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धातु एवं अधातु
Metals and Non-Metals
RBSE / NCERT | कक्षा 10 | विज्ञान | अध्याय 3 | सत्र 2025-26
अध्याय
3
पृष्ठ
40-61
भारांक
8 अंक
टॉपिक्स
15+
धातु एवं अधातु (Metals and Non-Metals)
पृथ्वी पर पाए जाने वाले 118 तत्वों में से लगभग 90 धातुएं, 22 अधातुएं और कुछ उपधातुएं हैं। धातुएं (Metals) जैसे लोहा, तांबा, सोना हमारे दैनिक जीवन में बर्तन, आभूषण, मशीनें बनाने में उपयोग होती हैं। अधातुएं (Non-metals) जैसे ऑक्सीजन, कार्बन जीवन के लिए आवश्यक हैं।
📑 विषय सूची
- धातुओं के भौतिक गुण
- अधातुओं के भौतिक गुण
- धातु-अधातु तुलना
- धातुओं के रासायनिक गुण
- क्रियाशीलता श्रेणी
- आयनिक यौगिक
- धातुओं की प्राप्ति (निष्कर्षण)
- संक्षारण एवं बचाव
- मिश्र धातु
- महत्वपूर्ण प्रश्न
1. धातुओं के भौतिक गुण (Physical Properties of Metals)
📌 धातु की परिभाषा
धातु वे तत्व हैं जो इलेक्ट्रॉन त्यागने की प्रवृत्ति रखते हैं और धनायन बनाते हैं।उदाहरण: Fe, Cu, Au, Ag, Al, Zn, Na, K, Ca, Mg
| गुण | विवरण | उदाहरण/अपवाद |
|---|---|---|
| भौतिक अवस्था | ठोस (कमरे के ताप पर) | अपवाद: पारा (Hg) - द्रव |
| चमक | चमकीली सतह (धात्विक चमक) | सोना, चांदी सबसे चमकीले |
| कठोरता | सामान्यतः कठोर | अपवाद: Na, K - चाकू से कट जाते हैं |
| आघातवर्धनीयता | पीटकर पतली चादर बनाई जा सकती है | Au, Ag सबसे अधिक आघातवर्ध्य |
| तन्यता | खींचकर पतले तार बनाए जा सकते हैं | Au सबसे तन्य (1g से 2km तार) |
| ऊष्मा/विद्युत चालकता | अच्छे सुचालक | Ag > Cu > Au > Al |
| ध्वानिकता | टकराने पर आवाज़ (Sonorous) | घंटी, बर्तन बनाने में |
2. अधातुओं के भौतिक गुण
📌 अधातु की परिभाषा
अधातु वे तत्व हैं जो इलेक्ट्रॉन ग्रहण करने की प्रवृत्ति रखते हैं और ऋणायन बनाते हैं।उदाहरण: C, N, O, S, P, Cl, Br, I, H, He, Ne
| गुण | विवरण | अपवाद |
|---|---|---|
| भौतिक अवस्था | ठोस या गैस | ब्रोमीन (Br) - द्रव |
| चमक | चमकहीन (मलिन) | आयोडीन, हीरा - चमकीले |
| कठोरता | नरम/भंगुर | हीरा - सबसे कठोर |
| चालकता | कुचालक | ग्रेफाइट - विद्युत सुचालक |
3. धातु और अधातु की तुलना
🥇 धातु (Metals)
- ठोस (पारा अपवाद)
- चमकीली
- कठोर (Na, K अपवाद)
- आघातवर्ध्य व तन्य
- ऊष्मा-विद्युत सुचालक
- ध्वानिक
- इलेक्ट्रॉन त्यागते हैं → धनायन
- क्षारकीय ऑक्साइड बनाते हैं
💎 अधातु (Non-Metals)
- ठोस/गैस (ब्रोमीन द्रव)
- चमकहीन (आयोडीन अपवाद)
- नरम/भंगुर (हीरा अपवाद)
- आघातवर्ध्य व तन्य नहीं
- कुचालक (ग्रेफाइट अपवाद)
- ध्वानिक नहीं
- इलेक्ट्रॉन ग्रहण → ऋणायन
- अम्लीय ऑक्साइड बनाते हैं
4. धातुओं के रासायनिक गुण
4.1 वायु/ऑक्सीजन से अभिक्रिया
धातु + O₂ → धातु ऑक्साइड (क्षारकीय)
4Na + O₂ → 2Na₂O | 2Mg + O₂ → 2MgO | 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃
4Na + O₂ → 2Na₂O | 2Mg + O₂ → 2MgO | 4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃
💡 अभिक्रियाशीलता क्रम
Na, K → कमरे के ताप पर तेजी से (केरोसिन में रखते हैं)Mg → जलने पर चमकदार सफेद ज्योति
Al, Zn, Fe → गर्म करने पर
Cu → उच्च ताप पर काला CuO
Au, Ag, Pt → अभिक्रिया नहीं करते (उत्कृष्ट धातुएं)
4.2 जल से अभिक्रिया
धातु + H₂O → धातु ऑक्साइड/हाइड्रॉक्साइड + H₂↑
| धातु | जल से अभिक्रिया | उत्पाद |
|---|---|---|
| Na, K | ठंडे जल से तेजी से | NaOH + H₂ (ज्वाला के साथ) |
| Ca | ठंडे जल से धीमी | Ca(OH)₂ + H₂ |
| Mg | गर्म जल से | Mg(OH)₂ + H₂ |
| Al, Zn, Fe | भाप से | धातु ऑक्साइड + H₂ |
| Cu, Ag, Au | अभिक्रिया नहीं | - |
4.3 अम्ल से अभिक्रिया
धातु + तनु अम्ल → लवण + H₂↑
Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑ | Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑
Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑ | Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑
⚠️ अपवाद:
• Cu, Ag, Au तनु HCl या H₂SO₄ से अभिक्रिया नहीं करते
• HNO₃ से H₂ गैस नहीं निकलती (HNO₃ प्रबल ऑक्सीकारक है)
• Cu, Ag, Au तनु HCl या H₂SO₄ से अभिक्रिया नहीं करते
• HNO₃ से H₂ गैस नहीं निकलती (HNO₃ प्रबल ऑक्सीकारक है)
5. क्रियाशीलता श्रेणी (Reactivity Series)
📊 धातुओं की क्रियाशीलता श्रेणी
| K - पोटैशियम | अत्यधिक क्रियाशील (केरोसिन में रखते हैं) |
| Na - सोडियम | |
| Ca - कैल्शियम | |
| Mg - मैग्नीशियम | |
| Al - एल्युमिनियम | मध्यम क्रियाशील भाप/तनु अम्ल से अभिक्रिया |
| Zn - जिंक | |
| Fe - आयरन | |
| Pb - लेड | |
| H - हाइड्रोजन | संदर्भ बिंदु |
| Cu - तांबा | कम क्रियाशील तनु अम्ल से अभिक्रिया नहीं |
| Ag - चांदी | |
| Au - सोना | |
| Pt - प्लैटिनम |
💡 याद करने का तरीका
"KaNa Ca Mg Al Zn Fe Pb H Cu Ag Au Pt""काना कामगार अल जन फीपब है, कूआग औ प्ले"
6. आयनिक यौगिक (Ionic Compounds)
📌 आयनिक यौगिक
धातु से अधातु में इलेक्ट्रॉन के स्थानांतरण से बने यौगिकों को आयनिक यौगिक या वैद्युत संयोजक यौगिक कहते हैं।
📝 NaCl का निर्माण:
Na → Na⁺ + e⁻ (इलेक्ट्रॉन त्याग)Cl + e⁻ → Cl⁻ (इलेक्ट्रॉन ग्रहण)
Na⁺ + Cl⁻ → NaCl (आयनिक बंध)
आयनिक यौगिकों के गुण:
- भौतिक अवस्था: ठोस, कठोर, भंगुर
- गलनांक/क्वथनांक: उच्च (प्रबल आयनिक बंध के कारण)
- विलेयता: जल में घुलनशील
- विद्युत चालकता: ठोस में कुचालक, गलित/जलीय में सुचालक
7. धातुओं की प्राप्ति (Extraction)
📌 परिभाषाएं
खनिज (Mineral): पृथ्वी में प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले तत्व या यौगिक।अयस्क (Ore): वे खनिज जिनसे धातु का लाभदायक निष्कर्षण संभव हो।
गैंग (Gangue): अयस्क में उपस्थित अशुद्धियां।
| धातु | अयस्क | रासायनिक सूत्र |
|---|---|---|
| आयरन | हेमेटाइट | Fe₂O₃ |
| एल्युमिनियम | बॉक्साइट | Al₂O₃·2H₂O |
| तांबा | कॉपर पाइराइट | CuFeS₂ |
| जिंक | जिंक ब्लैंड | ZnS |
भर्जन और निस्तापन:
भर्जन (Roasting): सल्फाइड अयस्क को वायु में गर्म करना
2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂
निस्तापन (Calcination): कार्बोनेट अयस्क को वायु की अनुपस्थिति में गर्म करना
ZnCO₃ → ZnO + CO₂
थर्माइट अभिक्रिया: Fe₂O₃ + 2Al → 2Fe + Al₂O₃ + ऊष्मा
2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂
निस्तापन (Calcination): कार्बोनेट अयस्क को वायु की अनुपस्थिति में गर्म करना
ZnCO₃ → ZnO + CO₂
थर्माइट अभिक्रिया: Fe₂O₃ + 2Al → 2Fe + Al₂O₃ + ऊष्मा
8. संक्षारण (Corrosion)
📌 संक्षारण की परिभाषा
जब धातुएं लंबे समय तक आर्द्र वायु (नमी + O₂ + CO₂) के संपर्क में रहती हैं तो उनकी सतह पर एक परत जम जाती है। इसे संक्षारण कहते हैं।
| धातु | संक्षारण उत्पाद | रंग |
|---|---|---|
| लोहा | जंग (Fe₂O₃·xH₂O) | भूरा-लाल |
| तांबा | कॉपर कार्बोनेट | हरा |
| चांदी | सिल्वर सल्फाइड (Ag₂S) | काला |
संक्षारण रोकने के उपाय:
- पेंटिंग/ग्रीसिंग - नमी से बचाव
- गैल्वेनाइजिंग - जिंक की परत चढ़ाना
- इलेक्ट्रोप्लेटिंग - क्रोमियम/निकल चढ़ाना
- मिश्र धातु - स्टेनलेस स्टील बनाना
9. मिश्र धातु (Alloys)
📌 परिभाषा
दो या दो से अधिक धातुओं का या धातु और अधातु का समांगी मिश्रण मिश्र धातु कहलाता है।
| मिश्र धातु | संघटन | उपयोग |
|---|---|---|
| स्टेनलेस स्टील | Fe + Cr + Ni + C | बर्तन, औजार |
| पीतल (Brass) | Cu + Zn | बर्तन, सजावट |
| कांसा (Bronze) | Cu + Sn | मूर्तियां, पदक |
| सोल्डर | Pb + Sn | वेल्डिंग |
| 22 कैरेट सोना | Au + Cu/Ag | आभूषण |
💡 24 कैरेट सोना
24 कैरेट = शुद्ध सोना (100%)22 कैरेट = 22/24 × 100 = 91.67% सोना + 8.33% Cu/Ag
10. महत्वपूर्ण प्रश्न
Q1. सोडियम को केरोसिन में क्यों रखते हैं?
उत्तर: सोडियम अत्यधिक क्रियाशील है और वायु की ऑक्सीजन व नमी से तुरंत अभिक्रिया कर लेता है। यह आग भी पकड़ सकता है। इसलिए इसे केरोसिन में डुबोकर रखते हैं।
Q2. आयनिक यौगिक ठोस अवस्था में विद्युत का चालन क्यों नहीं करते?
उत्तर: ठोस अवस्था में आयन स्थिर होते हैं और गति नहीं कर सकते। विद्युत चालन के लिए आयनों की गति आवश्यक है जो गलित या जलीय अवस्था में ही संभव है।
Q3. संक्षारण क्या है? इसे रोकने के दो उपाय बताइए।
उत्तर: धातुओं का आर्द्र वायु से क्रिया करके सतह पर परत बनाना संक्षारण है।
उपाय: (1) पेंटिंग/ग्रीसिंग (2) गैल्वेनाइजिंग (जिंक परत)
उपाय: (1) पेंटिंग/ग्रीसिंग (2) गैल्वेनाइजिंग (जिंक परत)
🎯 MCQ (बहुविकल्पीय प्रश्न)
1. कमरे के ताप पर द्रव धातु है:
(a) सोडियम (b) पारा (c) गैलियम (d) लेड
✓ उत्तर: (b) पारा
2. सबसे अधिक आघातवर्ध्य धातु है:
(a) लोहा (b) तांबा (c) सोना (d) एल्युमिनियम
✓ उत्तर: (c) सोना
3. विद्युत का सुचालक अधातु है:
(a) सल्फर (b) फॉस्फोरस (c) ग्रेफाइट (d) हीरा
✓ उत्तर: (c) ग्रेफाइट
4. बॉक्साइट किसका अयस्क है:
(a) Fe (b) Cu (c) Al (d) Zn
✓ उत्तर: (c) Al
5. पीतल किसकी मिश्र धातु है:
(a) Cu + Sn (b) Cu + Zn (c) Fe + C (d) Al + Cu
✓ उत्तर: (b) Cu + Zn
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अंतिम अपडेट: 31 दिसम्बर 2025
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