ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳು, ಆಮ್ಲ-ಪ್ರತ್ಯಾಮ್ಲ ಮತ್ತು ಲವಣಗಳು
ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳು ಮತ್ತು ಆಮ್ಲ-ಪ್ರತ್ಯಾಮ್ಲ
Topiqos – KPSC/UPSC ಪೂರ್ವಭಾವಿ ಪರೀಕ್ಷೆ ಅಧ್ಯಯನ ಟಿಪ್ಪಣಿ
1. ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆ – ಪರಿಚಯ
ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆ (Chemical Reaction): ಒಂದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ಪದಾರ್ಥಗಳು (reactants) ಹೊಸ ಪದಾರ್ಥಗಳಾಗಿ (products) ಪರಿವರ್ತನೆಯಾಗುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ.
ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಚಿಹ್ನೆಗಳು:
- ಬಣ್ಣ ಬದಲಾವಣೆ
- ಅನಿಲ ಬಿಡುಗಡೆ (effervescence)
- ಅವಕ್ಷೇಪ (precipitate) ರೂಪಣೆ
- ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆ
- ರಸಾಂತರ (state change)
ಸಮತೋಲಿತ ಸಮೀಕರಣ: ದ್ರವ್ಯ ಸಂರಕ್ಷಣಾ ನಿಯಮದ (Law of Conservation of Mass) ಪ್ರಕಾರ, ಸಮೀಕರಣದ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಮೂಲಧಾತುವಿನ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಸಮನಾಗಿರಬೇಕು. ಉದಾ. 2H₂ + O₂ → 2H₂O.
2. ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ವಿಧಗಳು
1. ಸಂಯೋಜನ (Combination): A + B → AB. ಉದಾ. CaO + H₂O → Ca(OH)₂ (ಸುಣ್ಣ ನಂದಿಸುವಿಕೆ).
2. ವಿಘಟನಾ ಕ್ರಿಯೆ (Decomposition): AB → A + B. ಉದಾ. CaCO₃ → CaO + CO₂ (ಸುಣ್ಣಕಲ್ಲಿನ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿನೇಷನ್). ಶಾಖ, ಬೆಳಕು ಅಥವಾ ವಿದ್ಯುತ್ನಿಂದ ಆಗುತ್ತದೆ.
3. ಸ್ಥಾನಾಂತರಣ (Displacement): A + BC → AC + B. ಹೆಚ್ಚು ಕ್ರಿಯಾಶೀಲ ಲೋಹವು ಕಡಿಮೆ ಕ್ರಿಯಾಶೀಲ ಲೋಹವನ್ನು ಸ್ಥಾನಾಂತರಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾ. Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu.
4. ದ್ವಿಗುಣ ಸ್ಥಾನಾಂತರಣ (Double displacement): AB + CD → AD + CB. ಉದಾ. AgNO₃ + NaCl → AgCl↓ + NaNO₃.
5. ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ (Oxidation) ಮತ್ತು ಕಡಿತ (Reduction) – ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಕ್ರಿಯೆ:
- ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ – ಆಮ್ಲಜನಕ ಸೇರ್ಪಡೆ / ಜಲಜನಕ ನಷ್ಟ / ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ನಷ್ಟ.
- ಕಡಿತ – ಜಲಜನಕ ಸೇರ್ಪಡೆ / ಆಮ್ಲಜನಕ ನಷ್ಟ / ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ವೀಕಾರ.
6. ಶಾಖಶೋಷಕ ಮತ್ತು ಶಾಖವಿಸರ್ಜಕ (Endo/Exothermic):
- ಶಾಖವಿಸರ್ಜಕ – ಶಾಖ ಬಿಡುಗಡೆ (ದಹನ, ಉಸಿರಾಟ).
- ಶಾಖಶೋಷಕ – ಶಾಖ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ (ದ್ಯುತಿಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ).
3. ತುಕ್ಕು, ಕೊಳೆಯುವಿಕೆ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧಕಗಳು
ತುಕ್ಕು (Corrosion / Rusting): ಕಬ್ಬಿಣ + ಆಮ್ಲಜನಕ + ತೇವಾಂಶ → ಕಂದು ತುಕ್ಕು (Fe₂O₃·xH₂O). ರಕ್ಷಣಾ ವಿಧಾನಗಳು – ಗ್ಯಾಲ್ವನೀಕರಣ (ಸತು ಲೇಪನ), ಬಣ್ಣ ಬಳಿಯುವಿಕೆ, ಎಣ್ಣೆ ಹಚ್ಚುವಿಕೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೊಪ್ಲೇಟಿಂಗ್.
ಕೊಳೆಯುವಿಕೆ (Rancidity): ಎಣ್ಣೆ/ಕೊಬ್ಬು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಗೊಂಡು ದುರ್ವಾಸನೆ ಬರುವುದು. ತಡೆಗಟ್ಟಲು ಆ್ಯಂಟಿಆಕ್ಸಿಡೆಂಟ್ಗಳು, ಶೂನ್ಯ ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ (ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಗ್ಯಾಸ್ ಭರ್ತಿ).
ವೇಗವರ್ಧಕ (Catalyst): ಕ್ರಿಯೆಯ ವೇಗವನ್ನು ಬದಲಿಸುವ ಪದಾರ್ಥ; ತಾನೇ ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಉದಾ. MnO₂ (KClO₃ ವಿಘಟನೆಯಲ್ಲಿ), Ni (ಸಸ್ಯಜನ್ಯ ಎಣ್ಣೆಗಳ ಹೈಡ್ರೋಜನೀಕರಣ), V₂O₅ (H₂SO₄ ತಯಾರಿಕೆ).
4. ಆಮ್ಲಗಳು (Acids)
ಆಮ್ಲ: ಜಲದಲ್ಲಿ ಕರಗಿಸಿದಾಗ H⁺ ಅಯಾನ್ಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವ ಪದಾರ್ಥ (ಆರ್ಹೆನಿಯಸ್ ವ್ಯಾಖ್ಯೆ).
ಗುಣಗಳು:
- ಹುಳಿ ರುಚಿ.
- ನೀಲಿ ಲಿಟ್ಮಸ್ ಅನ್ನು ಕೆಂಪಾಗಿಸುತ್ತವೆ.
- ಲೋಹಗಳೊಂದಿಗೆ ಕ್ರಿಯಿಸಿ H₂ ಬಿಡುಗಡೆ. ಉದಾ. Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑.
- ಕಾರ್ಬೊನೇಟ್ಗಳೊಂದಿಗೆ CO₂ ಬಿಡುಗಡೆ.
ಆಮ್ಲಗಳ ವಿಧಗಳು:
| ಆಮ್ಲ | ಸೂತ್ರ | ಎಲ್ಲಿ ಸಿಗುತ್ತದೆ |
|---|---|---|
| ಸಿಟ್ರಿಕ್ | C₆H₈O₇ | ನಿಂಬೆ, ಕಿತ್ತಳೆ |
| ಆಸ್ಕಾರ್ಬಿಕ್ (ವಿಟಮಿನ್ C) | C₆H₈O₆ | ನೆಲ್ಲಿಕಾಯಿ, ಪೇರಲ |
| ಅಸಿಟಿಕ್ | CH₃COOH | ವಿನೆಗರ್ |
| ಟಾರ್ಟಾರಿಕ್ | – | ಹುಣಸೆಹಣ್ಣು |
| ಆಕ್ಸಾಲಿಕ್ | – | ಪಾಲಕ್, ಟೊಮೊಟೊ |
| ಲ್ಯಾಕ್ಟಿಕ್ | – | ಮೊಸರು, ಹಾಲು |
| ಫಾರ್ಮಿಕ್ | HCOOH | ಇರುವೆ ಕಡಿತ, ಕಜ್ಜಿ ಗಿಡ |
| ಬ್ಯುಟಿರಿಕ್ | – | ಬಟರ್, ತುಪ್ಪ |
| ಹೈಡ್ರೋಕ್ಲೋರಿಕ್ | HCl | ಹೊಟ್ಟೆಯ ಜಠರ ರಸ |
| ಸಲ್ಫ್ಯೂರಿಕ್ | H₂SO₄ | ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು, "ಕೆಮಿಕಲ್ಸ್ ರಾಜ" |
ಬಲಿಷ್ಠ ಆಮ್ಲಗಳು: HCl, H₂SO₄, HNO₃ (ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅಯಾನೀಕರಣಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ).
ದುರ್ಬಲ ಆಮ್ಲಗಳು: CH₃COOH, H₂CO₃.
5. ಪ್ರತ್ಯಾಮ್ಲಗಳು (Bases) ಮತ್ತು ಕ್ಷಾರಗಳು
ಪ್ರತ್ಯಾಮ್ಲ: ಜಲದಲ್ಲಿ OH⁻ ಅಯಾನ್ಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವ ಪದಾರ್ಥ. ಜಲದಲ್ಲಿ ಕರಗುವ ಪ್ರತ್ಯಾಮ್ಲಗಳನ್ನು ಕ್ಷಾರ (Alkali) ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ.
ಗುಣಗಳು:
- ಕಹಿ ರುಚಿ, ಸಾಬೂನಿನಂತಹ ಸ್ಪರ್ಶ.
- ಕೆಂಪು ಲಿಟ್ಮಸ್ ಅನ್ನು ನೀಲಿಯಾಗಿಸುತ್ತವೆ.
ಉದಾಹರಣೆಗಳು:
| ಪ್ರತ್ಯಾಮ್ಲ | ಸೂತ್ರ | ಬಳಕೆ |
|---|---|---|
| ಸೋಡಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ (ಕಾಸ್ಟಿಕ್ ಸೋಡಾ) | NaOH | ಸಾಬೂನು, ಕಾಗದ |
| ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ | KOH | ಬ್ಯಾಟರಿ |
| ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ (ಸುಣ್ಣ ನೀರು) | Ca(OH)₂ | ಬಿಳಿ ಬಣ್ಣ |
| ಅಮೋನಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ | NH₄OH | ಕಿಟಕಿ ಶುದ್ಧಿ |
| ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಂ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್ | Mg(OH)₂ | ಜಠರ ಆಮ್ಲತೆ ಪರಿಹಾರ (Milk of Magnesia) |
6. pH ಸ್ಕೇಲ್ ಮತ್ತು ತಟಸ್ಥೀಕರಣ
pH ಸ್ಕೇಲ್: ಒಂದು ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ H⁺ ಅಯಾನ್ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. 0 ರಿಂದ 14 ಸ್ಕೇಲ್. ಸೊರೆನ್ಸನ್ (1909) ರೂಪಿಸಿದನು.
| pH | ಸ್ವರೂಪ |
|---|---|
| 0–3 | ತೀವ್ರ ಆಮ್ಲ |
| 4–6 | ದುರ್ಬಲ ಆಮ್ಲ |
| 7 | ತಟಸ್ಥ (ಶುದ್ಧ ನೀರು) |
| 8–10 | ದುರ್ಬಲ ಪ್ರತ್ಯಾಮ್ಲ |
| 11–14 | ತೀವ್ರ ಪ್ರತ್ಯಾಮ್ಲ |
ಸಾಮಾನ್ಯ ಪದಾರ್ಥಗಳ pH:
- ಹೊಟ್ಟೆಯ ಆಮ್ಲ: 1–3
- ನಿಂಬೆ ರಸ: 2.2
- ವಿನೆಗರ್: 3
- ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಳೆನೀರು: 5.6 (ಆಮ್ಲ ಮಳೆ pH < 5.6)
- ರಕ್ತ: 7.35–7.45
- ಸಮುದ್ರ ನೀರು: ~8
- ಸಾಬೂನು: 9–10
- NaOH ದ್ರಾವಣ: 13–14
ತಟಸ್ಥೀಕರಣ (Neutralization): ಆಮ್ಲ + ಪ್ರತ್ಯಾಮ್ಲ → ಲವಣ + ನೀರು.
ಉದಾ. HCl + NaOH → NaCl + H₂O.
ಜೀವನದಲ್ಲಿ pH ನ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆ:
- ಹೊಟ್ಟೆಯ ಅತಿಯಾದ ಆಮ್ಲತೆಗೆ ಆಂಟಾಸಿಡ್ಗಳು (Mg(OH)₂).
- ಇರುವೆ, ಜೇನುನೊಣ ಕಡಿತಕ್ಕೆ ಅಡುಗೆ ಸೋಡಾ (ಬೇಸ್).
- ಕಜ್ಜಿ ಗಿಡದ ಸೋಂಕಿಗೆ ಡಾಕ್ ಗಿಡ (ಬೇಸ್).
- ಹಲ್ಲಿನ ಎನಾಮಲ್ pH 5.5 ಕೆಳಗೆ ಇಳಿದರೆ ಹಾಳಾಗುತ್ತದೆ.
7. ಪ್ರಮುಖ ಲವಣಗಳು
ಲವಣ (Salt): ಆಮ್ಲದ H⁺ ಅನ್ನು ಲೋಹೀಯ ಅಥವಾ ಅಮೋನಿಯಂ ಅಯಾನ್ ಬದಲಿಸಿದಾಗ ಸಿಗುತ್ತದೆ.
| ಸಾಮಾನ್ಯ ಹೆಸರು | ರಾಸಾಯನಿಕ ಸೂತ್ರ | ಪ್ರಮುಖ ಬಳಕೆ |
|---|---|---|
| ಸಾಮಾನ್ಯ ಉಪ್ಪು | NaCl | ಆಹಾರ, ಕ್ಲೋರ್-ಆಲ್ಕಲಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ |
| ಬೇಕಿಂಗ್ ಸೋಡಾ | NaHCO₃ | ಬೇಕರಿ, ಆಂಟಾಸಿಡ್ |
| ವಾಶಿಂಗ್ ಸೋಡಾ | Na₂CO₃·10H₂O | ಬಟ್ಟೆ ಶುದ್ಧಿ, ಗಾಜು |
| ಬ್ಲೀಚಿಂಗ್ ಪೌಡರ್ | CaOCl₂ | ನೀರಿನ ಶುದ್ಧೀಕರಣ, ಬಟ್ಟೆ ಬ್ಲೀಚ್ |
| ಜಿಪ್ಸಂ | CaSO₄·2H₂O | ಸಿಮೆಂಟ್, ಶಿಲ್ಪ |
| ಪ್ಲಾಸ್ಟರ್ ಆಫ್ ಪ್ಯಾರಿಸ್ | CaSO₄·½H₂O | ಬ್ಯಾಂಡೇಜ್, ಶಿಲ್ಪ |
| ಚಾಕ್ ಪುಡಿ | CaCO₃ | ಚಾಕ್, ಸುಣ್ಣ ತಯಾರಿಕೆ |
| ತುತ್ತೆ | CuSO₄·5H₂O | ಶಿಲೀಂಧ್ರನಾಶಕ, ಬಣ್ಣ |
| ಎಪ್ಸಂ ಉಪ್ಪು | MgSO₄·7H₂O | ಔಷಧಿ |
ಕ್ಲೋರ್-ಆಲ್ಕಲಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ: NaCl ದ್ರಾವಣದ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದ NaOH, Cl₂, H₂ ಉತ್ಪಾದನೆ.
8. ಅಭ್ಯಾಸ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು (MCQs) – KPSC ಮಾದರಿ
(ಬಿ) ಫಾರ್ಮಿಕ್
(ಸಿ) ಸಿಟ್ರಿಕ್
(ಡಿ) ಲ್ಯಾಕ್ಟಿಕ್
(ಬಿ) 5
(ಸಿ) 7
(ಡಿ) 14
(ಬಿ) NaHCO₃
(ಸಿ) NaOH
(ಡಿ) NaCl
(ಬಿ) ಅಲ್ಯುಮಿನಿಯಂ
(ಸಿ) ಸತು
(ಡಿ) ಸೀಸ
(ಬಿ) ವಿಘಟನೆ
(ಸಿ) ಸ್ಥಾನಾಂತರಣ
(ಡಿ) ದ್ವಿಗುಣ ಸ್ಥಾನಾಂತರಣ
(ಬಿ) CaSO₄·½H₂O
(ಸಿ) CaCO₃
(ಡಿ) Ca(OH)₂