باب 02 تیزاب، اساسات اور نمک

آپ نے اپنی پچھلی جماعتوں میں سیکھا ہے کہ کھانے کے ترش اور کڑوے ذائقے بالترتیب ان میں موجود تیزاب اور اساسات کی وجہ سے ہوتے ہیں۔ اگر خاندان میں کوئی شخص زیادہ کھانے کے بعد تیزابیت کے مسئلے میں مبتلا ہو، تو آپ علاج کے طور پر کس چیز کا مشورہ دیں گے — لیموں کا رس، سرکہ یا بیکنگ سوڈا کا محلول؟

  • علاج کا انتخاب کرتے وقت آپ نے کس خاصیت کے بارے میں سوچا؟ یقیناً آپ نے تیزاب اور اساسات کے ایک دوسرے کے اثر کو ختم کرنے کی صلاحیت کے بارے میں اپنے علم کا استعمال کیا ہوگا۔
  • یاد کریں کہ ہم نے ترش اور کڑوے مادوں کا ذائقہ چکھے بغیر کیسے ٹیسٹ کیا تھا۔

آپ پہلے ہی جانتے ہیں کہ تیزاب ترش ذائقہ رکھتے ہیں اور نیلے لٹمس کا رنگ سرخ کر دیتے ہیں، جبکہ اساسات کڑوی ہوتی ہیں اور سرخ لٹمس کا رنگ نیلا کر دیتی ہیں۔ لٹمس ایک قدرتی اشاریہ (انڈیکیٹر) ہے، ہلدی ایک اور ایسا ہی اشاریہ ہے۔ کیا آپ نے غور کیا ہے کہ سفید کپڑے پر لگی ہوئی کڑھی کا دھبہ صابن (جو بنیادی طور پر اساس ہے) لگا کر رگڑنے سے بھورا مائل سرخ ہو جاتا ہے؟ جب کپڑے کو کافی پانی سے دھویا جاتا ہے تو یہ دوبارہ پیلا ہو جاتا ہے۔ آپ تیزاب اور اساسات کے ٹیسٹ کے لیے میتھائل اورینج اور فینولفتھلین جیسے مصنوعی اشاریات (سنتھیٹک انڈیکیٹرز) بھی استعمال کر سکتے ہیں۔

اس باب میں، ہم تیزاب اور اساسات کے تعاملات (ری ایکشنز)، یہ کہ تیزاب اور اساسات ایک دوسرے کے اثرات کو کیسے ختم کرتے ہیں، اور بہت سی دیگر دلچسپ چیزوں کا مطالعہ کریں گے جنہیں ہم اپنی روزمرہ کی زندگی میں استعمال کرتے ہیں اور دیکھتے ہیں۔

کیا آپ جانتے ہیں؟

لٹمس محلول ایک جامنی رنگ ہے، جو لائیکن (ایک قسم کی کائی) سے حاصل کیا جاتا ہے۔ لائیکن تھیلوفائیٹا ڈویژن سے تعلق رکھنے والا پودا ہے، اور عام طور پر اشاریہ کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ جب لٹمس محلول نہ تو تیزابی ہو اور نہ ہی اساس، تو اس کا رنگ جامنی ہوتا ہے۔ بہت سے دیگر قدرتی مادے جیسے سرخ گوبھی کے پتے، ہلدی، کچھ پھولوں کے رنگین پنکھڑے جیسے ہائیڈرینجیا، پیٹونیا اور جیرانیم، محلول میں تیزاب یا اساس کی موجودگی ظاہر کرتے ہیں۔ انہیں تیزاب-اساس اشاریات (ایسڈ-بیس انڈیکیٹرز) کہا جاتا ہے یا بعض اوقات صرف اشاریات کہتے ہیں۔

2.1 تیزاب اور اساسات کی کیمیائی خصوصیات کو سمجھنا

2.1.1 لیبارٹری میں تیزاب اور اساسات

سرگرمی 2.1

  • سائنس لیبارٹری سے درج ذیل محلول جمع کریں: ہائیڈروکلورک ایسڈ $(HCl)$، سلفیورک ایسڈ $(H_2 SO_4)$، نائٹرک ایسڈ $(HNO_3)$، ایسیٹک ایسڈ $(CH_3 COOH)$، سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ $(NaOH)$، کیلشیم ہائیڈرو آکسائیڈ $[Ca(OH)_2]$، پوٹاشیم ہائیڈرو آکسائیڈ $(KOH)$، میگنیشیم ہائیڈرو آکسائیڈ $[Mg(OH)_2]$، اور امونیم ہائیڈرو آکسائیڈ $(NH_4 OH)$۔
  • مذکورہ بالا ہر محلول کی ایک بوند واچ گلاس پر ایک ایک کر کے رکھیں اور جدول 2.1 میں دکھائے گئے اشاریات کی ایک بوند سے ٹیسٹ کریں۔
  • آپ نے لئے گئے ہر محلول کے لیے سرخ لٹمس، نیلے لٹمس، فینولفتھلین اور میتھائل اورینج محلول کے ساتھ رنگ میں کیا تبدیلی مشاہدہ کی؟
  • اپنے مشاہدات کو جدول 2.1 میں مرتب کریں۔

جدول 2.1

نمونہ محلول سرخ لٹمس محلول نیلا لٹمس محلول فینولفتھلین محلول میتھائل اورینج محلول

یہ اشاریات رنگ میں تبدیلی کے ذریعے ہمیں بتاتے ہیں کہ کوئی مادہ تیزابی ہے یا اساس۔ کچھ ایسے مادے ہیں جن کی بو تیزابی یا اساس میڈیا میں بدل جاتی ہے۔ انہیں شامہ اشاریات (اولفیکٹری انڈیکیٹرز) کہتے ہیں۔ آئیے ان میں سے کچھ اشاریات آزما کر دیکھتے ہیں۔

سرگرمی 2.2

  • ایک پلاسٹک بیگ میں کچھ باریک کٹے ہوئے پیاز کے ساتھ صاف کپڑے کی کچھ پٹیاں رکھیں۔ بیگ کو مضبوطی سے باندھ دیں اور رات بھر فریج میں رکھ دیں۔ اب کپڑے کی یہ پٹیاں تیزاب اور اساسات کے ٹیسٹ کے لیے استعمال کی جا سکتی ہیں۔
  • ان میں سے دو کپڑے کی پٹیاں لیں اور ان کی بو چیک کریں۔
  • انہیں صاف سطح پر رکھیں اور ایک پٹی پر پتلا $HCl$ محلول کی چند بوندیں اور دوسری پٹی پر پتلا $NaOH$ محلول کی چند بوندیں ڈالیں۔
  • دونوں کپڑے کی پٹیوں کو پانی سے دھو لیں اور پھر ان کی بو چیک کریں۔
  • اپنے مشاہدات نوٹ کریں۔
  • اب کچھ پتلا ونیلا ایسینس اور لونگ کا تیل لیں اور ان کی بو چیک کریں۔
  • ایک ٹیسٹ ٹیوب میں کچھ پتلا $HCl$ محلول اور دوسری میں پتلا $NaOH$ محلول لیں۔ دونوں ٹیسٹ ٹیوبوں میں پتلے ونیلا ایسینس کی چند بوندیں ڈالیں اور اچھی طرح ہلائیں۔ بو ایک بار پھر چیک کریں اور اگر کوئی ہو تو بو میں تبدیلی ریکارڈ کریں۔
  • اسی طرح، پتلے $HCl$ اور پتلے $NaOH$ محلول کے ساتھ لونگ کے تیل کی بو میں تبدیلی کا ٹیسٹ کریں اور اپنے مشاہدات ریکارڈ کریں۔

آپ کے مشاہدات کی بنیاد پر ان میں سے کون سا — ونیلا، پیاز اور لونگ — شامہ اشاریہ کے طور پر استعمال ہو سکتا ہے؟

آئیے تیزاب اور اساسات کی کیمیائی خصوصیات کو سمجھنے کے لیے کچھ اور سرگرمیاں کرتے ہیں۔

2.1.2 تیزاب اور اساسات دھاتوں کے ساتھ کیسے تعامل کرتے ہیں؟

سرگرمی 2.3

احتیاط: اس سرگرمی کے لیے استاد کی مدد درکار ہے۔

  • آلہ جات کو شکل 2.1 کے مطابق ترتیب دیں۔
  • ایک ٹیسٹ ٹیوب میں تقریباً $5 mL$ پتلا سلفیورک ایسڈ لیں اور اس میں زنک کے چند دانے ڈالیں۔
  • آپ زنک کے دانوں کی سطح پر کیا مشاہدہ کرتے ہیں؟
  • بننے والی گیس کو صابن کے محلول سے گزارئیے۔
  • صابن کے محلول میں بلبلے کیوں بنتے ہیں؟
  • گیس سے بھرے بلبلے کے پاس ایک جلتی ہوئی موم بتی لے جائیں۔
  • آپ کیا مشاہدہ کرتے ہیں؟
  • اس سرگرمی کو کچھ اور تیزابوں جیسے $HCl, HNO_3$ اور $CH_3 COOH$ کے ساتھ دہرائیں۔
  • کیا تمام صورتوں میں مشاہدات ایک جیسے ہیں یا مختلف؟

شکل 2.1 زنک کے دانوں کا پتلے سلفیورک ایسڈ کے ساتھ تعامل اور جلانے کے ذریعے ہائیڈروجن گیس کا ٹیسٹ

نوٹ کریں کہ مذکورہ بالا تعاملات میں دھات تیزابوں سے ہائیڈروجن ایٹموں کو ہائیڈروجن گیس کے طور پر ہٹا دیتی ہے اور نمک نامی مرکب بناتی ہے۔ اس طرح، دھات اور تیزاب کے تعامل کو مختصراً یوں بیان کیا جا سکتا ہے -

تیزاب + دھات $ \rightarrow $ نمک + ہائیڈروجن گیس

کیا آپ اب آپ کے مشاہدہ کردہ تعاملات کے مساوات لکھ سکتے ہیں؟

سرگرمی 2.4

  • ایک ٹیسٹ ٹیوب میں دانے دار زنک دھات کے چند ٹکڑے رکھیں۔
  • سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ محلول کے $2 mL$ ڈالیں اور ٹیسٹ ٹیوب کے مواد کو گرم کریں۔
  • باقی مراحل سرگرمی 2.3 کی طرح دہرائیں اور اپنے مشاہدات ریکارڈ کریں۔

ہونے والا تعامل مندرجہ ذیل طور پر لکھا جا سکتا ہے۔

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

آپ دوبارہ دیکھتے ہیں کہ تعامل میں ہائیڈروجن بنتی ہے۔ تاہم، ایسے تعاملات تمام دھاتوں کے ساتھ ممکن نہیں ہیں۔

2.1.3 دھاتی کاربونیٹ اور دھاتی ہائیڈروجن کاربونیٹ تیزابوں کے ساتھ کیسے تعامل کرتے ہیں؟

سرگرمی 2.5

  • دو ٹیسٹ ٹیوبیں لیں، انہیں A اور $B$ کا لیبل لگائیں۔
  • ٹیسٹ ٹیوب $A$ میں سوڈیم کاربونیٹ $(Na_2 CO_3)$ کے تقریباً $0.5 g$ اور ٹیسٹ ٹیوب B میں سوڈیم ہائیڈروجن کاربونیٹ $(NaHCO_3)$ کے تقریباً $0.5 g$ لیں۔
  • دونوں ٹیسٹ ٹیوبوں میں پتلے $HCl$ کے تقریباً $2 mL$ ڈالیں۔
  • آپ کیا مشاہدہ کرتے ہیں؟
  • ہر صورت میں بننے والی گیس کو چونے کے پانی (کیلشیم ہائیڈرو آکسائیڈ محلول) سے شکل 2.2 میں دکھائے گئے طریقے سے گزارئیے اور اپنے مشاہدات ریکارڈ کریں۔

شکل 2.2 کاربن ڈائی آکسائیڈ گیس کو کیلشیم ہائیڈرو آکسائیڈ محلول سے گزارنا

مذکورہ بالا سرگرمی میں ہونے والے تعاملات اس طرح لکھے جاتے ہیں -

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

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

کاربن ڈائی آکسائیڈ گیس کو چونے کے پانی سے گزارنے پر،

$ \mathrm{\underset{\text{ (چونے کا پانی) }}{Ca(OH)_2(aq)}+CO_2(g) \to \underset{\text{ (سفید تہ نشین) }}{CaCO_3(s)+H_2 O(l)}} $

زیادہ کاربن ڈائی آکسائیڈ گزارنے پر مندرجہ ذیل تعامل ہوتا ہے:

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

چونا پتھر، چاک اور سنگ مرمر کیلشیم کاربونیٹ کی مختلف شکلیں ہیں۔
تمام دھاتی کاربونیٹ اور ہائیڈروجن کاربونیٹ تیزابوں کے ساتھ تعامل کر کے متعلقہ نمک، کاربن ڈائی آکسائیڈ اور پانی دیتے ہیں۔

اس طرح، تعامل کو مختصراً یوں بیان کیا جا سکتا ہے -

دھاتی کاربونیٹ/دھاتی ہائیڈروجن کاربونیٹ + تیزاب $\rightarrow$ نمک + کاربن ڈائی آکسائیڈ + پانی

2.1.4 تیزاب اور اساسات ایک دوسرے کے ساتھ کیسے تعامل کرتے ہیں؟

سرگرمی 2.6

  • ایک ٹیسٹ ٹیوب میں پتلے $NaOH$ محلول کے تقریباً $2 mL$ لیں اور اس میں فینولفتھلین محلول کی دو بوندیں ڈالیں۔
  • محلول کا رنگ کیا ہے؟
  • مذکورہ بالا محلول میں پتلا $HCl$ محلول قطرہ قطرہ ڈالیں۔
  • کیا تعامل آمیزہ کے لیے کوئی رنگ تبدیلی ہوئی؟
  • تیزاب ڈالنے کے بعد فینولفتھلین کا رنگ کیوں بدلا؟
  • اب مذکورہ بالا آمیزہ میں $NaOH$ کی چند بوندیں ڈالیں۔
  • کیا فینولفتھلین کا گلابی رنگ دوبارہ ظاہر ہوتا ہے؟
  • آپ کے خیال میں ایسا کیوں ہوا؟

مذکورہ بالا سرگرمی میں، ہم نے مشاہدہ کیا ہے کہ اساس کا اثر تیزاب کے ذریعے ختم ہو جاتا ہے اور اس کے برعکس۔ ہونے والا تعامل اس طرح لکھا جاتا ہے -

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

تیزاب اور اساس کے درمیان نمک اور پانی دینے والے تعامل کو تعدیل کا تعامل (نیوٹرلائزیشن ری ایکشن) کہتے ہیں۔ عام طور پر، تعدیل کے تعامل کو اس طرح لکھا جا سکتا ہے -

اساس + تیزاب $\rightarrow$ نمک + پانی

2.1.5 دھاتی آکسائیڈز کا تیزابوں کے ساتھ تعامل

سرگرمی 2.7

  • ایک بیکر میں تانبے کے آکسائیڈ کی تھوڑی سی مقدار لیں اور ہلاتے ہوئے آہستہ آہستہ پتلا ہائیڈروکلورک ایسڈ ڈالیں۔
  • محلول کا رنگ نوٹ کریں۔ تانبے کے آکسائیڈ کا کیا ہوا؟

آپ دیکھیں گے کہ محلول کا رنگ نیلا-سبز ہو جاتا ہے اور تانبے کا آکسائیڈ حل ہو جاتا ہے۔ محلول کا نیلا-سبز رنگ تعامل میں تانبے (II) کلورائیڈ کی تشکیل کی وجہ سے ہے۔ دھاتی آکسائیڈ اور تیزاب کے درمیان عمومی تعامل اس طرح لکھا جا سکتا ہے -

دھاتی آکسائیڈ + تیزاب $\rightarrow$ نمک + پانی

اب مذکورہ بالا تعامل کے لیے مساوات لکھیں اور توازن قائم کریں۔ چونکہ دھاتی آکسائیڈ تیزابوں کے ساتھ تعامل کر کے نمک اور پانی دیتے ہیں، جو اساس اور تیزاب کے تعامل کے مشابہ ہے، اس لیے کہا جاتا ہے کہ دھاتی آکسائیڈ اساس آکسائیڈز ہیں۔

2.1.6 غیر دھاتی آکسائیڈ کا اساس کے ساتھ تعامل

آپ نے سرگرمی 2.5 میں کاربن ڈائی آکسائیڈ اور کیلشیم ہائیڈرو آکسائیڈ (چونے کا پانی) کے درمیان تعامل دیکھا۔ کیلشیم ہائیڈرو آکسائیڈ، جو ایک اساس ہے، کاربن ڈائی آکسائیڈ کے ساتھ تعامل کر کے نمک اور پانی بناتی ہے۔ چونکہ یہ اساس اور تیزاب کے درمیان تعامل کے مشابہ ہے، ہم یہ نتیجہ اخذ کر سکتے ہیں کہ غیر دھاتی آکسائیڈز فطرت میں تیزابی ہوتے ہیں۔

2.2 تمام تیزابوں اور تمام اساسات میں کیا چیز مشترک ہے؟

قطعہ 2.1 میں ہم نے دیکھا ہے کہ تمام تیزابوں کی کیمیائی خصوصیات ایک جیسی ہیں۔ خصوصیات میں یہ مماثلت کس چیز کی وجہ سے ہے؟ ہم نے سرگرمی 2.3 میں دیکھا کہ تمام تیزاب دھاتوں کے ساتھ تعامل کرنے پر ہائیڈروجن گیس پیدا کرتے ہیں، لہٰذا ہائیڈروجن تمام تیزابوں میں مشترک لگتی ہے۔ آئیے ایک سرگرمی انجام دیں تاکہ یہ تحقیق کی جا سکے کہ کیا ہائیڈروجن پر مشتمل تمام مرکبات تیزابی ہیں۔

سرگرمی 2.8

  • گلوکوز، الکحل، ہائیڈروکلورک ایسڈ، سلفیورک ایسڈ وغیرہ کے محلول لیں۔
  • ایک کارک پر دو کیل ٹھونکیں، اور کارک کو ایک $100 mL$ بیکر میں رکھیں۔
  • کیلوں کو 6 وولٹ کی بیٹری کے دونوں سرے سے شکل 2.3 میں دکھائے گئے طریقے سے بلب اور سوئچ کے ذریعے جوڑیں۔
  • اب بیکر میں کچھ پتلا $HCl$ ڈالیں اور کرنٹ آن کریں۔
  • پتلے سلفیورک ایسڈ کے ساتھ دہرائیں۔
  • آپ کیا مشاہدہ کرتے ہیں؟
  • گلوکوز اور الکحل کے محلول کے ساتھ الگ الگ تجربہ دہرائیں۔ اب آپ کیا مشاہدہ کرتے ہیں؟
  • کیا بلب تمام صورتوں میں روشن ہوتا ہے؟

شکل 2.3 پانی میں تیزابی محلول بجلی کی موصل ہوتا ہے

تیزابوں کی صورت میں بلب روشن ہونا شروع ہو جائے گا، جیسا کہ شکل 2.3 میں دکھایا گیا ہے۔ لیکن آپ مشاہدہ کریں گے کہ گلوکوز اور الکحل کے محلول بجلی نہیں چلاتے۔ بلب کا روشن ہونا ظاہر کرتا ہے کہ محلول کے ذریعے برقی رو کا بہاؤ ہے۔ تیزابی محلول کے ذریعے برقی رو آئنوں کے ذریعے چلتی ہے۔

تیزابوں میں کیشن کے طور پر $H^{+}$ آئن اور اینیون جیسے $Cl^{-}$ میں $HCl, NO_3^{-}$ میں $HNO_3, SO_4^{2-}$ میں $H_2 SO_4, CH_3 COO^{-}$ میں $CH_3 COOH$ ہوتا ہے۔ چونکہ تیزابوں میں موجود کیشن $H^{+}$ ہے، یہ تجویز کرتا ہے کہ تیزاب محلول میں ہائیڈروجن آئن، $H^{+}(aq)$، پیدا کرتے ہیں، جو ان کی تیزابی خصوصیات کے ذمہ دار ہیں۔

اسی سرگرمی کو القلی جیسے سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ، کیلشیم ہائیڈرو آکسائیڈ وغیرہ استعمال کرتے ہوئے دہرائیں۔ آپ اس سرگرمی کے نتائج سے کیا نتیجہ اخذ کر سکتے ہیں؟

2.2.1 پانی کے محلول میں تیزاب یا اساس کا کیا ہوتا ہے؟

کیا تیزاب صرف آبی محلول میں ہی آئن پیدا کرتے ہیں؟ آئیے اس کا ٹیسٹ کرتے ہیں۔

سرگرمی 2.9

  • ایک صاف اور خشک ٹیسٹ ٹیوب میں تقریباً $1 g$ ٹھوس $NaCl$ لیں اور آلہ جات کو شکل 2.4 کے مطابق ترتیب دیں۔
  • ٹیسٹ ٹیوب میں کچھ گاڑھا سلفیورک ایسڈ ڈالیں۔
  • آپ کیا مشاہدہ کرتے ہیں؟ کیا ڈیلیوری ٹیوب سے گیس نکل رہی ہے؟
  • بننے والی گیس کا ٹیسٹ خشک اور گیلی نیلی لٹمس پیپر سے کریں۔
  • کس صورت میں لٹمس پیپر کا رنگ بدلتا ہے؟
  • مذکورہ بالا سرگرمی کی بنیاد پر، آپ کیا نتیجہ اخذ کرتے ہیں مندرجہ ذیل کے تیزابی کردار کے بارے میں:
    (i) خشک $HCl$ گیس
    (ii) $HCl$ محلول؟
    اساتذہ کے لیے نوٹ: اگر موسم بہت مرطوب ہے، تو آپ کو بننے والی گیس کو کیلشیم کلورائیڈ پر مشتمل گارڈ ٹیوب (خشک کرنے والی ٹیوب) سے گزار کر گیس کو خشک کرنا ہوگا۔

شکل 2.4 $HCl$ گیس کی تیاری

یہ تجربہ تجویز کرتا ہے کہ $HCl$ میں ہائیڈروجن آئن پانی کی موجودگی میں پیدا ہوتے ہیں۔ $HCl$ مالیکیولز سے $H^{+}$ آئن کی علیحدگی پانی کی غیر موجودگی میں نہیں ہو سکتی۔

$$\mathrm{HCl+H_2 O \to H_3 O^{+}+Cl^{-}}$$

ہائیڈروجن آئن اکیلے موجود نہیں رہ سکتے، بلکہ وہ پانی کے مالیکیولز کے ساتھ مل کر موجود رہتے ہیں۔ اس طرح ہائیڈروجن آئنوں کو ہمیشہ $H^{+}(aq)$ یا ہائیڈرونیم آئن $(H_3 O^{+})$ کے طور پر دکھایا جانا چاہیے۔

$$\mathrm{H^{+}+H_2 O \to H_3 O^{+}}$$

ہم نے دیکھا ہے کہ تیزاب پانی میں $H_3 O^{+}$ یا $H^{+}(aq)$ آئن دیتے ہیں۔ آئیے دیکھتے ہیں کہ جب پانی میں کوئی اساس حل ہوتی ہے تو کیا ہوتا ہے۔

$$ \begin{aligned} & \mathrm{NaOH}(\mathrm{s}) \xrightarrow{\mathrm{H} _{2} \mathrm{O}} \mathrm{Na}^{+}(\mathrm{aq})+\mathrm{OH}^{-}(\mathrm{aq}) \\ & \mathrm{KOH}(\mathrm{s}) \xrightarrow{\mathrm{H} _{2} \mathrm{O}} \mathrm{K}^{+}(\mathrm{aq})+\mathrm{OH}^{-}(\mathrm{aq}) \\ & \mathrm{Mg}(\mathrm{OH}) _{2}(\mathrm{~s}) \xrightarrow{\mathrm{H} _{2} \mathrm{O}} \mathrm{Mg}^{2+}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{OH}^{-}(\mathrm{aq}) \end{aligned} $$

اساسات پانی میں ہائیڈرو آکسائیڈ $(OH^{-})$ آئن پیدا کرتی ہیں۔ اساسات جو پانی میں حل پذیر ہوں، القلی (الکلیز) کہلاتی ہیں۔

کیا آپ جانتے ہیں؟

تمام اساسات پانی میں حل نہیں ہوتیں۔ القلی وہ اساس ہے جو پانی میں حل ہو جائے۔ یہ چھونے پر صابن جیسے، کڑوے اور کاٹنے والے ہوتے ہیں۔ انہیں کبھی ذائقہ چکھنے یا چھونے کی کوشش نہ کریں کیونکہ یہ نقصان پہنچا سکتے ہیں۔ جدول 2.1 میں کون سی اساسات القلی ہیں؟

اب جبکہ ہم نے شناخت کر لی ہے کہ تمام تیزاب $H^{+}(aq)$ پیدا کرتے ہیں اور تمام اساسات $OH^{-}(aq)$ پیدا کرتی ہیں، ہم تعدیل کے تعامل کو مندرجہ ذیل طور پر دیکھ سکتے ہیں -

$ \begin{aligned} & \text{ تیزاب + اساس } \to \text{ نمک + پانی } \\ & H X+M OH \to MX+HOH \\ & H^{+}(aq)+OH^{-}(aq) \to H_2 O(l) \end{aligned} $

آئیے دیکھتے ہیں کہ جب پانی کو تیزاب یا اساس کے ساتھ ملا جاتا ہے تو کیا شامل ہوتا ہے۔

شکل 2.5 گاڑھے تیزاب اور اساسات پر مشتمل کنٹینرز پر لگا ہوا انتباہی نشان

سرگرمی 2.10

  • ایک بیکر میں $10 \mathrm{~mL}$ پانی لیں۔
  • اس میں گاڑھے $\left(\mathrm{H} _{2} \mathrm{SO} _{4}\right)$ کی چند بوندیں ڈالیں اور بیکر کو آہستہ سے گھمائیں۔
  • بیکر کی تہہ کو چھوئیں۔
  • کیا درجہ حرارت میں تبدیلی ہے؟
  • کیا یہ ایک حرارت زا (ایکزوتھرمک) یا حرارت گیر (اینڈوتھرمک) عمل ہے؟
  • مذکورہ بالا سرگرمی سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ پیلیٹس کے ساتھ دہرائیں اور اپنے مشاہدات ریکارڈ کریں۔

پانی میں تیزاب یا اساس حل کرنے کا عمل انتہائی حرارت زا ہوتا ہے۔ گاڑھے نائٹرک ایسڈ یا سلفیورک ایسڈ کو پانی کے ساتھ ملاتے وقت احتیاط ضروری ہے۔ تیزاب کو ہمیشہ آہستہ آہستہ مسلسل ہلاتے ہوئے پانی میں ڈالنا چاہیے۔ اگر پانی کو گاڑھے تیزاب میں ڈالا جائے، تو پیدا ہونے والی حرارت آمیزہ کے چھینٹے اڑنے اور جلنے کا سبب بن سکتی ہے۔ شیشے کا برتن بھی زیادہ مقامی حرارت کی وجہ سے ٹوٹ سکتا ہے۔ گاڑھے سلفیورک ایسڈ کے ڈبے اور سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ پیلیٹس کی بوتل پر انتباہی نشان (شکل 2.5 میں دکھایا گیا) دیکھیں۔

پانی کے ساتھ تیزاب یا اساس ملانے سے آئنوں $(H_3 O^{+} / OH^{-})$ فی یونٹ حجم کی ارتکاز میں کمی واقع ہوتی ہے۔ ایسے عمل کو تخفیف (ڈائلیوشن) کہتے ہیں اور کہا جاتا ہے کہ تیزاب یا اساس تخفیف شدہ ہے۔

2.3 تیزاب یا اساس محلول کتنے طاقتور ہیں؟

ہم جانتے ہیں کہ تیزاب-اساس اشاریات کا استعمال کرتے ہوئے تیزاب اور اساس میں تمیز کیسے کی جا سکتی ہے۔ ہم نے پچھلے قطعہ میں تخفیف اور محلول میں $H^{+}$ یا $OH^{-}$ آئنوں کی ارتکاز میں کمی کے بارے میں بھی سیکھا ہے۔ کیا ہم ان آئنوں کی مقدار کو مقداری طور پر معلوم کر سکتے ہیں جو کسی محلول میں موجود ہیں؟ کیا ہم فیصلہ کر سکتے ہیں کہ کوئی دیا گیا تیزاب یا اساس کتنا طاقتور ہے؟

ہم یونیورسل انڈیکیٹر کے استعمال سے ایسا کر سکتے ہیں، جو کئی اشاریات کا مرکب ہوتا ہے۔ یونیورسل انڈیکیٹر محلول میں ہائیڈروجن آئنوں کی مختلف ارتکاز پر مختلف رنگ دکھاتا ہے۔

محلول میں ہائیڈروجن آئن ارتکاز ناپنے کے لیے ایک پیمانہ، جسے $pH$ اسکیل کہتے ہیں، تیار کیا گیا ہے۔ $pH$ میں $p$ جرمن لفظ ‘پوٹینز’ کے لیے ہے، جس کا مطلب ہے طاقت۔ $pH$ اسکیل پر ہم عام طور پر $pH$ 0 (بہت تیزابی) سے 14 (بہت اساس) تک ناپ سکتے ہیں۔ $pH$ کو صرف ایک ایسے عدد کے طور پر سوچنا چاہیے جو محلول کی تیزابی یا اساس نوعیت ظاہر کرتا ہے۔ ہائیڈرونیم آئن ارتکاز جتنا زیادہ ہو، $pH$ کی قدر اتنی ہی کم ہوتی ہے۔

ایک غیر جانبدار (نیوٹرل) محلول کا $pH$ 7 ہوتا ہے۔ $pH$ اسکیل پر 7 سے کم قدریں تیزابی محلول ظاہر کرتی ہیں۔ جیسے جیسے $pH$ کی قدر 7 سے 14 تک بڑھتی ہے، یہ محلول میں $OH^{-}$ آئن ارتکاز میں اضافہ ظاہر کرتی ہے، یعنی القلی (الکلی) کی طاقت میں اضافہ (شکل 2.6)۔ عام طور پر یونیورسل انڈیکیٹر سے لبریز کاغذ $pH$ ناپنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔

شکل 2.6 $pH$ میں $H^{+}(aq)$ اور $OH^{-}(aq)$ آئنوں کی ارتکاز میں تبدیلی کے ساتھ تغیر

سرگرمی 2.11

  • جدول 2.2 میں دیے گئے محلول کے $pH$ قدریں ٹیسٹ کریں۔
  • اپنے مشاہدات ریکارڈ کریں۔
  • آپ کے مشاہدات کی بنیاد پر ہر مادہ کی نوعیت کیا ہے؟

جدول 2.2

نمبر محلول پی ایچ پیپر کا رنگ تقریبی پی ایچ قدر مادہ کی نوعیت
1 تھوک (کھانے سے پہلے)
2 تھوک (کھانے کے بعد)
3 لیموں کا رس
4 بے رنگ ایریٹڈ ڈرنک
5 گاجر کا رس
6 کافی
7 ٹماٹر کا رس
8 نلکے کا پانی
9 $1 M NaOH$
10 $1 M HCl$