क्षारीय मृदा धातुएँ क्या हैं? समूह 2 अंततः समझ में आ जाता है

क्षारीय मृदा धातुएँ क्या हैं?

यदि आपने खोज की है क्षारीय मृदा धातुएँ क्या हैं , तो यहाँ सीधा उत्तर है: ये आवर्त सारणी के समूह 2 में स्थित छह तत्व हैं। यह संक्षिप्त क्षारीय मृदा धातुओं की परिभाषा आरंभ बिंदु है, लेकिन इसका नाम इस परिवार के व्यवहार के बारे में भी बहुत कुछ बताता है।

एक वाक्य में क्षारीय मृदा धातुएँ क्या हैं

क्षारीय मृदा धातुएँ बेरिलियम, मैग्नीशियम, कैल्शियम, स्ट्रॉन्शियम, बेरियम और रेडियम हैं—समूह 2 के छह धात्विक तत्व जो सामान्यतः +2 आयन बनाते हैं।

• बेरिलियम (Be)
• मैग्नीशियम (Mg)
• कैल्शियम (Ca)
• स्ट्रॉन्शियम (Sr)
• बेरियम (Ba)
• रेडियम (Ra)

क्षारीय मृदा धातुओं के नाम का तार्किक आधार

शुरुआती लोगों के लिए, क्षारीय मृदा की परिभाषा जब आप वाक्यांश को तीन भागों में विभाजित करते हैं, तो यह काफी आसान हो जाती है।

अल्केलाइन इसका अर्थ है कि इनके ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड क्षारीय होते हैं, अम्लीय नहीं। पृथ्वी यह एक ऐतिहासिक शब्द है। प्रारंभिक रसायनज्ञों ने इसका उपयोग ऊष्मा-स्थायी, खनिज-जैसे पदार्थों के लिए किया था जो पानी में आसानी से पिघलते या घुलते नहीं थे, जिसकी व्याख्या ब्रिटेनिका . धातु इसका अर्थ है कि तत्व स्वयं धात्विक हैं, आमतौर पर चमकदार होते हैं और अभिक्रियाओं में इलेक्ट्रॉन खोने में कुशल होते हैं।

इससे आपको मूल बातें प्राप्त हो जाती हैं क्षारीय मृदा धातुओं का अर्थ उन्नत रसायन विज्ञान के ज्ञान की पूर्व-आवश्यकता के बिना। यह एक उपयोगी संक्षिप्त विवरण भी है क्षारीय मृदा धातुओं का : एक समूह 2 धातु परिवार जिसकी रासायनिक विशेषताएँ समान हैं, आवर्त सारणी में इसकी स्थिति समान है, और वास्तविक दुनिया में इसकी महत्वपूर्ण भूमिका है। मैग्नीशियम मिश्र धातुओं और जीव विज्ञान में पाया जाता है। कैल्शियम हड्डियों, कवच और निर्माण सामग्री में महत्वपूर्ण है। बेरियम, स्ट्रॉन्शियम और रेडियम अधिक विशिष्ट संदर्भों में प्रकट होते हैं।

यह लेख जानबूझकर सरल शुरुआत करता है। एक स्पष्ट सूची याद करने में आसान होती है, लेकिन इन तत्वों की स्थिति और उस स्थान के कारण उनके समान व्यवहार को समझने पर ही यह परिवार वास्तव में स्पष्ट होता है।

आवर्त सारणी पर समूह 2 कहाँ स्थित है

परिवार का नाम तब याद रखना बहुत आसान हो जाता है जब आप वास्तव में इसे पहचान सकते हैं। यदि आप सोच रहे हैं क्षारीय मृदा धातुएँ आवर्त सारणी पर कहाँ पाई जाती हैं , तो बाईं ओर से दूसरे स्तंभ को देखें। यह ऊर्ध्वाधर स्तंभ है आवर्त सारणी पर समूह 2 समूह 1 में क्षारीय धातुओं के ठीक बगल में स्थित, एक समूह 2 आवर्त सारणी दृश्य में हर बार वही सीधी रेखा दिखाई देती है: शीर्ष पर बेरिलियम, फिर नीचे की ओर आवर्तों के माध्यम से मैग्नीशियम, कैल्शियम, स्ट्रॉन्शियम, बेरियम और रेडियम।

एक क्षारीय मृदा धातुओं की आवर्त सारणी चार्ट में, ये छह तत्व s-ब्लॉक के अंतर्गत आते हैं। उनकी साझा स्थिति महत्वपूर्ण है क्योंकि यह एक साझा इलेक्ट्रॉन पैटर्न को दर्शाती है। जैसा कि लिबरटेक्स स्पष्ट करता है, समूह 2 के तत्वों का संयोजक विन्यास ns ²होता है, जिसका अर्थ है कि उनके बाह्य कोश में दो इलेक्ट्रॉन होते हैं।

क्षारीय मृदा धातुओं की आवर्त सारणी में स्थिति

दृश्यतः, पैटर्न सरल है। आवर्त सारणी समूह 2 के तत्व अवधि 2 से 7 तक एक परिवार कॉलम बनाएं। कई कक्षा के आरेख इसे रेखांकित करते हैं आवर्त सारणी में क्षारीय मृदा धातुएँ लेआउट्स को एक ही रंग के साथ क्योंकि तत्व परिवारों को ऊर्ध्वाधर, क्षैतिज नहीं पढ़ा जाता है। "आवर्त सारणी क्षारीय मृदा धातुएँ" के लिए खोज आवर्त सारणी क्षारीय मृदा धातुएँ वास्तव में उस एक कॉलम के लिए पूछ रहे हैं।

समूह 2 के तत्वों द्वारा धनात्मक दो आयन क्यों बनाए जाते हैं

वे दो बाहरी इलेक्ट्रॉन रसायन विज्ञान को नियंत्रित करते हैं। समूह 2 के परमाणु आमतौर पर दोनों इलेक्ट्रॉनों को खो देते हैं, क्योंकि इससे उन्हें एक अधिक स्थायी इलेक्ट्रॉन व्यवस्था प्राप्त होती है। परिणामस्वरूप एक +2 आयन जैसा कि Mg ²⁺या Ca ²⁺बनता है। यही कारण है कि ये धातुएँ आमतौर पर ऑक्साइड, क्लोराइड, कार्बोनेट और सल्फेट जैसे यौगिक बनाती हैं। आप सूत्रों में तुरंत पैटर्न देख सकते हैं: MgO, CaCl ₂, CaCO ₃, BaSO ₄.

क्षारीय मृदा धातुओं के परिवार को तेज़ी से पहचानने का तरीका

एक त्वरित पहचान ट्रिक एक साथ तीन संकेतों को देखना है: दूसरा स्तंभ, धात्विक तत्व और सामान्यतः +2 आवेश। पड़ोसी क्षारीय धातुओं की तुलना में, जिनका एक संयोजी इलेक्ट्रॉन होता है और जो आमतौर पर +1 आयन बनाती हैं, समूह 2 के तत्व एक अतिरिक्त बाहरी इलेक्ट्रॉन रखते हैं और आमतौर पर कम अभिक्रियाशील होते हैं। फिर भी, वे स्पष्ट रूप से एक साझा परिवार से संबंधित हैं। रोचक बात यह है कि प्रत्येक सदस्य उस पैटर्न को थोड़ा अलग तरीके से व्यक्त करता है, विशेष रूप से शीर्ष पर बेरिलियम से लेकर नीचे की ओर रेडियम तक।

छह क्षारीय मृदा धातुओं से परिचय

एक सूची उपयोगी है, लेकिन अकेले वह याद रखने योग्य नहीं है। समूह 2 तब और अधिक वास्तविक महसूस करने लगता है जब प्रत्येक सदस्य की एक स्पष्ट पहचान होती है। कुछ हड्डियों या समुद्र के पानी में पाए जाते हैं। कुछ आतिशबाजी को रंग देते हैं। एक मुख्य रूप से ऐतिहासिक चेतावनी संकेत है। साथ में भी, वे अभी भी एक ही परिवार से संबंधित हैं, लेकिन प्रत्येक का अपना व्यक्तित्व है।

समूह 2 के शीर्ष पर बेरिलियम और मैग्नीशियम

रनहाई द्वारा निर्मित तत्व बेरिलियम यह परिवार के शीर्ष पर स्थित है और पहले से ही संकेत देता है कि समूह 2 पूर्णतः समान नहीं है। इसे आमतौर पर खनिज बेरिल के साथ जोड़ा जाता है, जो वही खनिज परिवार है जिसमें एमरल्ड और एक्वामैरीन शामिल हैं। बेरिलियम अपने असामान्य रूप से हल्के और कठोर होने के कारण उभरता है। इसके कारण यह उच्च-प्रदर्शन वाले घटकों में उपयोगी है, जहाँ कम द्रव्यमान महत्वपूर्ण होता है। इसी समय, बेरिलियम एक ऐसी सामग्री है जिसके साथ औद्योगिक सेटिंग्स में सावधानी बरतने की आवश्यकता होती है, क्योंकि सूक्ष्म धूल को सांस के द्वारा अंदर लेने पर हानिकारक हो सकती है। अतः इसे न केवल प्रदर्शन के लिए, बल्कि संभालने के लिए सावधानी के लिए भी याद किया जाता है।

मैग्नीशियम का अनुभव काफी अधिक परिचित होता है। यह मैग्नीशियम का रासायनिक प्रतीक यह Mg है, और यह इस समूह के सबसे प्रसिद्ध धातुओं में से एक है क्योंकि यह समुद्र के पानी, सामान्य खनिजों और जीवित प्रणालियों में पाया जाता है। यह एक बहुत हल्की धातु है, और जब यह जलती है तो यह तीव्र सफेद प्रकाश उत्पन्न करती है। इसी कारण से मैग्नीशियम को लंबे समय से फ्लेयर्स और तेजी से जलने वाली सामग्रियों के साथ जोड़ा गया है। हालाँकि दैनिक जीवन में, अधिकांश लोग इसे अधिक सौम्य रूपों में पाते हैं, जैसे आहार संबंधी भूमिकाएँ, एंटासिड यौगिक, या हल्के मिश्र धातु जिनका उपयोग द्रव्यमान कम करने की आवश्यकता होने पर किया जाता है।

दैनिक उपयोग की वस्तुओं में कैल्शियम और स्ट्रॉन्शियम

कैल्शियम कई पाठकों के लिए समूह 2 का सबसे पहचाने जाने वाला सदस्य है। यह चूना पत्थर, चॉक, शेल्स और हड्डियों में पाया जाता है, इसलिए यह रसायन विज्ञान को भूविज्ञान और जीव विज्ञान दोनों से लगभग तुरंत जोड़ता है। कैल्शियम कार्बोनेट यहाँ परिचित यौगिक है। यह समझाता है कि एक ही तत्व-परिवार गुफा निर्माण, निर्माण सामग्री और कंकालों दोनों में क्यों महत्वपूर्ण हो सकता है। कैल्शियम धातु स्वयं अत्यधिक क्रियाशील है, लेकिन कैल्शियम यौगिक सर्वव्यापी हैं, जिसके कारण यह तत्व अक्सर विदेशी या अजीब की तुलना में अधिक परिचित लगता है।

स्ट्रॉन्शियम को रंग से जोड़ने के बाद याद रखना आसान हो जाता है। स्ट्रॉन्शियम का प्रतीक sr है, और स्ट्रोंटियम यह मुख्य रूप से सेलेस्टाइट और स्ट्रॉन्शियनाइट खनिजों में पाया जाता है। रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री इसे एक नरम, चांदी जैसी धातु के रूप में वर्णित करती है जो वायु में जलती है और जल के साथ अभिक्रिया करती है। इसके लवण आतिशबाजी और संकेत रॉकेट में शानदार लाल रंग उत्पन्न करने के लिए प्रसिद्ध हैं। उसी स्रोत में ग्लो-इन-द-डार्क सामग्रियों में उपयोग और संवेदनशील दांतों के लिए टूथपेस्ट में स्ट्रॉन्शियम क्लोराइड हेक्साहाइड्रेट के उपयोग का भी उल्लेख किया गया है। इस प्रकार स्ट्रॉन्शियम एक ऐसा उत्कृष्ट उदाहरण है जिसमें एक तत्व रासायनिक रूप से क्रियाशील होने के बावजूद मुख्य रूप से यौगिकों के माध्यम से ही प्रयोग किया जाता है।

उन्नत या विशिष्ट संदर्भों में बेरियम और रेडियम

रनहाई द्वारा निर्मित बेरियम तत्व अक्सर भारीपन के माध्यम से याद किया जाता है। इसे आमतौर पर बैराइट के साथ जोड़ा जाता है, और इसका एक सबसे परिचित यौगिक बेरियम सल्फेट है। यह यौगिक महत्वपूर्ण है क्योंकि यह अत्यधिक अविलेय है, जिससे स्पष्ट होता है कि बेरियम कैसे ड्रिलिंग द्रवों और चिकित्सा प्रतिबिंबण जैसी व्यावहारिक स्थितियों में प्रकट हो सकता है, जबकि अन्य विलेय बेरियम यौगिकों को विषाक्तता के संबंध में अधिक सावधानी से संभाला जाता है। बेरियम पाठकों को याद दिलाता है कि समूह 2 के तत्व का उपयोगी रूप अक्सर शुद्ध चमकदार धातु नहीं, बल्कि एक यौगिक होता है।

रेडियम परिवार के नीचे के छोर पर स्थित है, लेकिन यह शांति से मिलता नहीं है। एक रेडियम आवर्त सारणी दृश्य, रा (Ra) वह बिंदु को चिह्नित करता है जहाँ रेडियोधर्मिता प्रमुख विशेषता बन जाती है। रेडियम केवल सूक्ष्म मात्रा में प्राकृतिक रूप से पाया जाता है, आमतौर पर यूरेनियम अयस्कों के साथ संबद्ध। ऐतिहासिक रूप से, यह प्रकाश-उत्सर्जक रंगों और प्रारंभिक चिकित्सा प्रयोगों के लिए प्रसिद्ध हुआ। आज, इसका खतरा सामान्य धातु व्यवहार की तुलना में रेडियोधर्मिता से आता है, इसलिए इसका नियंत्रण कड़ाई से किया जाता है। सरल शब्दों में कहें तो, रेडियम अभी भी समूह 2 का ही अंग है, लेकिन इसे रसायन विज्ञान के साथ-साथ परमाणु सुरक्षा के दृष्टिकोण से भी चर्चा में लाया जाता है।

इन छह तत्वों को एक साथ रख देने पर परिवार नामों की एक सादी सूची जैसा नहीं लगता। आकार, अभिक्रियाशीलता, सामान्य यौगिक, और यहाँ तक कि प्रत्येक तत्व के जीवन में प्रकट होने का तरीका भी नीचे की ओर जाने के साथ बदलता है। यह बदलता हुआ पैटर्न ही वह है जहाँ समूह 2 विशेष रूप से उपयोगी हो जाता है, क्योंकि बेरिलियम से रेडियम तक का क्रम प्रवृत्तियों को उजागर करने लगता है, न कि केवल तथ्यों को।

क्षारीय मृदा धातुओं के गुण और समूह 2 की प्रवृत्तियाँ

बेरिलियम से रेडियम तक क्रम में परिवर्तन ही समूह 2 को उपयोगी बनाता है। छह अलग-अलग तथ्यों को याद रखने के बजाय, आप स्तंभ के अनुदिश दोहराए जाने वाले कुछ पैटर्नों का अनुसरण कर सकते हैं। सबसे महत्वपूर्ण क्षारीय मृदा धातुओं के गुण सभी एक साझा विशेषता से उत्पन्न होते हैं: प्रत्येक परमाणु के बाह्य कक्ष में दो इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिन्हें वह आमतौर पर खो देता है।

एक बार जब आप समूह के नीचे आकार, इलेक्ट्रॉन कवचन और आयनीकरण ऊर्जा में परिवर्तन को समझ लेते हैं, तो इस परिवार के व्यवहार की भविष्यवाणी करना कहीं अधिक आसान हो जाता है। ये क्षारीय मृदा धातुओं की विशेषताएँ केवल परीक्षा के लिए तथ्य नहीं हैं। ये व्याख्या करते हैं कि कुछ सदस्य क्यों तेज़ी से अभिक्रिया करते हैं, कुछ यौगिक अन्य की तुलना में क्यों बेहतर घुलते हैं, और कुछ प्रवृत्तियों को सरल तीरों के बजाय सावधानीपूर्ण शब्दावली की आवश्यकता क्यों होती है।

क्षारीय मृदा धातुओं के साझा गुण

अधिकांश समूह 2 के सदस्य चांदी जैसी चमक वाली धातुएँ होती हैं जो आमतौर पर M ²⁺आयन बनाते हैं और मुख्यतः आयनिक यौगिक बनाते हैं। वे अपचायक के रूप में व्यवहार करते हैं क्योंकि वे इलेक्ट्रॉन खो देते हैं। समूह 1 के धातुओं की तुलना में, वे सामान्यतः कम अभिक्रियाशील होते हैं, लेकिन फिर भी वे रासायनिक रूप से इतने सक्रिय होते हैं कि कई सामान्य ऑक्साइड, क्लोराइड, कार्बोनेट और सल्फेट बना सकते हैं।

रासायनिक गुणों को व्यवस्थित करने का एक सरल तरीका क्षारीय मृदा धातुओं के रासायनिक गुणों का यह है कि जो स्थिर रहता है, उसे जो परिवर्तित होता है, उससे अलग कर लिया जाए। जो स्थिर रहता है, वह सामान्यतः +2 ऑक्सीकरण अवस्था है। जो परिवर्तित होता है, वह है कि प्रत्येक तत्व उन दो इलेक्ट्रॉनों को कितनी आसानी से त्याग देता है। यहीं से प्रवृत्तियाँ महत्वपूर्ण होने लगती हैं।

समूह 2 के नीचे की ओर प्रवृत्तियाँ और उनका अर्थ

लाइब्रे-टेक्स्ट्स द्वारा एकत्रित आँकड़े तथा सेव माई एग्ज़ाम्स से प्रवृत्ति व्याख्याएँ एक ही समग्र पैटर्न को दर्शाती हैं। परमाणु त्रिज्या Be के लिए 112 pm से Ba के लिए 253 pm तक बढ़ती है, जबकि प्रथम आयनन ऊर्जा 900 kJ/mol से घटकर 503 kJ/mol हो जाती है। सरल भाषा में कहें तो, बाह्य इलेक्ट्रॉन नाभिक से अधिक दूर स्थित होते हैं और अधिक आंतरिक कोशों द्वारा परिरक्षित होते हैं, अतः उन्हें निकालना आसान होता है।

घनत्व और गलन व्यवहार दो प्रवृत्तियाँ हैं जिन्हें छात्र अक्सर अत्यधिक सरलीकृत कर देते हैं। घनत्व सीधी रेखा में नहीं बदलता क्योंकि द्रव्यमान और आयतन दोनों परिवर्तित हो रहे हैं, और धातु परमाणु प्रत्येक क्रिस्टल में समान रूप से संकुलित नहीं होते हैं। गलनांकों के बारे में भी सावधानी बरतने की आवश्यकता होती है। वे सामान्यतः नीचे की ओर प्रवृत्ति दिखाते हैं क्योंकि बड़े आयन धात्विक जालक को कमजोर कर देते हैं, लेकिन Mg का गलनांक असामान्य रूप से कम 650 °C है, जबकि Ca का गलनांक 842 °C तक बढ़ जाता है, उसके बाद मान फिर से गिरने लगते हैं। अतः इनमें से एक सबसे सुरक्षित क्षारीय मृदा धातुओं की विशेषता यह है: व्यापक प्रवृत्ति वास्तविक है, लेकिन भौतिक विवरण पूर्णतः समतल नहीं हैं।

विलेयता के लिए भी यही चेतावनी लेबल लागू होता है। कोई एकल नियम Group 2 के प्रत्येक लवण को शामिल नहीं करता है। हाइड्रॉक्साइडों की विलेयता समूह के नीचे की ओर बढ़ती जाती है, जबकि सल्फेटों की विलेयता कम होती जाती है। यदि कोई कहता है, "Group 2 में नीचे की ओर विलेयता बढ़ती है", तो महत्वपूर्ण प्रश्न यह है, "कौन-से यौगिक?"

क्षारीय मृदा धातुएँ वहीं क्यों अभिक्रिया करती हैं जिस तरह से करती हैं

इसलिए, क्या क्षारीय मृदा धातुएँ अभिक्रियाशील होती हैं ? हाँ, और सामान्य उत्तर यह है कि आप नीचे की ओर जाने पर उनकी अभिक्रियाशीलता बढ़ जाती है। कारण ऊपर देखी गई वही इलेक्ट्रॉन कहानी है। कम प्रथम और द्वितीय आयनन ऊर्जाएँ इस बात का संकेत देती हैं कि परमाणु दो इलेक्ट्रॉनों को आसानी से खो सकते हैं और सामान्य M ²⁺अवस्था में तेज़ी से पहुँच सकते हैं।

इसका वास्तविक अभिक्रियाओं पर प्रभाव पड़ता है। समूह के नीचे की ओर जाने पर, तनु अम्लों के साथ अभिक्रियाएँ तेज़ हो जाती हैं, ऑक्सीजन के साथ अभिक्रियाएँ अधिक प्रबल हो जाती हैं, और भारी सदस्यों को ऑक्सीकृत करना आसान हो जाता है। सेव माई एग्ज़ाम्स के नोट्स में उल्लेख है कि बेरियम इतना अभिक्रियाशील है कि इसे तेल के नीचे संग्रहीत किया जाता है, जो यह व्यावहारिक संकेत है कि अभिक्रियाशीलता का यह प्रवृत्ति कितनी दूर तक जा सकती है।

• समूह 2 में नीचे की ओर परमाणु त्रिज्या बढ़ती है।
• समूह 2 में नीचे की ओर आयनन ऊर्जा घटती है।
• अभिक्रियाशीलता बढ़ती है क्योंकि दो इलेक्ट्रॉनों को खोना आसान हो जाता है।
• गलनांक और घनत्व में अनियमितताएँ देखी जाती हैं, अतः निरपवाद नियमों से बचें।
• हाइड्रॉक्साइड और सल्फेट विपरीत विलेयता प्रवृत्तियाँ दर्शाते हैं।

ये पैटर्न परिवार को भविष्यवाणी योग्य बनाते हैं, लेकिन पूर्ण रूप से एकसमान नहीं। समूह के शीर्ष के ठीक पास, बेरिलियम पहले ही नियमों को मोड़ना शुरू कर देता है, और मैग्नीशियम एक और दैनिक अपवाद जोड़ता है जो कई शुरुआती छात्रों के अनुमान से कहीं अधिक महत्वपूर्ण है।

क्षार धातुओं और क्षारीय मृदा धातुओं

व्यापक प्रवृत्तियाँ समूह 2 को सीखने को आसान बनाती हैं, लेकिन यदि प्रत्येक सदस्य को समान मान लिया जाए, तो परिवार का तार्किक अर्थ समाप्त हो जाता है। सबसे बड़ा चेतावनी संकेत बेरिलियम है। मैग्नीशियम एक अधिक व्यावहारिक, दैनिक अपवाद जोड़ता है। और जब लोग तुलना करते हैं क्षार धातुओं और क्षारीय मृदा धातुओं , समान नाम कुछ बहुत भिन्न रसायन विज्ञान को छिपा सकते हैं।

बेरिलियम का सामान्य समूह 2 धातु की तरह व्यवहार क्यों नहीं करना

BYJU'S बेरिलियम को समूह 2 में स्पष्ट अपवाद के रूप में वर्णित करता है। इसका असामान्य रूप से छोटा आकार, उच्च आयनीकरण ऊर्जा और प्रबल ध्रुवीकरण क्षमता इसे परिवार के अन्य सदस्यों की तुलना में कम सामान्य व्यवहार प्रदान करती है। सरल भाषा में, Be ²⁺पास के इलेक्ट्रॉन बादलों पर मजबूती से आकर्षित करता है, इसलिए बेरिलियम यौगिक अक्सर भारी सदस्यों द्वारा निर्मित अधिक आयनिक यौगिकों की तुलना में अधिक सहसंयोजक होते हैं। उसी स्रोत में यह भी उल्लेख किया गया है कि बेरिलियम का गलनांक और क्वथनांक समूह के अन्य सदस्यों की तुलना में उच्च होता है और यह अपने साथियों की तरह जल के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।

मैग्नीशियम बेरिलियम जितना असामान्य नहीं है, लेकिन फिर भी यह छात्रों की अपेक्षा से कम अभिक्रियाशील दिख सकता है। लाइब्रे-टेक्स्ट्स में उल्लेख किया गया है कि बहुत साफ़ मैग्नीशियम केवल ठंडे जल के साथ हल्की अभिक्रिया करता है, और अभिक्रिया शीघ्र ही धीमी हो जाती है क्योंकि लगभग अविलेय मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड सतह पर एक बाधा के रूप में बन जाता है। परिवार के निचले छोर पर, रेडियम की चर्चा आमतौर पर अलग से की जाती है क्योंकि इसकी रेडियोधर्मिता व्यावहारिक उपयोग और सुरक्षा चर्चाओं पर प्रभुत्व रखती है।

क्षारीय मृदा धातुओं का क्षारीय धातुओं से क्या अंतर है

सरल क्षारीय बनाम क्षारीय मृदा शब्दों में, समूह 1 की धातुएँ एक बाह्य इलेक्ट्रॉन खो देती हैं, जबकि समूह 2 की धातुएँ दो इलेक्ट्रॉन खो देती हैं। यह एकल अंतर क्षारीय और क्षारीय मृदा धातुओं के गुणों को लगभग किसी भी अन्य चीज़ की तुलना में अधिक प्रभावित करता है। क्षारीय और क्षारीय मृदा धातुओं के गुण लगभग किसी भी अन्य चीज़ की तुलना में अधिक।

महत्वपूर्ण अपवाद जिन्हें छात्र अक्सर याद कर लेते हैं

• प्रत्येक समूह 2 की धातु जल के साथ एक ही तरह से अभिक्रिया नहीं करती है।
• बेरिलियम यौगिक परिवार के अन्य सदस्यों की तुलना में अधिक सहसंयोजक होते हैं।
• भ्रमित न हों क्षारीय धातुओं और क्षारीय मृदा धातुओं को एक ही समूह के रूप में नहीं मानें, केवल इसलिए क्योंकि उनके नाम संबंधित लगते हैं।
• रनहाई द्वारा निर्मित क्षारीय धातुओं और क्षारीय मृदा धातुओं के गुण अपवादों के साथ पैटर्न के रूप में सीखे जाने चाहिए, कठोर नारों के रूप में नहीं।

यही वह सबसे अच्छा तरीका भी है जिससे आप क्षारीय धातुओं और क्षारीय मृदा धातुओं के रासायनिक गुणों को समझ सकते हैं । इलेक्ट्रॉन पैटर्न आपको नियम देते हैं, लेकिन वास्तविक पदार्थ उसमें विशिष्टता (टेक्सचर) जोड़ते हैं। और यह विशिष्टता तब और भी स्पष्ट हो जाती है जब आप यह देखते हैं कि समूह 2 के तत्व प्रकृति में वास्तव में कहाँ पाए जाते हैं: शुद्ध धातुओं के रूप में बहुत कम, और अधिकांशतः खनिजों, चट्टानों, समुद्री जल, अस्थियों तथा औद्योगिक यौगिकों के अंदर।

क्षारीय मृदा धातुओं का प्रकृति में पाया जाना

यदि आप एक क्षारीय मृदा धातु की कल्पना एक चमकदार, शुद्ध नमूने के रूप में करते हैं जो किसी चट्टान में स्थित है, तो प्रकृति एक भिन्न तरीके से कार्य करती है। समूह 2 के तत्व इतने अभिक्रियाशील होते हैं कि वे सामान्यतः मुक्त धातुओं के रूप में नहीं, बल्कि खनिजों, लवणों, चट्टानों, समुद्री जल, अस्थियों और कवचों के भीतर आयनों के रूप में पाए जाते हैं। चाहे कोई व्यक्ति क्षारीय मृदा धातुओं या अधिक मानक शब्द की खोज कर रहा हो, प्राकृतिक पैटर्न समान ही रहता है: यह तत्व-परिवार यौगिकों को अत्यधिक प्राथमिकता देता है।

यह पैटर्न सीधे क्षारीय मृदा धातुओं के रासायनिक गुणों से उत्पन्न होता है। ये दो बाह्य इलेक्ट्रॉनों को खोने की प्रवृत्ति रखते हैं और स्थायी M ²⁺आयनों का निर्माण करते हैं। एक बार ऐसा हो जाने के बाद, ऑक्सीजन, कार्बोनेट, सल्फेट और हैलाइड आयन इन्हें ठोस यौगिकों में आसानी से बांध लेते हैं, जो भूविज्ञान और जीवविज्ञान दोनों में स्थायी रह सकते हैं।

क्यों क्षारीय मृदा धातुएँ प्रकृति में मुक्त अवस्था में नहीं पाई जाती हैं

ब्रिटेनिका और थॉटको दोनों समूह 2 को प्रतिक्रियाशील के रूप में वर्णित करते हैं, जिसकी व्याख्या यह है कि ये तत्व अकेले (अवियुक्त अवस्था में) दुर्लभता से पाए जाते हैं। वायु में, इनमें से कई त्वरित रूप से ऑक्साइड के आवरण बना लेते हैं। प्राकृतिक वातावरण में, ये कार्बोनेट्स, सल्फेट्स, सिलिकेट्स, फ्लुओराइड्स या क्लोराइड्स के रूप में और अधिक स्थिर हो जाते हैं। इसी कारण कैल्शियम चूना पत्थर और कवचों में, मैग्नीशियम खनिजों और समुद्री जल में, तथा स्ट्रॉन्शियम या बेरियम अयस्क निक्षेपों में पाया जाता है। रेडियम इससे भी दुर्लभ है और केवल यूरेनियम अयस्कों में सूक्ष्म मात्रा में पाया जाता है।

समूह 2 के सामान्य खनिज और यौगिक

EBSCO यह ध्यान देता है कि कैल्शियम और मैग्नीशियम क्रमशः लगभग ०.४ ग्राम/लीटर और १.३ ग्राम/लीटर की मात्रा में समुद्री जल में भी पाए जाते हैं। इससे यह स्पष्ट होता है कि यह क्षारीय मृदा परिवार केवल अयस्कों से ही नहीं, बल्कि कठोर जल, समुद्री प्रणालियों और जीवित ऊतकों से भी जुड़ा हुआ है।

इन धातुओं को उनके यौगिकों से कैसे अलग किया जाता है

चूँकि समूह २ की धातुएँ आमतौर पर यौगिकों के अंदर कैद होती हैं, अतः निष्कर्षण की प्रक्रिया अयस्कों, लवणीय विलयनों (ब्राइन्स) या खनिज निक्षेपों से शुरू होती है। एक सामान्य औद्योगिक विचार सरल है: सर्वप्रथम पदार्थ को एक अधिक प्रयोज्य ऑक्साइड या हैलाइड में परिवर्तित करें, फिर धातु को मुक्त करने के लिए विद्युत अपघटन या रासायनिक अपचयन का उपयोग करें। ब्रिटैनिका द्वारा मैग्नीशियम, कैल्शियम, स्ट्रॉन्शियम और बेरियम के प्रारंभिक विद्युत अपघटन द्वारा अलग करने का वर्णन किया गया है, जबकि ईबीएससीओ नोट करता है कि आधुनिक उत्पादन अभी भी आमतौर पर गलित क्लोराइड्स, ऑक्साइड अपचयन या तत्संबंधित मार्गों पर निर्भर करता है, जो तत्व के आधार पर भिन्न हो सकते हैं। बेरिलियम एक उपयोगी स्मरण है कि यह परिवार पूर्णतः समान नहीं है, क्योंकि इसे बेरिलियम फ्लोराइड के अपचयन द्वारा उत्पादित किया जा सकता है।

इसलिए दैनिक जीवन में, लोग आमतौर पर समूह 2 के तत्वों से चूना पत्थर, जिप्सम, समुद्री जल से प्राप्त मैग्नीशियम, बैराइट या जैविक कैल्शियम के माध्यम से परिचित होते हैं, न कि कच्ची धातु के नमूनों के माध्यम से। यह विवरण महत्वपूर्ण है, क्योंकि इन तत्वों का वास्तविक दुनिया में महत्व उनके यौगिकों और रूपों से कहीं अधिक जुड़ा हुआ है, न कि केवल शुद्ध धातुओं से।

दैनिक जीवन में क्षारीय मृदा धातुओं के उदाहरण

जब आप प्रत्येक तत्व को किसी वास्तविक वस्तु से जोड़ते हैं, तो समूह 2 को याद रखना कहीं अधिक आसान हो जाता है। हड्डियाँ, एंटासिड, जिप्सम, आतिशबाजी, ड्रिलिंग द्रव और पुराने प्रकाशमान डायल सभी उपयोगी हैं क्षारीय मृदा धातुओं के उदाहरण । यदि आपने कभी सोचा हो क्या मैग्नीशियम एक धातु है या एक अधातु या क्या Ca एक धातु है — दोनों प्रश्नों के उत्तर सरल हैं: मैग्नीशियम और कैल्शियम दोनों धातुएँ हैं। हालाँकि, सामान्य जीवन में लोग आमतौर पर इन पदार्थों से यौगिकों के रूप में, न कि शुद्ध धातु के नमूनों के रूप में परिचित होते हैं।

मैग्नीशियम और कैल्शियम के यौगिकों के दैनिक उपयोग

• मैग्नीशियम : मैग्नीशियम जैविक रूप से सबसे महत्वपूर्ण तत्वों में से एक है क्षारीय मृदा तत्व । यह NIH मैग्नीशियम तथ्य पत्रक यह ध्यान दिया गया है कि यह 300 से अधिक एंजाइम प्रणालियों में एक सहकारक है और मांसपेशियों तथा तंत्रिका कार्य, ऊर्जा उत्पादन और अस्थि संरचना का समर्थन करता है। कुछ एंटासिड्स और लैक्सेटिव्स में भी मैग्नीशियम यौगिक पाए जाते हैं, जबकि मैग्नीशियम धातु का उपयोग उन हल्के मिश्र धातुओं में किया जाता है जहाँ द्रव्यमान कम करना महत्वपूर्ण होता है।
• कैल्शियम कैल्शियम यौगिक दैनिक जीवन में प्रमुख स्थान रखते हैं। कैल्शियम अस्थियों और दांतों को उनकी संरचना प्रदान करने में सहायता करता है, और कैल्शियम कार्बोनेट तथा कैल्शियम सल्फेट जैसे यौगिक चूना पत्थर, सीमेंट, प्लास्टर और ड्राईवॉल में महत्वपूर्ण हैं। इस प्रकार कैल्शियम रसायन विज्ञान, जीव विज्ञान और निर्माण के बीच सबसे स्पष्ट कड़ियों में से एक है।

स्ट्रॉन्शियम और बेरियम के विशिष्ट अनुप्रयोग

• स्ट्रोंटियम स्ट्रॉन्शियम लवणों को पटाखों और संकेत फ्लेयर्स में गहरे लाल रंग उत्पन्न करने के लिए सबसे अधिक जाना जाता है। वे पाठक जो समूह 2 की पूर्ण सूची को याद नहीं रखते हैं, अक्सर रंग के साथ जुड़े होने पर स्ट्रॉन्शियम को याद कर लेते हैं।
• बारियम बेरियम यौगिकों का औद्योगिक और चिकित्सा क्षेत्र में महत्व है। NLM बेरियम प्रोफाइल यह ड्रिलिंग मैड, पेंट्स, प्लास्टिक्स, ईंटों और कांच में प्रमुख उपयोगों का वर्णन करता है। इसमें एक महत्वपूर्ण चिकित्सीय विपरीतता का भी उल्लेख किया गया है: अत्यधिक अविलेय बेरियम सल्फेट का उपयोग कुछ एक्स-रे परीक्षणों में रेडियोपैक भौतिकी के रूप में किया जाता है, क्योंकि यह सामान्यतः शरीर द्वारा अवशोषित नहीं किया जाता है।
• रेडियम : रेडियम मुख्य रूप से ऐतिहासिक या कड़ाई से नियंत्रित वैज्ञानिक मामला है। NRC रेडियम पृष्ठ इसके प्रकाश-उत्सर्जक पेंट्स और प्रारंभिक कैंसर चिकित्सा में पूर्व उपयोग का वर्णन करता है। इनमें से अधिकांश उपयोगों को प्रतिस्थापित कर दिया गया है, हालाँकि कुछ नियमित उपयोग अभी भी मौजूद हैं, जैसे कुछ औद्योगिक रेडियोग्राफी अनुप्रयोग।

वास्तविक उपयोग में रूप और यौगिक प्रकार का महत्व क्यों है

समूह 2 के संबंध में, लोग जिस रूप का उपयोग करते हैं, वह अक्सर शुद्ध धातु नहीं, बल्कि यौगिक होता है।

वह एकल विचार कई भ्रम को दूर कर देता है। भोजन या औषधि में मैग्नीशियम, जलते हुए मैग्नीशियम फीते के समान नहीं होता है। अस्थि में कैल्शियम, अभिक्रियाशील कैल्शियम धातु के समान नहीं होता है। बेरियम इस बात का सबसे स्पष्ट उदाहरण है कि क्यों रूप (फॉर्म) मायने रखता है: अघुलनशील बेरियम सल्फेट का उपयोग प्रतिबिंबन (इमेजिंग) में उपयोगी हो सकता है, जबकि अधिक घुलनशील बेरियम यौगिकों के साथ बहुत अधिक सावधानी बरतने की आवश्यकता होती है। रेडियम इस बिंदु को और अधिक आगे ले जाता है, क्योंकि इसकी रेडियोधर्मिता—केवल धातुओं के बीच इसकी स्थिति नहीं—निर्धारित करती है कि इसके साथ कैसा व्यवहार किया जाए।

अतः समूह 2 का मूल्य बिल्कुल अमूर्त नहीं है। ये तत्व समझने में सहायता करते हैं कि एक ही समूह कैसे पोषण, सामग्री, चिकित्सा, औद्योगिक प्रसंस्करण और सुरक्षा नियमों में महत्वपूर्ण हो सकता है। वास्तविक उपयोगों की एक संक्षिप्त सूची अक्सर बड़े पैटर्न को याद रखने के लिए पर्याप्त होती है।

समूह 2 तत्वों पर प्रमुख निष्कर्ष

इस समय तक, क्षारीय मृदा धातु समूह एक याद करने के लिए सूची की तुलना में अधिक एक ऐसा पैटर्न लगना चाहिए जिसे आप सीधे आवर्त सारणी में समूह 2 के स्तंभ से पढ़ सकते हैं। यदि कोई व्यक्ति अभी भी पूछता है, क्षारीय मृदा धातुएँ क्या हैं , संक्षिप्त उत्तर सरल रहता है: बेरिलियम, मैग्नीशियम, कैल्शियम, स्ट्रॉन्शियम, बेरियम और रेडियम। एक विस्तृत क्षारीय मृदा धातुओं की परिभाषा अधिक उपयोगी है: छह धात्विक तत्व जो समूह 2 में स्थित हैं और आमतौर पर दो बाह्य इलेक्ट्रॉनों को खो देते हैं तथा M ²⁺आयन बनाते हैं।

क्षारीय मृदा धातुओं के बारे में मुख्य बिंदु

1. स्थान का महत्व: ये छह समूह 2 के तत्व बाएँ से दूसरे स्तंभ में, s-ब्लॉक के समूह 2 के अनुभाग में स्थित हैं।
2. परिवार के सदस्य निश्चित हैं: Be, Mg, Ca, Sr, Ba और Ra पूर्ण सेट बनाते हैं।
3. साझा रसायन शास्त्र परिवार की समानता की व्याख्या करता है: उनके ns ²संयोजकता पैटर्न +2 आयनों को सामान्य परिणाम बनाता है, जिसे LibreTexts द्वारा एक मुख्य बिंदु के रूप में सारांशित किया गया है।
4. मुख्य अवरोही प्रवृत्तियाँ भविष्यवाणी योग्य हैं: परमाणु त्रिज्या बढ़ती है, आयनीकरण ऊर्जा सामान्यतः घटती है, और समूह में नीचे की ओर जाने पर प्रतिक्रियाशीलता आमतौर पर बढ़ जाती है।
5. अपवादों का महत्व है: बेरिलियम अन्य तत्वों की तुलना में अधिक सहसंयोजक व्यवहार प्रदर्शित करता है, मैग्नीशियम अपनी सतही परत के कारण कम प्रतिक्रियाशील प्रतीत हो सकता है, और रेडियम की चर्चा मुख्यतः रेडियोधर्मिता के माध्यम से की जाती है।
6. वास्तविक जीवन में आमतौर पर शुद्ध धातुओं के बजाय यौगिक होते हैं: लोग कैल्शियम कार्बोनेट, मैग्नीशियम ऑक्साइड और बेरियम सल्फेट के साथ तत्वीय Ca, Mg या Ba की तुलना में कहीं अधिक बार मुलाकात करते हैं।

रनहाई द्वारा निर्मित क्षारीय मृदा आवर्त सारणी स्तंभ को छह धातुओं से जुड़े एक नियम के रूप में याद रखना सबसे आसान है: वे आमतौर पर 2+ आयन बन जाते हैं, लेकिन प्रत्येक सदस्य उस नियम को थोड़ा अलग तरीके से व्यक्त करता है।

समूह 2 की रसायन विज्ञान से इंजीनियर्ड धातु भागों तक

वह रसायन विज्ञान किताबों तक ही सीमित नहीं है। LibreTexts के अनुसार, तत्वीय मैग्नीशियम का बड़े पैमाने पर उत्पादन किया जाता है और इसका उपयोग विमान के फ्रेम तथा ऑटोमोबाइल इंजन के भागों के लिए हल्के मिश्र धातुओं में किया जाता है। एक व्यापक मिश्र धातु मार्गदर्शिका दिखाती है कि यह क्यों महत्वपूर्ण है: इंजीनियर वास्तविक घटकों में भार, शक्ति, संक्षारण प्रतिरोध और यांत्रिक कार्यक्षमता के बीच संतुलन बनाए रखने के लिए संरचना और प्रसंस्करण को समायोजित करते हैं।

पाठकों के लिए जो आवर्त सारणी में समूह 2 के स्तंभ दृश्य से विनिर्माण की ओर बढ़ रहे हैं, शाओयी मेटल तकनीक उस संबंध का एक व्यावहारिक उदाहरण प्रस्तुत करता है। इसके ऑटोमोटिव सामग्री और मशीनिंग पृष्ठ धातु भागों के उत्पादन का वर्णन करते हैं, जो प्रोटोटाइपिंग से लेकर बड़े पैमाने पर उत्पादन तक होता है, जहाँ सामग्री का व्यवहार और प्रक्रिया नियंत्रण को एक साथ काम करना आवश्यक होता है। यही कारण है कि क्षारीय मृदा आवर्त सारणी केवल एक कक्षा का चार्ट नहीं है। यह उन धातुओं और मिश्र धातुओं के चयन के पीछे के तर्क का भी हिस्सा है, जिनका उपयोग इंजीनियर्ड भागों में किया जाता है जो हल्के, विश्वसनीय और उत्पादन-योग्य होने चाहिए।

क्षारीय मृदा धातुओं के बारे में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

1. छह क्षारीय मृदा धातुएँ कौन-कौन सी हैं?

छह क्षारीय मृदा धातुएँ बेरिलियम, मैग्नीशियम, कैल्शियम, स्ट्रॉन्शियम, बेरियम और रेडियम हैं। ये आवर्त सारणी के समूह 2 में स्थित हैं और इन्हें एक साथ समूहीकृत किया गया है क्योंकि ये आमतौर पर दो बाह्य इलेक्ट्रॉनों को खो देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कई यौगिकों में 2+ आयन पैटर्न का सामान्य होना होता है।

2. क्षारीय मृदा धातुएँ क्षारीय धातुओं से कैसे भिन्न हैं?

क्षार धातुएँ समूह 1 की अन्तर्गत आती हैं और आमतौर पर 1+ आयन बनाती हैं, क्योंकि उनके पास एक बाह्य इलेक्ट्रॉन होता है। क्षारीय मृदा धातुएँ समूह 2 में स्थित होती हैं, आमतौर पर 2+ आयन बनाती हैं और सामान्यतः कम अभिक्रियाशील होती हैं। वह एक अतिरिक्त संयोजकता इलेक्ट्रॉन उनके बंधन की ताकत, जल के साथ उनकी अभिक्रिया और उनके द्वारा निर्मित लवणों तथा ऑक्साइडों के प्रकार को प्रभावित करता है।

3. क्षारीय मृदा धातुएँ प्रकृति में मुक्त अवस्था में क्यों नहीं पाई जाती हैं?

ये धातुएँ इतनी अभिक्रियाशील होती हैं कि प्राकृतिक परिस्थितियों में वे सामान्यतः शुद्ध तत्वीय रूप में लंबे समय तक नहीं रह पाती हैं। इसके बजाय, वे ऑक्सीजन, कार्बोनेट, सल्फेट, क्लोराइड या सिलिकेट आयनों के साथ संयोग करके खनिजों, चट्टानों, समुद्री जल, कवच (शेल्स) और अस्थियों का हिस्सा बन जाती हैं। इसी कारण लोग सामान्यतः समूह 2 के यौगिकों के माध्यम से इनसे परिचित होते हैं, न कि कच्ची धातु के नमूनों के माध्यम से।

4. क्या सभी क्षारीय मृदा धातुएँ जल के साथ अभिक्रिया करती हैं?

नहीं, और यह याद रखने के लिए सबसे उपयोगी अपवादों में से एक है। बेरिलियम जल के प्रति मुख्य रूप से प्रतिरोधी होता है, मैग्नीशियम ठंडे जल में धीमी गति से अभिक्रिया करता है क्योंकि एक सतही परत अभिक्रिया को सीमित कर देती है, और कैल्शियम, स्ट्रॉन्शियम और बेरियम अधिक सहजता से अभिक्रिया करते हैं। सामान्य तौर पर, समूह 2 में नीचे की ओर जाने के साथ जल के प्रति क्रियाशीलता बढ़ जाती है।

5. क्षारीय मृदा धातुएँ उद्योग और विनिर्माण में क्यों महत्वपूर्ण हैं?

इनका महत्व उनके यौगिकों और मिश्र धातु चयन में उनकी भूमिका दोनों से आता है। मैग्नीशियम का महत्व तब होता है जब कम भार का महत्व होता है, कैल्शियम यौगिक सीमेंट और प्लास्टर के लिए केंद्रीय होते हैं, और बेरियम यौगिकों का चयन विशिष्ट औद्योगिक और चिकित्सा उपयोगों के लिए किया जाता है। वास्तविक उत्पादन में, धातुओं के व्यवहार को समझना मशीनिंग, प्रक्रिया स्थिरता और भागों की गुणवत्ता के मार्गदर्शन में सहायता करता है, जिसी कारण शाओयी मेटल टेक्नोलॉजी जैसे आपूर्तिकर्ता प्रमाणित ऑटोमोटिव मशीनिंग, प्रक्रिया नियंत्रण और प्रोटोटाइप भागों से लेकर द्रव्यमान उत्पादन तक समर्थन पर जोर देते हैं।