यदि हम डी.आई. मेंडेलीव के तत्वों की आवर्त सारणी में बेरिलियम से एस्टैटिन तक एक विकर्ण खींचते हैं, तो नीचे बाईं ओर विकर्ण पर धातु तत्व होंगे (उनमें माध्यमिक उपसमूह के तत्व भी शामिल हैं, जो नीले रंग में हाइलाइट किए गए हैं), और शीर्ष पर दाएं - गैर-धातु तत्व (पीले रंग में हाइलाइट किए गए)। विकर्ण के पास स्थित तत्व - सेमीमेटल्स या मेटलॉयड्स (बी, सी, जीई, एसबी, आदि) में एक दोहरा चरित्र होता है (गुलाबी रंग में हाइलाइट किया जाता है)।

जैसा कि चित्र से देखा जा सकता है, अधिकांश तत्व धातु हैं।

अपनी रासायनिक प्रकृति से, धातु रासायनिक तत्व होते हैं जिनके परमाणु बाहरी या पूर्व-बाहरी ऊर्जा स्तरों से इलेक्ट्रॉनों को दान करते हैं, इस प्रकार सकारात्मक रूप से चार्ज आयन बनाते हैं।

लगभग सभी धातुओं में बाहरी ऊर्जा स्तर पर अपेक्षाकृत बड़ी त्रिज्या और इलेक्ट्रॉनों की एक छोटी संख्या (1 से 3 तक) होती है। धातुओं को कम वैद्युतीयऋणात्मकता मूल्यों और गुणों को कम करने की विशेषता है।

सबसे विशिष्ट धातुएं पीरियड्स की शुरुआत (दूसरे से शुरू) में स्थित होती हैं, आगे बाएं से दाएं, धातु के गुण कमजोर हो जाते हैं। एक समूह में ऊपर से नीचे तक, धात्विक गुणों में वृद्धि होती है, क्योंकि परमाणुओं की त्रिज्या बढ़ जाती है (ऊर्जा स्तरों की संख्या में वृद्धि के कारण)। इससे तत्वों की इलेक्ट्रोनगेटिविटी (इलेक्ट्रॉनों को आकर्षित करने की क्षमता) में कमी आती है और कम करने वाले गुणों (रासायनिक प्रतिक्रियाओं में अन्य परमाणुओं को इलेक्ट्रॉनों को दान करने की क्षमता) में वृद्धि होती है।

ठेठधातु एस-तत्व हैं (आईए समूह के तत्व ली से एफआर तक। पीए समूह के तत्व एमजी से रा तक)। उनके परमाणुओं का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक सूत्र ns 1-2 है। वे क्रमशः ऑक्सीकरण राज्यों + I और + II द्वारा विशेषता हैं।

विशिष्ट धातु परमाणुओं के बाहरी ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की छोटी संख्या (1-2) इन इलेक्ट्रॉनों के आसान नुकसान और मजबूत कम करने वाले गुणों की अभिव्यक्ति का सुझाव देती है, जो कम इलेक्ट्रोनगेटिविटी मूल्यों को दर्शाती है। इसका तात्पर्य विशिष्ट धातुओं को प्राप्त करने के लिए सीमित रासायनिक गुणों और विधियों से है।

विशिष्ट धातुओं की एक विशिष्ट विशेषता उनके परमाणुओं की गैर-धातु परमाणुओं के साथ धनायन और आयनिक रासायनिक बंधन बनाने की प्रवृत्ति है। गैर-धातुओं के साथ विशिष्ट धातुओं के यौगिक आयनिक क्रिस्टल हैं "गैर-धातु का धातु का आयन", उदाहरण के लिए, K + Br -, Ca 2+ O 2-। जटिल आयनों के साथ यौगिकों में विशिष्ट धातु के उद्धरण भी शामिल हैं - हाइड्रॉक्साइड और लवण, उदाहरण के लिए, Mg 2+ (OH -) 2, (Li +) 2CO 3 2-।

Be-Al-Ge-Sb-Po आवर्त प्रणाली में उभयधर्मी विकर्ण बनाने वाली A-समूह धातुएँ, साथ ही साथ उनके निकट धातुएँ (Ga, In, Tl, Sn, Pb, Bi) आमतौर पर धातु प्रदर्शित नहीं करती हैं। गुण। उनके परमाणुओं का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक सूत्र एनएस 2 एनपी 0-4 इसका मतलब है कि ऑक्सीकरण राज्यों की एक बड़ी विविधता, अपने स्वयं के इलेक्ट्रॉनों को बनाए रखने की अधिक क्षमता, उनकी कम करने की क्षमता में क्रमिक कमी और ऑक्सीकरण क्षमता की उपस्थिति, विशेष रूप से उच्च ऑक्सीकरण राज्यों में (विशिष्ट उदाहरण यौगिक Tl III, Pb IV, Bi v हैं। ) एक समान रासायनिक व्यवहार भी अधिकांश (डी-तत्वों, यानी, आवर्त सारणी के बी-समूहों के तत्वों की विशेषता है (विशिष्ट उदाहरण उभयचर तत्व सीआर और जेडएन हैं)।

द्वैत (उभयचर) गुणों की यह अभिव्यक्ति, दोनों धात्विक (मूल) और गैर-धातु, रासायनिक बंधन की प्रकृति के कारण है। ठोस अवस्था में, गैर-धातुओं के साथ असामान्य धातुओं के यौगिकों में मुख्य रूप से सहसंयोजक बंधन होते हैं (लेकिन गैर-धातुओं के बीच के बंधनों की तुलना में कम मजबूत)। समाधान में, ये बंधन आसानी से टूट जाते हैं, और यौगिक आयनों (पूर्ण या आंशिक रूप से) में अलग हो जाते हैं। उदाहरण के लिए, गैलियम धातु में Ga 2 अणु होते हैं, ठोस अवस्था में एल्यूमीनियम और पारा (II) क्लोराइड AlCl 3 और HgCl 2 में दृढ़ता से सहसंयोजक बंधन होते हैं, लेकिन एक समाधान में AlCl 3 लगभग पूरी तरह से अलग हो जाता है, और HgCl 2 - एक बहुत छोटा हद तक (और फिर भी HgCl + और Cl - आयनों में)।

धातुओं के सामान्य भौतिक गुण

क्रिस्टल जाली में मुक्त इलेक्ट्रॉनों ("इलेक्ट्रॉन गैस") की उपस्थिति के कारण, सभी धातुएं निम्नलिखित विशिष्ट सामान्य गुण प्रदर्शित करती हैं:

1) प्लास्टिक- आसानी से आकार बदलने, तार में खिंचाव, पतली चादर में रोल करने की क्षमता।

2) धातु आभाऔर अस्पष्टता। यह धातु पर आपतित प्रकाश के साथ मुक्त इलेक्ट्रॉनों की अन्योन्य क्रिया के कारण होता है।

3) इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी. यह एक छोटे से संभावित अंतर के प्रभाव में नकारात्मक से सकारात्मक ध्रुव तक मुक्त इलेक्ट्रॉनों के निर्देशित आंदोलन द्वारा समझाया गया है। गर्म करने पर, विद्युत चालकता कम हो जाती है, क्योंकि। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, क्रिस्टल जाली के नोड्स में परमाणुओं और आयनों के कंपन में वृद्धि होती है, जिससे "इलेक्ट्रॉन गैस" के निर्देशित आंदोलन के लिए मुश्किल हो जाती है।

4) ऊष्मीय चालकता।यह मुक्त इलेक्ट्रॉनों की उच्च गतिशीलता के कारण होता है, जिसके कारण धातु के द्रव्यमान से तापमान जल्दी से बराबर हो जाता है। उच्चतम तापीय चालकता बिस्मथ और पारा में है।

5) कठोरता।सबसे कठिन क्रोम है (कांच को काटता है); सबसे नरम - क्षार धातु - पोटेशियम, सोडियम, रूबिडियम और सीज़ियम - को चाकू से काटा जाता है।

6) घनत्व।यह जितना छोटा होता है, धातु का परमाणु द्रव्यमान उतना ही छोटा होता है और परमाणु की त्रिज्या जितनी बड़ी होती है। सबसे हल्का लिथियम है (ρ=0.53 g/cm3); सबसे भारी ऑस्मियम (ρ=22.6 g/cm3) है। 5 ग्राम/सेमी3 से कम घनत्व वाली धातुओं को "हल्की धातु" माना जाता है।

7) गलनांक और क्वथनांक।सबसे अधिक गलने योग्य धातु पारा (m.p. = -39°C) है, सबसे दुर्दम्य धातु टंगस्टन (t°m. = 3390°C) है। टी ° pl के साथ धातु। 1000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर को अपवर्तक माना जाता है, नीचे - कम गलनांक।

धातुओं के सामान्य रासायनिक गुण

प्रबल अपचायक: Me 0 - nē → Me n +

कई तनाव जलीय घोलों में रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में धातुओं की तुलनात्मक गतिविधि की विशेषता रखते हैं।

I. अधातुओं के साथ धातुओं की अभिक्रिया

1) ऑक्सीजन के साथ:
2एमजी + ओ 2 → 2एमजीओ

2) सल्फर के साथ:
एचजी + एस → एचजीएस

3) हैलोजन के साथ:
Ni + Cl 2 - t° → NiCl 2

4) नाइट्रोजन के साथ:
3Ca + N 2 - t° → Ca 3 N 2

5) फास्फोरस के साथ:
3Ca + 2P - t° → Ca 3 P 2

6) हाइड्रोजन के साथ (केवल क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुएँ प्रतिक्रिया करती हैं):
2Li + H 2 → 2LiH

सीए + एच 2 → सीएएच 2

द्वितीय. अम्लों के साथ धातुओं की अभिक्रिया

1) एच तक वोल्टेज की विद्युत रासायनिक श्रृंखला में खड़ी धातुएं गैर-ऑक्सीकरण एसिड को हाइड्रोजन में कम करती हैं:

एमजी + 2एचसीएल → एमजीसीएल 2 + एच 2

2Al+ 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2

6Na + 2H 3 PO 4 → 2Na 3 PO 4 + 3H 2

2) ऑक्सीकरण एसिड के साथ:

किसी भी सांद्रता के नाइट्रिक एसिड और धातुओं के साथ केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड की बातचीत में हाइड्रोजन कभी मुक्त नहीं होता है!

Zn + 2H 2 SO 4 (K) → ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

4Zn + 5H 2 SO 4(K) → 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O

3Zn + 4H 2 SO 4(K) → 3ZnSO 4 + S + 4H 2 O

2H 2 SO 4 (c) + Cu → Cu SO 4 + SO 2 + 2H 2 O

10HNO 3 + 4Mg → 4Mg(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

4HNO 3 (c) + u → Сu (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

III. जल के साथ धातुओं की परस्पर क्रिया

1) सक्रिय (क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातु) एक घुलनशील आधार (क्षार) और हाइड्रोजन बनाते हैं:

2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2

सीए + 2 एच 2 ओ → सीए (ओएच) 2 + एच 2

2) मध्यम क्रिया वाली धातुएँ ऑक्साइड में गर्म करने पर जल द्वारा ऑक्सीकृत हो जाती हैं:

Zn + H 2 O - t° → ZnO + H 2

3) निष्क्रिय (Au, Ag, Pt) - प्रतिक्रिया न करें।

चतुर्थ। कम सक्रिय धातुओं की अधिक सक्रिय धातुओं द्वारा उनके लवणों के विलयन से विस्थापन:

Cu + HgCl 2 → Hg + CuCl 2

Fe+ CuSO 4 → Cu+ FeSO 4

उद्योग में प्राय: शुद्ध धातुओं का प्रयोग नहीं किया जाता, बल्कि उनके मिश्रणों का प्रयोग किया जाता है- मिश्रजिसमें एक धातु के लाभकारी गुण दूसरे के लाभकारी गुणों से पूरित होते हैं। इसलिए, तांबे की कठोरता कम होती है और मशीन के पुर्जों के निर्माण के लिए इसका बहुत कम उपयोग होता है, जबकि जस्ता के साथ तांबे की मिश्र धातु ( पीतल) पहले से ही काफी कठिन हैं और मैकेनिकल इंजीनियरिंग में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। एल्यूमीनियम में उच्च लचीलापन और पर्याप्त हल्कापन (कम घनत्व) होता है, लेकिन यह बहुत नरम होता है। इसके आधार पर, मैग्नीशियम, तांबा और मैंगनीज के साथ एक मिश्र धातु तैयार की जाती है - ड्यूरालुमिन (ड्यूरालुमिन), जो एल्यूमीनियम के उपयोगी गुणों को खोए बिना, उच्च कठोरता प्राप्त करता है और विमान उद्योग में उपयुक्त हो जाता है। कार्बन के साथ लोहे के मिश्र (और अन्य धातुओं के योग) व्यापक रूप से जाने जाते हैं कच्चा लोहाऔर इस्पात।

मुक्त रूप में धातुएँ हैं अपचायक कारक।हालांकि, कुछ धातुओं की प्रतिक्रियाशीलता कम होती है क्योंकि वे से ढकी होती हैं सतह ऑक्साइड फिल्म, पानी, एसिड और क्षार के समाधान जैसे रासायनिक अभिकर्मकों की कार्रवाई के लिए अलग-अलग डिग्री प्रतिरोधी।

उदाहरण के लिए, सीसा हमेशा एक ऑक्साइड फिल्म के साथ कवर किया जाता है; समाधान में इसके संक्रमण के लिए न केवल एक अभिकर्मक (उदाहरण के लिए, पतला नाइट्रिक एसिड) के संपर्क की आवश्यकता होती है, बल्कि हीटिंग की भी आवश्यकता होती है। एल्यूमीनियम पर ऑक्साइड फिल्म पानी के साथ अपनी प्रतिक्रिया को रोकती है, लेकिन एसिड और क्षार की क्रिया के तहत नष्ट हो जाती है। ढीली ऑक्साइड फिल्म (जंग), नम हवा में लोहे की सतह पर बनता है, लोहे के आगे ऑक्सीकरण में हस्तक्षेप नहीं करता है।

प्रभाव में केंद्रितअम्ल धातुओं पर बनते हैं टिकाऊऑक्साइड फिल्म। इस घटना को कहा जाता है निष्क्रियता. तो, एकाग्र में सल्फ्यूरिक एसिड Be, Bi, Co, Fe, Mg और Nb जैसी धातुओं को निष्क्रिय (और फिर एसिड के साथ प्रतिक्रिया न करें), और केंद्रित नाइट्रिक एसिड में - धातु A1, Be, Bi, Co, Cr, Fe, Nb, Ni, Pb , गु और यू.

अम्लीय समाधानों में ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ बातचीत करते समय, अधिकांश धातुएं धनायनों में बदल जाती हैं, जिसका आवेश यौगिकों (Na +, Ca 2+, A1 3+, Fe 2+ और Fe 3) में दिए गए तत्व की स्थिर ऑक्सीकरण अवस्था से निर्धारित होता है। +)

अम्लीय विलयन में धातुओं की अपचायक गतिविधि तनावों की एक श्रृंखला द्वारा संचरित होती है। अधिकांश धातुओं को हाइड्रोक्लोरिक और पतला सल्फ्यूरिक एसिड के साथ एक समाधान में परिवर्तित किया जाता है, लेकिन Cu, Ag और Hg - केवल सल्फ्यूरिक (केंद्रित) और नाइट्रिक एसिड के साथ, और Pt और Au - "एक्वा रेजिया" के साथ।

धातुओं का क्षरण

धातुओं का एक अवांछनीय रासायनिक गुण उनका पानी के संपर्क में आने पर और उसमें घुली ऑक्सीजन के प्रभाव में उनका सक्रिय विनाश (ऑक्सीकरण) है। (ऑक्सीजन क्षरण)।उदाहरण के लिए, पानी में लोहे के उत्पादों का क्षरण व्यापक रूप से जाना जाता है, जिसके परिणामस्वरूप जंग बनता है, और उत्पाद पाउडर में उखड़ जाते हैं।

धातुओं का संक्षारण जल में घुली हुई CO2 और SO2 गैसों की उपस्थिति के कारण भी होता है; एक अम्लीय वातावरण बनता है, और हाइड्रोजन एच 2 के रूप में सक्रिय धातुओं द्वारा एच + उद्धरणों को विस्थापित किया जाता है ( हाइड्रोजन जंग).

दो असमान धातुओं के बीच संपर्क बिंदु विशेष रूप से संक्षारक हो सकता है ( संपर्क जंग)।एक धातु के बीच, जैसे कि Fe, और दूसरी धातु, जैसे Sn या Cu, को पानी में रखा जाता है, एक गैल्वेनिक युगल होता है। इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह अधिक सक्रिय धातु से जाता है, जो वोल्टेज (Re) की श्रृंखला में बाईं ओर है, कम सक्रिय धातु (Sn, Cu) तक, और अधिक सक्रिय धातु नष्ट हो जाती है (corrodes)।

यह इस वजह से है कि नम वातावरण में संग्रहीत और लापरवाही से संभाले जाने पर डिब्बे (टिन-प्लेटेड आयरन) की टिन की सतह जंग लग जाती है (एक छोटी सी खरोंच के बाद भी लोहा जल्दी से गिर जाता है, जिससे नमी के साथ लोहे के संपर्क की अनुमति मिलती है)। इसके विपरीत, लोहे की बाल्टी की जस्ती सतह लंबे समय तक जंग नहीं करती है, क्योंकि खरोंच होने पर भी यह लोहा नहीं होता है, लेकिन जस्ता (लोहे की तुलना में अधिक सक्रिय धातु) होता है।

किसी दिए गए धातु के लिए संक्षारण प्रतिरोध तब बढ़ जाता है जब उस पर अधिक सक्रिय धातु का लेप लगाया जाता है या जब वे फ्यूज हो जाते हैं; उदाहरण के लिए, लोहे को क्रोमियम से कोटिंग करने या क्रोमियम के साथ लोहे की मिश्र धातु बनाने से लोहे का क्षरण समाप्त हो जाता है। क्रोम-प्लेटेड आयरन और स्टील जिसमें क्रोमियम होता है ( स्टेनलेस स्टील) उच्च संक्षारण प्रतिरोध है।

विद्युत धातु विज्ञान, यानी, पिघलने (सबसे सक्रिय धातुओं के लिए) या नमक के घोल के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा धातु प्राप्त करना;

पायरोमेटलर्जी, यानी उच्च तापमान पर अयस्कों से धातुओं की वसूली (उदाहरण के लिए, ब्लास्ट फर्नेस प्रक्रिया में लोहे का उत्पादन);

जल धातु विज्ञान, यानी, अधिक सक्रिय धातुओं द्वारा धातुओं को उनके लवण के घोल से अलग करना (उदाहरण के लिए, जस्ता, लोहा या एल्यूमीनियम की क्रिया द्वारा CuSO 4 घोल से तांबे का उत्पादन)।

मूल धातुएं कभी-कभी प्रकृति में पाई जाती हैं (विशिष्ट उदाहरण एजी, एयू, पीटी, एचजी हैं), लेकिन अधिकतर धातुएं यौगिकों के रूप में होती हैं ( धातु अयस्कों) पृथ्वी की पपड़ी में व्यापकता से, धातुएँ भिन्न होती हैं: सबसे आम से - अल, ना, सीए, फ़े, एमजी, के, टीआई) से लेकर दुर्लभतम तक - बीआई, इन, एजी, एयू, पीटी, रे।

गैर-धातु रासायनिक तत्व होते हैं जिनमें विशिष्ट गैर-धातु गुण होते हैं और आवर्त सारणी के ऊपरी दाएं कोने में स्थित होते हैं। इन तत्वों में कौन से गुण निहित हैं, और अधातु किससे प्रतिक्रिया करते हैं?

गैर-धातु: सामान्य विशेषताएं

अधातुएं धातुओं से इस मायने में भिन्न होती हैं कि उनके बाहरी ऊर्जा स्तर में अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं। इसलिए, उनके ऑक्सीकरण गुण धातुओं की तुलना में अधिक स्पष्ट होते हैं। गैर-धातुओं को उच्च वैद्युतीयऋणात्मकता मूल्यों और उच्च कमी क्षमता की विशेषता है।

गैर-धातुओं में रासायनिक तत्व शामिल होते हैं जो गैसीय, तरल या एकत्रीकरण की ठोस अवस्था में होते हैं। तो, उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, फ्लोरीन, क्लोरीन, हाइड्रोजन गैसें हैं; आयोडीन, सल्फर, फास्फोरस - ठोस; ब्रोमीन एक तरल है (कमरे के तापमान पर)। कुल 22 अधातु हैं।

चावल। 1. अधातु - गैस, ठोस, द्रव।

परमाणु नाभिक के आवेश में वृद्धि के साथ, रासायनिक तत्वों के गुणों में धातु से अधातु में परिवर्तन का एक पैटर्न देखा जाता है।

अधातुओं के रासायनिक गुण

अधातुओं के हाइड्रोजन गुण मुख्यतः वाष्पशील यौगिक होते हैं, जो जलीय विलयनों में अम्लीय होते हैं। उनके पास आणविक संरचना के साथ-साथ एक सहसंयोजक ध्रुवीय बंधन भी है। कुछ, जैसे पानी, अमोनिया, या हाइड्रोजन फ्लोराइड, हाइड्रोजन बांड बनाते हैं। हाइड्रोजन के साथ अधातुओं के सीधे संपर्क से यौगिक बनते हैं। उदाहरण:

एस + एच 2 \u003d एच 2 एस (350 डिग्री तक, शेष राशि को दाईं ओर स्थानांतरित कर दिया गया है)

सभी हाइड्रोजन यौगिकों में कम करने वाले गुण होते हैं, उनकी कम करने की शक्ति एक अवधि में दाएं से बाएं और एक समूह में ऊपर से नीचे तक बढ़ती है। तो, हाइड्रोजन सल्फाइड बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन के साथ जलता है:

2H 2 S + 3O 3 \u003d 2SO 2 + 2H 2 O + 1158 kJ।

ऑक्सीकरण एक अलग तरीके से जा सकता है। तो, पहले से ही हवा में, सल्फर के गठन के परिणामस्वरूप हाइड्रोजन सल्फाइड का एक जलीय घोल बादल बन जाता है:

एच 2 एस + 3ओ 2 \u003d 2एस + 2एच 2 ओ

ऑक्सीजन के साथ गैर-धातुओं के यौगिक, एक नियम के रूप में, एसिड ऑक्साइड होते हैं, जो ऑक्सीजन युक्त एसिड (ऑक्सो एसिड) के अनुरूप होते हैं। विशिष्ट अधातुओं के ऑक्साइडों की संरचना आण्विक होती है।

अधातु की ऑक्सीकरण अवस्था जितनी अधिक होगी, संगत ऑक्सीजन युक्त अम्ल उतना ही मजबूत होगा। तो, क्लोरीन सीधे ऑक्सीजन के साथ बातचीत नहीं करता है, लेकिन कई ऑक्सो एसिड बनाता है, जो इन एसिड के ऑक्साइड, एनहाइड्राइड के अनुरूप होते हैं।

ब्लीच CaOCl 2 (हाइपोक्लोरस और हाइड्रोक्लोरिक एसिड का मिश्रित नमक), बर्टोलेट नमक KClO 3 (पोटेशियम क्लोरेट) जैसे इन एसिड के सबसे अच्छे ज्ञात लवण हैं।

ऑक्साइड में नाइट्रोजन धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्था +1, +2, +3, +4, +5 प्रदर्शित करता है। पहले दो ऑक्साइड N2O और NO गैर-नमक बनाने वाले हैं और गैस हैं। एन 2 ओ 3 (नाइट्रिक ऑक्साइड III) - नाइट्रस एसिड एचएनओ 2 का एनहाइड्राइड है। नाइट्रिक ऑक्साइड IV - ब्राउन गैस NO 2 - एक गैस जो पानी में अच्छी तरह से घुल जाती है, जिससे दो एसिड बनते हैं। इस प्रक्रिया को समीकरण द्वारा व्यक्त किया जा सकता है:

2NO 2 + H 2 O \u003d HNO 3 (नाइट्रिक एसिड) + HNO 2 (नाइट्रस एसिड) - रेडॉक्स अनुपातहीन प्रतिक्रिया

चावल। 2. नाइट्रस अम्ल।

नाइट्रिक एसिड एनहाइड्राइड एन 2 ओ 5 एक सफेद क्रिस्टलीय पदार्थ है जो पानी में आसानी से घुलनशील है। उदाहरण:

एन 2 ओ 5 + एच 2 ओ \u003d 2एचएनओ 3

नाइट्रिक अम्ल के लवणों को लवण कहते हैं, ये जल में विलेय होते हैं। नाइट्रोजन उर्वरकों के उत्पादन के लिए पोटेशियम, कैल्शियम, सोडियम के लवणों का उपयोग किया जाता है।

फॉस्फोरस ऑक्साइड बनाता है, ऑक्सीकरण अवस्था +3 और +5 दर्शाता है। सबसे स्थिर ऑक्साइड फॉस्फोरिक एनहाइड्राइड पी 2 ओ 5 है, जो अपने नोड्स पर पी 4 ओ 10 डिमर के साथ एक आणविक जाली बनाता है। फॉस्फोरिक एसिड के लवण फॉस्फेट उर्वरकों के रूप में उपयोग किए जाते हैं, उदाहरण के लिए, अमोफोस एनएच 4 एच 2 पीओ 4 (अमोनियम डाइहाइड्रोजन फॉस्फेट)।

अधातुओं की व्यवस्था की तालिका

समूह	मैं	तृतीय	चतुर्थ	वी	छठी	सातवीं	आठवीं
पहली अवधि	एच						वह
दूसरी अवधि		बी	सी	एन	हे	एफ	Ne
तीसरी अवधि			सी	पी	एस	क्लोरीन	एआर
चौथी अवधि				जैसा	से	बीआर	क्रू
पांचवी अवधि					ते	मैं	ज़ी
छठी अवधि						पर	आर एन

यदि अधिकांश धातु तत्व रंगीन नहीं हैं, केवल तांबे और सोने के अपवाद के साथ, तो लगभग सभी गैर-धातुओं का अपना रंग होता है: फ्लोरीन - नारंगी-पीला, क्लोरीन - हरा-पीला, ब्रोमीन - ईंट लाल, आयोडीन - बैंगनी, सल्फर - पीला, फास्फोरस सफेद, लाल और काला हो सकता है, और तरल ऑक्सीजन - नीला।

सभी अधातुएँ ऊष्मा और विद्युत प्रवाह का संचालन नहीं करती हैं, क्योंकि उनके पास मुक्त आवेश वाहक - इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं, वे सभी रासायनिक बंध बनाने के लिए उपयोग किए जाते हैं। गैर-धातु क्रिस्टल गैर-प्लास्टिक और भंगुर होते हैं, क्योंकि किसी भी विरूपण से रासायनिक बंधन नष्ट हो जाते हैं। अधिकांश अधातुओं में धात्विक चमक नहीं होती है।

अधातुओं के भौतिक गुण विविध होते हैं और विभिन्न प्रकार के क्रिस्टल जालकों के कारण होते हैं।

1.4.1 एलोट्रॉपी

ALLOTROPY - दो या दो से अधिक आणविक या क्रिस्टलीय रूपों में रासायनिक तत्वों का अस्तित्व। उदाहरण के लिए, एलोट्रोप सामान्य ऑक्सीजन ओ 2 और ओजोन ओ 3 हैं; इस मामले में, एलोट्रॉपी विभिन्न परमाणुओं के साथ अणुओं के गठन के कारण होती है। सबसे अधिक बार, एलोट्रॉपी विभिन्न संशोधनों के क्रिस्टल के गठन से जुड़ी होती है। कार्बन दो अलग-अलग क्रिस्टलीय एलोट्रोपिक रूपों में मौजूद है: हीरा और ग्रेफाइट। पहले, यह माना जाता था कि तथाकथित। कार्बन, लकड़ी का कोयला और कालिख के अनाकार रूप भी इसके एलोट्रोपिक संशोधन हैं, लेकिन यह पता चला कि उनके पास ग्रेफाइट के समान क्रिस्टलीय संरचना है। सल्फर दो क्रिस्टलीय संशोधनों में होता है: समचतुर्भुज (a-S) और मोनोक्लिनिक (b-S); इसके कम से कम तीन गैर-क्रिस्टलीय रूप ज्ञात हैं: एल-एस, एम-एस और वायलेट। फास्फोरस के लिए, सफेद और लाल संशोधनों का अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है, काले फास्फोरस का भी वर्णन किया गया है; -77 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर, एक अन्य प्रकार का सफेद फास्फोरस होता है। As, Sn, Sb, Se, और लोहे के उच्च तापमान और कई अन्य तत्वों के एलोट्रोपिक संशोधन पाए गए हैं।

1.5. अधातुओं के रासायनिक गुण

गैर-धातु रासायनिक तत्व रासायनिक परिवर्तन के आधार पर ऑक्सीकरण और कम करने वाले गुणों को प्रदर्शित कर सकते हैं जिसमें वे भाग लेते हैं।

सबसे विद्युत ऋणात्मक तत्व के परमाणु - फ्लोरीन - इलेक्ट्रॉनों को दान करने में सक्षम नहीं हैं, यह हमेशा केवल ऑक्सीकरण गुणों को प्रदर्शित करता है, अन्य तत्व भी कम करने वाले गुणों को प्रदर्शित कर सकते हैं, हालांकि धातुओं की तुलना में बहुत कम हद तक। सबसे मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट फ्लोरीन, ऑक्सीजन और क्लोरीन, हाइड्रोजन, बोरॉन, कार्बन, सिलिकॉन, फास्फोरस, आर्सेनिक और टेल्यूरियम मुख्य रूप से कम करने वाले गुणों को प्रदर्शित करते हैं। इंटरमीडिएट रेडॉक्स गुणों में नाइट्रोजन, सल्फर, आयोडीन होता है।

सरल पदार्थों के साथ बातचीत

धातुओं के साथ बातचीत:

2ना + सीएल 2 \u003d 2NaCl,

6Li + N 2 \u003d 2Li 3 N,

2Ca + O 2 \u003d 2CaO

इन मामलों में, गैर-धातुएं ऑक्सीकरण गुण प्रदर्शित करती हैं, वे इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करती हैं, जिससे नकारात्मक चार्ज कण बनते हैं।

अन्य अधातुओं के साथ परस्पर क्रिया:

हाइड्रोजन के साथ बातचीत करते हुए, अधिकांश गैर-धातुएं ऑक्सीकरण गुण प्रदर्शित करती हैं, जिससे वाष्पशील हाइड्रोजन यौगिक बनते हैं - सहसंयोजक हाइड्राइड:

3एच 2 + एन 2 \u003d 2एनएच 3,

एच 2 + बीआर 2 = 2 एचबीआर;

ऑक्सीजन के साथ बातचीत, फ्लोरीन को छोड़कर सभी गैर-धातुएं, कम करने वाले गुणों को प्रदर्शित करती हैं:

एस + ओ 2 \u003d एसओ 2,

4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5;

फ्लोरीन के साथ बातचीत करते समय, फ्लोरीन एक ऑक्सीकरण एजेंट होता है, और ऑक्सीजन एक कम करने वाला एजेंट होता है:

2F 2 + O 2 \u003d 2OF 2;

गैर-धातु एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, एक अधिक विद्युतीय धातु एक ऑक्सीकरण एजेंट की भूमिका निभाती है, एक कम विद्युतीय एक - एक कम करने वाले एजेंट की भूमिका:

एस + 3 एफ 2 \u003d एसएफ 6,

उपयोग। अधातुओं के रासायनिक गुण

हाइड्रोजन के रासायनिक गुण

1. धातुओं के साथ

(Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba) → क्षार और क्षारीय मृदा धातुओं के साथ गर्म होने पर ठोस अस्थिर पदार्थ हाइड्राइड बनाता है, अन्य धातुएँ प्रतिक्रिया नहीं करती हैं।

2K + H₂ = 2KH (पोटेशियम हाइड्राइड)

सीए + एच₂ = सीएएच₂

2. अधातुओं के साथ

ऑक्सीजन के साथ, सामान्य परिस्थितियों में हैलोजन, गर्म होने पर, यह फॉस्फोरस, सिलिकॉन और कार्बन के साथ, दबाव में नाइट्रोजन और उत्प्रेरक के साथ प्रतिक्रिया करता है।

2Н₂ + O₂ = 2Н₂O Н₂ + Cl₂ = 2HCl

3Н₂ + N₂↔ 2NH₃ H₂ + S = H₂S

3. पानी के साथ बातचीत

पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता

4. ऑक्साइड के साथ बातचीत

धातुओं के ऑक्साइड (निष्क्रिय) और अधातुओं को सरल पदार्थों में कम करता है:

CuO + H₂ = Cu + H₂O 2NO + 2H₂ = N₂ + 2H₂O

SiO₂ + H₂ = Si + H₂O

5. एसिड के साथ बातचीत

एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता

6. क्षार के साथ बातचीत

क्षार के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता

7. नमक के साथ बातचीत

निष्क्रिय धातुओं को लवणों से पुनर्स्थापित करता है

CuCl₂ + H₂ = Cu + 2HCl

ऑक्सीजन के रासायनिक गुण

1. धातुओं के साथ बातचीत

सामान्य परिस्थितियों में क्षार धातुओं के साथ - ऑक्साइड और पेरोक्साइड (लिथियम - ऑक्साइड, सोडियम - पेरोक्साइड, पोटेशियम, सीज़ियम, रूबिडियम - सुपरऑक्साइड

4Li + O2 = 2Li2O (ऑक्साइड)

2Na + O2 = Na2O2 (पेरोक्साइड)

K+O2=KO2 (सुपरऑक्साइड)

मुख्य उपसमूहों की शेष धातुओं के साथ, सामान्य परिस्थितियों में, यह समूह संख्या के बराबर ऑक्सीकरण अवस्था वाले ऑक्साइड बनाता है।

2 साथ मेंए+ओ2=2साथ मेंएओ

4Al + O2 = 2Al2O3

1. धातुओं के साथ बातचीत

द्वितीयक उपसमूहों की धातुओं के साथ, सामान्य परिस्थितियों में और गर्म होने पर, यह विभिन्न डिग्री के ऑक्सीकरण के ऑक्साइड बनाता है, और लोहे, लोहे के पैमाने के साथफ़े3 हे4 ( FeO∙ फ़े2 हे3)

3Fe + 2O2 = Fe3O4 4Cu + O₂ = 2Cu₂⁺¹O (लाल);

2Cu + O₂ = 2Cu⁺²O (काला); 2Zn + O₂ = ZnO

4Cr + 3О2 = 2Cr2⁺³О3

ऑक्साइड बनाता है - अक्सर एक मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था का

सी + हे(पूर्व)=सीओ₂; सी+ हे(सप्ताह) =सीओ

एस + ओ₂ = एसओ₂एन₂ + ओ₂ = 2NO - क्यू

3. पानी के साथ बातचीत

पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता

4. ऑक्साइड के साथ बातचीत

उच्च ऑक्सीकरण अवस्था वाले निम्न ऑक्साइडों को ऑक्साइड में ऑक्सीकृत करता है

Fe⁺²O + O2 = Fe2⁺³O3; C⁺²O + O2 = C⁺⁴O2

5. एसिड के साथ बातचीत

निर्जल एनोक्सिक एसिड (बाइनरी यौगिक) ऑक्सीजन वातावरण में जलते हैं

2H2S + O2 = 2S + 2H2O 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O

ऑक्सीजन युक्त में, यह अधातु के ऑक्सीकरण की डिग्री को बढ़ाता है।

2HN⁺³O2 + O2 = 2HN⁺⁵O3

6. आधारों के साथ बातचीत

जलीय घोल में अस्थिर हाइड्रॉक्साइड को उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में ऑक्सीकृत करता है

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3

7. नमक और द्विआधारी यौगिकों के साथ बातचीत

दहन प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है।

4FeS2 +11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2

CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O

उत्प्रेरक ऑक्सीकरण

NH3 + O2 = NO + H2O

हलोजन के रासायनिक गुण

1. धातुओं के साथ बातचीत

सामान्य परिस्थितियों में क्षारीय के साथएफ, क्लोरीन, बीआरप्रज्वलित करना:

2 ना + क्लोरीन2 = 2 सोडियम क्लोराइड(क्लोराइड)

क्षारीय पृथ्वी और एल्युमिनियम सामान्य परिस्थितियों में प्रतिक्रिया करते हैं:

साथ मेंa+Cl2=साथ मेंaCl2 2Al+3Cl2 = 2AlCl3

ऊंचे तापमान पर द्वितीयक उपसमूहों की धातुएं

Cu + Cl₂ = Cu⁺²Cl₂

2Cu + I₂ = 2Cu⁺¹I (तांबा (II) आयोडाइड नहीं है!)

2Fe + ЗС12 = 2Fe⁺³Cl3 लोहा (III) क्लोराइड

फ्लोरीन सोने और प्लेटिनम सहित धातुओं (अक्सर विस्फोटक) के साथ प्रतिक्रिया करता है।

2Au + 3F₂ = 2AuF

2. गैर-धातुओं के साथ बातचीत

वे सीधे ऑक्सीजन (F₂ को छोड़कर) के साथ बातचीत नहीं करते हैं, वे सल्फर, फास्फोरस, सिलिकॉन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। ब्रोमीन और आयोडीन की रासायनिक गतिविधि फ्लोरीन और क्लोरीन की तुलना में कम स्पष्ट होती है:

एच2 +एफ2 = 2Nएफ ; सी + 2 एफ2 = सिफ4.; 2 पी + 3 क्लोरीन2 = 2 पी⁺³ क्लोरीन3; 2 पी + 5 क्लोरीन2 = 2 पी⁺⁵ क्लोरीन5; एस + 3 एफ2 = एस⁺⁶ एफ6;

S + Cl2 = S⁺²Cl2

एफ₂

ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है:एफ2 + हे2 = हे⁺² एफ2

अन्य हैलोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है:क्लोरीन₂ + एफ₂ = 2 क्लोरीन⁺¹ एफ¯¹

अक्रिय गैसों के साथ भी प्रतिक्रिया करता है 2एफ₂ + ज़ी= ज़ी⁺⁸ एफ₄¯¹.

3. पानी के साथ बातचीत

सामान्य परिस्थितियों में फ्लोरीन हाइड्रोफ्लोरिक एसिड + + O₂ . बनाता है

2F2 + 2H2O → 4HF + O2

क्लोरीन, जब तापमान बढ़ता है, हाइड्रोक्लोरिक एसिड + O₂ बनाता है,

2Сl₂ + 2H₂O → 4HCl + O₂

n.o पर - "क्लोरीन पानी"

l2 + Н2О Cl + ClO (हाइड्रोक्लोरिक और हाइपोक्लोरस एसिड)

सामान्य परिस्थितियों में ब्रोमीन "ब्रोमीन पानी" बनाता है

Br2 + H2O HBr + HBrO (हाइड्रोब्रोमिक और हाइपोब्रोमस एसिड)

आयोडीन → कोई प्रतिक्रिया नहीं

I2 + एचओओ

5. ऑक्साइड के साथ बातचीत

केवल फ्लोरीन F₂ प्रतिक्रिया करता है, ऑक्साइड से ऑक्सीजन को विस्थापित करता है, फ्लोराइड बनाता है

SiO2‾² + 2F2⁰ = SiF4‾¹ + O2⁰

6. एसिड के साथ बातचीत।

कम सक्रिय अधातुओं को विस्थापित करते हुए, ऑक्सीजन मुक्त अम्लों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।

H2S‾² + I2⁰ → S⁰↓ + 2HI‾

7. क्षार के साथ बातचीत

फ्लोरीन फ्लोराइड + ऑक्सीजन और पानी बनाता है

2F2 + 4NaOH = 4NaF¯¹ + O2 + 2H2O

क्लोरीन को गर्म करने पर क्लोराइड, क्लोरेट और पानी बनता है।

3 क्लोरीन₂ + 6 कोह = 5 केसीएल¯¹ + केसीएल⁺⁵ हे3 + 3 एच2 हे

ठंड में, क्लोराइड, हाइपोक्लोरेट और पानी, कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड ब्लीच और पानी के साथ

Cl2 + 2KOH- (ठंडा) = KCl¯¹ + KCl⁺¹O + H2O

Cl2 + Ca(OH) 2 = CaOCl2 (ब्लीच - क्लोराइड, हाइपोक्लोराइट और हाइड्रॉक्साइड का मिश्रण) + H2O

ब्रोमीन को गर्म करने पर → ब्रोमाइड, ब्रोमेट और पानी

3Br2 + 6KOH =5KBr¯¹ + KBr ⁺⁵O3 + 3H2O

आयोडीन को गर्म करने पर → आयोडाइड, आयोडेट और पानी

3I2 + 6NaOH = 5NaI¯¹ + NaI ⁺⁵O3 + 3H2O

9. नमक के साथ बातचीत

लवण से कम सक्रिय हैलोजन का विस्थापन

2KBr + Cl2 → 2KCl + Br2
2KCl + Br2
2KCl + F2 → 2KF + Cl2
2केबीआर + जे2≠

लवण में अधातुओं को उच्च ऑक्सीकरण अवस्था में ऑक्सीकृत करें

2Fe⁺²Cl2 + Cl2⁰ → 2Fe⁺³Cl 3 ‾¹

Na2S⁺⁴O3 + Br2⁰ + 2H2O →Na2S⁺⁶O4 + 2HBr‾

सल्फर के रासायनिक गुण

1. धातुओं के साथ बातचीत

सामान्य परिस्थितियों में पारा के साथ, क्षार धातुओं के साथ भी गर्म होने पर प्रतिक्रिया करता है: सल्फर के साथ - सल्फाइड:

2K + S = K2S

2Cr + 3S = Cr2⁺³S3 Fe + S = Fe⁺²S

2. गैर-धातुओं के साथ बातचीत

हाइड्रोजन के साथ गर्म करने पर,सीऑक्सीजन (सल्फर डाइऑक्साइड)सीहैलोजन (आयोडीन को छोड़कर), कार्बन, नाइट्रोजन और सिलिकॉन के साथ और प्रतिक्रिया नहीं करता है

S + Cl₂ = S⁺²Cl₂; एस + ओ₂ = एस⁺⁴ओ₂

एच₂ + एस = एच₂एस¯²; 2P + 3S = P₂S₃¯²

साथ में+ 3S = सीएस₂¯²

पानी, ऑक्साइड, नमक के साथ

प्रतिक्रिया नहीं करता

3. एसिड के साथ बातचीत

सल्फर डाइऑक्साइड और पानी में गर्म करने पर सल्फ्यूरिक एसिड द्वारा ऑक्सीकृत

2H2SO4 (सान्द्र) = 2H2O + 3S⁺⁴O2

नाइट्रिक एसिड को सल्फ्यूरिक एसिड, नाइट्रिक ऑक्साइड (+4) और पानी में गर्म करने पर

एस + 6HNO3 (सान्द्र) =H2SO4 + 6N⁺⁴O2 + 2H2O

4. क्षार के साथ बातचीत

गर्म करने पर सल्फाइट बनता है, सल्फाइड + पानी

3S + 6KOH = K2SO3 + 2K2S + 3H2O

नाइट्रोजन के रासायनिक गुण

1. धातुओं के साथ बातचीत

गर्म होने पर प्रतिक्रियाएँ आगे बढ़ती हैं (अपवाद: सामान्य परिस्थितियों में नाइट्रोजन के साथ लिथियम):

नाइट्रोजन के साथ - नाइट्राइड

6Li + N2 = 3Li2N (लिथियम नाइट्राइड) (n.o.) 3Mg + N2 = Mg3N2 (मैग्नीशियम नाइट्राइड) 2Cr + N2 = 2CrN

इन यौगिकों में आयरन की ऑक्सीकरण अवस्था +2 . है

2. गैर-धातुओं के साथ बातचीत

(ट्रिपल बॉन्ड के कारण नाइट्रोजन बहुत निष्क्रिय है)। सामान्य परिस्थितियों में, यह ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। प्रकृति में केवल उच्च तापमान (विद्युत चाप) पर ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है - एक आंधी के दौरान

N2+O2=2NO (ईमेल. आर्क, 3000 0 सी)

उच्च दबाव, ऊंचे तापमान और उत्प्रेरक की उपस्थिति में हाइड्रोजन के साथ:

टी, पी, काटो

3एन2+3एच2 2एनएच3

पानी, ऑक्साइड, एसिड, क्षार और नमक के साथ

प्रतिक्रिया नहीं करता

फास्फोरस के रासायनिक गुण

1. धातुओं के साथ बातचीत

फॉस्फोरस के साथ गर्म करने पर अभिक्रियाएँ आगे बढ़ती हैं - फॉस्फाइड्स

3Ca + 2P = K3P2, इन यौगिकों में आयरन की ऑक्सीकरण अवस्था +2 . है

2. गैर-धातुओं के साथ बातचीत

ऑक्सीजन में दहन

4P + 5O₂ = 2P₂⁺⁵O₅ 4P + 3O₂ = 2P₂⁺³O₃

गर्म होने पर हैलोजन और सल्फर के साथ

2P + 3Cl₂ = 2P⁺³Cl₃ 2P + 5Cl₂ = 2P⁺⁵Cl₅; 2P + 5S = P₂⁺⁵S₅

सीधे हाइड्रोजन, कार्बन, सिलिकॉन के साथ बातचीत नहीं करता है

पानी और ऑक्साइड के साथ

प्रतिक्रिया नहीं करता

3. एसिड के साथ बातचीत

पतला नाइट्रिक ऑक्साइड (+2) और फॉस्फोरिक एसिड के साथ केंद्रित नाइट्रिक एसिड नाइट्रिक ऑक्साइड (+4) के साथ

3P + 5HNO₃(conc) =3H₃PO₄ + 5N⁺⁴O₂

3P + 5HNO₃ + 2H₂O = 3H₃PO₄ + 5N⁺²O

सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल से फॉस्फोरिक अम्ल, सल्फर ऑक्साइड (+4) और जल बनते हैं

3P + 5H₂SO₄ (संक्षिप्त) =3H₃PO₄ + 5S⁺⁴O₂ + 2H₂O

4. क्षार के साथ बातचीत

क्षार विलयन के साथ फॉस्फीन और हाइपोफॉस्फाइट बनाता है

4P⁰ + 3NaOH + 3H2O = P¯³H 3 + 3NaH 2 पी 1हे 2

5. नमक के साथ बातचीत

5. नमक के साथ बातचीत

मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ, गुणों को कम करने का प्रदर्शन

3P⁰ + 5NaN⁺⁵O₃ = 5NaN⁺³O₂ + P₂⁺⁵O₅

कार्बन के रासायनिक गुण

1. धातुओं के साथ बातचीत

गर्म होने पर अभिक्रिया होती है

धातु - डी-तत्व गैर-स्टोइकोमेट्रिक संरचना जैसे ठोस समाधान के कार्बन यौगिकों के साथ बनते हैं: डब्ल्यूसी, जेडएनसी, टीआईसी - सुपरहार्ड स्टील्स प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है

कार्बन कार्बाइड 2Li + 2C = Li2C2 के साथ,

सीए + 2 सी = सीएसी 2

2. गैर-धातुओं के साथ बातचीत

हैलोजन में से, यह सीधे केवल फ्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करता है, बाकी गर्म होने पर।

+ 2F₂ = CF₄।

ऑक्सीजन के साथ बातचीत:

2C + O₂ (कमी) \u003d 2C⁺²O (कार्बन मोनोऑक्साइड),

+ О₂ (पूर्व) = С⁺⁴О₂ (कार्बन डाइऑक्साइड)।

ऊंचे तापमान पर अन्य गैर-धातुओं के साथ बातचीत, फॉस्फोरस के साथ बातचीत नहीं करती

सी + सी = सीआईसी¯⁴; सी + एन₂ = सी₂⁺⁴एन₂;

सी + 2 एच₂ = सी¯⁴एच₄; सी + 2 एस = सी⁺⁴एस₂;

3. पानी के साथ बातचीत

गर्म कोयले के माध्यम से जल वाष्प का मार्ग - कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन बनते हैं (संश्लेषण गैस

सी + एच₂ओ = सीओ + एच₂

4. ऑक्साइड के साथ बातचीत

कार्बन धातुओं और गैर-धातुओं को ऑक्साइड से सरल पदार्थ में बदल देता है जब गरम किया जाता है (कार्बोथर्मी), कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकरण की डिग्री को कम करता है

2ZnO + C = 2Zn + CO; 4साथ में+ Fe₃O₄ = 3Fe + 4CO;

P₂O₅ + C = 2P + 5CO; 2साथ में+ SiO₂ = सी + 2CO;

साथ में+ C⁺⁴O₂ = 2C⁺²O

5. एसिड के साथ बातचीत

केंद्रित नाइट्रिक और सल्फ्यूरिक एसिड द्वारा कार्बन डाइऑक्साइड में ऑक्सीकृत

सी +2H2SO4(conc)=C⁺⁴O2+ 2S⁺⁴O2+ 2H2O; C+4HNO3 (संक्षिप्त) = C⁺⁴O2 + 4N⁺⁴O2 + 2H2O।

क्षार और नमक के साथ

प्रतिक्रिया नहीं करता

सिलिकॉन के रासायनिक गुण

1. धातुओं के साथ बातचीत

गर्म होने पर प्रतिक्रियाएँ आगे बढ़ती हैं: सक्रिय धातुएँ सिलिकॉन के साथ प्रतिक्रिया करती हैं - silicides

4Cs + Si = Cs4Si,

1. गैर-धातुओं के साथ बातचीत

हैलोजन से सीधे केवल फ्लोरीन के साथ।

गर्म करने पर क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करता है

सी + 2F2 = SiF4; सी + 2Cl2 = SiCl4;

सी + ओ₂ = सीओओ₂; सी + सी = सीआईसी; 3Si + 2N₂ = Si₃N;

हाइड्रोजन के साथ बातचीत नहीं करता

3. एसिड के साथ बातचीत

केवल हाइड्रोफ्लोरिक और नाइट्रिक एसिड के मिश्रण के साथ बातचीत करता है, जिससे हेक्साफ्लोरोसिलिक एसिड बनता है

3Si + 4HNO₃ + 18HF = 3H₂ + 4NO + 8H₂O

हाइड्रोजन हैलाइडों के साथ परस्पर क्रिया (ये अम्ल नहीं हैं) - विस्थापित हाइड्रोजन, सिलिकॉन हैलाइड और हाइड्रोजन बनते हैं

सामान्य परिस्थितियों में हाइड्रोजन फ्लोराइड के साथ प्रतिक्रिया करता है।

सी + 4HF = SiF₄ + 2H₂

4. क्षार के साथ बातचीत

क्षार में गर्म करने पर यह घुल जाता है, जिससे सिलिकेट और हाइड्रोजन बनता है:

सी + 2NaOH + H₂O = Na₂SiO₃ + 2H₂

व्याख्यान 24

अधातु।

व्याख्यान योजना:

अधातु सरल पदार्थ हैं

आवर्त प्रणाली में अधातुओं की स्थिति

गैर-धातु तत्वों की संख्या धातु तत्वों की तुलना में बहुत कम है। दस रासायनिक तत्वों (H, C, N, P, O, S, F, Cl, Br, I) में विशिष्ट गैर-धातु गुण होते हैं। छह तत्व, जिन्हें आमतौर पर गैर-धातु कहा जाता है, दोहरे (धातु और गैर-धातु दोनों) गुण प्रदर्शित करते हैं (बी, सी, अस, से, ते, एट)। और 6 और तत्वों को हाल ही में अधातुओं की सूची में शामिल किया गया है। ये तथाकथित महान (या निष्क्रिय) गैसें हैं (He, Ne, Ar, Kg, Xe, Rn)। तो, ज्ञात रासायनिक तत्वों में से 22 को आमतौर पर गैर-धातुओं के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

आवर्त प्रणाली में अधातु गुण प्रदर्शित करने वाले तत्व बोरॉन-एस्टेट विकर्ण (चित्र 26) के ऊपर स्थित होते हैं।

अधिकांश गैर-धातुओं के परमाणुओं में, धातु के परमाणुओं के विपरीत, बाहरी इलेक्ट्रॉन परत पर बड़ी संख्या में इलेक्ट्रॉन होते हैं - 4 से 8 तक। अपवाद हाइड्रोजन, हीलियम, बोरॉन के परमाणु हैं, जिनमें 1, 2 और 3 इलेक्ट्रॉन होते हैं। क्रमशः बाहरी स्तर।

अधातुओं में, केवल दो तत्व - हाइड्रोजन (1s 1) और हीलियम (1s 2) s-परिवार से संबंधित हैं, बाकी सभी से संबंधित हैं आर-परिवार .

ठेठ गैर-धातुओं (ए) के परमाणुओं को उच्च इलेक्ट्रोनगेटिविटी और उच्च इलेक्ट्रॉन आत्मीयता की विशेषता होती है, जो संबंधित निष्क्रिय गैसों के इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन के साथ नकारात्मक चार्ज आयनों को बनाने की उनकी क्षमता निर्धारित करती है:

ए 0 + एनê → ए एन -

ये आयन विशिष्ट धातुओं के साथ गैर-धातुओं के आयनिक यौगिकों का हिस्सा हैं। गैर-धातुओं में अन्य कम विद्युतीय गैर-धातुओं (विशेष रूप से, हाइड्रोजन के साथ) के साथ सहसंयोजक यौगिकों में नकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्थाएँ होती हैं।

अधिक विद्युत ऋणात्मक अधातुओं (विशेष रूप से ऑक्सीजन के साथ) के साथ सहसंयोजक यौगिकों में गैर-धातुओं के परमाणुओं में सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्थाएँ होती हैं। एक अधातु की उच्चतम धनात्मक ऑक्सीकरण अवस्था, आम तौर पर, समूह संख्या के बराबरजिसमें यह स्थित है।

अधातु सरल पदार्थ हैं

अधातु तत्वों की कम संख्या के बावजूद, पृथ्वी और अंतरिक्ष दोनों में उनकी भूमिका और महत्व बहुत अधिक है। सूर्य और अन्य तारों के द्रव्यमान का 99% अधातु हाइड्रोजन और हीलियम है। पृथ्वी के वायु खोल में गैर-धातु परमाणु होते हैं - नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और महान गैसें। पृथ्वी का जलमंडल जीवन के लिए सबसे महत्वपूर्ण पदार्थों में से एक है - पानी, जिसके अणु अधातु हाइड्रोजन और ऑक्सीजन से बने होते हैं। जीवित पदार्थ में 6 अधातुओं की प्रधानता होती है - कार्बन, ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, फास्फोरस, सल्फर।

सामान्य परिस्थितियों में, गैर-धातु पदार्थ एकत्रीकरण के विभिन्न राज्यों में मौजूद होते हैं:

1) गैसें: हाइड्रोजन एच 2, ऑक्सीजन ओ 2, नाइट्रोजन एन 2, फ्लोरीन एफ 2, क्लोरीन सी 1 2, अक्रिय गैसें: हे, ने, आर, केजी, एक्सई, आरएन

2) तरल: ब्रोमीन Br 2

3) ठोस पदार्थ आयोडीन I 2, कार्बन C, सिलिकॉन Si, सल्फर S, फास्फोरस P, आदि।

सात अधातु तत्व सरल पदार्थ बनाते हैं जो द्विपरमाणुक अणु E 2 (हाइड्रोजन H 2, ऑक्सीजन O 2, नाइट्रोजन N 2, फ्लोरीन F 2, क्लोरीन C1 2, ब्रोमीन Br 2, आयोडीन I 2) के रूप में मौजूद होते हैं।

चूंकि अधातुओं के क्रिस्टल जालक में परमाणुओं के बीच कोई मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं, वे धातुओं से भौतिक गुणों में भिन्न होते हैं:

चमक नहीं है;

¾ नाजुक, अलग कठोरता है;

गर्मी और बिजली का खराब संचालन।

अधातु ठोस पानी में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील होते हैं; गैसीय ओ 2, एन 2, एच 2 और हैलोजन की पानी में बहुत कम घुलनशीलता होती है।

कई गैर-धातुओं की विशेषता है अपररूपता- कई सरल पदार्थों के रूप में एक तत्व के अस्तित्व की घटना। एलोट्रोपिक संशोधन ऑक्सीजन (ऑक्सीजन ओ 2 और ओजोन ओ 3), सल्फर (रोम्बिक, मोनोक्लिनिक और प्लास्टिक), फास्फोरस (सफेद, लाल और काला), कार्बन (ग्रेफाइट, हीरा और कार्बाइन, आदि), सिलिकॉन (क्रिस्टलीय और) के लिए जाने जाते हैं। अनाकार)।

अधातुओं के रासायनिक गुण

गैर-धातुओं की रासायनिक गतिविधि के अनुसार एक दूसरे से काफी भिन्न होते हैं। तो, नाइट्रोजन और उत्कृष्ट गैसें बहुत कठोर परिस्थितियों (उच्च दबाव और तापमान, उत्प्रेरक की उपस्थिति) के तहत ही रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करती हैं।

सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील अधातु हैलोजन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन हैं। सल्फर, फास्फोरस, और विशेष रूप से कार्बन और सिलिकॉन, केवल ऊंचे तापमान पर प्रतिक्रियाशील होते हैं।

रासायनिक प्रतिक्रियाओं में गैर-धातुएं ऑक्सीकरण और कम करने दोनों गुणों को प्रदर्शित करती हैं। उच्चतम ऑक्सीकरण क्षमता हैलोजन और ऑक्सीजन की विशेषता है। हाइड्रोजन, कार्बन, सिलिकॉन जैसी अधातुओं में अपचायक गुण प्रबल होते हैं।

I. गैर-धातुओं के ऑक्सीकरण गुण:

1. धातुओं के साथ परस्पर क्रिया।इस मामले में, द्विआधारी यौगिक बनते हैं: ऑक्सीजन के साथ - ऑक्साइड, हाइड्रोजन के साथ - हाइड्राइड, नाइट्रोजन - नाइट्राइड, हैलोजन - हलाइड्स, आदि:

2Cu + O 2 → 2CuO

2Fe + 3Cl 2 → 2FeCl 3

2. हाइड्रोजन के साथ परस्पर क्रिया।गैर-धातु हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रियाओं में ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में भी कार्य करते हैं, जिससे वाष्पशील हाइड्रोजन यौगिक बनते हैं:

एच 2 + सी1 2 → 2एचसी1

एन 2 + 3 एच 2 → टी, पी, बिल्ली। 2NH3

3. अधातुओं के साथ परस्पर क्रिया।गैर-धातुएं कम विद्युतीय गैर-धातुओं के साथ प्रतिक्रियाओं में ऑक्सीकरण गुण प्रदर्शित करती हैं:

2P + 5C1 2 → 2PC1 5 ;

सी + 2 एस → सीएस 2।

4. जटिल पदार्थों के साथ सहभागिता।अधातुओं के ऑक्सीकरण गुण जटिल पदार्थों के साथ प्रतिक्रियाओं में भी प्रकट हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, फ्लोरीन के वातावरण में जल जलता है:

2F 2 + 2H 2 O → 4HF + O 2।

द्वितीय. गैर-धातुओं के गुणों को कम करना

1. अधातुओं के साथ अन्योन्यक्रिया. गैर-धातुएं गैर-धातुओं के संबंध में अधिक इलेक्ट्रोनगेटिविटी के साथ और मुख्य रूप से फ्लोरीन और ऑक्सीजन के संबंध में गुणों को कम करने का प्रदर्शन कर सकती हैं:

4P + 5O 2 → 2P 2 O 5;

एन 2 + ओ 2 → 2NO

2. जटिल पदार्थों के साथ सहभागिता।कुछ गैर-धातुएं कम करने वाले एजेंट हो सकते हैं, जो उन्हें धातुकर्म उत्पादन में उपयोग करने की अनुमति देता है:

सी + जेडएनओ → जेडएन + सीओ;

5H 2 + V 2 O 5 → 2V + 5H 2 O।

SiO2 + 2C → Si + 2CO।

गैर-धातु जटिल पदार्थों के साथ बातचीत करते समय गुणों को कम करने का प्रदर्शन करते हैं - मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट, उदाहरण के लिए:

3S + 2KSlO 3 → 3SO 2 + 2KS1;

6P + 5KSlO 3 → ZR 2 O 5 + 5KS1।

C + 2H 2 SO 4 → CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O;

3P + 5HNO 3 + 2H 2 O → ZH 3 RO 4 + 5NO।

अधातु प्राप्त करने की सामान्य विधियाँ

कुछ अधातुएँ प्रकृति में मुक्त अवस्था में पाई जाती हैं: ये सल्फर, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, उत्कृष्ट गैसें हैं। सबसे पहले, साधारण पदार्थ - अधातु वायु का हिस्सा हैं।

वायु के शुद्धिकरण (पृथक्करण) से बड़ी मात्रा में गैसीय ऑक्सीजन और नाइट्रोजन प्राप्त होती है।

सबसे सक्रिय गैर-धातु - हैलोजन - यौगिकों से पिघलने या समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किए जाते हैं। उद्योग में, इलेक्ट्रोलिसिस की मदद से, तीन सबसे महत्वपूर्ण उत्पाद एक साथ बड़ी मात्रा में प्राप्त होते हैं: फ्लोरीन का निकटतम एनालॉग क्लोरीन, हाइड्रोजन और सोडियम हाइड्रॉक्साइड है। इस्तेमाल किया गया इलेक्ट्रोलाइट एक सोडियम क्लोराइड समाधान है जो ऊपर से सेल में खिलाया जाता है।

अधिक विस्तार से, अधातुओं को प्राप्त करने की विधियों पर बाद में संबंधित व्याख्यानों में चर्चा की जाएगी।