الڪلائن زميني عنصرن جون ڪيميائي خاصيتون
الڪلائن زمين جا عنصر، دوراني جدول ۾ عنصرن جو هڪ گروپ آهن جيڪي گروپ IIA (گروپ 2) ۾ آهن، يعني بيريليم (Be)، ميگنيشيم (Mg)، ڪيلشيم (Ca)، اسٽرونٽيم (Sr)، بيريم (Ba)، ۽ ريڊيم (Ra). هن گروپ کي "الڪلائن زمين" سڏيو ويندو آهي ڇاڪاڻ ته انهن جا آڪسائيڊ بنيادي (الڪلائن) آهن ۽ ڪيمسٽري جي شروعاتي ڏينهن ۾ اڪثر "زمين" جي معدنيات (پٿر) ۾ مليا هئا. ڪيميائي نقطي نظر کان، الڪلائن زمين جي عنصرن کي ٻه ويلنس اليڪٽران هجڻ جي ڪري سڃاتو وڃي ٿو، تنهن ڪري اهي +2 جي چارج سان آئن ٺاهڻ جو رجحان رکن ٿا. هي ملڪيت عنصرن جي هن خاندان ۾ رد عمل، بانڊن جي قسمن ۽ خاصيت واري رد عمل جي نمونن ۾ مرڪزي حيثيت رکي ٿي.
1. اليڪٽران جي ترتيب ۽ آڪسائيڊشن نمبر
عام طور تي، الڪائن زميني عنصرن جو ٻاهرين اليڪٽران جي ترتيب ns² آهي. ان جو مطلب آهي ته انهن جي ٻاهرين شيل ۾ ٻه ويلنس اليڪٽران آهن. جيئن ته اهي وڌيڪ مستحڪم هوندا آهن جڏهن اهي هڪ نوبل گيس ترتيب حاصل ڪندا آهن، اهي عنصر رد عمل ڪندي ٻه اليڪٽران وڃائي ڇڏيندا آهن، M²⁺ ڪيشن ٺاهيندا آهن. تنهن ڪري، الڪائن زميني عنصرن لاءِ سڀ کان عام ۽ مستحڪم آڪسائيڊيشن نمبر +2 آهي.
+2 آئن ٺاهڻ جو رجحان الڪلائن زميني مرڪبن کي اڪثر آئنڪ بڻائي ٿو، خاص طور تي ڳري عنصرن جهڙوڪ Ca، Sr، ۽ Ba لاءِ. جڏهن ته، ننڍا عنصر جهڙوڪ Be ڪجهه مختلف خاصيتون رکن ٿا؛ انهن جا مرڪب انهن جي اعلي پولرائيزيشن جي ڪري وڌيڪ هم آهنگ هوندا آهن.
2. آئنائيزيشن توانائي ۽ رد عمل
الڪلائن زميني عنصرن جي رد عمل گروپ جي مٿان کان هيٺ تائين وڌي ٿو. اهو ايٽمي ريڊيس وڌائڻ ۽ آئنائيزيشن توانائي ۾ گهٽتائي سان لاڳاپيل آهي. جيئن توهان هيٺ وڃو ٿا، والينس اليڪٽران نيوڪليس کان پري آهن ۽ وڌيڪ آساني سان هٽايا وڃن ٿا، تنهنڪري عنصر وڌيڪ رد عمل وارو ٿي ويندو آهي.
رد عمل جي رجحانن جو عام حڪم هي آهي:
< ايم جي < سي اي < ايس آر < بي < را < ٿي
بهرحال، اهو ياد رکڻ گهرجي ته بيريليم منفرد آهي ۽ ٻين ميمبرن جي ڀيٽ ۾ تمام گهٽ رد عمل ڪندڙ آهي. اهو عام حالتن ۾ پاڻي سان تيزي سان رد عمل به نٿو ڪري ڇاڪاڻ ته هڪ پتلي آڪسائيڊ پرت ٺاهي ٿي جيڪا ان جي مٿاڇري کي بچائي ٿي. 3. پاڻي سان رد عمل الڪائن زمين جي ڌاتن جي شاندار ڪيميائي خاصيتن مان هڪ آهي ته اهي پاڻي سان رد عمل ڪرڻ جي صلاحيت رکن ٿا، جيتوڻيڪ الڪلي ڌاتو (گروپ 1) وانگر تيز نه آهن. - بي: عملي طور تي مستحڪم بي او پرت جي ڪري پاڻي سان رد عمل نٿو ڪري. - ايم جي: ٿڌي پاڻي سان تمام سست رد عمل ڪري ٿو، پر گرم پاڻي يا ٻاڦ سان وڌيڪ تيز رد عمل ڪري ٿو. - سي اي، ايس آر، بي اي: هائيڊرو آڪسائيڊ ۽ هائيڊروجن گئس پيدا ڪرڻ لاءِ ٿڌي پاڻي سان رد عمل ڪري ٿو. رد عمل جون مثالون: - ڪلسيم لاءِ: Ca(s) + 2H₂O(l) → Ca(OH)₂(aq) + H₂(g) - ٻاڦ سان ميگنيشيم لاءِ: Mg(s) + H₂O(g) → MgO(s) + H₂(g) اهي رد عمل ڏيکارين ٿا ته الڪائن زمين جون ڌاتون ڪافي مضبوط گهٽائڻ وارا ايجنٽ آهن، ڇاڪاڻ ته اهي پاڻي کي هائيڊروجن گئس ۾ گهٽائي سگهن ٿيون. 4. آڪسيجن ۽ آڪسائيڊ جي ٺهڻ سان رد عمل الڪائن زمين جا عنصر عام طور تي آڪسيجن سان رد عمل ڪري آڪسائيڊ ٺاهيندا آهن. بنيادي پيداوار عام طور تي هڪ سادي آڪسائيڊ (MO) هوندي آهي. جڏهن ته، ڳرا عنصر پيرو آڪسائيڊ پڻ ٺاهي سگهن ٿا. - Mg + O₂ → MgO - 2Ca + O₂ → 2CaO (پرائمري) - Ba ڪجهه حالتن هيٺ BaO₂ (پيرو آڪسائيڊ) ٺاهڻ جو رجحان رکي ٿو: Ba + O₂ → BaO₂ آڪسائيڊ جي بنياديت مٿي کان هيٺ تائين وڌي ٿي. BeO ايمفوٽيرڪ آهي (تيزابي ۽ بنيادي ٻئي ٿي سگهي ٿو)، MgO ڪمزور طور تي بنيادي آهي، جڏهن ته CaO، SrO، ۽ BaO مضبوط طور تي بنيادي آهن ۽ پاڻي سان رد عمل ڪري هائيڊرو آڪسائيڊ ٺاهيندا آهن. 5. هائيڊرو آڪسائيڊ جي ٺهڻ ۽ بنياديت الڪائن زمين جي هائيڊرو آڪسائيڊ جو عام فارمولا M(OH)₂ هوندو آهي. هائيڊرو آڪسائيڊ جي بنيادي طاقت ۽ حل پذيري گروپ جي مٿان کان هيٺ تائين وڌي ٿي: - Be(OH)₂: ايمفوٽيرڪ، گهٽ حل ٿيندڙ. - Mg(OH)₂: ڪمزور بنياد، گهٽ حل ٿيندڙ (اينٽي ايسڊز لاءِ "ميگنيشيا جو کير" جي نالي سان سڃاتو وڃي ٿو). - Ca(OH)₂: ڪجهه حد تائين حل ٿيندڙ، سليڪڊ لائم جي نالي سان سڃاتو وڃي ٿو. - Sr(OH)₂ ۽ Ba(OH)₂: وڌيڪ حل ٿيندڙ ۽ مضبوط بنياد. حل ٿيندڙ ۾ هي واڌارو لٽيس توانائي ۾ گهٽتائي ۽ هائيڊريشن توانائي ۾ تبديلين کان متاثر ٿئي ٿو. مجموعي طور تي، گروپ 2 هائيڊرو آڪسائيڊز لاءِ، حل ٿيندڙ هيٺئين طرف وڌي ٿو ڇاڪاڻ ته لٽيس توانائي هائيڊريشن توانائي ۾ گهٽتائي کان وڌيڪ گهٽجي ٿي. 6. هيلوجن ۽ هيلائيڊ فارميشن سان رد عمل الڪائن زميني ڌاتو هيلوجن (F₂، Cl₂، Br₂، I₂) سان رد عمل ڪري آئنڪ هيلائيڊ فارمولا MX₂ سان ٺاهيندا آهن. مثال: - Mg + Cl₂ → MgCl₂ - Ca + Br₂ → CaBr₂ الڪلائن ارتھ هالائڊس عام طور تي آئنڪ هوندا آهن ۽ انهن جا پگھلڻ جا نقطا وڌيڪ هوندا آهن. تنهن هوندي به، اهم استثنا آهن: BeCl₂ وڌيڪ ڪوويلنٽ آهي ۽ پوليمرڪ ڍانچي ٺاهي سگهي ٿو. ان کان علاوه، هيلائڊس جي حل پذيري مختلف هوندي آهي؛ مثال طور، CaF₂ ان جي تمام گهڻي لٽيس توانائي جي ڪري گهٽ ۾ گهٽ حل ٿيندڙ آهي. 7. تيزاب ۽ خاصيتن سان رد عمل گهٽائڻ واري ايجنٽ جي طور تي الڪلائن ارتھ هالائڊس عام طور تي تيزاب سان رد عمل ڪري لوڻ ۽ هائيڊروجن گئس پيدا ڪندا آهن، گهٽائڻ واري ايجنٽ جي طور تي پنهنجو ڪردار ڏيکاريندا آهن. مثال: - Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl₂(aq) + H₂(g) - Ca(s) + H₂SO₄(aq) → CaSO₄(s) + H₂(g) سلفورڪ ايسڊ سان ڪيلشيم جو رد عمل CaSO₄ جي هڪ پرت جي ٺهڻ جي ڪري سست ٿي سگهي ٿو جيڪو ڪافي گهٽ ۾ گهٽ حل ٿيندڙ آهي. عام طور تي، گروپ جيترو ننڍو هوندو، تيزاب سان رد عمل اوترو ئي تيز ٿيندو ڇو ته ڌاتو وڌيڪ آساني سان آڪسائيڊ ٿي ويندو آهي. 8. ڪاربونيٽ، سلفيٽ، ۽ نائٽريٽ لوڻ جي ٺهڻ الڪائن زمين جي لوڻ جو هڪ خاص حل ٿيندڙ نمونو هوندو آهي: a) ڪاربونيٽ (MCO₃) الڪائن زمين جي ڪاربونيٽ عام طور تي پاڻي ۾ حل ٿيڻ مشڪل هوندا آهن، خاص طور تي CaCO₃، SrCO₃، ۽ BaCO₃. MgCO₃ کي حل ڪرڻ به نسبتاً ڏکيو هوندو آهي. CaCO₃ چونا پٿر، سنگ مرمر ۽ ڪيلسائيٽ جي طور تي تمام عام آهي. هي ڪاربونيٽ گرم ڪرڻ تي سڙي ويندا آهن: - CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g) b) سلفيٽ (MSO₄) سلفيٽس جي حل پذيري مٿي کان هيٺ تائين گهٽجي ويندي آهي: - MgSO₄ چڱي طرح حل ٿيندڙ آهي، - CaSO₄ ٿورو حل ٿيندڙ آهي، - BaSO₄ تمام گهٽ حل ٿيندڙ آهي (اڪثر ايڪس ري جي طريقيڪار ۾ ڪنٽراسٽ ميڊيم طور استعمال ڪيو ويندو آهي ڇاڪاڻ ته اهو محفوظ ۽ غير حل ٿيندڙ آهي). c) نائٽريٽ (M(NO₃)₂) الڪلين ارٿ نائٽريٽ عام طور تي پاڻي ۾ حل ٿيندڙ آهن. گرم ڪرڻ تي، اهي نائٽريٽ آڪسائيڊ، نائٽروجن ڊاءِ آڪسائيڊ، ۽ آڪسيجن ۾ سڙي ويندا آهن: - 2Ca(NO₃)₂ → 2CaO + 4NO₂ + O₂ 9. بيريليم جا ڪمپليڪس ۽ ايمفوٽيرڪ خاصيتون بيريليم سڀ کان وڌيڪ انحراف ڪندڙ ميمبر آهي. ان جي ننڍڙي سائيز ۽ وڌيڪ +2 چارج جي ڪري، Be²⁺ ۾ وڏي پولرائيزنگ پاور آهي تنهن ڪري ان جا مرڪب وڌيڪ ڪوويلنٽ آهن. Be(OH)₂ ۽ BeO ايمفوٽيرڪ آهن، جيڪي تيزاب ۽ بنيادن ٻنهي سان رد عمل ڪرڻ جي قابل آهن: - تيزابن سان: Be(OH)₂ + 2HCl → BeCl₂ + 2H₂O - مضبوط بنيادن سان (بيريليٽ ڪمپليڪس ٺاهڻ): Be(OH)₂ + 2OH⁻ → [Be(OH)₄]²⁻ اهي پيچيده خاصيتون ظاهر ڪن ٿيون ته بيريليئم جي ڪيمسٽري ٻين الڪائن زميني ڌاتن جي ڀيٽ ۾ ڪجهه غير ڌاتون جي ڪيمسٽري سان وڌيڪ ملندڙ جلندڙ آهي. 10. نتيجو الڪائن زميني عنصرن جون ڪيميائي خاصيتون انهن جي ns² اليڪٽران جي ترتيب کان سخت متاثر ٿين ٿيون جيڪي انهن کي M²⁺ آئن جي صورت ۾ مستحڪم بڻائين ٿيون. آئنائيزيشن توانائي گهٽجڻ سان Be کان Ba تائين رد عمل وڌي ٿو. اهي پاڻي، تيزاب، هيلوجن ۽ آڪسيجن سان هڪ خاص نموني ۾ رد عمل ڪن ٿا: آڪسائيڊ، هائيڊروڪسائيڊ، ۽ آئنڪ لوڻ ٺاهڻ. ان کان علاوه، هائيڊرو آڪسائيڊ، ڪاربونيٽس، ۽ سلفيٽس جهڙن مرکبن جي حل پذيري ۾ تبديليون ڪيميائي تجزيي ۾ اهم دوراني رجحانات ڏيکارين ٿيون. انهن مان، بيريليم پنهنجي ايمفوٽيرڪ خاصيتن ۽ مضبوط ڪوويلنٽ رجحانن ۾ منفرد آهي. الڪلائن زمين جي ڌاتو جي ڪيميائي خاصيتن کي سمجهڻ نه رڳو دوراني نظريي ۾ پر صنعتي، ماحولياتي ۽ روزمره جي استعمال ۾ پڻ اهم آهي - مثال طور، چوني ۾ (CaO/Ca(OH)₂)، ڪاربونيٽ معدنيات، Mg(OH)₂ اينٽي ايسڊ، ۽ طب ۾ به BaSO₄.
