Complete Class 10 Science Chapter 3 Notes In Hindi

यह अध्याय धातुओं और अधातुओं की भौतिक और रासायनिक गुणों, उनकी प्रतिक्रिया, उनके उपयोग और प्रकृति में उनकी उपलब्धता को समझने के लिए है। परीक्षा की दृष्टि से यह अध्याय अत्यधिक महत्वपूर्ण है, इसलिए यह नोट्स आपको परीक्षा के लिए तैयार करने में मदद करेंगे।

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धातुओं और अधातुओं के भौतिक गुण (Physical Properties of Metals and Non-Metals)

धातुओं के भौतिक गुण:
- चमक (Lustre): धातुओं में चमक होती है, जैसे सोना, चांदी, तांबा।
- धात्विक ध्वनि (Sonorous): धातुओं को पीटने पर ध्वनि उत्पन्न होती है।
- नमनीयता (Malleability): धातुओं को पीटकर पतली चादर में बदला जा सकता है।
- तान्यता (Ductility): धातुओं को खींचकर तार बनाया जा सकता है।
- ऊष्मा और विद्युत का सुचालक (Conductivity): धातु ऊष्मा और विद्युत के अच्छे सुचालक होते हैं।
- घनत्व (Density): धातुओं का घनत्व अधिक होता है।
अधातुओं के भौतिक गुण:
- अधातु आमतौर पर चमकहीन होते हैं।
- अधातु पीटने पर टूट जाते हैं और उनमें धात्विक ध्वनि नहीं होती।
- अधातु ऊष्मा और विद्युत के कुचालक होते हैं।
- अधातु भंगुर होते हैं, जैसे कि कोयला और सल्फर।

धातुओं की रासायनिक गुण (Chemical Properties of Metals)

वायु में जलने पर धातुओं की प्रतिक्रिया (What happens when metals are burnt in air?): धातु वायु में जलने पर ऑक्साइड का निर्माण करते हैं। जैसे:
- 4Na + O₂ → 2Na₂O (सोडियम ऑक्साइड)
- 2Mg + O₂ → 2MgO (मैग्नीशियम ऑक्साइड)
धातुओं की जल के साथ प्रतिक्रिया (What happens when metals react with water?): धातुओं की जल के साथ प्रतिक्रिया में हाइड्रोजन गैस और धातु का हाइड्रॉक्साइड बनता है:
- 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂
- Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂
धातुओं की अम्ल के साथ प्रतिक्रिया (What happens when metals react with acids?): धातु अम्ल के साथ प्रतिक्रिया करके नमक और हाइड्रोजन गैस बनाते हैं:
- Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂
धातुओं की अन्य धातु लवणों के विलयन के साथ प्रतिक्रिया (How do metals react with solutions of other Metal Salts?): अधिक क्रियाशील धातु कम क्रियाशील धातु को उसके लवण के विलयन से विस्थापित कर सकती है:
- Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

क्रियाशीलता श्रेणी (The Reactivity Series)

क्रियाशीलता श्रेणी एक क्रम है जिसमें धातुओं को उनकी क्रियाशीलता के अनुसार रखा गया है। सबसे ऊपर अधिक क्रियाशील धातु और नीचे कम क्रियाशील धातु होती हैं।
इस क्रम में पोटैशियम, सोडियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम अधिक क्रियाशील हैं जबकि चांदी, सोना कम क्रियाशील हैं।

धातुओं और अधातुओं की आपसी प्रतिक्रिया (How do Metals and Non-Metals react?)

धातु और अधातु के बीच इलेक्ट्रॉनों का आदान-प्रदान होता है जिससे आयनिक यौगिक बनते हैं। धातु इलेक्ट्रॉन खोकर धनायन बनते हैं और अधातु इलेक्ट्रॉन प्राप्त करके ऋणायन बनते हैं। जैसे:

Na + Cl → Na⁺ + Cl⁻ → NaCl

आयनिक यौगिकों के गुण (Properties of Ionic Compounds)

आयनिक यौगिक कठोर और भंगुर होते हैं।
ये ऊष्मा और विद्युत के अच्छे चालक होते हैं।
ये उच्च गलनांक और क्वथनांक वाले होते हैं।

धातुओं की उपलब्धता (Occurrence of Metals)

धातुएं प्रकृति में अपने अयस्क के रूप में पाई जाती हैं। अयस्कों में धातु की उपस्थिति की मात्रा और उस धातु को अयस्क से अलग करने की विधि निर्धारित करती है कि धातु को कैसे निकाला जाएगा।

धातुओं का निष्कर्षण (Extraction of Metals)

धातुओं को उनके अयस्कों से निकालने की प्रक्रिया को निष्कर्षण कहते हैं। यह तीन श्रेणियों में बांटा गया है:

क्रियाशीलता श्रेणी में नीचे वाली धातुओं का निष्कर्षण (Extracting Metals Low in the Activity Series): कम क्रियाशील धातुओं को उनके ऑक्साइड से सीधे गरम करके प्राप्त किया जा सकता है। जैसे:
- HgS + O₂ → Hg + SO₂
मध्यम श्रेणी की धातुओं का निष्कर्षण (Extracting Metals in the Middle of the Activity Series): इन धातुओं को उनके ऑक्साइड से कार्बन के साथ अपचयन (reduction) करके प्राप्त किया जाता है। जैसे:
- ZnO + C → Zn + CO
अधिक क्रियाशील धातुओं का निष्कर्षण (Extracting Metals towards the top of the Activity Series): अधिक क्रियाशील धातुओं को इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से उनके अयस्कों से निकाला जाता है। जैसे:
- NaCl → Na⁺ + Cl⁻ → Na + Cl₂

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अयस्कों की शुद्धि (Refining of Metals)

धातु को अयस्क से निकालने के बाद उसे परिष्कृत किया जाता है ताकि उसमें से अशुद्धियां हटाई जा सकें। सबसे आम विधि इलेक्ट्रोलाइटिक रिफाइनिंग है। इस विधि में अशुद्ध धातु को एनोड और शुद्ध धातु को कैथोड के रूप में उपयोग किया जाता है। धातु के आयन इलेक्ट्रोलाइट में घुलकर शुद्ध धातु के रूप में जमा होते हैं।

धातुओं का क्षरण (Corrosion)

धातुओं का वायुमंडल की गैसों के साथ प्रतिक्रिया करके खराब होना क्षरण कहलाता है। उदाहरण के लिए, लोहे का जंग लगना।

Fe + O₂ + H₂O → Fe₂O₃.xH₂O (जंग)

क्षरण की रोकथाम (Prevention of Corrosion)

धातुओं के क्षरण को रोकने के लिए निम्नलिखित उपाय किए जा सकते हैं:

गैल्वेनाइजेशन: लोहे की वस्तुओं पर जस्ता की परत चढ़ाना।
रंग लगाना: धातु की सतह पर पेंट करके हवा और नमी से बचाया जाता है।
इलेक्ट्रोप्लेटिंग: धातु की सतह पर किसी और धातु की परत चढ़ाना।

सैंपल समस्या (Sample Problems with Solutions):

समस्या:
यदि 5 ग्राम कैल्शियम को जल में डालते हैं तो क्या प्रतिक्रिया होगी?

समाधान:
Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂
कैल्शियम जल के साथ प्रतिक्रिया कर कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन गैस बनाता है।

शब्दावली (Glossary):

धातु (Metal): वे तत्व जो चमकदार होते हैं, ऊष्मा और विद्युत के सुचालक होते हैं।
अधातु (Non-Metal): वे तत्व जो चमकहीन होते हैं, ऊष्मा और विद्युत के कुचालक होते हैं।
आयनिक यौगिक (Ionic Compound): वे यौगिक जो धातु और अधातु के बीच इलेक्ट्रॉनों के आदान-प्रदान से बनते हैं।

उपयोगी टिप्स (Study Guides):

महत्वपूर्ण सूत्र और समीकरणों को याद रखें।
धातु और अधातु के भौतिक और रासायनिक गुणों का चार्ट बनाएं।
पिछले वर्षों के प्रश्नपत्र हल करें।

हैंडआउट्स (Class Handouts):

हैंडआउट्स छोटे नोट्स होते हैं जिन्हें परीक्षा के समय या रिविज़न के समय त्वरित अध्ययन के लिए उपयोग किया जा सकता है। यहां धातु और अधातु पर एक छोटा हैंडआउट है:

धातुओं के मुख्य गुण:

चमकदार (Lustre)
ऊष्मा और विद्युत के सुचालक (Good conductors of heat and electricity)
नमनीय (Malleable) और तान्यता (Ductile)

अधातुओं के मुख्य गुण:

कुचालक (Bad conductors)
चमकहीन (Dull)
भंगुर (Brittle)

महत्वपूर्ण समीकरण:

धातु + ऑक्सीजन → धातु ऑक्साइड
- 2Mg + O₂ → 2MgO
धातु + जल → धातु हाइड्रॉक्साइड + हाइड्रोजन गैस
- 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂
धातु + अम्ल → धातु लवण + हाइड्रोजन गैस
- Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

क्रियाशीलता श्रेणी (Reactivity Series): पोटैशियम (सबसे अधिक क्रियाशील) > सोडियम > कैल्शियम > मैग्नीशियम > एल्युमिनियम > जिंक > लोहा > सीसा > तांबा > चांदी > सोना (सबसे कम क्रियाशील)

फ्लैशकार्ड्स (Flashcards):

फ्लैशकार्ड्स छोटे कार्ड होते हैं जिनमें एक तरफ प्रश्न और दूसरी तरफ उत्तर होते हैं। आप इन्हें अपने रिविज़न के लिए बना सकते हैं।

प्रश्न: धातु जल के साथ प्रतिक्रिया करने पर क्या बनाती है?
- उत्तर: धातु जल के साथ प्रतिक्रिया कर हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन गैस बनाती है।
प्रश्न: सोडियम वायु में जलने पर क्या बनाता है?
- उत्तर: सोडियम वायु में जलने पर सोडियम ऑक्साइड (Na₂O) बनाता है।
प्रश्न: क्रियाशीलता श्रेणी में सबसे कम क्रियाशील धातु कौन सी है?
- उत्तर: सोना (Gold) सबसे कम क्रियाशील धातु है।
प्रश्न: आयनिक यौगिकों के गुण क्या होते हैं?
- उत्तर: आयनिक यौगिक कठोर और भंगुर होते हैं, ऊष्मा और विद्युत के सुचालक होते हैं, और उनके उच्च गलनांक और क्वथनांक होते हैं।

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सैंपल प्रश्न (Sample Questions) – धातु और अधातु (Metals and Non-Metals)

1. बहुविकल्पीय प्रश्न (Multiple Choice Questions):

1.1 निम्नलिखित में से कौन सी धातु सबसे अधिक क्रियाशील है?
A) तांबा (Copper)
B) सोडियम (Sodium)
C) लोहा (Iron)
D) चांदी (Silver)
उत्तर: B) सोडियम (Sodium)

1.2 कौन सा धातु जल में तेजी से प्रतिक्रिया करता है और हाइड्रोजन गैस का उत्पादन करता है?
A) मैग्नीशियम (Magnesium)
B) तांबा (Copper)
C) सोडियम (Sodium)
D) लोहा (Iron)
उत्तर: C) सोडियम (Sodium)

1.3 किस धातु का उपयोग विद्युत तार बनाने में किया जाता है?
A) जस्ता (Zinc)
B) तांबा (Copper)
C) लोहा (Iron)
D) सीसा (Lead)
उत्तर: B) तांबा (Copper)

1.4 निम्नलिखित में से कौन सा यौगिक एक आयनिक यौगिक है?
A) H₂O
B) CO₂
C) NaCl
D) NH₃
उत्तर: C) NaCl

2. संक्षिप्त उत्तर प्रश्न (Short Answer Questions):

2.1 धातुओं के तीन भौतिक गुण लिखिए।
उत्तर: धातु चमकदार होते हैं, ऊष्मा और विद्युत के अच्छे सुचालक होते हैं, और उन्हें खींचकर तार बनाया जा सकता है (तान्यता)।

2.2 अधातु जल के साथ प्रतिक्रिया क्यों नहीं करते?
उत्तर: अधिकांश अधातु जल के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते क्योंकि वे रासायनिक रूप से निष्क्रिय होते हैं और धातुओं की तरह जल के साथ हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन गैस नहीं बनाते।

2.3 आयनिक यौगिकों के दो गुण बताइए।
उत्तर: आयनिक यौगिक कठोर और भंगुर होते हैं, और वे ऊष्मा और विद्युत के अच्छे सुचालक होते हैं जब उन्हें पिघलाया जाता है या जल में घुलाया जाता है।

2.4 लोहा और कॉपर सल्फेट विलयन के बीच प्रतिक्रिया का समीकरण लिखें।
उत्तर: Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

3. दीर्घ उत्तर प्रश्न (Long Answer Questions):

3.1 क्रियाशीलता श्रेणी क्या होती है? यह कैसे धातुओं की प्रतिक्रियाओं को प्रभावित करती है? उदाहरण के साथ समझाइए।
उत्तर: क्रियाशीलता श्रेणी वह क्रम है जिसमें धातुओं को उनकी क्रियाशीलता के अनुसार रखा जाता है। अधिक क्रियाशील धातु कम क्रियाशील धातु को उसके लवण से विस्थापित कर सकता है। उदाहरण के लिए, लोहा (Fe) तांबे (Cu) के सल्फेट (CuSO₄) से प्रतिक्रिया करके तांबे को विस्थापित कर देता है और लोहे का सल्फेट (FeSO₄) बनाता है।
Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

3.2 धातुओं की जल के साथ प्रतिक्रिया के बारे में विस्तार से समझाइए। उदाहरण दीजिए।
उत्तर: धातु जल के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन गैस बनाते हैं। धातु की क्रियाशीलता के आधार पर यह प्रतिक्रिया भिन्न हो सकती है। जैसे कि सोडियम (Na) बहुत तेजी से जल के साथ प्रतिक्रिया करता है और सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) और हाइड्रोजन गैस (H₂) बनाता है।
2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂

3.3 धातुओं के निष्कर्षण की प्रक्रिया को समझाइए। कम क्रियाशील और उच्च क्रियाशील धातुओं के लिए निष्कर्षण विधियाँ क्या हैं?
उत्तर: कम क्रियाशील धातुओं जैसे पारा (Hg) और तांबा (Cu) को उनके अयस्कों से सीधे गरम करके निकाला जाता है। उच्च क्रियाशील धातुओं जैसे सोडियम (Na) और पोटैशियम (K) को उनके अयस्कों से इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा निकाला जाता है। उदाहरण के लिए, सोडियम को NaCl के इलेक्ट्रोलिसिस से प्राप्त किया जाता है।
NaCl → Na⁺ + Cl⁻ → Na + Cl₂

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