેટલીક સક્રિય ધાતુઓ હાઇડ્રોજન - હાઇડ્રાઇડ્સ સાથે સંયોજનો બનાવે છે:

2 Na + H 2 → 2 NaH

આ સંયોજનોમાં, હાઇડ્રોજન "-1" ની દુર્લભ ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં છે.

ઇ.એ. નુડનોવા, એમ.વી. આન્દ્ર્યુખોવા