જવાબ : Li
જવાબ : LiF
જવાબ : LiF
જવાબ : NaNH₂
જવાબ : કાળો-ભૂરો
જવાબ : લિથિયમ નાઇટ્રાઇડ
જવાબ : Li અને Mg
જવાબ : Ra
જવાબ :
જવાબ :
જવાબ : Li
જવાબ : પ્રથમ
જવાબ : Li Mઅને Mg
જવાબ : આયોનિક કદ
જવાબ : Na
જવાબ : સિલ્વાઈન
જવાબ :
જવાબ : સહેલાઈથી ગુમાવે છે.
જવાબ : 4
જવાબ : આલ્કલી તત્વો
જવાબ : Sr
જવાબ : છોડવાની રાખ
જવાબ : Na અને K
જવાબ :
જવાબ : આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓ
જવાબ : Fr
જવાબ : Be
જવાબ : ફાન્સિયમ
જવાબ : 21 મિનિટ
જવાબ : Na અને K
જવાબ : 5 અને 6
જવાબ : નીચા ગલનબિંદુ અને ઊંચી વિઘુતવાહકતા
જવાબ : પીળી
જવાબ : સંયોજક્તા પ્રત્યે આકર્ષણબળ ઓછું હોય છે.
જવાબ : ફ્લેમ ફોટોમીટર
જવાબ : Cs અને K
જવાબ : તેમના મોટા કદના કારણે
જવાબ : નિર્બળ ધાત્વીય બંધ ધરાવે છે.
જવાબ : ઘટતી
જવાબ : કેરોસીન
જવાબ : LiiiOH
જવાબ : બેઝિક
જવાબ : વાદળી
જવાબ : કદ નાનું અને ઊંચી જલીયકરણ શક્તિ છે.
જવાબ : હાઇડ્રોજન
જવાબ : Li
જવાબ : તેમની સપાટી ઉપર સલ્ફાઇડ અને ઑક્સાઈડનું પડ રચાય છે.
જવાબ : નાનુ
જવાબ : I-A
જવાબ : મોટા પરમાણ્વીમ કદ
જવાબ : Li
જવાબ : ઉષ્મા સુવાહક હોવાથી
જવાબ : આયનિક બંધ
જવાબ : મોટા કદ અને નીચી આયનીકરણ શક્તિ
જવાબ : Rb
જવાબ : K, Cs અને Rb
જવાબ : Na
જવાબ : Li₃N
જવાબ : પૅરોક્સાઇડ
જવાબ : -1/2
જવાબ : આવર્તકોષ્ટકમાં s-વિભાગના તત્વો એવા તત્વો છે કે જેમાં છેલ્લો ઈલેક્ટ્રૉન સૌથી બહારની s-કક્ષકમાં દાખલ થાય છે. s-કક્ષક માત્ર બે જ ઈલેક્ટ્રૉન સમાવી શકે છે. તેથી આવર્તકોષ્ટકના s-વિભાગમાં બે સમૂહો (1 અને 2) આવેલા છે.
આવર્તકોષ્ટકના સમૂહ 1માં લિથિયમ, સોડિયમ, પોટેશિયમ, રૂબિડિયમ, સિઝિયમ અને ફ્રાન્સિયમ તત્વો આવેલા છે. સામૂહિક રીતે આ તત્વો આલ્કલી ધાતુઓ તરીકે ઓળખાય છે. આ રીતે ઓળખાવાનું કારણ એ છે કે તેઓ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરી હાઇડ્રોક્સાઇડ બનાવે છે. તે સ્વભાવમાં પ્રબળ આલ્કલાઇન (બેઝિક) હોય છે. સમૂહ 2માં બેરિલિયમ, મૅગ્નેશિયમ, કૅલ્શિયમ, સ્ટ્રૉન્શિયમ, બેરિયમ અને રેડિયમ તત્વો આવેલા છે. આ તત્વો બેરિલિયમના અપવાદ સિવાય સામાન્ય રીતે આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓ તરીકે ઓળખાય છે. કારણ કે તેઓના ઑક્સાઇડ અને હાઇડ્રોક્સાઈડ સ્વભાવમાં આલ્કલાઈન છે. આ ધાતુઓના ઑક્સાઇડ પૃથ્વીના પોપડામાં (crust)* મળી આવે છે.જવાબ : આલ્કલી ધાતુઓ પૈકી સોડિયમ અને પોટેશિયમ પૃથ્વીના પોપડામાં વિપુલ પ્રમાણમાં મળી આવે છે. જ્યારે લિથિયમ, રૂબિડિયમ અને સિઝિયમનું પ્રમાણ ઘણું ઓછું છે. ફ્રાન્સિયમ ખૂબ જ રેડિયોસક્રિય છે. તેનો સૌથી વધુ આયુષ્ય ધરાવતો સમસ્થાનિક નો અર્ધઆયુષ્ય સમય માત્ર 21 મિનિટ છે.
આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓમાંની કૅલ્શિયમ અને મૅગ્નેશિયમનો વિપુલતાક્રમ પૃથ્વીના પોપડામાં અનુક્રમે પાંચમો અને છઠ્ઠો છે, જ્યારે સ્ટ્રોન્શિયમ અને બેરિયમ ખૂબ જ ઓછા પ્રમાણમાં ઉપલબ્ધ હોય છે. બેરિલિયમ વિરલ (rare) તત્વ છે અને રેડિયમ અતિવિરલ છે. તેનું પ્રમાણ અગ્નિકૃત ખડકોના ટકા જેટલું જ છે.જવાબ : સમૂહ 1 અને સમૂહ 2ના પ્રથમ તત્વો અનુક્રમે લિથિયમ અને બેરિલિયમ કેટલાક એવા ગુણધર્મો દર્શાવે છે કે તે જ સમૂહના અન્ય તત્વો કરતા અલગ પડે છે. આ અનિયમિત ગુણધર્મો ધરાવતા તત્વ તેમની પછીના સમૂહના બીજા ક્રમના તત્વ સાથે સામ્યતા ધરાવે છે.
આમ, લિથિયમ મેગ્નેશિયમ સાથે અને બેરિલિયમ એલ્યુમિનિયમ સાથે તેમના ઘણા ગુણધર્મોમાં સામ્યતા દર્શાવે છે. આવર્તકોષ્ટકમાં આ પ્રકારની વિકર્ણીય સામ્યતાને સામાન્ય રીતે વિકર્ણ સંબંધ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે. આ વિકર્ણ સંબંધ તત્વોના આયનીય કદ અને/અથવા વીજભાર/ત્રિજ્યા ગુણોત્તરને કારણે હોય છે. એક સંયોજક સોડિયમ અને પોટેશિયમ આયનો અને દ્વિસંયોજક મેગ્નેશિયમ અને કૅલ્શિયમ આયનો જૈવિક દ્રવમાં (biological fluid) ખૂબ જ પ્રમાણમાં મળે છે. આ આયનો અગત્યના જૈવિક કાર્યો જેવા કે આયન સમતોલનની જાળવણી અને જ્ઞાનતંતુ વલણ વહન કરે છે.જવાબ : બધા આલ્કલી ધાતુ તત્વો એક સંયોજકતા ઇલેક્ટ્રૉન ધરાવે છે. આ ઇલેક્ટ્રૉનીય રચનામાં ઉમદા વાયુ તત્વોની ઇલેક્ટ્રૉનીય રચના સમાયેલી હોય છે. આ તત્વોની બાહ્યતમ સંયોજકતા કક્ષામાં રહેલા ઈલેક્ટ્રૉન સરળતાથી ગુમાવી શકાતા હોવાથી તે વધુ વિદ્યુતધન બને છે. તેઓ ઝડપથી ઈલેક્ટ્રૉન ગુમાવીને એક સંયોજક આયન બનાવે છે. આથી, તેઓ કુદરતમાં મુક્ત અવસ્થામાં મળી આવતા નથી.
જવાબ : બધી જ આલ્કલી ધાતુઓ ચાંદી જેવી સફેદ, નરમ અને વજનમાં હલકી હોય છે. તેમના મોટા કદના કારણે તેમની ઘનતા ઓછી હોય છે, જે સમૂહમાં Li થી Cs તરફ જતાં વધે છે. પોટેશિયમ સોડિયમ કરતાં હલકી ધાતુ છે. તેઓના નીચાં ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ દર્શાવે છે કે તેઓમાં એકલ સંયોજકતા ઈલેક્ટ્રૉન હોવાના કારણે નિર્બળ ધાત્વીય બંધ રહેલો છે. આલ્કલી ધાતુઓ અને તેના ક્ષારો ઑક્સિડાઈઝીંગ જ્યોતમાં લાક્ષણિક રંગ દર્શાવે છે. આમ થવાનું કારણ એ છે કે જ્યોતની ગરમી તેની બાહ્યતમ કક્ષામાં રહેલા ઇલેક્ટ્રૉનને ઊંચા શક્તિ સ્તર પર ઉત્તેજિત કરે છે. જ્યારે ઉત્તેજિત થયેલા ઈલેક્ટ્રૉન પાછા ધરાવસ્થામાં પરત આવે છે ત્યારે દ્રશ્ય ક્ષેત્રમાં નીચે જણાવ્યા મુજબ વિકિરણ ઉત્સર્જન જોવા મળે છે.
ધાતુ |
Li |
Na |
K |
Rb |
Cs |
રંગ |
કિરમજી લાલ |
પીળો |
જાંબલી |
લાલ જાંબલી |
વાદળી |
λ\nm |
670.8 |
589.2 |
766.5 |
780.0 |
455.5 |
આલ્કલી ધાતુઓના પરમાણ્વીય અને ભૌતિક ગુણધર્મો
ગુણધર્મો |
લિથિયમ Li |
સોડિયમ Na |
પોટેશિયમ K |
રૂબિડિયમ Rb |
સિઝિયમ Cs |
ફ્રાન્સિયમ Fr |
પરમાણ્વીયક્રમાંક |
3 |
11 |
19 |
37 |
55 |
87 |
પરમાણ્વીયદળ (g ) |
6.94 |
22.99 |
39.10 |
85.47 |
132.91 |
(223) |
ઈલેક્ટ્રૉનીય રચના |
[He] |
[Ne] |
[Ar] |
[Kr] |
[Xe] |
[Rn] |
આયનીકરણ એન્થાલ્પી/ kJ |
520 |
496 |
419 |
403 |
376 |
~375 |
જલીયકરણ એન્થાલ્પી /kJ |
-506 |
-406 |
-330 |
-310 |
-276 |
- |
ધાત્વીય ત્રિજ્યા /pm |
152 |
186 |
227 |
248 |
265 |
- |
આયનીય ત્રિજ્યા |
76 |
102 |
138 |
152 |
167 |
(180) |
ગ.બિં. /K |
454 |
371 |
336 |
312 |
302 |
- |
ઉ.બિં./ K |
1615 |
1156 |
1032 |
961 |
944 |
- |
ઘનતા/ |
0.53 |
0.97 |
0.86 |
1.53 |
1.90 |
- |
પ્રમાણિત પોટેશિયલ ( /V) |
-3.04 |
-2.714 |
-2.925 |
-2.930 |
-2.927 |
- |
મૃદાવરણમાં પ્રાપ્તિ† |
18* |
2.27** |
1.84** |
78-12* |
2-6* |
~ |
જવાબ : આલ્કલી ધાતુઓ તેમના મોટા કદ અને નીચી આયનીકરણ એન્થાલ્પીના કારણે ખૂબ જ પ્રતિક્રિયાત્મક છે. આ ધાતુઓની પ્રતિક્રિયાત્મકતા સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં વધતી જાય છે.
(1) હવા પ્રત્યે પ્રતિક્રિયાત્મકતા : આલ્કલી ધાતુઓ શુષ્ક હવામાં ઝાંખી પડે છે. કારણ કે તેમના ઑક્સાઈડ બને છે, જે ભેજ સાથે પ્રક્રિયા કરી હાઇડ્રૉક્સાઇડ બનાવે છે. તેઓ હવામાં જલદ રીતે સળગે છે અને ઑક્સાઈડ બનાવે છે. લિથિયમ મોનૉક્સાઇડ બનાવે છે, સોડિયમ પેરૉક્સાઈડ બનાવે છે, અન્ય ધાતુઓ સુપરઑક્સાઇડ બનાવે છે. સુપરઑક્સાઇડ ( ) આયન K, Rb, Cs જેવા મોટા ધનાયનની હાજરીમાં જ સ્થાયી હોય છે. (M = K, Rb, Cs) આ બધા જ ઑક્સાઇડમાં આલ્કલી ધાતુની ઑક્સિડેશન અવસ્થા +1 છે. લિથિયમ હવામાંના નાઇટ્રોજન સાથે સીધી જ પ્રક્રિયા કરી અપવાદરૂપ વર્તણૂક દર્શાવી લિથિયમ નાઇટ્રાઇડ (Li₃N) બનાવે છે. આલ્કલી ધાતુઓને તેમની પાણી અને હવા પ્રત્યેની ઊંચી પ્રતિક્રિયાત્મકતાને લીધે કેરોસીનમાં રાખવામાં આવે છે. (2) પાણી પ્રત્યે પ્રતિક્રિયાત્મકતા : આલ્કલી ધાતુઓ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરી હાઇડ્રૉક્સાઇડ અને ડાયહાઇડ્રોજન બનાવે છે.
(M = આલ્કલી ધાતુ)
આલ્ક્લી ધાતુઓમાં લિથિયમના E⊖ નું મૂલ્ય સૌથી વધુ ઋણ હોય છે. જ્યારે સોડિયમના E⊖ નું મૂલ્ય સૌથી ઓછું ઋણ હોય છે. તેમ છતાં લિથિયમ સોડિયમ કરતાં ઓછી ઉગ્ર રીતે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. લિથિયમની આ વર્તણૂક તેના નાના કદ અને ઊંચી જલીયકરણ એન્થાલ્પીના કારણે ગણવામાં આવે છે. સમૂહની અન્ય ધાતુઓ પાણી સાથે સ્ફોટક રીતે પ્રક્રિયા કરે છે. આ ઉપરાંત તેઓ પ્રોટોનદાતા જેવા કે આલ્કોહોલ, વાયુમય એમોનિયા અને આલ્કાઇન સાથે પ્રક્રિયા કરે છે. (3) ડાયહાઇડ્રોજન પ્રત્યે પ્રતિક્રિયાત્મકતા : લગભગ 673 K (લિથિયમ માટે 1073 K) તાપમાને ડાયહાઇડ્રોજન આલ્કલી ધાતુઓ સાથે પ્રક્રિયા કરી હાઈડ્રાઇડ બનાવે છે. બધી આલ્કલી ધાતુઓના હાઇડ્રાઇડ ઘન અને આયનીય હોય છે, જેના ઉત્કલનબિંદુ ઊંચા હોય છે. (4) હેલોજન પ્રત્યે પ્રતિક્રિયાત્મકતા : આલ્ક્લી ધાતુઓ હેલોજન સાથે ઝડપી ઉગ્ર પ્રક્રિયા કરી આયનીય હેલાઈડ બનાવે છે. જો કે લિથિયમના હેલાઈડ સંયોજનો અંશતઃ સહસંયોજક છે. આનું કારણ લિથિયમની ઊંચી ધ્રુવીભવન ક્ષમતા છે (ઋણાયનના ઈલેક્ટ્રૉન વાદળનું ધનાયન દ્વારા વિકૃત થવાની ક્રિયાને ધ્રુવીભવન કહે છે). આયનનું કદ ઘણું નાનું હોય છે, તેથી હેલાઈડ ઋણાયનની આસપાસ છવાયેલા ઈલેક્ટ્રૉન વાદળમાં વિકૃતિ લાવવા માટે વધુ ક્ષમતા ધરાવે છે. તેથી લિથિયમ આયોડાઇડ સૌથી વધુ સહસંયોજક પ્રકૃતિ દર્શાવે છે. (5) રિડક્શનકર્તા પ્રકૃતિ : આલ્કલી ધાતુઓ પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે. લિથિયમ સૌથી વધુ અને સોડિયમ સૌથી ઓછી શક્તિશાળી રિડક્શનકર્તા છે. પ્રમાણિત વિદ્યુતધ્રુવ પોટેન્શિયલ રિડક્શનકર્તા તરીકેની શક્તિનું માપન કરે છે. જે એકંદર ફેરફારને દર્શાવે છે. ઉર્ધ્વપાતન એન્થાલ્પી આયનીકરણ એન્થાલ્પી જલીયકરણ એન્થાલ્પી લિથિયમ આયનનું કદ નાનું હોવાના કારણે તેની જલીયકરણ એન્થાલ્પીનું મૂલ્ય સૌથી વધુ હોય છે. જે તેનું E⊖ નું મૂલ્ય વધુ ઋણ હોવાને અને તે વધુ શક્તિશાળી રિડક્શનકર્તા હોવાને અનુમોદન આપે છે. (6) પ્રવાહી એમોનિયામાં દ્રાવણ : આલ્કલી ધાતુઓ પ્રવાહી એમોનિયામાં ઓગળે છે અને ઘેરા વાદળી રંગનું દ્રાવણ બનાવે છે, જે સ્વભાવે વિદ્યુતવાહક છે. દ્રાવણનો વાદળી રંગ એમોનિયામય ઈલેક્ટ્રૉનને લીધે છે, જે પ્રકાશના દ્રશ્ય વિસ્તારમાં શક્તિ શોષે છે અને દ્રાવણને વાદળી રંગ આપે છે. આ દ્રાવણો અનુચુંબકીય છે અને તેમને મૂકી રાખતા ધીમે ધીમે ડાયહાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે અને એમાઇડ બનાવે છે. (જ્યાં 'am' એમોનિયામાં દ્રાવણ સૂચવે છે.) સાંદ્ર દ્રાવણોમાં વાદળી રંગ કાળા-ભૂરા(Bronze)રંગમાં ફેરવાય છે અને પ્રતિચુંબકીય બને છે.જવાબ : લિથિયમનો ઉપયોગ અગત્યની મિશ્ર ધાતુઓ બનાવવામાં થાય છે. દા.ત., લેડની સાથે તે 'સફેદ ધાતુ' (white metal) બનાવે છે જેનાથી એન્જિનની બેરીંગ બનાવવામાં આવે છે.
એલ્યુમિનિયમ સાથે જે મિશ્ર ધાતુ બનાવે છે તેનો ઉપયોગ વિમાનના ભાગો બનાવવામાં થાય છે. મેગ્નેશિયમ સાથે જે મિશ્ર ધાતુ બનાવે છે તેનો ઉપયોગ કવચ પ્લેટ (armour plates) બનાવવામાં થાય છે. આ પ્લેટનો ઉપયોગ થર્મોન્યુક્લિયર પ્રક્રિયાઓમાં થાય છે. લિથિયમનો ઉપયોગ વિદ્યુતરાસાયણિક કોષ બનાવવામાં પણ થાય છે. સોડિયમ ધાતુનો ઉપયોગ Na/Pb મિશ્ર ધાતુ બનાવવામાં થાય છે. જે PbEt₄ અને PbMeMe₄MM બનાવવામાં જરૂરી છે. આ કાર્બલેડ (organolead) સંયોજનોને અગાઉ પેટ્રોલમાં અપસ્ફોટરોધી (anti knock) તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતાં હતાં, પરંતુ હાલમાં વાહનોમાં લેડમુક્ત પેટ્રોલ વપરાય છે. પ્રવાહી સોડિયમનો ઉપયોગ ઝડપી પ્રજનક પરમાણુ ભઠ્ઠીમાં શીતક તરીકે થાય છે. પોટેશિયમ જૈવિક ક્રિયાઓમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ ખાતર તરીકે ઉપયોગી છે. પોટેશિયમ હાઈડ્રૉક્સાઇડ નરમ સાબુના ઉત્પાદનમાં અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડના અવશોષકના રૂપમાં ઉપયોગી છે. સિઝિયમનો ઉપયોગ પ્રકાશવિદ્યુત કોષમાં થાય છે.જવાબ : બધા જ આલ્કલી ધાતુ હેલાઈડ સંયોજનો MX (X = F, Cl, Br, I) ઊંચા ગલનબિંદુવાળા રંગવિહીન ઘન સ્ફટિક છે. આ સંયોજનોને યોગ્ય ઑક્સાઇડ, હાઇડ્રૉક્સાઇડ અથવા કાર્બાનેટની જલીય હાઇડ્રોહેલિક એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બનાવી શકાય છે. આ બધા હેલાઈડ વધુ ઋણ સર્જન એન્થાલ્પી ધરાવે છે. આલ્કલી ધાતુના ફ્લોરાઇડના નું મૂલ્ય સમૂહમાં ઉપરથી નીચે તરફ જતાં ઓછું ઋણ થતું જાય છે, જ્યારે આલ્ક્લી ધાતુઓના ક્લોરાઇડ, બ્રોમાઇડ અને આયોડાઇડ સંયોજનો માટે નું મૂલ્ય તેનાથી બરાબર ઊલટું જોવા મળે છે. કોઈ પણ ધાતુ માટે નું મૂલ્ય ફ્લોરાઇડથી આયોડાઇડ તરફ હંમેશાં ઓછું ઋણ થતું જાય છે.
ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુનો ક્રમ હંમેશાં ફ્લોરાઇડ > ક્લોરાઇડ > બ્રોમાઇડ > આયોડાઇડ મુજબનો હોય છે. આ બધા હેલાઈડ સંયોજનો પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે. LiFની પાણીમાં ઓછી દ્રાવ્યતા તેની વધુ લેટિસ એન્થાલ્પીના કારણે હોય છે. તથા CsIની પાણીમાં ઓછી દ્રાવ્યતા તેના બે આયનોની ઓછી જલીયકરણ એન્થાલ્પીના કારણે હોય છે. લિથિયમના અન્ય હેલાઈડ સંયોજનો ઇથેનોલ, એસિટોન અને ઇથાઇલ એસિટેટમાં દ્રાવ્ય હોય છે. LiCl પીરીડીનમાં પણ દ્રાવ્ય છે.જવાબ : (i) લિથિયમ ઘણું સખત છે. તેના ગલનબિંદુ અને ઉત્ક્લનબિંદુ અન્ય આલ્કલી ધાતુઓ કરતાં ઊંચા છે.
(ii) લિથિયમ આલ્ક્લી ધાતુઓમાં સૌથી ઓછું પ્રતિક્રિયાત્મક છે, પરંતુ સૌથી પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે. હવામાં દહન કરતાં તે મુખ્યત્વે મોનોક્સાઇડ Li₂O અને નાઇટ્રાઇડ Li₃N બનાવે છે, જે અન્ય આલ્ક્લી ધાતુઓમાં બનતું નથી. (iii) LiCl જળશોષક છે અને જળયુક્ત () તરીકે સ્ફટિકીકરણ પામે છે. જ્યારે અન્ય આલ્કલી ધાતુ ક્લોરાઇડ જળયુક્ત સંયોજનો બનાવતા નથી. (iv) લિથિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ ઘન સ્વરૂપે મળતો નથી, જ્યારે અન્ય બધા જ તત્વો ઘન હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ બનાવે છે. (v) લિથિયમ અન્ય આલ્કલી ધાતુઓથી વિપરિત ઇથાઇન સાથેની પ્રક્રિયાથી ઇથાઈનાઇડ બનાવતો નથી. (vi) લિથિયમ નાઇટ્રેટને ગરમ કરવાથી લિથિયમ ઑક્સાઈડ (Li₂O) બને છે, જ્યારે અન્ય આલ્કલી ધાતુઓના નાઇટ્રેટ તેમના અનુવર્તી નાઇટ્રાઇટમાં વિઘટન પામે છે. (vii) LiF અને Li₂O અન્ય આલ્ક્લી ધાતુઓના અનુવર્તી સંયોજનો કરતાં પાણીમાં ઘણા ઓછા દ્રાવ્ય છે.જવાબ : લિથિયમ અને મૅગ્નેશિયમ વચ્ચેની સામ્યતા ખાસ કરીને આશ્ચર્યજનક છે અને તે ઉદૂભવવાનું કારણ તેઓના સરખાં કદ છે. પરમાણ્વીય ત્રિજ્યા Li = 152 pm, Mg = 160 pm; આયનીય ત્રિજ્યા સામ્યતાના મુખ્ય મુદ્દાઓ નીચે પ્રમાણે છે :
(i) લિથિયમ અને મૅગ્નેશિયમ તેઓના અનુવર્તી સમૂહોના અન્ય તત્વો કરતાં વધારે સખત અને હલકાં છે. (ii) લિથિયમ અને મૅગ્નેશિયમ પાણી સાથે ધીમેથી પ્રક્રિયા કરે છે. તેના ઑક્સાઇડ અને હાઇડ્રૉક્સાઇડ પાણીમાં ઘણા ઓછા દ્રાવ્ય છે. તેમના હાઇડ્રૉક્સાઇડને ગરમ કરતાં વિઘટન પામે છે. લિથિયમ અને મૅગ્નેશિયમ બંને નાઈટ્રોજન સાથે સીધા સંયોજાઈ નાઇટ્રાઇડ (Li₃N અને Mg₃N₂) આપે છે. (iii) ઑક્સાઈડ Li₂O અને MgO વધુ ઑક્સિજન સાથે સંયોજાઈ કોઈ સુપરઑક્સાઇડ આપતા નથી. (iv) લિથિયમ અને મૅગ્નેશિયમના કાર્બોનેટને ગરમ કરતાં સહેલાઈથી વિઘટન પામે છે અને ઑક્સાઇડ તથા કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ આપે છે. લિથિયમ અને મૅગ્નેશિયમ દ્વારા ઘન હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ બનતા નથી. (v) LiCl અને MgCl₂ બંને ઇથેનોલમાં દ્રાવ્ય છે. (vi) LiCl અને MgCl₂ બંને ભેજગ્રાહી છે અને જલીય $દ્રાવણમાંથી તરીકે સ્ફટિકીકરણ પામે છે.જવાબ : સોડિયમ કાર્બોનેટ (વોશિંગ સોડા) : સામાન્ય રીતે સોડિયમ કાર્બોનેટને સૉલ્વે પદ્ધતિથી બનાવવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયામાં સોડિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટની ઓછી દ્રાવ્યતાનો લાભ લેવામાં આવે છે. જેથી તે સોડિયમ ક્લોરાઇડની એમોનિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ સાથેની પ્રક્રિયાથી અવક્ષેપન પામે છે. એમોનિયા વડે સંતૃપ્ત કરવામાં આવેલા સોડિયમ ક્લોરાઇડના સાંદ્ર દ્રાવણમાંથી CO₂ વાયુ પસાર કરવાથી એમોનિયમ કાર્બોનેટ અને ત્યારબાદ એમોનિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ બને છે. આ સંપૂર્ણ પ્રક્રિયાને સમીકરણ સ્વરૂપે નીચે મુજબ લખી શકાય છે :
સોડિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ સ્ફટિકને અલગ કરવામાં આવે છે, તેને ગરમ કરવાથી સોડિયમ કાર્બોનેટ બને છે. આ પ્રક્રિયામાં NHCLH₄Cl ધરાવતા દ્રાવણમાં Ca(OH)₂ ઉમેરતાં NH₃ ને પુંન:પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. કૅલ્શિયમ ક્લોરાઇડ ઉપનીપજ તરીકે મળે છે. અત્રે એ નોંધવું જરૂરી છે કે સૉંલ્વે પ્રક્રિયા પોટેશિયમ કાર્બોનેટના ઉત્પાદન માટે વાપરી શકાય નહિ. કારણ કે પોટેશિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ એટલો બધો દ્રાવ્ય છે કે પોટેશિયમ ક્લોરાઇડના સંતૃપ્ત દ્રાવણમાં એમોનિયમ હાઇડ્રોજન કાર્બોનેટ ઉમેરવા છતાં પણ તે અવક્ષેપન પામતો નથી.જવાબ : સોડિયમ ક્લોરાઈડ (NaCl):
સોડિયમ ક્લોરાઇડનો મુખ્ય સ્રોત સમુદ્રનું પાણી છે, જેમાં તેના દળના લગભગ 2.7થી 2.9 ટકા ક્ષાર હોય છે. આપણા દેશ જેવા દેશોમાં સમુદ્રજળના બાષ્પીભવનથી મીઠુ પ્રાપ્ત કરવામાં આવે છે. આપણા દેશમાં દર વર્ષે સૂર્ય દ્વારા બાષ્પીભવનથી લગભગ 50 લાખ ટન મીઠાનું ઉત્પાદન કરવામાં આવે છે. અશુદ્ધ (crude) સોડિયમ ક્લોરાઇડને સામાન્ય રીતે ક્ષારીય દ્રાવણમાંથી સ્ફટિકીકરણ દ્વારા મેળવાય છે. આ અશુદ્ધ સોડિયમ ક્લોરાઇડમાં સોડિયમ સલ્ફેટ, કૅલ્શિયમ સલ્ફેટ, કૅલ્શિયમ ક્લોરાઇડ અને મૅગ્નેશિયમ ક્લોરાઇડ જેવા સંયોજનો અશુદ્ધિ તરીકે હોય છે. કૅલ્શિયમ ક્લોરાઇડ અને મૅગ્નેશિયમ ક્લોરાઇડની અશુદ્ધિનું કારણ તેઓનો ભેજશોષક સ્વભાવ છે (વાતાવરણમાંથી ભેજને સહેલાઈથી શોષે છે). શુદ્ધ સોડિયમ ક્લોરાઇડ પ્રાપ્ત કરવા માટે અશુદ્ધ ક્ષારને પાણીની થોડી માત્રામાં ઓગાળવામાં આવે છે અને અદ્રાવ્ય અશુદ્ધિઓને ગાળણ ક્રિયાથી દૂર કરવામાં આવે છે. આ દ્રાવણને હાઈડ્રોજન ક્લોરાઇડ વાયુ વડે સંતૃપ્ત કરવામાં આવે છે જેથી શુદ્ર સોડિયમ ક્લોરાઇડના સ્ફટિકને અલગ તારવી શકાય છે, જ્યારે કૅલ્શિયમ ક્લોરાઇડ અને મેગ્નેશિયમ ક્લોરાઇડ પાણીમાં વધુ દ્રાવ્ય હોવાના કારણે દ્રાવણમાં જ રહે છે. ગુણધર્મો: સોડિયમ ક્લોરાઇડ 1081 K તાપમાને પીગળે છે. તેની દ્રાવ્યતા 273 K તાપમાને 100 g પાણીમાં 36 g છે. તાપમાન વધવાની સાથે તેની દ્રાવ્યતામાં વિશેષ વધારો જોવા મળતો નથી. ઉપયોગો : (i) તે ઘરેલુ વપરાશમાં સામાન્ય મીઠા તરીકે ઉપયોગી છે. (ii) તે Na₂O₂, NaONaOHH અને Na₂CO₃ની બનાવટમાં ઉપયોગી છે.જવાબ : સોડિયમ હાઈડ્રૉક્સાઇડ (NaOH):
સોડિયમ હાઈડ્રૉક્સાઇડનું ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન સામાન્ય રીતે કાસ્ટનર કેલનર (Castner-Kellner) કોષમાં સોડિયમ ક્લોરાઇડના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા કરવામાં આવે છે. ક્ષારીય દ્રાવણનું મરક્યુરી કૅથોડ અને કાર્બન ઍનોડ વાપરીને વિદ્યુત-વિભાજન કરવામાં આવે છે. કૅથોડ પર મુક્ત થતી સોડિયમ ધાતુ મરક્યુરી સાથે જોડાઈને સોડિયમ સંરસ (amalagam) બનાવે છે અને ઍનોડ પર ક્લોરિન વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે. કૅથોડ : એનોડ : આ સંરસની પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી સોડિયમ હાઈડ્રૉક્સાઇડ અને ડાયહાઇડ્રોજન વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે. સોડિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ સફેદ પારભાષક ઘન પદાર્થ છે. તે 591 K તાપમાને પીગળે છે. તે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરી તેમાં ઓગળે છે અને પ્રબળ આલ્ક્લાઇન દ્રાવણ બનાવે છે. સોડિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડના સ્ફટિકો ભેજશોષક છે. તેના દ્રાવણની સપાટી પર રહેલો સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ વાતાવરણમાંના CO₂ સાથે પ્રક્રિયા કરીને Na₂CO₃ બનાવે છે. ઉપયોગો : (i) સાબુ, કાગળ, કૃત્રિમ રેશમ અને અસંખ્ય રસાયણો બનાવવામાં થાય છે. (ii) પેટ્રોલિયમના શુધ્ધીકરણમાં થાય છે. (iii) બૉક્સાઈટના શુધ્ધીકરણમાં થાય છે. (iv) કાપડ ઉદ્યોગમાં સુતરાઉ કાપડને સુંવાળુ બનાવવામાં થાય છે. (v) શુદ્ધ ચરબી અને તેલ બનાવવા માટે થાય છે. (vi) પ્રયોગશાળામાં પ્રક્રિયક તરીકે થાય છે.જવાબ : 70 kg વજન ધરાવતી કોઈ સામાન્ય વ્યક્તિ 90 g Na અને 170 g K ધરાવે છે. જેની સરખામણીમાં 5e g Fe અને 0.06 g Cu ધરાવે છે.
સોડિયમ આયન પ્રાથમિક રીતે રુધિર પ્લાઝ્મામાં રહેલા કોષની બહારની બાજુએ અને આંતરાલીય પ્રવાહી જે કોષની આજુબાજુ હોય છે તેમાં રહેલા હોય છે. આ આયનો જ્ઞાનતંતુ સંદેશાવહન માટે, કોષ પડદાની વચ્ચે પાણીના વહેણના નિયમન માટે, કોષમાં શર્કરા તથા એમિનો ઍસિડના વહન માટે ભાગ ભજવે છે. સોડિયમ અને પોટેશિયમ આયન રાસાયણિક દ્રષ્ટિએ ઘણી જ સામ્યતા ધરાવતા જણાય છે. પરંતુ કોષપટલમાંથી પસાર થવું, તેમની વહન ક્રિયાવિધિ અને તેમની ઉત્સેચકને સક્રિયકૃત કરવાની ક્ષમતામાં તેઓ જથ્થાત્મક રીતે અલગ પડે છે. આમ, પોટેશિયમ આયનો કોષ દ્રવમાં વિપુલ પ્રમાણમાં રહેલા ધનાયન છે જ્યાં તેઓ ઉત્સેચકને સક્રિયકૃત કરે છે અને ગ્લુકોઝના ઑક્સિડેશનથી ATP ઉત્પન્ન કરવા માટે ભાગ ભજવવામાં અને સોડિયમ સાથે જ્ઞાનતંતુ સિગ્નલમાં પ્રસરણ માટે જવાબદાર છે. રુધિર પ્લાઝમામાંના રક્તકણોમાં સોડિયમ આયનનું સ્તર 143 m mol જ્યારે પોટૅશિયમ આયનનું સ્તર માત્ર 5 m mol છે. તેમની સાંદ્રતાઓ બદલાઈ અને થાય છે. આ આયનીય ઉતાર-ચઢાવ એક વિભેદનીય ક્રિયાવિધિનું નિર્દેશન કરે છે. જેને સોડિયમ-પોટૅશિયન પંપ કહે છે. આ પંપ જ્યારે પ્રાણી આરામ કરતું હોય ત્યારે એક તૃતીયાંશ ભાગથી વધારે ATPનો વપરાશ કરે છે.જવાબ : આલ્કલાઈન અર્થ ધાતુઓ સામાન્ય રીતે ચાંદી જેવી સફેદ, ચળકતી અને પોચી પણ સાપેક્ષમાં આલ્કલી ધાતુઓ કરતાં કઠણ છે. બેરિલિયમ અને મૅગ્નેશિયમ કંઈક અંશે રાખોડી રંગની દેખાય છે. આ ધાતુઓના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ તેમને અનુવર્તી આલ્કલી ધાતુઓ કરતાં ઊંચા હોય છે, કારણ કે તેમના કદ નાનાં છે. આ વલણ જો કે નિયમિત નથી.
નીચી આયનીકરણ એન્થાલ્પીને કારણે તેઓ સ્વભાવે પ્રબળ વિદ્યુતધનમય હોય છે. સમૂહમાં Be થી Ba તરફ જતાં વિદ્યુતધનમય લાક્ષણિક્તામાં વધારો થાય છે. કૅલ્શિયમ, સ્ટ્રૉન્શિયમ અને બેરિયમ લાક્ષણિક જ્યોત અનુક્રમે ઈંટ જેવી લાલ, કિરમજી લાલ અને આછી લીલી આપે છે. જ્યોતમાં તત્વની બાહ્ય કક્ષાનો ઈલેક્ટ્રૉન ઉત્તેજિત થઈ ઊંચા શક્તિસ્તરમાં જાય છે અને ત્યારબાદ તે ધરાસ્થિતિમાં પાછો આવે છે ત્યારે તે દ્રશ્યપ્રકાશ સ્વરૂપે શક્તિ ઉત્સર્જિત કરે છે. બેરિલિયમ અને મૅગ્નેશિયમના ઈલેક્ટ્રૉન એટલી પ્રબળ રીતે જોડાયેલા હોય છે કે તે જ્યોતમાં ઉત્તેજિત થઈ કોઈ રંગ દર્શાવી શકતા નથી. Ca,SrSr અને Ba તત્વોને ગુણાત્મક પૃથક્કરણમાં જ્યોત કસોટી કરી પારખવામાં આવે છે. કૅલ્શિયમનું જથ્થાત્મક પૃથક્કરણ જ્યોત પ્રકાશમિતિ દ્વારા કરવામાં આવે છે. આલ્ક્લાઇન અર્થ ધાતુઓ આલ્કલી ધાતુઓની જેમ ઊંચી વિદ્યુતીય અને ઉષ્મીય વાહકતા ધરાવે છે. આ ધાતુઓની આ એક ખાસ લાક્ષણિકતા છે.જવાબ : આલ્ક્લાઇન અર્થ ધાતુઓ આલ્કલી ધાતુઓ કરતાં ઓછી પ્રતિક્રિયાત્મક છે. સમૂહમાં નીચે તરફ જતાં આ તત્વોમાં પ્રતિક્રિયાત્મકતા વધતી જાય છે.
(i) હવા અને પાણી પ્રત્યે પ્રતિક્રિયાત્મકતા : બેરિલિયમ અને મૅગ્નેશિયમ ગતિકીય રીતે ઑક્સિજન અને પાણી પ્રત્યે નિષ્ક્રિય હોય છે, કારણ કે તેઓની સપાટી પર ઑક્સાઇડનું સ્તર બનેલું હોય છે. જોકે પાઉડર કરેલ બેરિલિયમ તેજસ્વી રીતે હવામાં સળગીને BeO અને Be₃N₂ આપે છે. મૅગ્નેશિયમ વધારે વિદ્યુતધનમય હોવાથી ઝગારા મારતા પ્રકાશ સાથે તેજસ્વી રીતે હવામાં સળગે છે અને MgO અને Mg₃N₂ આપે છે. કૅલ્શિયમ, સ્ટ્રૉન્શિયમ અને બેરિયમ ત્વરાથી હવા વડે અસર પામે છે અને ઑક્સાઇડ તથા નાઇટ્રાઇડ આપે છે. તે પાણી સાથે વધુ તીવ્રતાથી પ્રક્રિયા કરે છે, તે ઠંડા પાણી સાથે પણ પ્રક્રિયા કરી હાઇડ્રૉક્સાઇડ બનાવે છે. (ii) હેલોજન પ્રત્યે પ્રતિક્રિયાત્મકતા : બધી જ આલ્ક્લાઇન અર્થ ધાતુઓ ઊંચા તાપમાને હેલોજન સાથે સંયોજાઈ તેમના હેલાઈડ સંયોજનો બનાવે છે. (NH₄)₂BeF₄ નું ઉષ્મીય વિઘટન BeF₂ ની બનાવટ માટે ઉત્તમ પ્રક્રિયા છે. BeCl₂ તેના ઑક્સાઇડમાંથી સરળતાથી બનાવી શકાય છે.(iii) હાઈડ્રોજન પ્રત્યે પ્રતિક્રિયાત્મકતા : બેરિલિયમ સિવાયની આલ્ક્લાઇન અર્થ ધાતુઓ ગરમીની હાજરીમાં હાઇડ્રોજન સાથે પ્રક્રિયા કરી હાઈડ્રાઇડ બનાવે છે. જો કે BeHHHH₂ને BeClCl₂Cl સાથે LiAlH₄ ની પ્રક્રિયા કરવાથી બનાવી શકાય છે. (iv) એસિડ પ્રત્યે પ્રતિક્રિયાત્મકતા : આલ્ક્લાઇન અર્થ ધાતુઓ ઍસિડ સાથે ઝડપી પ્રક્રિયા કરી ડાયહાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે. (v) રિડક્શનકર્તા પ્રકૃતિ : આલ્કલાઈન અર્થ ધાતુઓ આલ્ક્લી ધાતુઓની જેમ પ્રબળ રિડક્શનકર્તા છે. આ બાબતને તેઓના રિડક્શન પોટેન્શિયલના વધુ ઋણ મૂલ્યો અનુમોદન આપે છે. જોકે તેઓની રિડક્શનકર્તા તરીકેની શક્તિ તેઓની અનુવર્તી આલ્કલી ધાતુઓ કરતાં ઓછી હોય છે અન્ય આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુઓની સરખામણીમાં બેરિલિયમનું મૂલ્ય ઓછું ઋણ છે. તેનો રિડક્શનકર્તા સ્વભાવ વધારે જલીયકરણ એન્થાલ્પી જે તેના ના નાના કદ સાથે સુસંગત છે અને ધાતુ પરમાણ્વીયકરણ એન્થાલ્પીના ઊંચા મૂલ્યને કારણે છે. (vi) પ્રવાહી એમોનિયામાં દ્રાવણ : આલ્ક્લી ધાતુઓની જેમ આલ્ક્લાઇન અર્થ ધાતુઓ પ્રવાહી એમોનિયામાં ઓગળે છે અને એમોનિયાયુક્ત આયન બનાવીને ઘેરું વાદળી દ્રાવણ આપે છે. આ દ્રાવણોમાંથી એમોનિયાયુક્ત આયન મેળવી શકાય છે.
રસાયણવિજ્ઞાન
The GSEB Books for class 10 are designed as per the syllabus followed Gujarat Secondary and Higher Secondary Education Board provides key detailed, and a through solutions to all the questions relating to the GSEB textbooks.
The purpose is to provide help to the students with their homework, preparing for the examinations and personal learning. These books are very helpful for the preparation of examination.
For more details about the GSEB books for Class 10, you can access the PDF which is as in the above given links for the same.