कक्षा 10 विज्ञान अध्याय 2: अम्ल, क्षारक एवं लवण | नोट्स, प्रश्न-उत्तर व MCQ टेस्ट | Bihar Board
अध्याय 2: अम्ल, क्षारक एवं लवण (Acids, Bases and Salts)
शिक्षक शैली में सरल व्याख्या, दैनिक जीवन के उदाहरण, हल सहित प्रश्न और 50 MCQ ऑनलाइन टेस्ट
📖 अध्याय परिचय — रोज़मर्रा की चीज़ों में अम्ल और क्षारक
चलिए, इस अध्याय की शुरुआत अपने आसपास की चीज़ों से करते हैं। नींबू चखने पर खट्टा लगता है, साबुन से हाथ धोने पर हाथ कुछ फिसलन भरे लगते हैं और बेकिंग सोडा केक या ब्रेड को फुलाने में मदद करता है। इन अलग-अलग गुणों को समझने के लिए हमें तीन शब्द जानने होंगे—अम्ल, क्षारक और लवण।
इस अध्याय में केवल परिभाषाएँ याद करना पर्याप्त नहीं है। हर उदाहरण के साथ यह सोचिए कि पदार्थ अम्लीय है या क्षारीय, सूचक उसमें कौन-सा रंग दिखाएगा और अभिक्रिया होने पर कौन-से उत्पाद बनेंगे। इस तरह पढ़ने से रासायनिक समीकरण भी अधिक आसानी से समझ में आएँगे।
- अम्ल और क्षारक के गुण तथा उनके आयनों को समझना।
- लिटमस और अन्य सूचकों से विलयन की पहचान करना।
- अम्लों की धातुओं, कार्बोनेटों और धातु ऑक्साइडों से अभिक्रियाएँ लिखना।
- pH स्केल का उपयोग और दैनिक जीवन में उसका महत्व बताना।
- साधारण नमक, बेकिंग सोडा, धोवन सोडा, ब्लीचिंग पाउडर तथा प्लास्टर ऑफ पेरिस के उपयोग समझना।
1. 🧪 अम्ल और क्षारक — इनके गुण कहाँ से आते हैं?
सबसे पहले अम्ल और क्षारक में अंतर समझिए। अम्ल (Acid) जलीय विलयन में H⁺ आयन उत्पन्न करते हैं। पानी में H⁺ स्वतंत्र रूप से नहीं रहता; वह जल अणु से जुड़कर हाइड्रोनियम आयन (H₃O⁺) बनाता है। इसलिए जलीय विलयन में अम्लीय गुण H₃O⁺ आयन से जुड़े होते हैं।
क्षारक (Base) जलीय विलयन में OH⁻ आयन की मात्रा बढ़ाते हैं। जो क्षारक पानी में घुल जाते हैं, उन्हें सामान्यतः क्षार (Alkali) कहा जाता है। याद रखें—हर क्षार एक क्षारक है, लेकिन हर क्षारक पानी में घुलनशील नहीं होता।
नींबू में साइट्रिक अम्ल, सिरके में एसीटिक अम्ल, दही में लैक्टिक अम्ल और प्रयोगशाला में हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (HCl)।
सोडियम हाइड्रॉक्साइड (NaOH), कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड [Ca(OH)₂] और मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड [Mg(OH)₂]।
📋 अम्ल और क्षारक में अंतर
| गुण | अम्ल | क्षारक |
|---|---|---|
| सामान्य गुण | कई अम्ल खट्टे होते हैं; रसायन को चखकर पहचानना सुरक्षित नहीं है। | कई क्षारक कड़वे या साबुन जैसे स्पर्श वाले होते हैं; कुछ संक्षारक हैं। |
| लिटमस | नीले लिटमस को लाल करते हैं। | लाल लिटमस को नीला करते हैं। |
| आयन | जलीय विलयन में H₃O⁺ की मात्रा बढ़ाते हैं। | जलीय विलयन में OH⁻ की मात्रा बढ़ाते हैं। |
| उदाहरण | HCl, H₂SO₄, CH₃COOH | NaOH, KOH, Ca(OH)₂ |
2. 🎨 सूचक — रंग देखकर पहचानना सीखें
किसी विलयन को अम्लीय या क्षारीय पहचानने के लिए सूचक (Indicator) का उपयोग किया जाता है। सूचक ऐसा पदार्थ है जो माध्यम के अनुसार रंग या कभी-कभी गंध में परिवर्तन करके संकेत देता है। प्रयोगशाला में सूचक डालकर रंग में बदलाव देखा जाता है; अज्ञात रसायन को सीधे छूना या चखना नहीं चाहिए।
| सूचक | अम्लीय माध्यम | क्षारीय माध्यम |
|---|---|---|
| नीला लिटमस | लाल | नीला ही रहता है |
| लाल लिटमस | लाल ही रहता है | नीला |
| फिनॉल्फ्थेलिन | रंगहीन | गुलाबी |
| मिथाइल ऑरेंज | लाल | पीला |
याद रखने का तरीका: अम्ल में नीला लिटमस लाल होता है; क्षारक में लाल लिटमस नीला होता है। इन दो बदलावों को पहले पक्का करें, फिर बाकी सूचकों के रंग याद करें।
3. ⚗️ अम्लों और क्षारकों की महत्वपूर्ण अभिक्रियाएँ
अब हम यह समझेंगे कि अम्ल दूसरे पदार्थों के साथ अभिक्रिया करके क्या बनाते हैं। समीकरण पढ़ते समय बाईं ओर के पदार्थ अभिकारक और तीर के दाईं ओर बनने वाले पदार्थ उत्पाद होते हैं। हर समीकरण को पढ़कर उत्पादों के नाम भी बोलने का अभ्यास करें।
3.1 अम्ल + धातु → लवण + हाइड्रोजन
जिंक जैसी सक्रिय धातु तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल से अभिक्रिया करके जिंक क्लोराइड और हाइड्रोजन गैस बनाती है।
3.2 अम्ल + धातु कार्बोनेट → लवण + जल + कार्बन डाइऑक्साइड
जब सोडियम कार्बोनेट अम्ल से अभिक्रिया करता है, तो लवण, जल और CO₂ गैस बनती है। CO₂ को चूने के पानी में प्रवाहित करने पर कैल्शियम कार्बोनेट बनने के कारण चूने का पानी दूधिया हो जाता है।
3.3 अम्ल + धातु हाइड्रोजनकार्बोनेट
हाइड्रोजनकार्बोनेट भी अम्ल से अभिक्रिया करके लवण, जल और कार्बन डाइऑक्साइड बनाता है।
3.4 अम्ल + धातु ऑक्साइड → लवण + जल
अनेक धातु ऑक्साइड क्षारीय प्रकृति के होते हैं। इसलिए वे अम्ल से अभिक्रिया करके लवण और जल बना सकते हैं।
3.5 उदासीनीकरण (Neutralisation)
जब अम्ल और क्षारक अभिक्रिया करके लवण तथा जल बनाते हैं, तो इसे उदासीनीकरण अभिक्रिया कहते हैं।
3.6 क्षारक + कुछ धातुएँ
कुछ धातुएँ, जैसे जिंक, प्रबल क्षारकों से भी अभिक्रिया कर सकती हैं। इस अभिक्रिया में हाइड्रोजन गैस बन सकती है।
4. 📏 pH स्केल — अम्लीयता और क्षारीयता को मापना
कभी-कभी दो पदार्थ अम्लीय तो होते हैं, लेकिन उनकी अम्लीयता समान नहीं होती। इसे समझने के लिए pH स्केल का उपयोग किया जाता है। कक्षा 10 के स्तर पर pH को सामान्यतः 0 से 14 के पैमाने पर समझते हैं। pH 7 से कम होने पर विलयन अम्लीय, 7 होने पर उदासीन और 7 से अधिक होने पर क्षारीय माना जाता है।
अम्लीय विलयन। pH का मान कम होने पर अम्लीयता बढ़ती है।
उदासीन विलयन; 25°C पर शुद्ध जल इसका सामान्य उदाहरण है।
क्षारीय विलयन। pH जितना 7 से अधिक होगा, क्षारीयता सामान्यतः उतनी अधिक होगी।
बहुत कम या बहुत अधिक pH वाले पदार्थ संक्षारक हो सकते हैं। अज्ञात पदार्थ को त्वचा या जीभ से न जाँचें।
🦷 दाँतों का क्षय
मुँह का pH लगभग 5.5 से नीचे जाने पर दाँतों के इनेमल के क्षरण का खतरा बढ़ता है। क्षारीय टूथपेस्ट मुँह में बने अम्ल को उदासीन करने में मदद करता है। नियमित सफाई भी जरूरी है।
🔥 पेट की अम्लता
पेट में HCl भोजन के पाचन में सहायक है। इसकी अधिकता से अम्लता या जलन हो सकती है। एंटासिड अतिरिक्त अम्ल को उदासीन करने में मदद करते हैं।
🌱 मिट्टी का pH
पौधों की वृद्धि पर मिट्टी की अम्लीयता या क्षारीयता का प्रभाव पड़ता है। मिट्टी का pH जाँचकर ही उसके सुधार के लिए उचित उपाय चुने जाते हैं।
🌧️ अम्लीय वर्षा
वायुमंडल के कुछ अम्लीय ऑक्साइड वर्षा के जल में घुलकर उसकी अम्लीयता बढ़ा सकते हैं। सामान्यतः pH 5.6 से कम वर्षा को अम्लीय वर्षा कहा जाता है।
5. 🧂 लवण और उनके महत्वपूर्ण यौगिक
लवणों के नाम और सूत्र अक्सर परीक्षा में पूछे जाते हैं। इन्हें केवल रटने के बजाय हर पदार्थ के तीन बिंदु याद करें—नाम, रासायनिक सूत्र और उपयोग। नीचे दिए गए यौगिकों के सूत्र कॉपी में लिखकर उनके उपयोग के साथ मिलान करें।
5.1 साधारण नमक — सोडियम क्लोराइड (NaCl)
साधारण नमक भोजन में उपयोग होता है। यह उदासीनीकरण अभिक्रिया से भी बन सकता है:
5.2 क्लोर-एल्कली प्रक्रिया
सांद्र जलीय सोडियम क्लोराइड (ब्राइन) में विद्युत धारा प्रवाहित करने पर क्लोरीन, हाइड्रोजन और सोडियम हाइड्रॉक्साइड प्राप्त होते हैं। इस प्रक्रिया को क्लोर-एल्कली प्रक्रिया कहते हैं।
साबुन और कागज के निर्माण में उपयोग।
जल शोधन तथा विभिन्न रसायनों के निर्माण में उपयोग।
ईंधन और रासायनिक उद्योगों में उपयोग।
क्लोरीन और हाइड्रोजन गैसें हैं; सोडियम हाइड्रॉक्साइड विलयन में बनता है।
5.3 बेकिंग सोडा — NaHCO₃
सोडियम हाइड्रोजनकार्बोनेट को बेकिंग सोडा कहते हैं। गर्म करने पर यह सोडियम कार्बोनेट, जल और कार्बन डाइऑक्साइड बनाता है।
- बेकिंग पाउडर में, जिससे केक और ब्रेड फूलते हैं।
- कुछ एंटासिड में।
- कुछ अग्निशामक यंत्रों में CO₂ उत्पन्न करने के लिए।
5.4 धोवन सोडा — Na₂CO₃·10H₂O
सोडियम कार्बोनेट डेकाहाइड्रेट को धोवन सोडा कहते हैं। इसका उपयोग काँच, साबुन और कागज उद्योग में तथा कठोर जल को मृदु करने में किया जाता है। सूत्र में ·10H₂O बताता है कि क्रिस्टल में जल के दस अणु जुड़े हैं।
5.5 ब्लीचिंग पाउडर — CaOCl₂
ब्लीचिंग पाउडर का उपयोग पीने के पानी के कीटाणुशोधन तथा कपड़े और कागज के विरंजन में किया जाता है।
5.6 प्लास्टर ऑफ पेरिस — CaSO₄·½H₂O
जिप्सम को नियंत्रित ताप पर गर्म करने से प्लास्टर ऑफ पेरिस बनता है। इसमें पानी मिलाने पर यह फिर जिप्सम में बदलकर कठोर हो जाता है।
5.7 जलयोजन का जल
कुछ लवणों के क्रिस्टल में निश्चित संख्या में जल के अणु जुड़े रहते हैं। इसे जलयोजन का जल कहते हैं। उदाहरण के लिए, CuSO₄·5H₂O में पाँच जल अणु जुड़े होते हैं। गर्म करने पर क्रिस्टल जल निकल सकता है और लवण का रंग/रूप बदल सकता है।
📚 परीक्षा सारांश — जल्दी दोहराएँ
- अम्ल: जलीय विलयन में H₃O⁺ आयन की मात्रा बढ़ाते हैं; नीला लिटमस लाल करते हैं।
- क्षारक: जलीय विलयन में OH⁻ आयन की मात्रा बढ़ाते हैं; लाल लिटमस नीला करते हैं।
- उदासीनीकरण: अम्ल + क्षारक → लवण + जल।
- धातु + अम्ल: सामान्यतः लवण + H₂ गैस।
- कार्बोनेट/हाइड्रोजनकार्बोनेट + अम्ल: लवण + जल + CO₂।
- pH: 7 से कम अम्लीय, 7 उदासीन, 7 से अधिक क्षारीय।
- दाँत: मुँह का pH लगभग 5.5 से नीचे जाने पर इनेमल के क्षरण का खतरा बढ़ता है।
- बेकिंग सोडा: NaHCO₃।
- धोवन सोडा: Na₂CO₃·10H₂O।
- ब्लीचिंग पाउडर: CaOCl₂।
- प्लास्टर ऑफ पेरिस: CaSO₄·½H₂O।
- जिप्सम: CaSO₄·2H₂O।
- क्लोर-एल्कली प्रक्रिया: ब्राइन के विद्युत अपघटन से NaOH, Cl₂ और H₂ प्राप्त होते हैं।
- जलयोजन का जल: क्रिस्टल में निश्चित संख्या में जुड़े जल के अणु।
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