धातु के साथ अभिक्रिया करने पर सभी अम्ल हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करते हैं। और धातु को आध्त्विक ऑक्साइड की साथ अभिकिया करने पर भी जल प्राप्त होता है |नीचे दिए गये प्रयोग मे ये बात सिद्ध होती है की अम्ल मे हाइड्रोजन आयन होता है अतः इस प्रयोग को consider करेगे :-
1.ग्लूकोज़(C12O36H12), ऐल्कोहॉल (CH3OH), हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (HCL), सल्फ्रयूरिक अम्ल ( H2SO4) आदि का विलयन बनायेगे । और इस विलयन को अलग अलग बिकर मे le लेते है |
2. एक कॉर्क पर दो कीलें लगाकर कॉर्क को ग्लूकोज़(C12O36H12) के बीकर में रख दीजिए।
3.6 वोल्ट की बैटरी बल्ब स्विच बीकर कील पर लगा लेते है जिससे एक विद्युत् परिपथ का निर्माण हो जाता है |
4. अब बीकर के परिपथ मे विद्युत धारा प्रवाहित कीजिए।
5. इसी क्रिया को ऐल्कोहॉल (CH3OH), हाइड्रोक्लोरिक अम्ल (HCL), सल्फ्रयूरिक अम्ल ( H2SO4)अम्ल के विलयन के साथ दोहराइए।
इस परयोग से निन्म प्रेक्षण प्राप्त होता है :-
ग्लूकोज एवं ऐल्कोहॉल का विलयन मे बल्ब नहीं जलता है क्योकि ग्लूकोज एवं ऐल्कोहॉल का विलयन विद्युत का चालन नहीं करते हैं। और अम्ल की विलयन मे बल्ब जलता है | इस प्रयोग से निन्म निष्काषित होता है |अम्लो के विलयन मे आयन हिता है जो की विदुत को पर्वाहित करने मे मदद करता है |
जब ये प्रयोग HCL के साथ होता है तब इस विलयन मे H positive या CL negatative आयन होते है |
और ये प्रयोग H2SO4 के साथ होता है तब इस विलयन मे H positive या SO4 negatative आयन होते है |
या ये प्रयोग HNO3 के साथ होता है तब इस विलयन मे H positive या NO3 negatative आयन होते है |
या ये प्रयोग CH3COOH के साथ होता है तब इस विलयन मे H positive या CH3COO negatative आयन होते है |
अतः इसे प्राप्त होता है की अम्ल मे H POSITIVE आयन होता है जो अम्ल की नयी परिभाषा को बनता है :-
जिस भी chemical मे H पॉजिटिव होत्ता है use अम्ल कहते है |जलीय विलयन में अम्ल या क्षारक का क्या होता है?
अम्ल केवल जलीय विलयन में ही आयन उत्पन्न करते हैं लेकिन इस विलयन मे H आयन का होना जरुरी नहीं होता है इस जलीय विलयन में अम्ल या क्षारक के साथ अभिकिया को सामने के लिए निन्म पयोग को use किया जाता है :-
1.एक स्वच्छ एवं शुष्क परखनली में लगभ NACL को लेगे और इसमें कुछ मात्र में सांद्र सल्फ्रयूरिक अम्ल को मिलाया जाता है | जस्ब इसमें अभिकिया होती है तब इसमें से गैस बहार निकलती है | इस गैस को check करने केलिए निन्म प्रयोग को करते है :
2. इस प्रकार उत्सर्जित गैस के ऊपर सूखे तथा नम नीले लिटमस पत्र le जाते है । और लिटमस पत्र का रंग परिवर्तित हो जाता है | जो की गैस को अम्ल होने की PROOF करता है |आगर इस प्रयोग मे जलवायु अत्यधिक आर्द्र हो तो गैस को शुष्क करने के लिए आपको कैल्सियम क्लोराइड वाली शुष्क नली से गैस प्रवाहित करना होगा।
इस प्रयोग से यह स्पष्ट होता है कि जल की उपस्थिति में अम्ल में हाइड्रोजन आयन उत्पन्न होते हैं। जल की अनुपस्थिति में अम्ल अणुओं से H आयन पृथक नहीं हो सकते हैं। HCL के साथ , जल की उपस्थिति मे अम्ल से हाइड्रोजन आयन अलग हो जाता है |
HCl + H2O ——–> H3O+ + Cl–
जब अम्ल से हाइड्रोजन आयन अलग होता है तब हाइड्रोजन आयन स्वतंत्र रूप में नहीं रह सकत इसलिए ये जल के अणुओं के साथ मिलकर रह सकते हैं। इसलिए हाइड्रोजन आयन सदैव हाइड्रोनियम
आयन (H3O) बनाता है ।
H+ + H2O ——> H3O+
अम्ल जल में H3O+ आयन प्रदान करता है। जब क्षारक के अभिकिया जल के साथ किया जाता है तब निन्म अभिकिया होती है :
NaOH(s) + H2O ——–> Na+(aq)+OH–(aq)
KOH(s) + H2O ——-> K+(aq) +OH–(aq)
Mg(OH)2(s) + H2O —–> Mg2+(aq)+2OH–(aq)
क्षारक जल में हाइड्रॉक्साइड OH–आयन मिलता हैं। जल में घुलनशील क्षारक को क्षार कहते हैं।
सभी क्षारक जल में घुलनशील नहीं होते हैं। जल में घुलनशील क्षारक को ही क्षार कहते हैं | इस घोल की प्रकृति संक्षारक होती है। इन्हें कभी भी छूना या चखना नहीं चाहिए क्योंकि ये खतरनाक हो सकता हैं।
जब अम्ल और क्षार को जल के साथ अभिकिया की जाती है तो निन्म पॉइंट्स को consider किया जाता है :-
जल में अम्ल या क्षारक के घुलने की अभिकिया ऊष्माक्षेपी होती है। अतः इस अभिकिया से बहुत ज्यदा मात्रा मे ऊष्मा बहार निकलती है | अतः जल में अम्ल या क्षारक के घुलने की की प्रकिया को बहुत सावधानी से किया जाता है |सांद्र नाइट्रिक अम्ल या सल्फ्ऱ यूरिक अम्ल के साथ बहुत ही ज्यादा | क्योकि सांद्र नाइट्रिक अम्ल या सल्फ्ऱ यूरिक अम्ल को मिलाते समय अत्यंत सावधानी रखनी चाहिए। अम्ल को सदैव धीरे-धीरे तथा जल को लगातार हिलाते हुए जल में मिलाना चाहिए। जिससे अभिकिया मे निकलने वाली ऊष्मा वातावरण मे मिल जाये इसका दुस्प्रभाव कम हो जाये | इसके अलवा बहुत ज्यादा स्थानीय ताप के कारण प्रयोग में उपयोग किया जा रहा काँच का पात्र भी टूट सकता है। इसलिए पात्र हमेशा तांबा का होता है |
2.इसके अलावा अम्ल या क्षारक मे जल को मिलाने पर आयन की सांद्रता में प्रति इकाई आयतन में कमी हो जाती है। इस प्रक्रिया को तनुकरण कहते हैं एवं अम्ल या क्षारक तनुकृत होते हैं | जैसे अम्ल दो प्रकार के होते है :
सान्द्र अम्ल : इस विलयन मे आयन की सांद्रता में प्रति इकाई आयतन मे बहुत ज्यादा होती है और इसका प्रभाव भी बहुत ज्यादा होता है |
तनु अम्ल : इस विलयन मे आयन की सांद्रता में प्रति इकाई आयतन मे बहुत कम होती है और इसका प्रभाव भी बहुत कम होता है |
इस article मे , अम्ल और क्षार की common गुणों को discuss किया है अब आगे के article मे अम्ल और क्षार के और गुणों को discuss करगे |
अम्ल, क्षार एवं लवण
अम्ल
अम्ल वे यौगिक पदार्थ होते हैं, जो स्वाद में खट्टे होते हैं तथा जिनका जलीय घोल नीले लिटमस पत्र को लाल कर देता है। इसका मान 7 से कम होता है।
स्वान्ते आरेनियस के अनुसार- अम्ल वह पदार्थ है जो जल के साथ मिश्रित होने के उपरान्त हाइड्रोजन आयन प्रदान करता है। बोरॉन्सटेड एवं लॉरी के अनुसार, “अम्ल वह यौगिक है, जिसमें इलेक्ट्रॉन की एक निर्जन जोड़ी स्वीकार करने की प्रवृति होती है।’’
अम्ल कुछ धातुओं के साथ अभिकृत होकर हाइड्रोजन प्रदान करते हैं तथा कार्बोनेटों के साथ अभिक्रिया कर कार्बन-डाईऑक्साइड प्रदान करते हैं। क्षारकों को उदासीन कर देना अम्लों का सर्वोपरि गुण है।
अम्ल दो प्रकार के होते हैं – ऑक्सी अम्ल एवं हाइड्रा अम्ल।
जिन अम्लों में हाइड्रोजन एवं ऑक्सीजन दोनों की उपस्थिति होती है, वे अम्ल ऑक्सी अम्ल कहलाते हैं। ऑक्सी अम्ल के उदाहरण हैं- नाइट्रस अम्ल, सल्फ्यूरिक अम्ल, नाइट्रिक अम्ल तथा फास्फोरिक अम्ल।
ऐसे अम्ल जिनमें हाइड्रोजन उपस्थित रहता है लेकिन ऑक्सीजन अनुपस्थित होता है वे हाइड्रा अम्ल कहलाते हैं। हाइड्रा अम्ल के उदाहरण हैं – हाइड्रोक्लोरिक अम्ल, हाइड्रोआयोडिक अम्ल, हाइड्रोब्रोमिक अम्ल हाइड्रोसायनिक अम्ल इत्यादि।
विविध अम्ल, उनके स्रोत एवं उपयोग उन अम्ल
अम्ल स्रोत उपयोग
आक्जेलिक अम्ल सारेल का वृक्ष फोटोग्राफी में, कपड़ों की छपाई व रंगाई में , चमड़े के रंजक के रूप में।
बेन्जोइक अम्ल घास पत्ते व मूत्र दवा व खाद्य पदार्थों के रूप में।
साइट्रिक अम्ल खट्टे फलों में धातु को साफ करने में, खाद्य पदार्थों व दवाओं के बनाने व कपड़ा उद्योगों में।
सल्फ्यूरिक अम्ल हरा कसीस पेट्रोलियम शोधन में, विस्फोटक बनाने में, रंग व औषधियां ने में, संचायक बैटरियों में।
नाईट्रिक अम्ल फिटकरी व शीरा औषधियां, उर्वरक बनाने में, फोटोग्राफी में विस्फोटक पदार्थ में, अम्लराज बनाने में इत्यादि।
एसीटिक अम्ल फलों के रसों में सुगन्धित तेलों में विलायक के रूप में, एसीटोन बनाने में व खट्टे खाद्य पदार्थ बनाने में।
फार्मिक अम्ल लाल चीटियों में, बर्रे व बिच्छू में जीवाणु नाशक के रूप में, फलों को संरक्षित व रबर के स्कंदन में, चमड़ा व्यवसाय में।
क्षार
ऐसा यौगिक जो अम्ल से प्रतिक्रिया कर लवण एवं जल प्रदान करता है, क्षार कहलाता है। इन्हें जल में मिश्रित करने पर हाइड्रॉक्सिल आयन प्रदान करते हैं।
ब्रॉन्सटेड लॉरी के अनुसार, वह यौगिक जिसमें प्रोटॉन ग्रहण करने की क्षमता हो, क्षार कहलाता है।
लुईस इलेक्ट्रॉनिक के अनुसार, वह यौगिक जिसमें इलेक्ट्रॉन की एक निर्जन जोड़ी प्रदान करने की क्षमता होती है, क्षार कहलाता है।
क्षार दो प्रकार के होते हैं-
(i) जल में विलेयः यह लाल लिटमस पत्र को नीला कर देता है तथा स्वाद में कड़वा होता है। जैसे, पोटैशियम हाइड्रॉक्साइड, सोडियम हाइड्रॉक्साइड आदि।
(ii) जल में अविलेयः ये अम्ल के साथ प्रतिक्रिया कर लवण एवं जल बनाते हैं, लेकिन क्षार के अन्य गुण प्रदर्शित नहीं करते हैं, जैसे आदि।
कुछ प्रमुख के उपयोग
(i) कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड घरों में चूना पोतने में, गारा एवं प्लास्टर बनाने में, ब्लीचिंग पाउडर बनाने में, चमड़ा के ऊपर का बाल साफ करने में, जल को मृदु बनाने में, अम्ल के जलन पर मरहम पट्टी करने में।
(ii) कास्टिक सोडा या सोडियम हाइड्रोक्साइड- साबुन बनाने में, पेट्रोलियम साफ करने में, दवा बनाने में, कपड़ा एवं कागज बनाने में, कारखानों को साफ करने में ।
(iii) मिल्क ऑफ मैग्नेशिया या मैग्नेशियम हाइडॉक्साइड- पेट की अम्लीयता को दूर करने में।
क्षार स्वाद में कड़वे, छूने पर चिपचिपे और फिसलने वाली प्रकृति के होते हैं तथा ये लाल लिटमस पत्र को नीला कर देते हैं।
अम्लों को उदासीन कर देना क्षारों का सर्वोपरि गुण है। क्षार तेल और गंधक को अपने में घुला लेते हैं तथा ये कार्बनिक पदार्थों को नष्ट कर देते हैं।
लवण
अम्ल एवं क्षार की प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप लवण एवं जल का निर्माण होता है।
लवण के प्रकार
सामान्य लवणः सामान्य लवण का निर्माण किसी अम्लीय अणु से हाइड्रोजन परमाणु के पूर्णतः स्थानान्तरण द्वारा होता है, जैसे- आदि।
अम्लीय लवणः अम्लीय लवण में एक या एक से अधिक स्थानान्तरण योग्य हाइड्रोजन परमाणु बने रहते हैं, जैसे – आदि।
भास्मिक लवणः जो लवण हाइड्रॉक्साइड समूह को अपने साथ रखता है, जैसे आदि।
क्षारिक लवणः यह एक सामान्य लवण है और इसका निर्माण कमजोर अम्ल व प्रबल क्षार के माध्यम से होता हैय जैसे – आदि।
द्विक लवणः यह दो सामान्य लवणों से बना होता है तथा जल में घुलकर दो प्रकार के धातुई आयन निर्गत करता है। जैसे – पोटास एलम मोहर लवण –
जटिल लवणः यह जटिल आयनों के संयोग से बना होता है जिसमें केन्द्रीय धातुई आयन चारों ओर से उदासीन अणुओं अथवा आयनों से घिरा होता है। जैसे – आदि।
पोटैशियम नाइट्रेट का प्रयोग बारूद बनाने में, सोडियम हाड्रॉक्साइड (कास्टिक सोडा) का प्रयोग अपमार्जक चूर्ण बनाने तथा सोडियम बाइकार्बोनेट (खाने का सोडा) का प्रयोग अग्निशामन यंत्रों व पेट की अम्लीयता दूर करने में होता है।
सारेन्सन ने 1909 में एक नए स्केल को परिभाषित किया, जिसे स्केल कहा जाता है। इसका पूरा नाम पोटेंशियल ऑफ हाइड्रोजन है।
मापी द्वारा 1 से 14 तक का मान को ज्ञात किया जा सकता है।
मान 7 से कम होने पर अम्लीय, 7 से अधिक होने पर क्षारीय तथा 7 होने पर उदासीन होता है।
प्रमुख पदार्थों के मान पदार्थ
पदार्थ मान
उदासीन जल 7.0
नींबू 2.2-2.4
पेय पदार्थ 2.0-4.0
सिरका 2.4-3.4
मानव लार 6.5-7.5
मानव मूत्र 4.8-8.4
मानव रक्त 7.4
आँसू 7.4
समुद्री जल 8.5
वर्षा जल 6.0
दूध 6.4-6.6
चूना जल 10.5
खाने का सोडा 8.3
शराब 4.0
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