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 سمجهڻ جي قابل آهي ته بيريليم منفرد آهي ۽ ٻين ميمبرن جي ڀيٽ ۾ تمام گهٽ رد عمل ڪندڙ آهي. بيريليم عام حالتن ۾ پاڻي سان تيزي سان رد عمل به نٿو ڪري ڇاڪاڻ ته اهو هڪ پتلي آڪسائيڊ پرت ٺاهيندو آهي جيڪو ان جي مٿاڇري کي بچائيندو آهي.
3. پاڻيءَ سان رد عمل
الڪلي زميني ڌاتن جي هڪ اهم ڪيميائي خاصيت انهن جي پاڻي سان رد عمل ظاهر ڪرڻ جي صلاحيت آهي، جيتوڻيڪ الڪلي ڌاتو (گروپ 1) جيترو جلدي نه.
– Be: مستحڪم BeO پرت جي ڪري عملي طور تي پاڻي سان رد عمل نٿو ڪري.
- Mg: ٿڌي پاڻي سان تمام سست رد عمل ظاهر ڪري ٿو، پر گرم پاڻي يا ٻاڦ سان وڌيڪ تيز رد عمل ظاهر ڪري ٿو.
- Ca، Sr، Ba: ٿڌي پاڻي سان رد عمل ڪري هائيڊرو آڪسائيڊ ۽ هائيڊروجن گئس پيدا ڪن ٿا.
مثال رد عمل:
- ڪيلشيم لاءِ:
Ca(s) + 2H₂O(l) → Ca(OH)₂(aq) + H₂(g)
- پاڻي جي بخارات سان گڏ ميگنيشيم لاءِ:
Mg(s) + H₂O(g) → MgO(s) + H₂(g)
هي رد عمل ڏيکاري ٿو ته الڪلين 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
الڪلائن مٽي ڌاتو عام طور تي آڪسيجن سان رد عمل ڪندي آڪسائيڊ ٺاهيندا آهن. بنيادي شيون عام طور تي سادي آڪسائيڊ (MO) هونديون آهن. جڏهن ته، ڳري عنصر پڻ پيرو آڪسائيڊ ٺاهي سگهن ٿا.
– Mg + O₂ → MgO
– 2Ca + O₂ → 2CaO (مکيه)
- Ba ڪجهه حالتن هيٺ BaO₂ (پيرو آڪسائيڊ) ٺاهڻ جو رجحان رکي ٿو:
با + او₂ → با او₂
آڪسائيڊ جي بنياديت مٿي کان هيٺ تائين وڌي ٿي. BeO امفوٽيرڪ آهي ( تيزابي ۽ بنيادي ٻئي ٿي سگهي ٿو )، MgO ڪمزور بنيادي آهي، جڏهن ته CaO، SrO، ۽ BaO مضبوط بنيادي آهن ۽ پاڻي سان رد عمل ڪندي هائيڊرو آڪسائيڊ ٺاهيندا آهن.
5. هائيڊرو آڪسائيڊ جي ٺهڻ ۽ بنيادي خاصيتون
الڪلائن ارتھ هائيڊرو آڪسائيڊس جو عام فارمولو M(OH)₂ آهي. هائيڊرو آڪسائيڊس جي بنيادي طاقت ۽ حل پذيري گروپ جي هيٺان وڌي ٿي:
– Be(OH)₂: ايمفوٽيرڪ، مشڪل سان حل ٿيندڙ.
– Mg(OH)₂: ڪمزور بنياد، گهٽ حل پذيري (اينٽي ايسڊز لاءِ "ميگنيشيا جو کير" طور سڃاتو وڃي ٿو).
– Ca(OH)₂: ڪجهه حد تائين حل ٿيندڙ، جنهن کي سليڪڊ ليم چيو ويندو آهي.
– Sr(OH)₂ ۽ Ba(OH)₂: وڌيڪ حل ٿيندڙ ۽ مضبوط بنياد.
گھلڻ ۾ هي واڌارو لٽيس توانائي ۾ گهٽتائي ۽ هائيڊريشن توانائي ۾ تبديلي جي ڪري متاثر ٿئي ٿو. مجموعي طور تي، گروپ 2 هائيڊرو آڪسائيڊس لاءِ، گھلڻ هيٺان وڌي ٿو ڇاڪاڻ ته لٽيس توانائي هائيڊريشن توانائي جي گهٽتائي کان وڌيڪ گهٽجي ٿي.
6. هيلوجن ۽ هيلائيڊ ٺهڻ سان رد عمل
الڪلائن ارتھ ڌاتو هيلوجن (F₂، Cl₂، Br₂، I₂) سان رد عمل ڪري آئنڪ هيلائيڊس ٺاهيندا آهن فارمولا MX₂ سان.
مثال:
– Mg + Cl₂ → MgCl₂
– Ca + Br₂ → CaBr₂
الڪلائن ارتھ هالائيڊس عام طور تي آئنڪ هوندا آهن ۽ انهن جا پگھلڻ جا نقطا وڌيڪ هوندا آهن. تاهم، اهم استثنا آهن: BeCl₂ وڌيڪ ڪوويلنٽ آهي ۽ پوليمرڪ ڍانچي ٺاهي سگهي ٿو. ان کان علاوه، هالائيڊس جي حل پذيري مختلف هوندي آهي؛ مثال طور، CaF₂ ان جي اعليٰ جالي توانائي جي ڪري گهٽ حل پذير آهي.
7. تيزاب ۽ خاصيتن سان رد عمل گهٽائڻ واري ايجنٽ جي طور تي
الڪلائن ارٿ ڌاتو عام طور تي تيزاب سان رد عمل ڪندي لوڻ ۽ هائيڊروجن گئس پيدا ڪن ٿا، جيڪي گهٽائڻ واري ايجنٽ جي حيثيت سان پنهنجو ڪردار ڏيکارين ٿا.
مثال:
– Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl₂(aq) + H₂(g)
- Ca(s) + H₂SO₄(aq) → CaSO₄(s) + H₂(g)
سلفورڪ ايسڊ سان ڪيلشيم جي رد عمل کي CaSO₄ جي هڪ پرت جي ٺهڻ سان سست ڪري سگهجي ٿو، جيڪو ڪجهه حد تائين ناقابل حل آهي. عام طور تي، توهان گروپ ۾ جيترو هيٺ وڃو ٿا، تيزاب سان رد عمل تيز ٿيندو ڇاڪاڻ ته ڌاتو وڌيڪ آساني سان آڪسائيڊ ٿي ويندو آهي.
8. ڪاربونيٽ، سلفيٽ، ۽ نائٽريٽ لوڻ جي ٺهڻ
الڪلين زميني لوڻ جو هڪ خاص حل ٿيندڙ نمونو آهي:
الف) ڪاربونيٽ (MCO₃)
الڪلائن ارتھ ڪاربونيٽ عام طور تي پاڻيءَ ۾ گهٽ حل ٿيندڙ هوندا آهن، خاص طور تي CaCO₃، SrCO₃، ۽ BaCO₃. MgCO₃ پڻ نسبتاً گهٽ حل ٿيندڙ هوندو آهي. CaCO₃ چونا پٿر، سنگ مرمر ۽ ڪيلسائيٽ جي طور تي تمام عام آهي.
هي ڪاربونيٽ گرم ٿيڻ تي سڙي ويندو آهي:
- CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)
ب) سلفيٽ (MSO₄)
سلفيٽ جي حل پذيري مٿي کان هيٺ تائين گهٽجي ويندي آهي:
- MgSO₄ چڱي طرح حل ٿيندڙ آهي،
- CaSO₄ ڪجهه حد تائين حل ٿيندڙ آهي،
- BaSO₄ تمام گهٽ حل ٿيندڙ آهي (اڪثر ڪري ايڪس ري جي طريقيڪار ۾ هڪ برعڪس وچولي طور استعمال ڪيو ويندو آهي ڇاڪاڻ ته اهو محفوظ ۽ غير حل ٿيندڙ آهي).
ج) نائٽريٽ (M(NO₃)₂)
الڪلائن ارٿ نائٽريٽ عام طور تي پاڻيءَ ۾ حل ٿيندڙ هوندا آهن. گرم ڪرڻ تي، اهي نائٽريٽ آڪسائيڊ، نائٽروجن ڊاءِ آڪسائيڊ ۽ آڪسيجن ۾ تبديل ٿي 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⁺ ۾ هڪ اعلي پولرائيزيشن آهي، ان جي مرڪب کي وڌيڪ هم آهنگ بڻائي ٿو. Be(OH)₂ ۽ BeO ايمفوٽيرڪ آهن، ٻنهي تيزاب ۽ بنيادن سان رد عمل ظاهر ڪن ٿا:
- تيزاب سان:
Be(OH)₂ + 2HCl → BeCl₂ + 2H₂O
- مضبوط بنيادن سان (بيريليٽ ڪمپليڪس ٺاهي ٿو):
ٿي (OH)₂ + 2OH⁻ → [ٿي (OH)₄]²⁻
اهي پيچيده خاصيتون ظاهر ڪن ٿيون ته بيريليم جي ڪيمسٽري ٻين الڪلائن زميني ڌاتن جي ڀيٽ ۾ ڪجهه غير ڌاتو عنصرن سان وڌيڪ ملندڙ جلندڙ آهي.
10. ڪيسمپولن
الڪلين زمين جي عنصرن جون ڪيميائي خاصيتون انهن جي ns² اليڪٽران جي ترتيب کان سخت متاثر ٿين ٿيون، جيڪا انهن کي M²⁺ آئن جي طور تي مستحڪم ڪري ٿي. آئنائيزيشن توانائي گهٽجڻ سان رد عمل Be کان Ba تائين وڌي ٿو. اهي پاڻي، تيزاب، هيلوجن ۽ آڪسيجن سان خاصيت واري نمونن ۾ رد عمل ڪن ٿا: آڪسائيڊ، هائيڊرو آڪسائيڊ، ۽ آئنڪ لوڻ ٺاهيندا آهن. ان کان علاوه، هائيڊرو آڪسائيڊ، ڪاربونيٽ ۽ سلفيٽس جهڙن مرکبن جي حل پذيري ۾ تبديليون ڪيميائي تجزيي ۾ اهم دوراني رجحانات کي ظاهر ڪن ٿيون. انهن مان، بيريليم پنهنجي ايمفوٽيرڪ خاصيتن ۽ مضبوط ڪوويلنٽ رجحانن سان منفرد آهي. الڪلين زمين جي عنصرن جي ڪيميائي خاصيتن کي سمجهڻ نه رڳو دوراني نظريي ۾ اهم آهي پر صنعتي، ماحولياتي ۽ روزمره جي استعمال ۾ پڻ اهم آهي - مثال طور، چونا (CaO/Ca(OH)₂)، ڪاربونيٽ معدنيات، Mg(OH)₂ اينٽي ايسڊ، ۽ طب ۾ به BaSO₄.
