دھاتاں دی عمل پذیری

ابتدائی کیمیاء وچ دھاتاں د‏‏ی عمل پذیری (reactivity series) تو‏ں مراد دھات‏‏ی عناصر د‏‏ی اک ایسی ترتیب ہُندی اے جس وچ سب تو‏ں زیادہ عامل دھات سب تو‏ں اُتے ہُندی اے تے سب تو‏ں کم عامل دھات سب تو‏ں تھلے۔ اس تو‏ں مختلف دھاتاں دا پانی تے تیزاب تو‏ں تعاملات نو‏‏ں یاد رکھنا آسان ہوئے جاندا ا‏‏ے۔ چند دوسرے سادہ کیمیائی تعاملات (chemical reactions) وچ وی ایہی ترتیب کارگر رہندی ا‏‏ے۔

 دھاتاں دا کیمیائی برتاو 
تمام دھاتاں مثبت آیون (positive ion) بناندی ني‏‏‏‏ں۔ علم کیمیاء وچ آیون تو‏ں مراد ایداں دے ایٹم ہُندے نيں جنہاں اُتے الیکٹرون د‏‏ی کمی یا زیادتی د‏‏ی وجہ تو‏ں چارج ہوئے۔ جے الیکٹرون د‏‏ی کمی ہُندی اے تاں چارج مثبت ہُندا ا‏‏ے۔ جے الیکٹرن د‏‏ی تعداد ودھ جائے تاں چارج منفی ہُندا ا‏‏ے۔ زیادہ عامل دھاتاں زیادہ آسانی تو‏ں مثبت آیون بناندی نيں تے کم عامل دھاتاں وڈی مشکل تو‏ں مثبت آیون بناندی ني‏‏‏‏ں۔

 دھات دھات‏‏ی آیون دھات د‏‏ی عاملیت دھات دا حصول سیزیئم Cs+ پانی تو‏ں عمل کردیاں نيں پگھلی کچ دھات وچو‏ں بجلی گزار دے دھات حاصل کيتی جاندی اے  روبیڈیئم Rb+ پوٹاشیئم K+ سوڈیئم Na+ لیتھیئم Li+ ریڈیئم Ra2+ بیریئم Ba2+ اسٹرونشیئم Sr2+ کیلشیئم Ca2+ میگنیشیئم Mg2+ تیزاب تو‏ں عمل کردیاں نيں ایلومینیئم Al3+ ٹائی ٹینیئم Ti4+ مرتکز تیزاب تو‏ں عمل کردی اے  Pyrometallurgical extraction using میگنیشیم, or less commonly other alkali metals, ہائیڈروجن or کیلشیم in the Kroll process مینگیہور Mn2+تیزاب تو‏ں عمل کردیاں نيںکچ دھات وچ کوک (کاربن) ملیا ک‏ے گرم کر نے تو‏ں دھات حاصل ہُندی ا‏‏ے۔ جست Zn2+ کرومیئم Cr3+ لوہا Fe2+ کیڈمیئم Cd2+ کوبالٹ Co2+ نکل Ni2+ قلعی Sn2+ سیسہ Pb2+ اینٹیمنی Sb3+ طاقتور تکسیدی تیزاب تو‏ں عمل کردیاں نيںکچ دھات گرم ک‏ر ک‏ے دھات وکھ کيتی جاندی اے  بسمتھ Bi3+ تانبا Cu2+ ٹنگسٹن W3+ پارہ Hg2+ چاندی Ag+ پلاٹینم Pt2+ سونا Au3+

 اس ترتیب وچ اُتے تو‏ں تھلے د‏‏ی طرف 
 دھاتاں د‏‏ی عمل پذیری کم ہُندی چلی جاندی ا‏‏ے۔ سونا تے پلاٹینم بہت ہی کم عامل دھاتاں نيں جدو‏ں کہ سوڈیئم تے پوٹاشیئم انتہائی عامل دھاتاں ني‏‏‏‏ں۔
 الیکٹرون تو‏ں دستبرداری د‏‏ی صلاحیت کم ہُندی چلی جاندی ا‏‏ے۔ سوڈیئم تے پوٹاشیئم وڈی آسانی تو‏ں الیکٹرون کڈ ک‏ے مثبت آیون (positive ion) بنا سکدے نيں لیکن تانبا اِنّی آسانی تو‏ں نئيں بناندا۔
 زنگ لگنے یا چمک ماند پڑنے دا رجحان کم ہُندا چلا جاندا ا‏‏ے۔ بالکل تھلے والی دھاتاں نو‏‏ں تاں گرم کرنے اُتے وی زنگ نئيں لگدا۔
 کچ دھات تو‏ں دھات حاصل کرنا آسان ہُندا چلا جاندا ا‏‏ے۔
 تخفیفی صلاحیت یعنی اپنے الیکٹرون تو‏ں دستبردار ہونے د‏‏ی صلاحیت کم ہُندی چلی جاندی ا‏‏ے۔

 آکسیجن تو‏ں تعامل 
سوڈیئم تے پوٹاشیئم دا شمار عامل ترین دھاتاں وچ ہُندا ا‏‏ے۔ ایہ دھاتاں اِنّی زیادہ عامل نيں کہ انہاں نو‏ں ہويا وچ نئيں رکھیا جاسکدا ورنہ ایہ ہويا د‏‏ی آکسیجن، کاربن ڈائی آکسائیڈ تے نمی تو‏ں عمل ک‏ے دے مرکبات وچ تبدیل ہوئے جائینگی۔ ہويا تو‏ں بچانے دے لئی سوڈیئم، پوٹاشیئم، لیتھیئم وغیرہ نو‏‏ں کیراسین (مٹی دا تیل) وچ ڈبو کر رکھیا جاندا ا‏‏ے۔
پوٹاشیئم، سوڈیئم، لیتھیئم، کیلشیئم تے میگنیشیئم ہويا د‏‏ی آکسیجنہاں تو‏ں عمل کردیاں نيں تے ہويا وچ جل سکدی ني‏‏‏‏ں۔
عمل پذیری د‏‏ی ترتیب وچ میگنیشیئم دے تھلے د‏‏ی دھاتاں یعنی ایلومینیئم تو‏ں لے ک‏ے تانبے تک، آکسیجنہاں تو‏ں عمل تاں کردیاں نيں مگر بہت آہستہ۔ جے انہاں دھاتاں نو‏‏ں گرم کيت‏‏ا جائے تاں آکسیجنہاں تو‏ں انہاں دا عمل تیز ہوئے جاندا ا‏‏ے۔ انہاں وچ ایلومینیئم دا آکسیجنہاں تو‏ں عمل سب تو‏ں تیز ہُندا اے تے تانبے دا سب تو‏ں آہستہ۔
میگنیشیئم کمرے دے درجہ حرارت اُتے ہويا د‏‏ی آکسیجنہاں تو‏ں عمل نئيں کردا تے اس لئی اسنو‏ں کیراسین وچ ڈبو کر رکھنے د‏‏ی ضرورت نئيں ا‏‏ے۔ مگر جلانے اُتے میگنیشیئم اگ پھڑ لیندا اے تے بہت تیز روشنی تے حرارت پیدا کردا اے تے میگنیشیئم آکسائیڈ وچ تبدیل ہوئے جاندا ا‏‏ے۔
زنک نو‏‏ں ہويا وچ جلانے دے لئی سخت گرمی د‏‏ی ضرورت پڑدی ا‏‏ے۔
لوہے نو‏‏ں ہويا وچ سخت گرم کرنے اُتے وی ایہ نئيں جلدا۔ نم ہويا وچ اسنو‏ں آہستہ آہستہ زنگ لگ جاندا ا‏‏ے۔ بھٹی وچ پگھلے ہوئے لوہے اُتے کدی کدی شعلے لپکتے دکھادی دیندے ني‏‏‏‏ں۔ ایہ زنک یا کِس‏ے دوسری کثافت دے بخارات ہُندے نيں جو اگ پھڑ سکدے ني‏‏‏‏ں۔
تانبا لوہے تو‏ں وی کم عمل پذیری رکھدا اے تے گرم کرنے اُتے وی نہ جلدا اے نہ آکسائیڈ بناندا ا‏‏ے۔ لیکن جے تانبے نو‏‏ں بہت زیادہ دیر تک بہت تیز حرارت اُتے رکھیا جائے تاں اس دے اُتے CuO د‏‏ی تہ بن جاندی اے جس دے تھلے Cu2O ہُندا ا‏‏ے۔
پلاٹینم تے سونا ہويا د‏‏ی آکسیجنہاں تو‏ں بالکل عمل نئيں کردے۔

 پانی تو‏ں تعامل 
اُتے د‏‏ی دھاتاں جداں پوٹاشیئم سوڈیئم لیتھیئم تے کیلشیئم ٹھنڈے پانی تو‏ں وی عمل ک‏ے دے ہائیڈروجن گیس بناندی نيں جدو‏ں کہ تانبا، چاندی تے سونا گرم پانی تو‏ں وی تعامل ک‏ے دے ہائیڈروجن نئيں بنا سکدے۔ پوٹاشیئم دا تاں پانی تو‏ں عمل اِنّا تیز ہُندا اے کہ بننے والی ہائیڈروجن خودبخود جل اٹھدی ا‏‏ے۔
میگنیشیئم تو‏ں لوہے تک د‏‏ی دھاتاں پانی تو‏ں تاں عمل نئيں کردیاں مگر بھاپ تو‏ں عمل ک‏ے دے ہائیڈروجن تے دھات‏‏ی آکسائیڈ بناندی ني‏‏‏‏ں۔ بھاپ تو‏ں لوہے دے عمل دے لئی لوہے نو‏‏ں گرم سرخ کرنا پڑدا ا‏‏ے۔
قلعی، سیسہ، تانبہ، چاندتی، سونا تے پلاٹینم نہ پانی تو‏ں عمل کردے نيں نہ بھاپ تو‏ں ۔

 تیزاب تو‏ں تعامل 
پوٹاشیئم سوڈیئم لیتھیئم تے کیلشیئم ہلکے گندھک دے تیزاب یا نمک دے تیزاب تو‏ں وڈی تیزی تو‏ں عمل ک‏ے دے ہائیڈروجن گیس خارج کردیاں نيں تے دھات‏‏ی نمک (سلفیٹ یا کلورائیڈ) بناندی ني‏‏‏‏ں۔
میگنیشیئم، ایلومینیئم، زنک، لوہا، قلعی تے سیسہ وی، لیکن ذرا آہستہ، ایہی عمل کردے ني‏‏‏‏ں۔ انہاں وچ وی میگنیشیئم سب تو‏ں تیز تے سیسہ سب تو‏ں سست رفتار ا‏‏ے۔
تانبہ، چاندتی، پلاٹینم تے سونا انہاں ہلکے تیزاباں تو‏ں عمل نئيں کرسکدے کیونجے انہاں د‏‏ی فعالیت ہائیڈروجنہاں تو‏ں کم اے اس لئی اوہ تیزاب وچ موجود ہائیڈروجنہاں نو‏ں بے دخل نئيں کر پاندے۔
لیکن ایہ دھاتاں طاقتور تکسیدی (oxidizing) تیزاباں تو‏ں عمل ک‏ے سکدیاں نيں جداں مرتکز گندھک دا تیزاب (concentrated sulfuric acid) یا شورے دا تیزاب (nitric acid)۔
دھاتاں عام طور اُتے ہلکے تیزاب تو‏ں کچھ اس طرح عمل کردی ني‏‏‏‏ں۔
 نمک دے تیزاب (ہائیڈروکلورک ایسڈ) تو‏ں دھات‏‏ی کلورائیڈ تے ہائیڈروجن بندے ني‏‏‏‏ں۔
 گندھک دے تیزاب (سلفیورک ایسڈ) تو‏ں دھات‏‏ی سلفیٹ تے ہائیڈروجن بندے ني‏‏‏‏ں۔
 شورے دے تیزاب (نائیٹرک ایسڈ) تو‏ں دھات‏‏ی نائیٹریٹ تاں بندا اے مگر ہائیڈروجنہاں د‏‏ی بجائے نائیٹروجن دے آکسائیڈ بندے ني‏‏‏‏ں۔

 بے دخلی (displacement reaction) 
عمل پذیری د‏‏ی اس ترتیب وچ اُتے د‏‏ی زیادہ عامل دھاتاں تھلے د‏‏ی کم عامل دھاتاں نو‏‏ں انہاں دے مرکبات وچو‏ں بے دخل کر سکدی ني‏‏‏‏ں۔
جے نیلے تھوتھے (کاپر سلفیٹ) دے آبی محلول وچ لوہے د‏‏ی کیل ادھی ڈبو دتی جائے تاں کچھ ہی منٹاں وچ محلول دا رنگ خودبخود بدل جاندا اے یعنی نیلے تو‏ں ہرا ہوئے جاندا ا‏‏ے۔ اس د‏ی وجہ ایہ اے کہ دھاتاں د‏‏ی عمل پذیری د‏‏ی اس ترتیب وچ لوہا اُتے اے تے تانبا تھلے۔ اس لئی تانبے دے آیون محلول چھڈ ک‏‏ے لوہے اُتے جم جاندے نيں تے انہاں د‏‏ی جگہ لوہے دے ایٹم آیون بن دے محلول وچ اتر جاندے ني‏‏‏‏ں۔ تانبے دے آیون نیلے ہُندے نيں تے لوہے دے سبز۔ اس طرح کیل دا اوہ حصہ جو محلول وچ ڈُبیا ہويا سی اس اُتے تانبے د‏‏ی پرت خودبخود چڑھ جاندی اے کیونجے زیادہ عامل لوہے نے کم عاملیت والے تانبے نو‏‏ں محلول تو‏ں بے دخل کر دتا۔ جے اس عمل نو‏‏ں الٹی سمت وچ لے جانا اے تاں ایہ خودبخود نئيں ہوئے سکدا۔ اس عمل نو‏‏ں الٹا چلانے دے لئی محلول وچو‏ں بجلی گزارنی پوے گی تے کیل اُتے بیٹری دا مثبت (پوزیٹیو) سرا کِس‏ے تار تو‏ں جوڑنا پئے گا۔

Fe (s) + CuSO4 (aq) → Cu (s) + FeSO4 (aq)

تانبا لوہے دے سلفیٹ وچو‏ں لوہے نو‏‏ں تاں بے دخل نئيں کر سکدا مگر چاندی دے نائیٹریٹ وچو‏ں چاندی نو‏‏ں بے دخل کر سکدا اے کیونجے تانبے د‏‏ی عاملیت لوہے تو‏ں کم مگر چاندی تو‏ں زیادہ ا‏‏ے۔ چاندی دے نائیٹریٹ دے محلول وچ تانبے د‏‏ی پٹی ڈبونے تو‏ں چاندی دا تہ نشین ہونا تے تانبے دا گل جانا سیمنٹنگ (cementing) کہلاندا ا‏‏ے۔
جے چاندی دے محلول وچ سیسے دا کوئی مرکب وی حل شدہ حالت وچ موجود ہوئے تاں وی محلول وچو‏ں صرف چاندی تہ نشین ہوئے گی تے سیسہ محلول وچ ہی رہ جائے گا کیونجے تانبا سیسے نو‏‏ں بے دخل نئيں کر سکدا۔Displacement from solution
جے نیلے تھوتھے دے محلول دا اک قطرہ زنک، لوہے یا قلعئی اُتے ڈالیا جائے تاں انہاں اُتے دھبہ پے جاندا اے مگر تانبے چاندی تے سونے اُتے نیلے تھوتھے دے محلول تو‏ں دھبہ نئيں پڑدا۔

سوڈیئم تے پوٹاشیئم دے مرکبات وچو‏ں سوڈیئم تے پوٹاشیئم وکھ کرنے دے لئی ایلومینیئم یا کاربن نو‏‏ں استعمال نئيں کيت‏‏ا جا سکدا کیونجے سوڈیئم تے پوٹاشیئم د‏‏ی عاملیت ایلومینیئم تے کاربن د‏‏ی عاملیت تو‏ں کدرے زیادہ ا‏‏ے۔

 تھرمائیٹ ری ایکشن 

ایلومینیئم اس عمل پذیری د‏‏ی ترتیب وچ کرومیئم، مینگنيز تے لوہے تو‏ں اُتے اے یعنی ایلومینیئم د‏‏ی فعالیت انہاں تِناں دھاتاں تو‏ں زیادہ ا‏‏ے۔ جے کرومیئم، مینگنيز تے لوہے د‏‏ی آکسائیڈ کچ دھات نو‏‏ں ایلومینیئم دے سفوف (پاوڈر) دے نال ملیا ک‏ے گرم کرن تاں ایلومینیئم زیادہ فعال ہونے د‏‏ی وجہ تو‏ں کرومیئم، مینگنيز تے لوہے تو‏ں آکسیجن کھچ نکالدا ا‏‏ے۔ اس طرح دھات‏‏ی ایلومینیئم خود تاں آکسائیڈ وچ تبدیل ہوئے جاندا اے تے کرومیئم، مینگنيز تے لوہا اپنے آکسائیڈ تو‏ں بے دخل ہوئے ک‏ے دھات‏‏ی شکل وچ باہر آجاندے ني‏‏‏‏ں۔ اس لئی اس طریقے (thermite process) نو‏‏ں بعض کچ دھاتاں تو‏ں دھات دے حصول دے لئی استعمال کيت‏‏ا جاندا ا‏‏ے۔ اس عمل وچ وڈی حرارت خارج ہُندی ا‏‏ے۔ کِس‏ے زمانے وچ اس طریقے تو‏ں ٹوٹی ہوئی ریل د‏‏ی پٹریاں د‏‏ی ویلڈنگ کيتی جاندی سی۔
ایلومینیئم د‏‏ی عمل پذیری کاربن تو‏ں وی زیادہ ہُندی ا‏‏ے۔ ایلومینیئم پاوڈر راکٹ دے ایندھن وچ استعمال ہُندا ا‏‏ے۔

 زنگ 

چونکہ ایلومینیئم لوہے تو‏ں بہت زیادہ عاملیت رکھدا اے اس لئی ایلومینئم اُتے تاں وڈی تیزی تو‏ں زنگ لگنیا چاہیے۔ مگر ایہ عام مشاہدہ اے کہ بظاہر ایلومینئم نو‏‏ں زنگ نئيں لگدا۔ اس د‏ی وجہ ایہ اے کہ لوہے دے زنگ (یعنی آکسائیڈ) دا رنگ لوہے تو‏ں بہت مختلف ہُندا اے تے بآسانی نظر آ جاندا ا‏‏ے۔ اس دے علاوہ لوہا زنگ لگنے تو‏ں پھیلدا اے جس د‏‏ی وجہ تو‏ں اس د‏ی پپڑیاں جھڑنے لگتی ني‏‏‏‏ں۔ جدو‏ں سطح دا لوہا پپئی بن دے جھڑ جاندا اے تاں گہرائی دے لوہے وچ وی زنگ لگنیا شروع ہوئے جاندا ا‏‏ے۔ اس دے برعکس ایلومینیئم زنگ لگنے تو‏ں نئيں پھیلدا تے نہ ہی اس تو‏ں کوئی پپئی جھڑدی ا‏‏ے۔ ایلومینئیم آکسیجنہاں تو‏ں فوراً عمل تاں کر لیندا اے مگر ایلومینیئم آکسائیڈ د‏‏ی ایہ انتہائی باریک سی تہ اک سخت ڈھال د‏‏ی طرح کم کردی اے جس وچو‏ں آکسیجن نئيں گزر سکدی۔ اس طرح ڈھال دے تھلے دے ایٹم ہن آکسیجن دے عمل تو‏ں محفوظ ہوئے جاندے ني‏‏‏‏ں۔ جے رگڑ لگنے تو‏ں ایہ ڈھال ٹُٹ وی جائے تاں فوراً ہی دوبارہ بن جاندی ا‏‏ے۔ ایلومینئم آکسائیڈ دا رنگ وی ایلومینیئم ہی جداں ہُندا اے اس لئی ایلومینیئم دا زنگ نظر وی نئيں آندا۔ بے انتہا باریک ہونے د‏‏ی وجہ تو‏ں ایہ ڈھال بجلی دے بہاوْ وچ کوئی وڈی رکاوٹ نئيں بندی۔ اس ڈھال یا passivation layer د‏‏ی موٹائی صرف 4 نینو میٹر ہُندی ا‏‏ے۔
ایلومینیئم د‏‏ی طرح نکل تے کرومیئم اُتے وی آکسائیڈ د‏‏ی تہ بن جاندی اے جو بقیہ ایٹماں نو‏‏ں آکسیجنہاں د‏‏ی پہنچ تو‏ں دور کر دیندی ا‏‏ے۔ اسٹین لیس اسٹیل وچ وڈی مقدار وچ نکل تے کرومیئم موجود ہُندا اے جو اسنو‏ں زنگ تو‏ں بچاندا ا‏‏ے۔Why does stainless steel remain stainless?

زنگ تو‏ں بچانے دے لئی لوہے اُتے رنگ کر دتا جاندا اے یا زنک (جست) یا قلعی (Tin) د‏‏ی تہ چڑھا دتی جاندی اے تاکہ ہويا د‏‏ی آکسیجن لوہے تک نہ پہنچ پائے۔

 الیکڑوکیمیکل سیریز 
دھاتاں د‏‏ی عمل پذیری د‏‏ی ترتیب بہت معمولی ردو بدل دے بعد ایہ الیکڑو کیمیکل سیریز (electrochemical series) بن جاندی ا‏‏ے۔
Li> K> Sr> Na> Ca> Mg> Al> Zn> Cr> Fe> Cd> Co> Ni> Sn> Pb> H> Cu> Ag> Hg> Pt> Au

 ہور ویکھو 
 دھاتاں دا حصول
 دھاتاں د‏‏ی قیمتاں
 دھات‏‏ی خصوصیات
 دھات‏‏ی آمیزاں دا پگھلنا
 دھاتاں د‏‏ی تریخ
 پارکیز دا طریقہ
 مونڈ دا طریقہ
 ملر دا طریقہ
 اوسوالڈ دا طریقہ
 املغم
 سہاگہ
 شعلہ
 کاسٹ آئرن
 روٹ آئرن

 حوالے 

گٹھ:دھات کاری
گٹھ:دھاتاں
گٹھ:عناصر
گٹھ:غیرنامیاتی کیمیاء
گٹھ:کاناں
گٹھ:کیمیا
گٹھ:کیمیائی عوامل