રસાયણ વિજ્ઞાનનો વિકાસ 30 MCQ સાથે

આ પોસ્ટ સાંભળો:

ટીપ: તમે લખાણના કોઈ પણ વાક્ય પર બે વાર (Double Click) કરીને ત્યાંથી જ સાંભળવાનું શરૂ કરી શકો છો.

રસાયણ વિજ્ઞાનનો વિકાસ અને મહત્વ

આકૃતિ: રસાયણ વિજ્ઞાનનો ઇતિહાસ અને પ્રયોગશાળાના સાધનો

1. રસાયણ વિજ્ઞાન: એક પરિચય

રસાયણ વિજ્ઞાન (Chemistry) એ પરમાણુઓ અને અણુઓનું વિજ્ઞાન છે. તે માત્ર સો જેટલા તત્વોનું વિજ્ઞાન નથી, પરંતુ તેમાંથી રચાતા અસંખ્ય અણુઓની રચના, ગુણધર્મો અને પરિવર્તનોનું વિજ્ઞાન છે. વિજ્ઞાનને મનુષ્ય દ્વારા કુદરતને સમજવા અને વર્ણવવા માટેના સતત પ્રયત્ન તરીકે જોઈ શકાય.

પ્રાચીન ભારતમાં રસાયણ વિજ્ઞાનનો વિકાસ

પ્રાચીન ભારતમાં રસાયણ વિજ્ઞાનને 'રસાયણ શાસ્ત્ર', 'રસતંત્ર', 'રસક્રિયા' અથવા 'રસવિદ્યા' તરીકે ઓળખવામાં આવતું હતું. તે સમયે રસાયણ વિજ્ઞાન એ માત્ર સિદ્ધાંતો પૂરતું સીમિત ન હતું, પરંતુ તેમાં ધાતુર્મ (Metallurgy), ઔષધ નિર્માણ, સૌંદર્ય પ્રસાધનો, કાચ, રંગો અને સિરામિક્સ જેવા પ્રાયોગિક પાસાઓનો પણ સમાવેશ થતો હતો.

જાણવા જેવું: મોહેં-જો-દડો અને હડપ્પા સંસ્કૃતિના ખોદકામ દરમિયાન મળી આવેલા અવશેષો દર્શાવે છે કે તે સમયના લોકો રસાયણ વિજ્ઞાનની પ્રક્રિયાઓ જેવી કે માટીના વાસણો પકવવા, ઈંટો બનાવવી અને ધાતુઓનું શુદ્ધિકરણ કરવામાં માહેર હતા.

ઋગ્વેદ અને અન્ય ગ્રંથોમાં ઉલ્લેખ

• ઋગ્વેદમાં ચામડાને કમાવવા (Tanning) અને કાપડને રંગવા (Dyeing) માટેની પ્રક્રિયાઓનો ઉલ્લેખ જોવા મળે છે.
• ઉત્તર ભારતમાં મળી આવેલા કાળા રંગના માટીના વાસણો સાબિત કરે છે કે લોકો ઉચ્ચ તાપમાને ભઠ્ઠીઓનો ઉપયોગ કરવાનું જાણતા હતા.
• સમુદ્ર મંથનની પૌરાણિક કથા પણ ઔષધિઓ અને અમૃત મેળવવા માટેના રાસાયણિક પ્રયાસોનું પ્રતીક છે.

2. કીમિયાગીરી અને મધ્યકાલીન વિકાસ

રસાયણ વિજ્ઞાનનો વિકાસ મુખ્યત્વે બે રહસ્યમય વસ્તુઓની શોધ સાથે જોડાયેલો હતો:

1. પારસમણિ (Philosopher's Stone): એવો પદાર્થ જે લોખંડ અને તાંબા જેવી સામાન્ય ધાતુઓને સોના (Gold) માં પરિવર્તિત કરી શકે.
2. અમૃત (Elixir of Life): એવું પ્રવાહી જે પીવાથી માણસ અમર થઈ જાય અથવા તેનું આયુષ્ય વધી જાય.

આ શોધના પ્રયાસોમાં અનેક નવી રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ, સાધનો (જેમ કે નિસ્યંદન યંત્રો) અને તત્વો શોધાયા.

પ્રાચીન ભારતીય વૈજ્ઞાનિકોનું યોગદાન

• આચાર્ય કણાદ (Acharya Kanada): તેમણે ઈ.સ. પૂર્વે 600 માં પરમાણુવાદનો સિદ્ધાંત આપ્યો હતો. તેમણે કહ્યું હતું કે દ્રવ્ય અત્યંત સૂક્ષ્મ કણોનું બનેલું છે જેને 'પરમાણુ' કહે છે અને તે અવિભાજ્ય છે. આ ડાલ્ટનના પરમાણુવાદ કરતા સદીઓ પહેલા હતું.
• નાગાર્જુન (Nagarjuna): તેઓ મહાન રસાયણશાસ્ત્રી હતા. તેમણે પારો (Mercury) અને અન્ય ધાતુઓ પર સંશોધન કર્યું હતું. તેમનું પુસ્તક 'રસ રત્નાકર' પ્રખ્યાત છે. તેમણે વનસ્પતિ ક્ષાર, એસિડ અને ખનીજોના ઉપયોગો વિશે લખ્યું છે.
• ચરક (Charaka): 'ચરક સંહિતા' માં આયુર્વેદ અને ઔષધીય વનસ્પતિઓનું વર્ણન છે. તેમણે સલ્ફ્યુરિક એસિડ, નાઈટ્રિક એસિડ જેવા એસિડ બનાવવાની રીતો પણ આપી હતી.
• સુશ્રુત (Sushruta): 'સુશ્રુત સંહિતા' માં શસ્ત્રક્રિયા (Surgery) અને સાધનોની બનાવટમાં વપરાતી ધાતુઓનું મહત્વ સમજાવ્યું છે. તેમણે ક્ષાર (Alkalies) નું મહત્વ સમજાવ્યું હતું.

વિશિષ્ટ નોંધ: ભારતીયોએ સ્ટીલ બનાવવાની પ્રક્રિયા વિકસાવી હતી. દિલ્હીમાં આવેલો 'લોહ સ્તંભ' (Iron Pillar) તેની ઉત્કૃષ્ટ ગુણવત્તાનું ઉદાહરણ છે, જેને સદીઓ પછી પણ કાટ લાગ્યો નથી.

3. રસાયણ વિજ્ઞાનનું મહત્વ (Importance of Chemistry)

આધુનિક સમયમાં રસાયણ વિજ્ઞાન માનવ જીવનના દરેક ક્ષેત્રમાં વણાયેલું છે. રાષ્ટ્રની અર્થવ્યવસ્થામાં પણ તેનો મોટો ફાળો છે.

(A) કૃષિ અને અન્ન ઉત્પાદનમાં:

વધતી જતી વસ્તી માટે અન્ન પૂરું પાડવા રાસાયણિક ખાતરો (જેમ કે યુરિયા, કેલ્શિયમ સુપર ફોસ્ફેટ), કીટકકેનાશકો (Pesticides) અને ફૂગનાશકોનો ઉપયોગ અનિવાર્ય બન્યો છે.

(B) સ્વાસ્થ્ય અને ઔષધોમાં:

જીવન રક્ષક દવાઓ જેવી કે:

• સીસપ્લેટીન (Cisplatin) અને ટેક્સોલ (Taxol): કેન્સરની સારવાર માટે વપરાય છે.
• AZT (Azidothymidine): એડ્સ (AIDS) ના દર્દીઓની સારવારમાં વપરાય છે.
• એન્ટિબાયોટિક્સ અને એનેસ્થેસિયાની શોધે લાખો લોકોના જીવ બચાવ્યા છે.

(C) ઉદ્યોગો અને દૈનિક જીવનમાં:

સિમેન્ટ, કાચ, પ્લાસ્ટિક, રંગો, વાર્નિશ, સાબુ, ડિટર્જન્ટ, ફાઈબર (રેસાઓ), પેટ્રોલિયમ પેદાશો વગેરે રસાયણ વિજ્ઞાનની દેન છે. નવા પદાર્થો જેવા કે ઓપ્ટિકલ ફાઈબર અને સુપર કંડક્ટિંગ મટીરિયલ્સ પણ શોધાયા છે.

પર્યાવરણીય સમસ્યાઓ: રસાયણ વિજ્ઞાનની મદદથી આપણે રેફ્રિજરેટરમાં વપરાતા CFC (ક્લોરો ફ્લોરો કાર્બન) ને બદલે ઓઝોન સ્તરને નુકસાન ન કરે તેવા વિકલ્પો શોધ્યા છે. ગ્રીન કેમેસ્ટ્રી (Green Chemistry) દ્વારા પ્રદૂષણ ઘટાડવાના પ્રયાસો થઈ રહ્યા છે.

4. દ્રવ્યનો સ્વભાવ (Nature of Matter)

કોઈપણ વસ્તુ જે દળ ધરાવે છે અને જગ્યા રોકે છે તેને 'દ્રવ્ય' (Matter) કહે છે.

દ્રવ્યની ભૌતિક અવસ્થાઓ:

• ઘન (Solid): ચોક્કસ આકાર અને ચોક્કસ કદ ધરાવે છે. કણો એકબીજાની ખૂબ નજીક હોય છે.
• પ્રવાહી (Liquid): ચોક્કસ કદ ધરાવે છે પણ ચોક્કસ આકાર હોતો નથી. તે જે પાત્રમાં ભરવામાં આવે તેનો આકાર ધારણ કરે છે.
• વાયુ (Gas): ચોક્કસ આકાર કે ચોક્કસ કદ હોતું નથી. તે પાત્રની પૂરેપૂરી જગ્યા રોકી લે છે.

તાપમાન અને દબાણના ફેરફારથી આ અવસ્થાઓ એકબીજામાં પરિવર્તિત થઈ શકે છે.

5. દ્રવ્યનું વર્ગીકરણ (Classification of Matter)

દ્રવ્યને રાસાયણિક રીતે બે ભાગમાં વહેંચી શકાય: (A) શુદ્ધ પદાર્થો અને (B) મિશ્રણો.

(A) મિશ્રણો (Mixtures):

બે કે તેથી વધુ પદાર્થો ગમે તે પ્રમાણમાં ભેગા થવાથી મિશ્રણ બને છે.

• સમાંગ મિશ્રણ (Homogeneous): ઘટકો એકબીજામાં સંપૂર્ણપણે ભળી જાય છે અને સંગઠન બધે એકસમાન હોય છે. દા.ત. ખાંડનું દ્રાવણ, હવા.
• વિષમાંગ મિશ્રણ (Heterogeneous): ઘટકો અલગ જોઈ શકાય છે અને સંગઠન બધે એકસમાન હોતું નથી. દા.ત. રેતી અને મીઠું, અનાજ અને કાંકરા.

(B) શુદ્ધ પદાર્થો (Pure Substances):

તેઓ નિશ્ચિત સંગઠન ધરાવે છે.

• તત્વો (Elements): એક જ પ્રકારના પરમાણુઓનું બનેલું હોય છે. તેને રાસાયણિક રીતે વધુ સરળ પદાર્થોમાં વિભાજિત કરી શકાતું નથી. દા.ત. સોનું (Au), ઓક્સિજન (O₂).
• સંયોજનો (Compounds): બે કે તેથી વધુ તત્વોના પરમાણુઓ નિશ્ચિત પ્રમાણમાં રાસાયણિક રીતે જોડાવાથી બને છે. દા.ત. પાણી (H₂O), કાર્બન ડાયોક્સાઈડ (CO₂).

6. દ્રવ્યના ગુણધર્મો અને માપન

દ્રવ્યના ગુણધર્મો બે પ્રકારના હોય છે:

• ભૌતિક ગુણધર્મો: પદાર્થનું સંગઠન બદલ્યા વગર માપી શકાય. દા.ત. રંગ, ગંધ, ગલનબિંદુ, ઉત્કલનબિંદુ, ઘનતા.
• રાસાયણિક ગુણધર્મો: રાસાયણિક ફેરફાર દરમિયાન જોવા મળે છે. દા.ત. દહનશીલતા, એસિડિકતા, બેઝિકતા.

SI એકમ પદ્ધતિ (International System of Units):

માપનમાં સમાનતા જાળવવા માટે 1971માં SI પદ્ધતિ સ્વીકારવામાં આવી. તેમાં 7 મૂળભૂત એકમો છે:

• લંબાઈ - મીટર (m)
• દળ - કિલોગ્રામ (kg)
• સમય - સેકન્ડ (s)
• વિદ્યુત પ્રવાહ - એમ્પિયર (A)
• તાપમાન - કેલ્વિન (K)
• દ્રવ્યનો જથ્થો - મોલ (mol)
• જ્યોતિ તીવ્રતા - કેન્ડેલા (cd)

દળ અને વજન વચ્ચેનો તફાવત: દળ એ પદાર્થમાં રહેલા દ્રવ્યનો જથ્થો છે જે અચળ રહે છે. જ્યારે વજન એ પદાર્થ પર લાગતું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ છે, જે સ્થળ બદલાતા બદલાય છે.

7. રાસાયણિક સંયોગીકરણના નિયમો

તત્વો જોડાઈને સંયોજનો બનાવે છે તે નીચેના પાંચ નિયમોને આધીન છે:

1. દળ સંચયનો નિયમ (Law of Conservation of Mass):

એન્ટોની લેવોઈઝરે આપ્યો હતો. "દ્રવ્યનું સર્જન કે વિનાશ શક્ય નથી." રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં પ્રક્રિયકોનું કુલ દળ અને નીપજોનું કુલ દળ સમાન રહે છે.

2. નિશ્ચિત પ્રમાણનો નિયમ (Law of Definite Proportions):

જોસેફ પ્રાઉસ્ટે આપ્યો હતો. "કોઈપણ શુદ્ધ રાસાયણિક સંયોજનમાં તત્વોનું દળથી પ્રમાણ હંમેશા નિશ્ચિત હોય છે." દા.ત. પાણી (H₂O) ગમે ત્યાંથી મેળવો, તેમાં હાઈડ્રોજન અને ઓક્સિજનનો દળ ગુણોત્તર હંમેશા 1:8 જ હોય છે.

3. ગુણક પ્રમાણનો નિયમ (Law of Multiple Proportions):

ડાલ્ટને આપ્યો હતો. "જો બે તત્વો જોડાઈને એક કરતા વધુ સંયોજનો બનાવે, તો એક તત્વના નિશ્ચિત દળ સાથે જોડાતા બીજા તત્વના દળ સાદી નાની પૂર્ણાંક સંખ્યાના ગુણોત્તરમાં હોય છે." દા.ત. હાઈડ્રોજન અને ઓક્સિજન જોડાઈને પાણી (H₂O) અને હાઈડ્રોજન પેરોક્સાઈડ (H₂O₂) બનાવે છે.

4. ગેલ્યુસેકનો વાયુમય કદનો નિયમ:

"જ્યારે વાયુઓ રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં જોડાય છે અથવા ઉત્પન્ન થાય છે, ત્યારે જો તાપમાન અને દબાણ સમાન હોય તો તેમના કદ સાદો ગુણોત્તર દર્શાવે છે."

5. એવોગેડ્રોનો નિયમ (Avogadro's Law):

"સમાન તાપમાને અને દબાણે સમાન કદના વાયુઓમાં અણુઓની સંખ્યા સમાન હોય છે."

8. ડાલ્ટનનો પરમાણ્વીય સિદ્ધાંત (Dalton's Atomic Theory)

1808 માં જોહ્ન ડાલ્ટને 'A New System of Chemical Philosophy' માં રજૂ કર્યો:

• દ્રવ્ય અવિભાજ્ય પરમાણુઓનું બનેલું છે.
• એક જ તત્વના બધા પરમાણુઓ સમાન હોય છે (દળ અને ગુણધર્મોમાં).
• જુદા જુદા તત્વોના પરમાણુઓ જુદા જુદા હોય છે.
• પરમાણુઓ પૂર્ણાંક સંખ્યાના ગુણોત્તરમાં જોડાઈને સંયોજનો બનાવે છે.
• રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં પરમાણુઓની માત્ર ફેરગોઠવણી થાય છે, તેમનું સર્જન કે વિનાશ થતો નથી.

પરમાણ્વીય દળ (Atomic Mass): હાલમાં પરમાણ્વીય દળ કાર્બન-12 (¹²C) સમસ્થાનિકના સંદર્ભમાં માપવામાં આવે છે. તેને 'u' (Unified Mass) એકમમાં દર્શાવાય છે. 1 u = 1.66056 × 10⁻²⁴ g.

સ્વ-મૂલ્યાંકન ક્વિઝ (30 પ્રશ્નો)

તમારી તૈયારી ચકાસવા માટે નીચેના પ્રશ્નોના જવાબ આપો.

તમારો સ્કોર:

0

/ 30