Group 2 elements are the alkaline earth metals — Be, Mg, Ca, Sr and Ba. They have an ns² outer electron configuration, form M²⁺ ions, and their reactivity increases down the group. This unit explains their reactions, thermal decomposition, solubility trends, complex-ion formation, the Dow process for magnesium, and everyday uses such as BaSO₄ in medicine and Mg(OH)₂ as an antacid.
گروپ 2 کے عناصر الکلائن ارتھ میٹلز ہیں — بیریلیم، میگنیشیم، کیلشیم، اسٹرونشیم اور بیریم۔ ان کی بیرونی الیکٹران ترتیب ns² ہے، یہ M²⁺ آئن بناتے ہیں اور گروپ میں نیچے جاتے ہوئے ان کی ری ایکٹیویٹی بڑھتی ہے۔
Group 2 elements are s-block metals with the outer configuration ns². They lose both outer electrons to form M²⁺ ions, so their common oxidation state is +2. They are shiny, fairly soft metals with high melting points, and they are good conductors of heat and electricity.
Reactivity increases down the group. Ionisation energy falls as the atoms get larger and the outer electrons are further from the nucleus, so losing electrons becomes easier. Calcium and magnesium are among the eight most abundant elements in the Earth's crust.
Beryllium is anomalous. Tiny Be²⁺ has a very high charge density and forms strong bonds to oxygen, so beryllium metal is protected by a thin, adherent oxide layer and does not react with water or steam, unlike the other members.
گروپ 2 کے عناصر s-بلاک میٹلز ہیں جن کی بیرونی ترتیب ns² ہے۔ یہ دونوں بیرونی الیکٹران کھو کر M²⁺ آئن بناتے ہیں۔
گروپ میں نیچے جاتے ہوئے ری ایکٹیویٹی بڑھتی ہے۔ آئنائزیشن انرجی کم ہوتی ہے کیونکہ ایٹم بڑے ہوتے ہیں اور بیرونی الیکٹران نیوکلیئس سے دور ہوتے ہیں۔
بیریلیم غیر معمولی ہے۔ چھوٹا Be²⁺ آئن آکسیجن سے مضبوط بانڈ بناتا ہے، اس لیے بیریلیم پر آکسائیڈ کی پتلی تہہ بن جاتی ہے اور یہ پانی یا بھاپ سے ری ایکٹ نہیں کرتا۔
Group 2 metals burn in oxygen to form basic oxides, MO: 2M + O₂ → 2MO. The oxides react with water to give metal hydroxides (alkaline solutions): CaO + H₂O → Ca(OH)₂. The alkalinity of the solution increases down the group — SrO gives a more alkaline solution than CaO, MgO or BeO.
With water: Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂ (vigorous). Mg reacts slowly with cold water but vigorously with steam: Mg + H₂O (steam) → MgO + H₂. Be does not react with water or steam at all.
With dilute acids: M + 2HCl → MCl₂ + H₂. Reactivity with acids also increases down the group. The reactivity series lets us predict these reactions: a more reactive metal displaces a less reactive one from its compounds.
گروپ 2 میٹلز آکسیجن میں جل کر بیسک آکسائیڈز MO بناتے ہیں۔ یہ آکسائیڈز پانی سے مل کر میٹل ہائیڈروکسائیڈز (الکلائن محلول) بناتے ہیں۔ گروپ میں نیچے جاتے ہوئے محلول کی الکلائنیت بڑھتی ہے۔
پانی کے ساتھ: کیلشیم تیزی سے ری ایکٹ کرتا ہے، میگنیشیم ٹھنڈے پانی سے آہستہ اور بھاپ سے تیزی سے ری ایکٹ کرتا ہے، بیریلیم بالکل ری ایکٹ نہیں کرتا۔
ڈائلیوٹ ایسڈز کے ساتھ: M + 2HCl → MCl₂ + H₂۔ ری ایکٹیویٹی سیریز سے ان ری ایکشنز کی پیش گوئی کی جا سکتی ہے۔
Group 2 carbonates decompose on heating: MCO₃ → MO + CO₂. Thermal stability increases down the group: BeCO₃ decomposes most easily and BaCO₃ is the most stable. The reason is polarisation: a small, highly polarising cation (Be²⁺) distorts the large carbonate ion and pulls it apart; larger cations (Ba²⁺) have lower polarising power, so the carbonate survives higher temperatures.
Group 2 nitrates decompose differently: M(NO₃)₂ → MO + 2NO₂ + ½O₂ (for Ca(NO₃)₂: 2Ca(NO₃)₂ → 2CaO + 4NO₂ + O₂). Their thermal stability also increases down the group for the same polarisation reason.
Exam point: the same argument explains both trends — larger cation → lower charge density → lower polarising power → more stable carbonate/nitrate.
گروپ 2 کاربونیٹس گرم کرنے پر ٹوٹ جاتے ہیں: MCO₃ → MO + CO₂۔ تھرمل اسٹیبلیٹی گروپ میں نیچے جاتے ہوئے بڑھتی ہے: BaCO₃ سب سے مستحکم ہے۔
وجہ پولرائزیشن ہے: چھوٹا Be²⁺ آئن بڑے کاربونیٹ آئن کو بگاڑ دیتا ہے، جبکہ بڑا Ba²⁺ آئن کم پولرائزنگ ہوتا ہے۔
نائٹریٹس بھی اسی طرح ٹوٹتے ہیں: M(NO₃)₂ → MO + NO₂ + O₂، اور ان کی استحکام بھی نیچے جاتے ہوئے بڑھتا ہے۔
The two solubility trends go in opposite directions, and examiners love this. Hydroxides become more soluble down the group: Mg(OH)₂ is almost insoluble, Ca(OH)₂ is sparingly soluble, Ba(OH)₂ is soluble. So a saturated Ba(OH)₂ solution has a higher pH than a saturated Ca(OH)₂ solution.
Sulphates become less soluble down the group: MgSO₄ is soluble, CaSO₄ is sparingly soluble, BaSO₄ is insoluble — which is why BaSO₄ is used in X-ray imaging of the gut (it is not absorbed) and why Ba²⁺ is tested with sulphate ions.
Explanation: solubility depends on ΔHsol = ΔHlatt + ΔHhyd. For hydroxides the fall in lattice enthalpy down the group dominates, so dissolving gets easier; for sulphates the fall in hydration enthalpy dominates, so dissolving gets harder. The same pattern predicts that calcium dichromate is more soluble than strontium dichromate, because the dichromate ion is larger than the sulphate ion.
حل پذیری کے دو رجحانات مخالف سمتوں میں جاتے ہیں۔ ہائیڈروکسائیڈز نیچے جاتے ہوئے زیادہ حل پذیر ہوتے ہیں: Mg(OH)₂ تقریباً ناقابل حل ہے، Ba(OH)₂ حل پذیر ہے۔
سلفیٹس نیچے جاتے ہوئے کم حل پذیر ہوتے ہیں: MgSO₄ حل پذیر ہے، BaSO₄ ناقابل حل ہے — اسی لیے BaSO₄ ایکس رے میں استعمال ہوتا ہے۔
وضاحت: حل پذیری کا انحصار لیٹس انتھالپی اور ہائیڈریشن انتھالپی کے فرق پر ہے۔
A complex ion is a central metal ion bonded to surrounding molecules or ions called ligands by coordinate (dative) bonds. Be²⁺ forms complexes more easily than Ba²⁺ because its higher charge density attracts ligands more strongly.
Dow process (Mg from seawater): seawater is treated with Ca(OH)₂ to precipitate Mg(OH)₂: Mg²⁺ + Ca(OH)₂ → Mg(OH)₂ + Ca²⁺. The precipitate is reacted with HCl to give MgCl₂, which is dried and electrolysed to magnesium metal.
Uses: Mg(OH)₂ — antacid (milk of magnesia); BaSO₄ — X-ray contrast medium; Ca(OH)₂ (limewater/slaked lime) — agriculture (neutralising acidic soil) and water treatment; CaCO₃ — cement and building.
کمپلیکس آئن میں مرکزی میٹل آئن کے گرد لیگنڈز کوآرڈینیٹ بانڈ سے جڑے ہوتے ہیں۔ Be²⁺ کی چارج ڈینسٹی زیادہ ہونے کی وجہ سے یہ Ba²⁺ سے آسانی سے کمپلیکس بناتا ہے۔
ڈاؤ پراسیس (سمندری پانی سے Mg): سمندری پانی میں Ca(OH)₂ ملا کر Mg(OH)₂ حاصل کیا جاتا ہے، پھر HCl سے MgCl₂ بنا کر الیکٹرولائسز سے میگنیشیم حاصل کیا جاتا ہے۔
استعمالات: Mg(OH)₂ — اینٹاسڈ؛ BaSO₄ — ایکس رے؛ Ca(OH)₂ — زراعت میں تیزابی مٹی کو نیوٹرل کرنے کے لیے۔
یہ exercise کتاب کے printed pages 1–13 سے لی گئی ہے — تمام سوال کتاب کے اپنے ہیں, جواب کے ساتھ: Multiple Choice (10), Short Answer (8), Constructed Response (3) اور Descriptive (4). اس chapter کی exercise کے چاروں حصے یہاں موجود ہیں; کوئی سوال invent نہیں کیا گیا.
1. Which Group 2 oxide forms the most alkaline solution in water?
Answer: (d) Alkalinity increases down the group, so SrO (of the options) gives the most alkaline solution. جواب: گروپ میں نیچے جاتے ہوئے الکلائنیت بڑھتی ہے، اس لیے SrO سب سے زیادہ الکلائن محلول بناتا ہے۔
2. Which Group 2 element does not react with water or steam?
Answer: (a) Be is protected by its adherent oxide layer. جواب: بیریلیم اپنی آکسائیڈ تہہ کی وجہ سے محفوظ رہتا ہے۔
3. What are the products when magnesium reacts with steam?
Answer: (b) Mg + H₂O (steam) → MgO + H₂. جواب: Mg + بھاپ → MgO + H₂۔
4. The species formed when a Group 2 basic oxide (e.g., CaO) reacts with water:
Answer: (b) CaO + H₂O → Ca(OH)₂. جواب: CaO + H₂O → Ca(OH)₂۔
5. Which Group 2 carbonate is the most thermally stable?
Answer: (d) Stability increases down the group as polarising power falls. جواب: استحکام گروپ میں نیچے جاتے ہوئے بڑھتا ہے۔
6. What are the products of heating a Group 2 nitrate (e.g., Ca(NO₃)₂)?
Answer: (b) M(NO₃)₂ → MO + 2NO₂ + ½O₂. جواب: M(NO₃)₂ → MO + NO₂ + O₂۔
7. The reason for the increasing thermal stability of Group 2 nitrates down the group is:
Answer: (b) Larger cations polarise the anion less, so it survives heating. جواب: بڑے کیٹائنز کم پولرائز کرتے ہیں، اس لیے نائٹریٹ زیادہ مستحکم رہتا ہے۔
8. Which Group 2 sulphate is the least soluble in water?
Answer: (b) Sulphate solubility decreases down the group; BaSO₄ is insoluble. جواب: سلفیٹس کی حل پذیری نیچے جاتے ہوئے کم ہوتی ہے؛ BaSO₄ ناقابل حل ہے۔
9. Which of the following is the least soluble in water?
Answer: (d) BaSO₄ is insoluble, and less soluble than sparingly soluble Mg(OH)₂. جواب: BaSO₄ ناقابل حل ہے۔
10. Why does Be²⁺ form complexes more easily than Ba²⁺?
Answer: (c) Tiny Be²⁺ has a very high charge density and attracts ligands strongly. جواب: چھوٹے Be²⁺ کی چارج ڈینسٹی بہت زیادہ ہوتی ہے۔
Answer: Ba(OH)₂ — hydroxides become more soluble down the group, so more Ba(OH)₂ dissolves, giving more OH⁻ ions and a higher pH than the Ca(OH)₂ solution. جواب: Ba(OH)₂ — ہائیڈروکسائیڈز نیچے جاتے ہوئے زیادہ حل پذیر ہوتے ہیں، اس لیے زیادہ OH⁻ آئنز اور زیادہ pH۔
Answer: Calcium dichromate — for a large anion, solubility decreases down the group (as for sulphates), so the calcium salt is more soluble than the strontium salt. جواب: کیلشیم ڈائیکرومیٹ — بڑے اینائن کے لیے حل پذیری نیچے جاتے ہوئے کم ہوتی ہے۔
Answer: Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂. جواب: Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂۔
Answer: Be²⁺ is very small with high charge density, so it forms very strong Be–O bonds, giving a thin, compact, adherent oxide layer that stops further reaction. Larger M²⁺ ions form weaker, porous oxides. جواب: Be²⁺ چھوٹا اور زیادہ چارج ڈینسٹی والا ہے، اس لیے مضبوط Be–O بانڈ سے سخت آکسائیڈ تہہ بنتی ہے۔
Answer: BaO + NO₂ + O₂: 2Ba(NO₃)₂ → 2BaO + 4NO₂ + O₂. جواب: 2Ba(NO₃)₂ → 2BaO + 4NO₂ + O₂۔
Answer: ΔHsol = ΔHlatt + ΔHhyd. Down the group both become less exothermic, but lattice enthalpy falls faster, so dissolving becomes more favourable and solubility increases. جواب: لیٹس انتھالپی تیزی سے کم ہوتی ہے، اس لیے حل پذیری بڑھتی ہے۔
Answer: Mg²⁺ + Ca(OH)₂ → Mg(OH)₂ + Ca²⁺ (precipitate of Mg(OH)₂). جواب: Mg²⁺ + Ca(OH)₂ → Mg(OH)₂ + Ca²⁺۔
Answer: BaSO₄: X-ray contrast medium for imaging the gut. Mg(OH)₂: antacid (milk of magnesia) for excess stomach acid. جواب: BaSO₄: ایکس رے میں؛ Mg(OH)₂: اینٹاسڈ کے طور پر۔
Answer: Be atoms are the smallest with strong metallic bonding (two small, highly charged ions packed closely), giving a compact, strongly bonded lattice — hence higher melting point and density than the larger, more loosely packed members. جواب: بیریلیم کے ایٹم سب سے چھوٹے اور مضبوط میٹالک بانڈنگ والے ہیں، اس لیے میلٹنگ پوائنٹ اور ڈینسٹی زیادہ ہے۔
Answer: Group 1 metals lose only one electron and have lower first ionisation energies; Group 2 metals must lose two electrons (the second ionisation energy is high), so they react less readily. جواب: گروپ 1 میٹلز صرف ایک الیکٹران کھوتے ہیں اور ان کی آئنائزیشن انرجی کم ہوتی ہے۔
Answer: Ca(OH)₂ is a cheap base that neutralises acidic soils, raising the pH so crops grow better and nutrients become available; it also supplies calcium. جواب: Ca(OH)₂ سستی بیس ہے جو تیزابی مٹی کو نیوٹرل کرتی ہے اور pH بڑھاتی ہے۔
Answer: With water: Be — no reaction; Mg — slow with cold water (Mg(OH)₂ + H₂), fast with steam (MgO + H₂); Ca, Sr, Ba — vigorous (M(OH)₂ + H₂), increasing down the group. With dilute HCl: M + 2HCl → MCl₂ + H₂, again faster down the group. Trend explained by falling ionisation energy and increasing atomic size. جواب: پانی سے: Be کوئی ری ایکشن نہیں، Mg آہستہ، Ca/Sr/Ba تیز۔ HCl سے: M + 2HCl → MCl₂ + H₂، رفتار نیچے جاتے ہوئے بڑھتی ہے۔
Answer: Carbonates: MCO₃ → MO + CO₂; nitrates: M(NO₃)₂ → MO + 2NO₂ + ½O₂. Stability order: Be < Mg < Ca < Sr < Ba (easiest to hardest to decompose). Reason: polarising power of M²⁺ falls as cation size increases, so the large anion is distorted less and survives higher temperatures. جواب: استحکام کی ترتیب: Be < Mg < Ca < Sr < Ba۔ وجہ: بڑے کیٹائن کی پولرائزنگ پاور کم ہوتی ہے۔
Answer: Hydroxides: solubility increases (Mg(OH)₂ almost insoluble → Ba(OH)₂ soluble) because lattice enthalpy falls faster than hydration enthalpy. Sulphates: solubility decreases (MgSO₄ soluble → BaSO₄ insoluble) because hydration enthalpy falls faster. Examples: BaSO₄ used in X-ray imaging; saturated Ba(OH)₂ has higher pH than Ca(OH)₂. جواب: ہائیڈروکسائیڈز کی حل پذیری بڑھتی ہے، سلفیٹس کی گھٹتی ہے — لیٹس اور ہائیڈریشن انتھالپی کے فرق کی وجہ سے۔
Answer: Seawater + Ca(OH)₂ → Mg(OH)₂ precipitate (filtered); Mg(OH)₂ + 2HCl → MgCl₂ + 2H₂O; MgCl₂ dried and electrolysed (molten) → Mg metal at the cathode and Cl₂ at the anode. جواب: سمندری پانی + Ca(OH)₂ → Mg(OH)₂، پھر HCl سے MgCl₂، پھر الیکٹرولائسز سے Mg میٹل۔
Group 2 Elements — Group 2 elements are s-block metals with the outer configuration ns². Group 2 metals burn in oxygen to form basic oxides, MO: 2M + O₂ → 2MO. Group 2 carbonates decompose on heating: MCO₃ → MO + CO₂. The two solubility trends go in opposite directions, and examiners love this. A complex ion is a central metal ion bonded to surrounding molecules or ions called ligands by coordinate (dative) bonds.
Revision guidance: پہلے 10 MCQs خود حل کرو, پھر جواب ملاؤ; short اور constructed-response سوالوں کو اپنے الفاظ میں لکھ کر practice کرو; descriptive سوالوں (4) کے لیے ہر section کی headings یاد رکھو. جو formula یا equation اس chapter میں ہے, اسے لکھ کر یاد کرو — رٹا نہیں, سمجھ کر.
گروپ 2 کے عناصر s-بلاک میٹلز ہیں جن کی بیرونی ترتیب ns² ہے۔ یہ دونوں بیرونی الیکٹران کھو کر M²⁺ آئن بناتے ہیں۔گروپ میں نیچے جاتے ہوئے ری ایکٹیویٹی بڑھتی ہے۔ آئنائزیشن انرجی کم ہوتی ہے کیونکہ ایٹم بڑے ہوتے ہیں اور بیرونی الیکٹران نیوکلیئس سے گروپ 2 میٹلز آکسیجن میں جل کر بیسک آکسائیڈز MO بناتے ہیں۔ یہ آکسائیڈز پانی سے مل کر میٹل ہائیڈروکسائیڈز (الکلائن محلول) بناتے ہیں۔ گروپ میں نیچے جاتے ہوئے محلول کی الکلائنیت بڑھتی ہے۔پانی کے ساتھ: کیلشیم تیزی سے ری ایکٹ کرتا ہے، میگنیشیم ٹھ گروپ 2 کاربونیٹس گرم کرنے پر ٹوٹ جاتے ہیں: MCO₃ → MO + CO₂۔ تھرمل اسٹیبلیٹی گروپ میں نیچے جاتے ہوئے بڑھتی ہے: BaCO₃ سب سے مستحکم ہے۔وجہ پولرائزیشن ہے: چھوٹا Be²⁺ آئن بڑے کاربونیٹ آئن کو بگاڑ دیتا ہے، جبکہ بڑا Ba²⁺ آئن کم پولرائزنگ ہوتا ہے۔ن حل پذیری کے دو رجحانات مخالف سمتوں میں جاتے ہیں۔ ہائیڈروکسائیڈز نیچے جاتے ہوئے زیادہ حل پذیر ہوتے ہیں: Mg(OH)₂ تقریباً ناقابل حل ہے، Ba(OH)₂ حل پذیر ہے۔سلفیٹس نیچے جاتے ہوئے کم حل پذیر ہوتے ہیں: MgSO₄ حل پذیر ہے، BaSO₄ ناقابل حل ہے — اسی لی کمپلیکس آئن میں مرکزی میٹل آئن کے گرد لیگنڈز کوآرڈینیٹ بانڈ سے جڑے ہوتے ہیں۔ Be²⁺ کی چارج ڈینسٹی زیادہ ہونے کی وجہ سے یہ Ba²⁺ سے آسانی سے کمپلیکس بناتا ہے۔ڈاؤ پراسیس (سمندری پانی سے Mg): سمندری پانی میں Ca(OH)₂ ملا کر Mg(OH)₂ حاصل کیا جاتا
اس باب کے موضوعات: گروپ 2 کی خصوصیات اور رجحانات · آکسیجن، پانی اور ایسڈز کے ساتھ ری ایکشنز · کاربونیٹس اور نائٹریٹس کی تھرمل ڈی کمپوزیشن · سلفیٹس اور ہائیڈروکسائیڈز کی حل پذیری · کمپلیکس آئنز، ایکسٹریکشن اور استعمالات · مشق
رہنمائی: پہلے MCQs خود حل کریں، پھر جوابات سے ملائیں؛ مختصر اور تعمیری سوالات اپنے الفاظ میں لکھ کر پریکٹس کریں۔
Chapter-wise tests, fresh random papers اور instant score کے لیے PunjabTest.com کا میں test section دیکھو:
PunjabTest.com — Complete Guide Book • FSc Part 2 Chemistry, Chapter 17 (PECTAA New Book, Session 2026–27) • English + Urdu