ऑक्सीजन के उदाहरणों के साथ धातुओं की प्रतिक्रियाएँ। धातुओं

धातु परमाणुओं की संरचना न केवल सरल पदार्थों - धातुओं के विशिष्ट भौतिक गुणों को निर्धारित करती है, बल्कि उनके सामान्य रासायनिक गुणों को भी निर्धारित करती है।

बड़ी विविधता के साथ, धातुओं की सभी रासायनिक प्रतिक्रियाएं रेडॉक्स होती हैं और केवल दो प्रकार की हो सकती हैं: यौगिक और प्रतिस्थापन। धातुएँ सक्षम हैं रासायनिक प्रतिक्रिएंइलेक्ट्रॉनों का दान करें, अर्थात अपचायक बनें, बनने वाले यौगिकों में केवल सकारात्मक ऑक्सीकरण अवस्था दिखाएं।

में सामान्य रूप से देखेंइसे एक चित्र में व्यक्त किया जा सकता है:
मी 0 - ने → मी + एन,
जहाँ Me - धातु - एक साधारण पदार्थ है, और Me 0 + n - यौगिक में धातु रासायनिक तत्व है।

धातुएँ अपने वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को गैर-धातु परमाणुओं, हाइड्रोजन आयनों, अन्य धातु आयनों को दान करने में सक्षम हैं, और इसलिए गैर-धातुओं - सरल पदार्थ, पानी, एसिड, लवण के साथ प्रतिक्रिया करेंगी। हालाँकि, धातुओं की कम करने की क्षमता अलग-अलग होती है। धातुओं के प्रतिक्रिया उत्पादों की संरचना विभिन्न पदार्थपदार्थों की ऑक्सीकरण क्षमता और उन स्थितियों पर निर्भर करता है जिनके तहत प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है।

पर उच्च तापमानअधिकांश धातुएँ ऑक्सीजन में जलती हैं:

2एमजी + ओ 2 = 2एमजीओ

केवल सोना, चाँदी, प्लैटिनम और कुछ अन्य धातुएँ इन परिस्थितियों में ऑक्सीकरण नहीं करती हैं।

कई धातुएँ बिना गरम किये ही हैलोजन के साथ प्रतिक्रिया करती हैं। उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम पाउडर, जब ब्रोमीन के साथ मिलाया जाता है, प्रज्वलित होता है:

2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3

जब धातुएँ पानी के साथ क्रिया करती हैं, तो कभी-कभी हाइड्रॉक्साइड बनते हैं। सामान्य परिस्थितियों में पानी के साथ बहुत सक्रिय रूप से संपर्क करता है क्षारीय धातु, साथ ही कैल्शियम, स्ट्रोंटियम, बेरियम। इस प्रतिक्रिया की सामान्य योजना इस प्रकार है:

मी + एचओएच → मी(ओएच) एन + एच 2

गर्म होने पर अन्य धातुएँ पानी के साथ प्रतिक्रिया करती हैं: उबलने पर मैग्नीशियम, उबलने पर जल वाष्प में लोहा लाल हो जाता है। इन मामलों में, धातु ऑक्साइड प्राप्त होते हैं।

यदि धातु अम्ल के साथ प्रतिक्रिया करती है, तो यह परिणामी नमक का हिस्सा है। जब कोई धातु अम्ल विलयन के साथ परस्पर क्रिया करती है, तो उस विलयन में मौजूद हाइड्रोजन आयनों द्वारा इसे ऑक्सीकृत किया जा सकता है। संक्षिप्त आयनिक समीकरण को सामान्य रूप में इस प्रकार लिखा जा सकता है:

मी + एनएच + → मी एन + + एच 2

ऐसे ऑक्सीजन युक्त एसिड के आयनों, जैसे कि केंद्रित सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड, में हाइड्रोजन आयनों की तुलना में अधिक मजबूत ऑक्सीकरण गुण होते हैं। इसलिए, वे धातुएँ जो हाइड्रोजन आयनों द्वारा ऑक्सीकृत नहीं हो पाती हैं, जैसे तांबा और चाँदी, इन अम्लों के साथ प्रतिक्रिया करती हैं।

जब धातुएँ लवण के साथ परस्पर क्रिया करती हैं, तो एक प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया होती है: प्रतिस्थापन के परमाणुओं से इलेक्ट्रॉन - अधिक सक्रिय धातु, प्रतिस्थापन के आयनों - कम सक्रिय धातु में चले जाते हैं। फिर नेटवर्क लवण में धातु को धातु से बदल देता है। ये प्रतिक्रियाएँ प्रतिवर्ती नहीं हैं: यदि धातु A, नमक के घोल से धातु B को विस्थापित करता है, तो धातु B, नमक के घोल से धातु A को विस्थापित नहीं करेगा।

रासायनिक गतिविधि के अवरोही क्रम में, धातुओं के उनके लवणों के जलीय घोल से एक दूसरे से विस्थापन की प्रतिक्रियाओं में प्रकट, धातुएं धातुओं के वोल्टेज (गतिविधि) की विद्युत रासायनिक श्रृंखला में स्थित होती हैं:

Li → Rb → K → Ba → Sr → Ca → Na→ Mg → Al → Mn → Zn → Cr → → Fe → Cd→ Co → Ni → Sn → Pb → H → Sb → Bi → Cu → एचजी → एजी → पीडी → पीटी → औ

इस पंक्ति के बाईं ओर स्थित धातुएँ अधिक सक्रिय हैं और नमक के घोल से अपने पीछे आने वाली धातुओं को विस्थापित करने में सक्षम हैं।

हाइड्रोजन को धातुओं के वोल्टेज की विद्युत रासायनिक श्रृंखला में शामिल किया गया है, यह एकमात्र गैर-धातु है जो धातुओं से अलग होती है सामान्य सम्पति- धनावेशित आयन बनाते हैं। इसलिए, हाइड्रोजन कुछ धातुओं को उनके लवणों में प्रतिस्थापित कर देता है और स्वयं एसिड में कई धातुओं द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए:

Zn + 2 HCl = ZnCl 2 + H 2 + Q

हाइड्रोजन तक वोल्टेज की इलेक्ट्रोकेमिकल श्रृंखला में मौजूद धातुएं इसे कई एसिड (हाइड्रोक्लोरिक, सल्फ्यूरिक इत्यादि) के समाधान से विस्थापित करती हैं, और इसका अनुसरण करने वाले सभी, उदाहरण के लिए, तांबे को विस्थापित नहीं करते हैं।

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धातुओं के सामान्य गुण.

नाभिक से कमजोर रूप से बंधे वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति धातुओं के सामान्य रासायनिक गुणों को निर्धारित करती है। रासायनिक प्रतिक्रियाओं में, वे हमेशा एक कम करने वाले एजेंट के रूप में कार्य करते हैं; सरल पदार्थ, धातु कभी दिखाई नहीं देते हैं ऑक्सीकरण गुण.

धातुएँ प्राप्त करना:
- कार्बन (C), कार्बन मोनोऑक्साइड (CO), हाइड्रोजन (H2) या अधिक सक्रिय धातु (Al, Ca, Mg) वाले ऑक्साइड से पुनर्प्राप्ति;
- अधिक सक्रिय धातु के साथ नमक के घोल से पुनर्प्राप्ति;
- धातु यौगिकों के विलयनों या पिघलों का इलेक्ट्रोलिसिस - विद्युत प्रवाह का उपयोग करके सबसे सक्रिय धातुओं (क्षार, क्षारीय पृथ्वी धातु और एल्यूमीनियम) की पुनर्प्राप्ति।

प्रकृति में धातुएँ मुख्यतः यौगिकों के रूप में पाई जाती हैं, केवल कम सक्रिय धातुएँ सरल पदार्थों (देशी धातुओं) के रूप में पाई जाती हैं।

रासायनिक गुणधातु.
1. साधारण पदार्थों, अधातुओं के साथ परस्पर क्रिया:
अधिकांश धातुओं को गैर-धातुओं जैसे हैलोजन, ऑक्सीजन, सल्फर, नाइट्रोजन के साथ ऑक्सीकरण किया जा सकता है। लेकिन इनमें से अधिकांश प्रतिक्रियाओं को शुरू करने के लिए पहले से गरम करने की आवश्यकता होती है। भविष्य में, प्रतिक्रिया रिहाई के साथ आगे बढ़ सकती है एक लंबी संख्यागर्मी, जिससे धातु प्रज्वलित हो जाती है।
कमरे के तापमान पर, प्रतिक्रिया केवल सबसे सक्रिय धातुओं (क्षार और क्षारीय पृथ्वी) और सबसे सक्रिय गैर-धातुओं (हैलोजन, ऑक्सीजन) के बीच संभव है। क्षार धातुएँ (Na, K) ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके पेरोक्साइड और सुपरऑक्साइड (Na2O2, KO2) बनाती हैं।

ए) पानी के साथ धातुओं की परस्पर क्रिया।
कमरे के तापमान पर, क्षारीय और क्षारीय पृथ्वी धातु. प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एक क्षार (घुलनशील आधार) और हाइड्रोजन बनता है: धातु + H2O \u003d Me (OH) + H2
गर्म होने पर, अन्य धातुएँ हाइड्रोजन के बाईं ओर गतिविधि श्रृंखला में खड़े होकर पानी के साथ परस्पर क्रिया करती हैं। मैग्नीशियम उबलते पानी, एल्यूमीनियम के साथ प्रतिक्रिया करता है - एक विशेष सतह उपचार के बाद, परिणामस्वरूप, अघुलनशील आधार बनते हैं - मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड या एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड - और हाइड्रोजन निकलता है। गतिविधि श्रेणी में धातुएं जस्ता (समावेशी) से लेकर सीसा (समावेशी) तक जल वाष्प (यानी 100 सी से ऊपर) के साथ परस्पर क्रिया करती हैं, जबकि संबंधित धातुओं और हाइड्रोजन के ऑक्साइड बनते हैं।
गतिविधि श्रृंखला में हाइड्रोजन के दाईं ओर की धातुएँ पानी के साथ परस्पर क्रिया नहीं करती हैं।
बी) ऑक्साइड के साथ बातचीत:
सक्रिय धातुएँ अन्य धातुओं या गैर-धातुओं के ऑक्साइड के साथ प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया में परस्पर क्रिया करती हैं, जिससे वे सरल पदार्थों में परिवर्तित हो जाते हैं।
ग) एसिड के साथ बातचीत:
गतिविधि श्रृंखला में हाइड्रोजन के बाईं ओर स्थित धातुएँ अम्ल के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रोजन छोड़ती हैं और संबंधित नमक बनाती हैं। सक्रियता श्रृंखला में हाइड्रोजन के दाईं ओर की धातुएँ अम्ल विलयनों के साथ परस्पर क्रिया नहीं करती हैं।
नाइट्रिक और सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के साथ धातुओं की प्रतिक्रियाओं द्वारा एक विशेष स्थान पर कब्जा कर लिया जाता है। उत्कृष्ट धातुओं (सोना, प्लैटिनम) को छोड़कर सभी धातुओं को इन ऑक्सीकरण एसिड द्वारा ऑक्सीकरण किया जा सकता है। इन प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, क्रमशः संबंधित लवण, पानी और नाइट्रोजन या सल्फर की कमी का उत्पाद बनेगा।
घ) क्षार के साथ
वे धातुएँ जो उभयधर्मी यौगिक (एल्यूमीनियम, बेरिलियम, जिंक) बनाती हैं, पिघलने (एलुमिनेट्स, बेरिलेट्स या जिंकेट्स के मध्यम लवण के निर्माण के साथ) या क्षार समाधान (संबंधित जटिल लवण के निर्माण के साथ) के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम होती हैं। सभी अभिक्रियाओं से हाइड्रोजन उत्पन्न होगी।
ई) गतिविधि श्रृंखला में धातु की स्थिति के अनुसार, किसी अन्य अधिक सक्रिय धातु द्वारा उसके नमक के घोल से कम सक्रिय धातु की कमी (विस्थापन) की प्रतिक्रिया संभव है। प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, अधिक सक्रिय और सरल पदार्थ का नमक बनता है - एक कम सक्रिय धातु।

अधातुओं के सामान्य गुण।

धातुओं (22 तत्वों) की तुलना में गैर-धातुएं बहुत कम हैं। हालाँकि, गैर-धातुओं का रसायन उनके परमाणुओं के बाहरी ऊर्जा स्तर के अधिक भरने के कारण बहुत अधिक जटिल है।
गैर-धातुओं के भौतिक गुण अधिक विविध हैं: उनमें गैसीय (फ्लोरीन, क्लोरीन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन), तरल पदार्थ (ब्रोमीन) और ठोस हैं, जो पिघलने बिंदु में एक दूसरे से काफी भिन्न होते हैं। अधिकांश गैर-धातुएँ बिजली का संचालन नहीं करती हैं, लेकिन सिलिकॉन, ग्रेफाइट, जर्मेनियम में अर्धचालक गुण होते हैं।
गैसीय, तरल और कुछ ठोस गैर-धातुओं (आयोडीन) में क्रिस्टल जाली की आणविक संरचना होती है, बाकी गैर-धातुओं में परमाणु क्रिस्टल जाली होती है।
सामान्य परिस्थितियों में फ्लोरीन, क्लोरीन, ब्रोमीन, आयोडीन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और हाइड्रोजन द्विपरमाणुक अणुओं के रूप में मौजूद होते हैं।
कई गैर-धातु तत्व सरल पदार्थों के कई एलोट्रोपिक संशोधन बनाते हैं। तो ऑक्सीजन में दो एलोट्रोपिक संशोधन होते हैं - ऑक्सीजन O2 और ओजोन O3, सल्फर में तीन एलोट्रोपिक संशोधन होते हैं - रोम्बिक, प्लास्टिक और मोनोक्लिनिक सल्फर, फॉस्फोरस में तीन एलोट्रोपिक संशोधन होते हैं - लाल, सफेद और काला फॉस्फोरस, कार्बन - छह एलोट्रोपिक संशोधन - कालिख, ग्रेफाइट, हीरा , कार्बाइन, फुलरीन, ग्राफीन।

धातुओं के विपरीत, जो केवल अपचायक गुणों का प्रदर्शन करती हैं, सरल और जटिल पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया में गैर-धातुएं कम करने वाले एजेंट और ऑक्सीकरण एजेंट दोनों के रूप में कार्य कर सकती हैं। अपनी गतिविधि के अनुसार, गैर-धातुएं इलेक्ट्रोनगेटिविटी की श्रृंखला में एक निश्चित स्थान पर कब्जा कर लेती हैं। फ्लोरीन को सबसे सक्रिय अधातु माना जाता है। यह केवल ऑक्सीकरण गुण प्रदर्शित करता है। सक्रियता की दृष्टि से ऑक्सीजन दूसरे स्थान पर है, नाइट्रोजन तीसरे स्थान पर है, उसके बाद हैलोजन और अन्य अधातुएँ हैं। अधातुओं में हाइड्रोजन की विद्युत ऋणात्मकता सबसे कम होती है।

अधातुओं के रासायनिक गुण।

1. सरल पदार्थों के साथ परस्पर क्रिया:
अधातुएँ धातुओं के साथ परस्पर क्रिया करती हैं। ऐसी प्रतिक्रिया में, धातुएं कम करने वाले एजेंट के रूप में कार्य करती हैं, गैर-धातुएं ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करती हैं। यौगिक की प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, द्विआधारी यौगिक बनते हैं - ऑक्साइड, पेरोक्साइड, नाइट्राइड, हाइड्राइड, ऑक्सीजन मुक्त एसिड के लवण।
एक दूसरे के साथ गैर-धातुओं की प्रतिक्रियाओं में, एक अधिक विद्युत ऋणात्मक गैर-धातु एक ऑक्सीकरण एजेंट के गुणों को प्रदर्शित करता है, एक कम विद्युत ऋणात्मक एक - एक कम करने वाले एजेंट के गुणों को प्रदर्शित करता है। यौगिक अभिक्रिया के फलस्वरूप द्विआधारी यौगिक बनते हैं। यह याद रखना चाहिए कि अधातुएँ अपने यौगिकों में परिवर्तनशील ऑक्सीकरण अवस्थाएँ प्रदर्शित कर सकती हैं।
2. जटिल पदार्थों के साथ परस्पर क्रिया:
क) पानी के साथ:
सामान्य परिस्थितियों में, केवल हैलोजन ही पानी के साथ क्रिया करते हैं।
बी) धातुओं और गैर-धातुओं के ऑक्साइड के साथ:
कई गैर-धातुएं उच्च तापमान पर अन्य गैर-धातुओं के ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया कर सकती हैं, जिससे वे सरल पदार्थों में बदल जाती हैं। इलेक्ट्रोनगेटिविटी श्रृंखला में सल्फर के बाईं ओर गैर-धातुएं भी धातु ऑक्साइड के साथ बातचीत कर सकती हैं, जिससे धातुएं सरल पदार्थों में बदल जाती हैं।
ग) एसिड के साथ:
कुछ गैर-धातुओं को सांद्र सल्फ्यूरिक या नाइट्रिक एसिड के साथ ऑक्सीकरण किया जा सकता है।
घ) क्षार के साथ:
क्षार की क्रिया के तहत, कुछ गैर-धातुएं ऑक्सीकरण एजेंट और कम करने वाले एजेंट दोनों होने के कारण विघटन से गुजर सकती हैं।
उदाहरण के लिए, बिना गर्म किए क्षारीय विलयनों के साथ हैलोजन की प्रतिक्रिया में: Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O या गर्म होने पर: 3Cl2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O।
ई) लवण के साथ:
परस्पर क्रिया करते समय, मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट होने के कारण, वे कम करने वाले गुण प्रदर्शित करते हैं।
हैलोजन (फ्लोरीन को छोड़कर) हाइड्रोहेलिक एसिड के लवण के समाधान के साथ प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करते हैं: एक अधिक सक्रिय हैलोजन नमक के घोल से कम सक्रिय हैलोजन को विस्थापित करता है।

सरल ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ धातुओं की परस्पर क्रिया। धातुओं और पानी का अनुपात, अम्ल, क्षार और लवण के जलीय घोल। ऑक्साइड फिल्म और ऑक्सीकरण उत्पादों की भूमिका। नाइट्रिक और सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के साथ धातुओं की परस्पर क्रिया।

धातुओं में सभी एस-, डी-, एफ-तत्व, साथ ही निचले हिस्से में स्थित पी-तत्व शामिल हैं आवधिक प्रणालीबोरॉन से एस्टैटिन तक खींचे गए विकर्ण से। इन तत्वों के सरल पदार्थों में धात्विक बंधन का एहसास होता है। धातु के परमाणुओं के बाहरी इलेक्ट्रॉन आवरण में 1, 2, या 3 की मात्रा में कुछ इलेक्ट्रॉन होते हैं। धातुएँ विद्युत धनात्मक गुण प्रदर्शित करती हैं और उनकी विद्युत ऋणात्मकता कम होती है, दो से कम।

धातुओं में विशिष्ट विशेषताएं होती हैं। ये ठोस हैं, पानी से भी भारी, धात्विक चमक वाले। धातुओं में उच्च तापीय और विद्युत चालकता होती है। उन्हें विभिन्न बाहरी प्रभावों के प्रभाव में इलेक्ट्रॉनों के उत्सर्जन की विशेषता है: प्रकाश के साथ विकिरण, हीटिंग के दौरान, टूटने के दौरान (एक्सोइलेक्ट्रॉनिक उत्सर्जन)।

धातुओं की मुख्य विशेषता अन्य पदार्थों के परमाणुओं और आयनों को इलेक्ट्रॉन दान करने की उनकी क्षमता है। अधिकांश मामलों में धातुएँ अपचायक कारक होती हैं। और यह उनका विशिष्ट रासायनिक गुण है। धातुओं और विशिष्ट ऑक्सीकरण एजेंटों के अनुपात पर विचार करें, जिसमें सरल पदार्थ शामिल हैं - गैर-धातु, पानी, एसिड। तालिका 1 धातुओं और सरल ऑक्सीकरण एजेंटों के अनुपात पर जानकारी प्रदान करती है।

तालिका नंबर एक

धातुओं और सरल ऑक्सीकरण एजेंटों का अनुपात

सभी धातुएँ फ्लोरीन के साथ अभिक्रिया करती हैं। नमी के अभाव में एल्यूमीनियम, लोहा, निकल, तांबा, जस्ता इसके अपवाद हैं। ये तत्व, जब फ्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, तो शुरू में फ्लोराइड फिल्में बनाते हैं जो धातुओं को आगे की प्रतिक्रिया से बचाते हैं।

उन्हीं परिस्थितियों और कारणों के तहत, क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया में लोहा निष्क्रिय हो जाता है। ऑक्सीजन के संबंध में, सभी नहीं, बल्कि केवल कुछ धातुएँ ऑक्साइड की घनी सुरक्षात्मक फ़िल्में बनाती हैं। फ्लोरीन से नाइट्रोजन (तालिका 1) में जाने पर, ऑक्सीकरण गतिविधि कम हो जाती है और इसलिए धातुओं की बढ़ती संख्या ऑक्सीकरण नहीं होती है। उदाहरण के लिए, केवल लिथियम और क्षारीय पृथ्वी धातुएँ ही नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करती हैं।

धातुओं का पानी और ऑक्सीकरण एजेंटों के जलीय घोल से अनुपात।

में जलीय समाधानकिसी धातु की घटती गतिविधि को उसके मानक रेडॉक्स क्षमता के मूल्य से दर्शाया जाता है। मानक रेडॉक्स क्षमता की पूरी श्रृंखला से, धातु वोल्टेज की एक श्रृंखला को प्रतिष्ठित किया जाता है, जिसे तालिका 2 में दर्शाया गया है।

तालिका 2

पंक्ति तनाव धातुएँ

वोल्टेज की इस श्रृंखला में, अम्लीय (рН=0), तटस्थ (рН=7), क्षारीय (рН=14) मीडिया में हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड की इलेक्ट्रोड क्षमता के मान भी दिए गए हैं। वोल्टेज की एक श्रृंखला में एक विशेष धातु की स्थिति मानक परिस्थितियों में जलीय घोलों में रेडॉक्स इंटरैक्शन की क्षमता को दर्शाती है। धातु आयन ऑक्सीकरण एजेंट हैं और धातुएं कम करने वाले एजेंट हैं। धातु वोल्टेज की श्रृंखला में जितनी दूर स्थित होती है, जलीय घोल में उसके आयन उतने ही मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट होते हैं। धातु पंक्ति की शुरुआत के जितना करीब होगी, कम करने वाला एजेंट उतना ही मजबूत होगा।

धातुएँ नमक के घोल से एक दूसरे को विस्थापित करने में सक्षम होती हैं। इस मामले में प्रतिक्रिया की दिशा वोल्टेज की श्रृंखला में उनकी पारस्परिक स्थिति से निर्धारित होती है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि सक्रिय धातुएँ न केवल पानी से, बल्कि किसी भी जलीय घोल से भी हाइड्रोजन को विस्थापित करती हैं। इसलिए, धातुओं का उनके लवणों के विलयन से पारस्परिक विस्थापन केवल मैग्नीशियम के बाद वोल्टेज की श्रृंखला में स्थित धातुओं के मामले में होता है।

सभी धातुओं को तीन सशर्त समूहों में विभाजित किया गया है, जो निम्नलिखित तालिका में परिलक्षित होता है।

टेबल तीन

धातुओं का सशर्त विभाजन

पानी के साथ परस्पर क्रिया.जल में ऑक्सीकरण एजेंट हाइड्रोजन आयन है। इसलिए, केवल उन्हीं धातुओं को पानी द्वारा ऑक्सीकृत किया जा सकता है, जिनकी मानक इलेक्ट्रोड क्षमता पानी में हाइड्रोजन आयनों की क्षमता से कम है। यह माध्यम के पीएच पर निर्भर करता है और है

φ = -0.059 पीएच।

तटस्थ वातावरण में (рН=7) φ = -0.41 V. पानी के साथ धातुओं की परस्पर क्रिया की प्रकृति तालिका 4 में प्रस्तुत की गई है।

श्रृंखला की शुरुआत से धातुएँ, जिनकी क्षमता -0.41 V से कहीं अधिक नकारात्मक है, पानी से हाइड्रोजन को विस्थापित करती हैं। लेकिन पहले से ही मैग्नीशियम केवल हाइड्रोजन को विस्थापित करता है गर्म पानी. आम तौर पर, मैग्नीशियम और सीसे के बीच स्थित धातुएँ पानी से हाइड्रोजन को विस्थापित नहीं करती हैं। इन धातुओं की सतह पर ऑक्साइड फिल्में बनती हैं, जिनका सुरक्षात्मक प्रभाव होता है।

तालिका 4

तटस्थ माध्यम में धातुओं की जल के साथ अन्योन्यक्रिया

हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ धातुओं की परस्पर क्रिया।

हाइड्रोक्लोरिक एसिड में ऑक्सीकरण एजेंट हाइड्रोजन आयन है। हाइड्रोजन आयन की मानक इलेक्ट्रोड क्षमता शून्य है। इसलिए, सभी सक्रिय धातुओं और मध्यवर्ती गतिविधि की धातुओं को एसिड के साथ प्रतिक्रिया करनी चाहिए। केवल सीसा ही निष्क्रियता प्रदर्शित करता है।

तालिका 5

हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ धातुओं की परस्पर क्रिया

तांबे को अत्यधिक सांद्र हाइड्रोक्लोरिक एसिड में घोला जा सकता है, इस तथ्य के बावजूद कि यह कम सक्रिय धातुओं से संबंधित है।

सल्फ्यूरिक एसिड के साथ धातुओं की परस्पर क्रिया अलग-अलग तरह से होती है और इसकी सांद्रता पर निर्भर करती है।

तनु सल्फ्यूरिक अम्ल के साथ धातुओं की अभिक्रिया।तनु सल्फ्यूरिक एसिड के साथ परस्पर क्रिया हाइड्रोक्लोरिक एसिड की तरह ही की जाती है।

तालिका 6

तनु सल्फ्यूरिक अम्ल के साथ धातुओं की अभिक्रिया

तनु सल्फ्यूरिक अम्ल अपने हाइड्रोजन आयन के साथ ऑक्सीकृत हो जाता है। यह उन धातुओं के साथ क्रिया करता है जिनकी इलेक्ट्रोड क्षमता हाइड्रोजन की तुलना में कम होती है। 80% से कम सांद्रता पर सीसा सल्फ्यूरिक एसिड में नहीं घुलता है, क्योंकि सल्फ्यूरिक एसिड के साथ सीसा की परस्पर क्रिया के दौरान बनने वाला PbSO 4 नमक अघुलनशील होता है और धातु की सतह पर एक सुरक्षात्मक फिल्म बनाता है।

सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के साथ धातुओं की परस्पर क्रिया।

सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड में, +6 ऑक्सीकरण अवस्था में सल्फर ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है। यह सल्फेट आयन SO 4 2- का हिस्सा है। इसलिए, सांद्र अम्ल उन सभी धातुओं का ऑक्सीकरण करता है जिनकी मानक इलेक्ट्रोड क्षमता ऑक्सीकरण एजेंट की तुलना में कम होती है। ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में सल्फेट आयन को शामिल करने वाली इलेक्ट्रोड प्रक्रियाओं में इलेक्ट्रोड क्षमता का उच्चतम मूल्य 0.36 V है। परिणामस्वरूप, कुछ कम सक्रिय धातुएं केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के साथ भी प्रतिक्रिया करती हैं।

मध्यम गतिविधि (अल, फ़े) की धातुओं के लिए, घनी ऑक्साइड फिल्मों के निर्माण के कारण निष्क्रियता होती है। टिन (IV) सल्फेट के निर्माण के साथ टिन को टेट्रावेलेंट अवस्था में ऑक्सीकृत किया जाता है:

एसएन + 4 एच 2 एसओ 4 (संक्षिप्त) = एसएन (एसओ 4) 2 + 2एसओ 2 + 2एच 2 ओ।

तालिका 7

सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड के साथ धातुओं की परस्पर क्रिया

घुलनशील लेड हाइड्रोसल्फेट के निर्माण के साथ सीसा द्विसंयोजी अवस्था में ऑक्सीकृत हो जाता है। पारा गर्म सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड में घुलकर मरकरी (I) और मरकरी (II) सल्फेट बनाता है। सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड को उबालने पर चांदी भी घुल जाती है।

यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि धातु जितनी अधिक सक्रिय होगी, सल्फ्यूरिक एसिड की कमी की डिग्री उतनी ही गहरी होगी। सक्रिय धातुओं के साथ, एसिड मुख्य रूप से हाइड्रोजन सल्फाइड में कम हो जाता है, हालांकि अन्य उत्पाद भी मौजूद होते हैं। उदाहरण के लिए

Zn + 2H 2 SO 4 = ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;

3Zn + 4H 2 SO 4 = 3ZnSO 4 + S↓ + 4H 2 O;

4Zn + 5H 2 SO 4 = 4ZnSO 4 = 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O।

तनु नाइट्रिक एसिड के साथ धातुओं की परस्पर क्रिया।

नाइट्रिक एसिड में, +5 ऑक्सीकरण अवस्था में नाइट्रोजन ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है। ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में तनु एसिड के नाइट्रेट आयन के लिए इलेक्ट्रोड क्षमता का अधिकतम मूल्य 0.96 V है। इतने बड़े मूल्य के कारण, नाइट्रिक एसिड सल्फ्यूरिक एसिड की तुलना में अधिक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है। यह इस तथ्य से स्पष्ट है कि नाइट्रिक एसिड चांदी का ऑक्सीकरण करता है। एसिड जितनी गहराई से कम होता है, धातु उतनी ही अधिक सक्रिय होती है और एसिड उतना ही अधिक पतला होता है।

तालिका 8

तनु नाइट्रिक अम्ल के साथ धातुओं की अभिक्रिया

सांद्र नाइट्रिक एसिड के साथ धातुओं की परस्पर क्रिया।

सांद्रित नाइट्रिक एसिड आमतौर पर नाइट्रोजन डाइऑक्साइड में अपचयित हो जाता है। बातचीत केंद्रित नाइट्रिक एसिडधातुओं के साथ तालिका 9 में प्रस्तुत किया गया है।

कमी में और बिना हिलाए एसिड का उपयोग करने पर, सक्रिय धातुएं इसे नाइट्रोजन में बदल देती हैं, और मध्यम गतिविधि की धातुएं इसे कार्बन मोनोऑक्साइड में बदल देती हैं।

तालिका 9

धातुओं के साथ सांद्र नाइट्रिक अम्ल की अन्योन्यक्रिया

क्षार विलयनों के साथ धातुओं की परस्पर क्रिया।

धातुओं को क्षार द्वारा ऑक्सीकृत नहीं किया जा सकता। यह इस तथ्य के कारण है कि क्षार धातुएँ प्रबल अपचायक होती हैं। इसलिए, उनके आयन सबसे कमजोर ऑक्सीकरण एजेंट हैं और जलीय घोल में ऑक्सीकरण गुण प्रदर्शित नहीं करते हैं। हालाँकि, क्षार की उपस्थिति में, पानी का ऑक्सीकरण प्रभाव उनकी अनुपस्थिति की तुलना में अधिक हद तक प्रकट होता है। इसके कारण, क्षारीय घोल में धातुएँ पानी द्वारा ऑक्सीकृत होकर हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन बनाती हैं। यदि ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड उभयधर्मी यौगिक हैं, तो वे क्षारीय घोल में घुल जाएंगे। परिणामस्वरूप, जो धातुएँ शुद्ध जल में निष्क्रिय होती हैं वे क्षारीय विलयनों के साथ तीव्रता से परस्पर क्रिया करती हैं।

तालिका 10

क्षार विलयनों के साथ धातुओं की परस्पर क्रिया

विघटन प्रक्रिया को दो चरणों के रूप में प्रस्तुत किया जाता है: पानी के साथ धातु का ऑक्सीकरण और हाइड्रॉक्साइड का विघटन:

Zn + 2HOH = Zn (OH) 2 ↓ + H 2;

Zn (OH) 2 ↓ + 2NaOH = Na 2।

धातुएँ सरल पदार्थों के रूप में तत्वों का एक समूह है जिनमें विशिष्ट धात्विक गुण होते हैं, जैसे उच्च तापीय और विद्युत चालकता, प्रतिरोध का सकारात्मक तापमान गुणांक, उच्च लचीलापन, लचीलापन और धात्विक चमक। इस लेख में धातुओं के सभी गुणों को अलग-अलग तालिकाओं के रूप में प्रस्तुत किया जायेगा।

संतुष्ट

धातुओं के गुणों को भौतिक, रासायनिक, यांत्रिक और तकनीकी में विभाजित किया गया है।

धातुओं के भौतिक गुण

भौतिक गुणों में शामिल हैं: रंग, विशिष्ट गुरुत्व, फ्यूज़िबिलिटी, विद्युत चालकता, चुंबकीय गुण, थर्मल चालकता, गर्मी क्षमता, गर्म होने पर विस्तारशीलता।

धातु का विशिष्ट गुरुत्वएक सजातीय धातु पिंड के वजन और धातु के आयतन का अनुपात है, अर्थात। यह किलोग्राम/मीटर 3 या ग्राम/सेमी 3 में घनत्व है।

धातु संकरणीयता- किसी धातु की एक निश्चित तापमान पर पिघलने की क्षमता को गलनांक कहा जाता है।

धातुओं की विद्युत चालकता- यह धातुओं की विद्युत धारा संचालित करने की क्षमता है, यह किसी पिंड या माध्यम का गुण है जो विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में उनमें विद्युत धारा की घटना को निर्धारित करता है। विद्युत चालकता से अभिप्राय प्राथमिक रूप से प्रत्यक्ष धारा (एक स्थिर क्षेत्र के प्रभाव में) संचालित करने की क्षमता से है, जो बाध्य आवेशों (वैकल्पिक ध्रुवीकरण) के दोलनों द्वारा एक वैकल्पिक विद्युत क्षेत्र पर प्रतिक्रिया करने के लिए डाइलेक्ट्रिक्स की क्षमता के विपरीत है जो एक प्रत्यावर्ती धारा बनाता है। .

धातुओं के चुंबकीय गुणइनकी विशेषता है: अवशिष्ट प्रेरण, अवपीड़क बल और चुंबकीय पारगम्यता।

धातुओं की तापीय चालकताअधिक गर्म कणों से कम गर्म कणों में ऊष्मा स्थानांतरित करने की उनकी क्षमता है। किसी धातु की तापीय चालकता ऊष्मा की मात्रा से निर्धारित होती है जो 1 सेमी 2 के क्रॉस सेक्शन और 1 सेमी की लंबाई वाली धातु की छड़ से 1 सेकंड के लिए गुजरती है। 1°C के तापमान अंतर पर।

धातुओं की ताप क्षमता 1 डिग्री तक गर्म करने पर शरीर द्वारा अवशोषित ऊष्मा की मात्रा है। किसी पिंड द्वारा उसके तापमान में अनंत परिवर्तन के साथ अवशोषित ऊष्मा की मात्रा और किसी पदार्थ के इकाई द्रव्यमान (जी, किग्रा) में इस परिवर्तन के अनुपात को विशिष्ट ऊष्मा क्षमता कहा जाता है, किसी पदार्थ के 1 मोल को मोलर (मोलर) कहा जाता है। .

गर्म करने पर धातुओं का विस्तारणीय होना.सभी धातुएँ गरम करने पर फैलती हैं और ठंडी होने पर सिकुड़ती हैं। तापमान में एक डिग्री के परिवर्तन के साथ धातु के प्रारंभिक आकार में वृद्धि या कमी की डिग्री को रैखिक विस्तार के गुणांक द्वारा दर्शाया जाता है।

धातुओं के रासायनिक गुण

रासायनिक के लिए - ऑक्सीकरण क्षमता, घुलनशीलता और संक्षारण प्रतिरोध।

धातु ऑक्सीकरण- यह ऑक्सीजन के साथ धातु के संयोजन की प्रतिक्रिया है, जिसके साथ ऑक्साइड (ऑक्साइड) का निर्माण होता है। यदि हम ऑक्सीकरण क्षमता पर अधिक व्यापक रूप से विचार करें, तो ये ऐसी प्रतिक्रियाएं हैं जिनमें परमाणु इलेक्ट्रॉन खो देते हैं और विभिन्न यौगिक बनते हैं, उदाहरण के लिए, क्लोराइड, सल्फाइड। प्रकृति में धातुएँ मुख्यतः अयस्क के रूप में ऑक्सीकृत अवस्था में होती हैं, इसलिए उनका उत्पादन विभिन्न यौगिकों की अपचयन प्रक्रियाओं पर आधारित होता है।

धातुओं की घुलनशीलता- यह अन्य पदार्थों के साथ सजातीय प्रणाली बनाने की उनकी क्षमता है - ऐसे समाधान जिनमें धातु व्यक्तिगत परमाणुओं, आयनों, अणुओं या कणों के रूप में होती है। धातुएँ सॉल्वैंट्स में घुल जाती हैं, जो मजबूत एसिड और कास्टिक क्षार होते हैं। उद्योग में, सबसे अधिक उपयोग किया जाता है: सल्फ्यूरिक, नाइट्रिक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड, नाइट्रिक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड (एक्वा रेजिया) का मिश्रण, साथ ही क्षार - कास्टिक सोडा और कास्टिक पोटाश।

धातुओं का संक्षारण प्रतिरोधउनकी संक्षारण प्रतिरोध करने की क्षमता है।

धातुओं के यांत्रिक गुण

यांत्रिक के लिए - शक्ति, कठोरता, लोच, चिपचिपापन, प्लास्टिसिटी।

धातु की ताकतइसे बाहरी ताकतों की कार्रवाई का बिना ढहे विरोध करने की क्षमता कहा जाता है।

धातुओं की कठोरताइसे किसी पिंड की दूसरे, अधिक ठोस पिंड के प्रवेश का विरोध करने की क्षमता कहा जाता है।

धातुओं की लोच- बाहरी ताकतों की कार्रवाई की समाप्ति के बाद अपने आकार को बहाल करने के लिए धातु की संपत्ति जो आकार में परिवर्तन (विरूपण) का कारण बनती है।

धातुओं की श्यानता- यह किसी धातु की तेजी से बढ़ती (झटके) बाहरी ताकतों का विरोध करने की क्षमता है। श्यानता भंगुरता का विपरीत गुण है।

धातुओं की प्लास्टिसिटी- यह किसी धातु का गुण है कि वह बाहरी ताकतों के प्रभाव में नष्ट हुए बिना विकृत हो जाता है और ताकतों की समाप्ति के बाद एक नया आकार बनाए रखता है। प्लास्टिसिटी लोच का विपरीत गुण है।

धातुओं के तकनीकी गुण

तकनीकी के लिए - कठोरता, तरलता, लचीलापन, वेल्डेबिलिटी, मशीनेबिलिटी।

धातुओं की कठोरताएक निश्चित गहराई की कठोर परत प्राप्त करने की उनकी क्षमता है।

धातुओं की तरलता- यह तरल अवस्था में धातु का सांचे को भरने और ढलाई में अपने आकार को पुन: उत्पन्न करने का गुण है।

धातुओं की लचीलापन- यह एक तकनीकी संपत्ति है जो विरूपण द्वारा संसाधित होने की उनकी क्षमता को दर्शाती है, उदाहरण के लिए, विनाश के बिना फोर्जिंग, रोलिंग, मुद्रांकन।

धातुओं की वेल्डेबिलिटी- यह वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान एक अभिन्न कनेक्शन बनाने की उनकी संपत्ति है जो निर्मित उत्पाद के डिजाइन और संचालन द्वारा निर्धारित आवश्यकताओं को पूरा करती है।

धातुओं की मशीनीकरण- यह कटिंग टूल से वर्कपीस सामग्री की यांत्रिक कटिंग के कारण ज्यामितीय आकार, आयाम, सतह की गुणवत्ता को बदलने की उनकी क्षमता है। धातुओं की मशीनीकरण क्षमता उनके यांत्रिक गुणों, मुख्य रूप से ताकत और कठोरता पर निर्भर करती है।

धातुओं के परीक्षण के आधुनिक तरीके यांत्रिक परीक्षण, रासायनिक विश्लेषण, वर्णक्रमीय विश्लेषण, मेटलोग्राफिक और एक्स-रे विश्लेषण, तकनीकी नमूने, दोष का पता लगाना हैं। ये परीक्षण धातुओं की प्रकृति, उनकी संरचना, संरचना और गुणों के बारे में एक विचार प्राप्त करने के साथ-साथ तैयार उत्पादों की गुणवत्ता निर्धारित करने का अवसर प्रदान करते हैं।

धातुओं के गुणों की तालिकाएँ

तालिका "धातुओं के गुण: कच्चा लोहा, कच्चा इस्पात, इस्पात"

1. अत्यंत सहनशक्ति
2. उपज शक्ति (या आरपी 0.2);
3. ब्रेक पर नमूने का सापेक्ष बढ़ाव;
4. अंतिम झुकने की ताकत;
5. झुकने की ताकत कास्ट स्टील के नमूने के लिए दी गई है;
6. सभी प्रकार के कच्चे लोहे की थकान सीमा नमूने के द्रव्यमान और क्रॉस सेक्शन पर निर्भर करती है;
7. लोचदार मापांक;
8. ग्रे कास्ट आयरन के लिए, लोचदार मापांक बढ़ते तन्य तनाव के साथ कम हो जाता है और बढ़ते संपीड़न तनाव के साथ लगभग स्थिर रहता है।

तालिका "स्प्रिंग स्टील के गुण"

1. अत्यंत सहनशक्ति,
2. ब्रेक के समय नमूने के क्रॉस सेक्शन में सापेक्ष कमी,
3. अंतिम झुकने की ताकत;
4. एन ⩾ 10 7 पर वैकल्पिक चक्रीय लोडिंग के तहत अंतिम ताकत,
5. 30 डिग्री सेल्सियस पर अधिकतम तनाव और 10 घंटे के लिए बढ़ाव 1 2%; उच्च तापमान के लिए, "भागों को जोड़ने के तरीके" अनुभाग देखें।
6. अनुभाग "भागों को जोड़ने के तरीके" देखें;
7. कड़ी मेहनत वाले स्प्रिंग्स के लिए 480 एन/मिमी 2;
8. कड़ी मेहनत वाले स्प्रिंग्स के लिए लगभग 40% अधिक

तालिका "बॉडी शीट धातुओं के गुण"

तालिका "अलौह धातुओं के गुण"

1. लोच का मापांक, संदर्भ डेटा;
2. अंतिम झुकने की ताकत;
3. सबसे बड़ा मूल्य;
4. व्यक्तिगत नमूनों के लिए

तालिका "प्रकाश मिश्र धातुओं के गुण"

1. अत्यंत सहनशक्ति;
2. प्लास्टिक विरूपण के अनुरूप उपज शक्ति 0.2%;
3. अंतिम झुकने की ताकत;
4. सबसे बड़ा मूल्य;
5. नमूनों और कास्टिंग के लिए शक्ति संकेतक दिए गए हैं;
6. फ्लैट लोडिंग के मामले में झुकने की ताकत के संकेतक दिए गए हैं

तालिका "सरमेट सामग्री (पीएम) 1) सादे बियरिंग्स के लिए"

1. 10/16 ग्राम 10 के असर पर लागू;
2. कार्बन मुख्य रूप से मुक्त ग्रेफाइट के रूप में निहित है;
3. कार्बन केवल मुक्त ग्रेफाइट के रूप में पाया जाता है

तालिका "संरचनात्मक भागों के लिए सेरमेट सामग्री (पीएम) 1 के गुण"

1. डीआईएन 30 910, 1990 संस्करण के अनुसार;

चुंबकीय सामग्री

तालिका "नरम चुंबकीय सामग्री के गुण"

1. डेटा केवल चुंबकीय वलय को संदर्भित करता है।

नरम चुंबकीय धातुएँ

तालिका "चुंबकीय शीट और स्ट्रिप स्टील के गुण"

कन्वर्टर्स और विद्युत रिएक्टरों के लिए सामग्री

डीसी रिले सामग्री

तालिका "डीसी रिले के लिए सामग्री के गुण"

1. सामान्यीकृत मान

नरम चुंबकीय घटकों के लिए धातु-सिरेमिक सामग्री

तालिका "नरम चुंबकीय घटकों के लिए सेरमेट सामग्री के गुण"

धातु (लैटिन मेटलम से - मेरा, मेरा) - उच्च तापीय और विद्युत चालकता, प्रतिरोध के सकारात्मक तापमान गुणांक, उच्च लचीलापन और धातु चमक जैसे विशिष्ट धातु गुणों वाले सरल पदार्थों के रूप में तत्वों का एक समूह।

इस समय खोजे गए 118 रासायनिक तत्वों में से (जिनमें से सभी आधिकारिक तौर पर मान्यता प्राप्त नहीं हैं), धातुओं में शामिल हैं:

• क्षार धातु समूह में 6 तत्व,
• क्षारीय पृथ्वी धातुओं के समूह में 6,
• संक्रमण धातु समूह में 38,
• हल्की धातुओं के समूह में 11,
• अर्धधातुओं के समूह में 7,
• 14 लैंथेनाइड्स + लैंथेनम के समूह में,
• एक्टिनाइड्स के समूह में 14 (सभी तत्वों के भौतिक गुणों का अध्ययन नहीं किया गया है) + एक्टिनियम,
• बेरिलियम और मैग्नीशियम के कुछ समूहों के बाहर।

इस प्रकार, खोजे गए सभी तत्वों में से 96 तत्व धातुओं से संबंधित हो सकते हैं।

खगोल भौतिकी में, "धातु" शब्द का एक अलग अर्थ हो सकता है और यह सभी को संदर्भित करता है रासायनिक तत्वहीलियम से भारी

धातुओं के विशिष्ट गुण

1. धात्विक चमक (न केवल धातुओं के लिए विशेषता: गैर-धातुओं आयोडीन और ग्रेफाइट के रूप में कार्बन में भी यह होती है)
2. अच्छी विद्युत चालकता
3. प्रकाश मशीनिंग की संभावना
4. उच्च घनत्व (आमतौर पर धातुएँ अधातुओं से भारी होती हैं)
5. उच्च गलनांक (अपवाद: पारा, गैलियम और क्षार धातु)
6. महान तापीय चालकता
7. प्रतिक्रियाओं में, वे अक्सर कम करने वाले एजेंट होते हैं।

धातुओं के भौतिक गुण

सभी धातुएँ (पारा और, सशर्त रूप से, फ्रांस को छोड़कर) सामान्य परिस्थितियों में ठोस अवस्था में होती हैं, लेकिन उनकी कठोरता अलग-अलग होती है। मोह पैमाने पर कुछ धातुओं की कठोरता नीचे दी गई है।

गलनांकशुद्ध धातुएँ -39 डिग्री सेल्सियस (पारा) से 3410 डिग्री सेल्सियस (टंगस्टन) तक होती हैं। अधिकांश धातुओं (क्षार को छोड़कर) का गलनांक उच्च होता है, लेकिन कुछ "सामान्य" धातुएँ, जैसे टिन और सीसा, को पारंपरिक बिजली या गैस स्टोव पर पिघलाया जा सकता है।

निर्भर करना घनत्व, धातुओं को प्रकाश (घनत्व 0.53 ÷ 5 ग्राम / सेमी³) और भारी (5 ÷ 22.5 ग्राम / सेमी³) में विभाजित किया गया है। सबसे हल्की धातु लिथियम (घनत्व 0.53 ग्राम/सेमी³) है। वर्तमान में सबसे भारी धातु का नाम बताना असंभव है, क्योंकि ऑस्मियम और इरिडियम - दो सबसे भारी धातुएं - का घनत्व लगभग बराबर है (लगभग 22.6 ग्राम / सेमी³ - सीसे के घनत्व का ठीक दोगुना), और उनकी सटीक गणना करना बेहद मुश्किल है घनत्व: इसके लिए आपको पूरी तरह से साफ धातुओं की आवश्यकता है, क्योंकि कोई भी अशुद्धता उनके घनत्व को कम कर देती है।

अधिकांश धातुएँ प्लास्टिकयानी धातु के तार को मोड़ा जा सकता है और वह टूटेगा नहीं। यह धातु परमाणुओं की परतों के बीच के बंधन को तोड़े बिना उनके विस्थापन के कारण होता है। सबसे ज्यादा प्लास्टिक सोना, चांदी और तांबा हैं। सोने का उपयोग 0.003 मिमी की मोटाई वाली पन्नी बनाने के लिए किया जा सकता है, जिसका उपयोग गिल्डिंग उत्पादों के लिए किया जाता है। हालाँकि, सभी धातुएँ प्लास्टिक नहीं हैं। जिंक या टिन का तार मुड़ने पर टूट जाता है; विरूपण के दौरान मैंगनीज और बिस्मथ बिल्कुल भी नहीं झुकते, बल्कि तुरंत टूट जाते हैं। प्लास्टिसिटी धातु की शुद्धता पर भी निर्भर करती है; इस प्रकार, बहुत शुद्ध क्रोमियम बहुत लचीला होता है, लेकिन मामूली अशुद्धियों से भी दूषित होने पर यह भंगुर और कठोर हो जाता है। कुछ धातुएँ जैसे सोना, चाँदी, सीसा, एल्युमीनियम, ऑस्मियम एक साथ विकसित हो सकती हैं, लेकिन इसमें दशकों लग सकते हैं।

सभी धातुएँ अच्छी हैं विद्युत प्रवाह का संचालन करें;यह उनके क्रिस्टल जालकों में विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत गतिमान गतिशील इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति के कारण होता है। चांदी, तांबा और एल्युमीनियम में सबसे अधिक विद्युत चालकता होती है; इस कारण से, अंतिम दो धातुओं का उपयोग अक्सर तारों के लिए सामग्री के रूप में किया जाता है। सोडियम में बहुत अधिक विद्युत चालकता होती है; प्रायोगिक उपकरणों में, पतली दीवार वाले पाइप के रूप में सोडियम कंडक्टर का उपयोग करने के प्रयास ज्ञात हैं स्टेनलेस स्टील कासोडियम से भरा हुआ. समान प्रतिरोध के साथ सोडियम के कम विशिष्ट गुरुत्व के कारण, सोडियम "तार" तांबे की तुलना में बहुत हल्के होते हैं और एल्यूमीनियम की तुलना में कुछ हद तक हल्के होते हैं।

धातुओं की उच्च तापीय चालकता मुक्त इलेक्ट्रॉनों की गतिशीलता पर भी निर्भर करती है। इसलिए, तापीय चालकता की श्रृंखला विद्युत चालकता की श्रृंखला के समान है और बिजली की तरह गर्मी का सबसे अच्छा संवाहक चांदी है। सोडियम का उपयोग ऊष्मा के अच्छे संवाहक के रूप में भी किया जाता है; उदाहरण के लिए, ऑटोमोबाइल इंजनों की कूलिंग को बेहतर बनाने के लिए उनके वाल्वों में सोडियम का उपयोग व्यापक रूप से जाना जाता है।

रंगअधिकांश धातुएँ लगभग एक जैसी ही होती हैं - नीले रंग की टिंट के साथ हल्के भूरे रंग की। सोना, तांबा और सीज़ियम क्रमशः पीले, लाल और हल्के पीले रंग के होते हैं।

धातुओं के रासायनिक गुण

बाहरी इलेक्ट्रॉनिक स्तर पर, अधिकांश धातुओं में इलेक्ट्रॉनों की एक छोटी संख्या (1-3) होती है, इसलिए अधिकांश प्रतिक्रियाओं में वे कम करने वाले एजेंटों के रूप में कार्य करते हैं (अर्थात, वे अपने इलेक्ट्रॉनों को "छोड़ देते हैं")

सरल पदार्थों के साथ प्रतिक्रियाएँ

• सोना और प्लैटिनम को छोड़कर सभी धातुएँ ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करती हैं। चांदी के साथ प्रतिक्रिया उच्च तापमान पर होती है, लेकिन सिल्वर (II) ऑक्साइड व्यावहारिक रूप से नहीं बनता है, क्योंकि यह थर्मल रूप से अस्थिर है। धातु के आधार पर, आउटपुट ऑक्साइड, पेरोक्साइड, सुपरऑक्साइड हो सकता है:

लिथियम ऑक्साइड

सोडियम पेरोक्साइड

पोटेशियम सुपरऑक्साइड

पेरोक्साइड से ऑक्साइड प्राप्त करने के लिए, पेरोक्साइड को एक धातु के साथ कम किया जाता है:

मध्यम और कम सक्रिय धातुओं के साथ, गर्म होने पर प्रतिक्रिया होती है:

• केवल सबसे सक्रिय धातुएँ नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करती हैं, केवल लिथियम कमरे के तापमान पर बातचीत करता है, जिससे नाइट्राइड बनता है:

गर्म होने पर:

• सोना और प्लैटिनम को छोड़कर सभी धातुएँ सल्फर के साथ प्रतिक्रिया करती हैं:

गर्म करने पर लोहा सल्फर के साथ प्रतिक्रिया करके सल्फाइड बनाता है:

• Be को छोड़कर, केवल सबसे सक्रिय धातुएँ ही हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करती हैं, यानी समूह IA और IIA की धातुएँ। गर्म करने पर अभिक्रियाएँ होती हैं और हाइड्राइड बनते हैं। प्रतिक्रियाओं में, धातु एक कम करने वाले एजेंट के रूप में कार्य करता है, हाइड्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था -1 है:

• केवल सबसे सक्रिय धातुएँ ही कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करती हैं। इस मामले में, एसिटाइलेनाइड्स या मेथेनाइड्स बनते हैं। एसिटाइलाइड्स, पानी के साथ बातचीत करते समय, एसिटिलीन, मेथेनाइड्स - मीथेन देते हैं।