धातु और अधातु: गुण और सक्रियता श्रेणी

धातुएँ आम तौर पर चमकदार, कठोर, आघातवर्ध्य, तन्य और ऊष्मा-विद्युत की सुचालक होती हैं; अधातुएँ मंद, भंगुर और कुचालक। धातुएँ क्षारकीय ऑक्साइड बनाती हैं, जल और तनु अम्ल से हाइड्रोजन देती हैं, और अधिक सक्रिय धातु कम सक्रिय धातु को उसके लवण के विलयन से बाहर निकाल देती है। सक्रियता के क्रम में लिखी सूची सक्रियता श्रेणी कहलाती है।

🎬 कदम-दर-कदम कहानी

दो टुकड़े देखो: कॉपर (धातु) चमकता है, पीटकर चपटा हो जाता है और बिजली-गर्मी चलाता है। सल्फर (अधातु) फीका है, टूटकर चूरा हो जाता है और बिजली नहीं चलाता।
मैग्नीशियम का फीता हवा में जलाओ। तेज़ सफ़ेद लौ निकलती है और सफ़ेद मैग्नीशियम ऑक्साइड बचता है। ऐसे धातु ऑक्साइड क्षारकीय होते हैं।
सोडियम को पानी में डालो: हाइड्रोजन के बुलबुले उठते हैं और पानी क्षारीय हो जाता है। कई धातुएँ तनु अम्ल से भी हाइड्रोजन देती हैं।
अब धातुओं को इस हिसाब से ऊपर-नीचे रखो कि वे कितनी जल्दी अभिक्रिया करती हैं। सबसे ऊपर पोटैशियम, सबसे नीचे सोना। यही सीढ़ी सक्रियता श्रेणी है।
लोहे की कील को नीले कॉपर सल्फेट में डालो। लोहा सीढ़ी पर ऊपर है, इसलिए वह कॉपर को बाहर धकेल देता है: कील पर भूरी परत और नीला रंग हरा हो जाता है।
अब तुम्हारी बारी: कोई भी धातु और कोई भी लवण विलयन चुनो। देखो विस्थापन होगा या नहीं। नियम: ऊपर वाला नीचे वाले को बाहर करता है।

टिप: 3D दृश्य को घुमाने के लिए खींचें। ज़ूम के लिए दो उंगलियाँ इस्तेमाल करें।

🤔 आम शंकाएँ और उनके जवाब

धातु आघातवर्ध्य होती है तो सोडियम इतना नरम क्यों?

सोडियम धातु ही है (चमकता है, बिजली चलाता है), पर उसका धात्विक बंध कमज़ोर है, इसलिए नरम है और लगभग 98 °C पर पिघल जाता है। यह अपवाद है।

मैग्नीशियम जलता है पर कॉपर सिर्फ़ काला क्यों होता है?

मैग्नीशियम श्रेणी में बहुत ऊपर है, इसलिए ऑक्सीजन से तेज़ी से जुड़ता है और खूब रोशनी-गर्मी देता है। कॉपर धीरे अभिक्रिया करता है, केवल पतली CuO परत बनती है।

कैल्शियम पानी में तैरने क्यों लगता है?

हाइड्रोजन के बुलबुले उसकी सतह से चिपककर उसे ऊपर उठा देते हैं।

कॉपर तनु अम्ल से हाइड्रोजन क्यों नहीं देता?

कॉपर सीढ़ी में हाइड्रोजन से नीचे है, वह हाइड्रोजन को अम्ल से बाहर नहीं धकेल सकता।

कॉपर सल्फेट का नीला रंग कहाँ चला जाता है?

नीला रंग Cu²⁺ आयनों से है। लोहा उन्हें कॉपर धातु बना देता है और खुद Fe²⁺ बनकर घुलता है, जो हल्के हरे होते हैं।

क्या ज़िंक आयरन सल्फेट से आयरन निकाल सकता है?

हाँ, ज़िंक आयरन से ऊपर है। फ़्री-प्ले में धातु Zn और लवण Fe चुनकर देखो।

धातुओं और अधातुओं के भौतिक गुण

धातुएँ आम तौर पर चमकीली (धात्विक चमक), कठोर, आघातवर्ध्य (पीटकर पतली चादर), तन्य (खींचकर तार), ध्वानिक (टकराने पर आवाज़) और ऊष्मा-विद्युत की सुचालक होती हैं। चाँदी और कॉपर सबसे अच्छे चालक हैं; लेड और मर्करी कम।

अधातुएँ आम तौर पर मंद, भंगुर और कुचालक होती हैं। कई गैस हैं (ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, क्लोरीन), कुछ नरम ठोस (सल्फर, फ़ॉस्फ़ोरस); ब्रोमीन द्रव है।

ज़रूरी अपवाद

मर्करी (पारा) धातु है पर कमरे के ताप पर द्रव है।
सोडियम और पोटैशियम इतने नरम हैं कि चाकू से कट जाते हैं; गैलियम और सीज़ियम हथेली पर पिघल जाते हैं।
आयोडीन अधातु है पर चमकदार है।
हीरा (कार्बन) सबसे कठोर प्राकृतिक पदार्थ है; ग्रेफ़ाइट (कार्बन) बिजली चलाता है।

रासायनिक गुण: धातुओं की ऑक्सीजन से अभिक्रिया

ज़्यादातर धातुएँ ऑक्सीजन से मिलकर धातु ऑक्साइड बनाती हैं जो क्षारकीय होते हैं: 2Mg + O₂ → 2MgO। Na₂O, K₂O पानी में घुलकर क्षार बनाते हैं।

Al₂O₃ और ZnO अम्ल और क्षार दोनों से अभिक्रिया करते हैं, इन्हें उभयधर्मी ऑक्साइड कहते हैं। Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O और Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O।

सोडियम-पोटैशियम खुली हवा में आग पकड़ लेते हैं, इसलिए केरोसिन में रखे जाते हैं; मैग्नीशियम गरम करने पर चमककर जलता है; लोहा केवल बुरादे के रूप में जलता है; कॉपर पर काली CuO परत बनती है; चाँदी-सोना गरम करने पर भी नहीं जुड़ते। अधातुएँ अम्लीय या उदासीन ऑक्साइड बनाती हैं (SO₂, CO₂ अम्लीय; CO, N₂O उदासीन)।

धातुओं की जल से अभिक्रिया

धातु + जल → धातु हाइड्रॉक्साइड (या ऑक्साइड) + हाइड्रोजन।

सोडियम, पोटैशियम ठंडे पानी से तेज़ी से अभिक्रिया करते हैं; गर्मी से हाइड्रोजन जल उठती है। 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂।
कैल्शियम धीमा है; बुलबुले चिपकने से तैरने लगता है।
मैग्नीशियम गरम पानी से अभिक्रिया करता है।
एल्युमिनियम, ज़िंक, आयरन केवल भाप से: 3Fe + 4H₂O(भाप) → Fe₃O₄ + 4H₂।
लेड, कॉपर, चाँदी, सोना पानी से बिल्कुल नहीं।

धातुओं की तनु अम्ल से अभिक्रिया

धातु + तनु अम्ल → लवण + हाइड्रोजन, जैसे Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂। बुदबुदाहट Mg में सबसे तेज़, फिर Al, Zn, Fe। कॉपर तनु HCl से हाइड्रोजन नहीं देता।

नाइट्रिक अम्ल प्रबल ऑक्सीकारक है, वह बनी हुई H₂ को पानी में बदल देता है; केवल Mg और Mn बहुत तनु HNO₃ से H₂ देते हैं। अम्लराज (3 भाग सांद्र HCl : 1 भाग सांद्र HNO₃) सोना-प्लैटिनम भी घोल देता है।

धातुओं की लवण विलयन से अभिक्रिया (विस्थापन)

अधिक सक्रिय धातु कम सक्रिय धातु को उसके लवण विलयन से विस्थापित करती है: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu। नीला विलयन हल्का हरा और कील पर भूरी कॉपर परत। उल्टा (Cu + FeSO₄) कुछ नहीं होता।

सक्रियता श्रेणी

धातुओं को घटती सक्रियता के क्रम में लिखना सक्रियता श्रेणी है: K > Na > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Pb > [H] > Cu > Hg > Ag > Au।

H से ऊपर की धातुएँ तनु अम्ल से H₂ देती हैं, नीचे वाली नहीं।
कोई धातु अपने से नीचे की हर धातु को विस्थापित कर सकती है।
इसी स्थान से तय होता है कि धातु का निष्कर्षण कैसे होगा।

बोर्ड परीक्षा में विस्थापन का अनुमान, प्रेक्षणों से क्रम लगाना, या "कॉपर तनु HCl से क्यों नहीं अभिक्रिया करता" जैसे 2–3 अंक के प्रश्न आते हैं।

मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ

धातु + ऑक्सीजन → धातु ऑक्साइड (क्षारकीय; Al₂O₃, ZnO उभयधर्मी)
धातु + जल → धातु हाइड्रॉक्साइड/ऑक्साइड + H₂
धातु + तनु अम्ल → लवण + H₂ (केवल H से ऊपर वाली धातुएँ)
धातु A + धातु B का लवण → A का लवण + धातु B (यदि A ऊपर है)
सक्रियता श्रेणी: K > Na > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Pb > H > Cu > Hg > Ag > Au

हल किए गए उदाहरण

1. सोडियम को केरोसिन में क्यों रखते हैं?

सोडियम हवा की ऑक्सीजन और नमी से बहुत तेज़ी से अभिक्रिया करता है और आग पकड़ सकता है। केरोसिन उससे अभिक्रिया नहीं करता और हवा-पानी को दूर रखता है।

2. ज़िंक और तनु सल्फ़्यूरिक अम्ल का संतुलित समीकरण लिखो और गैस का नाम बताओ।

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂। गैस हाइड्रोजन है; जलती तीली पास लाने पर 'पॉप' की आवाज़ करती है।

3. दिखाओ कि एल्युमिनियम ऑक्साइड उभयधर्मी है।

अम्ल से: Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O (क्षारक की तरह)। क्षार से: Al₂O₃ + 2NaOH → 2NaAlO₂ + H₂O (अम्ल की तरह)। दोनों से अभिक्रिया = उभयधर्मी।

4. धातु X, CuSO₄ से कॉपर निकाल देती है पर ZnSO₄ से ज़िंक नहीं। X का स्थान बताओ।

X, Cu से ऊपर है पर Zn से नीचे। यानी Zn > X > Cu; X आयरन या लेड हो सकती है।

5. सिल्वर नाइट्रेट में कॉपर की पट्टी डाली। क्या दिखेगा और क्यों?

कॉपर, चाँदी से ऊपर है: Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag। पट्टी पर चाँदी के चमकीले कण जमते हैं और विलयन धीरे-धीरे नीला हो जाता है।

आम गलतियाँ

यह कहना कि सभी धातुएँ ठोस हैं: पारा द्रव धातु है।
यह मानना कि हर धातु अम्ल से H₂ देती है: Cu, Ag, Au (H से नीचे) नहीं देतीं।
नाइट्रिक अम्ल से H₂ लिखना: HNO₃ उसे पानी में ऑक्सीकृत कर देता है (Mg, Mn अपवाद)।
विस्थापन उल्टा लिखना: नीचे की धातु ऊपर वाली को नहीं निकाल सकती, Cu + FeSO₄ → कोई अभिक्रिया नहीं।

अभ्यास क्विज़

1. कमरे के ताप पर कौन-सी धातु द्रव है? सोडियम पारा (मर्करी) गैलियम लेड

2. उभयधर्मी ऑक्साइड कौन-सा है? Na₂O MgO Al₂O₃ SO₂

3. कौन-सी धातु तनु HCl से हाइड्रोजन नहीं देती? ज़िंक मैग्नीशियम आयरन कॉपर

4. कॉपर सल्फेट में लोहे की कील डालने पर विलयन हो जाता है रंगहीन हल्का हरा गहरा नीला लाल

5. सक्रियता श्रेणी में सबसे ऊपर कौन है? पोटैशियम सोना आयरन एल्युमिनियम

अभ्यास: खुद जवाब दो

अपना जवाब लिखो या चुनो, फिर जाँचें दबाओ। अटको तो संकेत देखो; जवाब देने के बाद पूरा हल दिखेगा।

1. धातु को खींचकर पतला तार बनाने का गुण कहलाता है:तन्यता = तार खिंचना। आघातवर्ध्यता = पीटकर चादर बनना।

2. आयोडीन एक अधातु है जिसमें चमक होती है।सही। आयोडीन अधातु है पर चमकदार है।

3. SO₂ जैसे अधातु ऑक्साइड प्रायः ____ होते हैं।अम्लीय। SO₂ पानी में घुलकर सल्फ़्यूरस अम्ल बनाती है।

5. धातु को जल से उसकी अभिक्रिया से मिलाओ।Na → ठंडा पानी; Mg → गरम पानी; Fe → भाप; Cu → कुछ नहीं।

6. कौन-सी अभिक्रिया नहीं होगी?कॉपर आयरन से नीचे है, इसलिए Cu + FeSO₄ में कुछ नहीं होगा।

7. इनमें से उभयधर्मी ऑक्साइड चुनो (सभी सही)ZnO और Al₂O₃ उभयधर्मी हैं। Na₂O क्षारकीय, CO₂ अम्लीय।

10. ज़्यादातर धातुएँ नाइट्रिक अम्ल से हाइड्रोजन गैस देती हैं।गलत। HNO₃ प्रबल ऑक्सीकारक है, H₂ को पानी बना देता है। केवल Mg, Mn बहुत तनु HNO₃ से H₂ देते हैं।

11. सोने को घोलने वाले अम्लों के मिश्रण का नाम बताओ।अम्लराज: 3 भाग सांद्र HCl + 1 भाग सांद्र HNO₃।

12. धातु P, Q को उसके लवण से निकालती है; R तनु HCl से अभिक्रिया नहीं करती; Q तनु HCl से H₂ देती है। सही क्रम:P, Q से ऊपर (विस्थापन)। Q, H से ऊपर; R, H से नीचे। अतः P > Q > R।

13. 2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂ में Al के 2 परमाणुओं से H₂ के कितने अणु बनते हैं?2 Al से 3 H₂ बनते हैं, उत्तर 3।

14. एक छात्र कॉपर की पट्टी आयरन सल्फेट में और लोहे की कील कॉपर सल्फेट में डालता है। दोनों में क्या होगा और क्यों? अपने शब्दों में समझाओ।

15. एल्युमिनियम काफ़ी सक्रिय है, फिर भी उससे खाना पकाने के बर्तन क्यों बनते हैं?

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

धातु और अधातु में मुख्य अंतर क्या है?

धातुएँ आसानी से इलेक्ट्रॉन खोकर धनायन और क्षारकीय ऑक्साइड बनाती हैं; चमकदार, आघातवर्ध्य और सुचालक होती हैं। अधातुएँ इलेक्ट्रॉन लेती हैं, अम्लीय या उदासीन ऑक्साइड बनाती हैं और मंद-भंगुर होती हैं।

सक्रियता श्रेणी में हाइड्रोजन क्यों रखा गया है?

यह तुलना का निशान है: इससे ऊपर की धातुएँ तनु अम्ल से H₂ निकालती हैं, नीचे वाली नहीं।

क्या यह अध्याय बोर्ड परीक्षा के लिए ज़रूरी है?

हाँ, यह कक्षा 10 विज्ञान का अध्याय 3 है, 'रासायनिक पदार्थ' इकाई (25 अंक) में। समीकरण, सक्रियता श्रेणी और विस्थापन लगभग हर साल पूछे जाते हैं।

यह कहाँ पढ़ाया जाता है

पोलैंड	Liceum ogólnokształcące, klasa II	Metals, non-metals and their compounds
पोलैंड	Liceum ogólnokształcące, klasa II	Metals, non-metals and their compounds
रोमानिया	Clasa a VIII-a	Chemical changes of substances
यूक्रेन	11 клас	Inorganic substances and their properties
सीबीएसई (भारत)	कक्षा 10	रासायनिक पदार्थ – प्रकृति और व्यवहार
इंग्लैंड	Year 9	Chemistry
इंग्लैंड	Year 10	4.4 Chemical changes
इंग्लैंड	Year 10	5.4 Chemical changes
रूस	9 класс	Metals and their compounds
रूस	9 класс	Metals and their compounds
रूस	11 класс	Metals
रूस	11 класс	Inorganic chemistry
चीन	九年级（初三）	U8 Metals and metal materials