संपूर्ण आवर्त प्रणाली में, अधिकांश तत्व धातुओं के समूह का प्रतिनिधित्व करते हैं। उभयचर, संक्रमणकालीन, रेडियोधर्मी - उनमें से बहुत सारे हैं। सभी धातुएं न केवल प्रकृति और मानव जैविक जीवन में, बल्कि विभिन्न उद्योगों में भी बहुत बड़ी भूमिका निभाती हैं। कोई आश्चर्य नहीं कि 20 वीं शताब्दी को "लौह" कहा जाता था।

धातु: सामान्य विशेषताएं

सभी धातुएं सामान्य रासायनिक और भौतिक गुणों को साझा करती हैं जो उन्हें गैर-धातुओं से अलग करना आसान बनाती हैं। तो, उदाहरण के लिए, क्रिस्टल जाली की संरचना उन्हें होने की अनुमति देती है:

• विद्युत प्रवाह के कंडक्टर;
• अच्छा गर्मी कंडक्टर;
• निंदनीय और प्लास्टिक;
• मजबूत और चमकदार।

बेशक, उनमें मतभेद हैं। कुछ धातुएं चांदी के रंग के साथ चमकती हैं, अन्य अधिक मैट सफेद के साथ, और अभी भी अन्य सामान्य रूप से लाल और पीले रंग के साथ। तापीय और विद्युत चालकता के संदर्भ में भी अंतर हैं। हालांकि, सभी समान, ये पैरामीटर सभी धातुओं के लिए समान हैं, जबकि गैर-धातुओं में समानता की तुलना में अधिक अंतर हैं।

रासायनिक प्रकृति से, सभी धातुएं कम करने वाले एजेंट हैं। प्रतिक्रिया की स्थिति और विशिष्ट पदार्थों के आधार पर, वे ऑक्सीकरण एजेंटों के रूप में भी कार्य कर सकते हैं, लेकिन शायद ही कभी। कई पदार्थ बनाने में सक्षम। धातुओं के रासायनिक यौगिक प्रकृति में अयस्क या खनिजों, खनिजों और अन्य चट्टानों के संघटन में बड़ी मात्रा में पाए जाते हैं। डिग्री हमेशा सकारात्मक होती है, यह स्थिर (एल्यूमीनियम, सोडियम, कैल्शियम) या चर (क्रोमियम, लोहा, तांबा, मैंगनीज) हो सकती है।

उनमें से कई व्यापक रूप से निर्माण सामग्री के रूप में उपयोग किए जाते हैं और विज्ञान और प्रौद्योगिकी की विभिन्न शाखाओं में उपयोग किए जाते हैं।

धातुओं के रासायनिक यौगिक

इनमें से, पदार्थों के कई मुख्य वर्गों का उल्लेख किया जाना चाहिए, जो अन्य तत्वों और पदार्थों के साथ धातुओं की बातचीत के उत्पाद हैं।

1. ऑक्साइड, हाइड्राइड्स, नाइट्राइड्स, सिलिकाइड्स, फॉस्फाइड्स, ओजोनाइड्स, कार्बाइड्स, सल्फाइड्स और अन्य - गैर-धातुओं के साथ बाइनरी यौगिक, अक्सर लवण के वर्ग (ऑक्साइड को छोड़कर) से संबंधित होते हैं।
2. हाइड्रॉक्साइड्स - सामान्य सूत्र Me + x (OH) x है।
3. नमक। अम्लीय अवशेषों के साथ धातुओं के यौगिक। अलग हो सकता है:

• मध्यम;
• खट्टा;
• दोहरा;
• बुनियादी;
• जटिल।

4. कार्बनिक पदार्थों के साथ धातुओं के यौगिक - ऑर्गोमेटेलिक संरचनाएं।

5. एक दूसरे के साथ धातुओं के यौगिक - मिश्रधातु, जो विभिन्न तरीकों से प्राप्त होते हैं।

धातु कनेक्शन विकल्प

ऐसे पदार्थ जिनमें एक ही समय में दो या दो से अधिक विभिन्न धातुएँ हो सकती हैं, उन्हें विभाजित किया गया है:

• मिश्र;
• दोहरा लवण;
• जटिल यौगिक;
• इंटरमेटेलिक्स।

धातुओं को आपस में जोड़ने के तरीके भी अलग-अलग होते हैं। उदाहरण के लिए, मिश्र धातु प्राप्त करने के लिए, परिणामी उत्पाद को पिघलाने, मिलाने और जमने की विधि का उपयोग किया जाता है।

इंटरमेटेलिक यौगिकों का निर्माण धातुओं के बीच प्रत्यक्ष रासायनिक प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप होता है, जो अक्सर एक विस्फोट (उदाहरण के लिए, जस्ता और निकल) के साथ होता है। ऐसी प्रक्रियाओं के लिए विशेष परिस्थितियों की आवश्यकता होती है: बहुत अधिक तापमान, दबाव, निर्वात, ऑक्सीजन की कमी, और अन्य।

सोडा, नमक, कास्टिक प्रकृति में पाए जाने वाले सभी क्षार धातु यौगिक हैं। वे अपने शुद्ध रूप में मौजूद होते हैं, जमा होते हैं, या कुछ पदार्थों के दहन उत्पादों का हिस्सा होते हैं। कभी-कभी उन्हें प्रयोगशाला में प्राप्त किया जाता है। लेकिन ये पदार्थ हमेशा महत्वपूर्ण और मूल्यवान होते हैं, क्योंकि ये किसी व्यक्ति को घेर लेते हैं और उसके जीवन का निर्माण करते हैं।

क्षार धातु के यौगिक और उनके उपयोग सोडियम तक ही सीमित नहीं हैं। अर्थव्यवस्था के क्षेत्रों में भी आम और लोकप्रिय लवण हैं जैसे:

• पोटेशियम क्लोराइड;
• (पोटेशियम नाइट्रेट);
• पोटेशियम कार्बोनेट;
• सल्फेट।

ये सभी कृषि में उपयोग किए जाने वाले मूल्यवान खनिज उर्वरक हैं।

क्षारीय पृथ्वी धातु - यौगिक और उनके अनुप्रयोग

इस श्रेणी में रासायनिक तत्वों की प्रणाली के मुख्य उपसमूह के दूसरे समूह के तत्व शामिल हैं। इनकी स्थायी ऑक्सीकरण अवस्था +2 होती है। ये सक्रिय कम करने वाले एजेंट हैं जो आसानी से अधिकांश यौगिकों और सरल पदार्थों के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करते हैं। धातुओं के सभी विशिष्ट गुण दिखाएं: चमक, लचीलापन, गर्मी और विद्युत चालकता।

इनमें से सबसे महत्वपूर्ण और आम मैग्नीशियम और कैल्शियम हैं। बेरिलियम उभयधर्मी है, जबकि बेरियम और रेडियम दुर्लभ तत्व हैं। ये सभी निम्न प्रकार के कनेक्शन बनाने में सक्षम हैं:

• इंटरमेटेलिक;
• ऑक्साइड;
• हाइड्राइड्स;
• द्विआधारी लवण (गैर धातुओं के साथ यौगिक);
• हाइड्रॉक्साइड्स;
• लवण (डबल, जटिल, अम्लीय, मूल, मध्यम)।

व्यावहारिक दृष्टिकोण से सबसे महत्वपूर्ण यौगिकों और उनके अनुप्रयोगों पर विचार करें।

मैग्नीशियम और कैल्शियम लवण

लवण के रूप में क्षारीय मृदा धातुओं के ऐसे यौगिक जीवित जीवों के लिए महत्वपूर्ण हैं। आखिर कैल्शियम लवण शरीर में इस तत्व का स्रोत हैं। और इसके बिना, कंकाल, दांत, जानवरों में सींग, खुर, बाल और कोट आदि का सामान्य गठन असंभव है।

तो, क्षारीय पृथ्वी धातु कैल्शियम का सबसे आम नमक कार्बोनेट है। इसके अन्य नाम हैं:

• संगमरमर;
• चूना पत्थर;
• डोलोमाइट

इसका उपयोग न केवल एक जीवित जीव के लिए कैल्शियम आयनों के आपूर्तिकर्ता के रूप में किया जाता है, बल्कि एक निर्माण सामग्री, रासायनिक उद्योगों के लिए कच्चे माल, कॉस्मेटिक उद्योग, कांच, आदि में भी किया जाता है।

सल्फेट्स जैसे क्षारीय पृथ्वी धातु यौगिक भी महत्वपूर्ण हैं। उदाहरण के लिए, एक्स-रे निदान में बेरियम सल्फेट (चिकित्सा नाम "बैराइट दलिया") का उपयोग किया जाता है। क्रिस्टलीय हाइड्रेट के रूप में कैल्शियम सल्फेट प्रकृति में पाया जाने वाला एक जिप्सम है। इसका उपयोग दवा, निर्माण, स्टैम्पिंग कास्ट में किया जाता है।

क्षारीय पृथ्वी धातुओं से फास्फोरस

इन पदार्थों को मध्य युग के बाद से जाना जाता है। पहले, उन्हें फास्फोरस कहा जाता था। यह नाम आज भी आता है। उनकी प्रकृति से, ये यौगिक मैग्नीशियम, स्ट्रोंटियम, बेरियम, कैल्शियम के सल्फाइड हैं।

एक निश्चित प्रसंस्करण के साथ, वे फॉस्फोरसेंट गुणों को प्रदर्शित करने में सक्षम होते हैं, और चमक बहुत सुंदर होती है, लाल से चमकीले बैंगनी तक। इसका उपयोग रोड साइन्स, वर्कवियर और अन्य चीजों के निर्माण में किया जाता है।

जटिल यौगिक

वे पदार्थ जिनमें धात्विक प्रकृति के दो या दो से अधिक भिन्न तत्व शामिल होते हैं, धातुओं के जटिल यौगिक होते हैं। ज्यादातर वे सुंदर और बहुरंगी रंगों वाले तरल होते हैं। आयनों के गुणात्मक निर्धारण के लिए विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में उपयोग किया जाता है।

ऐसे पदार्थ न केवल क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं को बनाने में सक्षम हैं, बल्कि अन्य सभी भी हैं। हाइड्रोक्सोकोम्पलेक्स, एक्वाकोम्पलेक्स और अन्य हैं।

क्षारीय धातु- ये रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी के पहले समूह के तत्व हैं (पुराने वर्गीकरण के अनुसार - समूह I के मुख्य उपसमूह के तत्व): लिथियमली, सोडियमना, पोटैशियमक, रूबिडीयामआरबी, सीज़ियमसीएस, फ्रैनशियमफादर, और उन्नेन्नियउइ. जब क्षार धातुओं को जल में घोला जाता है तो घुलनशील हाइड्रॉक्साइड बनते हैं, जिन्हें कहा जाता है क्षार.

क्षार धातुओं के रासायनिक गुण

पानी, ऑक्सीजन और कभी-कभी नाइट्रोजन (Li, Cs) के संबंध में क्षार धातुओं की उच्च रासायनिक गतिविधि के कारण, वे मिट्टी के तेल की एक परत के नीचे जमा हो जाते हैं। क्षार धातु के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए, आवश्यक आकार का एक टुकड़ा मिट्टी के तेल की एक परत के नीचे एक स्केलपेल के साथ सावधानीपूर्वक काट दिया जाता है, धातु की सतह को आर्गन वातावरण में हवा के साथ बातचीत के उत्पादों से अच्छी तरह से साफ किया जाता है, और केवल तब नमूना प्रतिक्रिया पोत में रखा जाता है।

1. पानी के साथ बातचीत. क्षार धातुओं की एक महत्वपूर्ण संपत्ति पानी के संबंध में उनकी उच्च गतिविधि है। लिथियम पानी के साथ सबसे शांति से (विस्फोट के बिना) प्रतिक्रिया करता है:

इसी तरह की प्रतिक्रिया करते समय, सोडियम एक पीली लौ के साथ जलता है और एक छोटा विस्फोट होता है। पोटेशियम और भी अधिक सक्रिय है: इस मामले में, विस्फोट अधिक मजबूत होता है, और लौ का रंग बैंगनी होता है।

2. ऑक्सीजन के साथ बातचीत. हवा में क्षार धातुओं के दहन उत्पादों की धातु की गतिविधि के आधार पर एक अलग संरचना होती है।

· केवल लिथियमस्टोइकोमेट्रिक संरचना का ऑक्साइड बनाने के लिए हवा में जलता है:

जलते समय सोडियम Na 2 O 2 पेरोक्साइड मुख्य रूप से NaO 2 सुपरऑक्साइड के एक छोटे से मिश्रण के साथ बनता है:

दहन उत्पादों में पोटैशियम, रूबिडीयामऔर सीज़ियममुख्य रूप से सुपरऑक्साइड होते हैं:

सोडियम और पोटेशियम के ऑक्साइड प्राप्त करने के लिए, हाइड्रॉक्साइड, पेरोक्साइड या सुपरऑक्साइड के मिश्रण को ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में धातु की अधिकता से गर्म किया जाता है:

क्षार धातुओं के ऑक्सीजन यौगिकों के लिए, निम्नलिखित नियमितता विशेषता है: जैसे-जैसे क्षार धातु के धनायन की त्रिज्या बढ़ती है, पेरोक्साइड आयन ओ 2 2- और सुपरऑक्साइड आयन ओ 2 युक्त ऑक्सीजन यौगिकों की स्थिरता बढ़ जाती है।

भारी क्षार धातुओं को काफी स्थिर के गठन की विशेषता है ओजोनाइड्सईओ 3 की संरचना। सभी ऑक्सीजन यौगिकों के अलग-अलग रंग होते हैं, जिनकी तीव्रता श्रृंखला में ली से सीएस तक गहरी होती है:

क्षार धातु ऑक्साइड में मूल ऑक्साइड के सभी गुण होते हैं: वे पानी, अम्लीय ऑक्साइड और एसिड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं:

पेरोक्साइडऔर सुपरऑक्साइड्समजबूत के गुणों का प्रदर्शन आक्सीकारक:

पेरोक्साइड और सुपरऑक्साइड पानी के साथ गहन रूप से बातचीत करते हैं, जिससे हाइड्रॉक्साइड बनते हैं:

3. अन्य पदार्थों के साथ बातचीत. क्षार धातुएँ अनेक अधातुओं के साथ अभिक्रिया करती हैं। गर्म होने पर, वे हाइड्रोजन के साथ मिलकर हाइड्राइड बनाते हैं, क्रमशः हैलोजन, सल्फर, नाइट्रोजन, फास्फोरस, कार्बन और सिलिकॉन बनाने के लिए, हलाइड्स, सल्फाइड, नाइट्राइड्स, फॉस्फाइड्स, कार्बाइडऔर सिलिसाइड्स:

गर्म होने पर, क्षार धातुएँ अन्य धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम होती हैं, जिससे इंटरमेटेलिक्स. क्षार धातुएं अम्ल के साथ सक्रिय रूप से (विस्फोट के साथ) प्रतिक्रिया करती हैं।

क्षार धातुएं तरल अमोनिया और उसके डेरिवेटिव में घुल जाती हैं - एमाइन और एमाइड:

तरल अमोनिया में घुलने पर, एक क्षार धातु एक इलेक्ट्रॉन खो देती है, जो अमोनिया के अणुओं द्वारा घुल जाती है और घोल को एक नीला रंग देती है। परिणामी एमाइड क्षार और अमोनिया के निर्माण के साथ पानी से आसानी से विघटित हो जाते हैं:

क्षार धातुएं कार्बनिक पदार्थों, अल्कोहल (अल्कोहल के निर्माण के साथ) और कार्बोक्जिलिक एसिड (लवण के निर्माण के साथ) के साथ परस्पर क्रिया करती हैं:

4. क्षार धातुओं का गुणात्मक निर्धारण. चूंकि क्षार धातुओं की आयनीकरण क्षमता कम होती है, जब किसी धातु या उसके यौगिकों को ज्वाला में गर्म किया जाता है, तो एक परमाणु आयनित होता है, लौ को एक निश्चित रंग में रंग देता है:

लौ को क्षार धातुओं से रंगना
और उनके यौगिक

क्षारीय पृथ्वी धातु।

क्षारीय पृथ्वी धातु- तत्वों की आवर्त सारणी के द्वितीय समूह के रासायनिक तत्व: बेरिलियम, मैग्नीशियम, कैल्शियम, स्ट्रोंटियम, बेरियम और रेडियम।

भौतिक गुण

सभी क्षारीय पृथ्वी धातुएँ कमरे के तापमान पर धूसर, ठोस पदार्थ होती हैं। क्षार धातुओं के विपरीत, वे बहुत कठिन होते हैं, और वे ज्यादातर चाकू से नहीं काटे जाते हैं (अपवाद स्ट्रोंटियम है)। क्रमिक संख्या के साथ क्षारीय पृथ्वी धातुओं का घनत्व बढ़ जाता है, हालांकि वृद्धि स्पष्ट रूप से केवल कैल्शियम से शुरू होती है, जिसमें सबसे कम घनत्व होता है (ρ = 1.55 ग्राम / सेमी³), सबसे भारी रेडियम होता है, जिसका घनत्व लगभग बराबर होता है लोहे का घनत्व।

रासायनिक गुण

क्षारीय पृथ्वी धातुओं में बाहरी ऊर्जा स्तर का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास होता है एनएस, और क्षार धातुओं के साथ-साथ s-तत्व हैं। दो वैलेंस इलेक्ट्रॉन होने से, क्षारीय पृथ्वी धातुएं उन्हें आसानी से दान कर देती हैं, और सभी यौगिकों में उनकी ऑक्सीकरण अवस्था +2 (बहुत कम +1) होती है।

बढ़ती क्रम संख्या के साथ क्षारीय पृथ्वी धातुओं की रासायनिक गतिविधि बढ़ जाती है। कॉम्पैक्ट रूप में बेरिलियम या तो ऑक्सीजन या हैलोजन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, यहां तक ​​​​कि लाल-गर्म तापमान पर भी (600 डिग्री सेल्सियस तक, ऑक्सीजन और अन्य चाकोजेन्स के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए एक उच्च तापमान की आवश्यकता होती है, फ्लोरीन एक अपवाद है)। मैग्नीशियम एक ऑक्साइड फिल्म द्वारा कमरे के तापमान और उच्च (650 डिग्री सेल्सियस तक) तापमान पर संरक्षित होता है और आगे ऑक्सीकरण नहीं करता है। कैल्शियम धीरे-धीरे और कमरे के तापमान पर गहराई में (जल वाष्प की उपस्थिति में) ऑक्सीकरण करता है, और ऑक्सीजन में मामूली हीटिंग के साथ जलता है, लेकिन कमरे के तापमान पर शुष्क हवा में स्थिर होता है। स्ट्रोंटियम, बेरियम और रेडियम ऑक्साइड और नाइट्राइड का मिश्रण देने के लिए हवा में तेजी से ऑक्सीकरण करते हैं, इसलिए वे, क्षार धातुओं (और कैल्शियम) की तरह, मिट्टी के तेल की एक परत के नीचे जमा हो जाते हैं।

क्षारीय पृथ्वी धातुओं के ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड बढ़ते क्रमांक के साथ मूल गुणों में वृद्धि करते हैं: Be (OH) 2 - एम्फ़ोटेरिक, पानी में अघुलनशील हाइड्रॉक्साइड, लेकिन एसिड में घुलनशील (और मजबूत क्षार की उपस्थिति में अम्लीय गुण भी प्रदर्शित करता है), Mg (ओएच) 2 - कमजोर आधार, पानी में अघुलनशील, सीए (ओएच) 2 - मजबूत, लेकिन पानी के आधार में थोड़ा घुलनशील, सीनियर (ओएच) 2 - कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड की तुलना में पानी में अधिक घुलनशील, उच्च तापमान पर मजबूत आधार (क्षार) करीब उबलते बिंदु पानी (100 डिग्री सेल्सियस), बा (ओएच) 2 - एक मजबूत आधार (क्षार), केओएच या नाओएच की ताकत से कम नहीं, और रा (ओएच) 2 - सबसे मजबूत क्षारों में से एक, एक बहुत ही संक्षारक पदार्थ

प्रकृति में होना

सभी क्षारीय मृदा धातुएं प्रकृति में (अलग-अलग मात्रा में) पाई जाती हैं। उनकी उच्च रासायनिक गतिविधि के कारण, ये सभी स्वतंत्र अवस्था में नहीं पाए जाते हैं। सबसे आम क्षारीय पृथ्वी धातु कैल्शियम है, जिसकी मात्रा 3.38% (पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का) है। मैग्नीशियम इससे थोड़ा नीचा है, जिसकी मात्रा 2.35% (पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का) है। बेरियम और स्ट्रोंटियम भी प्रकृति में सामान्य हैं, जो क्रमशः, पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का 0.05 और 0.034% हैं। बेरिलियम एक दुर्लभ तत्व है, जिसकी मात्रा पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का 6·10 -4% है। रेडियम के लिए, जो रेडियोधर्मी है, यह सभी क्षारीय पृथ्वी धातुओं में सबसे दुर्लभ है, लेकिन यह हमेशा यूरेनियम अयस्कों में कम मात्रा में पाया जाता है। विशेष रूप से इसे वहां से रासायनिक तरीकों से अलग किया जा सकता है। इसकी सामग्री 1 10 −10% (पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का) है

एल्युमिनियम।

अल्युमीनियम- परमाणु संख्या 13 के साथ डी। आई। मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की तीसरी अवधि के तीसरे समूह के मुख्य उपसमूह का एक तत्व। यह प्रतीक द्वारा दर्शाया गया है अली(अव्य. अल्युमीनियम) प्रकाश धातुओं के समूह के अंतर्गत आता है। पृथ्वी की पपड़ी में सबसे आम धातु और तीसरा सबसे आम रासायनिक तत्व (ऑक्सीजन और सिलिकॉन के बाद)।

सरल पदार्थ अल्युमीनियम- प्रकाश, पैरामैग्नेटिक सिल्वर-व्हाइट मेटल, आसानी से ढाला, कास्ट, मशीनी। एल्यूमीनियम में एक उच्च तापीय और विद्युत चालकता है, मजबूत ऑक्साइड फिल्मों के तेजी से गठन के कारण जंग का प्रतिरोध है जो सतह को आगे की बातचीत से बचाते हैं।

एल्युमिनियम सबसे पहले डेनिश भौतिक विज्ञानी हंस ओर्स्टेड ने 1825 में एल्यूमीनियम क्लोराइड पर पोटेशियम अमलगम की क्रिया द्वारा प्राप्त किया था, इसके बाद पारा के आसवन द्वारा प्राप्त किया गया था। प्राप्त करने की आधुनिक विधि स्वतंत्र रूप से अमेरिकी चार्ल्स हॉल और फ्रांसीसी पॉल हेरॉक्स द्वारा 1886 में विकसित की गई थी। इसमें एल्युमिनियम ऑक्साइड Al 2 O 3 को Na 3 AlF 6 क्रायोलाइट के गलन में घोलने के बाद उपभोज्य कोक या ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड का उपयोग करके इलेक्ट्रोलिसिस किया जाता है। प्राप्त करने की इस पद्धति के लिए बड़ी मात्रा में बिजली की आवश्यकता होती है, और इसलिए केवल 20 वीं शताब्दी में ही मांग में थी।

1000 किग्रा कच्चे एल्युमिनियम के उत्पादन के लिए 1920 किग्रा एल्युमिना, 65 किग्रा क्रायोलाइट, 35 किग्रा एल्युमीनियम फ्लोराइड, 600 किग्रा एनोड द्रव्यमान और 17 हजार किलोवाट डीसी बिजली की आवश्यकता होती है।

क्षार धातुएं अधातुओं के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करती हैं:

2K + I 2 = 2KI

2Na + H2 = 2NaH

6Li + N 2 = 2Li 3 N (प्रतिक्रिया पहले से ही कमरे के तापमान पर है)

2ना + एस = ना 2 एस

2ना + 2सी = ना 2 सी 2

ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रियाओं में, प्रत्येक क्षार धातु अपने स्वयं के व्यक्तित्व का प्रदर्शन करती है: जब हवा में जलाया जाता है, तो लिथियम एक ऑक्साइड, सोडियम एक पेरोक्साइड और पोटेशियम एक सुपरऑक्साइड बनाता है।

4Li + O 2 = 2Li 2 O

2ना + ओ 2 \u003d ना 2 ओ 2

के + ओ 2 = केओ 2

सोडियम ऑक्साइड प्राप्त करना:

10ना + 2नानो 3 \u003d 6ना 2 ओ + एन 2

2ना + ना 2 ओ 2 \u003d 2ना 2 ओ

2Na + 2NaOH \u003d 2Na 2 O + H 2

पानी के साथ परस्पर क्रिया से क्षार और हाइड्रोजन का निर्माण होता है।

2Na + 2H 2 O \u003d 2NaOH + H 2

एसिड के साथ बातचीत:

2Na + 2HCl \u003d 2NaCl + H 2

8Na + 5H 2 SO 4 (संक्षिप्त) = 4Na 2 SO 4 + H 2 S + 4H 2 O

2Li + 3H 2 SO 4 (संक्षिप्त) = 2LiHSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

8Na + 10HNO 3 \u003d 8NaNO 3 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

अमोनिया के साथ बातचीत करते समय, एमाइड और हाइड्रोजन बनते हैं:

2Li + 2NH 3 = 2LiNH 2 + H 2

कार्बनिक यौगिकों के साथ बातचीत:

एच ─ सी ≡ सी ─ एच + 2ना → ना सी≡सी ─ ना + एच 2

2CH 3 Cl + 2Na → C 2 H 6 + 2NaCl

2सी 6 एच 5 ओएच + 2ना → 2सी 6 एच 5 ओएनए + एच 2

2CH 3 OH + 2Na → 2CH 3 ONa + H 2

2CH 3 COOH + 2Na → 2CH 3 COOONA + H 2

क्षार धातुओं की गुणात्मक प्रतिक्रिया उनके धनायनों द्वारा लौ का रंग है। ली + आयन ज्वाला कार्माइन लाल रंग, Na + आयन पीला, K + बैंगनी

क्षार धातु यौगिक

ऑक्साइड।

क्षार धातु ऑक्साइड विशिष्ट मूल ऑक्साइड हैं। वे अम्लीय और उभयधर्मी ऑक्साइड, एसिड, पानी के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।

3ना 2 ओ + पी 2 ओ 5 \u003d 2ना 3 पीओ 4

ना 2 ओ + अल 2 ओ 3 \u003d 2नाअलो 2

ना 2 ओ + 2एचसीएल \u003d 2एनएसीएल + एच 2 ओ

ना 2 ओ + 2 एच + = 2 ना + + एच 2 ओ

ना 2 ओ + एच 2 ओ \u003d 2NaOH

पेरोक्साइड.

2ना 2 ओ 2 + सीओ 2 \u003d 2ना 2 सीओ 3 + ओ 2

ना 2 ओ 2 + सीओ \u003d ना 2 सीओ 3

ना 2 ओ 2 + एसओ 2 \u003d ना 2 एसओ 4

2ना 2 ओ + ओ 2 \u003d 2ना 2 ओ 2

ना 2 ओ + नहीं + नहीं 2 \u003d 2नानो 2

2ना 2 ओ 2 \u003d 2ना 2 ओ + ओ 2

ना 2 ओ 2 + 2 एच 2 ओ (ठंडा) = 2NaOH + एच 2 ओ 2

2Na 2 O 2 + 2H 2 O (गोर।) \u003d 4NaOH + O 2

ना 2 ओ 2 + 2 एचसीएल \u003d 2NaCl + एच 2 ओ 2

2Na 2 O 2 + 2H 2 SO 4 (रेजर। Hor।) \u003d 2Na 2 SO 4 + 2H 2 O + O 2

2ना 2 ओ 2 + एस = ना 2 एसओ 3 + ना 2 ओ

5Na 2 O 2 + 8H 2 SO 4 + 2KMnO 4 \u003d 5O 2 + 2MnSO 4 + 8H 2 O + 5Na 2 SO 4 + K 2 SO 4

ना 2 ओ 2 + 2एच 2 एसओ 4 + 2एनएआई \u003d आई 2 + 2ना 2 एसओ 4 + 2एच 2 ओ

ना 2 ओ 2 + 2 एच 2 एसओ 4 + 2 एफईएसओ 4 = फे 2 (एसओ 4) 3 + ना 2 एसओ 4 + 2 एच 2 ओ

3Na 2 O 2 + 2Na 3 \u003d 2Na 2 CrO 4 + 8NaOH + 2H 2 O

क्षार (क्षार)।

2NaOH (अतिरिक्त) + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O

NaOH + CO 2 (अतिरिक्त) = NaHCO 3

SO2 + 2NaOH (अतिरिक्त) = Na 2 SO 3 + H 2 O

SiO2 + 2NaOH Na 2 SiO 3 + H 2 O

2NaOH + Al 2 O 3 2NaAlO 2 + H 2 O

2नाओह + अल 2 ओ 3 + 3एच 2 ओ \u003d 2ना

NaOH + Al(OH) 3 = Na

2NaOH + 2Al + 6H 2 O \u003d 2Na + 3H 2

2KOH + 2NO 2 + O 2 = 2KNO 3 + H 2 O

कोह + केएचसीओ 3 \u003d के 2 सीओ 3 + एच 2 ओ

2NaOH + Si + H 2 O \u003d Na 2 SiO 3 + H 2

3KOH + P 4 + 3H 2 O \u003d 3KH 2 PO 2 + PH 3

2KOH (ठंडा) + Cl 2 = KClO + KCl + H 2 O

6KOH (गर्म) + 3Cl 2 = KClO 3 + 5KCl + 3H 2 O

6NaOH + 3S \u003d 2Na 2 S + Na 2 SO 3 + 3H 2 O

2नानो 3 2नानो 2 + ओ 2

नाहको 3 + एचएनओ 3 \u003d नानो 3 + सीओ 2 + एच 2 ओ

NaI → Na + + I –

कैथोड पर: 2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH - 1

एनोड पर: 2I - - 2e → I 2 1

2एच 2 ओ + 2आई - एच 2 + 2ओएच - + आई 2

2H2O + 2NaI एच 2 + 2नाओएच + आई 2

2NaCl 2Na + Cl2

एनोड पर कैथोड पर

2ना 2 एचपीओ 4 ना 4 पी 2 ओ 7 + एच 2 ओ

KNO 3 + 4Mg + 6H 2 O \u003d NH 3 + 4Mg (OH) 2 + KOH

4KClO 3 KCl + 3KClO 4

2KClO3 2KCl + 3O 2

KClO 3 + 6HCl \u003d KCl + 3Cl 2 + 3H 2 O

ना 2 एसओ 3 + एस = ना 2 एस 2 ओ 3

ना 2 एस 2 ओ 3 + एच 2 एसओ 4 = ना 2 एसओ 4 + एस↓ + एसओ 2 + एच 2 ओ

2NaI + Br 2 = 2NaBr + I 2

2NaBr + Cl 2 = 2NaCl + Br 2

मैं एक समूह।

1. फ्लास्क में डाले गए सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल की सतह पर विद्युत निर्वहन पारित किया गया, जबकि फ्लास्क में हवा भूरी हो गई, जो थोड़ी देर बाद गायब हो जाती है। परिणामी घोल को सावधानी से वाष्पित किया गया और पाया गया कि ठोस अवशेष दो लवणों का मिश्रण है। जब इस मिश्रण को गर्म किया जाता है, तो गैस निकलती है और केवल एक ही पदार्थ रहता है। वर्णित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

2. सोडियम क्लोराइड के पिघलने के इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान कैथोड पर छोड़ा गया पदार्थ ऑक्सीजन में जल गया। परिणामी उत्पाद को कार्बन डाइऑक्साइड से भरे गैसोमीटर में रखा गया था। परिणामी पदार्थ को अमोनियम क्लोराइड के घोल में मिलाया गया और घोल को गर्म किया गया। वर्णित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

3) बेकिंग सोडा के साथ नाइट्रिक एसिड को बेअसर कर दिया गया था, तटस्थ समाधान को सावधानीपूर्वक वाष्पित किया गया था और अवशेषों को शांत किया गया था। परिणामी पदार्थ को सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अम्लीकृत पोटेशियम परमैंगनेट के घोल में पेश किया गया, और घोल रंगहीन हो गया। नाइट्रोजन युक्त प्रतिक्रिया उत्पाद को सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल में रखा गया था और जस्ता धूल डाली गई थी, और तीखी गंध वाली गैस निकली थी। वर्णित अभिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

4) निष्क्रिय इलेक्ट्रोड के साथ सोडियम आयोडाइड समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान एनोड पर प्राप्त पदार्थ को पोटेशियम के साथ प्रतिक्रिया में पेश किया गया था। प्रतिक्रिया उत्पाद को केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ गरम किया गया था, और विकसित गैस को पोटेशियम क्रोमेट के गर्म समाधान के माध्यम से पारित किया गया था। वर्णित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखें

5) सोडियम क्लोराइड के एक पिघल के इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान कैथोड पर प्राप्त पदार्थ ऑक्सीजन में जल गया था। प्राप्त उत्पाद को क्रमिक रूप से सल्फर डाइऑक्साइड और बेरियम हाइड्रॉक्साइड समाधान के साथ इलाज किया गया था। वर्णित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखें

6) सफेद फास्फोरस कास्टिक पोटाश के घोल में घुल जाता है, जिसमें लहसुन की गंध वाली गैस निकलती है, जो हवा में अनायास ही प्रज्वलित हो जाती है। दहन प्रतिक्रिया का ठोस उत्पाद कास्टिक सोडा के साथ इस तरह से प्रतिक्रिया करता है कि परिणामी सफेद पदार्थ में एक हाइड्रोजन परमाणु होता है; जब बाद वाले पदार्थ को शांत किया जाता है, तो सोडियम पाइरोफॉस्फेट बनता है। वर्णित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखें

7) एक अज्ञात धातु ऑक्सीजन में जल गई। प्रतिक्रिया का उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड के साथ संपर्क करता है, दो पदार्थ बनाता है: एक ठोस, जो कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई के साथ हाइड्रोक्लोरिक एसिड के समाधान के साथ बातचीत करता है, और एक गैसीय सरल पदार्थ जो दहन का समर्थन करता है। वर्णित अभिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

8) एक भूरी गैस कास्टिक पोटाश विलयन की अधिकता में हवा की अधिकता की उपस्थिति में पारित की गई थी। परिणामी घोल में मैग्नीशियम छीलन मिलाया गया और गर्म किया गया, नाइट्रिक एसिड विकसित गैस द्वारा बेअसर हो गया। परिणामस्वरूप समाधान को सावधानीपूर्वक वाष्पित किया गया था, ठोस प्रतिक्रिया उत्पाद को शांत किया गया था। वर्णित अभिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

9) मैंगनीज डाइऑक्साइड की उपस्थिति में नमक ए के थर्मल अपघटन के दौरान, एक बाइनरी नमक बी और एक गैस जो दहन का समर्थन करती है और हवा का हिस्सा है; जब इस नमक को उत्प्रेरक के बिना गर्म किया जाता है, तो नमक B और उच्च ऑक्सीजन युक्त अम्ल का नमक बनता है। जब नमक A हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो एक पीली-हरी गैस (एक साधारण पदार्थ) निकलती है और नमक B बनता है। नमक B ज्वाला को बैंगनी रंग देता है, और जब यह सिल्वर नाइट्रेट के घोल के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो एक सफेद अवक्षेप बनता है। वर्णित अभिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

10) तांबे की छीलन को गर्म सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड में मिलाया गया और छोड़ी गई गैस को कास्टिक सोडा (अतिरिक्त) के घोल से गुजारा गया। प्रतिक्रिया उत्पाद को अलग किया गया, पानी में भंग कर दिया गया, और सल्फर के साथ गरम किया गया, जो प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप भंग हो गया। परिणामस्वरूप समाधान में पतला सल्फ्यूरिक एसिड जोड़ा गया था। वर्णित अभिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

11) टेबल सॉल्ट को सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड से उपचारित किया गया। परिणामी नमक को सोडियम हाइड्रॉक्साइड से उपचारित किया गया। परिणामी उत्पाद को कोयले की अधिकता से शांत किया गया था। परिणामी गैस क्लोरीन के साथ उत्प्रेरक की उपस्थिति में प्रतिक्रिया करती है। वर्णित अभिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

12) सोडियम हाइड्रोजन के साथ अभिक्रिया करता है। प्रतिक्रिया उत्पाद पानी में भंग कर दिया गया था, और एक गैस का गठन किया गया था जो क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करता था, और परिणामस्वरूप समाधान, गर्म होने पर, क्लोरीन के साथ दो लवणों का मिश्रण बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता था। वर्णित अभिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

13) सोडियम को ऑक्सीजन की अधिकता में जलाया गया था, जिसके परिणामस्वरूप क्रिस्टलीय पदार्थ को एक कांच की ट्यूब में रखा गया था और उसमें से कार्बन डाइऑक्साइड को पारित किया गया था। ट्यूब से निकलने वाली गैस को फॉस्फोरस के वातावरण में इकट्ठा करके जला दिया जाता था। परिणामी पदार्थ को सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल की अधिकता से निष्प्रभावी कर दिया गया। वर्णित अभिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

14) हीटिंग के दौरान पानी के साथ सोडियम पेरोक्साइड की बातचीत के परिणामस्वरूप प्राप्त समाधान में, प्रतिक्रिया पूरी होने तक हाइड्रोक्लोरिक एसिड का एक समाधान जोड़ा गया था। परिणामस्वरूप नमक समाधान को निष्क्रिय इलेक्ट्रोड के साथ इलेक्ट्रोलिसिस के अधीन किया गया था। एनोड पर इलेक्ट्रोलिसिस के परिणामस्वरूप बनने वाली गैस को कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड के निलंबन के माध्यम से पारित किया गया था। वर्णित अभिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

15) एक औसत नमक बनने तक सल्फर डाइऑक्साइड को सोडियम हाइड्रॉक्साइड के घोल से गुजारा गया। परिणामी घोल में पोटेशियम परमैंगनेट का एक जलीय घोल मिलाया गया। गठित अवक्षेप को अलग किया गया और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ इलाज किया गया। विकसित गैस को पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के ठंडे घोल से गुजारा गया। वर्णित अभिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

16) सिलिकॉन (IV) ऑक्साइड और मैग्नीशियम धातु के मिश्रण को शांत किया गया। प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप प्राप्त सरल पदार्थ को सोडियम हाइड्रॉक्साइड के एक केंद्रित समाधान के साथ इलाज किया गया था। विकसित गैस को गर्म सोडियम के ऊपर से गुजारा गया। परिणामी पदार्थ को पानी में रखा गया था। वर्णित अभिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

17) लिथियम के नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया उत्पाद को पानी से उपचारित किया गया था। परिणामी गैस को सल्फ्यूरिक एसिड के घोल से तब तक गुजारा गया जब तक कि रासायनिक प्रतिक्रियाएं बंद नहीं हो गईं। परिणामी समाधान बेरियम क्लोराइड समाधान के साथ इलाज किया गया था। घोल को छान लिया गया और छानने को सोडियम नाइट्रेट के घोल में मिलाकर गर्म किया गया। वर्णित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

18) सोडियम को हाइड्रोजन के वातावरण में गर्म किया गया। जब परिणामी पदार्थ में पानी मिलाया गया, तो गैस का विकास और एक स्पष्ट घोल का निर्माण देखा गया। इस विलयन में से एक भूरी गैस प्रवाहित की गई, जो नाइट्रिक अम्ल के सांद्र विलयन के साथ तांबे की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप प्राप्त हुई। वर्णित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

19) सोडियम बाइकार्बोनेट को कैलक्लाइंड किया गया था। परिणामस्वरूप नमक को पानी में घोलकर एल्युमिनियम के घोल में मिलाया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक अवक्षेप बनता है और एक रंगहीन गैस निकलती है। अवक्षेप को नाइट्रिक एसिड समाधान की अधिकता के साथ इलाज किया गया था, और गैस को पोटेशियम सिलिकेट के समाधान के माध्यम से पारित किया गया था। वर्णित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

20) सोडियम को सल्फर के साथ मिलाया गया था। परिणामी यौगिक को हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ इलाज किया गया था, विकसित गैस पूरी तरह से सल्फर ऑक्साइड (IV) के साथ प्रतिक्रिया करती है। परिणामी पदार्थ को केंद्रित नाइट्रिक एसिड के साथ इलाज किया गया था। वर्णित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

21) अतिरिक्त ऑक्सीजन में सोडियम जल गया था। परिणामी पदार्थ को पानी से उपचारित किया गया। परिणामस्वरूप मिश्रण को उबाला गया, जिसके बाद क्लोरीन को गर्म घोल में मिलाया गया। वर्णित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

22) पोटैशियम को नाइट्रोजन वाले वातावरण में गर्म किया गया। परिणामी पदार्थ को हाइड्रोक्लोरिक एसिड की अधिकता के साथ इलाज किया गया था, जिसके बाद लवण के परिणामस्वरूप मिश्रण में कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड का निलंबन जोड़ा गया और गर्म किया गया। परिणामी गैस को गर्म कॉपर (II) ऑक्साइड से गुजारा गया। वर्णित प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखिए।

23) क्लोरीन के वातावरण में पोटेशियम को जला दिया गया था, जिसके परिणामस्वरूप नमक को सिल्वर नाइट्रेट के एक जलीय घोल की अधिकता से उपचारित किया गया था। गठित अवक्षेप को छान लिया गया था, छानना वाष्पित हो गया था और सावधानी से गरम किया गया था। परिणामस्वरूप नमक को ब्रोमीन के जलीय घोल से उपचारित किया गया। वर्णित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

24) लिथियम हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है। प्रतिक्रिया उत्पाद पानी में भंग कर दिया गया था, और एक गैस का गठन किया गया था जो ब्रोमीन के साथ प्रतिक्रिया करता था, और परिणामस्वरूप समाधान, गर्म होने पर, क्लोरीन के साथ दो लवणों का मिश्रण बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता था। वर्णित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

25) सोडियम हवा में जल गया। परिणामी ठोस कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करता है, ऑक्सीजन और नमक को छोड़ता है। अंतिम नमक हाइड्रोक्लोरिक एसिड में भंग कर दिया गया था, और परिणामस्वरूप समाधान में सिल्वर नाइट्रेट का एक समाधान जोड़ा गया था। नतीजतन, एक सफेद अवक्षेप बनता है। वर्णित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

26) ऑक्सीजन को एक ओजोनेटर में विद्युत निर्वहन के अधीन किया गया था। परिणामी गैस को पोटेशियम आयोडाइड के एक जलीय घोल से गुजारा गया, और एक नई रंगहीन और गंधहीन गैस जारी की गई, जो दहन और श्वसन का समर्थन करती है। बाद की गैस के वातावरण में सोडियम जल गया था, और परिणामस्वरूप ठोस कार्बन डाइऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है। वर्णित प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखिए।

मैं एक समूह।

1. एन 2 + ओ 2 2NO

2NO + O 2 \u003d 2NO 2

2NO 2 + 2NaOH \u003d NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O

2नानो 3 2नानो 2 + ओ 2

2. 2NaCl 2Na + Cl2

एनोड पर कैथोड पर

2ना + ओ 2 \u003d ना 2 ओ 2

2ना 2 ओ 2 + 2सीओ 2 \u003d 2ना 2 सीओ 3 + ओ 2

ना 2 CO 3 + 2NH 4 Cl \u003d 2NaCl + CO 2 + 2NH 3 + H 2 O

3. नाहको 3 + एचएनओ 3 \u003d नानो 3 + सीओ 2 + एच 2 ओ

2नानो 3 2नानो 2 + ओ 2

5NaNO 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 5NaNO 3 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O

NaNO 3 + 4Zn + 7NaOH + 6H 2 O = 4Na 2 + NH 3

4. 2H2O + 2NaI एच 2 + 2नाओएच + आई 2

2K + I 2 = 2KI

8KI + 5H 2 SO 4 (संक्षिप्त) = 4K 2 SO 4 + H 2 S + 4I 2 + 4H 2 O

3H 2 S + 2K 2 CrO 4 + 2H 2 O = 2Cr(OH) 3 + 3S↓ + 4KOH

5. 2NaCl 2Na + Cl2

एनोड पर कैथोड पर

2ना + ओ 2 \u003d ना 2 ओ 2

ना 2 ओ 2 + एसओ 2 \u003d ना 2 एसओ 4

ना 2 SO 4 + Ba(OH) 2 = BaSO 4 ↓ + 2NaOH

6. पी 4 + 3 केओएच + 3 एच 2 ओ \u003d 3 केएच 2 पीओ 2 + पीएच 3

2PH 3 + 4O 2 = P 2 O 5 + 3H 2 O

पी 2 ओ 5 + 4नाओएच \u003d 2ना 2 एचपीओ 4 + एच 2 ओ

“लिथियम सबसे हल्की धातु है; इसका विशिष्ट गुरुत्व 0.59 है, जिसके परिणामस्वरूप यह तेल पर भी तैरता है; लगभग 185° पर पिघलता है, लेकिन लाल-गर्म गर्मी में अस्थिर नहीं होता है। यह रंग में सोडियम जैसा दिखता है और सोडियम की तरह इसका रंग पीला होता है।

डी। आई। मेंडेलीव। रसायन विज्ञान की मूल बातें।

जब 1817 में 25 वर्षीय स्वीडिश रसायनज्ञ जोहान ऑगस्ट अरफवेडसन (1792-1841) ने खनिज पेटालाइट (यह लिथियम हाइड्रॉक्साइड था) से एक नया "अब तक अज्ञात प्रकृति का ज्वलनशील क्षार" अलग किया, उनके शिक्षक, प्रसिद्ध स्वीडिश रसायनज्ञ जेन्स जैकब बर्ज़ेलियस (1779-1848) ने इसे ग्रीक से लिथियन कहने का प्रस्ताव रखा। लिथोस - पत्थर।

यह क्षार, पहले से ज्ञात सोडियम और पोटेशियम के विपरीत, पहली बार पत्थरों के "राज्य" में खोजा गया था। 1818 में, अंग्रेजी रसायनज्ञ हम्फ्री डेवी (1778-1829) ने लिथियम से एक नई धातु प्राप्त की, जिसे उन्होंने लिथियम कहा। वही ग्रीक मूल "लिथोस्फीयर", "लिथोग्राफी" (पत्थर के सांचे से एक छाप) आदि शब्दों में है।

लिथियम ठोसों में सबसे हल्का है: इसका घनत्व केवल 0.53 g/cm3 (पानी का आधा) है। लिथियम क्लोराइड के पिघल के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा लिथियम प्राप्त किया जाता है। धातु लिथियम की एक दुर्लभ संपत्ति लिथियम नाइट्राइड बनाने के लिए सामान्य परिस्थितियों में नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया है।

लिथियम आयन बैटरी के उत्पादन में लिथियम का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। नतीजतन, 2012 में लिथियम का विश्व उत्पादन 37 हजार टन था - 2005 की तुलना में पांच गुना अधिक।

लिथियम यौगिकों का उपयोग कांच और सिरेमिक उद्योगों में किया जाता है। लिथियम हाइड्रॉक्साइड अंतरिक्ष यान और पनडुब्बियों के केबिनों में अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड का अवशोषक है। लिथियम कार्बोनेट का उपयोग मनोरोग में कुछ विकारों के इलाज के लिए किया जाता है। औसत मानव में 1 मिलीग्राम से भी कम लिथियम होता है।

सोडियम

"धातु सोडियम का उत्पादन रसायन विज्ञान में सबसे महत्वपूर्ण खोजों में से एक है, न केवल इसलिए कि सरल निकायों की अवधारणा का विस्तार हुआ है और अधिक सही हो गया है, बल्कि विशेष रूप से क्योंकि रासायनिक गुण सोडियम में दिखाई देते हैं, केवल अन्य प्रसिद्ध में कमजोर रूप से व्यक्त किए जाते हैं धातु। ”

डी। आई। मेंडेलीव। रसायन विज्ञान की मूल बातें।

रूसी नाम "सोडियम" (यह स्वीडिश और जर्मन में भी है) "नैट्रोन" शब्द से आया है: इस तरह प्राचीन मिस्र के लोग ड्राई सोडा कहते थे, जिसका उपयोग ममीकरण की प्रक्रिया में किया जाता था। XVIII सदी में, "नैट्रॉन" नाम "खनिज क्षार" - कास्टिक सोडा को सौंपा गया था। अब सोडा लाइम को कास्टिक सोडा और कैल्शियम ऑक्साइड (अंग्रेजी सोडा लाइम में) और अंग्रेजी में सोडियम (और कई अन्य भाषाओं में - सोडियम) का मिश्रण कहा जाता है। शब्द "सोडा" पौधे हॉजपॉज (सोडानम) के लैटिन नाम से आया है। यह एक तटीय समुद्री पौधा है जिसकी राख का उपयोग प्राचीन काल में कांच के निर्माण में किया जाता था। इस राख में सोडियम कार्बोनेट होता है, जिसे सोडा कहते हैं। और अब सोडा अधिकांश कांच के उत्पादन के लिए चार्ज का सबसे महत्वपूर्ण घटक है, जिसमें खिड़की के शीशे भी शामिल हैं।

हैलाइट सोडियम का मुख्य खनिज है

धात्विक सोडियम कैसा दिखता है, यह देखने वाला पहला व्यक्ति जी डेवी था, जिसने इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा नई धातु को अलग किया। उन्होंने नए तत्व का नाम भी प्रस्तावित किया - सोडियम।

सोडियम एक बहुत सक्रिय धातु है; यह हवा में जल्दी से ऑक्सीकरण करता है, ऑक्सीजन और जल वाष्प के साथ प्रतिक्रिया उत्पादों की एक मोटी परत के साथ कवर हो जाता है। एक व्याख्यान अनुभव ज्ञात है: यदि सोडियम का एक छोटा टुकड़ा पानी में फेंक दिया जाता है, तो यह हाइड्रोजन को मुक्त करते हुए इसके साथ प्रतिक्रिया करना शुरू कर देगा। प्रतिक्रिया में बहुत अधिक गर्मी निकलती है, जो सोडियम को पिघला देती है, और इसकी गेंद सतह के साथ चलती है। पानी सोडियम को ठंडा करता है और हाइड्रोजन को जलने से रोकता है, लेकिन अगर सोडियम का टुकड़ा बड़ा है, तो आग लग सकती है और विस्फोट भी हो सकता है।

सोडियम धातु व्यापक रूप से विभिन्न संश्लेषणों में एक कम करने वाले एजेंट के रूप में और गैर-जलीय तरल पदार्थों के लिए एक desiccant के रूप में भी उपयोग किया जाता है। यह उच्च क्षमता वाली सोडियम-सल्फर बैटरी में मौजूद होता है। सोडियम और पोटेशियम का एक कम पिघलने वाला मिश्र धातु, कमरे के तापमान पर तरल, एक शीतलक के रूप में काम करता है जो परमाणु रिएक्टरों से अतिरिक्त तापीय ऊर्जा को हटा देता है। सोडियम की उपस्थिति में लौ का पीला रंग हर कोई जानता है: नमकीन सूप की छोटी से छोटी बूंद में अगर गैस बर्नर की लौ रंगीन हो जाती है। सोडियम वाष्प किफायती गैस-डिस्चार्ज लैंप में पीले रंग की चमकती है जो सड़कों को रोशन करती है।

सदियों से, नमक भोजन को संरक्षित करने का एकमात्र तरीका रहा है। टेबल नमक के बिना, लंबी दूरी की समुद्री यात्राएं, दुनिया भर में अभियान और महान भौगोलिक खोज असंभव होगी। रूस का इतिहास एक भव्य विद्रोह को जानता है, जिसे नमक दंगा कहा जाता है, जो 1648 में शुरू हुआ और पूरे देश में फैल गया। विद्रोह का एक कारण नमक पर कर में वृद्धि है।

एक बार की बात है, प्रति वर्ष सैकड़ों-हजारों टन सोडियम का उत्पादन किया जाता था: इसका उपयोग टेट्राएथिल लेड के उत्पादन के लिए किया जाता था, जिससे गैसोलीन की ऑक्टेन संख्या बढ़ जाती है। कई देशों में सीसा वाले गैसोलीन पर प्रतिबंध के कारण सोडियम उत्पादन में गिरावट आई है। अब सोडियम का विश्व उत्पादन प्रति वर्ष लगभग 100 हजार टन है।

खनिज हलाइट (सोडियम क्लोराइड) सेंधा नमक का विशाल भंडार बनाता है। केवल रूस में, इसका भंडार दसियों अरबों टन है। हैलाइट में आमतौर पर 8% तक अन्य लवण होते हैं, मुख्य रूप से मैग्नीशियम और कैल्शियम। सालाना 280 मिलियन टन से अधिक सोडियम क्लोराइड का खनन किया जाता है, यह सबसे बड़े उत्पादनों में से एक है। एक बार चिली में सोडियम नाइट्रेट का बड़ी मात्रा में खनन किया जाता था, इसलिए इसका नाम - चिली नाइट्रेट।

अन्य सोडियम लवण, जिनमें से कई वर्तमान में ज्ञात हैं, का भी उपयोग किया जाता है। सबसे प्रसिद्ध में से एक सोडियम सल्फेट है। अगर इस नमक में पानी हो तो इसे ग्लौबर कहते हैं। कैस्पियन सागर (तुर्कमेनिस्तान) के कारा-बोगाज़-गोल खाड़ी में पानी के वाष्पीकरण के साथ-साथ कुछ नमक झीलों में भी इसकी भारी मात्रा में निर्माण होता है। वर्तमान में, सोडियम सल्फेट समाधान का उपयोग कांच, कागज और कपड़ों के उत्पादन में सौर ऊर्जा को स्टोर करने वाले उपकरणों में गर्मी संचयक के रूप में किया जाता है।

नमक

सोडियम एक महत्वपूर्ण तत्व है। सोडियम आयन मुख्य रूप से बाह्य तरल पदार्थ में पाए जाते हैं और मांसपेशियों के संकुचन (सोडियम की कमी के कारण ऐंठन) के तंत्र में शामिल होते हैं, पानी-नमक संतुलन बनाए रखने में (सोडियम आयन शरीर में पानी बनाए रखते हैं) और एसिड-बेस बैलेंस (एक बनाए रखते हैं) निरंतर रक्त पीएच मान)। पेट में सोडियम क्लोराइड से हाइड्रोक्लोरिक एसिड बनता है, जिसके बिना भोजन को पचाना असंभव है। एक औसत व्यक्ति के शरीर में सोडियम की मात्रा लगभग 100 ग्राम होती है। सोडियम मुख्य रूप से टेबल सॉल्ट के रूप में शरीर में प्रवेश करता है, इसकी दैनिक खुराक 3-6 ग्राम है। 30 ग्राम से अधिक की एक खुराक जीवन के लिए खतरा है।

पोटैशियम

अरबी में, अल-क़ीली राख है, और कुछ कैलक्लाइंड भी है। उन्होंने पौधों की राख, यानी पोटेशियम कार्बोनेट से प्राप्त उत्पाद को भी कॉल करना शुरू कर दिया। सूरजमुखी की राख में पोटैशियम 30% से अधिक होता है। अरबी लेख के बिना, रूसी में यह शब्द "पोटेशियम" में बदल गया। रूसी और लैटिन (कलियम) के अलावा, इस शब्द को कई यूरोपीय भाषाओं में संरक्षित किया गया है: जर्मन, डच, डेनिश, नॉर्वेजियन, स्वीडिश (लैटिन के अंत के साथ -उम), ग्रीक (κάλιο), साथ ही साथ कई भाषाओं में स्लाव भाषाएँ: सर्बियाई (कलियम), मैसेडोनियन (कलियम), स्लोवेनियाई (कलिज)।

पोटेशियम पृथ्वी की पपड़ी में सबसे प्रचुर तत्वों में से एक है। इसके मुख्य खनिज सिल्विन (पोटेशियम क्लोराइड), सिल्विनाइट (मिश्रित पोटेशियम और सोडियम क्लोराइड) और कार्नेलाइट (मिश्रित पोटेशियम और मैग्नीशियम क्लोराइड) हैं। सिल्विन, साथ ही पोटेशियम नाइट्रेट (पोटाश, यह भारतीय नाइट्रेट भी है) का उपयोग बड़ी मात्रा में पोटाश उर्वरकों के रूप में किया जाता है। नाइट्रोजन और फास्फोरस के साथ, पोटेशियम पौधों के पोषण के लिए तीन सबसे महत्वपूर्ण तत्वों में से एक है।

सिल्विन मुख्य पोटेशियम खनिजों में से एक है (सिल्विनाइट और कार्नेलाइट के साथ)।

तत्व (पोटेशियम) के लिए अंग्रेजी नाम, जैसे पोटेशियम कार्बोनेट (पोटाश) के लिए रूसी नाम, जर्मनिक समूह की भाषाओं से उधार लिया गया है; अंग्रेजी में, जर्मन और डच राख राख है, बर्तन एक बर्तन है, यानी पोटाश "एक बर्तन से राख" है। पहले, पोटेशियम कार्बोनेट राख से अर्क को वत्स में वाष्पित करके प्राप्त किया जाता था; इसका उपयोग साबुन बनाने के लिए किया जाता था। सोडियम साबुन के विपरीत पोटैशियम साबुन तरल होता है। राख के अरबी नाम से कई यूरोपीय भाषाओं में क्षार का नाम आया: अंग्रेजी। और गोल। क्षार, जर्मन क्षार, फ्रेंच और इटाल। क्षार आदि वही जड़ "अल्कलॉइड्स" यानि "जैसे क्षार") में मौजूद है।

जी. डेवी द्वारा खोजा गया पहला तत्व पोटेशियम था (उन्हें पहली बार लिथियम, बेरियम, कैल्शियम, स्ट्रोंटियम, मैग्नीशियम और बोरॉन भी मिला)। डेवी ने पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के गीले हिस्से का इलेक्ट्रोलाइज किया। उसी समय, डेवी के अनुसार, "एक मजबूत धातु की चमक वाली छोटी गेंदें इसकी सतह पर दिखाई दीं, बाहरी रूप से पारे से अलग नहीं। उनमें से कुछ, उनके गठन के तुरंत बाद, एक विस्फोट के साथ और एक उज्ज्वल लौ की उपस्थिति के साथ जल गए, जबकि अन्य जल नहीं गए, लेकिन केवल मंद हो गए, और उनकी सतह एक सफेद फिल्म के साथ कवर की गई। पोटेशियम एक बहुत ही सक्रिय धातु है। पानी में लाया गया उसका छोटा सा टुकड़ा फट जाता है।

पोटेशियम एक महत्वपूर्ण जैव तत्व है, मानव शरीर में सोडियम से अधिक 160 से 250 ग्राम पोटेशियम होता है। पोटेशियम आयन तंत्रिका आवेगों के पारित होने में शामिल होते हैं। फलों और सब्जियों में बहुत सारा पोटैशियम होता है।

साबुन बनाने के लिए पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड का उपयोग किया जाता है। यह क्षारीय बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट के रूप में कार्य करता है - लौह-निकल, निकल-धातु हाइड्राइड। पहले, काले पाउडर के उत्पादन के लिए पोटेशियम नाइट्रेट (पोटेशियम नाइट्रेट) का बड़ी मात्रा में सेवन किया जाता था; अब इसका उपयोग उर्वरक के रूप में किया जाता है।

प्राकृतिक पोटेशियम में 1.26 बिलियन वर्षों के आधे जीवन के साथ लंबे समय तक रहने वाले रेडियोन्यूक्लाइड 40K का 0.0117% होता है। यह इस तथ्य की व्याख्या करता है कि पोटेशियम -40 सितारों में परमाणु प्रतिक्रियाओं में इसके संश्लेषण के क्षण से हमारे समय तक "जीवित" रहा। हालाँकि, 4.5 अरब साल पहले पृथ्वी के गठन के बाद से, ग्रह पर 40K की सामग्री इसके क्षय के कारण 12.5 गुना कम हो गई है! 70 किलो वजन वाले मानव शरीर में लगभग 20 मिलीग्राम 40के, या 3 x 1020 परमाणु होते हैं, जिनमें से 5000 से अधिक परमाणु हर सेकेंड में क्षय होते हैं! यह संभव है कि इस तरह के "आंतरिक" विकिरण (कार्बन -14 के क्षय से बढ़े हुए) वन्यजीवों के विकास के दौरान उत्परिवर्तन के कारणों में से एक थे। पोटेशियम धातु का विश्व उत्पादन छोटा है: प्रति वर्ष लगभग 200 टन।

रूबिडियम और सीज़ियम

रुबिडियम और सीज़ियम वर्णक्रमीय विश्लेषण का उपयोग करके खोजे गए पहले रासायनिक तत्व हैं। इस पद्धति को जर्मन वैज्ञानिकों और दोस्तों - भौतिक विज्ञानी गुस्ताव रॉबर्ट किरचॉफ (1824-1887) और रसायनज्ञ रॉबर्ट विल्हेम बन्सन (1811-1899) द्वारा विकसित किया गया था, जिन्होंने हीडलबर्ग विश्वविद्यालय में काम किया था। इस अत्यंत संवेदनशील विधि से उन्होंने कुछ नया खोजने की आशा में उन सभी पदार्थों का विश्लेषण किया जो उनके सामने आए। और 1860 के दशक की शुरुआत में। दो नए तत्वों की खोज की। यह तब हुआ जब उन्होंने हीडलबर्ग से 30 किमी दूर बैड दुर्खीम रिसॉर्ट के खनिज स्प्रिंग्स से पानी को वाष्पित करके प्राप्त सूखे अवशेषों का विश्लेषण किया। इस पदार्थ के स्पेक्ट्रम में, पहले से ज्ञात सोडियम, पोटेशियम और लिथियम की रेखाओं के अलावा, किरचॉफ और बन्सन ने दो कमजोर नीली रेखाओं को देखा। उन्होंने महसूस किया कि ये रेखाएं एक अज्ञात रासायनिक तत्व से संबंधित हैं जो बहुत कम मात्रा में पानी में मौजूद है। वर्णक्रमीय रेखाओं के प्रकाश के अनुसार एक नया तत्व

अपने शोध को जारी रखते हुए, किरचॉफ और बन्सन ने सैक्सोनी से भेजे गए एल्युमिनोसिलिकेट खनिज लेपिडो (लिथियम अभ्रक) में खोज की, एक और तत्व, जिसके स्पेक्ट्रम में गहरे लाल रंग की रेखाएँ थीं। इसे रूबिडियम कहा जाता था: लेट से। रुबिडस - लाल। मिनरल वाटर में वही तत्व पाया गया, जहां से केमिस्ट बन्सन इसे आइसोलेट करने में कामयाब रहे। गौरतलब है कि कई ग्राम रूबिडियम नमक प्राप्त करने के लिए 44 टन मिनरल वाटर और 180 किलोग्राम से अधिक लेपिडोलाइट को संसाधित करना पड़ता था।

सीज़ियम क्रिस्टल को एक सीलबंद शीशी में संग्रहित किया जा सकता है।

और जिस तरह 19वीं शताब्दी के अंत में, रेडियम नमक के अलगाव पर कम टाइटैनिक काम में, मैरी क्यूरी के लिए "कम्पास" रेडियोधर्मिता थी, किरचॉफ और बन्सन के लिए समान "कम्पास" स्पेक्ट्रोस्कोप था।

रूबिडियम और सीज़ियम विशिष्ट क्षार धातुएँ हैं। इसकी पुष्टि तब हुई जब रसायनज्ञ बन्सन ने रूबिडियम के नमक को कम करके इस तत्व को धातु के रूप में प्राप्त किया। अधिक सक्रिय सीज़ियम शुद्ध रूप में केवल 1881 में स्वीडिश रसायनज्ञ कार्ल थियोडोर सेटरबर्ग (1853-1941) द्वारा पिघला हुआ सीज़ियम साइनाइड के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया गया था। सीज़ियम सबसे अधिक गलने योग्य धातुओं में से एक है। अपने शुद्ध रूप में इसका रंग सुनहरा होता है। लेकिन शुद्ध सीज़ियम प्राप्त करना आसान नहीं है: हवा में यह तुरंत स्वतः ही प्रज्वलित हो जाता है। शुद्ध रूबिडियम केवल 39.3 डिग्री सेल्सियस, सीज़ियम - 10 डिग्री कम पर पिघलता है, और बहुत गर्म गर्मी के दिन, इन धातुओं के नमूने ampoules में तरल हो जाते हैं।

धात्विक रूबिडियम का विश्व उत्पादन छोटा है - प्रति वर्ष लगभग 3 टन। रुबिडियम -87 का उपयोग दवा में किया जाता है: इसके परमाणु रक्त कोशिकाओं द्वारा अवशोषित होते हैं, और उनके द्वारा तेजी से इलेक्ट्रॉनों के उत्सर्जन से, विशेष उपकरणों की मदद से, रक्त वाहिकाओं में "अड़चनों" को देखा जा सकता है। रूबिडियम का उपयोग सौर कोशिकाओं में किया जाता है।

गुस्ताव किरचॉफ (बाएं) और रॉबर्ट बन्सन ने स्पेक्ट्रोस्कोप का उपयोग करके रूबिडियम की खोज की। लेपिडोलाइट के स्पेक्ट्रम में, उन्होंने गहरे लाल रंग की रेखाएँ पाईं और नए तत्व को नाम दिया - रूबिडियम।

मध्यम आयु वर्ग के व्यक्ति के शरीर में लगभग 0.7 ग्राम रूबिडियम होता है, और सीज़ियम - केवल 0.04 मिलीग्राम।

सीज़ियम परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण अत्यंत सटीक "परमाणु घड़ियों" में उपयोग किया जाता है। पूरी दुनिया में अब 70 से अधिक ऐसी सबसे सटीक घड़ियाँ हैं - समय मानक: त्रुटि 100 मिलियन वर्षों में एक सेकंड से भी कम है। सीज़ियम घड़ी में समय की एक इकाई होती है - एक सेकंड।

इलेक्ट्रिक जेट इंजन का उपयोग करके रॉकेट को तेज करने के लिए सीज़ियम आयनों का उपयोग करने का प्रस्ताव था। इसमें आयनों को एक मजबूत इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में त्वरित किया जाता है और एक नोजल के माध्यम से बाहर निकाल दिया जाता है।

कम थ्रस्ट वाले इलेक्ट्रिक रॉकेट इंजन लंबे समय तक चलने और लंबी दूरी तक उड़ान भरने में सक्षम हैं।

फ्रांस

इस तत्व की खोज (इसकी रेडियोधर्मिता द्वारा) 1939 में पेरिस में रेडियम संस्थान के एक कर्मचारी मार्गुराइट पेरी (1909-1975) द्वारा की गई थी, और उन्होंने 1946 में अपनी मातृभूमि के सम्मान में इसका नाम रखा।

तत्वों की आवर्त सारणी में फ्रांसियम सीज़ियम का पड़ोसी है। डी। आई। मेंडेलीव ने तत्कालीन अनदेखे तत्व - एकेसियम को बुलाया। यह अंतिम और सबसे भारी क्षार धातु अपने समूह के अन्य सभी से आश्चर्यजनक रूप से भिन्न है। सबसे पहले, किसी ने कभी नहीं देखा है और न ही फ्रांस का सबसे छोटा टुकड़ा भी नहीं देखा होगा। दूसरे, फ्रांसियम में घनत्व, गलनांक और क्वथनांक जैसे भौतिक गुण नहीं होते हैं। तो "सबसे भारी धातु" शब्द को केवल इसके परमाणुओं के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, लेकिन एक साधारण पदार्थ के लिए नहीं। और सभी क्योंकि फ्रांसियम एक कृत्रिम रूप से प्राप्त अत्यधिक रेडियोधर्मी तत्व है, इसके सबसे लंबे समय तक रहने वाले आइसोटोप 223 Fr का आधा जीवन केवल 22 मिनट है। और किसी पदार्थ के भौतिक गुणों का अध्ययन करने के लिए, आपको इसे कम से कम सबसे छोटे टुकड़े के रूप में रखना होगा। लेकिन फ्रांस के लिए यह असंभव है।

Marguerite Perey फ्रेंच एकेडमी ऑफ साइंसेज के लिए चुनी गई (1962 में) पहली महिला हैं।

फ्रांसियम कृत्रिम रूप से प्राप्त किया जाता है। और जैसे ही यह फ्यूज होता है, इसके परमाणु तेजी से क्षय होते हैं। इसके अलावा, जितने अधिक संचित परमाणु होते हैं, उनमें से प्रति इकाई समय में उतना ही अधिक क्षय होता है। इसलिए, केवल फ़्रांसिअम परमाणुओं की संख्या को स्थिर रखने के लिए, उन्हें उनके क्षय की दर से कम दर पर संश्लेषित नहीं किया जाना चाहिए। प्रोटॉन के एक शक्तिशाली बीम के साथ यूरेनियम को विकिरणित करके डुबना में फ्रैंशियम के संश्लेषण के दौरान, इस तत्व के लगभग दस लाख परमाणु हर सेकेंड उत्पन्न हुए थे। संश्लेषण की इस दर पर, नमूने के क्षय की दर उसके बनने की दर के बराबर हो जाती है जब उसके परमाणुओं की संख्या दो अरब के बराबर हो जाती है। यह पदार्थ की पूरी तरह से नगण्य मात्रा है, यह माइक्रोस्कोप के नीचे भी दिखाई नहीं देता है।

इसके अलावा, इन परमाणुओं को धातु के टुकड़े में इकट्ठा नहीं किया जाता है, बल्कि यूरेनियम लक्ष्य की सतह पर वितरित किया जाता है। तो यह आश्चर्य की बात नहीं है कि पूरे विश्व में किसी भी समय रेडियोधर्मी चट्टानों में अकेले बिखरे हुए दो या तीन दस ग्राम से अधिक फ्रैंशियम नहीं होगा।

क्षारीय धातु
उप-समूह आईए। क्षारीय धातु
लिथियम, सोडियम, पोटेशियम, रूबिडियम, सीज़ियम, फ्रांस
क्षार धातुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचना बाहरी इलेक्ट्रॉन खोल पर एक इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति की विशेषता है, जो अपेक्षाकृत कमजोर रूप से नाभिक से बंधी होती है। प्रत्येक क्षार धातु आवर्त सारणी में एक नया आवर्त प्रारंभ करती है। क्षार धातु इस काल के किसी भी अन्य तत्व की तुलना में अपने बाहरी इलेक्ट्रॉन को अधिक आसानी से दान करने में सक्षम है। एक अक्रिय माध्यम में एक क्षार धातु की कटौती में एक चमकदार चांदी की चमक होती है। क्षार धातुओं को कम घनत्व, अच्छी विद्युत चालकता, और अपेक्षाकृत कम तापमान (तालिका 2) पर पिघलाया जाता है।
उनकी उच्च गतिविधि के कारण, क्षार धातुएं शुद्ध रूप में मौजूद नहीं होती हैं, लेकिन प्रकृति में केवल यौगिकों (फ्रांशियम को छोड़कर) के रूप में होती हैं, उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन (मिट्टी और सिलिकेट) या हैलोजन (सोडियम क्लोराइड) के साथ। क्लोराइड एक मुक्त अवस्था में क्षार धातुओं को प्राप्त करने के लिए कच्चा माल है। समुद्र के पानी में ALKALINE METALS 3% NaCl और अन्य लवणों की मात्रा होती है। जाहिर है, झीलों और अंतर्देशीय समुद्रों के साथ-साथ भूमिगत नमक जमा और ब्राइन में समुद्र के पानी की तुलना में अधिक सांद्रता में क्षार धातु के हलाइड होते हैं। उदाहरण के लिए, ग्रेट साल्ट लेक (यूटा, यूएसए) के पानी में नमक की मात्रा 13.827.7% है, और मृत सागर (इज़राइल) में 31% तक है, जो पानी की सतह के क्षेत्र पर निर्भर करता है, जो मौसम के साथ बदलता रहता है। यह माना जा सकता है कि NaCl की तुलना में समुद्री जल में KCl की नगण्य सामग्री को समुद्री पौधों द्वारा K+ आयन के आत्मसात द्वारा समझाया गया है।
मुक्त रूप में, क्षार धातुएं NaCl, CaCl2, CaF2 या हाइड्रॉक्साइड्स (NaOH) जैसे लवणों के गलन के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त की जाती हैं, क्योंकि अब कोई सक्रिय धातु नहीं है जो क्षार धातु को हलाइड से विस्थापित कर सके। हलाइड्स के इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान, कैथोड पर जारी धातु को अलग करना आवश्यक है, क्योंकि उसी समय एनोड पर गैसीय हलोजन छोड़ा जाता है, जो जारी धातु के साथ सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करता है।
क्षार उत्पादन भी देखें
चूँकि क्षार धातुओं में बाहरी परत पर केवल एक इलेक्ट्रॉन होता है, उनमें से प्रत्येक अपनी अवधि में सबसे अधिक सक्रिय होता है, इसलिए ली आठ तत्वों की पहली अवधि में सबसे सक्रिय धातु है, क्रमशः Na, दूसरे में, और K सबसे सक्रिय धातु है। तीसरी अवधि की सबसे सक्रिय धातु, जिसमें 18 तत्व होते हैं (पहला संक्रमण काल)। क्षार धातु उपसमूह (IA) में ऊपर से नीचे तक इलेक्ट्रॉन दान करने की क्षमता बढ़ती है।
रासायनिक गुण।सभी क्षार धातुएं ऑक्सीजन के साथ सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करती हैं, ऑक्साइड या पेरोक्साइड बनाती हैं, इसमें एक दूसरे से भिन्न होती हैं: ली ली 2 ओ में बदल जाती है, और अन्य क्षार धातु एम 2 ओ 2 और एमओ 2 के मिश्रण में बदल जाती है, जबकि आरबी और सीएस प्रज्वलित होते हैं। सभी क्षार धातुएं हाइड्रोजन नमक की तरह बनती हैं, उच्च तापमान पर ऊष्मीय रूप से स्थिर, संरचना एम + एच के हाइड्राइड, जो सक्रिय कम करने वाले एजेंट हैं; क्षार और हाइड्रोजन के निर्माण और गर्मी की रिहाई के साथ हाइड्राइड्स पानी से विघटित हो जाते हैं, जिससे गैस का प्रज्वलन होता है, और इस प्रतिक्रिया की दर लिथियम के लिए Na और K की तुलना में अधिक होती है।
हाइड्रोजन भी देखें; ऑक्सीजन।
तरल अमोनिया में, क्षार धातुएं नीले घोल बनाने के लिए घुल जाती हैं, और (पानी के साथ प्रतिक्रिया के विपरीत) अमोनिया को वाष्पित करके या एक उपयुक्त नमक (उदाहरण के लिए, इसके अमोनिया समाधान से NaCl) जोड़कर फिर से अलग किया जा सकता है। गैसीय अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया करते समय, प्रतिक्रिया पानी के साथ प्रतिक्रिया के समान होती है:

क्षार धातु एमाइड हाइड्रॉक्साइड के समान मूल गुण प्रदर्शित करते हैं। कुछ लिथियम यौगिकों को छोड़कर अधिकांश क्षार धातु यौगिक पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं। परमाणु आकार और चार्ज घनत्व के संदर्भ में, लिथियम मैग्नीशियम के करीब है, इसलिए इन तत्वों के यौगिकों के गुण समान हैं। घुलनशीलता और थर्मल स्थिरता के संदर्भ में, लिथियम कार्बोनेट उपसमूह IIA तत्वों के मैग्नीशियम और बेरिलियम कार्बोनेट के समान है; मजबूत एमओ बॉन्डिंग के कारण ये कार्बोनेट अपेक्षाकृत कम तापमान पर विघटित हो जाते हैं। लिथियम लवण अन्य क्षार धातु लवणों की तुलना में कार्बनिक सॉल्वैंट्स (अल्कोहल, ईथर, पेट्रोलियम सॉल्वैंट्स) में अधिक घुलनशील होते हैं। लिथियम (मैग्नीशियम की तरह) नाइट्रोजन के साथ सीधे प्रतिक्रिया करके Li3N (मैग्नीशियम फॉर्म Mg3N2) बनाता है, जबकि सोडियम और अन्य क्षार धातुएं केवल कठोर परिस्थितियों में नाइट्राइड बना सकती हैं। उपसमूह IA की धातुएं कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करती हैं, लेकिन लिथियम के साथ बातचीत सबसे आसानी से होती है (जाहिरा तौर पर इसकी छोटी त्रिज्या के कारण) और सीज़ियम के साथ कम से कम आसानी से। इसके विपरीत, सक्रिय क्षार धातुएं CO के साथ सीधे प्रतिक्रिया करती हैं, कार्बोनिल बनाती हैं (उदाहरण के लिए, K(CO)x), जबकि कम सक्रिय Li और Na केवल कुछ शर्तों के तहत।
आवेदन पत्र।क्षार धातुओं का उपयोग उद्योग और रासायनिक प्रयोगशालाओं दोनों में किया जाता है, उदाहरण के लिए, संश्लेषण के लिए। लिथियम का उपयोग कठोर प्रकाश मिश्र धातुओं के उत्पादन के लिए किया जाता है, जो कि भंगुरता में भिन्न होते हैं। Na4Pb मिश्र धातु प्राप्त करने के लिए बड़ी मात्रा में सोडियम की खपत होती है, जिससे टेट्राएथिल लेड Pb(C2H5)4 एक एंटीनॉक गैसोलीन ईंधन के रूप में प्राप्त होता है। लिथियम, सोडियम और कैल्शियम का उपयोग नरम असर वाले मिश्र धातुओं के घटकों के रूप में किया जाता है। बाहरी परत पर एकमात्र और इसलिए मोबाइल इलेक्ट्रॉन क्षार धातुओं को गर्मी और बिजली का उत्कृष्ट संवाहक बनाता है। पोटेशियम और सोडियम मिश्र धातु, जो एक विस्तृत तापमान सीमा पर तरल रहते हैं, का उपयोग कुछ प्रकार के परमाणु रिएक्टरों में हीट एक्सचेंज तरल पदार्थ के रूप में किया जाता है और परमाणु रिएक्टर में उच्च तापमान के कारण भाप का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है। आपूर्ति बसबार के रूप में सोडियम धातु का उपयोग विद्युत रासायनिक प्रौद्योगिकी में उच्च शक्ति धाराओं को प्रसारित करने के लिए किया जाता है। लिथियम हाइड्राइड LiH, पानी के साथ हाइड्राइड की प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप जारी हाइड्रोजन का एक सुविधाजनक स्रोत है। लिथियम एल्यूमीनियम हाइड्राइड LiAlH4 और लिथियम हाइड्राइड कार्बनिक और अकार्बनिक संश्लेषण में एजेंटों को कम करने के रूप में उपयोग किया जाता है। छोटे आयनिक त्रिज्या और संगत रूप से उच्च चार्ज घनत्व के कारण, लिथियम पानी के साथ प्रतिक्रियाओं में सक्रिय है, इसलिए लिथियम यौगिक अत्यधिक हीड्रोस्कोपिक हैं, और लिथियम क्लोराइड LiCl का उपयोग उपकरणों के संचालन के दौरान हवा को सुखाने के लिए किया जाता है। क्षार धातु हाइड्रॉक्साइड मजबूत आधार हैं, पानी में अत्यधिक घुलनशील हैं; उनका उपयोग क्षारीय वातावरण बनाने के लिए किया जाता है। सबसे सस्ते क्षार के रूप में सोडियम हाइड्रॉक्साइड का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है (अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका में, प्रति वर्ष 2.26 मिलियन टन से अधिक की खपत होती है)।
लिथियम।सबसे हल्की धातु में दो स्थिर समस्थानिक होते हैं जिनका परमाणु भार 6 और 7 होता है; भारी आइसोटोप अधिक सामान्य है, इसकी सामग्री सभी लिथियम परमाणुओं का 92.6% है। लिथियम की खोज 1817 में A. Arfvedson द्वारा की गई थी और 1855 में R. Bunsen और A. Mathisen द्वारा पृथक की गई थी। इसका उपयोग थर्मोन्यूक्लियर हथियारों (हाइड्रोजन बम) के उत्पादन में, मिश्र धातुओं की कठोरता को बढ़ाने और फार्मास्यूटिकल्स में किया जाता है। लिथियम लवण का उपयोग कांच की कठोरता और रासायनिक प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, क्षारीय बैटरी प्रौद्योगिकी में, और वेल्डिंग के दौरान ऑक्सीजन को बांधने के लिए किया जाता है।
सोडियम।प्राचीन काल से जाना जाता है, इसे 1807 में एच। डेवी द्वारा पहचाना गया था। यह एक नरम धातु है, इसके यौगिक जैसे क्षार (सोडियम हाइड्रॉक्साइड NaOH), बेकिंग सोडा (सोडियम बाइकार्बोनेट NaHCO3) और सोडा ऐश (सोडियम कार्बोनेट Na2CO3) व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। स्ट्रीट लाइटिंग के लिए मंद गैस-डिस्चार्ज लैंप में वाष्प के रूप में धातु का भी उपयोग किया जाता है।
पोटैशियम।पुरातनता से जाना जाता है, इसे 1807 में एच। डेवी द्वारा भी पहचाना गया था। पोटेशियम लवण अच्छी तरह से जाना जाता है: पोटेशियम नाइट्रेट (पोटेशियम नाइट्रेट KNO3), पोटाश (पोटेशियम कार्बोनेट K2CO3), कास्टिक पोटाश (पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड KOH), आदि। पोटेशियम धातु भी पाता है। हीट एक्सचेंज मिश्र धातुओं की प्रौद्योगिकियों में विभिन्न अनुप्रयोग।
रूबिडीयाम 1861 में आर. बन्सन द्वारा स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा खोजा गया था; इसमें 27.85% रेडियोधर्मी रूबिडियम Rb-87 होता है। रूबिडियम, उपसमूह IA की अन्य धातुओं की तरह, अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है और वायुमंडलीय ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकरण से बचने के लिए तेल या मिट्टी के तेल की एक परत के नीचे संग्रहित किया जाना चाहिए। रूबिडियम फोटोवोल्टिक कोशिकाओं, रेडियो वैक्यूम उपकरणों और फार्मास्यूटिकल्स की तकनीक सहित विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों को ढूंढता है।
सीज़ियम।सीज़ियम यौगिकों को प्रकृति में व्यापक रूप से वितरित किया जाता है, आमतौर पर अन्य क्षार धातुओं के यौगिकों के साथ कम मात्रा में। खनिज पॉलुसाइट सिलिकेट में 34% सीज़ियम ऑक्साइड Cs2O होता है। तत्व की खोज आर. बन्सन ने 1860 में स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा की थी। सीज़ियम का मुख्य अनुप्रयोग फोटोकल्स और इलेक्ट्रॉनिक लैंप का उत्पादन है, सीज़ियम Cs-137 के रेडियोधर्मी समस्थानिकों में से एक का उपयोग विकिरण चिकित्सा और वैज्ञानिक अनुसंधान में किया जाता है।
फ्रांस।क्षार धातु परिवार का अंतिम सदस्य, फ्रांसियम, इतना रेडियोधर्मी है कि यह पृथ्वी की पपड़ी में ट्रेस मात्रा से अधिक में मौजूद नहीं है। एक्टिनियम-227 के क्षय के दौरान कृत्रिम रूप से प्राप्त (एक उच्च-ऊर्जा त्वरक पर) इसकी नगण्य मात्रा के अध्ययन पर आधारित है। सबसे लंबे समय तक रहने वाला आइसोटोप 22387Fr 21 मिनट में 22388Ra और b-कणों में बदल जाता है। एक मोटे अनुमान के अनुसार फ्रांसियम की धात्विक त्रिज्या 2.7 है। फ्रांसियम में अन्य क्षार धातुओं के अधिकांश गुण होते हैं और यह अत्यधिक इलेक्ट्रॉन-दान करने वाला होता है। यह घुलनशील लवण और हाइड्रॉक्साइड बनाता है। फ्रांसियम सभी यौगिकों में ऑक्सीकरण अवस्था I प्रदर्शित करता है।

कोलियर इनसाइक्लोपीडिया। - खुला समाज. 2000 .