एनसीआरटी सारांश: जिस्ट ऑफ केमिस्ट्री- 5 | विज्ञान और प्रौद्योगिकी (Science & Technology) for UPSC CSE PDF Download

5. क्लोरीन: क्लोरीन समूह VII ए से संबंधित है। इस समूह के सदस्यों को हैलोजेन कहा जाता है जिसका अर्थ है 'नमक उत्पादक'। इसके सबसे बाहरी खोल में क्लोरीन के सात इलेक्ट्रॉन होते हैं और इसलिए इसकी वैलेंस 1. होती है। मैंगनीज डाइऑक्साइड, लेड डाइऑक्साइड, ट्राईलिड टेट्रा ऑक्साइड, पोटेशियम परमैंगनेट और पोटेशियम डाइक्रोमेट जैसे ऑक्सीकरण एजेंटों का उपयोग करके क्लोरीन को केंद्रित हाइड्रोक्लोरिक एसिड के ऑक्सीकरण द्वारा तैयार किया जाता है। क्लोरीन एक गैर दहनशील गैस है लेकिन कुछ धातुओं और अधातुओं के जलने का समर्थन करती है। क्लोरीन अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है। यह हाइड्रोजन, अन्य गैर धातुओं और धातुओं के साथ संबंधित क्लोराइड बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है। क्लोरीन एक अम्लीय गैस होने के कारण नम नीले लिटमस पेपर को लाल कर देता है और फिर इसे ब्लीच करता है। 

6. पानी (H2O):

• जल एकमात्र ऐसा पदार्थ है जो इस पृथ्वी पर द्रव्य के तीनों अवस्थाओं में एक साथ मौजूद हो सकता है, अर्थात ठोस, तरल और गैसीय।
• शुद्ध पानी एक रंगहीन, गंधहीन और बेस्वाद तरल है।
• पानी का घनत्व 4 .C पर 1 g सेमी -3 है। 
• पानी का क्वथनांक º 760 मिमी एचजी के दबाव में १०० water C है। बर्फ का गलनांक 0 º 1 वातावरण के दबाव में सी। 
• बर्फ का सापेक्ष घनत्व 0.92 है। पानी की विशिष्ट उष्मा है 1 कैलोरी / जी 15 पर º सी 
• पानी को "यूनिवर्सल सॉल्वेंट" कहा जाता है। लगभग सभी पदार्थ एक निश्चित सीमा तक पानी में घुल जाते हैं। इसलिए, यह एक सार्वभौमिक विलायक के रूप में जाना जाता है। इस संपत्ति के कारण, पृथ्वी पर रासायनिक रूप से शुद्ध पानी मिलना असंभव है। • सोना, चांदी, तांबा, टिन आदि धातुएँ पानी से प्रतिक्रिया नहीं करती हैं। साधारण लोहे में जंग लग जाता है और एल्यूमीनियम धूमिल हो जाता है।
• पानी को 'कठोर' होने के रूप में वर्णित किया जाता है यदि वह साबुन से आसानी से नहीं बहता है। दूसरी ओर, 'शीतल जल' को एक के रूप में वर्णित किया जाता है, जो साबुन के साथ आसानी से चला जाता है। रासायनिक रूप से, प्राकृतिक पानी कभी शुद्ध नहीं होता है और इसमें प्राकृतिक या मानव निर्मित वातावरण से अवशोषित विघटित अशुद्धियों की मात्रा अलग-अलग होती है। अस्थाई कठोरता और स्थायी कठोरता दो प्रकार की कठोरता है जो कठोर जल में उत्पन्न होती है: जल को अस्थायी रूप से कठोर कहा जाता है जब इसमें कैल्शियम और मैग्नीशियम (या हाइड्रोजन कार्बोनेट्स) के बाइकार्बोनेट होते हैं। इस तरह की कठोरता को आसानी से उबालकर हटाया जा सकता है। पानी को स्थायी रूप से कठोर कहा जाता है, जब इसमें कैल्शियम और मैग्नेशियम के सल्फेट और क्लोराइड होते हैं। चट्टानों के ऊपर से गुजरने पर पानी स्थायी रूप से कठोर हो जाता है, जिसमें अघुलनशील कैल्शियम बाइकार्बोनेट या मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट (या हाइड्रोजन कार्बोनेट) बनाने के लिए कैल्शियम और मैग्नीशियम के सल्फेट्स या क्लोराइड होते हैं। इस कठोरता को उबालने से दूर नहीं किया जा सकता है।
• भारी पानी या तो लंबे समय तक इलेक्ट्रोलिसिस या साधारण पानी के आंशिक आसवन द्वारा तैयार किया जाता है। भारी पानी (डी ₂ ओ) रंगहीन, बेस्वाद और गंधहीन तरल है। इसमें सामान्य पानी के संगत मूल्यों की तुलना में भौतिक स्थिरांक के सभी उच्च मूल्य हैं। यूरेनियम -235 में विखंडन धीमी गति के न्यूट्रॉन द्वारा लाया जाता है। न्यूक्लियर रिएक्टरों में मॉडरेटर्स के रूप में इस उद्देश्य के लिए भारी पानी का उपयोग किया जाता है। 

7. अमोनिया (NH3):

• अमोनिया वायुमंडलीय हवा में और प्राकृतिक पानी में ट्रेस मात्रा में मौजूद है। हालाँकि सीवेज के पानी में यह अधिक मात्रा में मौजूद होता है। अमोनिया विभिन्न अमोनियम लवण के रूप में संयुक्त रूप में मौजूद है। दो सबसे लोकप्रिय नमक अमोनियम क्लोराइड और अमोनियम सल्फेट हैं।
• अमोनिया आम तौर पर कोयले के विनाशकारी आसवन द्वारा प्राप्त अमोनिया शराब से प्राप्त होता है, जानवरों के सींग, खुर, हड्डियों आदि जैसे नाइट्रोजनयुक्त कार्बनिक पदार्थों के विनाशकारी आसवन, अमोनियम लवण।
• प्रयोगशाला में, अमोनिया आमतौर पर द्रव्यमान द्वारा 2: 3 के अनुपात में अमोनियम क्लोराइड और स्लेक्ड चूने के मिश्रण को गर्म करके तैयार किया जाता है।
• अमोनिया एक बेरंग गैस है। इसकी वाष्प घनत्व 8.5 है। इसलिए यह हवा की तुलना में हल्का है (हवा का वाष्प घनत्व = 14.4)। जब एक रंगहीन तरल, जिस पर -33.4 फोड़े के लिए दबाव अमोनिया संघनित तहत ठंडा º सी जब आगे ठंडा, यह करने के लिए जमा एक सफेद क्रिस्टलीय बर्फ की तरह ठोस, जिस पर -77.7 पिघलने º सी अमोनिया सबसे घुलनशील गैसों में से एक है पानी में। 0 º परसी और 760 मिमी एचजी दबाव एक मात्रा में पानी अमोनिया के लगभग 1200 संस्करणों को भंग कर सकता है। फव्वारे के प्रयोग से अमोनिया की इस उच्च घुलनशीलता का प्रदर्शन किया जा सकता है। अमोनिया न तो हवा में दहनशील है और न ही यह दहन का समर्थन करता है। हालाँकि यह पानी और नाइट्रोजन के उत्पादन वाली हरी पीली लौ के साथ ऑक्सीजन में जलता है। अमोनिया अपने संबंधित अमोनियम लवण बनाने के लिए एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है। अमोनिया पानी में अत्यधिक घुलनशील है और अमोनियम हाइड्रॉक्साइड बनाता है। 

8. हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HCL):

• हाइड्रोक्लोरिक एसिड हाइड्रोजन क्लोराइड गैस को पानी में घोलकर तैयार किया जाता है। हाइड्रोजन क्लोराइड एक सहसंयोजक यौगिक है, लेकिन जब पानी में घुल जाता है तो यह हाइड्रोजन आयनों और क्लोराइड आयनों का निर्माण करता है।
• हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उत्पादन कास्टिक सोडा (सोडियम हाइड्रॉक्साइड) की औद्योगिक तैयारी के साथ किया जाता है। सोडियम क्लोराइड के इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान, बड़ी मात्रा में हाइड्रोजन और क्लोरीन गैस उप-उत्पादों के रूप में प्राप्त होते हैं। हाइड्रोजन क्लोराइड गैस बनाने के लिए इन दो गैसों को जलाया जाता है। हाइड्रोक्लोरिक एसिड बनाने के लिए बनाई गई हाइड्रोजन क्लोराइड गैस पानी में घुल जाती है। एसिड के एक संतृप्त समाधान में घनत्व 1.2 ग्राम सेमी ^{-3 है} । इसमें हाइड्रोजन क्लोराइड के द्रव्यमान से लगभग 40% होता है।
  1. यह लिटमस पेपर को नीले से लाल रंग में बदल देता है।
  2. यह मिथाइल ऑरेंज को पीले से गुलाबी में बदल देता है।
  3. यह धातुओं के साथ अपनी संबंधित क्लोराइड बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है और हाइड्रोजन को मुक्त करता है।
  ४।यह अपने संबंधित क्लोराइड और पानी बनाने के लिए अड्डों के साथ प्रतिक्रिया करता है।
  5. यह कार्बोनेट और हाइड्रोजन कार्बोनेट के साथ मिलकर अपने संबंधित क्लोराइड बनाता है और कार्बन डाइऑक्साइड को मुक्त करता है।
  6. हाइड्रोक्लोरिक एसिड का उपयोग रंजक, ड्रग्स, पेंट, फोटोग्राफिक रसायनों के उत्पादन और सोने और प्लैटिनम जैसे धातुओं को भंग करने के लिए एक्वा-रेजिया की तैयारी में किया जाता है। 

9. नाइट्रिक एसिड (HNO ₃ ):

• थंडर स्टॉर्म के दौरान वातावरण में बड़ी मात्रा में नाइट्रिक एसिड का उत्पादन होता है। यह 700-800 डिग्री सेल्सियस पर उत्प्रेरक के रूप में प्लैटिनम की उपस्थिति में ओम्वाल्ड और वायु की प्रतिक्रिया से ओस्टवाल्ड की प्रक्रिया द्वारा निर्मित है ।
• नाइट्रिक एसिड शुद्ध रूप में बेरंग है। घुलित नाइट्रोजन डाइऑक्साइड की उपस्थिति के कारण वाणिज्यिक नाइट्रिक एसिड पीले रंग का होता है।
• शुद्ध नाइट्रिक एसिड बहुत स्थिर नहीं है। साधारण तापमान पर भी, सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में यह थोड़ा अपघटन से गुजरता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अपघटन की दर भी बढ़ती है। मजबूत ताप पर यह नाइट्रोजन डाइऑक्साइड, पानी और ऑक्सीजन देने के लिए पूरी तरह से विघटित हो जाता है।
• नाइट्रिक एसिड एक मजबूत मोनोबैसिक एसिड है। यह पानी में आसानी से आयनित हो जाता है।
• नाइट्रिक एसिड आमतौर पर एसिड के रूप में व्यवहार नहीं करता है, धातुओं के साथ संबंधित नमक बनाने और हाइड्रोजन को मुक्त करने के लिए। हालांकि, मैग्नीशियम और मैंगनीज केवल दो धातुएं हैं, जो हाइड्रोजन को विकसित करने के लिए ठंड और बहुत पतला (1%) नाइट्रिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।
• नाइट्रिक एसिड एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है। जब यह थर्मल अपघटन से गुजरता है, तो यह नवजात ऑक्सीजन देता है 

10. सोडियम (ना):

• सोडियम आवर्त सारणी में समूह I से संबंधित है। इस समूह को अन्यथा क्षार धातुओं के समूह के रूप में जाना जाता है। चूंकि सोडियम की परमाणु संख्या 11 है, इसलिए इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 2,8,1 है। सोडियम नियोन के स्थिर विन्यास को प्राप्त करने के लिए आसानी से अकेला इलेक्ट्रॉन खो देता है। इसलिए सोडियम जैसी क्षार धातुएं जो असमान हैं, आसानी से आयनिक यौगिक बना सकती हैं।
• चूँकि सोडियम जैसी क्षार धातुएँ अत्यधिक इलेक्ट्रोपोसिटिव (इलेक्ट्रान खो देने और एक संचय बनने की प्रवृत्ति) हैं, इसलिए उनके कार्बोनेट और बाइकार्बोनेट गर्मी की क्रिया के लिए अत्यधिक स्थिर होते हैं।
• कुछ महत्वपूर्ण सोडियम यौगिक हैं:
  1. सोडियम कार्बोनेट (ना₂ सीओ₃ ): लोकप्रिय रूप से वॉशिंग सोडा या सोडा ऐश के रूप में जाना जाता है, सोडियम कार्बोनेट व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण यौगिक है।
  (ए) पारदर्शी क्रिस्टलीय ठोस अणु के पानी के दस अणुओं के साथ।
  (b)  पानी में घुलनशील।
  (c) हाइड्रोलिसिस के कारण सोडा घोल को धोना क्षारीय है।
  (d) डिटर्जेंट या क्लींजिंग गुण होते हैं।
  (e) सोडियम कार्बोनेट का उपयोग कपड़े धोने के सोडा को क्लींजिंग एजेंट के रूप में, कठोर पानी को नरम करने के लिए, कांच, कागज, साबुन और कास्टिक सोडा के निर्माण में किया जाता है।
  2. सोडियम बाइकार्बोनेट (NaHCO ₃ ):सोडियम बाइकार्बोनेट को आमतौर पर बेकिंग सोडा कहा जाता है। सोडियम बाइकार्बोनेट कार्बन डाइऑक्साइड के साथ सोडियम कार्बोनेट का एक ठंडा समाधान संतृप्त करके प्रयोगशाला में तैयार किया जाता है।
  (a) सोडियम बाइकार्बोनेट सफेद क्रिस्टल के रूप में अलग होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि यह पानी में बहुत कम घुलनशील होता है।
  (b) सोडियम बाइकार्बोनेट पानी में विरल रूप से घुलनशील है।
  (c) कार्बन डाइऑक्साइड की तैयारी में उपयोग किया जाता है।
  (d) बेकिंग पाउडर के एक घटक के रूप में, और प्याले में पेय का उपयोग किया जाता है। बेकिंग पाउडर में सोडियम बाइकार्बोनेट और टार्टरिक या साइट्रिक एसिड होता है। जब यह पानी में घुल जाता है या गर्म कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन होता है। यह कार्बन डाइऑक्साइड गैस केक, बिस्कुट आदि की ख़ुशबू और हल्कापन का कारण बनती है
  (ई) सोडियम बाइकार्बोनेट का उपयोग आग बुझाने के लिए किया जाता है क्योंकि यह कार्बन डाइऑक्साइड गैस पैदा करता है। 

11. कैल्शियम (Ca):

• कैल्शियम जैसे समूह II के तत्वों को क्षारीय पृथ्वी धातु कहा जाता है। कैल्शियम की परमाणु संख्या 20 है और इसका विन्यास 2,8,8,2 है। कैल्शियम दो इलेक्ट्रॉनों को खो देता है और आर्गन के स्थिर विन्यास के साथ सीए ²⁺ आयन बन जाता है । इसलिए कैल्शियम प्रकृति में द्विगुणित है। कैल्शियम के कुछ महत्वपूर्ण यौगिक:
  1. ब्लीचिंग पाउडर (CaOCl ₂ ):  
  (ए)  कैल्शियम ऑक्सीक्लोराइड, ब्लीचिंग पाउडर का रासायनिक नाम है।
  (b) क्लोरीन गैस को सूखे स्लेड लाइम (Ca (OH) ₂ ) के ऊपर से गुजरने से ब्लीचिंग पाउडर मिल जाता है।
  (c) यह पानी में घुलनशील है। मौजूद चूना हमेशा अघुलनशील नमक के रूप में पीछे रह जाता है। इसी कारण से इसे चूने का क्लोराइड भी कहा जाता है।
  (घ)ब्लीचिंग पाउडर का इस्तेमाल आमतौर पर ब्लीचिंग कपड़ों के लिए किया जाता है। इसका उपयोग पेपर उद्योग में लकड़ी के गूदे को ब्लीच करने, पीने के पानी को कीटाणुरहित करने, क्लोरोफॉर्म (CHCl₃ ), एक संवेदनाहारी के निर्माण के लिए भी किया जाता है
  । प्लास्टर ऑफ पेरिस ( CaSO₄ )₂ .H₂O:रासायनिक रूप से, प्लास्टर ऑफ पेरिस को कैल्शियम सल्फेट हेमहाइड्रेट (हेमी का मतलब आधा) के रूप में जाना जाता है। जब जिप्सम को 120ºC तक गर्म किया जाता है, तो यह क्रिस्टलीकरण के 75% पानी को प्लास्टर ऑफ पेरिस बनाता है। यह एक सफेद पाउडर है। जब पानी के साथ मिलाया जाता है, तो यह एक प्लास्टिक द्रव्यमान बनाता है। लगभग आधे घंटे के बाद, यह द्रव्यमान एक ठोस ठोस द्रव्यमान में अंतरित जिप्सम क्रिस्टल बनाता है। प्लास्टर ऑफ पेरिस का उपयोग हाइड्रेशन पर इसकी सेटिंग संपत्ति के कारण फ्रैक्चर वाली हड्डियों को सेट करने के लिए किया जाता है, प्रयोगशालाओं में सीलेंट के रूप में, ब्लैकबोर्ड चाक का निर्माण।