లోహాలు, అలోహాలు

లోహాలు - భౌతిక ధర్మాలు 

ద్యుతిగుణం:
* ప్రకాశమంతమైన ఉపరితలం ఉండి కాంతిని పరావర్తనం చేయగలిగే పదార్థాలను ద్యుతిగుణం ఉన్న పదార్థాలనీ, ఆ గుణాన్ని ద్యుతిగుణం అనీ అంటారు.
* ద్యుతి గుణం అంటే మెరిసే స్వభావం.
* ప్రకాశమంతంగా లేని పదార్థాలను ద్యుతిగుణం లేని పదార్థాలు అంటారు.
* ఇనుము, రాగి, జింక్, అల్యూమినియం లాంటివి మెరిసే స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
* గంధకం (సల్ఫర్), కార్బన్ లాంటివి మెరిసే స్వభావాన్ని కలిగి ఉండవు.
* సాధారణంగా లోహాలన్నీ ద్యుతి గుణాన్ని ప్రదర్శిస్తాయి.
* ధ్వనిని ఉత్పత్తి చేసే పదార్థాలను ధ్వని గుణం ఉన్న పదార్థాలు అంటారు.
ఉదా: జింక్, అల్యూమినియం, మెగ్నీషియం

స్తరణీయత:
* పదార్థాలను కొట్టినప్పుడు పలుచటి రేకులుగా సాగే గుణాన్ని స్తరణీయత అంటారు.
* పలుచని చదునైన రేకులుగా మారే పదార్థాలను స్తరణీయ పదార్థాలు అంటారు.
* లోహాలు స్తరణీయత (అఘాత వర్థనీయత) ధర్మాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
* పదార్థాల స్తరణీయతా వ్యాప్తి వేర్వేరుగా ఉంటుంది.
* అత్యధిక స్తరణీయత ఉన్న లోహం బంగారం.
* అల్యూమియం, వెండి కూడా అధిక స్తరణీయతతో ఉంటాయి.
 

తాంతవత:
* పదార్థాన్ని సన్నటి తీగలుగా మార్చగలిగే ధర్మాన్ని తాంతవత అంటారు.
* దాదాపు అన్ని లోహాలు తాంతవత ధర్మాన్ని ప్రదర్శిస్తాయి.
* అధిక తాంతవత ఉన్న లోహం ప్లాటినం.
 

విద్యుత్ వాహకత:
* తమ ద్వారా విద్యుత్‌ను ప్రవహింపజేసే ధర్మాన్ని విద్యుత్ వాహకత అంటారు.
* దాదాపు లోహాలన్నీ విద్యుత్ వాహకతను ప్రదర్శిస్తాయి.
* అత్యుత్తమ విద్యుత్ వాహకం వెండి.

ఉష్ణ వాహకత:
* పదార్థం ద్వారా ఉష్ణం ప్రసరించే ధర్మాన్ని ఉష్ణవాహకత అంటారు.
* ఉత్తమ ఉష్ణ వాహకం వెండి.
* ఉష్ణ వాహకతను అన్ని లోహాలు ఒకేలా ప్రదర్శించవు.
* అల్యూమినియం, రాగి, ఇనుముకు ఉండే అధిక ఉష్ణవాహకత కారణంగా వాటిని వంట పాత్రల తయారీకి ఉపయోగిస్తారు.
 

లోహాల రసాయన ధర్మాలు:
* లోహాలు ఆక్సిజన్‌తో చర్య జరిపి క్షార స్వభావం ఉన్న ఆక్సైడ్‌లను ఏర్పరుస్తాయి.
      2 Mg + O₂  → 2 MgO
      MgO క్షారస్వభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇది నీటిలో కరిగి Mg(OH)₂ ఏర్పరుస్తుంది. ఇది ఎరుపు లిట్మస్ కాగితాన్ని నీలి రంగులోకి మారుస్తుంది.
* బంగారం, ప్లాటినం లాంటివి గాలితో చర్య జరపవు కాబట్టి అవి తుప్పుపట్టవు.
* వెండి వస్తువులు, రాగిపాత్రలు, విగ్రహాలు కొంతకాలం తర్వాత మెరుపును కోల్పోతాయి. వెండి వస్తువులు నల్గగా, రాగి వస్తువులు ఆకుపచ్చగా మారతాయి. కారణం ఇవి గాలితో చర్య జరపడమే.
* లోహాలు నీటితో చాలా నెమ్మదిగా చర్య జరుపుతాయి.

* లోహాలు ఆమ్లాలతో చర్యజరిపి హైడ్రోజన్ వాయువును విడుదల చేస్తాయి.
    Mg + 2 HCl  → MgCl₂ + H₂
* అధిక చర్యాశీలత కలిగిన లోహాలు, తక్కువ చర్యాశీలత కలిగిన లోహాలను స్థానభ్రంశం చెందిస్తాయి.

అలోహాలు:
* అలోహాలు ద్యుతిగుణం, ధ్వనిగుణం లాంటి లోహధర్మాలను కలిగి ఉండవు.
* ఇవి నీటితో, ఆమ్లాలతో చర్య జరపవు.
* అలోహాలు O₂ తో చర్యజరిపి అలోహ ఆక్సైడ్‌లను ఏర్పరుస్తాయి.
* ఇవి ఆమ్ల స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
    S + O₂  → SO₂
* ఇవి నీటి లిట్మస్ కాగితాన్ని ఎరుపు రంగులోని మారుస్తాయి.

లోహాలు - ఉపయోగాలు:
* మిఠాయిలపై అలంకరించడానికి పలుచటి వెండి రేకును ఉపయోగిస్తారు.
* తినుబండారాలను ప్యాకింగ్ చేయడానికి చాక్లెట్ రేపర్లకు పలుచటి అల్యూమినియం రేకును వినియోగిస్తారు.
* అల్యూమినియం, రాగి మిశ్రమాన్ని నాణేలు, పతకాలు, విగ్రహాల తయారీలో వాడతారు.

* జింక్, ఇనుము మిశ్రమాన్ని ఇనుప రేకుల తయారీలో వినియోగిస్తారు.
* వ్యవసాయ పనిముట్ల తయారీలో ఇనుమును, అలంకరణ సామాగ్రిలో వాడతారు.
* థర్మామీటర్లలో పాదరసాన్ని ఉపయోగిస్తారు.
 

అలోహాలు - ఉపయోగాలు:
* సల్ఫర్‌ను బాణసంచా, మందుగుండు సామగ్రి, గన్‌పౌడర్, అగ్గిపెట్టెలు, యాంటీసెప్టిక్ ఆయింట్‌మెంట్‌ల తయారీకి ఉపయోగిస్తారు.
* ఉల్లిపాయలు, వెల్లుల్లి, గుడ్డు, వెంట్రుకలు, చేతి గోళ్లలో సల్ఫర్ ఉంటుంది.
* శుద్ధి చేసిన కార్బన్‌ను విరంజనకారిగా వినియోగిస్తారు.
* ఆల్కహాల్‌లో కలిపిన అయోడిన్ (టింక్చర్ అయోడిన్)ను వైద్య అవసరాలకు ఉపయోగిస్తారు.
* చాలా వరకు లోహాలు ఘనస్థితిలో లభిస్తాయి.
 

మన చుట్టూ జరిగే మార్పులు: పదార్థ మార్పులు రెండు రకాలు
      1. భౌతిక మార్పులు
      2. రసాయన మార్పులు.

1. భౌతిక మార్పులు:
* ఈ మార్పులో పదార్థం రంగు, స్థితి, ఆకారం, పరిమాణంలో మార్పు కనిపిస్తుంది కానీ, కొత్త పదార్థాలు ఏర్పడవు.
ఉదా: మంచు గడ్డ కరగడం, నెయ్యి కరగడం; కొబ్బరినూనె చలికాలంలో గడ్డకట్టడం. బెలూన్, సైకిల్ ట్యూబ్‌ను గాలితో నింపడం, కొవ్వొత్తిని వేడిచేయడం, గుడ్డును ఉడక బెట్టడం.
* భౌతిక మార్పులో ప్రయోగ పరిస్థితిని వెనుకకు తిప్పితే తిరిగి మొదటి పదార్థం ఏర్పడుతుంది.
* అయోడిన్ (ఘనం)  

2. రసాయన మార్పులు:
* పదార్థ సంఘటనంలో మార్పు జరిగితే అది రసాయన మార్పు. దీన్నే రసాయన చర్య అంటారు.
* రసాయన మార్పులో కొత్త పదార్థం ఏర్పడుతుంది.
ఉదా: మెగ్నీషియం తీగను గాలిలో మండించగా మెగ్నీషియం ఆక్సైడ్ ఏర్పడుతుంది.
    2 Mg + O₂→ 2 MgO
  జింక్ కార్బొనేట్‌ను వేడిచేస్తే ZnO ఏర్పడటం.
    ZnCO₃   ZnO + CO₂

* కిరణజన్యసంయోగక్రియ, గోడకు వెల్ల వేయడం, అగ్గిపుల్లను వెలిగించడం, టపాకాయలను పేల్చడం... అన్నీ రసాయన మార్పులే.
* వేసవికాలంలో చర్మం రంగులో మార్పురావడం, టీ తయారీ, నొప్పులకు వాడే లేపనాలు, వ్యాధులకు వాడే మందు బిల్లలు లాంటివి రసాయన మార్పులు.
 

ఇనుము తుప్పు పట్టడం:
* ఇనుమును ఎక్కువ కాలం గాలి తగిలేలా ఉంచినప్పుడు అది గాలిలోని ఆక్సిజన్‌తో చర్యజరిపి ఆక్సైడ్ రూపంలో కొత్త పదార్థంగా ఏర్పడుతుంది. ఈ ప్రక్రియను తుప్పుపట్టడం అంటారు.
* ఇనుము + ఆక్సిజన్ (గాలి నుంచి) + నీరు  → తుప్పు (ఇనుము)
* తుప్పు పట్టడాన్ని నిరోధించడానికి ఇనుప వస్తువులకు నేరుగా నీరు, గాలిలో ఆక్సిజన్ లాంటివి తగలకుండా చూడాలి.
* ఇనుప వస్తువులకు రంగు లేదా గ్రీజుతో పూతవేయాలి.

గాల్వనైజేషన్:
* ఒక లోహం మీద వేరొక లోహంతో పూతవేసే ప్రక్రియను గాల్వనైజేషన్ అంటారు.
* సైకిల్, మోటార్ సైకిళ్ల హ్యాండిల్స్‌కు, రిమ్ములకు తెల్లటి పూతవేస్తారు.

* ఇనుము మీద జింక్ లేదా క్రోమియం పూతపూసే ప్రక్రియే గాల్వనైజేషన్.
* సాధారణంగా గాల్వనైజేషన్ ప్రక్రియలో పూత పూయడానికి జింక్‌ను వాడతారు.
* కాయలు, పండ్లు కోసినప్పుడు రంగు మారకుండా ఉండటానికి వెనిగర్ లేదా నిమ్మరసం ఉపయోగిస్తారు.
* వెనిగర్ + వంటసోడా → కార్బన్‌డయాక్సైడ్ + ఇతర పదార్థాలు.
* ఒక పదార్థాన్ని వేడిచేసినప్పుడు అది ఘనస్థితి నుంచి నేరుగా వాయుస్థితిలోకి మారే ప్రక్రియను ఉత్పతనం అంటారు.
ఉదా: కర్పూరం వేడిచేసినప్పుడు ఆవిరవడం
* ఆవిరిగా మార్చి లేదా వేడిచేసి ద్రావణాల నుంచి ఘనపదార్థాలను వేరుచేసే ప్రక్రియను స్ఫటికీకరణం అంటారు.
ఉదా: చక్కెర స్ఫటికాలు ఏర్పడటం, యూరియా స్ఫటికాలను వేరుచేయడం.
నేలబొగ్గు, పెట్రోలియం
* పదార్థాల గురించి వివరించే విజ్ఞానశాస్త్ర శాఖనే పదార్థ శాస్త్రం అంటారు.
* ఇసుకను ఇతర పదార్థాలతో కరిగించి క్రమంగా చల్లబరచడం వల్ల గాజు, కేలినైట్ ఖనిజాన్ని నీటిలో కలపడం వల్ల బంకమన్ను, ఎండిన చెట్ల నుంచి కలప, ధాతువుల నుంచి లోహాలు తయారవుతాయి.
* నేడు మనం అనేక అవసరాలకు ఉపయోగిస్తున్న పదార్థాలు 2 రకాలు.
     1. తరగని శక్తి వనరులు
     2. తరిగిపోయే శక్తి వనరులు

* మనం వినియోగించేకొద్దీ తగ్గిపోని వాటిని తరగని శక్తి వనరులు అంటారు.
ఉదా: గాలి, సౌరశక్తి
* మనం వినియోగించే కొద్దీ తగ్గిపోయే వాటిని తరిగిపోయే శక్తి వనరులు అంటారు.
ఉదా: సహజవాయువు, బొగ్గు, పెట్రోలియం
* పెట్రోలియం ఘనపరిమాణాన్ని బారెల్ ప్రమాణంగా తీసుకుంటారు.
    1 బారెల్ = 159 లీటర్లు
* బయోడీజిల్ (జీవ ఇంధనాలు) విషరహితం, పునరుత్పత్తి చేసే సామర్థ్యం గలవి.
* బయోడీజిల్‌ను వృక్షతైలాలు లేదా జంతువుల కొవ్వుల నుంచి వివిధ రసాయన చర్యలకు గురిచేసి తయారు చేస్తారు.
* బయోడీజిల్ సురక్షితమైంది.
* పారిశ్రామిక విప్లవ కాలంలో కనుక్కున్న ఆవిరియంత్రాల్లో బొగ్గును వాడేవారు.
* 1950 సంవత్సరం దాకా ప్రపంచ విద్యుత్ ఉత్పత్తి నేలబొగ్గు ద్వారా జరిగింది.
* ఆధునిక సమాజానికి సేవలందిస్తున్న పురాతనపు బహుమతి నేలబొగ్గు.
* పరిశ్రమల్లో వాడే బొగ్గు భూపటలంలోని గనుల నుంచి లభిస్తుంది.

* వంట చెరకు నుంచి లభించే బొగ్గు కట్టెబొగ్గు (Charcoal).
* పూర్వచారిత్రక యుగం నుంచి పెట్రోలియం గురించి మానవుడికి తెలుసు.
* 4000 ఏళ్ల పూర్వమే బాబిలోనియా గోడలు, గోపురాల నిర్మాణంలో ''ఆస్పాల్ట్" అనే పెట్రోలియం ఉత్పన్నాన్ని వాడారు.
* పెట్రోలియం వెలికితీయడానికి చైనా లోతయిన బావులను తవ్వింది.
* సహజవాయువును అత్యధిక పీడనాల వద్ద ''సంపీడిత సహజ వాయువు (CNG)"గా నిల్వచేస్తున్నారు.
* ONGC (Oil and Natural Gas Corporation) ఆధ్వర్యంలో భారతదేశంలో పెట్రోలు, సహజవాయువు కోసం అన్వేషణ జరుగుతోంది.
* పెట్రోలియం ఒక సంక్లిష్ట మిశ్రమం. దీన్ని అంశిక స్వేదనం ప్రక్రియ ద్వారా వివిధ అంశీభూతాలుగా వేరుచేస్తారు.

నేలబొగ్గు:
* ఇది పెట్రోలియంలా వైవిధ్యభరితమైంది కాదు కానీ ఉపయుక్తమైంది.
* నేలబొగ్గును గాలిలో మండించినప్పుడు ప్రధానంగా CO₂ విడుదల అవుతుంది.
* పారిశ్రామికంగా శుద్ధిచేయడం ద్వారా కోక్, కోల్‌వాయువు, కోల్‌తారు పొందుతాం.

కోక్:
* ఇది దృఢమైన, నల్లటి సచ్ఛిద్ర పదార్థం.
* కార్బన్ స్వచ్ఛమైన రూపం.
* స్టీలు తయారీలో, లోహాల సంగ్రహణలో కోక్ ఉపయోగిస్తారు.
 

కోల్‌తారు:
* ఇది దుర్వాసన గల నల్లటి చిక్కనైన ద్రవం.
* ఇది 200 పదార్థాల మిశ్రమం.
* మాత్‌లు, ఇతర కీటకాల నుంచి రక్షణ కోసం ఉపయోగించే నాఫ్తలిన్ గుళికలను కోల్‌తారు నుంచి తయారుచేస్తారు.
 

కోల్‌గ్యాస్:
* నేలబొగ్గు నుంచి కోక్ పొందే ప్రక్రియలో కోల్‌గ్యాస్ ఉత్పత్తి అవుతుంది.
* అనేక కర్మాగారాల్లో కోల్‌గ్యాస్ ఇంధనంగా ఉపయోగిస్తారు.
* పెట్రోలియంకి గల గొప్ప వ్యాపార ప్రాముఖ్యం వల్ల దీన్ని ''ద్రవ బంగారం" అంటారు.
* జీవపదార్థం బొగ్గుగా మారే ప్రక్రియను ''కార్బొనైజేషన్" అంటారు.
* జీవపదార్థాల అవశేషాల నుంచి ఏర్పడటం వల్ల నేలబొగ్గును శిలాజ ఇంధనం అంటారు.

* సముద్రాలు, మహాసముద్రాల ఉపరితలాలకు దగ్గరగా ఉండే ''ప్లాంక్‌టన్" లాంటి సూక్ష్మజీవుల అవశేషాలు భూమి పొరల్లో కప్పబడి ఉండి కొన్ని వేల సంవత్సరాల తర్వాత పెట్రోలియంగా రూపాంతరం చెందుతుంది.
* శిలాజాల అతివినియోగం వల్ల గాలి కాలుష్యం, హరితగృహ ప్రభావం, భూతాపం లాంటి సమస్యలు వస్తాయి.
* ముడిచమురు సముద్ర నీటిలో కలిసిపోవడం వల్ల పక్షులు, క్షీరదాలు, చేపలు లాంటివి చనిపోతాయి.
* పెట్రోలియం, భారలోహాల నుంచి తయారైన పెయింట్లను గోడలు, తలుపులు, కిటికీలకు వేసినప్పుడు విషపదార్థాలు గాలిలోకి వస్తాయి.
* గుండె, ఊపిరితిత్తులకు సంబంధించిన జబ్బును, నాసియా మత్తులకు దారితీస్తుంది.
* శాస్త్ర సాంకేతిక రంగాల్లో అభివృద్ధి మన జీవితాలను మార్చగలిగింది.
* కాలుష్యపరంగా ఆదర్శ ఇంధనం సహజవాయువు.
 

దహనం, ఇంధనాలు, మంట
* ఏదైనా వస్తువును గాలిలో మండించినప్పుడు ఉష్ణం, కాంతి వెలువడుతుంది.
* ఒక పదార్థం ఆక్సిజన్‌తో కలిసి మండటాన్ని దహనం (Combustion) అంటారు.
* మంట దగ్గరకు తీసుకువచ్చినపుడు మండే గుణం గల పదార్థాలను 'దహనశీలి పదార్థాలు' అంటారు.
* వీటిలో కొన్నింటిని ఇంధనాలుగా ఉపయోగిస్తారు.

* మండని పదార్థాలను 'దహనశీలి కాని పదార్థాలు' అంటారు.
* వస్తువులు మండటానికి గాలి అవసరం.
* ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్దనైతే పదార్థం మండటం ప్రారంభిస్తుందో ఆ ఉష్ణోగ్రతను జ్వలన ఉష్ణోగ్రత అంటారు.
* ఒకసారి పదార్థం మండటం ప్రారంభించిన తర్వాత దాని నుంచి వెలువడే ఉష్ణం ఆ పదార్థం నిరంతరంగా పూర్తిగా మండటానికి ఉపయోగపడుతుంది.
* జ్వలన ఉష్ణోగ్రత పదార్థాన్ని బట్టి మారుతుంది.
* ఒక పదార్థం జ్వలన ఉష్ణోగ్రత విలువ ఆ పదార్థం ఎంత త్వరగా మండుతుందో తెలుపుతుంది.
* జ్వలన ఉష్ణోగ్రత తక్కువగా ఉండి త్వరగా మండే పదార్థాలను త్వరగా మండే పదార్థాలు అంటారు.
ఉదా: పెట్రోలు, ఆల్కహాల్, వంటగ్యాస్
* అగ్గిపుల్ల తయారీలో అగ్గిపుల్ల తలభాగంలో ఆంటిమొని సల్ఫైడ్, తెల్లభాస్వరం, పొటాషియం క్లోరేట్, బంకతో తయారైన మిశ్రమాన్ని వాడతారు.
* అగ్గిపుల్లను అగ్గిపెట్టపై ఉంచి రాపిడి చెందించినప్పుడు ఫాస్ఫరస్ మండుతుంది.
* ఈ రోజుల్లో మనం వాడే అగ్గిపుల్లలలో పొటాషియం క్లోరేట్, ఆంటిమొని సల్ఫైడ్, ఎర్ర ఫాస్ఫరస్ ఉపయోగిస్తున్నారు.
* పదార్థాలు ఏ ప్రత్యేకమైన కారణం లేకుండానే మండటాన్ని స్వతఃసిద్ధ దహనం అంటారు.

* గ్యాస్ స్టవ్ పిడిని తిప్పి వెలుగుతున్న అగ్గిపుల్లను గ్యాస్ దగ్గరగా తీసుకొస్తే అది వెంటనే మండుతుంది. దీన్ని ''శీఘ్రదహనం" అంటారు.
ఉదా: స్పిరిట్, పెట్రోలు, కర్పూరం లాంటివి శీఘ్రదహనం చెందుతాయి.
* పెట్రోల్ ట్యాంకర్లపై "Highly Inflammable" అని రాసి ఉంటుంది. కారణం పెట్రోల్ శీఘ్ర దహన కారకం.
* బాణసంచాపై ఒత్తిడి పెంచడం ద్వారా కూడా అవి పేలుతాయి.
* ఒక కిలోగ్రాం ఇంధనం పూర్తిగా దహనమై ఉత్పత్తిచేసే ఉష్ణరాశి విలువనే ''కెలోరిఫిక్ విలువ" అని అంటారు.
* దీని ప్రమాణాలు కిలోజౌల్/కిలోగ్రామ్ (K.J./K.G.)
 

* మంటను ఆర్పడానికి నీటిని ఉపయోగిస్తారు. నూనెల మంటను ఆర్పడానికి కార్బన్ డయాక్సైడ్ ఉపయోగిస్తారు.
* కొవ్వొత్తి మంట నల్లని ప్రాంతంలో దహనచర్య జరగదు.