Alkaline earth metals Questions in Hindi

(A) 'ब्लैंक फिक्स' (blanc fixe) के रूप में जाना जाने वाला पदार्थ रासायनिक रूप से शुद्ध बेरियम सल्फेट $(BaSO_4)$ है।
इसे बेरियम क्लोराइड की सोडियम सल्फेट के साथ अभिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है।
इसका उपयोग पेंट में सफेद रंगद्रव्य के रूप में और कागज तथा रबर उद्योगों में फिलर के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है।

(D) क्षारीय मृदा धातुओं में,समूह में नीचे जाने पर पेरोक्साइड बनाने की प्रवृत्ति बढ़ती है क्योंकि धातु धनायन का आकार बढ़ता है और जालक ऊर्जा बड़े पेरोक्साइड आयन $(O_2^{2-})$ के लिए अधिक अनुकूल हो जाती है।
$Be$ और $Mg$ केवल ऑक्साइड $(MO)$ बनाते हैं।
$Ca$ और $Sr$ सीमित सीमा तक पेरोक्साइड $(MO_2)$ बनाते हैं।
दिए गए विकल्पों में $Ba$ का आकार सबसे बड़ा है और यह सबसे आसानी से $BaO_2$ (बेरियम पेरोक्साइड) बनाता है।

(C) मोर्टार एक पेस्ट है जिसका उपयोग पत्थरों,ईंटों और कंक्रीट जैसे निर्माण ब्लॉकों को एक साथ जोड़ने के लिए किया जाता है।
यह बुझे हुए चूने $(Ca(OH)_2)$,रेत और पानी को मिलाकर तैयार किया जाता है।
इसलिए,सही विकल्प $C$ है।

(C) सेलेसाइट स्ट्रोंटियम सल्फेट से बना एक खनिज है,जिसका रासायनिक सूत्र $SrSO_4$ है।
इसलिए,यह $Sr$ (स्ट्रोंटियम) का खनिज है।

(B) हाइड्रॉक्साइड की क्षारीय शक्ति इस बात पर निर्भर करती है कि वे जलीय घोल में कितनी आसानी से $OH^-$ आयन छोड़ते हैं।
$NaOH$ और $KOH$ प्रबल क्षार हैं क्योंकि ये क्षार धातु हाइड्रॉक्साइड हैं।
$Ca(OH)_2$ और $Ba(OH)_2$ क्षारीय मृदा धातु हाइड्रॉक्साइड हैं।
दिए गए विकल्पों में,$Ba(OH)_2$,$Ca(OH)_2$ से अधिक क्षारीय है क्योंकि क्षारीय मृदा धातु हाइड्रॉक्साइड की क्षारीय शक्ति समूह में नीचे जाने पर बढ़ती है,जो आयनिक चरित्र और घुलनशीलता में वृद्धि के कारण होता है।
इसलिए,दिए गए विकल्पों में $Ca(OH)_2$ सबसे दुर्बल क्षार है।

(A) सीमेंट के निर्माण के दौरान,क्लिंकर में थोड़ी मात्रा में (लगभग $2-3 \%$) जिप्सम $(CaSO_4 \cdot 2H_2O)$ मिलाया जाता है।
यह सीमेंट के जमने की दर को धीमा करने के लिए किया जाता है,जिससे कंक्रीट को मिलाने और बिछाने के लिए पर्याप्त समय मिल सके।

(C) बेरिलियम $(Be)$ और एल्युमिनियम $(Al)$ समान आवेश-आकार अनुपात के कारण विकर्ण संबंध प्रदर्शित करते हैं।
$1$. $Be_2C$ और $Al_4C_3$ दोनों जल-अपघटन पर मीथेन $(CH_4)$ उत्पन्न करते हैं।
$2$. दोनों धातुएं निष्क्रिय ऑक्साइड परत के निर्माण के कारण सांद्र $HNO_3$ के प्रति निष्क्रिय हो जाती हैं।
$3$. $Be(OH)_2$ और $Al(OH)_3$ दोनों प्रकृति में उभयधर्मी (amphoteric) हैं,न कि क्षारीय। इसलिए,यह कथन कि $Be(OH)_2$,$Al(OH)_3$ की तरह क्षारीय है,गलत है।
$4$. दोनों जटिल आयन बनाते हैं: $Be$ बेरिलैट्स $([Be(OH)_4]^{2-})$ बनाता है और $Al$ एल्युमिनेट्स $([Al(OH)_4]^-)$ बनाता है।

(A) क्षारीय मृदा धातुओं में,$Be$ (बेरिलियम) का परमाणु आकार बहुत छोटा और आयनन एन्थैल्पी उच्च होती है। अपने उच्च आवेश घनत्व और रिक्त $2p$ कक्षकों की उपलब्धता के कारण,इसमें सहसंयोजक बंध और संकुल यौगिक (जैसे $[Be(H_2O)_4]^{2+}$,$[BeF_4]^{2-}$) बनाने की प्रबल प्रवृत्ति होती है। अन्य क्षारीय मृदा धातुएं आकार में बड़ी होती हैं और आयनिक यौगिक बनाने की प्रवृत्ति रखती हैं।

(D) समूह में ऊपर से नीचे जाने पर परमाणु आकार में वृद्धि और आयनन ऊर्जा में कमी के कारण आयनिक बंध बनाने की प्रवृत्ति बढ़ती है।
$Be^{2+}$ आयन का आकार छोटा और ध्रुवण क्षमता अधिक होने के कारण $BeCl_2$ सहसंयोजक होता है।
$MgCl_2$ मुख्य रूप से सहसंयोजक होता है।
$CaCl_2$ और $SrCl_2$ आयनिक प्रकृति के होते हैं।
दिए गए विकल्पों में से $Sr$ सबसे अधिक विद्युत धनात्मक है और यह शुद्ध आयनिक क्लोराइड बनाता है।

(A) क्षारीय मृदा धातुएं आवर्त सारणी के समूह $2$ से संबंधित हैं।
इनके सबसे बाहरी कोश में $2$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।
स्थायी उत्कृष्ट गैस विन्यास प्राप्त करने के लिए,वे इन $2$ इलेक्ट्रॉनों को त्याग देती हैं,जिससे $+2$ आवेश वाले आयन बनते हैं।
अतः,इन आयनों का सामान्य सूत्र $M^{2+}$ है।

(A) ज्वाला परीक्षण का उपयोग धातु आयनों की पहचान करने के लिए किया जाता है जो ज्वाला को विशिष्ट रंग प्रदान करते हैं।
क्षारीय मृदा धातुओं में,$Be^{2+}$ और $Mg^{2+}$ बन्सन ज्वाला को कोई विशिष्ट रंग नहीं देते हैं क्योंकि ज्वाला की ऊर्जा उनके इलेक्ट्रॉनों को उच्च ऊर्जा स्तरों में उत्तेजित करने के लिए पर्याप्त नहीं होती है।
$BeCl_2$ पानी में घुलनशील है।
इसलिए,उपस्थित धनायन $Be^{2+}$ है।

(C) जब मैग्नीशियम $(Mg)$ को हवा में जलाया जाता है,तो यह मैग्नीशियम ऑक्साइड $(MgO)$ और मैग्नीशियम नाइट्राइड $(Mg_3N_2)$ बनाता है।
$2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$
$3Mg + N_2 \rightarrow Mg_3N_2$
जब प्राप्त राख (जिसमें $Mg_3N_2$ होता है) को नम किया जाता है,तो यह जल-अपघटन के माध्यम से अमोनिया $(NH_3)$ गैस उत्पन्न करती है,जिसमें एक विशिष्ट तीखी गंध होती है।
$Mg_3N_2 + 6H_2O \rightarrow 3Mg(OH)_2 + 2NH_3 \uparrow$

(C) कथन '$Mg$ संकुल लवण नहीं बना सकता है' गलत है। $Mg^{2+}$ आयन,अपने छोटे आकार और उच्च आवेश घनत्व के कारण,विभिन्न संकुल यौगिक बनाने में सक्षम हैं,जैसे कि क्लोरोफिल (एक मैग्नीशियम संकुल) और $EDTA$ या $NH_3$ जैसे लिगेंड्स के साथ विभिन्न समन्वय यौगिक।

(B) क्षारीय मृदा धातुओं में समूह में नीचे जाने पर ($Be$ से $Ba$),परमाणु आकार बढ़ता है।
$1$. परमाणु आकार बढ़ने के कारण आयनन एन्थैल्पी घटती है।
$2$. परमाणु आकार बढ़ने के कारण विद्युतऋणात्मकता घटती है।
$3$. क्षारीय मृदा धातुओं के हाइड्रॉक्साइड की घुलनशीलता समूह में नीचे जाने पर बढ़ती है क्योंकि जालक ऊर्जा (lattice energy),जलयोजन ऊर्जा (hydration energy) की तुलना में अधिक तेजी से घटती है।
$4$. क्षारीय मृदा धातुओं के सल्फेट की घुलनशीलता समूह में नीचे जाने पर घटती है।
अतः,परमाणु क्रमांक में वृद्धि के साथ उनके हाइड्रॉक्साइड की घुलनशीलता बढ़ती है।

(B) अभिक्रियाएं इस प्रकार हैं:
$1$. $X$ $(CaCO_3)$ को गर्म करने पर: $CaCO_3 \xrightarrow{\Delta} CaO + CO_2 \uparrow$
$2$. अवशेष $(CaO)$ + जल $(H_2O)$: $CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$ $(Y)$
$3$. $Y$ $(Ca(OH)_2)$ के विलयन में अधिक $CO_2$ प्रवाहित करने पर: $Ca(OH)_2 + 2CO_2 \rightarrow Ca(HCO_3)_2$ $(Z)$
$4$. $Z$ $(Ca(HCO_3)_2)$ को उबालने पर: $Ca(HCO_3)_2 \xrightarrow{\Delta} CaCO_3 + H_2O + CO_2 \uparrow$ ($X$ पुनः प्राप्त होता है)
अतः,$X$ का मान $CaCO_3$ है।

(A) किसी यौगिक के पानी में अत्यधिक घुलनशील होने के लिए,उसकी जलयोजन ऊर्जा उसकी जालक ऊर्जा से अधिक होनी चाहिए। \\ क्षारीय मृदा धातु सल्फेट्स की घुलनशीलता समूह में ऊपर से नीचे जाने पर $BeSO_4$ से $BaSO_4$ तक घटती है। \\ $BeSO_4$ और $MgSO_4$ पानी में अत्यधिक घुलनशील हैं क्योंकि उनकी जलयोजन ऊर्जा उनकी जालक ऊर्जा से काफी अधिक होती है। \\ जैसे-जैसे समूह में नीचे जाने पर धनायन का आकार बढ़ता है,जालक ऊर्जा कम हो जाती है,लेकिन जलयोजन ऊर्जा बहुत तेजी से घटती है। \\ इसलिए,विकल्पों में से $MgSO_4$ एकमात्र ऐसा यौगिक है जहाँ जलयोजन ऊर्जा जालक ऊर्जा से अधिक है,जो इसे अत्यधिक घुलनशील बनाता है।

(A) कथन सही है क्योंकि $Be$ अपनी संयोजकता कोश $(n=2)$ में केवल $s$ और $p$ कक्षकों की उपस्थिति के कारण अपनी समन्वय संख्या को $4$ तक बढ़ा सकता है।
$Al$ अपनी समन्वय संख्या को $6$ तक बढ़ा सकता है क्योंकि इसके संयोजकता कोश $(n=3)$ में रिक्त $3d$ कक्षक होते हैं।
चूंकि $Be$ में रिक्त $d-$ कक्षकों का अभाव होता है,इसलिए यह $BeF_6^{3-}$ नहीं बना सकता है,जिसके लिए $6$ की समन्वय संख्या की आवश्यकता होती है।
अतः,कारण कथन की सही व्याख्या करता है।

(B) क्षारीय मृदा धातुओं के क्लोराइड का गलनांक उनके आयनिक चरित्र पर निर्भर करता है।
जैसे-जैसे धनायन का आकार $Be^{2+}$ से $Ba^{2+}$ तक बढ़ता है,धनायन की ध्रुवण शक्ति कम हो जाती है,जिससे $M-Cl$ बंध में आयनिक चरित्र बढ़ जाता है।
अधिक आयनिक चरित्र के कारण आकर्षण बल मजबूत होता है,जिससे गलनांक बढ़ जाता है।
अतः,बढ़ते गलनांक का सही क्रम $BeCl_2 < MgCl_2 < CaCl_2 < SrCl_2 < BaCl_2$ है।

(D) $Be$ (बेरिलियम) क्षारीय मृदा धातुओं का प्रथम सदस्य है और समूह के अन्य तत्वों की तुलना में असामान्य गुण प्रदर्शित करता है। अपने छोटे आकार और उच्च आवेश घनत्व के कारण,यह $Al$ (एल्युमिनियम) के साथ विकर्ण संबंध प्रदर्शित करता है। $Be$ और $Al$ दोनों की पॉलिंग पैमाने पर विद्युत ऋणात्मकता का मान लगभग $1.5$ होता है।

(B) क्षारीय मृदा धातुओं के कार्बोनेट की तापीय स्थिरता समूह में नीचे जाने पर बढ़ती है क्योंकि धातु धनायन का आकार बढ़ता है,जिससे धनायन की ध्रुवीकरण शक्ति कम हो जाती है।
क्षारीय मृदा धातु कार्बोनेट के लिए तापीय स्थिरता का क्रम: $BeCO_3 < MgCO_3 < CaCO_3$ है।
$K_2CO_3$ एक क्षार धातु (समूह $1$) का कार्बोनेट है। क्षार धातु कार्बोनेट आमतौर पर क्षारीय मृदा धातु कार्बोनेट (समूह $2$) की तुलना में अधिक तापीय रूप से स्थिर होते हैं।
अतः,बढ़ती हुई तापीय स्थिरता का सही क्रम: $BeCO_3 (IV) < MgCO_3 (II) < CaCO_3 (III) < K_2CO_3 (I)$ है।

(C) रासायनिक $A$ कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड,$Ca(OH)_2$ है,जिसे बुझा हुआ चूना भी कहा जाता है।
$1$. इसका उपयोग पानी की अस्थायी कठोरता को दूर करने के लिए किया जाता है: $Ca(HCO_3)_2 + Ca(OH)_2 \to 2CaCO_3 \downarrow + 2H_2O$.
$2$. यह सोडियम कार्बोनेट $(Na_2CO_3)$ के साथ अभिक्रिया करके कास्टिक सोडा $(NaOH)$ बनाता है: $Ca(OH)_2 + Na_2CO_3 \to 2NaOH + CaCO_3$.
$3$. जब $CO_2$ को चूने के पानी $(Ca(OH)_2)$ से गुजारा जाता है,तो यह अघुलनशील कैल्शियम कार्बोनेट के निर्माण के कारण दूधिया हो जाता है: $Ca(OH)_2 + CO_2 \to CaCO_3 \downarrow + H_2O$.

(B) कथन सही है क्योंकि $Ba^{2+}$ आयन विषाक्त होते हैं और मनुष्यों में इनकी कोई ज्ञात जैविक भूमिका नहीं है।
कारण भी सही है क्योंकि $Ba$ एक क्षारीय मृदा धातु है और यह $+2$ की निश्चित ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है,न कि परिवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था।
हालाँकि,कारण यह स्पष्ट नहीं करता है कि $Ba$ जैविक कार्यों के लिए आवश्यक क्यों नहीं है।
अतः,दोनों सही हैं लेकिन कारण कथन की सही व्याख्या नहीं है।

(B) कथन सही है क्योंकि $Be^{2+}$ आयन के छोटे आकार और उसकी उच्च ध्रुवण क्षमता (फजान का नियम) के कारण $BeCl_2$ सहसंयोजक है,जबकि $MgCl_2$ और $CaCl_2$ आयनिक हैं।
कारण भी सही है क्योंकि $Be$ वास्तव में समूह $2$ का पहला सदस्य है।
हालाँकि,कारण कथन की सही व्याख्या नहीं है। $BeCl_2$ की सहसंयोजक प्रकृति उसके छोटे आकार और उच्च आवेश घनत्व के कारण है,न कि केवल इसलिए कि वह समूह का पहला सदस्य है।

(B) . प्लास्टर ऑफ पेरिस $= CaSO_4.\frac{1}{2}H_2O$
$B$. एप्सोमाइट $= MgSO_4.7H_2O$
$C$. कीज़राइट $= MgSO_4.H_2O$
$D$. जिप्सम $= CaSO_4.2H_2O$
अतः,सही मिलान $A-ii, B-iii, C-iv, D-i$ है.

(B) फॉस्फेट स्थानांतरण में $ATP$ का उपयोग करने वाले सभी एंजाइमों को कोफैक्टर के रूप में मैग्नीशियम की आवश्यकता होती है।
मैग्नीशियम आयन $ATP$ के फॉस्फेट समूहों पर ऋणात्मक आवेश को स्थिर करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं,जिससे फॉस्फेट समूह का स्थानांतरण आसान हो जाता है।

(B) क्षारीय मृदा धातुओं के समूह में,जैसे-जैसे हम समूह में नीचे जाते हैं,धात्विक गुण बढ़ता है,जिससे ऑक्साइड की क्षारीय प्रकृति बढ़ती है। $BeO$ उभयधर्मी (amphoteric) प्रकृति का होता है,जबकि $MgO$,$CaO$ और $BaO$ क्षारीय होते हैं। दिए गए विकल्पों में से,$BeO$ सबसे अधिक अम्लीय (या सबसे कम क्षारीय) है क्योंकि इसका आकार सबसे छोटा है और इसकी ध्रुवीकरण शक्ति (polarizing power) सबसे अधिक है।

(A) धातु हाइड्राइडों का आयनिक गुण धातु और हाइड्रोजन के बीच विद्युत ऋणात्मकता के अंतर या धनायन की ध्रुवण क्षमता (polarizing power) पर निर्भर करता है।
फजान के नियम के अनुसार,छोटे धनायनों की ध्रुवण क्षमता अधिक होती है,जिससे बंध में सहसंयोजक गुण बढ़ता है।
जैसे-जैसे हम समूह $2$ में ऊपर से नीचे ($Be$ से $Ba$) जाते हैं,धनायन का आकार बढ़ता है और उसकी ध्रुवण क्षमता कम हो जाती है।
इसलिए,सहसंयोजक गुण घटता है और आयनिक गुण बढ़ता है।
अतः आयनिक गुण का सही क्रम $BeH_2 < CaH_2 < BaH_2$ है।

(D) जिप्सम $CaSO_4 \cdot 2 H_2 O$ है।
जब इसे $393 \; K$ पर गर्म किया जाता है,तो यह अपने क्रिस्टलीकरण के पानी का तीन-चौथाई हिस्सा खो देता है और प्लास्टर ऑफ पेरिस बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $CaSO_4 \cdot 2 H_2 O \xrightarrow{393 \; K} CaSO_4 \cdot 0.5 H_2 O + 1.5 H_2 O$।
अतः,प्राप्त उत्पाद $CaSO_4 \cdot 0.5 H_2 O$ है।

(N/A) क्षारीय मृदा धातु हाइड्रॉक्साइड्स में,ऋणायन $(OH^-)$ सामान्य होता है,इसलिए धनायन की त्रिज्या जालक एन्थैल्पी (lattice enthalpy) को प्रभावित करती है। जैसे-जैसे हम समूह में नीचे जाते हैं,धनायन का आकार बढ़ता है। आयनिक आकार में वृद्धि के साथ जालक एन्थैल्पी,जलयोजन एन्थैल्पी (hydration enthalpy) की तुलना में अधिक तेजी से घटती है। परिणामस्वरूप,इन हाइड्रॉक्साइड्स की घुलनशीलता समूह में नीचे जाने पर बढ़ती है।

(N/A) ऋणायनों (जैसे $CO_3^{2-}$ और $SO_4^{2-}$) का आकार धनायनों की तुलना में बहुत बड़ा होता है। परिणामस्वरूप,समूह में नीचे जाने पर जालक एन्थैल्पी (lattice enthalpy) लगभग स्थिर रहती है। हालाँकि,धनायनों की जलयोजन एन्थैल्पी (hydration enthalpy) समूह में नीचे जाने पर काफी कम हो जाती है। चूंकि घुलनशीलता जालक एन्थैल्पी और जलयोजन एन्थैल्पी के बीच के संतुलन पर निर्भर करती है,इसलिए जलयोजन एन्थैल्पी में कमी के कारण समूह में नीचे जाने पर घुलनशीलता घट जाती है।

(N/A) क्षारीय मृदा धातुओं के सामान्य लक्षण निम्नलिखित हैं:
$(i)$ क्षारीय मृदा धातुओं का सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[\text{noble gas}] ns^{2}$ होता है।
$(ii)$ ये धातुएं निकटतम उत्कृष्ट गैस विन्यास प्राप्त करने के लिए दो इलेक्ट्रॉन खो देती हैं। इसलिए,उनकी ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ होती है।
$(iii)$ इन धातुओं की परमाणु और आयनिक त्रिज्या क्षारीय धातुओं की तुलना में छोटी होती है। साथ ही,समूह में नीचे जाने पर,प्रभावी नाभिकीय आवेश घटता है और इससे उनकी परमाणु और आयनिक त्रिज्या में वृद्धि होती है।
$(iv)$ चूंकि क्षारीय मृदा धातुओं का आकार बड़ा होता है,इसलिए उनकी आयनन एन्थैल्पी काफी कम पाई जाती है। हालांकि,उनकी प्रथम आयनन एन्थैल्पी संबंधित समूह $1$ की धातुओं से अधिक होती है।
$(v)$ ये धातुएं दिखने में चमकदार और चांदी जैसी सफेद होती हैं। क्षारीय धातुओं की तुलना में ये अपेक्षाकृत कम नरम होती हैं।
$(vi)$ क्षारीय मृदा धातुओं के परमाणु क्षारीय धातुओं की तुलना में छोटे होते हैं। साथ ही,उनके पास दो संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं जो मजबूत धात्विक बंधन बनाते हैं। ये दो कारक क्षारीय मृदा धातुओं के गलनांक और क्वथनांक को क्षारीय धातुओं की तुलना में उच्च बनाते हैं।
$(vii)$ ये प्रकृति में अत्यधिक विद्युतधनात्मक होती हैं। यह उनकी कम आयनन एन्थैल्पी के कारण है। साथ ही,$Be$ से $Ba$ तक समूह में नीचे जाने पर विद्युतधनात्मक गुण बढ़ता है।
$(viii)$ $Ca, Sr,$ और $Ba$ ज्वाला को विशिष्ट रंग प्रदान करते हैं।
$Ca -$ ईंट जैसा लाल
$Sr -$ गहरा लाल
$Ba -$ सेब जैसा हरा
$Be$ और $Mg$ में,इलेक्ट्रॉन बहुत मजबूती से बंधे होते हैं और उत्तेजित नहीं हो पाते हैं।
इसलिए,ये ज्वाला को कोई रंग प्रदान नहीं करते हैं।
क्षारीय मृदा धातुएं क्षारीय धातुओं की तुलना में कम प्रतिक्रियाशील होती हैं और समूह में नीचे जाने पर उनकी प्रतिक्रियाशीलता बढ़ती है।
क्षारीय मृदा धातुओं के रासायनिक गुण निम्नलिखित हैं:
$(i)$ हवा और पानी के साथ प्रतिक्रिया: $Be$ और $Mg$ हवा और पानी के प्रति लगभग निष्क्रिय होते हैं क्योंकि उनकी सतह पर ऑक्साइड की परत बन जाती है।
$(a)$ चूर्णित $Be$ हवा में जलकर $BeO$ और $Be_{3}N_{2}$ बनाता है।
$(b)$ $Mg$,अधिक विद्युतधनात्मक होने के कारण,हवा में चकाचौंध भरी चमक के साथ जलकर $MgO$ और $Mg_{3}N_{2}$ बनाता है।
$(c)$ $Ca, Sr,$ और $Ba$ हवा के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करके संबंधित ऑक्साइड और नाइट्राइड बनाते हैं।
$(d)$ $Ca, Ba,$ और $Sr$ ठंडे पानी के साथ भी तेजी से प्रतिक्रिया करते हैं।
$(ii)$ क्षारीय मृदा धातुएं उच्च तापमान पर हैलोजन के साथ प्रतिक्रिया करके हैलाइड बनाती हैं।
$M + X_{2} \longrightarrow MX_{2} (X = F, Cl, Br, I)$
$(iii)$ $Be$ को छोड़कर सभी क्षारीय मृदा धातुएं हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्राइड बनाती हैं।
$(iv)$ वे एसिड के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करके लवण बनाती हैं और हाइड्रोजन गैस मुक्त करती हैं।
$M + 2HCl \longrightarrow MCl_{2} + H_{2(g)} \uparrow$
$(v)$ वे मजबूत अपचायक एजेंट हैं। हालांकि,उनकी अपचायक शक्ति क्षारीय धातुओं की तुलना में कम होती है। जैसे-जैसे हम समूह में नीचे जाते हैं,अपचायक शक्ति बढ़ती है।
$(vi)$ क्षारीय धातुओं की तरह,क्षारीय मृदा धातुएं भी तरल अमोनिया में घुलकर गहरे नीले रंग के घोल देती हैं।
$M + (x + y)NH_{3} \longrightarrow [M(NH_{3})_{x}]^{2+} + 2[e(NH_{3})_{y}]^{-}$

(N/A) जब किसी क्षारीय मृदा धातु को गर्म किया जाता है,तो संयोजी इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तर पर उत्तेजित हो जाते हैं।
जब यह उत्तेजित इलेक्ट्रॉन अपनी मूल अवस्था में वापस आता है,तो यह प्रकाश के रूप में ऊर्जा छोड़ता है।
यदि यह ऊर्जा विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के दृश्य क्षेत्र के अनुरूप होती है,तो एक विशिष्ट रंग दिखाई देता है।
$Be$ और $Mg$ में,उनके छोटे आकार और उच्च आयनन एन्थैल्पी के कारण संयोजी इलेक्ट्रॉन नाभिक से बहुत मजबूती से बंधे होते हैं।
इन इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा बहुत अधिक होती है,और वापस लौटते समय मुक्त होने वाली ऊर्जा दृश्य क्षेत्र में नहीं आती है।
इसलिए,$Be$ और $Mg$ ज्वाला को कोई विशिष्ट रंग प्रदान नहीं करते हैं।

(N/A) $(i)$ मैग्नीशियम हवा में चकाचौंध रोशनी के साथ जलकर $MgO$ और $Mg_3N_2$ बनाता है।
$2Mg + O_2 \xrightarrow{\Delta} 2MgO$
$3Mg + N_2 \xrightarrow{\Delta} Mg_3N_2$
$(ii)$ बिना बुझा चूना $(CaO)$ सिलिका $(SiO_2)$ के साथ मिलकर कैल्शियम सिलिकेट (स्लैग) बनाता है।
$CaO + SiO_2 \xrightarrow{\Delta} CaSiO_3$
$(iii)$ जब क्लोरीन बुझे हुए चूने के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह ब्लीचिंग पाउडर बनाता है।
$Ca(OH)_2 + Cl_2 \xrightarrow{\Delta} CaOCl_2 + H_2O$
$(iv)$ कैल्शियम नाइट्रेट को गर्म करने पर,यह विघटित होकर कैल्शियम ऑक्साइड,नाइट्रोजन डाइऑक्साइड और ऑक्सीजन देता है।
$2Ca(NO_3)_2(s) \xrightarrow{\Delta} 2CaO(s) + 4NO_2(g) + O_2(g)$

(N/A) $(i)$ रासायनिक रूप से,चूना पत्थर $CaCO_{3}$ है।
चूना पत्थर का महत्व:
$(a)$ इसका उपयोग चूना और सीमेंट बनाने में किया जाता है।
$(b)$ इसका उपयोग लौह अयस्कों के प्रगलन (smelting) के दौरान फ्लक्स के रूप में किया जाता है।
$(ii)$ रासायनिक रूप से,सीमेंट कैल्शियम सिलिकेट और कैल्शियम एल्युमिनेट का मिश्रण है।
सीमेंट का महत्व:
$(a)$ इसका उपयोग प्लास्टरिंग और पुलों के निर्माण में किया जाता है।
$(b)$ इसका उपयोग कंक्रीट में किया जाता है।
$(iii)$ रासायनिक रूप से,प्लास्टर ऑफ पेरिस $CaSO_{4} \cdot \frac{1}{2}H_{2}O$ है।
प्लास्टर ऑफ पेरिस का महत्व:
$(a)$ इसका उपयोग सर्जिकल पट्टियों में किया जाता है।
$(b)$ इसका उपयोग कास्ट और सांचे (moulds) बनाने के लिए भी किया जाता है।

(A) $(i)$ $BeO$ पानी में लगभग अघुलनशील है क्योंकि $Be^{2+}$ और $O^{2-}$ दोनों छोटे आयन हैं,जिससे उच्च जालक ऊर्जा (lattice energy) उत्पन्न होती है जिसे जलयोजन ऊर्जा (hydration energy) दूर नहीं कर पाती है। $BeSO_4$ घुलनशील है क्योंकि बड़ा $SO_4^{2-}$ आयन जालक ऊर्जा को कम कर देता है।
$(ii)$ $BaO$ घुलनशील है क्योंकि $Ba^{2+}$ और $O^{2-}$ के आकार में बेमेल है,जिसके परिणामस्वरूप जालक ऊर्जा कम होती है। $BaSO_4$ अघुलनशील है क्योंकि $Ba^{2+}$ और $SO_4^{2-}$ दोनों बड़े हैं,जिससे अनुकूल पैकिंग के कारण उच्च जालक ऊर्जा उत्पन्न होती है।
$(iii)$ इथेनॉल में $KI$ की तुलना में $LiI$ अधिक घुलनशील है क्योंकि छोटे $Li^+$ आयन की उच्च ध्रुवण क्षमता (polarising power) के कारण $LiI$ में सहसंयोजक गुण अधिक होता है,जो इसे कार्बनिक विलायक इथेनॉल के साथ अधिक संगत बनाता है।

(D) क्षारीय मृदा धातु कार्बोनेटों की तापीय स्थिरता समूह में नीचे जाने पर धनायन (cation) का आकार बढ़ने के साथ बढ़ती है।
इसका कारण यह है कि बड़ा धनायन बड़े कार्बोनेट ऋणायन (anion) को अधिक प्रभावी ढंग से स्थिर करता है।
दी गई क्षारीय मृदा धातुओं के लिए धनायन के आकार का क्रम $Mg^{2+} < Ca^{2+} < Sr^{2+} < Ba^{2+}$ है।
अतः,तापीय स्थिरता का क्रम $MgCO_3 < CaCO_3 < SrCO_3 < BaCO_3$ है।
इस प्रकार,$BaCO_3$ सबसे अधिक तापीय रूप से स्थिर कार्बोनेट है।

(N/A) समूह-$2$ के तत्वों में बेरिलियम $(Be)$, मैग्नीशियम $(Mg)$, कैल्शियम $(Ca)$, स्ट्रोंटियम $(Sr)$, बेरियम $(Ba)$ और रेडियम $(Ra)$ शामिल हैं। वे आवर्त सारणी में क्षारीय धातुओं के बाद आते हैं।
ये (बेरिलियम को छोड़कर) क्षारीय मृदा धातुओं के रूप में जाने जाते हैं। पहला तत्व, बेरिलियम, बाकी सदस्यों से भिन्न है और एल्युमिनियम के साथ $\text{विकर्ण संबंध}$ (diagonal relationship) दर्शाता है।
क्षारीय मृदा धातुओं के परमाणु और भौतिक गुण ऊपर दी गई तालिका में दिए गए हैं।

क्षारीय मृदा धातुओं की संयोजकता कोश की $s$-कक्षक में दो इलेक्ट्रॉन होते हैं। इनका सामान्य इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Noble \ gas] ns^{2}$ के रूप में दर्शाया जाता है।

तत्व	इलेक्ट्रॉनिक विन्यास
बेरिलियम $(Be)$	$1s^{2} 2s^{2}$
मैग्नीशियम $(Mg)$	$[Ne] 3s^{2}$
कैल्शियम $(Ca)$	$[Ar] 4s^{2}$
स्ट्रोंशियम $(Sr)$	$[Kr] 5s^{2}$
बेरियम $(Ba)$	$[Xe] 6s^{2}$
रेडियम $(Ra)$	$[Rn] 7s^{2}$

(N/A) क्षारीय मृदा धातुओं के परमाणुओं का आकार काफी बड़ा होने के कारण उनकी आयनन एन्थैल्पी कम होती है।
समूह में नीचे जाने पर परमाणु का आकार बढ़ता है,इसलिए आयनन एन्थैल्पी घटती है।
क्षारीय मृदा धातुओं की प्रथम आयनन एन्थैल्पी संबंधित समूह-$1$ की धातुओं की तुलना में अधिक होती है क्योंकि क्षारीय धातुओं की तुलना में इनका आकार छोटा होता है।
यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि क्षारीय मृदा धातुओं की द्वितीय आयनन एन्थैल्पी संबंधित क्षारीय धातुओं की तुलना में कम होती है।

(N/A) क्षारीय मृदा धातु आयनों की जलयोजन एन्थैल्पी समूह में नीचे जाने पर आयनिक आकार में वृद्धि के साथ घटती है। इसका क्रम $Be^{2+} > Mg^{2+} > Ca^{2+} > Sr^{2+} > Ba^{2+}$ है।
क्षारीय मृदा धातु आयनों की जलयोजन एन्थैल्पी उनके छोटे आकार और उच्च आवेश के कारण क्षारीय धातु आयनों की तुलना में अधिक होती है।
परिणामस्वरूप,क्षारीय मृदा धातुओं के यौगिक क्षारीय धातुओं की तुलना में अधिक व्यापक रूप से जलयोजित होते हैं।
उदाहरण के लिए,$MgCl_{2}$ और $CaCl_{2}$,$MgCl_{2} \cdot 6H_{2}O$ और $CaCl_{2} \cdot 6H_{2}O$ के रूप में मौजूद होते हैं,जबकि $NaCl$ और $KCl$ ऐसे हाइड्रेट नहीं बनाते हैं।

(N/A) क्षारीय मृदा धातुओं में $Be, Mg, Ca, Sr, Ba,$ और $Ra$ शामिल हैं। उनके सामान्य लक्षण और प्रवृत्तियाँ इस प्रकार हैं:
$1$. इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: इनका सामान्य संयोजी कोश इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $ns^2$ होता है।
$2$. परमाणु और आयनिक त्रिज्या: समूह में नीचे जाने पर नई कक्षाओं के जुड़ने के कारण परमाणु और आयनिक त्रिज्या बढ़ती है।
$3$. आयनन एन्थैल्पी: इनकी आयनन एन्थैल्पी कम होती है,जो परमाणु आकार बढ़ने के साथ समूह में नीचे जाने पर घटती है।
$4$. जलयोजन एन्थैल्पी: आयनिक आकार बढ़ने के कारण जलयोजन एन्थैल्पी समूह में नीचे जाने पर घटती है। $Be^{2+}$ की जलयोजन एन्थैल्पी सबसे अधिक होती है।
$5$. भौतिक गुण: ये चांदी जैसी सफेद,चमकदार और अपेक्षाकृत नरम होती हैं,हालांकि ये क्षारीय धातुओं से अधिक कठोर होती हैं। ये ज्वाला को विशिष्ट रंग प्रदान करती हैं ($Be$ और $Mg$ को छोड़कर)।
$6$. रासायनिक अभिक्रियाशीलता: ये अत्यधिक अभिक्रियाशील होती हैं,हालांकि क्षारीय धातुओं से कम। समूह में नीचे जाने पर अभिक्रियाशीलता बढ़ती है।
$7$. अपचायक प्रकृति: ये प्रबल अपचायक होती हैं,जिनमें $E^{\circ}$ मान समूह में नीचे जाने पर अधिक ऋणात्मक होते जाते हैं।

(N/A) क्षारीय मृदा धातुएं सामान्यतः चांदी जैसी सफेद,चमकदार और अपेक्षाकृत नरम होती हैं,हालांकि ये क्षारीय धातुओं की तुलना में कठोर होती हैं।
$Be$ और $Mg$ कुछ हद तक मटमैले (greyish) दिखाई देते हैं। अपने छोटे परमाणु आकार के कारण इन धातुओं के गलनांक और क्वथनांक संबंधित क्षारीय धातुओं से अधिक होते हैं।
हालाँकि,यह प्रवृत्ति पूरी तरह से व्यवस्थित नहीं है। अपनी कम आयनन एन्थैल्पी के कारण,ये प्रकृति में अत्यधिक विद्युतधनात्मक (electropositive) होती हैं।
विद्युतधनात्मक गुण समूह में $Be$ से $Ba$ की ओर नीचे जाने पर बढ़ता है। $Ca$,$Sr$ और $Ba$ क्रमशः ज्वाला को ईंट जैसा लाल,गहरा लाल (crimson) और सेब जैसा हरा रंग प्रदान करते हैं।
ज्वाला में,इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा स्तरों में उत्तेजित हो जाते हैं और जब वे वापस मूल अवस्था में आते हैं,तो ऊर्जा दृश्य प्रकाश के रूप में उत्सर्जित होती है।
$Be$ और $Mg$ में इलेक्ट्रॉन ज्वाला द्वारा उत्तेजित होने के लिए बहुत मजबूती से बंधे होते हैं,इसलिए वे कोई रंग प्रदान नहीं करते हैं।
$Ca$,$Sr$ और $Ba$ के लिए ज्वाला परीक्षण गुणात्मक विश्लेषण में उनकी पहचान और फ्लेम फोटोमेट्री द्वारा अनुमान लगाने के लिए उपयोगी है।
क्षारीय धातुओं की तरह,क्षारीय मृदा धातुएं उच्च विद्युत और तापीय चालकता प्रदर्शित करती हैं,जो धातुओं के विशिष्ट लक्षण हैं।

(N/A) $(i)$ वायु और जल के प्रति अभिक्रियाशीलता: बेरिलियम और मैग्नीशियम अपनी सतह पर ऑक्साइड की परत बनने के कारण ऑक्सीजन और जल के प्रति गतिज रूप से निष्क्रिय होते हैं।
हालाँकि,चूर्णित बेरिलियम हवा में जलने पर $BeO$ और $Be_{3}N_{2}$ देता है।
मैग्नीशियम अधिक विद्युतधनात्मक है और हवा में चकाचौंध भरी चमक के साथ जलकर $MgO$ और $Mg_{3}N_{2}$ देता है।
कैल्शियम,स्ट्रोंटियम और बेरियम हवा के साथ आसानी से अभिक्रिया करके ऑक्साइड और नाइट्राइड बनाते हैं। वे ठंडे पानी के साथ भी तेजी से अभिक्रिया करके हाइड्रॉक्साइड बनाते हैं।
$(ii)$ हैलोजन के प्रति अभिक्रियाशीलता: सभी क्षारीय मृदा धातुएं उच्च तापमान पर हैलोजन के साथ मिलकर अपने हैलाइड $(MX_{2})$ बनाती हैं।
$(iii)$ हाइड्रोजन के प्रति अभिक्रियाशीलता: बेरिलियम को छोड़कर सभी तत्व गर्म करने पर हाइड्रोजन के साथ मिलकर अपने हाइड्राइड $(MH_{2})$ बनाते हैं।
$(iv)$ अम्लों के प्रति अभिक्रियाशीलता: क्षारीय मृदा धातुएं अम्लों के साथ आसानी से अभिक्रिया करके डाइहाइड्रोजन गैस मुक्त करती हैं।
$(v)$ अपचायक प्रकृति: क्षार धातुओं की तरह,क्षारीय मृदा धातुएं प्रबल अपचायक होती हैं।
$(vi)$ द्रव अमोनिया में विलयन: क्षार धातुओं की तरह,क्षारीय मृदा धातुएं द्रव अमोनिया में घुलकर गहरे नीले-काले रंग के विलयन बनाती हैं।

(N/A) $(i)$ हवा और पानी के प्रति अभिक्रियाशीलता: $Be$ और $Mg$ अपनी सतह पर ऑक्साइड की परत बनने के कारण ऑक्सीजन और पानी के प्रति निष्क्रिय होते हैं। पाउडर के रूप में $Be$ हवा में जलकर $BeO$ और $Be_{3}N_{2}$ देता है। $Mg$ चमकदार रोशनी के साथ जलकर $MgO$ और $Mg_{3}N_{2}$ देता है। $Ca$,$Sr$,और $Ba$ हवा के साथ अभिक्रिया करके ऑक्साइड और नाइट्राइड बनाते हैं और पानी के साथ अभिक्रिया करके हाइड्रॉक्साइड बनाते हैं।
$(ii)$ डाइहाइड्रोजन के प्रति अभिक्रियाशीलता: $Be$ को छोड़कर सभी तत्व गर्म करने पर $H_{2}$ के साथ जुड़कर हाइड्राइड $(MH_{2})$ बनाते हैं। $BeH_{2}$ इस अभिक्रिया द्वारा तैयार किया जाता है: $2BeCl_{2} + LiAlH_{4} \rightarrow 2BeH_{2} + LiCl + AlCl_{3}$.
$(iii)$ एसिड के प्रति अभिक्रियाशीलता: क्षारीय मृदा धातुएं एसिड के साथ अभिक्रिया करके $H_{2}$ गैस मुक्त करती हैं: $M + 2HCl \rightarrow MCl_{2} + H_{2}$.
$(iv)$ अपचायक प्रकृति: क्षारीय मृदा धातुएं प्रबल अपचायक होती हैं,हालांकि क्षार धातुओं से कम। $Be$ का अपचयन विभव कम ऋणात्मक होता है,लेकिन इसकी अपचायक प्रकृति $Be^{2+}$ की उच्च जलयोजन ऊर्जा और उच्च परमाणुकरण एन्थैल्पी के कारण होती है।
$(v)$ तरल अमोनिया: वे तरल अमोनिया में घुलकर गहरे नीले-काले रंग के घोल बनाते हैं: $M + (x+y)NH_{3} \rightarrow [M(NH_{3})_{x}]^{2+} + 2[e(NH_{3})_{y}]^{-}$.

(N/A) $Beryllium$ का उपयोग मिश्र धातुओं के निर्माण में किया जाता है। $Copper-beryllium$ मिश्र धातुओं का उपयोग उच्च शक्ति वाले स्प्रिंग्स तैयार करने में किया जाता है।
धात्विक $beryllium$ का उपयोग $X$-ray ट्यूब की खिड़कियां बनाने के लिए किया जाता है। $Magnesium$ $aluminium$,$zinc$,$manganese$ और $tin$ के साथ मिश्र धातु बनाता है।
$Magnesium-aluminium$ मिश्र धातुएं द्रव्यमान में हल्की होने के कारण विमान निर्माण में उपयोग की जाती हैं। $Magnesium$ (पाउडर और रिबन) का उपयोग फ्लैश पाउडर और बल्ब,आग लगाने वाले बम और संकेतों में किया जाता है।
पानी में $magnesium$ $hydroxide$ का निलंबन ($milk$ $of$ $magnesia$ कहलाता है) दवा में एंटासिड के रूप में उपयोग किया जाता है। $Magnesium$ $carbonate$ टूथपेस्ट का एक घटक है।
$Calcium$ का उपयोग उन ऑक्साइडों से धातुओं के निष्कर्षण में किया जाता है जिन्हें कार्बन के साथ अपचयित करना कठिन होता है। $Calcium$ और $barium$ धातुएं,उच्च तापमान पर ऑक्सीजन और नाइट्रोजन के साथ अपनी प्रतिक्रियाशीलता के कारण,अक्सर वैक्यूम ट्यूब से हवा निकालने के लिए उपयोग की जाती हैं।
$Radium$ लवणों का उपयोग रेडियोथेरेपी में किया जाता है,उदाहरण के लिए,कैंसर के उपचार में।