अधातुएँ क्या हैं?
लगभग 17 तत्व अधातुएँ हैं। ये आवर्त सारणी के दाईं ओर होती हैं, और हाइड्रोजन भी इन्हीं में गिनी जाती है। कुछ गैसें हैं (हाइड्रोजन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, क्लोरीन), एक द्रव है (ब्रोमीन) और बाकी ठोस (कार्बन, सल्फर, फ़ॉस्फ़ोरस, आयोडीन)।
आम गुण: फीकी, ठोस हों तो भंगुर, ऊष्मा और बिजली की कुचालक (ग्रेफ़ाइट और सिलिकॉन अपवाद हैं), गलनांक और क्वथनांक कम। इनके परमाणुओं में 4 से 7 बाहरी इलेक्ट्रॉन होते हैं, इसलिए ये इलेक्ट्रॉन लेना या साझा करना पसंद करती हैं।
हाइड्रोजन की अधातुओं से अभिक्रिया
हाइड्रोजन में एक इलेक्ट्रॉन है और उसे एक और चाहिए, इसलिए वह दूसरी अधातुओं से इलेक्ट्रॉन साझा करती है। इससे सहसंयोजक बंध वाले अणु बनते हैं:
- H₂ + Cl₂ → 2HCl (धूप या लौ में यह विस्फोटक हो सकती है)
- 2H₂ + O₂ → 2H₂O (चिंगारी या लौ से शुरू होती है)
- N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃ (लोहे का उत्प्रेरक, ऊँचा दाब, लगभग 450 °C)
- H₂ + S → H₂S (गरम करने पर)
- C + 2H₂ → CH₄ (उत्प्रेरक और ऊँचा ताप चाहिए, इसलिए मीथेन प्रायः प्राकृतिक गैस से लेते हैं)
नियम: जुड़ने वाले H की संख्या = दूसरे परमाणु में कम इलेक्ट्रॉनों की संख्या। Cl में 1 कम (HCl), O में 2 (H₂O), N में 3 (NH₃), C में 4 (CH₄)। ऐसे आणविक यौगिकों के गलनांक कम होते हैं और ठोस अवस्था में बिजली नहीं चलाते।
क्लोरीन की धातुओं से अभिक्रिया
क्लोरीन इलेक्ट्रॉन लेने में बहुत तेज़ है। धातु अपने बाहरी इलेक्ट्रॉन देकर धनायन बनती है; हर क्लोरीन परमाणु Cl⁻ आयन बन जाता है। आयन एक-दूसरे को खींचते हैं और आयनिक जालक में जम जाते हैं।
- 2Na + Cl₂ → 2NaCl (सोडियम क्लोरीन में तेज़ पीली लौ के साथ जलता है, NaCl का सफ़ेद धुआँ बनता है)
- Mg + Cl₂ → MgCl₂ (Mg 2 इलेक्ट्रॉन देता है, इसलिए 2 Cl⁻ चाहिए)
- 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃ (गरम लोहे की ऊन; क्लोरीन इतनी तेज़ है कि लोहे को 3+ बना देती है)
आयनिक क्लोराइड कठोर क्रिस्टल होते हैं और उनके गलनांक ऊँचे होते हैं। ये पानी में घुलते हैं, और विलयन (या पिघला रूप) बिजली चलाता है।
सल्फर की धातुओं से अभिक्रिया
सल्फर को 2 इलेक्ट्रॉन चाहिए, इसलिए वह S²⁻ आयन बनाता है। यह क्लोरीन से कमज़ोर इलेक्ट्रॉन-ग्राही है, इसलिए गरम करना पड़ता है।
- 2Na + S → Na₂S (2 Na एक S को 2 इलेक्ट्रॉन देते हैं)
- Fe + S → FeS (लोहे का चूरा और सल्फर मिलाकर गरम करो: चमक उठता है और गहरा भूरा-स्लेटी ठोस बनता है, जिसे चुंबक लोहे की तरह नहीं उठाता)
- Zn + S → ZnS, Cu + S → CuS या Cu₂S
ध्यान दो: लोहा + क्लोरीन से FeCl₃ बनता है, पर लोहा + सल्फर से FeS। ज़्यादा तेज़ ऑक्सीकारक (क्लोरीन) लोहे से ज़्यादा इलेक्ट्रॉन खींचता है।
करके देखो: लोहा और सल्फर का परीक्षण
विद्यालय में (शिक्षक के साथ) लोहे का चूरा और सल्फर का पाउडर मिलाओ। चुंबक पास लाओ: लोहा निकल आता है। अब मिश्रण को परखनली में चमकने तक गरम करो। ठंडा होने पर चुंबक उस भूरे-स्लेटी ढेले को नहीं उठाता। एक नया पदार्थ FeS बन गया। 3D में Na₂S, FeS और MgCl₂ दबाने से पहले अंदाज़ा लगाओ कि हर सल्फर या क्लोरीन के साथ कितनी धातु की गेंदें चाहिए।
मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ
- H₂ + Cl₂ → 2HCl
- 2H₂ + O₂ → 2H₂O; N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃; C + 2H₂ → CH₄
- 2Na + Cl₂ → 2NaCl; Mg + Cl₂ → MgCl₂
- 2Na + S → Na₂S; Fe + S → FeS
- जुड़े H परमाणु = दूसरे परमाणु में कम इलेक्ट्रॉन
हल किए गए उदाहरण
1. एक सल्फर परमाणु से कितने हाइड्रोजन परमाणु जुड़ते हैं और क्यों?
सल्फर में 6 बाहरी इलेक्ट्रॉन हैं, उसे 2 और चाहिए। वह 2 H पकड़ता है: H₂S।
2. मैग्नीशियम के क्लोरीन में जलने की अभिक्रिया लिखिए।
Mg + Cl₂ → MgCl₂। Mg 2 इलेक्ट्रॉन देता है, हर Cl 1 लेता है।
3. सोडियम सल्फ़ाइड का सूत्र NaS नहीं, Na₂S क्यों है?
S²⁻ पर 2− आवेश है; हर Na⁺ पर 1+। 1 S²⁻ को संतुलित करने के लिए 2 Na⁺ चाहिए।
4. HCl आयनिक है या सहसंयोजक? क्यों?
सहसंयोजक। H और Cl दोनों अधातुएँ हैं और इलेक्ट्रॉन-युग्म साझा करती हैं।
5. लोहे का चूरा और सल्फर मिलाकर गरम किए गए। कैसे दिखाएँगे कि नया पदार्थ बना?
गरम करने से पहले चुंबक लोहा निकाल लेता है। गरम करने के बाद स्लेटी ढेला लोहे की तरह चुंबक से नहीं चिपकता। वह FeS नाम का नया यौगिक है, जिसके गुण नए हैं।
6. संतुलित कीजिए: Fe + Cl₂ → FeCl₃।
2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃। जाँच: दोनों ओर 2 Fe और 6 Cl।
आम गलतियाँ
- सोडियम के सल्फर यौगिक को NaS लिखना। आवेश संतुलित होना चाहिए: Na₂S।
- HCl को आयनिक कहना क्योंकि पानी में आयन देता है। गैस या शुद्ध द्रव रूप में यह सहसंयोजक है।
- सोचना कि लोहा और सल्फर सिर्फ़ मिलते हैं। गरम करने पर वे अभिक्रिया करके नया यौगिक FeS बनाते हैं।
- शर्तें भूल जाना: H₂ + N₂ को उत्प्रेरक, दाब और गर्मी चाहिए, सिर्फ़ मिलाने से अमोनिया नहीं बनती।