निम्नलिखित में से कौन-सी धातु हाइड्रोजन गैस मुक्त करने के लिए शीतल जल से अभिक्रिया नहीं करती है ?

सही — B, लोह। सक्रियता श्रेणी में लोहा इतना नीचे स्थित है कि शीतल जल उसे छूता तक नहीं — जल के गिलास में डाली गई लोहे की कील दिनों में धीरे-धीरे केवल जंग खाती है, और कोई हाइड्रोजन नहीं निकलती।

लोहा जल से ऑक्सीजन तभी खींचता है जब जल भाप के रूप में दी जाए, और तब भी उसे तीव्र तापन चाहिए, जिससे 3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂ मिलता है। सूची में शेष तीनों धातुएँ सक्रियता श्रेणी में लोहे से ऊपर हैं और शीतल जल से हाइड्रोजन मुक्त करती हैं।

अन्य विकल्प क्यों गलत हैं

• (a)
  पोटैशियम — यहाँ दी गई धातुओं में पोटैशियम सबसे अधिक अभिक्रियाशील है। यह शीतल जल से प्रचंड रूप से अभिक्रिया कर पोटैशियम हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन देता है, और यह अभिक्रिया इतनी ऊष्माक्षेपी होती है कि निकलती हाइड्रोजन स्वयं ही जल उठती है।
• (c)
  कैल्सियम — कैल्सियम भी शीतल जल से अभिक्रिया करता है, केवल अधिक सौम्यता से। यह कैल्सियम हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन देता है, और धातु से चिपके हाइड्रोजन के बुलबुले उस टुकड़े को सतह पर उठा देते हैं — यह एक मानक कक्षा-प्रेक्षण है।
• (d)
  सोडियम — सोडियम शीतल जल से प्रबलता से अभिक्रिया कर सोडियम हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन देता है, और इतनी ऊष्मा मुक्त करता है कि वह स्वयं पिघलकर एक गोले में बदल जाता है और गैस को प्रज्वलित कर देता है। इसे ठीक इसीलिए तेल के नीचे रखा जाता है ताकि वह जल और वायु से दूर रहे।

सक्रियता (क्रियाशीलता) श्रेणी धातुओं को इस आधार पर क्रमबद्ध करती है कि वे कितनी सहजता से इलेक्ट्रॉन त्यागती हैं। कोई धातु कहाँ स्थित है, यही तय करता है कि वह किस पर आक्रमण कर सकती है। सबसे अधिक अभिक्रियाशील धातुएँ — पोटैशियम, सोडियम, कैल्सियम — शीतल जल से हाइड्रोजन विस्थापित करती हैं। मैग्नीशियम को गर्म जल चाहिए। ऐलुमिनियम, जिंक और लोहे को भाप चाहिए। ताँबा, चाँदी और सोना जल से हाइड्रोजन बिल्कुल भी विस्थापित नहीं करते।

मुख्य तथ्य

• शीतल जल से हाइड्रोजन मुक्त करने वाली धातुओं में पोटैशियम, सोडियम और कैल्सियम शामिल हैं।
• मैग्नीशियम शीतल जल से कोई दृश्य अभिक्रिया नहीं दिखाता परन्तु गर्म जल से अभिक्रिया करता है।
• लोहा केवल भाप से अभिक्रिया करता है, आयरन ऑक्साइड और हाइड्रोजन बनाते हुए, 3Fe + 4H₂O → Fe₃O₄ + 4H₂।
• ताँबा, चाँदी और सोना जल या तनु अम्लों से हाइड्रोजन विस्थापित नहीं करते।

सामान्य भ्रम

• 'शीतल' शब्द को अनदेखा कर लोहे को अभिक्रियाशील मान लेना क्योंकि वह भाप से अभिक्रिया करता है।
• यह मान लेना कि जंग खाने या धुँधली पड़ने वाली हर धातु जल से हाइड्रोजन भी मुक्त करती होगी।
• तनु अम्ल के साथ अभिक्रिया (जो लोहा करता है) को जल के साथ अभिक्रिया के साथ भ्रमित कर देना।

• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  निम्नलिखित में से कौन-सी धातु भाप से तो अभिक्रिया करती है परन्तु शीतल जल से नहीं?

  • (a)सोडियम
  • (b)लोहा
  • (c)सोना
  • (d)कैल्सियम
  उत्तर(b) लोहा — यह शीतल जल के प्रति अक्रियाशील है परन्तु तीव्र तापन पर भाप को हाइड्रोजन में अपचयित कर देता है।
• अभ्यास — वास्तविक PYQ नहीं

  कैल्सियम को शीतल जल में डालने पर उसका टुकड़ा मुख्यतः इसलिए तैरता हुआ दिखाई देता है क्योंकि

  • (a)कैल्सियम जल से हल्का होता है
  • (b)हाइड्रोजन के बुलबुले उसकी सतह से चिपक जाते हैं
  • (c)कैल्सियम हाइड्रॉक्साइड एक उत्प्लावक झिल्ली बनाता है
  • (d)जल उबलकर उसे ऊपर उठा देता है
  उत्तर(b) हाइड्रोजन के बुलबुले उसकी सतह से चिपक जाते हैं — चिपकी हुई गैस धातु को उत्प्लावक बना देती है।