अम्ल, क्षारक एवं लवण

अम्ल, क्षारक और लवण रसायन विज्ञान के महत्वपूर्ण यौगिक हैं जो हमारे दैनिक जीवन में अनेक रूपों में पाए जाते हैं। नींबू में साइट्रिक अम्ल, दही में लैक्टिक अम्ल, साबुन में क्षारक और खाने के नमक में सोडियम क्लोराइड (लवण) होता है।

अम्ल (Acids)

अम्ल की परिभाषा

अम्ल (Acid) वे पदार्थ हैं जो जलीय विलयन में हाइड्रोजन आयन (H⁺) देते हैं।

विशेषताएं:

• स्वाद में खट्टे होते हैं
• नीले लिटमस को लाल कर देते हैं
• धातुओं के साथ अभिक्रिया करके हाइड्रोजन गैस देते हैं
• क्षारकों के साथ अभिक्रिया करके लवण और जल बनाते हैं

अम्लों के प्रकार

1. प्राकृतिक अम्ल (Organic Acids)

2. खनिज अम्ल (Mineral Acids)

अम्लों का वर्गीकरण

सामर्थ्य के आधार पर

प्रबल अम्ल (Strong Acids): जो जल में पूर्ण रूप से आयनित हो जाते हैं।

• HCl (हाइड्रोक्लोरिक अम्ल)
• H₂SO₄ (सल्फ्यूरिक अम्ल)
• HNO₃ (नाइट्रिक अम्ल)

दुर्बल अम्ल (Weak Acids): जो जल में आंशिक रूप से आयनित होते हैं।

• CH₃COOH (एसीटिक अम्ल)
• H₂CO₃ (कार्बोनिक अम्ल)
• साइट्रिक अम्ल

क्षारकता के आधार पर

एकक्षारकीय अम्ल: HCl, HNO₃ (एक H⁺ देते हैं)

द्विक्षारकीय अम्ल: H₂SO₄, H₂CO₃ (दो H⁺ देते हैं)

त्रिक्षारकीय अम्ल: H₃PO₄ (तीन H⁺ देते हैं)

क्षारक (Bases)

क्षारक की परिभाषा

क्षारक (Base) वे पदार्थ हैं जो जलीय विलयन में हाइड्रॉक्साइड आयन (OH⁻) देते हैं।

क्षार (Alkali): वे क्षारक जो जल में घुलनशील होते हैं, क्षार कहलाते हैं।

विशेषताएं:

• स्वाद में कड़वे होते हैं
• छूने पर साबुन जैसे लगते हैं (फिसलन युक्त)
• लाल लिटमस को नीला कर देते हैं
• अम्लों के साथ अभिक्रिया करके लवण और जल बनाते हैं

क्षारकों के उदाहरण

क्षारकों का वर्गीकरण

प्रबल क्षारक: NaOH, KOH, Ca(OH)₂

दुर्बल क्षारक: NH₄OH, Mg(OH)₂

अम्ल-क्षारक सूचक (Indicators)

सूचक (Indicator) वे पदार्थ हैं जो अम्लीय या क्षारीय विलयन में रंग परिवर्तन दर्शाते हैं।

प्रमुख सूचक

pH स्केल (pH Scale)

pH (Potential of Hydrogen) किसी विलयन की अम्लीयता या क्षारीयता को मापने का पैमाना है। यह 0 से 14 तक होता है।

pH स्केल की व्याख्या

• pH < 7: अम्लीय विलयन (Acidic)
• pH = 7: उदासीन विलयन (Neutral)
• pH > 7: क्षारीय विलयन (Basic/Alkaline)

दैनिक जीवन में pH का महत्व

pH और जीवन

1. मानव शरीर में pH:

• पेट: pH 1-2 (भोजन पचाने के लिए)
• रक्त: pH 7.35-7.45 (इससे विचलन घातक हो सकता है)
• मुंह: pH 5.5 से कम होने पर दांतों का क्षय शुरू

2. कृषि में pH:

• अधिकांश पौधों के लिए pH 6.5-7.5 उचित
• अम्लीय मिट्टी में चूना मिलाया जाता है
• क्षारीय मिट्टी में जिप्सम मिलाया जाता है

3. जलीय जीवों के लिए:

• मछलियां pH 6.5-8.5 में जीवित रहती हैं
• अम्लीय वर्षा से pH कम होने पर जलीय जीव मर जाते हैं

अम्ल और क्षारक की अभिक्रियाएं

1. अम्ल की धातुओं से अभिक्रिया

अम्ल + धातु → लवण + हाइड्रोजन गैस

परीक्षण: जलती हुई माचिस की तीली गैस के पास लाने पर 'पॉप' की आवाज के साथ जलती है।

2. अम्ल की धातु कार्बोनेटों/बाइकार्बोनेटों से अभिक्रिया

अम्ल + कार्बोनेट/बाइकार्बोनेट → लवण + जल + कार्बन डाइऑक्साइड

परीक्षण: CO₂ गैस को चूने के पानी में प्रवाहित करने पर वह दूधिया हो जाता है।

3. अम्ल और क्षारक की अभिक्रिया (उदासीनीकरण)

अम्ल + क्षारक → लवण + जल

यह अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी होती है (ऊष्मा निकलती है)।

4. धातु ऑक्साइड और अम्ल

धातु ऑक्साइड + अम्ल → लवण + जल

निष्कर्ष: धातु ऑक्साइड क्षारीय प्रकृति के होते हैं।

5. अधातु ऑक्साइड और क्षारक

अधातु ऑक्साइड + क्षारक → लवण + जल

निष्कर्ष: अधातु ऑक्साइड अम्लीय प्रकृति के होते हैं।

लवण (Salts)

लवण की परिभाषा

लवण (Salt) वह यौगिक है जो अम्ल और क्षारक की अभिक्रिया से बनता है।

अम्ल + क्षारक → लवण + जल

लवण के प्रकार

1. उदासीन लवण

प्रबल अम्ल + प्रबल क्षारक → उदासीन लवण (pH = 7)

2. अम्लीय लवण

प्रबल अम्ल + दुर्बल क्षारक → अम्लीय लवण (pH < 7)

3. क्षारीय लवण

दुर्बल अम्ल + प्रबल क्षारक → क्षारीय लवण (pH > 7)

लवण परिवार (Family of Salts)

लवण परिवार: एक ही अम्ल से बने लवणों को एक परिवार का लवण कहते हैं।

1. क्लोराइड परिवार (HCl से बने लवण)

2. सल्फेट परिवार (H₂SO₄ से बने लवण)

3. नाइट्रेट परिवार (HNO₃ से बने लवण)

4. कार्बोनेट परिवार (H₂CO₃ से बने लवण)

महत्वपूर्ण लवण और उनके उपयोग

1. सामान्य नमक (NaCl) - सोडियम क्लोराइड

निर्माण: समुद्री जल के वाष्पीकरण से

गुण:

• रंगहीन क्रिस्टलीय ठोस
• जल में घुलनशील
• pH = 7 (उदासीन)

उपयोग:

• खाने में स्वाद के लिए
• भोजन के परिरक्षण में
• NaOH, Na₂CO₃, HCl बनाने में
• ड्रिप (Drip) में (चिकित्सा)

2. धोने का सोडा (Na₂CO₃·10H₂O) - सोडियम कार्बोनेट डेकाहाइड्रेट

निर्माण:

उपयोग:

• कपड़े धोने में (जल की कठोरता दूर करने में)
• काँच, साबुन, कागज उद्योग में
• पेंट और पेट्रोलियम शुद्धिकरण में

3. बेकिंग सोडा (NaHCO₃) - सोडियम हाइड्रोजन कार्बोनेट

गुण:

• सफेद क्रिस्टलीय यौगिक
• हल्का क्षारीय (pH > 7)
• गर्म करने पर CO₂ देता है

उपयोग:

• खाने में बेकिंग पाउडर के रूप में (रोटी, केक फुलाने के लिए)
• अग्निशामक यंत्र में
• एंटासिड के रूप में (अम्लता दूर करने में)
• सोडा-एसिड अग्निशामक में

4. प्लास्टर ऑफ पेरिस (CaSO₄·½H₂O)

निर्माण: जिप्सम (CaSO₄·2H₂O) को 373 K (100°C) पर गर्म करने से

गुण:

• सफेद चूर्ण
• जल के साथ मिलाने पर जम जाता है
• जमते समय फैलता है

उपयोग:

• टूटी हड्डियों को जोड़ने में (प्लास्टर)
• खिलौने और सजावटी सामान बनाने में
• दीवारों की चिकनाई में
• मूर्तियां बनाने में

5. ब्लीचिंग पाउडर (CaOCl₂)

निर्माण:

गुण:

• पीले-सफेद चूर्ण
• क्लोरीन की गंध
• ऑक्सीकारक और विरंजक

उपयोग:

• जल को कीटाणुरहित करने में
• कपड़े और कागज की फैक्ट्री में विरंजक के रूप में
• क्लोरोफॉर्म बनाने में
• ऑक्सीकारक के रूप में

जल की कठोरता (Hardness of Water)

कठोर जल: वह जल जिसमें साबुन आसानी से झाग नहीं बनाता, कठोर जल कहलाता है।

कारण: जल में कैल्शियम और मैग्नीशियम के घुलनशील लवणों (CaCl₂, MgCl₂, CaSO₄, MgSO₄) की उपस्थिति।

कठोरता दूर करना:

• धोने का सोडा (Na₂CO₃) मिलाकर
• उबालकर (अस्थायी कठोरता के लिए)

क्रिस्टलीकरण जल (Water of Crystallisation)

परिभाषा: किसी लवण के एक सूत्र इकाई में जल के अणुओं की निश्चित संख्या को क्रिस्टलीकरण जल कहते हैं।

उदाहरण:

• CuSO₄·5H₂O (नीला थोथा) - 5 अणु क्रिस्टलीकरण जल
• Na₂CO₃·10H₂O (धोने का सोडा) - 10 अणु क्रिस्टलीकरण जल
• CaSO₄·2H₂O (जिप्सम) - 2 अणु क्रिस्टलीकरण जल
• FeSO₄·7H₂O (हरा थोथा) - 7 अणु क्रिस्टलीकरण जल

दैनिक जीवन में अम्ल-क्षारक-लवण के अनुप्रयोग

1. अपच और एंटासिड

पेट में अधिक HCl बनने पर अपच होती है। इसे दूर करने के लिए दुर्बल क्षारक (एंटासिड) लेते हैं:

• Mg(OH)₂ (मिल्क ऑफ मैग्नेशिया)
• NaHCO₃ (बेकिंग सोडा)
• Al(OH)₃

2. दंत क्षय

मुंह का pH 5.5 से कम होने पर दांतों का इनेमल (CaCO₃ और Ca₃(PO₄)₂) क्षय होने लगता है। टूथपेस्ट (क्षारीय) से pH बढ़ाया जाता है।

3. पौधों और जंतुओं के डंक

• चींटी/मधुमक्खी का डंक: फॉर्मिक अम्ल → बेकिंग सोडा लगाएं
• नेटल (बिच्छू बूटी): फॉर्मिक अम्ल → डॉक पत्ती (क्षारीय) लगाएं

4. अम्लीय वर्षा

वायुमंडल में SO₂ और NO₂ गैसें जल के साथ मिलकर अम्ल बनाती हैं। इससे pH 5.6 से कम हो जाता है। यह स्मारकों, पौधों और जलीय जीवों को नुकसान पहुंचाती है।

5. मिट्टी का pH

• अम्लीय मिट्टी: चूना (CaO) या बुझा चूना Ca(OH)₂ मिलाते हैं
• क्षारीय मिट्टी: जिप्सम (CaSO₄·2H₂O) या जैविक पदार्थ मिलाते हैं

महत्वपूर्ण सूत्र और समीकरण

प्रयोगशाला सावधानियां

महत्वपूर्ण बिंदु (परीक्षा के लिए)

1. अम्ल H⁺ आयन देते हैं, क्षारक OH⁻ आयन देते हैं
2. pH स्केल 0 से 14 तक होता है
3. उदासीनीकरण ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया है
4. धातु ऑक्साइड क्षारीय, अधातु ऑक्साइड अम्लीय होते हैं
5. लवण परिवार एक ही अम्ल से बने लवणों का समूह
6. NaCl - उदासीन (pH = 7)
7. NH₄Cl - अम्लीय (pH < 7)
8. Na₂CO₃ - क्षारीय (pH > 7)
9. बेकिंग सोडा - NaHCO₃
10. धोने का सोडा - Na₂CO₃·10H₂O
11. प्लास्टर ऑफ पेरिस - CaSO₄·½H₂O
12. ब्लीचिंग पाउडर - CaOCl₂
13. जिप्सम - CaSO₄·2H₂O
14. नीला थोथा - CuSO₄·5H₂O
15. हरा थोथा - FeSO₄·7H₂O

संक्षिप्त प्रश्नोत्तर

प्रश्न 1: pH क्या है?

उत्तर: pH किसी विलयन में हाइड्रोजन आयन की सांद्रता का माप है। यह 0 से 14 तक होता है।

प्रश्न 2: उदासीनीकरण अभिक्रिया क्या है?

उत्तर: जब अम्ल और क्षारक आपस में अभिक्रिया करके लवण और जल बनाते हैं, तो इसे उदासीनीकरण कहते हैं।

प्रश्न 3: बेकिंग पाउडर में क्या होता है?

उत्तर: बेकिंग पाउडर में सोडियम हाइड्रोजन कार्बोनेट (NaHCO₃) और टार्टरिक अम्ल का मिश्रण होता है।

प्रश्न 4: प्लास्टर ऑफ पेरिस कैसे बनता है?

उत्तर: जिप्सम को 373 K पर गर्म करने से प्लास्टर ऑफ पेरिस बनता है।

प्रश्न 5: जल की कठोरता क्यों होती है?

उत्तर: जल में कैल्शियम और मैग्नीशियम के घुलनशील लवणों की उपस्थिति के कारण।

© RBSE कक्षा 10 विज्ञान | अध्याय 2: अम्ल, क्षारक एवं लवण
यह नोट्स शैक्षिक उद्देश्य के लिए तैयार किए गए हैं।

pH स्केल (0–14) – अम्लता एवं क्षारकता

व्याख्या: pH स्केल किसी विलयन की अम्लता या क्षारकता को दर्शाता है। 0–6 = अम्लीय, 7 = तटस्थ और 8–14 = क्षारीय। pH जितना कम — अम्लीयता उतनी अधिक; pH जितना अधिक — क्षारकता उतनी अधिक।

तटस्थीकरण अभिक्रिया — अम्ल + क्षारक → लवण + जल

व्याख्या: जब अम्ल (H⁺) और क्षारक (OH⁻) आपस में अभिक्रिया करते हैं तो लवण व जल का निर्माण होता है। इसे तटस्थीकरण कहते हैं। उदाहरण: HCl + NaOH → NaCl + H₂O

लवण परिवार – आम लवण एवं उपयोग

व्याख्या: विभिन्न प्रकार के लवण दैनिक जीवन, उद्योग, औषधि, निर्माण और धोवन में उपयोग होते हैं। अति महत्वपूर्ण उदाहरण — बेकिंग सोडा, वाशिंग सोडा, प्लास्टर ऑफ पेरिस एवं खाने का नमक।

Acid + Metal → Salt + Hydrogen gas
उदाहरण: 2HCl + Zn → ZnCl₂ + H₂ ↑

Acid + Base → Salt + Water   (Neutralisation)
HCl + NaOH → NaCl + H₂O

शरीर में पेट का pH लगभग 1.5–2 होता है → एंटासिड पेट के अम्ल को निष्क्रिय करते हैं।

1) Acid + Base → Salt + Water  
   HCl + NaOH → NaCl + H₂O

2) Acid + Metal → Salt + H₂ gas  
   2HCl + Zn → ZnCl₂ + H₂ ↑

3) Baking Soda Preparation  
   NaCl + H₂O + CO₂ + NH₃ → NH₄Cl + NaHCO₃

4) Washing Soda Formation  
   NaHCO₃ → Na₂CO₃ → Na₂CO₃·10H₂O

5) Plaster of Paris  
   CaSO₄·2H₂O → CaSO₄·½H₂O + 1½H₂O