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धातु और अधातु
रसायन विज्ञान के अध्ययन में तत्वों को दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित किया गया है: धातु और अधातु। धातु और अधातु के बीच के अंतर को समझना रसायन विज्ञान के अध्ययन और यह समझने के लिए मौलिक है कि विभिन्न पदार्थ कैसे अंतःक्रिया करते हैं और यौगिक बनाते हैं। इस लेख में, हम धातु और अधातु के गुणों, विशेषताओं और उदाहरणों का अन्वेषण करेंगे।
धातु क्या हैं?
धातु वे तत्व हैं जो सामान्यतः कठोर, चमकदार, तन्य और बिजली और ऊष्मा के अच्छे चालक होते हैं। अधिकांश धातुएँ कमरे के तापमान पर ठोस होती हैं, केवल पारा तरल होता है। धातु प्रतिक्रियाओं में इलेक्ट्रॉनों को खो देती हैं और धनायन बनाती हैं। आवर्त सारणी के बाँये हाथ की ओर धातुएँ दिखाई देती हैं।
धातुओं के गुण
धातुओं के विशिष्ट भौतिक और रासायनिक गुण होते हैं, जिनके आधार पर उन्हें पहचाना और वर्गीकृत किया जा सकता है। इन गुणों में शामिल हैं:
- चालनशीलता: धातुएँ बिजली और ऊष्मा की उत्कृष्ट संवाहक होती हैं। इसलिए तांबा और एल्युमीनियम जैसी सामग्री का उपयोग विद्युत तारों में किया जाता है।
- चमक: धातुएँ चमकदार होती हैं। इसे धात्विक चमक कहा जाता है और यही कारण है कि आभूषण में धातु का उपयोग किया जाता है।
- तन्यता: धातुओं को बिना टूटे पतली चादरों में खींचा जा सकता है। उदाहरण के लिए, सोने को इतना पतला बनाया जा सकता है कि यह पारदर्शी हो जाता है।
- वहनशीलता: धातुओं को तारों में खींचा जा सकता है। इस संपत्ति का उपयोग केबल्स और अन्य लचीले विद्युत कनेक्शनों को बनाने में आवश्यक है।
- घनत्व: अधिकांश धातुओं का घनत्व उच्च होता है, जिसका अर्थ है कि वे अपने आकार के लिए भारी होती हैं। ऑस्मियम और इरिडियम घनत्व में सबसे अधिक हैं।
- उच्च गलनांक और क्वथनांक: धातुओं का आमतौर पर उच्च गलनांक और क्वथनांक होता है। उदाहरण के लिए, टंगस्टन का गलनांक किसी भी धातु में सबसे अधिक है।
धातुओं के रासायनिक गुण
- प्रतिक्रियाशीलता: धातुएँ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में इलेक्ट्रॉनों को खो देती हैं और धनायन बनती हैं, जैसे सोडियम (
Na
) एक इलेक्ट्रॉन खोकरNa+
बनाता है। - जंग लगना: लोहे जैसी धातुएँ जब पानी और ऑक्सीजन के संपर्क में आती हैं तो धातु का क्षय होता है।
धातुओं के उदाहरण
आइए कुछ सामान्य धातुओं और उनके उपयोग के उदाहरण देखें:
- लोहा (Fe): निर्माण, वाहनों और उपकरणों में उपयोग होता है।
- एल्युमिनियम (Al): हल्का और मजबूत, विमान निर्माण और खाद्य पैकेजिंग में उपयोग होता है।
- तांबा (Cu): इसकी उत्कृष्ट चालनशीलता के कारण विद्युत तारों और पाइपलाइन में उपयोग होता है।
दृश्य उदाहरण: धातु की आंतरिक संरचना
अधातु क्या हैं?
अधातुएँ वे तत्व हैं जिनमें सामान्यतः धातुओं के गुण नहीं होते। ये आवर्त सारणी के दाएँ ओर मिलते हैं। अधातु खराब ऊष्मा और बिजली के चालक होते हैं, और ये तन्य या लचीले नहीं होते। इसके बजाय, ये ठोस अवस्था में भंगुर होते हैं और अधिकांश कमरों के तापमान पर गैस के रूप में मौजूद होते हैं।
अधातुओं के गुण
- खराब चालक: अधातुएँ सामान्यतः ऊष्मा और बिजली की खराब चालक होती हैं। इसी कारण इनका उपयोग इन्सुलेटर के रूप में किया जाता है।
- चमक नहीं: अधातुओं में धात्विक चमक नहीं होती है; इसके बजाय, वे सुस्त दिखाई देते हैं।
- भंगुर: ठोस अधातु, जैसे सल्फर, चोट लगने पर टूट या बिखर जाते हैं।
- निम्न घनत्व: कई अधातुओं का घनत्व धातुओं की अपेक्षा कम होता है।
- निम्न गलनांक और क्वथनांक: अधातुओं के सामान्यतः निम्न गलनांक और क्वथनांक होते हैं। उदाहरण के लिए, ऑक्सिजन का बहुत निम्न क्वथनांक होता है।
अधातुओं के रासायनिक गुण
- विद्युतऋणात्मकता: अधातु इलेक्ट्रॉनों को ग्रहण कर ऋणायन बनाते हैं। उदाहरण के लिए, क्लोरीन इलेक्ट्रॉनों को ग्रहण कर
Cl-
बनाता है। - प्रतिक्रियाशीलता: अधातु अक्सर इलेक्ट्रॉनों को साझा करके सहसंयोजक बंध बनाते हैं।
- दहनकारी अभिकर्ता: ऑक्सीजन जैसी अधातु अच्छी दहनकारी अभिकर्ता होती हैं।
अधातुओं के उदाहरण
यहाँ कुछ सामान्य अधातु और उनके उपयोग हैं:
- ऑक्सीजन (O): अधिकांश जीवों में श्वसन के लिए आवश्यक।
- कार्बन (C): सभी जीव रूपों में पाया जाता है और कार्बनिक रसायन का मूल तत्व है।
- नाइट्रोजन (N): पृथ्वी के वायुमंडल का 78% हिस्सा बनाता है और पौधों और जानवरों में प्रोटीन संश्लेषण में महत्वपूर्ण है।
दृश्य उदाहरण: अधातु की आंतरिक संरचना
धातु और अधातु के बीच अंतर
एक स्पष्ट समझ के लिए, आइए धातुओं और अधातुओं की तुलना करें:
गुण | धातु | अधातु |
---|---|---|
चालनशीलता | ऊष्मा और बिजली के अच्छे संवाहक | खराब चालक |
वहनशीलता | लचीले | भंगुर (जब ठोस) |
कमरे में स्थिति | अधिकतर ठोस (पारा को छोड़कर) | ठोस, द्रव या गैस |
इलेक्ट्रॉन व्यवहार | इलेक्ट्रॉनों को खोने की प्रवृत्ति | इलेक्ट्रॉनों को प्राप्त या साझा करने की प्रवृत्ति |
आभा | चमकदार | मूडी |
मेटलॉइड्स
मेटलॉइड्स या अर्ध-धातुओं के गुण धातु और अधातुओं के बीच में होते हैं। वे आवर्त सारणी में धातुओं और अधातुओं को अलग करने वाली ज़िग-ज़ैग रेखा के साथ पाए जाते हैं। उदाहरण में सिलिकॉन और जर्मेनियम शामिल हैं, जो इलेक्ट्रॉनिक्स में सेमीकंडक्टर्स के रूप में उपयोग किए जाते हैं।
मेटलॉइड्स के गुण और उदाहरण
- सिलिकॉन (Si): इसका इलेक्ट्रॉनिक्स और कंप्यूटर चिप्स में महत्वपूर्ण भूमिका के लिए जाना जाता है।
- आर्सेनिक (As): कुछ धातु मिश्र धातुएँ और सेमीकंडक्टर्स में डोपिंग एजेंट के रूप में उपयोग किया जाता है।
- सेमीकंडक्टिविटी: मेटलॉइड्स बिजली का संचलन अधातुओं से बेहतर कर सकते हैं, लेकिन धातुओं जितना नहीं। उनकी चालनशीलता तापमान और अन्य स्थितियों से प्रभावित हो सकती है।
दृश्य उदाहरण: आवर्त सारणी में मेटलॉइड्स का स्थान
संक्षेप में, धातुओं, अधातुओं और मेटलॉइड्स के बीच के अंतर को समझना आवर्त सारणी और विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं में तत्वों के व्यवहार का अन्वेषण करने में महत्वपूर्ण है। ये मूलभूत वर्गीकरण विभिन्न विज्ञान और उद्योगों के जटिल रासायनिक प्रक्रियाओं और अनुप्रयोगों का अध्ययन करने का आधार बनाते हैं।