તમે દરરોજ તમારી આસપાસ ઘણા ફેરફારો જોશો. આ ફેરફારો એક અથવા વધુ પદાર્થો સાથે સંકળાયેલા હોઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, તમારી મા તમને ઠંડું પીણું બનાવવા માટે પાણીમાં ખાંડ ઓગાળવા કહી શકે છે. ખાંડનું દ્રાવણ બનાવવું એ ફેરફાર છે. તે જ રીતે, દૂધમાંથી દહીં જામવું એ ફેરફાર છે. ક્યારેક દૂધ ખાટું થઈ જાય છે. દૂધનું ખાટું થવું એ ફેરફાર છે. ખેંચાયેલી રબરની પટ્ટી પણ ફેરફાર દર્શાવે છે.

તમારી આસપાસ તમે જોયેલા દસ ફેરફારોની યાદી બનાવો.

આ પ્રકરણમાં આપણે કેટલીક પ્રવૃત્તિઓ કરીશું અને આ ફેરફારોની પ્રકૃતિનો અભ્યાસ કરીશું. મોટા પાયે, આ ફેરફારો બે પ્રકારના હોય છે, ભૌતિક અને રાસાયણિક.

ફિગ. 5.1 કાગળના ટુકડા

5.1 ભૌતિક ફેરફારો

પ્રવૃત્તિ 5.1

કાગળના એક ટુકડાને ચાર ચોરસ ટુકડાઓમાં કાપો. દરેક ચોરસ ટુકડાને આગળ ચાર ચોરસ ટુકડાઓમાં કાપો. આ ટુકડાઓને ફર્શ પર અથવા ટેબલ પર એવી રીતે મૂકો કે ટુકડાઓ મૂળ કાગળના ટુકડાનો આકાર ધારણ કરે (ફિગ. 5.1).

સ્પષ્ટ છે કે, તમે ટુકડાઓને જોડીને મૂળ ટુકડો બનાવી શકતા નથી, પરંતુ શું કાગળના ગુણધર્મમાં કોઈ ફેરફાર થયો છે?

પ્રવૃત્તિ 5.2

તમારા વર્ગખંડમાં ચોકબોર્ડની નજીક ફર્શ પર પડેલી ચાકની ધૂળ એકઠી કરો. અથવા, ચાકના નાના ટુકડાને કૂટીને ધૂળ બનાવો. ધૂળમાં થોડું પાણી ઉમેરીને પેસ્ટ બનાવો. તેને ચાકના ટુકડાના આકારમાં ગટકો બનાવો. તેને સૂકવવા દો.

શું તમે ધૂળમાંથી ચાક પુનઃપ્રાપ્ત કર્યો?

પ્રવૃત્તિ 5.3

ગ્લાસ અથવા પ્લાસ્ટિકના ટમ્બલરમાં થોડો બરફ લો. ટમ્બલરને સૂર્યમાં મૂકીને બરફના નાના ભાગને ઓગાળો. હવે તમારી પાસે બરફ અને પાણીનું મિશ્રણ છે. હવે ટમ્બલરને ફ્રીઝિંગ મિશ્રણ (બરફ વત્તા સામાન્ય મીઠું)માં મૂકો.

શું પાણી ફરીથી ઘન બરફ બની જાય છે?

પ્રવૃત્તિ 5.4

કન્ટેનરમાં થોડું પાણી ઉકાળો. શું તમે પાણીની સપાટી પરથી ઉઠતી વરાળ જોઈ શકો છો? ઉકળતા પાણીથી થોડા અંતરે વરાળ પર ઉલટા પણની હેન્ડલ પકડીને રાખો. પણની અંદરની સપાટી જુઓ.

શું તમે ત્યાં પાણીનું કોઈ ટીપું જોઈ શકો છો?

પ્રવૃત્તિ 5.5

સાવધાની

જ્યોત સાથે વ્યવહાર કરતી વખતે સાવધાન રહો.

ઉપયોગમાં લીધેલી હેક-સો બ્લેડને ચિમટી વડે પકડો. બ્લેડના મુક્ત છેડાની નોકને ગેસ સ્ટોવ પર રાખો. થોડી મિનિટો રાહ જુઓ.

શું બ્લેડની નોકનો રંગ બદલાય છે?

બ્લેડને જ્યોતમાંથી દૂર કરો. થોડા સમય પછી ફરી એકવાર નોક જુઓ.

શું તે તેનો મૂળ રંગ પાછો મેળવે છે?

ઉપરોક્ત પ્રવૃત્તિ 5.1 અને 5.2 માં, તમે જોયું કે કાગળ અને ચાકના ટુકડાના કદમાં ફેરફાર થયો. પ્રવૃત્તિ 5.3 અને 5.4 માં, પાણીએ તેની અવસ્થા બદલી (ઘનથી પ્રવાહી, અથવા વાયુથી પ્રવાહી). પ્રવૃત્તિ 5.5 માં, હેક-સો બ્લેડ ગરમ કરવાથી તેનો રંગ બદલાયો.

પદાર્થના આકાર, કદ, રંગ અને અવસ્થા જેવા ગુણધર્મોને તેના ભૌતિક ગુણધર્મો કહેવામાં આવે છે. જે ફેરફારમાં પદાર્થ તેના ભૌતિક ગુણધર્મોમાં ફેરફાર પામે છે તેને ભૌતિક ફેરફાર કહેવામાં આવે છે. ભૌતિક ફેરફાર સામાન્ય રીતે વિપરીત કરી શકાય તેવો હોય છે. આવા ફેરફારમાં કોઈ નવો પદાર્થ બનતો નથી.

ચાલો હવે બીજા પ્રકારના ફેરફારને ધ્યાનમાં લઈએ.

5.2 રાસાયણિક ફેરફાર

તમે જે ફેરફારથી તદ્દન પરિચિત છો તે છે લોખંડનું કાટવું. જો તમે લોખંડનો ટુકડો થોડા સમય માટે ખુલ્લામાં મૂકો, તો તેના પર ભૂરા રંગનો પડદો જામે છે. આ પદાર્થને કાટ કહેવામાં આવે છે અને આ પ્રક્રિયાને કાટવું કહેવામાં આવે છે (ફિગ. 5.2). પાર્ક અથવા ખેતરોના લોખંડના દરવાજા, લૅન અને બગીચામાં રાખેલી લોખંડની બેંચ, લગભગ દરેક લોખંડની વસ્તુ, જે ખુલ્લામાં રાખવામાં આવે છે તે કાટવાળી થઈ જાય છે. ઘરે તમે પાણીની નળીઓ અને ફાવડા કાટવાળા થઈ જતા જોયા હશે જ્યારે તેમને થોડા સમય માટે વાતાવરણમાં

ફિગ. 5.2 કાટવાળું લોખંડ

ખુલ્લા મૂકવામાં આવે. રસોડામાં, ભીનું લોખંડનું તવું (તવા) ઘણીવાર કાટવાળું થઈ જાય છે જો તેને તે સ્થિતિમાં થોડા સમય માટે મૂકવામાં આવે. કાટ લોખંડ નથી. તે લોખંડથી અલગ છે જેના પર તે જમા થાય છે.

ચાલો હવે થોડા વધુ ફેરફારોને ધ્યાનમાં લઈએ જ્યાં નવા પદાર્થો બને છે.

પ્રવૃત્તિ 5.6

(શિક્ષક દ્વારા પ્રદર્શિત કરવાની)

સાવધાની

બળતી મેગ્નેશિયમની પટ્ટીને લાંબા સમય સુધી જોવું ખતરનાક છે. શિક્ષકોએ બાળકોને બળતી પટ્ટીને ઘૂર્ણિત ન જોવા માટે સલાહ આપવી જોઈએ.

મેગ્નેશિયમની પાતળી પટ્ટી અથવા રિબનનો નાનો ટુકડો લો. તેની નોકને સેન્ડપેપરથી સાફ કરો. નોકને મીણબત્તીની જ્યોતની નજીક લાવો. તે તેજસ્વી સફેદ પ્રકાશ સાથે બળે છે

ફિગ. 5.3 મેગ્નેશિયમ રિબન બળે છે

(ફિગ. 5.3). જ્યારે તે સંપૂર્ણપણે બળી જાય છે ત્યારે તે પાછળ પાવડર જેવી રાખ છોડે છે.

શું રાખ મેગ્નેશિયમ રિબન જેવી દેખાય છે?

આ ફેરફારને નીચેના સમીકરણ દ્વારા દર્શાવી શકાય છે:

મેગ્નેશિયમ $(\mathrm{Mg})+$ ઓક્સિજન $\left(\mathrm{O} _{2}\right) \rightarrow$ મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડ ($\mathrm{MgO}$)

અહીંના સમીકરણો ગણિતમાંના સમીકરણોથી અલગ છે. આ પ્રકારના સમીકરણોમાં, તીરનો અર્થ ‘બને છે’ થાય છે. આ સ્તરે રાસાયણિક સમીકરણોને સંતુલિત કરવાનો કોઈ પ્રયાસ ન કરવો જોઈએ.

રાખ એકઠી કરો અને તેમાં થોડું પાણી ઉમેરો. મિશ્રણ (જલીય દ્રાવણ)ને સારી રીતે હલાવો. મિશ્રણની કસોટી વાદળી અને લાલ લિટમસ પેપરથી કરો.

શું મિશ્રણ લાલ લિટમસને વાદળી બનાવે છે?

શું મિશ્રણ વાદળી લિટમસને લાલ બનાવે છે?

આ કસોટીના આધારે, તમે જલીય દ્રાવણને કેવી રીતે વર્ગીકૃત કરશો - એસિડિક અથવા બેઝિક?

રાખને પાણીમાં ઓગાળવાથી તે નવો પદાર્થ બનાવે છે. આ ફેરફાર નીચેના સમીકરણના રૂપમાં લખી શકાય છે:

મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડ (MgO) + પાણી $\left(\mathrm{H} _{2} \mathrm{O}\right) \rightarrow$ મેગ્નેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $\left[\mathrm{Mg}(\mathrm{OH}) _{2}\right]$

જેમ તમે પ્રકરણ 4 માં પહેલેથી જ શીખ્યા છો, મેગ્નેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ એક બેઝ છે. તેથી, મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડ એ મેગ્નેશિયમને બાળવાથી બનેલો નવો પદાર્થ છે. મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડને પાણી સાથે મિશ્ર કરવાથી બનેલું મેગ્નેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ બીજો નવો પદાર્થ છે.

પ્રવૃત્તિ 5.7

(શિક્ષક દ્વારા પ્રદર્શિત કરવાની)

ગ્લાસ ટમ્બલર અથવા બીકરમાં લગભગ અડધા કપ પાણીમાં એક ચમચી જેટલું કોપર સલ્ફેટ (બ્લૂ વિટ્રિયોલ અથવા નીલા થોથા) ઓગાળો. દ્રાવણમાં થોડા ટીપાં સફેદ ઍસિડ ઉમેરો. તમને વાદળી રંગનું દ્રાવણ મળવું જોઈએ. દ્રાવણનો નાનો નમૂનો ટેસ્ટ ટ્યુબ અથવા નાની ગ્લાસ બોટલમાં સાચવો. બાકીના દ્રાવણમાં એક ખીલી અથવા ઉપયોગમાં લીધેલી શેવિંગ બ્લેડ નાખો. અડધા કલાક અથવા તેથી વધુ રાહ જુઓ. દ્રાવણના રંગનું નિરીક્ષણ કરો. તેને અલગથી સાચવેલા નમૂના દ્રાવણના રંગ સાથે સરખાવો (ફિગ. 5.4).

ફિગ. 5.4 આયર્ન સાથે પ્રક્રિયા થવાથી કોપર સલ્ફેટ દ્રાવણના રંગમાં ફેરફાર

શું તમે દ્રાવણના રંગમાં કોઈ ફેરફાર જોઈ શકો છો?

ખીલી અથવા બ્લેડ બહાર કાઢો.

શું તે કોઈ રીતે બદલાઈ છે?

તમે જે ફેરફારો જોશો તે કોપર સલ્ફેટ અને આયર્ન વચ્ચેની પ્રક્રિયાને કારણે છે. દ્રાવણનો રંગ વાદળીથી લીલો થવો એ આયર્ન સલ્ફેટ, એક નવા પદાર્થની રચના થવાને કારણે છે. આયર્ન ખીલી પરનો ભૂરો જમાવ કોપર છે, જે બીજો નવો પદાર્થ છે. આપણે પ્રક્રિયા આ રીતે લખી શકીએ:

કોપર સલ્ફેટ દ્રાવણ (વાદળી) + આયર્ન

$\rightarrow$ આયર્ન સલ્ફેટ દ્રાવણ (લીલો)

• કોપર (ભૂરો જમાવ)

પ્રવૃત્તિ 5.8

ટેસ્ટ ટ્યુબમાં લગભગ એક ચમચી સિરકો લો. તેમાં એક ચપટી બેકિંગ સોડા ઉમેરો. તમે ફૂંકાતો અવાજ સાંભળશો અને બહાર આવતા વાયુના ફુગ્ગા જોશો. આ વાયુને તાજેતરમાં તૈયાર કરેલા ચૂનાના પાણીમાંથી પસાર કરો જેમ કે ફિગ. 5.5 માં બતાવેલ છે.

ચૂનાના પાણીનું શું થાય છે?

ટેસ્ટ ટ્યુબમાં ફેરફાર નીચે મુજબ છે:

સિરકો (એસિટિક એસિડ) + બેકિંગ સોડા (સોડિયમ હાઇડ્રોજનકાર્બોનેટ) $\rightarrow$

કાર્બન ડાયોક્સાઇડ + અન્ય પદાર્થો

કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને ચૂનાના પાણી વચ્ચેની પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:

ફિગ. 5.5 ચૂનાના પાણીમાંથી વાયુ પસાર કરવાની સેટઅપ

કાર્બન ડાયોક્સાઇડ $\left(\mathrm{CO} _{2}\right)+$ ચૂનાનું પાણી $\left[\mathrm{Ca}(\mathrm{OH}) _{2}\right] \rightarrow$ કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ $\left(\mathrm{CaCO} _{3}\right)+$ પાણી $\left(\mathrm{H} _{2} \mathrm{O}\right)$

જ્યારે કાર્બન ડાયોક્સાઇડને ચૂનાના પાણીમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે, ત્યારે કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ બને છે, જે ચૂનાના પાણીને દૂધિયું બનાવે છે. ચૂનાના પાણીનું દૂધિયું થવું એ કાર્બન ડાયોક્સાઇડની પ્રમાણભૂત કસોટી છે. તમે તેનો ઉપયોગ પ્રકરણ 6 માં કરશો કે જેમાં બતાવવા માટે કે આપણે બહાર ફૂંકેલી હવા કાર્બન ડાયોક્સાઇડથી સમૃદ્ધ છે.

પ્રવૃત્તિ 5.6-5.8 માં, તમે જોયું કે દરેક ફેરફારમાં એક અથવા વધુ નવા પદાર્થો બન્યા હતા. પ્રવૃત્તિ 5.6 માં, જ્યારે મેગ્નેશિયમને હવામાં બાળવામાં આવ્યું ત્યારે રાખ એ નવો પદાર્થ હતો જે બન્યો. પ્રવૃત્તિ 5.7 માં, કોપર સલ્ફેટ અને આયર્નની પ્રક્રિયાથી આયર્ન સલ્ફેટ અને કોપર બન્યા. આ બંને નવા પદાર્થો છે. કોપર આયર્નની શેવિંગ બ્લેડ પર જમા થયું હતું. પ્રવૃત્તિ 5.8 માં, સિરકો અને બેકિંગ સોડાએ મળીને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ બનાવ્યું, જેણે ચૂનાનું પાણી દૂધિયું બનાવ્યું. શું તમે આ પ્રક્રિયામાં બનેલા નવા પદાર્થનું નામ આપી શકો છો?

જે ફેરફારમાં એક અથવા વધુ નવા પદાર્થો બને છે તેને રાસાયણિક ફેરફાર કહેવામાં આવે છે. રાસાયણિક ફેરફારને રાસાયણિક પ્રક્રિયા પણ કહેવામાં આવે છે.

રાસાયણિક ફેરફારો આપણા જીવનમાં ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. બધા નવા પદાર્થો રાસાયણિક ફેરફારોના પરિણામે બને છે. ઉદાહરણ તરીકે, આપણા શરીરમાં ખોરાકનું પાચન, ફળોનું પાકવું, દ્રાક્ષનું કિણ્વન વગેરે, રાસાયણિક ફેરફારોની શ્રેણીને કારણે થાય છે. દવા એ રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓની શ્રેણીનું અંતિમ ઉત્પાદન છે. ઉપયોગી નવી સામગ્રી, જેમ કે પ્લાસ્ટિક અને ડિટર્જન્ટ, રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ દ્વારા ઉત્પાદિત થાય છે. ખરેખર, દરેક નવી સામગ્રીની શોધ રાસાયણિક ફેરફારોનો અભ્યાસ કરીને થાય છે.

આપણે જોયું છે કે રાસાયણિક ફેરફારમાં એક અથવા વધુ નવા પદાર્થો ઉત્પન્ન થાય છે. નવા ઉત્પાદનો ઉપરાંત, નીચેની બાબતો રાસાયણિક ફેરફાર સાથે સંકળાયેલી હોઈ શકે છે:

• ઉષ્મા, પ્રકાશ અથવા કોઈપણ અન્ય વિકિરણ (ઉદાહરણ તરીકે, અલ્ટ્રાવાયોલેટ) આપવામાં આવી શકે છે અથવા શોષાઈ શકે છે.
• અવાજ ઉત્પન્ન થઈ શકે છે.
• ગંધમાં ફેરફાર થઈ શકે છે અથવા નવી ગંધ આવી શકે છે.
• રંગમાં ફેરફાર થઈ શકે છે.
• વાયુ બની શકે છે.

ચાલો કેટલાક ઉદાહરણો જોઈએ.

તમે જોયું કે મેગ્નેશિયમ રિબનનું બળવું એ રાસાયણિક ફેરફાર છે. કોલસા, લાકડા અથવા પાંદડાનું બળવું પણ રાસાયણિક ફેરફાર છે. હકીકતમાં, કોઈપણ પદાર્થનું બળવું એ રાસાયણિક ફેરફાર છે. બળવું હંમેશા ઉષ્માના ઉત્પાદન સાથે સંકળાયેલું હોય છે.

ફટાકડાનું સ્ફોટન એ રાસાયણિક ફેરફાર છે. તમે જાણો છો કે આવા સ્ફોટનથી ઉષ્મા, પ્રકાશ, અવાજ અને અપ્રિય વાયુઓ ઉત્પન્ન થાય છે જે વાતાવરણને પ્રદૂષિત કરે છે. તેથી જ તમને ફટાકડા સાથે રમવાની સલાહ નથી આપવામાં આવતી.

જ્યારે ખોરાક ખરાબ થાય છે, ત્યારે તે દુર્ગંધ આપે છે. શું આપણે આ ફેરફારને રાસાયણિક ફેરફાર કહીશું?

તમે નોંધ્યું હશે કે સફરજનના સ્લાઇસનો રંગ ભૂરો થઈ જાય છે જો તે તરત જ વપરાશમાં ન લેવાય. જો તમે રંગમાં આ ફેરફાર ન જોયો હોય, તો સફરજનનો તાજો સ્લાઇસ કાપો અને તેને થોડા સમય માટે દૂર રાખો. બટાટા અથવા રીંગણના સ્લાઇસ સાથે સમાન પ્રવૃત્તિ પુનરાવર્તિત કરો. આ કિસ્સાઓમાં રંગનો ફેરફાર નવા પદાર્થોની રચના થવાને કારણે છે. શું આ ફેરફારો રાસાયણિક ફેરફારો નથી?

પ્રકરણ 4 માં, તમે એસિડને બેઝ સાથે તટસ્થ કર્યું હતું. શું તટસ્થીકરણ એ રાસાયણિક ફેરફાર છે?

એક રક્ષણાત્મક ઢાલ

તમે આપણા વાતાવરણમાં ઓઝોન સ્તર વિશે સાંભળ્યું હશે. તે આપણને સૂર્યમાંથી આવતા હાનિકારક અલ્ટ્રાવાયોલેટ વિકિરણોથી બચાવે છે. ઓઝોન આ વિકિરણને શોષી લે છે અને ઓક્સિજનમાં વિભાજિત થાય છે. ઓક્સિજન ઓઝોનથી અલગ છે. શું આપણે ઓઝોનનું વિભાજન થવાને રાસાયણિક ફેરફાર કહી શકીએ?

જો અલ્ટ્રાવાયોલેટ વિકિરણ ઓઝોન દ્વારા શોષાતું ન હોત, તો તે પૃથ્વીની સપાટી પર પહોંચતું અને આપણને અને અન્ય જીવન સ્વરૂપોને નુકસાન પહોંચાડતું. ઓઝોન આ વિકિરણ સામે કુદરતી ઢાલ તરીકે કાર્ય કરે છે.

આપણે પ્રકરણ 1 માં શીખ્યા કે છોડ પ્રકાશસંશ્લેષણ નામની પ્રક્રિયા દ્વારા તેમનો ખોરાક ઉત્પન્ન કરે છે. શું આપણે પ્રકાશસંશ્લ