ધોરણ 10 | విષય: Science
(a) તમે તેમનો ધાતુઓ અને અધાતુ વચ્ચે ભેદ પારખવા કેવી રીતે ઉપયોગ કરી શકશો?
ઉત્તર:
હથોડી વડે: આપેલા નમૂનાને હથોડી વડે ટીપો. જો તે પાતળા પતરામાં ફેરવાય (ટીપાવપણાનો ગુણધર્મ દર્શાવે), તો તે ધાતુ છે. જો તે ટુકડાઓમાં તૂટી જાય (બટકણી દર્શાવે), તો તે અધાતુ છે.
બૅટરી, ગોળો, તાર અને સ્વિચ વડે: આ સાધનો જોડી વિદ્યુત પરિપથ બનાવો. પરિપથના બે ખુલ્લા છેડા વચ્ચે નમૂનો મૂકો. જો બલ્બ પ્રકાશિત થાય, તો તે વિદ્યુતનું વાહક છે એટલે કે ધાતુ છે. જો બલ્બ ન સળગે, તો તે અધાતુ છે.
(b) ધાતુઓ અને અધાતુઓ વચ્ચેની આ પરખ કસોટીઓની ઉપયોગિતાનું મૂલ્યાંકન કરો.
ઉત્તર: વિદ્યુત વાહકતા અને ટીપાવપણાની કસોટીઓ ધાતુ અને અધાતુ વચ્ચેનો તફાવત સ્પષ્ટ રીતે દર્શાવે છે. પરંતુ આ માત્ર ભૌતિક ગુણધર્મો છે; કેટલાક અપવાદો (જેમ કે ગ્રેફાઇટ અધાતુ હોવા છતાં વિદ્યુતનું વાહક છે) હોવાથી ચોક્કસ પરખ માટે રાસાયણિક કસોટીઓ વધુ યોગ્ય ગણાય.
જે ધાતુ ઑક્સાઇડ એસિડ અને બેઇઝ બંને સાથે પ્રક્રિયા કરી ક્ષાર અને પાણી આપે છે, તેને ઊભયગુણી ઑક્સાઇડ કહે છે.
ઉદાહરણ:
ઍલ્યુમિનિયમ ઑક્સાઇડ (Al2O3)
ઝિંક ઑક્સાઇડ (ZnO)
વિસ્થાપન કરતી ધાતુઓ: ઝિંક ($\text{Zn}$) અને મૅગ્નેશિયમ ($\text{Mg}$)
વિસ્થાપન ન કરતી ધાતુઓ: કૉપર ($\text{Cu}$) અને સોનું ($\text{Au}$)
ઍનોડ: અશુદ્ધ ધાતુ M ની પટ્ટી/સળિયો
કૅથોડ: શુદ્ધ ધાતુ M ની પાતળી પટ્ટી
વિદ્યુતવિભાજ્ય: ધાતુ M ના ક્ષારનું જલીય દ્રાવણ
(a) વાયુની असर:
(i) શુષ્ક લિટમસ પેપર પર: શુષ્ક લિટમસ પેપર પર કોઈ અસર થશે નહીં.
(ii) ભેજયુક્ત લિટમસ પેપર પર: ભેજયુક્ત ભૂરો લિટમસ પેપર લાલ બનશે (કારણ કે $\text{SO}_2$ વાયુ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરી સલ્ફ્યુરસ એસિડ બનાવે છે).
(b) પ્રક્રિયા માટે સમતોલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$\text{S (s)} + \text{O}_2\text{ (g)} \rightarrow \text{SO}_2\text{ (g)}$ (સલ્ફરનું દહન)
$\text{SO}_2\text{ (g)} + \text{H}_2\text{O (l)} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_3\text{ (aq)}$ (સલ્ફ્યુરસ એસિડનું નિર્માણ)
લોખંડની સપાટી પર રંગ કરીને અથવા તેલ/ગ્રીઝ લગાવીને.
લોખંડ પર ઝિંકનું પાતળું સ્તર ચડાવીને (ગૅલ્વેનાઇઝેશન કરીને).
(a) પ્લેટિનમ, સોનું અને ચાંદી આભૂષણો બનાવવા વપરાય છે.
કારણ: આ ધાતુઓ ખૂબ જ ઓછી પ્રતિક્રિયાત્મક (નિષ્ક્રિય) છે. તેમને હવા, પાણી કે એસિડની અસર થતી નથી અને તેમની ચમક જળવાઈ રહે છે.
(b) સોડિયમ, પોટૅશિયમ અને લિથિયમનો તેલમાં સંગ્રહ કરવામાં આવે છે.
કારણ: આ ધાતુઓ ખૂબ જ પ્રતિક્રિયાત્મક છે. હવામાં ખુલ્લી રાખતાં તે ઓરડાના તાપમાને પણ ઓક્સિજન સાથે તીવ્ર પ્રક્રિયા કરી સળગી ઊઠે છે. આથી અકસ્માત અટકાવવા તેમને કેરોસીન (તેલ) માં રાખવામાં આવે છે.
(c) ઍલ્યુમિનિયમ ખૂબ જ પ્રતિક્રિયાત્મક ધાતુ છે તેમ છતાં રસોઈનાં વાસણો બનાવવા માટે વપરાય છે.
કારણ: ઍલ્યુમિનિયમ હવામાંના ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરી પોતાની સપાટી પર રક્ષણાત્મક ઍલ્યુમિનિયમ ઑક્સાઇડ ($\text{Al}_2\text{O}_3$) નું નિષ્ક્રિય સ્તર બનાવે છે, જે આગળ ક્ષારણ અટકાવે છે. ઉપરાંત તે ઉષ્માનું સારું વાહક છે.
(d) કાર્બોનેટ અને સલ્ફાઇડ અયસ્ક સામાન્ય રીતે નિષ્કર્ષણ દરમિયાન ઑક્સાઇડમાં ફેરવાય છે.
કારણ: ધાતુને તેના સલ્ફાઇડ કે કાર્બોનેટ કરતાં તેના ઑક્સાઇડમાંથી રિડક્શન દ્વારા મેળવવી વધુ સરળ હોય છે.
| ગુણધર્મ | ધાતુઓ | અધાતુઓ |
| ઑક્સાઇડનો સ્વભાવ | ધાતુના ઑક્સાઇડ બેઝિક હોય છે. | અધાતુના ઑક્સાઇડ ઍસિડિક કે તટસ્થ હોય છે. |
| ઍસિડ સાથે પ્રક્રિયા | મંદ એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરી $\text{H}_2$ વાયુ મુક્ત કરે છે. | મંદ એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરતી નથી. |
| આયન નિર્માણ | ઇલેક્ટ્રૉન ગુમાવીને ધન આયન બનાવે છે. | ઇલેક્ટ્રૉન મેળવીને ઋણ આયન બનાવે છે. |
| રિડક્શન/ઑક્સિડેશન | રિડક્શનકર્તા તરીકે વર્તે છે. | ઑક્સિડેશનકર્તા તરીકે વર્તે છે. |