कल्पना करें कि आप एक स्वादिष्ट भोजन का आनंद ले रहे हैं, लेकिन बाद में आपको अपने पेट में एसिडिटी का वह परिचित जलन महसूस होती है। आप किस चीज़ के लिए पहुँचते हैं—नींबू का रस, सिरका, या बेकिंग सोडा का घोल? आपकी माँ शायद अतिरिक्त एसिड को संतुलित करने के लिए बेकिंग सोडा के घोल का सुझाव देती हैं, लेकिन आप जानना चाहते हैं कि ऐसा क्यों? इस अध्याय में हम एसिड, बेस और नमक के बीच विभिन्न प्रतिक्रियाओं के बारे में पढ़ेंगे।
सोचिए कि जब आपने पिछले बार एक सफेद शर्ट पर करी गिराई थी। क्या आपने देखा कि जब आप इसे साबुन से रगड़ते हैं तो दाग लाल-भूरा हो जाता है? इसका कारण यह है कि साबुन बुनियादी (basic) है, और यह करी में हल्दी के साथ प्रतिक्रिया करता है। फिर, जब आप इसे पानी से धोते हैं, तो दाग फिर से पीला हो जाता है।
आपने सीखा है कि एसिड खट्टे होते हैं, जैसे नींबू का रस, जबकि बेस कड़वे होते हैं। लेकिन हम उन्हें बिना चखे कैसे पहचान सकते हैं? संकेतक हमें एसिड और बेस की पहचान करने में मदद करते हैं। इस अध्याय में, हम देखेंगे कि एसिड और बेस एक-दूसरे के साथ कैसे प्रतिक्रिया करते हैं, और रोज़मर्रा के उदाहरणों का अन्वेषण करेंगे जो उनकी दिलचस्प रसायन विज्ञान को प्रदर्शित करते हैं।
चलो पहले एसिड और बेस के मूल सिद्धांत को समझते हैं।
यह एक रासायनिक यौगिक है जो एक विशिष्ट खट्टा स्वाद रखता है और एसिडिक होने की विशेषता रखता है। रासायनिक रूप से, यह 7 से कम pH मूल्य द्वारा परिभाषित किया जाता है, जो दर्शाता है कि इसमें हाइड्रोजन आयनों की तुलना में हाइड्रॉक्साइड आयनों की अधिक सांद्रता होती है।
एक रासायनिक यौगिक जो एक विशिष्ट कड़वा स्वाद रखता है और बुनियादी होने की विशेषता रखता है, उसे बेस कहा जाता है। रासायनिक रूप से, इसे 7 से अधिक pH मूल्य द्वारा परिभाषित किया जाता है, जो दर्शाता है कि इसमें हाइड्रॉक्साइड आयनों की अधिक सांद्रता होती है।
एक संकेतक एक रासायनिक यौगिक है जो एसिड या बेस की उपस्थिति में अपना रंग बदलता है। संकेतक सामान्यतः पौधों के रंगद्रव से प्राप्त होते हैं और इनमें हल्की एसिडिक या बुनियादी विशेषताएँ होती हैं।
हमने सीखा है कि संकेतकों के साथ एसिड और बेस की पहचान कैसे की जाती है, अब हम उनके गुणों और प्रतिक्रियाओं के बारे में जानेंगे।
सामान्यतः, एसिड धातुओं के साथ प्रतिक्रिया करते हैं जिससे नमक बनता है और हाइड्रोजन गैस मुक्त होती है। बेस आमतौर पर धातुओं के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं, लेकिन कुछ धातुएं बेस के साथ प्रतिक्रिया कर सकती हैं और नमक और हाइड्रोजन गैस उत्पन्न कर सकती हैं। इसका कारण यह है कि धातुएं और बेस दोनों इलेक्ट्रॉनों को छोड़ने की प्रवृत्ति रखते हैं, और यदि दोनों ऐसा करते हैं, तो इलेक्ट्रॉनों के लिए कोई पसंदीदा दिशा नहीं होती है, इसलिए कोई प्रतिक्रिया नहीं होती है। हालाँकि, कुछ धातुएं, जैसे जस्ता, एम्फोटेरिक होती हैं और एसिड और बेस दोनों के साथ प्रतिक्रिया कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, जब सोडियम हाइड्रॉक्साइड का घोल जिंक के साथ गर्म किया जाता है, तो यह सोडियम जिंकाट और हाइड्रोजन गैस बनाता है।
जब एक एसिड एक धातु के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो धातु एक विस्थापन प्रतिक्रिया पर होती है, जिसमें वह एसिड से हाइड्रोजन को विस्थापित करती है। इसका परिणाम नमक और हाइड्रोजन गैस के निर्माण में होता है।
धातु के साथ बेस की प्रतिक्रिया से हाइड्रोजन गैस उत्पन्न होती है। ध्यान दें कि सभी धातुएं बेस के साथ प्रतिक्रिया नहीं करती हैं। धातु को बेस में मौजूद धातुओं की तुलना में अधिक प्रतिक्रियाशील होना आवश्यक है ताकि प्रतिक्रिया हो सके।
नोट: मुक्त हुई हाइड्रोजन गैस का परीक्षण जलती हुई मोमबत्ती को गैस के बुलबुले के पास लाकर किया जा सकता है, यह पॉप ध्वनि के साथ फट जाती है।
एसिड धातु कार्बोनेट और धातु हाइड्रोजन कार्बोनेट के साथ प्रतिक्रिया करते हैं जिससे नमक, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी उत्पन्न होता है।
CO2 का परीक्षण चूने के पानी के माध्यम से किया जा सकता है। यह चूने के पानी को दूधिया बना देता है। Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
जब अतिरिक्त CO2 डाला जाता है, तो दूधियत गायब हो जाती है। CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 (aq)
चूना पत्थर, चाक और संगमरमर कैल्शियम कार्बोनेट के विभिन्न रूप हैं। सभी धातु कार्बोनेट और हाइड्रोजन कार्बोनेट एसिड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं जिससे एक संबंधित नमक, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी प्राप्त होता है। इस प्रकार, प्रतिक्रिया को इस प्रकार संक्षिप्त किया जा सकता है:
बेस धातु कार्बोनेट और धातु हाइड्रोजन कार्बोनेट के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं।
एसिड और बेस के बीच की प्रतिक्रिया को न्यूट्रलाइजेशन प्रतिक्रिया के रूप में जाना जाता है। जब एक एसिड और एक बेस एक साथ मिलते हैं, तो वे नमक और पानी का निर्माण करते हैं।
कुछ और प्रतिक्रियाएँ:
नोट: परिणामी घोल का pH उस एसिड और बेस की ताकत पर निर्भर करता है जो उपयोग किए गए हैं। यदि एसिड मजबूत है और बेस कमजोर है, तो परिणामी घोल एसिडिक होगा। यदि बेस मजबूत है और एसिड कमजोर है, तो परिणामी घोल बुनियादी होगा। यदि दोनों एसिड और बेस समान रूप से मजबूत या कमजोर हैं, तो परिणामी घोल न्यूट्रल होगा।
जब एक धातु ऑक्साइड एक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो यह सामान्यतः नमक और पानी उत्पन्न करता है। इस प्रकार की प्रतिक्रिया का सामान्य रासायनिक समीकरण है:
उदाहरण: जब कैल्शियम ऑक्साइड (CaO) हाइड्रोक्लोरिक एसिड (HCl) के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो यह कैल्शियम क्लोराइड (CaCl2) और पानी (H2O) उत्पन्न करता है:
चूंकि धातु ऑक्साइड एसिड के साथ प्रतिक्रिया करके नमक और पानी उत्पन्न करते हैं, बेस के साथ एसिड की प्रतिक्रिया के समान, धातु ऑक्साइड मुख्य रूप से बुनियादी ऑक्साइड होते हैं, लेकिन कुछ एम्फोटेरिक गुण भी प्रदर्शित कर सकते हैं।
गैर-धातु ऑक्साइड एसिडिक होते हैं और बेस के साथ प्रतिक्रिया करते हैं जिससे नमक और पानी बनते हैं। गैर-धातु ऑक्साइड और बेस के बीच प्रतिक्रिया का सामान्य रासायनिक समीकरण है:
गंधक डाइऑक्साइड (SO2) और सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH) के बीच प्रतिक्रिया:
गैर-धातु ऑक्साइड स्वाभाविक रूप से एसिडिक होते हैं।
आपने सीखा कि अम्ल खट्टे होते हैं, जैसे नींबू का रस, जबकि क्षार कड़वे होते हैं। लेकिन हम उन्हें बिना चखे कैसे पहचान सकते हैं? सूचक हमें अम्ल और क्षार की पहचान करने में मदद करते हैं। इस अध्याय में, हम यह जानेंगे कि अम्ल और क्षार एक-दूसरे के साथ कैसे प्रतिक्रिया करते हैं और ऐसे रोजमर्रा के उदाहरणों का अन्वेषण करेंगे जो उनकी आकर्षक रसायन विज्ञान को प्रदर्शित करते हैं।
अम्ल क्या है?
(i) मजबूत अम्ल: वह अम्ल जो पानी में पूरी तरह से या लगभग पूरी तरह से विघटित होते हैं, उन्हें मजबूत अम्ल कहा जाता है। उदाहरण: HCl, H2SO4, और HNO3। इन्हें अकार्बनिक अम्ल भी कहा जाता है, सिवाय कार्बोनिक अम्ल (H2CO3) के, जो वास्तव में एक कमजोर अम्ल है लेकिन अकार्बनिक है।
(ii) कमजोर अम्ल: वह अम्ल जो पानी में घुलने पर केवल आंशिक रूप से विघटित होते हैं, उन्हें कमजोर अम्ल कहा जाता है। उदाहरण: CH3COOH, ऑक्सालिक अम्ल, और लैक्टिक अम्ल। इन्हें कार्बनिक अम्ल भी कहा जाता है।
(iii) घनत्व वाले अम्ल: एक घनत्व वाला विलयन वह तरल होता है जिसमें उच्च घुलनशीलता होती है। एक पतला अम्ल उस तरल के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें कम घुलनशीलता होती है, जबकि एक घनत्व वाला अम्ल में उच्च घुलनशीलता होती है। (अम्ल की अधिक मात्रा, पानी की कम मात्रा)। उदाहरण: Conc. H2SO4 और Conc. HCl।
(iv) पतले अम्ल: एक पतला विलयन वह तरल होता है जिसमें कम घुलनशीलता होती है। (पानी की अधिक मात्रा, अम्ल की कम मात्रा)। उदाहरण: H2SO4 जिसकी 5% सांद्रता है, उसे पतला अम्ल माना जाता है।
क्षार की श्रेणियाँ
(i) मजबूत क्षार: मजबूत क्षार वे होते हैं जो पानी में पूरी तरह से आयनित होते हैं और बड़ी संख्या में हाइड्रॉक्साइड आयन उत्पन्न करते हैं। कमजोर क्षार वे होते हैं जो पानी में आंशिक रूप से आयनित होते हैं और कम संख्या में हाइड्रॉक्साइड आयन उत्पन्न करते हैं। उदाहरण: NaOH, KOH, Ca(OH)2।
(ii) कमजोर आधार: कमजोर आधार वे होते हैं जो पानी में आंशिक रूप से आयनित होते हैं और थोड़ी मात्रा में हाइड्रॉक्साइड आयन उत्पन्न करते हैं। उदाहरण: NH4OH
(iii) क्षार: ये वे आधार हैं जो पानी में घुलनशील होते हैं। उदाहरण: NaOH, KOH, Ca(OH)2।
अब हम संकेतक की मदद से अम्ल और आधार में अंतर कैसे करें, यह समझते हैं। एक संकेतक एक रासायनिक यौगिक है जो अम्ल या आधार की उपस्थिति में अपना रंग बदलता है। संकेतक आमतौर पर पौधों के रंगद्रव से निकाले जाते हैं और ये हल्के अम्लीय या क्षारीय स्वभाव के होते हैं।
समिकरण: अम्ल + धातु → नमक + हाइड्रोजन गैस
उदाहरण: जस्ते की ग्रेन्यूल्स पतले हाइड्रोक्लोरिक अम्ल के साथ टेस्ट ट्यूब में अभिक्रिया करते हैं। HCl + Zn → ZnCl2 + H2↑
समिकरण: आधार + धातु → नमक + हाइड्रोजन गैस
उदाहरण: जस्ते की ग्रेन्यूल्स NaOH घोल के साथ अभिक्रिया करके सोडियम जिंकैट बनाते हैं और हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करते हैं। 2NaOH + Zn → Na2ZnO2 + H2↑
Ca(OH)2 - चूना पानी
CaCO3 - सफेद अवक्षिप्त
जब अतिरिक्त CO2 पास किया जाता है, तो दूधापन गायब हो जाता है। CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 (aq)
धातु कार्बोनेट/धातु हाइड्रोजन कार्बोनेट + अम्ल → नमक + कार्बन डाइऑक्साइड + पानी
1. मजबूत अम्ल + कमजोर आधार → अम्लीय नमक + H2O
उदाहरण: HCl + NH3 → NH4Cl + H2O (हाइड्रोक्लोरिक अम्ल + अमोनिया → अमोनियम क्लोराइड + पानी)
2. कमजोर अम्ल + मजबूत आधार → आधारीय नमक + H2O
उदाहरण: CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O (असिटिक अम्ल + सोडियम हाइड्रॉक्साइड → सोडियम एसीटेट + पानी)
3. मजबूत अम्ल + मजबूत आधार → न्यूट्रल नमक + H2O
उदाहरण: H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O (सल्फ्यूरिक अम्ल + सोडियम हाइड्रॉक्साइड → सोडियम सल्फेट + पानी)
4. कमजोर अम्ल + कमजोर आधार → न्यूट्रल नमक + H2O
उदाहरण: CH3COOH + NH3 → CH3COONH4 + H2O (असिटिक अम्ल + अमोनिया → अमोनियम एसीटेट + पानी)
निष्कर्षित समाधान का pH उस अम्ल और क्षार की ताकत पर निर्भर करता है जिसका उपयोग किया गया है। यदि अम्ल मजबूत है और क्षार कमजोर है, तो निष्कर्षित समाधान अम्लीय होगा। यदि क्षार मजबूत है और अम्ल कमजोर है, तो निष्कर्षित समाधान क्षारीय होगा। यदि अम्ल और क्षार दोनों समान रूप से मजबूत या कमजोर हैं, तो निष्कर्षित समाधान तटस्थ होगा।
(e) धात्विक ऑक्साइड का अम्लों के साथ अभिक्रिया
धात्विक ऑक्साइड + अम्ल → नमक + पानी
CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O
(f) अधात्विक ऑक्साइड का क्षारों के साथ अभिक्रिया
अधात्विक ऑक्साइड + क्षार → नमक + पानी
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
कुछ अम्लों की अभिक्रियाएँ:
कुछ क्षारों की अभिक्रियाएँ:
सभी अम्लों और क्षारों में क्या समानता है?
Hx M OH → MX + HOH
एच (aq) ओएच – (aq) → एच2ओ(l)
पानी में किसी एसिड या बेस को घोलना एक अत्यंत उष्माघाती प्रतिक्रिया है, जिसका अर्थ है कि यह बहुत अधिक गर्मी छोड़ता है। जब केंद्रित नाइट्रिक या सल्फ्यूरिक एसिड को पानी के साथ मिलाया जाता है, तो यह महत्वपूर्ण है कि एसिड को धीरे-धीरे पानी में मिलाते समय निरंतर हिलाते रहें। केंद्रित एसिड में पानी डालने से मिश्रण बहुत गर्म हो सकता है, जो इसे छिड़कने का कारण बन सकता है और इससे जलन हो सकती है। इसके अलावा, तीव्र गर्मी से कांच का कंटेनर भी टूट सकता है।
एसिड या बेस समाधानों की ताकत कितनी होती है? किसी एसिड या बेस की ताकत का अनुमान एक यूनिवर्सल संकेतक का उपयोग करके लगाया जा सकता है।
H (aq) और OH– (aq) आयनों की सांद्रता में परिवर्तन के साथ pH का परिवर्तन
कुछ सामान्य पदार्थों के pH का चित्र pH पेपर पर दिखाया गया है (रंग केवल एक मोटा मार्गदर्शक हैं)
अम्लों और क्षारों की ताकत संबंधित H आयनों और OH– आयनों की संख्या पर निर्भर करती है। यदि हम हाइड्रोक्लोरिक अम्ल और एसीटिक अम्ल को एक ही सांद्रता, जैसे एक मोलर लेते हैं, तो ये विभिन्न मात्रा में हाइड्रोजन आयन बनाते हैं। जो अम्ल अधिक H आयन उत्पन्न करते हैं उन्हें मजबूत अम्ल कहा जाता है, और जो अम्ल कम H आयन उत्पन्न करते हैं उन्हें कमजोर अम्ल कहा जाता है। मजबूत क्षार समाधान में अधिक OH- उत्पन्न करते हैं क्योंकि वे पूरी तरह से प्रोटॉन स्वीकार करते हैं।
पौधों और जानवरों की संवेदनशीलता: pH स्तर का पौधों और जानवरों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। कई महत्वपूर्ण जैविक प्रक्रियाएं, जिनमें एंजाइम और हार्मोन की गतिविधि के साथ-साथ पाचन भी शामिल है, को सही ढंग से कार्य करने के लिए एक विशेष pH रेंज की आवश्यकता होती है। इसका मतलब है कि pH में थोड़े-से बदलाव से जीवित जीवों के समग्र स्वास्थ्य और कल्याण पर बड़ा प्रभाव पड़ सकता है।
परिभाषा: इसे एक ऐसा पदार्थ माना जाता है जो गंधहीन, स्वाद में नमकीन और पानी में घुलनशील होता है। इसका pH मान 7 के बराबर होता है। उदाहरण:
जब साल्ट में या तो वही कैटियन या एनियन होते हैं, तो उन्हें एक ही परिवार के सदस्य के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। उदाहरण के लिए, साल्ट जैसे NaCl, KCl, और LiCl को एक ही परिवार का हिस्सा माना जाएगा क्योंकि इनमें समान एनियन होता है, जो कि क्लोराइड (Cl-) है। साल्ट को उनके साझा कैटियनों या एनियनों के आधार पर वर्गीकृत करने का यह सिद्धांत रसायन विज्ञान में महत्वपूर्ण है और विभिन्न साल्ट के अध्ययन को सरल बनाने में मदद करता है।
सामान्यतः नमक के रूप में जाना जाने वाला सोडियम क्लोराइड का आणविक सूत्र NaCl है और यह हमारे आहार में एक मौलिक तत्व है। यह कई खाद्य पदार्थों में स्वाद बढ़ाने और संरक्षक के रूप में कार्य करता है। नमक से चार अलग-अलग यौगिक बनाए जा सकते हैं।
2NaCl(aq) + 2H2O(l) → 2NaOH(aq) + Cl2 (g) + H2 (g)
सोडियम बाइकार्बोनेट, जिसे बेकिंग सोडा या सोडियम बाइकार्बोनेट कहा जाता है, एक प्रकार का रासायनिक यौगिक है जिसे सूत्र NaHCO3 से दर्शाया जाता है और इसे IUPAC द्वारा सोडियम हाइड्रोजन कार्बोनेट नाम दिया गया है। यह यौगिक एक सोडियम कैटियन (Na+) और एक बाइकार्बोनेट एनियन (HCO3-) के संयोजन से बनता है। सामान्यतः, सोडियम बाइकार्बोनेट एक बारीक सफेद पाउडर के रूप में प्रकट होता है जिसमें थोड़ा नमकीन और क्षारीय स्वाद होता है, जो सोडियम कार्बोनेट या वाशिंग सोडा के समान है।
NaCl H2O CO2 NH3 → NH4 Cl NaHCO3
जब इसे पकाने के दौरान गर्म किया जाता है:
2NaHCO3 → Na2CO3 H2O CO2
NaHCO3 H → CO2 H2O अम्ल का सोडियम लवण
(किसी भी अम्ल से)
सोडियम कार्बोनेट, जिसे वाशिंग सोडा के रूप में भी जाना जाता है, एक और रासायनिक पदार्थ है जिसे सोडियम क्लोराइड से प्राप्त किया जा सकता है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया, बेकिंग सोडा को गर्म करके सोडियम कार्बोनेट उत्पन्न किया जा सकता है, जिसे फिर पुनः क्रिस्टलीकृत करके वाशिंग सोडा के हाइड्रेटेड रूप Na2CO3.10H2O में प्राप्त किया जा सकता है। सोडियम कार्बोनेट के समान, वाशिंग सोडा भी एक मूल नमक है जिसमें क्षारीय गुण होते हैं।
Na2CO3 · H2O → Na2CO3 · 10H2O
जब कुछ लवण एक विशेष मात्रा में पानी के साथ मिलते हैं, तो वे क्रिस्टल बना सकते हैं। जो पानी लवण के साथ मिलकर क्रिस्टल बनाता है, उसे क्रिस्टलीकरण का पानी कहा जाता है। क्रिस्टलीकरण एक प्रक्रिया है जिसमें एक ठोस पदार्थ का निर्माण होता है, जहाँ परमाणु या अणु एक मजबूत संरचना में व्यवस्थित होते हैं जिसे क्रिस्टल कहा जाता है। यह समाधान से अवक्षिप्त होने, जमने, या कभी-कभी गैस से सीधे जमा होने के द्वारा हो सकता है।
उदाहरण: टेबल नमक, जिसे सोडियम क्लोराइड या हेलाइट क्रिस्टल के रूप में जाना जाता है, सुक्रोज के रूप में चीनी, और बर्फ के टुकड़े सभी ऐसे सामग्रियों के परिचित उदाहरण हैं जिनकी क्रिस्टल संरचना होती है। इसी तरह, कई कीमती और अर्ध-कीमती रत्न, जैसे कि हीरा और क्वार्ट्ज, को उनके अणुओं या परमाणुओं की भली भांति परिभाषित आंतरिक व्यवस्था के कारण क्रिस्टल के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
1. तांबे के सल्फेट के क्रिस्टल तांबे के सल्फेट के क्रिस्टल, जो सूखे लगते हैं, क्रिस्टलीकरण के पानी को समाहित करते हैं। जब हम इन क्रिस्टलों को गर्म करते हैं, तो यह पानी हटा दिया जाता है और नमक सफेद हो जाता है। अगर आप इन क्रिस्टलों को फिर से पानी से नम करें, तो आप देखेंगे कि क्रिस्टलों का नीला रंग फिर से प्रकट हो जाता है। क्रिस्टलीकरण के पानी को हटाना क्रिस्टलीकरण का पानी उस विशेष संख्या के पानी के अणुओं को संदर्भित करता है जो प्रत्येक लवण के सूत्र इकाई के भीतर बंधे होते हैं। तांबे के सल्फेट के लिए, प्रत्येक सूत्र इकाई में पाँच पानी के अणु होते हैं, और इसका रासायनिक सूत्र CuSO₄·5H₂O है।
तांबे के सल्फेट के क्रिस्टल, जो सूखे दिखाई देते हैं, उनमें क्रिस्टलीकरण का पानी होता है। जब हम इन क्रिस्टलों को गर्म करते हैं, तो यह पानी हटा दिया जाता है और नमक सफेद हो जाता है। यदि आप इन क्रिस्टलों को फिर से पानी से नम करें, तो आप पाएंगे कि क्रिस्टलों का नीला रंग फिर से प्रकट हो जाता है।
क्रिस्टलीकरण का पानी हटाना का तात्पर्य उस विशेष संख्या से है जो पानी के अणुओं की होती है जो हर नमक की सूत्र इकाई के भीतर बंधी होती है। तांबे के सल्फेट के लिए, प्रत्येक सूत्र इकाई में पाँच पानी के अणु होते हैं, और इसका रासायनिक सूत्र CuSO₄·5H₂O है।
यह अवधारणा यह निर्धारित करने में मदद कर सकती है कि क्या Na₂CO₃·10H₂O, वाशिंग सोडा गीला है। क्रिस्टलीकरण के पानी के साथ नमक का एक और उदाहरण जिप्सम है, जिसमें प्रत्येक सूत्र इकाई में दो पानी के अणु होते हैं। इसका रासायनिक सूत्र CaSO₄·2H₂O है। चलिए, जिप्सम के उपयोगों की खोज करते हैं।
प्लास्टर ऑफ पेरिस एक सामान्य रूप से उपयोग होने वाला रासायनिक यौगिक है जो शिल्प सामग्री और गॉज बैंडेज में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह वास्तव में हाइड्रेटेड कैल्शियम सल्फेट का एक सफेद पाउडर है, जो जिप्सम को कैल्सिनिंग करके प्राप्त किया जाता है। हालांकि हम अपने दैनिक जीवन में प्लास्टर ऑफ पेरिस का अक्सर सामना करते हैं, इसका रासायनिक संघटन हाइड्रेटेड कैल्शियम सल्फेट के रूप में वर्णित किया जा सकता है, जो जिप्सम से निकाला जाता है जिसे निर्माण के दौरान उच्च तापमान के अधीन किया गया है।
जिप्सम प्लास्टर और प्लास्टर ऑफ पेरिस वास्तव में एक ही चीज़ हैं। प्लास्टर ऑफ पेरिस का रासायनिक सूत्र CaSO4·½H2O है। यदि जिप्सम (CaSO₄·2H₂O (s)) को 100°C (373K) के तापमान पर गर्म किया जाए, तो यह एक अभिक्रिया के अधीन होता है जो CaSO₄·½H₂O और 3/2 H₂O उत्पन्न करती है। जब यौगिक CaSO₄·½H₂O का निर्माण होता है, तब प्लास्टर ऑफ पेरिस बनता है। इस यौगिक का रासायनिक सूत्र यह दर्शाता है कि दो इकाइयाँ CaSO₄ एक पानी के अणु को साझा करती हैं।
प्रश्न 1. एसिड क्या है? उत्तर. एसिड एक रासायनिक पदार्थ है जो रासायनिक प्रतिक्रिया में हाइड्रोजन आयनों (H+) या प्रोटनों का दान करता है। एसिड का pH 7 से कम होता है और इसका स्वाद खट्टा होता है। एसिड के उदाहरणों में हाइड्रोक्लोरिक एसिड, सल्फ्यूरिक एसिड और एसीटिक एसिड शामिल हैं।
प्रश्न 2: एक आधार क्या है? उत्तर: एक आधार एक रासायनिक पदार्थ है जो हाइड्रोजन आयन (H+) को स्वीकार करता है या रासायनिक प्रतिक्रिया में हाइड्रॉक्साइड आयन (OH-) को दान करता है। आधारों का pH 7 से अधिक होता है और इनका स्वाद कड़वा होता है। आधारों के उदाहरणों में सोडियम हाइड्रॉक्साइड, पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड, और कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड शामिल हैं।
प्रश्न 3: एक नमक क्या है? उत्तर: एक नमक एक रासायनिक यौगिक है जो तब बनता है जब एक अम्ल एक आधार के साथ प्रतिक्रिया करता है। यह आयनों से बना होता है, जो तब बनते हैं जब अम्ल और आधार एक-दूसरे को न्यूट्रलाइज करते हैं। सबसे सामान्य नमक सोडियम क्लोराइड (टेबल नमक) है, जो तब बनता है जब हाइड्रोक्लोरिक अम्ल सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है।
प्रश्न 4: pH स्केल क्या है? उत्तर: pH स्केल किसी समाधान की अम्लता या क्षारीयता का माप है। यह 0 से 14 तक होती है, जिसमें 0 सबसे अम्लीय, 7 तटस्थ, और 14 सबसे क्षारीय होता है। pH स्केल लॉगरिदमिक होती है, जिसका मतलब है कि एक pH यूनिट का परिवर्तन अम्लता या क्षारीयता में दस गुना परिवर्तन का प्रतिनिधित्व करता है।
प्रश्न 5: अम्लों, आधारों, और नमकों के कुछ सामान्य उपयोग क्या हैं? उत्तर: अम्लों का सामान्य उपयोग उर्वरकों, रंगों, और प्लास्टिक के उत्पादन में किया जाता है। इन्हें खाद्य उद्योग में कुछ खाद्य पदार्थों को खट्टा स्वाद देने के लिए भी उपयोग किया जाता है। आधारों का उपयोग साबुन, डिटर्जेंट, और सफाई उत्पादों के उत्पादन में किया जाता है। इन्हें कृषि में अम्लीय मिट्टी को न्यूट्रलाइज करने के लिए भी उपयोग किया जाता है। नमकों का उपयोग खाद्य उद्योग में संरक्षक और स्वाद सुधारक के रूप में किया जाता है। इन्हें कांच, सिरेमिक, और धातु विज्ञान के उत्पादन में भी उपयोग किया जाता है।
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