વિજ્ઞાન – પ્રકરણ ૨: આપણી આસપાસનાં દ્રવ્યો શુદ્ધ છે?
પ્રશ્ન ૧: સમાંગ મિશ્રણ અને વિષમાંગ મિશ્રણ વચ્ચેનો તફાવત ઉદાહરણ સહિત સમજાવો.
જવાબ ૧:
૧. સમાંગ મિશ્રણ: આમાં બધા પદાર્થો એકબીજામાં પૂરેપૂરા ભળી જાય છે અને બધે એકસરખા દેખાય છે. દા.ત. મીઠાવાળું પાણી.
૨. વિષમાંગ મિશ્રણ: આમાં પદાર્થો પૂરેપૂરા ભળતા નથી અને અલગ-અલગ દેખાય છે. દા.ત. રેતી અને લોખંડના ભૂકાનું મિશ્રણ.
૧. સમાંગ મિશ્રણ: આમાં બધા પદાર્થો એકબીજામાં પૂરેપૂરા ભળી જાય છે અને બધે એકસરખા દેખાય છે. દા.ત. મીઠાવાળું પાણી.
૨. વિષમાંગ મિશ્રણ: આમાં પદાર્થો પૂરેપૂરા ભળતા નથી અને અલગ-અલગ દેખાય છે. દા.ત. રેતી અને લોખંડના ભૂકાનું મિશ્રણ.
પ્રશ્ન ૨: કલિલ, દ્રાવણ અને નિલંબન એકબીજાથી કઈ રીતે અલગ પડે છે ?
જવાબ ૨:
૧. દ્રાવણ: તેના કણો સૌથી નાના હોય છે, જે નરી આંખે જોઈ શકાતા નથી અને તેને મૂકી રાખવાથી તે તળિયે બેસતા નથી (દા.ત. લીંબુ પાણી).
૨. નિલંબન (લટકતા કણો ધરાવતું મિશ્રણ): તેના કણો મોટા હોય છે, જે નરી આંખે જોઈ શકાય છે અને થોડીવાર મૂકી રાખતા તે તળિયે બેસી જાય છે (દા.ત. ડોહળું પાણી કે પાણી અને માટી).
૩. કલિલ: તેના કણો દ્રાવણ કરતા મોટા પણ નિલંબન કરતા નાના હોય છે. તે તળિયે બેસતા નથી પણ દૂધિયા કે ધૂંધળા દેખાય છે (દા.ત. દૂધ).
૧. દ્રાવણ: તેના કણો સૌથી નાના હોય છે, જે નરી આંખે જોઈ શકાતા નથી અને તેને મૂકી રાખવાથી તે તળિયે બેસતા નથી (દા.ત. લીંબુ પાણી).
૨. નિલંબન (લટકતા કણો ધરાવતું મિશ્રણ): તેના કણો મોટા હોય છે, જે નરી આંખે જોઈ શકાય છે અને થોડીવાર મૂકી રાખતા તે તળિયે બેસી જાય છે (દા.ત. ડોહળું પાણી કે પાણી અને માટી).
૩. કલિલ: તેના કણો દ્રાવણ કરતા મોટા પણ નિલંબન કરતા નાના હોય છે. તે તળિયે બેસતા નથી પણ દૂધિયા કે ધૂંધળા દેખાય છે (દા.ત. દૂધ).
પ્રશ્ન ૩: સંતૃપ્ત દ્રાવણ બનાવવા માટે, 36 g સોડિયમ ક્લોરાઇડને 293 K તાપમાને 100 g પાણીમાં ઓગાળેલ છે, તો તે તાપમાને દ્રાવણની સાંદ્રતા શોધો.
જવાબ ૩: અહીં ઓગળતો પદાર્થ (દ્રાવ્ય એટલે કે મીઠું) 36 ગ્રામ છે અને જેમાં ઓગળે છે તે પાણી (દ્રાવક) 100 ગ્રામ છે. તેથી કુલ દ્રાવણ 136 ગ્રામ (36 + 100) થાય.
દ્રાવણની સાંદ્રતા (ઘટ્ટપણું) = (ઓગળેલા પદાર્થનું વજન / કુલ દ્રાવણનું વજન) x 100
સાંદ્રતા = (36 / 136) x 100 = 26.47% થશે.
દ્રાવણની સાંદ્રતા (ઘટ્ટપણું) = (ઓગળેલા પદાર્થનું વજન / કુલ દ્રાવણનું વજન) x 100
સાંદ્રતા = (36 / 136) x 100 = 26.47% થશે.
વિજ્ઞાન – પ્રકરણ ૨: સ્વાધ્યાયના પ્રશ્નો
પ્રશ્ન ૧: નીચેના પદાર્થોનું અલગીકરણ (અલગ) કરવા માટે તમે કઈ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરશો?
જવાબ ૧:
(a) મીઠાના પાણીમાંથી મીઠું અલગ કરવા: બાષ્પીભવન (પાણીને ગરમ કરી વરાળ બનાવવી)
(b) મીઠું અને એમોનિયમ ક્લોરાઇડ અલગ કરવા: ઊર્ધ્વપાતન (સીધું વાયુમાં ફેરવવું)
(c) એન્જિન-ઑઇલમાંથી ધાતુના ટુકડા કાઢવા: ગાળણ (ગાળી લેવું)
(d) ફૂલની પાંખડીઓના અર્કમાંથી રંગ અલગ કરવા: ક્રોમેટોગ્રાફી (રંગ અલગ કરવાની પદ્ધતિ)
(e) દહીંમાંથી માખણ કાઢવા: સેન્ટ્રીફ્યુગેશન (વલોવવું)
(f) પાણીમાંથી તેલ કાઢવા: ભિન્નકારી ગળણી (અલગ પાડતી ગરણી)
(g) ચામાંથી ચાની પત્તી અલગ કરવા: ગાળણ
(h) રેતીમાંથી લોખંડની ટાંકણીઓ કાઢવા: ચુંબકીય અલગીકરણ (ચુંબકનો ઉપયોગ)
(i) ઘઉંમાંથી છોતરાં કાઢવા: ઉપણવું (પવનથી ઉડાડવું)
(j) કાદવવાળા પાણીમાંથી માટી અલગ કરવા: નિતારણ અને ગાળણ (ઠરવા દઈને ગાળી લેવું)
(a) મીઠાના પાણીમાંથી મીઠું અલગ કરવા: બાષ્પીભવન (પાણીને ગરમ કરી વરાળ બનાવવી)
(b) મીઠું અને એમોનિયમ ક્લોરાઇડ અલગ કરવા: ઊર્ધ્વપાતન (સીધું વાયુમાં ફેરવવું)
(c) એન્જિન-ઑઇલમાંથી ધાતુના ટુકડા કાઢવા: ગાળણ (ગાળી લેવું)
(d) ફૂલની પાંખડીઓના અર્કમાંથી રંગ અલગ કરવા: ક્રોમેટોગ્રાફી (રંગ અલગ કરવાની પદ્ધતિ)
(e) દહીંમાંથી માખણ કાઢવા: સેન્ટ્રીફ્યુગેશન (વલોવવું)
(f) પાણીમાંથી તેલ કાઢવા: ભિન્નકારી ગળણી (અલગ પાડતી ગરણી)
(g) ચામાંથી ચાની પત્તી અલગ કરવા: ગાળણ
(h) રેતીમાંથી લોખંડની ટાંકણીઓ કાઢવા: ચુંબકીય અલગીકરણ (ચુંબકનો ઉપયોગ)
(i) ઘઉંમાંથી છોતરાં કાઢવા: ઉપણવું (પવનથી ઉડાડવું)
(j) કાદવવાળા પાણીમાંથી માટી અલગ કરવા: નિતારણ અને ગાળણ (ઠરવા દઈને ગાળી લેવું)
પ્રશ્ન ૨: ચા બનાવવા માટે તમે કયાં-કયાં પગલાં લેશો? (આપેલા શબ્દોનો ઉપયોગ કરો)
જવાબ ૨: વાસણમાં થોડું પાણી લો જે દ્રાવક (ઓગાળનાર) છે. તેને ગરમ કરો. તેમાં ખાંડ નાખો, જે દ્રાવ્ય (ઓગળનાર) પદાર્થ છે. ખાંડ પાણીમાં ઓગળશે અને ખાંડનું દ્રાવણ (મિશ્રણ) બનશે. ખાંડ સુદ્રાવ્ય (સારી રીતે ઓગળતી) છે. હવે તેમાં ચાની પત્તી નાખો, જે અદ્રાવ્ય (ન ઓગળે તેવી) છે. પાણી ઉકળશે એટલે ચાનો રંગ તેમાં ભળી જશે. છેલ્લે ગરણીથી ગાળણ કરો. ચાની પત્તી ગરણીમાં અવશેષ (વધેલો કચરો) તરીકે રહી જશે અને નીચે કપમાં ચા મળશે.
પ્રશ્ન ૩: કોષ્ટક પરથી જવાબો આપો:
જવાબ ૩:
(a) 313 K તાપમાને 100 ગ્રામ પાણીમાં 62 ગ્રામ પોટેશિયમ નાઈટ્રેટ ઓગળે છે, તેથી 50 ગ્રામ પાણીમાં તેનું અડધું એટલે કે 31 ગ્રામ દળ જોઈશે.
(b) દ્રાવણ ઠંડુ પડશે એટલે તેની ઓગળવાની શક્તિ ઘટશે, આથી પોટેશિયમ ક્લોરાઇડના કણો (સ્ફટિક) તળિયે જમા થતા દેખાશે.
(c) 293 K તાપમાને: પોટેશિયમ નાઇટ્રેટ = 32g, સોડિયમ ક્લોરાઇડ = 36g, પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ = 35g, એમોનિયમ ક્લોરાઇડ = 37g. આમાં સૌથી વધુ દ્રાવ્યતા એમોનિયમ ક્લોરાઇડ (37 ગ્રામ) ની છે.
(d) તાપમાન વધવાથી ક્ષારની દ્રાવ્યતા (ઓગળવાની ક્ષમતા) વધે છે.
(a) 313 K તાપમાને 100 ગ્રામ પાણીમાં 62 ગ્રામ પોટેશિયમ નાઈટ્રેટ ઓગળે છે, તેથી 50 ગ્રામ પાણીમાં તેનું અડધું એટલે કે 31 ગ્રામ દળ જોઈશે.
(b) દ્રાવણ ઠંડુ પડશે એટલે તેની ઓગળવાની શક્તિ ઘટશે, આથી પોટેશિયમ ક્લોરાઇડના કણો (સ્ફટિક) તળિયે જમા થતા દેખાશે.
(c) 293 K તાપમાને: પોટેશિયમ નાઇટ્રેટ = 32g, સોડિયમ ક્લોરાઇડ = 36g, પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ = 35g, એમોનિયમ ક્લોરાઇડ = 37g. આમાં સૌથી વધુ દ્રાવ્યતા એમોનિયમ ક્લોરાઇડ (37 ગ્રામ) ની છે.
(d) તાપમાન વધવાથી ક્ષારની દ્રાવ્યતા (ઓગળવાની ક્ષમતા) વધે છે.
પ્રશ્ન ૪: નીચેના શબ્દો ઉદાહરણ સહિત સમજાવો:
જવાબ ૪:
(a) સંતૃપ્ત દ્રાવણ: એવું પ્રવાહી જેમાં આપેલા તાપમાને હવે વધુ પદાર્થ ઓગાળી શકાય નહીં (દા.ત. મીઠાવાળું પાણી જેમાં હવે વધુ મીઠું ન ઓગળે).
(b) શુદ્ધ પદાર્થ: જે પદાર્થના બધા જ કણો એક જ સરખા હોય (દા.ત. ચોખ્ખું સોનું, શુદ્ધ પાણી).
(c) કલિલ: એવું મિશ્રણ જેના કણો નરી આંખે ન દેખાય પણ તે તળિયે બેસતા ન હોય (દા.ત. દૂધ).
(d) નિલંબન: એવું મિશ્રણ જેમાં કણો ઓગળતા નથી પણ લટકતા રહે છે અને થોડીવાર મૂકી રાખતા તળિયે બેસી જાય છે (દા.ત. ડોહળું પાણી).
(a) સંતૃપ્ત દ્રાવણ: એવું પ્રવાહી જેમાં આપેલા તાપમાને હવે વધુ પદાર્થ ઓગાળી શકાય નહીં (દા.ત. મીઠાવાળું પાણી જેમાં હવે વધુ મીઠું ન ઓગળે).
(b) શુદ્ધ પદાર્થ: જે પદાર્થના બધા જ કણો એક જ સરખા હોય (દા.ત. ચોખ્ખું સોનું, શુદ્ધ પાણી).
(c) કલિલ: એવું મિશ્રણ જેના કણો નરી આંખે ન દેખાય પણ તે તળિયે બેસતા ન હોય (દા.ત. દૂધ).
(d) નિલંબન: એવું મિશ્રણ જેમાં કણો ઓગળતા નથી પણ લટકતા રહે છે અને થોડીવાર મૂકી રાખતા તળિયે બેસી જાય છે (દા.ત. ડોહળું પાણી).
પ્રશ્ન ૫: સમાંગ કે વિષમાંગ મિશ્રણમાં વર્ગીકૃત કરો.
જવાબ ૫:
સમાંગ મિશ્રણ (બધે એકસરખું ભળેલું): સોડાવૉટર, હવા, સરકો (વિનેગર), ગાળેલી ચા.
વિષમાંગ મિશ્રણ (અલગ-અલગ દેખાતું): લાકડું, જમીન.
સમાંગ મિશ્રણ (બધે એકસરખું ભળેલું): સોડાવૉટર, હવા, સરકો (વિનેગર), ગાળેલી ચા.
વિષમાંગ મિશ્રણ (અલગ-અલગ દેખાતું): લાકડું, જમીન.
પ્રશ્ન ૬: તમને આપેલ રંગહીન પ્રવાહી શુદ્ધ પાણી છે, તે તમે કેવી રીતે નક્કી કરશો?
જવાબ ૬: તે પ્રવાહીને ગરમ કરો. જો તે બરાબર 100° C તાપમાને જ ઉકળવા લાગે અને પૂરેપૂરું વરાળ બની જાય (પાછળ વાસણમાં કોઈ કચરો ન વધે), તો તે શુદ્ધ પાણી છે.
પ્રશ્ન ૭: નીચેના પૈકી કયા પદાર્થોને ‘શુદ્ધ પદાર્થો’ ના સમૂહમાં મૂકી શકાય?
જવાબ ૭: બરફ, લોખંડ, હાઇડ્રોક્લોરિક ઍસિડ, કૅલ્શિયમ ઑક્સાઇડ અને મરક્યુરી (પારો).
પ્રશ્ન ૮: નીચે દર્શાવેલ મિશ્રણોમાંથી દ્રાવણને ઓળખો:
જવાબ ૮: દરિયાનું પાણી, હવા અને સોડાવૉટર.
પ્રશ્ન ૯: નીચેના પૈકી કયો પદાર્થ ‘ટિંડલ અસર’ (પ્રકાશનું વિખેરવું) દર્શાવશે?
જવાબ ૯: દૂધ અને સ્ટાર્ચનું દ્રાવણ.
પ્રશ્ન ૧૦: નીચેનાને તત્ત્વ, સંયોજન અને મિશ્રણમાં વર્ગીકૃત કરો:
જવાબ ૧૦:
તત્ત્વ (મૂળ પદાર્થ): સોડિયમ, સિલ્વર (ચાંદી), ટિન, સિલિકોન.
સંયોજન (બે પદાર્થો ભેગા થઈ બનેલો નવો પદાર્થ): કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ, મિથેન, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ.
મિશ્રણ (ફક્ત ભેગા થયેલા પદાર્થો): માટી, ખાંડનું દ્રાવણ, કોલસો, હવા, સાબુ, રુધિર (લોહી).
તત્ત્વ (મૂળ પદાર્થ): સોડિયમ, સિલ્વર (ચાંદી), ટિન, સિલિકોન.
સંયોજન (બે પદાર્થો ભેગા થઈ બનેલો નવો પદાર્થ): કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ, મિથેન, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ.
મિશ્રણ (ફક્ત ભેગા થયેલા પદાર્થો): માટી, ખાંડનું દ્રાવણ, કોલસો, હવા, સાબુ, રુધિર (લોહી).
પ્રશ્ન ૧૧: નીચેના પૈકી કયા રાસાયણિક ફેરફારો (કાયમી બદલાવ) છે?
જવાબ ૧૧: છોડની વૃદ્ધિ, લોખંડનું કટાવું, ખોરાકનું રાંધવું, ખોરાકનું પાચન અને મીણબત્તીનું સળગવું.