क्षारीय पृथ्वी धातु: गुण, प्रतिक्रियाएं, अनुप्रयोग - रसायन विज्ञान - 2025

क्षारीय पृथ्वी धातुओं उन है कि आवर्त सारणी के समूह 2 को बनाने वाली हैं, और नीचे छवि में बैंगनी स्तंभ में दर्शाया गया है। ऊपर से नीचे तक, वे बेरिलियम, मैग्नीशियम, कैल्शियम, स्ट्रोंटियम, बेरियम और रेडियम हैं। उनके नाम याद रखने की एक उत्कृष्ट महामारी विधि श्री बीकमबगरा के उच्चारण के माध्यम से है।

श्री बेगमबारा के पत्रों को तोड़ते हुए, आपके पास "सीन" स्ट्रोंटियम है। बेरिलियम के लिए "Be" रासायनिक प्रतीक है, "Ca" कैल्शियम के लिए प्रतीक है, "Mg" यह मैग्नीशियम के लिए है, और "Ba" और "Ra" धातुओं बेरियम और रेडियम के अनुरूप हैं, जो प्रकृति का एक तत्व है। रेडियोधर्मी।

शब्द "क्षारीय" इस तथ्य को संदर्भित करता है कि वे धातु हैं जो बहुत बुनियादी ऑक्साइड बनाने में सक्षम हैं; और दूसरी ओर, "स्थलीय" भूमि को संदर्भित करता है, एक नाम जो इसकी कम पानी की घुलनशीलता के कारण दिया गया है। अपनी शुद्ध अवस्था में ये धातुएं इसी तरह की सिल्वर रंगाई पेश करती हैं, जो भूरे या काले ऑक्साइड की परतों से ढकी होती हैं।

क्षारीय पृथ्वी धातुओं की रसायन विज्ञान बहुत समृद्ध है: तथाकथित अकार्बनिक यौगिकों में कई अकार्बनिक यौगिकों में उनकी संरचनात्मक भागीदारी से; ये वे हैं जो कार्बनिक अणुओं के साथ सहसंयोजक या समन्वय बांड द्वारा बातचीत कर रहे हैं।

रासायनिक गुण

शारीरिक रूप से, वे क्षार धातुओं (समूह 1 के) की तुलना में तापमान के लिए कठिन, घने और प्रतिरोधी हैं। यह अंतर उनके परमाणुओं, या उनके इलेक्ट्रॉनिक संरचनाओं में समान है।

जैसा कि वे आवर्त सारणी पर एक ही समूह से संबंधित हैं, उनके सभी पूर्वज रासायनिक गुणों का प्रदर्शन करते हैं जो उन्हें इस तरह से पहचानते हैं।

क्यों? क्योंकि उनकी वैलेंस इलेक्ट्रॉन विन्यास ns ^{2 है}, जिसका अर्थ है कि उनके पास अन्य रासायनिक प्रजातियों के साथ बातचीत करने के लिए दो इलेक्ट्रॉन हैं।

ईओण का चरित्र

अपनी धातु प्रकृति के कारण, वे शिवलिंगों को बनाने के लिए इलेक्ट्रॉनों को खो देते हैं: ²⁺, Mg ²⁺, Ca ²⁺, Sr ²⁺, Ba ²⁺ और Ra ²⁺ ।

इसी तरह से समूह के माध्यम से उतरते समय इसके उदासीन परमाणुओं का आकार बदलता रहता है, इसके समूह भी बड़े होते जाते हैं, Be ²⁺ से Ra ²⁺ तक नीचे जाते हैं ।

उनके इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन के परिणामस्वरूप, ये धातुएं सबसे अधिक इलेक्ट्रोनगेटिव तत्वों के साथ लवण बनाती हैं। कटियन बनाने की यह उच्च प्रवृत्ति क्षारीय पृथ्वी धातुओं का एक और रासायनिक गुण है: वे बहुत विद्युत प्रवाह हैं।

बड़े परमाणु छोटे लोगों की तुलना में अधिक आसानी से प्रतिक्रिया करते हैं; दूसरे शब्दों में, रा सबसे प्रतिक्रियाशील धातु है और सबसे कम प्रतिक्रियाशील है। यह कम आकर्षक बल का उत्पाद है जो तेजी से दूर इलेक्ट्रॉनों पर नाभिक द्वारा उत्सर्जित होता है, अब अन्य परमाणुओं के लिए "भागने" की अधिक संभावना है।

हालांकि, सभी यौगिक प्रकृति में आयनिक नहीं हैं। उदाहरण के लिए, बेरिलियम बहुत छोटा है और एक उच्च चार्ज घनत्व है, जो एक सहसंयोजक बंधन बनाने के लिए पड़ोसी परमाणु के इलेक्ट्रॉन बादल को ध्रुवीकृत करता है।

परिणाम क्या लाता है? बेरिलियम यौगिक मुख्यतः सहसंयोजक और गैर-आयनिक होते हैं, दूसरों के विपरीत, भले ही यह बी ²⁺ कटियन हो ।

धातु लिंक

दो वैलेंस इलेक्ट्रॉन होने से, वे अपने क्रिस्टल में अधिक चार्ज "इलेक्ट्रॉन समुद्र" बना सकते हैं, जो क्षार धातुओं के विपरीत धातु के परमाणुओं को अधिक बारीकी से एकीकृत और समूहित करते हैं।

हालांकि, ये धातु बांड उन्हें मजबूत कठोरता विशेषताओं को देने के लिए पर्याप्त मजबूत नहीं हैं, वे वास्तव में नरम हैं।

इसके अलावा, ये संक्रमण धातुओं की तुलना में कमजोर हैं, जो उनके कम पिघलने और उबलते बिंदुओं में परिलक्षित होता है।

प्रतिक्रियाओं

क्षारीय पृथ्वी धातु बहुत प्रतिक्रियाशील हैं, यही वजह है कि वे प्रकृति में अपने शुद्ध राज्यों में मौजूद नहीं हैं, लेकिन विभिन्न यौगिकों या खनिजों में जुड़े हुए हैं। इन संरचनाओं के पीछे की प्रतिक्रियाओं को इस समूह के सभी सदस्यों के लिए उदारतापूर्वक सारांशित किया जा सकता है

पानी के साथ प्रतिक्रिया

वे संक्षारक हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन गैस का उत्पादन करने के लिए पानी के साथ प्रतिक्रिया करते हैं (बेरिलियम के अपवाद के साथ, इलेक्ट्रॉनों की अपनी जोड़ी की पेशकश में "कठोरता" के कारण)।

M (s) + 2H ₂ O (l) => M (OH) ₂ (aq) + H ₂ (g)

मैग्नीशियम के हाइड्रॉक्साइड्स -Mg (OH) ₂ - और बेरीली -Be (OH) ₂ - पानी में खराब घुलनशील हैं; इसके अलावा, उनमें से दूसरा बहुत बुनियादी नहीं है, क्योंकि बातचीत प्रकृति में सहसंयोजक हैं।

ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया

वे हवा में ऑक्सीजन के साथ संपर्क में आक्साइड या पेरोक्साइड का निर्माण करते हैं। बेरियम, दूसरा सबसे बड़ा धातु परमाणु, पेरोक्साइड (BaO ₂) बनाता है, जो अधिक स्थिर है क्योंकि आयनिक रेडीआई Ba ²⁺ और O ₂ ^2- समान हैं, जो क्रिस्टलीय संरचना को मजबूत करते हैं।

प्रतिक्रिया इस प्रकार है:

2M (s) + O ₂ (g) => 2MO (s)

इसलिए, ऑक्साइड हैं: बीईओ, एमजीओ, सीएओ, सीनो, बाओ और राओ।

हलोजन के साथ प्रतिक्रिया

यह तब होता है जब वे अम्लीय माध्यम में हैलोजेन के साथ अकार्बनिक हलाइड बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं। यह सामान्य रासायनिक सूत्र एमएक्स _{2 है}, और इनमें से हैं: सीएएफ ₂, बीईएक्स ₂, सीन ₂, बीएआई ₂, राय ₂, सीएबीआर ₂, आदि।

अनुप्रयोग

फीरोज़ा

इसकी निष्क्रियता को देखते हुए, बेरिलियम जंग के लिए उच्च प्रतिरोध के साथ एक धातु है, और तांबे या निकल के लिए छोटे अनुपात में जोड़ा जाता है, यह विभिन्न उद्योगों के लिए दिलचस्प यांत्रिक और थर्मल गुणों के साथ मिश्र धातु बनाता है।

इनमें वे हैं जो अस्थिर सॉल्वैंट्स के साथ काम करते हैं, जिसमें उपकरण यांत्रिक झटके के कारण स्पार्क्स का उत्पादन नहीं करना चाहिए। इसी तरह, इसके मिश्र विमान के लिए मिसाइलों और सामग्रियों के निर्माण में उपयोग पाते हैं।

मैगनीशियम

बेरिलियम के विपरीत, मैग्नीशियम पर्यावरण के अनुकूल है और पौधों का एक अनिवार्य हिस्सा है। इस कारण से यह उच्च जैविक महत्व और दवा उद्योग में है। उदाहरण के लिए, दूध मैग्नीशिया नाराज़गी का एक उपाय है और इसमें Mg (OH) ₂ का घोल होता है ।

इसमें औद्योगिक अनुप्रयोग भी हैं, जैसे कि एल्यूमीनियम और जस्ता धातुओं की वेल्डिंग, या स्टील्स और टाइटेनियम के उत्पादन में।

कैल्शियम

इसका एक मुख्य उपयोग सीएओ के कारण है, जो सीमेंट और कंक्रीट को निर्माण के लिए अपने वांछित गुणों को देने के लिए एलुमिनोसिलिकेट्स और कैल्शियम सिलिकेट्स के साथ प्रतिक्रिया करता है। इसी तरह, यह स्टील, कांच और कागज के उत्पादन में एक मौलिक सामग्री है।

दूसरी ओर, CaCO ₃ Solvay प्रक्रिया में भाग लेता है जो Na ₂ CO ₃ का उत्पादन करता है । इसके भाग के लिए, सीएएफ ₂ स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक माप के लिए कोशिकाओं के निर्माण में उपयोग करता है।

अन्य कैल्शियम यौगिकों का उपयोग भोजन, व्यक्तिगत स्वच्छता उत्पादों, या सौंदर्य प्रसाधनों के निर्माण में किया जाता है।

स्ट्रोंटियम

जलते समय, स्ट्रोंटियम एक तीव्र लाल प्रकाश चमकता है, जिसका उपयोग आतिशबाज़ी बनाने और स्पार्कलर बनाने में किया जाता है।

बेरियम

बेरियम यौगिक एक्स-रे को अवशोषित करते हैं, इसलिए BaSO ₄ -which भी अघुलनशील है और विषाक्त Ba ²⁺ को शरीर में मुक्त घूमने ^से रोकता है- पाचन प्रक्रियाओं में परिवर्तन का विश्लेषण और निदान करने के लिए उपयोग किया जाता है।

रेडियो

रेडियम का उपयोग रेडियोधर्मिता के कारण कैंसर के उपचार में किया गया है। इसके कुछ लवणों को घड़ियों को रंगने के लिए इस्तेमाल किया गया था, और बाद में इसे पहनने वालों के लिए जोखिम के कारण इस एप्लिकेशन को प्रतिबंधित कर दिया गया था।

संदर्भ

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