Notes-Marathi Medium-इयत्ता-आठवी – सामान्य विज्ञान-पाठ -6-द्रव्याचे संघटन-Maharashtra Board

अभ्यासघटक : मूलद्रव्यांचे प्रकार संयुगांचे प्रकार मिश्रणांचे प्रकार द्रावण रेणुसूत्र व संयुजा

द्रव्याच्या तीन अवस्था : स्थायू, द्रव आणि वायू.

• उदा., बर्फ हा स्थायू आहे, पाणी हे द्रव आहे व वाफ ही वायू आहे.

अणू : द्रव्याच्या लहानात लहान कणांना अणू म्हणतात.

द्रव्याचे तीन प्रकार : मूलद्रव्य, संयुग व मिश्रण हे द्रव्याचे तीन प्रकार आहेत.

द्रव्याच्या अवस्थांची वैशिष्ट्ये :

(i) स्थायू अवस्था :

• स्थायूंना निश्चित आकार व आकारमान असते.
• स्थायू बहुतांशी असंपीड्य (non-compressible) असतात व बाह्य बलामुळे त्यांचे आकारमान बदलत नाही. म्हणून स्थायू दृढ असतात.
• काही स्थायूंवर बाह्य बल वापरल्यास त्यांचे आकार बदलतात आणि बल काढून घेतल्यावर ते पुन्हा मूळ स्थितीत येतात. म्हणून स्थायू लवचीक असतात.
• स्थायूंच्या रेणूंमधील सूक्ष्मकण एकमेकांच्या अतिशय जवळ असतात यामध्ये आंतररेण्वीय बल प्रभावी असते व ते आपापल्या ठराविक जागी स्पंद पावत राहतात.
• या बलामुळे परस्परांना बांधून ठेवतात, ज्यामुळे स्थायूला मजबूतपणा येतो.

(ii) द्रव अवस्था :

• द्रव पदार्थांतील रेणू थोडेसे अधिक प्रमाणात पसरलेले असतात. त्यांच्यातील परस्परांना बांधून ठेवणाऱ्या बलाची क्षमता कमी असते.
• द्रव पदार्थांतील कण सतत फिरत राहतात (प्रवाहिता प्राप्त होते). त्यांच्यातील आंतररेण्वीय बल मध्यम असते व ते एका जागी स्थिर नसतात.
• द्रव पदार्थ ज्या भांड्यात असतील, त्या भांड्याचा आकार ते धारण करतात. म्हणून द्रव पदार्थांना निश्चित आकार नसतो.

(iii) वायू अवस्था :

• वायूंना निश्चित आकार व निश्चित आकारमानही नसते.
• वायू सर्वत्र पसरतो.
• वायुरूप पदार्थ सहजपणे दाबले जाऊ शकतात, तसेच ते सहजरीत्या प्रसरण पावतात.
• वायूंच्या कणांमध्ये आंतररेण्वीय बल अति क्षीण असते.

द्रव्यांचे संघटन व रासायनिक सूत्रांच्या साहाय्याने वर्गीकरण :

‘द्रव्याचे रासायनिक संघटन’ ही द्रव्याचे वर्गीकरण करण्याची दुसरी पद्धत आहे. द्रव्याचे लहानात लहान कण एकसारखे आहेत की वेगळे व कशापासून बनले आहेत त्यावरून द्रव्याचे ‘मूलद्रव्य’ (element), ‘संयुग’ (Compound) व ‘मिश्रण’ (Mixture) असे तीन प्रकार पडतात.

मूलद्रव्यांचे प्रकार (Types of elements) :

मूलद्रव्य : द्रव्याचा हा एक प्रकार आहे की, त्याचा प्रत्येक कण (अणू/रेणू) एकसारख्याच पदार्थाने बनलेला असतो. ज्याच्या प्रत्येक अविभाज्य कणाचे गुणधर्म सारखेच असतात.

ज्याचे भौतिक किंवा रासायनिक पद्धतीने कणाचे विभाजन करता येत नाही, अशा पदार्थाला मूलद्रव्य म्हणतात उदा., ऑक्सिजन, चांदी, नायट्रोजन, सोने.

• मूलद्रव्यांना चकाकी/निस्तेजपणा, वर्धनीयता/ठिसूळपणा असे वेगवेगळे भौतिक गुणधर्म आहेत व त्यांच्या आधारे मूलद्रव्यांचे वर्गीकरण करता येते.

संयुगांचे प्रकार :

संयुग : दोन किंवा अधिक मूलद्रव्यांच्या ठरावीक प्रमाणात रासायनिक संयोगाने बनलेल्या पदार्थाला संयुग म्हणतात. उदा., साखर, मीठ, पाणी, अल्कोहोल.

संयुगाचे गुणधर्म :

• संयुगातील घटक मूलद्रव्यांचे प्रमाण ठरावीक असते.
• संयुगाचे गुणधर्म घटक मूलद्रव्यांच्या गुणधर्मांपेक्षा पूर्णपणे वेगळे असतात.

माहितीसाठी : पाणी : एक संयुग - शुद्ध पाणी हे हायड्रोजन व ऑक्सिजन ह्या मूलद्रव्यांच्या रासायनिक संयोगाने बनलेले एक संयुग आहे. पाण्याचा स्त्रोत कोणताही असला तरी त्यातील ऑक्सिजन व हायड्रोजन ह्या घटक मूलद्रव्यांचे वजनी प्रमाण 8:1 असेच असते. हायड्रोजन हा ज्वलनशील वायू आहे तर ऑक्सिजन वायू ज्वलनाला मदत करतो. मात्र, हायड्रोजन व ऑक्सिजन ह्या वायुरूप मूलद्रव्यांच्या रासायनिक संयोगाने बनलेले पाणी हे संयुग द्रवरूप असून ते ज्वलनशीलही नसते व ज्वलनास मदतही करत नाही; उलट पाण्यामुळे आग विझायला मदत होते.

संयुगांचे प्रकार :

(i) सेंद्रिय संयुगे किंवा कार्बनी संयुगे : संयुगे हवेमध्ये तीव्रपणे तापवली असता त्यांचा ऑक्सिजनबरोबर संयोग होऊन काही वायुरूप पदार्थ तयार होतात व ज्वलन पूर्ण न झाल्यास खाली अवशेषरूपाने काळ्या रंगाचा कार्बन राहतो. अशा संयुगांना सेंद्रिय संयुगे किंवा कार्बनी संयुगे म्हणतात.

• उदा., कार्बोदके, प्रथिने, हायड्रोकार्बन (पेट्रोल, स्वयंपाकाचा गॅस).

(ii) असेंद्रिय संयुगे किंवा अकार्बनी संयुगे : संयुगांना तीव्र उष्णता दिल्यावर अपघटन होऊन

मागे अवशेष उरतात, अशा संयुगांना असेंद्रिय संयुगे किंवा अकार्बनी संयुगे म्हणतात.

• उदा., मीठ, गंज, मोरचूद चुनखडी.

(iii) जटिल संयुगे : संयुगाच्या रेणूंमध्ये अनेक अणूंनी तयार झालेली जटिल संरचना असते व या संरचनेच्या मध्यभागात धातूंच्या अणूंचा सुद्धा समावेश असतो, अशा संयुगांना जटिल संयुगे म्हणतात.

• उदा., मॅग्नेशिअमचा समावेश असलेले क्लोरोफिल, लोहाचा समावेश असलेले हिमोग्लोबिन.

 मिश्रणांचे प्रकार :

• दोन किंवा अधिक पदार्थ कोणत्याही प्रमाणात मिसळले असता मिश्रण तयार होते.
• मिश्रणातील घटक साध्या भौतिक पद्धतीने वेगळे करता येतात.
• मिश्रणातील मूळ घटक पदार्थांचे गुणधर्म कायम राहतात.
• उदा., हवा, स्टील.

मिश्रणांचे प्रकार :

[एकसारखे संघटन असलेल्या द्रव्याच्या भागाला प्रावस्था (phase) म्हणतात.]

(i) समांगी मिश्रण : जेव्हा मिश्रणाच्या सर्व घटकांची मिळून एकच प्रावस्था असते (म्हणजेच घटक पदार्थ संपूर्ण मिश्रणात एकसारखे मिसळतात) तेव्हा त्याला समांगी मिश्रण म्हणतात.

• उदा., मोरचूदचे पाण्यातील द्रावण, साखरेचे पाणी, अल्कोहोल व पाणी यांचे मिश्रण.

(ii) विषमांगी मिश्रण : जेव्हा मिश्रणातील घटक दोन किंवा अधिक प्रावस्थांमध्ये विभागलेले असतात (म्हणजेच घटक पदार्थ संपूर्ण मिश्रणात एकसारखे मिसळलेले नसतात) तेव्हा त्याला

विषमांगी मिश्रण म्हणतात.

निलंबन (Suspension): द्रव आणि स्थायू यांच्या विषमांगी मिश्रणाला निलंबन म्हणतात.

• विषमांगी मिश्रणात द्रव्याचे कण न विरघळता निलंबित राहतात. गालन क्रियेने निलंबनातील द्रव व स्थायू घटकांचे विलगीकरण होते.
• निलंबनातील स्थायुकणांचा व्यास 10^-4 मी. पेक्षा जास्त असल्याने ते प्रकाशाचे संक्रमण करू शकत नाही.
• निलंबन कण हे नुसत्या डोळ्यांनी पाहू शकतो. उदा., वाळू आणि पाणी यांचे मिश्रण.

कलिल (Colloid) : ज्या विषमांगी मिश्रणातील कण हे निलंबन कणांपेक्षा आकाराने लहान असतात, डोळ्यांनी ते पाहू शकत नाहीत; अशा मिश्रणाला कलिल म्हणतात. उदा., दूध, धूर, रक्त.

• यात कणांचा व्यास 10^-5 मी. च्या जवळपास असतो.
• कलिल कण द्रावणात एकसारखे मिसळलेले असतात.
• कलिल कण प्रकाशशलाकेचे काही प्रमाणात अपस्करण करू शकतात.
• कलिल हे समांगी द्रावणाप्रमाणेच दिसते; परंतु हे विषमांगी द्रावण आहे.

 द्रावण (Solution) :

• दोन किंवा अधिक पदार्थांच्या समांगी मिश्रणाला द्रावण म्हणतात.
• द्रावक (Solvant) : द्रावणात जो घटक पदार्थ सर्वाधिक प्रमाणात असतो त्याला द्रावक म्हणतात.
• द्राव्य (Solute) : द्रावणात द्रावकापेक्षा कमी प्रमाणात असणाऱ्या इतर घटक पदार्थांना द्राव्य म्हणतात.
• द्रावण हे पारदर्शक असते. ते गालन कागदातून आरपार जाते.
• द्रावणातील द्राव्य कण अतिशय लहान असतात व नुसत्या डोळ्यांनी ते दिसत नाहीत.
• हे कण त्यातून जाणाऱ्या प्रकाशशलाकेला विखरू देत नाही.
• द्राव्य द्रावकात मिसळून द्रावण बनण्याची क्रिया म्हणजे विरघळणे.

द्रावणातील घटकांच्या अवस्थां प्रमाणे द्रावणांचे प्रकार :

• द्रवामध्ये स्थायू : उदा. समुद्राचे पाणी, पाण्यात विरघळलेला मोरचूद, पाण्यात विरघळलेले मीठ, साखरेचा पाक ही द्रावणे ‘द्रवामध्ये स्थायू’ ह्या प्रकाराची आहेत.
• द्रवामध्ये द्रव : उदा. व्हिनेगार, विरल सल्फ्युरिक आम्ल.
• वायूमध्ये वायू : उदा. हवा
• स्थायूमध्ये स्थायू : उदा. पितळ, पोलाद, स्टेनलेस स्टील अशी संमिश्रे
• द्रवामध्ये वायू : उदा. क्लोरीनयुक्त पाणी, हायड्रोक्लोरिक आम्ल.

 रेणुसूत्र व संयुजा (Molecular formula and valency) :

संयुगाच्या एका रेणूमध्ये कोणकोणत्या मूलद्रव्याचे प्रत्येकी किती अणू आहेत ते रेणुसूत्राच्या साहाय्याने दर्शवले जाते.

उदा. पाणी – रेणुसूत्र : H₂O

संयुजा : संयुगनिर्मितीच्या प्रक्रियेमध्ये होणाऱ्या अणूच्या क्षमतेला त्या मूलद्रव्याची संयुजा म्हणतात.

• एक अणू त्याच्या संयुजेइतके रासायनिक बंध इतर अणूंबरोबर करतो.
• साधारणपणे मूलद्रव्याची संयुजा त्याच्या विविध संयुगांमधे स्थिर असते.

तिरकस गुणाकार पद्धतीने साध्या संयुगांचे रेणुसूत्र लिहिणे

उदा. C (संयुजा 4) व O (संयुजा 2)

पायरी 1 : घटक मूलद्रव्यांच्या संज्ञा लिहिणे

C            O

पायरी 2 : त्या त्या मूलद्रव्याखाली त्याची संयुजा लिहिणे.

C           O

4            2

पायरी 3 : बाणांनी दर्शविल्याप्रमाणे तिरकस गुणाकार करणे.

पायरी 4 : तिरकस गुणाकाराने मिळालेले सूत्र लिहिणे.

C₂O₄

पायरी 5 : संयुगाचे अंतिम रेणुसूत्र लिहिणे.

(अंतिम रेणुसूत्रामध्ये घटक अणूंची संख्या लहानात लहान व पूर्णांकी असावी यासाठी आवश्यक असल्यास पायरी 4 मधील सूत्रास योग्य त्या अंकाने भागणे.)

तिरकस गुणाकाराने मिळालेले सूत्र C₂O₄  व 2 ने भागून मिळालेले अंतिम रेणुसूत्र CO₂