ચોક્કસ, પાઠ્યપુસ્તકમાં પાના નંબર 22 ની શરૂઆતમાં (ટોપિક 2.2 શરૂ થતા પહેલા) જે 3 પ્રશ્નો આપેલા છે, તેના જવાબો હું તમને એકદમ સરળ ભાષામાં નીચે મુજબ સમજાવું છું:
પ્રશ્ન 1: શા માટે દહીં અને ખાટા પદાર્થોને પિત્તળ તેમજ તાંબાનાં વાસણોમાં ન રાખવા જોઈએ ?
જવાબ અને કારણ: દહીં અને અન્ય ખાટા પદાર્થો સ્વભાવે ‘એસિડિક’ હોય છે (એટલે કે તેમાં એસિડ રહેલો હોય છે). જ્યારે આ એસિડવાળા પદાર્થો પિત્તળ કે તાંબા જેવા ધાતુના વાસણોના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે એસિડ અને ધાતુ વચ્ચે રાસાયણિક પ્રક્રિયા થાય છે. આ પ્રક્રિયાને કારણે કેટલાક ઝેરી ક્ષાર (Toxic compounds) બને છે, જે ખોરાકને ઝેરી (Food poisoning) બનાવી દે છે અને આપણા સ્વાસ્થ્યને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે. તેથી આવા ખાટા પદાર્થો ક્યારેય તાંબા કે પિત્તળના વાસણોમાં ન રાખવા જોઈએ.
પ્રશ્ન 2: સામાન્ય રીતે ધાતુની એસિડ સાથેની પ્રક્રિયાથી કયો વાયુ મુક્ત થાય છે ? ઉદાહરણ દ્વારા સમજાવો. આ વાયુની હાજરીની કસોટી તમે કેવી રીતે કરશો ?
જવાબ:
- વાયુનું નામ: સામાન્ય રીતે કોઈ પણ ધાતુની એસિડ સાથેની પ્રક્રિયાથી હાઈડ્રોજન વાયુ (
) મુક્ત થાય છે. - ઉદાહરણ: દાખલા તરીકે, એક કસનળીમાં ઝિંક (દાણાદાર જસત) ધાતુના ટુકડા લઈને તેમાં મંદ સલ્ફ્યુરિક એસિડ (
) નાખવામાં આવે, તો તેમાંથી ઝિંક સલ્ફેટ નામનો ક્ષાર બને છે અને હાઈડ્રોજન વાયુના પરપોટા મુક્ત થાય છે. - વાયુની કસોટી: ઉત્પન્ન થતો વાયુ ખરેખર હાઈડ્રોજન જ છે તે ચકાસવા માટે, કસનળીમાંથી બહાર આવતા વાયુની પાસે સળગતી મીણબત્તી લઈ જવામાં આવે છે. જો તે વાયુ ‘ધાણી ફૂટ્યા’ (પૉપ – Pop) જેવા ધડાકાભેર અવાજ સાથે સળગી ઊઠે, તો તે સાબિત કરે છે કે ઉત્પન્ન થતો વાયુ હાઈડ્રોજન જ છે.
પ્રશ્ન 3: ધાતુનું એક સંયોજન A મંદ હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ સાથે પ્રક્રિયા કરીને ઊભરા (effervescence) ઉત્પન્ન કરે છે. ઉત્પન્ન થતો વાયુ સળગતી મીણબત્તીને ઓલવી નાખે છે. જો ઉત્પન્ન થતાં સંયોજનો પૈકી એક કૅલ્શિયમ ક્લોરાઈડ હોય તો પ્રક્રિયા માટે સમતોલિત રાસાયણિક સમીકરણ લખો.
જવાબ: અહીં પ્રશ્નમાં સ્પષ્ટ કહ્યું છે કે ઉત્પન્ન થતો વાયુ સળગતી મીણબત્તીને ઓલવી નાખે છે, આ ગુણધર્મ કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ (
) વાયુનો છે. સાથે જ નીપજ તરીકે ‘કૅલ્શિયમ ક્લોરાઈડ’ (
) બને છે. આ બંને બાબતો દર્શાવે છે કે ધાતુનું સંયોજન ‘A’ એ કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ (
) (જેમ કે ચૂનાનો પથ્થર કે આરસપહાણ) હોવું જોઈએ.
- સમતોલિત રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ થશે:
.
(અહીં
એટલે કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ,
એટલે હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ,
એટલે કૅલ્શિયમ ક્લોરાઈડ અને
એટલે કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ).
પ્રશ્ન 1: શા માટે HCl,
વગેરે જલીય દ્રાવણોમાં ઍસિડિક લક્ષણો ધરાવે છે, જ્યારે આલ્કોહોલ તેમજ ગ્લુકોઝ જેવાં સંયોજનોનાં દ્રાવણો ઍસિડિક લક્ષણો ધરાવતાં નથી ?
જવાબ: HCl અને
જેવા એસિડને પાણીમાં ઓગાળતા તેઓનું આયનીકરણ થાય છે અને તેઓ દ્રાવણમાં હાઈડ્રોજન આયનો (
અથવા
) ઉત્પન્ન કરે છે, જે તેમના ઍસિડિક સ્વભાવ માટે જવાબદાર છે. બીજી તરફ, આલ્કોહોલ અને ગ્લુકોઝનાં સંયોજનોમાં હાઈડ્રોજન હોવા છતાં પાણીમાં ઓગળતા તેઓ આયનીકરણ પામીને
આયનો મુક્ત કરી શકતા નથી. આથી, આયનોના અભાવે તેઓ ઍસિડિક લક્ષણો ધરાવતા નથી.
પ્રશ્ન 2: શા માટે એસિડનું જલીય દ્રાવણ વિદ્યુતનું વહન કરે છે ?
જવાબ: એસિડના જલીય દ્રાવણોમાં વિદ્યુતપ્રવાહનું વહન આયનો દ્વારા થાય છે. જ્યારે એસિડને પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે ત્યારે તેમાંથી ધનાયન (જેમ કે
) અને ઋણાયન મુક્ત થાય છે. આ મુક્ત આયનો દ્રાવણમાં ગતિ કરવા માટે સ્વતંત્ર હોય છે, અને તેમની આ ગતિશીલતા જ જલીય દ્રાવણને વિદ્યુતનું સુવાહક બનાવે છે.
પ્રશ્ન 3: શા માટે શુષ્ક HCl વાયુ શુષ્ક લિટમસ પેપરનો રંગ બદલતો નથી ?
જવાબ: પદાર્થના ઍસિડિક લક્ષણો દર્શાવવા અને લિટમસ પેપરનો રંગ બદલવા માટે હાઈડ્રોજન આયનો (
) ની હાજરી આવશ્યક છે. પાણી (ભેજ) ની ગેરહાજરીમાં HCl ના અણુઓમાંથી
આયનો છૂટા પડી શકતા નથી. શુષ્ક HCl વાયુ અને શુષ્ક લિટમસ પેપર બંનેમાં ભેજ ન હોવાથી મુક્ત હાઈડ્રોજન આયનો ઉત્પન્ન થતા નથી, પરિણામે લિટમસ પેપરનો રંગ બદલાતો નથી.
પ્રશ્ન 4: એસિડને મંદ કરતી વખતે શા માટે ઍસિડને પાણીમાં ઉમેરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે નહિ કે પાણીને ઍસિડમાં ઉમેરવાની ?
જવાબ: સાંદ્ર એસિડને પાણી સાથે મિશ્ર કરવાની પ્રક્રિયા અત્યંત ઉષ્માક્ષેપક હોય છે, એટલે કે તેમાં ખૂબ જ મોટી માત્રામાં ઉષ્મા ઉત્પન્ન થાય છે. જો સાંદ્ર એસિડમાં સીધું પાણી ઉમેરવામાં આવે, તો એકદમ ઉત્પન્ન થતી ઉષ્માને કારણે પ્રક્રિયા-મિશ્રણ પાત્રની બહાર તરફ ઉછળી શકે છે અને વ્યક્તિ દાઝી શકે છે. વળી, અતિશય સ્થાનિક ઉષ્માને કારણે કાચનું પાત્ર પણ તૂટી શકે છે. આથી, અકસ્માત ટાળવા માટે હંમેશાં એસિડને પાણીમાં ખૂબ જ ધીમે-ધીમે અને સતત હલાવતા જઈને ઉમેરવાની જ ભલામણ કરવામાં આવે છે.
પ્રશ્ન 5: જ્યારે ઍસિડના દ્રાવણને મંદ કરવામાં આવે ત્યારે હાઈડ્રોનિયમ આયનો (
) ની સાંદ્રતાને કેવી રીતે અસર થાય છે ?
જવાબ: જ્યારે ઍસિડના દ્રાવણમાં પાણી ઉમેરીને તેને મંદ કરવામાં આવે છે, ત્યારે દ્રાવણના કુલ કદમાં વધારો થાય છે પરંતુ આયનોની માત્રા તેટલી જ રહે છે. પરિણામે, એકમ કદ દીઠ હાઈડ્રોનિયમ આયનો (
) ની સાંદ્રતામાં ઘટાડો થાય છે.
પ્રશ્ન 6: જ્યારે સોડિયમ હાઈડ્રૉક્સાઈડના દ્રાવણમાં વધુ પ્રમાણમાં બેઈઝ ઓગાળવામાં આવે ત્યારે હાઈડ્રૉક્સાઈડ આયનો (
) ની સાંદ્રતાને કેવી રીતે અસર થાય છે ?
જવાબ: સોડિયમ હાઈડ્રૉક્સાઈડ (NaOH) એ એક બેઈઝ છે જે પાણીમાં દ્રાવ્ય થઈને હાઈડ્રૉક્સાઈડ આયનો (
) મુક્ત કરે છે. જ્યારે તેના આપેલા દ્રાવણમાં વધુ પ્રમાણમાં બેઈઝ ઓગાળવામાં આવે છે, ત્યારે દ્રાવણમાં નવા
આયનો ઉમેરાય છે, જેના પરિણામે દ્રાવણમાં એકમ કદ દીઠ હાઈડ્રૉક્સાઈડ આયનો (
) ની સાંદ્રતામાં વધારો થાય છે.
પ્રકરણ 2 માં પાના નંબર 28 પર (ટોપિક 2.4 શરૂ થતા પહેલા) આપેલા 4 પ્રશ્નો અને તેના સચોટ, સરળ જવાબો નીચે મુજબ છે:
પ્રશ્ન 1: તમારી પાસે બે દ્રાવણો A અને B છે. દ્રાવણ Aની pH 6 અને દ્રાવણ B ની pH 8 છે. કયા દ્રાવણમાં હાઈડ્રોજન આયનની સાંદ્રતા વધારે છે ? આ પૈકી કયું એસિડિક અને કયું બેઝિક છે ?
જવાબ:
- જે દ્રાવણની pH 7 કરતાં ઓછી હોય તે એસિડિક કહેવાય છે, અને જેની pH 7 કરતાં વધુ હોય તે બેઝિક કહેવાય છે. આથી, દ્રાવણ A (pH = 6) એસિડિક છે અને દ્રાવણ B (pH = 8) બેઝિક છે.
- pH માપક્રમના સિદ્ધાંત મુજબ, જેમ pH નું મૂલ્ય ઓછું હોય, તેમ તેમાં હાઈડ્રોજન આયન (
) ની સાંદ્રતા વધારે હોય છે. તેથી, દ્રાવણ A માં હાઈડ્રોજન આયનની સાંદ્રતા વધારે છે.
પ્રશ્ન 2: H+(aq) આયનની સાંદ્રતાની દ્રાવણના સ્વભાવ પર શી અસર થાય છે ?
જવાબ: દ્રાવણમાં
આયનની સાંદ્રતા સીધી રીતે દ્રાવણના એસિડિક સ્વભાવ સાથે જોડાયેલી છે. જેમ દ્રાવણમાં
આયનની સાંદ્રતા વધે છે, તેમ દ્રાવણનો એસિડિક સ્વભાવ પ્રબળ બને છે (એટલે કે તે વધુ પ્રબળ એસિડ બને છે). અને જો આ સાંદ્રતા ઘટે, તો તેનો એસિડિક સ્વભાવ ઘટે છે.
પ્રશ્ન 3: શું બેઝિક દ્રાવણો પણ H+(aq) આયનો ધરાવે છે ? જો હા તો તેઓ શા માટે બેઝિક હોય છે ?
જવાબ: હા, બેઝિક દ્રાવણો પણ ખૂબ જ અલ્પ માત્રામાં
આયનો ધરાવતા હોય છે. પરંતુ, તેઓ બેઝિક એટલા માટે હોય છે કારણ કે તેમાં
આયનોની સરખામણીમાં હાઇડ્રૉક્સાઇડ આયનો (
) ની સાંદ્રતા ઘણી વધારે હોય છે. આ
આયનોની વધુ માત્રા જ દ્રાવણને બેઝિક સ્વભાવ પ્રદાન કરે છે.
પ્રશ્ન 4: તમારા મત મુજબ ખેડૂત માટીની કઈ પરિસ્થિતિમાં તેના ખેતરની માટીમાં કળીચૂનો (કૅલ્શિયમ ઓક્સાઈડ) અથવા ફોડેલો ચૂનો (કૅલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઈડ) અથવા ચૉક (કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ)નો ઉપયોગ કરશે ?
જવાબ: કળીચૂનો (કૅલ્શિયમ ઓક્સાઈડ – CaO), ફોડેલો ચૂનો (કૅલ્શિયમ હાઇડ્રોક્સાઈડ –
) અને ચૉક (કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ –
) એ ત્રણેય સ્વભાવે બેઝિક પદાર્થો છે. જ્યારે ખેતરની માટી વધુ પડતી એસિડિક થઈ ગઈ હોય, ત્યારે પાકનો યોગ્ય અને તંદુરસ્ત વિકાસ થઈ શકતો નથી. માટીની આ વધારાની એસિડિકતાને દૂર કરવા (તેને તટસ્થ કરવા) માટે ખેડૂત આ બેઝિક પદાર્થોનો ખેતરમાં ઉપયોગ કરશે, જેથી માટી ફરીથી ખેતી માટે યોગ્ય બની શકે.
| ક્ષારનું નામ (ગુજરાતીમાં) | રાસાયણિક સૂત્ર |
| પોટેશિયમ સલ્ફેટ | |
| સોડિયમ સલ્ફેટ | |
| કેલ્શિયમ સલ્ફેટ | |
| મૅગ્નેશિયમ સલ્ફેટ | |
| કૉપર સલ્ફેટ | |
| સોડિયમ ક્લોરાઇડ | |
| સોડિયમ નાઇટ્રેટ | |
| સોડિયમ કાર્બોનેટ | |
| એમોનિયમ ક્લોરાઇડ |
પ્રશ્ન 1:
સંયોજનનું સામાન્ય નામ શું છે ?
જવાબ:
સંયોજનનું સામાન્ય નામ વિરંજન પાઉડર (Bleaching powder) છે.
પ્રશ્ન 2: એવા પદાર્થનું નામ આપો કે જેની ક્લોરિન સાથેની પ્રક્રિયાથી વિરંજન પાઉડર મળે છે.
જવાબ: શુષ્ક ફોડેલો ચૂનો (Slaked lime) એટલે કે કૅલ્શિયમ હાઈડ્રૉક્સાઈડ [
] ની ક્લોરિન સાથેની પ્રક્રિયા દ્વારા વિરંજન પાઉડર બને છે.
પ્રશ્ન 3: સખત પાણીને નરમ બનાવવા માટે ઉપયોગી સોડિયમ સંયોજનનું નામ આપો.
જવાબ: પાણીની સ્થાયી કઠિનતા (સખત પાણી) ને નરમ બનાવવા માટે ધોવાનો સોડા (વૉશિંગ સોડા) એટલે કે સોડિયમ કાર્બોનેટ (
) નો ઉપયોગ થાય છે.
પ્રશ્ન 4: સોડિયમ હાઈડ્રોજનકાર્બોનેટના દ્રાવણને ગરમ કરતાં શું થશે ? તેમાં થતી પ્રક્રિયા માટે સમીકરણ દર્શાવો.
જવાબ: જ્યારે સોડિયમ હાઈડ્રોજનકાર્બોનેટ (બેકિંગ સોડા) ને ખોરાક રાંધતી વખતે ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તેનું વિઘટન થઈને સોડિયમ કાર્બોનેટ (
), પાણી (
) અને કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ (
) ઉત્પન્ન થાય છે. તેની પ્રક્રિયા માટેનું સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
.
પ્રશ્ન 5: પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસ અને પાણી વચ્ચે થતી પ્રક્રિયા દર્શાવતું સમીકરણ લખો.
જવાબ: પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસ (સફેદ પાઉડર) ને પાણી સાથે મિશ્ર કરતાં તે ફરી એકવાર સખત ઘન પદાર્થ ‘જિપ્સમ’ માં ફેરવાઈ જાય છે. તેની પ્રક્રિયા દર્શાવતું રાસાયણિક સમીકરણ નીચે મુજબ છે:
.
સ્વાધ્યાય
ચોક્કસ, અગાઉની વાતચીતના સંદર્ભ મુજબ અહીં પ્રકરણ 2 (એસિડ, બેઈઝ અને ક્ષાર) ના સ્વાધ્યાયના તમામ 1 થી 15 પ્રશ્નોના જવાબો વિગતવાર આપેલા છે. તમારી સૂચના મુજબ દરેક જવાબ નવી લાઈનથી શરૂ કરવામાં આવ્યો છે:
પ્રશ્ન 1: એક દ્રાવણ લાલ લિટમસને ભૂરું બનાવે છે તેની pH લગભગ કેટલી હશે? (a) 1 (b) 4 (c) 5 (d) 10
જવાબ: (d) 10. (લાલ લિટમસને ભૂરું બનાવતું દ્રાવણ બેઝિક હોય છે, અને બેઝિક દ્રાવણની pH 7 થી વધુ હોય છે.)
પ્રશ્ન 2: એક દ્રાવણ ઇંડાના પીસેલા કવચ સાથે પ્રક્રિયા કરી વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે, જે ચૂનાના પાણીને દૂધિયું બનાવે છે તો દ્રાવણ કયું હશે?
(a) NaCl (b) HCl (c) LiCl (d) KCl જવાબ: (b) HCl. (ઇંડાનું કવચ કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ –
નું બનેલું હોય છે. કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ ઍસિડ (HCl) સાથે પ્રક્રિયા કરીને કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ (
) વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે, જે ચૂનાના પાણીને દૂધિયું બનાવે છે.)
પ્રશ્ન 3: 10 mL NaOH ના દ્રાવણનું 8 mL આપેલ HCl ના દ્રાવણ વડે સંપૂર્ણ તટસ્થીકરણ થાય છે. જો આપણે તે જ NaOH નું 20 mL દ્રાવણ લઈએ, તો તેને તટસ્થ કરવા માટે HCl ના દ્રાવણની જરૂરી માત્રા કેટલી હશે? (a) 4 mL (b) 8 mL (c) 12 mL (d) 16 mL
જવાબ: (d) 16 mL. (10 mL NaOH માટે 8 mL HCl ની જરૂર પડે, તો તેનાથી બમણા એટલે કે 20 mL NaOH માટે બમણું 16 mL HCl જોઈએ.)
પ્રશ્ન 4: અપચાના ઉપચાર માટે નીચેના પૈકી કયા પ્રકારની દવાઓનો ઉપયોગ થાય છે ? (a) એન્ટિબાયોટિક (પ્રતિજીવી) (b) એનાલ્જેસિક (વેદનાહર) (c) એન્ટાસિડ (પ્રતિઍસિડ) (d) એન્ટિસેપ્ટિક (જીવાણુનાશી)
જવાબ: (c) એન્ટાસિડ (પ્રતિઍસિડ).
પ્રશ્ન 5: નીચે દર્શાવેલ પ્રક્રિયાઓ માટે પહેલા શબ્દ સમીકરણો અને ત્યારબાદ સમતોલિત સમીકરણો લખો: (a) મંદ સલ્ફ્યુરિક એસિડની દાણાદાર ઝિંક સાથે પ્રક્રિયા કરતાં. (b) મંદ હાઈડ્રોક્લોરિક ઍસિડની મેગ્નેશિયમની પટ્ટી સાથે પ્રક્રિયા કરતાં. (c) મંદ સલ્ફ્યુરિક એસિડની ઍલ્યુમિનિયમના ભૂકા સાથે પ્રક્રિયા કરતાં. (d) મંદ હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડની લોખંડના ભૂકા સાથે પ્રક્રિયા કરતાં.
જવાબ:
(a) શબ્દ સમીકરણ: ઝિંક + સલ્ફ્યુરિક એસિડ
ઝિંક સલ્ફેટ + હાઈડ્રોજન રાસાયણિક સમીકરણ: ![]()
(b) શબ્દ સમીકરણ: મેગ્નેશિયમ + હાઈડ્રોક્લોરિક ઍસિડ
મેગ્નેશિયમ ક્લોરાઈડ + હાઈડ્રોજન રાસાયણિક સમીકરણ: ![]()
(c) શબ્દ સમીકરણ: ઍલ્યુમિનિયમ + સલ્ફ્યુરિક એસિડ
ઍલ્યુમિનિયમ સલ્ફેટ + હાઈડ્રોજન રાસાયણિક સમીકરણ: ![]()
(d) શબ્દ સમીકરણ: આયર્ન (લોખંડ) + હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ
આયર્ન(II) ક્લોરાઈડ + હાઈડ્રોજન રાસાયણિક સમીકરણ: ![]()
પ્રશ્ન 6: આલ્કોહોલ અને ગ્લુકોઝ જેવા સંયોજનો હાઈડ્રોજન ધરાવે છે, પરંતુ તેઓ એસિડની માફક વર્ગીકૃત થતા નથી તે સાબિત કરવા માટે એક પ્રવૃત્તિ વર્ણવો. જવાબ: આ સાબિત કરવા માટે આપણે એક બીકરમાં ગ્લુકોઝ કે આલ્કોહોલનું દ્રાવણ લઈશું. બૂચ પર બે ખીલીઓ લગાવીને તે બૂચને બીકરમાં મૂકો. ખીલીઓને 6 વોલ્ટની બૅટરી, બલ્બ અને સ્વિચ મારફત જોડો. હવે દ્રાવણમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર કરતાં આપણે જોઈ શકીશું કે બલ્બ પ્રકાશિત થતો નથી. બલ્બ પ્રકાશિત ન થવું એ દર્શાવે છે કે આ દ્રાવણોમાં વિદ્યુતનું વહન થતું નથી. ઍસિડિક દ્રાવણો પાણીમાં ઓગળીને
આયનો મુક્ત કરે છે જેનાથી વિદ્યુત વહે છે, પરંતુ આલ્કોહોલ અને ગ્લુકોઝ હાઈડ્રોજન ધરાવતા હોવા છતાં પાણીમાં
આયનો છૂટા પાડી શકતા નથી. તેથી તેમને ઍસિડ વર્ગમાં મૂકી શકાય નહીં.
પ્રશ્ન 7: શા માટે નિસ્યંદિત પાણી વિદ્યુતનું વહન ન કરે જ્યારે વરસાદી પાણી વિદ્યુતનું વહન કરે ? જવાબ: નિસ્યંદિત પાણી એકદમ શુદ્ધ હોય છે, તેમાં કોઈ પણ પ્રકારના ખનિજ ક્ષારો કે આયનો ઓગળેલા હોતા નથી. વિદ્યુતના વહન માટે આયનોની હાજરી આવશ્યક છે, તેથી નિસ્યંદિત પાણી વિદ્યુતનું વહન કરતું નથી. જ્યારે વરસાદી પાણી વાતાવરણમાંથી નીચે આવે છે ત્યારે તેમાં હવામાં રહેલા વાયુઓ (જેમ કે સલ્ફર ડાયૉક્સાઈડ અને કાર્બન ડાયૉક્સાઈડ) ઓગળે છે, જે કાર્બોનિક ઍસિડ અને સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ જેવા ઍસિડ બનાવે છે. આ ઍસિડને કારણે વરસાદી પાણીમાં આયનો ઉત્પન્ન થાય છે, પરિણામે તે વિદ્યુતનું વહન કરે છે.
પ્રશ્ન 8: શા માટે એસિડ પાણીની ગેરહાજરીમાં ઍસિડિક વર્તણૂક દર્શાવતા નથી ? જવાબ: કોઈ પણ પદાર્થની ઍસિડિક વર્તણૂક માટે તેમાં હાઈડ્રોજન આયનો (
) નું મુક્ત થવું જરૂરી છે. એસિડમાંથી
આયનો માત્ર પાણીની હાજરીમાં જ છૂટા પડે છે. પાણીની ગેરહાજરીમાં ઍસિડના અણુઓમાંથી આયનોનું અલગીકરણ થઈ શકતું નથી. મુક્ત
આયનોના અભાવે તેઓ પાણી વિના ઍસિડિક ગુણધર્મ દર્શાવતા નથી.
પ્રશ્ન 9: પાંચ દ્રાવણો A, B, C, D અને E ને સાર્વત્રિક સૂચક દ્વારા તપાસતાં અનુક્રમે 4, 1, 11, 7 અને 9 pH દર્શાવે છે તો કયું દ્રાવણ (a) તટસ્થ હશે ? (b) પ્રબળ બેઝિક હશે ? (c) પ્રબળ એસિડિક હશે ? (d) નિર્બળ એસિડિક હશે ? (e) નિર્બળ બેઝિક હશે ? pH નાં મૂલ્યોને હાઈડ્રોજન આયનની સાંદ્રતાના ચડતા ક્રમમાં દર્શાવો. જવાબ: (a) તટસ્થ દ્રાવણ: D (pH = 7) (b) પ્રબળ બેઝિક દ્રાવણ: C (pH = 11) (c) પ્રબળ એસિડિક દ્રાવણ: B (pH = 1) (d) નિર્બળ એસિડિક દ્રાવણ: A (pH = 4) (e) નિર્બળ બેઝિક દ્રાવણ: E (pH = 9) હાઈડ્રોજન આયન (
) ની સાંદ્રતાનો ચડતો ક્રમ: જેમ pH નું મૂલ્ય વધુ તેમ હાઈડ્રોજન આયનની સાંદ્રતા ઓછી. તેથી ચડતો ક્રમ (ઓછાથી વધુ તરફ) નીચે મુજબ થશે: C (11) < E (9) < D (7) < A (4) < B (1)
પ્રશ્ન 10: કસનળી A અને Bમાં સમાન લંબાઈની મેગ્નેશિયમની પટ્ટીઓ લીધેલી છે. કસનળી Aમાં હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ (HCl) ઉમેરવામાં આવે છે અને કસનળી Bમાં એસિટિક એસિડ (
) ઉમેરવામાં આવે છે. કઈ કસનળીમાં અતિ તીવ્ર ઉભરા મળે છે ? અને શા માટે ? જવાબ: કસનળી A માં અતિ તીવ્ર ઉભરા જોવા મળશે. કારણ કે હાઈડ્રોક્લોરિક ઍસિડ (HCl) એ એસિટિક ઍસિડ (
) કરતાં ઘણો પ્રબળ ઍસિડ છે. પ્રબળ ઍસિડ હોવાથી તે દ્રાવણમાં મોટી માત્રામાં હાઈડ્રોજન આયનો (
) ઉત્પન્ન કરે છે. મેગ્નેશિયમ ધાતુની પ્રબળ ઍસિડ સાથેની પ્રક્રિયા અત્યંત ઝડપી થાય છે અને ખૂબ જ ઝડપથી હાઈડ્રોજન વાયુ મુક્ત થતો હોવાથી તીવ્ર ઉભરા આવે છે.
પ્રશ્ન 11: તાજા દૂધની pH 6 છે. જો તેનું દહીંમાં રૂપાંતર થાય તો તેની pHના ફેરફાર વિશે તમે શું વિચારો છો ? તમારો ઉત્તર સમજાવો. જવાબ: તાજું દૂધ જ્યારે દહીંમાં રૂપાંતરિત થાય છે, ત્યારે લેક્ટોબેસિલસ નામના બૅક્ટેરિયા દૂધમાં રહેલી શર્કરાનું ‘લેક્ટિક ઍસિડ’માં રૂપાંતર કરે છે. ઍસિડ ઉત્પન્ન થવાને કારણે દ્રાવણનો ઍસિડિક સ્વભાવ વધે છે. તેથી, દહીં બન્યા પછી તેની pH નું મૂલ્ય 6 કરતાં ઘટી જશે.
પ્રશ્ન 12: એક દૂધવાળો તાજા દૂધમાં ખૂબ જ અલ્પમાત્રામાં બેકિંગ સોડા ઉમેરે છે. (a) તે તાજા દૂધની pH ને 6થી થોડી બેઝિક તરફ શા માટે ફેરવે છે ? (b) શા માટે આવું દૂધ દહીં બનવા માટે વધુ સમય લે છે ? જવાબ: (a) બેકિંગ સોડા એ બેઝિક પદાર્થ છે. દૂધમાં તેને ઉમેરવાથી દૂધની pH 6 થી વધીને થોડી બેઝિક તરફ જાય છે. આમ કરવાથી ઍસિડિકતા જલ્દી વધતી નથી અને દૂધ જલ્દી ખાટું થતું (બગડતું) અટકે છે. (b) આવું દૂધ દહીં બનવામાં વધુ સમય લે છે કારણ કે દહીં બનવા માટે બૅક્ટેરિયા દ્વારા ઉત્પન્ન થતા લેક્ટિક ઍસિડે સૌપ્રથમ દૂધમાં રહેલા બેઝિક પદાર્થ (બેકિંગ સોડા) ને તટસ્થ કરવો પડે છે. તે તટસ્થ થયા બાદ જ દૂધ વધુ ઍસિડિક બનીને દહીંમાં જામી શકે છે, જેમાં સમય લાગે છે.
પ્રશ્ન 13: પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસને ભેજમુક્ત પાત્રમાં સંગૃહીત કરવું જોઈએ. સમજાવો શા માટે ? જવાબ: પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસ (
) પાણી કે ભેજ પ્રત્યે અત્યંત સંવેદનશીલ હોય છે. જો તેને ભેજવાળા વાતાવરણમાં ખુલ્લું રાખવામાં આવે, તો તે ભેજ સાથે રાસાયણિક પ્રક્રિયા કરીને ખૂબ જ કઠણ અને ઘન પદાર્થ ‘જિપ્સમ’ (
) માં ફેરવાઈ જાય છે. આ કારણે તેના મૂળ ગુણધર્મો નષ્ટ પામે છે. તેથી તેને હંમેશા ભેજમુક્ત પાત્રમાં જ સંગૃહીત કરવું જોઈએ. સમીકરણ: ![]()
પ્રશ્ન 14: તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયા શું છે ? બે ઉદાહરણ આપો. જવાબ: જે રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં ઍસિડ અને બેઈઝ એકબીજા સાથે પ્રક્રિયા કરી એકબીજાની અસર નાબૂદ કરે છે અને નીપજ તરીકે માત્ર ‘ક્ષાર અને પાણી’ બનાવે છે, તેને તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયા કહે છે. ઉદાહરણ 1: હાઈડ્રોક્લોરિક ઍસિડ અને સોડિયમ હાઈડ્રૉક્સાઈડ વચ્ચેની પ્રક્રિયા.
ઉદાહરણ 2: સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ અને પોટેશિયમ હાઈડ્રૉક્સાઈડ વચ્ચેની પ્રક્રિયા. ![]()
પ્રશ્ન 15: વોશિંગ સોડા અને બેકિંગ સોડાના બે મહત્ત્વના ઉપયોગો આપો. જવાબ: વૉશિંગ સોડા (ધોવાના સોડા –
) ના બે મહત્ત્વના ઉપયોગો: ૧. તેનો ઉપયોગ કાચ, સાબુ અને કાગળ ઉદ્યોગમાં મોટા પાયે થાય છે. ૨. પાણીની સ્થાયી કઠિનતા દૂર કરવા માટે તેનો ઉપયોગ થાય છે. બેકિંગ સોડા (ખાવાના સોડા –
) ના બે મહત્ત્વના ઉપયોગો: ૧. રસોડામાં બેકિંગ પાઉડર બનાવવામાં, જેનો ઉપયોગ કેક, બ્રેડ કે ભજીયાને નરમ અને પોચા બનાવવા માટે થાય છે. ૨. એન્ટાસિડ તરીકે (પેટમાં એસિડિટી ઘટાડવા) અને અગ્નિશામક (સોડા-ઍસિડ Fire-extinguisher) માં આગ ઓલવવા માટે તેનો ઉપયોગ થાય છે.
વિજ્ઞાન – પ્રકરણ ૨: ઍસિડ, બેઝ અને ક્ષાર
– બેઝિક દ્રાવણ લાલ લિટમસને ભૂરું (વાદળી) બનાવે છે. (બે-લા-ભૂ)
– ઍસિડિક દ્રાવણ ભૂરા લિટમસને લાલ બનાવે છે. (ઍ-ભૂ-લા)
– નિસ્યંદિત પાણી તટસ્થ હોય છે, એટલે તે લિટમસ પેપરના રંગમાં કોઈ જ ફેરફાર કરતું નથી.
આપેલા લાલ લિટમસ પેપરને વારાફરતી ત્રણેય કસનળીમાં ડુબાડો. જે કસનળીમાં લાલ લિટમસ પેપરનો રંગ બદલાઈને ભૂરો (વાદળી) થઈ જાય, તે કસનળીમાં બેઝિક દ્રાવણ રહેલું છે. (નોંધ: હવે આપણી પાસે બેઝિક દ્રાવણ અલગ થઈ ગયું છે અને આપણું લિટમસ પેપર હવે ભૂરા રંગનું થઈ ગયું છે.)
હવે આ ભૂરા થઈ ગયેલા લિટમસ પેપરને બાકી વધેલી બે અજ્ઞાત કસનળીઓમાં વારાફરતી ડુબાડો. જે કસનળીમાં આ ભૂરું લિટમસ પેપર ફરીથી લાલ રંગનું થઈ જાય, તે કસનળીમાં ઍસિડિક દ્રાવણ રહેલું છે.
છેલ્લે, જે ત્રીજી કસનળીમાં ડુબાડવાથી ભૂરા લિટમસ પેપરના રંગમાં કોઈ જ ફેરફાર થતો નથી (એટલે કે તે ભૂરું જ રહે છે), તે કસનળીમાં નિસ્યંદિત પાણી (તટસ્થ દ્રાવણ) રહેલું છે.
ફિનોલ્ફથેલિન અને મિથાઈલ ઑરેન્જનો ઉપયોગ
૧. ફિનોલ્ફથેલિન (Phenolphthalein)
આ પ્રવાહી મૂળ રૂપે પાણી જેવું (રંગવિહીન / Colorless) હોય છે.
- ઍસિડમાં નાખતાં: તેનો રંગ બદલાતો નથી, તે પાણી જેવું જ (રંગવિહીન) રહે છે.
- બેઝમાં નાખતાં: તેનો રંગ તરત જ બદલાઈને ઘેરો ગુલાબી (Pink) થઈ જાય છે.
(ઉપયોગની ટિપ્સ: જો તમારી પાસે કોઈ અજાણ્યું પ્રવાહી હોય અને તેમાં ફિનોલ્ફથેલિન નાખવાથી તે ગુલાબી થઈ જાય, તો સમજી લેવું કે તે પ્રવાહી ચોક્કસ ‘બેઝ’ જ છે.)
૨. મિથાઈલ ઑરેન્જ (Methyl Orange)
આ પ્રવાહી મૂળ રૂપે નારંગી (Orange) રંગનું હોય છે.
- ઍસિડમાં નાખતાં: તેનો રંગ બદલાઈને લાલ (Red) થઈ જાય છે.
- બેઝમાં નાખતાં: તેનો રંગ બદલાઈને પીળો (Yellow) થઈ જાય છે.
ઝડપી યાદ રાખવા માટેનું કોષ્ટક
| સૂચક (Indicator) | મૂળ રંગ | ઍસિડમાં રંગ (Acid) | બેઝમાં રંગ (Base) |
|---|---|---|---|
| ફિનોલ્ફથેલિન | પાણી જેવો (રંગવિહીન) | રંગવિહીન (બદલાતો નથી) | ગુલાબી (Pink) |
| મિથાઈલ ઑરેન્જ | નારંગી (Orange) | લાલ (Red) | પીળો (Yellow) |
પ્રવૃત્તિ 2.2 ની સંપૂર્ણ સમજૂતી: ધ્રાણેન્દ્રિય સૂચકો
એવા પદાર્થો જે ઍસિડિક કે બેઝિક માધ્યમમાં પોતાની વાસ (ગંધ) બદલે છે, તેને ધ્રાણેન્દ્રિય સૂચકો કહેવાય છે.
આ પ્રવૃત્તિમાં આપણે ત્રણ વસ્તુઓ લીધી છે: ડુંગળી, વેનિલા અર્ક અને લવિંગનું તેલ. આ ત્રણેયની પોતાની એક વિશિષ્ટ અને તીવ્ર વાસ હોય છે. જ્યારે આપણે તેના પર ઍસિડ (મંદ HCl) અને બેઝ (મંદ NaOH) નાખીએ છીએ, ત્યારે નીચે મુજબનું પરિણામ મળે છે:
| પદાર્થ (સૂચક) | મંદ HCl (ઍસિડ) ઉમેરતાં | મંદ NaOH (બેઝ) ઉમેરતાં |
|---|---|---|
| ડુંગળી (કાપડની પટ્ટી) | વાસ જળવાઈ રહે છે (ડુંગળીની વાસ આવે છે) |
વાસ દૂર થાય છે (ગંધ નાશ પામે છે) |
| વેનિલા અર્ક (Vanilla essence) | વાસ જળવાઈ રહે છે (મીઠી વાસ આવે છે) |
વાસ દૂર થાય છે (ગંધ નાશ પામે છે) |
| લવિંગનું તેલ (Clove Oil) | વાસ જળવાઈ રહે છે (લવિંગની તીવ્ર વાસ આવે છે) |
વાસ દૂર થાય છે (ગંધ નાશ પામે છે) |
આ પ્રવૃત્તિ સાબિત કરે છે કે ડુંગળી, વેનિલા અર્ક અને લવિંગનું તેલ એ ધ્રાણેન્દ્રિય સૂચકો છે.
- તેઓ બેઝ (NaOH) ની હાજરીમાં પોતાની ગંધ ગુમાવી દે છે.
- પરંતુ ઍસિડ (HCl) ની હાજરીમાં તેમની ગંધ દૂર થતી નથી.
(શૈક્ષણિક નોંધ: જે વિદ્યાર્થીઓ પ્રજ્ઞાચક્ષુ (અંધ) છે અને લિટમસ પેપરનો રંગ બદલાતો જોઈ શકતા નથી, તેમના માટે ઍસિડ અને બેઝની પરખ કરવા માટે આ ધ્રાણેન્દ્રિય સૂચકો આશીર્વાદરૂપ છે.)
વિજ્ઞાન – પ્રકરણ ૨: ઍસિડ અને બેઝના અગત્યના કારણો
વિજ્ઞાન – પ્રકરણ ૨: ઍસિડ અને બેઝના અગત્યના પ્રશ્નો
તેઓ શા માટે બેઝિક હોય છે?
કોઈપણ જલીય દ્રાવણમાં H+ (ઍસિડિક) અને OH– (બેઝિક) બંને આયનો હાજર હોય છે. પરંતુ બેઝિક દ્રાવણમાં H+ આયનોની સરખામણીમાં OH– (હાઇડ્રોક્સાઇડ) આયનોની સાંદ્રતા (માત્રા) ખૂબ જ વધારે હોય છે. આમ, OH– આયનોનું પ્રભુત્વ વધારે હોવાને કારણે તે દ્રાવણ બેઝિક તરીકે વર્તે છે.
કારણ:
કળીચૂનો (CaO), ફોડેલો ચૂનો (Ca(OH)2) અને ચૉક (CaCO3) આ ત્રણેય પદાર્થો સ્વભાવે બેઝિક (Basic) છે. જ્યારે માટી ઍસિડિક બની જાય છે ત્યારે પાકનો વિકાસ યોગ્ય રીતે થતો નથી. તેથી ખેડૂત તેમાં આ બેઝિક પદાર્થો ઉમેરીને માટીના ઍસિડિક ગુણધર્મને તટસ્થ (Neutralize) કરે છે, જેથી જમીન ફરીથી ખેતી લાયક અને ફળદ્રુપ બની શકે.