మీరు మీ మునుపటి తరగతులలో ఆహారపదార్థాల యొక్క పుల్లని మరియు చేదు రుచులు వాటిలో ఉన్న ఆమ్లాలు మరియు క్షారాల వలన వస్తాయని నేర్చుకున్నారు. కుటుంబంలో ఎవరైనా అధికంగా తిన్న తర్వాత అమ్లత్వ సమస్యతో బాధపడుతుంటే, మీరు ఏ పరిష్కారాన్ని సూచిస్తారు - నిమ్మరసం, వినెగర్ లేదా బేకింగ్ సోడా ద్రావణం?

• మీరు పరిష్కారాన్ని ఎంచుకునేటప్పుడు ఏ లక్షణం గురించి ఆలోచించారు? ఖచ్చితంగా మీరు ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలు ఒకదాని ప్రభావాన్ని రద్దు చేసుకునే సామర్థ్యం గురించి మీ జ్ఞానాన్ని ఉపయోగించి ఉండాలి.
• వాటిని రుచి చూడకుండా పుల్లని మరియు చేదు పదార్థాలను మనం ఎలా పరీక్షించామో గుర్తుచేసుకోండి.

ఆమ్లాలు పుల్లని రుచి కలిగి ఉంటాయి మరియు నీలి లిట్మస్ కాగితం రంగును ఎరుపుగా మారుస్తాయని, అయితే క్షారాలు చేదుగా ఉంటాయి మరియు ఎరుపు లిట్మస్ కాగితం రంగును నీలిగా మారుస్తాయని మీకు ఇప్పటికే తెలుసు. లిట్మస్ ఒక సహజ సూచిక, పసుపు మరొక అటువంటి సూచిక. సబ్బు, ఇది ప్రకృతిలో క్షారయుతమైనది, దానిపై రుద్దినప్పుడు తెలుపు బట్టపై కూర మరక ఎరుపు-గోధుమ రంగులోకి మారుతుందని మీరు గమనించారా? బట్టను ఎక్కువ నీటితో కడిగినప్పుడు అది మళ్లీ పసుపు రంగులోకి మారుతుంది. ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలను పరీక్షించడానికి మీరు మిథైల్ ఆరెంజ్ మరియు ఫినాఫ్తలీన్ వంటి సంశ్లేషిత సూచికలను కూడా ఉపయోగించవచ్చు.

ఈ అధ్యాయంలో, మనం ఆమ్లాలు మరియు క్షారాల యొక్క చర్యలను, ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలు ఒకదాని ప్రభావాన్ని ఎలా రద్దు చేస్తాయి మరియు మన రోజువారీ జీవితంలో ఉపయోగించే మరియు చూసే మరెన్నో ఆసక్తికరమైన విషయాలను అధ్యయనం చేస్తాము.

మీకు తెలుసా?

లిట్మస్ ద్రావణం ఒక ఊదా రంగు, ఇది లైకెన్ నుండి సేకరించబడుతుంది, ఇది థాలోఫైటా విభాగానికి చెందిన మొక్క, మరియు సాధారణంగా సూచికగా ఉపయోగించబడుతుంది. లిట్మస్ ద్రావణం ఆమ్లయుతం కానప్పుడు క్షారయుతం కానప్పుడు దాని రంగు ఊదా రంగులో ఉంటుంది. ఎరుపు క్యాబేజీ ఆకులు, పసుపు, హైడ్రేంజియా, పెటూనియా మరియు జెరేనియం వంటి కొన్ని పువ్వుల రంగు రేకుల వంటి అనేక ఇతర సహజ పదార్థాలు ఉన్నాయి, ఇవి ద్రావణంలో ఆమ్లం లేదా క్షారం ఉనికిని సూచిస్తాయి. వీటిని ఆమ్ల-క్షార సూచికలు అంటారు లేదా కొన్నిసార్లు కేవలం సూచికలు అంటారు.

2.1 ఆమ్లాలు మరియు క్షారాల రసాయన లక్షణాలను అర్థం చేసుకోవడం

2.1.1 ప్రయోగశాలలో ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలు

కృత్యం 2.1

• సైన్స్ ప్రయోగశాల నుండి ఈ క్రింది ద్రావణాలను సేకరించండి: హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం $(HCl)$, సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం $(H_2 SO_4)$, నైట్రిక్ ఆమ్లం $(HNO_3)$, ఎసిటిక్ ఆమ్లం $(CH_3 COOH)$, సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ $(NaOH)$, కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్ $[Ca(OH)_2]$, పొటాషియం హైడ్రాక్సైడ్ $(KOH)$, మెగ్నీషియం హైడ్రాక్సైడ్ $[Mg(OH)_2]$ మరియు అమ్మోనియం హైడ్రాక్సైడ్ $(NH_4 OH)$.
• పైన పేర్కొన్న ప్రతి ద్రావణాన్ని ఒక్కొక్కటిగా వాచ్-గ్లాస్పై ఒక చుక్క వేసి, పట్టిక 2.1లో చూపిన సూచికలతో ఒక చుక్కతో పరీక్షించండి.
• మీరు తీసుకున్న ప్రతి ద్రావణానికి ఎరుపు లిట్మస్, నీలి లిట్మస్, ఫినాఫ్తలీన్ మరియు మిథైల్ ఆరెంజ్ ద్రావణాలతో మీరు ఏ రంగు మార్పును గమనించారు?
• మీ పరిశీలనలను పట్టిక 2.1లో పట్టిక చేయండి.

పట్టిక 2.1

ఈ సూచికలు రంగు మార్పు ద్వారా ఒక పదార్థం ఆమ్లయుతమా లేదా క్షారయుతమా అని మనకు తెలియజేస్తాయి. వాసన ఆమ్ల లేదా క్షార మాధ్యమంలో మారే కొన్ని పదార్థాలు ఉన్నాయి. వీటిని ఘ్రాణ సూచికలు అంటారు. ఈ సూచికలలో కొన్నింటిని ప్రయత్నిద్దాం.

కృత్యం 2.2

• కొన్ని సన్నగా తరిగిన ఉల్లిపాయలను కొన్ని శుభ్రమైన బట్ట ముక్కలతో పాటు ప్లాస్టిక్ బ్యాగ్లో తీసుకోండి. బ్యాగ్ని గట్టిగా కట్టి రాత్రంతా ఫ్రిజ్లో వదిలేయండి. ఇప్పుడు ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలను పరీక్షించడానికి బట్ట ముక్కలను ఉపయోగించవచ్చు.
• ఈ బట్ట ముక్కలలో రెండింటిని తీసుకొని వాటి వాసనను పరీక్షించండి.
• వాటిని శుభ్రమైన ఉపరితలంపై ఉంచి, ఒక ముక్కపై సన్నని $HCl$ ద్రావణం కొన్ని చుక్కలు మరియు మరొక ముక్కపై సన్నని $NaOH$ ద్రావణం కొన్ని చుక్కలు వేయండి.
• రెండు బట్ట ముక్కలను నీటితో కడిగి మళ్లీ వాటి వాసనను పరీక్షించండి.
• మీ పరిశీలనలను నమోదు చేయండి.
• ఇప్పుడు కొంత సన్నని వెనిలా సారం మరియు లవంగ నూనె తీసుకొని వాటి వాసనను పరీక్షించండి.
• ఒక టెస్ట్ ట్యూబ్లో కొంత సన్నని $HCl$ ద్రావణం మరియు మరొక టెస్ట్ ట్యూబ్లో సన్నని $NaOH$ ద్రావణం తీసుకోండి. రెండు టెస్ట్ ట్యూబ్లకు కొన్ని చుక్కల సన్నని వెనిలా సారం కలిపి బాగా కుదుపండి. వాసనను మళ్లీ పరీక్షించండి మరియు వాసనలో మార్పులు ఉంటే రికార్డ్ చేయండి.
• అదేవిధంగా, సన్నని $HCl$ మరియు సన్నని $NaOH$ ద్రావణాలతో లవంగ నూనె వాసనలో మార్పును పరీక్షించండి మరియు మీ పరిశీలనలను రికార్డ్ చేయండి.

మీ పరిశీలనల ఆధారంగా వీటిలో ఏవి - వెనిలా, ఉల్లిపాయ మరియు లవంగ, ఘ్రాణ సూచికలుగా ఉపయోగించబడతాయి?

ఆమ్లాలు మరియు క్షారాల రసాయన లక్షణాలను అర్థం చేసుకోవడానికి మరికొన్ని కృత్యాలు చేద్దాం.

2.1.2 ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలు లోహాలతో ఎలా చర్య జరుపుతాయి?

కృత్యం 2.3

జాగ్రత్త: ఈ కృత్యానికి ఉపాధ్యాయుని సహాయం అవసరం.

• పటం 2.1లో చూపిన విధంగా పరికరాలను ఏర్పాటు చేయండి.
• ఒక టెస్ట్ ట్యూబ్లో సుమారు $5 mL$ సన్నని సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం తీసుకొని దానికి కొన్ని జింక్ రేణువుల ముక్కలు కలపండి.
• జింక్ రేణువుల ఉపరితలంపై మీరు ఏమి గమనించారు?
• ఉత్పత్తి అయ్యే వాయువును సబ్బు ద్రావణం ద్వారా పంపండి.
• సబ్బు ద్రావణంలో బుడగలు ఎందుకు ఏర్పడతాయి?
• వాయువుతో నిండిన బుడగ దగ్గర ఒక మండుతున్న మొమ్మ తీసుకెళ్లండి.
• మీరు ఏమి గమనించారు?
• $HCl, HNO_3$ మరియు $CH_3 COOH$ వంటి మరికొన్ని ఆమ్లాలతో ఈ కృత్యాన్ని పునరావృతం చేయండి.
• అన్ని సందర్భాలలో పరిశీలనలు ఒకే విధంగా ఉన్నాయా లేదా భిన్నంగా ఉన్నాయా?

పటం 2.1 జింక్ రేణువుల సన్నని సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లంతో చర్య మరియు దహనం ద్వారా హైడ్రోజన్ వాయువును పరీక్షించడం

పై చర్యలలో లోహం ఆమ్లాల నుండి హైడ్రోజన్ పరమాణువులను హైడ్రోజన్ వాయువుగా స్థానభ్రంశం చేస్తుంది మరియు లవణం అని పిలువబడే ఒక సమ్మేళనాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. అందువల్ల, లోహం మరియు ఆమ్లం మధ్య చర్యను ఈ క్రింది విధంగా సంగ్రహించవచ్చు -

ఆమ్లం + లోహం $ \rightarrow $ లవణం + హైడ్రోజన్ వాయువు

మీరు ఇప్పుడు మీరు గమనించిన చర్యల సమీకరణాలను వ్రాయగలరా?

కృత్యం 2.4

• ఒక టెస్ట్ ట్యూబ్లో కొన్ని రేణు జింక్ లోహ ముక్కలను ఉంచండి.
• $2 mL$ సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణం కలిపి టెస్ట్ ట్యూబ్ లోని పదార్థాలను వేడి చేయండి.
• కృత్యం 2.3లోని మిగిలిన దశలను పునరావృతం చేయండి మరియు మీ పరిశీలనలను రికార్డ్ చేయండి.

జరిగే చర్యను ఈ క్రింది విధంగా వ్రాయవచ్చు.

$$ 2 \mathrm{NaOH}(\mathrm{aq})+\mathrm{Zn}(\mathrm{s}) \rightarrow \underset{\text { (Sodium zincate) }}{\mathrm{Na} _{2} \mathrm{ZnO} _{2}(\mathrm{~s})+\mathrm{H} _{2}(\mathrm{~g})} $$

చర్యలో మళ్లీ హైడ్రోజన్ ఏర్పడుతుందని మీరు కనుగొంటారు. అయితే, అన్ని లోహాలతో అటువంటి చర్యలు సాధ్యం కావు.

2.1.3 లోహ కార్బోనేట్లు మరియు లోహ హైడ్రోజన్ కార్బోనేట్లు ఆమ్లాలతో ఎలా చర్య జరుపుతాయి?

కృత్యం 2.5

• రెండు టెస్ట్ ట్యూబ్లు తీసుకొని వాటిని A మరియు $B$గా లేబుల్ చేయండి.
• టెస్ట్ ట్యూబ్ $A$లో సుమారు $0.5 g$ సోడియం కార్బోనేట్ $(Na_2 CO_3)$ మరియు టెస్ట్ ట్యూబ్ Bలో సుమారు $0.5 g$ సోడియం హైడ్రోజన్ కార్బోనేట్ $(NaHCO_3)$ తీసుకోండి.
• రెండు టెస్ట్ ట్యూబ్లకు సుమారు $2 mL$ సన్నని $HCl$ కలపండి.
• మీరు ఏమి గమనించారు?
• పటం 2.2లో చూపిన విధంగా ప్రతి సందర్భంలో ఉత్పత్తి అయిన వాయువును సున్నం నీరు (కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణం) ద్వారా పంపండి మరియు మీ పరిశీలనలను రికార్డ్ చేయండి.

పటం 2.2 కార్బన్ డయాక్సైడ్ వాయువును కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణం ద్వారా పంపడం

పై కృత్యంలో జరిగే చర్యలు ఈ క్రింది విధంగా వ్రాయబడ్డాయి -

టెస్ట్ ట్యూబ్ $\mathrm{A: Na_2 CO_3(s)+2 HCl(aq) \to 2 NaCl(aq)+H_2 O(l)+CO_2(g)}$

టెస్ట్ ట్యూబ్ $\mathrm{B: NaHCO_3(s)+HCl(aq) \to NaCl(aq)+H_2 O(l)+CO_2(g)}$

ఉత్పత్తి అయిన కార్బన్ డయాక్సైడ్ వాయువును సున్నం నీటి ద్వారా పంపినప్పుడు,

$ \mathrm{\underset{\text{ (సున్నం నీరు) }}{Ca(OH)_2(aq)}+CO_2(g) \to \underset{\text{ (తెల్లని అవక్షేపం) }}{CaCO_3(s)+H_2 O(l)}} $

అధిక కార్బన్ డయాక్సైడ్ను పంపినప్పుడు ఈ క్రింది చర్య జరుగుతుంది:

$\mathrm{CaCO_3(s)+H_2 O(l)+CO_2(g) \to \underset{\text{ (Soluble in water) }}{Ca(HCO_3)_2(aq)}}$

సున్నపురాయి, సుద్ద మరియు పాలరాయి కాల్షియం కార్బోనేట్ యొక్క వివిధ రూపాలు.
అన్ని లోహ కార్బోనేట్లు మరియు హైడ్రోజన్ కార్బోనేట్లు ఆమ్లాలతో చర్య జరిపి సంబంధిత లవణం, కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు నీటిని ఇస్తాయి.

అందువల్ల, చర్యను ఈ క్రింది విధంగా సంగ్రహించవచ్చు -

లోహ కార్బోనేట్/లోహ హైడ్రోజన్ కార్బోనేట్ + ఆమ్లం $\rightarrow$ లవణం + కార్బన్ డయాక్సైడ్ + నీరు

2.1.4 ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలు ఒకదానితో ఒకటి ఎలా చర్య జరుపుతాయి?

కృత్యం 2.6

• ఒక టెస్ట్ ట్యూబ్లో సుమారు $2 mL$ సన్నని $NaOH$ ద్రావణం తీసుకొని రెండు చుక్కల ఫినాఫ్తలీన్ ద్రావణం కలపండి.
• ద్రావణం రంగు ఏమిటి?
• పై ద్రావణానికి సన్నని $HCl$ ద్రావణాన్ని చుక్క చుక్కగా కలపండి.
• చర్య మిశ్రమానికి ఏదైనా రంగు మార్పు ఉందా?
• ఆమ్లం కలిపిన తర్వాత ఫినాఫ్తలీన్ రంగు ఎందుకు మారింది?
• ఇప్పుడు పై మిశ్రమానికి కొన్ని చుక్కల $NaOH$ కలపండి.
• ఫినాఫ్తలీన్ యొక్క గులాబీ రంగు మళ్లీ కనిపిస్తుందా?
• ఇది ఎందుకు జరిగిందని మీరు అనుకుంటున్నారు?

పై కృత్యంలో, క్షారం యొక్క ప్రభావం ఆమ్లం ద్వారా రద్దు చేయబడుతుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా కూడా అని మనం గమనించాము. జరుగుతున్న చర్య ఈ క్రింది విధంగా వ్రాయబడింది -

$\mathrm{NaOH(aq)+HCl(aq) \to NaCl(aq)+H_2 O(l)}$

ఆమ్లం మరియు క్షారం మధ్య చర్య జరిపి లవణం మరియు నీటిని ఇవ్వడాన్ని తటస్థీకరణ చర్య అంటారు. సాధారణంగా, తటస్థీకరణ చర్యను ఈ క్రింది విధంగా వ్రాయవచ్చు -

క్షారం + ఆమ్లం $\rightarrow$ లవణం + నీరు

2.1.5 లోహ ఆక్సైడ్ల ఆమ్లాలతో చర్య

కృత్యం 2.7

• ఒక బీకర్లో కొంచెం కాపర్ ఆక్సైడ్ తీసుకొని కదుపుతూ నెమ్మదిగా సన్నని హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం కలపండి.
• ద్రావణం రంగును గమనించండి. కాపర్ ఆక్సైడ్కు ఏమి జరిగింది?

ద్రావణం రంగు నీలి-ఆకుపచ్చగా మారుతుందని మరియు కాపర్ ఆక్సైడ్ కరిగిపోతుందని మీరు గమనించవచ్చు. ద్రావణం యొక్క నీలి-ఆకుపచ్చ రంగు చర్యలో కాపర్(II) క్లోరైడ్ ఏర్పడటం వలన వస్తుంది. లోహ ఆక్సైడ్ మరియు ఆమ్లం మధ్య సాధారణ చర్యను ఈ క్రింది విధంగా వ్రాయవచ్చు -

లోహ ఆక్సైడ్ + ఆమ్లం $\rightarrow$ లవణం + నీరు

ఇప్పుడు పై చర్యకు సమీకరణాన్ని వ్రాయండి మరియు సమతుల్యం చేయండి. లోహ ఆక్సైడ్లు ఆమ్లాలతో చర్య జరిపి లవణాలు మరియు నీటిని ఇస్తాయి కాబట్టి, క్షారం మరియు ఆమ్లం మధ్య చర్య వలె, లోహ ఆక్సైడ్లు క్షార ఆక్సైడ్లు అని చెప్పబడతాయి.

2.1.6 అలోహ ఆక్సైడ్ క్షారంతో చర్య

కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్ (సున్నం నీరు) మధ్య చర్యను మీరు కృత్యం 2.5లో చూశారు. క్షారమైన కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్, కార్బన్ డయాక్సైడ్తో చర్య జరిపి లవణం మరియు నీటిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఇది క్షారం మరియు ఆమ్లం మధ్య చర్య వలె ఉంటుంది కాబట్టి, అలోహ ఆక్సైడ్లు ప్రకృతిలో ఆమ్లయుతంగా ఉంటాయని మనం నిర్ధారించవచ్చు.

2.2 అన్ని ఆమ్లాలు మరియు అన్ని క్షారాలకు ఏది సాధారణం?

ప్రకరణం 2.1లో అన్ని ఆమ్లాలు ఒకే రకమైన రసాయన లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయని మనం చూశాము. లక్షణాలలో ఈ సారూప్యతకు దారితీసేది ఏమిటి? లోహాలతో చర్య జరిపినప్పుడు అన్ని ఆమ్లాలు హైడ్రోజన్ వాయువును ఉత్పత్తి చేస్తాయని మనం కృత్యం 2.3లో చూశాము, కాబట్టి హైడ్రోజన్ అన్ని ఆమ్లాలకు సాధారణంగా ఉన్నట్లు కనిపిస్తుంది. హైడ్రోజన్ కలిగిన అన్ని సమ్మేళనాలు ఆమ్లయుతంగా ఉన్నాయా లేదా అని పరిశోధించడానికి ఒక కృత్యాన్ని చేద్దాం.

కృత్యం 2.8

• గ్లూకోజ్, ఆల్కహాల్, హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం, సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం మొదలైన వాటి ద్రావణాలను తీసుకోండి.
• ఒక కార్క్పై రెండు మేకులు స్థిరపరచి, కార్క్ను $100 mL$ బీకర్లో ఉంచండి.
• పటం 2.3లో చూపిన విధంగా మేకులను 6 వోల్ట్ బ్యాటరీ యొక్క రెండు టెర్మినల్లకు బల్బ్ మరియు స్విచ్ ద్వారా కనెక్ట్ చేయండి.
• ఇప్పుడు బీకర్లో కొంత సన్నని $HCl$ పోయండి మరియు కరెంట్ను ఆన్ చేయండి.
• సన్నని సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లంతో పునరావృతం చేయండి.
• మీరు ఏమి గమనించారు?
• గ్లూకోజ్ మరియు ఆల్కహాల్ ద్రావణాలతో విడివిడిగా ప్రయోగాన్ని పునరావృతం చేయండి. ఇప్పుడు మీరు ఏమి గమనించారు?
• అన్ని సందర్భాలలో బల్బ్ వెలుగుతుందా?

పటం 2.3 నీటిలో ఆమ్ల ద్రావణం విద్యుత్ ను వహిస్తుంది

ఆమ్లాల విషయంలో బల్బ్ వెలగడం ప్రారంభిస్తుంది, పటం 2.3లో చూపిన విధంగా. కానీ గ్లూకోజ్ మరియు ఆల్కహాల్ ద్రావణాలు విద్యుత్ ను వహించవని మీరు గమనించవచ్చు. బల్బ్ వెలగడం ద్రావణం ద్వారా విద్యుత్ ప్రవాహం ఉందని సూచిస్తుంది. విద్యుత్ ప్రవాహం ఆయాన్ల ద్వారా ఆమ్ల ద్రావణం ద్వారా మోసుకెళ్లబడుతుంది.

ఆమ్లాలు $H^{+}$ఆయాన్ను కాటయాన్గా మరియు $Cl^{-}$లో $HCl, NO_3^{-}$లో $HNO_3, SO_4^{2-}$ లో $H_2 SO_4, CH_3 COO^{-}$లో $CH_3 COOH$ వంటి ఆనయాన్ను కలిగి ఉంటాయి. ఆమ్లాలలో ఉన్న కాటయాన్ $H^{+}$ కాబట్టి, ఆమ్లాలు ద్రావణంలో హైడ్రోజన్ ఆయాన్లను, $H^{+}(aq)$, ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఇవి వాటి ఆమ్ల లక్షణాలకు కారణమవుతాయి.

సోడియం హైడ్రాక్సైడ్, కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్ మొదలైన క్షారాలను ఉపయోగించి అదే కృత్యాన్ని పునరావృతం చేయండి. ఈ కృత్యం ఫలితాల నుండి మీరు ఏమి నిర్ధారించవచ్చు?

2.2.1 న