S-block reactions Tamil revision study sheet in plain-language paragraphs: reactions of Group 1 and Group 2 metals with oxygen forming oxide, peroxide and superoxide; reactions with nitrogen, hydrogen and the halogens; the cold-water, hot-water and steam reactivity classification down each group; the flame-test mechanism and characteristic colours; solubility trends governed by anion size; and the reaction of the halogens with water.

A/L இரசாயனவியல் · அலகு 6 · குறு குறிப்பு (6அ)

🧠 மனப்படம்
⚗️
S-தொகுப்பு வினைகள்
S-Block Reactions

1 ஒட்சிசனுடன் தாக்கம் — மூன்று வெவ்வேறு ஒட்சைட்டு வகைகள்

கூட்டம் 1 உலோகங்கள் வளியில் எரிக்கப்படும்போது ஒரே வகை ஒட்சைட்டைத் தராமல், கற்றயனின் பருமனைப் பொறுத்து மூன்று வெவ்வேறு விளைபொருட்களைத் தருகின்றன. லிதியம் மட்டுமே சாதாரண ஒட்சைட்டை (Li₂O, O இன் ஒட்சியேற்ற நிலை −2) உருவாக்குகின்றது. சோடியம் பரவொட்சைட்டை (Na₂O₂, ஒட்சியேற்ற நிலை −1) தருகின்றது. பொட்டாசியம், ருபீடியம், சீசியம் ஆகியன சுப்பர் ஒட்சைட்டை (MO₂, ஒட்சியேற்ற நிலை −½) உருவாக்குகின்றன. இந்த மாற்றத்திற்குக் காரணம் பெரொக்சைட்டு (O₂²⁻), சுப்பர்ஒட்சைட்டு (O₂⁻) போன்ற பெரிய, சீரற்ற எதிர் அயன்களை ஏற்ற அடர்த்தி குறைந்த பெரிய கற்றயன்கள் மட்டுமே உறுதிப்படுத்த முடியும் என்பதாகும்; சிறிய Li⁺ இப்பெரிய அனயன்களை ஸ்திரப்படுத்த முடியாததால் சாதாரண O²⁻ உடன் மட்டுமே நிலைபெறுகின்றது.

4Li + O₂ → 2Li₂O  ·  2Na + O₂ → Na₂O₂  ·  K + O₂ → KO₂

கூட்டம் 2 உலோகங்கள் இதைவிட எளிமையாக நடந்துகொள்கின்றன — அனைத்தும் சாதாரண ஒட்சைட்டைத் (MO) தருகின்றன; எனினும் மிகை ஒட்சிசனில் பேரியம் மட்டும் பரவொட்சைட்டை (BaO₂) உருவாக்கும் தனித்துவமான இயல்புடையது.

2 நைதரசன், ஐதரசன், அலசன்களுடன் தாக்கம்

கூட்டம் 1 உலோகங்களில் லிதியம் மட்டுமே நைதரசனுடன் நேரடியாகத் தாக்கமடைந்து நைத்திரைட்டைத் (Li₃N) தருகின்றது; சோடியமும் பொட்டாசியமும் நைதரசனுடன் தாக்கமடைவதே இல்லை. இந்த லிதியத்தின் தனித்த நடத்தை, மூலைவிட்டத் தொடர்பினால் (diagonal relationship) மகனீசியத்தை ஒத்திருப்பதன் விளைவாகும் — கூட்டம் 2 இன் அனைத்து மூலகங்களும் உயர் வெப்பநிலையில் நைதரசனுடன் தாக்கி நைத்திரைட்டை (M₃N₂) தருகின்றன. இந்த நைத்திரைட்டுகள் அனைத்தும் நீருடன் தாக்கி அமோனியாவை வெளியிடுகின்றன.

6Li + N₂ → 2Li₃N  ·  Li₃N + 3H₂O → 3LiOH + NH₃
3Mg + N₂ → Mg₃N₂  ·  Mg₃N₂ + 6H₂O → 3Mg(OH)₂ + 2NH₃

இரு கூட்டங்களுமே அலசன்களுடன் (halogens) நேரடியாகத் தாக்கி வெண்ணிற, உறுதியான அயன் ஏலைட்டுகளை (MX, MX₂) உருவாக்குகின்றன. ஐதரசனுடன் தாக்கும்போது உலோக ஐதரைட்டுகள் (M⁺H⁻, MH₂) கிடைக்கின்றன — இவற்றில் ஐதரசனின் ஒட்சியேற்ற எண் −1 என்பதைக் கவனிக்க வேண்டும். பெரிலியம் மட்டும் நேரடியாக ஐதரசனுடன் தாக்கி ஐதரைட்டைத் தருவதில்லை.

3 நீருடன் தாக்கம் — வினைத்திறன் வகைப்பாடு

கூட்டம் 1 உலோகங்கள் அனைத்தும் நீருடன் தாக்கி உலோக ஐதரொட்சைட்டையும் (MOH) ஐதரசன் வாயுவையும் தருகின்றன; இந்த உக்கிரம் கூட்டத்தில் கீழ்நோக்கிச் செல்லச் செல்ல அதிகரிக்கின்றது — லிதியம் ஒப்பீட்டளவில் அமைதியாகவும், சோடியம் உக்கிரமாகவும், பொட்டாசியம் தன் சொந்த ஐதரசன் வெப்பத்தால் தீப்பற்றியும், ருபீடியம்/சீசியம் வெடிக்கும் அளவுக்கும் தாக்குகின்றன. கூட்டம் 2 இல் இந்தப் போக்கு இன்னும் தெளிவாகப் படிநிலையாக்கப்பட்டுள்ளது: பெரிலியம் நீருடன் தாக்கமே இல்லை; மகனீசியம் அறை வெப்பநிலையில் புறக்கணிக்கத்தக்க அளவே தாக்கி, சூடான நீராவியுடன் மட்டும் மெதுவாகத் தாக்குகின்றது; கல்சியம், துரந்தியம், பேரியம் ஆகியன குளிர் நீருடன் விரைவாகத் தாக்குகின்றன.

2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂  (நீருடன் தாக்குதிறப் போக்கு: Li < Na < K < Rb < Cs)
Be + H₂O → தாக்கமில்லை  ·  Mg + H₂O(g) → MgO + H₂ (நீராவியுடன்)  ·  Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂ (குளிர் நீர்)
ஆதாரம் — ஐசோடோப் கலப்புச் சோதனை
Na ஐ H₂O/D₂O கலவையில் சேர்க்கும்போது H₂, D₂ மட்டுமன்றி HD வாயுவும் கிடைக்கின்றது. ஒவ்வொரு மூலக்கூறும் தனித்தனியாக வினைபுரிந்தால் HD ஒருபோதும் தோன்றாது — இது H/D அணுக்கள் ஓர் இடைநிலைத் "தொகுப்பில்" (pool) தற்காலிகமாகக் கலந்து சீரற்ற முறையில் மீண்டும் இணைவதைக் காட்டும் மெக்கானிச ஆதாரமாகும்.

4 சுவாலைச் சோதனை

கார உலோகங்களையும் காரமண் உலோகங்களையும் இனங்காண சுவாலைச் சோதனை (flame test) பயன்படுகின்றது. சுவாலையின் உயர் வெப்பநிலையில் உலோக அயனின் வெளி இலத்திரன்கள் சக்தியை உறிஞ்சி உயர் சக்தி மட்டத்திற்குத் தூண்டப்படுகின்றன; தூண்டப்பட்ட இலத்திரன் மீண்டும் தாழ் மட்டத்திற்குத் திரும்பும்போது, அவ்விரு மட்டங்களுக்கும் இடையேயான சக்தி வேறுபாட்டுக்குச் சமமான ஆற்றல் கொண்ட புலப்படும் ஒளியாக வெளியேற்றப்படுகின்றது. ஒவ்வொரு உலோகத்திற்கும் இச்சக்தி மட்ட இடைவெளி வேறுபடுவதனால் ஒவ்வொன்றும் தனித்துவமான நிறத்தைத் தருகின்றது.

Li கிரிம்சன் சிவப்பு · Na பொன்மஞ்சள் · K செவ்வூதா (லைலக்) · Ca செங்கல்-சிவப்பு · Sr கிரிம்சன் சிவப்பு · Ba இளம்பச்சை. Be, Mg சுவாலையில் நிறமே தருவதில்லை — ஏனெனில் இவற்றின் சக்தி மட்ட இடைவெளி மிகப் பெரியதாக இருப்பதால் வெளியேற்றப்படும் ஒளி புலப்படும் பகுதிக்கு வெளியே அமைகின்றது.

பொதுவான தவறு
"எல்லாக் கூட்டம் 1/2 உலோகங்களும் சுவாலையில் நிறம் தரும்" எனக் கருதுவது தவறு — Be, Mg நிறமற்றவை என்பதை மறவாதீர்.

5 கரைதிறன் போக்குகள் — அனயன் அளவின் விளைவு

கூட்டம் 1 ஏலைட்டுகளின் கரைதிறன் கூட்டத்தில் கீழ்நோக்கி அதிகரிக்கின்றது; இதைத் தீர்மானிப்பது வலையமைப்பு என்தல்பிக்கும் நீரேற்ற என்தல்பிக்கும் இடையிலான சமநிலையாகும். கூட்டம் 2 இல் இரு எதிரெதிரான போக்குகள் காணப்படுகின்றன: ஐதரொட்சைட்டு கரைதிறன் கீழ்நோக்கி அதிகரிக்கின்றது (Mg(OH)₂ அரிதிற் கரையும்; Ba(OH)₂ நன்கு கரையும் வலிய காரம்), ஆனால் சல்பேற்று கரைதிறன் கீழ்நோக்கிக் குறைகின்றது (BeSO₄, MgSO₄ கரையக்கூடியன; BaSO₄ கரையாது — சல்பேற்று அயன் சோதனையின் அடிப்படை இதுவே). இவ்விரு எதிர்ப் போக்குகளையும் குழப்பிக்கொள்ளக்கூடாது; பெரிய, குறைந்த ஏற்ற-அடர்த்தி கொண்ட அனயனான OH⁻ உடன் ஒப்பிடும்போது சிறிய, அதிக-ஏற்ற அடர்த்தி கொண்ட SO₄²⁻ முற்றிலும் வேறாக நடந்துகொள்கின்றது.

6 அலசன்கள் நீருடன் — வெவ்வேறு நடத்தை

அலசன்கள் நீருடன் தாக்கும் விதம் கூட்டத்தில் கீழ்நோக்கி மாறுபடுகின்றது. குளோரின் நீருடன் தாக்கும்போது ஒரு மீளும் இருவழிவிகார தாக்கம் நிகழ்கின்றது — குளோரின் ஒரே நேரத்தில் ஒட்சியேற்றமும் (HOCl ஆக, +1) ஒட்சிஇறக்கமும் (Cl⁻ஆக, −1) அடைகின்றது.

Cl₂ + H₂O ⇌ HCl + HOCl  (Cl: 0 → −1 மற்றும் 0 → +1)

இவ்வாறு உருவாகும் HOCl ஒளியின் முன்னிலையில் சிதைவடைந்து ஒட்சிசனை விடுவிப்பதனால் குளோரின் நீர் நிறம் நீக்கும் (bleaching) தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. புரோமினும் அயடினும் இதே இருவழிவிகார முறையையே பின்பற்றுகின்றன, ஆனால் மேலும் மென்மையாக. அலசன் இடப்பெயர்ச்சித் தாக்கங்களும் இதே ஒட்சியேற்றும் திறன் போக்கை உறுதிப்படுத்துகின்றன: குளோரின் புரோமைட்டையும் அயடைட்டையும் இடப்பெயர்க்கும், ஆனால் அயடின் ஒருபோதும் குளோரைட்டை இடப்பெயர்க்காது.

Cl₂ + 2Br⁻ → 2Cl⁻ + Br₂  ·  Cl₂ + 2I⁻ → 2Cl⁻ + I₂  ·  I₂ + Cl⁻ → தாக்கம் நிகழாது
learn.gtdigital.tech · A/L இரசாயனவியல் · அலகு 6 கோபிரமணன் திருசெந்திவேல், MSc