← कक्षा ९ विज्ञान

धातु र अधातु

एकाइ 17 · पाठ्यपुस्तकका पृष्ठ 272–282

Read in English

यस एकाइमा 6 खण्ड
  1. धातु, अधातु र अर्धधातु
  2. धातुका सामान्य गुण
  3. धातु र अधातुबिच फरक
  4. मानव शरीरका लागि चाहिने केही धातु
  5. पारो र लेडले पार्ने नकारात्मक असर
  6. अभ्यास

स्टिलको चम्चा र काठको चम्चा हातमा लिएर हेर्दा दुवैबिच धेरै फरक पाइन्छ। स्टिलको चम्चा छुँदा चिसो लाग्छ। यो टल्किन्छ, गह्रौँ हुन्छ र भुइँमा खस्दा टिङ्ङ बज्छ। काठको चम्चा भने अलि न्यानो लाग्छ, धमिलो हुन्छ र खस्दा धप्प मात्र आवाज आउँछ। तामाको सिक्कालाई हथौडाले पिट्दा त्यो चेप्टो हुन्छ भने कोइलाको डल्लो पिट्दा चकनाचुर हुन्छ।

यी फरक संयोगले भएका होइनन्। यिनको कारण ती पदार्थको भित्री बनावटमा अर्थात् परमाणु र इलेक्ट्रोनको तहमा लुकेको हुन्छ। धातुलाई धातु बनाउने कुरा के हो, धातुले हावा, पानी र अम्लसँग कसरी प्रतिक्रिया गर्छ, हाम्रो शरीरलाई कुन कुन धातु नभई हुँदैन र कुन दुई धातुले थाहै नदिई शरीरलाई विषाक्त बनाउन सक्छन् भन्ने कुरा यस एकाइमा पढिन्छ।

धातु, अधातु र अर्धधातु

हाम्रो वरिपरि विभिन्न प्रकारका पदार्थ पाइन्छन्। तीमध्ये केही पदार्थ एकै किसिमका परमाणुबाट मात्र बनेका हुन्छन्। यस्ता पदार्थलाई तत्त्व भनिन्छ। तत्त्वलाई तीन वर्गमा विभाजन गरिन्छ:

  • धातु: फलाम, तामा, आल्मिनियम, सुन, सोडियम आदि;
  • अधातु: कार्बन, सल्फर, अक्सिजन, क्लोरिन आदि;
  • अर्धधातु: सिलिकन, बोरोन आदि। यी धातु र अधातुका बिचमा पर्छन्: यिनका केही गुण धातुका जस्ता र केही अधातुका जस्ता हुन्छन्।

हालसम्म थाहा भएका 118 तत्त्वमध्ये धेरैजसो (90 भन्दा बढी) धातु हुन्। अरू तत्त्वभन्दा धातुको प्रयोग धेरै हुन्छ: भाँडाकुँडा, बस, पुल, सिक्का, तार र फोन बनाउन धातु नै चाहिन्छ।

सुन र प्लाटिनमजस्ता केही धातु प्रकृतिमा शुद्ध धातुकै रूपमा पाइन्छन्। यस्ता धातु शुद्ध अवस्थामा पाइन्छन् भनिन्छ। धेरैजसो धातु भने धेरै पहिले नै अरू तत्त्वसँग मिसिएर यौगिक बनिसकेका छन्। चट्टानमा पाइने धातुका यस्ता यौगिकलाई धाउ भनिन्छ। धातु प्राप्त गर्न धाउबाट धातु निकाल्नुपर्ने हुन्छ।

धातु हाम्रो वरिपरि मात्र होइन, सजीवका भित्र पनि हुन्छ। हरेक रातो रक्तकोषमा फलाम हुन्छ। सास फेर्दा भित्र लिएको अक्सिजनलाई यही फलामले समात्छ। हरियो पातमा सूर्यको प्रकाश समात्ने हरियो रङ क्लोरोफिल (हरितकण) हुन्छ। क्लोरोफिलको हरेक अणुको बिचमा म्याग्नेसियमको एउटा परमाणु हुन्छ।

क्रियाकलाप 17.1: हाम्रो वरिपरिका धातु

धातुका सामान्य गुण

धातुका गुणलाई दुई भागमा विभाजन गरिन्छ:

  • भौतिक गुण: धातु कस्तो हुन्छ र पिट्दा, तन्काउँदा, तताउँदा वा छुँदा यसमा के हुन्छ। यसमा कुनै नयाँ पदार्थ बन्दैन।
  • रासायनिक गुण: हावा, पानी, अम्लजस्ता अरू पदार्थसँग धातुले कसरी प्रतिक्रिया गर्छ र कुन कुन नयाँ पदार्थ बनाउँछ।

धातुभित्र के हुन्छ

धातुका लगभग सबै गुणको कारण एउटै हो। धातुमा परमाणुहरू एकअर्कासँग खाँदिएर बसेका हुन्छन्। हरेक परमाणुले आफ्नो सबैभन्दा बाहिरी इलेक्ट्रोन छोडिदिन्छ। त्यसपछि ती इलेक्ट्रोन कुनै एउटा परमाणुका रहँदैनन्। ती धातुको पूरै टुक्राभरि स्वतन्त्र रूपमा डुलिरहन्छन्। यसलाई परमाणुहरू इलेक्ट्रोनको समुद्रमा बसेको जस्तो मान्न सकिन्छ। यस्ता इलेक्ट्रोनलाई स्वतन्त्र इलेक्ट्रोन भनिन्छ।

इलेक्ट्रोन गुमाएकाले परमाणुहरू धनात्मक चार्जयुक्त हुन्छन् भने इलेक्ट्रोनको समुद्र ऋणात्मक हुन्छ। यी दुईबिचको आकर्षणले धातुलाई जोडेर राख्छ। यस किसिमको बन्डलाई मेटालिक बन्ड भनिन्छ।

पहिलेहथौडाले हिर्काएपछि++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++हिर्काउँदा माथिका लहर चिप्लेर सर्छन्धातु आयोन (+)स्वतन्त्र इलेक्ट्रोन (−)इलेक्ट्रोनको “समुद्र”इलेक्ट्रोन सँगै बग्छन् र अझै जोडिराख्छन्हरेक आयोनलाई: धातु टुक्रिँदैन, मोडिन्छ
चित्र 17.1 धातुभित्रको दृश्य। बायाँ: धनात्मक धातु आयोन लहरमा खाँदिएर बसेका छन्। तिनका वरिपरि स्वतन्त्र इलेक्ट्रोनको समुद्र (निला थोप्ला) छ। यी इलेक्ट्रोन पूरै धातुभरि डुल्छन्। दायाँ: धातुलाई हथौडाले पिट्दा आयोनको एउटा लहर अर्को लहरमाथि चिप्लेर सर्छ। इलेक्ट्रोनको समुद्र पनि सँगै सर्छ र आयोनलाई जोडिराख्छ। त्यसैले धातु टुक्रिँदैन, यसको आकार मात्र बदलिन्छ।

यो चित्र सम्झिराख्नुपर्छ। धातुलाई पिटेर पाता र तानेर तार किन बनाउन सकिन्छ, धातु किन सुचालक हुन्छ र किन टल्किन्छ भन्ने कुरा यसैबाट बुझ्न सकिन्छ।

क. धातुका भौतिक गुण

धेरैजसो धातु:

  1. नयाँ काटेको वा टल्काएको बेला टल्किन्छन्। यस गुणलाई टलक भनिन्छ;
  2. कडा हुन्छन्;
  3. ताप र विद्युत्का सुचालक हुन्छन्;
  4. सोनोरस हुन्छन्, अर्थात् हिर्काउँदा टिङ्ङ बज्छन्;
  5. पिटेर पाता बनाउन मिल्ने हुन्छन्: यिनलाई पिटेर पातलो पाता बनाउन सकिन्छ;
  6. तानेर तार बनाउन मिल्ने हुन्छन्: यिनलाई तानेर मसिनो तार बनाउन सकिन्छ;
  7. यिनका पग्लने र उम्लने बिन्दु उच्च हुन्छन्।

अब यी गुण एक एक गरी जाँचौँ।

1. धातुलाई पिटेर पाता बनाउन सकिन्छ

फलाम, तामा, आल्मिनियम, चाँदी, टिन र सुनजस्ता धातु पिट्दा फैलिएर पाता बन्छन् भने सल्फर र कार्बनजस्ता अधातु पिट्दा टुक्रिन्छन्। धातुलाई नटुक्र्याईकन पिटेर पातलो पाता बनाउन सकिने गुणलाई मालियाबिलिटी भनिन्छ।

किन? चित्र 17.1 फेरि हेरौँ। धातुलाई हिर्काउँदा परमाणुका लहर एकअर्कामाथि चिप्लेर सर्छन्। स्वतन्त्र इलेक्ट्रोन कुनै खास परमाणुसँग बाँधिएका नहुने भएकाले लहर सर्दा बन्ड टुट्दैन: इलेक्ट्रोन पनि सँगै सर्छन् र परमाणुलाई नयाँ ठाउँमा जोडिराख्छन्। सल्फर वा कोइलामा यस्तो गर्ने स्वतन्त्र इलेक्ट्रोन हुँदैनन्। तिनका कण आफ्नो ठाउँमा कसिएका हुन्छन्। एउटा तहलाई अर्को तहमाथि धकेल्दा तिनलाई जोड्ने बल टुट्छ र नयाँ ठाउँमा फेरि बन्दैन। त्यसैले ठोस पदार्थ चर्किन्छ।

तामाको पातालाई हथौडाले पिट्दा किन टुक्रिनुको सट्टा मोडिन्छ?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

2. धातुलाई तानेर तार बनाउन सकिन्छ

यी सबै तार धातुलाई झन् झन् साना प्वालबाट तानेर लामो र मसिनो बनाइन्छ। धातु उही रहन्छ, यसको आकार मात्र बदलिन्छ। धातुलाई तानेर मसिनो तार बनाउन सकिने गुणलाई डक्टिलिटी भनिन्छ। यसको कारण पनि मालियाबिलिटीको जस्तै हो: परमाणुका तहहरू चिप्लन्छन् र स्वतन्त्र इलेक्ट्रोनहरूले तिनलाई जोडिराख्छन्।

यसमा पनि सुन नै सबैभन्दा अगाडि छ: एक ग्राम सुनलाई तानेर 2 km भन्दा लामो तार बनाउन सकिन्छ।

3. धातु विद्युत्का सुचालक हुन्छन्

खाली ठाउँमा राखेर जाँच्नुहोस्

A र B बिचको खाली ठाउँमा राख्न कुनै वस्तुमा थिच्नुहोस्। जाँच्दै जाँदा तालिका भरिँदै जान्छ। एउटा अधातुमा भने अचम्मको नतिजा देखिन्छ।

1.5 V+−ड्राइसेलटर्च बल्बहोल्डरABखाली ठाउँ: यहाँ केही राख्नुहोस्विद्युत् धारा बग्दैन: बल्ब बल्दैन।

A र B बिचको खाली ठाउँमा राख्न माथिको कुनै वस्तुमा थिच्नुहोस्।

वस्तुबल्बत्यसैले यो…
आल्मिनियमको तार––
तामाको तार––
फलामको किला––
सिक्का––
जस्ताको पाता––
काठ––
कागज––
सल्फर––
कोइला––
सिसाकलमको सिसा––

आल्मिनियम, तामा र फलामका तार, सिक्का वा जस्ता राख्दा बल्ब बल्छ, तर सल्फर, कोइला, काठ वा कागज राख्दा बल्दैन। यसबाट निष्कर्ष निस्कन्छ कि धातु विद्युत्का सुचालक हुन्छन् भने धेरैजसो अधातु कुचालक हुन्छन्।

किन? विद्युत् धारा भनेको विद्युत् चार्जको बहाव हो। धातुमा स्वतन्त्र इलेक्ट्रोन पहिल्यै फुक्का हुन्छन्। सेल जोड्नेबित्तिकै ती सबै इलेक्ट्रोन सँगसँगै तारभरि बिस्तारै सर्न थाल्छन्। इलेक्ट्रोनको यही सराइ विद्युत् धारा हो। सल्फरमा भने हरेक इलेक्ट्रोन बन्डमा कसिएर बसेको हुनाले त्यहाँ सर्न सक्ने स्वतन्त्र इलेक्ट्रोन हुँदैनन्।

सबैभन्दा राम्रो सुचालक चाँदी हो भने दोस्रो तामा। चाँदी धेरै महँगो भएकाले घरका तार तामाबाट बनाइन्छन्। खम्बामा टाँगिने लामा केबल चाहिँ हलुका र सस्तो आल्मिनियमबाट बनाइन्छन्।

4. धातु तापका सुचालक हुन्छन्

धातुमा ताप तातो छेउबाट चिसो छेउसम्म सर्छ भने अधातुमा ताप मुस्किलले सर्छ। त्यसैले धातुलाई तापका सुचालक भनिन्छ भने धेरैजसो अधातुलाई तापका कुचालक भनिन्छ। यसको कारण पनि स्वतन्त्र इलेक्ट्रोन नै हुन्। तातो छेउका इलेक्ट्रोनहरूले ऊर्जा पाउँछन् र झन् छिटो दौडन थाल्छन्। यसरी तिनले त्यो ऊर्जा धातुभरि छिट्टै पुर्‍याउँछन्।

त्यसैले खाना पकाउने भाँडा आल्मिनियम वा स्टिलबाट बनाइन्छ भने त्यसको बिँड काठ वा प्लास्टिकबाट।

5. धातु सोनोरस हुन्छन्

धातुका वस्तुलाई हिर्काउँदा टिङ्ङ आवाज आउँछ। धातुको यस गुणलाई सोनोरस गुण भनिन्छ भने यस्तो गुण भएका धातुलाई सोनोरस भनिन्छ। हिर्काउँदा धातु जोडले कम्पन गर्छ र धेरै बेरसम्म कम्पन गरिरहने भएकाले यसको आवाज चर्को र लामो हुन्छ। घन्टी, घन्टा, झ्याली र बाजाका तार धातुबाट बनाइनुको कारण यही हो। विद्यालयको घन्टी पनि फलामकै टुक्रा हुन्छ।

ढुङ्गाका दुईओटा मोटा खम्बाबिच फलामको फ्रेममा झुन्डिएको धातुको ठुलो, गाढा रङको घन्टी, पछाडि इँटाका पुराना घर
चित्र 17.2 भक्तपुर दरबार क्षेत्रको ठुलो घन्टी। ठुला घन्टी धातुबाट ढालिन्छन्, प्रायः काँसबाट (टिन मिसाइएको तामा)। धातुको घन्टी चर्को र लामो बज्ने भएकाले घन्टी धातुकै बनाइन्छ। फोटो: Sandesh Rajbhandari, CC BY-SA 3.0

6. धेरैजसो धातु कडा हुन्छन्

धेरैजसो धातु कडा हुन्छन्: तिनलाई सजिलै काट्न, कोतार्न वा टुक्र्याउन सकिँदैन। धेरैजसो ठोस अधातु भने नरम वा सजिलै टुक्रिने हुन्छन्। तिनलाई सजिलै कोतार्न र टुक्र्याउन सकिन्छ।

सिसाको भाँडामा सोडियमको डल्लो: नयाँ काटिएको एउटा सतह चाँदीजस्तो टल्किरहेको, बाँकी भाग धमिलो खैरो पत्रले ढाकिएको
चित्र 17.3 चक्कुले काट्न सकिने नरम सोडियम। काटिएको सतह फिक्का र चाँदीजस्तो छ भने बाँकी भाग हावाका कारण धमिलो र खैरो भइसकेको छ। (सोडियमले हावा र पानीसँग प्रतिक्रिया गर्ने भएकाले यसलाई मटितेल वा तेलमा डुबाएर राखिन्छ।) फोटो: Nefronus, CC0

7. धेरैजसो धातुका पग्लने र उम्लने बिन्दु उच्च हुन्छन्

धातुका परमाणुहरू बलियो बलले जोडिएका हुन्छन्। धातुलाई पगाल्न यो बल केही हदसम्म जित्नुपर्छ भने उमाल्न पूरै जित्नुपर्छ। यसका लागि धेरै ताप चाहिन्छ। त्यसैले धेरैजसो धातुका पग्लने बिन्दु र उम्लने बिन्दु उच्च हुन्छन्। धेरैजसो अधातुका पग्लने र उम्लने बिन्दु भने कम हुन्छन्। अक्सिजन र नाइट्रोजनजस्ता धेरै अधातु त कोठाको तापक्रममा ग्यासकै रूपमा हुन्छन्।

तत्त्व धातु कि अधातु? पग्लने बिन्दु
टङ्स्टन धातु 3,422 °C (सबै धातुमध्ये सबैभन्दा उच्च)
फलाम धातु 1,538 °C
तामा धातु 1,085 °C
आल्मिनियम धातु 660 °C
लेड धातु 327 °C
सोडियम धातु 98 °C (उम्लिरहेको पानीमा पग्लन्छ)
पारो धातु −39 °C (कोठाको तापक्रममा तरल)
सल्फर अधातु 115 °C
अक्सिजन अधातु −218 °C (कोठाको तापक्रममा ग्यास)
कार्बन (ग्राफाइट) अधातु करिब 3,600 °C मा पग्लिनुको सट्टा सिधै ग्यास बन्छ

टल्कने एउटा तत्त्वलाई चक्कुले काट्न सकिन्छ। यो 98 °C मा पग्लन्छ र यसबाट विद्युत् बग्छ। यो कस्तो तत्त्व हो?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

ख. धातुका रासायनिक गुण

1. धातुहरूले अक्सिजनसँग प्रतिक्रिया गरेर क्षारीय अक्साइड बनाउँछन्

धातुहरूले अक्सिजनसँग प्रतिक्रिया गरेर धातुका अक्साइड बनाउँछन्। यी अक्साइड क्षारीय हुन्छन् (पानीमा घुल्ने धातु अक्साइडबाट अल्काली बन्छ)।

धातु+अक्सिजन⟶धातु अक्साइड \text{धातु} + \text{अक्सिजन} \longrightarrow \text{धातु अक्साइड}

प्रतिक्रिया बन्ने पदार्थ
4Na + O₂ → 2Na₂O सोडियम अक्साइड
2Mg + O₂ → 2MgO म्याग्नेसियम अक्साइड
4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃ आल्मिनियम अक्साइड
4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃ आइरन (III) अक्साइड (फेरिक अक्साइड)
2Cu + O₂ → 2CuO कपर (II) अक्साइड (क्युप्रिक अक्साइड)

केही धातुहरूले हावासँग तुरुन्तै प्रतिक्रिया गर्छन्: सोडियमलाई काट्नेबित्तिकै केही सेकेन्डमै काटिएको सतह धमिलो हुन्छ। फलामले भने बिस्तारै प्रतिक्रिया गर्छ। यसका लागि पानी पनि चाहिन्छ। पुरानो गेटमा लाग्ने खैरो खिया मुख्यतः पानी मिसिएको आइरन (III) अक्साइड (Fe₂O₃) हो। (फलामलाई ज्वालामा तताउँदा भने यसमा अर्कै अक्साइड (Fe₃O₄) को कालो पत्र लाग्छ।) तामालाई ज्वालामा तताउँदा यसको सतह कालो हुन्छ। सुनले अक्सिजनसँग प्रतिक्रिया नै गर्दैन। त्यसैले हजारौँ वर्ष पुराना सुनका सिक्का अझै टल्किन्छन्।

अधातुहरूले पनि अक्साइड बनाउँछन्, तर अधातुका अक्साइड अम्लीय हुन्छन्। कार्बनडाइअक्साइड (CO₂) र सल्फर डाइअक्साइड (SO₂) पानीमा घुलेर अम्ल बनाउँछन्। धातु र अधातुबिचको एउटा मुख्य रासायनिक फरक यही हो।

2. सक्रिय धातुहरूले फिक्का अम्लसँग प्रतिक्रिया गरेर लवण र हाइड्रोजन बनाउँछन्

सक्रिय धातुले अम्लबाट हाइड्रोजनलाई विस्थापित गर्छ। अर्थात् धातुले हाइड्रोजनको ठाउँ लिएर लवण बनाउँछ र हाइड्रोजन ग्यासका रूपमा निस्कन्छ।

धातु+फिक्का अम्ल⟶लवण+हाइड्रोजन \text{धातु} + \text{फिक्का अम्ल} \longrightarrow \text{लवण} + \text{हाइड्रोजन}

प्रतिक्रिया बन्ने लवण
Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂ म्याग्नेसियम क्लोराइड
2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂ आल्मिनियम क्लोराइड
Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂ आइरन (II) क्लोराइड (फेरस क्लोराइड)
Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂ जिङ्क सल्फेट
Mg + 2HNO₃ → Mg(NO₃)₂ + H₂ म्याग्नेसियम नाइट्रेट

सबै धातुहरूले यस्तो प्रतिक्रिया गर्दैनन्। हाइड्रोजनभन्दा कम सक्रिय भएकाले तामा, चाँदी र सुनले फिक्का हाइड्रोक्लोरिक वा सल्फ्युरिक अम्लसँग प्रतिक्रिया नै गर्दैनन्। तैपनि अम्लले दैनिक प्रयोगका धेरै धातुलाई बिस्तारै खान्छ। त्यसैले अचार वा इमलीजस्ता अमिला खानेकुरा आल्मिनियम वा फलामका भाँडामा धेरै दिन राख्नुहुँदैन।

एक जना पसलेले एउटा औँठी शुद्ध सुनको हो भन्छन्। तपाईँले त्यसलाई फिक्का हाइड्रोक्लोरिक अम्लमा खसाल्दा औँठीमा फोका देखिए। यसबाट के निष्कर्ष निकाल्न सकिन्छ?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

3. अति सक्रिय धातुहरूले पानीसँग प्रतिक्रिया गरेर अल्काली र हाइड्रोजन बनाउँछन्

सबैभन्दा सक्रिय धातु लिथियम, सोडियम, पोटासियम र क्याल्सियमले पानीबाट समेत हाइड्रोजनलाई विस्थापित गर्छन्। यस प्रतिक्रियामा बन्ने धातुको हाइड्रोक्साइड अल्काली हो।

सक्रिय धातु+पानी⟶धातु हाइड्रोक्साइड+हाइड्रोजन \text{सक्रिय धातु} + \text{पानी} \longrightarrow \text{धातु हाइड्रोक्साइड} + \text{हाइड्रोजन}

प्रतिक्रिया बन्ने हाइड्रोक्साइड
2Li + 2H₂O → 2LiOH + H₂ लिथियम हाइड्रोक्साइड
2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂ सोडियम हाइड्रोक्साइड (कस्टिक सोडा)
2K + 2H₂O → 2KOH + H₂ पोटासियम हाइड्रोक्साइड (कस्टिक पोटास)
Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂ क्याल्सियम हाइड्रोक्साइड (पानको चुना)

पोटासियमले धेरै छिटो प्रतिक्रिया गर्छ र निस्केको हाइड्रोजनमा हल्का बैजनी ज्वालासहित आगो लाग्छ। म्याग्नेसियमले चिसो पानीसँग धेरै बिस्तारै मात्र प्रतिक्रिया गर्छ। फलामले चिसो पानीसँग प्रतिक्रिया गर्दैन (रातो हुने गरी तताएपछि बाफसँग मात्र गर्छ)। तामा, चाँदी र सुनले त पानीसँग कहिल्यै प्रतिक्रिया गर्दैनन्।

यसबाट सबै धातु उत्तिकै सक्रिय हुँदैनन् भन्ने थाहा हुन्छ। धातुलाई सबैभन्दा सक्रियदेखि सबैभन्दा कम सक्रियसम्म क्रमैसँग मिलाएर राख्दा सक्रियता श्रेणी बन्छ:

K>Na>Ca>Mg>Al>Zn>Fe>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>Au \text{K} > \text{Na} > \text{Ca} > \text{Mg} > \text{Al} > \text{Zn} > \text{Fe} > \text{Pb} > (\text{H}) > \text{Cu} > \text{Hg} > \text{Ag} > \text{Au}

हाइड्रोजनभन्दा माथिका धातुबाट फिक्का अम्लसँग हाइड्रोजन निस्कन्छ (लेडबाट धेरै बिस्तारै मात्र), तर तलका धातुबाट निस्कँदैन।

धातुलाई हावा, पानी वा अम्लमा राख्नुहोस्

एउटा धातु र त्यसलाई राख्ने ठाउँ छान्नुहोस्, अनि के हुन्छ र त्यसको समीकरण हेर्नुहोस्। पहिले सबै धातुलाई पानीमा, अनि अम्लमा राखेर हेर्नुहोस्: यसरी पाइने क्रम नै सक्रियता श्रेणी हो।

फिक्का HClहाइड्रोजनफोका
धातु
कहाँ राख्ने

तपाईँले देख्ने कुरा: तुरुन्तै धेरै फोका; रिबन घुल्छ र नली तातो हुन्छ।
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

चिसो पानीमा राख्दा कुन धातुबाट फोका निस्केको तपाईँले कहिल्यै देख्नुहुन्न?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

धातु र अधातुबिच फरक

गुण धातु अधातु
पिटेर पाता बनाउने गुण पिटेर पाता बनाउन सकिन्छ पिटेर पाता बनाउन सकिँदैन: सजिलै टुक्रिन्छ
तानेर तार बनाउने गुण तानेर तार बनाउन सकिन्छ तानेर तार बनाउन सकिँदैन
विद्युत्को चालकत्व सुचालक कुचालक (ग्राफाइटबाहेक)
तापको चालकत्व सुचालक: ताप राम्ररी सार्छ कुचालक
पग्लने र उम्लने बिन्दु प्रायः उच्च प्रायः कम
कडापन प्रायः कडा, सजिलै टुक्रिँदैन ठोस अधातु प्रायः नरम वा सजिलै टुक्रिने (हिराबाहेक)
टलक नयाँ हुँदा टल्किन्छ प्रायः धमिलो (आयोडिन र ग्राफाइटबाहेक)
आवाज सोनोरस: हिर्काउँदा टिङ्ङ बज्छ सोनोरस हुँदैन
कोठाको तापक्रममा अवस्था ठोस (पारोबाहेक, पारो तरल हुन्छ) ठोस, तरल (ब्रोमिन) वा ग्यास (अक्सिजन, नाइट्रोजन…)
अक्साइड क्षारीय अम्लीय (वा तटस्थ)
फिक्का अम्लसँग सक्रिय धातुबाट हाइड्रोजन निस्कन्छ हाइड्रोजन निस्कँदैन

मानव शरीरका लागि चाहिने केही धातु

हाम्रो शरीर मुख्यतः अधातु (अक्सिजन, कार्बन, हाइड्रोजन, नाइट्रोजन) बाट बनेको छ। तर शरीरले राम्ररी काम गर्न थोरै मात्रामा केही धातु पनि चाहिन्छन्, जस्तै: सोडियम, पोटासियम, क्याल्सियम, म्याग्नेसियम, फलाम र जस्ता। शरीरमा हामीलाई जीवित राख्ने हजारौँ रासायनिक प्रतिक्रिया भइरहन्छन्। यी प्रतिक्रियालाई उपापचय भनिन्छ। उपापचयका लागि यी धातु चाहिन्छन्। शरीरले यी तत्त्व आफैँ बनाउन सक्दैन, त्यसैले यी खानाबाट प्राप्त गर्नुपर्छ। यीमध्ये कुनै एउटाको पनि कमी भयो भने रोग लाग्छ। उदाहरणका लागि, फलामको कमी हुँदा रगतले पर्याप्त अक्सिजन बोक्न सक्दैन (रक्तअल्पता)। रगतमा सोडियम वा पोटासियमको कमी हुँदा मुटुको धड्कन अनियमित हुन सक्छ।

खानामा यी धातु टल्कने डल्लाका रूपमा हुँदैनन्! यी यौगिक र आयोन (चार्जयुक्त परमाणु) का रूपमा हुन्छन्, जस्तै: खाने नुन (सोडियम क्लोराइड) मा भएको सोडियम।

धातु खानामा पाइने स्रोत मानव शरीरमा पुर्‍याउने फाइदा कमीले मानव शरीरमा हुने असर
जस्ता (Zn) बिउ (फर्सी, सूर्यमुखी, आलस), अन्न, च्याउ, बदाम (हाडे बदाम, काजु); दुग्धजन्य पदार्थ, मासु, माछा, अन्डा शरीरलाई ब्याक्टेरिया र भाइरससँग लड्न सघाउँछ (रोग प्रतिरोधात्मक क्षमता); प्रोटिन र DNA बनाउन चाहिन्छ; घाउ निको हुन सघाउँछ; गर्भमा बच्चाको वृद्धिका लागि चाहिन्छ कपाल झर्छ; गन्ध र स्वाद थाहा पाउने क्षमता घट्छ; थकाइ लाग्छ; तौल घट्छ र पखाला लाग्छ; घाउ र चोट निको हुन धेरै समय लाग्छ
फलाम (Fe) पालुङ्गो र अरू हरिया सागपात, ब्रोकाउली, अन्न, बिउ, गेडागुडी र दाल; मासु, माछा र अन्डा हेमोग्लोबिनको भाग हो। हेमोग्लोबिनले रगतमा अक्सिजन बोक्छ; कोषमा श्वासप्रश्वास र ऊर्जा उत्पादनका लागि चाहिन्छ; रोग प्रतिरोधात्मक क्षमतामा सघाउँछ रक्तअल्पता: थकाइ लाग्ने, छाला फुस्रो हुने, काम गर्दा सास फेर्न गाह्रो हुने
सोडियम (Na) खाने नुन (मुख्य स्रोत); मासु, अन्डा, दुध कोषभित्र र बाहिर पानी र लवणको सही सन्तुलन राख्छ; स्नायु र मांसपेशीको कामका लागि चाहिन्छ हाइपोनेट्रेमिया (रगतमा सोडियमको कमी): मांसपेशीमा ऐँठन, बान्ता, अलमल, बेहोस हुने; गम्भीर अवस्थामा मृत्युसमेत
पोटासियम (K) फलफूल (केरा, एभोकाडो), भटमास, तरकारी, बाँसको तामा, दुध, दही कोषको पानी र मांसपेशी तथा स्नायुको काम नियन्त्रण गर्छ; मुटुको धड्कन नियमित राख्न सघाउँछ; हड्डी बलियो राख्न र मिर्गौलामा पत्थरी हुन नदिन सघाउँछ हाइपोकलेमिया (रगतमा पोटासियमको कमी): कमजोरी, मांसपेशी थाक्ने, कब्जियत, अनियमित धड्कन; पोटासियम कम भएको खाना खाँदा रक्तचाप पनि बढ्छ

शरीरलाई धेरै मात्रामा चाहिने अरू दुई धातु पनि छन्। दुध, दही, चिज, हरिया तरकारी र काँडासहित खाइने साना माछामा पाइने क्याल्सियमले हाड र दाँत बनाउँछ, रगत जम्न र मांसपेशी खुम्चिन सघाउँछ। यसको कमीले हाड कमजोर हुन्छन्। हरिया तरकारी, बदाम, नकुटेको अन्न र गेडागुडीमा पाइने म्याग्नेसियमले 300 भन्दा बढी इन्जाइमलाई काम गर्न सघाउँछ र मांसपेशी तथा स्नायुलाई स्वस्थ राख्छ। यसको कमीले ऐँठन हुन्छ र थकाइ लाग्छ।

सुनितालाई सधैँ थकाइ लाग्छ र भर्‍याङ चढ्दा सास फुल्छ। डाक्टरले जाँच गर्दा उनको अनुहार फुस्रो देखियो र रगतमा हेमोग्लोबिन धेरै कम भएको पाइयो। उनलाई सम्भवतः कुन धातुको कमी छ?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

पारो र लेडले पार्ने नकारात्मक असर

केही धातु शरीरका लागि हानिकारक मात्र हुन्छन्। दैनिक जीवनमा सबैभन्दा धेरै भेटिने यस्ता दुई धातु लेड र पारो हुन्। यिनलाई गह्रौँ धातु भनिन्छ। यिनको घनत्व धेरै हुन्छ, यी समयसँगै शरीरमा थुप्रिँदै जान्छन् र शरीरले यिनलाई सजिलै बाहिर निकाल्न सक्दैन।

लेड

लेडको प्रयोग गाडीका ब्याट्री, रङ, लेड क्रिस्टल ग्लास र मानिसलाई एक्स-रे तथा अन्य विकिरणबाट जोगाउने पातामा हुन्छ। पहिले यसलाई पेट्रोलमा पनि मिसाइन्थ्यो। लेडले शरीरका लगभग सबै अङ्गमा क्षति पुर्‍याउँछ।

बालबालिकालाई लेडबाट सबैभन्दा बढी हानि हुन्छ। बालबालिकाको शरीरले लेड सजिलै सोस्छ र उनीहरूको मस्तिष्क अझै विकास हुँदै गरेको हुन्छ। लेडका कारण यी समस्या देखिन सक्छन्:

  • टाउको दुख्ने र पेट दुख्ने;
  • स्वभावमा परिवर्तन आउने: झर्किने, ध्यान दिन नसक्ने;
  • लेडका कारण शरीरले हेमोग्लोबिन बनाउन नसक्दा रक्तअल्पता हुने;
  • मस्तिष्कको विकास ढिलो हुने र सिक्ने क्षमता घट्ने। यो क्षति फेरि ठिक हुँदैन।

शरीरले लेडलाई क्याल्सियमको ठाउँमा हाडमा थुपार्छ। त्यहाँ लेडले हाडलाई कमजोर बनाउँछ र हाडको मासी (बोन म्यारो) मा रक्तकोष बन्ने काममा बाधा पुर्‍याउँछ। अहिले डाक्टरहरू शरीरमा लेडको कुनै पनि मात्रा सुरक्षित हुँदैन भन्छन्।

पारो

पारो कोठाको तापक्रममा तरल हुने एक मात्र धातु हो। यसको प्रयोग थर्मोमिटर, ब्यारोमिटर र ट्युबलाइटमा हुन्छ। पारोले शरीरमा पार्ने हानिलाई पारोको विषाक्त असर भनिन्छ। यसलाई हाइड्रारजिरिया वा मर्क्युरियालिज्म पनि भनिन्छ। (पारोको सङ्केत Hg यसको ल्याटिन नाम hydrargyrum बाट आएको हो। यस शब्दको अर्थ “तरल चाँदी” हो।)

  1. सासबाट भित्र गएको पारोको बाफ फोक्सोबाट सजिलै रगतमा पुग्छ। (पारोको एक थोपा रक्तनलीमा पस्यो भने त्यसले नली बन्द गर्न सक्छ र ज्यान जान सक्छ।)
  2. पारो र यसका यौगिकले मस्तिष्क र स्नायुमा क्षति पुर्‍याउँछन्। यसले गर्दा हात काम्ने, बिर्सने र मनस्थिति बदलिने समस्या हुन्छ। हेर्ने, सुन्ने र बोल्ने शक्ति पनि कमजोर हुन सक्छ।
  3. पारो र यसका यौगिकले मिर्गौला र फोक्सोमा पनि क्षति पुर्‍याउँछन्।
  4. पारो प्लासेन्टाबाट सजिलै छिर्छ, त्यसैले गर्भमा हुर्किरहेको शिशुलाई यसले हानि गर्न सक्छ।
  5. पारोका यौगिकहरूले बालबालिकाको मानसिक विकासमा हानि पुर्‍याउँछन्।

पारोको एक थोपा निल्नुभन्दा यसको बाफ सासबाट भित्र लिनु किन बढी खतरनाक हुन्छ?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

अभ्यास

1. सही उत्तर छान्नुहोस्

क. तलकामध्ये कुन अधातुको उदाहरण हो?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

ख. तलकामध्ये कुन अधातुको गुण हो?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

ग. तलकामध्ये कुन धातु हाम्रो शरीरका लागि हानिकारक छ?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

घ. पारोको विषाक्त असरलाई के भनिन्छ?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

ङ. धातुले करेन्टको प्रवाह गर्न सक्छ। धातुको यस गुणको मुख्य कारण तलकामध्ये कुन हो?

किन भनेर हेर्न एउटा उत्तर छान्नुहोस्।

2. फरक छुट्याउनुहोस्

क.

भौतिक गुणका आधारमा धातु र अधातु

उत्तर
धातु अधातु
पिटेर पातलो पाता बनाउन सकिन्छ। पिट्दा टुक्रिन्छन् (सजिलै टुक्रिने हुन्छन्)।
तानेर तार बनाउन सकिन्छ। तानेर तार बनाउन सकिँदैन।
ताप र विद्युत्का सुचालक हुन्छन्। ताप र विद्युत्का कुचालक हुन्छन् (ग्राफाइटबाहेक)।
टल्किन्छन् (टलक हुन्छ)। प्रायः धमिला हुन्छन्।
सोनोरस हुन्छन्: हिर्काउँदा टिङ्ङ बज्छन्। सोनोरस हुँदैनन्।
प्रायः कडा हुन्छन्। ठोस अधातु प्रायः नरम हुन्छन् (हिराबाहेक)।
पग्लने र उम्लने बिन्दु प्रायः उच्च हुन्छ। पग्लने र उम्लने बिन्दु प्रायः कम हुन्छ।
कोठाको तापक्रममा ठोस हुन्छन् (पारोबाहेक)। कोठाको तापक्रममा ठोस, तरल वा ग्यास हुन्छन्।
ख.

मालियाबिलिटी र डक्टिलिटी

उत्तर
मालियाबिलिटी डक्टिलिटी
धातुलाई नटुक्र्याईकन पिटेर पातलो पाता बनाउन सकिने गुण। धातुलाई नटुक्र्याईकन तानेर मसिनो तार बनाउन सकिने गुण।
यो गुण हथौडाले पिट्दा वा बेल्दा देखिन्छ। यो गुण साना प्वालबाट तान्दा (तन्काउँदा) देखिन्छ।
उदाहरण: आल्मिनियमको पन्नी, सुनको पाता, फलामका पाता। उदाहरण: तामाका तार, स्टिलका तार, टङ्स्टनका फिलामेन्ट।
सबैभन्दा धेरै पिटेर फैलाउन सकिने धातु सुन हो। सबैभन्दा धेरै तानेर तार बनाउन सकिने धातु सुन, चाँदी र प्लाटिनम हुन्।

दुवै गुणको कारण एउटै हो: स्वतन्त्र इलेक्ट्रोनले जोडिराखेकै बेला परमाणुका तहहरू एकअर्कामाथि चिप्लन सक्छन्।

3. कारण लेख्नुहोस्

क.

धातुलाई पिटेर पाता र तानेर तार बनाउन सकिन्छ।

उत्तर

धातुमा परमाणुहरू मेटालिक बन्डले जोडिएका हुन्छन्: धनात्मक आयोनहरू धातुको पूरै टुक्राका साझा स्वतन्त्र इलेक्ट्रोनको समुद्रमा बसेका हुन्छन्। धातुलाई पिट्दा वा तान्दा आयोनका तहहरू एकअर्कामाथि चिप्लन्छन्, तर स्वतन्त्र इलेक्ट्रोन पनि तिनीसँगै सर्छन् र तिनलाई जोडिराख्छन्। त्यसैले धातु नटुक्रिईकन आकार बदल्छ, अर्थात् यसलाई पिटेर पाता र तानेर तार बनाउन सकिन्छ।

ख.

धातुको पग्लने र उम्लने बिन्दु उच्च हुन्छ।

उत्तर

धातुका परमाणुहरू मेटालिक बन्ड भनिने बलियो आकर्षण बलले जोडिएका हुन्छन्। धातुलाई पगाल्न वा उमाल्न यो बल जित्न धेरै ऊर्जा चाहिन्छ। त्यसैले धातुलाई उच्च तापक्रमसम्म तताउनुपर्छ, अर्थात् धातुको पग्लने र उम्लने बिन्दु उच्च हुन्छ।

ग.

केटाकेटीलाई पारोयुक्त थर्मोमिटर मुखमा राख्न दिनुहुँदैन।

उत्तर

केटाकेटीले थर्मोमिटर टोकेर सिसा फुटाउन सक्छन्। सिसाले मुख काटिन सक्छ। भित्रको पारो पनि विषालु हुन्छ। पारोको बाफ फोक्सोबाट सोसिन्छ र मस्तिष्क, स्नायु र मिर्गौलामा क्षति पुर्‍याउँछ। बालबालिकालाई यसबाट सबैभन्दा सजिलै हानि हुन्छ। त्यसैले डिजिटल थर्मोमिटर प्रयोग गर्नु वा थर्मोमिटर काखीमा राख्नु बढी सुरक्षित हुन्छ।

4. तलका प्रश्नको उत्तर लेख्नुहोस्

क.

धातुहरूका भौतिक गुणहरूको सूची बनाउनुहोस्।

उत्तर
  1. धातु टल्किन्छन् (यिनमा टलक हुन्छ)।
  2. यी प्रायः कडा हुन्छन्।
  3. यी ताप र विद्युत्का सुचालक हुन्।
  4. यी सोनोरस हुन्छन्: हिर्काउँदा टिङ्ङ बज्छन्।
  5. यिनलाई पिटेर पाता बनाउन सकिन्छ।
  6. यिनलाई तानेर तार बनाउन सकिन्छ।
  7. यिनका पग्लने र उम्लने बिन्दु प्रायः उच्च हुन्छन्।
  8. यी कोठाको तापक्रममा ठोस हुन्छन् (पारोबाहेक)।
ख.

‘धातुहरू विद्युत्का सुचालक हुन्’ भन्ने कुरा कसरी प्रमाणित गर्न सकिन्छ, प्रस्ट पार्नुहोस्।

उत्तर

ड्राइसेल, होल्डरमा राखिएको टर्च बल्ब र जोड्ने तार लिएर एउटा सामान्य परिपथ बनाइन्छ। तारका दुई नाङ्गा छेउ A र B बिच खाली ठाउँ छोडिन्छ। त्यसपछि खाली ठाउँमा पालैपालो फरक फरक वस्तु राखिन्छ: तामाको तार, आल्मिनियमको तार, फलामको किला, सिक्का, अनि काठ, कागज, सल्फर र कोइलाको टुक्रा।

अवलोकन: तामाको तार, आल्मिनियमको तार, फलामको किला वा सिक्का राख्दा बल्ब बल्छ, तर काठ, कागज, सल्फर वा कोइला राख्दा बल्दैन।

निष्कर्ष: धातुबाट विद्युत् धारा बगेर परिपथ पूरा हुन्छ, तर अधातुबाट बग्दैन। त्यसैले धातु विद्युत्का सुचालक हुन्। (धातुमा बग्न सक्ने स्वतन्त्र इलेक्ट्रोन भएकाले धातु सुचालक हुन्छन्।)

ग.

धातुका कुनै तीनओटा रासायनिक गुण रासायनिक समीकरणसहित लेख्नुहोस्।

उत्तर
  1. धातुहरूले अक्सिजनसँग प्रतिक्रिया गरेर क्षारीय अक्साइड बनाउँछन्:

2Mg + O₂ → 2MgO
2. सक्रिय धातुहरूले फिक्का अम्लसँग प्रतिक्रिया गरेर लवण र हाइड्रोजन ग्यास बनाउँछन्:

Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂
3. अति सक्रिय धातुहरूले पानीसँग प्रतिक्रिया गरेर धातुको हाइड्रोक्साइड (अल्काली) र हाइड्रोजन ग्यास बनाउँछन्:

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

घ.

मानव शरीरमा पारो र लेडले पार्न सक्ने दुई/दुईओटा नकारात्मक असर लेख्नुहोस्।

उत्तर

पारो:

  1. पारोले मस्तिष्क र स्नायु प्रणालीमा क्षति पुर्‍याउँछ (हात काम्ने, बिर्सने), विशेष गरी बालबालिकामा।
  2. पारोले मिर्गौला र फोक्सोमा क्षति पुर्‍याउँछ। प्लासेन्टाबाट छिर्ने भएकाले यसले गर्भको शिशुलाई पनि हानि गर्न सक्छ।

लेड:

  1. लेडले बालबालिकाको मस्तिष्कको विकास ढिलो बनाउँछ। यसले गर्दा सिकाइमा समस्या हुन्छ र स्वभावमा परिवर्तन आउँछ।
  2. लेडका कारण रक्तअल्पता हुन्छ। क्याल्सियमको ठाउँमा हाडमा थुप्रिएर यसले हाडलाई कमजोर बनाउँछ र रक्तकोष बन्ने काममा बाधा पुर्‍याउँछ।
ङ.

मानव शरीरमा चाहिने निम्नलिखित धातुका स्रोतको सूची तयार पार्नुहोस्:

धातु फलाम (Fe) जस्ता (Zn) सोडियम (Na) पोटासियम (K)
स्रोत
उत्तर
धातु फलाम (Fe) जस्ता (Zn) सोडियम (Na) पोटासियम (K)
स्रोत पालुङ्गो र अरू हरिया सागपात, ब्रोकाउली, अन्न, गेडागुडी र दाल, माछा, मासु बिउ (फर्सी, सूर्यमुखी, आलस), बदाम (हाडे बदाम, काजु), च्याउ, अन्न, दुध, मासु, माछा, अन्डा खाने नुन, मासु, अन्डा, दुध केरा, एभोकाडो, भटमास, तरकारी, बाँसको तामा, दुध, दही