धडा ६: पदार्थाची संरचना

आकृतीत : आकृतीत घनाचे कण घट्ट बसलेले असून फक्त कंप पावतात. द्रवाचे कण जवळ असून फिरतात. वायूचे कण दूर असून मोकळेपणे फिरतात.

नियम 1 : तीन अवस्था — घन : बल जास्त, कण जवळ आणि जागेवर कंप पावतात, म्हणून निश्चित आकार व आकारमान. द्रव : बल मध्यम, कण फिरतात, म्हणून निश्चित आकारमान पण आकार नाही. वायू : बल अतिशय कमी, कण मोकळे फिरून सर्व जागा व्यापतात, म्हणून आकार किंवा आकारमान निश्चित नाही आणि सहज दाबता येतो.

• सोपे : वीट आपला आकार टिकवते : घन.
• मध्यम : रस ग्लासाचा आकार घेतो पण आकारमान तेच राहते : द्रव.
• परीक्षेसाठी : फुग्यात वायू भरला की तो संपूर्ण फुग्यात पसरतो : वायू.

आकृतीत : आकृतीत आंतरआण्विक बल घनात सर्वात जास्त, द्रवात मध्यम आणि वायूत सर्वात कमी असते; ते सापेक्ष नमुना मूल्यांनी दाखवले आहे.

नियम 2 : बल आणि अंतर — कणांना जितकी जास्त ऊर्जा मिळेल तितकी हालचाल जास्त. कणांतील अंतर घनात किमान, द्रवात मध्यम आणि वायूत खूप जास्त असते. म्हणून घन दाबता येत नाहीत, पण वायू दाबता येतात.

• सोपे : स्वयंपाकाच्या सिलेंडरमध्ये वायू दाबून भरलेला असतो.
• मध्यम : सायकल पंप हवा लहान जागेत दाबतो कारण कण दूर असतात.
• परीक्षेसाठी : पोलादी गोळा आणखी लहान दाबता येत नाही कारण त्याचे कण आधीच खूप जवळ असतात.

फरक ओळखा

आकृतीत : आकृतीत मूलद्रव्यात एकाच प्रकारचे अणू असतात, संयुगात वेगवेगळे अणू बंधाने जोडलेले असतात आणि मिश्रणात वेगवेगळे कण बंधाने जोडलेले नसतात.

नियम 1 : मूलद्रव्य, संयुग, मिश्रण — मूलद्रव्य : सर्व अणू सारखे (O₂, N₂). संयुग : दोन किंवा अधिक प्रकारचे अणू रासायनिक बंधाने ठराविक प्रमाणात जोडलेले (H₂O); त्याचे गुणधर्म मूलद्रव्यांपेक्षा वेगळे. मिश्रण : बंधाने न जोडलेले दोन किंवा अधिक पदार्थ, प्रमाण बदलू शकते, प्रत्येक आपले गुणधर्म ठेवतो (हवा, पितळ, दूध).

• सोपे : लोखंड (Fe) मूलद्रव्य; कार्बन डायऑक्साइड (CO₂) संयुग; लिंबू सरबत मिश्रण.
• मध्यम : पाणी संयुग आहे आणि त्याचे गुणधर्म हायड्रोजन व ऑक्सिजनपेक्षा वेगळे आहेत.
• परीक्षेसाठी : पितळ हे तांबे आणि जस्ताचे मिश्रण आहे; वेगवेगळ्या पितळात प्रमाण बदलते.

आकृतीत : आकृतीत शुद्ध पाण्यात ऑक्सिजन आणि हायड्रोजन वस्तुमानानुसार नेहमी 8 : 1 या प्रमाणात असतात; म्हणून 9 g नमुन्यात 8 g ऑक्सिजन व 1 g हायड्रोजन.

नियम 2 : ठराविक प्रमाण — संयुगात प्रमाण ठराविक असते. शुद्ध पाण्यात ऑक्सिजन : हायड्रोजन = 8 : 1 वस्तुमानानुसार, स्रोत कोणताही असो.

• सोपे : 18 g पाण्यात 16 g ऑक्सिजन आणि 2 g हायड्रोजन (16 : 2 = 8 : 1).
• मध्यम : 27 g पाण्यात : एकूण भाग = 8 + 1 = 9. हायड्रोजन = 27 ÷ 9 = 3 g, ऑक्सिजन = 3 × 8 = 24 g.
• परीक्षेसाठी : नमुन्यात 40 g ऑक्सिजन असेल तर हायड्रोजन 40 ÷ 8 = 5 g, म्हणजे पाणी 45 g.

आकृतीत : आकृतीत गायीच्या दुधात मेद 3 ते 5 टक्के आणि म्हशीच्या दुधात 6 ते 9 टक्के असतो.

नियम 3 : दूध हे मिश्रण — दुधात पाणी, लॅक्टोज, मेद आणि प्रथिने असतात. प्राण्यानुसार प्रमाण बदलते : गायीच्या दुधात मेद 3 ते 5 टक्के आणि म्हशीच्या दुधात 6 ते 9 टक्के. बदलणारे प्रमाण दाखवते की दूध मिश्रण आहे.

• सोपे : 7 टक्के मेद असलेल्या म्हशीच्या 100 g दुधात 7 g मेद.
• मध्यम : 4 टक्के मेदाच्या गायीच्या 500 g दुधात 500 × 4 ÷ 100 = 20 g मेद.
• परीक्षेसाठी : म्हशीचे (8 टक्के) आणि गायीचे (4 टक्के) दूध प्रत्येकी 250 g : मेद 20 g आणि 10 g; म्हणजे म्हशीच्या दुधात 10 g जास्त.

फरक ओळखा

नियम 1 : मूलद्रव्यांचे प्रकार — मूलद्रव्यांत चकाकी आणि ठोकून पत्रा बनण्याच्या गुणधर्मात फरक असतो. लोखंड, तांबे, ॲल्युमिनियम चकचकीत असून ठोकून चपटे होतात : धातू. कोळसा (कार्बन) निस्तेज असून तुटतो : अधातू. तिसरा प्रकार धातुसदृश.

• सोपे : तांब्याची तार चकचकीत असून न तुटता वाकते : धातू.
• मध्यम : गंधकाचा गोळा पिवळा, निस्तेज आणि सहज तुटतो : अधातू.
• परीक्षेसाठी : ॲल्युमिनियमचा कागद दाबून अतिशय पातळ केलेला असतो : ठोकता येणारा धातू.

आकृतीत : आकृतीत सेंद्रिय संयुग तीव्र तापवल्यावर काळा कार्बन अवशेष सोडते किंवा काहीच नाही, तर असेंद्रिय संयुग अवशेष सोडते.

नियम 2 : सेंद्रिय आणि असेंद्रिय संयुगे — सेंद्रिय संयुगे ही कार्बनची संयुगे : कर्बोदके, प्रथिने, हायड्रोकार्बन (पेट्रोल, स्वयंपाकाचा गॅस), साखर, ग्लुकोज, कापूर, युरिया. तीव्र तापवल्यावर ती काळा कार्बन अवशेष सोडतात किंवा काहीच नाही. असेंद्रिय संयुगे (मीठ, सोडा, गंज, मोरचूद, चुनखडी) विघटन पावतात आणि अवशेष सोडतात.

• सोपे : साखर तापवल्यावर काळी होते : सेंद्रिय.
• मध्यम : कापूर जळून काहीच अवशेष राहत नाही : सेंद्रिय.
• परीक्षेसाठी : चुनखडी तापवल्यावर अवशेष राहतो : असेंद्रिय.

आकृतीत : आकृतीत संकुल संयुगांच्या मध्यभागी धातू अणू असतो : क्लोरोफिलमध्ये मॅग्नेशियम, हिमोग्लोबिनमध्ये लोह आणि जीवनसत्त्व B-12 मध्ये कोबाल्ट.

नियम 3 : संकुल संयुगे — संकुल संयुगात मोठ्या रचनेच्या मध्यभागी धातू अणू असतो. क्लोरोफिलमध्ये मॅग्नेशियम, हिमोग्लोबिनमध्ये लोह आणि जीवनसत्त्व B-12 मध्ये कोबाल्ट असतो.

• सोपे : हिमोग्लोबिनमध्ये लोह असते.
• मध्यम : क्लोरोफिलमध्ये मॅग्नेशियम असते आणि ते पाने हिरवी करते.
• परीक्षेसाठी : जीवनसत्त्व B-12 च्या मध्यभागी कोबाल्ट असतो.

फरक ओळखा

आकृतीत : आकृतीत एक प्रावस्था असलेले मिश्रण समांगी (पाण्यात साखर) आणि दोन किंवा अधिक प्रावस्था असलेले विषमांगी (तेल-पाणी, वाळू-पाणी).

नियम 1 : समांगी आणि विषमांगी — पाण्यात साखर : एक प्रावस्था, समांगी. तेल आणि पाणी वेगळे थर बनवतात : विषमांगी. सर्व वायू मिळून एक प्रावस्था होते.

• सोपे : मिठाचे द्रावण सगळीकडे सारखे दिसते : समांगी.
• मध्यम : चिखल पाण्यात दोन प्रावस्था : विषमांगी.
• परीक्षेसाठी : हवा वायूंचे मिश्रण पण एक प्रावस्था : समांगी.

आकृतीत : आकृतीत द्रावक आणि द्राव्य अनेक अवस्था-जोड्यांत मिळतात : साखरेचा पाक (घन द्रवात), व्हिनेगर (द्रव द्रवात), हवा (वायू वायूत), पितळ (घन घनात) आणि पाण्यातील HCl (वायू द्रवात).

नियम 2 : द्रावणे — द्रावण हे समांगी मिश्रण. सर्वात जास्त प्रमाणातला घटक विद्रावक; बाकीचे द्राव्ये. प्रकार : घन द्रवात (साखरेचा पाक, समुद्राचे पाणी), द्रव द्रवात (व्हिनेगर), वायू वायूत (हवा), घन घनात (पितळ, पोलाद), वायू द्रवात (हायड्रोक्लोरिक आम्ल).

• सोपे : साखरेच्या पाकात पाणी विद्रावक आणि साखर द्राव्य.
• मध्यम : सोड्याच्या पाण्यात कार्बन डायऑक्साइड वायू पाण्यात विरघळलेला असतो : वायू द्रवात.
• परीक्षेसाठी : 5 g मीठ असलेल्या 100 g मिठाच्या द्रावणात विद्रावक (पाणी) = 100 − 5 = 95 g.

आकृतीत : आकृतीत निलंबनाचे कण 10^-4 m पेक्षा मोठे असतात, तर कलिलाचे कण सुमारे 10^-5 m असतात.

नियम 3 : निलंबन आणि कलिल — निलंबन विषमांगी : कण 10^-4 m पेक्षा मोठे, प्रकाश आरपार जात नाही आणि घन गाळणकागदावर राहतो. कलिल विषमांगी : कण सुमारे 10^-5 m, अर्धपारदर्शक आणि साध्या गाळणीने वेगळे होत नाहीत (दूध; धूर, धुके, ढग).

• सोपे : गढूळ पाणी निलंबन आहे; माती खाली बसते.
• मध्यम : दूध कलिल आहे; साध्या गाळणकागदाने वेगळे होत नाही.
• परीक्षेसाठी : 10^-4 m हे 10^-5 m पेक्षा 10 पट मोठे आहे, म्हणून निलंबनाचे कण बसतात.

फरक ओळखा

आकृतीत : आकृतीत लोखंड आणि गंधकाच्या मिश्रणातील लोखंडाला चुंबक आकर्षित करतो. तीव्र तापवल्यावर संयुग बनते आणि चुंबकाचा परिणाम होत नाही.

नियम 1 : मिश्रण आणि संयुग — लोखंडाचा कीस आणि गंधक एकत्र ठेवले : मिश्रण; चुंबक लोखंड ओढतो आणि पिवळे गंधक दिसते. तापवल्यावर नवे संयुग बनते : रंग बदलतो आणि चुंबकाचा परिणाम होत नाही.

• सोपे : ताटात वाळू आणि साखर मिसळली : मिश्रण; प्रत्येक वेगळे करता येते.
• मध्यम : लोखंड आणि गंधक मिसळले : चुंबकाने लोखंड वेगळे होते.
• परीक्षेसाठी : तापवल्यानंतर आयर्न सल्फाइड बनते आणि चुंबक त्याला ओढत नाही : संयुग.

आकृतीत : आकृतीत संयुजा म्हणजे अणू बनवत असलेले बंध : H आणि Cl ची 1, O ची 2, N ची 3 आणि C ची 4 (HCl, H₂O, NH₃, CH₄).

नियम 2 : संयुजा — हायड्रोजनची संयुजा 1. HCl, H₂O, NH₃ आणि CH₄ वरून Cl, O, N आणि C यांच्या संयुजा 1, 2, 3 आणि 4.

• सोपे : H₂S मध्ये गंधक 2 हायड्रोजनशी जोडलेले, म्हणून त्याची संयुजा 2.
• मध्यम : PH₃ मध्ये फॉस्फरस 3 हायड्रोजनशी जोडलेला, म्हणून संयुजा 3.
• परीक्षेसाठी : SiH₄ मध्ये सिलिकॉन 4 हायड्रोजनशी जोडलेला, म्हणून संयुजा 4.

आकृतीत : आकृतीत सूत्र लिहिताना संयुजा शेजारी लिहा, आडव्या गुणा आणि सामायिक संख्येने भागा : Si (4) आणि O (2) मिळून SiO₂.

नियम 3 : आडवी गुणाकार पद्धतीने सूत्र लिहिणे — चिन्हे आणि त्यांच्या संयुजा लिहा, संयुजा आडव्या अंकाच्या जागी लिहा आणि सामायिक संख्येने भागा. C (4) आणि O (2) मिळून C₂O₄, जे सोपे केल्यावर CO₂.

• सोपे : हायड्रोजन (1) आणि क्लोरीन (1) मिळून H₁Cl₁, म्हणजे HCl.
• मध्यम : कॅल्शियम (2) आणि क्लोरीन (1) मिळून CaCl₂.
• परीक्षेसाठी : ॲल्युमिनियम (3) आणि ऑक्सिजन (2) मिळून Al₂O₃. मॅग्नेशियम (2) आणि ऑक्सिजन (2) : Mg₂O₂, 2 ने भागल्यावर MgO.

फरक ओळखा