AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 9th Lesson S బ్లాక్ మూలకాలు Textbook Questions and Answers.

AP Inter 1st Year Chemistry Study Material 9th Lesson S బ్లాక్ మూలకాలు

అతిస్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
ఆవర్తన పట్టికలో కర్ణ సంబంధం ఉండటానికి గల కారణాలను తెలపండి.
జవాబు:
ఆవర్తన పట్టికలో రెండో పీరియడ్లోని ఒక గ్రూపు మూలకానికి మూడో పీరియడ్లోని రెండవ గ్రూపు మూలకానికి సారూప్య ధర్మాలుంటాయి. దీన్ని కర్ణ సంబంధం అంటారు.
ఉదా : (Li, Mg) ; (Be, Al) ; (B, Si)

కారణము :
కర్ణ సంబంధం ఉన్నా ఆయా మూలక పరమాణువుల (లేదా అయాన్ల) పరిమాణాలు సమానంగా ఉండటం లేదా వాటి ఋణ విద్యుదాత్మకత విలువలు సమానంగా వుంటాయి. కర్ణ సంబంధం గల సారూప్య మూలకాలకు ఒకేలాంటి ధృవణ సామర్థ్యం ఉంటుంది.

ధృవణ సామర్థ్యం అంటే అయానిక ఆవేశానికి, అయానిక వ్యాసార్థం వర్గానికి గల నిష్పత్తి.

ప్రశ్న 2
K, Rb ల ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాలను పూర్తిగా రాయండి.
జవాబు:
ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసాలు :
K(z = 19) = [Ar] 4s¹ (లేదా) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹
Rb (z = 37) = [Kr] 5s¹ (లేదా) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 4p⁶ 5s¹

ప్రశ్న 3.
లిథియమ్ లవణాలు చాలావరకు ఆర్ద్రీకృతమై ఉంటాయి. ఎందుకు?
జవాబు:
Li⁺ అయాన్ యొక్క హైడ్రేషన్ ఎంథాల్పీ చాలా ఎక్కువ. దీనికి హైడ్రేషన్ ఎంథాల్పీ అవధి ఎక్కువ. కావున Li లవణాల చాలా ఆర్ద్రీకృతమై ఉంటాయి.

ప్రశ్న 4.
క్షారలోహాలలో దేనికి అసాధారణ సాంద్రత ఉంటుంది? గ్రూపు 1 మూలకాల సాంద్రతల మార్పులో క్రమం ఏమిటి?
జవాబు:
‘K’ మూలకానికి అసాధారణ సాంద్రత ఉంటుంది. ‘K’ యొక్క స్ఫటిక జాలకంలో అంతరపరమాణుక దూరాలు ఎక్కువగా ఉంటాయి.
→ I_A గ్రూపు మూల కాల సాంద్రత క్రమం
Li < Na > K < Rb < Cs

ప్రశ్న 5.
సోడియమ్ కంటే లిథియమ్ నీటితో జరిపే చర్యాతీక్షణత తక్కువ. కారణాలను తెలపండి.
జవాబు:
సోడియం కంటే లిథియం నీటితో జరిపే చర్యా తీక్షణత తక్కువ.

వివరణ :

లిథియంకు పరమాణు పరిమాణం తక్కువ.
లిథియంకు హైడ్రేషన్ శక్తి చాలా ఎక్కువ.

ప్రశ్న 6.
క్షారలోహాల హాలైడ్లలో లిథియమ్ అయొడైడ్ అత్యధిక కోవలెంట్ ధర్మం కలది. కారణాలను తెలపండి.
జవాబు:
క్షారలోహాల హాలైడ్లలో లిథియం అయొడైడ్ అత్యధిక కోవలెంట్ ధర్మం కలది.

వివరణ :

Li⁺అయాన్ కు దృవణతా సామర్థ్యం ఎక్కువ.
Li⁺కు పరమాపరిమాణం తక్కువ
Li⁺అయాన్ ఎలక్ట్రాన్ సమూహంను I^Ꮎ అయాన్పై విస్థారం చేయు సామర్థ్యం ఎక్కువ.

ప్రశ్న 7.
క్షారలోహ హైడ్రోజన్ కార్బొనేట్ కంటే లిథియమ్ హైడ్రోజన్ కార్బోనేట్ ఏవిధంగా విభేదిస్తుంది?
జవాబు:
క్షారలోహ హైడ్రోజన్ కార్బొనేట్లలో లిథియం హైడ్రోజన్ కార్బొనేట్ విభేదిస్తుంది. లిథియం హైడ్రోజన్ కార్బొనేట్ ఘన పదార్థంగా ఉండదు. మిగతా హైడ్రోజన్ కార్బొనేట్ ఘన పదార్థాలుగా ఉంటాయి.

ప్రశ్న 8.
ఏవైనా రెండు క్షారమృత్తిక లోహాల ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసాలను పూర్తిగా రాయండి.
జవాబు:
ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం :
అన్ని క్షారలోహాల బాహ్య స్థాయి సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసము “ns¹”.

మూలకము	ఫార్ములా	ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసము
లిథియమ్	Li³	1s² 2s¹ [లేదా] [He] 2s¹
సోడియమ్	Na¹¹	1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ [లేదా] [Ne] 3s¹
పొటాషియమ్	K¹⁹	1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ [లేదా] [Ar] 4s¹
రుబిడియమ్	Rb³⁷	1s²2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 5s¹ [లేదా] [Kr] 5s¹
సీసియమ్	Cs⁵⁵	1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 6s¹ [లేదా] [xe] 6s¹
ప్రాన్షియమ్	Fr⁸⁷	[Rn] 7s¹

ప్రశ్న 9.
క్షారమృత్తిక లోహాల ద్రవీభవన, బాష్పీభవన స్థానాల మార్పుల గురించి చెప్పండి.
జవాబు:

క్షార మృత్తిక లోహాల యొక్క ద్రవీభవన భాష్పీభవన స్థానాలు వాటి సంబంధిత క్షారలోహాల ద్రవీభవన, భాష్పీభవనస్థానాల కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి. దీనికి కారణం వాటి తక్కువ పరిమాణం.
తక్కువ అయనీకరణ శక్తి విలువలు కలిగియుండుట వలన వీటి ద్రవీభవన, భాష్పీభవన స్థానాలు సరైన క్రమంలో ఉండవు.

ప్రశ్న 10.
గ్రూపు 2 మూలకాలు జ్వాలకు కలిగించే స్వాభావిక రంగులు ఏమిటి?
జవాబు:

మూలకం	జ్వాల స్వాభావిక రంగు
కాల్షియం	ఇటుక ఎరుపు
స్ట్రాన్షియం	కెంపు
బేరియం	ఆపిల్ పచ్చ
బెరిలియం	రంగులేదు
మెగ్నీషియం	రంగులేదు

ప్రశ్న 11.
మెగ్నీషియమ్ లోహాన్ని గాలిలో మండిస్తే ఏం జరుగుతుంది? [A.P. Mar. ’15]
జవాబు:
మెగ్నీషియం లోహాన్ని గాలిలో మండిస్తే కాంతివంతంగా మండి MgO మరియు Mg₃N₂ లను ఏర్పరచును.
2Mg + O₂ → 2MgO
3Mg + N₂ → Mg₃N₂

ప్రశ్న 12.
లిథియమ్ కార్బొనేటికి మిగిలిన క్షారలోహాల కార్బొనేట్ల వలె ఉష్ణ స్థిరత్వం లేదు. వివరించండి.
జవాబు:
లిథియం కార్బొనేట్కు మిగిలిన ‘క్షార లోహాల కార్బొనేట్ల వలె ఉష్ణస్థిరత్వం లేదు.

వివరణ :

‘Li’ కు తక్కువ పరమాణు పరిమాణం కలదు. ఇది (O33 అయానన్ను దృవణత చెందించి స్థిరమైన Li, మరియు CO, లను ఏర్పరచును.
గ్రూపులో కిందికి వెళ్ళే కొలది ధన విద్యుదాత్మకత పెరిగి కార్బొనేట్ల ఉష్ణస్థిరత్వం పెరుగును.

ప్రశ్న 13.
గ్రూపు 2 లోహాలు ద్రవ అమ్మోనియాలో అమ్మోనియేటెడ్ లోహ అయాన్లు ఏర్పడటానికి తుల్య సమీకరణాన్ని రాయండి.
జవాబు:
క్షార మృత్తిక లోహాలు ద్రవ అమ్మోనియాలో కరిగి చిక్కని నీలం నలుపు రంగు గల ద్రావణాలను ఏర్పరచును. ఇందులో అమ్మోనియేటెడ్ అయాన్లు ఏర్పరచును.
M + (x + y) NH₃ → [M(NH₃)_x]²⁺ + 2 [e(NH₃)_x]

ప్రశ్న 14.
క్షార మృతిక లోహాల ఫ్లోరైడ్లు నీటిలో ఆయా క్లోరైడ్ ల కంటే అల్ప ద్రావణీయత ఉన్నవి. ఎందుకు?
జవాబు:
క్షారమృత్తిక లోహాల ఫ్లోరైడ్లు నీటిలో ఆయా క్లోరైడ్ల కంటే అల్ప ద్రావణీయత కలిగి ఉన్నవి. దీనికి కారణం ఫ్లోరైడ్లకు అధిక జాలక శక్తి కలిగి ఉండును.

ప్రశ్న 15.
ఆర్ద్ర Mg(NO₃)₂ ని వేడిచేస్తే ఏమౌతుంది? దానికి తుల్య సమీకరణాన్ని ఇవ్వండి.
జవాబు:
ఆర్ద్ర Mg(NO₃)₂ లవణాన్ని వేడి చేయగా మొదట ఆరు నీటి అణువులను కోల్పోయి తరువాత వేడి చేయగా ఆక్సైడ్ను ఏర్పరచును.
2Mg(NO₃)₂ → 2MgO + 4NO₂ + O₂

ప్రశ్న 16.
క్షారమృత్తిక లోహ హైడ్రాక్సైడ్ల జల ద్రావణీయత గ్రూపులో పైనుంచి కిందికి పెరుగుతుంది. ఎందుకో చెప్పండి.
జవాబు:
క్షార మృత్తిక లోహాల హైడ్రాక్సైడ్లో ఆనయాన్ సాధారణం, కాటయాన్ వ్యాసార్థం జాలక ఎంథాల్పీని ప్రభావితం చేయును. హైడ్రేషన్ ఎంథాల్పీ జాలక ఎంథాల్పీకంటే ఎక్కువ. దీనికి కారణం అయానిక పరిమాణం పెరుగును. కావున ద్రావణీయత పెరుగును.

ప్రశ్న 17.
క్షారమృతిక లోహాల కార్బొనేట్ల, సల్ఫేట్ల జలద్రావణీయత గ్రూపులో కిందికి పోయిన కొద్దీ ఎందుకు తగ్గుతుంది?
జవాబు:
ఆనయాన్ పరిమాణం కాటయాన్ కంటే చాలా ఎక్కువ. గ్రూపులో జాలక ఎంథాల్పీ దాదాపుగా సమానంగా ఉండును. గ్రూపులో హైడ్రేషన్ ఎంథాల్పీ తగ్గటం వలన క్షారమృత్తిక లోహ కార్బోనేట్లు, సల్ఫేట్ల ద్రావణీయత తగ్గును.

ప్రశ్న 18.
పోర్ట్లాండ్ సిమెంట్ సగటు సంఘటనాన్ని తెలపండి.
జవాబు:
పోర్ట్లాండ్ సిమెంట్ సంఘటనం
CaO – 50 – 60%
SiO₂ – 20 – 25%
Al₂O₃ – 5 – 10%
MgO – 2 – 3%
Fe₂O₃ – 1 – 2%
మరియు SO₂ – 1 – 2%

ప్రశ్న 19.
సిమెంట్కి జిప్సమ్ని ఎందుకు కలుపుతారు? [T.S. Mar. ’15 Mar. ’13]
జవాబు:
సిమెంటు జిప్సం కలుపుట వలన సెట్టింగ్ నెమ్మదిగా జరిగి సిమెంట్ తగినంత గట్టిపడుతుంది.

ప్రశ్న 20.
ప్రకృతిలో క్షారలోహాలు స్వేచ్ఛా స్థితిలో ఎందుకు దొరకవు?
జవాబు:
క్షారలోహాలు చాలా చురుకైనవి. అందుచేత అవి స్వేచ్ఛా స్థితిలో దొరకవు. ఎప్పుడూ సంయోగస్థితిలోనే దొరుకుతాయి. ప్రకృతిలో భూతలంపైన అవి విస్తారంగా వితరణ చెంది ఉంటాయి. పరిమాణు సంఖ్య పెరిగే కొలదీ విస్తృతి తగ్గుతుంది.

Na మరియు K లు అతి విస్తారంగా దొరికే క్షారలోహాలు. అవి వాటి హాలైడ్లుగా ఎక్కువగా దొరుకుతాయి.
క్షార లోహాలు త్వరితగతిన ఎలక్ట్రాన్ కోల్పోయి M⁺ గా మారుతాయి.

ప్రశ్న 21.
సాల్వే పద్ధతిలో పొటాషియమ్ కార్బొనేట్ని తయారు చేయలేం. ఎందుకు?
జవాబు:
పోటాషియం కార్బొనేట్ను సాల్వేపద్ధతిలో తయారు చేయలేము.

వివరణ :
పొటాషియం బై కార్బొనేట్ అధిక ద్రావణీయత కలిగియుండును.
అమ్మోనియం బైకార్బొనేట్ను సంతృప్త KC కు కలుపగా అవక్షేపం ఏర్పడును.

ప్రశ్న 22.
కాప్టిక్ సోడా ముఖ్యమైన ఉపయోగాలను వివరించండి. [A.P. Mar. ’15]
జవాబు:
ఉపయోగాలు :

పెట్రోల్ను శుద్ధి చేయుటలో ఉపయోగిస్తారు.
బాక్సైట్ను శుద్ధి చేయుటలో ఉపయోగిస్తారు.
సబ్బులు, కాగితం తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
కృత్రిమ సిల్కు తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
చాలా రసాయనాల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
వస్త్ర పరిశ్రమలలో ఉపయోగిస్తారు.
ప్రయోగశాలలో రసాయన కారకంగా ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 23.
సోడియమ్ కార్బొనేట్ ముఖ్యమైన ఉపయోగాలను వివరించండి.
జవాబు:
ఉపయోగాలు :

Na₂CO₃ ని గాజు తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
Na₂CO₃ ని బోరాక్స్, కాస్టిక్ సోడా తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
కాగితం, రంగుల, వస్త్ర పరిశ్రమలలో ఉపయోగిస్తారు.
నీటిలోని కఠినత్వాన్ని తొలగించుటకు ఉపయోగిస్తారు.
లాండ్రీలలో ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 24.
పొడిసున్నం ముఖ్య ఉపయోగాలను వివరించండి. [Mar. ’14]
జవాబు:
ఉపయోగాలు :

చక్కెరను శుద్ధి చేయుటలో ఉపయోగిస్తారు.
రంజన ద్రవ్యాలను తయారుచేయుటలో ఉపయోగిస్తారు.
Na₂CO₃, NaOH ల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
ఇది చవకైన క్షారరూపం మరియు సిమెంట్ తయారీలో ఉపయోగపడును.

ప్రశ్న 25.
(i) BeCl₂ (బాష్పం) (ii) BeCl₂ (ఘనపదార్థం) ల నిర్మాణాలను గీయండి.
జవాబు:
(i) BeCl₂ (బాష్పం) 1200K వద్ద ఈ కింది రేఖీయ రూపంలో ఉండును.
Cl – Be – Cl

(ii) ఘనస్థితిలో BeCl₂ శృంఖల నిర్మాణం కలిగియుండును.
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు 1

ప్రశ్న 26.
ప్లాస్టర్ ఆఫ్ పారిస్ ప్రాముఖ్యతను వివరించండి. క్షారమృత్తిక లోహాల కార్బొనేట్లలో దేనికి అధిక ఉష్ణ స్థిరత్వం ఉంటుంది? ఎందుకు?
జవాబు:

నీటితో ప్లాస్టర్ ఆఫ్ పారిస్ సెట్టింగ్ జరుగును. ఇది ఒక ముఖ్యమైన ధర్మం.
5 నుండి 15 ని.ల వ్యవధిలోనే ఇది గట్టిపడగలదు.
దీనిని ఎక్కువగా భవన నిర్మాణాలలో, ప్లాస్టర్లలో ఉపయోగిస్తారు.
దంతవైద్యంలో ఉపయోగిస్తారు.
విగ్రహాల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
ఎముకలు విరిగినా, నొప్పులు పట్టినా శరీర అవయవాలు కదలకుండా ఉండుటకు ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 27.
కింది చర్యలకు తుల్య సమీకరణాలను రాయండి.
i) Na₂O₂ నీరు రసాయన చర్య ii) నీటితో KO చర్య
జవాబు:
i) Na₂O₂ + 2H₂O → 2NaOH + H₂O₂

ii) K₂O + H₂O → 2KOH

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
ఆక్సీకరణ జ్వాలకు క్షారలోహాలు, వాటి సమ్మేళనాలు స్వాభావిక రంగులను ఇస్తాయి. కారణాలను వివరించండి.
జవాబు:
ఆక్సీకరణ జ్వాలకు క్షారలోహాలు, వాటి సమ్మేళనాలు స్వాభావిక రంగులను ఇస్తాయి.

వివరణ :

జ్వాల నుండి వెలువడే ఉష్ణం బాహ్య కర్పరంలోని ఎలక్ట్రాన్ను అధికశక్తి స్థాయికి ఉద్రికత్తపరుస్తాయి.
అధికశక్తి స్థాయిలోని ఎలక్ట్రాన్ శక్తిని విడుదల చేసి భూస్థాయికి చేరును. ఇది దృగ్గోచర ప్రాంతంలో ఉండును.

ప్రశ్న 2.
కాంతి విద్యుత్ ఘటాల ఎలక్ట్రోడ్లుగా సీసియమ్, పొటాషియమ్ల ఏ ధర్మాలు ఉపయోగపడతాయి?
జవాబు:

క్షారలోహాలు వాటి జ్వాల పరీక్షల ద్వారా గుర్తించవచ్చు. మరియు జ్వాల ఫోటోమెట్రి ద్వారా కనుగొనవచ్చు.
కాంతితో ఈ లోహలను చర్యజరిపినపుడు, ఆ లోహపరమాణువు ఎలక్ట్రాన్ కోల్పోవుటకు సరైన శక్తిని శోషించుకొనును.
కావున సీసియమ్, పొటాషియంలను కాంతి విద్యుద్ఘాటాల ఎలక్ట్రోడ్లుగా ఉపయోగపడతాయి.

ప్రశ్న 3.
క్షార లోహాలు గాలితో చర్యపై లఘు వ్యాఖ్యను రాయండి.
జవాబు:
O₂ తో చర్య :
క్షారలోహాలన్నీ ఆక్సిజన్ వేడి చేసినప్పుడు చర్య జరిపి వాటి ఆక్సైజ్లనిస్తాయి. దీనిలో ఉష్ణశక్తి విడుదలవుతుంది. అలా ఏర్పడిన ఆక్సైడ్ లోహం చర్యాశీలతపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
4 Li + O₂ → 2 Li₂O (మోనాక్సైడ్)
Rb + O₂ → RbO₂ (సూపరాక్సైడ్)
2 Na + O₂ → Na₂ O₂ (పెరాక్సైడ్)
Cs + O₂ → 2 CsO₂ (సూపరాక్సైడ్)
2K + O₂ → K₂ O₂ (పెరాక్సైడ్)

లిథియమ్ ఎక్కువగా LiO ను ఇస్తుంది. K, Rb, Cs లు O₂ తో సూపరాక్సైడ్లను ఇస్తాయి.
క్షారలోహ అయాన్ పరిమాణం పెరిగిన కొద్దీ జాలక శక్తి పెరుగుతుంది. కాబట్టి సూపరాక్సైడ్ స్థిరత్వం పెరుగుతుంది.
భార క్షారలోహాల సూపరాక్సైడ్ జాలక శక్తి అధికం. కాబట్టి వాటికి స్థిరత్వాలు ఎక్కువ.

ప్రశ్న 4.
కింది లోహాలు ఒక్కొక్కదానికి ఏవైనా రెండు ఉపయోగాలను రాయండి.
(i) లిథియమ్ (ii) సోడియమ్
జవాబు:
(i) లిథియం ఉపయోగాలు :
మిశ్రమ లోహాల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
ఉదా : 1) Li-Pb మిశ్రమలోహం మోటార్ ఇంజన్లలో బేరింగ్లుగా వాడతారు.
2) Li-Al మిశ్రమలోహాలు విమాన భాగాల తయారీలో వాడతారు.

ఉష్ణకేంద్రక చర్యలలో ఉపయోగిస్తారు.
విద్యుత్ రసాయన ఘటాల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.

(ii) సోడియం లోహం – ఉపయోగాలు :

కర్బన రసాయన చర్యల్లో కారకంగా వాడతారు.
ఐసోప్రీన్ పాలిమరీకరణం చెంది రబ్బర్ ఏర్పడటంలో ఉత్ప్రేరకంగా వాడతారు.
సోడియమ్ ఎమాల్గమ్ (Na – Hg) ఒక మంచి క్షయకరణి.
ద్రవ Na లోహాన్ని న్యూక్లియర్ రియాక్టర్లలో కూలెంట్గా వాడతారు.
Na మిశ్రమ లోహాల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 5.
వాషింగ్ సోడా ధర్మాలను రాయండి. [Mar. ’14]
జవాబు:

Na₂CO₃ తెల్లటి (రంగులేని) స్ఫటిక ఘనపదార్థం.
ఇది డెకాహైడ్రేట్గా ఉండును. దీనినే వాషింగ్ సోడా (Na₂Ca₃. 10H₂O) అంటారు.
ఇది నీటిలో కరుగును.
Na₂CO₃. 10H₂O వేడిచేయగా నీటి అణువులను కోల్పోయి మోనోహైడ్రేట్గా మారును. దీనిని 373k కంటే ఎక్కువగా వేడిచేసినపుడు సోడా మాషన్ను ఏర్పరచును.

చర్యలు :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు 2
→ Na₂CO₃ జల ద్రావణం క్షారస్వభావం కలిగియుండును. (PH > 7) ఇది ఆనయానిక్ జలవిశ్లేషణ వలన.
CO₃^-2 + H₂O → HCO₃^– + OH^–

ప్రశ్న 6.
సోడియమ్ కార్బొనేట్ ఉపయోగాలను రాయండి.
జవాబు:
ఉపయోగాలు :

Na₂CO₃ ని గాజు తయారీలో ఉపయోగిస్తారు..
Na₂CO₃ ని బోరాక్స్, కాస్టిక్ సోడా తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
కాగితం, రంగుల, వస్త్ర పరిశ్రమలలో ఉపయోగిస్తారు.
నీటిలోని కఠినత్వాన్ని తొలగించుటకు ఉపయోగిస్తారు.
లాండ్రీలలో ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 7.
ముడి సోడియమ్ క్లోరైడ్ నుంచి శుద్ధ లవణాన్ని మీరు ఎట్లా తయారుచేస్తారు?
జవాబు:

ముడి NaCl ను తక్కువ పరిమాణంలో నీటిలో కరిగించి మలినాలను వడపోసినపుడు శుద్ధ NaCl లవణం ఏర్పడును.
ఈ ద్రావణాన్ని HCl తో సంతృప్తపరచవలెను. అపుడు శుద్ధ NaCl స్ఫటికాలు వేరువుతాయి.
Ca మరియు Mg క్లోరైడ్లు NaCl కంటే అధికంగా కరుగుతాయి. కావున ఇవి ద్రావణంలోనే ఉంటాయి.

ప్రశ్న 8.
కాష్టనర్ కెల్నర్ పద్ధతి గురించి మీకేమి తెలుసు? దానిలో ఉన్న సూత్రాన్ని రాయండి.
జవాబు:
కాస్ట్నర్ – కెల్నర్ పద్ధతి – NaOH తయారీ :
దీనిని మెర్క్యురి – కాథోడ్ పద్ధతి అని కూడా అంటారు.

సూత్రం :
ఈ పద్ధతిలో మెర్క్యురిని కాథోడ్గా ఉపయోగించి బ్రైన్ ద్రావణాన్ని విద్యుద్విశ్లేషణం చేయుట ద్వారా NaOH ను తయారు చేస్తారు. ఆనోడ్ వద్ద క్లోరిన్ వాయువు, కాథోడ్ వద్ద సోడియం అమాల్గం ఏర్పడతాయి. ఈ సోడియం అమాల్గం నీటితో చర్య జరిపి NaOH ద్రావణం మరియు H₂ వాయువులను యిస్తాయి.

ఘట చర్యలు :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు 3

ప్రశ్న 9.
కాప్టిక్ సోడా అనువర్తనాలను రాయండి.
జవాబు:

పెట్రోల్ను శుద్ధి చేయుటలో ఉపయోగిస్తారు.
బాక్సెట్ను శుద్ధి చేయుటలో ఉపయోగిస్తారు.
సబ్బులు, కాగితం తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
కృత్రిమ సిల్కు తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
చాలా రసాయనాల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
వస్త్ర పరిశ్రమలలో ఉపయోగిస్తారు.
ప్రయోగశాలలో రసాయన కారకంగా ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 10.
Na⁺, K⁺ అయాన్ల ప్రాముఖ్యతను జీవరసాయన శాస్త్రంలో చెప్పండి.
జవాబు:

కణాల్లోని కర్బన అణువులతో ఉన్న ఋణావేశాలను లోహ అయాన్ల పై నుండే ఆవేశాలు తుల్యం చేస్తాయి. కణాలలో ద్రవాభిసరణ పీడనాన్ని కూడా నిలకడగా ఉంచడానికి ఈ అయాన్లు సహాయపడతాయి.
కణాల నుంచి Na⁺ అయాన్లు బహిష్కృతమవుతాయి. ఈ అయాన్ రవాణా చర్యలను “సోడియం పంప్” అంటారు. అయితే K⁺ అయాన్లు బహిష్కృతం కావు. Na⁺ అయాన్లను బయటికి పంపివేయడానికి లేదా K⁺ అయాన్లను లోపలికి తీసుకోవటానికి జల విశ్లేషణ వల్ల వస్తుంది.
కణపు పొరకు అటు, ఇటు పక్కల Na⁺, K⁺ అయాన్లుంటాయి. దీనివల్ల కణంలో విద్యుత్ శక్మం ఏర్పడుతుంది. Na⁺ అయాన్లుండటం వల్ల గ్లూకోజ్ కణంలోపలికి వెళుతుంది. అధికంగా ఉన్న Na⁺ అయాన్లు బహిష్కృతమవుతాయి. ఎమినో ఆమ్లాల చలనాలు కూడా ఇదే మాదిరిగా ఉంటాయి.
పొటాషియమ్ అయాన్లు కణాంతర్భాగంలో గ్లూకోజ్ జీవన క్రియల్లో దోహదపడతాయి. ప్రోటీన్ల సంశ్లేషణలోనూ, కొన్ని నిర్దిష్టమైన ఎంజైమ్లు ఉత్తేజితమవడానికి సహాయపడుతుంది.

ప్రశ్న 11.
Mg లోహం ముఖ్య ఉపయోగాలను చెప్పండి.
జవాబు:

Mg లోహం Al, Zn, Mn మరియు Sn లతో ముఖ్యమైన మిశ్రమ లోహాలను ఏర్పరచును.
‘Mg’ పొడి మరియు రిబ్బన్లను ఫ్లాష్ బల్బులలో ఉపయోగిస్తారు.
ఇన్సెండియర్ బాంబ్లు మరియు సిగ్నల్లలో Mg ని ఉపయోగిస్తారు.
మిల్క్ ఆఫ్ మెగ్నీషియంను ఆమ్లవిరోధి (Antacid)గా ఉపయోగిస్తారు. → టూత్పేస్ట్లలో ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 12.
Be(OH)₂ ద్విస్వభావ పదార్థం అని రుజువు చేయండి.
జవాబు:
Be(OH)₂ ద్విస్వభావ పదార్థం అనగా ఆమ్ల మరియు క్షార స్వభావం కలిగి ఉండును. ఈ క్రింది చర్యల ద్వారా మనకు Be(OH), యొక్క ద్విస్వభావం తెలుస్తుంది.
Be(OH)₂ + 2OH^– → [Be(OH)₄]^-2
Be(OH)₂ + 2HCl + 2H₂O → [Be(OH)₄]Cl₂
కావున Be(OH)₂ ద్విస్వభావ పదార్థం

ప్రశ్న 13.
బెరిలియమ్ అసంగత ప్రవర్తన గురించి ఒక వ్యాఖ్యను రాయండి.
జవాబు:
బెరిలియమ్ అసంగత ధర్మాలు :
ఒక గ్రూపులో మొదటి మూలకం మిగిలిన గ్రూపు మూలకాలతో తేడాలను చూపిస్తుంది. Be మిగిలిన క్షార మృత్తిక లోహాల కంటే భిన్నంగా ఉంటుంది. దీనికి కారణం దీని చిన్న పరిమాణం, అధిక ఋణ విద్యుదాత్మకత. Be మిగిలిన గ్రూపు మూలకాలతో క్రింది అంశాలలో తేడా చూపిస్తుంది.

అధిక ధృవణ సామర్థ్యం ఉండటం వల్ల, Be సమ్మేళనాలు కోవలెంట్ స్వభావం ఎక్కువగా కలవి. దాని లవణాలు జలవిశ్లేషణ చెందుతాయి.
పొడి గాలిలో Be తేలికగా మారదు. సాధారణ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద నీటిని విఘటనం చేయదు.
Be ద్వంద్వ స్వభావం గల లోహం. అది క్షారాలలో కరిగి బెరిలేట్లనిస్తుంది.
Be, దాని లవణాలు జ్వాల పరీక్షను ఇవ్వదు. Ca, Sr, Ba లు వాటి వాటి స్వాభావిక జ్వాల రంగులను ఇస్తాయి.
BeSO₄ నీటిలో కరుగుతుంది. Ca, Sr, Ba ల సల్ఫేట్లు కరగవు.
Be చాలా సంక్లిష్ట సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తుంది. అయితే దీనికంటే భార మూలకాలు సంక్లిష్ట సమ్మేళనాలనేర్పరచటానికి సుముఖత చూపించవు.
Be కి అత్యధిక కోవలెన్సీ 4 మిగిలిన మూలకాలకు 6 ఉండవచ్చు.

ప్రశ్న 14.
Be, Al తో కర్ణ సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. చర్చించండి.
జవాబు:
‘Be’ మూలకం ‘Al’ తో కర్ణ సంబంధం కలిగియుండును.

Be⁺² యొక్క అయానిక వ్యాసార్థం Al⁺³ కి దాదాపుగా సమానంగా ఉంటుంది.
Be, Al రెండును ఆమ్లాలతో చర్యజరుపుతాయి.
Al(OH)₃, Be(OH)₂ రెండు అధిక క్షారంలో కరిగి బెరైలేట్ అయాన్ [Be(OH)₃]²⁺ మరియు అల్యూమినేట్ (Al(OH)₄] ను ఏర్పరచును.
Be, Al క్లోరైడ్లు భాష్పస్థితిలో వారధి నిర్మాణాలు కలిగి ఉంటాయి.
Be, Al క్లోరైడ్లు బలమైన లూయి ఆమ్లాలు.
ఫ్రీడల్ క్రాఫ్ట్ చర్యలలో Be, Al క్లోరైడ్లను ఉత్ప్రేరకాలుగా ఉపయోగిస్తారు.
Be, Al లు రెండు సంక్లిష్టాలను ఏర్పరుస్తాయి.

ప్రశ్న 15.
ప్లాస్టర్ ఆఫ్ పారిస్ CaSO₄ యొక్క హెమి హైడ్రేట్ అంటే ఏమిటి? దాని మీద లఘువ్యాఖ్యను రాయండి.
జవాబు:
తయారీ :

జిప్సంను 393k వద్ద వేడి చేసి ప్లాస్టర్ ఆఫ్ పారిస్ ను పొందవచ్చు
ఉష్ణోగ్రత 393k కంటే ఎక్కువ ఉపయోగిస్తే అనార్ద్ర CaSO ఏర్పడును. దీనినే డెడ్ బర్న్ ప్లాస్టర్ అంటారు.

ఉపయోగాలు :
నీటితో ప్లాస్టర్ ఆఫ్ పారిస్ సెట్టింగ్ జరుగును. ఇది ఒక ముఖ్యమైన ధర్మం.

5 నుండి 15 ని.ల వ్యవధిలోనే ఇది గట్టిపడగలదు.
దీనిని ఎక్కువగా భవన నిర్మాణాలలో, ప్లాస్టర్లలో ఉపయోగిస్తారు.
దంతవైద్యంలో ఉపయోగిస్తారు.
విగ్రహాల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
ఎముకలు విరిగినా, నొప్పులు పట్టినా శరీర అవయవాలు కదలకుండా ఉండుటకు ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 16.
సాయన ప్రవృత్తిలో మెగ్నీషియమ్ లిథియమ్ ఏ రకంగా సారూప్యతను చూపిస్తుంది?
జవాబు:
ఆవర్తన పట్టికలో రెండో పీరియడ్లోని ఒక గ్రూపు మూలకానికి మూడో పీరియడ్లోని తరవాత గ్రూపు మూలకానికి సారూప్య ధర్మాలుంటాయి. దీన్ని కర్ణ సంబంధం అంటారు. ఉదాహరణకు లిథియమ్, మెగ్నీషియమ్లు కర్ణ సంబంధాన్ని చూపిస్తాయి. కర్ణ సంబంధాన్ని చూపే మూలకాల ధృవణ సామర్థ్యాలు లేదా ఋణ విద్యుదాత్మకతలు లేదా సమ్మేళనాల స్వభావాలు సారూప్యంగా ఉంటాయి. పరిమాణం ఆవేశాల ప్రభావం కర్ణ సంబంధాల మీద ఉంటుంది. ఉదాహరణకు ఒక యూనిట్ వైశాల్యంపై ఉండే ఆవేశం. లిథియమ్ క్రింద ఇచ్చిన అంశాలలో మెగ్నీషియమ్తో సారూప్యతను చూపిస్తుంది.

a) లిథియమ్ నీటితో నెమ్మదిగా చర్య జరుపుతుంది. మెగ్నీషియమ్ వేడి నీటిని మాత్రమే విఘటనం చెందిస్తుంది.
2 Li + 2H₂O → 2 LiOH + H₂;
Mg + 2 H₂O → Mg (OH)₂ + H₂
b) లిథియమ్ N తో నేరుగా కలిసి నైట్రైడ్ను ఇస్తుంది.
6 Ni + N₂ → 2 Li₃N
c) లిథియమ్, మెగ్నీషియమ్లు రెండూ మోనాక్సైడ్ నిస్తాయి. Li₂O, MgO.
d) MgCl₂ మాదిరిగానే LiCl కూడా ఉదగ్రాహక పదార్థం, MgCl₂ లాగానే LiCl కూడా వేడి నీటితో కొద్ది మేరకు, జలవిశ్లేషణ చెందుతుంది.
e) వాటి కోవలెంట్ స్వభావం వల్ల లిథియమ్, మెగ్నీషియమ్ల హాలైడ్లు కర్బన ద్రావణులలో కరుగుతాయి.
f) Li⁺, Mg²⁺ లు రెండూ మిక్కిలి ఆర్ద్రీకృతమైనవే.
g) Li, Mg ల కార్బోనేట్లు, ఫాస్ఫేట్లు, ఫ్లోరైడ్లు నీటిలో స్వల్పంగా కరుగుతాయి.
h) కర్బన పదార్థాల సంశ్లేషణ చర్యలలో లిథియమ్ ఆల్కైల్లు (Li⁺ R^–) లు రసాయనికంగా గ్రిగ్నార్డ్ కారణాలతో పోలి ఉంటాయి.

ప్రశ్న 17.
ద్రవ అమ్మోనియాలో క్షార లోహాలను కరిగిస్తే, ద్రావణానికి వివిధ రంగులు వస్తాయి. ఈ రకమైన రంగుల్లో మార్పుకు కారణాలను వివరించండి.
జవాబు:

క్షార లోహాలు అమ్మోనియా ద్రావణంలో నీలం రంగు ద్రావణంను ఏర్పరుస్తాయి. ఇవి వాహకతను కలిగి ఉంటాయి.
ఈ నీలం రంగు అమ్మోనియేటెడ్ ఎలక్ట్రాన్ల వలన ఏర్పడుతుంది. ఈ ఎలక్ట్రాన్లు శక్తిని దృగ్గోచర శ్రేణిలో శోషించుకొని నీలంరంగును కలిగిస్తాయి.
ఈ ద్రావణాలు పారా అయస్కాంత స్వభావం కలిగి ఉంటాయి. ఇవి అలానే ఉంచగా H2 వాయువును విడుదల చేస్తాయి.
M + (x + y) NH₃ → [M(NH₃)_x]⁺ +[C(NH₃)_y]
M⁺_(am) + C^– + NH₃ → MNH₂ + 1/2 H_2am
ఈ గాఢ ద్రావణాన్ని వేడి చేయగా కంచు రంగులోనికి మారును. ఇది డయా అయస్కాంత స్వభావం కలిగియుండును.

ప్రశ్న 18.
i) సోడియమ్ లోహాన్ని నీటిలో వేస్తే ఏమి జరుగుతుంది?
ii) సోడియమ్ లోహానికి గాలిని స్వేచ్ఛగా సరఫరా చేస్తే ఏమి జరుగుతుంది?
జవాబు:
i) సోడియం లోహాన్ని నీటిలో వేస్తే H₂ వాయువును విడుదల చేస్తుంది.
2Na + 2H₂O → 2 NaOH + H₂

ii) సోడియం లోహానికి గాలిని స్వేచ్ఛగా సరఫరా చేస్తే సోడియం పెరాక్సైడ్ ఏర్పడును.
2Na + O₂ → Na₂O₂ సోడియం పెరాక్సైడ్

ప్రశ్న 19.
కింది వాటికి కారణాలేమిటి?
జవాబు:
i) Na₂CO₃ జల ద్రావణం క్షార ధర్మం కలిగి ఉంటుంది.
ii) క్షార లోహాలను వాటి గలన క్లోరైడ్లని విద్యుద్విశ్లేషణ చేసి తయారు చేస్తారు.
జవాబు:
i) Na₂CO₃ జల ద్రావణం క్షార స్వభావం కలిగి ఉంటుంది. ఇది ఆనయానిక్ జల విశ్లేషణ వలన.
CO₃^-2 + H₂O → H CO₃^– + OH^–
PH > 7 కావున ద్రావణం క్షార స్వభావం కలిగి ఉండును.

ii) క్షార లోహాలు రసాయనికంగా చరాశీలత కలిగి ఉంటాయి. ఇవి విద్యుత్ రసాయనశ్రేణిలో పైన కలవు. సాధారణ నిష్కర్ష పద్ధతులు వీటికి ఉపయోగపడవు. కావున విద్యుత్ విశ్లేషణ క్షయకరణ పద్ధతుల ద్వారా వీటిని సంగ్రహిస్తారు (గలన క్లోరైడ్ నుండి)
ఉదా : గలన NaCl నుండి ‘Na’ ను పొందుట

ప్రశ్న 20.
కింది పరిశీలనలను మీరు ఎట్లా వివరిస్తారు?
i) BeO దాదాపు కరగదు, కానీ BeSO₄ నీటిలో కరుగుతుంది.
ii) BaO నీటిలో కరుగుతుంది, కానీ BaSO₄ కరగదు.
జవాబు:
i) BeO కు ద్విస్వభావం కలదు. దీని యొక్క సంయోజనీయ స్వభావం వలన BeO కు ద్రావణీయత నీటిలో తక్కువ. Be⁺² కు ఎక్కువ హైడ్రేషన్ శక్తి కలిగి ఉండుట వలన BeSO₄ నీటిలో కరుగుతుంది.

ii) BaO నీటిలో కరుగును. దీనికి కారణం అధిక అయానిక స్వభావం.
BaSO₄ నీటిలో కరుగదు ఎందువలన అనగా Ba⁺² అయాన్కు తక్కువ హైడ్రేషన్ శక్తి కలిగి ఉండును.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
కింది అంశాలపరంగా క్షారలోహాలను ఒకే గ్రూపులో చేర్చడాన్ని సమర్థించండి.
i) ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసం
ii) క్షయకరణి స్వభావం
iii) ఆక్సైడ్లు, హైడ్రాక్సైడ్లు
జవాబు:
i) ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసం :

1A గ్రూపు మూలకాలు	ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాలు
లిథియమ్ (Li) – Z = 3	[He] 2S¹
సోడియమ్ (Na) – Z = 11	[Ne] 3S¹
పొటాషియమ్ (K) – Z = 19	[Ar] 4S¹
రుబిడియమ్ (Rb) – Z = 37	[Kr] 5S¹
సీసియమ్ (Cs) – Z = 55	[Xe] 6S¹
ఫ్రాన్షియమ్ (Fr) – Z = 87	[Rn] 7S¹

ఆవర్తన పట్టికలో మొదటి పీరియడ్ మినహా మిగిలిన ఆరు పీరియడ్లు క్షారలోహాలతో ప్రారంభమవుతాయి. సన్నిహిత సంబంధం చూపించే మూలకాలు గల గ్రూపులలో సున్నా గ్రూపు మూలకాల తరువాతి స్థానం క్షారలోహాలదే. ఈ గ్రూపు మూలకాల ధర్మాలలో చాలా సారూప్యత మరియు ఒకే సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసాన్ని కలిగివుంటాయి. గ్రూపులో పైనుంచి క్రిందికి పరమాణు సంఖ్య పెరిగే కొలది ధర్మాలలో క్రమమార్పు కనిపిస్తుంది. ఈ గ్రూపు మూలకాలన్నీ లోహాలు, మంచి విద్యుద్వాహకాలు, అధిక చర్యాశీలత కలవి. ఈ అంశాల ఆధారంగా క్షారలోహాలన్నీ ఒకే గ్రూపులో ఉండటాన్ని సమర్థించవచ్చు. ఈ గ్రూపు మూలకాల కొన్ని ముఖ్య ధర్మాలు క్రింద వివరించబడినవి.

ii) క్షయకరణ స్వభావం :

క్షార లోహాలు బలమైన క్షయకారిణులు.
‘Li’ అధిక క్షయకరణ స్వభావం గలది. ‘Na’ తక్కువ క్షయకరణ స్వభావం గలది.
క్షయకరణ స్వభావానికి ప్రమాణ విద్యుత్ పొటెన్షియల్ (E) ఒక కొలమానం.
‘Li’ కు అధిక హైడ్రేషన్ ఎంథాల్పీ కలదు. దీనికి అధిక రుణాత్మక Eo విలువ కలదు. కావున బలమైన క్షయకారిణి.

iii) a) ఆక్సైడ్లు :
O₂ తో చర్య : క్షారలోహాలన్నీ ఆక్సిజన్ వేడి చేసినప్పుడు చర్య జరిపి వాటి ఆక్సైడ్ నిస్తాయి. దీనిలో ఉష్ణశక్తి విడుదలవుతుంది. అలా ఏర్పడిన ఆక్సైడ్ లోహం చర్యాశీలతపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
4 Li + O₂ → 2 Li₂ O (మోనాక్సైడ్)
Rb + O₂ → RbO (సూపరాక్సైడ్)
2 Na + O₂ → Na₂ O₂ (పెరాక్సైడ్)
Cs + O₂ → CsO₂ (సూపరాక్సైడ్)
2K + O₂ → K₂ O₂ (పెరాక్సైడ్)

లిథియమ్ ఎక్కువగా Li₂O ను ఇస్తుంది. K, Rb, Cs లు O₂ తో సూపరాక్సైడ్లను ఇస్తాయి.
క్షారలోహ అయాన్ పరిమాణం పెరిగిన కొద్దీ జాలక శక్తి పెరుగుతుంది. కాబట్టి సూపరాక్సైడ్ స్థిరత్వం పెరుగుతుంది.
భార క్షారలోహాల సూపరాక్సైడ్ల జాలక శక్తి అధికం. కాబట్టి వాటికి స్థిరత్వాలు ఎక్కువ.

b) హైడ్రాక్సైడ్లు :
క్షార లోహ ఆక్సైడ్లు జల విశ్లేషణ జరిపి హైడ్రాక్సైడ్లు ఏర్పరచును.
M₂O + H₂O → 2MOH
M₂O₂ + 2H₂O → 2MOH + H₂O₂
2MO₂ + 2H₂O → 2MOH + H₂O₂ + O₂ [M = క్షార లోహం]

ఇవి రంగులేని స్ఫటిక ఘన పదార్థాలు.
ఇవి బలమైన క్షారాలు మరియు నీటిలో కరిగి ఉష్ణాన్ని విడుదల చేయును.

ప్రశ్న 2.
లిథియముక్కు, మిగిలిన క్షార లోహాలకు మధ్య తేడాలపై వ్యాసాన్ని రాయండి.
జవాబు:
ప్రతి గ్రూపులో మొదటి మూలకం మిగిలిన మూలకాలతో విభేదిస్తుంది. గ్రూపులో మొదటి మూలకం పరమాణు పరిమాణం మిగతా మూలకాల సైజుతో పోలిస్తే చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. కాబట్టి మొదటి మూలక సమ్మేళనాలల్లో ఎక్కువ కోవలెంట్ స్వభావం కనిపిస్తుంది. గ్రూపులో మొదటి మూలకాలు సమన్వయ సమయోజనీయ సమ్మేళనాలనేర్పరుస్తాయి.

ఒక గ్రూపులో మొదటి మూలకానికి దాని బాహ్య కర్పరంలో s, p ఆర్బిటాల్లు మాత్రమే ఉంటాయి. కాని తరువాత మూలకాల్లో d-ఆర్బిటాల్లు కూడా s, p – ఆర్బిటాల్లతో పాటు అందుబాటులో ఉంటాయి.

ఆ విధంగా లిథియమ్, IA గ్రూపులో ప్రథమ మూలకం కావటంచేత, అసంగత ప్రవర్తనను చూపిస్తుంది.

కొన్ని ముఖ్యమైన లిథియమ్ అసంగత లక్షణాలు :
(ఎ) లిథియమ్ గట్టి లోహం. మిగిలిన క్షారలోహాలు మెత్తనివి. వాటిని కత్తితో ముక్కలుగా కోయవచ్చు. దాని బాష్పీభవన, ద్రవీభవన స్థానాలు ఎక్కువ.

(బి) లిథియమ్ నేరుగా N₂ తో సంయోగం చెందుతుంది. ఏ ఇతర క్షారలోహం N₂ తో చర్య జరపదు.
6 Li + N₂ → 2 LigN

(సి) లిథియమ్ మూలకం కార్బన్తో కలిసి కార్బైడ్ను ఇస్తుంది. గ్రూపు IA మూలకాలు నేరుగా సంయోగచర్యలో కార్బైడ్లను ఏర్పరచవు. కాని కార్బెట్లను ఇస్తాయి.

(డి) లిథియమ్ హైడ్రాక్సైడ్ (LiOH), లిథియమ్ కార్బోనేట్ (Li₂CO₃), లిథియమ్ ఫాస్ఫేట్ (Li₃PO₄), లిథియమ్ ఫ్లోరైడ్ (LiF), ల ద్రావణీయతలు మిగతా క్షార లోహాల సమ్మేళనాలతో పోలిస్తే స్వల్పంగా ఉంటాయి.

ప్రశ్న 3.
సోడియమ్ కార్బొనేట్ని తయారుచేయడం, దాని ధర్మాలను చర్చించండి.
జవాబు:
అమ్మోనియా సోడా (లేక) సాల్వే పద్ధతి – Na₂CO₃ తయారీ :
ఇది ఆధునిక పద్ధతి. దీనిలో వాడే ముడిపదార్థాలు : (1) సోడియం క్లోరైడ్ (2) సున్నపురాయి (3) అమ్మోనియా.

జరిగే చర్యలు : (సూత్రం)

అమ్మోనియా ద్రావణంలోకి CO₂ వాయువును పంపుతారు. అపుడు, అమ్మోనియం బైకార్బొనేటు ఏర్పడుతుంది.
NH_3^– + H₂O + CO₂ → NH₄HCO₃
అట్లేర్పడ్డ అమ్మోనియం బైకార్బొనేటును సోడియం క్లోరైడుతో చర్య జరిపిస్తారు. సోడియం బైకార్బొనేటు ఏర్పడుతుంది.
NH₄HCO₃ + NaCl → NH₄Cl + NaHCO₃
సోడియం బైకార్బొనేటును వేడిచేస్తే సోడియం కార్బొనేటు ఏర్పడుతుంది.
2 NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

Na₂CO₃ ధర్మాలు :

Na₂CO₃ తెల్లటి (రంగులేని) స్పటిక ఘనపదార్థం.
ఇది డెకా హైడ్రేట్గా ఉండును. దీనినే వాషింగ్ సోడా (Na₂CO₃ 10H₂O) అంటారు.
ఇది నీటిలో కరుగును.
Na₂CO₃ . 10H₂O వేడిచేయగా నీటి అణువులను కోల్పోయి మోనోహైడ్రేట్గా మారును. దీనిని 373k కంటే ఎక్కువగా వేడిచేసినపుడు సోడా మాషన్ను ఏర్పరచును.

చర్యలు :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు 5
→ Na₂CO₃ జల ద్రావణం క్షారస్వభావం కలిగియుండును (PH > 7) ఇది ఆనయానిక్ జలవిశ్లేషణ వలన.
CO₃^-2 + H₂O → HCO₃^– + OH^–

ప్రశ్న 4.
కింది అంశాలపరంగా క్షార మృత్తికలోహాల సారూప్యతను చర్చించండి.
i) ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసం
ii) ఆర్ద్రీకరణోష్ట్రాలు
iii) ఆక్సైడ్లు, హైడ్రాక్సైడ్ స్వభావాలు
జవాబు:
i) ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం :
క్షార మృత్తిక లోహాల సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం [జడవాయువు] ns².

మూలకం	సంకేతం	ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసం
బెరీలియం	Be	1s² 2s²
మెగ్నీషియం	Mg	1s² 2s² 2p⁶ 3s²
కాల్షియం	Ca	1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
స్టాన్షియమ్	Sr	1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d^1o 4s² 4p⁶ 5s²
బేరియమ్	Ba	1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 6s² or [Xe) 6s²
రేడియం	Ra	[Rn] 7s²

ii) ఆర్ద్రీకరణోష్టాలు :

క్షార మృత్తిక లోహాల ఆర్ద్రీకరణోష్టాలు లోహ అయాన్ పరిమాణం పెరిగేకొలది తగ్గుతాయి. (గ్రూపులో)
Be⁺² > Mg⁺² > Ca⁺² > Sr⁺² > Ba⁺²
క్షార లోహ అయాన్ల ఆర్ద్రీకరణోష్టాల కంటే క్షార మృత్తిక లోహాలకు ఆర్ద్రీకరణోష్టాలు ఎక్కువగా ఉంటాయి.

iii) a) ఆక్సైడ్లు :

క్షార మృత్తిక లోహాలు MO రూప ఆక్సైడ్లను ఏర్పరుస్తాయి.
ఇవి ఆక్సిజన్లో లోహాలను మండించుట ద్వారా ఏర్పడతాయి.
BeO ద్విస్వభావ సంయోజనీయ ఆక్సైడ్. మిగతా ఆక్సైడ్లు అయానిక క్షార స్వభావం కలిగి ఉంటాయి.

b) హైడ్రాక్సైడ్లు :

BeO తప్ప మిగిలిన ఆక్సైడ్లు జల విశ్లేషణ చేసినపుడు హైడ్రాక్సైడ్లు ఏర్పడతాయి.
MgO + H₂O — Mg(OH)₂
క్షార లోహ హైడ్రాక్సైడ్ల కంటే క్షార మృత్తిక లోహ హైడ్రాక్సైడ్లు తక్కువ క్షార స్వభావం కలిగి ఉంటాయి.
Be(OH), ద్విస్వభావ పదార్థం అనగా ఆమ్ల మరియు క్షార స్వభావం కలిగి ఉండును.
ఈక్రింది చర్యల ద్వారా మనకు Be(OH)₂ యొక్క ద్విస్వభావం తెలుస్తుంది.
Be(OH)₂ + 2OH→ [Be(OH)₂]^-2
Be(OH)₂ + 2HC + 2H2O. → [Be(OH) ]C,
కావున Be(OH)₂ ద్విస్వభావ పదార్థం.

ప్రశ్న 5.
క్షారమృత్తిక లోహాల
i) కార్బొనేట్లు,
ii) సల్ఫేట్లు,
iii) నైట్రేట్లు గురించి చర్చించండి.
జవాబు:
i) కార్బొనేట్లు :

క్షార మృత్తిక లోహాలు MCO₃ రకమైన కార్బొనేట్లు ఏర్పరుస్తాయి.
ఇవి నీటిలో కరుగవు.
మూలక పరమాణు సంఖ్య పెరిగే కొలది నీటిలో కార్బొనేట్ల ద్రావణీయత తగ్గును.
కాటయాన్ పరిమాణం పెరిగే కొలది ఉష్ణ స్థిరత్వం పెరుగును.
ఈ కార్బొనేట్లు వేడిచేయగా వియోగం చెంది CO ను ఏర్పరచును.

ii) సల్ఫేట్లు :

క్షార మృత్తిక లోహాలు MSO₄ రకమైన సల్ఫేట్లను ఏర్పరుస్తాయి.
ఇవి తెల్లటి ఘన పదార్థాలు. ఉష్ణ స్థిరమైనవి.
Be⁺², Mg⁺²కు ఆర్ద్రీకరణోష్ణం ఎక్కువ. అందువలన BeSO₄ మరియు MgSO₄ లు నీటిలో త్వరితగతిన కరుగుతాయి.
CaSO₄ నుండి BaSO₄ ద్రావణీయత తగ్గును.

iii) నైట్రేట్లు :

క్షార మృత్తిక లోహాలు M(NO₃)₂ రకమైన నైట్రేట్లను ఏర్పరుస్తాయి.
ఇవి కార్బొనేట్లను సజల HNO₃ తో చర్య ద్వారా ఏర్పడతాయి.
Mg(NO₃)₂ ఆరు నీటి అణువులతో స్ఫటికీకరణం చెందును. Ba(NO₃)₂ అనార్ధమైనవి.
ఈ నైట్రేట్లను వేడిచేయగా ఆక్సైడ్లను ఏర్పరచును.
2M(NO₃)₂ → 2MO + 4NO₂ + O₂ [M = క్షార మృత్తిక లోహం]

ప్రశ్న 6.
క్షారలోహాల సాధారణ భౌతిక, రసాయన ధర్మాలు ఏమిటి?
జవాబు:
ఉనికి :
ఈ మూలకాలన్నీ చాలా చురుకైనవి. అందుచేత అవి స్వేచ్ఛా స్థితిలో దొరకవు. ఎప్పుడూ సంయోగ స్థితిలోనే దొరుకుతాయి. ప్రకృతిలో భూతలంపైన అవి విస్తారంగా వితరణ చెంది ఉంటాయి. పరమాణు సంఖ్య పెరిగిన కొద్దీ విస్తృతి తగ్గుతుంది. వాటి విస్తృతి ప్రకృతిలో సారూప్యంగా ఉంటుంది.

Na, K లు అతి విస్తారంగా దొరికే క్షారలోహాలు. అవి వాటి హాలైడ్లుగా ఎక్కువగా దొరుకుతాయి.
ఉదా : సాధారణ లవణం (NaCl), సిస్వైన్ (KCl), కార్నలైట్ (KCl, MgCl₂, 6 H₂O)

రసాయనిక చర్యాశీలత :
i) ‘O₂‘తో చర్యాశీలత : క్షారలోహాలన్నీ ఆక్సిజన్ వేడిచేసినప్పుడు చర్య జరిపి వాటి ఆక్సైడ్లనిస్తాయి. దీనిలో ఉష్ణశక్తి విడుదలవుతుంది. అలా ఏర్పడిన ఆక్సైడ్ లోహం చర్యాశీలతపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

లిథియమ్ ఎక్కువగా లిథియమ్ మోనాక్సైడ్ను ఇస్తుంది. సోడియమ్ ఎక్కువగా సోడియమ్ పెరాక్సైడ్, కొంచెంగా సోడియమ్ మోనాక్సైడ్ను ఆక్సిజన్తో సంయోగం చెంది ఏర్పరుస్తుంది. మిగిలిన క్షారలోహాలు సూపరాక్సైడ్లను ఇస్తాయి. క్షారలోహ అయాన్ పరిమాణం పెరిగిన కొద్దీ జాలక శక్తి పెరుగుతుంది. కాబట్టి సూపరాక్సైడ్ స్థిరత్వం పెరుగుతుంది.

ii) ‘H₂‘ తో చర్యాశీలత : 300° – 600°C వద్ద క్షారలోహాలు H₂ తో సంయోగం చెంది హైడ్రైడ్లనిస్తాయి. ఆ చర్యను క్రింది విధంగా రాయవచ్చు.

ఇందులో M = Li, Na, K, Rb, Cs. ఈ హైడ్రైడ్లు అయానిక పదార్థాలు, వాటి అయానిక స్వభావం క్షారలోహాల లోహ స్వభావంతో పాటు పెరుగుతుంది.

iii) హాలోజన్లతో చర్యాశీలత :
క్షారలోహాలన్నీ హాలోజన్లతో సంయోగం చెంది ద్విగుణాత్మక సమ్మేళనాలనిస్తాయి. క్షారలోహాల చర్యాశీలత వాటి పరమాణు సంఖ్యతో పెరుగుతుంది.
2 M + X₂ → 2 MX, (M = ఏదైనా క్షారలోహం)
క్షారలోహాల హాలైడ్లన్నీ అయానిక సమ్మేళనాలే.

iv) నీటితో చర్యాశీలత :
క్షారలోహాలు నీటితో తీవ్రమైన చర్య జరుపుతాయి. దాని విఘటనం చేసి హైడ్రోజన్ వాయువునిస్తాయి. ఈ మూలకాల రసాయన చర్యాశీలత వాటి పరమాణు సంఖ్యతో పెరుగుతుంది. లోహపు హైడ్రాక్సైడ్ ఏర్పడుతుంది.
2M + 2H₂O → 2 MOH + H₂
(ఇందులో M = ఏదైనా క్షారలోహం).

ఆక్సీకరణ జ్వాలకు క్షారలోహాలు, వాటి సమ్మేళనాలు స్వాభావిక రంగులను ఇస్తాయి.

వివరణ :

జ్వాల నుండి వెలువడే ఉష్టం బాహ్య కర్పరంలోని ఎలక్ట్రాన్ ను అధికశక్తి స్థాయికి ఉద్రిక్త పరుస్తాయి.
అధికశక్తి స్థాయిలోని ఎలక్ట్రాన్ శక్తిని విడుదల చేసి భూస్థాయికి చేరును. ఇది దృగ్గోచరప్రాంతంలో ఉండును.

భౌతిక ధర్మాలు :

ఇవి వెండివలే మెరిసే తెల్లటి లోహాలు.
ఇవి మెత్తటి తేలికైన లోహాలు.
వీటి సాంద్రత గ్రూపులో పెరుగును. కాని d(k) < d(Na)]
వీటికి ద్రవీభవన, బాష్పీభవన స్థానాలు తక్కువ.

ప్రశ్న 7.
క్షార మృత్తిక లోహాల సాధారణ ధర్మాలని, వాటిలోని క్రమతను గురించి చర్చించండి.
జవాబు:
i) ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం :
→ క్షార మృత్తిక లోహాల సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం [జడవాయువు] ns².

మూలకం	సంకేతం	ఎలక్ట్రానిక్ విన్యాసం
బెర్లీయం	Be	1s² 2s²
మెగ్నీషియం	Mg	1s² 2s² 2p⁶ 3s²
కాల్షియం	Ca	1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s²
స్టాన్షియమ్	Sr	1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 5s²
బేరియమ్	Ba	1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 6s² or [Xe) 6s²
రేడియం	Ra	[Rn] 7s²

ii) ఆర్ద్రీకరణోష్ణాలు :

క్షార మృత్తిక లోహాలు ఆర్ద్రీకరణోష్ట్రాల లోహ అయాన్ పరిమాణం పెరిగేకొలది తగ్గుతాయి. (గ్రూపులో)
Be⁺² > Mg⁺² > Ca⁺² > Sr⁺² > Ba⁺²
క్షార లోహ అయాన్ల ఆర్ద్రీకరణోష్టాల కంటే క్షార మృత్తిక లోహాలకు ఆర్ద్రీకరణోష్ట్రాలు ఎక్కువగా ఉంటాయి.

iii) a) ఆక్సైడ్లు :

క్షార మృత్తిక లోహాలు MO రూప ఆక్సైడ్ ను ఏర్పరుస్తాయి.
ఇవి ఆక్సిజన్లో లోహాలను మండించుట ద్వారా ఏర్పడతాయి.
BeO ద్విస్వభావ సంయోజనీయ ఆక్సైడ్. మిగతా ఆక్సైడ్లు అయానిక క్షార స్వభావం కలిగి ఉంటాయి.

b) హైడ్రాక్సైడ్లు :

BeO తప్ప మిగిలిన ఆక్సైడ్లు జల విశ్లేషణ చేసినపుడు హైడ్రాక్సైడ్లు ఏర్పడతాయి.
MgO + H₂O → Mg(OH)₂
క్షార లోహ హైడ్రాక్సైడ్ల కంటే క్షార మృత్తికా లోహ హైడ్రాక్సైడ్ లు తక్కువ క్షార స్వభావం కలిగి ఉంటాయి. Be(OH)₂ ద్విస్వభావ పదార్థం అనగా ఆమ్ల మరియు క్షార స్వభావం కలిగి ఉండును.
ఈక్రింది చర్యల ద్వారా మనకు Be(OH)₂యొక్క ద్విస్వభావం తెలుస్తుంది.
Be(OH)₂ + 2OH^– → [Be(OH)₄]^-2
Be(OH)₂ + 2HCl + 2H₂O → [Be(OH)₄]Cl₂
కావున Be(OH)₂ ద్విస్వభావ పదార్థం.

i) కార్బొనేట్లు :

క్షార మృత్తిక లోహాలు MCO₃ రకమైన కార్బొనేట్లు ఏర్పరుస్తాయి.
ఇవి నీటిలో కరుగవు.
మూలక పరమాణు సంఖ్య పెరిగే కొలది నీటిలో కార్బొనేట్ ద్రావణీయత తగ్గును.
కాటయాన్ పరిమాణం పెరిగే కొలది ఉష్ణ స్థిరత్వం పెరుగును.
ఈ కార్బొనేట్లు వేడిచేయగా వియోగం చెంది CO₂ ను ఏర్పరచును.

ii) సల్ఫేట్లు :

క్షార మృత్తిక లోహాలు MSO₄ రకమైన సల్ఫేట్లను ఏర్పరుస్తాయి.
ఇవి తెల్లటి ఘన పదార్థాలు. ఉష్ణ స్థిరమైనవి.
Be⁺², Mg⁺²కు ఆర్ద్రీకరణోష్ణం ఎక్కువ. అందువలన BeSO₄ మరియు MgSO₄ నీటిలో త్వరితగతిన కరుగుతాయి.
CaSO₄ నుండి BaSO₄ ద్రావణీయత తగ్గును.

iii) నైట్రేట్లు :

క్షార మృత్తిక లోహాలు M(NO₃)₂ రకమైన నైట్రేట్లను ఏర్పరుస్తాయి.
ఇవి కార్బొనేట్లను సజల HNO₃ తో చర్య ద్వారా ఏర్పడతాయి.
Mg(NO₃)₂ ఆరు నీటి అణువులతో స్పటికీకరణం చెందును. Ba(NO₃)₂ అనార్ధమైనవి.
ఈ నైట్రేట్లను వేడిచేయగా ఆక్సైడ్లను ఏర్పరచును.
2M(NO₃)₂ → 2MO + 4NO₂ + O₂ [M = క్షార మృత్తిక లోహం]

ప్రశ్న 8.
సాల్వే పద్ధతిలో జరిగే వివిధ చర్యలను చర్చించండి.
జవాబు:
ఇది ఆధునిక పద్ధతి. దీనిలో వాడే ముడిపదార్థాలు : (1) సోడియం క్లోరైడ్ (2) సున్నపురాయి (3) అమ్మోనియా.

జరిగే చర్యలు : (సూత్రం)

అమ్మోనియా ద్రావణంలోకి CO₂ వాయువును పంపుతారు. అపుడు, అమ్మోనియం బైకార్బొనేటు ఏర్పడుతుంది.
NH_3^– + H₂O + CO₂ → NH₄HCO₃
అట్లేర్పడ్డ అమ్మోనియం బైకార్బొనేటును సోడియం క్లోరైడుతో చర్య జరిపిస్తారు. సోడియం బైకార్బొనేటు ఏర్పడుతుంది.
NH₄HCO₃ + NaCl. NH₄Cl + NaHCO₃
సోడియం బైకార్బొనేటును వేడిచేస్తే సోడియం కార్బొనేటు ఏర్పడుతుంది.
NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

ప్రశ్న 9.
సోడియమ్ క్లోరైడ్ నుంచి కింది వాటిని ఎట్లా తయారుచేస్తారు?
i) సోడియమ్ లోహం ;
ii) సోడియమ్ హైడ్రాక్సైడ్ iii) సోడియమ్ పెరాక్సైడ్
iv) సోడియమ్ కార్బొనేట్
జవాబు:
i) గలన NaCl ను విద్యుద్విశ్లేషణ చేయగా Na లోహం ఏర్పడును
2 NaCl → 2Na⁺ + 2Cl^–
2Na⁺ + 2e^– → 2Na (కాథోడ్)
2Cl^– → Cl₂ + 2e^– (ఆనోడ్)

ii) కాస్ట్నర్ – కెల్నర్ పద్ధతి – NaOH తయారీ :
దీనిని మెర్క్యురి – కాథోడ్ పద్ధతి అని కూడా అంటారు.

ఘట చర్యలు :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు 9
iii) పైన (i) లో ఏర్పడిన Na లోహాన్ని అధిక ఆక్సిజన్తో
2Na + O₂ → Na₂O₂ సోడియం పెరాక్సైడ్
చర్య జరిపిన సోడియం పెరాక్సైడ్ ఏర్పడును.

iv) అమ్మోనియా సోడా (లేక) సాల్వే పద్ధతి – Na₂ CO₃ తయారీ :
ఇది ఆధునిక పద్ధతి. దీనిలో వాడే ముడిపదార్థాలు : (1) సోడియం క్లోరైడ్ (2) సున్నపురాయి (3) అమ్మోనియా.

జరిగే చర్యలు : (సూత్రం)
1) అమ్మోనియా ద్రావణంలోకి CO₂ వాయువును పంపుతారు. అపుడు, అమ్మోనియం బైకార్బొనేటు ఏర్పడుతుంది.
NH_3^– + H₂O + CO₂ → NH₄HCO₃

2) అట్లేర్పడ్డ అమ్మోనియం బైకార్బొనేటును సోడియం క్లోరైడుతో చర్య జరిపిస్తారు. సోడియం బైకార్బొనేటు ఏర్పడుతుంది.
NH₄HCO₃ + NaCl → NH₄Cl + NaHCO₃

3) సోడియం బైకార్బొనేటును వేడిచేస్తే సోడియం కార్బొనేటు ఏర్పడుతుంది.
2 NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

Na₂CO₃ధర్మాలు :

Na₂CO₃, తెల్లటి (రంగులేని) స్ఫటిక ఘనపదార్థం.
ఇది డెకా హైడ్రేట్గా ఉండును. దీనినే వాషింగ్ సోడా (Na₂CO₃. 10H₂O) అంటారు.
ఇది నీటిలో కరుగును.
Na₂CO₃ .10H₂O వేడిచేయగా నీటి అణువులను కోల్పోయి మోనోహైడ్రేట్గా మారును. దీనిని 373k కంటే ఎక్కువగా వేడిచేసినపుడు సోడా మాషను ఏర్పరచును.

చర్యలు :
AP Inter 1st Year Chemistry Study Material Chapter 9 S బ్లాక్ మూలకాలు 10
Na₂CO₃ జల ద్రావణం క్షారస్వభావం కలిగియుండును (PH > 7) ఇది ఆనయానిక్ జలవిశ్లేషణ వలన.
CO₃^-2 + H₂O → HCO₃^– + OH^–

ప్రశ్న 10.
i) మెగ్నీషియమ్న గాలిలో వేడిచేస్తే
ii) పొడిసున్నాన్ని సిలికాతో వేడిచేస్తే
iii) తడిసున్నంతో క్లోరీస్ చర్య.
iv) కాల్షియమ్ నైట్రేట్ని బాగా వేడిచేస్తే, ఏం జరుగుతుంది?
జవాబు:
i) Mg ని గాలిలో మండించినప్పుడు కాంతివంతంగా మండి Mg0 మరియు MgO and Mg₃N₂ ఏర్పడును.
2 Mg + O₂ → 2MgO
3Mg + N₂ → Mg₃N₂

ii) పొడిసున్నాన్ని సిలికాతో వేడిచేస్తే కాల్షియం సిలికేట్ ఏర్పడును.
CaO + SiO₂ → CaSiO₃

iii) తడిసున్నం క్లోరిన్తో చర్య జరిపి బ్లీచింగ్ పౌడర్ను ఏర్పరచును.
2Ca(OH)₂ + 2Cl₂ → CaCl₂ + CaOCl₂ + 2H₂O

iv) కాల్షియం నైట్రైట్ను బాగా వేడిచేస్తే ఆక్సైడ్ ఏర్పడును.
2Ca(NO₃)₂ → 2CaO + 4NO₂ + O₂.

ప్రశ్న 11.
జీవశాస్త్ర ప్రవాహికల్లో సోడియమ్, పొటాషియమ్. మెగ్నీషియమ్, కాల్షియమ్ల సార్థకతను వివరించండి.
జవాబు:

కణాల్లోని కర్బన అణువులతో ఉన్న ఋణావేశాలను లోహ అయాన్ల పై నుండే ఆవేశాలు తుల్యం చేస్తాయి. కణాలలో ద్రవాభిసరణ పీడనాన్ని కూడా నిలకడగా ఉంచడానికి ఈ అయాన్లు సహాయపడతాయి.
కణాల నుంచి Na⁺ అయాన్లు బహిష్కృతమవుతాయి. ఈ అయాన్ రవాణా చర్యలను “సోడియం పంప్” అంటారు. అయితే K⁺ అయాన్లు బహిష్కృతం కావు. Na⁺ అయాన్లను బయటికి పంపివేయడానికి లేదా K⁺ అయాన్లను లోపలికి తీసుకోవటానికి జల విశ్లేషణ వల్ల వస్తుంది.
కణపు పొరకు అటు, ఇటు పక్కల Na⁺, K⁺ అయాన్లుంటాయి. దీనివల్ల కణంలో విద్యుత్ శక్మం ఏర్పడుతుంది. Na⁺ అయాన్లుండటం వల్ల గ్లూకోజ్ కణంలోపలికి వెళుతుంది. అధికంగా ఉన్న Na⁺ అయాన్లు బహిష్కృతమవుతాయి. ఎమినో ఆమ్లాల చలనాలు కూడా ఇదే మాదిరిగా ఉంటాయి.
పొటాషియమ్ అయాన్లు కణాంతర్భాగంలో గ్లూకోజ్ జీవన క్రియల్లో దోహదపడతాయి. ప్రోటీన్ల సంశ్లేషణలోనూ, కొన్ని నిర్దిష్టమైన ఎంజైమ్లు ఉత్తేజితమవడానికి సహాయపడుతుంది.

జీవశాస్త్రంలో Mg⁺² పాత్ర :

జంతు కణాలలో Mg⁺² అయాన్ల గాఢత ఎక్కువగా ఉంటుంది.
ఫాస్ఫో హైడ్రోలేజ్లు, పాస్ఫోట్రాన్స్ఫరేజ్లు లాంటి ఎంజైములలో Mg⁺² ఉంటుంది. ఈ ఎంజైములు ATP చర్యలలో పాల్గొంటాయి. శక్తి విడుదల ఈ ప్రక్రియలో జరుగుతుంది. Mg⁺², ATP తో సంక్లిష్టం ఏర్పరుస్తుంది.
క్లోరోఫిల్లో Mg⁺² ఒక ఘటక పదార్థం. క్లోరోఫిల్ చెట్లలోని ఆకుపచ్చ పదార్థం.

Ca⁺² పాత్ర :
మన శరీరంలో 99% కాల్షియం అయాన్లు ఎముకలు మరియు దంతాలు తయారీలో ఉపయోగపడుతుంది. రక్త స్కందనములో (గడ్డ కట్టడంలో) మరియు కణ పొర అయాన్ బదిలీ ప్రక్రియలలో ఈ అయాన్ ముఖ్యపాత్ర వహిస్తుంది. హార్మోన్లు కాల్షియం గాఢతను ప్లాస్మాలో సుమారుగా 100 మి. గ్రా/లీ. గా వుంచుతాయి. కాల్సిటోనిన్ మరియు పెరాథైరాయిడ్ అనే హార్మోన్లు అనేవి కాల్షియం అయాన్ గాఢతను స్థిరీకరించడంలో ప్రముఖంగా తోడ్పడతాయి. పై ప్రక్రియలతో పాటు కాల్షియం అయాన్లు గుండె క్రమంగా కొట్టుకోనే ప్రక్రియలో మరియు కండరాల సంకోచ (ముడుచుకునే) ప్రక్రియలలో కూడా ముఖ్యపాత్రను వహిస్తాయి.

ప్రశ్న 12.
సిమెంట్ని గురించి కొన్ని వాక్యాలు రాయండి.
జవాబు:

సిమెంట్ భవన నిర్మాణంలో ముఖ్య పదార్థం.
దీనినే పోర్ట్లాండ్ సిమెంట్ అంటారు.
పోర్ట్లండ్ సిమెంట్ సంఘటనం
CaO 50 – 60%
SiO₂ – 20 – 25%
Al₂O₃ – 5 – 10%
MgO – 2 – 3%
Fe₂O₃ – 1 – 2%
మరియు SO₂ – 1-2%
మంచినాణ్యతగల సిమెంట్కు Si0, మరియు Al₂O₃ ల నిష్పత్తి 2.5 మరియు 4. సున్నంకు (ECao) మరియు SiO₂, Al₂O₃ మరియు Fe₂O₃ నిష్పత్తి 2 కు దగ్గరగా ఉండును.
సిమెంట్ తయారీకి ఉపయోగిచు ముడిపదార్థాలు సున్నపురాయి మరియు బంకమట్టి.
బంకమట్టి + సున్నం 4, క్లింకర్.
ఈ సిమెంట్ క్లింకర్కు 2-3% జిప్సంతో కలిపి సిమెంట్ను తయారుచేస్తారు.

సిమెంట్ సెట్టింగ్ :

సిమెంట్ను నీటిలో కలుపగా గట్టి పదార్థంగా మారును. అనగా సిమెంట్ సెట్టింగ్ జరుగును.
జిప్సంను సిమెంట్కు కలుపగా తగినంత గట్టిపడుతుంది.

ఉపయోగాలు :-

దీనిని కాంక్రీట్ మరియు ప్రబలిత కాంక్రీట్లలో ఉపయోగిస్తారు.
ప్లాస్టరింగ్లో ఉపయోగిస్తారు.
వారధులకు, డ్యామ్లను, భవంతుల నిర్మాణంలో ఉపయోగిస్తారు.

సాధించిన సమస్యలు (Solved Problems)

ప్రశ్న 1.
KO₂ లో K ఆక్సిడేషన్ స్థితి ఏమిటి?
సాధన:
సూపరాక్సైడ్ జాతిని 04- అని గుర్తిస్తారు. సమ్మేళనం తటస్థ పదార్థం కాబట్టి K ఆక్సిడేషన్ స్థితి +1.

ప్రశ్న 2.
కింది అయాన్లకు Eo(Vలలో)విలువలు ఇవ్వ బడినాయి. Cl₂/Cl^–కి + 1.36, I₂/I^– +0.53, Ag⁺/Agకి +0.79, Na⁺/ Na కి -2.71, Lit / Li కి -3.04, అయితే I^–, Ag, Cl^–, Li, Na క్షయకరణ శక్తుల అవరోహణ క్రమంలో అమర్చండి.
సాధన:
క్రమం : Li > Na > I^– > Ag > Cl^–

ప్రశ్న 3.
KO₂ ఎందుకు పారా అయస్కాంత ధర్మాన్ని చూపిస్తుంది?
సాధన:
సూపరాక్సైడ్, O^–₂, అయాన్ పారా అయస్కాంత ధర్మాన్ని చూపించడానికి కారణం దాని π*2p అణు ఆర్బిటాల్లో ఒక ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్ ఉండటం.

ప్రశ్న 4.
క్షార మృత్తిక లోహాల హైడ్రాక్సైడ్ జల ద్రావణీయత గ్రూపులో కిందికి పోయిన కొద్దీ ఎందుకు పెరుగుతుంది?
సాధన:
క్షారమృత్తిక లోహాల హైడ్రాక్సైడ్లలో ఆనయాన్ ఉమ్మడి అయాన్. అందువల్ల కాటయాన్ వ్యాసార్థం జాలక ఎంథాల్పీని ప్రభావితం చేస్తుంది. అయానిక సైజు పెరిగినప్పుడు ఆర్ద్రీకరణోష్టంలో మార్పు కంటే జాలక ఎంథాల్పీ చాలా తగ్గుతుంది. కాబట్టి హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణీ యత గ్రూపులో కిందికి పోయినకొద్దీ పెరుగుతుంది.

ప్రశ్న 5.
క్షారమృత్తిక లోహాల కార్బొనేట్లకి, సల్ఫేట్లకి జల ద్రావణీయత గ్రూపులో పైనుంచి కిందికి పోతుంటే ఎందుకు తగ్గుతుంది?
సాధన:
ఆనయాన్ సైజు, కాటయాన్ సైజుతో పోల్చి చూస్తే, చాలా పెద్దదిగా ఉంటుంది. అంటే కాటయాన్; ఆనయాన్ సైజుల మొత్తం విలువ కాటయాన్లో వచ్చే కొద్ది మార్పులతో ప్రభావితం కాదు. దీనితో ఈ విలువ మీద ఆధారపడిన జాలకశక్తి దాదాపు గ్రూపులో పైనుంచి కిందికి స్థిరంగా ఉంటుంది. ప్రధానంగా కాటయాన్లకు మాత్రమే పరిమితమైన హైడ్రేషన్ శక్తి కాటయాన్ల సైజు పెరుగుదల గ్రూపులో పైనుంచి కిందికి తగ్గుతుంది. గ్రూపులో పైనుంచి కిందికి క్షారమృత్తిక లోహాల కార్బొనేట్ లకి, సల్ఫేట్లకి హైడ్రేషన్ ఎంథాల్ఫీ తగ్గుతుంది. దానితోపాటు వాటి ద్రావణీయత తగ్గుతుంది.