STD 10 Chemistry Revision

Chapter 1

૧. મેગ્નેશિયમ ઑક્સાઈડ (Magnesium Oxide)

સૂત્ર: $MgO$
બનાવટ: મેગ્નેશિયમની પટ્ટીને હવામાંના ઑક્સિજનની હાજરીમાં સળગાવવાથી સંયોગીકરણ પ્રક્રિયા થઈને બને છે. ( $2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$ )
રંગ: સફેદ (રાખ).
રંગ હોવાનું કારણ: મેગ્નેશિયમ ધાતુ ઑક્સિજન સાથે સંયોજાઈને જે નવો પદાર્થ બનાવે છે, તે ઘન અને સફેદ પાઉડર સ્વરૂપે હોય છે અને સળગતી વખતે પ્રજ્વલિત સફેદ જ્યોત આપે છે.

૨. કળીચૂનો / કૅલ્શિયમ ઑક્સાઈડ (Calcium Oxide)

સૂત્ર: $CaO$
બનાવટ: ચૂનાના પથ્થર ( $CaCO_3$ ) ને ગરમ કરી ઉષ્મીય વિઘટન કરવાથી બને છે. ( $CaCO_3 \xrightarrow{ઉષ્મા} CaO + CO_2$ )
રંગ અને ગુણધર્મ: સફેદ ઘન. તે પાણી સાથે ખૂબ જ ઉગ્ર પ્રક્રિયા કરી પુષ્કળ ઉષ્મા ઉત્પન્ન કરે છે. તેનો ઉપયોગ સિમેન્ટની બનાવટમાં થાય છે.

૩. ફોડેલો ચૂનો / કૅલ્શિયમ હાઈડ્રૉક્સાઈડ (Calcium Hydroxide)

સૂત્ર: $Ca(OH)_2$
બનાવટ: કળીચૂના ( $CaO$ ) ની પાણી ( $H_2O$ ) સાથેની સંયોગીકરણ પ્રક્રિયાથી બને છે. ( $CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$ )
રંગ અને ઉપયોગ: સફેદ રંગનું દ્રાવણ બને છે, જેનો ઉપયોગ દીવાલો ધોળવા માટે થાય છે.

૪. કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ / આરસપહાણ (Calcium Carbonate)

સૂત્ર: $CaCO_3$
બનાવટ: દીવાલ પર લગાવેલો ફોડેલો ચૂનો ( $Ca(OH)_2$ ) હવામાંના કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ ( $CO_2$ ) સાથે ધીમી પ્રક્રિયા કરે છે ત્યારે કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ બને છે. ( $Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 + H_2O$ )
રંગ: સફેદ અને ચમકદાર.
રંગ હોવાનું કારણ: દીવાલ ધોળ્યાના બે-ત્રણ દિવસ પછી કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટનું પાતળું સ્તર બને છે, જે મૂળભૂત રીતે આરસપહાણ કે શંખજીરાનો પદાર્થ હોવાથી દીવાલ પર સફેદ ચમક લાવે છે.

૫. ફેરસ સલ્ફેટ (Ferrous Sulfate)

સૂત્ર: $FeSO_4$ (સ્ફટિક જળ સાથે $FeSO_4 \cdot 7H_2O$ )
બનાવટ: આયર્ન (લોખંડ) ની કૉપર સલ્ફેટ સાથેની વિસ્થાપન પ્રક્રિયાથી બને છે. ( $Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu$ )
રંગ: આછો લીલો.
રંગ હોવાનું કારણ: તેના સ્ફટિકમાં રહેલા પાણીના અણુઓ (સ્ફટિક જળ) ને કારણે તે લીલો રંગ ધરાવે છે. ગરમ કરતાં આ પાણી દૂર થાય છે અને રંગ બદલાય છે.

૬. ફેરિક ઑક્સાઈડ (Ferric Oxide)

સૂત્ર: $Fe_2O_3$
બનાવટ: લીલા રંગના ફેરસ સલ્ફેટના સ્ફટિકને ગરમ કરતાં તેનું ઉષ્મીય વિઘટન થઈને બને છે. ( $2FeSO_4 \xrightarrow{ઉષ્મા} Fe_2O_3 + SO_2 + SO_3$ )
રંગ: લાલાશ પડતો કથ્થાઈ (લોખંડના કાટનો રંગ).

૭. લેડ નાઈટ્રેટ (Lead Nitrate)

સૂત્ર: $Pb(NO_3)_2$
રંગ અને પ્રક્રિયા: આ સફેદ રંગનો પાઉડર છે. તેને કસનળીમાં ગરમ કરવાથી ઉષ્મીય વિઘટન પામે છે.

૮. નાઈટ્રોજન ડાયૉક્સાઈડ (Nitrogen Dioxide)

સૂત્ર: $NO_2$
બનાવટ: લેડ નાઈટ્રેટના વિઘટનથી લેડ ઑક્સાઈડ ( $PbO$ ), ઑક્સિજન ( $O_2$ ) અને નાઈટ્રોજન ડાયૉક્સાઈડ વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે.
રંગ: કથ્થાઈ રંગનો ધુમાડો.
રંગ હોવાનું કારણ: $NO_2$ વાયુનો મૂળભૂત રાસાયણિક રંગ કથ્થાઈ હોય છે, જેથી કસનળીમાંથી નીકળતો ધુમાડો કથ્થાઈ દેખાય છે.

૯. સિલ્વર ક્લોરાઈડ (Silver Chloride)

સૂત્ર: $AgCl$
રંગ: સફેદ પાઉડર.
વિઘટન અને રંગ બદલાવ: સૂર્યપ્રકાશમાં રાખતા તેનું વિઘટન થઈ ક્લોરિન વાયુ ઊડી જાય છે અને સિલ્વર ( $Ag$ ) ધાતુ છૂટી પડે છે, જેથી તેનો સફેદ રંગ બદલાઈને રાખોડી (Grey) રંગનો થાય છે. ( $2AgCl \xrightarrow{સૂર્યપ્રકાશ} 2Ag + Cl_2$ )

૧૦. સિલ્વર બ્રોમાઈડ (Silver Bromide)

સૂત્ર: $AgBr$
રંગ: આછો પીળો (જોકે પીડીએફમાં રંગ ઉલ્લેખિત નથી, પરંતુ સિલ્વર ક્લોરાઈડની જેમ જ વર્તે છે).
વિઘટન: સૂર્યપ્રકાશમાં તેમાંથી બ્રોમિન છૂટું પડી રાખોડી રંગનું સિલ્વર બને છે. આ બંને પ્રક્રિયાઓ શ્યામ અને શ્વેત (Black & White) ફોટોગ્રાફીમાં વપરાય છે.

૧૧. કૉપર સલ્ફેટ (Copper Sulfate)

સૂત્ર: $CuSO_4$
રંગ: ભૂરો (વાદળી).
રંગ હોવાનું કારણ: દ્રાવણમાં રહેલા કૉપર ( $Cu^{2+}$ ) આયનો પાણીમાં દ્રાવ્ય થઈને આ લાક્ષણિક ભૂરો રંગ આપે છે.

૧૨. તાંબુ / કૉપર (Copper)

સૂત્ર: $Cu$
રંગ: ચળકતો કથ્થાઈ.
પ્રક્રિયાનું કારણ: જ્યારે ભૂરા કૉપર સલ્ફેટના દ્રાવણમાં લોખંડની ખીલી મૂકવામાં આવે, ત્યારે આયર્ન દ્વારા કૉપરનું વિસ્થાપન થાય છે. આ છૂટું પડેલું કથ્થાઈ રંગનું તાંબુ ખીલી પર જમા થવાથી ખીલી કથ્થાઈ બને છે અને દ્રાવણનો ભૂરો રંગ ઝાંખો પડી આછો લીલો થાય છે.

૧૩. બેરિયમ સલ્ફેટ (Barium Sulfate)

સૂત્ર: $BaSO_4$
બનાવટ: સોડિયમ સલ્ફેટ ( $Na_2SO_4$ ) અને બેરિયમ ક્લોરાઈડ ( $BaCl_2$ ) ના જલીય દ્રાવણોને મિશ્ર કરતા દ્વિવિસ્થાપન પ્રક્રિયા થાય છે.
રંગ: સફેદ (અવક્ષેપ).
રંગ હોવાનું કારણ: $Ba^{2+}$ અને $SO_4^{2-}$ આયનો એકબીજા સાથે જોડાઈને પાણીમાં અદ્રાવ્ય પદાર્થ બનાવે છે, જે અદ્રાવ્ય હોવાથી સફેદ અવક્ષેપ (Precipitate) સ્વરૂપે તરી આવે છે.

૧૪. કૉપર (II) ઑક્સાઈડ (Copper(II) Oxide)

સૂત્ર: $CuO$
બનાવટ: કૉપરના ભૂકાને હવામાં ગરમ કરતાં તેનું ઑક્સિડેશન થાય છે. ( $2Cu + O_2 \xrightarrow{ઉષ્મા} 2CuO$ )
રંગ: કાળો.
રંગ હોવાનું કારણ: કથ્થાઈ રંગના કૉપરમાં ઑક્સિજન ઉમેરાઈને સપાટી પર કાળા રંગનું કૉપર ઑક્સાઈડનું નવું પડ જામી જાય છે, તેથી તે કાળો દેખાય છે. જો તેની પર હાઈડ્રોજન પસાર કરાય તો પાછો કથ્થાઈ રંગ મળે છે.

૧૫. ઝિંક સલ્ફેટ (Zinc Sulfate)

સૂત્ર: $ZnSO_4$
બનાવટ: દાણાદાર ઝિંકની મંદ સલ્ફ્યુરિક એસિડ સાથેની પ્રક્રિયાથી બને છે. ( $Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2$ )
રંગ: રંગવિહીન દ્રાવણ.

૧૬. લેડ ક્લોરાઈડ (Lead Chloride)

સૂત્ર: $PbCl_2$
બનાવટ: લેડ ( $Pb$ ) ધાતુ વધુ સક્રિય હોવાથી કૉપર ક્લોરાઈડ ( $CuCl_2$ ) માંથી કૉપરનું વિસ્થાપન કરી લેડ ક્લોરાઈડ બનાવે છે. ( $Pb + CuCl_2 \rightarrow PbCl_2 + Cu$ ).

બેરિયમ હાઈડ્રૉક્સાઈડનું મિશ્રણ (Endothermic Reaction)

પ્રક્રિયા: બેરિયમ હાઈડ્રૉક્સાઈડ [Ba(OH)2] માં એમોનિયમ ક્લોરાઈડ [NH4Cl] ઉમેરવામાં આવે ત્યારે તે ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા કરે છે.
$Ba(OH)_2 \cdot 8H_2O_{(s)} + 2NH_4Cl_{(s)} \rightarrow BaCl_2_{(aq)} + 2NH_3_{(g)} + 10H_2O_{(l)}$
અવલોકન: આ પ્રક્રિયા ઉષ્મા શોષતી હોવાથી કસનળીના તળિયાને અડકતા તે એકદમ ઠંડી લાગે છે

૧૭. ગ્લુકોઝ (Glucose)

સૂત્ર: $C_6H_{12}O_6$
બનાવટ: વનસ્પતિઓમાં પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા બને છે. મનુષ્યમાં ખોરાકના પાચન દ્વારા કાર્બોદિત પદાર્થોમાંથી બને છે.
શ્વસન: તે કોષોમાં ઑક્સિજન સાથે સંયોજાઈને ઊર્જા, કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ અને પાણી મુક્ત કરે છે (ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા).

૧૮. હાઈડ્રોજન વાયુ (Hydrogen Gas)

સૂત્ર: $H_2$
બનાવટ: ધાતુઓની એસિડ સાથેની પ્રક્રિયાથી અથવા પાણીના વિદ્યુતવિભાજનથી કૅથોડ પર જમા થાય છે.

આ પ્રકરણ 1 નું સંપૂર્ણ પોસ્ટમોર્ટમ છે! અહીં દરેક રાસાયણિક પદાર્થ, તેનો રંગ, તેની પ્રક્રિયા અને સમીકરણ આવી ગયા છે, જેથી કોઈ પણ એમસીક્યુ (MCQ) કે મોટો પ્રશ્ન પૂછાય તો તમને આ માહિતી સીધી કામ લાગશે.

પ્રકરણ 1 ની તમામ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ

તમારો ઉત્સાહ અને તૈયારી ખૂબ જ પ્રશંસનીય છે! પ્રથમ પ્રકરણ “રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ અને સમીકરણો” માં આપેલી A to Z તમામ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ, તેના પ્રકાર અને તેનો ઉપયોગ કે અવલોકન (કામ) નીચે મુજબ વિગતવાર વર્ગીકૃત કરેલ છે, જેથી કોઈ પણ પ્રક્રિયા મિસ ન થાય:

૧. સંયોગીકરણ પ્રક્રિયાઓ (Combination Reactions) અને ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયાઓ (Exothermic) આ પ્રક્રિયાઓમાં બે કે તેથી વધુ પ્રક્રિયકો જોડાઈને એક જ નીપજ બનાવે છે.

મૅગ્નેશિયમનું દહન:
- કામ/અવલોકન: મૅગ્નેશિયમની પટ્ટી હવામાં ઝગારા મારતી સફેદ જ્યોતથી સળગે છે અને મૅગ્નેશિયમ ઓક્સાઈડની સફેદ રાખ (પાઉડર) બને છે,.
કોલસાનું સળગવું:
- કામ/અવલોકન: બળતણ તરીકે ઉષ્મા ઉત્પન્ન કરવા માટે કોલસાનું દહન થાય છે.
પાણીનું નિર્માણ:
- કામ/અવલોકન: હાઈડ્રોજન અને ઓક્સિજન વાયુ જોડાઈને પ્રવાહી પાણી બનાવે છે.
કળીચૂનામાંથી ફોડેલો ચૂનો બનવો: ઉષ્મા
- કામ/અવલોકન: આ અત્યંત ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા છે જેનો ઉપયોગ દીવાલો ધોળવા માટેનું દ્રાવણ બનાવવા થાય છે,.
દીવાલ પર ચમક લાવતી પ્રક્રિયા:
- કામ/અવલોકન: દીવાલ ધોળ્યાના બે-ત્રણ દિવસ પછી આ પ્રક્રિયાથી કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ (આરસપહાણ) નું સ્તર બને છે, જે દીવાલ પર ચમક લાવે છે,.
કુદરતી વાયુનું દહન: $CH_4(g) + 2O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(g)$
- કામ/અવલોકન: મિથેન વાયુ સળગીને ઉષ્મા મુક્ત કરે છે (ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા).
શ્વસન પ્રક્રિયા: ઊર્જા
- કામ/અવલોકન: આપણા કોષોમાં ગ્લુકોઝનું વિઘટન થઈને જીવન ટકાવી રાખવા માટે જરૂરી ઊર્જા પૂરી પાડે છે (ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા),.

૨. વિઘટન પ્રક્રિયાઓ (Decomposition Reactions) આ પ્રક્રિયાઓમાં એક જ પ્રક્રિયક તૂટીને બે કે તેથી વધુ સરળ નીપજો બનાવે છે.

ફેરસ સલ્ફેટનું ઉષ્મીય વિઘટન:
- કામ/અવલોકન: લીલા રંગના સ્ફટિકને ગરમ કરતાં તે લાલાશ પડતા કથ્થાઈ રંગમાં ફેરવાય છે અને સલ્ફરના બળવાથી લાક્ષણિક વાસ આવે છે,.
ચૂનાના પથ્થરનું ઉષ્મીય વિઘટન:
- કામ/અવલોકન: આ પ્રક્રિયા ઔદ્યોગિક રીતે ખૂબ મહત્ત્વની છે, જેનો ઉપયોગ કળીચૂનો મેળવવા અને સિમેન્ટની બનાવટમાં થાય છે.
લેડ નાઈટ્રેટનું ઉષ્મીય વિઘટન: $2Pb(NO_3)_2(s) \xrightarrow{\text{ઉષ્મા}} 2PbO(s) + 4NO_2(g) + O_2(g)$
- કામ/અવલોકન: ગરમ કરતાં તેમાંથી નાઈટ્રોજન ડાયૉક્સાઈડ ( $NO_2$ ) નો કથ્થાઈ રંગનો ધુમાડો ઉત્પન્ન થાય છે,.
પાણીનું વિદ્યુતવિભાજન:
- કામ/અવલોકન: પાણીમાંથી વિદ્યુત પસાર કરી હાઈડ્રોજન અને ઑક્સિજન વાયુઓ અલગ મેળવવા માટે.
સિલ્વર ક્લોરાઈડ અને બ્રોમાઈડનું પ્રકાશીય વિઘટન:
- કામ/અવલોકન: સૂર્યપ્રકાશમાં સફેદ પાઉડર રાખોડી (Grey) રંગમાં ફેરવાય છે. આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ શ્યામ અને શ્વેત (Black and White) ફોટોગ્રાફીમાં થાય છે.

૩. વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓ (Displacement Reactions) આ પ્રક્રિયામાં વધુ સક્રિય તત્ત્વ ઓછા સક્રિય તત્ત્વને તેના દ્રાવણમાંથી દૂર કરે છે,.

લોખંડ દ્વારા કૉપરનું વિસ્થાપન:
- કામ/અવલોકન: કૉપર સલ્ફેટના ભૂરા દ્રાવણમાં લોખંડની ખીલી મૂકતાં દ્રાવણનો ભૂરો રંગ ઝાંખો થાય છે અને ખીલી પર કથ્થાઈ રંગનું તાંબુ જમા થાય છે.
ઝિંક દ્વારા કૉપરનું વિસ્થાપન: $Zn(s) + CuSO_4(aq) \rightarrow ZnSO_4(aq) + Cu(s)$
લેડ દ્વારા કૉપરનું વિસ્થાપન: $Pb(s) + CuCl_2(aq) \rightarrow PbCl_2(aq) + Cu(s)$
- કામ/અવલોકન: ઝિંક અને લેડ, કૉપર કરતાં વધુ સક્રિય હોવાથી તેને વિસ્થાપિત કરી શકે છે,.

૪. દ્વિવિસ્થાપન અને અવક્ષેપન પ્રક્રિયાઓ (Double Displacement & Precipitation) આ પ્રક્રિયાઓમાં પ્રક્રિયકો વચ્ચે આયનોની આપ-લે થાય છે.

બેરિયમ સલ્ફેટના અવક્ષેપ: $Na_2SO_4(aq) + BaCl_2(aq) \rightarrow BaSO_4(s) + 2NaCl(aq)$
- કામ/અવલોકન: બે પારદર્શક દ્રાવણોને મિશ્ર કરતાં પાણીમાં અદ્રાવ્ય બેરિયમ સલ્ફેટ ( $BaSO_4$ ) ના સફેદ અવક્ષેપ જોવા મળે છે,.

૫. ઑક્સિડેશન અને રિડક્શન પ્રક્રિયાઓ (Redox Reactions) ઓક્સિજન ઉમેરાવો (ઑક્સિડેશન) અથવા દૂર થવો (રિડક્શન),.

કૉપરનું ઑક્સિડેશન:
- કામ/અવલોકન: તાંબાના ભૂકાને ગરમ કરતાં તેની પર કાળા રંગનું કૉપર ઓક્સાઈડનું પડ જામી જાય છે.
કૉપર ઑક્સાઈડનું રિડક્શન:
- કામ/અવલોકન: કાળા પડ પરથી હાઈડ્રોજન પસાર કરતાં તે ઑક્સિજન ગુમાવીને ફરીથી કથ્થાઈ રંગના તાંબામાં ફેરવાય છે.
અન્ય રેડોક્ષ પ્રક્રિયાઓ:
- $ZnO + C \rightarrow Zn + CO$ (કાર્બન દ્વારા ઝિંક ઓક્સાઈડનું રિડક્શન).
- $MnO_2 + 4HCl \rightarrow MnCl_2 + 2H_2O + Cl_2$ .

૬. અન્ય વિશિષ્ટ અને માળખાકીય પ્રક્રિયાઓ

આયર્નની પાણીની વરાળ સાથે પ્રક્રિયા: $3Fe(s) + 4H_2O(g) \rightarrow Fe_3O_4(s) + 4H_2(g)$
- કામ: રાસાયણિક સમીકરણને સમતોલિત કરવાની પદ્ધતિ સમજાવવા માટે આ પ્રક્રિયાનું ઉદાહરણ અપાયું છે,.
ઉદ્દીપકની હાજરીમાં મિથેનોલ બનવું: $CO(g) + 2H_2(g) \xrightarrow{\text{340 વાતાવરણ}} CH_3OH(l)$
- કામ: રાસાયણિક સમીકરણમાં દબાણ અને પરિસ્થિતિઓ કેવી રીતે દર્શાવવી તે માટેનું ઉદાહરણ.
પ્રકાશસંશ્લેષણ:
- કામ: વનસ્પતિ દ્વારા સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં પોતાનો ખોરાક (ગ્લુકોઝ) બનાવવો.
ધાતુની એસિડ સાથે પ્રક્રિયા:
- કામ/અવલોકન: ઝિંકના દાણામાંથી હાઈડ્રોજન વાયુના પરપોટા ઉત્પન્ન થાય છે અને તાપમાન વધે છે,.
થર્મિટ પ્રક્રિયા (સ્વાધ્યાયમાં): $Fe_2O_3 + 2Al \rightarrow Al_2O_3 + 2Fe$
- કામ/અવલોકન: આ વિસ્થાપન પ્રક્રિયાનું ઉદાહરણ છે જેમાં ઍલ્યુમિનિયમ આયર્નનું વિસ્થાપન કરે છે.

પ્રકરણ 1 માંથી આપેલી આ તમામ પ્રક્રિયાઓનું સંપૂર્ણ કલેક્શન છે. આટલું કરી લીધા પછી 1લા ચેપ્ટરમાંથી કોઈ પણ રાસાયણિક પ્રક્રિયા બાકી રહેતી નથી!

Chapter 2

૧. સૌથી મહત્ત્વનાં 5 રાસાયણિક સંયોજનો (સૂત્ર, બનાવટ અને ઉપયોગો)

1. સોડિયમ હાઈડ્રૉક્સાઈડ / કૉસ્ટિક સોડા ( $NaOH$ )

બનાવટ (ક્લોર-આલ્કલી પ્રક્રમ): સોડિયમ ક્લોરાઈડ (મીઠા) ના જલીય દ્રાવણમાંથી વિદ્યુત પસાર કરતાં તેનું વિઘટન થઈને $NaOH$ બને છે. એનોડ પર ક્લોરિન ( $Cl_2$ ) અને કેથોડ પર હાઈડ્રોજન ( $H_2$ ) વાયુ મુક્ત થાય છે.
સમીકરણ: $2NaCl(aq) + 2H_2O(l) \rightarrow 2NaOH(aq) + Cl_2(g) + H_2(g)$
ઉપયોગો: ધાતુઓ પરથી ગ્રીઝ દૂર કરવા, સાબુ અને પ્રક્ષાલકો (ડિટર્જન્ટ) બનાવવા, કાગળની બનાવટમાં અને કૃત્રિમ રેસાઓની બનાવટમાં.

2. વિરંજન પાઉડર / બ્લીચિંગ પાઉડર ( $CaOCl_2$ ) કેલ્શિયમ ઑક્સીક્લોરાઇડ

બનાવટ: શુષ્ક ફોડેલા ચૂના ( $Ca(OH)_2$ ) ની ક્લોરિન વાયુ સાથે પ્રક્રિયા કરવાથી વિરંજન પાઉડર મળે છે.
સમીકરણ: $Ca(OH)_2 + Cl_2 \rightarrow CaOCl_2 + H_2O$
ઉપયોગો: ટેક્સટાઈલ ઉદ્યોગમાં સુતરાઉ અને લિનનના વિરંજન માટે, કાગળ ઉદ્યોગમાં લાકડાના માવાના વિરંજન માટે, અનેક રાસાયણિક ઉદ્યોગોમાં ઓક્સિડેશનકર્તા તરીકે અને પીવાના પાણીને જંતુમુક્ત કરવા.

3. બેકિંગ સોડા / ખાવાના સોડા ( $NaHCO_3$ – સોડિયમ હાઈડ્રોજનકાર્બોનેટ)

બનાવટ: મીઠાના જલીય દ્રાવણમાં $CO_2$ અને એમોનિયા ( $NH_3$ ) વાયુ પસાર કરીને બનાવાય છે.
સમીકરણ: $NaCl + H_2O + CO_2 + NH_3 \rightarrow NH_4Cl + NaHCO_3$
ઉપયોગો: બેકિંગ પાઉડર બનાવવા (બેકિંગ સોડા + ટાર્ટરિક ઍસિડનું મિશ્રણ), એન્ટાસિડ તરીકે (પેટમાં એસિડિટી દૂર કરવા), અને સોડા-ઍસિડ અગ્નિશામક (આગ ઓલવવા) માં. ખોરાકને પોચો અને નરમ બનાવવા.

4. વૉશિંગ સોડા / ધોવાના સોડા ( $Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$ )

બનાવટ: બેકિંગ સોડાને ગરમ કરવાથી સોડિયમ કાર્બોનેટ મળે છે, જેનું પુનઃસ્ફટિકીકરણ કરવાથી ધોવાનો સોડા મળે છે.
સમીકરણ: $Na_2CO_3 + 10H_2O \rightarrow Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$
ઉપયોગો: કાચ, સાબુ અને કાગળ ઉદ્યોગમાં, બોરેક્ષ જેવા સંયોજનોની બનાવટમાં, ઘરમાં સફાઈ કર્તા તરીકે, અને પાણીની સ્થાયી કઠિનતા દૂર કરવા.

5. પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસ (POP) ( $CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O$ – કૅલ્શિયમ સલ્ફેટ હેમી હાઇડ્રેટ)

બનાવટ: જિપ્સમ ( $CaSO_4 \cdot 2H_2O$ ) ને 373 K તાપમાને ગરમ કરતાં તે પાણીના અણુઓ ગુમાવીને POP બને છે.
સમીકરણ: $CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O + 1\frac{1}{2}H_2O \rightarrow CaSO_4 \cdot 2H_2O$ (જિપ્સમ)
ઉપયોગો: દાક્તરો દ્વારા ભાંગી ગયેલા હાડકાને યોગ્ય સ્થિતિમાં ગોઠવવા (પ્લાસ્ટર કરવા), રમકડાં, સજાવટની સામગ્રી અને સપાટીને લીસી બનાવવા.

૨. રોજીંદા જીવનમાં pH નું મહત્ત્વ (પરીક્ષા માટે ખાસ અગત્યનું)

એસિડ વર્ષા: જ્યારે વરસાદી પાણીની pH 5.6 કરતાં ઓછી હોય, ત્યારે તેને એસિડ વર્ષા કહે છે.
પાચનતંત્રમાં: જઠરમાં $HCl$ ઉત્પન્ન થાય છે. અપચા (એસિડિટી) વખતે એન્ટાસિડ (Antacid) તરીકે મિલ્ક ઓફ મેગ્નેશિયા ( $Mg(OH)_2$ ) વપરાય છે જે વધારાના એસિડને તટસ્થ કરે છે.
દાંતનો સડો: મોઢાની pH 5.5 કરતાં ઘટે ત્યારે દાંતનું ઉપરનું આવરણ (કૅલ્શિયમ હાઈડ્રૉક્સિએપેટાઈટ) ખવાવા લાગે છે. ટૂથપેસ્ટ સ્વભાવે બેઝિક હોય છે જે તેને અટકાવે છે.
મધમાખીનો ડંખ: માખી ડંખ મારે ત્યારે એસિડ મુક્ત કરે છે, તેમાં બેકિંગ સોડા લગાવવાથી રાહત મળે છે. કૌવચ (Nettle) ના પાંદડા વાગવાથી મિથેનોઈક એસિડ શરીરમાં જાય છે, જેનો ઈલાજ ‘ડોક’ (Dock) છોડનાં પાંદડા છે.

૩. કુદરતી સ્ત્રોત અને તેમાં રહેલા ઍસિડ (જોડકાં માટે અગત્યનું)

વિનેગર (સરકો): એસિટિક એસિડ
સંતરું / લીંબુ: સાઇટ્રિક ઍસિડ
આંબલી: ટાર્ટરિક એસિડ
ટામેટું: ઓક્ઝેલિક ઍસિડ
ખાટું દૂધ (દહીં): લેક્ટિક એસિડ
કીડીનો ડંખ / કૌવચનો ડંખ: મિથેનોઈક એસિડ

૪. પ્રકરણની મહત્ત્વની રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ (General Formulas)

ધાતુ + એસિડ $\rightarrow$ ક્ષાર + હાઈડ્રોજન વાયુ ( $H_2$ ). દા.ત. ઝિંક અને $H_2SO_4$ ની પ્રક્રિયાથી હાઈડ્રોજન વાયુ નીકળે છે, જે સળગતી મીણબત્તી લાવતા ધડાકા (Pop) સાથે સળગે છે.
ધાતુ કાર્બોનેટ / બાયકાર્બોનેટ + એસિડ $\rightarrow$ ક્ષાર + કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ ( $CO_2$ ) + પાણી. ઉત્પન્ન થતો $CO_2$ ચૂનાના પાણીને દૂધિયું બનાવે છે.
તટસ્થીકરણ: એસિડ + બેઈઝ $\rightarrow$ ક્ષાર + પાણી.
ધાત્વીય ઑક્સાઈડ + એસિડ $\rightarrow$ ક્ષાર + પાણી. (ધાત્વીય ઑક્સાઈડ સ્વભાવે બેઝિક હોય છે). દા.ત. કૉપર ઑક્સાઈડ ( $CuO$ ) માં $HCl$ નાખતા દ્રાવણ વાદળી-લીલા રંગનું થાય છે (કૉપર ક્લોરાઈડને કારણે).
અધાત્વીય ઑક્સાઈડ + બેઈઝ $\rightarrow$ ક્ષાર + પાણી. (અધાત્વીય ઑક્સાઈડ સ્વભાવે એસિડિક હોય છે).

૫. અન્ય કેટલીક ખાસ બાબતો જે યાદ રાખવી

સૂચકો (Indicators): લિટમસ, હળદર, મિથાઈલ ઓરેન્જ, ફિનોલ્ફથેલીન. ઘ્રાણેન્દ્રિય સૂચકો (Olfactory Indicators): વેનિલા અર્ક, ડુંગળી, લવિંગનું તેલ (જેની વાસ એસિડ/બેઈઝમાં બદલાય છે).
પાણીનું સ્ફટિક જળ (Water of Crystallization): કૉપર સલ્ફેટના સ્ફટિક ( $CuSO_4 \cdot 5H_2O$ ) ભૂરા રંગના હોય છે, ગરમ કરતા તેમાંથી પાણી દૂર થાય છે અને તે સફેદ બને છે. પાણી નાખતા ફરીથી ભૂરો રંગ પાછો આવે છે.
એસિડનું મંદન: એસિડને મંદ કરતી વખતે હંમેશાં પાણીમાં ધીમે-ધીમે એસિડ ઉમેરવો જોઈએ. ક્યારેય એસિડમાં સીધું પાણી ન નાખવું, નહીંતર ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયાને લીધે એસિડ ઉછળી શકે છે.

તમારી તૈયારીને વધુ મજબૂત અને પરફેક્ટ બનાવવા માટે મેં પ્રકરણ 3 “ધાતુઓ અને અધાતુઓ” નું એક અત્યંત સચોટ અને સંપૂર્ણ રિવિઝન લિસ્ટ તૈયાર કર્યું છે. આ લિસ્ટમાં ખાસ કરીને એવા મુદ્દાઓ અને અપવાદો (Exceptions) પર ભાર મૂક્યો છે જ્યાં વિદ્યાર્થીઓ પરીક્ષામાં સૌથી વધુ ભૂલ અને કન્ફ્યુઝન અનુભવે છે.

આટલું વાંચી લેશો એટલે તમારે આખું પ્રકરણ ફરીથી ખોલવું નહીં પડે:

પ્રકરણ 2 ની તમામ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ

પ્રકરણ 2 (એસિડ, બેઈઝ અને ક્ષાર) માં આવતી તમામ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ, તેમના શબ્દ-સમીકરણો, તે પ્રક્રિયા પાછળનું કારણ અને તેના મહત્ત્વની સંપૂર્ણ માહિતી નીચે મુજબ છે. આ લિસ્ટમાં આખા ચેપ્ટરની એક પણ પ્રક્રિયા બાકી રાખવામાં આવી નથી:

૧. એસિડ અને બેઈઝની ધાતુઓ સાથેની પ્રક્રિયાઓ

શબ્દ સમીકરણ: ઍસિડ + ધાતુ $\rightarrow$ ક્ષાર + હાઈડ્રોજન વાયુ
બેઈઝની પ્રક્રિયા: $2NaOH(aq) + Zn(s) \rightarrow Na_2ZnO_2(s) + H_2(g)$ (સોડિયમ ઝિંકેટ)
કારણ / પ્રક્રિયાની સમજ: ધાતુ ઍસિડ કે બેઈઝમાંથી હાઈડ્રોજનનું વિસ્થાપન કરી હાઈડ્રોજન વાયુ મુક્ત કરે છે અને ધાતુ સંયોજાઈને ક્ષાર બનાવે છે. જોકે, આવી પ્રક્રિયાઓ બધી જ ધાતુઓ સાથે શક્ય બનતી નથી.
મહત્ત્વ: આ પ્રક્રિયા દ્વારા હાઈડ્રોજન વાયુની પરખ કરી શકાય છે (સાબુના દ્રાવણમાં પરપોટા અને મીણબત્તી લાવતા ધડાકા સાથે સળગવું).

૨. ધાતુ કાર્બોનેટ અને ધાતુ હાઈડ્રોજનકાર્બોનેટની ઍસિડ સાથે પ્રક્રિયા

શબ્દ સમીકરણ: ધાતુ કાર્બોનેટ / ધાતુ હાઈડ્રોજનકાર્બોનેટ + ઍસિડ $\rightarrow$ ક્ષાર + કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ + પાણી
પ્રક્રિયાઓ:
- $Na_2CO_3(s) + 2HCl(aq) \rightarrow 2NaCl(aq) + H_2O(l) + CO_2(g)$
- $NaHCO_3(s) + HCl(aq) \rightarrow NaCl(aq) + H_2O(l) + CO_2(g)$
કારણ / પ્રક્રિયાની સમજ: કાર્બોનેટ અને બાયકાર્બોનેટ ક્ષારો ઍસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરી કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ ( $CO_2$ ) વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે.

૩. કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ ( $CO_2$ ) ની ચૂનાના પાણી સાથે કસોટી

પ્રક્રિયા: $Ca(OH)_2(aq) + CO_2(g) \rightarrow CaCO_3(s) + H_2O(l)$ (સફેદ અવક્ષેપ)
વધુ $CO_2$ પસાર કરતાં: $CaCO_3(s) + H_2O(l) + CO_2(g) \rightarrow Ca(HCO_3)_2(aq)$ (પાણીમાં દ્રાવ્ય)
મહત્ત્વ: આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ $CO_2$ વાયુની હાજરીની કસોટી માટે થાય છે, જે ચૂનાના પાણીને દૂધિયું બનાવે છે અને વધુ પ્રમાણમાં $CO_2$ પસાર કરતાં તે દ્રાવ્ય બની જાય છે.

૪. તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયા (Neutralisation Reaction)

શબ્દ સમીકરણ: ઍસિડ + બેઈઝ $\rightarrow$ ક્ષાર + પાણી
પ્રક્રિયા: $NaOH(aq) + HCl(aq) \rightarrow NaCl(aq) + H_2O(l)$
આયનીય સ્વરૂપે: $H^+(aq) + OH^-(aq) \rightarrow H_2O(l)$
કારણ / પ્રક્રિયાની સમજ: એસિડ દ્વારા બેઈઝની અસર અને બેઈઝ દ્વારા એસિડની અસર નાબૂદ થાય છે અને બંને તટસ્થ બની ક્ષાર અને પાણી બનાવે છે.
મહત્ત્વ: એન્ટાસિડ દવાઓ દ્વારા જઠરમાં એસિડિટીની બળતરા શાંત કરવા આ જ સિદ્ધાંત કામ લાગે છે.

૫. ધાત્વીય ઑક્સાઈડની ઍસિડ સાથે પ્રક્રિયા

શબ્દ સમીકરણ: ધાતુ ઑક્સાઈડ + ઍસિડ $\rightarrow$ ક્ષાર + પાણી
કારણ / પ્રક્રિયાની સમજ: ધાતુના ઑક્સાઈડ સ્વભાવે બેઝિક હોવાથી, તે ઍસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને બેઈઝ જેવું જ વર્તન કરે છે અને ક્ષાર તથા પાણી બનાવે છે (દા.ત., કૉપર ઑક્સાઈડ અને HCl ની પ્રક્રિયા).

૬. ઍસિડ અને બેઈઝનું પાણીમાં આયનીકરણ (Ionization in Water)

ઍસિડનું આયનીકરણ:
- (નોંધ: $H^+ + H_2O \rightarrow H_3O^+$ )
બેઈઝનું આયનીકરણ:
- $NaOH(s) \xrightarrow{H_2O} Na^+(aq) + OH^-(aq)$
- $KOH(s) \xrightarrow{H_2O} K^+(aq) + OH^-(aq)$
- $Mg(OH)_2(s) \xrightarrow{H_2O} Mg^{2+}(aq) + 2OH^-(aq)$
કારણ / મહત્ત્વ: પાણીની હાજરીમાં જ ઍસિડ હાઈડ્રોનિયમ ( $H_3O^+$ ) આયનો મુક્ત કરે છે અને બેઈઝ હાઈડ્રૉક્સાઈડ ( $OH^-$ ) આયનો મુક્ત કરે છે, જે તેમના ઍસિડિક કે બેઝિક ગુણધર્મો અને વિદ્યુતવહન માટે જવાબદાર છે.

૭. ક્લોર-આલ્કલી પ્રક્રમ (Chlor-Alkali Process)

પ્રક્રિયા: $2NaCl(aq) + 2H_2O(l) \rightarrow 2NaOH(aq) + Cl_2(g) + H_2(g)$
કારણ / પ્રક્રિયાની સમજ: સોડિયમ ક્લોરાઈડના જલીય દ્રાવણમાંથી વિદ્યુત પસાર કરતાં તેનું વિઘટન થઈને આલ્કલી (NaOH) અને ક્લોરિન વાયુ ઉત્પન્ન થાય છે.
મહત્ત્વ: ઔદ્યોગિક રીતે અત્યંત ઉપયોગી સોડિયમ હાઈડ્રૉક્સાઈડ, ક્લોરિન અને હાઈડ્રોજન મેળવવા માટે આ પ્રક્રિયાનો બહોળો ઉપયોગ થાય છે.

૮. વિરંજન પાઉડર (Bleaching Powder) ની બનાવટ (કેલ્શિયમ ઑક્સીક્લોરાઇડ)

પ્રક્રિયા: $Ca(OH)_2 + Cl_2 \rightarrow CaOCl_2 + H_2O$
કારણ / સમજ: શુષ્ક ફોડેલા ચૂનાની ક્લોરિન વાયુ સાથેની પ્રક્રિયાથી વિરંજન પાઉડર બને છે.
મહત્ત્વ: ટેક્સટાઈલ અને કાગળ ઉદ્યોગમાં વિરંજન માટે, તથા પીવાના પાણીને જંતુમુક્ત કરવા માટે.

૯. બેકિંગ સોડા (Baking Soda) ની બનાવટ અને ગરમ કરવાની પ્રક્રિયા

બનાવટ: $NaCl + H_2O + CO_2 + NH_3 \rightarrow NH_4Cl + NaHCO_3$ (સોડિયમ હાઈડ્રોજનકાર્બોનેટ)
ગરમ કરતાં: $2NaHCO_3 \xrightarrow{\text{ઉષ્મા}} Na_2CO_3 + H_2O + CO_2$
મહત્ત્વ: ખોરાકને ઝડપથી રાંધવા, એન્ટાસિડ તરીકે અને અગ્નિશામકમાં તેનો ઉપયોગ થાય છે.

૧૦. બેકિંગ પાઉડરની પ્રક્રિયા

પ્રક્રિયા: $NaHCO_3 + H^+ \rightarrow CO_2 + H_2O + \text{ઍસિડનો સોડિયમ ક્ષાર}$ ઍસિડનો સોડિયમ ક્ષાર
કારણ / મહત્ત્વ: બેકિંગ સોડા અને ટાર્ટરિક ઍસિડના મિશ્રણને ગરમ કરતા આ પ્રક્રિયા થાય છે. તેમાં ઉદ્ભવતો કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ પાઉં કે કેકને ફુલાવીને નરમ અને પોચી બનાવે છે.

૧૧. વૉશિંગ સોડા (Washing Soda) ની બનાવટ

પ્રક્રિયા: $Na_2CO_3 + 10H_2O \rightarrow Na_2CO_3 \cdot 10H_2O$
કારણ / મહત્ત્વ: બેકિંગ સોડાને ગરમ કરવાથી મળતા સોડિયમ કાર્બોનેટનું પુનઃ સ્ફટિકીકરણ કરવાથી ધોવાનો સોડા મળે છે. કાચ, સાબુ ઉદ્યોગમાં અને પાણીની સ્થાયી કઠિનતા દૂર કરવામાં ઉપયોગી છે.

૧૨. પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસ (POP)

પ્રક્રિયા: $CaSO_4 \cdot \frac{1}{2}H_2O + 1\frac{1}{2}H_2O \rightarrow CaSO_4 \cdot 2H_2O$ (જિપ્સમ)
કારણ / મહત્ત્વ: સફેદ પાઉડર (પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસ) ને પાણી સાથે મિશ્ર કરતાં તે સ્ફટિક જળ મેળવીને ફરી સખત ઘન પદાર્થ (જિપ્સમ) માં ફેરવાઈ જાય છે. દાક્તરો ભાંગી ગયેલા હાડકાને યોગ્ય સ્થિતિમાં ગોઠવવા (પ્લાસ્ટર કરવા) અને રમકડાં બનાવવા તેનો ઉપયોગ કરે છે.

આ તમામ પ્રક્રિયાઓ બીજા પ્રકરણની મૂળભૂત કરોડરજ્જુ છે. અહીંથી એક પણ પ્રક્રિયા, તેના શબ્દો કે મહત્ત્વ છૂટ્યા નથી!

Chapter 3

૧. ભૌતિક ગુણધર્મો અને તેનાં અગત્યના અપવાદો (Exceptions)

અહીંથી હેતુલક્ષી (MCQs) પ્રશ્નો સૌથી વધુ પૂછાય છે, કારણ કે અપવાદો કન્ફ્યુઝ કરે છે.

ઓરડાના તાપમાને પ્રવાહી: પારો (મરક્યુરી – Hg) ધાતુ હોવા છતાં પ્રવાહી છે, જ્યારે બ્રોમિન (Br) અધાતુ હોવા છતાં પ્રવાહી છે.
સૌથી નરમ ધાતુઓ: આલ્કલી ધાતુઓ (લિથિયમ, સોડિયમ અને પોટૅશિયમ) એટલી નરમ છે કે તેને છરી વડે કાપી શકાય છે.
નીચા ગલનબિંદુવાળી ધાતુ: ગેલિયમ અને સીઝિયમ. આ ધાતુઓ એટલા નીચા ગલનબિંદુ ધરાવે છે કે હથેળીમાં રાખતાં જ પીગળી જાય છે.
સૌથી સખત પદાર્થ: કાર્બનનું અપરરૂપ ‘હીરો’ (અધાતુ હોવા છતાં કુદરતનો સૌથી સખત પદાર્થ છે અને ગલનબિંદુ ખૂબ ઊંચું ધરાવે છે).
વિદ્યુતની સુવાહક અધાતુ: કાર્બનનું અપરરૂપ ‘ગ્રેફાઈટ’ અધાતુ હોવા છતાં વિદ્યુતનું ખૂબ સારું સુવાહક છે.
ચમકદાર અધાતુ: આયોડિન (I) અધાતુ હોવા છતાં ચમકદાર (Lustrous) છે.
સૌથી વધુ તનનીય અને ટીપનીય ધાતુ: સોનું (Au) અને ચાંદી (Ag). (માત્ર 1 ગ્રામ સોનામાંથી 2 કિલોમીટર લાંબો તાર ખેંચી શકાય છે!).
ઉષ્માના વાહકો: ચાંદી અને કૉપર ઉષ્માના ઉત્તમ વાહકો છે, જ્યારે સીસું (Lead) અને પારો (Hg) મંદ વાહકો છે.

૨. ધાતુઓના રાસાયણિક ગુણધર્મો (કન્ફ્યુઝિંગ ટોપિક્સ)

A. ઊભયગુણી ઓક્સાઈડ (Amphoteric Oxides) – ખૂબ અગત્યનું:

સામાન્ય રીતે ધાતુના ઑક્સાઈડ બેઝિક હોય છે. પરંતુ ઍલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઈડ ( $Al_2O_3$ ) અને ઝિંક ઓક્સાઈડ ( $ZnO$ ) એવા અપવાદ છે જે ઍસિડિક અને બેઝિક એમ બંને ગુણધર્મો દર્શાવે છે. આથી તેમને ઊભયગુણી ઓક્સાઈડ કહે છે.
$Al_2O_3$ જ્યારે $NaOH$ સાથે પ્રક્રિયા કરે ત્યારે સોડિયમ ઍલ્યુમિનેટ ( $NaAlO_2$ ) બનાવે છે.

B. ધાતુઓની પાણી સાથેની પ્રક્રિયા (યાદ રાખવાની શોર્ટ ટ્રીક):

ઠંડા પાણી સાથે: K, Na (અત્યંત તીવ્ર પ્રક્રિયા, હાઈડ્રોજન આગ પકડી લે છે) અને Ca (તરવાનું શરૂ કરે છે).
ગરમ પાણી સાથે: Mg (મૅગ્નેશિયમ ગરમ પાણીમાં જ પ્રક્રિયા કરે છે અને તરે છે).
ફક્ત પાણીની વરાળ સાથે: Al, Fe અને Zn (આ ધાતુઓ ઠંડા કે ગરમ પાણીમાં પ્રક્રિયા કરતી નથી, માત્ર વરાળ સાથે પ્રક્રિયા કરી ધાતુના ઑક્સાઈડ બનાવે છે).
કોઈ પ્રક્રિયા નહીં: Pb, Cu, Ag, Au પાણી સાથે સહેજ પણ પ્રક્રિયા કરતા નથી.

C. નાઈટ્રિક એસિડ ( $HNO_3$ ) નો અપવાદ:

ધાતુની ઍસિડ સાથે પ્રક્રિયાથી સામાન્ય રીતે હાઈડ્રોજન વાયુ મુક્ત થાય છે. પરંતુ જ્યારે ધાતુ નાઈટ્રિક એસિડ ( $HNO_3$ ) સાથે પ્રક્રિયા કરે ત્યારે $H_2$ વાયુ ઉત્પન્ન થતો નથી.
કારણ: $HNO_3$ પ્રબળ ઑક્સિડેશનકર્તા હોવાથી તે ઉત્પન્ન થતા $H_2$ નું પાણીમાં ઑક્સિડેશન કરે છે.
અપવાદમાં અપવાદ: મૅગ્નેશિયમ (Mg) અને મેંગેનીઝ (Mn) અત્યંત મંદ $HNO_3$ સાથે પ્રક્રિયા કરી હાઈડ્રોજન આપે છે.

D. ઍક્વારિજીયા (અમ્લરાજ – Aqua Regia):

સાંદ્ર હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ ( $HCl$ ) અને સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડ ( $HNO_3$ ) નું 3:1 ના પ્રમાણમાં બનાવેલું તાજું મિશ્રણ. તે સોના (Au) અને પ્લેટિનમ (Pt) જેવી નિષ્ક્રિય ધાતુઓને પણ ઓગાળી શકે છે.

૩. આયનીય સંયોજનો (Ionic Compounds) ના 4 મુખ્ય ગુણધર્મો

આ સંયોજનો ધાતુમાંથી અધાતુમાં ઈલેક્ટ્રોનની આપ-લે થી બને છે. (દા.ત. $NaCl, MgCl_2$ )

ભૌતિક સ્વભાવ: ઘન અને સખત (કારણ કે ધન અને ઋણ આયનો વચ્ચે પ્રબળ આકર્ષણ હોય છે), પણ બરડ હોય છે.
ગલન/ઉત્કલનબિંદુ: ખૂબ જ ઊંચા હોય છે. (પ્રબળ બંધ તોડવા વધુ ઊર્જા જોઈએ).
દ્રાવ્યતા: પાણીમાં દ્રાવ્ય, પણ પેટ્રોલ કે કેરોસીન જેવા દ્રાવકોમાં અદ્રાવ્ય.
વિદ્યુત વહન: ઘન અવસ્થામાં વિદ્યુતનું વહન કરતા નથી (કારણ કે આયનો જકડાયેલા હોય છે). પરંતુ પીગળેલી અવસ્થામાં કે જલીય દ્રાવણમાં વિદ્યુતનું વહન કરે છે.

૪. ધાતુઓનું નિષ્કર્ષણ (ખૂબ જ અગત્યનો ભાગ)

કાચી ધાતુમાંથી શુદ્ધ ધાતુ મેળવવાની પ્રક્રિયા.

સક્રિયતા શ્રેણી: K > Na > Ca > Mg > Al > Zn > Fe > Pb > [H] > Cu > Hg > Ag > Au.

A. નીચી પ્રતિક્રિયાત્મક ધાતુઓ (Hg, Cu):

માત્ર ગરમ કરવાથી રિડક્શન થઈ ધાતુ મળે છે.
સિન્નાબાર ( $HgS$ ) એ પારો (મરક્યુરી) ની કાચી ધાતુ છે.

B. મધ્યમ પ્રતિક્રિયાત્મક ધાતુઓ (Zn, Fe, Pb): (કન્ફ્યુઝિંગ તફાવત)

ભૂંજન (Roasting): સલ્ફાઈડ કાચી ધાતુને હવાની વધુ હાજરીમાં સખત ગરમ કરી ઑક્સાઈડમાં ફેરવવાની ક્રિયા.
કેલ્શિનેશન (Calcination): કાર્બોનેટ કાચી ધાતુને હવાની મર્યાદિત હાજરીમાં સખત ગરમ કરી ઑક્સાઈડમાં ફેરવવાની ક્રિયા.
ત્યારબાદ આ ઑક્સાઈડનું કાર્બન (કોક) ઉમેરીને રિડક્શન કરી ધાતુ મેળવાય છે.
થર્મિટ પ્રક્રિયા (Thermit Reaction): રેલવેના પાટા કે મશીનના તિરાડ પડેલા ભાગોને સાંધવા માટે. તેમાં આયર્ન (III) ઑક્સાઈડ ( $Fe_2O_3$ ) ની ઍલ્યુમિનિયમ ( $Al$ ) સાથે પ્રક્રિયા કરાવાય છે. પુષ્કળ ઉષ્મા ઉત્પન્ન થવાથી લોખંડ પીગળેલી અવસ્થામાં મળે છે.

C. ઊંચી પ્રતિક્રિયાત્મક ધાતુઓ (Na, K, Ca, Mg, Al):

કાર્બન વડે રિડક્શન થઈ શકતું નથી. તેથી તેમનું વિદ્યુતવિભાજનીય રિડક્શન કરવામાં આવે છે. ધાતુ કૅથોડ (ઋણ ધ્રુવ) પર જમા થાય છે.

D. ધાતુઓનું શુદ્ધીકરણ (Electrolytic Refining):

ઍનોડ (ધન ધ્રુવ): અશુદ્ધ ધાતુની જાડી પ્લેટ.
કૅથોડ (ઋણ ધ્રુવ): શુદ્ધ ધાતુની પાતળી પટ્ટી.
વિદ્યુતવિભાજ્ય (Electrolyte): ધાતુના ક્ષારનું દ્રાવણ (દા.ત. કોપર સલ્ફેટ).
એનોડ પંક (Anode Mud): અદ્રાવ્ય અશુદ્ધિઓ ઍનોડના તળિયે જમા થાય તેને એનોડ પંક કહે છે.

૫. મિશ્રધાતુઓ (Alloys) – ભૂલ ન પડે તે માટેનું લિસ્ટ

મિશ્રધાતુઓ એ બે કે તેથી વધુ ધાતુઓ અથવા ધાતુ-અધાતુનું સમાંગ મિશ્રણ છે.

સ્ટેનલેસ સ્ટીલ: લોખંડ + નિકલ + ક્રોમિયમ (સખત અને કાટ લાગતો નથી).
પિત્તળ (Brass): તાંબુ (Cu) + ઝિંક (Zn). (વિદ્યુતનું સારું વાહક નથી).
બ્રોન્ઝ (Bronze): તાંબુ (Cu) + ટિન (Sn).
સોલ્ડર (Solder): સીસું (Pb) + ટિન (Sn). (આનું ગલનબિંદુ નીચું હોવાથી ઇલેક્ટ્રિક વાયરોનું વેલ્ડિંગ / રેણ કરવા માટે વપરાય છે).
સંરસ (Amalgam): જો મિશ્રધાતુમાં એક ધાતુ તરીકે પારો (મરક્યુરી – Hg) હોય, તો તેને સંરસ કહેવાય.
22 કેરેટ સોનું: 24 કેરેટ સોનું 100% શુદ્ધ અને ખૂબ નરમ હોય છે એટલે ઘરેણાં બની શકતા નથી. 22 કેરેટ સોનામાં 22 ભાગ સોનું અને 2 ભાગ કૉપર અથવા ચાંદી ઉમેરવામાં આવે છે જેથી તે સખત બને.
લોખંડની મજબૂતી: શુદ્ધ લોખંડ નરમ છે, તેમાં માત્ર 0.05% કાર્બન ઉમેરતાં તે સખત અને મજબૂત બને છે.

૬. ક્ષારણ (Corrosion) ના રંગો

ચાંદી (Ag): હવામાંના સલ્ફર સાથે પ્રક્રિયા કરી ‘સિલ્વર સલ્ફાઈડ’ બનાવે છે (રંગ: કાળો).
તાંબુ (Cu): હવામાંના ભેજવાળા $CO_2$ સાથે પ્રક્રિયા કરી ‘બેઝિક કૉપર કાર્બોનેટ’ બનાવે છે (રંગ: લીલો).
લોખંડ (Fe): ભેજ અને હવાની હાજરીમાં (રંગ: લાલાશ પડતો કથ્થાઈ – કાટ).
ગૅલ્વેનાઈઝેશન: લોખંડ કે સ્ટીલને કાટથી બચાવવા તેની પર ઝિંક (Zn) નું પાતળું સ્તર ચડાવવાની પ્રક્રિયા.

જો તમે આટલા ટોપિક્સ મગજમાં સેટ કરી લેશો, તો ત્રીજા ચેપ્ટરમાંથી કોઈ પણ પ્રશ્ન પૂછાશે, તમે સરળતાથી તેનો જવાબ આપી શકશો! રિવિઝન માટે આ લિસ્ટને સેવ કરી રાખજો.

પ્રકરણ 3 ની તમામ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ

પ્રકરણ 3 “ધાતુઓ અને અધાતુઓ” માં આવતી તમામ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ, તેમનાં સમીકરણો, પ્રક્રિયાનો પ્રકાર અને તેમનું કાર્ય (અવલોકન/મહત્ત્વ) અહીં ખૂબ જ સરળ અને વિગતવાર રીતે વર્ગીકૃત કરેલ છે, જેથી તમારું સંપૂર્ણ રિવિઝન થઈ જાય:

૧. ધાતુઓની ઑક્સિજન સાથેની પ્રક્રિયાઓ (દહન પ્રક્રિયાઓ)

સામાન્ય શબ્દ-સમીકરણ: ધાતુ + ઑક્સિજન $\rightarrow$ ધાતુ ઑક્સાઇડ.

કૉપરનું દહન: .
- પ્રકાર: ઑક્સિડેશન / સંયોગીકરણ પ્રક્રિયા.
- કામ/અવલોકન: કૉપર (તાંબા) ને હવામાં ગરમ કરતાં તેની સપાટી પર કાળા રંગના કૉપર(II) ઑક્સાઈડનું પડ જામી જાય છે.
ઍલ્યુમિનિયમનું દહન: .
- પ્રકાર: ઑક્સિડેશન / સંયોગીકરણ પ્રક્રિયા.
- કામ/અવલોકન: ઍલ્યુમિનિયમ હવામાંના ઑક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરી ઍલ્યુમિનિયમ ઑક્સાઈડ બનાવે છે, જેનું રક્ષણાત્મક પડ ધાતુનું વધુ ઑક્સિડેશન થતું અટકાવે છે.

૨. ઊભયગુણી ઑક્સાઈડની પ્રક્રિયાઓ (Amphoteric Oxides)

મોટાભાગના ધાતુના ઑક્સાઈડ બેઝિક હોય છે, પરંતુ ઍલ્યુમિનિયમ ઑક્સાઈડ ( $Al_2O_3$ ) ઍસિડ અને બેઈઝ એમ બંને સાથે પ્રક્રિયા કરે છે.

ઍસિડ સાથે પ્રક્રિયા: .
- પ્રકાર: તટસ્થીકરણ.
બેઈઝ સાથે પ્રક્રિયા: .
- પ્રકાર: તટસ્થીકરણ.
- કામ/નીપજ: ઍલ્યુમિનિયમ ઑક્સાઈડ સોડિયમ હાઈડ્રૉક્સાઈડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ‘સોડિયમ ઍલ્યુમિનેટ’ ( $NaAlO_2$ ) બનાવે છે.

૩. ધાતુના ઑક્સાઈડનું પાણીમાં દ્રાવણ

સોડિયમ ઑક્સાઈડની પાણી સાથે પ્રક્રિયા: $Na_{2}O(s) + H_{2}O(l) \rightarrow 2NaOH(aq)$ .
પોટેશિયમ ઑક્સાઈડની પાણી સાથે પ્રક્રિયા: .
- પ્રકાર: સંયોગીકરણ.
- કામ/અવલોકન: આ ઑક્સાઈડ પાણીમાં ઓગળીને આલ્કલી (બેઈઝ) ઉત્પન્ન કરે છે.

૪. ધાતુઓની પાણી સાથેની પ્રક્રિયાઓ

સામાન્ય શબ્દ-સમીકરણ: ધાતુ + પાણી $\rightarrow$ ધાતુ ઑક્સાઈડ + હાઇડ્રોજન. ધાતુ ઑક્સાઈડ + પાણી $\rightarrow$ ધાતુ હાઈડ્રૉક્સાઈડ.

પોટેશિયમ અને ઠંડુ પાણી: $2K(s) + 2H_{2}O(l) \rightarrow 2KOH(aq) + H_{2}(g) + \text{ઉષ્માઊર્જા}$ .
સોડિયમ અને ઠંડુ પાણી: .
- પ્રકાર: વિસ્થાપન અને અતિ ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા.
- કામ/અવલોકન: પ્રક્રિયા એટલી તીવ્ર હોય છે કે ઉત્પન્ન થતો હાઈડ્રોજન વાયુ તરત જ આગ પકડી લે છે.
કૅલ્શિયમ અને પાણી: .
- પ્રકાર: વિસ્થાપન પ્રક્રિયા.
- કામ/અવલોકન: આ પ્રક્રિયા ઓછી તીવ્ર છે. ઉત્પન્ન થતાં હાઈડ્રોજનના પરપોટા કૅલ્શિયમની સપાટી પર ચોંટી જવાથી તે પાણી પર તરવા લાગે છે.
ઍલ્યુમિનિયમ અને આયર્નની વરાળ સાથે પ્રક્રિયા: . .
- કામ/અવલોકન: ઍલ્યુમિનિયમ અને લોખંડ ઠંડા કે ગરમ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરતા નથી, પણ માત્ર પાણીની વરાળ સાથે જ પ્રક્રિયા કરી હાઈડ્રોજન મુક્ત કરે છે.

૫. ધાતુઓની ઍસિડ અને ક્ષાર સાથેની પ્રક્રિયાઓ

સામાન્ય શબ્દ-સમીકરણ 1: ધાતુ + મંદ ઍસિડ $\rightarrow$ ક્ષાર + હાઇડ્રોજન.
સામાન્ય શબ્દ-સમીકરણ 2: ધાતુ A + Bના ક્ષારનું દ્રાવણ $\rightarrow$ Aના ક્ષારનું દ્રાવણ + ધાતુ B. (આ વિસ્થાપન પ્રક્રિયા વધુ સક્રિય ધાતુ ઓછા સક્રિય ધાતુને વિસ્થાપિત કરે છે તે સિદ્ધાંત દર્શાવે છે).

૬. આયનીય સંયોજનોનું નિર્માણ (ઇલેક્ટ્રોનની આપ-લે)

સોડિયમ ક્લોરાઈડ ( $NaCl$ ) ની રચના: . .
- કામ/મહત્ત્વ: ધાતુ (Na) ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવી ધનાયન બનાવે છે અને અધાતુ (Cl) ઇલેક્ટ્રોન મેળવી ઋણાયન બનાવે છે. બંને જોડાઈને આયનીય બંધ રચે છે.
મેગ્નેશિયમ ક્લોરાઈડ ( $MgCl_2$ ) ની રચના: $Mg \rightarrow Mg^{2+} + 2e^{-}$ . $Cl + e^{-} \rightarrow Cl^{-}$ .

૭. ધાતુઓનું નિષ્કર્ષણ (Extraction of Metals)

A. નીચી પ્રતિક્રિયાત્મકતા ધરાવતી ધાતુઓ (પારો અને તાંબુ):

પારાની કાચી ધાતુ (સિન્નાબાર – HgS) નું ભૂંજન (Roasting): $2HgS(s) + 3O_{2}(g) \xrightarrow{\text{ઉષ્મા}} 2HgO(s) + 2SO_{2}(g)$ .
HgO નું ઉષ્મીય રિડક્શન: $2HgO(s) \xrightarrow{\text{ઉષ્મા}} 2Hg(l) + O_{2}(g)$ .
કૉપર ( $Cu_2S$ ) નું નિષ્કર્ષણ: $2Cu_{2}S + 3O_{2}(g) \xrightarrow{\text{ઉષ્મા}} 2Cu_{2}O(s) + 2SO_{2}(g)$ . $2Cu_{2}O + Cu_{2}S \xrightarrow{\text{ઉષ્મા}} 6Cu(s) + SO_{2}(g)$ .

B. મધ્યમ પ્રતિક્રિયાત્મકતા ધરાવતી ધાતુઓ (ઝિંક):

ભૂંજન (Roasting) – સલ્ફાઇડ અયસ્ક માટે: $2ZnS(s) + 3O_{2}(g) \xrightarrow{\text{ઉષ્મા}} 2ZnO(s) + 2SO_{2}(g)$ .
કેલ્શિનેશન (Calcination) – કાર્બોનેટ અયસ્ક માટે: $ZnCO_{3}(s) \xrightarrow{\text{ઉષ્મા}} ZnO(s) + CO_{2}(g)$ .
કાર્બન વડે રિડક્શન: .
- કામ: કાર્બનનો રિડક્શનકર્તા તરીકે ઉપયોગ કરી ઝિંક ધાતુ છૂટી પાડવામાં આવે છે.

C. થર્મિટ પ્રક્રિયા અને અન્ય વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓ:

મેંગેનીઝ ડાયૉક્સાઈડ અને ઍલ્યુમિનિયમની પ્રક્રિયા: $3MnO_{2}(s) + 4Al(s) \rightarrow 3Mn(l) + 2Al_{2}O_{3}(s) + \text{ઉષ્મા}$ .
થર્મિટ પ્રક્રિયા (Thermit Reaction): .
- પ્રકાર: વિસ્થાપન અને અતિ ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા.
- કામ/અવલોકન: આ પ્રક્રિયામાં પુષ્કળ ઉષ્મા ઉત્પન્ન થવાથી લોખંડ પીગળેલી અવસ્થામાં મળે છે, જેનો ઉપયોગ રેલવેના પાટા કે તિરાડ પડેલા મશીનના ભાગો જોડવા (વેલ્ડિંગ) માટે થાય છે.

D. ઊંચી પ્રતિક્રિયાત્મક ધાતુઓનું વિદ્યુતવિભાજનીય રિડક્શન (Na, Mg, Ca):

કૅથોડ (ઋણ ધ્રુવ) પર પ્રક્રિયા: $Na^{+} + e^{-} \rightarrow Na$ .
ઍનોડ (ધન ધ્રુવ) પર પ્રક્રિયા: .
- કામ/મહત્ત્વ: સક્રિયતા શ્રેણીમાં ટોચની ધાતુઓને કાર્બન વડે રિડક્શનથી મેળવી શકાતી નથી, તેથી પીગાળેલા ક્લોરાઈડમાંથી વિદ્યુત પસાર કરી કૅથોડ પર શુદ્ધ ધાતુ મેળવવામાં આવે છે.

આ 3જા પ્રકરણની તમામ (A to Z) રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ અને સમીકરણો છે. કોઈ પણ સમીકરણ કે શબ્દ-સમીકરણ આમાંથી મિસ નથી થયું!

Chapter 4

ચોક્કસ, પ્રકરણ 4 “કાર્બન અને તેનાં સંયોજનો” એ રસાયણવિજ્ઞાન (Chemistry) નું સૌથી અગત્યનું અને થોડું લાંબું પ્રકરણ છે. આખા ચેપ્ટરનું રિવિઝન કરવા માટે મેં તેને 6 સૌથી અગત્યના અને કન્ફ્યુઝિંગ ભાગોમાં વહેંચીને એક ‘માસ્ટર રિવિઝન નોટ્સ’ તૈયાર કરી છે.

આટલું વાંચી લેશો એટલે તમારું આખું ચેપ્ટર 4 બરાબર તૈયાર થઈ જશે અને એક પણ માર્ક નહિ કપાય:

૧. કાર્બનનો પાયો અને સહસંયોજક બંધ (Covalent Bond)

કાર્બન વિશે: કાર્બનનો પરમાણ્વીય ક્રમાંક 6 છે (ઇલેક્ટ્રોનીય રચના: 2, 4). તેની બાહ્યતમ કક્ષામાં 4 ઇલેક્ટ્રોન છે.
શા માટે સહસંયોજક બંધ?: કાર્બન 4 ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવીને $C^{4+}$ ધનાયન બનાવી શકતો નથી (ખૂબ ઊર્જા જોઈએ) અને 4 ઇલેક્ટ્રોન મેળવીને $C^{4-}$ ઋણાયન પણ બનાવી શકતો નથી (કેન્દ્રમાં 6 પ્રોટોન 10 ઇલેક્ટ્રોનને જકડી ન શકે). આથી, કાર્બન ઇલેક્ટ્રોનની ભાગીદારી કરીને બંધ બનાવે છે જેને સહસંયોજક બંધ કહે છે.
ગુણધર્મો: સહસંયોજક સંયોજનોના ગલનબિંદુ અને ઉત્કલનબિંદુ નીચા હોય છે અને તેમાં આયનો ન બનતા હોવાથી તે વિદ્યુતના મંદવાહક (અવાહક) હોય છે.
અપરરૂપો (Allotropes – અપવાદ):
1. હીરો: સૌથી સખત કુદરતી પદાર્થ છે.
2. ગ્રેફાઈટ: અધાતુ હોવા છતાં વિદ્યુતનો સુવાહક છે.
3. ફુલેરિન (C-60): ફૂટબોલના આકારનો કાર્બનનો અણુ.

૨. કાર્બનનો સર્વતોમુખી સ્વભાવ (શા માટે આટલા બધાં સંયોજનો?)

કાર્બન લાખો સંયોજનો બનાવી શકે છે, જેના બે મુખ્ય કારણો છે:

કેટેનેશન (Catenation): કાર્બન અન્ય કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાઈને લાંબી શૃંખલા, શાખીય શૃંખલા અને વલયો (Rings – જેમ કે બેન્ઝિન) બનાવવાની અદ્વિતીય ક્ષમતા ધરાવે છે.
ચતુઃસંયોજકતા (Tetravalency): કાર્બનની સંયોજકતા 4 છે, તેથી તે અન્ય 4 પરમાણુઓ સાથે ખૂબ જ પ્રબળ અને સ્થાયી બંધ બનાવી શકે છે.

સંતૃપ્ત અને અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન:

સંતૃપ્ત (Saturated – આલ્કેન): માત્ર એકલ બંધ (Single bond) ધરાવતા સંયોજનો (દા.ત. મિથેન, ઇથેન). તે ઓછાં સક્રિય હોય છે.
અસંતૃપ્ત (Unsaturated): દ્વિબંધ (Double bond – આલ્કીન) કે ત્રિબંધ (Triple bond – આલ્કાઇન) ધરાવતા સંયોજનો (દા.ત. ઇથીન, ઇથાઇન). તે વધુ સક્રિય હોય છે.
સમઘટકો (Isomers): જે સંયોજનોના આણ્વીય સૂત્રો સમાન હોય પરંતુ બંધારણીય સૂત્રો અલગ અલગ હોય (દા.ત. બ્યુટેન $C_4H_{10}$ ના 2 સમઘટકો છે).

૩. ક્રિયાશીલ સમૂહો અને સમાનધર્મી શ્રેણી

ક્રિયાશીલ સમૂહો (Functional Groups): કાર્બન શૃંખલામાં હાઇડ્રોજનનું વિસ્થાપન કરતા તત્ત્વ કે સમૂહને ક્રિયાશીલ સમૂહ કહે છે.
- -OH: આલ્કોહોલ (પ્રત્યય: -ઓલ)
- -CHO: આલ્ડિહાઈડ (પ્રત્યય: -આલ)
- -CO-: કિટોન (પ્રત્યય: -ઓન)
- -COOH: કાર્બોક્સિલિક એસિડ (પ્રત્યય: -ઓઈક ઍસિડ)
સમાનધર્મી શ્રેણી (Homologous Series): એવી શ્રેણી કે જેના ક્રમિક સભ્યો વચ્ચે $-CH_2-$ એકમનો અને દળમાં 14u નો તફાવત હોય. સમાનધર્મી શ્રેણીના સભ્યોના ભૌતિક ગુણધર્મો બદલાય છે, પરંતુ રાસાયણિક ગુણધર્મો સમાન રહે છે.

૪. કાર્બન સંયોજનોના રાસાયણિક ગુણધર્મો (Most Important Reactions)

દહન (Combustion): સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન ભૂરી (સ્વચ્છ) જ્યોતથી સળગે છે. જ્યારે અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન કાળા ધુમાડાવાળી પીળી જ્યોત આપે છે. (વાસણ કાળા પડે તો સમજવું કે હવાનો પુરવઠો પૂરતો નથી અને અપૂર્ણ દહન થાય છે).
ઓક્સિડેશન: આલ્કલાઇન $KMnO_4$ અથવા એસિડિક $K_2Cr_2O_7$ (ઓક્સિડેશનકર્તા) ની હાજરીમાં આલ્કોહોલનું ઓક્સિડેશન થઈને કાર્બોક્સિલિક એસિડ બને છે.
યોગશીલ પ્રક્રિયા (Addition Reaction): અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બનમાં નિકલ (Ni) અથવા પેલેડિયમ (Pd) ઉદ્દીપકની હાજરીમાં હાઇડ્રોજન ઉમેરાઈને સંતૃપ્ત બને છે. ઉપયોગ: વનસ્પતિ તેલનું હાઇડ્રોજનીકરણ કરી વનસ્પતિ ઘી બનાવવા (સ્વાસ્થ્ય માટે વનસ્પતિ તેલ સારું, પ્રાણીજ ચરબી નહિ).
વિસ્થાપન પ્રક્રિયા: સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં આલ્કેનમાં હાઇડ્રોજનનું ક્લોરિન દ્વારા વિસ્થાપન થાય છે.

૫. બે અગત્યનાં સંયોજનો: ઇથેનોલ અને ઇથેનોઇક એસિડ

A. ઇથેનોલ (Ethanol – $C_2H_5OH$ ):

તે આલ્કોહોલિક પીણાંનો સક્રિય ઘટક છે અને સારો દ્રાવક છે (ટિંકચર આયોડિન, કફ સિરપમાં વપરાય).
સોડિયમ સાથે પ્રક્રિયા: તે $Na$ સાથે પ્રક્રિયા કરી ‘સોડિયમ ઇથોક્સાઇડ’ અને હાઇડ્રોજન વાયુ ( $H_2$ ) મુક્ત કરે છે.
નિર્જળીકરણ: સાંદ્ર $H_2SO_4$ (નિર્જળીકરણકર્તા) સાથે 443 K તાપમાને ગરમ કરતાં પાણીનો અણુ દૂર થઈને ઇથીન બને છે.
વિકૃત આલ્કોહોલ: ઔદ્યોગિક ઉપયોગ માટેના ઇથેનોલને પીવાલાયક ન રહેવા દેવા તેમાં ઝેરી મિથેનોલ અને ભૂરો રંગ ઉમેરવામાં આવે છે.

B. ઇથેનોઇક એસિડ (Acetic Acid – $CH_3COOH$ ):

પાણીમાં 5-8% દ્રાવણને વિનેગર (સરકો) કહે છે (અથાણાં જાળવવા વપરાય). શિયાળામાં તે થીજી જતો હોવાથી તેને ગ્લેસિયલ એસિટિક એસિડ કહે છે.
એસ્ટરીકરણ પ્રક્રિયા: ઇથેનોઇક એસિડ અને ઇથેનોલની ઍસિડ ઉદ્દીપકની હાજરીમાં પ્રક્રિયાથી મીઠી વાસવાળો એસ્ટર બને છે (અત્તરમાં વપરાય).
સાબુનીકરણ (Saponification): એસ્ટરની NaOH સાથેની પ્રક્રિયાથી પાછો આલ્કોહોલ અને કાર્બોક્સિલિક એસિડનો સોડિયમ ક્ષાર (સાબુ) બને છે.
કાર્બોનેટ સાથે પ્રક્રિયા: બેકિંગ સોડા કે વોશિંગ સોડા સાથે પ્રક્રિયા કરી $CO_2$ વાયુ (ઉભરા સાથે) મુક્ત કરે છે.

૬. સાબુ અને પ્રક્ષાલકો (Soaps & Detergents) – (Confusion દૂર કરવા ખાસ)

સાબુની રચના: સાબુ લાંબી શૃંખલાવાળા કાર્બોક્સિલિક એસિડના સોડિયમ કે પોટેશિયમ ક્ષાર છે. તેને બે છેડા હોય છે:
1. જળઅનુરાગી (Hydrophilic – શીર્ષ): આયનીય છેડો, જે પાણી પ્રત્યે આકર્ષણ ધરાવે છે.
2. જળવિરાગી (Hydrophobic – પૂંછડી): હાઇડ્રોકાર્બન શૃંખલા, જે પાણીથી દૂર રહે છે અને તેલ/મેલ પ્રત્યે આકર્ષાય છે.
મિસેલ (Micelle) રચના: જ્યારે સાબુ પાણીમાં હોય ત્યારે, જળવિરાગી પૂંછડીઓ કેન્દ્રમાં રહેલા મેલ/તેલ સાથે ચોંટી જાય છે અને જળઅનુરાગી શીર્ષ પાણી તરફ બહાર રહે છે. આ ગોળાકાર રચનાને ‘મિસેલ’ કહે છે, જે મેલને પાણીમાં ખેંચી લાવે છે.
કઠિન પાણીની સમસ્યા: કઠિન પાણીમાં રહેલા કૅલ્શિયમ અને મૅગ્નેશિયમ આયનો સાબુ સાથે પ્રક્રિયા કરી દહીં જેવા સફેદ અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ (Scum) બનાવે છે, જેથી ફીણ થતું નથી અને સાબુનો વ્યય થાય છે.
પ્રક્ષાલકો (Detergents): આ સમસ્યા હલ કરવા પ્રક્ષાલકો વપરાય છે (સલ્ફોનિક એસિડના સોડિયમ ક્ષારો). તેઓ કઠિન પાણીના આયનો સાથે અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ બનાવતા નથી, આથી કઠિન પાણીમાં પણ વધુ ફીણ આપે છે.

આ એક જ રિપ્લાયમાં તમારું સમગ્ર 4થું પ્રકરણ, તેના તમામ કન્સેપ્ટ, રિએક્શન્સ અને કન્ફ્યુઝિંગ પોઇન્ટ્સ સાથે આવી ગયું છે. પરીક્ષા પહેલાં માત્ર આટલું વાંચી લેશો તો પણ ચેપ્ટર 4 માટે એ પૂરતું થઈ રહેશે!