सूचक आणि आम्ल-आम्लारींचे रासायनिक गुणधर्म
लिंबाचा रस आंबट लागतो आणि साबण गुळगुळीत लागतो. दोघेही सूचक नावाच्या रंगांचा रंग बदलतात.
सूचक रंग बदलून पदार्थ आम्लधर्मी की आम्लारीधर्मी हे दाखवतो. आम्ल (आंबट, निळा लिटमस लाल करते) आणि आम्लारी (कडवट, गुळगुळीत, लाल लिटमस निळा करते) धातू, कार्बोनेट आणि एकमेकांशी अभिक्रिया करतात. पाण्यात विरघळणाऱ्या आम्लारीला अल्कली म्हणतात.
सूत्र / समीकरण : आम्ल + धातू → क्षार (मीठ) + हायड्रोजन. आम्ल + धातू कार्बोनेट → मीठ + पाणी + कार्बन डायऑक्साइड. आम्ल + आम्लारी → मीठ + पाणी (उदासीनीकरण). आम्लारी + अधातू ऑक्साइड → मीठ + पाणी.
आकृतीत : फिनॉल्फ्थॅलीन आम्ल आणि उदासीन पाण्यात रंगहीन असते.
नियम 1 : धातू आणि कार्बोनेटबरोबर अभिक्रिया — क्रियाशील धातूंपासून हायड्रोजन वायू मिळतो (ज्योतीजवळ फट् आवाज). कार्बोनेट व बायकार्बोनेटपासून कार्बन डायऑक्साइड मिळतो (चुन्याची निवळी दुधाळ).
- सोपे : Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂
- मध्यम : Na₂CO₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂O + CO₂ ; NaHCO₃ + HCl → NaCl + H₂O + CO₂
- परीक्षेसाठी : CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O (दुधाळ); जास्त CO₂ : CaCO₃ + H₂O + CO₂ → Ca(HCO₃)₂ (पुन्हा स्वच्छ).
नियम 2 : उदासीनीकरण — आम्ल आणि आम्लारी एकमेकांचा प्रभाव संपवून मीठ आणि पाणी बनवतात.
- सोपे : NaOH + HCl → NaCl + H₂O
- मध्यम : Ca(OH)₂ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O
- परीक्षेसाठी : आम्लारी + अधातू ऑक्साइड : Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O. अँटासिड (Mg(OH)₂) जठरातील जास्तीचे HCl उदासीन करते.
अज्ञात रसायने कधीही चाखू नका. त्याऐवजी सूचक किंवा लिटमस कागद वापरा.
सर्व आम्लारी म्हणजे अल्कली असे म्हणणे चूक. फक्त पाण्यात विरघळणाऱ्या आम्लारी अल्कली (NaOH, KOH होय; Cu(OH)₂ नाही).
धातूबरोबर बुडबुडे → H₂. कार्बोनेटबरोबर बुडबुडे → CO₂. आठवणीची युक्ती : "आनिला" : आम्ल निळ्याला लाल करते; "आलानि" : आम्लारी लालला निळा करते.
फरक ओळखा
| मुद्दा | आम्ल | आम्लारी |
|---|---|---|
| चव | आंबट | कडवट |
| निळा लिटमस | लाल होतो | बदल नाही |
| लाल लिटमस | बदल नाही | निळा होतो |
सरावासाठी प्रश्न
- 1आम्लात कोणता लिटमस लाल होतो?
- 2जस्त आणि हायड्रोक्लोरिक आम्लापासून कोणता वायू मिळतो?
- 3आम्लारीत फिनॉल्फ्थॅलीनचा रंग कोणता?
- 4NaHCO₃ + HCl चे समीकरण लिहा.
- 5चुन्याची निवळी CO₂ मुळे दुधाळ का होते?
- 6उदासीनीकरण म्हणजे काय? एक उदाहरण द्या.
- 7एका वायूची चाचणी केली : तो फट् आवाजाने जळतो. कोणता वायू व कोणते दोन पदार्थ तो देतील?
- 8आम्लपित्तावर मिल्क ऑफ मॅग्नेशिया का घेतात?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1निळा लिटमस
- 2हायड्रोजन
- 3गुलाबी
- 4NaHCO₃ + HCl → NaCl + H₂O + CO₂
- 5न विरघळणारे CaCO₃ तयार होते.
- 6आम्ल + आम्लारी → मीठ + पाणी; उदा. NaOH + HCl → NaCl + H₂O
- 7हायड्रोजन; क्रियाशील धातू (Zn) आणि आम्ल (HCl).
- 8ती सौम्य आम्लारी आहे; जास्तीचे जठर आम्ल उदासीन करते.
पाण्यातील आम्ल व आम्लारी (आयन, तनुकरण)
कोरडी ग्लुकोज वीज वाहत नाही, पण पाण्यातील लिंबाचा रस वाहतो. फरक आयनांचा आहे.
पाण्यात आम्ल H⁺ (हायड्रोजन) आयन आणि आम्लारी OH⁻ (हायड्रॉक्साइड) आयन देते. पाण्यात H⁺ पाण्याच्या रेणूला जोडून H₃O⁺ (हायड्रोनियम) होतो. प्रबळ आम्ल/आम्लारी जवळजवळ पूर्ण आयनीकृत होते; सौम्य फक्त अंशतः. तनुकरण म्हणजे पाणी घालून आयनांची संहती कमी करणे.
सूत्र / समीकरण : HCl → H⁺ + Cl⁻ NaOH → Na⁺ + OH⁻ H⁺ + OH⁻ → H₂O. आम्ल नेहमी पाण्यात हळूहळू घाला, पाणी आम्लात कधीही घालू नका.
आकृतीत : शेवटचे कार्ड सुरक्षा नियम आहे : आम्ल विरघळताना खूप उष्णता बाहेर पडते.
नियम 1 : कोरडे आम्ल आम्लता का दाखवत नाही — आम्ल पाण्यात विरघळल्यावरच H⁺ आयन सुटतात. कोरडा HCl वायू कोरड्या लिटमसवर परिणाम करत नाही; HCl द्रावण करते.
- सोपे : ग्लुकोज व अल्कोहोलमध्ये हायड्रोजन असतो पण H⁺ मिळत नाही, म्हणून ते आम्ल नाहीत.
- मध्यम : तनु HCl चाचणीत दिवा लावतो; ग्लुकोज द्रावण लावत नाही.
- परीक्षेसाठी : ॲसिटिक आम्ल (सौम्य) दिवा मंद लावते; HCl (प्रबळ) तेजस्वी, कारण जास्त आयन.
नियम 2 : तनुकरण आणि संहती — पाणी घातल्याने प्रति एकक आकारमान आयन संहती कमी होते; पदार्थाचे प्रमाण तेवढेच राहते.
- सोपे : लिंबाच्या रसात पाणी घातले की तो कमी आंबट होतो.
- मध्यम : आम्ल तनू केल्यास pH 7 कडे वाढतो पण 7 पेक्षा जास्त होत नाही.
- परीक्षेसाठी : NaOH च्या गोळ्या आणि संहत H₂SO₄ पाण्यात मिसळताना उष्णता निघते; म्हणून हळू, ढवळत घाला.
प्रबलता (किती पूर्ण आयनीकरण) आणि संहती (किती प्रमाणात विरघळले) या वेगळ्या कल्पना आहेत.
H₃O⁺ आणि H⁺ वेगळे समजणे. पाण्यातील H⁺ म्हणजेच H₃O⁺; दोन्ही आम्लता दाखवतात.
आयन ठरवतात : आम्ल H⁺ देते, आम्लारी OH⁻ देते. आठवणीची युक्ती : "आ-हा, आ-हॉ" : आम्ल–H⁺, आम्लारी–OH⁻; आणि "आम्ल पाण्यात थेंब थेंब".
फरक ओळखा
| मुद्दा | प्रबळ आम्ल | सौम्य आम्ल |
|---|---|---|
| आयनीकरण | जवळजवळ पूर्ण | अंशतः |
| उदाहरण | HCl, H₂SO₄, HNO₃ | ॲसिटिक, सायट्रिक |
सरावासाठी प्रश्न
- 1पाण्यात सर्व आम्ले कोणता आयन देतात?
- 2आम्लारी कोणता आयन देतात?
- 3आम्ल पाण्यात का घालतात, पाणी आम्लात का नाही?
- 4हायड्रोजन असूनही ग्लुकोज आम्लासारखे का वागत नाही?
- 5NaOH चे पाण्यातील आयनीकरण लिहा.
- 6समान संहतीच्या HCl ने दिवा तेजस्वी आणि ॲसिटिक आम्लाने मंद का लागतो?
- 7तनुकरणाने आम्लाचा pH 7 पेक्षा जास्त होईल का? स्पष्ट करा.
- 8कोरडा HCl वायू कोरडा निळा लिटमस लाल का करत नाही पण द्रावण करते? आयनांच्या आधारे सांगा.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1H⁺ (H₃O⁺)
- 2OH⁻
- 3आम्ल पाण्यात विरघळताना खूप उष्णता निघते; आम्लात पाणी टाकल्यास ते उडू शकते.
- 4ते पाण्यात H⁺ आयन सोडत नाही.
- 5NaOH → Na⁺ + OH⁻
- 6HCl जास्त आयन देते (प्रबळ आम्ल).
- 7नाही; 7 च्या जवळ जातो पण 7 पेक्षा कमीच राहतो.
- 8H⁺ आयन फक्त पाण्यातच सुटतात.
pH पट्टी आणि तिचे महत्त्व
दात किडणे, जमिनीतील पिकांची वाढ आणि दह्याचा आंबटपणा — सर्वांचा pH शी संबंध आहे.
pH पट्टी (0–14) हायड्रोजन आयन संहतीवरून द्रावण किती आम्लधर्मी किंवा आम्लारीधर्मी आहे ते मोजते. pH 7 उदासीन; 7 पेक्षा कमी आम्लधर्मी; 7 पेक्षा जास्त आम्लारीधर्मी. प्रत्येक एकक बदल म्हणजे H⁺ संहतीत 10 पट बदल. सार्वत्रिक सूचक रंगावरून pH दाखवतो.
सूत्र / समीकरण : pH 7 पेक्षा कमी → आम्ल; pH = 7 → उदासीन; pH 7 पेक्षा जास्त → आम्लारी. pH 3 हे pH 5 पेक्षा 100 पट जास्त आम्लधर्मी.
आकृतीत : लाल टोक अत्यंत आम्लधर्मी, जांभळे टोक अत्यंत आम्लारीधर्मी.
नियम 1 : pH वरून तुलना — कमी pH म्हणजे जास्त H⁺ आणि जास्त आम्लता. एक एकक बदल म्हणजे दहापट बदल.
- सोपे : pH 2 की pH 6 — कोण जास्त आम्लधर्मी? pH 2.
- मध्यम : pH 3 विरुद्ध pH 5 : दोन एकके, म्हणजे 10 × 10 = 100 पट जास्त आम्लधर्मी.
- परीक्षेसाठी : आम्लतेचा क्रम (जास्त ते कमी) : लिंबू (2) → टोमॅटो (4) → दूध (6.5) → शुद्ध पाणी (7) → खाण्याचा सोडा (8.3).
pH पट्टी आणि तिचे महत्त्व
ॲपमध्ये ही आकृती हाताने हलवून बघता येते.
ॲपमध्ये उघडानियम 2 : जीवनातील pH चे महत्त्व — सजीव आणि शेती योग्य pH मर्यादेतच चालतात.
- सोपे : मानवी शरीर pH 7.0–7.8 जवळ उत्तम चालते. आम्लवर्षा pH 5.6 पेक्षा कमी असते व वनस्पती, वास्तूंना हानी करते.
- मध्यम : pH 5.5 पेक्षा कमी असल्यास दातांचे इनॅमल झिजते; टूथपेस्ट आम्लारीधर्मी असते व तोंडातील आम्ल उदासीन करते.
- परीक्षेसाठी : मधमाशीच्या डंखात मेथॅनॉइक आम्ल असते : खाण्याचा सोडा लावा. आम्ल जमिनीला चुना घालतात.
खोलीच्या तापमानावर शुद्ध पाण्याचा pH 7 असतो. चव किंवा स्पर्शाने pH ठरवू नका.
pH 14 सर्वांत सौम्य आम्लारी असे म्हणणे चूक. pH 14 सर्वांत प्रबळ; pH 7.5 अत्यंत सौम्य.
लहान pH = जास्त आम्लधर्मी. 1 पायरी = 10 पट. आठवणीची युक्ती : "कमी म्हणजे लिंबू, जास्त म्हणजे साबण".
फरक ओळखा
| मुद्दा | आम्लधर्मी | उदासीन | आम्लारीधर्मी |
|---|---|---|---|
| pH | 0–6.9 | 7 | 7.1–14 |
| उदाहरण | लिंबू | शुद्ध पाणी | साबण |
सरावासाठी प्रश्न
- 1शुद्ध पाण्याचा pH किती?
- 2pH 1 की pH 4 — जास्त आम्लधर्मी कोणते?
- 3pH चे सर्व रंग दाखवणारा सूचक कोणता?
- 4pH 2 हे pH 4 पेक्षा किती पट जास्त आम्लधर्मी?
- 5टूथपेस्ट आम्लारीधर्मी का असते?
- 6मधमाशी डंखावर खाण्याचा सोडा लावल्यास काय होते?
- 7मातीचा pH 4.5 आहे. शेतकऱ्याने काय घालावे व का?
- 8आम्लवर्षा संगमरवरी वास्तूंना हानिकारक का? समीकरणासह सांगा.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 17
- 2pH 1
- 3सार्वत्रिक सूचक
- 4100 पट
- 5तोंडातील आम्ल उदासीन करण्यासाठी.
- 6आम्ल उदासीन होते व वेदना कमी होतात.
- 7चुना (CaO / Ca(OH)₂), आम्लारी; आम्ल माती उदासीन करण्यास.
- 8संगमरवर CaCO₃ आहे : CaCO₃ + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂O + CO₂
मीठ आणि खाण्याच्या मिठापासून रसायने
ताटातील खाण्याचे मीठ हेच खाण्याचा सोडा, धुण्याचा सोडा, ब्लीचिंग पावडर आणि कॉस्टिक सोडा यांचा कच्चा माल आहे.
आम्ल आणि आम्लारी उदासीन झाल्यावर मीठ (क्षार) तयार होते. प्रबळ आम्ल + प्रबळ आम्लारीचे मीठ उदासीन (pH 7); प्रबळ आम्ल + सौम्य आम्लारी — आम्लधर्मी; सौम्य आम्ल + प्रबळ आम्लारी — आम्लारीधर्मी. खाऱ्या पाण्याच्या विद्युत विघटनाने (क्लोर-अल्कली प्रक्रिया) NaOH, Cl₂ आणि H₂ मिळतात.
सूत्र / समीकरण : 2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + Cl₂ + H₂ (वीज). NaCl + H₂O + CO₂ + NH₃ → NH₄Cl + NaHCO₃. 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ (उष्णता). Ca(OH)₂ + Cl₂ → CaOCl₂ + H₂O.
आकृतीत : कॅथोडला H₂, ॲनोडला Cl₂ मिळतो; NaOH द्रावणात राहते.
नियम 1 : क्लोर-अल्कली उत्पादनांचे उपयोग — प्रत्येक उत्पादनाचा औद्योगिक उपयोग आहे.
- सोपे : NaOH : साबण, कागद. Cl₂ : पाणी शुद्धीकरण. H₂ : इंधन, वनस्पती तूप.
- मध्यम : ब्लीचिंग पावडर (CaOCl₂) कोरडा विझवलेला चुना आणि क्लोरीनपासून बनते; पाणी निर्जंतुक करणे आणि कापड ब्लीच करण्यासाठी वापर.
- परीक्षेसाठी : हायड्रोजन + नायट्रोजनपासून खत उद्योगात अमोनिया बनतो.
नियम 2 : खाण्याचा सोडा आणि धुण्याचा सोडा — खाण्याचा सोडा (NaHCO₃) सौम्य आम्लारीधर्मी; तापवल्यावर Na₂CO₃ मिळते, जे Na₂CO₃·10H₂O म्हणून स्फटिक बनते (धुण्याचा सोडा).
- सोपे : बेकिंग पावडर = खाण्याचा सोडा + टार्टारिक आम्ल; CO₂ मुळे केक मऊ व स्पंजी.
- मध्यम : धुण्याचा सोडा पाण्याची कायम कठोरता घालवतो.
- परीक्षेसाठी : खाण्याचा सोडा अँटासिडमध्ये आणि सोडा-आम्ल अग्निशामकात वापरतात.
सामान्य मीठ NaCl; समुद्राचे पाणी किंवा सैंधव मीठ (तपकिरी खनिज स्फटिक) पासून मिळते.
खाण्याचा सोडा (NaHCO₃) आणि धुण्याचा सोडा (Na₂CO₃·10H₂O) यांची गल्लत करणे.
खारे पाणी + वीज = NaOH, Cl₂, H₂. आठवणीची युक्ती : "क्लोर-अल्कली" : क्लोरीन + अल्कली (NaOH) एकत्र, हायड्रोजन मोफत.
फरक ओळखा
| मुद्दा | खाण्याचा सोडा | धुण्याचा सोडा |
|---|---|---|
| सूत्र | NaHCO₃ | Na₂CO₃·10H₂O |
| उपयोग | स्वयंपाक, अँटासिड | स्वच्छता, कठीण पाणी |
सरावासाठी प्रश्न
- 1खाऱ्या पाण्याच्या विद्युत विघटनाची तीन उत्पादने सांगा.
- 2खाण्याच्या सोड्याचे सूत्र लिहा.
- 3पिण्याचे पाणी निर्जंतुक करण्यासाठी वापरले जाणारे संयुग कोणते?
- 4खाण्याचा सोडा तापवल्यास काय होते? समीकरण लिहा.
- 5बेकिंग पावडरमुळे केक मऊ का होतो?
- 6NaCl द्रावणाचा pH सांगा व कारण द्या.
- 7Na₂CO₃ द्रावण आम्लारीधर्मी का? ते कोणत्या आम्ल व आम्लारीपासून बनते?
- 8ब्लीचिंग पावडर तयार करण्याचे संतुलित समीकरण व दोन उपयोग लिहा.
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1NaOH, Cl₂, H₂
- 2NaHCO₃
- 3ब्लीचिंग पावडर
- 42NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂
- 5CO₂ बाहेर पडून बुडबुडे तयार होतात.
- 67; प्रबळ आम्ल + प्रबळ आम्लारी = उदासीन मीठ.
- 7सौम्य आम्ल (H₂CO₃) + प्रबळ आम्लारी (NaOH).
- 8Ca(OH)₂ + Cl₂ → CaOCl₂ + H₂O; पाणी निर्जंतुक करणे, कापड ब्लीच करणे.
स्फटिकजल आणि प्लास्टर ऑफ पॅरिस
डॉक्टर मोडलेल्या हाडाला पांढऱ्या भुकटीचे प्लास्टर करतात; पाण्यात मिसळल्यावर ते कडक होते.
स्फटिकजल म्हणजे मिठाच्या स्फटिकाच्या एका सूत्र-एककातील पाण्याच्या रेणूंची निश्चित संख्या. निळे कॉपर सल्फेट स्फटिक CuSO₄·5H₂O; तापवल्यावर पाणी जाऊन पांढरे निर्जल CuSO₄ राहते. प्लास्टर ऑफ पॅरिस म्हणजे कॅल्शियम सल्फेट हेमिहायड्रेट CaSO₄·½H₂O.
सूत्र / समीकरण : CuSO₄·5H₂O ⇌ CuSO₄ + 5H₂O (उष्णता / पाणी घालणे). CaSO₄·2H₂O → CaSO₄·½H₂O + 1½H₂O (373 K वर). CaSO₄·½H₂O + 1½H₂O → CaSO₄·2H₂O (घट्ट होते).
आकृतीत : तापवल्यावर पाणी जाऊन POP मिळते; पाणी घातल्यावर पुन्हा कडक जिप्सम.
नियम 1 : जलयोजित आणि निर्जल मीठ — स्फटिक कोरडे दिसतात पण त्यात निश्चित पाणी असते. ते काढल्यास रंग किंवा आकार बदलतो.
- सोपे : निळे CuSO₄·5H₂O तापवल्यावर पांढरे होते; पाणी घातल्यावर निळा रंग परत (पाण्याची चाचणी).
- मध्यम : धुण्याचा सोडा Na₂CO₃·10H₂O मध्ये प्रत्येक सूत्र-एककात 10 पाण्याचे रेणू.
- परीक्षेसाठी : सामान्य मिठाच्या स्फटिकांत स्फटिकजल नसते, म्हणून तापवल्यावर रंग बदलत नाही.
नियम 2 : प्लास्टर ऑफ पॅरिसचे उपयोग — पाण्यात मिसळल्यास काही मिनिटांत कडक वस्तुमान बनते.
- सोपे : मोडलेली हाडे बांधण्यासाठी आणि खेळणी, सजावटी बनवण्यासाठी.
- मध्यम : भिंतींवर गुळगुळीत पृष्ठभाग आणि मूर्तींचे साचे बनवण्यासाठी.
- परीक्षेसाठी : POP आर्द्रता-रोधक डब्यात ठेवतात, अन्यथा पाणी शोषून कडक होते.
POP जिप्समला 373 K (100 °C) वर तापवून बनते. यापेक्षा जास्त तापवल्यास सर्व पाणी जाते व ते घट्ट होण्याचा गुण गमावते.
"स्फटिकजल" म्हणजे ओले स्फटिक असे समजणे. ते रासायनिकरित्या बांधलेले, निश्चित प्रमाणातले पाणी असते.
उष्णतेने पाणी जाते; पाणी घातल्यास परत येते (निळे ⇌ पांढरे). आठवणीची युक्ती : "जिप्सम, अर्धे, घट्ट" : जिप्सम → अर्धे पाणी → पुन्हा घट्ट.
फरक ओळखा
| मुद्दा | जिप्सम | प्लास्टर ऑफ पॅरिस |
|---|---|---|
| सूत्र | CaSO₄·2H₂O | CaSO₄·½H₂O |
| पाणी प्रति एकक | 2 | ½ |
सरावासाठी प्रश्न
- 1स्फटिकजल म्हणजे काय?
- 2निळ्या तुरटीचे (कॉपर सल्फेट स्फटिक) सूत्र लिहा.
- 3प्लास्टर ऑफ पॅरिसचे सूत्र काय?
- 4निळे CuSO₄·5H₂O तापवल्यावर काय होते?
- 5POP आर्द्रता-रोधक डब्यात का ठेवतात?
- 6POP घट्ट होण्याचे समीकरण लिहा.
- 7सामान्य मिठात स्फटिकजल असते का? कसे तपासाल?
- 8CuSO₄·5H₂O चे 1 एकक पूर्ण तापवल्यावर किती पाण्याचे रेणू जातात? पाणी परत आल्याचे कोणता रंग दाखवतो?
उत्तरे पाहा (आधी स्वतः सोडवा)
- 1स्फटिक एककातील पाण्याच्या रेणूंची निश्चित संख्या.
- 2CuSO₄·5H₂O
- 3CaSO₄·½H₂O
- 4पांढरे (निर्जल) होते.
- 5ते पाणी शोषून कडक होते.
- 6CaSO₄·½H₂O + 1½H₂O → CaSO₄·2H₂O
- 7नाही; तापवल्यावर रंग बदलत नाही.
- 85 रेणू; पांढरे पुन्हा निळे होते.