રસાયણશાસ્ત્ર
આવર્ત સારણી:
- 1869માં, ડિમિત્રી મેન્ડેલીવ નામના રશિયન વૈજ્ઞાનિકે જાણીતા તત્વોની એક ચાર્ટ બનાવી. તેને તે આવર્ત સારણી કહેતો.
- તે સમયે, માત્ર 59 તત્વો જાણીતા હતા. પણ મેન્ડેલીવને લાગતું હતું કે હજુ વધુ તત્વો હોવા જોઈએ જે શોધાયા નથી.
- તેણે પોતાની સારણીમાં આ અશોધાયેલા તત્વો માટે 33 ખાલી જગ્યાઓ છોડી.
- મેન્ડેલીવે આ અશોધાયેલા તત્વોને “એકાસિલિકોન,” “એકાએલ્યુમિનમ,” અને “એકાબોરોન” જેવા નામો આપ્યા. આ નામોનો અર્થ હતો “સિલિકોન જેવું એક,” “એલ્યુમિનમ જેવું એક,” અને “બોરોન જેવું એક.”
- 1939 સુધીમાં, મેન્ડેલીવની બધી ખાલી જગ્યાઓ ભરાઈ ગઈ હતી. છેલ્લું તત્વ “એકાફ્રાન્સિયમ” શોધાયું, જે હવે ફ્રાન્સિયમ કહેવાય છે.
ટ્રાન્સયુરેનિક તત્વો:
- આજે, 118 જાણીતા તત્વો છે.
- આમાંથી 92 તત્વો કુદરતી રીતે મળે છે.
- આમાંથી 26 તત્વો માનવનિર્મિત છે.
- માનવનિર્મિત તત્વોને ટ્રાન્સયુરેનિક તત્વો કહેવામાં આવે છે.
- નેપ્ચ્યુનિયમ (તત્વ 93) પ્રથમ ટ્રાન્સયુરેનિક તત્વ હતું જે શોધાયું. તે 1940માં શોધાયું. લોરેન્સિયમ (Lr) 1961માં શોધાયા પછી, વૈજ્ઞાનિકો વધુ નવા તત્વો શોધવામાં સફળ રહ્યા. અહીં કેટલાક છે:
- રધરફોર્ડિયમ (Rf) પરમાણુ સંખ્યા 104 સાથે.
- ડાર્મસ્ટેટિયમ (Ds) પરમાણુ સંખ્યા 110 સાથે.
- ડબ્નિયમ (Db) પરમાણુ સંખ્યા 105 સાથે.
- રોન્ટજેનિયમ (Rg) પરમાણુ સંખ્યા 111 સાથે.
- સીબોર્ગિયમ (Sg) પરમાણુ સંખ્યા 106 સાથે.
- કોપરનિસિયમ (Cn) પરમાણુ સંખ્યા 112 સાથે.
- બોરિયમ (Bh) પરમાણુ સંખ્યા 107 સાથે.
- ફ્લેરોવિયમ (Fl) પરમાણુ સંખ્યા 114 સાથે.
- હેસિયમ (Hs) પરમાણુ સંખ્યા 108 સાથે.
- લિવરમોરિયમ (Lv) પરમાણુ સંખ્યા 115 સાથે.
- માઇટનરિયમ (Mt) પરમાણુ સંખ્યા 109 સાથે.
ચાર તત્વો છે જે વૈજ્ઞાનિકોએ પુષ્ટિ કરી છે, પરંતુ તેઓને ખાતરી માટે વધુ પરીક્ષણો કરવાની જરૂર છે. આ તત્વોને યુનનટ્રિયમ (તત્વ 113), યુનનપેન્ટિયમ (તત્વ 115), યુનનસેપ્ટિયમ (તત્વ 117), અને યુનનોક્ટિયમ (તત્વ 118) કહેવામાં આવે છે.
2003 માં, રશિયન વૈજ્ઞાનિકોએ કહ્યું કે તેઓએ તત્વ 115 શોધ્યું છે, પરંતુ અન્ય વૈજ્ઞાનિકોએ તેમને માન્યા નહીં. તેઓ ઈચ્છતા હતા કે રશિયન વૈજ્ઞાનિકો વધુ પરીક્ષણો કરે કે તેઓ ખરેખર તત્વ શોધ્યું છે કે નહીં. હેલ્મહોલ્ટ્ઝ સેન્ટરે વધુ પરીક્ષણો કર્યા, અને હવે અન્ય વૈજ્ઞાનિકો તેમના કામની સમીક્ષા કરી રહ્યા છે.
ઇન્ટરનેશનલ યુનિયન ઓફ પ્યોર એન્ડ એપ્લાયડ કેમિસ્ટ્રી (IUPAC) અને ઇન્ટરનેશનલ યુનિયન ઓફ પ્યોર એન્ડ એપ્લાયડ ફિઝિક્સ (IUPAP) પીરિયોડિક ટેબલમાં નવું તત્વ ઉમેરવા પર કામ કરી રહ્યા છે.
- તેઓએ પહેલેથી જ તત્વો 116 (લિવરમોરિયમ), 117 (યુનનસેપ્ટિયમ), અને 118 (યુનનોક્ટિયમ) માટે નામો મંજૂર કર્યા છે, પરંતુ તેઓ હજુ સુધી છેલ્લા બે માટે કાયમી નામો નક્કી કર્યા નથી.
- યુનનોક્ટિયમની અર્ધઆયુષ્ય ખૂબ ટૂંકી છે માત્ર 0.89 મિલિસેકંડ.
તત્વોને બે મુખ્ય જૂથોમાં વહેંચવામાં આવે છે: ધાતુઓ અને અધાતુઓ.
- ધાતુઓ એ એવા તત્વો છે જેમ કે લેડ, સોનું અને પારો.
- અધાતુઓ એ એવા તત્વો છે જેમ કે ક્લોરિન, બ્રોમિન અને સલ્ફર.
- કેટલાક તત્વો, જેમ કે બોરોન, સિલિકોન, જર્મેનિયમ અને એન્ટિમની, ધાતુઓ અને અધાતુઓ બંને જેવું વર્તન કરી શકે છે. આ તત્વોને મેટલોઇડ્સ કહેવામાં આવે છે.
- કેટલાક તત્વો એવા પણ છે જે ન તો ધાતુઓ છે અને ન તો અધાતુઓ. આ તત્વોને નોબલ ગેસીસ કહેવામાં આવે છે. હિલિયમ, આર્ગોન, નિઓન, ક્રિપ્ટોન, રેડોન અને ઝેનોન એવા નોબલ ગેસીસ છે જે વાતાવરણમાં મળે છે.
ધાતુઓ
- તત્વોને બે જૂથોમાં વહેંચી શકાય છે: ધાતુઓ અને અધાતુઓ. મોટાભાગના તત્વો (આશરે 80%) ધાતુઓ છે.
- ધાતુઓ કઠોર, ચમકદાર હોય છે અને તેને સરળતાથી વિવિધ આકારોમાં ખેંચી અથવા ઠોકી શકાય છે. તેઓ ઉષ્મા અને વિદ્યુત પણ સારી રીતે પસાર કરે છે. બધી ધાતુઓ ઓરડાના તાપમાને ઘન હોય છે, સિવાય કે પારો અને ગેલિયમ, જે દ્રવ હોય છે. ધાતુઓનું ગલનાં અને ઉકળનાં બિંદુ ઊંચું હોય છે.
ધાતુઓના રાસાયણિક ગુણધર્મો
- ધાતુઓ અન્ય પદાર્થો સાથે પ્રતિક્રિયા કરતી વખતે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવાની પ્રવૃત્તિ ધરાવે છે. જ્યારે તેઓ એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે સામાન્ય રીતે તેઓ એસિડમાં હાજર હાઈડ્રોજનને બદલે છે. જોકે, કોપર, સિલ્વર અને ગોલ્ડ આ નિયમને અપવાદ છે.
- ધાતુ ક્લોરાઈડ્સ ખરા ખારો હોય છે અને ધાતુ ઓક્સાઈડ્સ સામાન્ય રીતે ક્ષારક હોય છે. ધાતુ હાઈડ્રાઈડ્સ આયનિક, અસ્થિર અને પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે.
- બધી ધાતુઓ પ્રતિક્રિયાશીલ હોય છે, એટલે કે તેઓ સામાન્ય પદાર્થો જેમ કે ઓક્સિજન (હવામાં), હાઈડ્રોજન, હેલોજન્સ, સલ્ફર, પાણી અને એસિડ્સ સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે. જોકે, તેઓ કેટલી હદે પ્રતિક્રિયા કરે છે તે અલગ અલગ હોય છે.
ધાતુઓ અને તેમની પ્રતિક્રિયાઓ
પ્રત્યેક ધાતુ તેના આસપાસના વાતાવરણ સાથે અલગ રીતે પ્રતિક્રિયા કરે છે.
મુક્ત ધાતુઓ
સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં માત્ર સોનું, પ્લેટિનમ અને ચાંદી જ હવા અને પાણીથી અસર થતી નથી. આ ધાતુઓને મુક્ત ધાતુઓ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
ખનિજો અને ધાતુકર્મ
ધાતુઓના વિવિધ સંયોજનો, જેને ખનિજો કહેવામાં આવે છે, કુદરતમાં મળી આવે છે. આ ખનિજોને ખાણમાંથી કાઢી શકાય છે.
જે ખનિજમાંથી ધાતુને આર્થિક રીતે કાઢી શકાય તેને ધાતુકર્મ કહેવામાં આવે છે.
ધાતુકર્મશાસ્ત્ર
ધાતુકર્મમાંથી ધાતુ કાઢવાની પ્રક્રિયાને ધાતુકર્મશાસ્ત્ર કહેવામાં આવે છે. ધાતુકર્મશાસ્ત્રમાં અનેક પગલાંઓ હોય છે:
કેલ્સિનેશન: સાંદ્રિત ધાતુકર્મને હવાની ગેરહાજરીમાં ગરમ કરવામાં આવે છે.રોસ્ટિંગ: ધાતુકર્મને વધારે હવામાં ગરમ કરવામાં આવે છે.સ્મેલ્ટિંગ: રોસ્ટ કરેલ ધાતુકર્મને કોક સાથે મિક્સ કરીને ભઠ્ઠીમાં ગરમ કરીને મુક્ત ધાતુ મેળવવામાં આવે છે.સ્ટીલ અને લોખંડ
સ્ટીલ લોખંડનું એક સ્વરૂપ છે. લોખંડમાંથી સ્ટીલ બનાવવા માટે કાર્બનની માત્રા 5% થી ઘટાડીને 0.5-1.5% કરવામાં આવે છે.
સ્ટીલની હીટ ટ્રીટમેન્ટ****ક્વેન્ચિંગ: જો સ્ટીલને ચમકદાર લાલસર થાય ત્યાં સુધી ગરમ કરીને પછી અચાનક પાણી કે તેલમાં ઠંડું પાડવામાં આવે તો તે અસાધારણ રીતે કઠિન અને ભંગુર બને છે.ટેમ્પરિંગ: નિયંત્રિત ગરમ કરવું અને ઠંડું પાડવું દ્વારા ક્વેન્ચ કરેલ સ્ટીલની કઠિનતા અને ભંગુરતા ઘટાડી શકાય છે, જે તેને વધુ મજબૂત અને ટકાઉ બનાવે છે.એનિલિંગ:
- ટેમ્પર કરેલી સ્ટીલને 250-325 ડિગ્રી સેલ્સિયસ વચ્ચે ગરમ કરવાથી તેની નબળાઈ દૂર થઈ શકે છે અને તેની કઠિનતા પર અસર થતી નથી.
- આ પ્રક્રિયાને એનિલિંગ કહેવામાં આવે છે, અને તેમાં સ્ટીલને તેના રીક્રિસ્ટલાઈઝેશન બિંદુથી ઉપર તાપમાને ગરમ કરીને પછી ઠંડું કરવામાં આવે છે, જે તેને નરમ બનાવે છે.
લોખંડનો કાટ:
- મોટાભાગના ધાતુઓ કુદરતી રીતે સંયુક્ત સ્વરૂપમાં મળે છે અને તેમને તેમના અયસ્કમાંથી કાઢવું પડે છે.
- જ્યારે આ ધાતુઓને હવામાં ખુલ્લી મૂકવામાં આવે છે, ત્યારે તેઓ ક્ષય પામવાની ધરાવે છે અને તેમનું મૂળ સ્વરૂપ પાછું મેળવતી નથી.
- લોખંડના કિસ્સામાં આ પ્રક્રિયાને કાટ લાગવો કહેવામાં આવે છે.
- કાટ લાગવામાં હાઈડ્રેટેડ ફેરિક ઓક્સાઈડ બને છે, અને તે માટે પાણી અને ઓક્સિજન બંને જરૂરી છે. પાણી કે ઇલેક્ટ્રોલાઈટ વિના કાટ લાગી શકતો નથી.
- કાટ લાગવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન લોખંડમાં ઓક્સિજન તત્વો ઉમેરાય છે, જેના કારણે તેનું દળ વધે છે.
- લોખંડની સપાટીને અધાતુઓથી લેપિત કરીને અથવા તેને અન્ય ધાતુઓ સાથે મિશ્રધાતુ બનાવીને કાટ લાગવાથી અટકાવી શકાય છે.
ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ અને હોટ ડિપિંગ
ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ એ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં વિદ્યુત પ્રવાહનો ઉપયોગ કરીને કોઈ સપાટી પર ધાતુનું લેપ લગાવવામાં આવે છે. નિકલ અને ક્રોમિયમ ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ માટે સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
હોટ ડિપિંગ એ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં કોઈ સપાટીને ગલેલી ધાતુના ટાંકીમાં ડુબાડીને તે પર ધાતુનું લેપ લગાવવામાં આવે છે. જ્યારે લોખંડ પર જસત હોટ ડિપિંગથી લગાવવામાં આવે છે, ત્યારે તેને ગેલ્વેનાઈઝિંગ કહેવામાં આવે છે.
અધાતુઓ
અધાતુઓ એ એવા તત્વો છે જે સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રોનો સ્વીકારીને ઋણ આયનો બનાવે છે જેને એનાયન્સ કહે છે. તેઓ સામાન્ય રીતે પાવડર અથવા વાયુ સ્વરૂપે મળે છે, સિવાય કે બ્રોમિન, જે રૂમ તાપમાને દ્રવ હોય છે.
અધાતુઓ ચમકતા નથી અને તાપ કે વિદ્યુતનું સારું સંચાલન કરતા નથી. તેઓ ધાતુઓની જેમ પત્રોમાં ચપટાયા કે તારામાં ખેંચાય શકતા નથી. તેમનું ગલનાંબિંદુ પણ ધાતુઓ કરતાં ઓછું હોય છે.
મિશ્રધાતુઓ
મિશ્રધાતુઓ એ બે કે વધુ ધાતુઓના મિશ્રણ છે. તેઓ ઘણી વખત તેમના અલગ-અલગ તત્વો કરતાં વધુ ઉપયોગી હોય છે. અહીં કેટલીક મહત્વપૂર્ણ મિશ્રધાતુઓ છે:
એલ્યુમિનિયમ મિશ્રધાતુઓ
- AA-8000: બિલ્ડિંગ વાયર માટે વપરાય છે
- Al-Li (એલ્યુમિનિયમ-લિથિયમ): એરોસ્પેસ એપ્લિકેશનોમાં વપરાય છે
- Al-Cu (એલ્યુમિનિયમ-કોપર): વિમાન માળખાં અને હીટ એક્સ્ચેન્જરોમાં વપરાય છે
લિથિયમ મિશ્રધાતુઓ
- લિથિયમ-સોડિયમ મિશ્રધાતુ (લિથિયમ, સોડિયમ)
- લિથિયમ-મરક્યુરી મિશ્રધાતુ (લિથિયમ, મરક્યુરી)
અલ્નિકો મિશ્રધાતુઓ
અલ્નિકો (એલ્યુમિનિયમ, નિકલ, કોબાલ્ટ)
ડ્યુરાલ્યુમિન મિશ્રધાતુઓ
ડ્યુરાલ્યુમિન (એલ્યુમિનિયમ, કોપર)
મેગ્નાલ્યુમ મિશ્રધાતુઓ
- મેગ્નાલ્યુમ (એલ્યુમિનિયમ, 5% મેગ્નેશિયમ)
મેગ્નોક્સ મિશ્રધાતુઓ
મેગ્નોક્સ (મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઈડ, ગ્રેફાઈટ)
નામ્બે મિશ્રધાતુઓ
- નામ્બે (એલ્યુમિનિયમ વત્તા સાત અન્ય અનિશ્ચિત ધાતુઓ)
સિલ્યુમિન મિશ્રધાતુઓ
- સિલ્યુમિન (એલ્યુમિનિયમ, સિલિકોન)
ઝામક મિશ્રધાતુઓ
- ઝામક (ઝિંક, એલ્યુમિનિયમ, મેગ્નેશિયમ, કોપર)
એલ્યુમિનિયમ જટિલ મિશ્રધાતુઓ
એલ્યુમિનિયમ મેગ્નેશિયમ, મેંગેનીઝ અને કોપર સાથે અન્ય જટિલ મિશ્રધાતુઓ બનાવે છે.
બિસ્મથ મિશ્રધાતુઓ
- વુડ્સ મેટલ (બિસ્મથ, લેડ, ટિન, કેડ્મિયમ)
- રોઝ મેટલ (બિસ્મથ, ટિન)
- ફિલ્ડ્સ મેટલ
- સેરોબેન્ડ
કોબાલ્ટ મિશ્રધાતુઓ
- સ્ટેલાઇટ (કોબાલ્ટ, ક્રોમિયમ, ટંગસ્ટન અથવા મોલિબ્ડેનમ, કાર્બન)
- ટેલોનાઇટ (કોબાલ્ટ, ક્રોમિયમ)
- અલ્ટિમેટ (કોબાલ્ટ, ક્રોમિયમ, નિકલ, મોલિબ્ડેનમ, આયર્ન, ટંગસ્ટન)
કોપર મિશ્રધાતુઓ
- બેરિલિયમ કોપર (કોપર, બેરિલિયમ)
- બિલોન (કોપર, સિલ્વર)
- પિત્તળ (કોપર, ઝિંક)
કેલામાઇન (કોપર, ઝિંક)
- ચાઇનીઝ સિલ્વર (કોપર, ઝિંક)
- ડચ મેટલ (કોપર, ઝિંક) ગિલ્ડિંગ મેટલ (સોનું, કોપર)
- મન્ટ્ઝ મેટલ (કોપર, ઝિંક) પ્યુટર (કોપર, ઝિંક) પ્રિન્સનું મેટલ (કોપર, ટિન)
પિત્તળ (કોપર અને ઝિંક મિશ્રધાતુ)
**2. બ્રોન્ઝ (કોપર અને ટિન)****3. ટોમ્બેક (કોપર અને ઝિંક)****4. એલ્યુમિનિયમ બ્રોન્ઝ (કોપર અને એલ્યુમિનિયમ)****5. આર્સેનિકલ બ્રોન્ઝ (કોપર અને આર્સેનિક)**6. બેલ મેટલ (કોપર અને ટિન)
- ફ્લોરેન્ટાઇન બ્રોન્ઝ (કોપર, ઝિંક, અથવા ટિન)
**8. ગ્લુસિડુર (બેરિલિયમ, કોપર, અને આયર્ન)****9. ગુઆનિન (શક્યતઃ મેંગેનીઝ બ્રોન્ઝ કોપર, મેંગેનીઝ, આયર્ન સલ્ફાઇડ્સ અને અન્ય સલ્ફાઇડ્સ સાથે)****10. ગનમેટલ (કોપર, ટિન, અને ઝિંક)****11. ફોસ્ફર બ્રોન્ઝ (કોપર, ટિન, અને ફોસ્ફરસ)****12. ઓર્મોલુ (ગિલ્ટ બ્રોન્ઝ) (કોપર અને ઝિંક)**13. સ્પેક્યુલમ મેટલ (કોપર અને ટિન)
કોન્સ્ટન્ટન (કોપર અને નિકલ મિશ્રધાતુ)
**15. કોપર-ટંગસ્ટન (કોપર અને ટંગસ્ટન)****16. કોરિન્થિયન બ્રોન્ઝ (કોપર, સોનું, અને સિલ્વર)****17. ક્યુનાઇફ (કોપર, નિકલ, અને આયર્ન)****18. ક્યુપ્રોનિકલ (કોપર અને નિકલ)****19. સિમ્બલ મિશ્રધાતુઓ (બેલ મેટલ) (કોપર અને ટિન)****20. ડેવાર્ડાની મિશ્રધાતુ (કોપર, એલ્યુમિનિયમ, અને ઝિંક)**21. ઇલેક્ટ્રમ (કોપર, સોનું, અને સિલ્વર)
હેપેટિઝન (તાંબુ, ચાંદી અને સોનું)
**23. હ્યુસલર મિશ્રધાતુ (તાંબુ, મેંગેનીઝ અને ટિન)****24. મેંગેનિન (તાંબુ, મેંગેનીઝ અને નિકલ)****25. નિકલ સિલ્વર (તાંબુ અને નિકલ)****26. નોર્ડિક સોનું (તાંબુ અને એલ્યુમિનિયમ)**ગેલિયમ મિશ્રધાતુઓ
- ગેલિન્સ્ટાન (ગેલિયમ, ઇન્ડિયમ, ટિન)
સોનાની મિશ્રધાતુઓ
- ઇલેક્ટ્રમ (સોનું, ચાંદી, તાંબુ)
- રોઝ ગોલ્ડ (સોનું, તાંબુ)
- વ્હાઇટ ગોલ્ડ (સોનું, નિકલ, પેલેડિયમ, અથવા પ્લેટિનમ)
ઇન્ડિયમ મિશ્રધાતુઓ
- ફિલ્ડ્સ મેટલ (ઇન્ડિયમ, ટિન, બિસ્મથ)
આયર્ન અથવા ફેરસ મિશ્રધાતુઓ
- સ્ટીલ (કાર્બન)
- આયર્ન (Fe)
- ફર્નિકો (નિકલ, કોબાલ્ટ)
- એલિનવાર (નિકલ, ક્રોમિયમ)
- ઇનવાર (આયર્ન)
- કોવાર (કોવાર મિશ્રધાતુ)
- સ્પિગેલેઇસન (મેંગેનીઝ, કાર્બન, સિલિકોન)
- ફેરોએલોય
ફેરો મિશ્રધાતુઓ:
- ફેરોબોરોન (આયર્ન અને બોરોન)
- ફેરોક્રોમ (આયર્ન અને ક્રોમિયમ)
- ફેરોમેગ્નેશિયમ (આયર્ન અને મેગ્નેશિયમ)
- ફેરોમેંગેનીઝ (આયર્ન અને મેંગેનીઝ)
- ફેરોમોલિબ્ડેનમ (આયર્ન અને મોલિબ્ડેનમ)
- ફેરોનિકલ (આયર્ન અને નિકલ)
- ફેરોફોસ્ફરસ (આયર્ન અને ફોસ્ફરસ)
- ફેરોટાઇટેનિયમ (આયર્ન અને ટાઇટેનિયમ)
- ફેરોવેનેડિયમ (આયર્ન અને વેનેડિયમ)
- ફેરોસિલિકોન (આયર્ન અને સિલિકોન)
લેડ મિશ્રધાતુઓ:
- એન્ટિમોનિયલ લેડ (લેડ અને એન્ટિમની)
- મોલિબ્ડોકલ્કોસ (લેડ અને તાંબુ)
- સોલ્ડર (લેડ અને ટિન)
- ટર્ન (લેડ અને ટિન)
- ટાઇપ મેટલ (લેડ, ટિન અને એન્ટિમની)
મેગ્નેશિયમ મિશ્રધાતુઓ:
- મેગ્નોક્સ (મેગ્નેશિયમ અને નાયોબિયમ)
- T-Mg-Al-Zn (બર્ગમેન ફેઝ)
- ઇલેક્ટ્રોન (એલ્યુમિનિયમ-આધારિત મિશ્રધાતુ)
મરક્યુરી મિશ્રધાતુઓ:
- અમાલ્ગમ (મરક્યુરી લગભગ કોઈપણ ધાતુ સાથે પ્લેટિનમ અને સોનું સિવાય)
નિકલ મિશ્રધાતુઓ:
- અલુમેલ (નિકલ, મેંગેનીઝ, એલ્યુમિનિયમ અને સિલિકોન)
- ક્રોમેલ (નિકલ અને ક્રોમિયમ)
- ક્યુપ્રોનિકલ (નિકલ અને કોપર)
- જર્મન સિલ્વર (નિકલ, કોપર અને ઝિંક)
- હસ્ટેલોય (નિકલ, મોલિબ્ડેનમ, ક્રોમિયમ અને ક્યારેક ટંગસ્ટન)
- ઇન્કોનલ (નિકલ, ક્રોમિયમ અને કોબાલ્ટ)
- મોનલ મેટલ (નિકલ, કોપર, આયર્ન અને મેંગેનીઝ)
- મ્યુ-મેટલ (નિકલ અને આયર્ન)
- નિ-સી (નિકલ અને કાર્બન)
- નાઈક્રોમ (ક્રોમિયમ, આયર્ન અને નિકલ)
- નિક્રોસિલ (નિકલ, ક્રોમિયમ, સિલિકોન અને મેગ્નેશિયમ)
- નિસિલ (નિકલ અને સિલિકોન)
**નાઈટિનોલ (નિકલ, ટાઈટેનિયમ, આકાર સ્મૃતિ મિશ્રધાતુ)**પોટેશિયમ મિશ્રધાતુઓ
-
કેલિ (પોટેશિયમ, લિથિયમ)
-
**નાક (સોડિયમ, પોટેશિયમ)રેર અર્થ મિશ્રધાતુઓમિશમેટલ (વિવિધ રેર અર્થ્સ)**સિલ્વર મિશ્રધાતુઓ
-
આર્જેન્ટિયમ સ્ટર્લિંગ સિલ્વર (સિલ્વર, કોપર, જર્મેનિયમ)
-
બિલોન (કોપર અથવા કોપર બ્રોન્ઝ, ક્યારેક સિલ્વર સાથે)
-
બ્રિટાનિયા સિલ્વર (સિલ્વર, કોપર)
-
ઇલેક્ટ્રમ (સિલ્વર, ગોલ્ડ)
-
ગોલોઇડ (સિલ્વર, કોપર, ગોલ્ડ)
-
પ્લેટિનમ સ્ટર્લિંગ (સિલ્વર, પ્લેટિનમ મિશ્રધાતુ)
-
શિબુઇચી (સિલ્વર, કોપર)
-
**સ્ટર્લિંગ સિલ્વર (સિલ્વર, ઝિંક)**ટિન મિશ્રધાતુઓ
-
બ્રિટેનિયમ (ટિન, કોપર, એન્ટિમની)
-
પ્યુટર (ટિન, લેડ, કોપર)
-
**સોલ્ડર (ટિન, લેડ, એન્ટિમની)**ટાઈટેનિયમ મિશ્રધાતુઓ
-
બીટા સી (ટાઈટેનિયમ, વેનેડિયમ, ક્રોમિયમ, અન્ય ધાતુઓ)
-
**6al-4v (એલ્યુમિનિયમ, ટાઈટેનિયમ, વેનેડિયમ)**યુરેનિયમ મિશ્રધાતુઓ
સ્ટેબલોય (ડિપ્લેટેડ યુરેનિયમ મિશ્રધાતુ ટાઈટેનિયમ અથવા મોલિબ્ડેનમ સાથે) 2. યુરેનિયમને પ્લૂટોનિયમ સાથે પણ મિશ્રિત કરી શકાય છે****ઝિંક મિશ્રધાતુઓ
પિત્તળ (જસત, તાંબાની મિશ્રધાતુ) 2. ઝામક (જસત, એલ્યુમિનિયમ, મેગ્નેશિયમ, તાંબું)ઝિર્કોનિયમ મિશ્રધાતુઓઝિર્કેલોય એ ઝિર્કોનિયમ અને ટિનથી બનેલી ધાતુની મિશ્રધાતુ છે. ક્યારેક તેમાં નાયોબિયમ, ક્રોમિયમ, આયર્ન અથવા નિકલ પણ હોય છે.મિશ્રધાતુ
મિશ્રધાતુ એ બે કે વધુ ધાતુઓનું મિશ્રણ છે. મિશ્રધાતુઓ ઘણીવાર શુદ્ધ ધાતુઓ કરતાં મજબૂત અને ટકાઉ હોય છે.
સંયોજન
મિશ્રધાતુનું સંયોજન એ દરેક ધાતુનું મિશ્રધાતુમાં ટકાવારી છે.
વ્યાપારિક ઉપયોગિતા
મિશ્રધાતુની વ્યાપારિક ઉપયોગિતા એ હેતુ છે જે માટે તેનો ઉપયોગ થાય છે.
મિશ્રધાતુઓના ઉદાહરણો
- ફોસ્ફર બ્રોન્ઝ: આ મિશ્રધાતુ તાંબા અને થોડી માત્રામાં ફોસ્ફરસથી બનેલી છે. તે સ્પ્રિંગ્સ, નૌકા પ્રોપેલર્સ અને અન્ય વિદ્યુત ઘટકો બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે. એલ્યુમિનિયમ બ્રોન્ઝ: આ મિશ્રધાતુ તાંબા, એલ્યુમિનિયમ અને લોખંડથી બનેલી છે. તે વાસણો, શણગાર વસ્તુઓ, સિક્કા અને ગહનાઓ બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
- પિત્તળ: આ મિશ્રધાતુ તાંબા અને ઝિંકથી બનેલી છે. તે વાસણો, સસ્તા ગહનાઓ, હોઝ નોઝલ્સ અને કપલિંગ્સ, સ્ટેમ્પિંગ ડાઈઝ, કન્ડેન્સર શીટ્સ અને કાર્ટ્રિજ્સ બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
- ગન મેટલ: આ મિશ્રધાતુ તાંબા, ટિન અને ઝિંકથી બનેલી છે. તે બંદૂકો, ગિયર્સ અને કાસ્ટિંગ્સ બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
- કોઇનેજ મિશ્રધાતુ: આ મિશ્રધાતુ તાંબા અને નિકલથી બનેલી છે. તે સિક્કા બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
- સોલ્ડર: આ મિશ્રધાતુ લેડ અને ટિનથી બનેલી છે. તે બે ધાતુઓને સોલ્ડર કરવા અથવા જોડવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
- સ્ટેનલેસ સ્ટીલ: આ મિશ્રધાતુ લોખંડ, કાર્બન, ક્રોમિયમ અને નિકલથી બનેલી છે. તે કાટચાસણી, કૂકવેર અને બિલ્ડિંગ મટિરિયલ્સ સહિત વિવિધ ઉત્પાદનો બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે.ખનિજો
ખનિજો રસાયણિક પદાર્થોથી બનેલી કુદરતી વસ્તુઓ છે. તેમની નિશ્ચિત રચના અને વિશિષ્ટ ભૌતિક ગુણધર્મો હોય છે. કેટલાક ખનિજો માત્ર એક તત્વથી બનેલા હોય છે, જેમ કે ગ્રાફાઇટ અને હીરો (બંને કાર્બનના રૂપો). અન્ય ખનિજો બે અથવા વધુ તત્વોથી બનેલા હોય છે, જેમ કે ક્વાર્ટ્ઝ (સિલિકોન અને ઓક્સિજન) અને કેલ્સાઇટ (કેલ્શિયમ, કાર્બન અને ઓક્સિજન).
ખનિજોના ઉપયોગો
ખનિજો વિવિધ રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે. કેટલાક રોજિંદી વસ્તુઓ બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જેમ કે વાસણો, ઓટોમોબાઈલના ભાગો અને કટલરી. અન્ય ખનિજો વધુ વિશિષ્ટ ઉપયોગોમાં લેવાય છે, જેમ કે મીટર સ્કેલ, માપવાની ટેપ અને પેન્ડુલમ રોડ.
અહીં ખનિજોના ઉપયોગના કેટલાક ઉદાહરણો છે:
- ઇનવાર: આ લોખંડ અને નિકલનો મિશ્રધાતુ મીટર સ્કેલ અને માપવાની ટેપ બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે કારણ કે તેનું ઉષ્મા વિસ્તરણનું ગુણાંક ખૂબ ઓછું હોય છે, એટલે કે તાપમાનના ફેરફાર સાથે તે વિસ્તરે કે સંકોચાય નહીં.
- ડ્યુરિરોન: આ લોખંડ અને ક્રોમિયમનો મિશ્રધાતુ પ્રયોગશાળાના પ્લમ્બિંગ માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે કારણ કે તે ક્ષારપ્રતિરોધક છે.
- ટંગસ્ટન સ્ટીલ: આ લોખંડ, ટંગસ્ટન અને ક્રોમિયમનો મિશ્રધાતુ ઊંચી ઝડપે કાપવાના સાધનો બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે કારણ કે તે ખૂબ કઠિન અને ઘસારા-પ્રતિરોધક છે.
- સ્ટર્લિંગ સિલ્વર: આ ચાંદી અને તાંબાનો મિશ્રધાતુ દાગીના, કલાત્મક વસ્તુઓ અને અન્ય શણગાર વસ્તુઓ બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
- ટાઈપ મેટલ: આ સીસું, એન્ટિમની અને ટિનનો મિશ્રધાતુ છપાઈ માટેના ટાઈપ અક્ષરો અને પૂતળાં, મોમબત્તી ધારક જેવી શણગાર વસ્તુઓ બનાવવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે. મોટાભાગના ખનિજો બે કે વધુ તત્વોમાંથી બનેલા હોય છે, જેમ કે હેલાઈટ (NaCl) અથવા રોક સોલ્ટ. સૌથી સામાન્ય પ્રકારના ખનિજો સિલિકેટ્સ, ઓક્સાઈડ્સ, સલ્ફાઈડ્સ, હેલાઈડ્સ અને કાર્બોનેટ્સ છે.
ખનિજોને બે જૂથોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: ધાતુકીય અથવા અયસ્ક ખનિજો અને અધાતુકીય ખનિજો. અધાતુકીય ખનિજોના ઉદાહરણોમાં કાર્બન અને સલ્ફરનો સમાવેશ થાય છે.
અહીં કેટલાક સામાન્ય ખનિજો, તેમની રચના અને વ્યાપારિક ઉપયોગોની કોષ્ટક છે:
| ખનિજ | રચના | વ્યાપારિક ઉપયોગ |
|---|---|---|
| એલ્બાઇટ | સોડિયમ એલ્યુમિનિયમ સિલિકેટ | કાચ, સિરામિક્સ |
| એનહાઇડ્રાઇટ | કેલ્શિયમ સલ્ફેટ | સિમેન્ટ, ખાતરો, રસાયણો |
| એનોર્થાઇટ | કેલ્શિયમ એલ્યુમિનિયમ સિલિકેટ | કાચ, સિરામિક્સ |
| એપેટાઇટ | કેલ્શિયમ ફોસ્ફેટ ફ્લોર-ફોસ્ફેટ અથવા ક્લોરોફોસ્ફેટ | ફોસ્ફેટ |
| એરાગોનાઇટ | કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ | એક્વેરિયમમાં રીફ પરિસ્થિતિઓને પુનઃસર્જન માટે આવશ્યક |
| એઝ્યુરાઇટ | તાંબુ કાર્બોનેટ | તાંબુનો સ્ત્રોત |
| બોક્સાઇટ | એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ | એલ્યુમિનિયમનું ઉત્પાદન |
| કેલ્સાઇટ | કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ | સિમેન્ટ, ચૂનો, ખાતર |
| કેસિટેરાઇટ | ટિન ઓક્સાઇડ | ટિનનો સ્ત્રોત |
| ક્રોમાઇટ | આયર્ન ક્રોમિયમ ઓક્સાઇડ | સ્ટેનલેસ સ્ટીલનું ઉત્પાદન |
| કોલસો | કાર્બન | ઇંધણ, ઊર્જા ઉત્પાદન |
| તાંબુ | તાંબુ | વિદ્યુત વાયરિંગ, પ્લમ્બિંગ, આભૂષણ |
| હીરો | કાર્બન | આભૂષણ, ઔદ્યોગિક અબ્રેસિવ્સ |
| ફેલ્ડસ્પાર | પોટેશિયમ એલ્યુમિનિયમ સિલિકેટ | કાચ, સિરામિક્સ, પોટરી |
| ગેલેના | લેડ સલ્ફાઇડ | લેડનો સ્ત્રોત |
| સોનું | સોનું | આભૂષણ, ચલણ, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ |
| ગ્રાફાઇટ | કાર્બન | પેન્સિલ, લ્યુબ્રિકન્ટ્સ, ઇલેક્ટ્રોડ્સ |
| જિપ્સમ | કેલ્શિયમ સલ્ફેટ ડાઇહાઇડ્રેટ | ડ્રાયવોલ, પ્લાસ્ટર, ખાતર |
| હેલાઇટ | સોડિયમ ક્લોરાઇડ | ટેબલ મીઠું, ખાદ્ય સંરક્ષણ |
| હેમેટાઇટ | આયર્ન ઓક્સાઇડ | આયર્ન ઓર, પિગમેન્ટ |
| ઇલ્મેનાઇટ | આયર્ન ટાઇટેનિયમ ઓક્સાઇડ | ટાઇટેનિયમનો સ્ત્રોત |
| કાઓલિનાઇટ | એલ્યુમિનિયમ સિલિકેટ | સિરામિક્સ, કાગળ, રબર |
| મેગ્નેટાઇટ | આયર્ન ઓક્સાઇડ | આયર્ન ઓર, મેગ્નેટ્સ |
| મેલાકાઇટ | તાંબુ કાર્બોનેટ હાઇડ્રોક્સાઇડ | ઓર્નામેન્ટલ પથ્થર, તાંબુનો સ્ત્રોત |
| માઇકા | પોટેશિયમ એલ્યુમિનિયમ સિલિકેટ | વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેટર્સ, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ |
| ઓલિવિન | મેગ્નેશિયમ આયર્ન સિલિકેટ | જેમસ્ટોન, ઔદ્યોગિક અબ્રેસિવ |
| પાયરાઇટ | આયર્ન સલ્ફાઇડ | આયર્ન, સલ્ફરનો સ્ત્રોત |
| ક્વાર્ટ્ઝ | સિલિકન ડાયોક્સાઇડ | કાચ, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, આભૂષણ |
| રુટાઇલ | ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ | ટાઇટેનિયમનો સ્ત્રોત |
| સાલ્ટપીટર | પોટેશિયમ નાઇટ્રેટ | ખાતર, ગનપાવડર |
| ચાંદી | ચાંદી | આભૂષણ, ચલણ, ફોટોગ્રાફી |
| સલ્ફર | સલ્ફર | ખાતર, ગનપાવડર, મેચિસ |
| ટાલ્ક | મેગ્નેશિયમ સિલિકેટ | ટાલ્કમ પાઉડર, સિરામિક્સ |
| ટુરમાલિન | જટિલ સિલિકેટ | જેમસ્ટોન, પીઝોઇલેક્ટ્રિક સામગ્રી |
| ઝિંક | ઝિંક | ગેલ્વેનાઇઝિંગ, બેટરીઓ, મિશ્રધાતુઓ |
| ખનિજ | રાસાયણિક સંયોજન | ઉપયોગો |
|---|---|---|
| Alpha-Alumina | હાઈડ્રેટેડ એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઈડ | એલ્યુમિનિયમનો સ્ત્રોત |
| Calcite | કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ | સિમેન્ટ, પ્લાસ્ટર, પેઇન્ટ, કાચ, ખાતરો |
| Calamine | ઝિંક કાર્બોનેટ | ઝિંકનો સ્ત્રોત |
| Cassiterite | ટિન ઓક્સાઈડ અથવા ટિનસ્ટોન | ટિનનો સ્ત્રોત |
| Cerussite | લેડ કાર્બોનેટ | લેડનો સ્ત્રોત |
| Chalcocite | કોપર સલ્ફાઈડ | કોપરનો સ્ત્રોત |
| Cinnabar | મરક્યુરિક સલ્ફાઈડ | મરક્યુરીનો સ્ત્રોત |
| Dolomite | કેલ્શિયમ મેગ્નેશિયમ કાર્બોનેટ | સિમેન્ટ અને બિલ્ડિંગ સ્ટોન (માર્બલ) |
| Fluorite | કેલ્શિયમ ફ્લોરાઈડ | કાચ, ઇનેમલ |
| Galena | લેડ સલ્ફાઈડ | લેડનો સ્ત્રોત (મુખ્ય અયસ્ક) |
| Gypsum | હાઈડ્રેટેડ કેલ્શિયમ સલ્ફેટ | પ્લાસ્ટર ઓફ પેરિસ, કાચ, ખાતર |
| Halite | સોડિયમ ક્લોરાઈડ | સામાન્ય મીઠાનો સ્ત્રોત |
| Haematite | ફેરિક ઓક્સાઈડ | લોખંડનો મહત્વપૂર્ણ સ્ત્રોત |
| Kaolinite | હાઈડ્રેટેડ એલ્યુમિનિયમ સિલિકેટ | પોર્સેલિન ટાઈલ્સ, ફિલ્ટર્સ, માટીના વાસણો |
| Malachite | કોપર કાર્બોનેટ | કોપરનો સ્ત્રોત |
| Microcline | પોટેશિયમ એલ્યુમિનિયમ સિલિકેટ | કાચ, સિરામિક્સ |
| Pyrite | આયર્ન સલ્ફાઈડ | લોખંડનો સ્ત્રોત |
ખનિજો
| ખનિજ | સ્ત્રોત | ઉપયોગો |
|---|---|---|
| પાયરાઇટ | ગંધક | ઘરેણાં, ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, બેટરીઓ |
| ક્વાર્ટ્ઝ | સિલિકા | કાચ, સિમેન્ટ, અબ્રેસિવ્સ |
| રૂટાઇલ | ટાઇટેનિયમ ઓક્સાઇડ | પેઇન્ટ, સનસ્ક્રીન, વેલ્ડિંગ રોડ્સ |
| ટાલ્ક | મેગ્નેશિયમ સિલિકેટ | ટાલ્કમ પાઉડર, સિરામિક્સ, કાગળ |
| ટોપેઝ | હાઈડ્રસ એલ્યુમિનિયમ ફ્લોરોસિલિકેટ | ઘરેણાં, રત્નો |
રાસાયણિક સંયોજનો
- તત્વોના પરમાણુઓ સામાન્ય રીતે અન્ય પરમાણુઓ સાથે જોડાઈને સંયોજનના અણુઓ બનાવે છે.
- ઉદાહરણ તરીકે, બે ઓક્સિજન પરમાણુઓ જોડાઈને ઓક્સિજનનો અણુ બનાવે છે, જેને O2 તરીકે લખવામાં આવે છે.
- સંયોજનમાં, વિવિધ તત્વોના પરમાણુઓ ચોક્કસ ગુણોત્તરમાં જોડાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, બે આયર્ન પરમાણુઓ (Fe) ત્રણ ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે જોડાઈને આયર્ન ઓક્સાઇડનો અણુ બનાવે છે (Fe2O3).
- લાખો જાણીતા રાસાયણિક સંયોજનો છે, જેમાંથી હજારો સામાન્ય ઉપયોગમાં છે.
રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ અને રાસાયણિક પરિવર્તન
- રાસાયણિક ફેરફાર આપણી આસપાસ સતત થાય છે, લોખંડના સડવાથી લઈને ખોરાકના પાચન સુધી.
- રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા એ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં એક કે વધુ પદાર્થો એક કે વધુ નવા પદાર્થોમાં ફેરવાય છે.
- રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં પરમાણુઓ વચ્ચે રાસાયણિક બંધનો તૂટે છે અને નવા બંધનો બને છે.
- રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને અનેક પ્રકારોમાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે, જેમાં સમાવેશ થાય છે:
- સંયોજન પ્રતિક્રિયાઓ: બે કે વધુ પદાર્થો એક ઉત્પાદન બનાવવા માટે ભેગા થાય છે.
- વિઘટન પ્રતિક્રિયાઓ: એક પદાર્થ બે કે વધુ ઉત્પાદનોમાં તૂટી જાય છે.
- એકલ-પ્રતિસ્થાપન પ્રતિક્રિયાઓ: એક તત્વ સંયોજનમાં બીજા તત્વને બદલે છે.
- દ્વિ-પ્રતિસ્થાપન પ્રતિક્રિયાઓ: બે સંયોજનો આયનોની આપલે કરીને બે નવા સંયોજનો બનાવે છે.
રાસાયણિક ફેરફારો ત્યારે થાય છે જ્યારે પદાર્થો અલગ ગુણધર્મો ધરાવતા નવા પદાર્થોમાં ફેરવાય છે.રાસાયણિક ફેરફારોના ઉદાહરણો:
- જ્યારે કોલા સળગે છે, ત્યારે તે ઓક્સિજન સાથે ભેગું થઈ કાર્બન ડાયોક્સાઈડ અને પાણીના વરાળ બનાવે છે.
- જ્યારે લોખંડ સડે છે, ત્યારે તે ઓક્સિજન સાથે ભેગું થઈ આયર્ન ઓક્સાઈડ બનાવે છે.
- જ્યારે બિયર ખમીરે છે, ત્યારે ખમીર ખાંડને એલ્કોહોલ અને કાર્બન ડાયોક્સાઈડમાં ફેરવે છે.
- જ્યારે કોંક્રીટ અને સિમેન્ટ સેટ થાય છે, ત્યારે તેઓ પાણી સાથે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા કરીને કઠિન, ઘન પદાર્થ બનાવે છે.
- જ્યારે ખોરાક પચે છે, ત્યારે તે શરીર દ્વારા શોષાઈ શકે તેવા નાના અણુઓમાં તૂટી જાય છે.
રાસાયણિક ફેરફારોના લક્ષણો:
- રાસાયણિક પરિવર્તનના ઉત્પાદનોની ગુણધર્મો પ્રતિક્રિયકો કરતાં અલગ હોય છે.
- રાસાયણિક પરિવર્તનના ઉત્પાદનોનો દળ પ્રતિક્રિયકોના દળ બરાબર હોય છે.
- જ્યારે પદાર્થો વિવિધ રીતે બને છે, ત્યારે તેમની રચના અલગ હોઈ શકે છે.
રાસાયણિક રચના:
- કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO2) જેવા પદાર્થોમાં કાર્બન (C) અને ઑક્સિજન (O)નો દર હંમેશાં વજન અનુસાર 1:2 હોય છે, તે કેવી રીતે બને છે તે મહત્વનું નથી.
પ્રતિક્રિયાઓમાં ઊર્જા પરિવર્તનો:
- રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ ઊર્જા છોડી શકે છે અથવા શોષી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, હવામાં કોલસું બળવાથી ઊર્જા ગરમી અને પ્રકાશ તરીકે છૂટે છે, જ્યારે કાર્બન અને સલ્ફરને ભેળવવાથી ગરમી શોષાય છે.
રાસાયણિક સમીકરણો:
- રાસાયણિક પરિવર્તનોને સમીકરણો દ્વારા દર્શાવી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, કાર્બન (C)ને ઑક્સિજન (O2) સાથે બળવાથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડ (CO2) બને છે, તેને આ રીતે લખી શકાય છે:
$$ \mathrm{C}+\mathrm{O} {2} \rightarrow \mathrm{CO}{2} $$
-
તત્વોની નીચેના નાના અંક (સબસ્ક્રિપ્ટ) દરેક અણુમાં અણુઓની સંખ્યા દર્શાવે છે.
-
બીજું ઉદાહરણ હાઈડ્રોજન (H2) અને ક્લોરિન (Cl2) વચ્ચેની પ્રતિક્રિયા છે જે હાઈડ્રોજન ક્લોરાઇડ (HCl) બનાવે છે:
$$ \mathrm{H} {2}+\mathrm{Cl}{2} \rightarrow 2 \mathrm{HCl} $$
- અહીં HCl પહેલાં 2 લખાયું છે જેથી બે અણુઓ HCl બને છે તે દર્શાવાય છે.
રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ
વિવિધ પ્રકારની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ હોય છે. બે સામાન્ય પ્રકારો છે ડબલ ડિસ્પ્લેસમેન્ટ અને ઑક્સિડેશન.
ડબલ ડિકમ્પોઝિશન
ડબલ ડિકમ્પોઝિશન પ્રતિક્રિયામાં, બે સંયોજનો પ્રતિક્રિયા કરીને બે નવા સંયોજનો બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે મેગ્નેશિયમ સલ્ફેટ ($MgSO_4$) સોડિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ (NaOH) સાથે પ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે સોડિયમ સલ્ફેટ ($Na_2SO_4$) અને મેગ્નેશિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ ($Mg(OH)_2$) બને છે.
ઓક્સિડેશન
ઓક્સિડેશન એ એવી પ્રતિક્રિયા છે જેમાં પદાર્થ ઓક્સિજન સાથે જોડાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે લોખંડ ઓક્સિજનના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે તે જંગ લાગે છે. આ એટલા માટે થાય છે કે લોખંડ ઓક્સિજન સાથે જોડાઈને આયર્ન ઓક્સાઈડ બનાવે છે.
ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન
- ઓક્સિડેશન એ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં પરમાણુઓ અથવા અણુઓ ઇલેક્ટ્રોનો ગુમાવે છે.
- રિડક્શન એ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં પરમાણુઓ અથવા અણુઓ ઇલેક્ટ્રોનો ગુમાવે છે.
- ઓક્સિડેશન અને રિડક્શન હંમેશા સાથે થાય છે.
ઉદાહરણ
જ્યારે હાઈડ્રોજન વાયુ ($H_2$) કોપર ઓક્સાઈડ (CuO) સાથે પ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે કોપર ઓક્સાઈડ કોપર (Cu) માં રિડ્યુસ થાય છે અને હાઈડ્રોજન વાયુ પાણી ($H_2O$) માં ઓક્સિડાઈઝ થાય છે.
રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ
- રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ ધીમે થઈ શકે છે, જેમ કે જંગ લાગવું, અથવા ઝડપથી, જેમ કે વિસ્ફોટ.
- રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાની ઝડપ વધારવા માટે કેટલિસ્ટનો ઉપયોગ કરી શકાય છે, જે એવો પદાર્થ છે જે પ્રતિક્રિયા થવામાં મદદ કરે છે પણ પોતે બદલાતો નથી.
હવા
- હવા વાયુઓનું મિશ્રણ છે જે પૃથ્વીને ઘેરે છે.
- હવા 78% નાઈટ્રોજન, 21% ઑક્સિજન અને આર્ગોન, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, નિઓન, હેલિયમ, ઓઝોન અને વોટર વેપર જેવી અન્ય વાયુઓની નાની માત્રાથી બનેલી છે.
- હવામાં પ્રદૂષકો પણ હોય છે.
- હવા વિવિધ વાયુઓથી બનેલી છે.
- આપણે આ વાયુઓને અલગ કરી શકીએ છીએ અને ઑક્સિજન અને નાઈટ્રોજનને મિક્સ કરીને હવા બનાવી શકીએ છીએ.
- હવા ઉષ્માને સારી રીતે વહન કરતી નથી.
- હવામાં રહેલો ઑક્સિજન વસ્તુઓને બળવામાં મદદ કરે છે અને આપણને શ્વાસ લેવા દે છે. નાઈટ્રોજન ઑક્સિજનના પ્રભાવને ઘટાડે છે.
- વસ્તુઓ બળે ત્યારે અને આપણે શ્વાસ લઈએ ત્યારે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાતાવરણમાં છૂટી છે. સમુદ્ર, નદીઓ અને તળાવોમાંથી પાણી બાષ્પીભવન થાય ત્યારે વોટર વેપર બને છે.
હવામાં રહેલું વોટર વેપર
- હવામાં લગભગ 0.4% વોટર વેપર હોય છે.
- જો આપણે બરફના ટુકડાઓથી ભરેલો ગ્લાસ ખુલ્લી હવામાં મૂકીએ, તો ગ્લાસની બહારની સપાટી પર પાણીના ટીપાં ચડી જશે. આ એટલા માટે થાય છે કે હવામાં રહેલું વોટર વેપર ગ્લાસની ઠંડી સપાટી પર સંઘનિત થાય છે.
કાર્બન ડાયોક્સાઇડ
- હવામાં લગભગ 0.03% કાર્બન ડાયોક્સાઇડ હોય છે.
- જો આપણે ખુલ્લી હવામાં ચૂનાનું પાણી મૂકીએ, તો તે દૂધિયું થઈ જશે કારણ કે તે હવામાંથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડ શોષે છે.
પાણી
- અઠારમી સદીમાં, કેવેન્ડિશે બતાવ્યું કે પાણી એ રાસાયણિક સંયોજન છે.
- પાણી હાઈડ્રોજન અને ઑક્સિજનથી બનેલું છે. દર એક ઑક્સિજન પરમાણુ માટે બે હાઈડ્રોજન પરમાણુઓ હોય છે.
- પાણી હાઈડ્રોજન અને ઑક્સિજનને વિદ્યુત સાથે જોડીને બનાવી શકાય છે. દર બે ભાગ હાઈડ્રોજન માટે એક ભાગ ઑક્સિજનની જરૂર હોય છે.
- પાણી 100 ડિગ્રી સેલ્સિયસે ઉકળે છે અને 0 ડિગ્રી સેલ્સિયસે ગળે છે.
હાર્ડ અને સોફ્ટ પાણી
- હાર્ડ પાણી સાબુને સરળતાથી ફીણવતું નથી.
- સોફ્ટ પાણી સાબુને સરળતાથી ફીણવે છે.
પાણીમાં કઠિનતાના પ્રકારો
- અસ્થાયી કઠિનતા કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ બાયકાર્બોનેટ્સના કારણે થાય છે. તેને ઉકાળવાથી અથવા ચૂનો ઉમેરવાથી દૂર કરી શકાય છે.
- કાયમી કઠિનતા કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ સલ્ફેટ્સ અને ક્લોરાઈડ્સના કારણે થાય છે. તેને વોશિંગ સોડા ઉમેરવાથી અથવા પાણી ઉકાળવાથી દૂર કરી શકાય છે.
વરસાદનું પાણી
- વરસાદનું પાણી પાણીનું સૌથી શુદ્ધ સ્વરૂપ નથી કારણ કે તેમાં વાતાવરણ અને સપાટીઓ સાથે સંપર્કમાં આવતી અશુદ્ધિઓ હોઈ શકે છે.
સંઘનિત પાણીનો વરાળ: હવામાં રહેલું પાણીનો વરાળ જે દ્રવ પાણીમાં ફેરવાયો છે. તે સોફ્ટ છે કારણ કે તેમાં કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમના બાયકાર્બોનેટ્સ, સલ્ફેટ્સ અને ક્લોરાઈડ્સ જેવા ચોક્કસ લવણો નથી.નદીનું પાણી: જ્યારે નદીનું પાણી પૃથ્વીની સપાટી પર વહે છે, ત્યારે તે માટીમાંથી ખનિજો લઈને હાર્ડ પાણી બને છે. તેમાં વિવિધ પ્રદૂષકો પણ હોય છે.ઓક્સિજન: એવો વાયુ છે જેમાં કોઈ રંગ, ગંધ કે સ્વાદ નથી. તે પાણીમાં સરળતાથી દ્રાવિત થતો નથી અને હવા કરતાં થોડું વધારે ભારે છે. ઓક્સિજન પોતે સળગતો નથી પણ અન્ય વસ્તુઓને સળગવામાં મદદ કરે છે. તે પૃથ્વી પર ઘણું મળે છે, પોતાના સ્વરૂપે અને અન્ય તત્વો સાથે મિશ્રિત રૂપે.ઓક્સિજન કેવી રીતે મેળવવો: લેબમાં, તમે પોટેશિયમ ક્લોરેટ અને મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઈડને સાથે ગરમ કરીને ઓક્સિજન બનાવી શકો છો. તમે ઓક્સિજનની નાની માત્રા ઓક્સાઈડ્સ અથવા લવણો જેમાં ઘણો ઓક્સિજન હોય તેને ગરમ કરીને પણ મેળવી શકો છો. બીજી રીત એ છે કે પાણીમાં વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર કરવો.ઓક્સિજન શા માટે મહત્વપૂર્ણ છે: છોડ અને પ્રાણીઓ શ્વાસ લેવા માટે ઓક્સિજનની જરૂર પડે છે, અને તે લગભગ તમામ પ્રકારના દહન માટે પણ આવશ્યક છે.હાઈડ્રોજન
-
પરમાણુ દળ: 15.999
-
ગલન બિંદુ: -218.4 ડિગ્રી સેલ્સિયસ
-
ઉકળ બિંદુ: -183.0 °C
-
0 ડિગ્રી સેલ્સિયસે ઘનતા: 1.329 કિલોગ્રામ પ્રતિ ઘન મીટર
-
વેલેન્સી: 2હાઈડ્રોજન છે:
-
રંગહીન, અતિસંવેદનશીલ વાયુ
-
જાણીતા તમામ તત્વોમાં સૌથી હલકું
-
બ્રહ્માંડમાં સૌથી વધુ પ્રમાણમાં મળતું તત્વ
-
જ્વાળામુખી વાયુઓમાં મળે છે
-
પાતળા નીલા શિખાથી બળે છે
-
દહનમાં મદદ કરતું નથી
-
પાણીમાં થોડું ઓગળે છે વણસ્પતિ ઘી, અલ્કોહોલ અને એમોનિયમ સંયોજનોના ઉત્પાદનમાં ઉપયોગ થાય છે પાણી, એસિડ અને બેઝમાંથી મેળવી શકાય છે
-
લેબોરેટરીમાં વ્યાપારિક ઝિંક પર પાતળા સલ્ફ્યુરિક એસિડની ક્રિયાથી તૈયાર કરવામાં આવે છે
પરમાણુ સંખ્યા: 1 સાપેક્ષ પરમાણુ દળ:** 1.008 g/molગલન બિંદુ: -259.14 ડિગ્રી સેલ્સિયસ ઉકળ બિંદુ:** -188.5 ડિગ્રી સેલ્સિયસઘનતા: 0.08988 કિલોગ્રામ પ્રતિ ઘન મીટરવેલેન્સી: 1નાઈટ્રોજન
- રંગહીન, સ્વાદહીન અને ગંધહીન વાયુ
- પૃથ્વીના વાતાવરણના લગભગ ચાર પાંચમા ભાગનો બને છે
- છોડની વૃદ્ધિ માટે આવશ્યક
- ખાતર, વિસ્ફોટક અને પ્લાસ્ટિકના ઉત્પાદનમાં ઉપયોગ થાય છે
- નાઈટ્રોજન આપણે શ્વાસ લેતા હવાના લગભગ 78% ભાગનો બને છે.
- તે એવું વાયુ છે જે બળતું નથી અથવા અન્ય વસ્તુઓને બળવામાં મદદ કરતું નથી.
- તે પાણીમાં થોડું ઓગળે છે.
નાઈટ્રોજન વાયુ કેવી રીતે બનાવવું
- લેબમાં, તમે એમોનિયમ નાઈટ્રેટને ગરમ કરીને નાઈટ્રોજન બનાવી શકો છો.
- મોટા પાયે, તમે હવામાંથી નાઈટ્રોજન મેળવી શકો છો. પહેલા, તમે હવાને દ્રવ બનાવો છો, પછી તેને વરાળ બનવા દો છો. નાઈટ્રોજન પહેલા વરાળ બને છે, જે ઓક્સિજન પાછળ છોડે છે.
નાઈટ્રોજન વિશે કેટલીક માહિતી
- પરમાણુ ક્રમાંક: 7
- ગલન બિંદુ: -209.86 ડિગ્રી સેલ્સિયસ
- વેલેન્સીઝ: 3 અને 5
- સાપેક્ષ પરમાણુ દળ: 14.007
- ઉકળ બિંદુ: -196 ડિગ્રી સેલ્સિયસ
કાર્બન ડાયોક્સાઈડ
- કાર્બન ડાયોક્સાઈડ રંગહીન, ગંધહીન વાયુ છે જે હવાથી ભારે છે.
- તે આપણે શ્વાસ લેતી વખતે, વસ્તુઓ સળગતી વખતે અને જૈવિક પદાર્થો વિઘટિત થતી વખતે બને છે.
- કાર્બન ડાયોક્સાઈડ એસિડિક છે અને ચૂનાના પાણીને દૂધિયું બનાવી શકે છે.
કાર્બન ડાયોક્સાઈડ સુરક્ષિત રીતે કેવી રીતે બનાવવી
- તમે કાર્બન ડાયોક્સાઈડ પાતળા એસિડ્સને કાર્બોનેટ્સ સાથે પ્રતિક્રિયા કરાવીને બનાવી શકો છો.
- તમે તેને ખાંડને ફરમેન્ટ કરીને પણ બનાવી શકો છો.
- લેબમાં, તમે માર્બલના ટુકડાઓને હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ સાથે સારવાર કરીને બનાવી શકો છો.
કાર્બન ડાયોક્સાઈડના ઉપયોગો
- કાર્બન ડાયોક્સાઈડનો ઉપયોગ ખાદ્ય ઠંડક, કાર્બોનેટેડ પીણાં અને આગ બુઝાવવાના ઉપકરણોમાં થાય છે. ટેબલ 10.4માં હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ વિશે એક પંક્તિ છે. તે કહે છે કે હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ પાચક રસોમાં મળે છે. આનો અર્થ છે કે હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડ એક કુદરતી એસિડ છે જે આપણા શરીર દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.
ઔદ્યોગિક રસાયણશાસ્ત્ર
સાબુ
- સાબુ ચરબી અને તેલમાંથી બનાવવામાં આવે છે જેને ક્ષાર જેમ કે સોડિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ અથવા પોટેશિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ સાથે પ્રતિક્રિયા કરાવવામાં આવે છે. પરિણામે મળતો ઉત્પાદ ફેટી એસિડનું લવણ છે, જે કાર્બન અણુઓની લાંબી શ્રેણી છે જેના એક છેડે કાર્બોક્સિલ જૂથ (-COOH) હોય છે.
- સાબુના બે છેડા હોય છે: એક ચાર્જ ધરાવતો છેડો જે પાણીને આકર્ષે છે અને બીજો હાઈડ્રોકાર્બન છેડો જે તેલને આકર્ષે છે. આ તેમને પાણી અને બંને તેલમાં ઓગાળવાની મંજૂરી આપે છે, જે એ કારણ છે કે તેઓ સફાઈ માટે એટલા સારા છે.
સાબુની સફાઈ ક્રિયા
- જ્યારે તમે કંઈક સાબુ અને પાણીથી ધોવો છો, ત્યારે સાબુના અણુઓ સપાટી પરની ગંદકી અને તેલને ઘેરી લે છે. સાબુના અણુનો ચાર્જ ધરાવતો છેડો પાણીને આકર્ષે છે, જ્યારે હાઈડ્રોકાર્બન છેડો પાણીને દૂર રાખે છે અને તેલને આકર્ષે છે. આ ગંદકી અને તેલને પાણીમાં લટકતા કરે છે, જેથી તેને ધોઈ શકાય.
કાચ
- કાચ વિવિધ સામગ્રીઓનું મિશ્રણ છે, જેમાં રેતી (સિલિકા), સોડા એશ (સોડિયમ કાર્બોનેટ), અને ચૂનાનો પથ્થર (કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ) શામેલ છે.
- આ સામગ્રીઓને ભેળવીને ખૂબ ઊંચા તાપમાન સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે જ્યાં સુધી તેઓ ઓગળીને દ્રવ રૂપ ન લઈ લે.
- પછી તે દ્રવને વિવિધ વસ્તુઓ જેમ કે બોટલ, બારીઓ અને કપમાં ઘડવામાં આવે છે.
સિમેન્ટ
- સિમેન્ટ એ એવી સામગ્રી છે જે કોંક્રીટ બનાવવા માટે વપરાય છે.
- તે ચૂનાના પથ્થર, માટી અને થોડી માત્રામાં જિપ્સમ ભેળવીને બનાવવામાં આવે છે.
- મિશ્રણને ગરમ કરવામાં આવે છે જ્યાં સુધી તે ક્લિંકર બનાવે નહીં, પછી તેને પીસીને પાવડર બનાવવામાં આવે છે.
- જ્યારે આ પાવડર પાણી સાથે ભેળવાય છે, ત્યારે તે પેસ્ટ બને છે જે કોંક્રીટ બનાવવા માટે વપરાય છે.
- પોર્ટલેન્ડ સિમેન્ટ એ સામાન્ય પ્રકારનું સિમેન્ટ છે.
- તે વિવિધ સામગ્રીઓથી બનેલું છે, જેમાં કેલ્શિયમ ઓક્સાઈડ, આયર્ન ઓક્સાઈડ, મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઈડ, અલ્કલી, સિલિકોન ડાયોક્સાઈડ, સલ્ફર ટ્રાયોક્સાઈડ અને એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઈડનો સમાવેશ થાય છે.
સિમેન્ટ કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે: આ પ્રક્રિયામાં ચૂનાના પથ્થર અને માટી ખાણમાંથી કાઢવામાં આવે છે, પછી તેને ક્રશ કરીને પાણી સાથે ભેળવીને સ્લરી બનાવવામાં આવે છે. આ સ્લરીને ઊંચા તાપમાને કિલ્નમાં ગરમ કરવામાં આવે છે જેથી ક્લિંકર બને, પછી તેને ઠંડું કરીને થોડી માત્રામાં જિપ્સમ સાથે પીસીને બારીક પાવડર બનાવવામાં આવે છે જે સિમેન્ટ બને છે.
- કાચી સામગ્રીને ક્રશ કરીને ભેળવવામાં આવે છે.
- મિશ્રણને બારીક પાવડરમાં પીસવામાં આવે છે.
- પાવડરને ખૂબ ઊંચા તાપમાને કિલ્નમાં ગરમ કરવામાં આવે છે.
- આ કારણે કેલ્શિયમ ઓક્સાઈડ એલ્યુમિનિયમ સિલિકેટ સાથે ભેળવીને કેલ્શિયમ સિલિકેટ અને એલ્યુમિનેટ બનાવે છે.
- મિશ્રણમાં જિપ્સમ ઉમેરવામાં આવે છે અને તેને ફરીથી પીસીને સિમેન્ટ બનાવવામાં આવે છે.
કોલ:
- કોલ લાખો વર્ષ પહેલાં જીવતા રહેલા છોડના અવશેષોમાંથી બને છે.
- જ્યારે કોલને હવાની ગેરહાજરીમાં ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે કોક અને વોલેટાઈલ મેટર બનાવે છે.
- કોક એ ઘન અવશેષ છે અને વોલેટાઈલ મેટરમાં કોલ ગેસ અને ટારનો સમાવેશ થાય છે.
ઓર્ગેનિક કેમિસ્ટ્રી****કાર્બન કંપાઉન્ડ્સ
- 1828 પહેલાં, વૈજ્ઞાનિકો માનતા હતા કે જૈવિક સંયોજનો માત્ર જીવિત વસ્તુઓમાં જ મળી શકે છે. તેઓ માનતા હતા કે જૈવિક સંયોજનો બનાવવા માટે એક વિશેષ “જીવન ઊર્જા” જરૂરી છે.
- 1828માં, એક જર્મન રસાયણશાસ્ત્રી ફ્રિડ્રિચ વોલરે આ સિદ્ધાંતને ખોટો સાબિત કર્યો. તેણે પોતાની લેબમાં એક અજૈવિક સંયોજન એમોનિયમ સાયનાઈડના દ્રાવણને વરાળ બનાવીને એક જૈવિક સંયોજન યુરિયા બનાવ્યું.
- આજે આપણે જાણીએ છીએ કે જૈવિક રસાયણશાસ્ત્ર કાર્બનના સંયોજનોનો અભ્યાસ છે.
જૈવિક અને અજૈવિક સંયોજનો
- મોટાભાગના જૈવિક સંયોજનોને બાળી શકાય છે, જ્યારે મોટાભાગના અજૈવિક સંયોજનોને પણ બાળી શકાય છે.
- મોટાભાગના જૈવિક સંયોજનો ઓરડાના તાપમાને દ્રવ કે ઘન હોય છે, જ્યારે મોટાભાગના અજૈવિક સંયોજનો ઘન કે વાયુ હોય છે.
ઘન અને દ્રવ
- મોટાભાગના જૈવિક સંયોજનો દ્રવ કે ઘન હોય છે જેમની ગલન બિંદુ ઓછી હોય છે.
- મોટાભાગના અજૈવિક સંયોજનો ઘન હોય છે જેમની ગલન બિંદુ ઊંચી હોય છે.
- જ્યારે મોટાભાગના જૈવિક સંયોજનો પાણીમાં દ્રાવ્ય ન હોય છે, ત્યારે મોટાભાગના અજૈવિક સંયોજનો દ્રાવ્ય હોય છે.
કાર્બન
- કાર્બન પૃથ્વીની પથરીમાં ચોથું સૌથી વધુ પ્રમાણમાં મળતું તત્વ છે.
- તે અનન્ય છે કારણ કે તે સરળતાથી પોતાની સાથે જોડાઈ લાંબાં સાંકળો કે વલયોમાં જોડાયેલા કાર્બન પરમાણુઓથી બનેલા મોટા અણુઓ બનાવી શકે છે.
- કાર્બન પરમાણુઓના એક મિલિયનથી વધુ વિવિધ સંયોજનો છે.
કાર્બનના વિવિધ સ્વરૂપો
- કાર્બનના ઘણા વિવિધ સ્વરૂપો છે, જેમ કે હીરો, ગ્રેફાઈટ, લાકડાકોળ, લેમ્પ બ્લેક, કોક, વાયુ કાર્બન, કોલસો અને પ્રાણી ચારકોલ.
કાર્બનના એલોટ્રોપિક સ્વરૂપો
- જ્યારે કોઈ પદાર્થ વિવિધ સ્ફટિકીય સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે, ત્યારે તેને બહુરૂપતા કહેવામાં આવે છે.
- પદાર્થના વિવિધ સ્વરૂપોને અલોટ્રોપ્સ કહેવામાં આવે છે.
- કાર્બન અલોટ્રોપી બતાવે છે કારણ કે તે વિવિધ સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. કાર્બન વિવિધ સ્વરૂપો લઈ શકે છે, જેને અલોટ્રોપ્સ કહેવામાં આવે છે. આ અલોટ્રોપ્સમાંથી બે હીરા અને ગ્રાફાઇટ છે.
- કોક, લાકડાનો કોકો અને લેમ્પ બ્લેકને એક સમયે કાર્બનના આકારહીન સ્વરૂપો માનવામાં આવતા હતા. જોકે, આપણે હવે જાણીએ છીએ કે તે બધામાં નાના ગ્રાફાઇટના સ્ફટિકો હોય છે.
- હીરા અને ગ્રાફાઇટમાં વિવિધ રચનાઓ અને ગુણધર્મો હોય છે, પરંતુ તેઓ એ જ રાસાયણિક ચિહ્ન C ધરાવે છે. તેઓ બંને જોરદાર ગરમ કરવામાં આવે તો ઓક્સિજન સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ બનાવે છે.
- હીરો સૌથી કઠોર કુદરતી પદાર્થ છે જે જાણીતો છે. તેનું નામ ગ્રીક શબ્દ “અડામાસ” પરથી આવ્યું છે, જેનો અર્થ છે અજેય. તે કાર્બનનો સૌથી શુદ્ધ સ્વરૂપ છે.
હીરા:
- હીરા શુદ્ધ કાર્બનથી બનેલા હોય છે.
- તેઓ ખૂબ જ કઠોર હોય છે અને વધુ પદાર્થો દ્વારા ખરચાતા નથી.
- હીરા ઉષ્મા કે વિદ્યુતનું સારું સંચાલન કરતા નથી.
- તેઓ રસાયણો સાથે પ્રતિક્રિયા કરતા નથી, પરંતુ જો તેઓ ખૂબ ગરમ હોય તો હવામાં સળગી શકે છે.
- હીરા કોઈ પણ દ્રવમાં ઓગળતા નથી.
કૃત્રિમ હીરા:
- 1955થી, લોકો લેબમાં હીરા બનાવવામાં સક્ષમ થયા છે.
- તેઓ આ માટે કાર્બન યોગિકોને ગરમ કરીને અને દબાણ કરીને કરે છે.
હીરાનો ઉપયોગ:
- સ્પષ્ટ હીરા ગહનામાં ઉપયોગ થાય છે.
- ઘેરા હીરા કાપક સાધનો બનાવવા માટે ઉપયોગ થાય છે.
પ્રસિદ્ધ હીરા:
- કોહિનૂર વિશ્વનું સૌથી પ્રસિદ્ધ હીરું છે.
- તે ભારતમાંથી ખનન થયું હતું, પણ બ્રિટિશોએ તે લઈ લીધું.
- કલિનન વિશ્વનું સૌથી મોટું હીરું છે.
- તે 1905માં દક્ષિણ આફ્રિકામાં મળ્યું હતું.
ગ્રેફાઈટ:
- ગ્રેફાઈટ ઘેરા સલેટી રંગનો ઘન પદાર્થ છે.
- તે સાબુદાર અને ચમકદાર લાગે છે.
- ગ્રેફાઈટ વિદ્યુત અને ઉષ્મા સારી રીતે વહન કરે છે.
- તે પેન્સિલ બનાવવામાં ઉપયોગ થાય છે. - જ્યારે ગ્રેફાઈટને એસિડ કે ક્ષાર સાથે મિક્સ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે રાસાયણિક બદલાવ થાય છે. જોકે, જ્યારે તે નાઈટ્રિક એસિડ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે ગ્રેફિટિક એસિડ બનાવે છે.
- ગ્રેફાઈટ લ્યુબ્રિકન્ટ તરીકે, પેઇન્ટ્સમાં, ઇલેક્ટ્રોડ બનાવવા માટે અને લેડ પેન્સિલમાં ઉપયોગ થાય છે.
- શુદ્ધ ગ્રેફાઈટ કોકને વીજળીના ભઠ્ઠીમાં લગભગ 3000 ડિગ્રી સેલ્સિયસ તાપમાને હવા વિના ગરમ કરીને બનાવવામાં આવે છે.
પેટ્રોલિયમ
- પેટ્રોલિયમ હાઈડ્રોકાર્બન્સનું મિશ્રણ છે જે પ્રાણીઓ અને વનસ્પતિઓના ચરબીના ઉચ્ચ દબાણ અને તાપમાન હેઠળ વિઘટનથી બન્યું હોવાનું માનવામાં આવે છે.
- અપચયન વિભાજન એ એવી પ્રક્રિયા છે જે પેટ્રોલિયમને વિવિધ ઉત્પાદનોમાં અલગ કરે છે, જેના આધારે નીચલા હાઈડ્રોકાર્બન્સ ઓછા તાપમાને ઉકળે છે ઉપરાંતના કરતાં.
- કુદરતી રીતે મળતું, દહનશીલ દ્રવ જે પૃથ્વીના ક્રસ્ટમાં મળે છે.
- ગેસોલિન, ડીઝલ અને અન્ય ઉત્પાદનો બનાવવા માટે ઉપયોગ થાય છે.
અલગ પેટ્રોલિયમ ઉત્પાદનો:ઈથર
- રંગહીન, દહનશીલ દ્રવ જે દ્રાવક અને નિશ્ચેતન તરીકે ઉપયોગ થાય છે.
પેટ્રોલ અથવા ગેસોલિન
- દહનશીલ દ્રવ જે કાર અને અન્ય વાહનોને ચલાવવા માટે ઉપયોગ થાય છે.
કેરોસિન
- દહનશીલ દ્રવ જે ગરમી અને રસોઈ માટે ઉપયોગ થાય છે.
ગેસ ઓઇલ, ડીઝલ, અથવા હેવી ઓઇલ
- ટ્રકો, બસો અને અન્ય ભારી વાહનોને ચલાવવા માટે વપરાતી જ્વલનશીલ દ્રવ.
લ્યુબ્રિકેટિંગ ઓઇલ્સ, ગેસિયસ અને પેટ્રોલિયમ જેલી
- મશીનરી અને એન્જિનોને લ્યુબ્રિકેટ કરવા માટે વપરાય છે.
પેરાફિન (મોમ)
- મોમબત્તીઓ, બૂટ પોલિશ અને અન્ય ઉત્પાદનો બનાવવા માટે વપરાતી ઘન, મોમ જેવી પદાર્થ.
આસ્ફાલ્ટ, પેટ્રોલિયમ કોક (બિટુમેન અને કોક)
- રસ્તાઓ પાવરવા અને રૂફિંગ સામગ્રી બનાવવા માટે વપરાતી કાળી, ચીકણી પદાર્થ.
લિક્વિફાઇડ પેટ્રોલિયમ ગેસ (LPG)
- પ્રોપેન, બ્યુટેન અને પેન્ટેન જેવા હાઈડ્રોકાર્બન્સનું મિશ્રણ.
- રાંધણ, હીટિંગ અને પરિવહન માટે ઇંધણ તરીકે વપરાય છે.
લિક્વિફાઇડ પેટ્રોલિયમ ગેસ (LPG)
- LPG પ્રોપેન અને બ્યુટેન ગેસનું મિશ્રણ છે.
- આ ગેસોને દ્રવ અવસ્થામા રાખવા માટે દબાણ હેઠળ સિલિન્ડરોમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે.
- રાંધણ ગેસ સિલિન્ડરોમાં LPG દ્રવ સ્વરૂપમાં હોય છે.
સિન્થેટિક રબર
- સિન્થેટિક રબર ચોક્કસ મોનોમરો પોલિમેરાઈઝેશન નામની પ્રક્રિયા દ્વારા બનાવવામાં આવે છે.
- સિન્થેટિક રબરના કેટલાક ઉદાહરણોમાં સમાવેશ થાય છે:
- નિઓપ્રિન: ક્લોરોપ્રિનમાંથી બનેલું
- બ્યુના-S: સ્ટાયરિન અને બ્યુટેડાઈનમાંથી બનેલું
- બ્યુના-N: બ્યુટેડાઈન અને એક્રિલોનાઈટ્રિલમાંથી બનેલું
- રબરને વલ્કેનાઈઝેશન નામની પ્રક્રિયા દ્વારા વધુ કઠણ બનાવવામાં આવે છે, જેમાં રબરને સલ્ફર સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે.
સિન્થેટિક ફાઇબર્સ
- નાયલોન: પ્રથમ સિન્થેટિક ફાઇબર, એડિપિક એસિડ અને હેક્સામેથિલિન ડાયામાઈનમાંથી બનેલું
- ટેરિલિન: ટેરેફ્થાલિક એસિડ અને એથિલિન ગ્લાયકોલમાંથી બનેલું
પ્લાસ્ટિક્સ
- પ્લાસ્ટિક્સ એ સિન્થેટિક સામગ્રી છે જે ન તો રબર છે અને ન તો ફાઇબર છે, પરંતુ આ સામગ્રીના વિકલ્પ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
- પ્લાસ્ટિક્સ પોલિમર પણ છે, જે વિવિધ કાચા માલમાંથી બનાવાય છે, જેમાં સમાવેશ થાય છે:
- પોલિએથિલિન (PE)
- પોલિવિનાઇલ ક્લોરાઇડ (PVC)
- પોલિસ્ટાઇરિન (PS)
- પોલિપ્રોપિલિન (PP)
પોલિએથિલિન
- પોલિએથિલિન એ એક પ્લાસ્ટિક છે જે એથિલિન વાયુથી બને છે.
- એથિલિન વાયુને દબાણ હેઠળ રાખીને ગરમ કરવામાં આવે છે અને કેટલિસ્ટની હાજરીમાં.
- આ કારણે એથિલિન વાયુના અણુઓ એકબીજા સાથે જોડાઈને લાંબી ચેઇનો બનાવે છે.
- આ લાંબી ચેઇનો જ પોલિએથિલિન પ્લાસ્ટિક બનાવે છે.
રેડિયોએક્ટિવિટી
- રેડિયોએક્ટિવિટી એ છે જ્યારે કોઈ અણુ ક્ષય પામે છે અને ઊર્જા છોડે છે.
- આ કુદરતી રીતે પણ થઈ શકે છે અથવા માનવો દ્વારા પણ કરાવી શકાય છે.
- જ્યારે કોઈ અણુ તૂટે છે, ત્યારે તે વિવિધ પ્રકારની રેડિયેશન છોડી શકે છે, જેમાં આલ્ફા, બીટા અને ગામા કિરણોનો સમાવેશ થાય છે.
- આલ્ફા કિરણો સૌથી વધુ હાનિકારક છે, જ્યારે ગામા કિરણો સૌથી ઓછું હાનિકારક છે.
- રેડિયોએક્ટિવિટીનો ઉપયોગ સારા હેતુઓ માટે પણ થઈ શકે છે, જેમ કે ઔષધિ અને વીજળી ઉત્પાદનમાં.
- જોકે, તેનો ઉપયોગ ખરાબ હેતુઓ માટે પણ થઈ શકે છે, જેમ કે ન્યુક્લિયર હથિયારોમાં.
રેડિયોએક્ટિવ ઉત્સર્જન
સબએટોમિક કણો (રેડિયેશન)
- આલ્ફા $(\alpha)$ કણો: આ સકારાત્મક ચાર્જ ધરાવતા હિલિયમ અણુઓ છે જે વધુ દૂર સુધી પ્રવેશ કરી શકતા નથી. તેમને કાગળ અથવા એલ્યુમિનિયમ ફોઈલથી અટકાવી શકાય છે.
- બીટા ( $\beta$ ) કણો: આ ઋણ ચાર્જ ધરાવતા હલકા કણો છે જે આલ્ફા કણો કરતાં વધુ પ્રવેશ કરી શકે છે.
પ્રવેશ કરતા કણો (રેડિયેશન)
આને ગામા $(\gamma)$ ઉત્સર્જન પણ કહેવામાં આવે છે. આ પ્રકાશ જેવી હોય છે, પણ તેની તરંગલંબાઈ ટૂંકી અને ઊર્જા વધારે હોય છે. તેઓ ઘણા સેન્ટિમીટર જાડા સીસાને પણ પસાર કરી શકે છે.
એક્સ-કિરણો
- એક્સ-કિરણો પ્રકાશ જેવી જ એક પ્રકારની કિરણોત્સર્ગ છે, પણ તેઓ ઘન પદાર્થોમાં ઘૂસી શકે છે.
- એક્સ-કિરણો ત્યારે બને છે જ્યારે કેથોડ કિરણો ટંગસ્ટન જેવા ઊંચા પરમાણુ દળ ધરાવતા ધાતુને અથડાય છે.
એક્સ-કિરણ ફોટોગ્રાફો
એક્સ-કિરણો જાડા પદાર્થોમાંથી પૂરેપૂરા શોષાયા વિના પસાર થઈ શકે છે.
પરમાણુ પ્રતિક્રિયા અને પરમાણુ ઊર્જા
-
પરમાણુ પ્રતિક્રિયા: જ્યારે કોઈ ન્યુક્લિયસને ન્યૂટ્રોન કે પ્રોટોન જેવા નાના કણો અથવા બીજા ન્યુક્લિયસ સાથે અથડાય છે, ત્યારે તે ખૂબ ઝડપથી બીજી વસ્તુઓમાં ફેરવાઈ શકે છે. આ પ્રથમ વખત 1919માં જોવા મળ્યું હતું જ્યારે રધરફોર્ડે નાઈટ્રોજન પર આલ્ફા કણો ચલાવ્યા હતા.
-
પરમાણુ વિખંડન એ છે જ્યારે મોટું ન્યુક્લિયસ બે નાના ન્યુક્લિયસમાં તૂટી જાય છે અને ઘણી બધી ઊર્જા છૂટી જાય છે. 1939માં જર્મનીના ઓટ્ટો હાન અને ફ્રિટ્ઝ સ્ટ્રાસમેને શોધ્યું કે જ્યારે તેઓ યુરેનિયમ પર ધીમા ન્યૂટ્રોન ચલાવે છે, ત્યારે તે બે નાના ભાગોમાં વિભાજિત થાય છે અને ઘણી ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. આ યુરેનિયમનું વિભાજન પરમાણુ વિખંડન કહેવાય છે.
પરમાણુ વિખંડનના પ્રકારો
- નિયંત્રિત ન્યુક્લિયર વિઘટન: આ પ્રકારનું વિઘટન ન્યુક્લિયર રિએક્ટરોમાં થાય છે. વિઘટન પ્રતિક્રિયાનો દર ધીમો કરવામાં આવે છે અને ઉત્પન્ન થતી ઊર્જા ઉપયોગી કામો માટે વપરાય છે.
- અનિયંત્રિત ન્યુક્લિયર વિઘટન: આ પ્રકારનું વિઘટન એટમ બોમ્બમાં થાય છે. વિઘટન પ્રતિક્રિયા નિયંત્રિત નથી અને ઘણું ઉષ્મા ઉત્પન્ન થાય છે. આ પ્રક્રિયા ત્યાં સુધી ચાલે છે જ્યાં સુધી બધું વિઘટનશીલ પદાર્થ ખલાસ ન થઈ જાય.પ્રથમ એટમ બોમ્બ
6 ઑગસ્ટ 1945ના રોજ જાપાનના હિરોશિમા શહેર પર એટમ બોમ્ટ ગिरાવવામાં આવી હતી. આ બોમ્બ પ્લૂટોનિયમ-239માંથી બનાવવામાં આવી હતી. 9 ઑગસ્ટ 1945ના રોજ જાપાનના નાગાસાકી શહેર પર બીજી એટમ બોમ્બ ગિરાવવામાં આવી હતી.
ન્યુક્લિયર સંયોજન
ન્યુક્લિયર સંયોજન એ ન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયા છે જેમાં હલકા પરમાણુ ન્યુક્લિયસ ભેગા થઈને ભારે ન્યુક્લિયસ બનાવે છે. આ પ્રતિક્રિયા પણ ઘણું ઉષ્મા ઉત્પન્ન કરે છે. જો ન્યુક્લિયર સંયોજનને નિયંત્રિત કરી શકાય, તો તે ઊર્જાનો મહાન સ્ત્રોત બની શકે છે.
પરમાણુ ઊર્જા (ન્યુક્લિયર ઊર્જા)
પરમાણુ ઊર્જા અથવા ન્યુક્લિયર ઊર્જા એ ઊર્જા છે જે ન્યુક્લિયર વિઘટન અથવા ન્યુક્લિયર સંયોજનમાંથી મળે છે.
ન્યુક્લિયર ઊર્જા
ન્યુક્લિયર ઊર્જા, જેને પરમાણુ ઊર્જા તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, એ ઊર્જાનો એક પ્રકાર છે જે પરમાણુના ન્યુક્લિયસમાંથી આવે છે. જ્યારે પરમાણુઓને વિખેરવામાં આવે છે, ત્યારે ઘણી ઊર્જા મુક્ત થાય છે. આ ઊર્જા વિજળી ઉત્પન્ન કરવા અથવા મશીનોને ચલાવવા માટે વપરાય છે.
ન્યુક્લિયર ઊર્જા કેવી રીતે કામ કરે છે
પરમાણુ ઊર્જા ત્યારે બને છે જ્યારે પરમાણુના ન્યુક્લિયસને વિભાજિત કરવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાને પરમાણુ વિભાજન (ન્યુક્લિયર ફિશન) કહેવામાં આવે છે. જ્યારે પરમાણુ વિભાજિત થાય છે, ત્યારે તે ઘણી બધી ઊર્જા ગરમી અને વિકિરણના રૂપમાં છોડે છે. આ ગરમીનો ઉપયોગ પાણીને ઉકાળી વરાળ બનાવવા માટે કરી શકાય છે, જે પછી વીજળી ઉત્પન્ન કરવા માટે ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે.
પરમાણુ ઊર્જાના લાભો
પરમાણુ ઊર્જાને અનેક લાભો છે, જેમ કે:
- તે સ્વચ્છ ઊર્જા સ્ત્રોત છે. પરમાણુ વીજળી પ્લાન્ટો ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ ઉત્પન્ન કરતા નથી, જે આબોહવા પરિવર્તનમાં યોગદાન આપે છે.
- તે વિશ્વસનીય ઊર્જા સ્ત્રોત છે. પરમાણુ વીજળી પ્લાન્ટો 24 કલાક, 7 દિવસ ચાલી શકે છે, હવામાનની પરવા કર્યા વિના.
- તે તુલનાત્મક રીતે સસ્તી ઊર્જા છે. પરમાણુ વીજળી પ્લાન્ટો અન્ય ઊર્જા સ્ત્રોતોની સરખામણીએ સ્પર્ધાત્મક કિંમતે વીજળી ઉત્પન્ન કરી શકે છે.
પરમાણુ ઊર્જાના જોખમો
પરમાણુ ઊર્જા સાથે કેટલાક જોખમો પણ જોડાયેલા છે, જેમ કે:
- પરમાણુ અકસ્માતોની શક્યતા. પરમાણુ વીજળી પ્લાન્ટો જટિલ સુવિધાઓ છે, અને ક્યારેય અકસ્માત થવાની શક્યતા રહે છે.
- પરમાણુ કચરાનું દીર્ઘકાળીન સંગ્રહ. પરમાણુ વીજળી પ્લાન્ટો રેડિયોએક્ટિવ કચરો ઉત્પન્ન કરે છે, જેને હજારો વર્ષો સુધી સુરક્ષિત રીતે સંગ્રહિત કરવો પડે છે.
- પરમાણુ હથિયારોનો વ્યાપ. પરમાણુ વીજળી પ્લાન્ટો એવી સામગ્રી ઉત્પન્ન કરી શકે છે જેનો ઉપયોગ પરમાણુ હથિયારો બનાવવા માટે થઈ શકે છે.
**કુલ મળીને, પરમાણુ ઊર્જા એ એક જટિલ ટેક્નોલોજી છે જેમાં લાભો અને જોખમો બંને છે. પરમાણુ ઊર્જાને સમર્થન આપવું કે નહીં તે વિશે નિર્ણય લેતા પહેલા લાભો અને જોખમોને કાળજીપૂર્વક તોલવું મહત્વપૂર્ણ છે.**એક વાયુનું દબાણ અને વોલ્યુમ તેના તાપમાન સાથે સીધા સંબંધિત હોય છે.
- સંપૂર્ણ તાપમાનને શૂન્યાત શૂન્ય તાપમાનથી માપવામાં આવે છે, જે લગભગ -273 ડિગ્રી સેલ્સિયસ છે.
- જ્યારે વાયુનું તાપમાન 1 ડિગ્રી સેલ્સિયસ વધે છે, ત્યારે તેનું દબાણ 0 ડિગ્રી સેલ્સિયસે તેના મૂળ દબાણના 1/273 ભાગે વધે છે.
- જો વાયુનું દબાણ સ્થિર રહે, તો દરેક 1 ડિગ્રી સેલ્સિયસના તાપમાન વધારા માટે તેનું વોલ્યુમ 0 ડિગ્રી સેલ્સિયસે તેના મૂળ વોલ્યુમના 1/273 ભાગે વધશે.
- બીજા શબ્દોમાં, જ્યારે દબાણ સ્થિર હોય ત્યારે વાયુનું વોલ્યુમ તેના સંપૂર્ણ તાપમાન સાથે સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
- આ સિદ્ધાંત ફ્રેંચ વૈજ્ઞાનિક જેક્સ અલેક્ઝાન્ડર ચાર્લ્સ દ્વારા શોધાયો હતો.
ગે-લુસાકનો નિયમ
- વાયુ વોલ્યુમનો નિયમ: આ નિયમ કહે છે કે જ્યારે વાયુઓ એકબીજા સાથે પ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે પ્રતિક્રિયા કરતા વાયુઓની માત્રા અને બનેલા વાયુઓની માત્રા સરળ પૂર્ણાંક ગુણોત્તરમાં હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, એક એકમ નાઈટ્રોજન વાયુ ત્રણ એકમ હાઈડ્રોજન વાયુ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને બે એકમ એમોનિયા વાયુ બનાવે છે.
- આ નિયમ કહે છે કે જ્યારે તમે વાયુને ગરમ કરો છો, ત્યારે તે દરેક ડિગ્રી તાપમાન વધારા માટે સમાન માત્રામે વિસ્તરે છે.
હેસનો નિયમ
- આ કાયદો કહે છે કે રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં મુક્ત થતી અથવા શોષાતી ઉષ્મા જેટલી હોય છે, તે પ્રક્રિયા કેટલાં પગલાંઓમાં થાય છે તે મહત્વનું નથી.
ગ્રેહમનો વિસરણનો કાયદો:
- આ કાયદો કહે છે કે બે વાયુઓ કેટલી ઝડપથી ફેલાય છે (વિસરે છે) તે તેમના વજન પર આધાર રાખે છે.
- વાયુ જેટલો હળવો હશે, તેટલો ઝડપથી તે ફેલાશે.
- સ્કોટિશ રસાયણશાસ્ત્રી થોમસ ગ્રેહમ (૧૮૦૫-૧૮૬૦)એ આ કાયદો શોધ્યો હતો.
હેનરીનો કાયદો:
- આ કાયદો કહે છે કે દ્રાવમાં વાયુ કેટલો ઓગળે છે તે વાયુના દબાણ પર આધાર રાખે છે.
- દબાણ જેટલું વધારે હશે, તેટલો વધારે વાયુ દ્રાવમાં ઓગળશે.
- આ કાયદો બ્રિટિશ રસાયણશાસ્ત્રી વિલિયમ હેનરીએ ૧૮૦૩માં શોધ્યો હતો.
લેમ્બર્ટનો કાયદો:
- આ કાયદો કહે છે કે જ્યારે પ્રકાશ કોઈ પદાર્થમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે એકસરખી જાડાઈની દરેક પડી દ્વારા શોષાતો પ્રકાશ સમાન હોય છે.
- ઉદાહરણ તરીકે, જો તમારી પાસે રંગીન કાચનો ટુકડો હોય, તો એકસરખી જાડાઈની દરેક પડી દ્વારા શોષાતો પ્રકાશ સમાન હશે.
રાઉલ્ટનો કાયદો:
- આ કાયદો કહે છે કે દ્રાવમાં ઓગળેલા દ્રાવ્ય (જે દ્રાવમાં ઓગળે છે) દ્વારા વેપર દબાણમાં થતો ઘટાડો તે દ્રાવ્યની માત્રાને અનુરૂપ હોય છે.
- દ્રાવમાં વધારે દ્રાવ્ય ઓગળે છે, તેટલો વેપર દબાણ ઓછો થશે.
- આ કાયદો ફ્રેંચ રસાયણશાસ્ત્રી ફ્રાંસ્વા-મારી રાઉલ્ટે ૧૮૮૭માં શોધ્યો હતો.
દ્રવ્ય અને પદાર્થના સંરક્ષણનો કાયદો
- પદાર્થ બનાવી શકાતો નથી કે નાશ કરી શકાતો નથી.
- કોઈ પણ પ્રણાલીમાં દળ અથવા પદાર્થની કુલ માત્રા હંમેશાં સ્થિર રહે છે, માત્રામાં કોઈ વધારો કે ઘટાડો થતો નથી.
મહત્વપૂર્ણ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ
- બેસેમર પ્રક્રિયા: આ પદ્ધતિ ઢળેલા લોખંડને સ્ટીલમાં ફેરવે છે એમાં ઓગાળેલા ધાતુઓમાં હવા ફૂંકીને કાર્બન, સિલિકોન, ફોસ્ફરસ અને મેંગેનીઝ જેવી અશુદ્ધિઓ દૂર કરવામાં આવે છે જે સામાન્ય રીતે લોખંડમાં જોવા મળે છે.
- ક્લેમેન્સન રિડક્શન: આ પ્રક્રિયા એલ્ડિહાઈડ અને કિટોનને હાઈડ્રોકાર્બનમાં ઘટાડે છે એમાં ઝિંક અમલગમ અને હાઈડ્રોક્લોરિક એસિડના મિશ્રણ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે.
- ગેટરમેન પ્રતિક્રિયા: આ પ્રક્રિયા એરોમેટિક હાઈડ્રોકાર્બનને એલ્ડિહાઈડમાં ફેરવે છે એમાં કાર્બન મોનોક્સાઈડ અને હાઈડ્રોજન ક્લોરાઈડને તાંબાના કેટલિસ્ટની હાજરીમાં પ્રતિક્રિયા કરાવવામાં આવે છે.હેબર પ્રક્રિયા: કેટલિસ્ટની હાજરીમાં નાઈટ્રોજન અને હાઈડ્રોજનને ભેળવીને એમોનિયા બનાવવાની પદ્ધતિ. કોલ્બે પ્રતિક્રિયા: એલિફેટિક કાર્બોક્સિલિક એસિડના ક્ષારના દ્રાવણમાં વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર કરીને હાઈડ્રોકાર્બન બનાવવાની પ્રક્રિયા. સોલ્વે પ્રક્રિયા: કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ અને સોડિયમ ક્લોરાઈડમાંથી સોડિયમ કાર્બોનેટ બનાવવાની પદ્ધતિ. આ પ્રક્રિયામાં કેલ્શિયમ કાર્બોનેટને ગરમ કરીને કેલ્શિયમ ઓક્સાઈડ અને કાર્બન ડાયોક્સાઈડ બનાવવામાં આવે છે, જે પછી એમોનિયા ધરાવતા સોડિયમ ક્લોરાઈડના દ્રાવણમાં ફૂલાવવામાં આવે છે. સોડિયમ હાઈડ્રોજન કાર્બોનેટ અવક્ષેપિત થાય છે, જેને પછી ગરમ કરીને સોડિયમ કાર્બોનેટ મળે છે.બાયર પ્રક્રિયા: બોક્સાઈટને ગરમ કોસ્ટિક સોડાના દ્રાવણથી દબાણ હેઠળ ટ્રીટ કરીને એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઈડ અલગ કરવાની પદ્ધતિ.બર્જિયસ પ્રક્રિયા:
- કોલસામાંથી લ્યુબ્રિકન્ટ અને પેટ્રોલ જેવા સિન્થેટિક ઇંધણ બનાવવાની પદ્ધતિ.
- આમાં પાવડર કોલસા, હેવી ઓઈલ કે તાર અને હાઈડ્રોજનના મિશ્રણને દબાણ હેઠળ ગરમ કરવામાં આવે છે.
- પ્રક્રિયામાં લોખંડ, ટિન કે લેડ જેવો કેટલિસ્ટ વપરાય છે.
- આ પદ્ધતિ જર્મન રસાયણશાસ્ત્રી ફ્રિડ્રિચ બર્જિયસે વિકસાવી હતી, જેમણે 1931માં નોબેલ પુરસ્કાર જીત્યો હતો. બોશ પ્રક્રિયા:
- ઔદ્યોગિક હાઈડ્રોજન ઉત્પાદિત કરવાની પદ્ધતિ.
- આમાં ભાપને અતિગરમ કોક પર પસાર કરીને વોટર ગેસ (કાર્બન મોનોક્સાઈડ અને હાઈડ્રોજનનું મિશ્રણ) બનાવવામાં આવે છે.
- કેટલિસ્ટ (મેટલ ઓક્સાઈડ)ની હાજરીમાં આ વોટર ગેસ વધુ ભાપ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને હાઈડ્રોજન અને કાર્બન ડાયોક્સાઈડ છોડે છે.
- જર્મન રસાયણશાસ્ત્રી કાર્લ બોશ (1874-1940)ના નામે ઓળખાય છે. ડાઉન પ્રક્રિયા:
- સોડિયમ ધાતુ ઉત્પાદિત કરવાની પદ્ધતિ.
- આમાં ઓગાળેલા સોડિયમ ક્લોરાઈડ (NaCl)નું વિદ્યુતવિઘટન કરવામાં આવે છે.
- કેથોડ પર બનેલા ઓગાળેલા સોડિયમ અને કેલ્શિયમને પછી અલગ કરવામાં આવે છે. ફ્રાશ પ્રક્રિયા:
- ભૂગર્ભમાં સ્થિત ગંધકના ખાણમાંથી ગંધક કાઢવાની પદ્ધતિ.
- સુપરહીટેડ પાણીને ખાણમાં દબાવીને ગંધકને ઓગાળવામાં આવે છે.
- ઓગાળેલું ગંધક પછી સપાટી પર પંપ કરીને ઉપર લાવવામાં આવે છે. ગંધક ખનન:
- ગંધક ભૂગર્ભમાં ખાણરૂપે મળે છે.
- સંકોચિત હવાનો ઉપયોગ ગંધકને તોડવા માટે થાય છે.
- ઓગાળેલું ગંધક એકત્રિત કરવામાં આવે છે.
- આ પદ્ધતિ હર્મન ફ્રાશે 1901માં શોધી હતી. હોલ-હેરોલ્ટ પ્રક્રિયા:
- આ પ્રક્રિયા એલ્યુમિનિયમ શુદ્ધ કરવા માટે વપરાય છે.
- એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઈડને ક્રાયોલાઈટમાં દ્રાવી દેવામાં આવે છે.
- મિશ્રણમાં વિદ્યુત પ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે છે જે ઓક્સિજનને એલ્યુમિનિયમથી અલગ કરે છે.
- આ પ્રક્રિયા 1885માં અમેરિકાના ચાર્લ્સ હોલ અને ફ્રાન્સના પી. ટી. હેરોલ્ટે વિકસાવી હતી. પાર્કિસ પ્રક્રિયા:
- આ પ્રક્રિયા ચાંદીના અયસ્કમાંથી લેડ અલગ કરવા માટે વપરાય છે.
- લેડ અયસ્કમાં ઓગાળેલું ઝિંક ઉમેરવામાં આવે છે.
- લેડ ચાંદીથી અલગ થઈ જાય છે અને ઝિંક behind રહે છે.
- ઝિંક-ચાંદી મિશ્રણને ગરમ કરવામાં આવે છે જે ઝિંકને વાયુમાં ફેરવે છે અને ચાંદી behind રહે છે. બ્રાઉન-રિંગ ટેસ્ટ:
- આ ટેસ્ટ દ્રાવણમાં નાઈટ્રેટ્સ છે કે નહીં એ ચકાસવા માટે વપરાય છે.
- ટેસ્ટ કરવાના દ્રાવણમાં આયર્ન સલ્ફેટ દ્રાવણ ઉમેરવામાં આવે છે.
- ટેસ્ટ ટ્યુબની બાજુએ સંકેન્ટ્રેટેડ સલ્ફ્યુરિક એસિડ ધીમે ઉમેરવામાં આવે છે.
- જો નાઈઈટ્રેટ હોય તો બે દ્રાવણોના મિલન બિંદુએ ભૂરી વલય બને છે. ફ્લેમ ટેસ્ટ: આ ટેસ્ટ આપણને ચોક્કસ તત્વો ઓળખવામાં મદદ કરે છે. આપણે સાફ પ્લેટિનમ તારને ટેસ્ટ કરવા માંગતા મિશ્રણમાં ડુબાડીએ અને બન્સન ફ્લેમથી ગરમ કરીએ. વિવિધ તત્વો વિવિધ ફ્લેમ રંગો બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે:
- ચમકદાર નારંગી-પીળો: સોડિયમ વેપર
- ક્રિમસન: સ્ટ્રોન્શિયમ
- એપલ ગ્રીન: ક્રોમિયમ બેઇલ્સ્ટેઇન ટેસ્ટ: આ ટેસ્ટ ઓર્ગેનિક સંયોજનમાં હેલોજન્સ (જેમ કે ક્લોરિન, બ્રોમિન કે આયોડિન) છે કે નહીં એ શોધવા માટે વપરાય છે. આપણે સાફ તાંબાના તારને ફ્લેમમાં ગરમ કરીએ જ્યાં સુધી લીલો ફ્લેમ બંધ ન થાય. પછી તારને ટેસ્ટ કરવા માંગતા દ્રાવણમાં ડુબાડીએ અને ફરીથી ગરમ કરીએ. જો ક્લોરિન હોય તો ફ્લેમ ચમકદાર લીલો થઈ જશે. જો બ્રોમિન કે આયોડિન હોય તો ફ્લેમ વાયોલેટ કે પર્પલ થશે. ફેહલિંગ ટેસ્ટ: આ ટેસ્ટ દ્રાવણમાં ખાંડ અને એલ્ડિહાઈડ શોધવા માટે વપરાય છે. આપણે સમાન માત્રામાં કોપર સલ્ફેટ દ્રાવણ (ફેહલિંગ A) અને સોડિયમ ટાર્ટ્રેટ દ્રાવણ (ફેહલિંગ B) ને ટેસ્ટ ટ્યુબમાં ભેળવીએ. જો દ્રાવણમાં ખાંડ કે એલ્ડિહાઈડ હોય તો ગરમ કરતાં તે લાલચા-ભૂરો રંગ લેશે. Ube: યુબેને ચોક્કસ દ્રાવણ સાથે ઉકાળવામાં આવે તો ખાંડ કે એલ્ડિહાઈડ હોય તો વાદળી અવક્ષેપ બને છે. ક્જેલ્ડાલ પદ્ધતિ: આ પદ્ધતિ ઓર્ગેનિક સંયોજનમાં નાઈટ્રોજનની માત્રા માપવા માટે વપરાય છે. સંયોજનને સંકેન્ટ્રેટેડ સલ્ફ્યુરિક એસિડ અને કોપર સલ્ફેટ (કેટલિસ્ટ) સાથે ઉકાળીને નાઈટ્રોજનને એમોનિયમ સલ્ફેટમાં ફેરવવામાં આવે છે. પછી મિશ્રણમાં ક્ષાર ઉમેરીને ફરીથી ઉકાળીને એમોનિયા ડિસ્ટિલ કરવામાં આવે છે. આ એમોનિયાને ચોક્કસ એસિડ દ્રાવણમાં પસાર કરીને ટિટ્રેશન દ્વારા માપવામાં આવે છે.મોલિશ ટેસ્ટ: આ ટેસ્ટ દ્રાવણમાં કાર્બોહાઈડ્રેટ શોધવા માટે વપરાય છે. ટેસ્ટ કરવાના દ્રાવણમાં થોડું આલ્કોહોલિક આલ્ફા-નાફ્થોલ ભેળવીને ટેસ્ટ ટ્યુબની બાજુએ સંકેન્ટ્રેટેડ સલ્ફ્યુરિક એસિડ ધીમે ઉમેરવામાં આવે છે. જો બે દ્રાવણો મળે ત્યારે ઘેરો વાયોલેટ વલય બને છે તો કાર્બોહાઈડ્રેટ હોવાનું સૂચવે છે.રાસ્ટ પદ્ધતિ: આ પદ્ધતિ પદાર્થનું અણુભાર માપવા માટે વપરાય છે જેમાં કેમ્ફરના ફ્રીઝિંગ પોઈન્ટમાં થતું ઘટાડું માપવામાં આવે છે જ્યારે ચોક્કસ વજનનો પદાર્થ તેમાં ઉમેરાય છે.શિફ ટેસ્ટ: આ ટેસ્ટ એલ્ડિહાઈડ અને કિટોન વચ્ચે ભેદ કરવા માટે વપરાય છે. જ્યારે એલ્ડિહાઈડને શિફના રિએજન્ટ (ફ્યુશિન અને સલ્ફ્યુરસ એસિડનું દ્રાવણ) સાથે ભેળવવામાં આવે છે તો તે જાંબલી કે લાલ રંગ બનાવે છે. કિટોન શિફના રિએજન્ટ સાથે પ્રતિક્રિયા કરતાં નથી.એલ્ડિહાઈડ અને કિટોન એલ્ડિહાઈડ અને કિટોન ઓર્ગેનિક સંયોજનોના બે પ્રકારો છે. એલ્ડિહાઈડમાં કાર્બોનિલ જૂથ (C=O) કાર્બન ચેઈનના અંતે હોય છે જ્યારે કિટોનમાં કાર્બોનિલ જૂથ કાર્બન ચેઈનના મધ્યમાં હોય છે. શિફનું રિએજન્ટ શિફનું રિએજન્ટ રોઝેનિલાઈન અને સલ્ફ્યુરસ એસિડનું દ્રાવણ છે. તે એલ્ડિહાઈડ શોધવા માટે વપરાય છે. જ્યારે એલ્ડિહાઈડ શિફના રિએજન્ટમાં ઉમેરાય છે તો તે ઘટાડેલા રંગ રોઝેનિલાઈનને તેના મૂળ મેજેન્ટા રંગમાં પાછું ફેરવે છે. એલ્ડિહાઈડ અને કિટોન માટે ટેસ્ટિંગ એલ્ડિહાઈડ શિફના રિએજન્ટને તરત ઘટાડે છે જ્યારે કિટોન શિફના રિએજન્ટને ઘટાડતાં નથી. આ તફાવત એલ્ડિહાઈડ અને કિટોન વચ્ચે ભેદ કરવા માટે વપરાય છે.
સામાન્ય પદાર્થો અને તેમની રાસાયણિક રચના
નીચેના કોષ્ટકમાં કેટલાક સામાન્ય પદાર્થો અને તેમની રાસાયણિક રચના આપવામાં આવી છે.
| પદાર્થ | રાસાયણિક | રચના | સૂત્ર |
|---|---|---|---|
| ફટકડી | પોટાશ | પોટેશિયમ, સલ્ફર, એલ્યુમિનિયમ, હાઈડ્રોજન અને ઓક્સિજન |
$\mathrm{K} {2} \mathrm{SO}{4} \mathrm{Al}{2}\left(\mathrm{SO}{4}\right){3}\ 24 \mathrm{H}{2} \mathrm{O}$ |
| બ્લીચિંગ પાવડર |
કેલ્શિયમ હાઈપોક્લોરાઈટ | કેલ્શિયમ, ક્લોરિન, ઓક્સિજન | $\mathrm{Ca(ClO)}{2} \mathrm{H}{2} \mathrm{O}$ |
| બ્લ્યુ વિટ્રિઓલ | કોપર સલ્ફેટ | કોપર, સલ્ફર અને ઓક્સિજન | $\mathrm{CuSO} {4} \cdot 5 \mathrm{H}{2} \mathrm{O}$ |
| કેલોમેલ | મરક્યુરસ ક્લોરાઈડ | મરક્યુરી, ક્લોરિન | $\mathrm{Hg} {2} \mathrm{Cl}{2}$ |
| કોસ્ટિક લોશન | સિલ્વર નાઈટ્રેટ | સિલ્વર | $\mathrm{Ag}\mathrm{NO} _{3}$ |
| પદાર્થ | રાસાયણિક | સંયોજન | સૂત્ર |
|---|---|---|---|
| કેન્ડી દ્રવ | પોટેશિયમ પરમેન્ગેનેટ | પોટેશિયમ, મેંગેનીઝ, ઑક્સિજન | $KMnO_4$કોસ્ટિક પોટાશ |
રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા
| નામ | સામાન્ય નામ | હાજર તત્વો | રાસાયણિક સૂત્ર |
|---|---|---|---|
| કેલ્શિયમ સલ્ફેટ ડાયહાઈડ્રેટ | જિપ્સમ | કેલ્શિયમ, સલ્ફર, ઑક્સિજન, હાઈડ્રોજન | $CaSO_4 · 2H_2O$ |
| સોડિયમ થાયોસલ્ફેટ પેન્ટાહાઈડ્રેટ | હાઈપો | સોડિયમ, સલ્ફર, ઑક્સિજન, હાઈડ્રોજન | $Na_2S_2O_3 · 5H_2O$ |
| નાઈટ્રસ ઑક્સાઈડ | લાફિંગ ગેસ | નાઈટ્રોજન, ઑક્સિજન | $N_2O$ |
| કેલ્શિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ | લાઈમ વોટર | કેલ્શિયમ, હાઈડ્રોજન, ઑક્સિજન | $Ca(OH)_2$ |
| લેડ મોનોક્સાઈડ | લિથાર્જ | લેડ, ઑક્સિજન | $PbO$ |
| પોટેશિયમ નાઈટ્રેટ | નાઈટર | પોટેશિયમ, નાઈટ્રોજન, ઑક્સિજન | $KNO_3$ |
| કેલ્શિયમ સલ્ફેટ હેમાઈડ્રેટ | પ્લાસ્ટર ઑફ પેરિસ | કેલ્શિયમ, સલ્ફર, હાઈડ્રોજન, ઑક્સિજન | $2CaSO4 · H_2O$ |
| સોડિયમ સિલિકેટ | ક્વાર્ટ્ઝ | સોડિયમ, સિલિકોન, ઑક્સિજન | $Na_2SiO_3$ |
| કેલ્શિયમ ઑક્સાઈડ | ક્વિક લાઈમ | કેલ્શિયમ, ઑક્સિજન | CaO |
| લેડ ટેટ્રાક્સાઈડ | રેડ લેડ | લેડ, ઑક્સિજન | $Pb_3O_4$ |