धातु और अधातु
पृथ्वी पर सभी पदार्थ तत्वों से बने हैं। तत्वों को उनके गुणों के आधार पर मुख्यतः दो भागों में बाँटा जा सकता है। धातु और गैर-धातु।
आवर्त सारणी के कुल 118 तत्वों में से 91 तत्व धातु हैं जबकि 27 तत्व अधातु हैं।
आवर्त सारणी में धातुएँ बायीं ओर तथा अधातुएँ आवर्त सारणी में दायीं ओर दी गयी हैं।
धातु(Metal )
धातु कठोर पदार्थ होते हैं जो बिजली के अच्छे संवाहक होते हैं और इनमें कई गुण होते हैं जैसे भंगुरता, लचीलापन, कठोरता, आदि।
जो तत्व सामान्य रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान अपने परमाणुओं से एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉनों को छोड़ कर धनायन बन जाते हैं, धातु कहलाते हैं।
धातुओं को शक्ति तत्व भी कहा जाता है। जैसे लोहा, सोना, चाँदी आदि।
धातु और उनके गुण मुख्य
धातु और उनके भौतिक और रासायनिक गुण – वे तत्व जो इलेक्ट्रॉनों को छोड़ कर धनायन प्राप्त करते हैं, धातु कहलाते हैं। आधुनिक आवर्त सारणी में सभी धातुओं को बीच में और बाईं ओर रखा गया है। जो तत्व आवर्त सारणी के सबसे अंत में होते हैं उनमें धातुओं के गुण सबसे अधिक होते हैं। प्राचीन काल में केवल आठ धातुओं की ही जानकारी थी लेकिन वर्तमान में ज्ञात धातुओं की कुल संख्या 90 है।
धातुओं के गुण
धातुएँ कठोरता, तन्यता (तार में खींचे जाने की क्षमता), तन्य शक्ति, घनत्व और क्वथनांक में इतनी व्यापक रूप से भिन्न होती हैं कि उनके और अधातुओं के बीच अंतर की एक निश्चित रेखा नहीं खींची जा सकती। . सबसे कठोर तात्विक धातु क्रोमियम है और सबसे नरम, सीज़ियम। तांबा, सोना, प्लेटिनम और चांदी विशेष रूप से लचीले होते हैं। तीन धातुओं (लिथियम, पोटेशियम और सोडियम) में कमरे के तापमान पर एक ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर से कम घनत्व होता है और इसलिए पानी से हल्का होता है। कुछ अधिक सघन धातुएँ, जो सबसे सघन से शुरू होती हैं, ऑस्मियम, इरिडियम, प्लैटिनम, सोना, टंगस्टन, यूरेनियम, टैंटलम, पारा, हेफ़नियम, लेड और सिल्वर हैं।
कई औद्योगिक उपयोगों के लिए धातुओं के क्वथनांक महत्वपूर्ण हैं। टंगस्टन केवल उच्च तापमान (3,370 डिग्री सेल्सियस) पर फ़्यूज़ या पिघला देता है, जबकि सीज़ियम का क्वथनांक 28.5 डिग्री सेल्सियस होता है। चांदी बिजली की सबसे अच्छी धातु की सुचालक है। प्लूटोनियम और रेडियोधर्मी तत्वों का उपयोग परमाणु हथियारों और परमाणु रिएक्टरों के साथ-साथ पेसमेकर में भी किया जाता है। प्रकृति में पाई जाने वाली कुछ रेडियोधर्मी धातुएँ, उदाहरण के लिए, फ़र्मियम और सीबोर्गियम, परमाणु बमबारी द्वारा निर्मित होती हैं।
धातु के भौतिक गुण निम्नलिखित हैं:
भौतिक गुण उन्हें कई उद्देश्यों के लिए उपयोगी बनाते हैं। उदाहरण के लिए, तांबे का उपयोग बिजली के तार बनाने के लिए किया जाता है, सोने का उपयोग आभूषण बनाने के लिए किया जाता है, स्टेनलेस स्टील से बर्तन बनाए जाते हैं |
धातुएँ अधातुओं के साथ अभिक्रिया करके आयनिक बंध बनाती हैं। उदाहरण के लिए सोडियम क्लोराइड (NaCl)
धातुएँ विद्युत की सुचालक होती हैं, जिसका अर्थ है कि उनमें मौजूद मुक्त गतिमान इलेक्ट्रॉनों के कारण वे बिजली का संचालन कर सकती हैं। तांबे का उपयोग तार के रूप में किया जाता है क्योंकि यह विद्युत का सुचालक होता है।
धातुओं में उच्च गलनांक और उच्च क्वथनांक होता है क्योंकि उनके पास मजबूत धातु बंधन होते हैं।
धातुएँ कठोर होती हैं, इन्हें आसानी से तोड़ा नहीं जा सकता और इन्हें तोड़ने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा और शक्ति की आवश्यकता होती है। लोहे का उपयोग कार, भवन, जहाज आदि बनाने में किया जाता है।
धातुओं का घनत्व उनके उच्च घनत्व के कारण बहुत अधिक होता है। धातुएँ अपने आकार से बहुत भारी होती हैं।
धातुएँ लचीली नहीं होती हैं और उनमें तन्य शक्ति होती है। धातु नहीं खींची जा सकती।
धातुओं के रासायनिक गुण
इलेक्ट्रॉन विन्यास – धातुओं के परमाणु के सबसे बाहरी कोश में आमतौर पर 1 से 3 इलेक्ट्रॉन होते हैं। उदाहरण के लिए, सोडियम, मैग्नीशियम और एल्यूमीनियम में 1, 2 और 3 वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं।
संयोजकता – धातु परमाणु अपने सबसे बाहरी कोश में 1 से 3 इलेक्ट्रॉनों को खो सकते हैं और 1 से 3 तक संयोजकता दिखा सकते हैं।
विद्युत रासायनिक प्रकृति – धातु के परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों को खोने और धनायन बनाने की प्रवृत्ति होती है।
इलेक्ट्रोनगेटिविटी – धातुओं में आमतौर पर कम इलेक्ट्रोनगेटिविटी होती है यानी इलेक्ट्रॉनों को अणु की स्थिति में आकर्षित करने की प्रवृत्ति होती है।
ऑक्साइड का निर्माण – धातुएँ ऑक्साइड बनाती हैं जो आमतौर पर आयनिक और क्षारीय प्रकृति के होते हैं। यदि यह मूल ऑक्साइड पानी में घुल जाता है, तो यह क्षार बनाता है। उदाहरण के लिए, Na, K और Ca जैसे ऑक्साइड। Na2O, K2O और CaO प्रकृति में अत्यधिक क्षारीय हैं और जब पानी के साथ मिश्रित होते हैं, तो वे NaOH, KOH और Ca (OH) 2 क्षार बनाते हैं।
अधातु ( Non M etal )
अधातु वे हैं जिनमें रासायनिक अभिक्रियाओं के दौरान एक या एक से अधिक इलेक्ट्रॉन लेकर ऋणायन बनाने की प्रवृत्ति होती है। अधातुओं को ऋणात्मक विद्युत ऋणात्मक तत्व भी कहा जाता है।
जैसे आयोडीन ब्रोमीन कार्बन सल्फर आदि।
अधातुओं के भौतिक गुण
अधातुओं में उच्च आयनन ऊर्जा होती है।
इनमें उच्च विद्युत ऋणात्मकता होती है।
अधातुएँ कुचालक होती हैं, जिसका अर्थ है कि वे विद्युत की अनुपयोगी चालक हैं।
अधातुओ में धातुओं की तरह चमक नही पाई जाती |
अधातुएँ ऊष्मा की कुचालक होती हैं। वे खराब तापीय चालक हैं।
वे ध्वनि के अच्छे संवाहक नहीं हैं, और हिट होने पर वे ध्वनि नहीं करते हैं।
सभी अधातू इलेक्ट्रॉन ग्रहण कर सकते है |
अधातुएँ ठोस, द्रव या गैसीय भी हो सकती हैं।
अधातुएं अम्लीय ऑक्साइड बनाती हैं।
कुछ अन्य भौतिक गुण:
अधातुए भंगुर होती हैं अर्थात आसानी से टूट जाती है |
अधातुएं आमतौर पर भंगुर होती हैं और इसलिए इन्हें चादरों में परिवर्तित नहीं किया जा सकता है या तारों में नहीं खींचा जा सकता है। दूसरे शब्दों में, अधातुएँ अनैच्छिक और गैर-नमनीय होती हैं। जहां अधातुओं पर दबाव डाला जाता है, वे टुकड़ों में टूट जाती हैं।
ऊष्मा की कुचालक –
अधातुएँ सामान्यतः ऊष्मा और विद्युत की कुचालक होती हैं। कार्बन (ग्रेफाइट) इसका अपवाद है। यह विद्युत का सुचालक है और इसका उपयोग इलेक्ट्रोड बनाने में किया जाता है।
भौतिक अवस्था
अधातु कमरे के तापमान पर ठोस, तरल या गैसीय अवस्था में मौजूद हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, कार्बन, सल्फर और फास्फोरस कमरे के तापमान पर ठोस होते हैं।
अधातुएँ अदीप्त होती हैं
गैर-धातुएं आमतौर पर गैर-चमकदार और सुस्त होती हैं। अपवाद कार्बन (ग्रेफाइट) और आयोडीन हैं। वे चमकदार हैं, क्योंकि उनकी सतह में चमक है।
तन्यता
गैर-धातुओं में कम तन्यता ताकत होती है। वे मजबूत नहीं हैं और आसानी से टूट जाते हैं।
घनत्व
अधातुएँ धातुओं की तुलना में हल्की होती हैं।
मृदुता
अधातुएँ सामान्यतः नरम होती हैं। हालांकि, कार्बन (हीरा) एक अपवाद है। हीरा बहुत कठोर होता है। वास्तव में हीरा सबसे कठोर प्राकृतिक पदार्थ माना जाता है।
गलनांक और क्वथनांक
सभी अधातुओं (ग्रेफाइट को छोड़कर) का गलनांक और क्वथनांक कम होता है। कार्बन (ग्रेफाइट) एक अधातु है लेकिन इसका गलनांक उच्च होता है।
अधातुओं के रासायनिक गुण
अधात्विक ऑक्साइड अम्लीय प्रकृति के होते हैं।
वे हाइड्रोजन के साथ स्थिर यौगिक बनाते हैं।
उनके क्लोराइड पानी से पूरी तरह से हाइड्रोलाइज्ड हो जाते हैं।
अधातुओं की ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया
वे अम्लीय ऑक्साइड या तटस्थ ऑक्साइड बनाने के लिए ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।
जल के साथ अधातुओं की अभिक्रिया
वे हाइड्रोजन गैस विकसित करने के लिए पानी (भाप) के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं।
अधातु की अम्ल के साथ अभिक्रिया
वे एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं क्योंकि उनके पास नकारात्मक चार्ज इलेक्ट्रॉन होते हैं।
नमक के घोल के साथ अधातु की प्रतिक्रिया
ये लवण के विलयन से अभिक्रिया नहीं करते हैं लेकिन लवणों की तुलना में कम क्रियाशील अधातुओं को विस्थापित करते हैं।
अधातुओं की क्लोरीन के साथ अभिक्रिया
वे क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करके सहसंयोजक क्लोराइड बनाते हैं जो गैर-इलेक्ट्रोलाइट्स होते हैं।
धातु और अधातु के बीच अंतर
हम आम तौर पर धातुओं और अधातुओं के बीच के अंतर को दो श्रेणियों में विभाजित कर सकते हैं-
उनके भौतिक गुणों में अंतर के आधार पर।
उनके रासायनिक गुणों में अंतर के आधार पर।
हम निम्नलिखित बिंदुओं के आधार पर धातुओं और अधातुओं में अंतर जान सकते हैं-
धातुओं और अधातुओं के भौतिक गुणों में अंतर
धातुओं में एक विशेष प्रकार की चमक होती है।
आयोडीन और ग्रेफाइट को छोड़कर, किसी भी अधातु में चमक नहीं होती है।
धातुओं के क्वाथनाक और गलनाकं बहुत ज्यादा होते है |
अधातुओं के गलनांक और क्वथनांक अक्सर कम होते हैं।
सभी धातुएँ कमरे के तापमान पर ठोस होती हैं। मर्करी एक अपवाद है।
सभी अधातुएँ कमरे के ताप पर ठोस या गैस अवस्था में पाई जाती हैं। ब्रोमीन द्रव अवस्था में पाया जाता है।
धातुएँ ऊष्मा और विद्युत की सुचालक होती हैं।
अधातुएँ ऊष्मा और विद्युत की कुचालक होती हैं। चालकता केवल ग्रेफाइट में पाई जाती है।
धातुओं और अधातुओं के रासायनिक गुणों में अंतर
धातुएं आमतौर पर इलेक्ट्रॉनों को छोड़ कर सकारात्मक इलेक्ट्रोनगेटिविटी दिखाती हैं।
अधातुएँ इलेक्ट्रॉन ग्रहण करके ऋणात्मक आयन बनाती हैं।
कुछ धातुएं अम्ल के साथ क्रिया करके हाइड्रोजन गैस बनाती हैं।
अधातुएँ अम्लों से अभिक्रिया नहीं करके हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करती हैं।