Metals & Non-Metals (धातु एवं अधातु) | Chemistry Notes (Hindi)
Metals & Non-Metals अध्याय से SSC, RRB, Group-D, State Exams में पक्के प्रश्न आते हैं — जैसे भौतिक/रासायनिक गुण, क्रियाशीलता क्रम (Reactivity Series), अयस्क एवं धातु निष्कर्षण, मिश्रधातुएँ, संक्षारण व संरक्षण। यहाँ पूरी सामग्री सरल भाषा, तालिकाओं और MCQs सहित दी गई है।
Basic Concepts (मूल बातें)
- ✦ धातु (Metals): आमतौर पर बाएँ/मध्य भाग; इलेक्ट्रॉन खोकर धनायन (M⁺) बनाते हैं।
- ✦ अधातु (Non-Metals): दाएँ ऊपरी भाग; इलेक्ट्रॉन पाकर ऋणायन (X⁻) बनाते हैं या सहसंयोजक बंध बनाते हैं।
- ✦ उपधातु (Metalloids): B, Si, Ge, As, Sb, Te — मिश्रित गुण।
Physical Properties (भौतिक गुण) — तुलना
| Property | Metals (धातु) | Non-Metals (अधातु) |
|---|---|---|
| चमक (Lustre) | आमतौर पर चमकीले | आमतौर पर मटमैले |
| तन्यता/आघातवर्ध्यता | तन्य/आघातवर्ध्य (wire/sheet) | भंगुर (अपवाद: ग्रेफाइट नरम) |
| चालकता | उत्कृष्ट विद्युत/ऊष्मा चालक | कमज़ोर चालक (ग्रेफाइट अपवाद—चालक) |
| घनत्व/गलनांक | आमतौर पर अधिक | आमतौर पर कम |
| ध्वनि | Sonorous (घनघनाहट) | Non-sonorous |
| कक्ष ताप पर अवस्था | अधिकतर ठोस (Hg द्रव) | ठोस/द्रव/गैस (Br₂ द्रव) |
Chemical Properties (रासायनिक गुण) — प्रमुख बिंदु
| Reaction | Metals | Non-Metals |
|---|---|---|
| O₂ से | धातु ऑक्साइड (आमतौर पर basic) — 2Mg + O₂ → 2MgO | अधातु ऑक्साइड (आमतौर पर acidic) — C + O₂ → CO₂ |
| H₂O से | अत्यधिक सक्रिय धातु → H₂ गैस — 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂↑ | अधातु सामान्यतः जल से अभिक्रिया नहीं करतीं |
| Acids से | धातु + acid → salt + H₂ — Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑ | अधातु अम्लों से सामान्यतः H₂ नहीं छोड़तीं |
| Bases से | Amphoteric (Al, Zn) मजबूत क्षार से प्रतिक्रिया — Al + NaOH → Na[Al(OH)₄] + H₂ | — |
| Displacement | अधिक सक्रिय धातु कम सक्रिय को विस्थापित करती है | अधातु Cl₂, Br₂ आदि द्वारा displacement (हैलोजन) |
Reactivity Series (क्रियाशीलता क्रम) — संक्षेप
K > Na > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Pb > (H) > Cu > Ag > Au
ऊपर से नीचे क्रियाशीलता घटती है; शीर्ष धातुएँ जल/वायु से तीव्र प्रतिक्रिया करती हैं।
Corrosion & Prevention (संक्षारण व संरक्षण)
- ✦ Iron rusting: Fe → Fe₂O₃·xH₂O (ऑक्सीकरण)
- ✦ रोकथाम: Painting, Oiling/Greasing, Galvanization (Zn-coating), Alloying (Stainless steel)
Alloys (मिश्रधातुएँ) — उपयोगी सूची
| Alloy | Composition | Use |
|---|---|---|
| Brass (पीतल) | Cu + Zn | विद्युत पुर्जे, सजावटी सामान |
| Bronze (काँसा) | Cu + Sn | मूर्तियाँ, बियरिंग |
| Steel | Fe + C | निर्माण, औज़ार |
| Stainless Steel | Fe + Cr + Ni | रसोई/सर्जिकल उपकरण |
| Solder | Pb + Sn | विद्युत सोल्डरिंग |
| Duralumin | Al + Cu + Mg + Mn | एयरक्राफ्ट बॉडी |
Ores & Extraction (अयस्क व धातु निष्कर्षण — संक्षेप)
- ✦ Mineral: प्राकृतिक रूप; Ore = आर्थिक रूप से लाभकारी खनिज
- ✦ Gangue: अयस्क में मिली अशुद्धियाँ
- ✦ Metallurgy के चरण: Concentration → Roasting/Calcination → Reduction → Refining
Important Ores (महत्वपूर्ण अयस्क)
| Metal | Ore | Formula |
|---|---|---|
| Iron (Fe) | Hematite / Magnetite | Fe₂O₃ / Fe₃O₄ |
| Aluminium (Al) | Bauxite | Al₂O₃·2H₂O (विविध रूप) |
| Copper (Cu) | Chalcopyrite | CuFeS₂ |
| Zinc (Zn) | Zinc blende | ZnS |
| Lead (Pb) | Galena | PbS |
Important Reactions (उदाहरण)
- ✦ धातु ऑक्साइड + acid → salt + water — CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O
- ✦ धातु कार्बोनेट + acid → salt + H₂O + CO₂ — CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂
- ✦ औद्योगिक Al निष्कर्षण (संकेत): बोक्साइट शोधन → Hall–Héroult पिघले Al₂O₃ का विद्युत अपघटन
Periodic Trend Link (आवर्त प्रवृत्तियाँ)
- ✦ बाएँ से दाएँ (आवर्त): धात्विक गुण घटता, अधात्विक गुण बढ़ता
- ✦ ऊपर से नीचे (समूह): धात्विक गुण बढ़ता
Quick Revision (One-Liners)
- धातु इलेक्ट्रॉन खोकर M⁺; अधातु इलेक्ट्रॉन पाकर X⁻ / सहसंयोजक
- धातु ऑक्साइड basic; अधातु ऑक्साइड acidic
- Reactivity: K > Na > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Pb > H > Cu…
- Galvanization = Zn coating (जंग से बचाव)
- Alloys: Brass (Cu+Zn), Bronze (Cu+Sn), SS (Fe+Cr+Ni)
MCQs — उत्तर सहित
- कौन-सा धातु द्रव अवस्था में होता है? — Hg (पारा)
- ग्रेफाइट किस का अपवाद है? — अधातु होते हुए भी विद्युत चालक
- Zn + HCl → ? — ZnCl₂ + H₂
- जंग किस धातु पर लगती है? — Iron (Fe)
- पीतल (Brass) की संरचना — Cu + Zn
- बोक्साइट किस धातु का अयस्क है? — Aluminium
- कौन-सा ऑक्साइड प्रायः basic होता है? — धातु ऑक्साइड
- Reactivity Series में H से ऊपरी धातु अम्ल से क्या छोड़ती है? — H₂ गैस
- Galvanization में किस धातु की परत चढ़ती है? — Zinc
- कौन-सा Alloy विद्युत सोल्डरिंग में? — Solder (Pb+Sn)
निष्कर्ष: इस अध्याय में भौतिक/रासायनिक गुण, क्रियाशीलता क्रम, मिश्रधातुएँ, संक्षारण व अयस्क जैसे टॉपिक्स सबसे अधिक पूछे जाते हैं। ऊपर दी गई तालिकाएँ/उदाहरण 2–3 बार दोहराएँ और MCQs हल करें — अंक पक्के!
Note: विस्तृत धातु निष्कर्षण (Blast furnace, Electrolytic refining) उच्च स्तर में आता है; SSC/RRB के लिए ऊपर का सार पर्याप्त है।