Mix Examples - Metals and Non-metals Questions in Gujarati

(N/A) સોડિયમ $(Na)$ એ ખૂબ જ સક્રિય ધાતુ છે જે હવાના ઓક્સિજન અને ભેજ સાથે ઝડપથી પ્રક્રિયા કરે છે,તેથી તેને પ્રક્રિયા અટકાવવા માટે કેરોસીનમાં રાખવામાં આવે છે.
$(b)$ આયોડિન $(I_2)$ એક એવી અધાતુ છે જે લાક્ષણિક ચળકાટ ધરાવે છે અને તેનો રંગ જાંબલી-કાળો હોય છે.
$(c)$ ગેલિયમ $(Ga)$ અને સીઝિયમ $(Cs)$ ના ગલનબિંદુ ખૂબ નીચા હોય છે અને તે માનવ હથેળી પર રાખવાથી પીગળી જાય છે.
$(d)$ લેડ $(Pb)$ અને મર્ક્યુરી $(Hg)$ એવી ધાતુઓ છે જે કોપર કે સિલ્વર જેવી અન્ય ધાતુઓની સરખામણીમાં ઉષ્માની મંદ વાહક છે.

(N/A) આયનીય સંયોજનો પરમાણુઓ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રોનની આપ-લે દ્વારા બને છે,જેના પરિણામે ધન વીજભારિત કેટાયન અને ઋણ વીજભારિત એનાયન રચાય છે.
આ વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા આયનો ખૂબ જ પ્રબળ સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળો દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે.
આ પ્રબળ આંતર-આયનીય બળોને કારણે,સ્ફટિક લેટીસને તોડવા અને આ બળોને દૂર કરવા માટે ઘણી મોટી માત્રામાં ઉર્જાની જરૂર પડે છે,જેના પરિણામે તેમના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ ઊંચા હોય છે.

(A) ધાતુ $M$ એ એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ છે.
ઓક્સાઇડ $Al_{2}O_{3}$ સ્વભાવે ઉભયધર્મી (amphoteric) છે,જેનો અર્થ છે કે તે એસિડ અને બેઇઝ બંને સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
મંદ સલ્ફ્યુરિક એસિડ સાથેની પ્રતિક્રિયા:
$Al_{2}O_{3}(s) + 3H_{2}SO_{4}(aq) \rightarrow Al_{2}(SO_{4})_{3}(aq) + 3H_{2}O(l)$
મંદ સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડના દ્રાવણ સાથેની પ્રતિક્રિયા:
$Al_{2}O_{3}(s) + 2NaOH(aq) + 3H_{2}O(l) \rightarrow 2Na[Al(OH)_{4}](aq)$ (અથવા સોડિયમ એલ્યુમિનેટ $2NaAlO_{2} + H_{2}O$)

(N/A) $Na$ ઠંડા પાણી સાથે ખૂબ જ ઝડપથી પ્રક્રિયા કરે છે.
$2Na(s) + 2H_2O(l) \rightarrow 2NaOH(aq) + H_2(g)$
$(b)$ $Mg$ ઠંડા પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી,પરંતુ ગરમ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$Mg(s) + 2H_2O(l) \rightarrow Mg(OH)_2(aq) + H_2(g)$
$(c)$ $Fe$ ઠંડા કે ગરમ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરતું નથી,પરંતુ વરાળ (steam) સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
$3Fe(s) + 4H_2O(g) \rightarrow Fe_3O_4(s) + 4H_2(g)$

(N/A) હાડકાંમાં જોવા મળતું તત્વ કેલ્શિયમ $(Ca)$ છે. સિમેન્ટ ઉદ્યોગમાં વપરાતો આ ધાતુનો ઓક્સાઈડ કેલ્શિયમ ઓક્સાઈડ $(CaO)$ છે,જેને ક્વિકલાઈમ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
જ્યારે $CaO$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે કેલ્શિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ $(Ca(OH)_2)$ બનાવે છે,જે સ્વભાવે બેઝિક છે અને લાલ લિટમસને ભૂરું બનાવે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $CaO(s) + H_2O(l) \rightarrow Ca(OH)_2(aq)$.
$(b)$ આપેલી ધાતુઓમાંથી,મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ ફક્ત ગરમ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.
બનતી નીપજો મેગ્નેશિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ $(Mg(OH)_2)$ અને હાઈડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $Mg(s) + 2H_2O(l) \rightarrow Mg(OH)_2(aq) + H_2(g)$.

(N/A) $(i)$ $3Fe(s) + 4H_2O(g) \rightarrow Fe_3O_4(s) + 4H_2(g)$
$(ii)$ $Mg(s) + 2HCl(aq) \rightarrow MgCl_2(aq) + H_2(g)$
$(iii)$ $2Cu(s) + O_2(g) \xrightarrow{\Delta} 2CuO(s)$

(N/A)

ધાતુઓ	અધાતુઓ
$1$. હવામાં સળગવાથી ધાતુના ઓક્સાઈડ બનાવે છે જે સ્વભાવે બેઝિક હોય છે.	$1$. હવામાં સળગવાથી અધાતુના ઓક્સાઈડ બનાવે છે જે સ્વભાવે એસિડિક હોય છે.
$2$. એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ક્ષાર અને હાઈડ્રોજન વાયુ બનાવે છે.	$2$. તેઓ ઈલેક્ટ્રોન સ્વીકારનાર હોવાથી એસિડમાંથી હાઈડ્રોજન વાયુ ઉત્પન્ન કરી શકતા નથી.
$3$. ધાતુઓ અધાતુઓ સાથે આયનીય સંયોજનો બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે,$NaCl$.	$3$. અધાતુઓ અન્ય અધાતુઓ સાથે સહસંયોજક સંયોજનો બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે,$CCl_4$.

(N/A) $(i)$ સોડિયમ $(Na)$ અને પોટેશિયમ $(K)$ અત્યંત સક્રિય ધાતુઓ છે જે હવામાં રહેલા ભેજ અને ઓક્સિજન સાથે ઝડપથી પ્રતિક્રિયા આપે છે,તેથી પ્રતિક્રિયા અટકાવવા માટે તેમને કેરોસીનમાં રાખવામાં આવે છે.
$(ii)$ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ બનાવવા માટે લોખંડ $(Fe)$ માં નિકલ $(Ni)$ અને ક્રોમિયમ $(Cr)$ ઉમેરવામાં આવે છે,જે તેને કાટ સામે રક્ષણ આપે છે.
$(iii)$ સોનું $(Au)$ અને ચાંદી $(Ag)$ સૌથી વધુ ટીપી શકાય તેવી અને તાર ખેંચી શકાય તેવી ધાતુઓ છે,જેના કારણે તેને પાતળા પતરામાં ટીપી શકાય છે અને પાતળા તારમાં ખેંચી શકાય છે.

(N/A) $(i)$ લોખંડ સખત ગરમ કરવા છતાં હવામાં સળગતું નથી. ઊંચા તાપમાને,તે હવામાંના ઓક્સિજન સાથે સંયોજાઈને $Fe_{3}O_{4}$ બનાવે છે.
$3Fe(s) + 2O_{2}(g) \xrightarrow{\text{Heat}} Fe_{3}O_{4}(s)$
$(ii)$ લેડ કાર્બોનેટનું કેલ્સિનેશન એટલે કે કાચી ધાતુને હવાની ગેરહાજરીમાં ગરમ કરવી.
$PbCO_{3}(s) \xrightarrow{\text{Heat}} PbO(s) + CO_{2}(g)$
$(iii)$ આ થર્મિટ પ્રક્રિયા છે જેમાં એલ્યુમિનિયમ રિડક્શન કર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે.
$Cr_{2}O_{3}(s) + 2Al(s) \rightarrow Al_{2}O_{3}(s) + 2Cr(l) + \text{Heat}$

(N/A) સૌથી વધુ સક્રિય તત્વ $B$ છે કારણ કે તે $A$ અને $C$ બંનેને તેમના સંયોજનોમાંથી વિસ્થાપિત કરે છે.
$(b)$ સૌથી ઓછું સક્રિય તત્વ $C$ છે કારણ કે તે આપેલી પ્રતિક્રિયાઓમાં $A$ અને $B$ બંને દ્વારા વિસ્થાપિત થાય છે.
$(c)$ આ વિસ્થાપન પ્રતિક્રિયાઓ છે,ખાસ કરીને એકલ વિસ્થાપન પ્રતિક્રિયાઓ.

(N/A) $(i)$ ઘટતી સક્રિયતાનો ક્રમ આ મુજબ છે: સોડિયમ > એલ્યુમિનિયમ > કોપર > સોનું.
$(ii)$ જ્યારે એલ્યુમિનિયમ પાવડરને મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે થર્મિટ પ્રક્રિયા થાય છે, જેમાં મેંગેનીઝ ધાતુ અને એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ ઉત્પન્ન થાય છે: $4Al(s) + 3MnO_2(s) \xrightarrow{\Delta} 3Mn(l) + 2Al_2O_3(s) + \text{ઉષ્મા}$.

(N/A) $(i)$ સોડિયમ એટલું નરમ હોય છે કે તેને છરી વડે કાપી શકાય છે.
$(ii)$ તેની ઘનતા ઓછી હોય છે.
$(iii)$ તેનું ગલનબિંદુ નીચું હોય છે.

(N/A) $(i)$ ધન અને ઋણ આયનો વચ્ચેના પ્રબળ સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળને કારણે,આયનીય સંયોજનો ઘન સ્વરૂપે હોય છે. તેઓ સામાન્ય રીતે બરડ હોય છે અને દબાણ આપતા ટુકડાઓમાં વિભાજિત થઈ જાય છે.
$(ii)$ આયનીય સંયોજનો સામાન્ય રીતે પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે કારણ કે ધ્રુવીય પાણીના અણુઓ આયનીય બંધોને તોડી નાખે છે.
$(iii)$ આયનીય સંયોજનો ઘન અવસ્થામાં વિદ્યુતનું વહન કરતા નથી કારણ કે આયનો નિશ્ચિત લેટીસમાં જકડાયેલા હોય છે. જોકે,તેઓ જલીય અથવા પીગળેલા સ્વરૂપમાં વિદ્યુતનું વહન કરે છે કારણ કે આયનો મુક્ત રીતે ગતિ કરી શકે છે.

(N/A) $(i)$ પારો $(Hg)$ એક એવી ધાતુ છે જે કાચ સાથે ચોંટતી નથી,કારણ કે તેનું પૃષ્ઠતાણ વધારે હોય છે અને કાચ સાથે તેનું આસંજક બળ નબળું હોય છે.
$(ii)$ એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ એ થર્મિટ વેલ્ડિંગમાં સામાન્ય રીતે વપરાતી ધાતુ છે,કારણ કે તે ધાતુના ઓક્સાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરતી વખતે પ્રબળ રિડક્શનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે.
$(iii)$ ઝિંક ઓક્સાઇડ $(ZnO)$ ઉભયધર્મી સ્વભાવ ધરાવે છે,જેનો અર્થ છે કે તે એસિડ અને બેઇઝ બંને સાથે પ્રક્રિયા કરીને ક્ષાર અને પાણી બનાવે છે.

(N/A) સોડિયમ એક અત્યંત સક્રિય ધાતુ છે અને તેની ઓક્સિજન પ્રત્યેની આકર્ષણ શક્તિ ખૂબ વધારે હોય છે. કાર્બન એ સોડિયમ કરતા નિર્બળ રિડક્શનકર્તા છે,તેથી તે સોડિયમ ઓક્સાઈડનું રિડક્શન કરીને સોડિયમ ધાતુ મેળવી શકતું નથી.
$(b)$ સોડિયમ ક્લોરાઈડ $(NaCl)$ માંથી સોડિયમ મેળવવા માટે વિદ્યુતવિભાજનની (electrolytic reduction) પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ થાય છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન,પીગળેલા સોડિયમ ક્લોરાઈડમાં રહેલા સોડિયમ આયનો $(Na^+)$ કેથોડ પર રિડક્શન પામીને સોડિયમ ધાતુ $(Na)$ બનાવે છે.

(N/A) $(i)$ વિદ્યુતવિભાજનીય શુદ્ધિકરણ દરમિયાન એનોડના તળિયે જમા થતી અદ્રાવ્ય અશુદ્ધિઓને 'એનોડ પંક' (anode mud) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. કેથોડ શુદ્ધ ધાતુની પટ્ટીનો બનેલો હોય છે.
$(ii)$ કોપરના વિદ્યુતવિભાજનીય શુદ્ધિકરણ દરમિયાન:
એનોડ પર: $Cu(s) \rightarrow Cu^{2+}(aq) + 2e^-$
કેથોડ પર: $Cu^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow Cu(s)$

(N/A) વિદ્યુતવિભાજનીય શુદ્ધિકરણ દ્વારા શુદ્ધ કરવામાં આવતી બે ધાતુઓ $Copper$ $(Cu)$ અને $Zinc$ $(Zn)$ છે.
વિદ્યુતવિભાજનીય શુદ્ધિકરણની પ્રક્રિયામાં:
$1$. $Anode$ (એનોડ) અશુદ્ધ ધાતુના સળિયાનો બનેલો હોય છે.
$2$. $Cathode$ (કેથોડ) શુદ્ધ ધાતુની પાતળી પટ્ટીનો બનેલો હોય છે.
$3$. $Electrolyte$ (વિદ્યુતવિભાજ્ય) તરીકે જે ધાતુનું શુદ્ધિકરણ કરવાનું હોય તેના ક્ષારનું જલીય દ્રાવણ વપરાય છે.
શુદ્ધ ધાતુ $Cathode$ (કેથોડ) પર જમા થાય છે.

(N/A) મેગ્નેશિયમ ખૂબ જ મંદ નાઈટ્રિક એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને મેગ્નેશિયમ નાઈટ્રેટ અને હાઈડ્રોજન વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે:
$Mg(s) + 2HNO_3(aq) \longrightarrow Mg(NO_3)_2(aq) + H_2(g)$
$(b)$ એલ્યુમિનિયમ પાવડર આયર્ન$(III)$ ઓક્સાઇડ સાથે થર્મિટ પ્રક્રિયા કરીને આયર્ન અને એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ ઉત્પન્ન કરે છે:
$Fe_2O_3(s) + 2Al(s) \longrightarrow 2Fe(l) + Al_2O_3(s) + \text{ઉષ્મા}$
$(c)$ ઝિંક સલ્ફાઇડનું ઓક્સિજનની હાજરીમાં ભૂંજન કરવાથી ઝિંક ઓક્સાઇડ અને સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે:
$2ZnS(s) + 3O_2(g) \xrightarrow{\Delta} 2ZnO(s) + 2SO_2(g)$

(N/A) આ પ્રક્રિયા માટેની બે શ્રેણીઓ નીચે મુજબ છે:
$(i)$ વિસ્થાપન પ્રક્રિયા (ખાસ કરીને,થર્મિટ પ્રક્રિયા).
$(ii)$ રેડોક્ષ (Redox) પ્રક્રિયા (રિડક્શન-ઓક્સિડેશન પ્રક્રિયા).
$(b)$ ઓક્સિડેશન એટલે પદાર્થમાં ઓક્સિજનનો ઉમેરો થવો અથવા પદાર્થમાંથી હાઇડ્રોજન દૂર થવો.
આપેલ પ્રક્રિયામાં:
- એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ નું ઓક્સિડેશન થાય છે કારણ કે તે ઓક્સિજન મેળવીને $Al_{2}O_{3}$ બનાવે છે.
- આયર્ન$(III)$ ઓક્સાઇડ $(Fe_{2}O_{3})$ એ ઓક્સિડેશનકર્તા છે કારણ કે તે એલ્યુમિનિયમને ઓક્સિજન પૂરો પાડે છે.

(N/A) જે પ્રક્રિયા અત્યંત ઉષ્માક્ષેપક હોય અને જેમાં ધાતુ પીગળેલી અવસ્થામાં ઉત્પન્ન થાય છે,તેને થર્મિટ પ્રક્રિયા કહેવામાં આવે છે.
નીચેની વિસ્થાપન પ્રક્રિયાને ધ્યાનમાં લો:
$Fe_{2}O_{3}(s) + 2Al(s) \xrightarrow{\text{Heat}} Al_{2}O_{3}(s) + 2Fe(l) + \text{Heat}$
આ પ્રક્રિયામાં,જ્યારે આયર્ન $(III)$ ઓક્સાઈડ $(Fe_{2}O_{3})$ ને એલ્યુમિનિયમ પાવડર $(Al)$ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે,ત્યારે ઉત્પન્ન થતી ઉષ્માનું પ્રમાણ એટલું વધારે હોય છે કે આયર્ન $(Fe)$ ધાતુ પીગળેલી અવસ્થામાં પ્રાપ્ત થાય છે.
આ પીગળેલું લોખંડ રેલવેના પાટા અથવા મશીનના તિરાડ પડેલા ભાગોની વચ્ચેની જગ્યામાં વહે છે અને ઠંડુ પડતા તે મજબૂત રીતે જોડાઈ જાય છે.

(N/A) $MgO$ નું નિર્માણ:
$Mg (2, 8, 2) \to Mg^{2+} + 2e^-$
$O (2, 6) + 2e^- \to O^{2-}$
$Mg^{2+} + O^{2-} \to MgO$
$(b)$ $(i)$ ધન આયન: મેગ્નેશિયમ આયન $(Mg^{2+})$.
$(ii)$ ઋણ આયન: ઓક્સાઇડ આયન $(O^{2-})$.
$(c)$ આયનિક સંયોજનોના ગુણધર્મો:
$(i)$ તેઓ સામાન્ય રીતે સ્ફટિકમય ઘન પદાર્થો છે અને પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે.
$(ii)$ પ્રબળ સ્થિર વિદ્યુતીય આકર્ષણ બળને કારણે તેમના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ ઊંચા હોય છે.
$(iii)$ તેઓ પીગળેલા અવસ્થામાં અથવા જલીય દ્રાવણમાં વિદ્યુતનું વહન કરે છે કારણ કે તેમાં આયનો મુક્ત રીતે ગતિ કરી શકે છે.

(N/A) એલ્યુમિનિયમ જ્યારે હવામાં ખુલ્લું રહે છે ત્યારે તેની સપાટી પર એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ $(Al_2O_3)$ નું મજબૂત,અભેદ્ય અને રક્ષણાત્મક પડ બને છે. આ પડ સરળતાથી દૂર થતું નથી અને અંદરની ધાતુનું વધુ ઓક્સિડેશન કે ક્ષારણ થતું અટકાવે છે.
$(b)$ મંદ $HNO_3$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. જ્યારે તે ઝિંક જેવી ધાતુઓ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પન્ન થતા હાઇડ્રોજન વાયુનું પાણી $(H_2O)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે અને પોતે નાઇટ્રોજનના ઓક્સાઇડ્સ (જેમ કે $N_2O$,$NO$,અથવા $NO_2$) માં રિડક્શન પામે છે.
$(c)$ એલ્યુમિનિયમની ઓક્સિજન પ્રત્યેની આકર્ષણ શક્તિ કાર્બન કરતાં ઘણી વધારે હોય છે. તેથી,કાર્બન એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ $(Al_2O_3)$ માંથી ઓક્સિજનને દૂર કરી શકતું નથી. પરિણામે,એલ્યુમિનિયમ મેળવવા માટે કાર્બન રિડક્શનને બદલે વિદ્યુતવિભાજનની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

(A) જ્યારે કેલ્શિયમને પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે ત્યારે તે તરવા લાગે છે કારણ કે પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પન્ન થતા હાઈડ્રોજન વાયુના પરપોટા ધાતુની સપાટી પર ચોંટી જાય છે,જે તેને હલકી બનાવે છે.
$(b)$ નાઈટ્રિક એસિડ $(HNO_{3})$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. જ્યારે તે ધાતુઓ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે ઉત્પન્ન થયેલા હાઈડ્રોજન વાયુનું પાણી $(H_{2}O)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે અને પોતે નાઈટ્રોજનના ઓક્સાઈડ $(N_{2}O, NO, NO_{2})$ માં રિડક્શન પામે છે.
$(c)$ રાસાયણિક સમીકરણ છે: $3Fe(s) + 4H_{2}O(g) \rightarrow Fe_{3}O_{4}(s) + 4H_{2}(g)$.
મળતું સંયોજન આયર્ન($II$,$III$) ઓક્સાઈડ છે,જેને ફેરોફેરિક ઓક્સાઈડ $(Fe_{3}O_{4})$ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.

(N/A) મિશ્રધાતુ એ બે કે તેથી વધુ ધાતુઓ અથવા એક ધાતુ અને એક અધાતુનું સમાંગ મિશ્રણ છે,જેને ભૌતિક પદ્ધતિઓ દ્વારા તેના ઘટકોમાં અલગ કરી શકાતું નથી.
મિશ્રધાતુઓને શુદ્ધ ધાતુઓ કરતા વધુ ઉપયોગી બનાવતા ગુણધર્મો:
$(i)$ મિશ્રધાતુઓ ઘણીવાર તેમના ઘટક શુદ્ધ ધાતુઓ કરતા વધુ સખત અને મજબૂત હોય છે.
$(ii)$ તેઓ ક્ષારણ (corrosion) સામે વધુ પ્રતિરોધક હોય છે.
$(iii)$ તેમની વિદ્યુત વાહકતા સામાન્ય રીતે શુદ્ધ ધાતુઓ કરતા ઓછી હોય છે.
$(iv)$ તેમનું ગલનબિંદુ શુદ્ધ ધાતુઓ કરતા નીચું હોય છે.
ઉદાહરણો:
$(a)$ પિત્તળ ($Cu$ અને $Zn$ ની મિશ્રધાતુ) અને કાંસું ($Cu$ અને $Sn$ ની મિશ્રધાતુ) વિદ્યુતના સારા વાહક નથી,જ્યારે શુદ્ધ તાંબુ વિદ્યુત પરિપથોમાં વપરાતો ઉત્તમ વાહક છે.
$(b)$ સોલ્ડર ($Pb$ અને $Sn$ ની મિશ્રધાતુ) નું ગલનબિંદુ ખૂબ જ નીચું હોય છે,જે તેને વિદ્યુત વાયરોને જોડવા માટે આદર્શ બનાવે છે.

(N/A) કાર્બોનેટ યુક્ત કાચી ધાતુઓનું કેલ્સિનેશન કરવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ: ઝિંક કાર્બોનેટ $(ZnCO_{3})$ નું કેલ્સિનેશન કરીને ઝિંક ઓક્સાઈડ $(ZnO)$ મેળવવામાં આવે છે.
$ZnCO_{3}(s) \xrightarrow{\text{Heat}} ZnO(s) + CO_{2}(g)$
$(b)$ કેલ્સિનેશન પછી કાચી ધાતુ ધાતુના ઓક્સાઈડ સ્વરૂપમાં મળે છે. તેનું રિડક્શન કાર્બન (કોક) જેવા રિડક્શનકર્તાનો ઉપયોગ કરીને અથવા વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા કરી શકાય છે.
ઝિંક ઓક્સાઈડ $(ZnO)$ ના ઉદાહરણ માટે:
$ZnO(s) + C(s) \rightarrow Zn(s) + CO(g)$
$(c)$ રિડક્શનકર્તા તરીકે વપરાતી બે ધાતુઓ એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ અને સોડિયમ $(Na)$ છે.

(A) કારણ કે અયસ્કને હવામાં ગરમ કરતા $SO_2$ વાયુ મુક્ત થાય છે,તેથી તે સલ્ફાઈડ અયસ્ક છે.
ધાતુશાસ્ત્રના સોપાનો નીચે મુજબ છે:
$(i)$ અયસ્કનું સંકેન્દ્રણ: સલ્ફાઈડ અયસ્ક માટે સામાન્ય રીતે ફીણ પ્લવન પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે.
$(ii)$ ભૂંજન (Roasting): સંકેન્દ્રિત સલ્ફાઈડ અયસ્કને હવાની હાજરીમાં સખત ગરમ કરીને ધાતુના ઓક્સાઈડમાં ફેરવવામાં આવે છે.
$(iii)$ રિડક્શન: ધાતુના ઓક્સાઈડનું કાર્બન જેવા રિડક્શનકર્તાનો ઉપયોગ કરીને અથવા સ્વ-રિડક્શન દ્વારા ધાતુમાં રૂપાંતર કરવામાં આવે છે.
$(b)$ $(i)$ $Zn(s) + CuSO_4(aq) \rightarrow ZnSO_4(aq) + Cu(s)$: આ પ્રક્રિયા થશે કારણ કે $Zn$ એ $Cu$ કરતા વધુ સક્રિય છે અને તે કોપર સલ્ફેટના દ્રાવણમાંથી કોપરને વિસ્થાપિત કરી શકે છે.
$(ii)$ $Fe(s) + ZnSO_4(aq) \rightarrow FeSO_4(aq) + Zn(s)$: આ પ્રક્રિયા થશે નહીં કારણ કે $Fe$ એ $Zn$ કરતા ઓછી સક્રિય ધાતુ છે અને તે ઝિંક સલ્ફેટના દ્રાવણમાંથી ઝિંકને વિસ્થાપિત કરી શકતી નથી.

(N/A) $(i)$ લેડ (સીસું) એક એવી ધાતુ છે જે ચળકાટ ધરાવતી નથી.
$(ii)$ પારો (મર્ક્યુરી) એક એવી ધાતુ છે જે ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી સ્વરૂપમાં હોય છે.
$(iii)$ ગેલિયમ અને સીઝિયમ એવી ધાતુઓ છે જે ખૂબ જ નીચા ગલનબિંદુ ધરાવે છે.
$(iv)$ આયોડિન એક એવી અધાતુ છે જે ચળકાટ ધરાવે છે.
$(v)$ ગ્રેફાઇટ (કાર્બનનું અપરરૂપ) એક એવી અધાતુ છે જે વિદ્યુતની સુવાહક છે.

(N/A) $(i)$ કેલ્શિયમ તરવાનું શરૂ કરે છે કારણ કે ઉત્પન્ન થયેલા હાઇડ્રોજન વાયુના પરપોટા તેની સપાટી પર ચોંટી જાય છે.
$Ca(s) + 2H_2O(l) \longrightarrow Ca(OH)_2(aq) + H_2(g)$
$(ii)$ સૂકી હવામાં,સોડિયમ ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ ઓક્સાઇડ બનાવે છે. ભેજવાળી હવામાં,તે પાણીની વરાળ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ બનાવે છે.
$4Na(s) + O_2(g) \longrightarrow 2Na_2O(s)$ (સૂકી હવામાં)
$2Na(s) + 2H_2O(l) \longrightarrow 2NaOH(aq) + H_2(g) + \text{ઉષ્મા}$ (ભેજવાળી હવામાં)
$(iii)$ લોખંડ વધુ સક્રિય હોવાથી કોપર સલ્ફેટના દ્રાવણમાંથી કોપરને વિસ્થાપિત કરે છે.
$Fe(s) + CuSO_4(aq) \longrightarrow FeSO_4(aq) + Cu(s)$
$(iv)$ પોટેશિયમ ઠંડા પાણી સાથે હિંસક રીતે પ્રક્રિયા કરે છે,હાઇડ્રોજન વાયુ અને ઉષ્મા મુક્ત કરે છે.
$2K(s) + 2H_2O(l) \longrightarrow 2KOH(aq) + H_2(g) + \text{ઉષ્મા}$
$(v)$ કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ઊંચા દબાણે પાણીમાં ઓગળીને કાર્બોનિક એસિડ બનાવે છે.
$CO_2(g) + H_2O(l) \longrightarrow H_2CO_3(aq)$

(N/A) $(i)$ ઝિંક સલ્ફ્યુરિક એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઝિંક સલ્ફેટ અને હાઇડ્રોજન વાયુ બનાવે છે: $Zn(s) + H_{2}SO_{4}(aq) \rightarrow ZnSO_{4}(aq) + H_{2}(g)$
$(ii)$ ઝિંક હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઝિંક ક્લોરાઇડ અને હાઇડ્રોજન વાયુ બનાવે છે: $Zn(s) + 2HCl(aq) \rightarrow ZnCl_{2}(aq) + H_{2}(g)$
$(iii)$ ઝિંક એ એલ્યુમિનિયમ કરતા ઓછું સક્રિય હોવાથી,તે એલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડમાંથી એલ્યુમિનિયમને વિસ્થાપિત કરી શકતું નથી: $Zn(s) + AlCl_{3}(aq) \rightarrow \text{કોઈ પ્રક્રિયા થતી નથી}$
$(iv)$ ઝિંક સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ ઝિંકેટ અને હાઇડ્રોજન વાયુ બનાવે છે: $Zn(s) + 2NaOH(aq) \rightarrow Na_{2}ZnO_{2}(aq) + H_{2}(g)$
$(v)$ ઝિંક સાંદ્ર નાઇટ્રિક એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઝિંક નાઇટ્રેટ,નાઇટ્રોજન ડાયોક્સાઇડ અને પાણી બનાવે છે: $Zn(s) + 4HNO_{3}(conc.) \rightarrow Zn(NO_{3})_{2}(aq) + 2NO_{2}(g) + 2H_{2}O(l)$

(N/A) $(i)$ આયનીય સંયોજનોના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ ઊંચા હોય છે કારણ કે તેમની વચ્ચે રહેલા પ્રબળ આંતર-આયનીય સ્થિત-વિદ્યુત આકર્ષણ બળોને તોડવા માટે ઘણી વધારે ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
$(ii)$ આયનીય સંયોજનો પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે કારણ કે પાણીના ધ્રુવીય અણુઓ આયનો સાથે આંતરક્રિયા કરે છે,જે લેટીસ ઉર્જાને દૂર કરીને તેમને છૂટા પાડે છે.
$(iii)$ તેઓ ઘન અને થોડા સખત હોય છે કારણ કે વિરુદ્ધ વીજભાર ધરાવતા આયનો વચ્ચે પ્રબળ સ્થિત-વિદ્યુત આકર્ષણ બળ હોય છે,જે તેમને સખત સ્ફટિક લેટીસ રચનામાં જકડી રાખે છે.
$(iv)$ આયનીય સંયોજનો પીગળિત અવસ્થામાં વિદ્યુતનું વહન કરે છે કારણ કે ગરમીને કારણે સ્થિત-વિદ્યુત આકર્ષણ બળો નબળા પડે છે,જેનાથી આયનો મુક્ત રીતે હલનચલન કરી શકે છે અને વિદ્યુતભારનું વહન કરે છે.
$(v)$ ધાતુઓ તેમની સંયોજકતા કક્ષામાં સ્થાયી,સંપૂર્ણ ભરાયેલી ઇલેક્ટ્રોન રચના (નિષ્ક્રિય વાયુ જેવી રચના) પ્રાપ્ત કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવાની વૃત્તિ ધરાવે છે.

(N/A) સિલ્વર (ચાંદી): તે હવામાં રહેલા સલ્ફરના સંયોજનો સાથે પ્રક્રિયા કરીને સિલ્વર સલ્ફાઈડનું કાળું પડ બનાવે છે.
$(b)$ કોપર (તાંબુ): તે હવામાં રહેલા ભેજયુક્ત કાર્બન ડાયોક્સાઇડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બેઝિક કોપર કાર્બોનેટનું લીલું પડ બનાવે છે.
$(c)$ પ્લેટિનમ: તે એક નિષ્ક્રિય ધાતુ છે અને તેનું ક્ષારણ થતું નથી.
$(d)$ નિકલ અથવા ક્રોમિયમ: સ્ટેનલેસ સ્ટીલ બનાવવા માટે લોખંડમાં આ ધાતુઓ ઉમેરવામાં આવે છે.
$(e)$ સોડિયમ: તે એક નરમ અને સક્રિય ધાતુ છે,જે હવામાં રહેલા ભેજ અને ઓક્સિજન સાથે ઝડપથી પ્રક્રિયા કરતી હોવાથી તે સામાન્ય ધાતુ જેવો ચળકાટ ધરાવતી નથી.

(A) $(i)$ ધાતુ $E$ સોડિયમ $(Na)$ છે.
$(ii)$ હવા સાથેની પ્રક્રિયા: $4Na + O_{2} \rightarrow 2Na_{2}O$.
પાણી સાથેની પ્રક્રિયા: $Na_{2}O + H_{2}O \rightarrow 2NaOH$.
$(iii)$ સોડિયમ તેના પીગળેલા સોડિયમ ક્લોરાઇડ $(NaCl)$ માંથી વિદ્યુતવિભાજનની પ્રક્રિયા દ્વારા મેળવવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયામાં,પીગળેલા ક્ષારમાંથી વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે છે.
કેથોડ પર: $Na^{+} + e^{-} \rightarrow Na$ (રિડક્શન).
એનોડ પર: $2Cl^{-} \rightarrow Cl_{2} + 2e^{-}$ (ઓક્સિડેશન).

(N/A) $(i)$ સોનું અને પ્લેટિનમ નિષ્ક્રિય ધાતુઓ છે જે ખૂબ જ ચમકદાર અને ક્ષારણ સામે પ્રતિરોધક છે,જે તેમને ઘરેણાં માટે આદર્શ બનાવે છે.
$(ii)$ સક્રિયતા શ્રેણીમાં કોપર હાઇડ્રોજન કરતા ઓછું સક્રિય છે,તેથી તે મંદ એસિડમાંથી હાઇડ્રોજનને વિસ્થાપિત કરી શકતું નથી.
$(iii)$ સ્ટેનલેસ સ્ટીલ એ લોખંડ,ક્રોમિયમ અને નિકલની મિશ્રધાતુ છે,જે એક રક્ષણાત્મક ઓક્સાઇડ સ્તર બનાવે છે જે કાટને અટકાવે છે.
$(iv)$ ધાતુઓ ટીપી શકાય તેવી (ટીપાવપણું) અને ખેંચી શકાય તેવી (તન્યતા) હોય છે,જેના કારણે તેમને જરૂરિયાત મુજબ આકાર આપી શકાય છે.
$(v)$ $HNO_3$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. જ્યારે તે ધાતુઓ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે તે ઉત્પન્ન થયેલા હાઇડ્રોજન વાયુ $(H_2)$ નું પાણી $(H_2O)$ માં ઓક્સિડેશન કરે છે,તેથી હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત થતો નથી.

(N/A) $Mg$ ની ઓક્સિજન પ્રત્યેની આકર્ષણ શક્તિ કાર્બન કરતા વધારે હોય છે,તેથી રિડક્શન માટે જરૂરી તાપમાને $MgO$ એ $CO_2$ કરતા વધુ સ્થાયી છે.
$(b)$ સોડિયમ પીગળેલા સોડિયમ ક્લોરાઈડ $(NaCl)$ ના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.
કેથોડ પર: $2Na^+ + 2e^- \rightarrow 2Na$
એનોડ પર: $2Cl^- \rightarrow Cl_2 + 2e^-$
$(c)$ કોપર તેના સલ્ફાઈડ અયસ્ક $(Cu_2S)$ માંથી ભૂંજન (roasting) અને ત્યારબાદ સ્વયં-રિડક્શન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે:
$2Cu_2S + 3O_2 \rightarrow 2Cu_2O + 2SO_2$
$2Cu_2O + Cu_2S \rightarrow 6Cu + SO_2$

(A-D) ચાંદી પર બનતું પડ સિલ્વર સલ્ફાઈડ $(Ag_2S)$ છે અને તાંબા પર બનતું પડ બેઝિક કોપર કાર્બોનેટ $(CuCO_3 \cdot Cu(OH)_2)$ છે.
$(b)$ ગેલ્વેનાઈઝેશન એ લોખંડ અને સ્ટીલને કાટથી બચાવવા માટે તેના પર ઝીંકનું પાતળું પડ ચડાવવાની પદ્ધતિ છે. તેનો હેતુ ક્ષારણ અટકાવવાનો છે,કારણ કે ઝીંકનું પડ બલિદાન એનોડ તરીકે કાર્ય કરે છે અને જો પડ પર કાચલી પડે તો પણ તે અંદરની ધાતુનું રક્ષણ કરે છે.
$(c)$ મિશ્રધાતુ એ બે કે તેથી વધુ ધાતુઓ અથવા એક ધાતુ અને એક અધાતુનું સમાંગ મિશ્રણ છે. તે મુખ્ય ધાતુને ઓગાળીને અને તેમાં અન્ય તત્વોને ચોક્કસ પ્રમાણમાં ઓગાળીને તૈયાર કરવામાં આવે છે,ત્યારબાદ તેને ઓરડાના તાપમાને ઠંડુ કરવામાં આવે છે.
$(i)$ જ્યારે લોખંડમાં થોડી માત્રામાં કાર્બન ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તે સખત અને મજબૂત બને છે.
$(ii)$ જ્યારે લોખંડમાં નિકલ અને ક્રોમિયમ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તે સ્ટેનલેસ સ્ટીલ બને છે,જે સખત હોય છે અને તેને કાટ લાગતો નથી.

(N/A) $(i)$ કોપરના સલ્ફાઇડ અયસ્ક $(Cu_2S)$ માંથી કોપરનું નિષ્કર્ષણ:
$(a)$ ભૂંજન (Roasting): સલ્ફાઇડ અયસ્કને વધુ હવામાન ગરમ કરવામાં આવે છે જેથી તેનું કોપર$(I)$ ઓક્સાઇડમાં રૂપાંતર થાય છે.
$2Cu_2S(s) + 3O_2(g) \xrightarrow{\text{heat}} 2Cu_2O(s) + 2SO_2(g)$
$(b)$ રિડક્શન: ત્યારબાદ કોપર$(I)$ ઓક્સાઇડને વધુ કોપર$(I)$ સલ્ફાઇડ સાથે ગરમ કરીને કોપર ધાતુ મેળવવામાં આવે છે.
$2Cu_2O(s) + Cu_2S(s) \xrightarrow{\text{heat}} 6Cu(s) + SO_2(g)$
$(ii)$ ધાતુઓનું શુદ્ધિકરણ: રિડક્શન પછી મેળવેલી અશુદ્ધ ધાતુમાંથી અશુદ્ધિઓ દૂર કરીને શુદ્ધ ધાતુ મેળવવાની પ્રક્રિયાને શુદ્ધિકરણ કહે છે.
કોપરનું વિદ્યુતવિભાજનીય શુદ્ધિકરણ:
એનોડ: અશુદ્ધ કોપરનો બ્લોક.
કેથોડ: શુદ્ધ કોપરની પટ્ટી.
વિદ્યુતવિભાજ્ય: એસિડિક કોપર સલ્ફેટનું દ્રાવણ $(CuSO_4 + H_2SO_4)$.

(N/A)

રોસ્ટિંગ (ભુંજવન)	કેલ્સિનેશન
હવાની હાજરીમાં ગરમ કરવામાં આવે છે. સલ્ફાઇડ અયસ્ક માટે કરવામાં આવે છે.	હવાના મર્યાદિત પુરવઠામાં ગરમ કરવામાં આવે છે. કાર્બોનેટ અયસ્ક માટે કરવામાં આવે છે.

$(b)$ $(i)$ સ્વ-રિડક્શન: પારો $(Hg)$ અથવા તાંબુ $(Cu)$ જેવી ઓછી સક્રિય ધાતુઓને માત્ર ગરમ કરીને રિડક્શન કરી શકાય છે.
$2HgO \xrightarrow{\text{heat}} 2Hg + O_2$
$2Cu_2O + Cu_2S \xrightarrow{\text{heat}} 6Cu + SO_2$
$(ii)$ કાર્બન અથવા વિસ્થાપનનો ઉપયોગ કરીને રિડક્શન: મધ્યમ સક્રિય ધાતુઓને કાર્બન સાથે ગરમ કરીને અથવા થર્મિટ પ્રક્રિયામાં એલ્યુમિનિયમ $(Al)$ જેવી વધુ સક્રિય ધાતુઓનો ઉપયોગ કરીને રિડક્શન કરવામાં આવે છે.
$ZnO + C \rightarrow Zn + CO$
$Fe_2O_3 + 2Al \rightarrow 2Fe + Al_2O_3 + \text{Heat}$
$(iii)$ વિદ્યુતવિભાજન રિડક્શન: વધુ સક્રિય ધાતુઓ (જેમ કે $Na, Mg, Ca$) ને તેમના પીગળેલા ક્લોરાઇડના વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે કારણ કે તેમની ઓક્સિજન પ્રત્યેની આકર્ષણ શક્તિ વધુ હોય છે.

(N/A) ધાતુઓ સ્વભાવે રાસાયણિક રીતે સક્રિય હોય છે. તેઓ ઓક્સિજન,સલ્ફર અને અન્ય તત્વો સાથે સરળતાથી પ્રક્રિયા કરીને ઓક્સાઇડ,સલ્ફાઇડ,હેલાઇડ,કાર્બોનેટ અને સલ્ફેટ જેવા સંયોજનો બનાવે છે. આ ઉચ્ચ સક્રિયતાને કારણે,તેઓ કુદરતમાં તેમની મુક્ત (શુદ્ધ) અવસ્થામાં ભાગ્યે જ જોવા મળે છે.
$(b)$ ધાતુઓ ઉષ્માની સુવાહક છે કારણ કે તેમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. આ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન ધાતુના સ્ફટિક લેટિસમાં ગતિ કરે છે,જે ગરમ ભાગમાંથી ઠંડા ભાગમાં ગતિજ ઉર્જાનું અસરકારક રીતે વહન કરે છે,જેનાથી ઉષ્માનું વહન સરળતાથી થાય છે.

(B) તત્વ $A$ એ અધાતુ છે કારણ કે અધાતુના ઓક્સાઈડ સામાન્ય રીતે સ્વભાવે એસિડિક અથવા તટસ્થ હોય છે.
$AO$ (દા.ત.,$CO$ - કાર્બન મોનોક્સાઈડ) એ તટસ્થ ઓક્સાઈડ છે.
$AO_2$ (દા.ત.,$CO_2$ - કાર્બન ડાયોક્સાઈડ) એ એસિડિક ઓક્સાઈડ છે.
ધાતુઓ સામાન્ય રીતે બેઝિક ઓક્સાઈડ બનાવે છે,તેથી તટસ્થ અને એસિડિક ઓક્સાઈડનું નિર્માણ એ સાબિત કરે છે કે $A$ એ અધાતુ છે.

(N/A) આપેલી મિશ્રધાતુઓના ઘટકો નીચે મુજબ છે:
$(a)$ પિત્તળ: તે તાંબા $(Cu)$ અને જસત $(Zn)$ ની મિશ્રધાતુ છે.
$(b)$ કાંસું: તે તાંબા $(Cu)$ અને કલાઈ $(Sn)$ ની મિશ્રધાતુ છે.
$(c)$ સોલ્ડર: તે સીસા $(Pb)$ અને કલાઈ $(Sn)$ ની મિશ્રધાતુ છે.

(N/A) તાંબુ એ સિલ્વર કરતા વધુ સક્રિય છે. સક્રિયતા શ્રેણીમાં,તે સિલ્વરની ઉપર આવેલું છે. તેથી,તાંબુ તેના ક્ષારમાંથી સિલ્વરનું વિસ્થાપન કરે છે.
અવલોકન:
$(i)$ કોપર નાઈટ્રેટના નિર્માણને કારણે દ્રાવણનો રંગ વાદળી-લીલો થઈ જાય છે.
$(ii)$ તાંબાના તારની સપાટી પર સિલ્વરનું રાખોડી-સફેદ પડ જોવા મળે છે.
$(b)$ સંતુલિત રાસાયણિક સમીકરણ:
$Cu(s) + 2AgNO_3(aq) \to Cu(NO_3)_2(aq) + 2Ag(s)$

(N/A) મોટાભાગના ધાતુના ઓક્સાઈડ સ્વભાવે બેઝિક હોય છે. જે ધાતુના ઓક્સાઈડ પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે તેને બેઝિક ઓક્સાઈડ કહેવામાં આવે છે અને તેમના જલીય દ્રાવણને આલ્કલી કહેવામાં આવે છે.
$(b)$ મેગ્નેશિયમ,એલ્યુમિનિયમ અને ઝિંક જેવી ધાતુઓ હવામાંના ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને તેમની સપાટી પર ઓક્સાઈડનું પાતળું અને રક્ષણાત્મક પડ બનાવે છે. આ પડ ધાતુના ઓક્સાઈડનું બનેલું હોય છે. તેનું મહત્વ એ છે કે તે ધાતુનું વધુ ઓક્સિડેશન અને ક્ષારણ (corrosion) અટકાવે છે.
$(c)$ $Li$ (લિથિયમ),$Na$ (સોડિયમ) અને $K$ (પોટેશિયમ) જેવી આલ્કલી ધાતુઓ તેમની ઊંચી વિદ્યુત-ધન લાક્ષણિકતાને કારણે નરમ હોય છે,તેથી તેમને છરી વડે સરળતાથી કાપી શકાય છે.

(N/A) કેલ્શિયમ સાથે હાઈડ્રોજન વાયુના પરપોટા બનવાનો દર પોટેશિયમની સરખામણીમાં ધીમો (ઓછી હિંસક) હોય છે. પોટેશિયમના કિસ્સામાં હાઈડ્રોજન વાયુ ઉત્પન્ન થવાનો દર ઝડપી હોય છે,જે હાઈડ્રોજન વાયુને સળગાવવા માટે પૂરતી ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે.
$Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2 \uparrow$
(આ પ્રક્રિયા ઓછી જોરદાર હોવાથી,હાઈડ્રોજન વાયુ આગ પકડતો નથી.)
$(b)$ $(i)$ $Mg$ (મેગ્નેશિયમ) અથવા $Mn$ (મેંગેનીઝ).
$(ii)$ $Cu$ (કોપર),$Hg$ (પારો),$Ag$ (ચાંદી) અથવા $Au$ (સોનું).
$(iii)$ $Fe$ (લોખંડ),$Zn$ (ઝિંક) અથવા $Al$ (એલ્યુમિનિયમ).

(N/A) $(i)$

વિદ્યુતવિભાજનીય રિડક્શન	વિદ્યુતવિભાજનીય શુદ્ધિકરણ
આ પ્રક્રિયામાં પિગળેલા ક્લોરાઇડ અથવા ઓક્સાઇડમાંથી વિદ્યુતવિભાજન દ્વારા ધાતુ મેળવવામાં આવે છે. ધાતુ કેથોડ પર જમા થાય છે,જ્યારે ક્લોરિન અથવા ઓક્સિજન એનોડ પર મુક્ત થાય છે.	આ પ્રક્રિયામાં રિડક્શનની કોઈપણ પદ્ધતિ દ્વારા મેળવેલી અશુદ્ધ ધાતુનું શુદ્ધિકરણ કરવામાં આવે છે. અશુદ્ધ ધાતુને એનોડ તરીકે,શુદ્ધ ધાતુને કેથોડ તરીકે અને ધાતુના ક્ષારના દ્રાવણને વિદ્યુતવિભાજ્ય તરીકે લેવામાં આવે છે.

$(ii)$ ખનિજો એ પૃથ્વીના પોપડામાં કુદરતી રીતે મળી આવતા તત્વો અથવા સંયોજનો છે. કાચી ધાતુ (અયસ્ક) એવા ખનિજો છે જેમાંથી ધાતુઓ નફાકારક અને અનુકૂળ રીતે નિષ્કર્ષિત કરી શકાય છે.
$(iii)$ મિશ્રધાતુ એ બે કે તેથી વધુ ધાતુઓ અથવા એક ધાતુ અને એક અધાતુનું સમાંગ મિશ્રણ છે. એમાલગમ એ મિશ્રધાતુનો એક વિશિષ્ટ પ્રકાર છે જેમાં એક ઘટક પારો $(Hg)$ હોય છે.

(N/A) સલ્ફર $(S)$ એક અધાતુ છે કારણ કે:
$1.$ તે ઘન અવસ્થામાં બરડ હોય છે અને તેના ગલનબિંદુ તથા ઉત્કલનબિંદુ નીચા હોય છે.
$2.$ તે વિદ્યુતઋણમય તત્વ છે જે ઋણ આયન $(S^{2-})$ બનાવે છે અને તે ઉષ્મા તથા વિદ્યુતનું મંદ વાહક છે.
$3.$ તે ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને એસિડિક ઓક્સાઇડ બનાવે છે,જે પાણીમાં ઓગળીને એસિડ ઉત્પન્ન કરે છે.
રાસાયણિક સમીકરણ:
$(a) S(s) + O_2(g) \rightarrow SO_2(g)$
$(b) SO_2(g) + H_2O(l) \rightarrow H_2SO_3(aq)$
આ ગુણધર્મો અધાતુઓના લાક્ષણિક ગુણધર્મો છે,જે સાબિત કરે છે કે સલ્ફર એક અધાતુ છે.

(N/A) મેગ્નેશિયમ $(Mg)$ ને નીચેના કારણોસર ધાતુ ગણવામાં આવે છે:
$1.$ મેગ્નેશિયમ સખત ઘન પદાર્થ છે અને તેનું ગલનબિંદુ તથા ઉત્કલનબિંદુ ઊંચું હોય છે,જે ધાતુઓના લાક્ષણિક ભૌતિક ગુણધર્મો છે.
$2.$ મેગ્નેશિયમના પરમાણુઓ બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને ધન આયન $(Mg^{2+})$ બનાવે છે અને તે ઉષ્મા તથા વિદ્યુતના સુવાહક છે.
$3.$ મેગ્નેશિયમ ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને બેઝિક ઓક્સાઇડ બનાવે છે,જે પાણીમાં ઓગળીને બેઝ બનાવે છે. આ ધાતુઓનો લાક્ષણિક રાસાયણિક ગુણધર્મ છે.
રાસાયણિક સમીકરણો:
$(a) 2Mg(s) + O_2(g) \rightarrow 2MgO(s)$
$(b) MgO(s) + H_2O(l) \rightarrow Mg(OH)_2(aq)$
આમ,મેગ્નેશિયમ આ ધાતુના ગુણધર્મો દર્શાવતું હોવાથી તે એક ધાતુ છે.

(A) આપણે કોપર સલ્ફેટને ચાંદીના પાત્રમાં સંગ્રહી શકીએ છીએ કારણ કે ચાંદી એ કોપર કરતા ઓછી સક્રિય છે,તેથી વિસ્થાપન પ્રક્રિયા થતી નથી. જોકે,આપણે સિલ્વર નાઈટ્રેટના દ્રાવણને તાંબાના પાત્રમાં સંગ્રહી શકતા નથી કારણ કે કોપર એ ચાંદી કરતા વધુ સક્રિય છે અને તે તેના ક્ષારના દ્રાવણમાંથી ચાંદીનું વિસ્થાપન કરે છે.
$Cu(s) + 2AgNO_{3}(aq) \rightarrow Cu(NO_{3})_{2}(aq) + 2Ag(s)$
$(b)$ નાઈટ્રિક એસિડ $(HNO_{3})$ એક પ્રબળ ઓક્સિડેશનકર્તા છે. જ્યારે ઝિંક મંદ $HNO_{3}$ સાથે પ્રક્રિયા કરે છે,ત્યારે ઉત્પન્ન થયેલ હાઈડ્રોજન વાયુનું તરત જ પાણી $(H_{2}O)$ માં ઓક્સિડેશન થાય છે,જ્યારે નાઈટ્રિક એસિડ પોતે નાઈટ્રોજનના ઓક્સાઈડ જેવા કે $N_{2}O$,$NO$ અથવા $NO_{2}$ માં રિડક્શન પામે છે.
$(c)$ ટીન એ ઝિંક કરતા ઓછી સક્રિય ધાતુ છે. ઝિંક વધુ સક્રિય હોવાથી તે ખોરાકમાં રહેલા કાર્બનિક એસિડ સાથે સરળતાથી પ્રક્રિયા કરી શકે છે,જે ખોરાકને દૂષિત કરી શકે છે. ટીન એક રક્ષણાત્મક,નિષ્ક્રિય પડ પૂરું પાડે છે જે ખોરાકને સુરક્ષિત રાખે છે.

(N/A) $(i)$ કાર્બન રિડક્શનકર્તા તરીકે કાર્ય કરે છે. સક્રિયતા શ્રેણીમાં,ઝિંક કાર્બન કરતા ઓછું સક્રિય છે,તેથી કાર્બન ઝિંક ઓક્સાઈડમાંથી ઓક્સિજનને દૂર કરીને ઝિંક ધાતુ બનાવી શકે છે:
$ZnO(s) + C(s) \rightarrow Zn(s) + CO(g)$
જોકે,કેલ્શિયમ કાર્બન કરતા ઘણું વધારે સક્રિય છે અને તેની ઓક્સિજન પ્રત્યેની આકર્ષણ શક્તિ ખૂબ વધારે છે. તેથી,કાર્બન કેલ્શિયમ ઓક્સાઈડનું કેલ્શિયમમાં રિડક્શન કરી શકતું નથી.
$(ii)$ તાંબા અને એલ્યુમિનિયમનો ઉપયોગ વીજળીના વહન માટે થાય છે કારણ કે તેમની વિદ્યુત વાહકતા ઊંચી હોય છે અને વિદ્યુત અવરોધ ઓછો હોય છે,જે વહન દરમિયાન ઉર્જાનો વ્યય ઘટાડે છે.

(N/A) $(i)$ મિશ્રધાતુઓની વિદ્યુત અવરોધકતા સામાન્ય રીતે તેમની ઘટક શુદ્ધ ધાતુઓ કરતા વધારે હોય છે. આ ગુણધર્મને કારણે જ્યારે તેમાંથી વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર થાય છે ત્યારે તે વધુ ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. વધુમાં,તે ઊંચા તાપમાને સરળતાથી ઓક્સિડાઈઝ (બળતી) થતી નથી.
$(ii)$ સોનું એક નિષ્ક્રિય ધાતુ છે અને તે ક્ષારણ સામે ખૂબ જ પ્રતિરોધક છે. તે ઓક્સિજન,ભેજ અથવા વાતાવરણીય વાયુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી,તેથી જ તે વર્ષો સુધી તેની ચમક જાળવી રાખે છે.
$(iii)$ લોખંડ હવામાં હાજર ઓક્સિજન અને ભેજ સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને હાઇડ્રેટેડ આયર્ન$(III)$ ઓક્સાઈડ બનાવે છે,જેને સામાન્ય રીતે કાટ કહેવામાં આવે છે. ગ્રીલને રંગવાથી એક રક્ષણાત્મક પડ બને છે જે લોખંડને હવા અને ભેજના સંપર્કમાં આવતા અટકાવે છે,જેનાથી કાટ લાગતો અટકે છે.

(B) મેગ્નેશિયમ ગરમ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને મેગ્નેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે $(Mg + 2H_2O \rightarrow Mg(OH)_2 + H_2)$.
જેમ જેમ પ્રક્રિયા આગળ વધે છે, તેમ હાઇડ્રોજન વાયુના નાના પરપોટા ઉત્પન્ન થાય છે.
હાઇડ્રોજન વાયુના આ પરપોટા મેગ્નેશિયમની પટ્ટીની સપાટી પર ચોંટી જાય છે.
આ વાયુના પરપોટા દ્વારા મળતી ઉત્પ્લાવકતા (buoyancy) ને કારણે, મેગ્નેશિયમની પટ્ટી પાણીની સપાટી પર તરવા લાગે છે.