ਅਧਿਆਏ 10 s-ਬਲਾਕ ਤੱਤ (ਹਟਾਏ ਗਏ)
“ਐਲਕਲੀ ਅਤੇ ਐਲਕਲਾਈਨ ਅਰਥ ਧਾਤਾਂ ਦਾ ਪਹਿਲਾ ਤੱਤ ਕਈ ਪਹਿਲੂਆਂ ਵਿੱਚ ਸਮੂਹ ਦੇ ਹੋਰ ਮੈਂਬਰਾਂ ਤੋਂ ਵੱਖਰਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ”
ਪੀਰੀਅਡਿਕ ਟੇਬਲ ਦੇ s-ਬਲਾਕ ਤੱਤ ਉਹ ਹਨ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਆਖਰੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਸਭ ਤੋਂ ਬਾਹਰੀ s-ਆਰਬਿਟਲ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ s-ਆਰਬਿਟਲ ਸਿਰਫ ਦੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਨੂੰ ਸਮਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਦੋ ਸਮੂਹ (1 ਅਤੇ 2) ਪੀਰੀਅਡਿਕ ਟੇਬਲ ਦੇ s-ਬਲਾਕ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹਨ। ਪੀਰੀਅਡਿਕ ਟੇਬਲ ਦਾ ਸਮੂਹ 1 ਲਿਥੀਅਮ, ਸੋਡੀਅਮ, ਪੋਟਾਸ਼ੀਅਮ, ਰੂਬੀਡੀਅਮ, ਸੀਜ਼ੀਅਮ ਅਤੇ ਫ੍ਰਾਂਸੀਅਮ ਤੱਤਾਂ ਨਾਲ ਬਣਿਆ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਨੂੰ ਸਮੂਹਿਕ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਵਜੋਂ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਪਾਣੀ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਕੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ ਜੋ ਕਿ ਸੁਭਾਅ ਵਿੱਚ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਐਲਕਲਾਈਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਸਮੂਹ 2 ਦੇ ਤੱਤਾਂ ਵਿੱਚ ਬੇਰੀਲੀਅਮ, ਮੈਗਨੀਸ਼ੀਅਮ, ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ, ਸਟ੍ਰੋਂਸ਼ੀਅਮ, ਬੇਰੀਅਮ ਅਤੇ ਰੇਡੀਅਮ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਬੇਰੀਲੀਅਮ ਨੂੰ ਛੱਡ ਕੇ ਇਹ ਤੱਤ ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਐਲਕਲਾਈਨ ਅਰਥ ਧਾਤਾਂ ਵਜੋਂ ਜਾਣੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਨੂੰ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹਨਾਂ ਦੇ ਆਕਸਾਈਡ ਅਤੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ ਸੁਭਾਅ ਵਿੱਚ ਐਲਕਲਾਈਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਇਹ ਧਾਤ ਆਕਸਾਈਡ ਧਰਤੀ ਦੀ ਪਰਤ ਵਿੱਚ ਪਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ[^0]।
ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਸੋਡੀਅਮ ਅਤੇ ਪੋਟਾਸ਼ੀਅਮ ਪ੍ਰਚੂਰ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਹਨ ਅਤੇ ਲਿਥੀਅਮ, ਰੂਬੀਡੀਅਮ ਅਤੇ ਸੀਜ਼ੀਅਮ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਹੈ (ਟੇਬਲ 10.1)। ਫ੍ਰਾਂਸੀਅਮ ਬਹੁਤ ਰੇਡੀਓਐਕਟਿਵ ਹੈ; ਇਸਦਾ ਸਭ ਤੋਂ ਲੰਬੀ ਉਮਰ ਵਾਲਾ ਆਈਸੋਟੋਪ ${ }^{223} \mathrm{Fr}$ ਦੀ ਅਰਧ-ਆਯੂ ਸਿਰਫ 21 ਮਿੰਟ ਹੈ। ਐਲਕਲਾਈਨ ਅਰਥ ਧਾਤਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਅਤੇ ਮੈਗਨੀਸ਼ੀਅਮ ਧਰਤੀ ਦੀ ਪਰਤ ਵਿੱਚ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਪੰਜਵੇਂ ਅਤੇ ਛੇਵੇਂ ਸਥਾਨ ‘ਤੇ ਪ੍ਰਚੂਰ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਹਨ। ਸਟ੍ਰੋਂਸ਼ੀਅਮ ਅਤੇ ਬੇਰੀਅਮ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਹੈ। ਬੇਰੀਲੀਅਮ ਦੁਰਲੱਭ ਹੈ ਅਤੇ ਰੇਡੀਅਮ ਸਭ ਤੋਂ ਦੁਰਲੱਭ ਹੈ ਜੋ ਕਿ ਸਿਰਫ $10^{-10}$ ਪ੍ਰਤੀਸ਼ਤ ਅਗਨਿਕ ਚੱਟਾਨਾਂ $^{\dagger}$ (ਟੇਬਲ 10.2, ਪੰਨਾ 299) ਨੂੰ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।
s-ਬਲਾਕ ਤੱਤਾਂ ਦੀ ਸਧਾਰਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਸੰਰਚਨਾ ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਲਈ [ਨੋਬਲ ਗੈਸ] $n s^{1}$ ਅਤੇ ਐਲਕਲਾਈਨ ਅਰਥ ਧਾਤਾਂ ਲਈ [ਨੋਬਲ ਗੈਸ] $n s^{2}$ ਹੈ।[^1] ਮੈਗਮਾ (ਪਿਘਲੀ ਚੱਟਾਨ) ਤੋਂ ਜੋ ਠੰਡੀ ਹੋ ਕੇ ਸਖ਼ਤ ਹੋ ਗਈ ਹੈ।
ਲਿਥੀਅਮ ਅਤੇ ਬੇਰੀਲੀਅਮ, ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਸਮੂਹ 1 ਅਤੇ ਸਮੂਹ 2 ਦੇ ਪਹਿਲੇ ਤੱਤ, ਕੁਝ ਗੁਣ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਸੰਬੰਧਿਤ ਸਮੂਹ ਦੇ ਹੋਰ ਮੈਂਬਰਾਂ ਤੋਂ ਵੱਖਰੇ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਅਸਾਧਾਰਨ ਗੁਣਾਂ ਵਿੱਚ ਇਹ ਅਗਲੇ ਸਮੂਹ ਦੇ ਦੂਜੇ ਤੱਤ ਨਾਲ ਮਿਲਦੇ-ਜੁਲਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਲਿਥੀਅਮ ਮੈਗਨੀਸ਼ੀਅਮ ਨਾਲ ਅਤੇ ਬੇਰੀਲੀਅਮ ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਨਾਲ ਆਪਣੇ ਕਈ ਗੁਣਾਂ ਵਿੱਚ ਸਮਾਨਤਾਵਾਂ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਕਿਸਮ ਦੀ ਵਿਕਰਣ ਸਮਾਨਤਾ ਨੂੰ ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਪੀਰੀਅਡਿਕ ਟੇਬਲ ਵਿੱਚ ਵਿਕਰਣ ਸੰਬੰਧ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਵਿਕਰਣ ਸੰਬੰਧ ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਆਇਨਿਕ ਆਕਾਰਾਂ ਅਤੇ/ਜਾਂ ਚਾਰਜ/ਰੇਡੀਅਸ ਅਨੁਪਾਤ ਦੀ ਸਮਾਨਤਾ ਕਾਰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਮੋਨੋਵੈਲੈਂਟ ਸੋਡੀਅਮ ਅਤੇ ਪੋਟਾਸ਼ੀਅਮ ਆਇਨ ਅਤੇ ਡਾਈਵੈਲੈਂਟ ਮੈਗਨੀਸ਼ੀਅਮ ਅਤੇ ਕੈਲਸ਼ੀਅਮ ਆਇਨ ਜੈਵਿਕ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ ਵੱਡੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਪਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਆਇਨ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਜੈਵਿਕ ਕਾਰਜ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਆਇਨ ਸੰਤੁਲਨ ਦਾ ਰੱਖ-ਰਖਾਅ ਅਤੇ ਨਰਵ ਇੰਪਲਸ ਕੰਡਕਸ਼ਨ।
10.1 ਸਮੂਹ 1 ਤੱਤ: ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ
ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਆਪਣੇ ਭੌਤਿਕ ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਗੁਣਾਂ ਵਿੱਚ ਪਰਮਾਣੂ ਸੰਖਿਆ ਵਧਣ ਨਾਲ ਨਿਯਮਿਤ ਰੁਝਾਨ ਦਿਖਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਦੇ ਪਰਮਾਣੂ, ਭੌਤਿਕ ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਗੁਣਾਂ ਦੀ ਚਰਚਾ ਹੇਠਾਂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।
10.1.1 ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਸੰਰਚਨਾ
ਸਾਰੀਆਂ ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਵੈਲੈਂਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, $n s^{1}$ (ਟੇਬਲ 10.1) ਨੋਬਲ ਗੈਸ ਕੋਰ ਦੇ ਬਾਹਰ। ਇਹਨਾਂ ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਬਾਹਰੀ ਵੈਲੈਂਸ ਸ਼ੈੱਲ ਵਿੱਚ ਢਿੱਲੇ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ s-ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਇਹਨਾਂ ਨੂੰ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਪੋਜ਼ਿਟਿਵ ਧਾਤਾਂ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਗੁਆ ਕੇ ਮੋਨੋਵੈਲੈਂਟ $\mathrm{M}^{+}$ ਆਇਨ ਦਿੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ ਇਹ ਕੁਦਰਤ ਵਿੱਚ ਕਦੇ ਵੀ ਮੁਕਤ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਨਹੀਂ ਪਾਈਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ।
| ਤੱਤ | ਚਿੰਨ੍ਹ | ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਸੰਰਚਨਾ |
|---|---|---|
| ਲਿਥੀਅਮ | $\mathrm{Li}$ | $1 s^{2} 2 s^{1}$ |
| ਸੋਡੀਅਮ | $\mathrm{Na}$ | $1 \mathrm{~s}^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{1}$ |
| ਪੋਟਾਸ਼ੀਅਮ | $\mathrm{K}$ | $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 4 s^{1}$ |
| ਰੂਬੀਡੀਅਮ | $\mathrm{Rb}$ | $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 3 d^{10} 4 s^{2} 4 p^{6} 5 s^{1}$ |
| ਸੀਜ਼ੀਅਮ | $\mathrm{Cs}$ | $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{6} 3 d^{10} 4 s^{2}$ $4 p^{6} 4 d^{10} 5 s^{2} 5 p^{6} 6 s^{1}$ ਜਾਂ $[\mathrm{Xe}] 6 s^{1}$ |
| ਫ੍ਰਾਂਸੀਅਮ | $\mathrm{Fr}$ | $[\mathrm{Rn}] 7 s^{1}$ |
10.1.2 ਪਰਮਾਣੂ ਅਤੇ ਆਇਨਿਕ ਰੇਡੀਆਈ
ਐਲਕਲੀ ਧਾਤ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦਾ ਆਕਾਰ ਪੀਰੀਅਡਿਕ ਟੇਬਲ ਦੇ ਇੱਕ ਖਾਸ ਪੀਰੀਅਡ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਡਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਪਰਮਾਣੂ ਸੰਖਿਆ ਵਧਣ ਨਾਲ, ਪਰਮਾਣੂ ਵੱਡਾ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਮੋਨੋਵੈਲੈਂਟ ਆਇਨ $\left(\mathrm{M}^{+}\right)$ ਮੂਲ ਪਰਮਾਣੂ ਤੋਂ ਛੋਟੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਦੇ ਪਰਮਾਣੂ ਅਤੇ ਆਇਨਿਕ ਰੇਡੀਆਈ ਸਮੂਹ ਵਿੱਚ ਹੇਠਾਂ ਜਾਣ ਤੇ ਵਧਦੇ ਹਨ ਭਾਵ, ਇਹ $\mathrm{Li}$ ਤੋਂ Cs ਤੱਕ ਜਾਂਦੇ ਹੋਏ ਆਕਾਰ ਵਿੱਚ ਵਧਦੇ ਹਨ।
10.1.3 ਆਇਨੀਕਰਨ ਐਨਥੈਲਪੀ
ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਦੀ ਆਇਨੀਕਰਨ ਐਨਥੈਲਪੀ ਕਾਫ਼ੀ ਘੱਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਸਮੂਹ ਵਿੱਚ ਹੇਠਾਂ $\mathrm{Li}$ ਤੋਂ Cs ਤੱਕ ਘੱਟਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਇਸ ਲਈ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਵਧਦੇ ਆਕਾਰ ਦਾ ਪ੍ਰਭਾਵ ਵਧਦੇ ਨਿਊਕਲੀਅਰ ਚਾਰਜ ਨੂੰ ਪਛਾੜ ਦਿੰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਭ ਤੋਂ ਬਾਹਰਲਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਨਿਊਕਲੀਅਰ ਚਾਰਜ ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
10.1.4 ਹਾਈਡ੍ਰੇਸ਼ਨ ਐਨਥੈਲਪੀ
ਐਲਕਲੀ ਧਾਤ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਹਾਈਡ੍ਰੇਸ਼ਨ ਐਨਥੈਲਪੀ ਆਇਨਿਕ ਆਕਾਰ ਵਧਣ ਨਾਲ ਘੱਟਦੀ ਹੈ।
$\mathrm{Li}^{+}>\mathrm{Na}^{+}>\mathrm{K}^{+}>\mathrm{Rb}^{+}>\mathrm{Cs}^{+}$
$\mathrm{Li}^{+}$ ਵਿੱਚ ਹਾਈਡ੍ਰੇਸ਼ਨ ਦੀ ਡਿਗਰੀ ਅਧਿਕਤਮ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸੇ ਕਾਰਨ ਲਿਥੀਅਮ ਲੂਣ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਹਾਈਡ੍ਰੇਟਿਡ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, $\mathrm{LiCl} \cdot 2 \mathrm{H_2} \mathrm{O}$
10.1.5 ਭੌਤਿਕ ਗੁਣ
ਸਾਰੀਆਂ ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਚਾਂਦੀ ਵਰਗੇ ਚਿੱਟੇ, ਨਰਮ ਅਤੇ ਹਲਕੀਆਂ ਧਾਤਾਂ ਹਨ। ਵੱਡੇ ਆਕਾਰ ਕਾਰਨ, ਇਹਨਾਂ ਤੱਤਾਂ ਦੀ ਘਣਤਾ ਘੱਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਜੋ ਸਮੂਹ ਵਿੱਚ Li ਤੋਂ Cs ਤੱਕ ਹੇਠਾਂ ਜਾਣ ਤੇ ਵਧਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਪੋਟਾਸ਼ੀਅਮ ਸੋਡੀਅਮ ਤੋਂ ਹਲਕਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਦੇ ਪਿਘਲਣ ਅਤੇ ਉਬਾਲ ਦਰਜੇ ਘੱਟ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਉਹਨਾਂ ਵਿੱਚ ਸਿਰਫ ਇੱਕ ਵੈਲੈਂਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਕਾਰਨ ਕਮਜ਼ੋਰ ਧਾਤੂ ਬੰਧਨ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਲੂਣ ਇੱਕ ਆਕਸੀਡਾਈਜ਼ਿੰਗ ਫਲੇਮ ਨੂੰ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਰੰਗ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਇਸ ਲਈ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਫਲੇਮ ਤੋਂ ਗਰਮੀ ਸਭ ਤੋਂ ਬਾਹਰਲੇ ਆਰਬਿਟਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਨੂੰ ਉੱਚੀ ਊਰਜਾ ਪੱਧਰ ਤੱਕ ਉਤੇਜਿਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਉਤੇਜਿਤ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਮੂਲ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਵਾਪਸ ਆਉਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਦਿੱਖ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਵਿਕਿਰਨ ਦਾ ਉਤਸਰਜਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ:
| ਧਾਤ | Li | $\mathbf{N a}$ | $\mathbf{K}$ | $\mathbf{R b}$ | $\mathbf{C s}$ |
|---|---|---|---|---|---|
| ਰੰਗ | ਕ੍ਰਿਮਸਨ ਲਾਲ | ਪੀਲਾ | ਵਾਇਲਟ | ਲਾਲ ਵਾਇਲਟ | ਨੀਲਾ |
| $\lambda / \mathrm{nm}$ | 670.8 | 589.2 | 766.5 | 780.0 | 455.5 |
ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਨੂੰ ਇਸ ਲਈ, ਸੰਬੰਧਿਤ ਫਲੇਮ ਟੈਸਟਾਂ ਦੁਆਰਾ ਖੋਜਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਫਲੇਮ ਫੋਟੋਮੈਟਰੀ ਜਾਂ ਪਰਮਾਣੂ ਅਬਜ਼ੌਰਪਸ਼ਨ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ ਦੁਆਰਾ ਨਿਰਧਾਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਇਹਨਾਂ ਤੱਤਾਂ ‘ਤੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੀ ਵਿਕਿਰਨ ਪਾਈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਸੋਖੀ ਗਈ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਊਰਜਾ ਇੱਕ ਪਰਮਾਣੂ ਨੂੰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਗੁਆਉਣ ਲਈ ਕਾਫ਼ੀ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ।
ਟੇਬਲ 10.1 ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਦੇ ਪਰਮਾਣੂ ਅਤੇ ਭੌਤਿਕ ਗੁਣ
| ਗੁਣ | ਲਿਥੀਅਮ Li | ਸੋਡੀਅਮ $\mathbf{N a}$ | ਪੋਟਾਸ਼ੀਅਮ $\mathbf{K}$ | ਰੂਬੀਡੀਅਮ Rb | ਸੀਜ਼ੀਅਮ Cs | ਫ੍ਰਾਂਸੀਅਮ Fr |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ਪਰਮਾਣੂ ਸੰਖਿਆ | 3 | 11 | 19 | 37 | 55 | 87 |
| ਪਰਮਾਣੂ ਪੁੰਜ $\left(\mathrm{g} \mathrm{mol}^{-1}\right)$ | 6.94 | 22.99 | 39.10 | 85.47 | 132.91 | $(223)$ |
| ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਸੰਰਚਨਾ | $[\mathrm{He}] 2 s^{1}$ | $[\mathrm{Ne}] 3 \mathrm{~s}^{1}$ | $[\mathrm{Ar}] 4 \mathrm{~s}^{1}$ | $[\mathrm{Kr}] 5 \mathrm{~s}^{1}$ | $[\mathrm{Xe}] 6 s^{1}$ | $[\mathrm{Rn}] 7 \mathrm{~s}^{1}$ |
| ਆਇਨੀਕਰਨ ਐਨਥੈਲਪੀ $/ \mathrm{kJ} \mathrm{mol}^{-1}$ | 520 | 496 | 419 | 403 | 376 | $\sim 375$ |
| ਹਾਈਡ੍ਰੇਸ਼ਨ ਐਨਥੈਲਪੀ $/ \mathrm{kJ} \mathrm{mol}^{-1}$ | -506 | -406 | -330 | -310 | -276 | - |
| ਧਾਤੂ ਰੇਡੀਅਸ / pm | 152 | 186 | 227 | 248 | 265 | - |
| ਆਇਨਿਕ ਰੇਡੀਅਸ $\mathrm{M}^{+} / \mathrm{pm}$ | 76 | 102 | 138 | 152 | 167 | $(180)$ |
| m.p. / K | 454 | 371 | 336 | 312 | 302 | - |
| b.p / K | 1615 | 1156 | 1032 | 961 | 944 | - |
| ਘਣਤਾ $/ \mathrm{g} \mathrm{cm}^{-3}$ | 0.53 | 0.97 | 0.86 | 1.53 | 1.90 | - |
| ਮਾਨਕ ਪੋਟੈਂਸ਼ੀਅਲ $\mathrm{E}^{\ominus} / \mathrm{V}$ ਲਈ $\left(\mathrm{M}^{+} / \mathrm{M}\right)$ | -3.04 | -2.714 | -2.925 | -2.930 | -2.927 | - |
| ਲਿਥੋਸਫੀਅਰ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦਗੀ $^{\dagger}$ | $18^{*}$ | $2.27^{* *}$ | $1.84^{* *}$ | $78-12^{*}$ | $2-6^{*}$ | $\sim 10^{-18 *}$ |
*ppm (ਪਾਰਟ ਪਰ ਮਿਲੀਅਨ), ** ਵਜ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਤੀਸ਼ਤ; $\dagger$ ਲਿਥੋਸਫੀਅਰ: ਧਰਤੀ ਦੀ ਬਾਹਰੀ ਪਰਤ: ਇਸਦੀ ਪਰਤ ਅਤੇ ਉੱਪਰੀ ਮੈਂਟਲ ਦਾ ਹਿੱਸਾ
ਇਹ ਗੁਣ ਸੀਜ਼ੀਅਮ ਅਤੇ ਪੋਟਾਸ਼ੀਅਮ ਨੂੰ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਵਜੋਂ ਉਪਯੋਗੀ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।
10.1.6 ਰਸਾਇਣਕ ਗੁਣ
ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਆਪਣੇ ਵੱਡੇ ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਘੱਟ ਆਇਨੀਕਰਨ ਐਨਥੈਲਪੀ ਕਾਰਨ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਸ਼ੀਲ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਧਾਤਾਂ ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਸਮੂਹ ਵਿੱਚ ਹੇਠਾਂ ਜਾਣ ਤੇ ਵਧਦੀ ਹੈ।
(i) ਹਵਾ ਪ੍ਰਤੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ: ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਸੁੱਕੀ ਹਵਾ ਵਿੱਚ ਆਪਣੇ ਆਕਸਾਈਡਾਂ ਦੇ ਬਣਨ ਕਾਰਨ ਧੁੰਦਲੀਆਂ ਹੋ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ ਜੋ ਬਦਲੇ ਵਿੱਚ ਨਮੀ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਕੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਇਹ ਆਕਸੀਜਨ ਵਿੱਚ ਜ਼ੋਰਦਾਰ ਤਰੀਕੇ ਨਾਲ ਜਲ ਕੇ ਆਕਸਾਈਡ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਲਿਥੀਅਮ ਮੋਨੋਆਕਸਾਈਡ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਸੋਡੀਅਮ ਪੈਰੋਕਸਾਈਡ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਹੋਰ ਧਾਤਾਂ ਸੁਪਰਆਕਸਾਈਡ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਸੁਪਰਆਕਸਾਈਡ $\mathrm{O_2}^{-}$ ਆਇਨ ਸਿਰਫ ਵੱਡੇ ਕੈਟਾਇਨਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ $\mathrm{K}, \mathrm{Rb}$, $\mathrm{Cs}$ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਸਥਿਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
$$ 4 \mathrm{Li}+\mathrm{O_2} \rightarrow 2 \mathrm{Li_2} \mathrm{O} \text { (oxide) } $$
$$ \begin{aligned} & 2 \mathrm{Na}+\mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{Na_2} \mathrm{O_2} \text { (peroxide) } \\ & \mathrm{M}+\mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{MO_2} \text { (superoxide) } \\ & (\mathrm{M}=\mathrm{K}, \mathrm{Rb}, \mathrm{Cs}) \end{aligned} $$
ਇਹਨਾਂ ਸਾਰੇ ਆਕਸਾਈਡਾਂ ਵਿੱਚ ਐਲਕਲੀ ਧਾਤ ਦੀ ਆਕਸੀਕਰਨ ਅਵਸਥਾ +1 ਹੈ। ਲਿਥੀਅਮ ਹਵਾ ਦੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਨਾਲ ਸਿੱਧਾ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਕੇ ਨਾਈਟ੍ਰਾਈਡ, $\mathrm{Li_3} \mathrm{~N}$ ਵੀ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹੋਏ ਅਸਧਾਰਨ ਵਿਵਹਾਰ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਹਵਾ ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਪ੍ਰਤੀ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਉੱਚ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ ਕਾਰਨ, ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਆਮ ਤੌਰ ‘ਤੇ ਕੇਰੋਸੀਨ ਤੇਲ ਵਿੱਚ ਰੱਖੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ।
ਸਮੱਸਿਆ 10.1
$\mathrm{K}$ ਵਿੱਚ $\mathrm{KO_2}$ ਦੀ ਆਕਸੀਕਰਨ ਅਵਸਥਾ ਕੀ ਹੈ?
ਹੱਲ
ਸੁਪਰਆਕਸਾਈਡ ਸਪੀਸੀਜ਼ ਨੂੰ $\mathrm{O_2}^{-}$ ਵਜੋਂ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ; ਕਿਉਂਕਿ ਸੰਯੋਜਨ ਤਟਸਥ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ, ਪੋਟਾਸ਼ੀਅਮ ਦੀ ਆਕਸੀਕਰਨ ਅਵਸਥਾ +1 ਹੈ। (ii) ਪਾਣੀ ਪ੍ਰਤੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ: ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਪਾਣੀ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਕੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ ਅਤੇ ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ।
$$ \begin{array}{r} 2 \mathrm{M}+2 \mathrm{H_2} \mathrm{O} \rightarrow 2 \mathrm{M}^{+}+2 \mathrm{OH}^{-}+\mathrm{H_2} \\ (\mathrm{M}=\text { an alkali metal }) \end{array} $$
ਇਹ ਨੋਟ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਹਾਲਾਂਕਿ ਲਿਥੀਅਮ ਦਾ ਸਭ ਤੋਂ ਜ਼ਿਆਦਾ ਨਕਾਰਾਤਮਕ $\mathrm{E}^{\ominus}$ ਮੁੱਲ ਹੈ (ਟੇਬਲ 10.1), ਪਾਣੀ ਨਾਲ ਇਸਦੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਸੋਡੀਅਮ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ ਘੱਟ ਜ਼ੋਰਦਾਰ ਹੈ ਜਿਸਦਾ ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਨਕਾਰਾਤਮਕ $\mathrm{E}^{\ominus}$ ਮੁੱਲ ਹੈ। ਲਿਥੀਅਮ ਦਾ ਇਹ ਵਿਵਹਾਰ ਇਸਦੇ ਛੋਟੇ ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਬਹੁਤ ਉੱਚ ਹਾਈਡ੍ਰੇਸ਼ਨ ਊਰਜਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਸਮੂਹ ਦੀਆਂ ਹੋਰ ਧਾਤਾਂ ਪਾਣੀ ਨਾਲ ਵਿਸਫੋਟਕ ਢੰਗ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ।
ਇਹ ਪ੍ਰੋਟੋਨ ਦਾਤਾਵਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਅਲਕੋਹਲ, ਗੈਸੀਅਸ ਅਮੋਨੀਆ ਅਤੇ ਅਲਕਾਈਨਾਂ ਨਾਲ ਵੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ।
(iii) ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪ੍ਰਤੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ: ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਲਗਭਗ 673K (ਲਿਥੀਅਮ 1073K ‘ਤੇ) ‘ਤੇ ਡਾਈਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਕੇ ਹਾਈਡ੍ਰਾਈਡ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਸਾਰੇ ਐਲਕਲੀ ਧਾਤ ਹਾਈਡ੍ਰਾਈਡ ਉੱਚ ਪਿਘਲਣ ਬਿੰਦੂਆਂ ਵਾਲੇ ਆਇਨਿਕ ਠੋਸ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।
$2 \mathrm{M}+\mathrm{H_2} \rightarrow 2 \mathrm{M}^{+} \mathrm{H}^{-}$
(iv) ਹੈਲੋਜਨਾਂ ਪ੍ਰਤੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆਸ਼ੀਲਤਾ: ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਹੈਲੋਜਨਾਂ ਨਾਲ ਜ਼ੋਰਦਾਰ ਤਰੀਕੇ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਕੇ ਆਇਨਿਕ ਹੈਲਾਈਡ, $\mathrm{M}^{+} \mathrm{X}^{-}$ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਲਿਥੀਅਮ ਹੈਲਾਈਡ ਕੁਝ ਹੱਦ ਤੱਕ ਸਹਿਸੰਯੋਜਕ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਲਿਥੀਅਮ ਆਇਨ ਦੀ ਉੱਚ ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਸਮਰੱਥਾ ਕਾਰਨ ਹੈ (ਕੈਟਾਇਨ ਦੁਆਰਾ ਐਨਾਇਨ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਬੱਦਲ ਦੀ ਵਿਗਾੜਨ ਨੂੰ ਧਰੁਵੀਕਰਨ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ)। $\mathrm{Li}^{+}$ ਆਇਨ ਆਕਾਰ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਛੋਟਾ ਹੈ ਅਤੇ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈਲਾਈਡ ਆਇਨ ਦੇ ਆਸ-ਪਾਸ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਬੱਦਲ ਨੂੰ ਵਿਗਾੜਨ ਦੀ ਉੱਚ ਪ੍ਰਵਿਰਤੀ ਰੱਖਦਾ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਵੱਡੇ ਆਕਾਰ ਵਾਲੇ ਐਨਾਇਨ ਨੂੰ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਵਿਗਾੜਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਹੈਲਾਈਡਾਂ ਵਿੱਚੋਂ, ਲਿਥੀਅਮ ਆਇਓਡਾਈਡ ਸੁਭਾਅ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਸਹਿਸੰਯੋਜਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
(v) ਰਿਡਿਊਸਿੰਗ ਸੁਭਾਅ: ਐਲਕਲੀ ਧਾਤਾਂ ਮਜ਼ਬੂਤ ਰਿਡਿਊਸਿੰਗ ਏਜੰਟ ਹਨ, ਲਿਥੀਅਮ ਸਭ ਤੋਂ ਸ਼ਕਤੀਸ਼ਾਲੀ ਅਤੇ ਸੋਡੀਅਮ ਘੱਟ ਤੋਂ ਘੱਟ ਸ਼ਕਤੀਸ਼ਾਲੀ ਹੈ (ਟੇਬਲ 10.1)। ਮਾਨਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਪੋਟੈਂਸ਼ੀਅਲ $\left(\mathrm{E}^{\ominus}\right)$ ਜੋ ਰਿਡਿਊਸਿੰਗ ਪਾਵਰ ਨੂੰ ਮਾਪਦਾ ਹੈ, ਕੁੱਲ ਤਬਦੀਲੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ:
$\mathrm{M}(\mathrm{s}) \rightarrow \mathrm{M}(\mathrm{g}) \quad$ ਸਬਲੀਮੇਸ਼ਨ ਐਨਥੈਲਪੀ
$\mathrm{M}(\mathrm{g}) \rightarrow \mathrm{M}^{+}(\mathrm{g})+\mathrm{e}^{-} \quad$ ਆਇਨੀਕਰਨ ਐਨਥੈਲਪੀ
$\mathrm{M}^{+}(\mathrm{g})+\mathrm{H_2} \mathrm{O} \rightarrow \mathrm{M}^{+}$(aq) ਹਾਈਡ੍ਰੇਸ਼ਨ ਐਨਥੈਲਪੀ
ਆਪਣੇ ਆਇਨ ਦੇ ਛੋਟੇ ਆਕਾਰ ਨਾਲ, ਲ
BETA
