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जंग [Corrosion]

मिश्र [Alloys]

मिश्र धातु अन्य धातुओं या अधातुओं के साथ धातु के सजातीय मिश्रण होते हैं। मिश्र धातु निर्माण सामग्री के वांछनीय गुणों को बढ़ाता है, जैसे कठोरता, तन्य शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध।


कुछ मिश्र धातुओं के उदाहरण:

पीतल: तांबा और जस्ता

कांस्य: तांबा और टिन

मिलाप: सीसा और टिन

अमलगम: पारा और अन्य धातु

metals and non-metals class 10 notes

जंग [Corrosion]

आसपास के वातावरण में नमी, हवा या रसायनों की क्रिया से आमतौर पर धातु की सामग्री का क्रमिक क्षरण।

जंग लगना:

4Fe(s)+3O2(from air)+xH2O(moisture)→2Fe2O3xH2O(rust)


तांबे का क्षरण:

Cu(s)+H2O(moisture)+CO2(from air)→CuCO3.Cu(OH)2(green)


चांदी का क्षरण:

Ag(s)+H2S(from air)→Ag2S(black)+H2(g)


जंग की रोकथाम [Prevention of Corrosion]

निवारण:

1. पेंट या तेल या ग्रीस से कोटिंग: धातु की सतहों पर पेंट या तेल या ग्रीस लगाने से हवा और नमी नहीं रहती है।


2. मिश्र धातु: मिश्र धातु जंग के लिए अधिक प्रतिरोधी है। उदाहरण: स्टेनलेस स्टील।


3. गैल्वनाइजेशन: यह लोहे की वस्तुओं पर पिघले हुए जस्ता को लेप करने की एक प्रक्रिया है। जिंक एक सुरक्षात्मक परत बनाता है और जंग को रोकता है।


4. इलेक्ट्रोप्लेटिंग: यह विद्युत प्रवाह के उपयोग द्वारा एक धातु को दूसरे के साथ कोटिंग करने की एक विधि है। यह विधि न केवल सुरक्षा प्रदान करती है बल्कि धातु की उपस्थिति को भी बढ़ाती है।

उदाहरण: चांदी चढ़ाना, निकल चढ़ाना।


5. बलि संरक्षण: मैग्नीशियम लोहे की तुलना में अधिक प्रतिक्रियाशील है। जब यह लोहे या स्टील से बनी वस्तुओं पर लेप किया जाता है, तो यह कैथोड के रूप में कार्य करता है, लोहे के बजाय प्रतिक्रिया (बलिदान) करता है और वस्तुओं की रक्षा करता है।

physical properties of metals and non-metals class 10


धातुओं के भौतिक गुण [physical properties of metals]

  •  कठोर और उच्च तन्यता ताकत है
  • कमरे के तापमान पर ठोस
  • सोनोरस
  • ऊष्मा और बिजली के सुचालक
  • निंदनीय, यानी पीटा जा सकता है पतली चादरों में
  • तन्य, अर्थात पतले तारों में खींचा जा सकता है
  • उच्च गलनांक और क्वथनांक (सीज़ियम (Cs) और गैलियम (Ga) को छोड़कर)
  • सघन, (क्षार धातुओं को छोड़कर)। ऑस्मियम - उच्चतम घनत्व और लिथियम - न्यूनतम घनत्व
  • चमकदार
  • सिल्वर-ग्रे रंग, (सोने और तांबे को छोड़कर)


Non-metals

अधातु वे तत्व हैं जो धातुओं के गुणों को प्रदर्शित नहीं करते हैं।


अधातुओं के भौतिक गुण [Physical Properties of Non-metals]

  • कमरे के तापमान पर ठोस, तरल और गैसों के रूप में होता है
  • नाज़ुक
  • गैर लचीला
  • अटल
  • नॉन-सोनोरस
  • गर्मी और बिजली के कुचालक

भौतिक गुणों में अपवाद [Exceptions in Physical Properties]

  • क्षार धातुओं (Na, K, Li) को चाकू से काटा जा सकता है।
  • पारा एक तरल धातु है।
  • सीसा और पारा ऊष्मा के कुचालक हैं।
  • तापमान में मामूली बदलाव के लिए पारा महत्वपूर्ण रूप से फैलता है।
  • गैलियम और सीज़ियम का गलनांक बहुत कम होता है।
  • आयोडीन अधातु है लेकिन इसमें चमक होती है।
  • ग्रेफाइट बिजली का संचालन करता है।
  • हीरा गर्मी का संचालन करता है और इसका गलनांक बहुत अधिक होता है।


chemical properties of metals and non-metals class 10

धातुओं के रासायनिक गुण [Chemical Properties of Metals]

  • क्षार धातुएं (Li, Na, K, आदि) पानी और ऑक्सीजन या वायु के साथ तीव्रता से प्रतिक्रिया करती हैं।
  • Mg गर्म जल के साथ अभिक्रिया करता है।
  • Al, Fe और Zn भाप से अभिक्रिया करते हैं।
  • Cu, Ag, Pt, Au जल या तनु अम्ल के साथ अभिक्रिया नहीं करते हैं।


ऑक्सीजन के साथ धातुओं की प्रतिक्रिया (हवा में जली हुई) [Reaction of Metals with Oxygen (Burnt in Air)]

धातु + ऑक्सीजन → धातु ऑक्साइड (मूल)

Na और K को मिट्टी के तेल में डुबो कर रखा जाता है क्योंकि वे हवा के साथ जोरदार प्रतिक्रिया करते हैं और आग पकड़ लेते हैं।

4K(s)+O2(g)→2K2O(s) (जोरदार प्रतिक्रिया)

Mg, Al, Zn, Pb हवा के साथ धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करते हैं और एक सुरक्षात्मक परत बनाते हैं जो जंग को रोकता है।

2Mg(s)+O2(g)→2MgO(s)  (Mg सफेद चमकदार रोशनी से जलता है)

4Al(s)+3O2(g)→2Al2O3(s)

चांदी, प्लेटिनम और सोना हवा के साथ जलते या प्रतिक्रिया नहीं करते हैं।


धातुओं के मूल ऑक्साइड [metals and non-metals class 10 notes : Basic Oxides of Metals]

कुछ धात्विक ऑक्साइड जल में घुलकर क्षार बनाते हैं। इनका जलीय विलयन लाल लिटमस को नीला कर देता है।


Na2O(s)+H2O(l)→2NaOH(aq)
K2O(s)+H2O(l)→2KOH(aq)


धातुओं के उभयधर्मी ऑक्साइड [ Amphoteric Oxides of Metals]

उभयधर्मी ऑक्साइड धातु के ऑक्साइड होते हैं जो अम्ल और क्षार दोनों के साथ प्रतिक्रिया करके नमक और पानी बनाते हैं।

For example – Al2O3, ZnO, PbO, SnO
Al2O3(s)+6HCl(aq)→2AlCl3(aq)+3H2O(l)
Al2O3(s)+2NaOH(aq)→2NaAlO2(aq)+H2O(l)
ZnO(s)+2HCl(aq)→ZnCl2(aq)+H2O(l)
ZnO(s)+2NaOH(aq)→Na2ZnO2(aq)+H2O(l)


प्रतिक्रियाशीलता श्रृंखला [class 10 science chapter 3 notes in hindi : Reactivity Series]

नीचे दी गई तालिका धातुओं की उच्च कोटि से निम्न कोटि की अभिक्रियाशीलता को दर्शाती है।


class 10 science chapter 3 notes in hindi
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जल या भाप के साथ धातुओं की अभिक्रिया [Reaction of Metals with Water or Steam]

धातु + जल → मेटलहाइड्रॉक्साइड या मेटलऑक्साइड + हाइड्रोजन


2Na+2H2O(cold)→2NaOH+H2+heat
Ca+2H2O(cold)→Ca(OH)2+H2
Mg+2H2O(hot)→Mg(OH)2+H2
2Al+3H2O(steam)→Al2O3+3H2
Zn+H2O(steam)→ZnO+H2
3Fe+4H2O(steam)→Fe3O4+4H2


धातुओं की अम्ल के साथ अभिक्रिया [Reaction of Metals with Acid]

Metal+diluteacid→Salt+Hydrogengas
2Na(s)+2HCl(dilute)→2NaCl(aq)+H2(g)
2K(s)+H2SO4(dilute)→K2SO4(aq)+H2(g)


केवल Mg और Mn, अत्यधिक तनु नाइट्रिक अम्ल के साथ अभिक्रिया करके हाइड्रोजन गैस मुक्त करते हैं।

Mg(s)+2HNO3(dilute)→Mg(NO3)2(aq)+H2(g)
Mn(s)+2HNO3(dilute)→Mn(NO3)2(aq)+H2(g)


विस्थापन प्रतिक्रिया [Displacement Reaction : metals and non-metals class 10 notes]

अधिक क्रियाशील तत्व कम क्रियाशील तत्व को उसके यौगिक या विलयन से विस्थापित कर देता है।


धातुएँ अन्य धातु लवणों के विलयन से किस प्रकार अभिक्रिया करती हैं

धातु A+धातु B का लवण → धातु A का लवण + धातु B


Fe(s)+CuSO4(aq)→FeSO4(aq)+Cu(s)


Cu(s)+2AgNO3(aq)→Cu(NO3)(aq)+2Ag(s)


क्षारों के साथ धातुओं की अभिक्रिया

क्षार+धातु → लवण+हाइड्रोजन

2NaOH(aq)+Zn(s) → Na2ZnO2(aq)+H2(g)


2NaOH(aq)+2Al(s)+2H2O(l) → 2NaAlO2(aq)+2H2(g)


धातुओं और अधातुओं का निष्कर्षण [Extraction of Metals and Non-Metals]

विस्थापन प्रतिक्रिया के अनुप्रयोग

विस्थापन अभिक्रिया के उपयोग


धातुओं का निष्कर्षण

स्टील का निर्माण

दीमक प्रतिक्रिया:  Al(s)+Fe2O3(s) → Al2O3+Fe(molten)

थर्माइट रिएक्शन का उपयोग रेलवे ट्रैक, मशीन के टूटे हुए पुर्जों आदि की वेल्डिंग में किया जाता है।


धातुओं की घटना [ Occurrence of Metals]

अधिकांश तत्व, विशेष रूप से धातु, प्रकृति में अन्य तत्वों के साथ संयुक्त अवस्था में पाए जाते हैं। धातुओं के इन सभी यौगिकों को खनिज कहते हैं। लेकिन उनमें से कुछ ही उस धातु के व्यवहार्य स्रोत हैं। ऐसे स्रोतों को अयस्क कहा जाता है।

औ, पीटी - मूल या मुक्त अवस्था में मौजूद हैं।


धातुओं का निष्कर्षण [extraction of metals class 10]


metals and non-metals class 10 notes
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उच्च प्रतिक्रियाशीलता की धातुएँ - Na, K, Mg, Al।

मध्यम प्रतिक्रियाशीलता की धातुएँ - Fe, Zn, Pb, Sn।

कम प्रतिक्रियाशीलता की धातुएँ - Cu, Ag, Hg


धातुओं के निष्कर्षण के बारे में अधिक जानने के लिए, यहाँ जाएँ।


भूनना [Roasting]

अधिक वायु की उपस्थिति में प्रबलता से गर्म करने पर सल्फाइड अयस्कों को ऑक्साइड में परिवर्तित करता है।

यह वाष्पशील अशुद्धियों को भी दूर करता है।

2ZnS(s)+3O2(g)+हीट→2ZnO(s)+2SO2(g)


पकाना [Calcination]

सीमित वायु की उपस्थिति में प्रबलता से गर्म करने पर कार्बोनेट तथा जलयोजित अयस्कों को ऑक्साइड में परिवर्तित करता है। यह वाष्पशील अशुद्धियों को भी दूर करता है।


ZnCO3(s)+heat→ZnO(s)+CO2(g)


CaCO3(s)+heat→CaO(s)+CO2(g)

Al2O3.2H2O(s)+heat→2Al2O3(s)+2H2O(l)

2Fe2O3.3H2O(s)+heat→2Fe2O3(s)+3H2O(l)


प्रतिक्रियाशीलता श्रृंखला में कम धातु निकालना [Extracting Metals Low in Reactivity Series]

स्व-अपचयन द्वारा- जब कम विद्युत धनात्मक धातुओं जैसे Hg, Pb, Cu आदि के सल्फाइड अयस्कों को हवा में गर्म किया जाता है, तो अयस्क का एक भाग ऑक्साइड में परिवर्तित हो जाता है जो फिर शेष सल्फाइड अयस्क के साथ अभिक्रिया करके कच्चा धातु देता है और सल्फर डाइऑक्साइड। इस प्रक्रिया में, किसी बाहरी कम करने वाले एजेंट का उपयोग नहीं किया जाता है।


1. 2HgS(Cinnabar)+3O2(g)+heat→2HgO(crude metal)+2SO2(g)


2HgO(s)+heat→2Hg(l)+O2(g)


2. Cu2S(Copperpyrite)+3O2(g)+heat→2Cu2O(s)+2SO2(g)


2Cu2O(s)+Cu2S(s)+heat→6Cu(crude metal)+SO2(g)


3. 2PbS(Galena)+3O2(g)+heat→2PbO(s)+2SO2(g)


PbS(s)+2PbO(s)→2Pb(crudemetal)+SO2(g)


प्रतिक्रियाशीलता श्रृंखला के मध्य में धातुओं का निष्कर्षण [Extracting Metals in the Middle of Reactivity Series]

गलाने - इसमें भुना हुआ या कैलक्लाइंड अयस्क (धातु ऑक्साइड) को एक उपयुक्त कम करने वाले एजेंट के साथ उच्च तापमान पर गर्म करना शामिल है। कच्चा धातु अपनी गलित अवस्था में प्राप्त होता है।

Fe2O3+3C(coke)→2Fe+3CO2


एल्युमिनोथर्मिक प्रतिक्रिया - जिसे गोल्डश्मिट प्रतिक्रिया के रूप में भी जाना जाता है, एक अत्यधिक एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया है जिसमें आमतौर पर Fe और Cr के धातु ऑक्साइड को एल्यूमीनियम के साथ उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है।

Fe2O3+2Al→Al2O3+2Fe+heat
Cr2O3+2Al→Al2O3+2Cr+heat


प्रतिक्रियाशीलता श्रृंखला के शीर्ष की ओर धातुओं का निष्कर्षण [class 10 science chapter 3 notes in hindi : Extraction of Metals Towards the Top of the Reactivity Series]

इलेक्ट्रोलाइटिक कमी:


1. डाउन की प्रक्रिया: पिघला हुआ NaCl एक विशेष उपकरण में इलेक्ट्रोलाइज्ड होता है।


कैथोड पर (कमी):

Na+(molten)+e→Na(s)

धातु जमा है।


एनोड (ऑक्सीकरण) पर:

2Cl(molten)→Cl2(g)+2e

क्लोरीन गैस मुक्त होती है।


2. हॉल की प्रक्रिया: पिघला हुआ एल्यूमिना और एक फ्लोराइड विलायक का मिश्रण आमतौर पर क्रायोलाइट, (Na3AlF6) इलेक्ट्रोलाइज्ड होता है।


कैथोड पर (कमी):

2Al3++6e→ 2Al(s)

धातु जमा है।


एनोड (ऑक्सीकरण) पर:

6O2– → 3O2(g)+12e

ऑक्सीजन गैस मुक्त होती है।


अयस्क का संवर्धन [Enrichment of Ores]

इसका अर्थ है विभिन्न भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं के माध्यम से अयस्क से अशुद्धियों या गैंग को हटाना। किसी विशेष अयस्क के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीक अयस्क और गैंग के गुणों में अंतर पर निर्भर करती है।


धातुओं का शोधन [Refining of Metals]

धातुओं का शोधन - कच्चे धातु से अशुद्धियों या गैंग को हटाना। यह धातु विज्ञान में अंतिम चरण है और धातु और गैंग्यू के गुणों के बीच के अंतर पर आधारित है।


इलेक्ट्रोलाइटिक रिफाइनिंग

तांबा, जस्ता, निकल, चांदी, टिन, सोना आदि धातुओं को इलेक्ट्रोलाइटिक रूप से परिष्कृत किया जाता है।

एनोड: अशुद्ध या कच्चा धातु

कैथोड: शुद्ध धातु की एक पतली पट्टी

इलेक्ट्रोलाइट: धातु नमक का जलीय घोल


एनोड (ऑक्सीकरण) से: धातु आयनों को घोल में छोड़ा जाता है

कैथोड पर (कमी): घोल से धातु की बराबर मात्रा जमा की जाती है

एनोड के तल पर अशुद्धियाँ जमा होती हैं।


क्यों प्रश्न

इलेक्ट्रोनिक विन्यास


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धातु और अधातु कैसे प्रतिक्रिया करते हैं [How Do Metals and Nonmetals React]

धातुएँ संयोजकता इलेक्ट्रॉन खो देती हैं और धनायन बनाती हैं।

अधातु उन इलेक्ट्रॉनों को अपने संयोजकता कोश में ग्रहण कर ऋणायन बनाते हैं।

धनायन और आयन मजबूत इलेक्ट्रोस्टैटिक बल द्वारा एक दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं, इस प्रकार एक आयनिक बंधन बनाते हैं।

उदाहरण के लिए: कैल्शियम क्लोराइड में, आयनिक बंधन विपरीत आवेशित कैल्शियम और क्लोराइड आयनों द्वारा बनता है।

कैल्शियम परमाणु 2 इलेक्ट्रॉनों को खो देता है और निकटतम महान गैस (Ar) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास प्राप्त करता है। ऐसा करने पर उसे +2 का शुद्ध शुल्क प्राप्त होता है।


दो क्लोरीन परमाणु एक-एक इलेक्ट्रॉन लेते हैं, इस प्रकार -1 (प्रत्येक) का चार्ज प्राप्त करते हैं और निकटतम महान गैस (Ar) का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास प्राप्त करते हैं।


आयनिक यौगिक [class 10 science chapter 3 notes in Hindi : Ionic Compounds]

विपरीत आवेशित आयनों के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण यौगिक को एक साथ रखते हैं।

उदाहरण: MgCl2, CaO, MgO, NaCl आदि।


आयनिक यौगिक के गुण [Properties of Ionic Compound]

आयनिक यौगिक


आमतौर पर क्रिस्टलीय ठोस (आयनों से बने) होते हैं।

उच्च गलनांक और क्वथनांक हैं।

जलीय घोल में और पिघलने पर बिजली का संचालन करें।

ज्यादातर पानी और ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में घुलनशील होते हैं।



भौतिक प्रकृति [Physical Nature]

आयनिक ठोस आमतौर पर नियमित, अच्छी तरह से परिभाषित क्रिस्टल संरचनाओं में मौजूद होते हैं।


आयनिक यौगिकों का विद्युत चालन [metals and non-metals class 10 notes : Electric Conduction of Ionic Compounds]

जब आयन मुक्त हो जाते हैं और आवेश वाहक के रूप में कार्य करते हैं, तो आयनिक यौगिक गलित या जलीय अवस्था में विद्युत का संचालन करते हैं।

ठोस रूप में, आयनों को आकर्षण के इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों द्वारा दृढ़ता से रखा जाता है और वे स्थानांतरित करने के लिए स्वतंत्र नहीं होते हैं; इसलिए बिजली का संचालन न करें।


metals and non-metals class 10 notes in Hindi
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उदाहरण के लिए, NaCl जैसे आयनिक यौगिक ठोस होने पर बिजली का संचालन नहीं करते हैं लेकिन जब पानी में या पिघली हुई अवस्था में घुल जाते हैं, तो यह बिजली का संचालन करेगा।


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आयनिक यौगिकों के गलनांक और क्वथनांक [Melting and Boiling Points of Ionic Compounds]

आयनिक यौगिकों में, आयनों के बीच मजबूत इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों को तोड़ने के लिए उच्च मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, एक आयनिक यौगिक का गलनांक और क्वथनांक आमतौर पर बहुत अधिक होता है।


आयनिक यौगिकों की घुलनशीलता


आयनों के पानी से अलग होने के कारण अधिकांश आयनिक यौगिक पानी में घुलनशील होते हैं। यह पानी की ध्रुवीय प्रकृति के कारण होता है।

उदाहरण के लिए, NaCl एक 3-डी नमक क्रिस्टल है जो Na+ और Cl− आयनों से बना होता है जो इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण बलों के माध्यम से एक साथ बंधे होते हैं। जब NaCl का एक क्रिस्टल पानी के संपर्क में आता है, तो पानी के अणुओं के आंशिक धनात्मक आवेश वाले सिरे Cl− आयनों के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, जबकि पानी के अणुओं का ऋणात्मक आवेशित सिरा Na+ आयनों के साथ परस्पर क्रिया करता है। आयनों और पानी के अणुओं के बीच यह आयन-द्विध्रुवीय अंतःक्रिया क्रिस्टल के भीतर आकर्षण के मजबूत इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों को तोड़ने और अंततः क्रिस्टल की घुलनशीलता में सहायता करती है।


धातु और अधातु पर अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न [Frequently Asked Questions on metals and non-metals class 10 notes]

  • एक छात्र एक प्रयोग करता है जिसमें उसने सिल्वर नाइट्रेट के घोल में एक तांबे की कुंडल डुबोई। इस प्रयोग से क्या देखा जाएगा?

तांबे की कुंडल की सतह पर चांदी की ग्रे रंग की परत दिखाई देती है।


  • एक छात्र हवा में मैग्नीशियम रिबन जलाने का एक प्रयोग करता है। एक रासायनिक प्रतिक्रिया होती है और परिणामस्वरूप, एक सफेद पाउडर X एक चमकदार सफेद रोशनी के साथ बनता है। जलीय विलयन से लिटमस पेपर का रंग बदल जाता है?

मैग्नीशियम जैसी धातुओं के ऑक्साइड क्षारीय प्रकृति के होते हैं। इसलिए, जलीय घोल लाल लिटमस को नीले रंग में बदल देगा।


  • दो तत्वों A और B के परमाणु क्रमांक क्रमशः 12 और 8 हैं। जब वे संयुक्त होते हैं तो किस प्रकार का यौगिक बनता है?

बनने वाला यौगिक AB है जो कि आयनिक प्रकृति का है। जैसा कि हम जानते हैं, एक आयनिक यौगिक एक रासायनिक यौगिक है जिसमें आयनों को इलेक्ट्रोस्टैटिक बल द्वारा एक साथ रखा जाता है। दो तत्वों A और B का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास क्रमशः 2, 8, 2 और 2, 6 है। उनके इलेक्ट्रॉनिक विन्यास से, हम देखते हैं कि ए (मैग्नीशियम) एक धातु है और बी (ऑक्सीजन) एक गैर-धातु है, जिससे ए अपने वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को खो देता है और एक धनायन बनाता है जबकि बी उन इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करता है और एक आयन बनाता है। ये विपरीत आवेशित आयन इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों के कारण करीब आते हैं और एक आयनिक यौगिक (MgO) बनता है।

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