ધોરણ 10 વિજ્ઞાન પ્રકરણ 3: ધાતુઓ અને અધાતુઓ - આકૃતિ સાથેના મોસ્ટ IMP પ્રશ્નો(Class 10 Science Chapter)

પ્રકરણ 3: ધાતુઓ અને અધાતુઓ

સંપૂર્ણ અભ્યાસ અને મોસ્ટ IMP શોર્ટ નોટ્સ (ધોરણ 10 વિજ્ઞાન)

મિત્રો, ધોરણ 10 વિજ્ઞાનનું આ પ્રકરણ પરીક્ષાની દ્રષ્ટિએ ખૂબ જ ભારણ ધરાવે છે. આ લેખમાં આપણે ધાતુઓના ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો, સક્રિયતા શ્રેણી, ધાતુઓનું નિષ્કર્ષણ અને ક્ષારણ જેવી બાબતોને સરળ ભાષામાં સમજીશું.

૧. ધાતુઓ અને અધાતુઓના ભૌતિક ગુણધર્મો

🔘 ધાતુઓના ગુણધર્મો

• ચમક: ધાતુઓ શુદ્ધ અવસ્થામાં ચમકદાર હોય છે.
• ટીપાઉપણું: ધાતુઓને ટીપીને પાતળા પતરા બનાવી શકાય છે. (સોનું-ચાંદી સૌથી વધુ ટીપાઉ).
• તણાવપણું: ધાતુઓને ખેંચીને તાર બનાવી શકાય છે.
• વાહકતા: વિદ્યુત અને ઉષ્માના ઉત્તમ વાહક હોય છે.
• ગલનબિંદુ: સામાન્ય રીતે ઊંચા હોય છે (ગેલિયમ અને સીઝિયમ અપવાદ).

🔘 અધાતુઓના ગુણધર્મો

• સ્વરૂપ: ઘન અથવા વાયુ (બ્રોમીન પ્રવાહી છે).
• ચમક: સામાન્ય રીતે ચમક હોતી નથી (આયોડિન અપવાદ).
• વાહકતા: અવાહક હોય છે (ગ્રેફાઇટ વાહક છે).
• રણકાર: અથડાવાથી રણકાર ઉત્પન્ન કરતા નથી.

૨. ધાતુઓના રાસાયણિક ગુણધર્મો (IMP)

A. ધાતુની ઓક્સિજન સાથેની પ્રક્રિયા:

ધાતુઓ ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરી ધાતુના ઓક્સાઇડ બનાવે છે, જે સામાન્ય રીતે બેઝિક હોય છે.

2Mg + O₂ → 2MgO (મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડ)

💡 ઉભયગુણી ઓક્સાઇડ: જે એસિડ અને બેઇઝ બંને સાથે પ્રક્રિયા કરે તેને ઉભયગુણી કહેવાય. ઉદા. Al₂O₃ અને ZnO.

B. ધાતુની પાણી સાથેની પ્રક્રિયા:

ધાતુ + પાણી → ધાતુ ઓક્સાઇડ / હાઇડ્રોક્સાઇડ + H₂ ↑

• તીવ્ર પ્રક્રિયા: Na અને K ઠંડા પાણી સાથે ધડાકાભેર પ્રક્રિયા કરે છે (તેથી કેરોસીનમાં રખાય છે).
• શાંત પ્રક્રિયા: Ca પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરે ત્યારે તે તરવા લાગે છે.
• વરાળ સાથે: Fe, Al અને Zn માત્ર વરાળ સાથે જ પ્રક્રિયા કરે છે.

૩. સક્રિયતા શ્રેણી (The Reactivity Series)

ધાતુઓની તેમની સક્રિયતાના ઘટતા ક્રમમાં ગોઠવણીને સક્રિયતા શ્રેણી કહે છે.

ક્રમ	ધાતુ	સક્રિયતા
K, Na, Ca	પોટેશિયમ, સોડિયમ	સૌથી વધુ
Zn, Fe, Pb, Cu	ઝિંક, લોખંડ, તાંબુ	મધ્યમ
Ag, Au	ચાંદી, સોનું	સૌથી ઓછી

૪. આયનીય સંયોજનો (Ionic Compounds)

ઇલેક્ટ્રોનની ફેરબદલી દ્વારા રચાતા સંયોજનોને આયનીય સંયોજનો કહે છે. ઉદા. NaCl, MgCl₂.

મુખ્ય ગુણધર્મો:

1. તેઓ સખત અને બરડ હોય છે.
2. ઊંચા ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ ધરાવે છે.
3. પાણીમાં દ્રાવ્ય પણ કેરોસીન/પેટ્રોલમાં અદ્રાવ્ય છે.
4. જલીય દ્રાવણમાં વિદ્યુતનું વહન કરે છે.

૫. ધાતુઓનું નિષ્કર્ષણ (Metallurgy)

પૃથ્વીના પોપડામાંથી ધાતુ મેળવવાની પ્રક્રિયાને ધાતુશાસ્ત્ર કહે છે.

• ભૂંજન (Roasting): સલ્ફાઇડ કાચી ધાતુને વધુ હવાની હાજરીમાં ગરમ કરવાની પદ્ધતિ.
• કેલ્સીનેશન (Calcination): કાર્બોનેટ કાચી ધાતુને મર્યાદિત હવાની હાજરીમાં ગરમ કરવાની પદ્ધતિ.
• થર્મિટ પ્રક્રિયા: Fe₂O₃ + 2Al → 2Fe + Al₂O₃ + ઉષ્મા (રેલવેના પાટા જોડવા માટે).

૬. ક્ષારણ (Corrosion) અને રક્ષણ

હવા અને ભેજની હાજરીમાં ધાતુની સપાટીનું ખવાણ થવું એટલે ક્ષારણ.

અટકાવવાના ઉપાયો:

• રંગ કરીને અથવા તેલ/ગ્રીસ લગાવીને.
• ગેલ્વેનાઈઝેશન: લોખંડ પર ઝિંક (Zn) નું પડ ચડાવવાની પદ્ધતિ.
• મિશ્રધાતુ બનાવીને: પિત્તળ (Cu+Zn), કાંસું (Cu+Sn), સ્ટેનલેસ સ્ટીલ (Fe+Ni+Cr).

[attachment_0](attachment)

🎯 પરીક્ષા માટે તૈયારી

આ પ્રકરણમાંથી "ધાતુઓના વિદ્યુત વિભાજનીય શુદ્ધિકરણ" અને "આયનીય સંયોજનોના ગુણધર્મો" ૪ માર્કસમાં વારંવાર પૂછાય છે. આ નોટ્સને ૨-૩ વાર વાંચવાથી તમે પૂરા માર્કસ મેળવી શકશો.

🎯 પ્રકરણ 3: મોસ્ટ IMP હેતુલક્ષી પ્રશ્નો (Target 2025)

Section A: બહુવિકલ્પ પ્રશ્નો (MCQs)

1. નીચેનામાંથી કઈ ધાતુ ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી સ્વરૂપે હોય છે?
   (A) સોડિયમ   (B) મર્ક્યુરી (પારો)   (C) આયોડિન   (D) બ્રોમીન
2. કઈ અધાતુ વિદ્યુતની સુવાહક છે?
   (A) સલ્ફર   (B) ગ્રેફાઇટ   (C) હીરો   (D) ફોસ્ફરસ
3. સૌથી વધુ ટીપાઉ અને તણાવ ધરાવતી ધાતુ કઈ છે?
   (A) સોનું   (B) લોખંડ   (C) કોપર   (D) એલ્યુમિનિયમ
4. થર્મિટ પ્રક્રિયામાં કયા ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ થાય છે?
   (A) MgO   (B) CuO   (C) Fe₂O₃   (D) Al₂O₃
5. એક્વા-રેજિયા (અમ્લરાજ) માં કયા બે એસિડનું મિશ્રણ હોય છે?
   (A) HCl અને HNO₃   (B) H₂SO₄ અને HCl   (C) HNO₃ અને H₂SO₄   (D) CH₃COOH અને HCl
6. લોખંડના પાન (Frying Pan) ને કાટ લાગતો અટકાવવા કઈ પદ્ધતિ શ્રેષ્ઠ છે?
   (A) ગ્રીસ લગાવીને   (B) રંગ કરીને   (C) ઝિંકનું સ્તર લગાવીને   (D) બધી જ
7. કઈ ધાતુઓને ચપ્પુ વડે આસાનીથી કાપી શકાય છે?
   (A) Fe, Cu   (B) Na, K   (C) Al, Zn   (D) Au, Ag
8. કાંસું (Bronze) કઈ ધાતુઓની મિશ્રધાતુ છે?
   (A) Cu + Sn   (B) Cu + Zn   (C) Pb + Sn   (D) Fe + Ni
9. નીચેનામાંથી કયો ઓક્સાઇડ ઉભયગુણી છે?
   (A) Na₂O   (B) K₂O   (C) Al₂O₃   (D) MgO
10. સક્રિયતા શ્રેણીમાં સૌથી ટોચ પર રહેલી ધાતુ કઈ છે?
    (A) પોટેશિયમ (K)   (B) સોડિયમ (Na)   (C) ગોલ્ડ (Au)   (D) ઝિંક (Zn)

---

Section B: ખાલી જગ્યા પૂરો

1. અધાતુ તત્વ બ્રોમીન પ્રવાહી સ્વરૂપે હોય છે.
2. લોખંડ પર ઝિંકનું પડ ચડાવવાની પ્રક્રિયાને ગેલ્વેનાઈઝેશન કહે છે.
3. બે કે તેથી વધુ ધાતુઓના સમાંગ મિશ્રણને મિશ્રધાતુ કહે છે.
4. આયોડિન એ ચમકદાર અધાતુ તત્વ છે.
5. આયનીય સંયોજનો પાણીમાં દ્રાવ્ય હોય છે.
6. સલ્ફાઇડયુક્ત કાચી ધાતુને શુદ્ધ કરવા ભૂંજન પદ્ધતિ વપરાય છે.
7. સીસું (Lead) અને મર્ક્યુરી ઉષ્માના મંદ વાહક છે.
8. એનોડિકરણ એ એલ્યુમિનિયમ પર ઓક્સાઇડનું પડ ચડાવવાની પ્રક્રિયા છે.
9. કાર્બોનેટયુક્ત કાચી ધાતુને મર્યાદિત હવામાં ગરમ કરવાની ક્રિયાને કેલ્સીનેશન કહે છે.
10. પિત્તળ (Brass) એ કોપર (Cu) અને ઝિંક (Zn) ની મિશ્રધાતુ છે.

---

Section C: ખરા-ખોટા જણાવો

1. સોડિયમ અને પોટેશિયમ પાણી પર તરે છે. - ખોટું (ખરું: તે પાણી સાથે વિસ્ફોટક પ્રક્રિયા કરે છે, મેગ્નેશિયમ તરે છે)
2. આયનીય સંયોજનોના ગલનબિંદુ નીચા હોય છે. - ખોટું (ખરું: ખૂબ ઊંચા હોય છે)
3. સિલ્વર અને કોપર વિદ્યુતના ઉત્તમ વાહક છે. - ખરું
4. અધાતુઓના ઓક્સાઇડ સામાન્ય રીતે એસિડિક હોય છે. - ખરું
5. ગેરીયમ અને સીઝિયમ ધાતુઓ હથેળીમાં રાખતા પીગળી જાય છે. - ખરું
6. શુદ્ધ સોનું (24 કેરેટ) ખૂબ જ નરમ હોય છે. - ખરું
7. તાંબાના વાસણો પર લીલા રંગનું પડ બાઝવું એ ક્ષારણનું ઉદાહરણ છે. - ખરું
8. થર્મિટ પ્રક્રિયા એ ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા છે. - ખોટું (ખરું: તે અત્યંત ઉષ્માક્ષેપક છે)
9. સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાં લોખંડની સાથે નિકલ અને ક્રોમિયમ હોય છે. - ખરું
10. હીરો એ વિદ્યુતનો ઉત્તમ સુવાહક છે. - ખોટું (ખરું: અવાહક છે)

💡 ટિપ: આ હેતુલક્ષી પ્રશ્નો બોર્ડની પરીક્ષામાં વિભાગ-A માં પૂરા માર્કસ અપાવવા માટે ખૂબ જ ઉપયોગી છે.

🧪 ધોરણ 10 વિજ્ઞાન: ૨ ગુણના અગત્યના પ્રશ્નોત્તર

૧. કારણ આપો: સોડિયમ અને પોટેશિયમને કેરોસીનમાં રાખવામાં આવે છે.

ઉત્તર: સોડિયમ (Na) અને પોટેશિયમ (K) અતિ સક્રિય ધાતુઓ છે. તે ઓરડાના તાપમાને હવામાંના ઓક્સિજન સાથે તીવ્ર પ્રક્રિયા કરે છે અને આગ પકડી લે છે. જો તેને પાણીમાં રાખવામાં આવે, તો તે પાણી સાથે વિસ્ફોટક પ્રક્રિયા કરી હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે જે તરત જ સળગી ઉઠે છે. કેરોસીન સાથે આ ધાતુઓ કોઈ પ્રક્રિયા કરતી નથી અને તે કેરોસીન કરતાં ભારે હોવાથી તેમાં ડૂબેલી રહે છે, જેનાથી તે હવાના સંપર્કથી બચે છે. આથી, અકસ્માત રોકવા અને તેની સુરક્ષા માટે તેને કેરોસીનમાં રાખવામાં આવે છે.

૨. ઉભયગુણી ઓક્સાઇડ (Amphoteric Oxides) એટલે શું? ઉદાહરણ આપો.

વ્યાખ્યા: જે ધાતુના ઓક્સાઇડ એસિડ અને બેઇઝ એમ બંને સાથે રાસાયણિક પ્રક્રિયા કરીને ક્ષાર અને પાણી આપે છે, તેવા ઓક્સાઇડને ઉભયગુણી ઓક્સાઇડ કહેવામાં આવે છે.

ઉદાહરણ: (1) એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ (Al₂O₃) અને (2) ઝિંક ઓક્સાઇડ (ZnO).

સમીકરણ ઉદાહરણ: Al₂O₃ + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂O

૩. તફાવત: ધાતુઓ અને અધાતુઓના ભૌતિક ગુણધર્મો.

ગુણધર્મ	ધાતુઓ	અધાતુઓ
અવસ્થા	સામાન્ય રીતે ઘન (પારો અપવાદ)	ઘન અથવા વાયુ (બ્રોમીન પ્રવાહી)
વાહકતા	ઉષ્મા અને વિદ્યુતના સુવાહક	અવાહક (ગ્રેફાઇટ અપવાદ)
ગુણધર્મ	ટીપાઉપણું અને તણાવપણું ધરાવે છે.	બહુધા બરડ હોય છે, આ ગુણ નથી હોતો.

૪. ટૂંકનોંધ: એનોડિકરણ (Anodizing) પ્રક્રિયા.

ઉત્તર: એનોડિકરણ એ એલ્યુમિનિયમ પર ઓક્સાઇડનું જાડું રક્ષણાત્મક સ્તર બનાવવાની પ્રક્રિયા છે. હવામાં ખુલ્લું રાખતા એલ્યુમિનિયમ પર ઓક્સાઇડનું પાતળું સ્તર કુદરતી રીતે બને જ છે, પરંતુ વિદ્યુત વિભાજન દ્વારા આ સ્તરને વધુ જાડું બનાવી શકાય છે. આ પ્રક્રિયામાં એલ્યુમિનિયમની સાફ કરેલી વસ્તુને એનોડ તરીકે લઈ, મંદ સલ્ફ્યુરિક એસિડ સાથે તેનું વિદ્યુત વિભાજન કરવામાં આવે છે. એનોડ પર મુક્ત થતો ઓક્સિજન એલ્યુમિનિયમ સાથે પ્રક્રિયા કરી આકર્ષક અને ક્ષારણ પ્રતિરોધક પડ બનાવે છે.

૫. મિશ્રધાતુ એટલે શું? તેના ફાયદા જણાવો.

વ્યાખ્યા: બે કે તેથી વધુ ધાતુઓ અથવા ધાતુ અને અધાતુના સમાંગ મિશ્રણને મિશ્રધાતુ કહેવામાં આવે છે.

ફાયદા:

• ધાતુના સખતપણામાં વધારો કરી શકાય છે (ઉદા. લોખંડમાં કાર્બન ઉમેરીને).
• ક્ષારણ (કાટ લાગવો) અટકાવી શકાય છે (ઉદા. સ્ટેનલેસ સ્ટીલ).
• ગલનબિંદુ અને વિદ્યુત વાહકતામાં ફેરફાર કરી શકાય છે.
• ધાતુનો દેખાવ અને ચળકાટ સુધારી શકાય છે.

૧. આયનીય સંયોજનોના ગુણધર્મો (Properties of Ionic Compounds) 3 mark

ઉત્તર: ધાતુમાંથી અધાતુમાં ઇલેક્ટ્રોનની ફેરબદલી દ્વારા રચાતા સંયોજનોને આયનીય સંયોજનો કહે છે. તેના ત્રણ મુખ્ય ગુણધર્મો નીચે મુજબ છે:

• (A) ભૌતિક સ્વરૂપ: ધન અને ઋણ આયનો વચ્ચે પ્રબળ આકર્ષણ બળ હોવાને કારણે આયનીય સંયોજનો ઘન અને સખત હોય છે. આ સંયોજનો સામાન્ય રીતે બરડ હોય છે અને દબાણ આપતા ટુકડાઓમાં વહેંચાઈ જાય છે.
• (B) ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ: આયનીય સંયોજનોના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ ખૂબ જ ઊંચા હોય છે. કારણ કે, મજબૂત આંતર-આયનીય આકર્ષણ બળને તોડવા માટે નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં ઉષ્મા ઉર્જાની જરૂર પડે છે.
• (C) વિદ્યુત વાહકતા: આયનીય સંયોજનો ઘન અવસ્થામાં વિદ્યુતનું વહન કરતા નથી, પરંતુ જ્યારે તેમને પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે અથવા તે પીગળેલી અવસ્થામાં હોય ત્યારે તે વિદ્યુતનું વહન કરે છે, કારણ કે તેમાં મુક્ત આયનો હાજર હોય છે.

૨. ક્ષારણ અને તેને અટકાવવાના ઉપાયો  3 mark

ક્ષારણની વ્યાખ્યા: જ્યારે ધાતુની સપાટી હવા, ભેજ અથવા એસિડના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે તેના પર રાસાયણિક પ્રક્રિયા થવાને કારણે ધાતુનું ધીમે ધીમે ખવાણ થાય છે, જેને ક્ષારણ (Corrosion) કહે છે. લોખંડ પર કાટ લાગવો તે ક્ષારણનું સામાન્ય ઉદાહરણ છે.

🛡️ લોખંડનું ક્ષારણ અટકાવવાના ત્રણ ઉપાયો:

૧. રંગ કરીને
લોખંડની વસ્તુ પર રંગ (Paint) કરવાથી ધાતુની સપાટી અને હવા વચ્ચે સંપર્ક તૂટી જાય છે, જેથી કાટ લાગતો નથી.

૨. ગેલ્વેનાઈઝેશન
લોખંડ પર તેના કરતા વધુ સક્રિય ધાતુ ઝિંક (Zn) નું પાતળું પડ ચડાવવાની પ્રક્રિયાને ગેલ્વેનાઈઝેશન કહે છે, જે કાટ સામે ઉત્તમ રક્ષણ આપે છે.

૩. મિશ્રધાતુ બનાવીને
લોખંડમાં નિકલ અને ક્રોમિયમ જેવી ધાતુઓ ભેળવીને 'સ્ટેનલેસ સ્ટીલ' બનાવવામાં આવે છે, જેને ક્યારેય કાટ લાગતો નથી.

[Image showing different methods to prevent corrosion like painting, galvanizing and alloying]

📌 પરીક્ષા ટિપ: ૩ માર્કસના પ્રશ્નમાં વ્યાખ્યા અને મુદ્દાઓની ટૂંકી સમજૂતી લખવી અનિવાર્ય છે.

૩. ભૂંજન (Roasting) અને કેલ્સીનેશન (Calcination) 3 mark

મધ્યમ સક્રિય ધાતુઓ (જેમ કે Zn, Fe, Pb) કુદરતમાં સલ્ફાઇડ અથવા કાર્બોનેટ સ્વરૂપે મળે છે. તેમને ઓક્સાઇડમાં ફેરવવા માટે નીચેની બે પદ્ધતિઓ વપરાય છે:

🔥 ભૂંજન (Roasting)

વ્યાખ્યા: સલ્ફાઇડયુક્ત કાચી ધાતુને વધુ પ્રમાણમાં હવાની હાજરીમાં સખત ગરમ કરતા તે ઓક્સાઇડમાં ફેરવાય છે. આ પ્રક્રિયાને ભૂંજન કહે છે.

રાસાયણિક સમીકરણ:

2ZnS(s) + 3O₂(g) → 2ZnO(s) + 2SO₂(g)

🌡️ કેલ્સીનેશન (Calcination)

વ્યાખ્યા: કાર્બોનેટયુક્ત કાચી ધાતુને મર્યાદિત હવાની હાજરીમાં સખત ગરમ કરતા તે ઓક્સાઇડમાં ફેરવાય છે. આ પ્રક્રિયાને કેલ્સીનેશન કહે છે.

રાસાયણિક સમીકરણ:

ZnCO₃(s) → ZnO(s) + CO₂(g)

*નોંધ: બંને પ્રક્રિયાના અંતે મળતા ધાતુ ઓક્સાઇડનું કાર્બન વડે રિડક્શન કરીને શુદ્ધ ધાતુ મેળવવામાં આવે છે.

૪. થર્મિટ પ્રક્રિયા (Thermit Process) 3 mark 

સમજૂતી: કેટલીક વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓ અત્યંત ઉષ્માક્ષેપક હોય છે. તેમાંથી ઉત્પન્ન થતી ઉષ્મા એટલી બધી હોય છે કે મળતી ધાતુ પીગળેલી અવસ્થામાં મળે છે. આયર્ન ઓક્સાઇડ (Fe₂O₃) ની એલ્યુમિનિયમ (Al) પાવડર સાથેની પ્રક્રિયાને થર્મિટ પ્રક્રિયા કહે છે.

🧪 રાસાયણિક સમીકરણ:

Fe₂O₃(s) + 2Al(s) → 2Fe(l) + Al₂O₃(s) + ઉષ્મા

🏗️ ઉપયોગો:

• રેલવેના પાટા જોડવા: રેલવેના પાટામાં પડેલી તિરાડોને ભરવા માટે આ પ્રક્રિયાથી મળતા પીગળેલા લોખંડનો ઉપયોગ થાય છે.
• મશીનરીના ભાગો: ભારે મશીનોના તૂટેલા ભાગોને જોડવા માટે (વેલ્ડિંગ કરવા) આ પદ્ધતિ વપરાય છે.

📌 પરીક્ષા ટિપ: ૩ માર્કસના પ્રશ્નમાં રાસાયણિક સમીકરણ લખવું અનિવાર્ય છે, તેના વગર પૂરા માર્કસ મળતા નથી.

૧. તાંબાનું વિદ્યુત વિભાજનીય શુદ્ધિકરણ (Electrolytic Refining)4 marks 

ઉદ્દેશ્ય: કાચી ધાતુમાંથી મેળવેલી અશુદ્ધ ધાતુને શુદ્ધ કરવા માટે આ સૌથી વધુ વપરાતી પદ્ધતિ છે.

🧪 પ્રાયોગિક ગોઠવણ:

• એનોડ (+): અશુદ્ધ તાંબાનો જાડો સળિયો એનોડ તરીકે લેવામાં આવે છે.
• કેથોડ (-): શુદ્ધ તાંબાની પાતળી પટ્ટી કેથોડ તરીકે લેવામાં આવે છે.
• વિદ્યુત વિભાજ્ય: એસિડિક કોપર સલ્ફેટ (CuSO₄) નું દ્રાવણ વાપરવામાં આવે છે.

⚙️ કાર્યપદ્ધતિ:

જ્યારે દ્રાવણમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે છે, ત્યારે એનોડમાંથી અશુદ્ધ તાંબુ દ્રાવણમાં ઓગળે છે. તે જ સમયે, દ્રાવણમાંથી તેટલા જ પ્રમાણમાં શુદ્ધ તાંબુ (Cu²⁺ આયનો) કેથોડ પર જમા થાય છે.

એનોડ પંક (Anode Mud): ઓગળી ન શકે તેવી અશુદ્ધિઓ પાત્રના તળિયે એનોડની નીચે એકઠી થાય છે, જેને 'એનોડ પંક' કહે છે.

રાસાયણિક પ્રક્રિયા:
એનોડ પર: Cu (અશુદ્ધ) → Cu²⁺ + 2e^-
કેથોડ પર: Cu²⁺ + 2e^- → Cu (શુદ્ધ)

૨. ધાતુઓની પાણી સાથેની પ્રક્રિયા 4 marks

ધાતુઓ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને ધાતુના ઓક્સાઇડ અથવા હાઇડ્રોક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે.

💧 જુદી જુદી સ્થિતિમાં પ્રક્રિયા:

પાણીનો પ્રકાર	ધાતુઓ	પરિણામ
ઠંડું પાણી	Na, K, Ca	તીવ્ર પ્રક્રિયા, Na અને K આગ પકડી લે છે.
ગરમ પાણી	Mg	મેગ્નેશિયમ ગરમ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરી તરવા લાગે છે.
પાણીની વરાળ	Al, Fe, Zn	આ ધાતુઓ માત્ર વરાળ સાથે પ્રક્રિયા કરી ઓક્સાઇડ બનાવે છે.

🧪 રાસાયણિક સમીકરણો:

1. 2K(s) + 2H₂O(l) → 2KOH(aq) + H₂(g) + ઉષ્મા
2. Mg(s) + 2H₂O(l) → Mg(OH)₂(aq) + H₂(g)
3. 3Fe(s) + 4H₂O(g) → Fe₃O₄(s) + 4H₂(g)

નોંધ: સિલ્વર (Ag), ગોલ્ડ (Au) અને કોપર (Cu) પાણી સાથે કોઈ પણ સંજોગોમાં પ્રક્રિયા કરતા નથી.

📌 બોર્ડ એક્ઝામ ટિપ: આકૃતિઓમાં એરો અને નામનિર્દેશન (Labels) સ્પષ્ટ કરવા ૨. મધ્યમાં રહેલી ધાતુઓનું નિષ્કર્ષણ (Extraction of મેટલ્સ)

૪. સક્રિયતા શ્રેણી: સક્રિયતા શ્રેણીમાં મધ્યમાં રહેલી ધાતુઓનું નિષ્કર્ષણ ઉદાહરણ સહ સમજાવો.

4 marks

આ સરખું આપો બધું એક દમ વ્યવસ્થિત એમા કઈ સરખુ જ નઈ ને

સક્રિયતા શ્રેણીની મધ્યમાં રહેલી ધાતુઓ જેવી કે ઝિંક (Zn), લોખંડ (Fe), સીસું (Pb) કુદરતમાં સલ્ફાઇડ અથવા કાર્બોનેટ સ્વરૂપે મળે છે. શુદ્ધ ધાતુ મેળવવા માટે તેને ઓક્સાઇડમાં ફેરવવી પડે છે.

તબક્કો ૧: ઓક્સાઇડમાં રૂપાંતર

(i) ભૂંજન (Roasting): સલ્ફાઇડયુક્ત કાચી ધાતુને વધુ હવાની હાજરીમાં ગરમ કરવાની પ્રક્રિયા.
2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2

(ii) કેલ્સીનેશન (Calcination): કાર્બોનેટયુક્ત કાચી ધાતુને મર્યાદિત હવાની હાજરીમાં ગરમ કરવાની પ્રક્રિયા.
ZnCO3 → ZnO + CO2

તબક્કો ૨: રિડક્શન (Reduction)

મળેલા ધાતુ ઓક્સાઇડનું કાર્બન (કોક) જેવા રિડક્શનકર્તા વડે રિડક્શન કરીને શુદ્ધ ધાતુ મેળવવામાં આવે છે.

ZnO(s) + C(s) → Zn(s) + CO(g)

તબક્કો ૩: થર્મિટ પ્રક્રિયા (વિશેષ કિસ્સો)

જ્યારે લોખંડના ઓક્સાઇડની એલ્યુમિનિયમ પાવડર સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે, ત્યારે પુષ્કળ ગરમી ઉત્પન્ન થાય છે અને લોખંડ પીગળેલી અવસ્થામાં મળે છે. આને થર્મિટ પ્રક્રિયા કહે છે.

Fe₂O₃(s) + 2Al(s) → 2Fe(l) + Al₂O₃(s) + ઉષ્મા

📢 બોર્ડ એક્ઝામ ટિપ: રાસાયણિક સમીકરણોમાં (s), (l), (g) લખવાથી જવાબ વધુ પ્રભાવશાળી લાગે છે.

૨. મધ્યમાં રહેલી ધાતુઓનું નિષ્કર્ષણ 4 marks

સક્રિયતા શ્રેણીની મધ્યમાં રહેલી ધાતુઓ (Zn, Fe, Pb) મુખ્યત્વે સલ્ફાઇડ અથવા કાર્બોનેટ સ્વરૂપે મળે છે.

તબક્કો ૧: ઓક્સાઇડમાં રૂપાંતર

🔥 ભૂંજન (Roasting)
સલ્ફાઇડયુક્ત કાચી ધાતુને વધુ હવાની હાજરીમાં ગરમ કરવાની પદ્ધતિ.
2ZnS + 3O2 → 2ZnO + 2SO2

🌡️ કેલ્સીનેશન (Calcination)
કાર્બોનેટયુક્ત કાચી ધાતુને મર્યાદિત હવાની હાજરીમાં ગરમ કરવાની પદ્ધતિ.
ZnCO3 → ZnO + CO2

તબક્કો ૨: રિડક્શન (Reduction)

ધાતુ ઓક્સાઇડનું કાર્બન (કોક) વડે પ્રક્રિયા કરી શુદ્ધ ધાતુ મેળવવામાં આવે છે.

ZnO(s) + C(s) → Zn(s) + CO(g)

તબક્કો ૩: થર્મિટ પ્રક્રિયા

વધારે સક્રિય ધાતુ (Al) નો ઉપયોગ કરીને લોખંડના ઓક્સાઇડમાંથી પીગળેલું લોખંડ મેળવાય છે.

Fe2O3 + 2Al → 2Fe(l) + Al2O3 + Heat

🎯 આ બંને પ્રશ્નો બોર્ડની પરીક્ષામાં ૪ ગુણ માટે સૌથી વધુ પૂછાય છે!

મેગ્નેશિયમ ક્લોરાઇડ (MgCl2) નું નિર્માણ 4 marks 

ઇલેક્ટ્રોન બિંદુ રજૂઆત દ્વારા સમજૂતી

Step 1: ઇલેક્ટ્રોન રચના અને આયન નિર્માણ

ધાતુ પરમાણુ (Mg) ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે અને અધાતુ પરમાણુ (Cl) તે મેળવે છે.

🧪 મેગ્નેશિયમ (Mg)

• પરમાણુ ક્રમાંક: 12
• ઇલેક્ટ્રોન રચના: (2, 8, 2)
• તે સ્થાયી થવા ૨ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે.

Mg → Mg²⁺ + 2e^-

🧪 ક્લોરિન (Cl)

• પરમાણુ ક્રમાંક: 17
• ઇલેક્ટ્રોન રચના: (2, 8, 7)
• તેને સ્થાયી થવા ૧ ઇલેક્ટ્રોન ની જરૂર છે.

Cl + e^- → Cl^-

Step 2: ઇલેક્ટ્રોન બિંદુ રજૂઆત

મેગ્નેશિયમ પાસેના ૨ વધારાના ઇલેક્ટ્રોન તે બે અલગ-અલગ ક્લોરિન પરમાણુઓને સોંપે છે.

[Mg]2+ 2[:Cl:]- → MgCl2

💡 પરીક્ષા ટિપ: આયનીય બંધના નિર્માણમાં ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવાની અને મેળવવાની બંને પ્રક્રિયાઓ અલગથી દર્શાવવી ખૂબ જ જરૂરી છે, જેથી પૂરા માર્કસ મળી શકે.

Science chapter 4 link 👇https://pramukhdps.blogspot.com/2026/01/10-4-imp-std-10-chapter-4-science.html

​🎯 ધોરણ 10 વિજ્ઞાન સંપૂર્ણ IMP મટીરીયલ (પ્રકરણ 1 થી 13)

​બોર્ડ પરીક્ષા 2026 માટે વિજ્ઞાન વિષયના તમામ પ્રકરણ 1 થી 13 ના મોસ્ટ IMP પ્રશ્નો અને જવાબોની સંપૂર્ણ PDF નીચેથી ડાઉનલોડ કરો. ટેબલ અને ટ્રીક પણ આપ્યા છે જેથી તમને યાદ તરત રહી જશે. અને શોર્ટનોટ્સ પણ આપી છે જેથી તમે આગલા દિવસે બધું જ રિવિજન થઈ જાય.

​👉 અહીં ક્લિક કરો: સંપૂર્ણ PDF ડાઉનલોડ કરો (₹60)