तुम्ही दररोज तुमच्या सभोवतालच्या अनेक बदलांना अनुभवता. या बदलांमध्ये एक किंवा अधिक पदार्थांचा समावेश असू शकतो. उदाहरणार्थ, तुमची आई तुम्हाला थंड पेय तयार करण्यासाठी साखर पाण्यात विरघळवण्यास सांगू शकते. साखरेचे द्रावण तयार करणे हा एक बदल आहे. त्याचप्रमाणे, दुधापासून दही जमवणे हाही एक बदल आहे. कधीकधी दूध आंबट होते. दुधाचे आंबट होणे हा एक बदल आहे. ताणलेली रबर बँड देखील एक बदल दर्शवते.

तुमच्या आजूबाजूला तुम्ही पाहिलेले दहा बदलांची यादी तयार करा.

या अध्यायात आपण काही क्रियाकलाप करू आणि या बदलांचे स्वरूप अभ्यासू. मोठ्या प्रमाणात, हे बदल दोन प्रकारचे असतात: भौतिक आणि रासायनिक.

आकृती 5.1 कागदाचे तुकडे

5.1 भौतिक बदल

क्रियाकलाप 5.1

कागदाचा एक तुकडा चार चौरस तुकड्यांत कापा. प्रत्येक चौरस तुकडा पुन्हा चार चौरस तुकड्यांत कापा. हे तुकडे जमिनीवर किंवा टेबलावर अशा प्रकारे ठेवा की ते मूळ कागदाच्या आकाराचे होतील (आकृती 5.1).

स्पष्टच आहे की तुम्ही ते तुकडे जोडून मूळ कागदाचा तुकडा बनवू शकत नाही, परंतु कागदाच्या गुणधर्मात काही बदल झाला आहे का?

क्रियाकलाप 5.2

तुमच्या वर्गखोलीतील फळाभोवती जमलेली खडूची धूळ गोळा करा. किंवा, खडूचा एक लहान तुकडा चुरा करून धूळ करा. या धुळ्यात थोडे पाणी घालून पेस्ट तयार करा. त्याची गोळी करून खडूच्या तुकड्याच्या आकारात आणा. त्याला कोरडे होऊ द्या.

तुम्ही धुळ्यापासून खडू परत मिळवला का?

क्रियाकलाप 5.3

काचेच्या किंवा प्लॅस्टिकच्या टंबलरमध्ये थोडा बर्फ घ्या. टंबलरला सूर्यप्रकाशात ठेवून बर्फाचा एक लहान भाग वितळवा. आता तुमच्याकडे बर्फ आणि पाण्याचे मिश्रण आहे. आता टंबलर एका गोठवणार्या मिश्रणात (बर्फ आणि सामान्य मीठ) ठेवा.

पाणी पुन्हा घन बर्फ होते का?

क्रियाकलाप 5.4

एका पात्रात थोडे पाणी उकळवा. पाण्याच्या पृष्ठभागावरून वाफ उठताना दिसते का? उकळत्या पाण्यापासून काही अंतरावर वाफेच्या वर एक उलटे केलेले तवंडे त्याच्या हाताळणीने धरा. तवंड्याच्या आतील पृष्ठभागाचे निरीक्षण करा.

तिथे पाण्याचे थेंब दिसतात का?

क्रियाकलाप 5.5

सावधानता

ज्योत हाताळताना सावध रहा.

वापरलेली हॅक-सॉ ब्लेड एका चिमटीने धरा. ब्लेडच्या मोकळ्या टोकाचा शेवट गॅस स्टोव्हवर ठेवा. काही मिनिटे वाट पहा.

ब्लेडच्या टोकाचा रंग बदलतो का?

ब्लेड ज्योतीपासून दूर काढा. काही वेळाने टोक पुन्हा निरीक्षण करा.

त्याचा मूळ रंग परत मिळतो का?

वरील क्रियाकलाप 5.1 आणि 5.2 मध्ये, तुम्ही पाहिले की कागद आणि खडूच्या तुकड्याचा आकार बदलला. क्रियाकलाप 5.3 आणि 5.4 मध्ये, पाण्याची अवस्था बदलली (घन ते द्रव, किंवा वायू ते द्रव). क्रियाकलाप 5.5 मध्ये, हॅक-सॉ ब्लेडचा रंग तापवल्यावर बदलला.

पदार्थाचे आकार, आकारमान, रंग आणि अवस्था यांसारखे गुणधर्म त्याचे भौतिक गुणधर्म म्हणतात. ज्या बदलात पदार्थाचे भौतिक गुणधर्म बदलतात त्याला भौतिक बदल म्हणतात. भौतिक बदल सामान्यतः उलट करता येणारे (reversible) असतात. अशा बदलात नवीन पदार्थ तयार होत नाही.

आता दुसऱ्या प्रकारच्या बदलाचा विचार करूया.

5.2 रासायनिक बदल

तुम्हाला चांगली ओळख असलेला एक बदल म्हणजे लोखंडाचे गंजणे. जर तुम्ही लोखंडाचा तुकडा काही काळ खुल्या हवेत ठेवला, तर त्यावर तपकिरी रंगाचा एक थर जमतो. या पदार्थाला गंज म्हणतात आणि या प्रक्रियेला गंजणे म्हणतात (आकृती 5.2). उद्यानांचे किंवा शेतजमिनीचे लोखंडी दरवाजे, लॉन आणि बागांमध्ये ठेवलेल्या लोखंडी बेंच, जवळजवळ प्रत्येक लोखंडी वस्तू, खुल्या हवेत ठेवल्यास गंजते. घरी तुम्ही फावडे आणि कोयते काही काळ हवेस पडले तर गंजताना पाहिले असणार. स्वयंपाकघरात, ओले लोखंडी तवंडे (तवा) काही काळ तशाच स्थितीत ठेवले तर अनेकदा गंजतात. गंज हे लोखंड नसते. ज्या लोखंडावर ते जमते त्यापेक्षा ते वेगळे असते.

चला, आणखी काही बदलांचा विचार करूया जेथे नवीन पदार्थ तयार होतात.

क्रियाकलाप 5.6

(शिक्षकांद्वारे सादर करावयाचा)

सावधानता

जळत असलेल्या मॅग्नेशियम रिबनकडे दीर्घकाळ पाहणे धोकादायक आहे. शिक्षकांनी मुलांना जळत्या रिबनकडे टक लावून न पाहण्याचा सल्ला द्यावा.

मॅग्नेशियमची पातळ पट्टी किंवा रिबनचा एक लहान तुकडा घ्या. त्याचा टोक सँडपेपरने स्वच्छ करा. टोक मेणबत्तीच्या ज्योतीजवळ आणा. ते एका तेजस्वी पांढऱ्या प्रकाशात जळते (आकृती 5.3). ते पूर्णपणे जळल्यावर मागे एक पावडरसारखी राख राहते.

राख मॅग्नेशियम रिबनसारखी दिसते का?

हा बदल खालील समीकरणाद्वारे दर्शविला जाऊ शकतो:

मॅग्नेशियम $(\mathrm{Mg})+$ ऑक्सिजन $\left(\mathrm{O} _{2}\right) \rightarrow$ मॅग्नेशियम ऑक्साईड ($\mathrm{MgO}$)

येथील समीकरणे गणितातील समीकरणांपेक्षा वेगळी आहेत. या प्रकारच्या समीकरणांमध्ये, बाणाचा अर्थ ‘होते’ असा होतो. या टप्प्यावर रासायनिक समीकरणे संतुलित करण्याचा प्रयत्न करू नये.

राख गोळा करा आणि त्यात थोडे पाणी मिसळा. मिश्रण (जलीय द्रावण) चांगले ढवळा. निळ्या आणि लाल लिटमस पेपरने मिश्रणाची चाचणी घ्या.

मिश्रण लाल लिटमस निळे करते का?

मिश्रण निळे लिटमस लाल करते का?

या चाचणीच्या आधारे, तुम्ही जलीय द्रावणाचे वर्गीकरण कसे कराल - आम्लयुक्त की आम्लारियुक्त?

राख पाण्यात विरघळवल्यावर ती एक नवीन पदार्थ तयार करते. हा बदल खालील समीकरणाच्या रूपात लिहिता येईल:

मॅग्नेशियम ऑक्साईड (MgO) + पाणी $\left(\mathrm{H} _{2} \mathrm{O}\right) \rightarrow$ मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साईड $\left[\mathrm{Mg}(\mathrm{OH}) _{2}\right]$

जसे तुम्ही अध्याय 4 मध्ये आधीच शिकलात, मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साईड हा एक आम्लारी आहे. म्हणून, मॅग्नेशियम ऑक्साईड हा मॅग्नेशियम जाळल्यावर तयार झालेला एक नवीन पदार्थ आहे. मॅग्नेशियम ऑक्साईड पाण्यात मिसळल्यावर तयार झालेला मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साईड हा आणखी एक नवीन पदार्थ आहे.

क्रियाकलाप 5.7

(शिक्षकांद्वारे सादर करावयाचा)

काचेच्या टंबलर किंवा बीकरमध्ये अर्ध्या पेल्याएवढ्या पाण्यात चमचाभर कॉपर सल्फेट (ब्लू व्हिट्रिओल किंवा निळा थोथा) विरघळवा. द्रावणात थोडेसे पातळ सल्फ्यूरिक आम्ल घाला. तुम्हाला निळ्या रंगाचे द्रावण मिळेल. चाचणी नळीत किंवा लहान काचेच्या बाटलीत द्रावणाचा एक लहान नमुना जतन करा. उरलेल्या द्रावणात एक खिळा किंवा वापरलेला शेव्हिंग ब्लेड टाका. अर्धा तास किंवा त्यापेक्षा जास्त वेळ थांबा. द्रावणाच्या रंगाचे निरीक्षण करा. तो स्वतंत्रपणे जतन केलेल्या नमुना द्रावणाच्या रंगाशी तुलना करा (आकृती 5.4).

आकृती 5.4 लोखंडाशी अभिक्रिया झाल्यामुळे कॉपर सल्फेट द्रावणाच्या रंगात बदल

द्रावणाच्या रंगात काही बदल दिसतो का?

खिळा किंवा ब्लेड बाहेर काढा.

त्यात काही बदल झाला आहे का?

तुम्ही पाहत असलेले बदल कॉपर सल्फेट आणि लोखंड यांच्यातील अभिक्रियेमुळे होतात. द्रावणाचा रंग निळ्यावरून हिरवा होणे हे लोह सल्फेट, एक नवीन पदार्थ तयार झाल्यामुळे होते. लोखंडी खिळ्यावरील तपकिरी थर हा कॉपर, आणखी एक नवीन पदार्थ आहे. आपण अभिक्रिया अशी लिहू शकतो:

कॉपर सल्फेट द्रावण (निळे) + लोखंड

$\rightarrow$ लोह सल्फेट द्रावण (हिरवे)

• कॉपर (तपकिरी थर)

क्रियाकलाप 5.8

चाचणी नळीत सुमारे चमचाभर व्हिनेगर घ्या. त्यात एक चिमूटभर बेकिंग सोडा घाला. तुम्हाला एक सिसकार्याचा आवाज ऐकू येईल आणि वायूचे बुडबुडे बाहेर येताना दिसतील. हा वायू ताजे तयार केलेल्या चुन्याच्या पाण्यातून आकृती 5.5 मध्ये दाखवल्याप्रमाणे पास करा.

चुन्याच्या पाण्याचे काय होते?

चाचणी नळीतील बदल खालीलप्रमाणे आहे:

व्हिनेगर (ऍसिटिक आम्ल) + बेकिंग सोडा (सोडियम हायड्रोजनकार्बोनेट) $\rightarrow$

कार्बन डायऑक्साइड + इतर पदार्थ

कार्बन डायऑक्साइड आणि चुन्याच्या पाण्यातील अभिक्रिया खालीलप्रमाणे आहे:

आकृती 5.5 वायू चुन्याच्या पाण्यातून पास करण्यासाठीची व्यवस्था

कार्बन डायऑक्साइड $\left(\mathrm{CO} _{2}\right)+$ चुन्याचे पाणी $\left[\mathrm{Ca}(\mathrm{OH}) _{2}\right] \rightarrow$ कॅल्शियम कार्बोनेट $\left(\mathrm{CaCO} _{3}\right)+$ पाणी $\left(\mathrm{H} _{2} \mathrm{O}\right)$

जेव्हा कार्बन डायऑक्साइड चुन्याच्या पाण्यातून पास केला जातो, तेव्हा कॅल्शियम कार्बोनेट तयार होते, ज्यामुळे चुन्याचे पाणी दुधासारखे होते. चुन्याचे पाणी दुधासारखे होणे ही कार्बन डायऑक्साइडची एक मानक चाचणी आहे. तुम्ही ती अध्याय 6 मध्ये हे दाखवण्यासाठी वापराल की आपण बाहेर सोडत असलेली हवा कार्बन डायऑक्साइडने समृद्ध आहे.

क्रियाकलाप 5.6-5.8 मध्ये, तुम्ही पाहिले की प्रत्येक बदलात एक किंवा अधिक नवीन पदार्थ तयार झाले. क्रियाकलाप 5.6 मध्ये, मॅग्नेशियम हवेत जाळल्यावर तयार झालेली राख ही नवीन पदार्थ होती. क्रियाकलाप 5.7 मध्ये, कॉपर सल्फेट आणि लोखंड यांच्या अभिक्रियेत लोह सल्फेट आणि कॉपर तयार झाले. हे दोन्ही नवीन पदार्थ आहेत. लोखंडाच्या शेव्हिंग ब्लेडवर कॉपरचा थर जमला. क्रियाकलाप 5.8 मध्ये, व्हिनेगर आणि बेकिंग सोडा यांच्यापासून कार्बन डायऑक्साइड तयार झाला, ज्याने चुन्याचे पाणी दुधासारखे केले. या अभिक्रियेत तयार झालेल्या नवीन पदार्थाचे नाव तुम्ही सांगू शकता का?

ज्या बदलात एक किंवा अधिक नवीन पदार्थ तयार होतात त्याला रासायनिक बदल म्हणतात. रासायनिक बदलाला रासायनिक अभिक्रिया असेही म्हणतात.

रासायनिक बदल आपल्या जीवनात खूप महत्त्वाचे आहेत. सर्व नवीन पदार्थ रासायनिक बदलांच्या परिणामी तयार होतात. उदाहरणार्थ, आपल्या शरीरात अन्नाचे पचन, फळांचे पिकणे, द्राक्षांचे किण्वन इ. रासायनिक बदलांच्या मालिकेमुळे होते. औषध ही रासायनिक अभिक्रियांच्या साखळीचे अंतिम उत्पादन आहे. प्लॅस्टिक आणि डिटर्जंट्स सारख्या उपयुक्त नवीन साहित्य रासायनिक अभिक्रियांद्वारे तयार केले जातात. खरंच, प्रत्येक नवीन साहित्य रासायनिक बदलांचा अभ्यास करून शोधले जाते.

आपण पाहिले आहे की रासायनिक बदलात एक किंवा अधिक नवीन पदार्थ तयार होतात. नवीन उत्पादनांव्यतिरिक्त, रासायनिक बदलासोबत खालील गोष्टी जोडल्या जाऊ शकतात:

• उष्णता, प्रकाश किंवा इतर कोणतेही विकिरण (उदाहरणार्थ, अतिनील) दिले जाऊ शकते किंवा शोषले जाऊ शकते.
• आवाज निर्माण होऊ शकतो.
• वासात बदल होऊ शकतो किंवा नवीन वास येऊ शकतो.
• रंगात बदल होऊ शकतो.
• वायू तयार होऊ शकतो.

चला, काही उदाहरणे पाहू.

तुम्ही पाहिले की मॅग्नेशियम रिबनचे ज्वलन हा एक रासायनिक बदल आहे. कोळसा, लाकूड किंवा पानांचे ज्वलन हेदेखील एक रासायनिक बदल आहे. खरं तर, कोणत्याही पदार्थाचे ज्वलन हा एक रासायनिक बदल आहे. ज्वलन नेहमी उष्णता निर्मितीच्या सोबत असते.

आतषबाजीचा स्फोट हा एक रासायनिक बदल आहे. तुम्हाला माहित आहे की अशा स्फोटात उष्णता, प्रकाश, आवाज आणि वातावरण प्रदूषित करणारे अप्रिय वायू तयार होतात. म्हणूनच तुम्हाला आतषबाजीबरोबर खेळू नये अशी सल्ला दिली जाते.

जेव्हा अन्न खराब होते, तेव्हा त्यातून दुर्गंधी येते. आपण या बदलाला रासायनिक बदल म्हणू का?

तुमच्या लक्षात आले असेल की सफरचंदाचा एक तुकडा लगेच खाल्ला नाही तर तपकिरी रंगाचा होतो. जर तुम्ही रंगात हा बदल पाहिला नसेल, तर सफरचंदाचा एक ताजा तुकडा कापून काही वेळ दूर ठेवा. बटाटा किंवा वांग्याच्या तुकड्यासह हीच क्रिया पुन्हा करा. या प्रकरणांमध्ये रंगात बदल हा नवीन पदार्थ तयार झाल्यामुळे होतो. हे बदल रासायनिक बदल नाहीत का?

अध्याय 4 मध्ये, तुम्ही आम्लाचे आम्लारीने उदासिनीकरण केले. उदासिनीकरण हा रासायनिक बदल आहे का?

एक संरक्षणात्मक ढाल

तुम्ही आपल्या वातावरणातील ओझोन थराबद्दल ऐकले असेल. तो आपल्याला सूर्यापासून येणाऱ्या हानिकारक अतिनील किरणोत्सर्गापासून संरक्षण देतो. ओझोन हे किरणोत्सर्ग शोषून घेते आणि ऑक्सिजनमध्ये विभागले जाते. ऑक्सिजन हे ओझोनपेक्षा वेगळे आहे. ओझोनचे विघटन होणे आपण रासायनिक बदल म्हणू शकतो का?

जर अतिनील किरणोत्सर्ग ओझोनद्वारे शोषले गेले नसते, तर ते पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर पोहोचले असते आणि आपल्याला आणि इतर जीवनरूपांना हानी पोहोचवली असती. ओझोन या किरणोत्सर्गाविरूद्ध एक नैसर्गिक ढाल म्हणून काम करते.

आपण अध्याय 1 मध्ये शिकलो की वनस्पती प्रकाशसंश्लेषण नावाच्या प्रक्रियेद्वारे त्यांचे अन्न तयार करतात. आपण प्रकाशसंश्लेषणाला रासायनिक बदल म्हणू शकतो का?
पहेलींनी म्हटले की पचन देखील एक रासायनिक बदल आहे.

5.3 लोखंडाचे गंजणे

चला, गंजण्याकडे परत जाऊया. हा एक बदल आहे जो लोखंडी वस्तूंवर परिणाम करतो आणि हळूहळू त्यांचा नाश करतो. लोखंडाचा उपयोग पूल, जहाजे, कार, ट्रक बॉडी आणि इतर अनेक वस्तू बनवण्यासाठी केला जात असल्याने, गंजण्यामुळे होणारा आर्थिक नुकसान प्रचंड आहे.

गंजण्याची प्रक्रिया खालील समीकरणाद्वारे दर्शविली जाऊ शकते:

लोखंड $(\mathrm{Fe})+$ ऑक्सिजन $\left(\mathrm{O} _{2}\right.$, हवेतून) + पाणी $\left(\mathrm{H} _{2} \mathrm{O}\right) \rightarrow$ गंज (लोह ऑक्साईड $\left.\mathrm{Fe} _{2} \mathrm{O} _{3}\right)$

गंजण्यासाठी, ऑक्सिजन आणि पाणी (किंवा पाण्याची वाफ) दोन्हीची उपस्थिती आवश्यक आहे.

खरं तर, जर हवेतील आर्द्रतेचे प्रमाण जास्त असेल, म्हणजे ती अधिक दमट असेल, तर गंजणे वेगाने होते.

तर, आपण गंजणे कसे रोखू? लोखंडी वस्तूंना ऑक्सिजन किंवा पाणी किंवा दोन्हीशी संपर्क येऊ देऊ नका. एक सोपा मार्ग म्हणजे पेंट किंवा ग्रीसचा थर लावणे. खरं तर, गंजणे रोखण्यासाठी हे कोट नियमितपणे लावले पाहिजेत. दुसरा मार्ग म्हणजे लोखंडावर क्रोमियम किंवा जस्त सारख्या धातूचा थर चढवणे.

अरे, म्हणूनच माझी मैत्रीण रीताची तक्रार असते की लोखंडी वस्तू इतक्या वेगाने गंजतात. ती समुद्रकिनाऱ्याजवळ राहते.

लोखंडावर जस्ताचा थर चढवण्याच्या या प्रक्रियेला गॅल्व्हनायझेशन म्हणतात. आपण घरी पाणी वाहून नेण्यासाठी वापरत असलेल्या लोखंडी पाईप्स गंजण्यापासून वाचवण्यासाठी गॅल्व्हनाइज्ड केले जातात.

तुम्हाला माहित आहे की जहाजे लोखंडापासून बनविली जातात आणि त्यांचा एक भाग पाण्याखाली असतो. पाण्याच्या वरच्या भागावर देखील, जहाजाच्या बाह्य पृष्ठभागावर पाण्याचे थेंब चिकटून राहतात. शिवाय, समुद्राच्या पाण्यात अनेक क्षार असतात. खारट पाणी गंज तयार होण्याची प्रक्रिया वेगवान करते. म्हणून, जहाजे रंगविली गेली तरीही गंजण्यामुळे भरपूर नुकसान सहन करतात.

स्टेनलेस स्टील लोखंडात कार्बन आणि क्रोमियम, निकेल आणि मॅंगनीज सारख्या धातू मिसळून बनवले जाते. त्याला गंज लागत नाही.

इतके की, जहाजाच्या लोखंडाचा एक अंश दरवर्षी बदलावा लागतो. जगाला होणारे आर्थिक नुकसान तुम्ही कल्पना करू शकता का?

5.4 स्फटिकीकरण

तुम्ही सहावीत शिकलात की समुद्राचे पाणी बाष्पीभवन करून मीठ मिळवता येते. अशा प्रकारे मिळवलेले मीठ शुद्ध नसते आणि त्याच्या स्फटिकांचा आकार स्पष्टपणे दिसत नाही. तथापि, शुद्ध पदार्थांचे मोठे स्फटिक त्यांच्या द्रावणांपासून तयार केले जाऊ शकतात. या प्रक्रियेला स्फटिकीकरण म्हणतात. हे भौतिक बदलाचे एक उदाहरण आहे.

क्रियाकलाप 5.9

(शिक्षकांच्या उपस्थितीत करावयाचा)

सावधानता

फक्त पातळ सल्फ्यूरिक आम्ल वापरा. पाणी उकळताना सावध रहा.

बीकरमध्ये पेलाभर पाणी घ्या आणि त्यात थोडे थेंब पातळ सल्फ्यूरिक आम्ल घाला. पाणी तापवा. ते उकळू लागले की, सतत ढवळत असताना हळूहळू कॉपर सल्फेट पावडर घाला (आकृती 5.6). अधिक पावडर विरघळू शकत नाही तोपर्यंत कॉपर सल्फेट पावडर घालत रहा. द्रावण गाळून काढा. त्याला थंड होऊ द्या. द्रावण थंड होत असताना त्याला हलवू नका. काही वेळाने द्रावणाकडे पहा. तुम्हाला कॉपर सल्फेटचे स्फटिक दिसतात का? नसल्यास, आणखी काही वेळ थांबा.

आकृती 5.6 कॉपर सल्फेटचे स्फटिक

तुम्ही भौतिक आणि रासायनिक बदलांबद्दल शिकलात. तुमच्या आजूबाजूला तुम्ही पाहत असलेल्या बदलांची ओळख भौतिक किंवा रासायनिक बदल म्हणून करण्याचा प्रयत्न करा.

मुख्य शब्द

$ \begin{array}{lll} \text { रासायनिक बदल } & \text { स्फटिकीकरण } & \text { भौतिक बदल } \\ \text { रासायनिक अभिक्रिया } & \text { गॅल्व्हनायझेशन } & \text { गंजणे } \\ \end{array} $

तुम्ही काय शिकलात

• बदल दोन प्रकारचे असू शकतात: भौतिक आणि रासायनिक.
• भौतिक बदल म्हणजे पदार्थ