જીવનમાં થતી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ ઉદાહરણો સાથે અને મેગ્નેશિયમની પટ્ટી નું દહન
રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ અને સમીકરણો
ભાગ 1: રોજિંદા જીવનમાં પ્રક્રિયાઓ અને મેગ્નેશિયમનું દહન
આપણી આસપાસ પળેપળ અનેક ફેરફારો થતા હોય છે. જ્યારે કોઈ પદાર્થ પોતાની મૂળ ઓળખ અને ગુણધર્મો ગુમાવીને નવો પદાર્થ બનાવે છે, ત્યારે તેને રાસાયણિક પ્રક્રિયા કહે છે. આ ફેરફારો મોટાભાગે કાયમી હોય છે.
ઉનાળામાં ઓરડાના તાપમાને દૂધને ખુલ્લું રાખવામાં આવે તો તેમાં રહેલા 'લેક્ટોબેસિલસ' બેક્ટેરિયા સક્રિય થાય છે. તે દૂધમાં રહેલી શર્કરા (લેક્ટોઝ) નું રાસાયણિક રૂપાંતર કરી તેને 'લેક્ટિક એસિડ' માં ફેરવે છે. આને કારણે દૂધનો સ્વાદ ખાટો થાય છે અને તે ઘન સ્વરૂપ (દહીં) માં ફેરવાય છે.
જ્યારે લોખંડની વસ્તુઓ (જેમ કે તવા, ખીલી, દરવાજા) ભેજવાળી હવાના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે લોખંડ, ઓક્સિજન અને પાણી વચ્ચે ધીમી રાસાયણિક પ્રક્રિયા થાય છે. પરિણામે લોખંડની સપાટી પર લાલાશ પડતા ભૂખરા રંગનું પડ જામી જાય છે, જેને આપણે 'કાટ' (આયર્ન ઓક્સાઈડ) કહીએ છીએ.
દ્રાક્ષમાં રહેલી શર્કરાનું યીસ્ટ જેવા સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા વિઘટન થઈને આલ્કોહોલ બને છે. આ એક જૈવ-રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જેમાં દ્રાક્ષનો સ્વાદ અને બંધારણ બદલાઈ જાય છે.
કાચા શાકભાજી કે અનાજને ગરમી આપવાથી તેમાં રાસાયણિક ફેરફારો થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચોખા કે બટાકા બાફવાથી નરમ બને છે અને તેમનો સ્વાદ બદલાય છે. આ પ્રક્રિયા ઉલટાવી શકાતી નથી.
આપણે જે ખોરાક ખાઈએ છીએ તે જટિલ હોય છે. આપણા જઠર અને આંતરડામાં વિવિધ ઉત્સેચકો (Enzymes) અને એસિડની મદદથી રાસાયણિક પ્રક્રિયા થઈ તેનું સરળ પદાર્થોમાં (જેમ કે ગ્લુકોઝ, એમિનો એસિડ) રૂપાંતર થાય છે.
લીલી વનસ્પતિ સૂર્યપ્રકાશની હાજરીમાં વાતાવરણમાંથી કાર્બન ડાયોક્સાઈડ અને મૂળ દ્વારા પાણી મેળવીને ગ્લુકોઝ (ખોરાક) અને ઓક્સિજન બનાવે છે. આ કુદરતી રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે.
પેટ્રોલ, ડીઝલ, એલપીજી (LPG) કે કોલસો સળગે છે ત્યારે હવામાંના ઓક્સિજન સાથે રાસાયણિક પ્રક્રિયા કરે છે. આ દરમિયાન કાર્બન ડાયોક્સાઈડ, પાણી અને પુષ્કળ પ્રમાણમાં ઉષ્મા તથા પ્રકાશ ઉત્પન્ન થાય છે.
જ્યારે ફળ કાચું હોય (જેમ કે લીલી કેરી) ત્યારે તે ખાટું હોય છે, પરંતુ પાકે ત્યારે મીઠું અને નરમ બને છે. આ ફેરફાર ફળની અંદર થતી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓને કારણે થાય છે.
ટીવી રિમોટ, ઘડિયાળ કે મોબાઈલની બેટરીમાં રસાયણો ભરેલા હોય છે. આ રસાયણો વચ્ચે પ્રક્રિયા થવાથી રાસાયણિક ઉર્જાનું વિદ્યુત ઉર્જામાં રૂપાંતર થાય છે.
જ્યારે મીણબત્તી સળગે છે ત્યારે મીણની વરાળ ઓક્સિજન સાથે પ્રક્રિયા કરી કાર્બન ડાયોક્સાઈડ અને ઉષ્મા ઉત્પન્ન કરે છે. (નોંધ: મીણનું પીગળવું એ ભૌતિક ફેરફાર છે, પણ સળગવું એ રાસાયણિક છે).
દિવાળીમાં ફટાકડા ફોડીએ ત્યારે તેમાં ભરેલા દારૂગોળાનું ઝડપી દહન થાય છે. આ એક વિસ્ફોટક રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જેમાં પુષ્કળ ગરમી, પ્રકાશ, અવાજ અને ધુમાડો ઉત્પન્ન થાય છે.
શાકભાજીના છોતરાં અને વનસ્પતિના પાંદડા સડે ત્યારે સૂક્ષ્મજીવો દ્વારા તેનું વિઘટન થાય છે અને તે ખાતરમાં ફેરવાય છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન ગરમી પણ ઉત્પન્ન થાય છે.
આપણા શરીરને કામ કરવા માટે ઉર્જાની જરૂર હોય છે. આપણે જે ખોરાક ખાઈએ છીએ (જેમ કે બટાકા, ભાત) તેનું પાચન થઈ ગ્લુકોઝ બને છે. શ્વાસમાં લીધેલો ઓક્સિજન આ ગ્લુકોઝ સાથે કોષોમાં પ્રક્રિયા કરે છે અને ઉર્જા મુક્ત કરે છે. આમ, શ્વસન એ એક ઉષ્માક્ષેપક રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે.
ધોરણ 10 વિજ્ઞાનની આ સૌથી પ્રથમ અને મહત્વપૂર્ણ પ્રવૃત્તિ છે જે સાબિત કરે છે કે રાસાયણિક પ્રક્રિયા દરમિયાન પદાર્થનું સ્વરૂપ બદલાય છે.
પદ્ધતિ (Procedure):
- આશરે 2 સે.મી. લાંબી મેગ્નેશિયમની પટ્ટી લો.
- ખાસ કાળજી: આ પટ્ટીને ઉપયોગમાં લેતા પહેલા કાચપેપર (Sandpaper) વડે ઘસીને સાફ કરવી ફરજિયાત છે. (કારણ: મેગ્નેશિયમ ખૂબ ક્રિયાશીલ હોવાથી તેના પર નિષ્ક્રિય ઓક્સાઈડનું પડ જામેલું હોય છે, જે તેને સળગતા અટકાવે છે. ઘસવાથી આ પડ દૂર થાય છે.)
- પટ્ટીને ચીપિયા (Tongs) વડે પકડીને સ્પિરિટ લેમ્પ અથવા બર્નરની મદદથી સળગાવો.
- નીચે એક વોચગ્લાસ રાખો જેથી રાખ એકઠી કરી શકાય.
અવલોકન (Observation):
- મેગ્નેશિયમની પટ્ટી જગારા મારતી સફેદ જ્યોત (Dazzling White Flame) થી સળગે છે.
- દહનને અંતે પટ્ટીનું રૂપાંતર સફેદ પાવડર (White Powder) માં થાય છે.
- આ સફેદ પાવડર રાસાયણિક રીતે મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઈડ (MgO) છે.
રાસાયણિક સમીકરણ:
(મેગ્નેશિયમ) + (ઓક્સિજન) → (મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઈડ)
