ધાતુઓની અધાતુઓ સાથેની પ્રક્રિયા 20 MCQ સાથે
ધાતુ અને અધાતુઓ વચ્ચે પ્રક્રિયા
1. પ્રતિક્રિયાત્મકતાનું કારણ (Why do elements react?)
તત્વોની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાત્મકતા સમજવા માટે આપણે તેમની ઈલેક્ટ્રોનીય રચના સમજવી જરૂરી છે. કોઈપણ તત્વની પ્રતિક્રિયાત્મકતા તેની સંપૂર્ણ ભરાયેલી બાહ્યતમ કક્ષા (Valence Shell) પ્રાપ્ત કરવાની વૃત્તિ તરીકે સમજી શકાય છે.
- ધાતુઓ (Metals): તેમની બાહ્યતમ કક્ષામાં 1, 2 કે 3 ઈલેક્ટ્રોન હોય છે. તેઓ આ ઈલેક્ટ્રોન ગુમાવીને ધન આયન (Cation) બનાવે છે અને નજીકના નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી સ્થાયી રચના પ્રાપ્ત કરે છે.
- અધાતુઓ (Non-metals): તેમની બાહ્યતમ કક્ષામાં 5, 6 કે 7 ઈલેક્ટ્રોન હોય છે. તેઓ ઈલેક્ટ્રોન મેળવીને ઋણ આયન (Anion) બનાવે છે અને અષ્ટક પૂર્ણ કરે છે.
2. સોડિયમ ક્લોરાઈડ (NaCl) નું નિર્માણ
આ ચાલો આપણે સોડિયમ (ધાતુ) અને ક્લોરિન (અધાતુ) વચ્ચેની પ્રક્રિયા સમજીએ.
(A) સોડિયમ (Na):
સોડિયમનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક 11 છે. તેની ઈલેક્ટ્રોન રચના K(2), L(8), M(1) છે. તેની બાહ્યતમ કક્ષા (M) માં 1 ઈલેક્ટ્રોન છે. અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે તે 1 ઈલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે.
(સોડિયમ પરમાણુ) → (સોડિયમ ધન આયન)
(B) ક્લોરિન (Cl):
ક્લોરિનનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક 17 છે. તેની ઈલેક્ટ્રોન રચના K(2), L(8), M(7) છે. અષ્ટક પૂર્ણ કરવા માટે તેને 1 ઈલેક્ટ્રોનની જરૂર છે.
(ક્લોરિન પરમાણુ) → (ક્લોરાઈડ ઋણ આયન)
(C) આયનીય બંધનું નિર્માણ:
સોડિયમ પરમાણુ પોતાનો 1 ઈલેક્ટ્રોન ક્લોરિન પરમાણુને આપે છે. આમ, સોડિયમ ધન આયન (Na⁺) અને ક્લોરાઈડ ઋણ આયન (Cl⁻) બને છે. આ બંને વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા આયનો વચ્ચે પ્રબળ સ્થિર વિદ્યુત આકર્ષણ બળ (Electrostatic Force) ઉદ્ભવે છે, જેના કારણે સોડિયમ ક્લોરાઈડ (NaCl) બને છે.
આવા બંધને આયનીય બંધ અથવા વિદ્યુત સંયોજક બંધ (Electrovalent Bond) કહે છે.
3. મેગ્નેશિયમ ક્લોરાઈડ (MgCl₂) નું નિર્માણ
બીજું ઉદાહરણ મેગ્નેશિયમ (Mg) અને ક્લોરિન (Cl) વચ્ચે જોઈએ.
- મેગ્નેશિયમ (Mg): પરમાણ્વીય ક્રમાંક 12 (2,8,2). તે 2 ઈલેક્ટ્રોન ગુમાવી Mg²⁺ આયન બનાવે છે.
- ક્લોરિન (Cl): પરમાણ્વીય ક્રમાંક 17 (2,8,7). તેને 1 ઈલેક્ટ્રોનની જરૂર છે.
2Cl + 2e⁻ → 2Cl⁻
અહીં મેગ્નેશિયમ પોતાના 2 ઈલેક્ટ્રોન બે અલગ-અલગ ક્લોરિન પરમાણુઓને આપે છે. આમ, એક Mg²⁺ આયન અને બે Cl⁻ આયનો આકર્ષાઈને MgCl₂ બનાવે છે.
4. આયનીય સંયોજનોના ગુણધર્મો
આયનીય સંયોજનો (જેમ કે NaCl, LiCl, CaCl₂, CaO) ચોક્કસ લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે:
(i) ભૌતિક સ્વભાવ:
ધન અને ઋણ આયનો વચ્ચે પ્રબળ આકર્ષણ બળ હોવાને કારણે આયનીય સંયોજનો ઘન અને સખત હોય છે. તે બરડ (Brittle) હોય છે, એટલે કે દબાણ આપતા તૂટીને ટુકડા થઈ જાય છે.
(ii) ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ:
આયનીય સંયોજનોના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ ઘણા ઊંચા હોય છે. કારણ કે પ્રબળ આંતર-આયનીય આકર્ષણ બળને તોડવા માટે ઘણી ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
(iii) દ્રાવ્યતા:
સામાન્ય રીતે તેઓ પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે, પરંતુ કેરોસીન અને પેટ્રોલ જેવા કાર્બનિક દ્રાવકોમાં અદ્રાવ્ય હોય છે.
(iv) વિદ્યુતનું વહન:
ઘન અવસ્થામાં આયનીય સંયોજનો વિદ્યુતનું વહન કરતા નથી કારણ કે આયનોનું સ્થાન દ્રઢ હોય છે. પરંતુ પીગળેલી અવસ્થામાં અથવા પાણીના દ્રાવણમાં આયનો મુક્ત રીતે ગતિ કરી શકે છે, તેથી તે વિદ્યુતનું વહન કરે છે.
સ્વ-મૂલ્યાંકન ક્વિઝ (20 પ્રશ્નો)
તમારી તૈયારી ચકાસવા માટે નીચેના પ્રશ્નોના જવાબ આપો.