ધોરણ 10 | విષય: Science
સાચો વિકલ્પ: (A) (a) અને (b)
સમતોલિત સમીકરણ એટલે શું?: જે રાસાયણિક સમીકરણમાં પ્રક્રિયકો (ડાબી બાજુ) અને નીપજો (જમણી બાજુ) બંને તરફ રહેલા દરેક તત્ત્વના પરમાણુઓની સંખ્યા એકસરખી હોય, તેને સમતોલિત રાસાયણિક સમીકરણ કહેવાય.
શા માટે સમતોલિત કરવું જોઈએ?: નવમા ધોરણના દળ-સંચયના નિયમ મુજબ, કોઈપણ રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં નવું દ્રવ્ય ઉત્પન્ન થતું નથી કે તેનો નાશ થતો નથી. આથી, પ્રક્રિયાની બંને બાજુએ દરેક તત્ત્વનું કુલ દળ સરખું રાખવા માટે સમીકરણને સમતોલિત કરવું ખૂબ જરૂરી છે.
(a) હાઇડ્રોજન વાયુ નાઇટ્રોજન સાથે સંયોજાઈ ઍમોનિયા બનાવે છે.
સમતોલિત સમીકરણ:
(b) હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ વાયુ હવામાં બળીને (દહન પામીને) પાણી અને સલ્ફર ડાયૉક્સાઇડ આપે છે.
સમતોલિત સમીકરણ:
(c) બૅરિયમ ક્લોરાઇડ ઍલ્યુમિનિયમ સલ્ફેટ સાથે સંયોજાઈને ઍલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ આપે છે તેમજ બૅરિયમ સલ્ફેટના અવક્ષેપ આપે છે.
સમતોલિત સમીકરણ:
(d) પોટૅશિયમ ધાતુ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરી પોટૅશિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન વાયુ આપે છે.
સમતોલિત સમીકરણ:
(નોંધ: પ્રશ્નમાં છાપવાની ભૂલ સુધારીને સાચા અણુસૂત્રો સાથે અહીં સમતોલન આપેલું છે.)
(a) HNO3+Ca(OH)2→Ca(NO3)2+H2O
ઉત્તર:
(b) NaOH+H2SO4→Na2SO4+H2O
ઉત્તર:
(c) NaCl+AgNO3→AgCl+NaNO3
ઉત્તર:
(d) BaCl2+H2SO4→BaSO4+HCl
ઉત્તર:
(a) કૅલ્શિયમ હાઇડ્રૉક્સાઇડ + કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ → કૅલ્શિયમ કાર્બોનેટ + પાણી
ઉત્તર:
(b) ઝિંક + Sivers નાઇટ્રેટ (સિલ્વર નાઇટ્રેટ) → ઝિંક નાઇટ્રેટ + સિલ્વર
ઉત્તર:
(c) ઍલ્યુમિનિયમ + કૉપર ક્લોરાઇડ → ઍલ્યુમિનિયમ ક્લોરાઇડ + કૉપર
ઉત્તર:
(d) બૅરિયમ ક્લોરાઇડ + પોટૅશિયમ સલ્ફેટ → બૅરિયમ સલ્ફેટ + પોટૅશિયમ ક્લોરાઇડ
ઉત્તર:
(a) પોટૅશિયમ બ્રોમાઇડ(aq) + બૅરિયમ આયોડાઇડ(aq) → પોટૅશિયમ આયોડાઇડ(aq) + બેરિયમ બ્રોમાઇડ(aq)
સમીકરણ:
પ્રક્રિયાનો પ્રકાર: દ્વિવિસ્થાપન પ્રક્રિયા (આયનોની અદલાબદલી થાય છે)
(b) ઝિંક કાર્બોનેટ(s) → ઝિંક ઑક્સાઇડ(s) + કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ(g)
સમીકરણ:
પ્રક્રિયાનો પ્રકાર: વિઘટન પ્રક્રિયા (ઉષ્મીય વિઘટન)
(c) હાઇડ્રોજન(g) + ક્લોરિન(g) → હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ(g)
સમીકરણ:
પ્રક્રિયાનો પ્રકાર: સંયોગીકરણ પ્રક્રિયા (બે પ્રક્રિયકો ભેગા થઈ એક નીપજ બનાવે છે)
(d) મૅગ્નેશિયમ(s) + હાઇડ્રોક્લોરિક ઍસિડ(aq) → મૅગ્નેશિયમ ક્લોરાઇડ(aq) + હાઇડ્રોજન(g)
સમીકરણ:
પ્રક્રિયાનો પ્રકાર: વિસ્થાપન પ્રક્રિયા
ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા: જે રાસાયણિક પ્રક્રિયા દરમિયાન નીપજ બનવાની સાથે સાથે ઉષ્મા (ગરમી) મુક્ત થતી હોય, તેને ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા કહે છે.
ઉદાહરણ: કુદરતી વાયુ (મિથેન)નું સળગવું:
ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા: જે રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં પ્રક્રિયા પૂર્ણ કરવા માટે બહારથી ઉષ્મા (ઊર્જા) આપવી પડતી હોય (શોષાતી હોય), તેને ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા કહે છે.
ઉદાહરણ: કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ (ચૂનાના પથ્થર)નું વિઘટન:
ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા: જે રાસાયણિક પ્રક્રિયા દરમિયાન નીપજ બનવાની સાથે સાથે ઉષ્મા (ગરમી) મુક્ત થતી હોય, તેને ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા કહે છે.
ઉદાહરણ: કુદરતી વાયુ (મિથેન)નું સળગવું:
ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા: જે રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં પ્રક્રિયા પૂર્ણ કરવા માટે બહારથી ઉષ્મા (ઊર્જા) આપવી પડતી હોય (શોષાતી હોય), તેને ઉષ્માશોષક પ્રક્રિયા કહે છે.
ઉદાહરણ: કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ (ચૂનાના પથ્થર)નું વિઘટન:
CaCO3(s) →ઉષ્માCaO(s)+CO2(g)
આપણા શરીરને કામ કરવા માટે ઊર્જાની જરૂર પડે છે, જે આપણને આપણે ખાધેલા ખોરાકમાંથી મળે છે. પાચન દરમિયાન ખોરાકમાં રહેલા કાર્બોદિત પદાર્થો તૂટીને ગ્લુકોઝ (C6H12O6) બને છે. શ્વસનની ક્રિયા દરમિયાન આ ગ્લુકોઝ આપણા શરીરના કોષોમાં રહેલા ઓક્સિજન સાથે જોડાય છે અને તેનું દહન થઈને આપણા શરીરને જરૂરી ઊર્જા મળે છે. આ પ્રક્રિયામાં ઊર્જા મુક્ત થતી હોવાથી શ્વસનને ઉષ્માક્ષેપક પ્રક્રિયા કહેવાય છે.
કારણ કે બંને પ્રક્રિયાઓ એકબીજાથી તદ્દન ઉલટી કામગીરી કરે છે:
સંયોગીકરણ પ્રક્રિયામાં બે કે તેથી વધુ પ્રક્રિયકો જોડાઈને એક જ નીપજ બનાવે છે.
ઉદાહરણ:
વિઘટન પ્રક્રિયામાં એક જ પ્રક્રિયક તૂટીને (વિભાજિત થઈને) બે કે તેથી વધુ સરળ નીપજો આપે છે.
ઉદાહરણ:
ઉષ્મા (ગરમી) દ્વારા થતું વિઘટન:
પ્રકાશ (સૂર્યપ્રકાશ) દ્વારા થતું વિઘટન:
વિદ્યુત (વીજળી) દ્વારા થતું વિઘટન:
| વિસ્થાપન પ્રક્રિયા | દ્વિવિસ્થાપન પ્રક્રિયા |
| આ પ્રક્રિયામાં વધુ સક્રિય ધાતુ ઓછી સક્રિય ધાતુને તેના ક્ષારના દ્રાવણમાંથી દૂર કરે છે. | આ પ્રક્રિયામાં બંને પ્રક્રિયકો વચ્ચે આયનોની પરસ્પર અદલાબદલી (આપ-લે) થાય છે. |
| તેમાં સામાન્ય રીતે એક તત્ત્વ અને એક સંયોજન વચ્ચે પ્રક્રિયા થાય છે. | તેમાં બે સંયોજનોના જલીય દ્રાવણો વચ્ચે પ્રક્રિયા થાય છે. |
સમીકરણ: $Fe(s) + CuSO_4(aq) \rightarrow FeSO_4(aq) + Cu(s)$ | સમીકરણ: $Na_2SO_4(aq) + BaCl_2(aq) \rightarrow BaSO_4(s) + 2NaCl(aq)$ |
ઉત્તર: કૉપર ($Cu$) એ ચાંદી ($Ag$) કરતાં વધુ સક્રિય ધાતુ હોવાથી તે સિલ્વર નાઇટ્રેટના દ્રાવણમાંથી સિલ્વરને અલગ પાડે છે.
જે રાસાયણિક પ્રક્રિયા દરમિયાન પાણીમાં ઓગળે નહીં તેવો અદ્રાવ્ય ઘન પદાર્થ બને છે, તે પદાર્થને અવક્ષેપ કહે છે અને આવી અવક્ષેપ ઉત્પન્ન કરતી પ્રક્રિયાને અવક્ષેપન પ્રક્રિયા કહેવાય છે.
ઉદાહરણ: સોડિયમ સલ્ફેટ અને બેરિયમ ક્લોરાઇડના દ્રાવણને મિશ્ર કરતાં બેરિયમ સલ્ફેટ ($BaSO_4$) ના સફેદ અવક્ષેપ મળે છે.
(અહીં $\downarrow$ તીર અવક્ષેપ નીચે બેસી જાય છે તે દર્શાવે છે)
(a) ઑક્સિડેશન: જે રાસાયણિક પ્રક્રિયા દરમિયાન પદાર્થ ઓક્સિજન મેળવે તેને ઓક્સિડેશન કહે છે.
ઉદાહરણ ૧: કૉપરને ગરમ કરતાં ઓક્સિજન મેળવી કાળા રંગનો કૉપર ઓક્સાઇડ બને છે.
ઉદાહરણ ૨: કાર્બનનું દહન થવું.
(b) રિડક્શન: જે રાસાયણિક પ્રક્રિયા દરમિયાન પદાર્થ ઓક્સિજન ગુમાવે તેને રિડક્શન કહે છે.
ઉદાહરણ ૧: કૉપર ઓક્સાઇડ પરથી હાઇડ્રોજન વાયુ પસાર કરતાં તે ઓક્સિજન ગુમાવી કૉપર બને છે.
ઉદાહરણ ૨: ઝિંક ઓક્સાઇડની કાર્બન સાથેની પ્રક્રિયા.
ચળકતા કથ્થાઈ રંગનું તત્ત્વ 'X' એ કૉપર (તાંબું - $Cu$) છે.
તેને હવામાં ગરમ કરવાથી બનતું કાળા રંગનું સંયોજન કૉપર(II) ઑક્સાઇડ ($CuO$) છે.
રાસાયણિક સમીકરણ:
(a) ક્ષારણ (Corrosion):
સમજૂતી: જ્યારે કોઈ ધાતુ તેની આસપાસના ભેજ, ઓક્સિજન કે એસિડના સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે ધાતુનું ધીમે ધીમે ક્ષયન (ખવાણ) થાય છે, આ પ્રક્રિયાને ક્ષારણ કહે છે.
ઉદાહરણ: લોખંડની વસ્તુઓ પર લાલાશ પડતા કથ્થાઈ રંગનો કાટ લાગવો અથવા તાંબાના વાસણો પર લીલા રંગનું સ્તર જામવું.
(b) ખોરાપણું (Rancidity):
સમજૂતી: તેલ અથવા ચરબીયુક્ત ખાદ્યપદાર્થોને લાંબો સમય ખુલ્લા રાખવામાં આવે ત્યારે તેનું ઓક્સિડેશન થવાથી તેની વાસ અને સ્વાદ બદલાઈ જાય છે, આ ઘટનાને ખોરાપણું કહે છે.
ઉદાહરણ: રાંધેલા ખોરાક કે તેલમાંથી લાંબા સમય પછી આવતી ખરાબ વાસ.