Mix Examples - Metals and Non-metals Questions in Gujarati

(N/A) ઉષ્માના સુવાહક: સિલ્વર $(Ag)$ અને કોપર $(Cu)$.
$(b)$ ઉષ્માના મંદ વાહક: લેડ $(Pb)$ અને મર્ક્યુરી $(Hg)$.

(N/A) ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવતી ધાતુ પારો $(Hg)$ છે.
ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વ ધરાવતી અધાતુ બ્રોમિન $(Br)$ છે.
$310\ K$ $(37\ ^\circ C)$ થી ઓછું ગલનબિંદુ ધરાવતી બે ધાતુઓ સીઝિયમ $(Cs)$ અને ગેલિયમ $(Ga)$ છે.

(A) તત્વ $A$ એ કેલ્શિયમ $(Ca)$ છે.
જ્યારે $Ca$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(Ca(OH)_2)$ બનાવે છે,જે સંયોજન $B$ છે અને તેનો ઉપયોગ સફેદ રંગકામમાં થાય છે.
પ્રક્રિયા: $Ca(s) + 2H_2O(l) \rightarrow Ca(OH)_2(aq) + H_2(g)$
જ્યારે $Ca(OH)_2$ ને ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું વિઘટન થઈને કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ $(CaO)$ બને છે,જે ઓક્સાઇડ $C$ છે.
પ્રક્રિયા: $Ca(OH)_2(s) \xrightarrow{\text{Heat}} CaO(s) + H_2O(g)$
જ્યારે $CaO$ ની પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે ફરીથી $Ca(OH)_2$ આપે છે.
પ્રક્રિયા: $CaO(s) + H_2O(l) \rightarrow Ca(OH)_2(aq)$
આમ,$A = Ca$,$B = Ca(OH)_2$,અને $C = CaO$ છે.

(A) આલ્કલી ધાતુ $A$ એ સોડિયમ $(Na)$ છે.
જ્યારે $Na$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે સંયોજન $B$ તરીકે સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ બનાવે છે.
$NaOH$ નું આણ્વીય દળ $= 23 + 16 + 1 = 40$ થાય છે.
જ્યારે $NaOH$ $(B)$ એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ $(Al_{2}O_{3})$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે સંયોજન $C$ તરીકે સોડિયમ એલ્યુમિનેટ $(NaAlO_{2})$ બનાવે છે,જે પાણીમાં દ્રાવ્ય છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ નીચે મુજબ છે:
$2Na + 2H_{2}O \rightarrow 2NaOH + H_{2}$
$Al_{2}O_{3} + 2NaOH \rightarrow 2NaAlO_{2} + H_{2}O$

(N/A) ભૂંજન એ સલ્ફાઈડ યુક્ત કાચી ધાતુને હવાની હાજરીમાં ગરમ કરવાની પ્રક્રિયા છે. ઝિંક સલ્ફાઈડ $(ZnS)$ માટેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2ZnS(s) + 3O_2(g) \xrightarrow{\text{Heat}} 2ZnO(s) + 2SO_2(g)$
$(b)$ કેલ્સિનેશન એ કાર્બોનેટ યુક્ત કાચી ધાતુને હવાના અભાવમાં અથવા મર્યાદિત પુરવઠામાં ગરમ કરવાની પ્રક્રિયા છે. ઝિંક કાર્બોનેટ $(ZnCO_3)$ માટેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$ZnCO_3(s) \xrightarrow{\text{Heat}} ZnO(s) + CO_2(g)$

(N/A) ધાતુ $M$ એ કોપર $(Cu)$ છે.
કોપર સક્રિયતા શ્રેણીમાં હાઇડ્રોજન કરતા ઓછી સક્રિય હોવાથી,તે મંદ એસિડમાંથી હાઇડ્રોજનનું વિસ્થાપન કરી શકતી નથી.
જ્યારે કોપરને ઓક્સિજનની હાજરીમાં ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું ઓક્સિડેશન થઈને કોપર$(II)$ ઓક્સાઈડ $(CuO)$ બને છે,જે કાળા રંગનો પદાર્થ છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$2Cu(s) + O_2(g) \rightarrow 2CuO(s)$ (કાળી નીપજ)

(B) અધાતુઓ સામાન્ય રીતે ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસિડિક ઓક્સાઈડ બનાવે છે. કારણ કે ઓક્સાઈડ $A_{2}O_{3}$ સ્વભાવે એસિડિક છે,તેથી તત્વ $A$ અધાતુ હોવું જોઈએ.

(N/A) $Fe$ એ $Cu$ કરતા વધુ સક્રિય છે. સક્રિયતા શ્રેણી મુજબ,$Fe$ તેના ક્ષારના દ્રાવણમાંથી $Cu$ નું વિસ્થાપન કરી શકે છે.
જ્યારે $CuSO_{4}$ નું દ્રાવણ લોખંડના પાત્રમાં રાખવામાં આવે છે,ત્યારે $Fe$ એ $CuSO_{4}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $FeSO_{4}$ બનાવે છે અને $Cu$ મુક્ત થાય છે.
આ પ્રક્રિયાને કારણે લોખંડના પાત્રનું ક્ષારણ થાય છે,જેના પરિણામે તેમાં કાણાં પડી જાય છે.
આ વિસ્થાપન પ્રક્રિયાનું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$Fe(s) + CuSO_{4}(aq) \rightarrow FeSO_{4}(aq) + Cu(s)$

$(A) A = N_2$ (નાઈટ્રોજન), $B = NH_3$ (એમોનિયા), $C = NO$ (નાઈટ્રિક ઓક્સાઈડ), $D = HNO_3$ (નાઈટ્રિક એસિડ)।
પગલું $1$: નાઈટ્રોજન $(N_2)$ એ વાતાવરણમાં સૌથી વધુ પ્રમાણમાં રહેલો વાયુ છે।
પગલું $2$: હેબર પ્રક્રિયા: $N_2 + 3H_2 \xrightarrow{Fe} 2NH_3$ (વાયુ $B$)।
પગલું $3$: ઉદ્દીપકીય ઓક્સિડેશન: $N_2 + O_2 \rightarrow 2NO$ (ઓક્સાઈડ $C$)।
પગલું $4$: એસિડનું નિર્માણ: $4NO + 3O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3$ (એસિડ $D$)।
$(b)$ નાઈટ્રોજન $(N_2)$ આવર્ત કોષ્ટકના સમૂહ $15$ માં આવે છે।

(N/A) ઓછી સક્રિયતા ધરાવતી ધાતુઓ માટે:
સલ્ફાઇડ અયસ્ક $\xrightarrow{\text{ભુંજન}}$ ધાતુ $\xrightarrow{\text{શુદ્ધિકરણ}}$ શુદ્ધ ધાતુ
મધ્યમ સક્રિયતા ધરાવતી ધાતુઓ માટે:
સલ્ફાઇડ અયસ્ક $\xrightarrow{\text{ભુંજન}}$ ધાતુનો ઓક્સાઇડ $\xrightarrow{\text{રિડક્શન}}$ ધાતુ $\xrightarrow{\text{શુદ્ધિકરણ}}$ શુદ્ધ ધાતુ
$1$. ભુંજન (Roasting): સલ્ફાઇડ અયસ્કને હવાની હાજરીમાં ગરમ કરીને તેને ધાતુના ઓક્સાઇડમાં (મધ્યમ સક્રિયતા માટે) અથવા સીધી ધાતુમાં (ઓછી સક્રિયતા માટે) ફેરવવામાં આવે છે.
$2$. રિડક્શન: મેળવેલા ધાતુના ઓક્સાઇડનું કાર્બન જેવા યોગ્ય રિડક્શન કર્તાનો ઉપયોગ કરીને ધાતુમાં રિડક્શન કરવામાં આવે છે.
$3$. શુદ્ધિકરણ: મેળવેલી અશુદ્ધ ધાતુને વિદ્યુતવિભાજનીય શુદ્ધિકરણ જેવી વિવિધ પદ્ધતિઓ દ્વારા શુદ્ધ કરવામાં આવે છે.

(N/A) જ્યારે $Al$ ને $HNO_3$ માં ડુબાડવામાં આવે છે,ત્યારે તેની સપાટી પર એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઈડ $(Al_2O_3)$ નું એક પાતળું,રક્ષણાત્મક અને નિષ્ક્રિય પડ બને છે. આ પડ ધાતુની એસિડ સાથેની વધુ પ્રતિક્રિયાને અટકાવે છે,જેનાથી તેની સક્રિયતા ઘટે છે.
$(b)$ $Na$ અને $Mg$ અત્યંત સક્રિય ધાતુઓ છે જેની ઓક્સિજન પ્રત્યેની આકર્ષણ શક્તિ કાર્બન કરતા ઘણી વધારે હોય છે. તેથી,કાર્બન $Na_2O$ અથવા $MgO$ માંથી ઓક્સિજનને દૂર કરીને તેનું રિડક્શન કરી શકતું નથી.

(A) ઘન $NaCl$ માં,તેની સખત રચનાને કારણે આયનોનું હલનચલન શક્ય નથી. જોકે,જલીય દ્રાવણ અથવા પીગળિત અવસ્થામાં,આકર્ષણના સ્થિર વિદ્યુતીય બળો દૂર થાય છે,જેનાથી આયનો મુક્તપણે ગતિ કરી શકે છે અને વિદ્યુતનું વહન કરે છે.
$(b)$ લોખંડની વસ્તુઓને ક્ષારણ (કાટ) થી બચાવવા માટે ગેલ્વેનાઈઝેશન કરવામાં આવે છે. ગેલ્વેનાઈઝેશનમાં લોખંડ પર ઝિંકનું પાતળું પડ ચઢાવવામાં આવે છે,જે લોખંડ કરતા વધુ સક્રિય હોવાથી લોખંડને ઓક્સિજન અને ભેજના સંપર્કમાં આવતા અટકાવે છે.
$(c)$ $Na, K, Ca$ અને $Mg$ જેવી ધાતુઓ અત્યંત સક્રિય હોય છે. તેઓ પર્યાવરણમાં હાજર ઓક્સિજન,સલ્ફર અને કાર્બન જેવા અન્ય તત્વો સાથે સરળતાથી પ્રતિક્રિયા આપીને ઓક્સાઈડ,સલ્ફાઈડ અથવા કાર્બોનેટ જેવા સંયોજનો બનાવે છે,તેથી તેઓ કુદરતમાં ક્યારેય તેમની મુક્ત તત્વ અવસ્થામાં મળી આવતી નથી.

(N/A) $(i)$ $(a)$ સલ્ફાઇડ અયસ્કનું ભૂંજન:
$2Cu_2S(s) + 3O_2(g) \xrightarrow{\Delta} 2Cu_2O(s) + 2SO_2(g)$
$(b)$ કોપર $(I)$ ઓક્સાઇડનું રિડક્શન:
$2Cu_2O(s) + Cu_2S(s) \xrightarrow{\Delta} 6Cu(s) + SO_2(g)$
આ પ્રક્રિયાને સ્વયં-રિડક્શન (auto-reduction) કહેવામાં આવે છે.
$(c)$ વિદ્યુતવિભાજનીય શુદ્ધિકરણ માટેની પ્રક્રિયા:
કેથોડ પર: $Cu^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow Cu(s)$
એનોડ પર: $Cu(s) \rightarrow Cu^{2+}(aq) + 2e^-$
$(ii)$ કોપરના વિદ્યુતવિભાજનીય શુદ્ધિકરણની આકૃતિમાં એસિડિક કોપર સલ્ફેટનું દ્રાવણ,અશુદ્ધ કોપરનો એનોડ,શુદ્ધ કોપરનો કેથોડ અને પાત્રના તળિયે જમા થતો એનોડ પંક દર્શાવવામાં આવે છે.

(A) $X$ એ આલ્કલી ધાતુ છે,જેમ કે $Na$ અથવા $K$,જે ખૂબ જ સક્રિય છે અને ઠંડા પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$Y$ એ આલ્કલાઇન અર્થ ધાતુ છે,જેમ કે $Mg$ અથવા $Ca$,જે ગરમ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$Z$ એ $Fe$ (લોખંડ) જેવી ધાતુ છે,જે માત્ર વરાળ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
વધતી જતી સક્રિયતાનો ક્રમ $Z < Y < X$ છે,જે $Fe < Mg < Na$ ને અનુરૂપ છે.

(A) $A = Na$ (સોડિયમ),$B = Cl_2$ (ક્લોરિન),$C = NaCl$ (સોડિયમ ક્લોરાઇડ),$D = NaOH$ (સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ).
$1$. $A$ ની $B$ સાથેની પ્રક્રિયા: $2Na(s) + Cl_2(g) \rightarrow 2NaCl(s)$.
$2$. $C$ ના જલીય દ્રાવણનું વિદ્યુતવિભાજન (ક્લોર-આલ્કલી પ્રક્રિયા): $2NaCl(aq) + 2H_2O(l) \rightarrow 2NaOH(aq) + Cl_2(g) + H_2(g)$.

(N/A) અયસ્ક $A$ ગરમ કરવા પર $CO_2$ મુક્ત કરે છે, તેથી તે કાર્બોનેટ અયસ્ક છે. કાર્બોનેટ અયસ્કને $\text{કેલ્સિનેશન}$ (હવાની મર્યાદિત હાજરીમાં ગરમ કરવું) પ્રક્રિયા દ્વારા ધાતુના ઓક્સાઇડમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.
$MCO_3 \xrightarrow{Calcination} MO + CO_2$
ત્યારબાદ, કાર્બન જેવા રિડક્શન કર્તાનો ઉપયોગ કરીને ધાતુના ઓક્સાઇડનું ધાતુમાં રિડક્શન કરવામાં આવે છે:
$MO + C \xrightarrow{Reduction} M + CO$
અયસ્ક $B$ ગરમ કરવા પર $SO_2$ મુક્ત કરે છે, તેથી તે સલ્ફાઇડ અયસ્ક છે. સલ્ફાઇડ અયસ્કને $\text{ભુંજન}$ (હવાની વધુ હાજરીમાં ગરમ કરવું) પ્રક્રિયા દ્વારા ધાતુના ઓક્સાઇડમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.
$2MS + 3O_2 \xrightarrow{Roasting} 2MO + 2SO_2$
ત્યારબાદ, કાર્બન જેવા રિડક્શન કર્તાનો ઉપયોગ કરીને ધાતુના ઓક્સાઇડનું ધાતુમાં રિડક્શન કરવામાં આવે છે:
$MO + C \rightarrow M + CO$

(A) ઉભયગુણી ઓક્સાઈડ (Amphoteric oxide). જે ધાતુના ઓક્સાઈડ એસિડ અને બેઝ બંને સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્ષાર અને પાણી બનાવે છે તેને ઉભયગુણી ઓક્સાઈડ કહેવાય છે. ઉદાહરણ તરીકે $Al_2O_3$ અને $ZnO$.
$(b)$ ચમકદાર (Lustrous). સામાન્ય રીતે અધાતુઓ ચમકવિહીન હોય છે,પરંતુ આયોડિન એક અપવાદ છે કારણ કે તે ધાતુ જેવી ચમક ધરાવે છે,તેથી તેને ચમકદાર કહેવામાં આવે છે.

(N/A) જ્યારે ગરમ એલ્યુમિનિયમ પરથી વરાળ પસાર કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે પ્રક્રિયા કરીને એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઈડ અને હાઈડ્રોજન વાયુ બનાવે છે.
આ પ્રક્રિયા માટેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2Al(s) + 3H_2O(g) \rightarrow Al_2O_3(s) + 3H_2(g) \uparrow$
આ પ્રક્રિયામાં,એલ્યુમિનિયમ ધાતુ ઊંચા તાપમાને વરાળ (પાણીની બાષ્પ) સાથે પ્રક્રિયા કરીને એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઈડ અને હાઈડ્રોજન વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે.

(A) જ્યારે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ ને ઊંચા દબાણ હેઠળ પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે,ત્યારે તે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બોનિક એસિડ $(H_2CO_3)$ બનાવે છે.
આ પ્રક્રિયા માટેનું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$CO_2(g) + H_2O(l) \rightarrow H_2CO_3(aq)$

(N/A) વિદ્યુત વાયરો સામાન્ય રીતે તાંબા (કોપર) ના બનેલા હોય છે,જે વિદ્યુતનો ઉત્તમ સુવાહક છે. જોકે,તાંબું સક્રિય ધાતુ છે અને હવામાં રહેલા ભેજ અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડના સંપર્કમાં આવતા તેનું ક્ષારણ થાય છે,જેના કારણે તેના પર લીલા રંગનું કોપર કાર્બોનેટનું પડ જામી જાય છે. વધુમાં,તાંબું ધાતુ હોવાથી તેને સીધો સ્પર્શ કરવાથી વીજળીનો આંચકો લાગવાનું જોખમ રહે છે. પ્લાસ્ટિક એક અવાહક પદાર્થ તરીકે કામ કરે છે,જે વીજળીના આંચકાથી રક્ષણ આપે છે અને ધાતુના વાયરને વાતાવરણીય ક્ષારણથી બચાવે છે.

(N/A) પિત્તળ એ તાંબા $(Cu)$ અને જસત $(Zn)$ ની બનેલી મિશ્રધાતુ છે.
કાંસું એ તાંબા $(Cu)$ અને કલાઈ $(Sn)$ ની બનેલી મિશ્રધાતુ છે.

(B) કાટને રાસાયણિક રીતે જળયુક્ત આયર્ન$(III)$ ઓક્સાઈડ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
જ્યારે લોખંડ હવામાં રહેલા ઓક્સિજન અને ભેજ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે,ત્યારે તે કાટ નામનો લાલ-કથ્થઈ રંગનો પદાર્થ બનાવે છે.
કાટનું સામાન્ય રાસાયણિક સૂત્ર $Fe_2O_3 \cdot xH_2O$ છે,જ્યાં $x$ એ પાણીના અણુઓની ચલ સંખ્યા દર્શાવે છે.

(N/A) વિદ્યુત ફ્યુઝ માટે વપરાતી મિશ્રધાતુ $Solder$ (સોલ્ડર) છે. તેના ઘટકો $Lead$ $(Pb)$ અને $Tin$ $(Sn)$ છે.

(N/A) ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી અવસ્થામાં જોવા મળતી ધાતુ $Mercury$ $(Hg)$ છે.
ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી અવસ્થામાં જોવા મળતી અધાતુ $Bromine$ $(Br_2)$ છે.

(N/A) સામાન્ય રીતે,ધાતુઓ મંદ $HNO_{3}$ સાથે પ્રક્રિયા કરતી વખતે $H_{2}$ વાયુ મુક્ત કરતી નથી,કારણ કે તે એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે જે ઉત્પન્ન થયેલા $H_{2}$ નું પાણીમાં ઓક્સિડેશન કરે છે. જોકે,મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ અને મેંગેનીઝ $(Mn)$ એ અપવાદ છે જે ખૂબ જ મંદ $HNO_{3}$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને $H_{2}$ વાયુ મુક્ત કરે છે.

(N/A) વધુ સક્રિય ધાતુઓ (જેમ કે $Na, Mg, Ca, Al$) ની ઓક્સિજન પ્રત્યેની આકર્ષણ શક્તિ કાર્બન કરતા ઘણી વધારે હોય છે. કારણ કે તેમનો ઓક્સિજન સાથેનો બંધ કાર્બન કરતા વધુ સ્થાયી હોય છે,તેથી કાર્બન ધાતુને તેના ઓક્સાઈડમાંથી મુક્ત કરી શકતું નથી. આથી,આવી ધાતુઓનું નિષ્કર્ષણ કાર્બન રિડક્શનને બદલે વિદ્યુતવિભાજનીય રિડક્શન (electrolytic reduction) દ્વારા કરવામાં આવે છે.

(N/A) જ્યારે સોડિયમ $(Na)$ ને હવામાં ખુલ્લું રાખવામાં આવે છે,ત્યારે તે હવામાં રહેલા ભેજ $(H_2O)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ બનાવે છે અને હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ મુક્ત કરે છે.
આ પ્રક્રિયા માટેનું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
$2Na(s) + 2H_2O(l) \longrightarrow 2NaOH(aq) + H_2(g)$

(B) સલ્ફાઇડ અને કાર્બોનેટ અયસ્કમાંથી ધાતુનું નિષ્કર્ષણ કરવું મુશ્કેલ છે કારણ કે આ સંયોજનો રાસાયણિક રીતે સ્થાયી હોય છે અને તેમાંથી ધાતુ સરળતાથી મુક્ત થતી નથી.
જોકે,ધાતુના ઓક્સાઇડનું કાર્બન જેવા રિડક્શનકર્તાનો ઉપયોગ કરીને અથવા વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા શુદ્ધ ધાતુમાં રિડક્શન કરવું ખૂબ જ સરળ છે.
તેથી,સલ્ફાઇડ અયસ્કને સૌપ્રથમ ભૂંજન (હવાની હાજરીમાં ગરમ કરવું) દ્વારા ઓક્સાઇડમાં ફેરવવામાં આવે છે,અને કાર્બોનેટ અયસ્કને કેલ્સિનેશન (હવાની ગેરહાજરીમાં અથવા મર્યાદિત જથ્થામાં ગરમ કરવું) દ્વારા ઓક્સાઇડમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે.

(B) $(i)$ મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ ગરમ પાણી અથવા વરાળ સાથે ત્યારે જ પ્રક્રિયા કરે છે જ્યારે તે ગરમ અવસ્થામાં હોય,કારણ કે તે મેગ્નેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન વાયુ બનાવે છે.
$(ii)$ કોપર $(Cu)$ એ ઓછી સક્રિય ધાતુ છે (સક્રિયતા શ્રેણીમાં હાઇડ્રોજનની નીચે આવે છે) અને તે પાણી કે વરાળ સાથે બિલકુલ પ્રક્રિયા કરતી નથી.

(IRON) લોખંડ $(Fe)$,એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ અને ઝિંક $(Zn)$ ઠંડા કે ગરમ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરતા નથી. તેઓ વરાળ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ધાતુના ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન વાયુ બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે,લોખંડની વરાળ સાથેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$3Fe(s) + 4H_2O(g) \longrightarrow Fe_3O_4(s) + 4H_2(g)$

(N/A) ખૂબ જ નીચું ગલનબિંદુ ધરાવતી બે ધાતુઓ નીચે મુજબ છે:
$(i)$ સીઝિયમ $(Cs)$
$(ii)$ ગેલિયમ $(Ga)$
આ ધાતુઓ ગરમી પ્રત્યે એટલી સંવેદનશીલ હોય છે કે તે માનવ હથેળીમાં રાખવાથી પણ પીગળી શકે છે.

(N/A) આયોડિન $(I_2)$ એ એક અધાતુ છે જે ચળકાટ ધરાવે છે.
સોડિયમ $(Na)$ અથવા પોટેશિયમ $(K)$ જેવી ધાતુઓ જ્યારે હવામાં ખુલ્લી રાખવામાં આવે છે,ત્યારે તેના પર ઓક્સાઈડનું પડ જામી જવાથી તે ઝાંખી (ચળકાટ વગરની) દેખાય છે. આ ઉપરાંત,લોખંડ $(Fe)$ જેવી ધાતુઓ પણ તેના પાવડર સ્વરૂપમાં અથવા ઓક્સિડેશન પામ્યા પછી ચળકાટ વગરની દેખાઈ શકે છે.

(N/A) જ્યારે એલ્યુમિનિયમને હવામાં ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે તે ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ બનાવે છે.
તેનું સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ: $4 Al + 3 O_{2} \rightarrow 2 Al_{2}O_{3}$ છે.
બનતી નીપજનું નામ એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ $(Al_{2}O_{3})$ છે.

(C) આયનીય સંયોજનો મજબૂત સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળો દ્વારા જકડાયેલા આયનોના બનેલા હોય છે,જે એક સખત સ્ફટિક લેટીસ બનાવે છે.
ઘન અવસ્થામાં,આ આયનો તેમના સ્થાને જકડાયેલા હોય છે અને મુક્ત રીતે હલનચલન કરી શકતા નથી.
વિદ્યુત વહન માટે વીજભારિત કણો (આયનો) નું હલનચલન જરૂરી હોવાથી,આયનીય સંયોજનો ઘન અવસ્થામાં વિદ્યુતનું વહન કરી શકતા નથી.
તેઓ માત્ર પીગળેલા સ્વરૂપમાં અથવા પાણીમાં ઓગળેલા હોય ત્યારે જ વિદ્યુતનું વહન કરે છે,કારણ કે આ અવસ્થાઓમાં આયનો મુક્ત રીતે હલનચલન કરી શકે છે.

(N/A) મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $12$ છે અને તેની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $2, 8, 2$ છે. તેની બાહ્યતમ કક્ષામાં $2$ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
ક્લોરિન $(Cl)$ નો પરમાણુ ક્રમાંક $17$ છે અને તેની ઇલેક્ટ્રોનીય રચના $2, 8, 7$ છે. તેની બાહ્યતમ કક્ષામાં $7$ ઇલેક્ટ્રોન હોય છે.
મેગ્નેશિયમ ક્લોરાઇડ $(MgCl_2)$ બનાવવા માટે, મેગ્નેશિયમ પરમાણુ સ્થાયી અષ્ટક રચના પ્રાપ્ત કરવા માટે $2$ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે અને $Mg^{2+}$ આયન બનાવે છે.
બે ક્લોરિન પરમાણુઓમાંથી દરેક મેગ્નેશિયમ પરમાણુ પાસેથી $1$ ઇલેક્ટ્રોન મેળવે છે જેથી તેમનું અષ્ટક પૂર્ણ થાય અને બે $Cl^-$ આયનો બને છે.
ઇલેક્ટ્રોન બિંદુ રચના અને સ્થાનાંતરણની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$Mg: + 2 \cdot \ddot{Cl}: \rightarrow [Mg^{2+}] [: \ddot{Cl}:^-]_2$

(A) સોડિયમ ક્લોરાઈડ $(NaCl)$ એ એક આયનીય સંયોજન છે જે $Na^+$ અને $Cl^-$ આયનોનું બનેલું છે,જે પ્રબળ સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળો દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.
પાણી એક ધ્રુવીય દ્રાવક છે જેનો ડાયઇલેક્ટ્રિક અચળાંક ઊંચો હોય છે,જે આયનો વચ્ચેના આકર્ષણ બળને તોડવામાં મદદ કરે છે,જેનાથી $NaCl$ વિયોજન પામે છે અને ઓગળી જાય છે.
તેનાથી વિપરીત,કેરોસીન એક અધ્રુવીય કાર્બનિક દ્રાવક છે.
તે $NaCl$ માં રહેલા પ્રબળ આયનીય બંધોને તોડવા માટે જરૂરી ઊર્જા પૂરી પાડી શકતું નથી,તેથી $NaCl$ તેમાં અદ્રાવ્ય રહે છે.

(N/A) $(i)$ એલ્યુમિનિયમનું ક્ષારણ સરળતાથી થતું નથી કારણ કે હવામાં ખુલ્લા રાખવાથી તેની સપાટી પર એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ $(Al_2O_3)$ નું પાતળું,રક્ષણાત્મક અને નિષ્ક્રિય પડ બને છે. આ પડ ધાતુનું વધુ ઓક્સિડેશન અટકાવે છે.
$(ii)$ ચોમાસાની ઋતુમાં તાંબાના વાસણો પર લીલું પડ જામી જાય છે કારણ કે તાંબુ હવામાં રહેલા ભેજયુક્ત કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $(CO_2)$ અને પાણીની વરાળ સાથે પ્રક્રિયા કરીને કોપર કાર્બોનેટ $(CuCO_3)$ અને કોપર હાઇડ્રોક્સાઇડ $(Cu(OH)_2)$ નું મિશ્રણ બનાવે છે,જે લીલા રંગનું હોય છે.

(IONIC BOND) ધાતુમાંથી અધાતુમાં ઇલેક્ટ્રોનની આપ-લે દ્વારા બનતા બંધને $Ionic$ (આયનીય) બંધ કહેવાય છે.
આયનીય સંયોજનોના સામાન્ય ગુણધર્મો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ તેઓ પ્રબળ સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળોને કારણે સામાન્ય રીતે સ્ફટિકમય ઘન પદાર્થો હોય છે.
$(ii)$ તેમના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ ઊંચા હોય છે.
$(iii)$ તેઓ સામાન્ય રીતે પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે પરંતુ કેરોસીન કે પેટ્રોલ જેવા કાર્બનિક દ્રાવકોમાં અદ્રાવ્ય હોય છે.
$(iv)$ તેઓ તેમના પીગળેલા સ્વરૂપમાં અથવા જલીય દ્રાવણમાં વિદ્યુતનું વહન કરે છે કારણ કે આયનો મુક્ત રીતે ગતિ કરી શકે છે.

(N/A) ધાતુઓ રણકાર ઉત્પન્ન કરનાર (sonorous) હોય છે,એટલે કે જ્યારે તેને અથડાવવામાં આવે ત્યારે તે રણકાર ઉત્પન્ન કરે છે. તેથી,શાળાની ઘંટડીઓ બનાવવા માટે ધાતુઓનો ઉપયોગ થાય છે.
$(b)$ તાંબું વિદ્યુતનું ખૂબ જ સારું વાહક છે અને તેનો વિદ્યુત અવરોધ ઓછો હોય છે. તેથી,તેનો ઉપયોગ વિદ્યુત વાયરો બનાવવા માટે થાય છે.

(N/A) પ્રવૃત્તિ: એક કસનળીમાં ધાતુ $P$ ના ક્ષારનું દ્રાવણ લો અને તેમાં ધાતુ $Q$ ઉમેરો. ધાતુ $Q$ એ ધાતુ $P$ કરતા વધુ સક્રિય હોવાથી, તે તેના ક્ષારના દ્રાવણમાંથી ધાતુ $P$ નું વિસ્થાપન કરશે.
રાસાયણિક સમીકરણ:
ધાતુ $Q + P$ નું ક્ષારનું દ્રાવણ $\rightarrow Q$ નું ક્ષારનું દ્રાવણ $+$ ધાતુ $P$

(N/A) બે કે તેથી વધુ ધાતુઓ અથવા એક ધાતુ અને એક અધાતુના સમાંગ મિશ્રણને મિશ્રધાતુ કહેવામાં આવે છે.
તેને તૈયાર કરવા માટે સૌ પ્રથમ મુખ્ય ધાતુને ઓગાળવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ તેમાં અન્ય તત્વોને નિશ્ચિત પ્રમાણમાં ઓગાળવામાં આવે છે.

(A) સોડિયમ અને પોટેશિયમ અત્યંત સક્રિય ધાતુઓ છે.
જ્યારે તેમને ખુલ્લામાં રાખવામાં આવે છે,ત્યારે તેઓ વાતાવરણમાં રહેલા ઓક્સિજન અને ભેજ સાથે જોરદાર પ્રતિક્રિયા આપીને તેમના સંબંધિત ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોક્સાઇડ બનાવે છે,જેમાં મોટી માત્રામાં ઉષ્મા મુક્ત થાય છે.
આ ઉષ્મા ધાતુને સળગાવવા માટે પૂરતી હોય છે,જેના કારણે તેમાં આગ લાગે છે.
તેથી,આ પ્રતિક્રિયાઓ અને આકસ્મિક આગને રોકવા માટે,તેમને કેરોસીનના તેલમાં ડુબાડીને રાખવામાં આવે છે,કારણ કે તેઓ તેની સાથે પ્રતિક્રિયા આપતા નથી.

(N/A) નાઈટ્રિક એસિડ $(HNO_{3})$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. જ્યારે ધાતુ તેની સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે ઉત્પન્ન થતો હાઈડ્રોજન વાયુ $(H_{2})$ નાઈટ્રિક એસિડ દ્વારા તરત જ પાણી $(H_{2}O)$ માં ઓક્સિડાઈઝ થઈ જાય છે. તે જ સમયે,નાઈટ્રિક એસિડ પોતે નાઈટ્રોજનના વિવિધ ઓક્સાઈડમાં રિડક્શન પામે છે,જેમ કે નાઈટ્રસ ઓક્સાઈડ $(N_{2}O)$,નાઈટ્રિક ઓક્સાઈડ $(NO)$,અથવા નાઈટ્રોજન ડાયોક્સાઈડ $(NO_{2})$.

(N/A) લોખંડને કાટથી બચાવવા માટે તેના પર ઝિંકનું ગેલ્વેનાઇઝેશન કરવામાં આવે છે. આનું કારણ એ છે કે ઝિંક એ લોખંડ કરતા વધુ સક્રિય (વધુ ઇલેક્ટ્રોપોઝિટિવ) છે,તેથી તે એક રક્ષણાત્મક પડ બનાવે છે જે કાટને અટકાવે છે. કોપર એ લોખંડ કરતા ઓછું સક્રિય (ઓછું ઇલેક્ટ્રોપોઝિટિવ) છે. તેથી,લોખંડને કોપર વડે ગેલ્વેનાઇઝ કરી શકાતું નથી,કારણ કે જો કોપરનું પડ ક્યાંકથી ક્ષતિગ્રસ્ત થાય,તો તે લોખંડના કાટ લાગવાની પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવશે.

(N/A)

ભૂંજન (Roasting)	કેલ્સિનેશન (Calcination)
$1.$ આ પ્રક્રિયામાં કાચી ધાતુને હવાની હાજરીમાં ગરમ કરવામાં આવે છે.	$1.$ આ પ્રક્રિયામાં કાચી ધાતુને હવાની ગેરહાજરીમાં અથવા મર્યાદિત પુરવઠામાં ગરમ કરવામાં આવે છે.
$2.$ આ મુખ્યત્વે સલ્ફાઈડ યુક્ત કાચી ધાતુઓ માટે કરવામાં આવે છે.	$2.$ આ મુખ્યત્વે કાર્બોનેટ યુક્ત કાચી ધાતુઓ માટે કરવામાં આવે છે.
$3.$ $SO_2$ વાયુ મુક્ત થાય છે.	$3.$ $CO_2$ વાયુ મુક્ત થાય છે.
$4.$ ઉદાહરણ: $2ZnS + 3O_2 \xrightarrow{\text{heat}} 2ZnO + 2SO_2$	$4.$ ઉદાહરણ: $ZnCO_3 \xrightarrow{\text{heat}} ZnO + CO_2$

(N/A) પારાની મુખ્ય કાચી ધાતુ $HgS$ છે,જેને સિનાબાર (Cinnabar) કહેવામાં આવે છે.
નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા:
$1$. ભૂંજન (Roasting): સૌ પ્રથમ $HgS$ કાચી ધાતુને હવાની હાજરીમાં ગરમ કરવામાં આવે છે જેથી તેનું મર્ક્યુરિક ઓક્સાઇડ $(HgO)$ માં રૂપાંતર થાય છે.
$2HgS + 3O_2 \xrightarrow{\Delta} 2HgO + 2SO_2$
$2$. રિડક્શન: ત્યારબાદ મર્ક્યુરિક ઓક્સાઇડ $(HgO)$ ને વધુ ગરમ કરવાથી તેનું રિડક્શન થઈને ધાતુ સ્વરૂપે પારો $(Hg)$ મળે છે,કારણ કે તે ઊંચા તાપમાને અસ્થાયી હોય છે.
$2HgO \xrightarrow{\Delta} 2Hg + O_2$

(N/A) કોપર$(I)$ સલ્ફાઈડ $(Cu_{2}S)$ માંથી કોપરને હવાની હાજરીમાં ગરમ કરીને મેળવવામાં આવે છે,જેને સ્વ-રિડક્શન (self-reduction) પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
પ્રથમ,કોપર$(I)$ સલ્ફાઈડનો કેટલોક ભાગ હવામાં ગરમ કરવાથી કોપર$(I)$ ઓક્સાઈડમાં રૂપાંતરિત થાય છે:
$2Cu_{2}S + 3O_{2} \xrightarrow{\Delta} 2Cu_{2}O + 2SO_{2}$
ત્યારબાદ,બાકી રહેલ કોપર$(I)$ સલ્ફાઈડ ઉત્પન્ન થયેલા કોપર$(I)$ ઓક્સાઈડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ધાતુ સ્વરૂપે કોપર આપે છે:
$2Cu_{2}O + Cu_{2}S \xrightarrow{\Delta} 6Cu + SO_{2}$

(N/A) $(i)$ ધાતુઓમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે જે ધાતુના સ્ફટિકમાં ગતિ કરી શકે છે,જેના કારણે તે વિદ્યુતનું વહન કરી શકે છે.
$(ii)$ અધાતુઓ ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર છે. મંદ એસિડમાંથી હાઇડ્રોજનનું વિસ્થાપન કરવા માટે,એસિડના $H^+$ આયનોને ઇલેક્ટ્રોન આપવા જરૂરી છે. અધાતુઓ ઇલેક્ટ્રોન આપી શકતી ન હોવાથી,તે હાઇડ્રોજનનું વિસ્થાપન કરી શકતી નથી.
$(iii)$ એલ્યુમિનિયમ ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને તેની સપાટી પર એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ $(Al_2O_3)$ નું પાતળું અને રક્ષણાત્મક પડ બનાવે છે. આ પડ નિષ્ક્રિય હોય છે અને તે અંદરની ધાતુનું વધુ ઓક્સિડેશન થતું અટકાવે છે,તેથી તે રસોઈના વાસણો બનાવવા માટે યોગ્ય છે.

(N/A) કેલ્શિયમ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને કેલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન વાયુ બનાવે છે. પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પન્ન થતો હાઇડ્રોજન વાયુ પરપોટા બનાવે છે જે કેલ્શિયમ ધાતુની સપાટી પર ચોંટી જાય છે,જેના કારણે તે પાણીની સપાટી પર તરે છે.
$Ca(s) + 2H_2O(l) \to Ca(OH)_2(aq) + H_2(g)$

(A) $(i)$ $Y$ નું આણ્વીય સૂત્ર $XOH$ છે અને તેનું આણ્વીય દળ $40$ છે. $O$ નું પરમાણ્વીય દળ $16$ અને $H$ નું $1$ છે. તેથી,$X + 16 + 1 = 40$,જે $X = 23$ આપે છે. $23$ પરમાણ્વીય દળ ધરાવતું તત્વ સોડિયમ $(Na)$ છે.
$(ii)$ જ્યારે સોડિયમ $(Na)$ ઠંડા પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $(NaOH)$ બનાવે છે અને હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ મુક્ત કરે છે.
$(iii)$ હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ અત્યંત જ્વલનશીલ છે અને સરળતાથી આગ પકડી લે છે.
$(iv)$ તેથી,$X = Na$,$Y = NaOH$,અને $Z = H_2$ છે.