धातुएँ अपनी रासायनिक गतिविधि में बहुत भिन्न होती हैं। किसी धातु की रासायनिक गतिविधि का अनुमान लगभग उसकी स्थिति से लगाया जा सकता है।

सबसे सक्रिय धातुएँ इस पंक्ति की शुरुआत में (बाईं ओर) स्थित हैं, सबसे कम सक्रिय धातुएँ अंत में (दाहिनी ओर) हैं।
के साथ प्रतिक्रियाएं सरल पदार्थ. धातुएँ अधातुओं के साथ क्रिया करके द्विआधारी यौगिक बनाती हैं। विभिन्न धातुओं के लिए प्रतिक्रिया की स्थितियाँ और कभी-कभी उनके उत्पाद बहुत भिन्न होते हैं।
उदाहरण के लिए, क्षार धातुएँ ऑक्सीजन (हवा सहित) के साथ सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करती हैं कमरे का तापमानऑक्साइड और पेरोक्साइड के निर्माण के साथ

4Li + O 2 = 2Li 2 O;
2Na + O 2 = Na 2 O 2

मध्यम सक्रियता वाली धातुएँ गर्म होने पर ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करती हैं। इस मामले में, ऑक्साइड बनते हैं:

2एमजी + ओ 2 = टी 2एमजीओ।

कम सक्रिय धातुएँ (उदाहरण के लिए, सोना, प्लैटिनम) ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करती हैं और इसलिए व्यावहारिक रूप से हवा में अपनी चमक नहीं बदलती हैं।
अधिकांश धातुएँ, जब सल्फर पाउडर के साथ गर्म की जाती हैं, तो संबंधित सल्फाइड बनाती हैं:

जटिल पदार्थों के साथ प्रतिक्रियाएँ। सभी वर्गों के यौगिक धातुओं - ऑक्साइड (पानी सहित), अम्ल, क्षार और लवण के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।
सक्रिय धातुएँ कमरे के तापमान पर पानी के साथ तीव्र प्रतिक्रिया करती हैं:

2Li + 2H 2 O = 2LiOH + H 2;
बा + 2एच 2 ओ = बा(ओएच) 2 + एच 2।

मैग्नीशियम और एल्यूमीनियम जैसी धातुओं की सतह संबंधित ऑक्साइड की घनी फिल्म द्वारा संरक्षित होती है। यह पानी के साथ होने वाली प्रतिक्रिया को रोकता है। हालाँकि, यदि इस फिल्म को हटा दिया जाता है या इसकी अखंडता बाधित हो जाती है, तो ये धातुएँ भी सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया करती हैं। उदाहरण के लिए, पाउडर मैग्नीशियम गर्म पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है:

एमजी + 2एच 2 ओ = 100 डिग्री सेल्सियस एमजी(ओएच) 2 + एच 2।

ऊंचे तापमान पर, कम सक्रिय धातुएं भी पानी के साथ प्रतिक्रिया करती हैं: Zn, Fe, मिल, आदि। इस मामले में, संबंधित ऑक्साइड बनते हैं। उदाहरण के लिए, जब जलवाष्प को गर्म लोहे के बुरादे के ऊपर से गुजारा जाता है, तो निम्नलिखित प्रतिक्रिया होती है:

3Fe + 4H 2 O = t Fe 3 O 4 + 4H 2.

हाइड्रोजन तक गतिविधि श्रृंखला में धातुएँ अम्ल (HNO 3 को छोड़कर) के साथ प्रतिक्रिया करके लवण और हाइड्रोजन बनाती हैं। सक्रिय धातुएँ (K, Na, Ca, Mg) अम्ल विलयन के साथ बहुत हिंसक तरीके से (उच्च गति पर) प्रतिक्रिया करती हैं:

Ca + 2HCl = CaCl 2 + H 2;
2Al + 3H 2 SO 4 = Al 2 (SO 4) 3 + 3H 2.

कम सक्रिय धातुएँ अक्सर अम्लों में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील होती हैं। ऐसा उनकी सतह पर अघुलनशील नमक की फिल्म बनने के कारण होता है। उदाहरण के लिए, सीसा, जो हाइड्रोजन से पहले गतिविधि श्रृंखला में है, इसकी सतह पर अघुलनशील लवण (PbSO 4 और PbCl 2) की एक फिल्म के निर्माण के कारण तनु सल्फ्यूरिक और हाइड्रोक्लोरिक एसिड में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील है।

अगर तुम्हें थोड़ा सा भी याद है स्कूल पाठ्यक्रमभौतिकविदों, तो आप आसानी से याद रख सकते हैं कि सबसे सक्रिय धातु लिथियम है। यह तथ्य तब तक आश्चर्यजनक नहीं है जब तक आप इस मुद्दे को और अधिक विस्तार से समझने की कोशिश न करें। सच है, ऐसी स्थिति की कल्पना करना कठिन है जिसमें आपको ऐसी जानकारी की आवश्यकता होगी, लेकिन निष्क्रिय रुचि के लिए आप प्रयास कर सकते हैं।

उदाहरण के लिए, किसी धातु की गतिविधि क्या है? अन्य रासायनिक तत्वों के साथ जल्दी और पूरी तरह से प्रतिक्रिया करने की क्षमता? शायद। फिर लिथियम, हालांकि यह सबसे सक्रिय धातुओं में से एक होगा, स्पष्ट रूप से चैंपियन नहीं है। लेकिन उस पर बाद में।

लेकिन यदि आप थोड़ा सा स्पष्टीकरण दें, कहें कि "सबसे सक्रिय धातु" नहीं, बल्कि "सबसे विद्युत रासायनिक रूप से सक्रिय धातु", तो लिथियम अपना पहला स्थान ले लेगा।

लिथियम

ग्रीक से अनुवादित, "लिथियम" का अर्थ है "पत्थर"। लेकिन यह आश्चर्य की बात नहीं है, क्योंकि स्वीडिश रसायनज्ञ अर्फवेडसन ने इसे पत्थर में, खनिज पेटालाइट में खोजा था, जिसमें अन्य चीजों के अलावा, यह धातु भी शामिल थी।

उसी क्षण से उनका अध्ययन प्रारम्भ हो गया। और काम करने के लिए कुछ है. उदाहरण के लिए, इसका घनत्व एल्युमीनियम से कई गुना कम है। बेशक, वह पानी में डूब जाएगा, लेकिन मिट्टी के तेल में वह आत्मविश्वास से तैर जाएगा।

सामान्य परिस्थितियों में, लिथियम एक नरम, चांदी जैसी धातु है। बेकेटोव श्रृंखला (इलेक्ट्रोकेमिकल गतिविधि की एक श्रृंखला) में, लिथियम अन्य सभी क्षार धातुओं से भी आगे, एक सम्मानजनक प्रथम स्थान पर है। इसका मतलब यह है कि रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान यह यौगिकों में खाली जगह लेकर अन्य धातुओं को विस्थापित कर देगा। यही इसके अन्य सभी गुणों को निर्धारित करता है।

उदाहरण के लिए, यह मानव शरीर के सामान्य कामकाज के लिए नितांत आवश्यक है, भले ही छोटी खुराक में। बढ़ी हुई एकाग्रता विषाक्तता का कारण बन सकती है, कम एकाग्रता मानसिक अस्थिरता का कारण बन सकती है।

दिलचस्प बात यह है कि प्रसिद्ध पेय 7अप में लिथियम होता था और इसे हैंगओवर के इलाज के रूप में रखा गया था। शायद इससे सचमुच मदद मिली.

सीज़ियम

लेकिन अगर हम केवल "सक्रिय धातु" को छोड़कर, "इलेक्ट्रोकेमिकल रूप से" जुनूनी स्पष्टीकरण से छुटकारा पा लेते हैं, तो सीज़ियम को विजेता कहा जा सकता है।

जैसा कि आप जानते हैं, आवर्त सारणी में पदार्थों की सक्रियता दाएँ से बाएँ और ऊपर से नीचे बढ़ती है। तथ्य यह है कि जो पदार्थ पहले समूह (प्रथम स्तंभ) में हैं, उनमें एक अकेला इलेक्ट्रॉन बाहरी परत पर घूमता है। एक परमाणु के लिए इससे छुटकारा पाना आसान है, जो लगभग किसी भी प्रतिक्रिया में होता है। यदि उनमें से दो होते, दूसरे समूह के तत्वों की तरह, तो इसमें अधिक समय लगता, तीन - और भी अधिक, इत्यादि।

लेकिन पहले समूह में भी पदार्थ समान रूप से सक्रिय नहीं हैं। पदार्थ जितना ही निम्न हो, उतना बड़ा व्यासइसका परमाणु, और नाभिक से जितना दूर यह एकल मुक्त इलेक्ट्रॉन घूमता है। इसका मतलब यह है कि नाभिक के आकर्षण का उस पर कमजोर प्रभाव पड़ता है और उसका टूटना आसान हो जाता है। सीज़ियम इन सभी शर्तों को पूरा करता है।

यह धातु स्पेक्ट्रोस्कोप का उपयोग करके खोजी जाने वाली पहली धातु थी। वैज्ञानिकों ने एक उपचारात्मक झरने से खनिज पानी की संरचना की जांच की और स्पेक्ट्रोस्कोप पर एक चमकदार नीली पट्टी देखी, जो पहले से अज्ञात तत्व के अनुरूप थी। इसी के कारण इसका नाम सीज़ियम पड़ा। इसका रूसी में अनुवाद "आसमानी नीला" के रूप में किया जा सकता है।

महत्वपूर्ण मात्रा में खनन की जा सकने वाली सभी शुद्ध धातुओं में से, सीज़ियम में सबसे अधिक रासायनिक प्रतिक्रिया होती है, साथ ही कई अन्य धातुओं में भी दिलचस्प गुण. उदाहरण के लिए, यह मानव हाथों में पिघल सकता है। लेकिन ऐसा करने के लिए, इसे शुद्ध आर्गन से भरे एक सीलबंद ग्लास कैप्सूल में रखा जाना चाहिए, क्योंकि अन्यथा यह हवा के संपर्क में आने पर आसानी से जल जाएगा। इस धातु ने विभिन्न क्षेत्रों में अपना आवेदन पाया है: चिकित्सा से लेकर प्रकाशिकी तक।

फ्रांस

और यदि हम सीज़ियम पर नहीं रुकते हैं और उससे भी नीचे जाते हैं, तो हम फ्रैन्शियम पर समाप्त हो जाएंगे। यह सीज़ियम के सभी गुणों और विशेषताओं को बरकरार रखता है, लेकिन उन्हें गुणात्मक रूप से नए स्तर पर ले जाता है, क्योंकि इसमें और भी अधिक इलेक्ट्रॉन कक्षाएँ हैं, जिसका अर्थ है कि वही अकेला इलेक्ट्रॉन केंद्र से और भी दूर है।

लंबे समय तक इसकी सैद्धांतिक रूप से भविष्यवाणी की गई थी और यहां तक ​​कि इसका वर्णन भी किया गया था, लेकिन इसे ढूंढना या ढूंढना संभव नहीं था, जो आश्चर्य की बात भी नहीं है, क्योंकि प्रकृति में यह बहुत कम मात्रा में पाया जाता है (कम - केवल एस्टैटिन)। और यदि प्राप्त भी हो जाए, तो अपनी उच्च रेडियोधर्मिता और तेज़ अर्ध-जीवन के कारण, यह अत्यंत अस्थिर रहता है।

दिलचस्प बात यह है कि मध्ययुगीन कीमियागरों का सपना फ्रांस में सच हुआ, लेकिन इसका उलटा ही हुआ। उन्होंने अन्य पदार्थों से सोना प्राप्त करने का सपना देखा था, लेकिन यहां वे सोने का उपयोग करते हैं, जो इलेक्ट्रॉनों के साथ बमबारी के बाद फ्रांसियम में बदल जाता है। लेकिन फिर भी, इसे नगण्य रूप से कम मात्रा में प्राप्त किया जा सकता है, सावधानीपूर्वक अध्ययन के लिए भी अपर्याप्त।

इस प्रकार, यह फ्रांसियम है जो अन्य सभी धातुओं से कहीं आगे, सबसे अधिक सक्रिय रहता है। केवल सीज़ियम ही इसका मुकाबला कर सकता है, और तब भी, केवल अधिक महत्वपूर्ण मात्रा के कारण। यहां तक ​​कि सबसे सक्रिय अधातु, फ्लोरीन भी इससे काफी हीन है।

कमरे के तापमान (20 डिग्री सेल्सियस) पर, पारा को छोड़कर सभी धातुएं ठोस अवस्था में होती हैं और अच्छी तरह से गर्मी का संचालन करती हैं। काटने पर धातुएँ चमकती हैं और कुछ, जैसे लोहा और निकल, में चुंबकीय गुण होते हैं। कई धातुएँ लचीली होती हैं - उन्हें तार में बनाया जा सकता है - और जाली बनाई जा सकती है - उन्हें आसानी से अन्य आकार दिया जा सकता है।

उत्कृष्ट धातुएँ

उत्कृष्ट धातुओं में भूपर्पटीमें पाया शुद्ध फ़ॉर्म, और यौगिकों के भाग के रूप में नहीं। इनमें तांबा, चांदी, सोना और प्लैटिनम शामिल हैं। वे रासायनिक रूप से निष्क्रिय हैं और उन्हें दूसरों के साथ बातचीत करने में कठिनाई होती है। तांबा एक उत्कृष्ट धातु है। सोना सबसे अक्रिय तत्वों में से एक है। अपनी जड़ता के कारण, उत्कृष्ट धातुएँ संक्षारण के अधीन नहीं होती हैं, यही कारण है कि उनसे गहने और सिक्के बनाए जाते हैं। सोना इतना निष्क्रिय है कि प्राचीन सोने की वस्तुएँ आज भी चमकती हैं।

क्षारीय धातु

आवर्त सारणी में समूह 1 में 6 अति सक्रिय धातुएँ शामिल हैं। सोडियम और पोटेशियम. वे अपेक्षाकृत कम तापमान (पोटेशियम का पिघलने बिंदु 64 डिग्री सेल्सियस) पर पिघलते हैं और इतने नरम होते हैं कि उन्हें चाकू से काटा जा सकता है। जब ये धातुएँ पानी के साथ प्रतिक्रिया करती हैं, तो वे एक क्षारीय घोल बनाती हैं और इसलिए उन्हें क्षारीय कहा जाता है। पोटेशियम पानी के साथ तीव्र प्रतिक्रिया करता है। उसी समय, यह निकलता है, जो बकाइन लौ के साथ जलता है।

क्षारीय पृथ्वी धातु

समूह 2 (मैग्नीशियम और कैल्शियम सहित) बनाने वाली छह धातुओं को क्षारीय पृथ्वी धातु कहा जाता है। ये धातुएँ कई खनिजों में पाई जाती हैं। इस प्रकार, कैल्साइट में कैल्शियम पाया जाता है, जिसकी नसें चूना पत्थर और चाक में पाई जा सकती हैं। क्षारीय पृथ्वी धातुएँ क्षार धातुओं की तुलना में कम प्रतिक्रियाशील होती हैं, वे कठोर होती हैं और उच्च तापमान पर पिघल जाती हैं। कैल्शियम सीपियों, हड्डियों और स्पंज में पाया जाता है। मैग्नीशियम क्लोरोफिल का हिस्सा है, जो प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक हरा रंगद्रव्य है।

तीसरे और चौथे समूह की धातुएँ

इन समूहों में सात धातुएँ आवर्त सारणी पर संक्रमण धातुओं के दाईं ओर स्थित हैं। एल्युमीनियम सबसे कम सघन धातुओं में से एक है, जो इसे हल्का बनाता है। लेकिन सीसा बहुत घना होता है; इसका उपयोग एक्स-रे से बचाने वाली स्क्रीन बनाने के लिए किया जाता है। ये सभी धातुएँ काफी नरम होती हैं और अपेक्षाकृत कम तापमान पर पिघल जाती हैं। उनमें से कई का उपयोग मिश्रधातुओं में किया जाता है - विशिष्ट उद्देश्यों के लिए बनाए गए धातुओं के मिश्रण। साइकिलें और हवाई जहाज एल्यूमीनियम मिश्र धातु से बने होते हैं।

संक्रमण धातुओं

संक्रमण धातुओं में विशिष्ट धात्विक गुण होते हैं। वे मजबूत, कठोर, चमकदार होते हैं और उच्च तापमान पर पिघल जाते हैं। वे क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं की तुलना में कम सक्रिय हैं। इनमें लोहा, सोना, चांदी, क्रोमियम, निकल, तांबा शामिल हैं। वे सभी लचीले हैं और उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं - शुद्ध रूप में और मिश्र धातु दोनों के रूप में। कार का लगभग 77% वजन धातुओं से बना है, मुख्य रूप से स्टील, यानी। लोहे और कार्बन का एक मिश्र धातु (लेख "" देखें)। व्हील हब क्रोम-प्लेटेड स्टील से बने होते हैं - चमक और जंग से सुरक्षा के लिए। मशीन की बॉडी शीट स्टील से बनी है। टक्कर की स्थिति में स्टील बंपर कार की सुरक्षा करते हैं।

गतिविधि शृंखला

गतिविधि श्रृंखला में धातु की स्थिति दर्शाती है कि धातु कितनी तत्परता से प्रतिक्रिया करती है। कोई धातु जितनी अधिक सक्रिय होती है, उतनी ही आसानी से वह कम सक्रिय धातुओं से ऑक्सीजन दूर ले जाती है। सक्रिय धातुओं को यौगिकों से अलग करना मुश्किल होता है, जबकि कम सक्रिय धातुएँ शुद्ध रूप में पाई जाती हैं। पोटैशियम और सोडियम को मिट्टी के तेल में संग्रहित किया जाता है, क्योंकि वे पानी और हवा के साथ तुरंत प्रतिक्रिया करते हैं। तांबा सबसे कम सक्रिय और सस्ती धातु है। इसका उपयोग पाइपों, टैंकों के उत्पादन में किया जाता है गर्म पानीऔर बिजली के तार.

धातुएँ और ज्वाला

कुछ धातुएँ, जब आग के पास लाई जाती हैं, तो लौ को एक निश्चित रंग दे देती हैं। लौ के रंग से, आप कनेक्शन में किसी विशेष धातु की उपस्थिति निर्धारित कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, पदार्थ का एक दाना निष्क्रिय प्लैटिनम से बने तार के अंत में लौ में रखा जाता है। सोडियम यौगिक आग की लपटों को रंग देते हैं पीला, तांबे के यौगिक - नीले-हरे रंग में, कैल्शियम यौगिक - लाल रंग में, और पोटेशियम - बकाइन में। आतिशबाजी शामिल है विभिन्न धातुएँआग की लपटों से संवाद करना विभिन्न शेड्स. बेरियम देता है हरा रंग, स्ट्रोंटियम लाल है, सोडियम पीला है, और तांबा नीला-हरा है।

जंग

संक्षारण है रासायनिक प्रतिक्रिया, जो तब होता है जब धातु हवा या पानी के संपर्क में आती है। धातु हवा में ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करती है और इसकी सतह पर ऑक्साइड बनता है। धातु अपनी चमक खो देती है और परतदार हो जाती है। अत्यधिक प्रतिक्रियाशील धातुएँ कम प्रतिक्रियाशील धातुओं की तुलना में तेजी से संक्षारित होती हैं। शूरवीरों ने स्टील के कवच को जंग लगने से बचाने के लिए तेल या मोम से चिकना किया (स्टील में बहुत सारा लोहा होता है)। जंग से बचाने के लिए स्टील बॉडीकार को पेंट की कई परतों से ढका गया है। कुछ धातुएँ (उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम) एक घने ऑक्साइड फिल्म से लेपित होती हैं जो उनकी रक्षा करती है। जब लोहा संक्षारित होता है, तो यह एक ढीली ऑक्साइड फिल्म बनाता है, जो पानी के साथ प्रतिक्रिया करने पर जंग पैदा करता है। जंग की परत आसानी से उखड़ जाती है और संक्षारण प्रक्रिया अधिक गहराई तक फैलती है। स्टील को जंग से बचाने के लिए डिब्बेटिन की परत से लेपित - एक कम सक्रिय धातु। पुल जैसी बड़ी संरचनाओं को पेंट द्वारा जंग से बचाया जाता है। मशीनों के चलने वाले हिस्से, जैसे साइकिल की चेन, जंग से बचाने के लिए तेल से चिकनाई करें।

स्टील पर जस्ते की परत चढ़ाकर उसे संक्षारण से बचाने की विधि गैल्वनीकरण कहलाती है। जिंक स्टील की तुलना में अधिक सक्रिय है, इसलिए यह इससे ऑक्सीजन "खींचता" है। भले ही जस्ता परत खरोंच हो, हवा में ऑक्सीजन लोहे की तुलना में जस्ता के साथ तेजी से प्रतिक्रिया करेगी। जहाजों को जंग से बचाने के लिए उनके पतवारों पर जस्ता या मैग्नीशियम के ब्लॉक लगाए जाते हैं, जो खुद तो जंग खा जाते हैं, लेकिन जहाज की रक्षा करते हैं। के लिए अतिरिक्त सुरक्षाजंग को रोकने के लिए, कार बॉडी की स्टील शीट को पेंटिंग से पहले साफ-सुथरा गैल्वनाइज किया जाता है। साथ अंदरवे कभी-कभी प्लास्टिक से ढके होते हैं।

धातुओं की खोज कैसे हुई

लोगों ने संभवतः संयोग से धातु प्राप्त करना सीख लिया, जब भट्टियों में गर्म करने पर खनिजों से धातुएं निकलने लगीं लकड़ी का कोयला. कमी प्रतिक्रिया के दौरान यौगिक से शुद्ध धातु निकलती है। क्रिया ऐसी प्रतिक्रियाओं पर आधारित होती है ब्लास्ट फर्नेस. लगभग 4000 ई.पू सुमेरियों (लेख "" में और अधिक जानकारी प्राप्त करें) ने सोने, चांदी और तांबे के हेलमेट और खंजर बनाए। सबसे पहले लोगों ने तांबा, सोना और चांदी को संसाधित करना सीखा, अर्थात्। उत्कृष्ट धातुएँ क्योंकि वे अपने शुद्ध रूप में पाई जाती हैं। लगभग 3500 ई.पू सुमेरियों ने कांस्य बनाना सीखा - तांबे और टिन का एक मिश्र धातु। कांस्य उत्कृष्ट धातुओं से अधिक मजबूत होता है। लोहे की खोज बाद में हुई, क्योंकि इसके यौगिकों से इसे निकालने के लिए बहुत आवश्यकता होती है उच्च तापमान. दाईं ओर की तस्वीर में एक कांस्य कुल्हाड़ी (500 ईसा पूर्व) और एक सुमेरियन कांस्य कटोरा दिखाया गया है।

1735 से पहले, लोग केवल कुछ ही धातुओं को जानते थे: तांबा, चांदी, सोना, लोहा, पारा, टिन, जस्ता, बिस्मथ, सुरमा और सीसा। एल्युमीनियम की खोज 1825 में हुई थी। आज, वैज्ञानिकों ने विकिरण द्वारा कई नई धातुओं का संश्लेषण किया है परमाणु भट्टीयूरेनियम न्यूट्रॉन और अन्य प्राथमिक कण. ये तत्व अस्थिर होते हैं और बहुत जल्दी क्षय हो जाते हैं।

जो धातुएँ आसानी से प्रतिक्रिया करती हैं उन्हें सक्रिय धातुएँ कहा जाता है। इनमें क्षार, क्षारीय पृथ्वी धातु और एल्यूमीनियम शामिल हैं।

आवर्त सारणी में स्थिति

आवर्त सारणी में बाएँ से दाएँ जाने पर तत्वों के धात्विक गुण घटते हैं। इसलिए, समूह I और II के तत्व सबसे अधिक सक्रिय माने जाते हैं।

चावल। 1. आवर्त सारणी में सक्रिय धातुएँ।

सभी धातुएँ अपचायक हैं और बाहरी ऊर्जा स्तर पर आसानी से इलेक्ट्रॉनों से अलग हो जाती हैं। सक्रिय धातुओं में केवल एक या दो वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं। जिसमें धात्विक गुणऊर्जा स्तरों की बढ़ती संख्या के साथ ऊपर से नीचे तक तीव्र होता है, क्योंकि एक इलेक्ट्रॉन किसी परमाणु के नाभिक से जितना दूर होता है, उसके लिए अलग होना उतना ही आसान होता है।

क्षार धातुएँ सर्वाधिक सक्रिय मानी जाती हैं:

• लिथियम;
• सोडियम;
• पोटैशियम;
• रुबिडियम;
• सीज़ियम;
• फ़्रेंच

क्षारीय पृथ्वी धातुओं में शामिल हैं:

• बेरिलियम;
• मैग्नीशियम;
• कैल्शियम;
• स्ट्रोंटियम;
• बेरियम;
• रेडियम.

किसी धातु की गतिविधि की डिग्री धातु वोल्टेज की विद्युत रासायनिक श्रृंखला द्वारा निर्धारित की जा सकती है। कोई तत्व हाइड्रोजन के जितना बाईं ओर स्थित होता है, वह उतना ही अधिक सक्रिय होता है। हाइड्रोजन के दाईं ओर की धातुएँ निष्क्रिय हैं और केवल सांद्र अम्लों के साथ प्रतिक्रिया कर सकती हैं।

चावल। 2. धातुओं के वोल्टेज की विद्युतरासायनिक श्रृंखला।

रसायन विज्ञान में सक्रिय धातुओं की सूची में एल्यूमीनियम भी शामिल है, जो समूह III में और हाइड्रोजन के बाईं ओर स्थित है। हालाँकि, एल्यूमीनियम सक्रिय और मध्यवर्ती रूप से सक्रिय धातुओं की सीमा पर है और सामान्य परिस्थितियों में कुछ पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।

गुण

सक्रिय धातुएँ नरम होती हैं (चाकू से काटी जा सकती हैं), हल्की होती हैं और इनका गलनांक कम होता है।

बुनियादी रासायनिक गुणधातुओं को तालिका में प्रस्तुत किया गया है।

सक्रिय धातुएँ आसानी से प्रतिक्रिया करती हैं, इसलिए प्रकृति में वे केवल मिश्रण - खनिजों, चट्टानों में पाए जाते हैं।

चावल। 3. खनिज एवं शुद्ध धातुएँ।

हमने क्या सीखा?

सक्रिय धातुओं में समूह I और II के तत्व शामिल हैं - क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातु, साथ ही एल्यूमीनियम। उनकी गतिविधि परमाणु की संरचना से निर्धारित होती है - कुछ इलेक्ट्रॉन बाहरी ऊर्जा स्तर से आसानी से अलग हो जाते हैं। ये नरम प्रकाश धातुएं हैं जो सरल और जटिल पदार्थों के साथ तेजी से प्रतिक्रिया करती हैं, जिससे ऑक्साइड, हाइड्रॉक्साइड और लवण बनते हैं। एल्युमीनियम हाइड्रोजन के अधिक निकट है और पदार्थों के साथ इसकी प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है अतिरिक्त शर्तों- उच्च तापमान, ऑक्साइड फिल्म का विनाश।

जब लोग "धातु" शब्द सुनते हैं, तो वे आमतौर पर इसे ठंडे, कठोर, प्रवाहकीय पदार्थ से जोड़ते हैं। बिजली. हालाँकि, धातुएँ और उनकी मिश्र धातुएँ एक दूसरे से बहुत भिन्न हो सकती हैं। ऐसे पदार्थ हैं जो भारी समूह से संबंधित हैं, इन पदार्थों का घनत्व सबसे अधिक है। और कुछ, उदाहरण के लिए, लिथियम, इतने हल्के होते हैं कि वे पानी में तैर सकते हैं, बशर्ते वे इसके साथ सक्रिय रूप से प्रतिक्रिया न करें।

कौन सी धातुएँ सर्वाधिक सक्रिय हैं?

लेकिन कौन सी धातु सबसे तीव्र गुण प्रदर्शित करती है? सबसे सक्रिय धातु सीज़ियम है। सक्रियता की दृष्टि से यह सभी धातुओं में प्रथम स्थान पर है। उनके "भाई" भी माने जाते हैं फ़्रांसिअस, जो दूसरे स्थान पर हैं, और उनुनेनिअस। लेकिन वैज्ञानिक अभी भी इसके गुणों के बारे में बहुत कम जानते हैं।

सीज़ियम के गुण

सीज़ियम एक ऐसा तत्व है जो आपके हाथों में पिघलना आसान लगता है। हालाँकि, यह केवल एक ही स्थिति में किया जा सकता है: यदि सीज़ियम एक कांच की शीशी में हो। अन्यथा, धातु आसपास की हवा के साथ तुरंत प्रतिक्रिया कर सकती है और जल सकती है। और पानी के साथ सीज़ियम की परस्पर क्रिया एक विस्फोट के साथ होती है - यह अपनी अभिव्यक्ति में सबसे सक्रिय धातु है। यह इस प्रश्न का उत्तर देता है कि सीज़ियम को कंटेनरीकृत करना इतना कठिन क्यों है।

इसे टेस्ट ट्यूब के अंदर रखने के लिए, इसे विशेष ग्लास से बनाया जाना चाहिए और आर्गन या हाइड्रोजन से भरा होना चाहिए। सीज़ियम का गलनांक 28.7 o C है। कमरे के तापमान पर धातु फर्श में होती है तरल अवस्था. सीज़ियम एक सुनहरा-सफ़ेद पदार्थ है। अपनी तरल अवस्था में धातु प्रकाश को अच्छी तरह परावर्तित करती है। सीज़ियम वाष्प का रंग हरा-नीला होता है।

सीज़ियम की खोज कैसे हुई?

सबसे सक्रिय धातु पहला रासायनिक तत्व था, जिसकी पृथ्वी की पपड़ी की सतह में उपस्थिति की खोज विधि का उपयोग करके की गई थी वर्णक्रमीय विश्लेषण. जब वैज्ञानिकों को धातु का स्पेक्ट्रम प्राप्त हुआ, तो उन्हें उसमें दो आसमानी नीली रेखाएँ दिखाई दीं। इस प्रकार इस तत्व को इसका नाम मिला। कैसियस शब्द से अनुवादित लैटिन भाषाका अर्थ है "आसमानी नीला"।

खोज का इतिहास

इसकी खोज जर्मन शोधकर्ता आर बन्सन और जी किरचॉफ की है। फिर भी, वैज्ञानिकों की दिलचस्पी इस बात में थी कि कौन सी धातुएँ सक्रिय थीं और कौन सी नहीं। 1860 में, शोधकर्ताओं ने दुर्खीम जलाशय के पानी की संरचना का अध्ययन किया। उन्होंने वर्णक्रमीय विश्लेषण का उपयोग करके ऐसा किया। पानी के नमूने में वैज्ञानिकों को स्ट्रोंटियम, मैग्नीशियम, लिथियम और कैल्शियम जैसे तत्व मिले।

फिर उन्होंने स्पेक्ट्रोस्कोप का उपयोग करके पानी की बूंद का विश्लेषण करने का निर्णय लिया। तभी उन्होंने दो चमकीली नीली रेखाएँ देखीं जो एक-दूसरे से बहुत दूर नहीं थीं। उनमें से एक, अपनी स्थिति में, व्यावहारिक रूप से धातु स्ट्रोंटियम की रेखा से मेल खाता था। वैज्ञानिकों ने निर्णय लिया कि जिस पदार्थ की उन्होंने पहचान की है वह अज्ञात है और इसे क्षार धातु के रूप में वर्गीकृत किया गया है।

उसी वर्ष बन्सेन ने अपने फोटोकैमिस्ट सहकर्मी जी. रोस्को को एक पत्र लिखा, जिसमें उन्होंने इस खोज के बारे में बात की। 10 मई, 1860 को बर्लिन अकादमी में वैज्ञानिकों की एक बैठक में सीज़ियम की आधिकारिक तौर पर रिपोर्ट की गई थी। छह महीने के बाद, बन्सन लगभग 50 ग्राम सीज़ियम क्लोरोप्लाटिनाइट को अलग करने में सक्षम हो गया। वैज्ञानिकों ने अंततः सबसे सक्रिय धातु प्राप्त करने के लिए 300 टन खनिज पानी को संसाधित किया और उपोत्पाद के रूप में लगभग 1 किलोग्राम लिथियम क्लोराइड को अलग किया। इससे पता चलता है कि सीज़ियम में खनिज जलबहुत कम होता है.

सीज़ियम प्राप्त करने की कठिनाई वैज्ञानिकों को लगातार इसमें मौजूद खनिजों की खोज करने के लिए प्रेरित करती है, जिनमें से एक पोलुसाइट है। लेकिन ऑपरेशन के दौरान अयस्कों से सीज़ियम का निष्कर्षण हमेशा अधूरा होता है, सीज़ियम बहुत जल्दी नष्ट हो जाता है। इससे धातुकर्म में पदार्थों को प्राप्त करना सबसे कठिन हो जाता है। उदाहरण के लिए, पृथ्वी की पपड़ी में प्रति टन 3.7 ग्राम सीज़ियम होता है। और एक लीटर समुद्री पानी में, केवल 0.5 μg पदार्थ सबसे सक्रिय धातु का प्रतिनिधित्व करता है। यह सीज़ियम निष्कर्षण को सबसे अधिक श्रम-गहन प्रक्रियाओं में से एक बनाता है।

रूस में रसीद

जैसा कि कहा गया है, मुख्य खनिज जिससे सीज़ियम प्राप्त होता है वह पोलुसाइट है। यह सर्वाधिक सक्रिय धातु दुर्लभ एवोगैड्राइट से भी प्राप्त की जा सकती है। पोलुसाइट का उपयोग उद्योग में किया जाता है। ब्रेकअप के बाद इसका खनन करना सोवियत संघरूस में नहीं किया गया था, इस तथ्य के बावजूद कि उन दिनों भी मरमंस्क के पास वोरोन्या टुंड्रा में सीज़ियम के विशाल भंडार की खोज की गई थी।

जब तक घरेलू उद्योग सीज़ियम के निष्कर्षण का खर्च उठा सकता था, तब तक इस भंडार को विकसित करने का लाइसेंस कनाडा की एक कंपनी द्वारा हासिल कर लिया गया था। वर्तमान में, सीज़ियम निष्कर्षण नोवोसिबिर्स्क कंपनी ZAO रेयर मेटल्स प्लांट द्वारा किया जाता है।

सीज़ियम का उपयोग

इस धातु का उपयोग विभिन्न सौर सेल बनाने में किया जाता है। सीज़ियम यौगिकों का उपयोग प्रकाशिकी की विशेष शाखाओं में भी किया जाता है - अवरक्त उपकरणों के निर्माण में, सीज़ियम का उपयोग उन स्थलों के निर्माण में किया जाता है जो आपको दुश्मन के उपकरण और जनशक्ति को नोटिस करने की अनुमति देते हैं। इसका उपयोग स्पेशल बनाने के लिए भी किया जाता है धातु के हैलाइटलैंप

लेकिन इससे इसके अनुप्रयोग की सीमा समाप्त नहीं होती है। सीज़ियम पर आधारित, की एक श्रृंखला चिकित्सा की आपूर्ति. ये डिप्थीरिया, पेप्टिक अल्सर, शॉक और सिज़ोफ्रेनिया के इलाज के लिए दवाएं हैं। लिथियम लवण की तरह, सीज़ियम लवण में नॉर्मोथिमिक गुण होते हैं - या, बस, वे भावनात्मक पृष्ठभूमि को स्थिर करने में सक्षम होते हैं।

फ्रांसियम धातु

सबसे तीव्र गुणों वाली एक अन्य धातु फ्रांसियम है। इसे धातु के खोजकर्ता की मातृभूमि के सम्मान में इसका नाम मिला। फ्रांस में जन्मे एम. पेरेट ने एक नई खोज की रासायनिक तत्व 1939 में. यह उन तत्वों में से एक है जिसके बारे में स्वयं रसायनज्ञ शोधकर्ताओं को भी कोई निष्कर्ष निकालना मुश्किल लगता है।

फ्रांसियम सबसे भारी धातु है। इसके अलावा, सीज़ियम के साथ सबसे सक्रिय धातु फ्रांसियम है। फ्रांसियम में उच्च रासायनिक गतिविधि और कम परमाणु प्रतिरोध का यह दुर्लभ संयोजन है। इसके सबसे लंबे समय तक जीवित रहने वाले आइसोटोप का आधा जीवन केवल 22 मिनट का है। फ्रांसियम का उपयोग एक अन्य तत्व, समुद्री एनीमोन का पता लगाने के लिए किया जाता है। फ़्रांस साल्ट का उपयोग पहले भी कैंसर के ट्यूमर का पता लगाने के लिए प्रस्तावित किया गया था। हालाँकि, इसकी उच्च लागत के कारण, इस नमक का उत्पादन लाभदायक नहीं है।

सबसे सक्रिय धातुओं की तुलना

अनुनेनी एक ऐसी धातु है जिसकी अभी तक खोज नहीं हुई है। यह आवर्त सारणी की आठवीं पंक्ति में प्रथम स्थान पर रहेगा। इस तत्व का विकास और अनुसंधान रूस में संयुक्त परमाणु अनुसंधान संस्थान में किया जाता है। इस धातु की सक्रियता भी बहुत अधिक होगी। यदि हम पहले से ज्ञात फ्रांसियम और सीज़ियम की तुलना करें, तो फ्रांसियम में उच्चतम आयनीकरण क्षमता होगी - 380 kJ/mol।

सीज़ियम के लिए यह आंकड़ा 375 kJ/mol है। लेकिन फ़्रेंशियम अभी भी सीज़ियम जितनी तेज़ी से प्रतिक्रिया नहीं करता है। इस प्रकार, सीज़ियम सबसे सक्रिय धातु है। यह एक उत्तर है (रसायन विज्ञान अक्सर वह विषय होता है जिसके पाठ्यक्रम में आप एक समान प्रश्न पा सकते हैं), जो स्कूल और व्यावसायिक स्कूल दोनों में उपयोगी हो सकता है।