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धातु, अधातु और उपधातु
परिचय
रसायन विज्ञान की दुनिया में, विशेष रूप से आवर्त सारणी के तत्वों का पता लगाते समय, हम अक्सर धातु, अधातु और उपधातु के बारे में बात करते हैं। ये तीन श्रेणियाँ हमें तत्वों के गुण और व्यवहार को समझने में मदद करती हैं। ये हमें यह जानने के लिए भी निर्देशित करती हैं कि प्रत्येक तत्व यौगिकों और मिश्रणों के रूप में अन्य तत्वों के साथ कैसे परस्पर प्रभाव डालता है। इस चर्चा में, हम इन श्रेणियों को गहराई से समझेंगे: धातु, अधातु और उपधातु।
धातु क्या हैं?
धातु वे तत्व होते हैं जो आमतौर पर कठोर, चमकदार, तन्य, आघातवर्धनीय और बिजली और गर्मी के अच्छे चालक होते हैं। अधिकांश धातुओं का गलनांक और क्वथनांक ऊँचा होता है। वे आवर्त सारणी के बाएँ और मध्य भागों में पाए जाते हैं। कुछ सामान्य उदाहरण हैं:
- लौह (Fe): इसका उपयोग मशीनरी के निर्माण में किया जाता है।
- तांबा (Cu): इसका उपयोग विद्युत तारों में इसके उत्कृष्ट विद्युत चालकता के कारण किया जाता है।
- सोना (Au): आभूषण के लिए मूल्यवान और कुछ देशों में मौद्रिक प्रणाली का मानक।
धातुओं के गुण
धातुओं के कुछ सामान्य गुण निम्नलिखित हैं:
- चमक: ताजा कटे या पॉलिश किए जाने पर चमकदार दिखते हैं।
- आघातवर्धनीयता: इन्हें ठोक-पीट कर पतली चादरों में बदला जा सकता है। उदाहरण के लिए, एल्युमिनियम (Al) का उपयोग अक्सर इस गुण के कारण पन्नी बनाने में किया जाता है।
- तन्यता: इन्हें तारों में खींचा जा सकता है। उदाहरण के लिए, तांबा तारों में उपयोग होता है।
- चालकता: वे बिजली और गर्मी के अच्छे चालक होते हैं। इसी कारण धातुओं का उपयोग बर्तन और विद्युत तारों में किया जाता है।
- घनत्व: उनका घनत्व अधिक होता है, जिसका अर्थ है कि वे अपने आकार के लिए भारी होते हैं।
- गलनांक और क्वथनांक: अधिकांश धातुओं का गलनांक और क्वथनांक उच्च होता है।
अधातु क्या हैं?
अधातु वे तत्व होते हैं जो आमतौर पर धातुओं के गुणों के विपरीत गुण प्रदर्शित करते हैं। वे आवर्त सारणी के दाहिने ओर पाए जाते हैं। अधातु कमरे के तापमान पर गैस, तरल या ठोस हो सकते हैं। सामान्य उदाहरण हैं:
- ऑक्सीजन (O2): अधिकांश जीवित जीवों में श्वसन के लिए आवश्यक।
- कार्बन (C): सभी ज्ञात जीव रूपों में पाया जाता है और कार्बनिक रसायन का आधार है।
- हीलियम (He): यह गुब्बारों में उपयोग होता है क्योंकि यह हवा से हल्का होता है।
अधातुओं के गुण
निम्नलिखित अधातुओं में आमतौर पर पाए जाने वाले गुण हैं:
- चमक की कमी: वे चमकदार नहीं होते। ठोस अधातु जैसे कि कार्बन मटमैले होते हैं।
- ठोस रूप में भंगुरता: वे ठोकने पर टूट या चटक सकते हैं, जबकि धातु मोड़ सकती है।
- खराब चालक: अधातु गर्मी या बिजली का अच्छा संचालन नहीं करते। उदाहरण के लिए, रबर का उपयोग विद्युत तारों के लिए इंसुलेटर के रूप में किया जाता है।
- विविध अवस्थाएँ: वे कमरे के तापमान पर विभिन्न अवस्थाओं में हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, ब्रोमीन एक तरल है, ऑक्सीजन एक गैस है, और कार्बन एक ठोस है।
उपधातु क्या हैं?
उपधातुओं में धातु और अधातु के बीच के गुण होते हैं। वे आवर्त सारणी में धातु और अधातु के बीच पाए जाते हैं। उपधातु धात्विक या अधात्विक विधियों में व्यवहार कर सकते हैं जोकि परिस्थितियों पर निर्भर करता है। कुछ सामान्य उदाहरण हैं:
- सिलिकॉन (Si): अर्धचालक और कंप्यूटर चिप्स बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।
- बोरॉन (B): मजबूत और हल्के वजन वाली सामग्री बनाने के लिए उपयोग होता है।
- आर्सेनिक (As): पूर्व में कीटनाशकों में उपयोग किया जाता था, इसके विषैले होने के कारण इसका उपयोग अब बहुत ही नियंत्रित किया गया है।
उपधातुओं के गुण
कुछ विशेष उपधातु गुण निम्नलिखित हैं:
- अर्धचालक: वे बिजली का संचालन अधातु से बेहतर कर सकते हैं, लेकिन धातु के समान नहीं। वे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोगी होते हैं।
- चर प्रतिक्रिया क्षमता: उपधातु धात्विक या अधात्विक तरीके से प्रतिक्रिया कर सकते हैं, जोकि प्रतिक्रिया के प्रकार पर निर्भर है। उदाहरण के लिए, बोरॉन सोडियम के साथ प्रतिक्रिया करते समय अधात्विक व्यवहार करता है, लेकिन फ्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करते समय धात्विक।
- मध्यम गुण: वे धातु और अधातु के बीच के गुण प्रदर्शित कर सकते हैं, जैसे कि चमकदार लेकिन भंगुर होना।
धातु, अधातु और उपधातुओं का तुलनात्मक विश्लेषण
यहाँ धातु, अधातु, और उपधातु के गुणों का एक सरल तुलना तालिका है:
| गुण | धातु | अधातु | उपधातु | |----------------|-------------|--------------|---------------| | उपस्थिति | चमकदार | मटमैला | चमकदार या मटमैला| | आघातवर्धनीयता | आघातवर्धनीय| भंगुर | भंगुर | | चालकता | अच्छी | खराब | अर्धचालक | | कमरे के तापमान पर अवस्था| अधिकांशतः ठोस | ठोस, तरल या गैस | अधिकांशतः ठोस | | घनत्व | उच्च घनत्व | निम्न घनत्व | मध्यम घनत्व | | गलनांक/क्वथनांक| उच्च | कम | मध्यम |
तत्वों, यौगिकों, और मिश्रणों में भूमिका
धातु, अधातु, और उपधातु को समझना यह भी मदद करता है कि वे यौगिकों और मिश्रणों कैसे बनाते हैं। आइए देखें:
तत्व
एक तत्व एक शुद्ध पदार्थ होता है जो केवल एक प्रकार के परमाणु को शामिल करता है। तत्वों के उदाहरणों में लौह (Fe), हाइड्रोजन (H2), और सिलिकॉन (Si) शामिल हैं।
यौगिक
यौगिक एक पदार्थ है जो तब बनता है जब दो या दो से अधिक तत्व रासायनिक रूप से एक साथ जुड़ जाते हैं। यौगिक के गुण उसके अवयव तत्वों के गुणों से अलग होते हैं। उदाहरण के लिए:
- जल (H2O): हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का बना यौगिक।
- नमक (NaCl): सोडियम और क्लोरीन से बना यौगिक।
- कार्बन डाइऑक्साइड (CO2): कार्बन और ऑक्सीजन से बना।
मिश्रण
मिश्रण ऐसे पदार्थ होते हैं जो दो या दो से अधिक भिन्न पदार्थों से बने होते हैं जोकि रासायनिक रूप से बंधे नहीं होते। यौगिकों के विपरीत, उन्हें भौतिक साधनों द्वारा अलग किया जा सकता है। उदाहरण शामिल हैं:
- हवा: विभिन्न गैसों जैसे ऑक्सीजन और नाइट्रोजन का मिश्रण।
- रेत और पानी: एक मिश्रण जिसमें रेत के कण पानी में विस्तारित होते हैं।
- सलाद: विभिन्न सब्जियों और सामग्री का मिश्रण।
संक्षेप में, धातु, अधातु, और उपधातु के विशिष्ट गुणों को समझना रसायन विज्ञान की मूल बातें जानने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। चाहे हम तत्वों, यौगिकों या मिश्रणों की बात कर रहे हों, उनकी संरचना और उनके इंटरेक्शन भी अक्सर इन तीन श्रेणियों के तत्वों के मौलिक गुणों और व्यवहारों पर वापस जाते हैं।