પ્રકરણ 04 એસિડ, બેઝ અને ક્ષાર

આપણે આપણા રોજિંદા જીવનમાં ઘણી બધી વસ્તુઓનો ઉપયોગ કરીએ છીએ જેમ કે લીંબુ, આમલી, સામાન્ય મીઠું, ખાંડ અને સિરકા. શું તે બધાનો સ્વાદ સરખો હોય છે? ચાલો, કોષ્ટક 4.1માં દર્શાવેલ કેટલીક ખાદ્ય પદાર્થોના સ્વાદ યાદ કરીએ. જો તમે આમાંથી કોઈ પણ પદાર્થનો સ્વાદ લીધો ન હોય તો હવે તેનો સ્વાદ લો અને પરિણામ કોષ્ટક 4.1માં દર્જ કરો.

સાવધાની

1. જ્યાં સુધી કહ્યું ન હોય ત્યાં સુધી કોઈ પણ વસ્તુનો સ્વાદ ન લો.
2. જ્યાં સુધી કહ્યું ન હોય ત્યાં સુધી કોઈ પણ વસ્તુને હાથ ન લગાડો.

કોષ્ટક 4.1

પદાર્થ સ્વાદ (ખાટો/કડવો/
અન્ય કોઈ)
લીંબુનો રસ
સંતરાનો રસ
સિરકા
દહીં
આમલી
ખાંડ
સામાન્ય મીઠું
આવળા
બેકિંગ સોડા
દ્રાક્ષ
કાચું કેરી
કાકડી

તમે જોશો કે આમાંના કેટલાક પદાર્થો ખાટા, કેટલાક કડવા, કેટલાક મીઠા અને કેટલાક ખારા સ્વાદના હોય છે.

4.1 એસિડ અને બેઇઝ (ક્ષાર)

દહીં, લીંબુનો રસ, સંતરાનો રસ અને સિરકાનો સ્વાદ ખાટો હોય છે. આ પદાર્થો ખાટા સ્વાદના હોય છે કારણ કે તેમાં એસિડ હોય છે. આવા પદાર્થોની રાસાયણિક પ્રકૃતિ એસિડિક (ઍસિડયુક્ત) હોય છે. ‘ઍસિડ’ શબ્દ લેટિન શબ્દ ‘એસેરે’ પરથી આવ્યો છે જેનો અર્થ ‘ખાટું’ થાય છે. આ પદાર્થોમાં રહેલા એસિડ કુદરતી એસિડ છે.

બેકિંગ સોડા વિશે શું? શું તે પણ ખાટો સ્વાદ ધરાવે છે? જો નહીં, તો તેનો સ્વાદ શું છે? તે ખાટો સ્વાદ ધરાવતો ન હોવાથી, તેનો અર્થ એ થયો કે તેમાં એસિડ નથી. તેનો સ્વાદ કડવો હોય છે. જો તમે તેના દ્રાવણને આંગળીઓ વચ્ચે ઘસો, તો તે સાબુ જેવું લાગે છે. સામાન્ય રીતે, આવા પદાર્થો જે કડવા સ્વાદના હોય છે અને છૂંદવાથી સાબુ જેવા લાગે છે તેને બેઇઝ (ક્ષાર) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આવા પદાર્થોની પ્રકૃતિ બેઝિક (ક્ષારીય) કહેવાય છે.

જો આપણે દરેક પદાર્થનો સ્વાદ ન લઈ શકીએ, તો આપણે તેની પ્રકૃતિ કેવી રીતે શોધી શકીએ?

કોઈ પદાર્થ એસિડિક છે કે બેઝિક છે તે ચકાસવા માટે ખાસ પ્રકારના પદાર્થોનો ઉપયોગ થાય છે. આ પદાર્થોને સૂચક (ઇન્ડિકેટર) કહેવામાં આવે છે. જ્યારે આ સૂચકોને એસિડિક અથવા બેઝિક પદાર્થ ધરાવતા દ્રાવણમાં ઉમેરવામાં આવે છે ત્યારે તેમનો રંગ બદલાય છે. હળદર, લિટમસ, ગુલાબ (ગુદહલ)ની પાંખડીઓ વગેરે કેટલાક કુદરતી સૂચકો છે.

શું તમે જાણો છો?
એસિડનું નામ જ્યાં મળે છે
એસિટિક એસિડ સિરકા
ફોર્મિક એસિડ કીડીના ડંખમાં
સાઇટ્રિક એસિડ સંતરા, લીંબુ વગેરે
ખટ્ટા ફળોમાં
લેક્ટિક એસિડ દહીં
ઑક્ઝેલિક એસિડ પાલક
એસ્કોર્બિક એસિડ
(વિટામિન C)
આવળા, ખટ્ટા ફળો
ટાર્ટરિક એસિડ આમલી, દ્રાક્ષ,
કાચા કેરી વગેરેમાં
ઉપરોક્ત બધા એસિડ
કુદરતમાં જોવા મળે છે

$ \begin{array}{|l|l|} \hline \text { એસિડનું નામ } & \text { જ્યાં મળે છે } \\ \hline \text { એસિટિક એસિડ } & \text { સિરકા } \\ \hline \text { ફોર્મિક એસિડ } & \text { કીડીના ડંખમાં } \\ \hline \text { સાઇટ્રિક એસિડ } & \begin{array}{l} \text { સંતરા, લીંબુ વગેરે } \\ \text { ખટ્ટા ફળોમાં } \end{array} \\ \hline \text { લેક્ટિક એસિડ } & \text { દહીં } \\ \hline \text { ઑક્ઝેલિક એસિડ } & \text { પાલક } \\ \hline \begin{array}{l} \text { એસ્કોર્બિક એસિડ } \\ \text { (વિટામિન C) } \end{array} & \text { આવળા, ખટ્ટા ફળો } \\ \hline \text { ટાર્ટરિક એસિડ } & \begin{array}{l} \text { આમલી, દ્રાક્ષ, કાચા કેરી } \\ \text { વગેરેમાં } \end{array} \\ \hline \text { ઉપરોક્ત બધા એસિડ } \\ \text{કુદરતમાં જોવા મળે છે} \\ \hline \text { બેઇઝનું નામ } & \text { જ્યાં મળે છે } \\ \hline \text { કેલ્શિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ } & \text { ચૂનાનું પાણી } \\ \hline \text { એમોનિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ } & \text { વિન્ડો ક્લીનર } \\ \hline \begin{array}{l} \text { સોડિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ/ } \\ \text { પોટેશિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ } \end{array} & \text { સાબુ } \\ \hline \text { મેગ્નેશિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ } & \text { મિલ્ક ઑફ મેગ્નેશિયા } \\ \hline \end{array} $

શું હું તેમનો સ્વાદ શોધવા માટે બધા પદાર્થોનો સ્વાદ લઈ શકું? ના. શું તમે સાવધાની વાંચી નથી? આપણે અજાણ્યા પદાર્થોનો સ્વાદ ન લેવો જોઈએ. તે આપણને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે.

4.2 આપણી આસપાસના કુદરતી સૂચકો

લિટમસ: એક કુદરતી રંગક

સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતો કુદરતી સૂચક લિટમસ છે. તે લાઇકેન્સમાંથી (આકૃતિ 4.1a) મેળવવામાં આવે છે. શુદ્ધ પાણીમાં તેનો રંગ જાંબલી (બેંગણી) હોય છે. જ્યારે તેને એસિડિક દ્રાવણમાં ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે તે લાલ બને છે અને જ્યારે બેઝિક દ્રાવણમાં ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે તે વાદળી બને છે. તે દ્રાવણના રૂપમાં અથવા કાગળની પટ્ટીઓના રૂપમાં ઉપલબ્ધ છે, જેને લિટમસ પેપર કહેવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે, તે લાલ અને વાદળી લિટમસ પેપર (આકૃતિ 4.1b) તરીકે ઉપલબ્ધ છે.

(a)

(b)

આકૃતિ 4.1 (a) લાઇકેન્સ, અને (b) લાલ અને વાદળી લિટમસ પેપર

પ્રવૃત્તિ 4.1

  • પ્લાસ્ટિકના કપ/ગ્લાસ/ટેસ્ટ ટ્યુબમાં લીંબુના રસ સાથે થોડું પાણી ભેળવો.

  • ડ્રોપરની મદદથી ઉપરના દ્રાવણની એક બુંદ લાલ લિટમસ પેપરની પટ્ટી પર મૂકો.
    શું રંગમાં કોઈ ફેરફાર થાય છે?

  • વાદળી લિટમસ પેપર સાથે સમાન ક્રિયા પુનરાવર્તિત કરો.

રંગમાં કોઈ ફેરફાર થાય છે કે નહીં તે નોંધો.

નીચેની વસ્તુઓ સાથે સમાન પ્રવૃત્તિ કરો:

ટેપ વોટર, ડિટર્જન્ટ દ્રાવણ, એરેટેડ ડ્રિંક, સાબુ દ્રાવણ, શેમ્પૂ, સામાન્ય મીઠાનું દ્રાવણ, ખાંડનું દ્રાવણ, સિરકા, બેકિંગ સોડાનું દ્રાવણ, મિલ્ક ઑફ મેગ્નેશિયા, વૉશિંગ સોડાનું દ્રાવણ, ચૂનાનું પાણી. જો શક્ય હોય તો શુદ્ધ પાણીમાં દ્રાવણ બનાવો.

તમારા અવલોકનો કોષ્ટક 4.2 મુજબ રેકોર્ડ કરો.

તમારા કોષ્ટકમાં, શું કોઈ એવા પદાર્થો છે જેના પર લિટમસનો કોઈ અસર થતી નથી? તે પદાર્થોના નામ આપો.

જે દ્રાવણો લાલ અથવા વાદળી લિટમસનો રંગ બદલતા નથી તેને તટસ્થ દ્રાવણો તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ પદાર્થો ન તો એસિડિક હોય છે અને ન તો બેઝિક હોય છે.

આકૃતિ 4.2 બાળકો લિટમસ ટેસ્ટ કરી રહ્યા છે

હળદર એક બીજો કુદરતી સૂચક છે

પ્રવૃત્તિ 4.2

  • એક ચમચી હળદરનો પાવડર લો. થોડું પાણી ઉમેરીને પેસ્ટ બનાવો.
  • બ્લૉટિંગ પેપર/ફિલ્ટર પેપર પર હળદરની પેસ્ટ લગાવીને અને તેને સૂકવીને હળદરનો કાગળ બનાવો. મળેલા પીળા કાગળની પાતળી પટ્ટીઓ કાપો.
  • હળદરના કાગળની પટ્ટી પર સાબુના દ્રાવણની એક બુંદ મૂકો.

તમે શું અવલોકન કરો છો?

ચૂનાનું પાણી તૈયાર કરવા માટે, એક ગ્લાસમાં થોડું પાણી લો અને તેમાં થોડો ચૂનો (ચૂનો) ઉમેરો. દ્રાવણને ચલાવો અને થોડો સમય માટે રાખો. ઉપરથી થોડું દ્રાવણ ઢોળો. આ ચૂનાનું પાણી છે.

કોષ્ટક 4.2

ક્ર. નં. ચકાસવાનું દ્રાવણ લાલ લિટમસ પેપર
પર અસર
વાદળી લિટમસ પેપર
પર અસર
અનુમાન

તમે તમારી માતાની જન્મદિવસે તેમના માટે એક શુભેચ્છા કાર્ડ તૈયાર કરી શકો છો. સાદા સફેદ કાગળની શીટ પર હળદરની પેસ્ટ લગાવો અને તેને સૂકવો. કપાસના બડની મદદથી સાબુના દ્રાવણથી એક સુંદર ફૂલ દોરો. તમને એક સુંદર શુભેચ્છા કાર્ડ મળશે.

એ જ રીતે કોષ્ટક 4.3માં દર્શાવેલ દ્રાવણોની ચકાસણી કરો અને તમારા અવલોકનો નોંધો. તમે અન્ય પદાર્થોના દ્રાવણો પણ અજમાવી શકો છો.

ગુલાબ (ચાઇના રોઝ) સૂચક તરીકે

પ્રવૃત્તિ 4.3

કેટલીક ગુલાબ (ગુદહલ)ની પાંખડીઓ એકત્રિત કરો અને તેને બીકરમાં મૂકો. થોડું ગરમ પાણી ઉમેરો.

હવે હું સમજી શકું છું કે મારી સફેદ શર્ટ પરનો હળદરનો ડાઘ સાબુથી ધોવાય ત્યારે લાલ કેમ બને છે. તે એટલા માટે કારણ કે સાબુનું દ્રાવણ બેઝિક છે.

આકૃતિ 4.3 ગુલાબનું ફૂલ અને તેમાંથી બનાવેલ સૂચક

કોષ્ટક 4.3

ક્ર. નં. ચકાસવાનું દ્રાવણ હળદરના દ્રાવણ પર અસર ટિપ્પણી
1. લીંબુનો રસ
2. સંતરાનો રસ
3. સિરકા
4. મિલ્ક ઑફ મેગ્નેશિયા
5. બેકિંગ સોડા
6. ચૂનાનું પાણી
7. ખાંડ
8. સામાન્ય મીઠું

કોષ્ટક 4.4

ક્ર. નં. ચકાસવાનું દ્રાવણ પ્રારંભિક રંગ અંતિમ રંગ
1. શેમ્પૂ (પાતળું દ્રાવણ)
2. લીંબુનો રસ
3. સોડા વોટર
4. સોડિયમ હાઇડ્રોજનકાર્બોનેટ દ્રાવણ
5. સિરકા
6. ખાંડનું દ્રાવણ
7. સામાન્ય મીઠાનું દ્રાવણ

મિશ્રણને થોડા સમય માટે રાખો જ્યાં સુધી પાણી રંગીન ન થાય. રંગીન પાણીનો ઉપયોગ સૂચક તરીકે કરો. કોષ્ટક 4.4માં આપેલ દરેક દ્રાવણમાં સૂચકની પાંચ બુંદ ઉમેરો.

એસિડિક, બેઝિક અને તટસ્થ દ્રાવણો પર સૂચકની શું અસર થાય છે? ગુલાબ સૂચક (આકૃતિ 4.3) એસિડિક દ્રાવણોને ઘેરો ગુલાબી (મેજેન્ટા) અને બેઝિક દ્રાવણોને લીલા રંગમાં ફેરવે છે.

શુષ્ક લિટમસ પેપર પર ઘન બેકિંગ સોડાનો ઉપયોગ કરતી વખતે મને સમાન પરિણામ મળતું નથી. શા માટે? બેકિંગ સોડાનું દ્રાવણ બનાવો અને પછી અજમાવો.

પહેલી તમારા માટે નીચેની પહેલી (પઝલ) લઈને આવી છે.

કોફી બ્રાઉન છે
અને કડવી સ્વાદની.
શું તે એસિડ છે?
કે બેઇઝ?
કોઈ પરીક્ષણ વિના
જવાબ ન આપો,
તેના સ્વાદથી
તમે અંધારામાં છો.

પ્રવૃત્તિ 4.4

શિક્ષકને વિનંતી છે કે તેઓ પોતાની શાળાની પ્રયોગશાળા અથવા નજીકની શાળામાંથી નીચેના રસાયણોના પાતળા દ્રાવણો લાવે: હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ, સલ્ફ્યુરિક એસિડ, નાઇટ્રિક એસિડ, એસિટિક એસિડ, સોડિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ, એમોનિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ, કેલ્શિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ (ચૂનાનું પાણી).

કોષ્ટક 4.5

ક્ર.
નં.
એસિડનું નામ લિટમસ પેપર
પર અસર
હળદરના કાગળ
પર અસર
ગુલાબના દ્રાવણ
પર અસર
1. પાતળું હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ
2.
3.

શું તમે ‘ઍસિડ રેઈન’ શબ્દથી પરિચિત છો? શું તમે ક્યારેય ઍસિડ રેઈનની નુકસાનકારક અસર વિશે સાંભળ્યું છે? નામ સૂચવે છે તેમ, એસિડની અધિકતા ધરાવતી વરસાદને ઍસિડ રેઈન કહેવામાં આવે છે. આ એસિડ ક્યાંથી આવે છે? કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ અને નાઇટ્રોજન ડાયોક્સાઇડ (જે પ્રદૂષકો તરીકે હવામાં મુક્ત થાય છે) વરસાદની બુંદમાં ઓગળીને અનુક્રમે કાર્બોનિક એસિડ, સલ્ફ્યુરિક એસિડ અને નાઇટ્રિક એસિડ બનાવે છે તેથી વરસાદ એસિડિક બને છે. ઍસિડ રેઈન ઇમારતો, ઐતિહાસિક સ્મારકો, છોડ અને પ્રાણીઓને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે.

સાવધાની

પ્રયોગશાળાના એસિડ અને બેઇઝ સાથે વ્યવહાર કરતી વખતે ખૂબ જ સાવધાની રાખવી જોઈએ કારણ કે તે કાટ ખાઉ, ચીડ ઉત્પન્ન કરનારા અને ત્વચા માટે હાનિકારક હોય છે.

આ દરેક દ્રાવણો પર ત્રણેય સૂચકોની અસર દર્શાવો. તમારા અવલોકનો કોષ્ટક 4.5માં રેકોર્ડ કરો.

4.3 તટસ્થીકરણ

આપણે શીખ્યા છીએ કે એસિડ વાદળી લિટમસને લાલ બનાવે છે અને બેઇઝ લાલ લિટમસને વાદળી બનાવે છે. ચાલો જોઈએ કે જ્યારે એસિડને બેઇઝ સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે છે ત્યારે શું થાય છે.

આપણે એક એવા સૂચકનો ઉપયોગ કરવા જઈ રહ્યા છીએ જેનો તમે અત્યાર સુધી ઉપયોગ કર્યો નથી. તેને ફિનોલ્ફથેલિન કહેવામાં આવે છે.

પ્રવૃત્તિ 4.5

શિક્ષક દ્વારા વર્ગમાં દર્શાવવા માટે

એક ટેસ્ટ ટ્યુબનો એક ચતુર્થાંશ ભાગ પાતળા હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડથી ભરો. તેનો રંગ નોંધો. ફિનોલ્ફથેલિન દ્રાવણનો રંગ પણ નોંધો. એસિડમાં સૂચકની 2-3 બુંદ ઉમેરો. હવે ટેસ્ટ ટ્યુબને હળવેથી હલાવો. શું તમે એસિડના રંગમાં કોઈ ફેરફાર અવલોકન કરો છો?

ડ્રોપર દ્વારા એસિડિક દ્રાવણમાં સોડિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડના દ્રાવણની એક બુંદ ઉમેરો. ટ્યુબને હળવેથી ચલાવો. શું દ્રાવણના રંગમાં કોઈ ફેરફાર થાય છે? ગુલાબી રંગ દેખાય ત્યાં સુધી ચલાવતા રહીને સોડિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ દ્રાવણને બુંદ દ્વારા બુંદ ઉમેરતા રહો.

હવે એક બુંદ પાતળું હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ ઉમેરો. તમે શું અવલોકન કરો છો? દ્રાવણ ફરીથી રંગહીન બને છે. ફરીથી એક બુંદ સોડિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ દ્રાવણ ઉમેરો. શું રંગમાં કોઈ ફેરફાર થાય છે? દ્રાવણ ફરીથી ગુલાબી રંગનું બને છે.

એ સ્પષ્ટ છે કે જ્યારે દ્રાવણ બેઝિક હોય છે, ત્યારે ફિનોલ્ફથેલિન ગુલાબી રંગ આપે છે. બીજી બાજુ, જ્યારે દ્રાવણ એસિડિક હોય છે, ત્યારે તે રંગહીન રહે છે.

આકૃતિ 4.4 તટસ્થીકરણની પ્રક્રિયા

જ્યારે એસિડિક દ્રાવણને બેઝિક દ્રાવણ સાથે મિશ્ર કરવામાં આવે છે, ત્યારે બંને દ્રાવણો એકબીજાની અસરને તટસ્થ કરે છે. જ્યારે એસિડ દ્રાવણ અને બેઇઝ દ્રાવણને યોગ્ય માત્રામાં