प्रकरण ०४ आम्ल, आम्ले आणि क्षार

आपण आपल्या दैनंदिन जीवनात मोठ्या प्रमाणात पदार्थ वापरतो जसे की लिंबू, चिंच, सामान्य मीठ, साखर आणि व्हिनेगर. त्यांची चव सारखीच असते का? चला, तक्ता 4.1 मध्ये सूचीबद्ध केलेल्या काही खाद्य पदार्थांच्या चवी आठवूया. जर तुम्ही यापैकी कोणत्याही पदार्थाची चव चाखली नसेल तर आता चाखून पहा आणि निकाल तक्ता 4.1 मध्ये नोंदवा.

सावधानता

१. विचारल्याशिवाय कोणत्याही गोष्टीची चव चाखू नका.
२. विचारल्याशिवाय कोणत्याही गोष्टीस स्पर्श करू नका.

तक्ता 4.1

पदार्थ चव (आंबट/कडू/
इतर काही)
लिंबू रस
संत्रा रस
व्हिनेगर
दही
चिंच (इमली)
साखर
सामान्य मीठ
आवळा
बेकिंग सोडा
द्राक्षे
कच्चे आंबे
काकडी

तुम्हाला असे आढळेल की यापैकी काही पदार्थ आंबट चवीचे आहेत, काही कडू, काही गोड आणि काही खारट चवीचे आहेत.

४.१ आम्ले आणि आम्लारी

दही, लिंबू रस, संत्रा रस आणि व्हिनेगर यांची चव आंबट असते. या पदार्थांमध्ये आम्ले असल्यामुळे त्यांची चव आंबट असते. अशा पदार्थांचे रासायनिक स्वरूप आम्लयुक्त असते. ‘आम्ल’ (acid) हा शब्द लॅटिन शब्द ‘acere’ वरून आला आहे ज्याचा अर्थ ‘आंबट’ असा होतो. या पदार्थांमधील आम्ले नैसर्गिक आम्ले आहेत.

बेकिंग सोड्याबद्दल काय? त्याची चव देखील आंबट असते का? जर नसेल तर त्याची चव काय आहे? ते आंबट नसल्यामुळे, त्याचा अर्थ त्यात आम्ले नाहीत. त्याची चव कडू असते. जर तुम्ही त्याचे द्रावण बोटांमध्ये चोळले तर ते साबणासारखे वाटते. साधारणपणे, असे पदार्थ ज्यांची चव कडू असते आणि स्पर्श केल्यावर साबणासारखे वाटतात त्यांना आम्लारी म्हणतात. अशा पदार्थांचे स्वरूप आम्लारीय असते असे म्हटले जाते.

जर आपण प्रत्येक पदार्थाची चव चाखू शकत नसू, तर त्याचे स्वरूप कसे ओळखू?

एखादा पदार्थ आम्लयुक्त आहे की आम्लारीय आहे हे तपासण्यासाठी विशेष प्रकारचे पदार्थ वापरले जातात. या पदार्थांना सूचक (indicators) म्हणतात. आम्लयुक्त किंवा आम्लारीय पदार्थ असलेल्या द्रावणात हे सूचक मिसळल्यावर त्यांचा रंग बदलतो. हळद, लिटमस, चायना रोज (गुडहाळ) यांची पाकळ्या इत्यादी काही नैसर्गिकरित्या उपलब्ध सूचक आहेत.

तुम्हाला माहिती आहे का?
आम्लाचे नाव कोठे आढळते
ॲसिटिक आम्ल व्हिनेगर
फॉर्मिक आम्ल मुंग्यांच्या डंकात
सायट्रिक आम्ल लिंबूवर्गीय फळे जसे
संत्री,
लिंबू इत्यादी
लॅक्टिक आम्ल दही
ऑक्झॅलिक आम्ल पालक
ॲस्कॉर्बिक आम्ल
(जीवनसत्त्व क)
आवळा, लिंबूवर्गीय फळे
टार्टरिक आम्ल चिंच, द्राक्षे,
कच्चे आंबे इत्यादी
वरील सर्व आम्ले
निसर्गात आढळतात

$ \begin{array}{|l|l|} \hline \text { आम्लाचे नाव } & \text { कोठे आढळते } \\ \hline \text { ॲसिटिक आम्ल } & \text { व्हिनेगर } \\ \hline \text { फॉर्मिक आम्ल } & \text { मुंग्यांच्या डंकात } \\ \hline \text { सायट्रिक आम्ल } & \begin{array}{l} \text { लिंबूवर्गीय फळे जसे } \\ \text { संत्री, } \\ \text { लिंबू इत्यादी } \end{array} \\ \hline \text { लॅक्टिक आम्ल } & \text { दही } \\ \hline \text { ऑक्झॅलिक आम्ल } & \text { पालक } \\ \hline \begin{array}{l} \text { ॲस्कॉर्बिक आम्ल } \\ \text { (जीवनसत्त्व क) } \end{array} & \text { आवळा, लिंबूवर्गीय फळे } \\ \hline \text { टार्टरिक आम्ल } & \begin{array}{l} \text { वरील नमूद केलेली आम्ले } \\ \text { कच्चे आंबे इत्यादी } \end{array} \\ \hline \text { वरील सर्व आम्ले निसर्गात आढळतात } \\ \hline \text { आम्लारीचे नाव } & \text { कोठे आढळते } \\ \hline \text { कॅल्शियम हायड्रॉक्साईड } & \text { चुन्याचे पाणी (लाईम वॉटर) } \\ \hline \text { अमोनियम हायड्रॉक्साईड } & \text { खिडकी साफ करण्याचे द्रावण } \\ \hline \begin{array}{l} \text { सोडियम हायड्रॉक्साईड/ } \\ \text { पोटॅशियम हायड्रॉक्साईड } \end{array} & \text { साबण } \\ \hline \text { मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साईड } & \text { मिल्क ऑफ मॅग्नेशिया } \\ \hline \end{array} $

सर्व पदार्थांची चव शोधण्यासाठी मी त्यांची चव चाखू शकतो का? नाही. तुम्ही सावधानता वाचली नाही का? आपण अनोळखी पदार्थांची चव चाखू नये. ते आपल्याला इजा करू शकतात.

४.२ आपल्या आजूबाजूला असलेले नैसर्गिक सूचक

लिटमस: एक नैसर्गिक रंगद्रव्य

सर्वात सामान्यपणे वापरले जाणारे नैसर्गिक सूचक म्हणजे लिटमस. ते लायकेन (शैवाल) (आकृती ४.१अ) पासून काढले जाते. डिस्टिल्ड वॉटरमध्ये त्याचा जांभळा रंग असतो. आम्लयुक्त द्रावणात टाकल्यावर ते लाल होते आणि आम्लारीय द्रावणात टाकल्यावर ते निळे होते. ते द्रावणाच्या स्वरूपात किंवा कागदाच्या पट्ट्यांच्या स्वरूपात उपलब्ध असते, ज्याला लिटमस पेपर म्हणतात. साधारणपणे, ते लाल आणि निळे लिटमस पेपर म्हणून उपलब्ध असते (आकृती ४.१ब).

(अ)

(ब)

आकृती ४.१ (अ) लायकेन, आणि (ब) लाल आणि निळे लिटमस पेपर

क्रियाकलाप ४.१

  • प्लास्टिकच्या कप/टंबलर/टेस्ट ट्यूबमध्ये लिंबू रसात थोडे पाणी मिसळा.

  • ड्रॉपरच्या मदतीने वरील द्रावणाची एक थेंब लाल लिटमस पेपरच्या पट्टीवर टाका.
    रंगात काही बदल दिसतो का?

  • निळ्या लिटमस पेपरसह हाच प्रयोग पुन्हा करा.

रंगात काही बदल झाला असेल तर तो नोंदवा.

खालील पदार्थांसह हाच क्रियाकलाप करा:

नळाचे पाणी, डिटर्जंट द्रावण, एरिएटेड ड्रिंक, साबण द्रावण, शॅम्पू, सामान्य मीठ द्रावण, साखर द्रावण, व्हिनेगर, बेकिंग सोडा द्रावण, मिल्क ऑफ मॅग्नेशिया, वॉशिंग सोडा द्रावण, चुन्याचे पाणी (लाईम वॉटर). शक्य असल्यास डिस्टिल्ड वॉटरमध्ये द्रावणे तयार करा.

तुमची निरीक्षणे तक्ता ४.२ प्रमाणे नोंदवा.

तुमच्या तक्त्यात, असे काही पदार्थ आहेत ज्यावर लिटमसचा काहीही परिणाम झाला नाही? त्या पदार्थांची नावे सांगा.

जे द्रावण लाल किंवा निळ्या लिटमसचा रंग बदलत नाहीत त्यांना उदासीन द्रावणे म्हणतात. हे पदार्थ ना आम्लयुक्त आहेत आणि ना आम्लारीय.

आकृती ४.२ लिटमस चाचणी करणारी मुले

हळद हे दुसरे नैसर्गिक सूचक आहे

क्रियाकलाप ४.२

  • एक चमचा हळद पावडर घ्या. थोडे पाणी घालून पेस्ट तयार करा.
  • हळदीचा पेस्ट ब्लॉटिंग पेपर/फिल्टर पेपरवर लावून आणि वाळवून हळदीचे कागद तयार करा. मिळालेल्या पिवळ्या कागदाचे पातळ पट्टे कापा.
  • हळदीच्या कागदाच्या पट्टीवर साबण द्रावणाची एक थेंब टाका.

तुम्हाला काय आढळते?

चुन्याचे पाणी (लाईम वॉटर) तयार करण्यासाठी, टंबलरमध्ये थोडे पाणी घ्या आणि त्यात थोडा चुना (चुना) घाला. द्रावण ढवळा आणि काही काळ ठेवा. वरच्या भागातून थोडे काढा. हे चुन्याचे पाणी आहे.

तक्ता ४.२

क्र. चाचणी द्रावण लाल लिटमस
पेपरवर परिणाम
निळ्या लिटमस
पेपरवर परिणाम
अनुमान

तुम्ही तुमच्या आईच्या वाढदिवसासाठी तिला शुभेच्छा पत्रक तयार करू शकता. साध्या पांढऱ्या कागदाच्या शीटवर हळदीचा पेस्ट लावून वाळवा. कापूस बडच्या मदतीने साबण द्रावणाने एक सुंदर फूल काढा. तुम्हाला एक सुंदर शुभेच्छा पत्रक मिळेल.

त्याचप्रमाणे तक्ता ४.३ मध्ये सूचीबद्ध केलेल्या द्रावणांची चाचणी घ्या आणि तुमची निरीक्षणे नोंदवा. तुम्ही इतर पदार्थांची द्रावणे देखील वापरून पाहू शकता.

चायना रोज हे सूचक म्हणून

क्रियाकलाप ४.३

काही चायना रोज (गुडहाळ) यांची पाकळ्या गोळा करून बीकरमध्ये ठेवा. त्यात थोडे

आता मला समजले की माझ्या पांढऱ्या शर्टवरील हळदीचा डाग साबणाने धुतल्यावर लाल का होतो. कारण साबण द्रावण आम्लारीय असते.

आकृती ४.३ चायना रोज फूल आणि त्यापासून तयार केलेले सूचक

तक्ता ४.३

क्र. चाचणी द्रावण हळदीच्या द्रावणावर परिणाम टिपणी
१. लिंबू रस
२. संत्रा रस
३. व्हिनेगर
४. मिल्क ऑफ मॅग्नेशिया
५. बेकिंग सोडा
६. चुन्याचे पाणी
७. साखर
८. सामान्य मीठ

तक्ता ४.४

क्र. चाचणी द्रावण सुरुवातीचा रंग अंतिम रंग
१. शॅम्पू (पातळ द्रावण)
२. लिंबू रस
३. सोडा वॉटर
४. सोडियम हायड्रोजनकार्बोनेट द्रावण
५. व्हिनेगर
६. साखर द्रावण
७. सामान्य मीठ द्रावण

गरम पाणी घाला. पाणी रंगीत होईपर्यंत मिश्रण काही काळ ठेवा. रंगीत पाण्याचा सूचक म्हणून वापर करा. तक्ता ४.४ मध्ये दिलेल्या प्रत्येक द्रावणात सूचकाच्या पाच थेंबा घाला.

आम्लयुक्त, आम्लारीय आणि उदासीन द्रावणांवर सूचकाचा काय परिणाम होतो? चायना रोज सूचक (आकृती ४.३) आम्लयुक्त द्रावणांना गडद गुलाबी (मॅजेंटा) करते आणि आम्लारीय द्रावणांना हिरवे करते.

कोरड्या लिटमस पेपरवर घन बेकिंग सोडा वापरताना मला समान निकाल मिळत नाही. का? बेकिंग सोड्याचे द्रावण बनवा आणि मग प्रयत्न करा

पहेलीने तुमच्यासाठी खालील पहेली आणली आहे.

कॉफी तपकिरी आहे
आणि चवीला कडू.
ते आम्ल आहे का?
किंवा आम्लारी?
उत्तर देऊ नका
कोणत्याही चाचणीशिवाय,
तुम्ही अंधारात आहात
त्याच्या चवीने.

क्रियाकलाप ४.४

शिक्षकांना त्यांच्या शाळेच्या प्रयोगशाळेतून किंवा जवळच्या शाळेतून खालील रसायनांचे पातळ द्रावण आणण्यास सांगितले जाते: हायड्रोक्लोरिक आम्ल, सल्फ्युरिक आम्ल, नायट्रिक आम्ल, ॲसिटिक आम्ल, सोडियम हायड्रॉक्साईड, अमोनियम हायड्रॉक्साईड, कॅल्शियम हायड्रॉक्साईड (चुन्याचे पाणी).

तक्ता ४.५

क्र.
नं.
आम्लाचे नाव लिटमस पेपरवर
परिणाम
हळदीच्या कागदावर
परिणाम
चायना रोज
द्रावणावर
परिणाम
१. पातळ हायड्रोक्लोरिक आम्ल
२.
३.

तुम्हाला ‘ॲसिड रेन’ (आम्लयुक्त पाऊस) या शब्दाची ओळख आहे का? तुम्ही कधी ॲसिड रेनच्या हानिकारक परिणामाबद्दल ऐकले आहे का? नावाप्रमाणेच, आम्लांची अतिरिक्त मात्रा असलेल्या पावसाला ॲसिड रेन म्हणतात. ही आम्ले कोठून येतात? कार्बन डायऑक्साइड, सल्फर डायऑक्साइड आणि नायट्रोजन डायऑक्साइड (जे प्रदूषक म्हणून हवेत सोडले जातात) पावसाच्या थेंबांमध्ये विरघळून अनुक्रमे कार्बनिक आम्ल, सल्फ्युरिक आम्ल आणि नायट्रिक आम्ल तयार करतात, यामुळे पाऊस आम्लयुक्त होतो. ॲसिड रेनमुळे इमारती, ऐतिहासिक स्मारके, वनस्पती आणि प्राणी यांना नुकसान होऊ शकते.

सावधानता

प्रयोगशाळेतील आम्ले आणि आम्लारी हाताळताना खूप काळजी घ्यावी कारण ती संक्षारक स्वभावाची, त्रासदायक आणि त्वचेसाठी हानिकारक असतात.

या प्रत्येक द्रावणावर तीन सूचकांचा परिणाम प्रात्यक्षिक करा. तुमची निरीक्षणे तक्ता ४.५ मध्ये नोंदवा.

४.३ उदासिनीकरण

आपण शिकलो की आम्ले निळे लिटमस लाल करतात आणि आम्लारी लाल लिटमस निळे करतात. आम्ल आम्लारीमध्ये मिसळले तर काय होते ते पाहूया.

आतापर्यंत तुम्ही वापरलेले नसलेले एक सूचक आपण वापरणार आहोत. त्याला फिनॉल्फथॅलिन म्हणतात.

क्रियाकलाप ४.५

वर्गात शिक्षकांद्वारे प्रात्यक्षिक करावयाचे

टेस्ट ट्यूबचा एक चतुर्थांश भाग पातळ हायड्रोक्लोरिक आम्लाने भरा. त्याचा रंग नोंदवा. फिनॉल्फथॅलिन द्रावणाचा रंग देखील नोंदवा. आम्लात सूचकाच्या २-३ थेंबा घाला. आता टेस्ट ट्यूब हलके हलवा. आम्लाच्या रंगात काही बदल दिसतो का?

ड्रॉपरने आम्लयुक्त द्रावणात सोडियम हायड्रॉक्साईड द्रावणाची एक थेंब घाला. ट्यूब हलके हलवा. द्रावणाच्या रंगात काही बदल आहे का? गुलाबी रंग दिसेपर्यंत ढवळत ढवळत सोडियम हायड्रॉक्साईड द्रावण थेंबाथेंबाने घालत रहा.

आता पातळ हायड्रोक्लोरिक आम्लाची आणखी एक थेंब घाला. तुम्हाला काय आढळते? द्रावण पुन्हा रंगहीन होते. पुन्हा सोडियम हायड्रॉक्साईड द्रावणाची एक थेंब घाला. रंगात काही बदल आहे का? द्रावण पुन्हा गुलाबी होते.

हे स्पष्ट आहे की जेव्हा द्रावण आम्लारीय असते, तेव्हा फिनॉल्फथॅलिन गुलाबी रंग देतो. दुसरीकडे, जेव्हा द्रावण आम्लयुक्त असते, तेव्हा ते रंगहीन राहते.

आकृती ४.४ उदासिनीकरणाची प्रक्रिया

जेव्हा आम्लयुक्त द्रावण आम्लारीय द्रावणात मिसळले जाते, तेव्हा दोन्ही द्रावणे एकमेकांचा परिणाम निष्क्रिय करतात. जेव्हा आम्ल द्रावण आणि आम्लारी द्रावण योग्य प्रमाणात मिसळले जातात, तेव्हा आम्लाचे आम्लयुक्त स्वरूप आणि आम्लारीचे आम्लारीय स्वरूप दोन्ही नष्ट होतात. परिणामी द्रावण ना आम्लयुक्त असते आणि ना आम्लारीय. उदासिनीकरण झाल्यानंतर लगेच टेस्ट ट्यूबला स्पर्श करा. तुम्हाला काय आढळते? उदासिनीकरण अभिक्रियेत नेहमीच उष्णता निर्माण होते किंवा बाहेर पडते. निर्माण झालेली उष्णता अभिक्रिया मिश्रणाचे तापमान वाढवते.

उदासिनीकरण अभिक्रियेत एक नवीन पदार्थ तयार होतो. त्याला क्षार म्हणतात. क्षार आम्लयुक्त, आम्लारीय किंवा उदासीन स्वरूपाचा असू शकतो. अशाप्रकारे, उदासिनीकरणाची व्याख्या खालीलप्रमाणे करता येते:

आम्ल आणि आम्लारी यांच्यातील अभिक्रियेला उदासिनीकरण म्हणतात. या प्रक्रियेत क्षार आणि पाणी तयार होते आणि उष्णता बाहेर पडते.

आम्ल + आम्लारी $\rightarrow$ क्षार + पाणी (उष्णता बाहेर पडते)

खालील अभिक्रिया एक उदाहरण आहे: हायड्रोक्लोरिक आम्ल (HCl) + सोडियम हायड्रॉक्साईड $(\mathrm{NaOH}) \rightarrow$

सोडियम क्लोराईड $(\mathrm{NaCl})+$ पाणी $\left(\mathrm{H} _{2} \mathrm{O}\right)$ बूझोने पातळ सल्फ्युरिक आम्ल चुन्याच्या पाण्यात मिसळले. अभिक्रिया मिश्रण गरम होईल की थंड?

४.४ दैनंदिन जीवनातील उदासिनीकरण

अपचन

आपल्या पोटात हायड्रोक्लोरिक आम्ल असते. ते अन्न पचवण्यास मदत करते, जसे तुम्ही धडा २ मध्ये शिकलात. पण पोटात जास्त प्रमाणात आम्ल असल्यास अपचन होते. कधीकधी अपचन वेदनादायक असते. अपचन कमी करण्यासाठी, आपण मिल्क ऑफ मॅग्नेशिया सारखे प्रतिआम्ल (ऍन्टॅसिड) घेतो, ज्यामध्ये मॅग्नेशियम हायड्रॉक्साईड असते. ते जास्त आम्लाचा परिणाम निष्क्रिय करते.

मुंगीचा डंक

जेव्हा मुंगी डंक मारते, तेव्हा ती त्वचेत आम्लयुक्त द्रव (फॉर्मिक आम्ल) शिरवते. आम्लाचा परिणाम ओल्या बेकिंग सोड्याने (सोडियम हायड्रोजनकार्बोनेट) किंवा कॅलामाइन द्रावणाने (ज्यामध्ये जस्त कार्बोनेट असते) चोळून निष्क्रिय करता येतो.

मातीची उपचार

रासायनिक खतांचा अतिवापर केल्याने माती आम्लयुक्त होते. माती खूप आम्लयुक्त किंवा खूप आम्लारीय असल्यास वनस्पती चांगल्या रीतीने वाढत नाहीत. माती खूप आम्लयुक्त असल्यास, त्याची क्विक लाईम (कॅल्शियम ऑक्साईड) किंवा स्लेक्ड लाईम (कॅल्शियम हायड्रॉक्साईड) सारख्या आम्लारींनी उपचार केली जाते. जर माती आम्लारीय असेल, तर त्यात जैविक पदार्थ (कंपोस्ट) घातला जातो. जैविक पदार्थातून आम्ले सोडली जातात जी मातीचे आम्लारीय स्वरूप निष्क्रिय करतात.

कारखान्यातील कचरा

अनेक कारखान्यांच्या कचऱ्यात आम्ले असतात. जर ते जलाशयात वाहून जाऊ दिले, तर आम्ले मासे आणि इतर जीवांचा नाश करतील. म्हणून, आम्लारीय पदार्थ घालून कारखान्यातील कचऱ्याचे उदासिनीकरण केले जाते.

महत्त्वाचे शब्द: $\begin{array}{llll} \text { आम्ल } & \text { आम्लारीय } & \text { उदासिनीकरण } \\ \text { आम्लयुक्त } & \text { सूचक } & \text { क्षार } \\ \text { आम्लारी } & \text { उदासीन } & \\ \end{array}$

तुम्ही काय शिकलात

  • आम्ले चवीला आंबट असतात. साधारणपणे, आम्लारी चवीला कडू असतात आणि स्पर्शासाठी साबणासारखे वाटतात.

  • आम्ल निळे लिटमस लाल करते. आम्लारी लाल लिटमस निळे करतात.

  • जे पदार्थ ना आम्लयुक्त आहेत आणि ना आम्लारीय आहेत त्यांना उदासीन म्हणतात.

  • ज्या पदार्थांची द्रावणे आम्लयुक्त, आम्लारीय आणि उदासीन द्रावणांमध्ये वेगवेगळा रंग दर्शवतात त्यांना सूचक म्हणतात.

  • एक आम्ल आणि एक आम्लारी एकमेकांना उदासीन करतात आणि एक क्षार तयार करतात. क्षार आम्लयुक्त, आम्लारीय किंवा उदासीन स्वरूपाचा असू शकतो.

अभ्यास

१. आम्ले आणि आम्लारी यातील फरक सांगा.

२. अमोनिया अनेक घरगुती उत्पादनांमध्ये आढळते, जसे की खिडकी साफ करणारे द्राव