1. Intro: धातु एवं अधातु
Class 10 Science Chapter 3:प्रिय विद्यार्थियों! JPathshala पर आपका स्वागत है। JAC बोर्ड 2026-27 के नए पाठ्यक्रम के अनुसार, आज हम कक्षा 10 विज्ञान का तीसरा अध्याय Metals and Non-metals (धातु एवं अधातु) विस्तार से समझेंगे। हमारे चारों ओर मौजूद तत्व मुख्य रूप से धातु और अधातु में बंटे हुए हैं। चाहे घर के बर्तन हों, बिजली के तार हों या फिर साँस लेने वाली ऑक्सीजन, ये सभी इनके ही उदाहरण हैं। इस पोस्ट में हम Rank Math SEO के मानकों को ध्यान में रखते हुए पूरे अध्याय के महत्वपूर्ण नोट्स, 15 बहुविकल्पीय प्रश्न (MCQs) और परीक्षा के लिए उपयोगी वर्णनात्मक प्रश्न-उत्तर कवर करेंगे।
2. Complete Notes
धातुओं और अधातुओं के भौतिक गुण (Physical Properties)
- धात्विक चमक (Metallic Lustre): शुद्ध रूप में धातुओं की सतह चमकदार होती है (जैसे- सोना, चाँदी)। अधातुओं में चमक नहीं होती (अपवाद: आयोडीन)।
- कठोरता: धातुएं सामान्यतः कठोर होती हैं (अपवाद: सोडियम, पोटैशियम, लिथियम – इन्हें चाकू से काटा जा सकता है)। अधातुएं नरम या गैसीय होती हैं (अपवाद: हीरा, जो सबसे कठोर प्राकृतिक पदार्थ है)।
- आघातवर्ध्यता (Malleability): धातुओं को पीटकर पतली चादर बनाया जा सकता है। सोना और चाँदी सबसे अधिक आघातवर्ध्य हैं।
- तन्यता (Ductility): धातुओं को खींचकर पतले तार बनाए जा सकते हैं। 1 ग्राम सोने से 2 किमी लंबा तार खींचा जा सकता है।
- चालकता (Conductivity): धातुएं ऊष्मा और विद्युत की सुचालक होती हैं (अपवाद: सीसा और मर्करी कुचालक होते हैं)। अधातुएं विद्युत की कुचालक होती हैं (अपवाद: ग्रेफाइट, जो सुचालक है)।
धातुओं के रासायनिक गुण (Chemical Properties)
- ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया: धातुएं ऑक्सीजन के साथ मिलकर धातु ऑक्साइड बनाती हैं (जैसे: 2Cu + O2 → 2CuO)। धातु ऑक्साइड क्षारकीय होते हैं।
- उभयधर्मी ऑक्साइड (Amphoteric Oxides): कुछ धातु ऑक्साइड, जैसे ऐलुमिनियम ऑक्साइड (Al2O3) और जिंक ऑक्साइड (ZnO), अम्लीय तथा क्षारकीय दोनों प्रकार का व्यवहार प्रदर्शित करते हैं।
- जल के साथ अभिक्रिया: सोडियम और पोटैशियम ठंडे जल के साथ तेजी से अभिक्रिया करते हैं। मैग्नीशियम गर्म जल के साथ अभिक्रिया करता है। आयरन (Fe) और ऐलुमिनियम (Al) केवल भाप के साथ अभिक्रिया करते हैं।
सक्रियता श्रेणी (Reactivity Series)
यह धातुओं की उनकी क्रियाशीलता के अवरोही (घटते) क्रम में व्यवस्थित सूची है।
सबसे अधिक क्रियाशील: K (पोटैशियम), Na (सोडियम), Ca (कैल्शियम)
सबसे कम क्रियाशील: Au (सोना), Ag (चाँदी)।
आयनिक यौगिक (Ionic Compounds)
धातु से अधातु में इलेक्ट्रॉन के स्थानांतरण से बने यौगिकों को आयनिक यौगिक या वैद्युत संयोजक यौगिक कहते हैं। जैसे- NaCl (सोडियम क्लोराइड)। इनके गलनांक और क्वथनांक बहुत उच्च होते हैं क्योंकि मजबूत अंतर-आयनिक आकर्षण बल को तोड़ने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
धातुओं की प्राप्ति (Metallurgy)
- खनिज और अयस्क: पृथ्वी की भूपर्पटी में प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले तत्वों को खनिज कहते हैं। जिन खनिजों से धातु को आसानी से और कम खर्च में प्राप्त किया जा सकता है, उन्हें अयस्क (Ores) कहते हैं।
- भर्जन (Roasting): सल्फाइड अयस्क को वायु की उपस्थिति में अधिक ताप पर गर्म करना।
- निस्तापन (Calcination): कार्बोनेट अयस्क को सीमित वायु में अधिक ताप पर गर्म करना।
संक्षारण और सुरक्षा (Corrosion and Prevention)
धातुओं का हवा और नमी के संपर्क में आकर नष्ट होना संक्षारण कहलाता है। लोहे पर जंग लगना संक्षारण का उदाहरण है।
सुरक्षा के उपाय: पेंट करना, तेल या ग्रीस लगाना, और यशदलेपन (Galvanization)– लोहे या इस्पात को जंग से बचाने के लिए उस पर जस्ते (Zinc) की पतली परत चढ़ाना।
3. Multiple Choice Questions (15 MCQs)
Q1. निम्नलिखित में से कौन सी धातु कमरे के ताप पर द्रव अवस्था में पाई जाती है?
Answer: (b) मर्करी (पारा)
Q2. निम्नलिखित में से कौन सी अधातु कमरे के ताप पर द्रव अवस्था में होती है?
Answer: (a) ब्रोमीन
Q3. सबसे अधिक तन्य (Ductile) धातु कौन सी है?
Answer: (c) सोना
Q4. वह कौन सी अधातु है जो विद्युत की सुचालक होती है?
Answer: (b) ग्रेफाइट
Q5. किन धातुओं को चाकू से आसानी से काटा जा सकता है?
Answer: (b) सोडियम और पोटैशियम
Q6. कौन सी धातु सबसे अच्छी ऊष्मा की सुचालक है?
Answer: (c) चाँदी
Q7. ऐलुमिनियम पर मोटी ऑक्साइड की परत बनाने की प्रक्रिया को क्या कहते हैं?
Answer: (b) ऐनोडीकरण
Q8. सक्रियता श्रेणी में सबसे अधिक क्रियाशील धातु कौन सी है?
Answer: (a) पोटैशियम (K)
Q9. सीसा एवं टिन की मिश्रधातु को क्या कहते हैं?
Answer: (c) सोल्डर
Q10. सिनेबार (Cinnabar) किसका अयस्क है?
Answer: (b) मर्करी (Hg)
Q11. लोहे को जंग से बचाने के लिए उस पर जिंक की परत चढ़ाने की विधि क्या कहलाती है?
Answer: (b) यशदलेपन (Galvanization)
Q12. शुद्ध सोना (Pure Gold) कितने कैरेट का होता है?
Answer: (d) 24 कैरेट
Q13. कौन सा अधातु चमकीला होता है?
Answer: (c) आयोडीन
Q14. कार्बोनेट अयस्क को सीमित वायु में अधिक ताप पर गर्म करने की प्रक्रिया क्या कहलाती है?
Answer: (a) निस्तापन (Calcination)
Q15. एक्वा रेजिया (अम्लराज) में सांद्र हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (HCl) और सांद्र नाइट्रिक अम्ल (HNO3) का अनुपात क्या होता है?
Answer: (b) 3:1
4. Questions and Answers (Short & Long)
Q1. आघातवर्ध्यता तथा तन्यता का क्या अर्थ है?
Ans. आघातवर्ध्यता: धातुओं को हथौड़े से पीटकर पतली चादर के रूप में परिवर्तित करने के गुण को आघातवर्ध्यता कहते हैं।
तन्यता: धातुओं को खींचकर पतले तार के रूप में परिवर्तित करने की क्षमता को तन्यता कहते हैं।
तन्यता: धातुओं को खींचकर पतले तार के रूप में परिवर्तित करने की क्षमता को तन्यता कहते हैं।
Q2. सोडियम को केरोसिन में डुबो कर क्यों रखा जाता है?
Ans. सोडियम (Na) बहुत ही क्रियाशील धातु है। यह हवा में मौजूद ऑक्सीजन और नमी के साथ बहुत तेजी से अभिक्रिया करके आग पकड़ लेती है। इस दुर्घटना को रोकने और सोडियम को सुरक्षित रखने के लिए इसे केरोसिन तेल में डुबो कर रखा जाता है, क्योंकि केरोसिन के साथ यह अभिक्रिया नहीं करता।
Q3. उभयधर्मी ऑक्साइड क्या होते हैं? दो उभयधर्मी ऑक्साइडों का उदाहरण दीजिए।
Ans. ऐसे धातु ऑक्साइड जो अम्ल और क्षारक दोनों के साथ अभिक्रिया करके लवण तथा जल प्रदान करते हैं, उभयधर्मी ऑक्साइड (Amphoteric Oxides) कहलाते हैं।
उदाहरण: ऐलुमिनियम ऑक्साइड (Al2O3) और जिंक ऑक्साइड (ZnO)।
उदाहरण: ऐलुमिनियम ऑक्साइड (Al2O3) और जिंक ऑक्साइड (ZnO)।
Q4. लोहे को जंग लगने से बचाने के दो तरीके बताएँ।
Ans. लोहे को जंग से बचाने के दो प्रमुख तरीके हैं:
1) पेंट करना या ग्रीस लगाना: लोहे की सतह पर पेंट या तेल लगाने से उसका संपर्क हवा और नमी से टूट जाता है।
2) यशदलेपन (Galvanization): लोहे की वस्तुओं पर जस्ते (Zinc) की पतली परत चढ़ाना।
1) पेंट करना या ग्रीस लगाना: लोहे की सतह पर पेंट या तेल लगाने से उसका संपर्क हवा और नमी से टूट जाता है।
2) यशदलेपन (Galvanization): लोहे की वस्तुओं पर जस्ते (Zinc) की पतली परत चढ़ाना।
Q5. खनिज और अयस्क में क्या अंतर है?
Ans. खनिज (Minerals): पृथ्वी की भूपर्पटी में प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले तत्वों या यौगिकों को खनिज कहते हैं।
अयस्क (Ores): वे खनिज जिनमें कोई विशेष धातु काफी अधिक मात्रा में होती है और जिसे निकालना लाभकारी एवं आसान होता है, अयस्क कहलाते हैं। (सभी अयस्क खनिज होते हैं, लेकिन सभी खनिज अयस्क नहीं होते।)
अयस्क (Ores): वे खनिज जिनमें कोई विशेष धातु काफी अधिक मात्रा में होती है और जिसे निकालना लाभकारी एवं आसान होता है, अयस्क कहलाते हैं। (सभी अयस्क खनिज होते हैं, लेकिन सभी खनिज अयस्क नहीं होते।)
Q6. भर्जन (Roasting) और निस्तापन (Calcination) में अंतर स्पष्ट करें।
Ans. भर्जन: सल्फाइड अयस्कों को वायु की अधिक उपस्थिति में उच्च ताप पर गर्म करने की प्रक्रिया भर्जन कहलाती है। (जैसे ZnS का ZnO में बदलना)
निस्तापन: कार्बोनेट अयस्कों को सीमित वायु की उपस्थिति में उच्च ताप पर गर्म करने की प्रक्रिया निस्तापन कहलाती है। (जैसे ZnCO3 का ZnO में बदलना)
निस्तापन: कार्बोनेट अयस्कों को सीमित वायु की उपस्थिति में उच्च ताप पर गर्म करने की प्रक्रिया निस्तापन कहलाती है। (जैसे ZnCO3 का ZnO में बदलना)
Q7. आयनिक यौगिकों का गलनांक उच्च क्यों होता है?
Ans. आयनिक यौगिकों का निर्माण धनात्मक और ऋणात्मक आयनों के बीच मजबूत स्थिर-वैद्युत आकर्षण बल (Electrostatic force of attraction) के कारण होता है। इस मजबूत अंतर-आयनिक आकर्षण बल को तोड़ने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा (ऊष्मा) की आवश्यकता होती है। इसलिए इनके गलनांक और क्वथनांक उच्च होते हैं।
Q8. मिश्रधातु (Alloys) क्या है? इसके कुछ उदाहरण दें।
Ans. दो या दो से अधिक धातुओं, या एक धातु और एक अधातु के समांगी मिश्रण को मिश्रधातु कहते हैं। इसे बनाने से धातुओं के गुणों में सुधार होता है (जैसे जंग नहीं लगता)।
उदाहरण: पीतल (तांबा + जिंक), कांसा (तांबा + टिन), सोल्डर (सीसा + टिन) और स्टेनलेस स्टील (लोहा + क्रोमियम + निकल)।
उदाहरण: पीतल (तांबा + जिंक), कांसा (तांबा + टिन), सोल्डर (सीसा + टिन) और स्टेनलेस स्टील (लोहा + क्रोमियम + निकल)।
Q9. प्लैटिनम, सोना एवं चांदी का उपयोग आभूषण बनाने के लिए क्यों किया जाता है?
Ans. प्लैटिनम, सोना एवं चांदी का उपयोग आभूषण बनाने के लिए किया जाता है क्योंकि ये धातुएं अत्यधिक चमकदार, आघातवर्ध्य तथा तन्य होती हैं। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि ये बहुत कम क्रियाशील (Low reactive) होती हैं, जिससे हवा और नमी के कारण ये संक्षारित नहीं होतीं और इनकी चमक लंबे समय तक बनी रहती है।
Q10. ऐनोडीकरण (Anodising) क्या है?
Ans. ऐनोडीकरण ऐलुमिनियम पर एक मोटी ऑक्साइड की परत बनाने की प्रक्रिया है। जब ऐलुमिनियम हवा के संपर्क में आता है, तो उस पर ऐलुमिनियम ऑक्साइड की परत बन जाती है जो उसे संक्षारण से बचाती है। विद्युत अपघटन (Electrolysis) द्वारा इस परत को और मोटा करके ऐलुमिनियम को सुरक्षित और आकर्षक बनाया जाता है।
Q11. एक्वा रेजिया (Aqua Regia) क्या है?
Ans. एक्वा रेजिया (जिसे अम्लराज भी कहते हैं), सांद्र हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (HCl) और सांद्र नाइट्रिक अम्ल (HNO3) का 3:1 के अनुपात में बनाया गया एक ताजा मिश्रण है। यह एक अत्यंत संक्षारक और धुआँ देने वाला द्रव है। यह उन चुनिंदा अभिकर्मकों में से एक है जो सोने (Gold) और प्लैटिनम जैसी अक्रिय धातुओं को भी गला सकता है।
Q12. रासायनिक गुणों के आधार पर धातु एवं अधातु में दो अंतर लिखिए।
Ans. रासायनिक गुणों के आधार पर अंतर:
1) धातुएँ ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके क्षारकीय ऑक्साइड बनाती हैं, जबकि अधातुएँ ऑक्सीजन से अभिक्रिया करके अम्लीय या उदासीन ऑक्साइड बनाती हैं।
2) धातुएँ तनु अम्लों के साथ अभिक्रिया करके हाइड्रोजन गैस विस्थापित करती हैं, जबकि अधातुएँ सामान्यतः तनु अम्लों के साथ अभिक्रिया नहीं करतीं।
1) धातुएँ ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके क्षारकीय ऑक्साइड बनाती हैं, जबकि अधातुएँ ऑक्सीजन से अभिक्रिया करके अम्लीय या उदासीन ऑक्साइड बनाती हैं।
2) धातुएँ तनु अम्लों के साथ अभिक्रिया करके हाइड्रोजन गैस विस्थापित करती हैं, जबकि अधातुएँ सामान्यतः तनु अम्लों के साथ अभिक्रिया नहीं करतीं।