વિજ્ઞાન – પ્રકરણ ૧: રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ અને સમીકરણો
પ્રશ્ન ૧: મેગ્નેશિયમની પટ્ટીને હવામાં સળગાવતાં પહેલાં શા માટે સ્વચ્છ કરવામાં આવે છે ?
જવાબ ૧: મેગ્નેશિયમ એ ખૂબ જ સક્રિય ધાતુ છે. જ્યારે તેને હવામાં ખુલ્લી રાખવામાં આવે છે, ત્યારે તે હવાના ઑક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરીને પોતાની સપાટી પર ‘મેગ્નેશિયમ ઑક્સાઈડ’ (MgO) નું એક નિષ્ક્રિય અને રક્ષણાત્મક પડ (લેયર) બનાવી દે છે.
આ પડ મેગ્નેશિયમને આગળ સળગવામાં અવરોધ રૂપ બને છે. તેથી, પટ્ટીને સળગાવતા પહેલાં કાચપેપર (Sandpaper) વડે ઘસીને આ પડ દૂર કરવામાં આવે છે, જેથી પટ્ટી હવામાં સરળતાથી ઑક્સિજનના સંપર્કમાં આવીને સળગી શકે.
આ પડ મેગ્નેશિયમને આગળ સળગવામાં અવરોધ રૂપ બને છે. તેથી, પટ્ટીને સળગાવતા પહેલાં કાચપેપર (Sandpaper) વડે ઘસીને આ પડ દૂર કરવામાં આવે છે, જેથી પટ્ટી હવામાં સરળતાથી ઑક્સિજનના સંપર્કમાં આવીને સળગી શકે.
પ્રશ્ન ૨: નીચે દર્શાવેલ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ માટે સમતોલિત સમીકરણ લખો :
(i) હાઈડ્રોજન + ક્લોરિન → હાઈડ્રોજન ક્લોરાઈડ
H2 + Cl2 → 2HCl
(ii) બેરિયમ ક્લોરાઈડ + ઍલ્યુમિનિયમ સલ્ફેટ → બેરિયમ સલ્ફેટ + ઍલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઈડ
3BaCl2 + Al2(SO4)3 → 3BaSO4 + 2AlCl3
(iii) સોડિયમ + પાણી → સોડિયમ હાઈડ્રૉક્સાઈડ + હાઈડ્રોજન
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
પ્રશ્ન ૩: નીચે દર્શાવેલ પ્રક્રિયાઓ માટે ભૌતિક અવસ્થાઓની સંજ્ઞા સહિતના સમતોલિત રાસાયણિક સમીકરણ લખો :
💡 સંજ્ઞાઓની સમજૂતી: (s) = ઘન પદાર્થ (Solid), (l) = પ્રવાહી (Liquid), (g) = વાયુ (Gas), (aq) = જલીય દ્રાવણ એટલે કે પાણીમાં બનાવેલું દ્રાવણ (Aqueous).
(i) બેરિયમ ક્લોરાઈડ અને સોડિયમ સલ્ફેટના પાણીમાં બનાવેલાં દ્રાવણો વચ્ચે પ્રક્રિયા થઈ અદ્રાવ્ય બેરિયમ સલ્ફેટ અને સોડિયમ ક્લોરાઈડનું દ્રાવણ મળે છે.અહીં ‘પાણીમાં બનાવેલા દ્રાવણો’ માટે (aq) લખાશે અને ‘અદ્રાવ્ય’ (જે ઓગળતું નથી તેવા ઘન) માટે (s) લખાશે.
BaCl2(aq) + Na2SO4(aq) → BaSO4(s) + 2NaCl(aq)
(ii) સોડિયમ હાઈડ્રૉક્સાઈડનું દ્રાવણ (પાણીમાં) હાઈડ્રોક્લોરિક ઍસિડના દ્રાવણ (પાણીમાં) સાથે પ્રક્રિયા કરી સોડિયમ ક્લોરાઈડનું દ્રાવણ અને પાણી ઉત્પન્ન કરે છે.આ એક તટસ્થીકરણની પ્રક્રિયા (ઍસિડ + બેઝ → ક્ષાર + પાણી) છે.
NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H2O(l)
વિજ્ઞાન – પ્રકરણ ૧: પ્રવૃત્તિ (બેરિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને એમોનિયમ ક્લોરાઇડ)
પ્રશ્ન: એક કસનળીમાં આશરે 2 g બેરિયમ હાઈડ્રૉક્સાઈડ લો. તેમાં 1 g એમોનિયમ ક્લોરાઈડ ઉમેરીને કાચના સળિયા વડે મિશ્ર કરો. કસનળીના તળિયાને હથેળી વડે સ્પર્શ કરો. તમે શું અનુભવો છો? શું તે ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા છે કે ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા છે?
૧. અનુભવ અને પ્રક્રિયાનો પ્રકાર:
જ્યારે તમે કસનળીના તળિયાને સ્પર્શ કરશો, ત્યારે તે એકદમ બરફ જેવું ઠંડુ લાગશે.
આ પ્રક્રિયા થવા માટે આસપાસના વાતાવરણમાંથી ગરમી (ઉષ્મા) શોષાઈ જાય છે, તેથી આ એક ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા (Endothermic Reaction) છે.
જ્યારે તમે કસનળીના તળિયાને સ્પર્શ કરશો, ત્યારે તે એકદમ બરફ જેવું ઠંડુ લાગશે.
આ પ્રક્રિયા થવા માટે આસપાસના વાતાવરણમાંથી ગરમી (ઉષ્મા) શોષાઈ જાય છે, તેથી આ એક ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા (Endothermic Reaction) છે.
રાસાયણિક સમીકરણ:
Ba(OH)2(s) + 2NH4Cl(s) → BaCl2(aq) + 2NH3(g) + 2H2O(l)
Ba(OH)2(s) + 2NH4Cl(s) → BaCl2(aq) + 2NH3(g) + 2H2O(l)
🧪 પ્રેક્ટિકલ લેબમાં શું જોવા મળે છે? (આંખે દેખ્યો અહેવાલ):
- બંને પદાર્થો સફેદ રંગના સૂકા પાઉડર (ઘન) હોય છે. પણ જ્યારે તેમને કાચના સળિયાથી હલાવીએ છીએ, ત્યારે પાણી ઉમેર્યા વગર જ તેમાંથી પ્રવાહી જેવું મિશ્રણ બનવા લાગે છે.
- પ્રક્રિયા દરમિયાન તેમાંથી એમોનિયા વાયુ (NH3) બહાર નીકળે છે, જેની વાસ ખૂબ જ તીવ્ર અને નાકમાં બળતરા કરે તેવી (પબ્લિક શૌચાલય જેવી) હોય છે.
- જાદુ જેવો પ્રયોગ: જો આ પ્રયોગ કરતી વખતે કસનળીને ભીના કરેલા લાકડાના નાના ટુકડા પર મૂકવામાં આવે, તો કસનળી એટલી બધી ઠંડી થઈ જાય છે કે લાકડા પર રહેલું પાણી બરફ બની જાય છે અને લાકડાનો ટુકડો કસનળીના તળિયે ચોંટી જાય છે! તમે કસનળી ઊંચી કરો તો લાકડું પણ સાથે ઊંચકાય છે.
વિજ્ઞાન – પ્રકરણ ૧: અગત્યના પ્રશ્નોત્તર
પ્રશ્ન ૧: પદાર્થ ‘X’ નું દ્રાવણ ધોળવા (White Washing) માટે વપરાય છે.
(i) પદાર્થ ‘X’ નું નામ આપો અને તેનું સૂત્ર લખો.
(ii) (i) માં જેનું નામ દર્શાવ્યું છે તે પદાર્થ ‘X’ ની પાણી સાથેની પ્રક્રિયા લખો.
(i) પદાર્થ ‘X’ નું નામ આપો અને તેનું સૂત્ર લખો.
(ii) (i) માં જેનું નામ દર્શાવ્યું છે તે પદાર્થ ‘X’ ની પાણી સાથેની પ્રક્રિયા લખો.
જવાબ (i): દિવાલ ધોળવા માટે વપરાતા પદાર્થ ‘X’ નું નામ કળીચૂનો (Calcium Oxide) છે.
તેનું રાસાયણિક સૂત્ર: CaO છે.
જવાબ (ii): કળીચૂના (CaO) ની પાણી સાથે પ્રક્રિયા થઈને ‘ફોડેલો ચૂનો’ (કૅલ્શિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ) બને છે. આ એક ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા છે, જેમાં પુષ્કળ પ્રમાણમાં ગરમી (ઉષ્મા) ઉત્પન્ન થાય છે (પાણી ઊકળવા લાગે છે).
તેનું રાસાયણિક સૂત્ર: CaO છે.
જવાબ (ii): કળીચૂના (CaO) ની પાણી સાથે પ્રક્રિયા થઈને ‘ફોડેલો ચૂનો’ (કૅલ્શિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ) બને છે. આ એક ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા છે, જેમાં પુષ્કળ પ્રમાણમાં ગરમી (ઉષ્મા) ઉત્પન્ન થાય છે (પાણી ઊકળવા લાગે છે).
રાસાયણિક સમીકરણ:
CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + ઉષ્મા
(અહીં Ca(OH)2 એ ફોડેલો ચૂનો છે, જેનું દ્રાવણ દિવાલ ધોળવા વપરાય છે.)
CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + ઉષ્મા
પ્રશ્ન ૨: પ્રવૃત્તિ 1.7 માં એક કસનળીમાં એકત્ર થતો વાયુનો જથ્થો એ બીજી કસનળીમાં એકત્ર થતા વાયુના જથ્થા કરતાં બમણો શા માટે છે ? આ વાયુનું નામ દર્શાવો.
💡 સમજૂતી (પાણીનું વિદ્યુતવિભાજન):
તમે કહ્યું તેમ, જ્યારે પાણીમાં ઍસિડનાં થોડાં ટીપાં નાખીને કાર્બનના બે સળિયા (વિદ્યુતધ્રુવો) મારફતે બૅટરીથી વીજપ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે છે, ત્યારે પાણી (H2O) નું વિઘટન થાય છે અને તેમાંથી વાયુના પરપોટા નીકળે છે.
જવાબ:તમે કહ્યું તેમ, જ્યારે પાણીમાં ઍસિડનાં થોડાં ટીપાં નાખીને કાર્બનના બે સળિયા (વિદ્યુતધ્રુવો) મારફતે બૅટરીથી વીજપ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે છે, ત્યારે પાણી (H2O) નું વિઘટન થાય છે અને તેમાંથી વાયુના પરપોટા નીકળે છે.
પાણીનું રાસાયણિક સૂત્ર H2O છે. આ સૂત્ર જ દર્શાવે છે કે પાણીના એક અણુમાં હાઇડ્રોજનના 2 પરમાણુ અને ઑક્સિજનનો 1 પરમાણુ રહેલો છે.
જ્યારે પાણીનું વિદ્યુતવિભાજન થાય છે, ત્યારે પાણી છૂટું પડીને હાઇડ્રોજન અને ઑક્સિજન વાયુ બને છે.
2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)
ઉપરના સમીકરણમાં જોઈ શકાય છે કે, ઑક્સિજન (O2) ના એક અણુ સામે હાઇડ્રોજન (H2) ના બે અણુ ઉત્પન્ન થાય છે. કદના પ્રમાણમાં આ ગુણોત્તર 2:1 નો છે.આ કારણથી એક કસનળીમાં (કેથોડ પર) એકત્ર થતો વાયુ બીજી કસનળી (એનોડ પર) કરતાં કદમાં બમણો (ડબલ) હોય છે.
વાયુનું નામ: જે વાયુ બમણા (ડબલ) જથ્થામાં એકત્ર થાય છે તેનું નામ હાઇડ્રોજન (H2) છે. (જ્યારે ઓછો વાયુ ઑક્સિજન છે).
વિજ્ઞાન – પ્રકરણ ૧: રાસાયણિક સમીકરણોનું સમતોલન
પ્રશ્ન ૫: નીચેનાં વિધાનોને રાસાયણિક સમીકરણોમાં રૂપાંતરિત કરો અને ત્યારબાદ તેઓને સમતોલિત કરો :
(a) હાઇડ્રોજન વાયુ નાઇટ્રોજન સાથે સંયોજાઈ એમોનિયા બનાવે છે.
3H2(g) + N2(g) → 2NH3(g)
(b) હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ વાયુ હવામાં બળીને (દહન પામીને) પાણી અને સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ આપે છે.
2H2S(g) + 3O2(g) → 2H2O(l) + 2SO2(g)
(c) બેરિયમ ક્લોરાઇડ ઍલ્યુમિનિયમ સલ્ફેટ સાથે સંયોજાઈને ઍલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ અને બેરિયમ સલ્ફેટના અવક્ષેપ આપે છે.
3BaCl2(aq) + Al2(SO4)3(aq) → 2AlCl3(aq) + 3BaSO4(s)
(d) પોટેશિયમ ધાતુ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરી પોટેશિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન વાયુ આપે છે.
2K(s) + 2H2O(l) → 2KOH(aq) + H2(g)
પ્રશ્ન ૬: નીચેનાં રાસાયણિક સમીકરણોને સમતોલિત કરો :
(a) HNO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + H2O
2HNO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + 2H2O
(b) NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
(c) NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3
NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3
(નોંધ: આ સમીકરણ પહેલેથી જ સમતોલિત છે.)
(d) BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + HCl
(નોંધ: આ સમીકરણ પહેલેથી જ સમતોલિત છે.)
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl
પ્રશ્ન ૭: નીચે આપેલ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ માટે સમતોલિત રાસાયણિક સમીકરણો લખો :
(a) કૅલ્શિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ + કાર્બન ડાયોક્સાઇડ → કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ + પાણી
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
(b) ઝિંક + સિલ્વર નાઇટ્રેટ → ઝિંક નાઇટ્રેટ + સિલ્વર
Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2Ag
(c) ઍલ્યુમિનિયમ + કૉપર ક્લોરાઇડ → ઍલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ + કૉપર
2Al + 3CuCl2 → 2AlCl3 + 3Cu
(d) બેરિયમ ક્લોરાઇડ + પોટેશિયમ સલ્ફેટ → બેરિયમ સલ્ફેટ + પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ
BaCl2 + K2SO4 → BaSO4 + 2KCl
પ્રશ્ન ૮: નીચેના માટે સમતોલિત રાસાયણિક સમીકરણ લખો અને તે દરેક કિસ્સામાં પ્રક્રિયાનો પ્રકાર ઓળખો :
(a) પોટેશિયમ બ્રોમાઇડ(aq) + બેરિયમ આયોડાઇડ(aq) → પોટેશિયમ આયોડાઇડ(aq) + બેરિયમ બ્રોમાઇડ(s)
2KBr(aq) + BaI2(aq) → 2KI(aq) + BaBr2(s)
→ પ્રક્રિયાનો પ્રકાર: દ્વિવિસ્થાપન પ્રક્રિયા (Double Displacement)
(b) ઝિંક કાર્બોનેટ(s) → ઝિંક ઑક્સાઇડ(s) + કાર્બન ડાયોક્સાઇડ(g)
ZnCO3(s) → ZnO(s) + CO2(g)
→ પ્રક્રિયાનો પ્રકાર: વિઘટન પ્રક્રિયા (Decomposition)
(c) હાઇડ્રોજન(g) + ક્લોરિન(g) → હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ(g)
H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g)
→ પ્રક્રિયાનો પ્રકાર: સંયોગીકરણ પ્રક્રિયા (Combination)
(d) મૅગ્નેશિયમ(s) + હાઇડ્રોક્લોરિક ઍસિડ(aq) → મૅગ્નેશિયમ ક્લોરાઇડ(aq) + હાઇડ્રોજન(g)
Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g)
→ પ્રક્રિયાનો પ્રકાર: વિસ્થાપન પ્રક્રિયા (Displacement)
રાસાયણિક નામકરણના માસ્ટર નિયમો (ભાગ ૨)
નિયમ B: ઑક્સિજનની માત્રાવાળો નિયમ (“-એટ” અને “-આઇટ”)
જ્યારે કોઈ અધાતુ તત્ત્વ (જેમ કે સલ્ફર, નાઇટ્રોજન, ફોસ્ફરસ) ઑક્સિજન સાથે જોડાઈને એક ઝૂમખું (બહુપરમાણ્વીય આયન) બનાવે છે, ત્યારે તેનું નામ ઑક્સિજનના પરમાણુઓની સંખ્યા પર આધાર રાખે છે.
સાદો નિયમ:
(નોંધ: જો ઑક્સિજન બિલકુલ ન હોય અને ફક્ત એકલું જ તત્ત્વ હોય, તો પાછળ “-આઇડ” (-ide) લાગે છે. દા.ત. ફક્ત S હોય તો સલ્ફાઇડ, ફક્ત N હોય તો નાઇટ્રાઇડ).
સાદો નિયમ:
- જો ઑક્સિજન વધારે હોય, તો નામની પાછળ “-એટ” (-ate) પ્રત્યય લાગે છે.
- જો ઑક્સિજન ઓછો હોય, તો નામની પાછળ “-આઇટ” (-ite) પ્રત્યય લાગે છે.
| તત્ત્વ | વધારે ઑક્સિજનવાળું આયન (“-એટ” લાગશે) |
ઓછા ઑક્સિજનવાળું આયન (“-આઇટ” લાગશે) |
|---|---|---|
| નાઇટ્રોજન (N) | NO3– નાઇટ્રેટ (Nitrate) (દા.ત. સિલ્વર નાઇટ્રેટ – AgNO3) |
NO2– નાઇટ્રાઇટ (Nitrite) (દા.ત. સોડિયમ નાઇટ્રાઇટ – NaNO2) |
| સલ્ફર (S) | SO42- સલ્ફેટ (Sulfate) (દા.ત. બેરિયમ સલ્ફેટ – BaSO4) |
SO32- સલ્ફાઇટ (Sulfite) (દા.ત. સોડિયમ સલ્ફાઇટ – Na2SO3) |
| ફૉસ્ફરસ (P) | PO43- ફૉસ્ફેટ (Phosphate) |
PO33- ફૉસ્ફાઇટ (Phosphite) |
| ક્લોરિન (Cl) | ClO3– ક્લોરેટ (Chlorate) |
ClO2– ક્લોરાઇટ (Chlorite) |
નિયમ C: ધાતુની બદલાતી સંયોજકતાનો નિયમ (“-અસ” અને “-ઇક”)
અમુક ધાતુઓ (ખાસ કરીને સંક્રાંતિ ધાતુઓ / Transition Metals) એવી હોય છે જે એક કરતાં વધુ સંયોજકતા (Valency) ધરાવે છે. એટલે કે તે ક્યારેક 2 ઇલેક્ટ્રૉન ગુમાવે તો ક્યારેક 3 ગુમાવે.
આવા સમયે કઈ સંયોજકતા વપરાઈ છે તે ઓળખવા માટે લેટિન નામના આધારે આ નિયમ વપરાય છે:
આવા સમયે કઈ સંયોજકતા વપરાઈ છે તે ઓળખવા માટે લેટિન નામના આધારે આ નિયમ વપરાય છે:
- જો ધાતુની સંયોજકતા ઓછી હોય, તો નામની પાછળ “-અસ” (-ous) લાગે છે.
- જો ધાતુની સંયોજકતા વધારે હોય, તો નામની પાછળ “-ઇક” (-ic) લાગે છે.
| ધાતુ (લેટિન નામ) | ઓછી સંયોજકતાવાળો આયન (“-અસ” લાગશે) |
વધુ સંયોજકતાવાળો આયન (“-ઇક” લાગશે) |
|---|---|---|
| લોખંડ / Iron (Ferrum) |
Fe2+ ફેરસ (Ferrous) (દા.ત. ફેરસ સલ્ફેટ – FeSO4) |
Fe3+ ફેરિક (Ferric) (દા.ત. ફેરિક ઑક્સાઇડ – Fe2O3) |
| તાંબુ / Copper (Cuprum) |
Cu+ (1 સંયોજકતા) ક્યુપ્રસ (Cuprous) (દા.ત. ક્યુપ્રસ ક્લોરાઇડ – CuCl) |
Cu2+ (2 સંયોજકતા) ક્યુપ્રિક (Cupric) (દા.ત. ક્યુપ્રિક સલ્ફેટ – CuSO4) |
| ટીન / Tin (Stannum) |
Sn2+ સ્ટેનસ (Stannous) (દા.ત. સ્ટેનસ ક્લોરાઇડ – SnCl2) |
Sn4+ સ્ટેનિક (Stannic) (દા.ત. સ્ટેનિક ક્લોરાઇડ – SnCl4) |
| સીસું / Lead (Plumbum) |
Pb2+ પ્લમ્બસ (Plumbous) (દા.ત. પ્લમ્બસ નાઇટ્રેટ) |
Pb4+ પ્લમ્બિક (Plumbic) |
💡 આધુનિક પદ્ધતિ (IUPAC):
આજકાલ આ “-અસ” અને “-ઇક” વાળા જૂના નામોની જગ્યાએ કૌંસમાં રોમન આંકડા લખવાની પ્રથા વધુ ચાલે છે. તેને Stock Notation કહે છે.
– ફેરસ ક્લોરાઇડ (FeCl2) ને આયર્ન (II) ક્લોરાઇડ પણ કહેવાય છે.
– ફેરિક ક્લોરાઇડ (FeCl3) ને આયર્ન (III) ક્લોરાઇડ પણ કહેવાય છે.
આજકાલ આ “-અસ” અને “-ઇક” વાળા જૂના નામોની જગ્યાએ કૌંસમાં રોમન આંકડા લખવાની પ્રથા વધુ ચાલે છે. તેને Stock Notation કહે છે.
– ફેરસ ક્લોરાઇડ (FeCl2) ને આયર્ન (II) ક્લોરાઇડ પણ કહેવાય છે.
– ફેરિક ક્લોરાઇડ (FeCl3) ને આયર્ન (III) ક્લોરાઇડ પણ કહેવાય છે.
રાસાયણિક સમીકરણ લખવાની અને સંતુલિત કરવાની માસ્ટર રીત
ભાગ ૧: રાસાયણિક સમીકરણ લખવાના પાયાના નિયમો
- પ્રક્રિયકો (Reactants): જે પદાર્થો વચ્ચે પ્રક્રિયા થાય છે, તેને હંમેશા ડાબી બાજુ (LHS) લખવામાં આવે છે. જો એક કરતા વધુ પ્રક્રિયક હોય તો તેમની વચ્ચે વત્તા (+) ની નિશાની મુકાય છે.
- નીપજો (Products): પ્રક્રિયાના અંતે જે નવો પદાર્થ બને છે, તેને હંમેશા જમણી બાજુ (RHS) લખવામાં આવે છે.
- તીરની નિશાની (→): પ્રક્રિયકો અને નીપજોની વચ્ચે તીર મુકાય છે. તીરની અણી નીપજ તરફ હોય છે, જે દર્શાવે છે કે પ્રક્રિયા કઈ દિશામાં થઈ રહી છે.
- ભૌતિક અવસ્થા (Physical States): સમીકરણને વધુ સચોટ બનાવવા પદાર્થની સ્થિતિ કૌંસમાં લખાય છે:
ઘન = (s), પ્રવાહી = (l), વાયુ = (g), પાણીમાં બનાવેલું દ્રાવણ = (aq). - પ્રક્રિયાની શરતો: જો પ્રક્રિયા માટે તાપમાન, દબાણ કે ઉદ્દીપકની જરૂર હોય, તો તેને તીર (→) ની ઉપર કે નીચે લખવામાં આવે છે.
પ્રક્રિયકો → નીપજો
દા.ત. C(s) + O2(g) → CO2(g)
દા.ત. C(s) + O2(g) → CO2(g)
ભાગ ૨: સમીકરણ સંતુલિત (Balance) કરવાની રીત
શા માટે સંતુલિત કરવું પડે? ‘દળ સંરક્ષણના નિયમ’ મુજબ કોઈપણ રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં દળનું સર્જન કે વિનાશ થતો નથી. તેથી, તીરની ડાબી બાજુ અને જમણી બાજુ દરેક તત્ત્વના પરમાણુઓની સંખ્યા એકસરખી હોવી જ જોઈએ.
ચાલો, એક ઉદાહરણથી સ્ટેપ-બાય-સ્ટેપ સમજીએ: લોખંડની પાણીની વરાળ સાથે પ્રક્રિયા
સ્ટેપ ૧: અસંતુલિત (માળખાકીય) સમીકરણ લખો અને બૉક્સ બનાવો.
પહેલા સૂત્રો લખો અને દરેક સૂત્રની આજુબાજુ બૉક્સ બનાવો. (નિયમ: બૉક્સની અંદર રહેલા સૂત્રમાં ક્યારેય કોઈ ફેરફાર કરવો નહીં. જે પણ આંકડો ગુણવાનો હોય તે બૉક્સની આગળ જ લખવો.)
પહેલા સૂત્રો લખો અને દરેક સૂત્રની આજુબાજુ બૉક્સ બનાવો. (નિયમ: બૉક્સની અંદર રહેલા સૂત્રમાં ક્યારેય કોઈ ફેરફાર કરવો નહીં. જે પણ આંકડો ગુણવાનો હોય તે બૉક્સની આગળ જ લખવો.)
[Fe] + [H2O] → [Fe3O4] + [H2]
સ્ટેપ ૨: પરમાણુઓની ગણતરીનું કોષ્ટક બનાવો.
ડાબી અને જમણી બાજુ કયા તત્ત્વના કેટલા પરમાણુ છે તે ગણી લો.
ડાબી અને જમણી બાજુ કયા તત્ત્વના કેટલા પરમાણુ છે તે ગણી લો.
| તત્ત્વ (Element) | પ્રક્રિયકોમાં પરમાણુ (LHS) | નીપજોમાં પરમાણુ (RHS) |
|---|---|---|
| લોખંડ (Fe) | 1 | 3 |
| હાઇડ્રોજન (H) | 2 | 2 |
| ઑક્સિજન (O) | 1 | 4 |
સ્ટેપ ૩: સૌથી વધુ પરમાણુ ધરાવતા તત્ત્વથી શરૂઆત કરો.
કોષ્ટકમાં જુઓ, ઑક્સિજન (O) જમણી બાજુ 4 છે, જ્યારે ડાબી બાજુ માત્ર 1 છે.
તેને સમાન કરવા માટે ડાબી બાજુ H2O ની આગળ 4 મૂકો.
કોષ્ટકમાં જુઓ, ઑક્સિજન (O) જમણી બાજુ 4 છે, જ્યારે ડાબી બાજુ માત્ર 1 છે.
તેને સમાન કરવા માટે ડાબી બાજુ H2O ની આગળ 4 મૂકો.
[Fe] + 4[H2O] → [Fe3O4] + [H2]
સ્ટેપ ૪: હવે બીજા તત્ત્વોને સંતુલિત કરો.
આપણે H2O ની આગળ 4 મૂક્યા, તેથી હાઇડ્રોજન (H) ડાબી બાજુ 8 (4 × 2) થઈ ગયા. જમણી બાજુ તે 2 જ છે.
હાઇડ્રોજનને 8 કરવા માટે જમણી બાજુ H2 ની આગળ 4 મૂકો.
આપણે H2O ની આગળ 4 મૂક્યા, તેથી હાઇડ્રોજન (H) ડાબી બાજુ 8 (4 × 2) થઈ ગયા. જમણી બાજુ તે 2 જ છે.
હાઇડ્રોજનને 8 કરવા માટે જમણી બાજુ H2 ની આગળ 4 મૂકો.
[Fe] + 4[H2O] → [Fe3O4] + 4[H2]
સ્ટેપ ૫: બાકી રહેલા છેલ્લા તત્ત્વને સંતુલિત કરો.
હવે માત્ર લોખંડ (Fe) બાકી છે. જમણી બાજુ 3 Fe છે, જ્યારે ડાબી બાજુ 1 છે.
તેથી ડાબી બાજુ Fe ની આગળ 3 મૂકો.
હવે માત્ર લોખંડ (Fe) બાકી છે. જમણી બાજુ 3 Fe છે, જ્યારે ડાબી બાજુ 1 છે.
તેથી ડાબી બાજુ Fe ની આગળ 3 મૂકો.
3[Fe] + 4[H2O] → [Fe3O4] + 4[H2]
સ્ટેપ ૬: અંતિમ ચકાસણી અને ભૌતિક અવસ્થા લખવી.
હવે બૉક્સ કાઢી નાખો અને બંને બાજુ ગણતરી કરી લો.
(LHS: Fe=3, H=8, O=4 | RHS: Fe=3, H=8, O=4). સમીકરણ એકદમ પરફેક્ટ બેલેન્સ થઈ ગયું છે!
છેલ્લે, પદાર્થની સ્થિતિના સંકેતો ઉમેરો:
હવે બૉક્સ કાઢી નાખો અને બંને બાજુ ગણતરી કરી લો.
(LHS: Fe=3, H=8, O=4 | RHS: Fe=3, H=8, O=4). સમીકરણ એકદમ પરફેક્ટ બેલેન્સ થઈ ગયું છે!
છેલ્લે, પદાર્થની સ્થિતિના સંકેતો ઉમેરો:
3Fe(s) + 4H2O(g) → Fe3O4(s) + 4H2(g)
(નોંધ: અહીં પાણી વરાળ સ્વરૂપે છે તેથી (g) લખ્યું છે.)