નમસ્તે. તમે Tutoronline.ru બ્લોગ પર મારા લેખો પહેલાથી જ વાંચ્યા છે. આજે હું તમને ઓક્સિજન અને તેને કેવી રીતે મેળવવો તે વિશે જણાવીશ. ચાલો હું તમને યાદ કરાવું કે જો તમને મારા માટે પ્રશ્નો હોય, તો તમે તેમને લેખની ટિપ્પણીઓમાં લખી શકો છો. જો તમને રસાયણશાસ્ત્રમાં કોઈ મદદની જરૂર હોય, તો શેડ્યૂલ પર મારા વર્ગો માટે સાઇન અપ કરો. તમને મદદ કરવામાં મને આનંદ થશે.

ઓક્સિજન પ્રકૃતિમાં આઇસોટોપ 16 O, 17 O, 18 O ના સ્વરૂપમાં વિતરિત થાય છે, જે પૃથ્વી પર નીચેની ટકાવારી ધરાવે છે - અનુક્રમે 99.76%, 0.048%, 0.192%.

મુક્ત સ્થિતિમાં, ઓક્સિજન ત્રણ સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વમાં છે એલોટ્રોપિક ફેરફારો : અણુ ઓક્સિજન - O o, ડાયોક્સિજન - O 2 અને ઓઝોન - O 3. તદુપરાંત, અણુ ઓક્સિજન નીચે પ્રમાણે મેળવી શકાય છે:

KClO 3 = KCl + 3O 0

KNO 3 = KNO 2 + O 0

વાતાવરણમાં ઓક્સિજન 1,400 થી વધુ વિવિધ ખનિજો અને કાર્બનિક પદાર્થોનો ભાગ છે; તેની માત્રા 21% છે. અને માનવ શરીરમાં 65% સુધી ઓક્સિજન હોય છે. ઓક્સિજન એ રંગહીન અને ગંધહીન વાયુ છે, જે પાણીમાં સહેજ દ્રાવ્ય છે (20 o C પર 100 જથ્થામાં ઓક્સિજનના 3 વોલ્યુમો પાણીમાં ભળે છે).

પ્રયોગશાળામાં, અમુક પદાર્થોને સાધારણ ગરમ કરીને ઓક્સિજન મેળવવામાં આવે છે:

1) મેંગેનીઝ સંયોજનો (+7) અને (+4) વિઘટન કરતી વખતે:

2KMnO 4 → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
પરમેંગેનેટ મેંગેનેટ
પોટેશિયમ પોટેશિયમ

2MnO 2 → 2MnO + O 2

2) પરક્લોરેટ્સનું વિઘટન કરતી વખતે:

2KClO 4 → KClO 2 + KCl + 3O 2
પરક્લોરેટ
પોટેશિયમ

3) બર્થોલેટ મીઠું (પોટેશિયમ ક્લોરેટ) ના વિઘટન દરમિયાન.
આ કિસ્સામાં, અણુ ઓક્સિજન રચાય છે:

2KClO 3 → 2 KCl + 6O 0
ક્લોરેટ
પોટેશિયમ

4) પ્રકાશમાં હાઇપોક્લોરસ એસિડ ક્ષારના વિઘટન દરમિયાન- હાઈપોક્લોરાઈટસ:

2NaClO → 2NaCl + O 2

Ca(ClO) 2 → CaCl 2 + O 2

5) નાઈટ્રેટ ગરમ કરતી વખતે.
આ કિસ્સામાં, અણુ ઓક્સિજન રચાય છે. પ્રવૃત્તિ શ્રેણીમાં નાઈટ્રેટ ધાતુની સ્થિતિના આધારે, વિવિધ પ્રતિક્રિયા ઉત્પાદનો રચાય છે:

2NaNO 3 → 2NaNO 2 + O 2

Ca(NO 3) 2 → CaO + 2NO 2 + O 2

2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2

6) પેરોક્સાઇડના વિઘટન દરમિયાન:

2H 2 O 2 ↔ 2H 2 O + O 2

7) નિષ્ક્રિય ધાતુઓના ઓક્સાઇડને ગરમ કરતી વખતે:

2Аg 2 O ↔ 4Аg + O 2

આ પ્રક્રિયા રોજિંદા જીવનમાં સંબંધિત છે. હકીકત એ છે કે તાંબા અથવા ચાંદીથી બનેલી વાનગીઓ, ઓક્સાઇડ ફિલ્મનું કુદરતી સ્તર ધરાવે છે, જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે સક્રિય ઓક્સિજન બનાવે છે, જે એન્ટીબેક્ટેરિયલ અસર છે. નિષ્ક્રિય ધાતુઓના ક્ષારનું વિસર્જન, ખાસ કરીને નાઈટ્રેટ, પણ ઓક્સિજનની રચના તરફ દોરી જાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, સિલ્વર નાઈટ્રેટ ઓગળવાની એકંદર પ્રક્રિયાને તબક્કામાં રજૂ કરી શકાય છે:

AgNO 3 + H 2 O → AgOH + HNO 3

2AgOH → Ag 2 O + O 2

2Ag 2 O → 4Ag + O 2

અથવા સારાંશ સ્વરૂપમાં:

4AgNO 3 + 2H 2 O → 4Ag + 4HNO 3 + 7O 2

8) જ્યારે સૌથી વધુ ઓક્સિડેશન સ્થિતિના ક્રોમિયમ ક્ષારને ગરમ કરવામાં આવે છે:

4K 2 Cr 2 O 7 → 4K 2 CrO 4 + 2Cr 2 O 3 + 3 O 2
બાઈક્રોમેટ ક્રોમેટ
પોટેશિયમ પોટેશિયમ

ઉદ્યોગમાં, ઓક્સિજન પ્રાપ્ત થાય છે:

1) પાણીનું ઇલેક્ટ્રોલિટીક વિઘટન:

2H 2 O → 2H 2 + O 2

2) પેરોક્સાઇડ સાથે કાર્બન ડાયોક્સાઇડની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા:

CO 2 + K 2 O 2 →K 2 CO 3 + O 2

આ પદ્ધતિ એ અલગ પ્રણાલીઓમાં શ્વાસ લેવાની સમસ્યા માટે અનિવાર્ય તકનીકી ઉકેલ છે: સબમરીન, ખાણો, અવકાશયાન.

3) જ્યારે ઓઝોન ઘટાડતા એજન્ટો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે:

O 3 + 2KJ + H 2 O → J 2 + 2KOH + O 2

પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દરમિયાન ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન વિશેષ મહત્વ છે.છોડમાં થાય છે. પૃથ્વી પરનું તમામ જીવન મૂળભૂત રીતે આ પ્રક્રિયા પર આધારિત છે. પ્રકાશસંશ્લેષણ એક જટિલ બહુ-પગલાની પ્રક્રિયા છે. પ્રકાશ તેને તેની શરૂઆત આપે છે. પ્રકાશસંશ્લેષણ પોતે બે તબક્કાઓ ધરાવે છે: પ્રકાશ અને શ્યામ. પ્રકાશ તબક્કા દરમિયાન, છોડના પાંદડાઓમાં સમાયેલ હરિતદ્રવ્ય રંજકદ્રવ્ય એક કહેવાતા "પ્રકાશ-શોષક" સંકુલ બનાવે છે, જે પાણીમાંથી ઇલેક્ટ્રોન લે છે, અને ત્યાંથી તેને હાઇડ્રોજન આયનો અને ઓક્સિજનમાં વિભાજિત કરે છે:

2H 2 O = 4e + 4H + O 2

સંચિત પ્રોટોન એટીપીના સંશ્લેષણમાં ફાળો આપે છે:

ADP + P = ATP

શ્યામ તબક્કા દરમિયાન, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ અને પાણી ગ્લુકોઝમાં રૂપાંતરિત થાય છે. અને ઓક્સિજન આડપેદાશ તરીકે મુક્ત થાય છે:

6CO 2 + 6H 2 O = C 6 H 12 O 6 + O 2

વેબસાઇટ, જ્યારે સામગ્રીની સંપૂર્ણ અથવા આંશિક નકલ કરતી હોય, ત્યારે સ્રોતની લિંક આવશ્યક છે.

જો તમને કોઈ પૃષ્ઠ પર કોઈ ભૂલ જણાય, તો તેને પસંદ કરો અને Ctrl + Enter દબાવો

ઓક્સિજન સૌપ્રથમ 1772માં સ્કીલે દ્વારા તેના શુદ્ધ સ્વરૂપમાં મેળવવામાં આવ્યો હતો, ત્યારબાદ 1774માં પ્રિસ્ટલીએ તેને મર્ક્યુરિક ઓક્સાઇડથી અલગ કર્યો હતો.

ઓક્સિજન "ઓક્સિજનિયમ" માટેનું લેટિન નામ પ્રાચીન ગ્રીક શબ્દો "ઓક્સિસ" પરથી આવે છે, જેનો અર્થ થાય છે "ખાટા", અને "જેનાઓ" - "હું જન્મ આપું છું"; તેથી લેટિન "ઓક્સિજનિયમ" નો અર્થ "એસિડને જન્મ આપવો."

મુક્ત રાજ્યમાંઓક્સિજન હવા અને પાણીમાં જોવા મળે છે. હવા (વાતાવરણ) વોલ્યુમ દ્વારા 20.9% અથવા વજન દ્વારા 23.2% ધરાવે છે; ઓગળેલી સ્થિતિમાં પાણીમાં તેની સામગ્રી 7-10 mg/l છે.

બંધાયેલા સ્વરૂપમાં, ઓક્સિજન એ પાણીનો ભાગ છે (88.9%), વિવિધ ખનિજો (વિવિધ ઓક્સિજન સંયોજનોના સ્વરૂપમાં). ઓક્સિજન એ દરેક છોડના પેશીઓનો ભાગ છે. તે પ્રાણીના શ્વસન માટે જરૂરી છે.

ઓક્સિજન પ્રકૃતિમાં મુક્ત સ્થિતિમાં જોવા મળે છે, અન્ય વાયુઓ સાથે મિશ્રિત અને સંયોજનોના સ્વરૂપમાં, અને તેથી તેના ઉત્પાદન માટે ભૌતિક અને રાસાયણિક બંને પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ થાય છે.

સંયોજનોમાંથી ઓક્સિજન મેળવવા માટેની સામાન્ય પદ્ધતિ યોજના અનુસાર દ્વિભાષી નકારાત્મક ચાર્જ આયનના ઓક્સિડેશન પર આધારિત છે:

2O 2- - 4e - = O 2.
ઓક્સિડેશન વિવિધ રીતે થઈ શકે છે, તેથી ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરવા માટે ઘણી જુદી જુદી (પ્રયોગશાળા અને ઔદ્યોગિક) પદ્ધતિઓ છે.

1. થર્મલ ડિસોસીએશન દ્વારા ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરવાની સૂકી પદ્ધતિઓ

કેટલીક ધાતુઓના ઓક્સાઇડના થર્મલ વિઘટન દ્વારા ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન (HgO, Ag 2 O, Au 2 O 3, IrO 2 ETC.)

2HgO = 2Hg + O 2 - 2x25 kcal.
10 ગ્રામ લાલ પારો ઓક્સાઇડમાંથી 500 મિલી ઓક્સિજન મળે છે.

પ્રયોગ માટે, 17 સેમી લાંબી અને 1.5 સેમી વ્યાસની પ્રત્યાવર્તન નળીનો ઉપયોગ કરો, જેમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, 3-4 સેમી લાંબો લાલ પારો ઓક્સાઈડ નીચલા છેડે રેડવામાં આવે છે . આઉટલેટ ટ્યુબ સાથેનું રબર સ્ટોપર એક વલણવાળી સ્થિતિમાં સ્ટેન્ડ પર માઉન્ટ થયેલ ટેસ્ટ ટ્યુબમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, જેના દ્વારા ગરમી દરમિયાન છોડવામાં આવતા ઓક્સિજનને પાણી સાથેના સ્ફટિકમાં વાળવામાં આવે છે.

જ્યારે લાલ પારાના ઓક્સાઇડને 500° સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે આઉટલેટ ટ્યુબમાંથી ઓક્સિજન છોડવામાં આવે છે અને ટેસ્ટ ટ્યુબની દિવાલો પર મેટાલિક પારાના ટીપાં દેખાય છે.

ઓક્સિજન પાણીમાં નબળી રીતે દ્રાવ્ય છે, અને તેથી તે ઉપકરણમાંથી હવાને સંપૂર્ણપણે દૂર કર્યા પછી પાણીને વિસ્થાપિત કરવાની પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને એકત્રિત કરવામાં આવે છે.

પ્રયોગના અંતે, પ્રથમ ક્રિસ્ટલાઈઝરમાંથી આઉટલેટ ટ્યુબને પાણીથી દૂર કરો, પછી બર્નરને ઓલવી દો અને, પારાના વરાળની ઝેરીતાને ધ્યાનમાં લઈને, ટેસ્ટ ટ્યુબ સંપૂર્ણપણે ઠંડુ થઈ જાય પછી જ કેપ ખોલો.

ટેસ્ટ ટ્યુબને બદલે, તમે મર્ક્યુરી રીસીવર સાથે રીટોર્ટનો ઉપયોગ કરી શકો છો.

અનુભવ. સિલ્વર ઓક્સાઇડનું થર્મલ વિઘટન.પ્રતિક્રિયા સમીકરણ:

2Ag 2 O = 4Ag + O 2 - 13 kcal.

જ્યારે બ્લેક સિલ્વર ઓક્સાઇડ પાવડરને ટેસ્ટ ટ્યુબમાં આઉટલેટ ટ્યુબ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ઓક્સિજન છોડવામાં આવે છે, જે પાણી પર એકત્રિત થાય છે, અને ચાંદીનો ચળકતો પડ અરીસાના રૂપમાં ટેસ્ટ ટ્યુબની દિવાલો પર રહે છે.

ઓક્સાઈડ્સના થર્મલ વિઘટન દ્વારા ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન, જે ઓક્સીજનના ભાગને મુક્ત કરીને, ઓછી વેલેન્સના ઓક્સાઈડ્સમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.

A) 2PbO 2 = 2PbO + O 2;
b) 2Pb 3 O 4 = 6PbO + O 2;
PbO2 290-320°→ Pb 2 O 3 390-420°→ Pb 3 O 4 530-550°→ PbO.

લીડ લીડ (Pb 3 O 4 અથવા 2PbO PbO 2)

લાલ લીડ

લીડ (IV) ઓક્સાઇડ PbO 2

લીડ (IV) ઓક્સાઇડ PbO 2

થર્મલ વિઘટન દરમિયાન, 10 ગ્રામ લીડ ડાયોક્સાઇડમાંથી આશરે 460 મિલી ઓક્સિજન મેળવવામાં આવે છે, અને Pb 3 O 4 ના 10 ગ્રામમાંથી લગભગ 160 મિલી ઓક્સિજન મેળવવામાં આવે છે.

લીડ ઓક્સાઇડમાંથી ઓક્સિજન મેળવવા માટે વધુ તીવ્ર ગરમીની જરૂર પડે છે.

જ્યારે ડાર્ક બ્રાઉન પાવડર PbO 2 અથવા નારંગી Pb 3 O 4 ટેસ્ટ ટ્યુબમાં મજબૂત રીતે ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે પીળા લીડ ઓક્સાઇડ પાવડર PbO બને છે; સ્મોલ્ડરિંગ સ્પ્લિન્ટરનો ઉપયોગ કરીને, તમે ચકાસી શકો છો કે ઓક્સિજન છોડવામાં આવી રહ્યો છે.

આ પ્રયોગ પછીની ટેસ્ટ ટ્યુબ વધુ ઉપયોગ માટે યોગ્ય નથી, કારણ કે... જ્યારે મજબૂત રીતે ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે લીડ ઓક્સાઇડ કાચ સાથે જોડાય છે.

અનુભવ. મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડનું થર્મલ વિઘટન.

3MnO 2 = Mn 3 O 4 + O 2 - 48 kcal.
10 ગ્રામ મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ (પાયરોલુસાઇટ)માંથી લગભગ 420 મિલી ઓક્સિજન મળે છે. આ કિસ્સામાં, ટેસ્ટ ટ્યુબને હળવા લાલ ગરમી પર ગરમ કરવામાં આવે છે.

મોટી માત્રામાં ઓક્સિજન મેળવવા માટે, પાયરોલુસાઇટના વિઘટનની પ્રક્રિયા 20 સે.મી. લાંબી લોખંડની નળીમાં હાથ ધરવામાં આવે છે, જે એક છેડે બંધ હોય છે, જેના દ્વારા ઓક્સિજન દૂર કરવામાં આવે છે.

લોખંડની નળીને કમ્બશન ઓવન અથવા ટેકલા ગેસ બર્નરનો ઉપયોગ કરીને ડોવેટેલ જોડાણ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે.

અનુભવ. ક્રોમિક એનહાઇડ્રાઇડનું થર્મલ વિઘટન.ઇન્ટ્રામોલેક્યુલર રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાના પરિણામે ઓક્સિજનની રચના થાય છે:

4СrO 3 = 2Сr 2 O 3 + 3O 2 - 12.2 kcal.

ક્રોમિયમ (VI) ઓક્સાઇડ CrO 3 [ક્રોમિક એનહાઇડ્રાઇડ]

ક્રોમિયમ (III) ઓક્સાઇડ Cr 2 O 3

ક્રોમિયમ (III) ઓક્સાઇડ Cr 2 O 3

ક્રોમિયમ એનહાઇડ્રાઇડનું થર્મલ વિઘટન (એક હાઇગ્રોસ્કોપિક, ઘેરો લાલ ઘન) ઓક્સિજન મુક્ત કરે છે અને લીલો ક્રોમિયમ ઓક્સાઇડ પાવડર Cr 2 O 3 ઉત્પન્ન કરે છે.

પેરોક્સાઇડ્સના થર્મલ વિઘટન દ્વારા ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન

2BaO 2 + 38 kcal ← 500° 700°→ 2BaO + O 2 .
જ્યારે બેરિયમ પેરોક્સાઇડ BaO 2 મજબૂત રીતે ગરમ થાય છે, ત્યારે પેરોક્સાઇડ બોન્ડ તૂટી જાય છે અને બેરિયમ ઓક્સાઇડ બનાવે છે અને ઓક્સિજન છોડે છે.

10 ગ્રામ બેરિયમ પેરોક્સાઇડમાંથી લગભગ 660 મિલી ઓક્સિજન મળે છે.

બેરિયમ પેરોક્સાઇડને બદલે, તમે સોડિયમ પેરોક્સાઇડનો પણ ઉપયોગ કરી શકો છો. પછી વિસ્તરણ સમીકરણને અનુસરે છે

2Na 2 O 2 = 2Na 2 O + O 2.
પ્રયોગ આઉટલેટ ટ્યુબ સાથે ટેસ્ટ ટ્યુબમાં કરવામાં આવે છે.

અનુભવ. પોટેશિયમ ક્લોરેટનું થર્મલ વિઘટન.તાપમાનના આધારે, પોટેશિયમ ક્લોરેટ અલગ રીતે વિઘટિત થાય છે. જ્યારે 356° સુધી ગરમ થાય છે ત્યારે તે પીગળે છે અને 400° પર તે સમીકરણ અનુસાર વિઘટિત થાય છે

2KlO 3 = KClO 4 + KCl + O 2.

આ કિસ્સામાં, સંયોજનમાં સમાયેલ ઓક્સિજનનો માત્ર એક તૃતીયાંશ જ મુક્ત થાય છે અને ઓગળવાનું નક્કરીકરણ જોવા મળે છે. આ ઘટના એ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવી છે કે પરિણામી સંયોજન KClO 4 વધુ સ્થિર અને પ્રત્યાવર્તન છે.

જ્યારે પોટેશિયમ ક્લોરેટને 500° સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે પોટેશિયમ પરક્લોરેટની રચના એ મધ્યવર્તી પ્રતિક્રિયા છે. આ કિસ્સામાં વિસ્તરણ સમીકરણો અનુસાર આગળ વધે છે:

A) 4KlO 3 = 3KlO 4 + KCl + 71 kcal;
b) 3КlO 4 = 3Кl + 6O 2 - 24 kcal;
4КlO 3 = 4Кl + 6O 2 + 52 kcal.
પોટેશિયમ ક્લોરેટનું થર્મલ વિઘટન નાના રીટોર્ટમાં કરવામાં આવે છે, જે સલામતી ટ્યુબ સાથે આઉટલેટ ટ્યુબનો ઉપયોગ કરીને પાણીથી ભરેલા સ્ફટિક (અથવા વાયુયુક્ત સ્નાન) સાથે જોડાયેલ છે. ઉપકરણ અનુસાર એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે. વિસ્ફોટને ટાળવા માટે, શુદ્ધ KClO 3 કોઈપણ કાર્બનિક પદાર્થોના મિશ્રણ વિના, રિટોર્ટમાં રેડવામાં આવે છે.

હિંસક વિઘટનને ટાળવા માટે, જે પ્રત્યાઘાત વિસ્ફોટનું કારણ બની શકે છે, ગરમી કાળજીપૂર્વક હાથ ધરવામાં આવે છે.

છોડવામાં આવેલો ઓક્સિજન પાણીની ઉપરના વિવિધ વાસણોમાં એકત્રિત કરવામાં આવે છે. જ્યારે તેઓ ઓક્સિજનનો ધીમો પ્રવાહ મેળવવા માંગે છે, ત્યારે પોટેશિયમ ક્લોરેટને સૂકા ટેબલ મીઠું સાથે ભેળવીને પાતળું કરવામાં આવે છે.

અનુભવ. ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં પોટેશિયમ ક્લોરેટનું થર્મલ વિઘટન.ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં (MnO 2, Fe 2 O 3, Cr 2 O 3 અને CuO), પોટેશિયમ ક્લોરેટ નીચા તાપમાને સરળતાથી અને સંપૂર્ણ રીતે વિઘટિત થાય છે (મધ્યવર્તી સંયોજન, પોટેશિયમ પરક્લોરેટની રચના વિના) સમીકરણ અનુસાર:

2KlO 3 = 2Kl + 3O 2 + 19.6 kcal.
જ્યારે મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે KClO 3 પહેલેથી જ 150-200° પર વિઘટિત થાય છે; પ્રક્રિયામાં નીચેના મધ્યવર્તી તબક્કાઓ છે:

2KlO 3 + 6MnO 2 → 2Kl + 6MnO 3 → 2Kl + 6MnO 2 + 3O 2 + 19.6 kcal.
ઉમેરાયેલ મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ (પાયરોલુસાઇટ) નું પ્રમાણ પોટેશિયમ ક્લોરેટના વજનના 5 થી 100% સુધીનું છે.

પોટેશિયમ ક્લોરેટ ધરાવતી ટેસ્ટ ટ્યુબને સ્ટોપર વડે બંધ કરવામાં આવે છે જેના દ્વારા બે કાચની નળીઓ પસાર થાય છે. એક ટ્યુબ પાણી સાથે ક્રિસ્ટલાઈઝરમાં ઓક્સિજનને દૂર કરવા માટે કામ કરે છે, બીજી, ખૂબ જ ટૂંકી ટ્યુબ, બંધ બાહ્ય છેડા સાથે જમણા ખૂણા પર વળેલી, કાળા મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ MnO 2 નો બારીક પાવડર ધરાવે છે.

ઉપકરણ અનુસાર એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે. જ્યારે ટેસ્ટ ટ્યુબને આશરે 200° સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે પાણી સાથેના ક્રિસ્ટલાઈઝરમાં ઓક્સિજનના પરપોટા હજુ બહાર નીકળતા નથી. પરંતુ જેમ જ તમે મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડવાળી ટૂંકી ટ્યુબને ચાલુ કરશો અને તેના પર થોડું ટેપ કરશો, મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડની થોડી માત્રા ટેસ્ટ ટ્યુબમાં આવી જશે અને તરત જ ઓક્સિજનનું ઝડપી પ્રકાશન શરૂ થશે.

પ્રયોગ પૂર્ણ થયા પછી અને ઉપકરણ ઠંડું થયા પછી, મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ અને પોટેશિયમ ક્લોરાઇડનું મિશ્રણ પાણીમાં રેડવામાં આવે છે. પોટેશિયમ ક્લોરાઇડ ઓગળ્યા પછી, ઓછા પ્રમાણમાં દ્રાવ્ય મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડને ફિલ્ટર કરવામાં આવે છે, ફિલ્ટર પર સારી રીતે ધોવાઇ જાય છે, પકાવવાની નાની ભઠ્ઠીમાં સૂકવવામાં આવે છે અને ઉત્પ્રેરક તરીકે વધુ ઉપયોગ માટે સંગ્રહિત થાય છે. જો મોટી માત્રામાં ઓક્સિજન મેળવવો જરૂરી હોય, તો વિઘટન પ્રક્રિયા પ્રત્યાવર્તન કાચથી બનેલા રીટોર્ટ્સમાં અથવા કાસ્ટ આયર્ન રીટોર્ટ્સમાં હાથ ધરવામાં આવે છે.

મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડની હાજરીમાં પોટેશિયમ ક્લોરેટનું થર્મલ વિઘટન એ ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરવાની સૂકી પદ્ધતિઓમાં સૌથી અનુકૂળ છે.

આ પ્રયોગ અન્ય ઉત્પ્રેરક - Fe 2 O 3, Cr 2 O 3 અને CuO સાથે પણ કરવામાં આવે છે.

અનુભવ. પોટેશિયમ ક્લોરેટ, મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ અને મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ સાથે પોટેશિયમ ક્લોરેટનું મિશ્રણ ગરમ કરીને ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન કરવું. પ્રયોગ હાથ ધરવા માટે, નીચેના સાધનોની આવશ્યકતા છે: આઉટલેટ ટ્યુબ સાથે પ્રત્યાવર્તન કાચની બનેલી ત્રણ ટેસ્ટ ટ્યુબ, 100 મિલી દરેકની ક્ષમતાવાળા ત્રણ સિલિન્ડર, ત્રણ ગેસ બર્નર, ત્રણ ક્રિસ્ટલાઈઝર અને ક્લેમ્પ્સ સાથે ત્રણ સ્ટેન્ડ.

ઇન્સ્ટોલેશન અનુસાર એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે. ક્રિસ્ટલાઇઝર્સ અને સિલિન્ડરો પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ અથવા ફ્યુચિન એસ સાથે હળવા રંગના પાણીથી ભરેલા હોય છે.

શુદ્ધ KClO 3 નું 1 ગ્રામ પ્રથમ ટેસ્ટ ટ્યુબમાં, 0.5 ગ્રામ KClO 3 અને 0.5 ગ્રામ MnO 2 બીજામાં અને 1 ગ્રામ MnO 2 ત્રીજામાં રેડવામાં આવે છે. ખાસ ધ્યાન એ સુનિશ્ચિત કરવા માટે આપવામાં આવે છે કે ટેસ્ટ ટ્યુબ સ્વચ્છ છે અને તેમાં કૉર્કનો કોઈ દાણો ન જાય.

કાળજીપૂર્વક સમાયોજિત ગેસ બર્નર, જે એક જ રીતે બળે છે, ખૂબ જ મજબૂત નથી, બિન-લ્યુમિનેસ ફ્લેમ અને તેટલી જ ગરમી છોડે છે, તે ટેસ્ટ ટ્યુબની નીચે મૂકવામાં આવે છે જેથી તેઓ જ્યોતની ટોચ સાથે ટેસ્ટ ટ્યુબમાં પદાર્થને ગરમ કરે.

ટૂંક સમયમાં, ઓક્સિજન પોટેશિયમ ક્લોરેટ અને મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડના મિશ્રણ સાથે ટેસ્ટ ટ્યુબમાંથી મુક્ત થવાનું શરૂ કરે છે, અને અન્ય ટેસ્ટ ટ્યુબમાં તે છોડવાનું શરૂ થાય તે પહેલાં જ પ્રતિક્રિયા સમાપ્ત થાય છે.

બાકીની બે ટેસ્ટ ટ્યુબની ગરમીમાં વધારો કરો. જલદી પોટેશિયમ ક્લોરેટ પીગળે છે અને ઓક્સિજન છોડવાનું શરૂ કરે છે, જ્યોત ઓછી કરો જેથી હિંસક ગેસ ઉત્ક્રાંતિ ન થાય. મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ સાથેની ટેસ્ટ ટ્યુબમાં, ટેસ્ટ ટ્યુબના સમાવિષ્ટોને લાલ ગરમીમાં ગરમ ​​કર્યા પછી જ ઓક્સિજન છોડવાનું શરૂ થાય છે. દરેક ટેસ્ટ ટ્યુબમાંથી મુક્ત થતો ઓક્સિજન સિલિન્ડરોમાંથી રંગીન પાણીને વિસ્થાપિત કરીને ક્રિસ્ટલાઈઝરમાં એકત્રિત કરવામાં આવે છે.

પ્રયોગના અંતે, બર્નર ઓલવાઈ જાય છે, આઉટલેટ ટ્યુબ દૂર કરવામાં આવે છે, અને પછી મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડને ઉપર વર્ણવેલ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને મધ્યમ ટેસ્ટ ટ્યુબમાંથી અલગ કરવામાં આવે છે.

પ્રયોગ સ્પષ્ટપણે ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરવાની આ ત્રણ અલગ-અલગ પદ્ધતિઓના લક્ષણો દર્શાવે છે.

બ્રોમેટ્સ અને આયોડેટ્સના થર્મલ વિઘટન દ્વારા ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન

નાઈટ્રેટ્સના થર્મલ વિઘટન દ્વારા ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન

1. નાઈટ્રેટ્સ અને ઓક્સિજનની ઇન્ટ્રામોલેક્યુલર રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓના પરિણામે નાઈટ્રેટ્સનું વિઘટન થાય છે. આ જૂથમાં આલ્કલી મેટલ નાઈટ્રેટ્સનો સમાવેશ થાય છે. પ્રતિક્રિયાઓ સમીકરણો અનુસાર આગળ વધે છે:

2NaNO 3 = 2NaNO 2 + O 2,
2KNO 3 = 2KNO 2 + O 2.
2. મેટલ ઓક્સાઇડ, નાઇટ્રોજન ડાયોક્સાઇડ અને ઓક્સિજનની ઇન્ટ્રામોલેક્યુલર રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓના પરિણામે નાઈટ્રેટ્સનું વિઘટન થાય છે. આ જૂથમાં ક્ષાર અને ઉમદા ધાતુઓના અપવાદ સિવાય તમામ ધાતુઓના નાઈટ્રેટ્સનો સમાવેશ થાય છે. દાખ્લા તરીકે:

2Pb(NO 3) 2 = 2PbO + 4NO 2 + O 2,
2Cu(NO 3) 2 = 2CuO + 4NO 2 + O 2,
2Hg(NO3)2 = 2HgO + 4NO2 + O2.
3. મેટલ, નાઇટ્રોજન ડાયોક્સાઇડ અને ઓક્સિજન પર ઇન્ટ્રામોલેક્યુલર રેડોક્સ પ્રતિક્રિયાઓના પરિણામે નાઈટ્રેટ્સનું વિઘટન થાય છે. આ જૂથમાં નોબલ મેટલ નાઈટ્રેટ્સનો સમાવેશ થાય છે:

2AgNO3 = 2Ag + 2NO2 + O2.
જ્યારે ગરમ કરવામાં આવે ત્યારે નાઈટ્રેટ્સનું અસમાન વિઘટન અનુરૂપ નાઈટ્રાઈટ્સ અને ઓક્સાઇડની વિવિધ સ્થિરતા દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે.

આલ્કલી ધાતુના નાઈટ્રાઈટ્સ સ્થિર હોય છે, લીડ (અથવા કોપર) નાઈટ્રાઈટ અસ્થિર હોય છે, પરંતુ તેમના ઓક્સાઈડ સ્થિર હોય છે, અને ચાંદીની જેમ, બંને નાઈટ્રાઈટ અને ઓક્સાઈડ અસ્થિર હોય છે; તેથી, જ્યારે આ જૂથના નાઈટ્રેટ્સ ગરમ થાય છે, ત્યારે મુક્ત ધાતુઓ મુક્ત થાય છે.

અનુભવ. સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ નાઈટ્રેટનું થર્મલ વિઘટન.સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ નાઈટ્રેટને ટેસ્ટ ટ્યુબમાં ગરમ ​​કરવામાં આવે છે અથવા આઉટલેટ ટ્યુબ સાથે રિટૉર્ટ કરવામાં આવે છે. સોડિયમ નાઈટ્રેટ 314° પર પીગળે છે, અને પોટેશિયમ નાઈટ્રેટ 339° પર પીગળે છે; ટેસ્ટ ટ્યુબ અથવા રીટોર્ટમાં સમાવિષ્ટો લાલ ગરમ થઈ જાય પછી જ ઉપર આપેલા સમીકરણો અનુસાર નાઈટ્રેટનું વિઘટન શરૂ થાય છે.

જો નાઈટ્રેટ્સના ગલનને મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ અથવા સોડા લાઈમ સાથે ભેળવીને અટકાવવામાં આવે તો વિઘટન વધુ સરળતાથી થાય છે, જે NaOH અને CaOનું મિશ્રણ છે.

નાઇટ્રોજન ડાયોક્સાઇડના ઉત્પાદન માટેના પ્રયોગોમાં સીસા અને ચાંદીના નાઈટ્રેટ્સના થર્મલ વિઘટનને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે.

પરમેંગેનેટના થર્મલ વિઘટન દ્વારા ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન

2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2.
આ ઇન્ટ્રામોલેક્યુલર રેડોક્સ પ્રતિક્રિયા લગભગ 240° પર થાય છે. ગેસ આઉટલેટ ટ્યુબ સાથે ડ્રાય ટેસ્ટ ટ્યુબ (અથવા રીટોર્ટ) માં થર્મલ વિઘટન હાથ ધરવામાં આવે છે. જો તમે ધૂળના નિશાન વિના શુદ્ધ ઓક્સિજન મેળવવા માંગતા હો, જે થર્મલ વિઘટન દરમિયાન રચાય છે, તો ટેસ્ટ ટ્યુબ (અથવા રીટૉર્ટ) ની ગરદનમાં ગ્લાસ વૂલ સ્વેબ દાખલ કરવામાં આવે છે.

ઓક્સિજન મેળવવા માટે આ એક અનુકૂળ રીત છે, પરંતુ તે ખર્ચાળ છે.

પ્રયોગ પૂર્ણ થયા પછી અને ટેસ્ટ ટ્યુબ (અથવા રીટૉર્ટ) ઠંડું થયા પછી, તેમાં કેટલાક મિલીલીટર પાણી રેડવામાં આવે છે, સામગ્રીને સારી રીતે હલાવવામાં આવે છે અને પરિણામી પદાર્થોનો રંગ જોવામાં આવે છે (K 2 MnO 4 લીલો છે અને MnO 2 છે. ડાર્ક બ્રાઉન).

જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે ઓક્સિજન છોડવા માટે પોટેશિયમ પરમેંગેનેટની મિલકતને લીધે, તેનો ઉપયોગ સલ્ફર, કોલસો અને ફોસ્ફરસ સાથે વિવિધ વિસ્ફોટક મિશ્રણોમાં થાય છે.

પોટેશિયમ પરમેંગેનેટના થર્મલ વિઘટન દ્વારા ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન

Na2MnO4

મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ MnO 2

મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ MnO 2

મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ MnO 2

પર્સલ્ફેટ્સના થર્મલ વિઘટન દ્વારા ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન

(NH 4) 2 S 2 O 8 = (NH 4) 2 SO 4 + SO 2 + O 2.
સલ્ફર ડાયોક્સાઇડની અશુદ્ધિઓમાંથી ઓક્સિજન મુક્ત કરવા માટે, ગેસનું મિશ્રણ NaOH દ્રાવણમાંથી પસાર થાય છે, જે સોડિયમ સલ્ફાઇટના સ્વરૂપમાં સલ્ફર ડાયોક્સાઇડને જોડે છે. થર્મલ વિઘટન આઉટલેટ ટ્યુબ સાથે ટેસ્ટ ટ્યુબમાં હાથ ધરવામાં આવે છે.

પર્ક્લોરેટ્સના થર્મલ વિઘટન દ્વારા ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન

પરકાર્બોનેટના થર્મલ વિઘટન દ્વારા ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન

2K 2 C 2 O 6 = 2K 2 CO 3 + 2CO 2 + O 2.
કાર્બન ડાયોક્સાઇડની અશુદ્ધિઓમાંથી ઓક્સિજનને મુક્ત કરવા માટે, ગેસનું મિશ્રણ કેલ્શિયમ અથવા બેરિયમ ઓક્સાઇડ હાઇડ્રેટના દ્રાવણમાંથી પસાર થાય છે.

બળીને પણ ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરી શકાય છે ઓક્સિજનિટિસ. ઓક્સિજનાઈટ 100 wt નું પાતળું મિશ્રણ છે. ભાગો KClO 3, 15 wt. MnO 2 અને થોડી માત્રામાં કોલસાની ધૂળનો સમાવેશ થાય છે.

આ પદ્ધતિથી મળતો ઓક્સિજન કાર્બન ડાયોક્સાઇડથી દૂષિત થાય છે.

પદાર્થો કે જે ગરમ થાય ત્યારે વિઘટિત થાય છે અને ઓક્સિજન છોડે છે તેની સાથે, એવા ઘણા પદાર્થો છે જે ગરમ થાય ત્યારે ઓક્સિજન છોડતા નથી. આને ચકાસવા માટે, CuO, CaO, Na 2 SO 4, વગેરે હીટિંગ સાથે પ્રયોગો હાથ ધરવામાં આવે છે.

II. ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરવા માટે ભીની પદ્ધતિઓ

પાણી સાથે આલ્કલાઇન મેટલ પેરોક્સાઇડના વિઘટન દ્વારા ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન

2Na 2 O 2 + 4H 2 O = 4NaOH + 2H 2 O + O 2.
આ એક અત્યંત એક્ઝોથર્મિક પ્રતિક્રિયા છે જે ઠંડીમાં થાય છે અને ઉત્પ્રેરક દ્વારા ઝડપી થાય છે - તાંબુ, નિકલ, કોબાલ્ટના ક્ષાર (ઉદાહરણ તરીકે, CuSO 4.5H 2 O, NiSO 4.7H 2 O અને CoSO 4.7H 2 O).

ઓક્સિજન મેળવવા માટે અનુકૂળ ઓક્સિલાઇટ છે - સોડિયમ પેરોક્સાઇડ Na 2 O 2, પોટેશિયમ K 2 O 2 અને નિર્જળ કોપર સલ્ફેટનું મિશ્રણ. આ મિશ્રણને વાતાવરણીય ભેજ (જે તેને વિઘટિત કરે છે, અગાઉની પ્રતિક્રિયાનું સમીકરણ જુઓ) અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, જેની સાથે તે સમીકરણ અનુસાર પ્રતિક્રિયા આપે છે તેનાથી સુરક્ષિત કરીને તેને ચુસ્તપણે સીલબંધ આયર્ન બોક્સમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે:

Na 2 O 2 + 2CO 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2 + 113 kcal.
અનુભવ. એક ચપટી સોડિયમ પેરોક્સાઇડ (અથવા ઓક્સિલીટોલ)ને એક ટેસ્ટ ટ્યુબ (ગ્લાસ અથવા ફ્લાસ્ક)માં થોડા પ્રમાણમાં ઠંડા પાણી સાથે રેડો; આ કિસ્સામાં, ઓક્સિજનનું ઝડપી પ્રકાશન જોવા મળે છે અને જહાજ ગરમ થાય છે.

જો પ્રયોગ આઉટલેટ ટ્યુબવાળા વાસણમાં કરવામાં આવે છે, તો પછી પ્રકાશિત ઓક્સિજન એકત્રિત કરી શકાય છે.

ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં એસિડ સાથે પેરોક્સાઇડના વિઘટન દ્વારા ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન, ઉદાહરણ તરીકે MnO 2 અથવા PbO 2

2BaO 2 + 4HCl = 2BaCl 2 + 2H 2 O + O 2.
ઉત્પ્રેરક તરીકે PbO 2 નો ઉપયોગ કરતી વખતે, મિશ્રણમાં પાતળું HNO 3 ઉમેરવામાં આવે છે.

હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના ઉત્પ્રેરક વિઘટન દ્વારા ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન

2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2.
હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરતી વખતે, તેના વિઘટન માટે અનુકૂળ પરિબળો નોંધવામાં આવે છે, અને મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ અને કોલોઇડલ સિલ્વર સોલ્યુશનના પ્રભાવ હેઠળ તેના વિઘટન પર પ્રયોગો હાથ ધરવામાં આવે છે.

અનુભવ. ગ્લાસ સિલિન્ડરમાં 50 મિલી પાણી અને 10-15 મિલી પેરહાઈડ્રોલ(H 2 O 2 નું 30% સોલ્યુશન) થોડો ઝીણો મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ પાવડર ઉમેરો; ઓક્સિજનનું ઝડપી પ્રકાશન ફીણની રચના સાથે જોવા મળે છે (આ ઘટના ઉકળતા જેવી જ છે).

પ્રયોગ ટેસ્ટ ટ્યુબમાં પણ કરી શકાય છે, અને પેરહાઇડ્રોલને બદલે, હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના 3% દ્રાવણનો ઉપયોગ કરો.

MnO 2 ને બદલે, તમે ચાંદીના કોલોઇડલ સોલ્યુશનનો ઉપયોગ કરી શકો છો.

હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ પર પોટેશિયમ પરમેંગેનેટની ક્રિયા દ્વારા ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન (એસિડ, ન્યુટ્રલ અને આલ્કલાઇન વાતાવરણમાં)

2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 + 5H 2 O 2 = 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O + 5O 2,
2KMnO 4 + 2H 2 O + 3H 2 O 2 = 2MnO 2 + 2KOH + 4H 2 O + 3O 2,
2KMnO4 + 2KOH + H2O2 = 2K2MnO4 + 2H2O + O2.
અનુભવ. ઠંડીમાં હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડને ઓક્સિડાઇઝ કરીને ઓક્સિજનનો સરળતાથી નિયંત્રિત સતત પ્રવાહ મેળવવોઆલ્કલાઇન વાતાવરણમાં પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ. H 2 SO 4 ના 15% સોલ્યુશન સાથે એસિડિફાઇડ હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડનું 3-5% દ્રાવણ બન્સેન ફ્લાસ્કમાં રેડવામાં આવે છે, અને પોટેશિયમ પરમેંગેનેટનું 10% દ્રાવણ ફ્લાસ્કની ગરદનમાં નિશ્ચિત ડ્રોપિંગ ફનલમાં રેડવામાં આવે છે.

ડ્રોપિંગ ફનલના નળનો ઉપયોગ કરીને, તમે ફ્લાસ્કમાં પરમેંગેનેટ સોલ્યુશનના પ્રવાહ અને ઓક્સિજનના પ્રવાહ બંનેને નિયંત્રિત કરી શકો છો. પ્રયોગ દરમિયાન, KMnO 4 સોલ્યુશન ફ્લાસ્કમાં ડ્રોપવાઇઝ દાખલ કરવામાં આવે છે.

બન્સેન ફ્લાસ્કને પ્રયોગમાં વુર્ટ્ઝ ફ્લાસ્ક અથવા બે ગળાના ફ્લાસ્કથી બદલી શકાય છે.

અનુભવ. એસિડિક વાતાવરણમાં મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ સાથે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના ઓક્સિડેશન દ્વારા ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન.પ્રતિક્રિયા સમીકરણ:

MnO 2 + H 2 SO 4 + H 2 O 2 = MnSO 4 + 2H 2 O + O 2.
પ્રતિક્રિયા ઠંડીમાં થાય છે; તેથી, પ્રયોગ માટે, તમે કોઈપણ ઉપકરણનો ઉપયોગ કરી શકો છો જે ઠંડા અને પ્રવાહી પદાર્થ વચ્ચેના ઠંડામાં ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને ગેસનો સતત પ્રવાહ મેળવવા માટે પરવાનગી આપે છે (કિપ્પ ઉપકરણ અથવા વુર્ટ્ઝ ફ્લાસ્ક, બન્સેન ફ્લાસ્ક અથવા ડ્રોપિંગ ફનલ સાથે બે ગળાના ફ્લાસ્ક) .

પ્રયોગ હાથ ધરતી વખતે, ટુકડાઓમાં મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ, 15% H 2 SO 4 અને 3-5% હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ દ્રાવણનો ઉપયોગ થાય છે.

અનુભવ. આલ્કલાઇન માધ્યમમાં પોટેશિયમ આયર્ન સલ્ફાઇડ સાથે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના ઓક્સિડેશન દ્વારા ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન.પ્રતિક્રિયા સમીકરણ:

2K 3 + H 2 O 2 + 2 KOH = 2 K 4 + 2H 2 O + O 2.
પ્રતિક્રિયા ઠંડીમાં થાય છે; ઓક્સિજનનો સતત પ્રવાહ મેળવવા માટે, અગાઉના પ્રયોગમાં દર્શાવેલ ઉપકરણો, નક્કર પોટેશિયમ આયર્ન સલ્ફાઇડ, પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ હાઇડ્રેટના 6-10% દ્રાવણ અને હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના 3-5% દ્રાવણનો ઉપયોગ થાય છે.

અનુભવ. ક્રોમેટ (ડાઇક્રોમેટ અથવા ક્રોમિક એનહાઇડ્રાઇડ) ને ગરમ કરીને ઓક્સિજન મેળવવોકેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક એસિડ સાથે. સમીકરણ અનુસાર ઉલટાવી શકાય તેવી પ્રતિક્રિયા આગળ વધવા બદલ આભાર:

2CrO 4 2- + 2H + ↔ Cr 2 O 7 2- + H 2 O,
એસિડિક વાતાવરણમાં હંમેશા ડાયક્રોમેટ હોય છે, ક્રોમેટ નહીં.

નીચેની પ્રતિક્રિયાઓ કેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક એસિડ અને ડાયક્રોમેટ વચ્ચે થાય છે:

K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 = 2 CrO 3 + K 2 SO 4 + H 2 O,
(ડબલ વિનિમય અને નિર્જલીકરણ પ્રતિક્રિયા)
4CrO 3 + 6H 2 SO 4 = 2Cr 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O + 3O 2.
(રેડોક્સ પ્રતિક્રિયા)
ટેસ્ટ ટ્યુબમાં પ્રયોગ કરતી વખતે, ઓક્સિજન છોડવામાં આવે છે અને નારંગી રંગ (ડાઈક્રોમેટની લાક્ષણિકતા) લીલા રંગમાં બદલાય છે (ત્રિકોણ ક્રોમિયમ ક્ષારની લાક્ષણિકતા).

III. પ્રવાહી હવામાંથી ઓક્સિજન મેળવવો

મોટા ભાગના વાયુઓ જ્યારે સંકુચિત થાય ત્યારે ગરમ થાય છે અને જ્યારે વિસ્તૃત કરવામાં આવે ત્યારે ઠંડુ થાય છે. લિક્વિફાઇંગ એર માટે ઉપયોગમાં લેવાતા લિન્ડે મશીનની કામગીરીનું એક યોજનાકીય રેખાકૃતિ બતાવવામાં આવી છે.

કોમ્પ્રેસર B, પિસ્ટનનો ઉપયોગ કરીને, A થી 200 એટીએમ સુધી પ્રવેશતી હવાને સંકુચિત કરે છે, જે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, ભેજ અને ધૂળના નિશાનથી શુદ્ધ થાય છે. કમ્પ્રેશન દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમી રેફ્રિજરેટર ડીમાં શોષાય છે, વહેતા પાણી દ્વારા ઠંડુ થાય છે. આ પછી, C ટેપ ખોલવામાં આવે છે અને હવા જહાજ Eમાં પ્રવેશ કરે છે, જ્યાં તે 20 એટીએમના દબાણ સુધી વિસ્તરે છે. આ વિસ્તરણ માટે આભાર, હવા લગભગ -30° સુધી ઠંડુ થાય છે. જહાજ E માંથી, હવા કોમ્પ્રેસર B પર પરત આવે છે; કોઇલ G ની બાહ્ય નળીમાંથી પસાર થતાં, તે કોઇલની અંદરની નળી દ્વારા સંકુચિત હવાનો નવો ભાગ તેની તરફ આવે છે ત્યારે તે ઠંડુ થાય છે. આમ હવાનો બીજો ભાગ લગભગ -60° સુધી ઠંડુ થાય છે. જ્યાં સુધી હવા -180° સુધી ઠંડુ ન થાય ત્યાં સુધી આ પ્રક્રિયાને પુનરાવર્તિત કરવામાં આવે છે; આવા તાપમાન જહાજ E માં 20 atm પર તેને પ્રવાહી બનાવવા માટે પૂરતું છે. જહાજ E માં સંચિત પ્રવાહી હવાને નળ 1 દ્વારા સિલિન્ડરમાં રેડવામાં આવે છે. વર્ણવેલ ઇન્સ્ટોલેશન સતત કાર્ય કરે છે. આ મશીનની વિગતો ડાયાગ્રામમાં દર્શાવવામાં આવી નથી. આ મશીનને જે. ક્લાઉડે સુધાર્યું હતું, જે પછી તે વધુ ઉત્પાદક બન્યું હતું.

તેની રચનામાં, પ્રવાહી હવા સામાન્ય વાતાવરણીય હવાથી અલગ પડે છે; તેમાં 54% વજન પ્રવાહી ઓક્સિજન, 44% નાઇટ્રોજન અને 2% આર્ગોન છે.

અનુભવ.બદલાતી પરિસ્થિતિઓ (તાપમાન અને ઓક્સિજનની સાંદ્રતા) ના પ્રભાવ હેઠળ કાર્બનિક પદાર્થોના ગુણધર્મો કેવી રીતે બદલાય છે તે બતાવવા માટે, પાંદડા અને ફૂલો અથવા પાતળી રબરની નળીવાળા છોડને ધાતુની સાણસીનો ઉપયોગ કરીને પ્રવાહી હવા સાથે થર્મોસમાં ડૂબવામાં આવે છે.

પ્રવાહી હવામાંથી નીચેની રીતે ઓક્સિજન મેળવવામાં આવે છે.

a) અપૂર્ણાંક નિસ્યંદન (સૌથી સામાન્ય પદ્ધતિ);

b) પ્રવાહીમાં હવાને ઓગાળીને (ઉદાહરણ તરીકે, 33% ઓક્સિજન અને 67% નાઈટ્રોજન પાણીમાં ભળે છે) અને તેને વેક્યૂમ હેઠળ બહાર કાઢવું;

c) પસંદગીયુક્ત શોષણ (ચારકોલ ઓક્સિજનના જથ્થા દ્વારા 92.5% અને નાઇટ્રોજનના જથ્થા દ્વારા 7.5% શોષે છે);

d) રબર મેમ્બ્રેન દ્વારા ઓક્સિજન અને નાઇટ્રોજનના પ્રસરણ દરમાં તફાવત પર આધારિત.

ઓક્સિજનને શુદ્ધ કરવા માટે, તેને આલ્કલી સાથેની વોશિંગ બોટલમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે, જે તેની સાથેના તમામ અસ્થિર એસિડિક સંયોજનોને જાળવી રાખે છે, KI સોલ્યુશન (ઓઝોન દૂર કરવા) દ્વારા અને કેન્દ્રિત H 2 SO 4 દ્વારા, જે પાણીની વરાળ જાળવી રાખે છે.

ઓક્સિજનના ગુણધર્મો

ભૌતિક ગુણધર્મો

હવાની તુલનામાં તેની ઘનતા 1.10563 છે; તેથી, તે હવાના વિસ્થાપન પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને જહાજોમાં એકત્રિત કરી શકાય છે.

સામાન્ય પરિસ્થિતિઓમાં, એક લિટર ઓક્સિજનનું વજન 1.43 ગ્રામ છે, અને એક લિટર હવાનું વજન 1.29 ગ્રામ છે, ઉત્કલન બિંદુ -183° છે, ગલનબિંદુ -218.88° છે.

પાતળા સ્તરમાં પ્રવાહી ઓક્સિજન રંગહીન છે, જાડા સ્તરો વાદળી છે; પ્રવાહી ઓક્સિજનનું વિશિષ્ટ ગુરુત્વાકર્ષણ 1.134 છે.

ઘન ઓક્સિજન વાદળી રંગનો છે અને બરફ જેવો દેખાય છે; તેનું ચોક્કસ ગુરુત્વાકર્ષણ 1.426 છે.

ઓક્સિજનનું નિર્ણાયક તાપમાન -118° છે; જટિલ દબાણ 49.7 એટીએમ. (ઓક્સિજન 150 એટીએમના દબાણ હેઠળ 50 લિટરની ક્ષમતાવાળા સ્ટીલ સિલિન્ડરોમાં સંગ્રહિત થાય છે. સ્ટીલ સિલિન્ડરોમાં વિવિધ વાયુઓને સંગ્રહિત કરવાની પદ્ધતિઓ પ્રથમ પ્રકરણમાં વર્ણવવામાં આવી છે.)

ઓક્સિજન ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં પાણીમાં ઓગળે છે: એક લિટર પાણીમાં 20 ° સે અને 760 mm Hg ના દબાણમાં. કલા. 31.1 મિલી ઓક્સિજન ઓગળે છે. તેથી, તે પાણીની વિસ્થાપન પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને ટેસ્ટ ટ્યુબ, સિલિન્ડર અથવા ગેસોમીટરમાં એકત્રિત કરી શકાય છે. ઓક્સિજન પાણી કરતાં આલ્કોહોલમાં વધુ સારી રીતે ઓગળે છે.

ગેસોમીટર () નો ઉપયોગ કરવા માટે, તમારે તેને વાતાવરણીય દબાણ હેઠળ, તેમજ વાતાવરણીય દબાણની ઉપર અને નીચે પાણી અને ગેસથી ભરવા માટે સક્ષમ હોવા જોઈએ; ગેસોમીટરમાંથી ગેસ છોડવામાં સમર્થ થાઓ.

સૌપ્રથમ, ગેસોમીટર A ફનલ B દ્વારા પાણીથી ભરેલું છે, C અને D ખુલ્લું છે અને છિદ્ર E બંધ થાય છે, જે પાણી C નળ દ્વારા તેમાંથી હવાને વિસ્થાપિત કરે છે.

કેટલાક દબાણ હેઠળ ગેસોમીટરને ગેસથી ભરવા માટે, C અને B વાલ્વ બંધ કરો અને છિદ્ર E ખોલો: જો બંને ઉપલા વાલ્વ ચુસ્તપણે ફિટ હોય, તો ગેસોમીટરમાંથી પાણી વહેતું નથી. ટ્યુબનો અંત છિદ્ર E દ્વારા દાખલ કરવામાં આવે છે, જેના દ્વારા વાતાવરણીય દબાણ કરતાં વધુ દબાણ હેઠળ ગેસ પૂરો પાડવામાં આવે છે. ગેસોમીટરના ઉપરના ભાગમાં ગેસ એકઠું થાય છે, તેમાંથી પાણીને વિસ્થાપિત કરે છે, જે છિદ્ર E દ્વારા રેડવામાં આવે છે. ગેસ લગભગ સંપૂર્ણપણે ગેસોમીટર ભરે છે તે પછી, છિદ્ર E બંધ થઈ જાય છે. વાતાવરણીય અથવા ઓછા દબાણ હેઠળ ગેસોમીટરને ગેસથી ભરતી વખતે, જે ટ્યુબ દ્વારા ગેસ વહે છે તે ખુલ્લા વાલ્વ B સાથે જોડાયેલ છે, પછી છિદ્ર E અને વાલ્વ C બંધ છોડો જે છિદ્ર E માંથી વહેતું પાણી ગેસોમીટરમાં ગેસને ચૂસે છે. ગેસોમીટર લગભગ સંપૂર્ણપણે ગેસથી ભરાઈ જાય પછી, છિદ્ર E અને વાલ્વ B બંધ કરો.

ગેસ છોડવા માટે, ફનલ B ને પાણીથી ભરો અને C નળ ખોલો; ગેસોમીટરમાં પ્રવેશતું પાણી તેમાંથી ગેસને વિસ્થાપિત કરે છે, જે ખુલ્લા નળ E દ્વારા બહાર નીકળે છે).

જ્યારે પીગળવામાં આવે છે, ત્યારે કેટલીક ધાતુઓ, જેમ કે પ્લેટિનમ, સોનું, પારો, ઇરિડિયમ અને ચાંદી, લગભગ 22 જથ્થામાં ઓક્સિજન ઓગળે છે, જે ચોક્કસ અવાજ સાથે, ખાસ કરીને ચાંદીની લાક્ષણિકતા સાથે નક્કર થવા પર છોડવામાં આવે છે.

ઓક્સિજન પરમાણુ ખૂબ જ સ્થિર છે, તેમાં બે અણુઓનો સમાવેશ થાય છે; 3000° પર માત્ર 0.85% ઓક્સિજન પરમાણુઓ અણુઓમાં વિભાજિત થાય છે.

ગેસોમીટર માત્ર પ્રયોગશાળા જ નથી. ફોટો વિયેના ગેસોમીટર્સ બતાવે છે - આ 4 મોટી રચનાઓ છે જે વિયેના (ઓસ્ટ્રિયા) માં સ્થિત છે અને 1896-1899 માં બાંધવામાં આવી છે. તેઓ શહેરના અગિયારમા જિલ્લા સિમરિંગમાં સ્થિત છે. 1969-1978માં, શહેરે કુદરતી ગેસની તરફેણમાં કોક ઓવન ગેસનો ઉપયોગ છોડી દીધો અને ગેસ મીટર બંધ કરી દેવામાં આવ્યા. 1999-2001 માં તેઓનું પુનઃનિર્માણ કરવામાં આવ્યું અને મલ્ટિફંક્શનલ કોમ્પ્લેક્સ (વિકિપીડિયા) બન્યા.

રાસાયણિક ગુણધર્મો

તે અન્ય તત્વો સાથે સીધી રીતે જોડાય છે અથવા પરોક્ષ રીતે સંયોજનો બનાવે છે. ઓક્સિજનનું સીધું સંયોજન જોરશોરથી અથવા ધીમે ધીમે થઈ શકે છે. તત્વો અથવા જટિલ પદાર્થો સાથે ઓક્સિજનના સંયોજનને ઓક્સિડેશન અથવા કમ્બશન કહેવામાં આવે છે. તે હંમેશા ગરમી અને ક્યારેક પ્રકાશના પ્રકાશન સાથે આગળ વધે છે. ઓક્સિડેશન થાય છે તે તાપમાન અલગ અલગ હોઈ શકે છે. કેટલાક તત્વો ઠંડીમાં ઓક્સિજન સાથે જોડાય છે, અન્ય જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે જ.

એવા કિસ્સામાં જ્યારે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દરમિયાન રેડિયેશન, થર્મલ વાહકતા, વગેરેના પરિણામે છોડવામાં આવતી ગરમીનું પ્રમાણ તેના નુકસાન કરતાં વધી જાય છે, જોરદાર ઓક્સિડેશન થાય છે (ઉદાહરણ તરીકે, ઓક્સિજનમાં ધાતુઓ અને બિન-ધાતુઓનું દહન), અન્યથા ધીમી ઓક્સિડેશન. થાય છે (ઉદાહરણ તરીકે, ફોસ્ફરસ, કોલસો, આયર્ન, પ્રાણી પેશી, પાયરાઇટ, વગેરે).

જો ગરમીના નુકશાન વિના ધીમા ઓક્સિડેશન થાય છે, તો તાપમાનમાં વધારો થાય છે, જે પ્રતિક્રિયાને વેગ આપવાનું કારણ બને છે, અને સ્વ-પ્રવેગના પરિણામે ધીમી પ્રતિક્રિયા ઉત્સાહી બની શકે છે.

અનુભવ. ધીમી પ્રતિક્રિયાના સ્વ-પ્રવેગનું ઉદાહરણ.સફેદ ફોસ્ફરસના બે નાના ટુકડા લો. તેમાંથી એક ફિલ્ટર પેપરમાં લપેટી છે. થોડા સમય પછી, કાગળમાં આવરિત ફોસ્ફરસનો ટુકડો પ્રકાશમાં આવે છે, જ્યારે ન વીંટાયેલો ટુકડો ધીમે ધીમે ઓક્સિડાઇઝ થવાનું ચાલુ રાખે છે.

ઉત્સાહી અને ધીમા ઓક્સિડેશન વચ્ચે કોઈ સ્પષ્ટ રેખા નથી. જોરશોરથી ઓક્સિડેશન મોટી માત્રામાં ગરમી અને પ્રકાશના પ્રકાશન સાથે છે; ધીમા ઓક્સિડેશન ક્યારેક ઠંડા લ્યુમિનેસેન્સ સાથે હોય છે.

દહન પણ અલગ અલગ રીતે થાય છે. પદાર્થો કે જે દહન દરમિયાન વરાળની સ્થિતિમાં ફેરવાય છે (સોડિયમ, ફોસ્ફરસ, સલ્ફર, વગેરે) જ્યોત બનાવવા માટે બળી જાય છે; પદાર્થો કે જે દહન દરમિયાન વાયુઓ અને વરાળ બનાવતા નથી તે જ્યોત વિના બળે છે; કેટલીક ધાતુઓ (કેલ્શિયમ, મેગ્નેશિયમ, થોરિયમ, વગેરે) નું દહન મોટી માત્રામાં ગરમીના પ્રકાશન સાથે થાય છે, અને આ પ્રક્રિયા દરમિયાન બનેલા ગરમ ઓક્સાઇડમાં દૃશ્યમાન પ્રદેશમાં ઘણો પ્રકાશ ફેંકવાની ક્ષમતા હોય છે. સ્પેક્ટ્રમ

પદાર્થો કે જે ઓક્સિડેશન દરમિયાન મોટી માત્રામાં ગરમી છોડે છે (કેલ્શિયમ, મેગ્નેશિયમ, એલ્યુમિનિયમ) અન્ય ધાતુઓને તેમના ઓક્સાઇડમાંથી વિસ્થાપિત કરવામાં સક્ષમ છે (એલ્યુમિનોથર્મી આ ગુણધર્મ પર આધારિત છે).

શુદ્ધ ઓક્સિજનમાં કમ્બશન હવાની તુલનામાં વધુ ઉર્જાથી થાય છે, જેમાં તે લગભગ 80% નાઇટ્રોજન ધરાવે છે, જે દહનને સમર્થન આપતું નથી તે હકીકતને કારણે તે ધીમું પડે છે.

ઓક્સિજનમાં વિવિધ પદાર્થોનું કમ્બશન

ઓક્સિજનમાં બર્ન કરવા માટે, પદાર્થને જાડા લોખંડ (અથવા તાંબા) વાયરથી બનેલા ખાસ ચમચીમાં છેડે ચપટી રાખવામાં આવે છે અથવા સળગાવવાનો નમૂનો વાયરના છેડે જોડવામાં આવે છે.

અનુભવ. ઓક્સિજનમાં સ્મોલ્ડરિંગ સ્પ્લિન્ટર (અથવા મીણબત્તી) ની ઇગ્નીશન અને કમ્બશન.જ્યારે સ્મોલ્ડરિંગ સ્પ્લિન્ટર (અથવા મીણબત્તી) ઓક્સિજન સાથેના વાસણમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, ત્યારે સ્પ્લિન્ટર સળગાવે છે અને તેજસ્વી જ્યોત સાથે બળે છે. ક્યારેક નાના વિસ્ફોટ સાથે સ્પ્લિન્ટર સળગે છે. વર્ણવેલ પ્રયોગનો ઉપયોગ હંમેશા મુક્ત ઓક્સિજન શોધવા માટે થાય છે ( * નાઈટ્રસ ઓક્સાઇડ સમાન પ્રતિક્રિયા આપે છે).

અનુભવ. ઓક્સિજનમાં કોલસાનું દહન.પ્રતિક્રિયા સમીકરણ:

C + O 2 = CO 2 + 94.3 kcal.
જો તમે ઓક્સિજનવાળા વાસણમાં લોખંડના તાર સાથે જોડાયેલા ધુમાડાવાળા કોલસાનો ટુકડો દાખલ કરો છો, તો કોલસો બળી જાય છે અને મોટી માત્રામાં ગરમી અને પ્રકાશ મુક્ત કરે છે. જ્વલન દરમિયાન ઉત્પન્ન થતો કાર્બન ડાયોક્સાઇડ પાણીથી ભેજવાળા વાદળી લિટમસ પેપરનો ઉપયોગ કરીને અથવા કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ હાઇડ્રેટના દ્રાવણ દ્વારા કમ્બશન વાયુઓ પસાર કરીને શોધવામાં આવે છે.

પોટેશિયમ ક્લોરેટના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરતી વખતે KClO 3 ના થર્મલ વિઘટન દરમિયાન છોડવામાં આવતા ઓક્સિજનમાં કોલસો બાળવાનો અનુભવ પહેલેથી જ હાથ ધરવામાં આવ્યો છે.

અનુભવ. ઓક્સિજનમાં સલ્ફરનું દહન.પ્રતિક્રિયા સમીકરણ:

S + O 2 = SO 2 + 71 kcal.
જ્યારે પ્રજ્વલિત સલ્ફરને ઓક્સિજન ધરાવતા વાસણમાં ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે ઓક્સિજનમાં સલ્ફરનું વધુ તીવ્ર દહન જોવા મળે છે અને સલ્ફર ડાયોક્સાઇડની તીવ્ર ગંધ અનુભવાય છે. આ ઝેરી ગેસને સમગ્ર પ્રયોગશાળામાં ફેલાતો અટકાવવા માટે, પ્રયોગના અંતે જહાજને ચુસ્તપણે બંધ કરવામાં આવે છે.

પોટેશિયમ ક્લોરેટના થર્મલ વિઘટન દરમિયાન પ્રકાશિત ઓક્સિજનમાં સલ્ફરનું દહન KClO 3 ના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરતી વખતે વર્ણવવામાં આવ્યું હતું.

અનુભવ. ઓક્સિજનમાં સફેદ અને લાલ ફોસ્ફરસનું દહન.પ્રતિક્રિયા સમીકરણ અનુસાર આગળ વધે છે:

4P + 5O 2 = 2P 2 O 5 + 2x358.4 kcal.
0.5-2 લિટરની ક્ષમતાવાળા ફ્લાસ્ક (અથવા જાર) ની ટૂંકી અને પહોળી ગરદન, રેતી સાથે ટ્રે પર મૂકવામાં આવે છે, તેમાંથી પસાર થતી ધાતુના ચમચી અને કાચની નળી સાથે સ્ટોપર સાથે બંધ કરવામાં આવે છે, જેની ધરી હોવી જોઈએ ચમચીની મધ્યમાંથી પસાર થવું ().

તે જ સમયે ફ્લાસ્કને ઓક્સિજનથી ભરીને (હવાને સ્થાનાંતરિત કરીને), પાણીની નીચે મોર્ટારમાં વટાણાના કદના સફેદ ફોસ્ફરસનો ટુકડો કાપી નાખો, પાણીના નિશાન દૂર કરવા માટે તેને ફિલ્ટર પેપર વડે થોડું દબાવો અને ધાતુની મદદથી તેને ધાતુના ચમચીમાં મૂકો. સાણસી ચમચીને ફ્લાસ્કમાં નીચે ઉતારવામાં આવે છે, બંધ કરવામાં આવે છે અને ફોસ્ફરસને 60-80° સુધી ગરમ કરેલા કાચના સળિયા (અથવા વાયર) વડે સ્પર્શ કરવામાં આવે છે, જે કાચની નળી દ્વારા દાખલ કરવામાં આવે છે.

ફોસ્ફરસ સફેદ ધુમાડા (જે ખાંસીનું કારણ બને છે) તરીકે ફોસ્ફરસ પેન્ટોક્સાઇડ ઉત્પન્ન કરવા માટે તેજસ્વી જ્યોતથી સળગાવે છે અને બળે છે.

ક્યારેક સફેદ ફોસ્ફરસ ગરમ કાચની સળિયા અથવા વાયર વડે સ્પર્શ કર્યા વિના ઓક્સિજનમાં સળગે છે. તેથી, ખૂબ ઠંડા પાણીમાં સંગ્રહિત ફોસ્ફરસનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે; તેને કોઈપણ ઘર્ષણ વિના ફિલ્ટર પેપર વડે સ્ક્વિઝ કરવું જોઈએ, અને સામાન્ય રીતે તેને ઓક્સિજન સાથેના વાસણમાં દાખલ કરવાની તમામ તૈયારીઓ શક્ય તેટલી ઝડપથી હાથ ધરવી જોઈએ. જો ફોસ્ફરસ ફોસ્ફરસના દહન પછી, સ્ટોપરને ચમચીથી દૂર કરો, ફ્લાસ્કમાં થોડું પાણી રેડવું અને વાદળી લિટમસ પેપરથી તેનું પરીક્ષણ કરો.

જો ફોસ્ફરસનો કેટલોક ભાગ અનઓક્સિડાઇઝ્ડ રહે છે, તો ચમચીને પાણી સાથે સ્ફટિકમાં ઉતારવામાં આવે છે. જો બધા ફોસ્ફરસ બળી ગયા હોય, તો પછી ચમચીને દબાણ હેઠળ કેલ્સાઈન કરવામાં આવે છે, પાણીથી ધોઈને બર્નરની જ્યોત પર સૂકવવામાં આવે છે.

આ પ્રયોગ કરતી વખતે, ઓક્સિજનવાળા વાસણમાં પીગળેલા સફેદ ફોસ્ફરસને ક્યારેય દાખલ કરશો નહીં. આ કરી શકાતું નથી, પ્રથમ, કારણ કે ફોસ્ફરસ સરળતાથી ઢોળાવી શકાય છે, અને બીજું, કારણ કે આ કિસ્સામાં ફોસ્ફરસ ઓક્સિજનમાં ખૂબ જ હિંસક રીતે બળી જાય છે, પ્રયોગકર્તા પર પડી શકે તેવા તમામ દિશામાં છાંટા ફેલાવે છે; ફોસ્ફરસના સ્પ્લેશથી જહાજ ફાટી જાય છે, જેના ટુકડા અન્ય લોકોને ઇજા પહોંચાડી શકે છે.

તેથી, ટેબલ પર પાણી સાથેનું સ્ફટિકીકરણ હોવું જોઈએ જેમાં ફોસ્ફરસને ફિલ્ટર પેપર વડે દબાવવામાં આવે તો તેમાં આગ લાગે તો તેને ફેંકી શકાય છે; ફોસ્ફરસ બળી જવાના કિસ્સામાં પ્રાથમિક સારવાર પૂરી પાડવા માટે KMnO 4 અથવા AgNO 3 (1:10) નું કેન્દ્રિત સોલ્યુશન હોવું પણ જરૂરી છે.

સફેદ ફોસ્ફરસને બદલે, તમે સૂકા લાલ ફોસ્ફરસનો ઉપયોગ કરી શકો છો. આ કરવા માટે, લાલ ફોસ્ફરસને પ્રથમ શુદ્ધ કરવામાં આવે છે, પાણીથી સારી રીતે ધોવાઇ જાય છે અને સૂકવવામાં આવે છે.

લાલ ફોસ્ફરસ ઊંચા તાપમાને સળગે છે, તેથી તેને ખૂબ જ ગરમ વાયર વડે આગ લગાડવામાં આવે છે.

દહન પછી, આ કિસ્સામાં પણ, ફ્લાસ્કમાં થોડું પાણી રેડવું, પરિણામી સોલ્યુશનને લિટમસ સાથે પરીક્ષણ કરો અને દબાણ હેઠળ ચમચીને કેલ્સિન કરો.

બંને પ્રયોગોમાં ડાર્ક ગ્લાસ સેફ્ટી ગ્લાસનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.

અનુભવ. ઓક્સિજનમાં સોડિયમ ધાતુનું દહન.પ્રતિક્રિયા સમીકરણ અનુસાર આગળ વધે છે:

2Na + O 2 = Na 2 O 2 + 119.8 kcal.
સોડિયમ શુદ્ધ કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ, ચાક અથવા એસ્બેસ્ટોસ કાર્ડબોર્ડથી બનેલા નાના ક્રુસિબલમાં સળગાવવામાં આવે છે, પરંતુ ધાતુના ચમચીમાં નહીં, જે, જ્યારે સોડિયમ ઓક્સિજનમાં બળે છે ત્યારે બહાર નીકળતી ગરમીથી, તે પોતે જ ઓગળી શકે છે અને બળી શકે છે.

સોડિયમને આગ લગાડવામાં આવે છે અને ઓક્સિજન સાથેના વાસણમાં લાવવામાં આવે છે, જેમાં તે ખૂબ જ તેજસ્વી જ્યોત સાથે બળે છે; તેના કમ્બશનને રક્ષણાત્મક શ્યામ ચશ્મા દ્વારા અવલોકન કરવું જોઈએ.

ચાક (અથવા CaO) માંથી બનાવેલ ક્રુસિબલને જાડા લોખંડ (અથવા તાંબા) વાયર () સાથે બે અથવા ત્રણ પાતળા વાયર સાથે જોડવામાં આવે છે અને તેમાં ઓક્સાઈડથી સાફ થયેલ ધાતુના સોડિયમનો વટાણાના કદનો ટુકડો મૂકવામાં આવે છે.

ચાક, એસ્બેસ્ટોસ અને કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ નબળા ઉષ્મા વાહક છે, અને તેથી સોડિયમને બ્લોપાઇપનો ઉપયોગ કરીને ઉપરથી બર્નરની જ્યોતને નિર્દેશિત કરીને આગ લગાડવામાં આવે છે. બર્નિંગ સોડિયમના છાંટાથી પોતાને બચાવવા માટે, બ્લોપાઇપ પર રબરની ટ્યુબ મૂકો.

હવામાં સોડિયમની ગરમી, ગલન અને ઇગ્નીશન ઓક્સિજન સાથેના જહાજ પર કરવામાં આવે છે.

જો સોડિયમ સળગતું નથી, તો પછી ધાતુની સપાટી પર જે પોપડો રચાયો છે તેને દૂર કરવા માટે બ્લોપાઈપનો ઉપયોગ કરો, પરંતુ પીગળેલા સોડિયમના સંભવિત છંટકાવને કારણે આ અત્યંત સાવધાની સાથે કરવું જોઈએ.

અનુભવ. ઓક્સિજનમાં કેલ્શિયમ ધાતુનું દહન.પ્રતિક્રિયા સમીકરણ:

2Ca + O 2 = 2CaO + 2x152.1 kcal.
એસ્બેસ્ટોસ કાર્ડબોર્ડથી બનેલા નાના ક્રુસિબલમાં એક મેચ મૂકવામાં આવે છે, અને તેની ટોચ પર કેલ્શિયમ શેવિંગ્સ મૂકવામાં આવે છે.

એક મેચ પ્રગટાવો અને કેલ્શિયમ શેવિંગ્સ સાથે ક્રુસિબલને ઓક્સિજન સાથે વહાણમાં લાવો. સલામતી ચશ્મા દ્વારા, તેજસ્વી જ્યોત સાથે મેટાલિક કેલ્શિયમની ઇગ્નીશન અને કમ્બશનનું અવલોકન કરો.

તમે ઓક્સિજન સાથેના વાસણમાં સળગતું કેલ્શિયમ પણ ઉમેરી શકો છો (જેમ કે સોડિયમ સાથે અગાઉના પ્રયોગમાં કરવામાં આવ્યું હતું).

અનુભવ. ઓક્સિજનમાં મેગ્નેશિયમનું દહન.પ્રતિક્રિયા સમીકરણ અનુસાર આગળ વધે છે:

2Mg + O 2 = 2MgO + 2x143.84 kcal.
ટિન્ડરનો ટુકડો 20-25 સેમી લાંબી મેગ્નેશિયમ સ્ટ્રીપના એક છેડા સાથે જોડાયેલ છે, સર્પાકારના રૂપમાં ટ્વિસ્ટેડ છે, અને બીજામાં લોખંડનો તાર છે. વાયર હાથમાં લેવામાં આવે છે અને, મેગ્નેશિયમ ટેપને ઊભી સ્થિતિમાં પકડીને, ટિન્ડરને આગ લગાડવામાં આવે છે અને મેગ્નેશિયમ ટેપને ઓક્સિજન સાથેના વાસણમાં દાખલ કરવામાં આવે છે. સલામતી ચશ્મા દ્વારા, મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડ બનાવવા માટે મેગ્નેશિયમની ઇગ્નીશન અને કમ્બશનનું અવલોકન કરો.

પ્રયોગના અંતે, વાસણમાં થોડું પાણી રેડવું અને, સૂચકનો ઉપયોગ કરીને, ખાતરી કરો કે પરિણામી મેગ્નેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનું સોલ્યુશન આલ્કલાઇન છે.

આ પ્રયોગ મેગ્નેશિયમ પાવડર સાથે પણ કરી શકાય છે. આ કરવા માટે, એક ચમચી મેગ્નેશિયમ પાવડર લો અને તેમાં માથા સાથે અડધો મેચ નાખો. એક મેચ પ્રગટાવો અને ઓક્સિજનવાળા વાસણમાં ચમચી મૂકો.

જો કે, મેગ્નેશિયમ હવામાં ચમકતી જ્યોત સાથે બળે છે, જો કે અહીં ઓક્સિજનની ઓક્સિડેટીવ પ્રતિક્રિયાઓ એ હકીકતને કારણે નોંધપાત્ર રીતે નબળી પડી છે કે હવામાં નાઇટ્રોજનની મોટી ટકાવારી છે.

જે વાસણમાં મેગ્નેશિયમ સળગાવવામાં આવે છે તે ફાટી શકે છે જો બર્નિંગ મેગ્નેશિયમ તેમાં પૂરતા પ્રમાણમાં ઝડપથી દાખલ કરવામાં ન આવે અથવા જો બર્નિંગ મેગ્નેશિયમ જહાજની બાજુઓને સ્પર્શે તો તે ફાટી શકે છે.

બર્નિંગ મેગ્નેશિયમના તેજસ્વી પ્રકાશને ફોટોગ્રાફિક પદાર્થોને પ્રકાશિત કરવા માટે એપ્લિકેશન મળી છે, અને ટૂંકા પ્રકાશ તરંગોના પ્રભાવ હેઠળ થતી કેટલીક પ્રતિક્રિયાઓના આરંભ તરીકે પણ, ઉદાહરણ તરીકે, તત્વોમાંથી HClનું સંશ્લેષણ.

પોટેશિયમ ક્લોરેટના ગુણધર્મોને ધ્યાનમાં લેતા, મેગ્નેશિયમ સાથે તેના મિશ્રણને બાળવાનો અનુભવ વર્ણવવામાં આવ્યો હતો.

અનુભવ. ઓક્સિજનમાં મોટા ઝીંક લાકડાંઈ નો વહેર.પ્રતિક્રિયા સમીકરણ:

2Zn + O 2 = 2ZnO + 2x83.17 kcal.
15 સે.મી. લાંબી અને 0.8-1 સે.મી.ના આંતરિક વ્યાસ સાથે (જો તે ઉપલબ્ધ ન હોય તો, તમે પાવડરનો પણ ઉપયોગ કરી શકો છો, પરંતુ એવી રીતે કે ઓક્સિજન તેમાંથી પસાર થઈ શકે) અને મજબૂત બને તેવી રીતે 15 સે.મી. લાંબી પ્રત્યાવર્તન કાચની નળીમાં ઝીંકની મોટી ફાઇલિંગ રેડવામાં આવે છે. તેને ટ્રાઈપોડ ક્લેમ્પમાં આડી સ્થિતિમાં એક છેડે.

ત્રપાઈમાં નિશ્ચિત ટ્યુબનો છેડો ઓક્સિજન સ્ત્રોત સાથે જોડાયેલો હોય છે, અને સામેનો છેડો ગેસ બર્નરથી ગરમ થાય છે.

જ્યારે ઓક્સિજન ટ્યુબમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે ઝીંક સળગે છે અને તેજસ્વી જ્યોતથી બળીને ઝીંક ઓક્સાઇડ (સફેદ ઘન) બને છે. પ્રયોગ ટ્રેક્શન હેઠળ હાથ ધરવામાં આવે છે.

અનુભવ. તાંબાના દહન દરમિયાન વપરાશમાં લેવાયેલા ઓક્સિજનની માત્રાનું નિર્ધારણ.

2Сu + O 2 = 2СuО + 2x37.1 kcal.
પ્રાયોગિક ઉપકરણ આમાં બતાવવામાં આવ્યું છે. 1 ગ્રામ ઝીણા તાંબાના ધાતુના પાવડરવાળી પોર્સેલેઇન બોટને 20 સેમી લાંબી અને 1.5 સેમીના આંતરિક વ્યાસ સાથે પ્રત્યાવર્તન ટ્યુબમાં દાખલ કરવામાં આવે છે. પાણી સાથે ધોવાની બોટલ ઓક્સિજન સ્ત્રોત (ગેસોમીટર અથવા સિલિન્ડર) સાથે જોડાયેલ છે.

જમણી બાજુએ સ્થિત ઘંટ સાથેનું ગેસોમીટર, ઈન્ડિગો અથવા ફ્યુચિન સોલ્યુશનથી ટીન્ટેડ પાણીથી ભરેલું છે. ગેસોમીટર વાલ્વ ખોલવામાં આવે છે જેથી ઉપકરણમાંથી પસાર થતો ઓક્સિજન ઘંટડીની નીચે વહી શકે.

વોશિંગ બોટલ અને રીફ્રેક્ટરી ટ્યુબ વચ્ચે ક્લેમ્પ ખોલો અને બેલની નીચે લગભગ 250 મિલી ઓક્સિજન છોડો. ક્લેમ્પ બંધ કરો અને ઓક્સિજનનું ચોક્કસ પ્રમાણ નોંધો.

ટેક્લા ડોવેટેલ બર્નરનો ઉપયોગ કરીને, ટ્યુબના તે ભાગને ગરમ કરો જેમાં પોર્સેલિન બોટ હોય છે. થોડીવાર પછી, તાંબુ સળગે છે અને ઘંટીમાં પાણીનું સ્તર તરત જ વધે છે.

ગેસોમીટરમાં ગેસનું પ્રમાણ બદલાતું બંધ ન થાય ત્યાં સુધી 35-40 મિનિટ સુધી હીટિંગ ચાલુ રાખવામાં આવે છે.

ઉપકરણને ઠંડુ થવા દો; આ કિસ્સામાં ગેસનું સતત વોલ્યુમ સ્થાપિત થાય છે. પછી પાણીને સમાન સ્તર પર લાવવામાં આવે છે અને ગેસોમીટર વિભાગો દ્વારા પ્રતિક્રિયા વિનાના ઓક્સિજનનું પ્રમાણ નક્કી કરવામાં આવે છે.

પ્રયોગની શરૂઆત પહેલાં સસ્પેન્ડ કરેલા કોપરના ઓક્સિડેશન પર ખર્ચવામાં આવેલા ઓક્સિજનની માત્રાને ચોક્કસપણે નક્કી કરવાનું શક્ય બનાવે છે.

આ ઉપકરણનો ઉપયોગ ઝિંક, મેગ્નેશિયમ અથવા કેલ્શિયમ પાવડરને બાળવા માટે થવો જોઈએ નહીં.

અનુભવ. રચનાની સ્થિરતાના કાયદાની પુષ્ટિ.ચોક્કસ રીતે, એક ગ્રામના સોમા ભાગ સુધી, એક ખાલી પોર્સેલેઇન ક્રુસિબલને ઢાંકણ વડે વજન આપો, જેને અગાઉ સારી રીતે સાફ, કેલ્સાઈન્ડ અને ડેસીકેટરમાં ઠંડુ કરવામાં આવ્યું હતું. પછી ક્રુસિબલમાં અંદાજે 3-4 ગ્રામ ઝીણા તાંબાનો પાવડર નાખવામાં આવે છે અને ક્રુસિબલ અને તાંબાનું ચોક્કસ વજન કરવામાં આવે છે.

ક્રુસિબલને પોર્સેલેઇન ત્રિકોણ પર નમેલી સ્થિતિમાં મૂકો અને તેને 15-20 મિનિટ માટે ઓછી ગરમી પર ગરમ કરો. પછી ઢાંકણને દૂર કરો અને તેને બર્નરની ઓક્સિડાઇઝિંગ જ્યોત સાથે મજબૂત રીતે ગરમ કરો. 20-25 મિનિટ પછી, ક્રુસિબલને ઢાંકણથી ઢાંકી દો અને ગરમ કરવાનું ચાલુ રાખો. હીટિંગ બંધ થયા પછી, ક્રુસિબલને ડેસીકેટરમાં ઠંડુ કરવામાં આવે છે અને તેનું ચોક્કસ વજન કરવામાં આવે છે.

g 1 = ઢાંકણ સાથે ખાલી ક્રુસિબલનું વજન;

g 2 = ઢાંકણ અને કોપર સાથે ખાલી ક્રુસિબલનું વજન;

g 3 = ઢાંકણ અને કોપર ઓક્સાઇડ સાથેના ખાલી ક્રુસિબલનું વજન.

મેટાલિક કોપર અને અન્ય ધાતુઓ સાથેના પ્રયોગનું પુનરાવર્તન કર્યા પછી, તેઓ શોધી કાઢે છે કે તમામ કિસ્સાઓમાં ઓક્સિજન વિવિધ તત્વો સાથે સતત જથ્થાત્મક ગુણોત્તરમાં જોડાય છે, અને વ્યવહારમાં તેઓને ખાતરી છે કે રાસાયણિક સંયોજનમાં પ્રવેશતા પદાર્થોના વજનની માત્રા વચ્ચેનો ગુણોત્તર હંમેશા હોય છે. સતત

અનુભવ. ઓક્સિજનમાં આયર્નનું દહન.પ્રતિક્રિયા સમીકરણ:

4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3 + 2x196.5 kcal.
પ્રયોગ માટે, તેઓ 7-8 મીમીના વ્યાસવાળા ટેમ્પર્ડ સ્ટીલના પાતળા વાયરનો ઉપયોગ કરે છે, જેનો એક છેડો કોર્ક પ્લગમાં અટવાઇ જાય છે, અને ટિન્ડરનો ટુકડો બીજા છેડા સાથે જોડાયેલ હોય છે અથવા દોરાથી લપેટીને ડૂબી જાય છે. પીગળેલા સલ્ફર (સલ્ફર વાટ) માં. જ્યારે સ્ટીલના સર્પાકારને સળગાવેલા ટિંડર (અથવા સલ્ફર વાટ) સાથે ઓક્સિજન ધરાવતા વાસણમાં દાખલ કરવામાં આવે છે (જેના તળિયે રેતીનો એક પડ હોવો જોઈએ), ત્યારે સર્પાકાર બળી જાય છે, છૂટાછવાયા સ્પાર્ક્સ થાય છે.

angelo.edu

અનુભવ. હવામાં ધાતુના પાવડરનું દહન.ડ્રાફ્ટ હેઠળ સ્થાપિત ગેસ બર્નરની જ્યોત પર તાંબુ, જસત, આયર્ન, મેગ્નેશિયમ, એલ્યુમિનિયમ અને એન્ટિમોની પાવડરની એક ચપટી રેડવામાં આવે છે.

અનુભવ. બંધ વાસણમાં ધાતુઓનું ઓક્સિડેશન.અનુભવ આપણને એ સાબિત કરવાની મંજૂરી આપે છે કે જ્યારે ધાતુઓ ઓક્સાઇડમાં રૂપાંતરિત થાય છે, ત્યારે હવાનો એક ભાગ ખાઈ જાય છે અને ઓક્સિડેશન દરમિયાન ધાતુઓના વજનમાં વધારો એ હવાના વજનના નુકશાન સમાન છે.

બારીક આયર્ન પાવડરવાળી ટેસ્ટ ટ્યુબને રબર સ્ટોપર વડે ચુસ્તપણે બંધ કરવામાં આવે છે, જેના દ્વારા સ્ક્રુ ક્લેમ્પ () સાથે ફીટ કરેલી રબરની ટ્યુબ સાથેની કાચની નળી પસાર કરવી જોઈએ. સ્ટોપર અને ક્લેમ્પે ટ્યુબને હર્મેટિકલી સીલ કરવી જોઈએ.

એસેમ્બલ ઉપકરણનું વજન કર્યા પછી, ટેસ્ટ ટ્યુબને ગેસ બર્નરની જ્યોતથી સતત ધ્રુજારી સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે જ્યાં સુધી પાવડરમાં સ્પાર્ક ન બને. ટેસ્ટ ટ્યુબને ઠંડુ કર્યા પછી, ટેસ્ટ ટ્યુબનું વજન બદલાઈ ગયું છે કે કેમ તે તપાસવા માટે તેને સ્કેલ પર વજન કરો. પછી રબરની ટ્યુબમાં એક ગ્લાસ ટ્યુબ દાખલ કરવામાં આવે છે, જેનો અંત એક ગ્લાસ પાણીમાં નીચે આવે છે.

જ્યારે તમે ક્લેમ્પ ખોલો છો, ત્યારે ટ્યુબ દ્વારા પાણી વધતું જુઓ. આ એ હકીકતને કારણે થાય છે કે હવામાંનો ઓક્સિજન લોખંડના ઓક્સિડેશન માટે વપરાય છે અને તેથી ઉપકરણમાં દબાણ ઘટે છે.

આયર્નના વજન અને આયર્ન ઓક્સાઇડના વજન વચ્ચેનો થોડો તફાવત માત્ર પૂરતા સંવેદનશીલ સ્કેલની મદદથી જ શોધી શકાય છે.

ટેસ્ટ ટ્યુબને બદલે, તમે રિટોર્ટ અથવા રાઉન્ડ-બોટમ ફ્લાસ્કનો ઉપયોગ કરી શકો છો, અને રબર સ્ટોપરને બદલે, તમે મીણવાળા કૉર્ક સ્ટોપરનો ઉપયોગ કરી શકો છો.

લોમોનોસોવ અને લેવોઇસિયર દ્વારા પદાર્થના સંરક્ષણના કાયદાને સાબિત કરવા માટે સમાન પ્રયોગો હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા.

અનુભવ. ભીના આયર્નનું ધીમા ઓક્સિડેશન.અનુભવ દર્શાવે છે કે ભીના લોખંડના પાવડરનું ઓક્સિડેશન ગરમીને મુક્ત કરે છે.

ઉપકરણમાં પ્રેશર ગેજ () સાથે જોડાયેલ થર્મોસ્કોપનો સમાવેશ થાય છે. થર્મોસ્કોપની પ્રતિક્રિયા જગ્યામાં ચુસ્ત રીતે ફીટ કરેલ રબર સ્ટોપર દ્વારા બે ટ્યુબ દાખલ કરવામાં આવે છે. પ્રથમ ટ્યુબ ગેસ સિલિન્ડર સાથે જોડાયેલ છે અને ઓક્સિજન સપ્લાય કરે છે. બીજી ટ્યુબનો ઉપયોગ ગેસ દૂર કરવા માટે થાય છે; તે Muencke વોશિંગ બોટલ સાથે જોડાયેલ છે, જેમાં ઈન્ડિગો અથવા કિરમજી રંગનું પાણી રેડવામાં આવે છે.

વોશિંગ બોટલમાં પાણીનો આટલો જથ્થો રેડવામાં આવે છે જેથી જ્યારે તેને અંદરની ટ્યુબમાં ચૂસવામાં આવે અને ભરવામાં આવે, ત્યારે બોટલમાં હજુ પણ પાણી રહે છે જે ટ્યુબના આઉટલેટને આવરી લે છે.

થર્મોસ્કોપ બનાવવા માટે, તમે સાઇડ ટ્યુબ સાથે 300 મિલી ડ્રેક્સેલ વૉશ બોટલના બહારના ભાગનો ઉપયોગ કરી શકો છો. જહાજમાં થોડી સાંકડી ગરદન સાથે 23 સેમી લાંબી અને 2.5 સેમી વ્યાસની ટેસ્ટ ટ્યુબ દાખલ કરવામાં આવે છે. ટેસ્ટ ટ્યુબનો ઉપરનો બહારનો ભાગ જહાજની ગરદન સુધી ગ્રાઉન્ડ હોવો જોઈએ. ઉપરોક્ત ભાગોની ગેરહાજરીમાં, થર્મોસ્કોપને બનસેન ફ્લાસ્કમાંથી બનાવી શકાય છે, જેની ગરદનમાં રબરની વીંટીનો ઉપયોગ કરીને મોટી ટેસ્ટ ટ્યુબ નાખવામાં આવે છે. થર્મોસ્કોપ યુ-આકારના પ્રેશર ગેજ સાથે જોડાયેલ છે, જેમાં કિરમજી રંગનું પાણી રેડવામાં આવે છે.

પ્રેશર ગેજમાં નળ સાથે ટી-આકારનું નળ છે, જે તેને સમાયોજિત કરવાનું સરળ બનાવે છે.

શંક્વાકાર ફ્લાસ્કમાં, બેન્ઝીન સાથે 100 ગ્રામ આયર્ન પાવડર મિક્સ કરો, તેને ફોલ્ડ કરેલા ફિલ્ટર દ્વારા ફિલ્ટર કરો, ઈથરથી ધોઈ લો અને ઝડપથી (ઓક્સિડાઇઝ્ડ આયર્ન પાવડર પ્રયોગ માટે યોગ્ય નથી) છિદ્રાળુ સિરામિક સામગ્રીથી બનેલી ટાઇલ પર સૂકવો.

આયર્ન પાવડર, 18 મિલી નિસ્યંદિત પાણીથી સંપૂર્ણપણે ભેજવાળો, કાચની ઊન પર વેરવિખેર થાય છે અને થર્મોસ્કોપની પ્રતિક્રિયાની જગ્યામાં તેની સાથે ભરવામાં આવે છે.

ઉપકરણમાંથી હવાને દૂર કરવા માટે, તેના દ્વારા ઓક્સિજનનો મજબૂત પ્રવાહ ફૂંકાય છે. ઉપકરણમાં શુદ્ધ ઓક્સિજનની હાજરી વોશિંગ ફ્લાસ્કના આઉટલેટમાં સ્મોલ્ડરિંગ સ્પ્લિન્ટર લાવીને નક્કી કરવામાં આવે છે. પછી ઓક્સિજનનો પુરવઠો બંધ કરવામાં આવે છે અને પ્રેશર ગેજની બંને ટ્યુબમાં પ્રવાહી સમાન થાય છે (પ્રેશર ગેજની પાછળ ગ્રાફ પેપર સુરક્ષિત છે).

પ્રતિક્રિયા વાસણમાં, ઓક્સિજન આંશિક રીતે આયર્ન સાથે જોડાય છે, અને થોડીવાર પછી વોશિંગ ફ્લાસ્કની આંતરિક નળીમાં પ્રવાહીનું શોષણ જોવા મળે છે. આ કિસ્સામાં, વોશ બોટલની અંદરની અને બહારની નળીઓમાં પ્રવાહીના સ્તરને સમાન કરવા માટે થર્મોસ્કોપમાં થોડો વધુ ઓક્સિજન પસાર કરવામાં આવે છે. આ કામગીરી બે થી ત્રણ વખત પુનરાવર્તિત થાય છે. પ્રેશર ગેજ દ્વારા નોંધાયેલ દબાણમાં ફેરફાર ઓક્સિડેશન દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમી સૂચવે છે.

ફોસ્ફરસ પરનો વિભાગ સફેદ ફોસ્ફરસના ધીમા ઓક્સિડેશનને દર્શાવતા પ્રયોગોનું વર્ણન કરે છે.

અનુભવ. ફોર્માલ્ડિહાઇડમાં મિથાઈલ આલ્કોહોલનું ઉત્પ્રેરક ઓક્સિડેશન.પ્રતિક્રિયા સમીકરણ અનુસાર આગળ વધે છે:

H 3 C-OH + 0.5O 2 → H 2 C=O + H 2 O + 36 kcal.
ઉપકરણ અનુસાર એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે. 50 મિલી શુદ્ધ મિથાઈલ આલ્કોહોલ 150 મિલી વુર્ટ્ઝ ફ્લાસ્કમાં રેડવામાં આવે છે અને બાજુની નળીનો છેડો 1 મીમીના વ્યાસ સુધી દોરવામાં આવે છે. તાંબાના જાડા તાર પર 10 સેમી લાંબી તાંબાની જાળીનો રોલ, 25-30 સેમી લાંબી અને 1 સેમી વ્યાસની પ્રત્યાવર્તન નળીમાં મૂકવામાં આવે છે. ડાબી બાજુના વોશિંગ ફ્લાસ્કમાં પાણી રેડવામાં આવે છે, અને પ્રયોગની શરૂઆત પહેલા જમણી બાજુના ફ્લાસ્કમાં ફ્યુચિન સાથે સલ્ફર એસિડ H 2 SO 3 નું રંગહીન દ્રાવણ રેડવામાં આવે છે. જે ગ્લાસમાં Wurtz ફ્લાસ્કને નીચે ઉતારવામાં આવે છે તેમાં 30-40° સુધી ગરમ કરેલું પાણી હોવું જોઈએ.

પ્રયોગ હાથ ધરવા માટે, ગ્લાસમાં પાણીને 45-48° પર ગરમ કરો, ઉપકરણ દ્વારા હવાના મજબૂત પ્રવાહને ચૂસવા માટે વોટર-જેટ પંપનો ઉપયોગ કરો અને ટેકલુ બર્નર વડે કોપર મેશ રોલરને ગરમ કરો, પ્રથમ ધીમી જ્યોત સાથે. , પછી તેને લાલ તાપ પર લાવો.

હવાના પ્રવાહને નિયંત્રિત કરવામાં આવે છે જેથી બર્નરને દૂર કર્યા પછી, કોપર મેશ રોલર બાહ્ય ગરમી વિના લાલ-ગરમ રહે છે.

થોડા સમય પછી, જમણી વોશ બોટલમાં સલ્ફરસ એસિડ અને ફ્યુચિનનું મિશ્રણ તીવ્ર લાલ-વાયોલેટ રંગમાં ફેરવાય છે.

સમાંતરમાં, તેઓ દર્શાવે છે કે સલ્ફરસ એસિડ અને ફ્યુચિનના રંગહીન દ્રાવણ સાથે ફોર્માલ્ડિહાઇડના દ્રાવણની પ્રતિક્રિયા એલ્ડીહાઇડની લાક્ષણિકતા છે.

ફ્યુચિન સાથે સલ્ફરસ એસિડનો રંગહીન દ્રાવણ મેળવવા માટે, 300 મિલી નિસ્યંદિત પાણીમાં 0.1 ગ્રામ ફ્યુચિન ઓગાળો અને ફ્યુચિનનો રંગ અદૃશ્ય થઈ જાય ત્યાં સુધી પરિણામી દ્રાવણમાંથી સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ પસાર કરો. પરિણામી રીએજન્ટ ગ્રાઉન્ડ સ્ટોપર સાથે જહાજમાં સંગ્રહિત થાય છે. સમગ્ર અનુભવ લગભગ પાંચ મિનિટ ચાલે છે. પ્રયોગના અંતે, ઉપકરણને નબળા હવાના પ્રવાહમાં ઠંડુ થવા દો.

ઇથિલ આલ્કોહોલનો ઉપયોગ કરતી વખતે, એસિટાલ્ડિહાઇડ સમીકરણ અનુસાર રચાય છે:

CH 3 CH 2 -OH + 0.5O 2 → CH 3 CH=O + H 2 O.
મિથાઈલ આલ્કોહોલ સાથે કોપર મેશમાંથી ઓક્સિડાઇઝ્ડ રોલરનું પુનઃસ્થાપન નાઇટ્રોજન પરના વિભાગમાં (ગરમ તાંબા સાથે વાતાવરણીય ઓક્સિજનને બાંધીને નાઇટ્રોજન ઉત્પન્ન કરવાની પદ્ધતિ) માં વર્ણવેલ છે.

અનુભવ. એનોડિક ઓક્સિડેશન, તેના પ્રકાશનની ક્ષણે ઓક્સિજનની રંગીન અસર.સોડિયમ સલ્ફેટના સોલ્યુશન સાથેનો ગ્લાસ કોર્ક વર્તુળથી ઢંકાયેલો છે, જેના દ્વારા 5-6 મીમીના વ્યાસવાળા બે કાર્બન ઇલેક્ટ્રોડ પસાર થાય છે.

એનોડને વાદળી રંગના સુતરાઉ કાપડથી ઘણી વખત વીંટાળવામાં આવે છે અને ઇલેક્ટ્રોડ્સ શ્રેણીમાં જોડાયેલ ત્રણ બેટરીઓ સાથે જોડાયેલા હોય છે.

વીજપ્રવાહ પસાર કર્યાના 2-3 મિનિટ પછી, એનોડની સીધી બાજુમાં આવેલા પેશીના પ્રથમ બે સ્તરો વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ દરમિયાન છોડવામાં આવતા અણુ ઓક્સિજન દ્વારા વિકૃત થઈ જાય છે. પેશીના બીજા અને અનુગામી સ્તરો, જેના દ્વારા પહેલેથી જ સ્થિર ડાયટોમિક ઓક્સિજન પરમાણુઓ પસાર થાય છે, તે રંગીન રહે છે.

અનુભવ. એનોડિક ઓક્સિડેશન. H 2 SO 4 નું 25% સોલ્યુશન ગ્લાસમાં રેડવામાં આવે છે અને પ્લેટોના રૂપમાં બે લીડ ઇલેક્ટ્રોડ તેમાં નાખવામાં આવે છે. ઇલેક્ટ્રોડ્સ 10 V ના વોલ્ટેજ સાથે સીધા વિદ્યુત પ્રવાહના સ્ત્રોત સાથે જોડાયેલા હોય છે. જ્યારે સર્કિટ બંધ થાય છે, ત્યારે એનોડ પર ભૂરા રંગનો રંગ દેખાય છે.

જ્યાં સુધી એનોડ પર બનેલો બ્રાઉન લીડ ડાયોક્સાઇડ PbO2 દેખાઈ ન જાય ત્યાં સુધી વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ ચાલુ રાખવામાં આવે છે.

જો તમે સિલ્વર એનોડનો ઉપયોગ કરો છો, તો એનોડ પર બ્લેક સિલ્વર ઑક્સાઈડ Ag 2 O રિલીઝ થાય છે.

આગ બુઝાવી.કમ્બશન શું છે તે જાણીને, અગ્નિશામક શેના પર આધારિત છે તે સમજવું સરળ છે.

ઘન પદાર્થો, વાયુઓ અને વરાળ, પ્રવાહી અને ફીણ વડે આગ ઓલવી શકાય છે. આગને ઓલવવા માટે, તેને હવા (ઓક્સિજન) થી અલગ પાડવી આવશ્યક છે, જેના માટે તે રેતી, મીઠું, પૃથ્વી અથવા જાડા ધાબળોથી ઢંકાયેલું છે.

ઘણીવાર આગ ઓલવતી વખતે, અગ્નિશામક સાધનોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેનું વર્ણન કાર્બન ડાયોક્સાઇડ પરના વિભાગમાં આપવામાં આવ્યું છે.

જ્યારે લાકડાના વેરહાઉસ, સ્ટ્રો, કાપડ અને કાગળમાં આગ ઓલવવામાં આવે છે, ત્યારે કહેવાતા સૂકા અગ્નિશામકોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે -80 ° સે તાપમાને ઘન કાર્બન ડાયોક્સાઇડનું ઉત્સર્જન કરે છે. આ કિસ્સામાં, તાપમાનમાં તીવ્ર ઘટાડો અને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ સાથે હવાના ઓક્સિજનના મંદીને કારણે જ્યોત બહાર જાય છે, જે દહનને સમર્થન આપતું નથી. આ અગ્નિશામક ઉપકરણો પાવર પ્લાન્ટ, ટેલિફોન એક્સચેન્જ, તેલ અને વાર્નિશ ફેક્ટરીઓ, ડિસ્ટિલરી વગેરેમાં આગ માટે ઉપયોગી છે.

આગ ઓલવવા માટે વાયુઓના ઉપયોગનું ઉદાહરણ એ સલ્ફર ડાયોક્સાઇડનો ઉપયોગ છે, જે સ્ટોવ અથવા ચીમનીમાં ફેંકવામાં આવેલા સલ્ફરના દહન દરમિયાન રચાય છે, સ્ટોવની ચીમનીમાં આગ લાગી હોય તેવા સૂટને ઓલવવા માટે.

સૌથી સામાન્ય અને સસ્તું અગ્નિશામક પ્રવાહી પાણી છે. તે જ્યોતનું તાપમાન ઘટાડે છે, અને તેની વરાળ હવાને સળગતી વસ્તુઓ સુધી પહોંચતા અટકાવે છે. જો કે, સળગતું તેલ, ગેસોલિન, બેન્ઝીન, તેલ અને પાણી કરતાં હળવા અન્ય જ્વલનશીલ પ્રવાહીને ઓલવવા માટે પાણીનો ઉપયોગ થતો નથી, કારણ કે તે પાણીની સપાટી પર તરતા રહે છે અને બળવાનું ચાલુ રાખે છે; આ કિસ્સામાં પાણીનો ઉપયોગ માત્ર આગ ફેલાવવામાં ફાળો આપશે.

ફીણ અગ્નિશામકનો ઉપયોગ ગેસોલિન અને તેલને ઓલવવા માટે થાય છે; તેઓ જે ફીણ ઉત્સર્જિત કરે છે તે પ્રવાહીની સપાટી પર રહે છે અને તેને હવાના ઓક્સિજનથી અલગ કરે છે.

ઓક્સિજનની અરજી

ઓક્સિજન વિના, કોઈ પ્રાણી અસ્તિત્વમાં નથી.

કોલસો, તેલ, પેરાફિન, નેપ્થાલિન અને પ્રવાહી ઓક્સિજન સાથે ફળદ્રુપ અન્ય ઘણા પદાર્થોનો ઉપયોગ કેટલાક વિસ્ફોટકો તૈયાર કરવા માટે થાય છે.

કોલસાના પાવડર, લાકડાનો લોટ, તેલ અને અન્ય જ્વલનશીલ પદાર્થો સાથે પ્રવાહી ઓક્સિજનના મિશ્રણને ઓક્સિલિક્વિટ્સ કહેવામાં આવે છે. તેમની પાસે ખૂબ જ મજબૂત વિસ્ફોટક ગુણધર્મો છે અને તેનો ઉપયોગ બ્લાસ્ટિંગ કામગીરીમાં થાય છે.

ઓઝોન ઓ 3

ઓઝોન વાતાવરણમાં ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં સમાયેલ છે: પૃથ્વીની સપાટી પર તેની સાંદ્રતા 10 -7% છે, અને પૃથ્વીની સપાટીથી 22 કિમીની ઊંચાઈએ - 10 -6% છે. પૃથ્વીની સપાટી પર, ઓઝોન મુખ્યત્વે ધોધ પર, દરિયા કિનારે જોવા મળે છે (જ્યાં તે, અણુ ઓક્સિજનની જેમ, અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોના પ્રભાવ હેઠળ રચાય છે), શંકુદ્રુપ જંગલોમાં (અહીં તે ઓક્સિડેશનના પરિણામે રચાય છે. ટેર્પેન્સ અને અન્ય કાર્બનિક પદાર્થો); ઓઝોન વીજળીના વિસર્જન દરમિયાન રચાય છે. પૃથ્વીની સપાટીથી લગભગ 22 કિમીની ઊંચાઈએ, તે સૂર્યના અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોના પ્રભાવ હેઠળ ઓક્સિજનમાંથી બને છે.

ઓઝોન ઓક્સિજનમાંથી ઉત્પન્ન થાય છે; આ કિસ્સામાં, બાહ્ય ઊર્જા (થર્મલ, ઇલેક્ટ્રિકલ, રેડિયેશન) ખર્ચવા જરૂરી છે. પ્રતિક્રિયા સમીકરણ અનુસાર આગળ વધે છે:

3O 2 + 69 kcal ↔ 2O 3.

આમ, ઓક્સિજનનું ઓઝોનમાં રૂપાંતર એ એન્ડોથર્મિક પ્રતિક્રિયા છે જેમાં વાયુઓનું પ્રમાણ ઘટે છે.

ઓક્સિજન પરમાણુઓ, થર્મલ, પ્રકાશ અથવા વિદ્યુત ઊર્જાના પ્રભાવ હેઠળ, અણુઓમાં વિઘટન થાય છે. પરમાણુઓ કરતાં વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ હોવાને કારણે, અણુઓ અસંબંધિત ઓક્સિજન પરમાણુઓ સાથે જોડાય છે અને ઓઝોન બનાવે છે.

ઓઝોનની રચનાનું પ્રમાણ તાપમાન જેટલું ઓછું હોય તેટલું વધારે હોય છે અને જે દબાણ પર પ્રતિક્રિયા થાય છે તેનાથી લગભગ સ્વતંત્ર હોય છે. તે પરિણામી ઓઝોન પરમાણુઓના સડોના દર અને ફોટોકેમિકલ ક્રિયાના પરિણામે તેમની રચના દ્વારા મર્યાદિત છે (વિદ્યુત વિસર્જન દરમિયાન, ક્વાર્ટઝ લેમ્પ્સમાંથી રેડિયેશનના પ્રભાવ હેઠળ).

સામાન્ય તાપમાનની નજીકની પરિસ્થિતિઓમાં ઓઝોન ઉત્પન્ન કરવાની તમામ પદ્ધતિઓ ઓછી ઉપજ (લગભગ 15%) દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, જે આ સંયોજનની અસ્થિરતા દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે.

ઓઝોનનું વિઘટન આંશિક હોઈ શકે છે (જ્યારે તે સામાન્ય તાપમાને સ્વયંભૂ થાય છે; આ કિસ્સામાં તે એકાગ્રતાના પ્રમાણમાં હોય છે) અને સંપૂર્ણ (ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં).

15-35 કિમીની ઉંચાઈ પરના ઊર્ધ્વમંડળમાં ઓઝોન સ્તર હોય છે, જે પૃથ્વીને અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગથી રક્ષણ આપે છે. ઘણા લોકોએ કહેવાતા "ઓઝોન છિદ્ર" વિશે સાંભળ્યું છે. વાસ્તવમાં, આ ઓઝોન સામગ્રીમાં માત્ર આંશિક ઘટાડો છે, જે ફક્ત ગ્રહના દક્ષિણ ધ્રુવ પર નોંધપાત્ર છે. પરંતુ અહીં પણ, ઓઝોન સ્તરનો વિનાશ માત્ર આંશિક છે. તે તદ્દન શક્ય છે કે "ઓઝોન છિદ્ર" માનવતાના ઉદભવના ઘણા સમય પહેલા રચાયેલ છે. ગ્રહની સપાટીની નજીક પણ નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં ઓઝોન રચાય છે. મુખ્ય સ્ત્રોતોમાંનું એક એંથ્રોપોજેનિક પ્રદૂષણ છે (ખાસ કરીને મોટા શહેરોમાં). આ ઓઝોન હાનિકારક નથી - તે માનવ સ્વાસ્થ્ય અને પર્યાવરણ માટે નોંધપાત્ર જોખમ ઊભું કરે છે - એડ.

દક્ષિણ ગોળાર્ધમાં ઓઝોનનું વિતરણ સપ્ટેમ્બર 21-30, 2006. વાદળી, જાંબલી અને લાલ ઓછા ઓઝોન સામગ્રીવાળા વિસ્તારો, લીલો અને પીળો - ઉચ્ચ ઓઝોન સામગ્રીવાળા વિસ્તારો દર્શાવે છે. નાસા તરફથી ડેટા. (સંપાદકની નોંધ)

ઓઝોન ઉત્પાદન માટે રાસાયણિક પદ્ધતિઓ

અનુભવ. પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ પર કેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક એસિડની ક્રિયા દ્વારા ઓઝોનનું ઉત્પાદન.પ્રતિક્રિયા સમીકરણો:

2KMnO 4 + H 2 SO 4 = 2НMnO 4 + K 2 SO 4 (વિનિમય પ્રતિક્રિયા),

2НMnO 4 + Н 2 SO 4 = Мn 2 O 7 + Н 2 O + Н 2 SO 4 (ડિહાઇડ્રેશન પ્રતિક્રિયા),

Mn 2 O 7 → 2MnO 2 + 3O,

Mn 2 O 7 → 2MnO + 5O (બંને રેડોક્સ વિઘટન પ્રતિક્રિયાઓ એક સાથે થઈ શકે છે; વધુ ઊર્જાસભર વિઘટન MnO ની રચના તરફ દોરી જાય છે),

3O + 3O 2 = 3O 3 (ઓઝોન રચના પ્રતિક્રિયા).

ઉપરોક્ત સમીકરણો અનુસાર રચાયેલ મેંગેનીઝ એનહાઇડ્રાઇડ Mn 2 O 7 એ લીલા-ભૂરા રંગનું ભારે તૈલી પ્રવાહી છે, જે MnO 2, MnO અને અણુ ઓક્સિજનમાં 40-50° પર વિઘટિત થાય છે, જે હવામાં મોલેક્યુલર ઓક્સિજન સાથે સંયોજિત થાય છે. ઓઝોન

મોર્ટારને બદલે, તમે પોર્સેલિન કપ, ઘડિયાળ કાચ અથવા એસ્બેસ્ટોસ ટાઇલ્સનો ઉપયોગ કરી શકો છો.

ઈથરમાં ડૂબેલા કપાસના ઊનનો એક ગઠ્ઠો ઓઝોન વાતાવરણમાં વાયરની ટોચ પર તરત જ સળગે છે. ઈથરને બદલે, કપાસના ઊનને આલ્કોહોલ, ગેસોલિન અથવા ટર્પેન્ટાઇનથી ભેજયુક્ત કરી શકાય છે.

સ્ટાર્ચ આયોડાઈડ ઈન્ડીકેટર પેપર પાણીથી ભેજવાળું ઓઝોન દ્વારા વાદળી રંગનું હોય છે. આ ઘટના પ્રતિક્રિયા દ્વારા સમજાવવામાં આવી છે:

2KI + O 3 + H 2 O = I 2 + 2KOH + O 2.
આયોડિન-સ્ટાર્ચ પેપર પોટેશિયમ આયોડાઈડ અને સ્ટાર્ચ દ્રાવણના રંગહીન સાંદ્ર દ્રાવણના મિશ્રણમાં ફિલ્ટર પેપરની સ્ટ્રીપ્સ ભીની કરીને તૈયાર કરવામાં આવે છે.

સ્ટાર્ચ આયોડિન પેપરનો વાદળી રંગ ધીમે ધીમે અદૃશ્ય થઈ જાય છે કારણ કે આયોડિન અને પોટેશિયમ ઓક્સાઇડ હાઇડ્રેટ વચ્ચે પ્રતિક્રિયા થાય છે:

3I 2 + 6KON = KIO 3 + 5KI + 3H 2 O.
અધિક ઓઝોનની હાજરીમાં, મુક્ત આયોડિન ઓક્સિડાઇઝ્ડ થાય છે; નીચેની પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે:

I 2 + 5O 3 + H 2 O = 2НIO 3 + 5О 2,
I 2 + 9O 3 = I(IO 3) 3 + 9O 2.

ઊન સાથે Mn 2 O 7 ની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા

અનુભવ. એમોનિયમ પર્સલ્ફેટ પર કેન્દ્રિત નાઈટ્રિક એસિડની ક્રિયા દ્વારા ઓઝોનનું ઉત્પાદન.આ પ્રયોગમાં અણુ ઓક્સિજનનો સ્ત્રોત પર્સલ્ફ્યુરિક એસિડ છે, જે એમોનિયમ પર્સલ્ફેટ અને નાઈટ્રિક એસિડ વચ્ચેની વિનિમય પ્રતિક્રિયાના પરિણામે રચાય છે, અને પરમાણુ ઓક્સિજનનો સ્ત્રોત નાઈટ્રિક એસિડ છે, જે ગરમ થાય ત્યારે વિઘટિત થાય છે.

ઓઝોન ઉત્પન્ન કરવાની આ પદ્ધતિ નીચેની પ્રતિક્રિયાઓ પર આધારિત છે:

(NH 4) 2 S 2 O 8 + 2HNO 3 = H 2 S 2 O 8 + 2NH 4 NO 3,

2HNO 3 → 2NO 2 + 0.5O 2 + H 2 O,
O + O 2 = O 3.
પ્રયોગ માટે જરૂરી ઉપકરણ આમાં દર્શાવેલ છે. 2 ગ્રામ એમોનિયમ પર્સલ્ફેટ અને 10 મિલી સાંદ્ર નાઈટ્રિક એસિડ ધરાવતો એક નાનો ફ્લાસ્ક પાતળા વિભાગ દ્વારા કાચની નળી સાથે જોડાયેલ છે, જેનો અંત પોટેશિયમ આયોડાઈડ અને થોડી માત્રામાં સ્ટાર્ચના દ્રાવણ સાથે ટેસ્ટ ટ્યુબમાં નીચે કરવામાં આવે છે.

ફ્લાસ્ક ઓછી ગરમી પર ગરમ થવા લાગે છે તેના થોડા સમય પછી, ટેસ્ટ ટ્યુબમાંનું દ્રાવણ વાદળી થઈ જાય છે. જો કે, પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ હાઇડ્રેટ સાથે આયોડિનની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે, વાદળી રંગ ટૂંક સમયમાં અદૃશ્ય થઈ જાય છે.

ઈન્ડિગો કાર્માઈનનું 0.5% સોલ્યુશન અથવા ઈન્ડિગોનું 1% સોલ્યુશન સંકેન્દ્રિત H 2 SO 4 સમીકરણ અનુસાર ઓઝોન દ્વારા ઈન્ડિગોના ઓક્સિડેશનને કારણે આછા પીળા રંગમાં બદલાય છે:

C 16 H 10 O 2 N 2 + 2O 3 ← 2C 8 H 5 O 2 N + 2O 2 + 63.2 kcal.
આ પ્રયોગમાં શંકુને બદલે, તમે ગેસ આઉટલેટ ટ્યુબ સાથે ટેસ્ટ ટ્યુબનો ઉપયોગ કરી શકો છો.

સફેદ ફોસ્ફરસ, જે અગાઉ પાણીની નીચેની સપાટીની ફિલ્મને સાફ કરે છે, તેને 1.5-2 લિટરની ક્ષમતાવાળા કાચના સિલિન્ડરમાં મેટલ ટોંગ્સનો ઉપયોગ કરીને મૂકવામાં આવે છે.

સિલિન્ડરમાં પૂરતું નિસ્યંદિત પાણી રેડવું જેથી કરીને તે ફોસ્ફરસની 2/3 સ્ટિકોને આવરી લે અને તેને 25° સુધી ગરમ કરેલા પાણી સાથે સ્ફટિકમાં મૂકો.

સિલિન્ડરની જગ્યાએ, તમે 500 મિલી ફ્લાસ્કનો ઉપયોગ કરી શકો છો જેમાં ફોસ્ફરસ સતત ધ્રુજારી સાથે પીગળી જાય ત્યાં સુધી તેને ગરમ કરી શકાય છે (આશરે 44°).

ઓઝોનની હાજરી પ્રયોગની શરૂઆતના લગભગ બે કલાક પછી લસણ અને આયોડાઇડ-સ્ટાર્ચ પેપરની યાદ અપાવે તેવી લાક્ષણિક ગંધ દ્વારા શોધી કાઢવામાં આવે છે; સિલિન્ડરમાંથી લેવામાં આવેલ સોલ્યુશન ધરાવતી ટેસ્ટ ટ્યુબમાં ટાઇટેનાઇલ સલ્ફેટના થોડા ટીપાં નાખીને ઓઝોન શોધી શકાય છે.

ટાઇટેનાઇલ સલ્ફેટને પોર્સેલેઇન કપ 1 ગ્રામ ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડમાં ટ્રેક્શન હેઠળ ગરમ કરીને તૈયાર કરવામાં આવે છે જ્યાં સુધી સફેદ વરાળ બહાર નીકળવાનું શરૂ ન થાય ત્યાં સુધી સાંદ્ર સલ્ફ્યુરિક એસિડના બમણા વોલ્યુમ સાથે. ઠંડક પછી, કપની સામગ્રીને ધીમે ધીમે 250 મિલી બરફના પાણીમાં દાખલ કરવામાં આવે છે. પાણીમાં, ટાઇટેનિયમ સલ્ફેટ Ti(SO 4) 2 ટાઇટેનાઇલ સલ્ફેટમાં ફેરવાય છે.

ઓઝોનની હાજરીમાં, ટાઇટેનાઇલ સલ્ફેટનું રંગહીન દ્રાવણ પેર્ટિટેનિક એસિડના પીળા-નારંગી દ્રાવણમાં પરિવર્તિત થાય છે, પ્રતિક્રિયા સમીકરણ અનુસાર આગળ વધે છે:

TiOSO 4 + O 3 + 2H 2 O = H 2 TiO 4 + O 2 + H 2 SO 4.

એસિડના ઇલેક્ટ્રોલિસિસ દ્વારા ઓઝોનનું ઉત્પાદન

H 2 SO 4 → HSO 4 - + H + (કેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક એસિડના આયનો),

H 2 O ↔ OH - + H + (પાણી આયનો),

કેથોડ પર: 2H + 2e - → 2H → H 2 (હાઈડ્રોજન મુક્ત થાય છે),

એનોડ પર: HSO 4 - - 2e - → H 2 S 2 O 8.

પર્સલ્ફ્યુરિક એસિડ સમીકરણ અનુસાર પાણીમાં વિઘટિત થાય છે: H 2 S 2 O 8 + 2H 2 O = 2H 2 SO 4 + H 2 O + O (એનોડ પર ઓક્સિજન છોડવામાં આવે છે).

O + O 2 = O 3.
પરિસ્થિતિઓ (વર્તમાન ઘનતા અને તાપમાન) પર આધાર રાખીને, એનોડ પર પર્સલ્ફ્યુરિક એસિડ, ઓઝોન અને મોલેક્યુલર ઓક્સિજન રચાય છે.

એસિડિફાઇડ પાણીના વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ દરમિયાન, જ્યારે એનોડ બિન-ઓક્સિડાઇઝિંગ ધાતુથી બનેલો હોય ત્યારે ઓઝોન રચાય છે, અને પાણીમાં એવા પદાર્થો હોતા નથી જે ઓક્સિજનને શોષી શકે.

ઉપકરણ અનુસાર એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે. સલ્ફ્યુરિક એસિડના 20-50% સોલ્યુશનના 100 મિલીલીટરને 150 મિલીની ક્ષમતાવાળા ગ્લાસમાં રેડવામાં આવે છે, જેમાં લીડ પ્લેટ (25 x 10 mm)થી બનેલો કેથોડ અને એનોડ, જે પ્લેટિનમ વાયર હોય છે. 0.5 મીમીનો વ્યાસ, કાચમાં સોલ્ડર કરેલ, 9 સેમી લાંબી અને 5 મીમી વ્યાસની નળીમાં ડૂબી જાય છે. વાયરને એવી રીતે સોલ્ડર કરવામાં આવે છે કે તેનો મુક્ત છેડો ટ્યુબથી 1 સેમી સુધી લંબાય છે. એનોડને 9 સેમી લાંબી અને 1.5 સેમી વ્યાસવાળી ખુલ્લી ટ્યુબમાં વેક્સ્ડ કોર્ક પ્લગ દ્વારા દાખલ કરવામાં આવે છે, જેની ઉપરના ભાગમાં બાજુની નળી હોય છે.

ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ બંધ કર્યા પછી, 1.5 A ના પ્રવાહ સાથે, ગંધ દ્વારા અથવા આયોડાઇડ-સ્ટાર્ચ પેપરનો ઉપયોગ કરીને બાજુની નળીમાં છિદ્ર પર ઓઝોન શોધી શકાય છે.

જો તમે પ્લેટિનમ એનોડનો ઉપયોગ કરો છો અને ઇલેક્ટ્રોલાઇઝરને -14° સુધી ઠંડુ કરો છો, તો ઓઝોનની થોડી માત્રા પણ પાતળું H 2 SO 4 ના વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા મેળવી શકાય છે.

ઓઝોન ક્રોમિક, એસિટિક, ફોસ્ફોરિક અને હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડના વિદ્યુત વિચ્છેદન દ્વારા પણ ઉત્પન્ન થાય છે.

ઓક્સિજનમાં ઇલેક્ટ્રિકલ ડિસ્ચાર્જ દ્વારા ઓઝોનનું ઉત્પાદન

જ્યારે યુડિઓમીટર વાયરો ઇન્ડક્શન કોઇલના સેકન્ડરી ટર્મિનલ્સ સાથે જોડાયેલા હોય છે, ત્યારે પ્લેટિનમના વાયરો વચ્ચે સ્પાર્ક કૂદી પડે છે અને પોટેશિયમ આયોડાઇડનું સ્ટાર્ચ્ડ દ્રાવણ વાદળી થવા લાગે છે. જ્યારે તેને હલાવવામાં આવે છે ત્યારે ઓઝોન દ્વારા આયોડાઇડ દ્રાવણનું ઓક્સિડેશન વધે છે.

બન્સેન યુડિયોમીટરને બદલે, તમે જાડા કાચથી બનેલા, પર દર્શાવેલ ઉપકરણનો ઉપયોગ કરી શકો છો. જો સ્પાર્ક ડિસ્ચાર્જ દરમિયાન હીટિંગ ન થાય તો ઓઝોન વિઘટનની વિપરીત પ્રતિક્રિયાને વેગ આપતું હોય તો આ ઉપકરણ તમામ પરિચયિત ઓક્સિજનને ઓઝોનેટ કરી શકે છે.

સ્ટાર્ચના ઉમેરા સાથે પોટેશિયમ આયોડાઇડનું સોલ્યુશન નીચે પ્રમાણે તૈયાર કરવામાં આવે છે: મોર્ટારમાં 0.5 ગ્રામ સ્ટાર્ચને થોડી માત્રામાં પાણીમાં ગ્રાઇન્ડ કરો, પરિણામી કણકને 100 મિલી ઉકળતા પાણીમાં હલાવો; સ્ટાર્ચ સોલ્યુશન ઠંડુ થયા પછી, 0.5 ગ્રામ KI, જે અગાઉ થોડી માત્રામાં પાણીમાં ઓગળેલું હતું, તેમાં ઉમેરવામાં આવે છે.

જ્યારે શુદ્ધ અને શુષ્ક ઓક્સિજન (હવા)નો પ્રવાહ ઓઝોનાઇઝરમાંથી તણખા વગરના વિદ્યુત સ્રાવના શાંત વિદ્યુત સ્રાવના પ્રભાવ હેઠળ પસાર થાય છે, ત્યારે અમુક ઓક્સિજન (વોલ્યુમ દ્વારા મહત્તમ 12-15%) ઓઝોનમાં રૂપાંતરિત થાય છે.

આ હેતુ માટે ભેજવાળી અને ધૂળવાળી હવાનો ઉપયોગ કરી શકાતો નથી, કારણ કે આ કિસ્સામાં ઇલેક્ટ્રિકલ ડિસ્ચાર્જ એક ગાઢ ધુમ્મસ બનાવે છે જે ઓઝોનેટરના ઇલેક્ટ્રોડ્સ અને કાચની દિવાલો પર સ્થિર થાય છે; પરિણામે, શાંત સ્રાવને બદલે, ઓઝોનાઇઝરમાં સ્પાર્ક દેખાવાનું શરૂ થાય છે, અને નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ રચાય છે; ઓક્સિજનની હાજરીમાં નાઈટ્રિક ઓક્સાઇડ નાઈટ્રોજન ડાયોક્સાઇડમાં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે, જે ઇલેક્ટ્રોડનો નાશ કરે છે.

ઓક્સિજન સ્ત્રોત ગેસ મીટર અથવા ઓક્સિજન સિલિન્ડર હોઈ શકે છે; ઓઝોનેટરમાં પ્રવેશતો ઓક્સિજન સૌપ્રથમ સંકેન્દ્રિત H 2 SO 4 સાથે વોશિંગ બોટલમાંથી પસાર થાય છે.

આવા વિદ્યુત વિસર્જનના પ્રભાવ હેઠળ, ઓક્સિજન દ્વારા કબજે કરેલી જગ્યામાં આયનો અને ઇલેક્ટ્રોન રચાય છે, જે ઓક્સિજનના પરમાણુઓ સાથે અથડાતી વખતે તેમના વિઘટનનું કારણ બને છે.

ઓઝોનની હાજરી ઉપર વર્ણવેલ પદ્ધતિઓ દ્વારા તેમજ ઓઝોનના ગુણધર્મોનું વર્ણન કરતી વખતે દર્શાવેલ પદ્ધતિઓ દ્વારા શોધી કાઢવામાં આવે છે.

નીચે અમુક પ્રકારના ઓઝોનાઇઝર્સનું વર્ણન છે.

વૈકલ્પિક રીતે મેંગેનીઝ અથવા લીડ ડાયોક્સાઇડ પાવડર (10 સે.મી.) સાથે કાચના ઊનના સ્તરને અથવા સક્રિય દાણાદાર કાર્બનના સ્તરને પહોળી નળીમાં દાખલ કરીને, ખાતરી કરો કે જ્યારે તેમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે ઓઝોન વિઘટિત થાય છે.

ઓઝોનનું વિઘટન ગરમીના પ્રકાશન અને ગેસના જથ્થામાં વધારો સાથે છે.

ઓઝોનની અરજી

હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ H 2 O 2

સ્પ્રેડિંગ

પ્રાપ્ત કરી રહ્યું છે

O 2 + 2H → H 2 O 2 + 138 kcal.
ઉપકરણ અનુસાર એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે. ઈલેક્ટ્રોલિટીક બાથ એ 250-300 મિલીની ક્ષમતા ધરાવતો ગ્લાસ છે, જે સલ્ફ્યુરિક એસિડ (વિશિષ્ટ ગુરુત્વાકર્ષણ 1.2-1.25)થી ભરેલો છે અને એસ્બેસ્ટોસ પ્લેટથી ઢંકાયેલો છે.

3 સે.મી.ના વ્યાસ સાથેનો એનોડ અને ગ્લાસ સિલિન્ડર, જેની અંદર એક કેથોડ છે, તેમજ કાચની નળી કે જેના દ્વારા ગેસોમીટર અથવા સિલિન્ડરમાંથી શુદ્ધ ઓક્સિજન વહે છે, તે પ્લેટમાંથી પસાર થાય છે. ડ્રો-આઉટ ટીપ સાથે ઓક્સિજન સપ્લાય ટ્યુબ સિલિન્ડરની નીચેથી પસાર થાય છે અને કેથોડ પર જ સમાપ્ત થાય છે.

એનોડની નજીક, એસ્બેસ્ટોસ પ્લેટમાં એક અન્ય છિદ્ર એનોડ પર છોડવામાં આવતા ઓક્સિજનને દૂર કરવા માટે બનાવવામાં આવે છે.

એનોડ એ પ્લેટિનમ પ્લેટ છે જે કેથોડની તુલનામાં ઉચ્ચ સ્તરે સ્થિત છે. કેથોડ પ્લેટિનમ અથવા પેલેડિયમ પ્લેટથી બનેલું છે.

વિદ્યુત ઉર્જાનો સ્ત્રોત 10 વી બેટરી છે.

ઉપકરણને એસેમ્બલ કર્યા પછી, પીપેટ વડે એનોડ સ્પેસમાંથી 10 મિલી ઇલેક્ટ્રોલાઇટ લો, તેને ગ્લાસમાં રેડો અને ટાઇટેનાઇલ સલ્ફેટ સોલ્યુશનના થોડા ટીપાં ઉમેરો. આ કિસ્સામાં કોઈ સ્ટેનિંગ થતું નથી.

4-5 A ના પ્રવાહ પર વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ શરૂ થયાના 5-10 મિનિટ પછી અને ઓક્સિજનનો મજબૂત પ્રવાહ પસાર કર્યા પછી, પ્રવાહ બંધ કરો અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટનો નમૂનો લો. આ સમયે, જ્યારે ટાઇટેનાઇલ સલ્ફેટ ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે ઇલેક્ટ્રોલાઇટ પીળો-નારંગી થઈ જાય છે; આ પેરોક્સોડિસલ્ફાટોટિટેનિક એસિડની રચના દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે:

લાંબા સમય સુધી વિદ્યુત વિચ્છેદન-વિશ્લેષણ સાથે, ટાઇટેનાઇલ સલ્ફેટના નમૂનાઓ વધુ તીવ્ર રંગ આપે છે. આ કિસ્સામાં, નીચેની પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે:

A) TiOSO 4 + H 2 O 2 + H 2 O = H 2 TiO 4 + H 2 SO 4,
b) TiOSO 4 + H 2 O 2 + H 2 SO 4 = H 2 [TiO 2 (SO 4) 2 ] + H 2 O.
અનુભવ. આલ્કલાઇન પેરોક્સાઇડ્સ (Na 2 O 2 અથવા K 2 O 2) પર પાતળું એસિડની ક્રિયા દ્વારા હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ મેળવવું.પ્રતિક્રિયા સમીકરણો અનુસાર આગળ વધે છે:

Na 2 O 2 + H 2 SO 4 = H 2 O 2 + Na 2 SO 4,
K 2 O 2 + H 2 SO 4 = H 2 O 2 + K 2 SO 4.
પ્રયોગ ટેસ્ટ ટ્યુબમાં કરવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિ દ્વારા હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ મેળવવું એ આલ્કલી સલ્ફેટથી અલગ કરવામાં મુશ્કેલીને કારણે ખૂબ અનુકૂળ નથી.

આલ્કલાઇન પેરોક્સાઇડ પર પાણીની ક્રિયા દ્વારા હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના ઉત્પાદનની ભલામણ કરવી પણ અશક્ય છે, કારણ કે આ પ્રતિક્રિયાઓમાં હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ માત્ર એક મધ્યવર્તી સંયોજન છે, જે આલ્કલીસની હાજરીમાં ઓક્સિજન અને પાણીમાં વિઘટન કરે છે; તેથી, આલ્કલાઇન પેરોક્સાઇડ અને પાણી વચ્ચેની પ્રતિક્રિયા ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરવાની ભીની પદ્ધતિઓમાંની એક છે.

અનુભવ. સલ્ફ્યુરિક એસિડની ક્રિયા દ્વારા બેરિયમ પેરોક્સાઇડમાંથી હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડની તૈયારી.પ્રતિક્રિયા સમીકરણ:

BaO 2 + H 2 SO 4 = H 2 O 2 + BaSO 4.
એક ગ્લાસમાં 120 મિલી પાણી રેડવામાં આવે છે, 5 મિલી ઘટ્ટ H 2 SO 4 (વિશિષ્ટ ગુરુત્વાકર્ષણ 1.84) ઉમેરવામાં આવે છે અને તેને બરફ અને મીઠાના મિશ્રણ સાથે સ્ફટિકમાં ડૂબી જાય છે. ગ્લાસમાં 0°C પર થોડો બરફ નાખ્યા પછી, ધીમે ધીમે, સતત હલાવતા રહીને, બેરિયમ પેરોક્સાઇડનું સસ્પેન્શન ઉમેરો, જે મોર્ટારમાં 30 મિલી બરફના પાણી સાથે 15 ગ્રામ BaO 2 ગ્રાઇન્ડ કરીને મેળવવામાં આવે છે. સસ્પેન્શન બેરિયમ પેરોક્સાઇડ હાઇડ્રેટ BaO 2 8H 2 O છે.

બેરિયમ સલ્ફેટને ફિલ્ટર કર્યા પછી, હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડનું 3-5% સોલ્યુશન મેળવવામાં આવે છે. એસિડની થોડી વધુ માત્રા પેરોક્સાઇડના ઉત્પાદનમાં દખલ કરતી નથી.

હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડની હાજરી નીચે મુજબ મળી આવે છે: ટેસ્ટ ટ્યુબમાં 2 મિલી ટેસ્ટ સોલ્યુશન અને 2 મિલી H 2 SO 4 રેડો, ઈથર (0.5 સેમી જાડા સ્તર) ઉમેરો અને પોટેશિયમ ક્રોમેટ સોલ્યુશનના થોડા ટીપાં ઉમેરો. એસિડિક વાતાવરણમાં હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડની હાજરીમાં, ક્રોમેટ્સ (તેમજ ડિક્રોમેટ્સ) તીવ્ર રંગીન પરક્રોમિક એસિડ્સ બનાવે છે, અને પ્રતિક્રિયા થાય છે:

H 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 O 2 = 2H 2 CrO 6 + 3H 2 O.
માળખાકીય સૂત્ર સાથે પરક્રોમિક એસિડ H 2 CrO 6

તે વાદળી રંગીન છે અને ઓરડાના તાપમાને વિઘટિત થાય છે; તેથી, ઉકેલનો રંગ ઝડપથી અદૃશ્ય થઈ જાય છે. જ્યારે હલાવવામાં આવે ત્યારે ઈથર દ્રાવણમાંથી એસિડ કાઢે છે અને તેને વધુ સ્થિર બનાવે છે.

ક્રોમિયમ પેરોક્સાઇડ સંયોજનો ઓક્સિજનના પ્રકાશન સાથે ત્રિસંયોજક ક્રોમિયમ સંયોજનો (લીલા)માં ઘટાડો થાય છે.

અનુભવ. હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ સોડિયમ પરબોરેટ અને બેરિયમ પરકાર્બોનેટના હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા પણ ઉત્પન્ન કરી શકાય છે.આ કિસ્સામાં, પ્રતિક્રિયા સમીકરણો અનુસાર આગળ વધે છે:

NaBO 3 + H 2 O = NaBO 2 + H 2 O 2,
BaC 2 O 6 + H 2 O = BaCO 3 + CO 2 + H 2 O 2.

હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના ગુણધર્મો

મહત્તમ એકાગ્રતામાં તે 1.5 ની ચોક્કસ ગુરુત્વાકર્ષણ સાથે સિરપી પ્રવાહી છે. જાડા સ્તરમાં તે વાદળી રંગ ધરાવે છે.

તે પાણી, ઇથિલ આલ્કોહોલ, ઇથિલ ઇથરમાં કોઈપણ ગુણોત્તરમાં ઓગળી જાય છે. હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ સામાન્ય રીતે નિસ્યંદિત પાણીમાં 3% અને 30% દ્રાવણના સ્વરૂપમાં વેચાણ પર જોવા મળે છે. બાદમાં "પેરહાઇડ્રોલ" કહેવાય છે. 26 mm Hg ના દબાણ પર. કલા. 69.7° પર ઉકળે છે. -2° પર સખત.

હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના પાતળા ઉકેલો વધુ સ્થિર છે; કેન્દ્રિત ઉકેલો માટે, તેઓ સમીકરણ અનુસાર વિસ્ફોટક રીતે વિઘટન કરે છે:

2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2 + 47 kcal.
હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડનું વિઘટન પ્રકાશ, ગરમી, કેટલાક અકાર્બનિક અને કાર્બનિક પદાર્થો, કાચની ખરબચડી અને ધૂળના નિશાન દ્વારા તરફેણ કરે છે.

અકાર્બનિક પદાર્થોમાંથી, હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ ઓક્સાઇડનું વિઘટન કરે છે (MnO 2, Fe 2 O 3, Cr 2 O 3), ઓક્સાઇડ NaOH, KOH, Ba(OH) 2 ના આલ્કલાઇન હાઇડ્રેટ અશુદ્ધિઓની હાજરીમાં, Cu 2+ ના હાઇડ્રેટેડ ક્ષાર, Co 3+, Pb આયનો 2+, Mn 2+, વગેરે, ત્રિસંયોજક ધાતુના આયનો Fe 3+, Al 3+, અત્યંત કચડાયેલી ધાતુઓ, ખાસ કરીને કોલોઇડલ, સ્ટેટ (Au, Ag, Pt), સિલિકોન સંયોજનો, જેમાં સમાવેશ થાય છે. કાચ માં

હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડનું વિઘટન કરનારા કાર્બનિક પદાર્થોમાં લોહીનો સમાવેશ થાય છે, જે તેમાં રહેલા એન્ઝાઇમ કેટાલેઝને કારણે વિઘટનને સક્રિય કરે છે, જ્યારે તેના અન્ય એન્ઝાઇમ, પેરોક્સિડેઝ, ઓક્સિડાઇઝિંગ પદાર્થોની હાજરીમાં ઓક્સિજન પેરોક્સાઇડને દૂર કરવામાં પ્રોત્સાહન આપે છે.

આલ્કલીસ, મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ અને કોલોઇડલ સિલ્વર સોલ્યુશનની હાજરીમાં H 2 O 2 નું ઉત્પ્રેરક વિઘટન "ભીની પદ્ધતિઓ દ્વારા ઓક્સિજન ઉત્પાદન" વિભાગમાં વર્ણવેલ છે.

અનુભવ. ગરમીના પ્રભાવ હેઠળ હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડનું વિઘટન. 200-250 ml ની ક્ષમતા ધરાવતું ફ્લાસ્ક લગભગ સંપૂર્ણપણે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના દ્રાવણથી ભરેલું છે; ગેસ આઉટલેટ ટ્યુબ સાથે સ્ટોપર સાથે બંધ, જેની ટોચ પાણી સાથે સ્ફટિકમાં નીચે કરવામાં આવે છે (). ઉપકરણમાંથી હવા દૂર કર્યા પછી, ફ્લાસ્ક ગરમ થાય છે અને પાણીથી ભરેલા સિલિન્ડરમાં પ્રકાશિત ઓક્સિજન એકત્રિત કરવામાં આવે છે.

ફ્લાસ્કની ગરમીને વધારીને અથવા ઘટાડીને ઓક્સિજનનો પ્રવાહ નિયંત્રિત થાય છે.

ઓક્સિજનની હાજરી સ્મોલ્ડરિંગ સ્પ્લિન્ટરનો ઉપયોગ કરીને શોધવામાં આવે છે.

અનુભવ. હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડનું ઉત્પ્રેરક વિઘટન.લગભગ સમાન માત્રામાં પેરહાઇડ્રોલ (30% હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ સોલ્યુશન) ત્રણ ગ્લાસમાં રેડવામાં આવે છે. પહેલા ગ્લાસમાં મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ, બીજામાં પ્લેટિનમ બ્લેક અને ત્રીજા ગ્લાસમાં લોહીના થોડા ટીપાં ઉમેરવામાં આવે છે.

ત્રીજા ગ્લાસમાં વિઘટન શ્રેષ્ઠ છે, જ્યાં રક્ત ઉમેરવામાં આવ્યું હતું. જો લોહીમાં સોડિયમ સાયનાઈડ અને પછી પેરહાઈડ્રોલ ઉમેરવામાં આવે, તો થોડો ઓક્સિજન મુક્ત થાય છે.

તે પ્રાયોગિક રીતે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે કે કોલોઇડલ પ્લેટિનમ અને કેટાલેઝ સમાન પદાર્થો દ્વારા ઝેરી છે, ઉદાહરણ તરીકે HCN, KCN, NaCN, CO, I 2, H 2 S, CS 2, વગેરે. ઉત્પ્રેરકનું ઝેર એ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવ્યું છે કે તેમના વિશાળ સપાટી વિસ્તાર ઝેરી પદાર્થોની નોંધપાત્ર માત્રાને શોષી લે છે. આ કિસ્સામાં, ઝેરી પદાર્થો ઉત્પ્રેરકની સક્રિય સપાટીને રિએક્ટન્ટમાંથી અલગ કરે છે અને ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયાને વેગ આપવાની ક્ષમતા ગુમાવે છે.

અનુભવ. આલ્કલાઇન માધ્યમમાં હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડનું ઉત્પ્રેરક વિઘટન.ગ્લો-ઇન-ધ-ડાર્ક વોટર મેળવવા માટે, ચાર સોલ્યુશન તૈયાર કરવામાં આવે છે:

1) નિસ્યંદિત પાણીના 10 મિલીમાં 1 ગ્રામ પાયરોગાલોલ C 6 H 3 (OH) 3 પાવડર ઓગાળો;

2) નિસ્યંદિત પાણીની સમાન માત્રામાં K 2 CO 3 નું 5 ગ્રામ વિસર્જન કરો;

3) ફોર્માલ્ડિહાઇડ CH 2 O ના 35-40% સોલ્યુશનના 10 મિલી લો;

4) હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ (પેરહાઇડ્રોલ) ના 30% દ્રાવણમાંથી 15 મિલી લો.

જ્યારે આંખો અંધારામાં સમાયોજિત થઈ જાય, ત્યારે સતત હલાવતા ગ્લાસમાં પેરહાઈડ્રોલ રેડવું. પ્રવાહી ઉકળવા લાગે છે, ફીણ થાય છે અને પીળા-નારંગી પ્રકાશથી ચમકે છે, ચળકતા ફીણથી ઝબૂકતું હોય છે.

પ્રશંસનીય ગરમી વિના થતી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ દરમિયાન પ્રકાશનું પ્રકાશન કેમિલ્યુમિનેસેન્સ કહેવાય છે. કેમિલ્યુમિનેસેન્સ દરમિયાન પ્રકાશિત થયેલો પ્રકાશ મોટેભાગે લાલ અથવા પીળો હોય છે. આ પ્રયોગમાં, આલ્કલાઇન માધ્યમમાં હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ સાથે પાયરોગાલોલના ઓક્સિડેશન દ્વારા કેમિલ્યુમિનેસેન્સ સમજાવવામાં આવે છે. ઓક્સિડેશન દરમિયાન બહાર પડતી ઉર્જા લગભગ સંપૂર્ણ રીતે પ્રકાશમાં રૂપાંતરિત થાય છે, જો કે થોડી માત્રામાં થર્મલ એનર્જીના સ્વરૂપમાં પણ છોડવામાં આવે છે, જે કાચની સામગ્રીને ગરમ કરે છે અને ફોર્માલ્ડીહાઈડના આંશિક બાષ્પીભવનનું કારણ બને છે (એક તીવ્ર ગંધ ફેલાય છે).

પાયરોગાલોલને બદલે, તમે હાઇડ્રોક્વિનોન, રિસોર્સિનોલ અથવા ફોટોગ્રાફિક ડેવલપર્સનો ઉપયોગ કરી શકો છો.

હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડને નીચેનામાંથી એક પદાર્થ (સ્ટેબિલાઇઝર્સ) ની થોડી માત્રા ઉમેરીને વધુ સ્થિર બનાવી શકાય છે: બાર્બિટ્યુરિક, યુરિક, ફોસ્ફોરિક, સલ્ફ્યુરિક એસિડ, સોડિયમ ફોસ્ફેટ, યુરિયા, ફેનાસેટિન વગેરે.

હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ એ ખૂબ જ નબળું એસિડ છે (કાર્બોનિક એસિડ કરતાં નબળું). તેના એસિડિક ગુણધર્મો તટસ્થ લિટમસ સોલ્યુશનનો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરી શકાય છે.

હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ બે પ્રકારના ક્ષારને અનુરૂપ છે: હાઇડ્રોપેરોક્સાઇડ (NaHO 2, KHO 2) અને પેરોક્સાઇડ (Na 2 O 2, K 2 O 2, BaO 2).

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં, હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ અને ઘટાડનાર એજન્ટ બંને તરીકે કાર્ય કરી શકે છે.

ક્યારેક pH માં ખૂબ જ નજીવો ફેરફાર હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના રેડોક્સ કાર્યમાં આમૂલ પરિવર્તનમાં પરિણમે છે. ઉદાહરણોમાં નીચેની પ્રતિક્રિયાઓ શામેલ છે:

I 2 + 5H 2 O 2 → 2НIO 3 + 4H 2 O; pH1 H 2 O 2 ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ પર,
2НIO 3 + 5Н 2 O 2 → I 2 + 6Н 2 O + 5O 2; pH2 H 2 O 2 રિડ્યુસિંગ એજન્ટ પર.
ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે, હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ નીચે પ્રમાણે તૂટી જાય છે:

H-O-O-H → H-O-H + O.
(પ્રકાશિત ઓક્સિજન પરમાણુ ઘટાડતા એજન્ટ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, નકારાત્મક રીતે ચાર્જ કરેલ દ્વિભાષી ઓક્સિજનમાં ફેરવાય છે).

એસિડ વાતાવરણમાં હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ દ્વારા ઓક્સિડેશન

અનુભવ. ફેરિક આયનમાં હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ દ્વારા ડાયવેલેન્ટ આયર્ન આયનનું ઓક્સિડેશન.પ્રતિક્રિયા સમીકરણ:

2FeSO 4 + H 2 SO 4 + H 2 O 2 = Fe 2 (SO 4) 3 + 2H 2 O.

FeSO4

Fe2(SO4)3

પાતળું સલ્ફ્યુરિક એસિડ અને હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડનું 3% સોલ્યુશન તાજા તૈયાર લીલા FeSO 4 સોલ્યુશન સાથે ટેસ્ટ ટ્યુબમાં ઉમેરવામાં આવે છે. ફેરીક આયનમાં દ્વિભાષી આયર્ન આયનના ઓક્સિડેશનને કારણે, દ્રાવણનો રંગ બદલાય છે અને પીળો બને છે. ફેરિક આયનની હાજરી થિયોસાયનેટ આયનનો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરી શકાય છે, કારણ કે ફેરિક થિયોસાયનેટ તીવ્રપણે લોહીનું લાલ હોય છે (પ્રતિક્રિયા ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે).

અનુભવ. સલ્ફ્યુરિક એસિડ (સલ્ફેટ્સ) માં હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ દ્વારા સલ્ફ્યુરસ એસિડ (સલ્ફાઇટ્સ) નું ઓક્સિડેશન.પ્રતિક્રિયા સમીકરણ અનુસાર આગળ વધે છે:

H 2 SO 3 + H 2 O 2 = H 2 SO 4 + H 2 O.
જો હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ (સલ્ફર એસિડ) ના જલીય દ્રાવણમાં ઉમેરવામાં આવે છે, તો સલ્ફર એસિડ સલ્ફ્યુરિક એસિડમાં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે.

સલ્ફ્યુરિક એસિડની રચનાને ચકાસવા માટે, તમે એ હકીકતનો ઉપયોગ કરી શકો છો કે BaSO 3 ખનિજ એસિડમાં દ્રાવ્ય છે, જ્યારે BaSO 4 તેમાં સહેજ દ્રાવ્ય છે.

અનુભવ. હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ સાથે પોટેશિયમ આયર્ન સલ્ફાઇડનું ઓક્સિડેશન.પ્રતિક્રિયા સમીકરણ:

2K 4 + H 2 O 2 + H 2 SO 4 = 2K 3 + 2H 2 O + K 2 SO 4.
જો તમે ટેસ્ટ ટ્યુબમાં પોટેશિયમ આયર્ન સલ્ફાઇડના પીળા દ્રાવણ સાથે થોડું પાતળું H 2 SO 4 અને H 2 O 2 નું 3% સોલ્યુશન ઉમેરો છો, તો ટેસ્ટ ટ્યુબમાંનું દ્રાવણ ભૂરા-લાલ થઈ જાય છે, જે પોટેશિયમ આયર્ન સલ્ફાઇડની લાક્ષણિકતા છે. .

અનુભવ. હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ સાથે લીડ સલ્ફાઇડનું ઓક્સિડેશન.પ્રતિક્રિયા સમીકરણ અનુસાર આગળ વધે છે:

PbS + 4H 2 O 2 = PbSO 4 + 4H 2 O.
Pb(NO 3) 2 [અથવા Pb(CH 3 COO) 2] ના દ્રાવણમાં હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડનું જલીય દ્રાવણ ઉમેરવામાં આવે છે; લીડ સલ્ફાઇડનો કાળો અવક્ષેપ. પ્રતિક્રિયા સમીકરણને અનુસરે છે:

Pb(NO 3) 2 + H 2 S = PbS + 2HNO 3.
લીડ સલ્ફાઇડના કાંપમાં હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડનું 3% દ્રાવણ ઉમેરવામાં આવે છે; લીડ સલ્ફેટમાં ઓક્સિડાઇઝિંગ, અવક્ષેપ સફેદ બને છે.

આ પ્રતિક્રિયા એ પેઇન્ટિંગ્સના નવીકરણ માટેનો આધાર છે જે સમય જતાં કાળા પડી ગયા છે (તેના પર લીડ સલ્ફાઇડની રચનાને કારણે).

અનુભવ. હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ સાથે ઈન્ડિગોનું ઓક્સિડેશન.જ્યારે ટેસ્ટ ટ્યુબમાં 5-6 મિલી પાતળું ઈન્ડિગો સોલ્યુશન અને 3% અથવા વધુ મજબૂત હાઈડ્રોજન પેરોક્સાઇડ સોલ્યુશન 10-12 મિલી ઉકાળવામાં આવે છે, ત્યારે ઈન્ડિગો દ્રાવણનું વિકૃતિકરણ જોવા મળે છે.

આલ્કલાઇન વાતાવરણમાં હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ દ્વારા ઓક્સિડેશન

2KCrO 2 + 2KOH + 3H 2 O 2 = 2K 2 CrO 4 + 4H 2 O.
આલ્કલી મેટલ ક્રોમાઇટના લીલા દ્રાવણમાં હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ ઉમેરવામાં આવે છે; ક્રોમાઇટ ક્રોમેટમાં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે, અને સોલ્યુશન પીળો થાય છે.

અલ્કલી ધાતુ ક્રોમાઇટ ત્રિસંયોજક ક્રોમિયમ સંયોજનના દ્રાવણ પર આલ્કલી (વધુ પ્રમાણમાં) ની ક્રિયા દ્વારા મેળવવામાં આવે છે (જુઓ આલ્કલાઇન માધ્યમમાં બ્રોમિન પાણી સાથે ઓક્સિડેશન).

અનુભવ. હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ સાથે ડાયવેલન્ટ મેંગેનીઝ ક્ષારનું ઓક્સિડેશન.પ્રતિક્રિયા સમીકરણ:

MnSO 4 + 2NaOH + H 2 O 2 = H 2 MnO 3 + Na 2 SO 4 + H 2 O.
કોઈપણ દ્વિભાષી મેંગેનીઝ સંયોજનના રંગહીન (અથવા સહેજ ગુલાબી) દ્રાવણમાં આલ્કલી ઉમેરવામાં આવે છે. મેંગેનીઝ હાઇડ્રોક્સાઇડ હાઇડ્રેટ અવક્ષેપનો સફેદ અવક્ષેપ, જે ઓક્સિજનના નિશાનની હાજરીમાં પણ, મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ હાઇડ્રેટમાં ઓક્સિડાઇઝ થાય છે, અને અવક્ષેપ ભૂરા રંગનો બને છે.

મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ હાઇડ્રેટની હાજરીમાં નાઇટ્રસ હાઇડ્રેટ મેંગેનીઝ ઓક્સાઇડ બનાવે છે.

ઉપર વર્ણવેલ પ્રતિક્રિયાઓ નીચે પ્રમાણે આગળ વધે છે:

MnSO 4 + 2NaOH = Mn(OH) 2 + Na 2 SO 4,
Mn(OH) 2 + 1/2O 2 = H 2 MnO 3 અથવા MnO(OH) 2,

હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડની હાજરીમાં, મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ હાઇડ્રેટમાં નાઇટ્રસ હાઇડ્રેટનું ઓક્સિડેશન ખૂબ જ ઝડપથી થાય છે.

જ્યારે ગરમ થાય છે, ત્યારે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ સાથે દ્વિભાષી મેંગેનીઝ ક્ષારનું ઓક્સિડેશન સમીકરણ અનુસાર મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડની રચના તરફ આગળ વધે છે:

MnSO 4 + H 2 O 2 + 2KOH = MnO 2 + K 2 SO 4 + 2H 2 O.
અસંખ્ય પ્રતિક્રિયાઓમાં, હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ આલ્કલાઇન અને એસિડિક વાતાવરણ બંનેમાં ઘટાડનાર એજન્ટ તરીકે કામ કરે છે.

ઘટાડતા એજન્ટ તરીકે, હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ નીચે પ્રમાણે વિઘટિત થાય છે:

H-O-O-H → 2H + O=O.
પેરોક્સાઇડ ઓક્સિડાઇઝિંગ અને રિડ્યુસિંગ એજન્ટ બંને હોઈ શકે છે, તેથી પેરોક્સાઇડમાંથી ઇલેક્ટ્રોન એક પરમાણુમાંથી બીજામાં ટ્રાન્સફર કરી શકે છે:

H 2 O 2 + H 2 O 2 = O 2 + 2H 2 O.
એસિડિક વાતાવરણમાં હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ સાથે KMnO 4 અને MnO 2 અને આલ્કલાઇન વાતાવરણમાં K 3 નું ઘટાડાનું વર્ણન ભીની પદ્ધતિ દ્વારા ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરવાના વિભાગમાં કરવામાં આવ્યું છે.

અનુભવ. હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ સાથે ડાર્ક બ્રાઉન સિલ્વર ઑક્સાઈડને મેટાલિક સિલ્વરમાં ઘટાડો.પ્રતિક્રિયા સમીકરણ અનુસાર આગળ વધે છે:

Ag 2 O + H 2 O 2 = 2Ag + H 2 O + O 2.
પાતળું AgNO 3 સોલ્યુશનનું 2 મિલી, 3% H 2 O 2 સોલ્યુશનનું 4-6 ml અને પાતળું NaOH સોલ્યુશન 2-3 મિલી ટેસ્ટ ટ્યુબમાં રેડો. એકંદર પ્રતિક્રિયા સમીકરણ અનુસાર ધાતુ ચાંદીનો કાળો અવક્ષેપ રચાય છે:

2AgNO 3 + 2NaOH + H 2 O 2 = 2Ag + 2NaNO 3 + 2H 2 O + O 2.
જ્યારે આલ્કલી ચાંદીના ક્ષારના દ્રાવણ પર કાર્ય કરે છે, ત્યારે અસ્થિર સિલ્વર ઓક્સાઇડ હાઇડ્રેટને બદલે, ચાંદીના ઓક્સાઇડનો ઘેરો બદામી અવક્ષેપ થાય છે (આ ગુણધર્મ અન્ય ઉમદા ધાતુઓના ઓક્સાઇડના હાઇડ્રેટની લાક્ષણિકતા પણ છે).

સિલ્વર ઓક્સાઇડ વધુ પડતા આલ્કલીમાં અદ્રાવ્ય છે.

અનુભવ. હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ સાથે સોનાના સંયોજનોમાં ઘટાડો.એસિડિક અને આલ્કલાઇન બંને વાતાવરણમાં ઘટાડો થઈ શકે છે.

થોડું આલ્કલી સોલ્યુશન અને 3% હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ સોલ્યુશન થોડી માત્રામાં ગોલ્ડ ક્લોરાઇડ સોલ્યુશન સાથે ટેસ્ટ ટ્યુબમાં ઉમેરવામાં આવે છે. મુક્ત સોના માટે ત્રિસંયોજક સોનાના આયનનો તાત્કાલિક ઘટાડો છે:

2AuCl 3 + 3H 2 O 2 + 6KOH = 2Au + 6H 2 O + 3O 2 + 6KCl.
અનુભવ. હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ સાથે હાઇપોક્લોરાઇટ અને હાઇપોબ્રોમાઇટ્સમાં ઘટાડો.પ્રતિક્રિયા સમીકરણો:

KClO + H 2 O 2 = KCl + H 2 O + O 2,
NaClO + H 2 O 2 = NaCl + H 2 O + O 2,
NaBrO + H 2 O 2 = NaBr + H 2 O + O 2,
CaOCl 2 + H 2 O 2 = CaCl 2 + H 2 O + O 2.
આ પ્રતિક્રિયાઓ ઓક્સિજનના ઉત્પાદન માટે ટેસ્ટ ટ્યુબના પ્રયોગો કરે છે.

હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ ઉમેરા ઉત્પાદનો. આવા પદાર્થ પરહાઇડ્રોલ છે - યુરિયામાં હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના ઉમેરાનું ઉત્પાદન:

સ્ફટિકીય સ્થિતિમાં આ સંયોજન સાઇટ્રિક એસિડના નિશાન દ્વારા સ્થિર થાય છે. જ્યારે પાણીમાં ખાલી ઓગળવામાં આવે છે, ત્યારે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ રચાય છે.

હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડનો સંગ્રહ. હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડને પેરાફિન (અથવા કાચની અંદર મીણ લગાવેલા) જહાજોમાં પેરાફિન સ્ટોપર વડે સીલ કરેલા અંધારી અને ઠંડી જગ્યાએ સંગ્રહિત કરવામાં આવે છે.

હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડનો ઉપયોગ

ક્લોરિનની તુલનામાં, બ્લીચિંગ એજન્ટ તરીકે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના ઘણા ફાયદા છે. તેનો ઉપયોગ પેર્બોરેટ્સના ઉત્પાદન માટે થાય છે (ઉદાહરણ તરીકે, સોડિયમ પરબોરેટ, જે બ્લીચિંગ ઉત્પાદનોમાં સક્રિય ઘટક છે).

કેટલાક જ્વલનશીલ પદાર્થો સાથે મિશ્રિત હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ (85-90%) ના ઉચ્ચ કેન્દ્રિત ઉકેલોનો ઉપયોગ વિસ્ફોટક મિશ્રણ બનાવવા માટે થાય છે.

પાણી H 2 O

સ્પ્રેડિંગ

સૌથી શુદ્ધ કુદરતી પાણી એ વાતાવરણીય વરસાદનું પાણી છે, અશુદ્ધિઓથી સૌથી વધુ દૂષિત સમુદ્ર અને મહાસાગરોનું પાણી છે. તેમની પ્રકૃતિ દ્વારા, અશુદ્ધિઓ અકાર્બનિક અને કાર્બનિક હોઈ શકે છે. પાણીમાં તેઓ વિસર્જન અથવા સસ્પેન્ડ કરી શકાય છે.

પાણીની અશુદ્ધિઓ છે: મુક્ત કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, નાઇટ્રોજન, ઓક્સિજન, CaCO 3, Ca(HCO 3) 2, MgCO 3, CaSO 4, MgSO 4, આલ્કલી મેટલ ક્લોરાઇડ્સ, સિલિકિક એસિડ અને તેના ક્ષાર અને આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુના ક્ષાર, આયર્ન અને એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ , મેંગેનીઝ, ક્ષાર અને આલ્કલાઇન પૃથ્વી ધાતુઓના ક્ષાર, નાઈટ્રિક, નાઈટ્રસ અને ફોસ્ફોરિક એસિડ્સ, સુક્ષ્મસજીવો અને કોલોઇડલ અવસ્થામાં વિવિધ કાર્બનિક પદાર્થો.

ખનિજ જળમાં, આ અશુદ્ધિઓ ઉપરાંત, હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ, સલ્ફેટ, બોરિકના ક્ષાર, આર્સેનિક, હાઇડ્રોફ્લોરિક, હાઇડ્રોબ્રોમિક, હાઇડ્રોઆયોડિક અને અન્ય એસિડ હોય છે.

અનુભવ. Ba 2+ ion ની મદદથી, SO 4 2- ion ની હાજરી કોઈપણ કુદરતી પાણીમાં, Ag + ion - Cl - ion ની હાજરીની મદદથી અને 500 ml પાણીમાં બાષ્પીભવન કરીને સ્થાપિત થાય છે. એક કપ - શુષ્ક અવશેષોની હાજરી.

પ્રાપ્ત કરી રહ્યું છે

સ્ફટિકીકરણના પાણી ધરાવતા પદાર્થોને ગરમ કરીને પાણી મેળવી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે: CuSO 4 5H 2 O, Na 2 CO 3 10H 2 O, Na 2 B 4 O 7 10H 2 O, Na 2 SO 4 10H 2 O, FeSO 4 7H2O ; આડપેદાશ તરીકે, તે તટસ્થતા પ્રતિક્રિયાઓ, રેડોક્સ અને અન્ય પ્રતિક્રિયાઓ દરમિયાન રચાય છે.

મોટી માત્રામાં રાસાયણિક શુદ્ધ પાણી મેળવવા માટે, તેઓ ઉપર વર્ણવેલ કોઈપણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરતા નથી, પરંતુ ખૂબ જ સામાન્ય કુદરતી પાણીને વિવિધ રીતે શુદ્ધ કરવાનો આશરો લે છે.

કુદરતી જળ શુદ્ધિકરણ

પાણીને કઠિનતા આપતી અશુદ્ધિઓને જાળવી રાખવા માટે, પાણીને પરમ્યુટાઇટ ફિલ્ટર દ્વારા પસાર કરવામાં આવે છે, અને રંગીન પદાર્થને દૂર કરવા માટે - સક્રિય કાર્બન દ્વારા.

પાણીમાં ઓગળેલી અશુદ્ધિઓને દૂર કરવાની પ્રક્રિયા નિસ્યંદન દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે. ચિત્ર નિસ્યંદન માટે એક સરળ ઉપકરણ બતાવે છે, જેમાં Wurtz ફ્લાસ્ક, રેફ્રિજરેટર અને રીસીવરનો સમાવેશ થાય છે.

દરેક વખતે ઉપકરણને ડિસએસેમ્બલ ન કરવા અને પ્લગનો ઉપયોગ કરીને જોડાણોને ટાળવા માટે, જેના ગ્લાસ () થી બનેલા ઉપકરણનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.

નિસ્યંદન દરમિયાન એકસમાન ઉકળતા એ હકીકતને કારણે પ્રાપ્ત થાય છે કે થોડું છિદ્રાળુ પોર્સેલેઇન પ્રથમ ફ્લાસ્કમાં મૂકવામાં આવે છે.

આ રીતે મેળવેલા પાણીમાં ઓગળેલા વાયુઓ હોય છે, ઉદાહરણ તરીકે CO 2, અને ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં સિલિકેટ્સ (પાણીના કન્ડેન્સેટ દ્વારા રેફ્રિજરેટરના કાચના વિસર્જનના પરિણામે રચાય છે).

વાયુઓ (ઉદાહરણ તરીકે, CO 2) દૂર કરવા માટે, 1000 મિલી ફ્લાસ્કમાં 750 મિલી નિસ્યંદિત પાણી રેડવું, તેમાં કેશિલરી ટ્યુબના કેટલાક ટુકડાઓ ફેંકી દો અને 30-40 મિનિટ માટે ઉકાળો. ઉકળતાના અંતે, સ્ટોપર સાથે ફ્લાસ્ક બંધ કરો જેમાં સોડા ચૂનો (CO અને NaOH નું મિશ્રણ) સાથેની નળી નાખવામાં આવે છે. સોડા ચૂનો હવામાંથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડને શોષી લે છે, જે ઠંડુ થયા પછી નિસ્યંદિત પાણીમાં પ્રવેશી શકે છે.

રાસાયણિક પ્રયોગશાળામાં ઉકેલો તૈયાર કરવા અને કાંપ ધોવા માટે મોટા જથ્થામાં નિસ્યંદિત પાણીનો વપરાશ થતો હોવાથી, કેટલાક સતત નિસ્યંદન ઉપકરણો નીચે વર્ણવેલ છે.

કાલેશચિન્સ્કી નિસ્યંદન ઉપકરણ() એક બાજુની ટ્યુબ અને સર્પાકાર કન્ડેન્સર સાથે જોડાયેલ વળાંકવાળી ગરદન સાથે રિટોર્ટનો સમાવેશ કરે છે.

સાઇફનનો ઉપયોગ કરીને રીટોર્ટ અને રેફ્રિજરેટરમાં સતત પાણીનું સ્તર જાળવવામાં આવે છે.

પ્રયોગ શરૂ કરતા પહેલા, બાજુની નળી દ્વારા પાણીને સાઇફનમાં ચૂસવામાં આવે છે, જેના પર રબરની નળી મૂકવી જોઈએ, અને રબરની નળીને ક્લેમ્પ વડે બંધ કરવામાં આવે છે અથવા કાચની સળિયાને ચુસ્તપણે દાખલ કરવામાં આવે છે.

એકસમાન ઉકળતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે, નિસ્યંદન શરૂ થાય તે પહેલાં, છિદ્રાળુ પોર્સેલેઇનના ઘણા ટુકડાઓ રિટોર્ટમાં મૂકવામાં આવે છે, અને સાઇફનની બાજુની નળીના છેડે એક ફ્લાસ્ક જોડાયેલ હોય છે, જેમાં હવાના પરપોટા જે પાણીને ગરમ કરતી વખતે સાઇફનમાં પ્રવેશ કરે છે. એકત્રિત (સાઇફનમાં હવાના પરપોટા જવાબ માટે પાણીના સામાન્ય પુરવઠાને વિક્ષેપિત કરી શકે છે).

આ નાનું ઉપકરણ ખાસ કાળજીની જરૂર વગર લાંબા સમય સુધી સતત કામ કરી શકે છે.

વર્ખોવ્સ્કી નિસ્યંદન ઉપકરણ(). ઉપકરણનું વર્ણન: વિશાળ ટ્યુબ એજ્યારે તે ગરમ થાય છે ત્યારે પાણીમાંથી મુક્ત થતા હવાના પરપોટાને એકત્રિત કરવાનું કામ કરે છે. તેણી સાઇફન ભરી રહી છે બી, સી, ડીલગભગ સંપૂર્ણપણે પાણીથી ભરેલું. બોટલ એફનીચેથી કાપીને, તેમાંથી પસાર થતી નળી સાથે સ્ટોપર સાથે બંધ કરો ઇ(બોટલમાંથી વધારાનું પાણી દૂર કરવા). ઉપકરણના તમામ ભાગો રબર પ્લગ અને ટ્યુબનો ઉપયોગ કરીને એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે. નળમાંથી પાણી રેફ્રિજરેટરમાં જાય છે, ત્યાંથી બોટલમાં જાય છે એફ, પછી સાઇફન માં બી, સી, ડીનિસ્યંદન ફ્લાસ્ક માટે. સાઇફનનો ઉપયોગ કરીને ફ્લાસ્ક અને બોટલમાં સમાન પાણીનું સ્તર જાળવવામાં આવે છે બી, સી, ડી. આની સામાન્ય કામગીરી, અગાઉના ઉપકરણની જેમ, નળમાંથી પાણીના સતત પ્રવાહ દ્વારા સુનિશ્ચિત કરવામાં આવે છે.

વર્ણવેલ તે ઉપરાંત, અન્ય સંખ્યાબંધ, વધુ જટિલ ઉપકરણો છે. જેના ગ્લાસથી બનેલા ઉપકરણોને પ્રાધાન્ય આપવામાં આવે છે, જેમાં વ્યક્તિગત ભાગો સ્ટોપર્સ દ્વારા નહીં, પરંતુ પાતળા વિભાગો દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. તમે વીજળી અથવા ગેસ દ્વારા ગરમ કરાયેલા ધાતુના ઉપકરણોનો પણ ઉપયોગ કરી શકો છો.

નિસ્યંદિત પાણી સિંગલ, ડબલ અથવા મલ્ટિપલ ડિસ્ટિલેશન હોઈ શકે છે.

પાણીના ગુણધર્મો

અનુભવ. વરાળ અને ધુમ્મસ વચ્ચેનો તફાવત. 100 મિલી ફ્લાસ્કમાં પાણીની થોડી માત્રા રેડવામાં આવે છે; 5 સેમી લાંબી અને 6 મીમી વ્યાસની કાચની ટ્યુબ ફ્લાસ્કની ગરદનમાં સહેજ વિસ્તૃત બાહ્ય છેડા સાથે દાખલ કરવામાં આવે છે. ફ્લાસ્કને એસ્બેસ્ટોસ મેશથી ઢંકાયેલ ત્રપાઈ પર મૂક્યા પછી, પાણી ઉકળે ત્યાં સુધી તેને ગરમ કરો. પરિણામી પાણીની વરાળ ફ્લાસ્કમાં અને ટ્યુબના ઉદઘાટન સમયે બંને અદ્રશ્ય હોય છે, પરંતુ ફ્લાસ્કની ઉપર ધુમ્મસના વાદળો (કંડેન્સ્ડ સ્ટીમના ટીપાં) રચાય છે. પાણીના એકસરખા ઉકળતાની ખાતરી કરવા માટે, છિદ્રાળુ પોર્સેલેઇન અથવા કાચના મણકાના કેટલાક ટુકડા ફ્લાસ્કની અંદર મૂકવામાં આવે છે.

ટ્યુબના છેડાને વધારે ખેંચવાની જરૂર નથી, કારણ કે આ ઉચ્ચ દબાણ બનાવી શકે છે અને પછી ફ્લાસ્ક ફાટી જશે.

એકત્રીકરણના તમામ રાજ્યોમાં શુદ્ધ પાણી રંગહીન છે. પાણીની વરાળ અદ્રશ્ય છે.

અનુભવ. યુગલો, દૃશ્યમાન અને અદ્રશ્ય.ટેબલ પર ચાર મોટા ફ્લાસ્ક મૂકવામાં આવ્યા છે. પ્રથમમાં થોડું પાણી, બીજામાં બ્રોમિન, ત્રીજામાં આલ્કોહોલ અને ચોથામાં ગેસોલિન રેડવામાં આવે છે.

થોડા સમય પછી, દરેક બોટલની હવા અનુરૂપ પ્રવાહીના વરાળથી સંતૃપ્ત થાય છે. બ્રોમિનવાળી બોટલમાં વરાળ દેખાય છે, પાણી, આલ્કોહોલ અને ગેસોલિનવાળી બોટલમાં તે અદ્રશ્ય છે; આલ્કોહોલ અને ગેસોલિન સાથેની બોટલોમાં તેઓ ગંધ દ્વારા શોધી શકાય છે.

+4°C પર શુદ્ધ પાણીની ઘનતા અને 760 mm Hgનું દબાણ. કલા. એક તરીકે લેવામાં આવે છે.

અનુભવ. પુષ્ટિ કે ગરમ પાણીની ઘનતા +4°C પર પાણી કરતાં ઓછી છે.પ્રયોગ માટે, કાચની નળીનો ઉપયોગ કરો, ચોરસના આકારમાં વળેલી, દરેક બાજુની લંબાઈ લગભગ 25 સેમી (). ટ્યુબના બંને છેડા રબર ટ્યુબિંગના બે ટુકડાનો ઉપયોગ કરીને કાચની ટી-ટ્યુબ સાથે જોડાયેલા છે. આખું ઉપકરણ ઠંડા પાણીથી ભરેલું છે, જેમાંથી હવાને પ્રથમ ઉકાળીને દૂર કરવી જોઈએ, અને આકૃતિમાં દર્શાવેલ સ્થિતિમાં ત્રપાઈમાં સુરક્ષિત કરવી જોઈએ. ટી-આકારની ટ્યુબમાં શાહી, KMnO 4 સોલ્યુશન, મેથીલીન બ્લુ અથવા ફ્લોરોસીનના થોડા ટીપાં ઉમેરો અને જુઓ કે રંગ બંને દિશામાં કેવી રીતે ફેલાય છે. પછી તેઓ ઉપકરણને એક ખૂણા પર ગરમ કરે છે અને નોંધ કરે છે કે કેવી રીતે ગરમ પાણી, હળવા થઈને, ઉપરની તરફ વધવાનું શરૂ કરે છે અને ટ્યુબમાંનો તમામ પ્રવાહી આકૃતિમાં તીરો દ્વારા દર્શાવેલ દિશામાં આગળ વધવાનું શરૂ કરે છે. ટી-આકારની ટ્યુબમાંથી રંગ હીટિંગની વિરુદ્ધ દિશામાં જવાનું શરૂ કરે છે. જો તમે હવે ગેસ બર્નરને ડાબા ખૂણામાં ખસેડો છો, તો રંગીન પાણી ડાબેથી જમણે જવાનું શરૂ કરે છે. આ ઉપકરણ કેન્દ્રીય ગરમીના મોડેલ તરીકે સેવા આપે છે.

બરફની ઘનતા +4°C પર પાણી કરતાં ઓછી છે, તેથી તે પ્રવાહી પાણી પર તરતી રહે છે.

અનુભવ. પાણીની નબળી થર્મલ વાહકતા તપાસી રહ્યું છે.ટેસ્ટ ટ્યુબને નીચેના છેડે લઈ, તેમાં પાણી ગરમ કરો. ટેસ્ટ ટ્યુબના ઉદઘાટન સમયે પાણી ઉકળવા લાગે છે, તેના નીચલા છેડે ઠંડુ રહે છે, જેના દ્વારા ટેસ્ટ ટ્યુબ હાથથી પકડવામાં આવે છે.

શુદ્ધ પાણીની વિદ્યુત વાહકતા ખૂબ ઓછી છે, એટલે કે. શુદ્ધ પાણી એ વીજળીનું નબળું વાહક છે.

અનુભવ.શુદ્ધ પાણીની વિદ્યુત વાહકતા અને વિવિધ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સ અને બિન-ઇલેક્ટ્રોલાઇટ્સના ઉકેલોનો અભ્યાસ કરવા માટે, એક વિશિષ્ટ ઉપકરણનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

પ્રવાહીની વિદ્યુત વાહકતા નક્કી કરવા માટેના ઉપકરણના મુખ્ય ભાગો છે: બે ઇલેક્ટ્રોડ, ઇલેક્ટ્રિક લેમ્પ સાથેનો લેમ્પ બેઝ, સોકેટ, પ્લગ, બ્રેકર, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનો સ્ત્રોત અને ઇલેક્ટ્રિકલ વાયર.

ઇલેક્ટ્રોડ્સ પ્લેટિનમ, કાર્બન અથવા કોપર હોઈ શકે છે; લેમ્પ વિવિધ શક્તિના હોઈ શકે છે, પરંતુ તેઓ ફ્લેશલાઇટ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા લેમ્પ્સનો ઉપયોગ કરવાનું પસંદ કરે છે; વર્તમાન સ્ત્રોત 1-2 બેટરી અથવા રેક્ટિફાયર હોઈ શકે છે, તેમજ વિદ્યુત નેટવર્ક સાથે જોડાયેલા ટ્રાન્સફોર્મર્સ અને 3-4 V નો વોલ્ટેજ પ્રદાન કરે છે.

ઇલેક્ટ્રોડ્સ પ્લગનો ઉપયોગ કરીને જોડાયેલા છે. ઇલેક્ટ્રિક લેમ્પ સાથેના આધારને બદલે, તમે ઇલેક્ટ્રિક બેલનો ઉપયોગ કરી શકો છો. સામાન્ય રીતે, ઉપકરણ (ઇલેક્ટ્રિક લેમ્પ, સોકેટ અને બ્રેકર સાથેનો આધાર) માં બતાવેલ રેખાકૃતિ અનુસાર એક બોર્ડ પર માઉન્ટ થયેલ છે.

ઇલેક્ટ્રોડ્સના નીચલા છેડે એક ચિહ્ન બનાવવામાં આવે છે, જ્યાં સુધી જ્યારે ઇલેક્ટ્રોડ્સ તેમાં ડૂબી જાય ત્યારે પ્રવાહીને પાત્રમાં રેડવું આવશ્યક છે.

કોપર ઇલેક્ટ્રોડ્સ. બે કોપર વાયર 10-12 સેમી લાંબા અને 0.5-0.8 સેમી વ્યાસ.

બંને ઇલેક્ટ્રોડ, અગાઉના લોકોની જેમ, કૉર્ક વર્તુળમાં માઉન્ટ થયેલ છે, જેમાં ડ્રોપિંગ ફનલ પણ શામેલ કરવામાં આવે છે.

વિદ્યુત વાહકતા નક્કી કરવા માટે, ઉપયોગમાં લેવાતા ઇલેક્ટ્રોડ્સના કદના આધારે, પ્રવાહીને ટેસ્ટ ટ્યુબ, બીકર, સિલિન્ડર, ફ્લાસ્ક અથવા જારમાં રેડી શકાય છે.

પ્રયોગ કરવા માટે, ઇલેક્ટ્રોડ્સ પ્રવાહીમાં ડૂબી જાય છે અને ઇલેક્ટ્રિકલ લેમ્પ (ઘંટડી) સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ સાથે અને વિદ્યુત ઊર્જાના સ્ત્રોત સાથેની સ્વીચ દ્વારા જોડાયેલા હોય છે.

જો, જ્યારે વર્તમાન ચાલુ હોય, ત્યારે લાઇટ બલ્બ લાઇટ થાય છે (અથવા ઘંટડી વાગે છે), તો પ્રવાહી એ વીજળીનો સારો વાહક છે.

જ્યારે પણ નવા પ્રવાહીની વિદ્યુત વાહકતાનું પરીક્ષણ કરતા પહેલા, ઇલેક્ટ્રોડ્સ, વાસણ કે જેમાં પરીક્ષણ પ્રવાહી રેડવામાં આવે છે અને ફનલને નિસ્યંદિત પાણી, આલ્કોહોલ, ઈથર, ક્લોરોફોર્મ, ટોલ્યુએન અથવા અન્ય દ્રાવકથી સારી રીતે ધોવામાં આવે છે અને ફિલ્ટર પેપરથી સાફ કરવામાં આવે છે.

સામાન્ય રીતે, પ્રયોગશાળા નીચેના પ્રવાહીની વિદ્યુત વાહકતાનું પરીક્ષણ કરે છે: નિસ્યંદિત પાણી, HCl ના પાતળું સોલ્યુશન, H 2 SO 4, NaOH, Ba(OH) 2, NaCl અને ખાંડ.

તે બતાવવા માટે કે વિદ્યુત વાહકતા આયનોની હાજરી સાથે સંબંધિત છે, તે નીચેના દર્શાવવા માટે પૂરતું છે:

Ba(OH) 2 + phenolphthalein નું સોલ્યુશન ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું સંચાલન કરે છે;

H 2 SO 4 સોલ્યુશન ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું સંચાલન કરે છે.

વાતાવરણીય દબાણ (760 mm Hg) પર, પાણી 100° પર ઉકળે છે. જો દબાણ બદલાય છે, તો પાણીનો ઉત્કલન બિંદુ પણ બદલાય છે.

અનુભવ. ઓછા દબાણે પાણી ઉકાળવું.ઉપકરણ અનુસાર એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે. તેમાં જાડા અને ટકાઉ કાચની આંતરિક ટ્યુબ સાથે લિબિગ કન્ડેન્સરનો સમાવેશ થાય છે, જે તળિયે નાના શંકુ સાથે સમાપ્ત થાય છે. શંકુની વિરુદ્ધ ટ્યુબના અંતે થર્મોમીટર લટકાવવા માટે એક હૂક હોવો જોઈએ.

રેફ્રિજરેટરના શંકુમાં થોડું પાણી રેડો, થર્મોમીટરને લટકાવો જેથી કરીને તેનો પારો સાથેનો બોલ શંકુના પાણીમાં હોય, અને રેફ્રિજરેટરને ત્રપાઈ પર ઊભી સ્થિતિમાં મજબૂત કરો.

રેફ્રિજરેટરની અંદરની નળી સલામતી જહાજ અને પ્રેશર ગેજ દ્વારા વોટર-જેટ પંપ સાથે જોડાયેલ છે.

પ્રયોગની શરૂઆતમાં, પાણી રેફ્રિજરેટરમાંથી પસાર થાય છે અને ફ્લાસ્ક સહેજ ગરમ થાય છે, કાળજીપૂર્વક તાપમાન અને દબાણનું અવલોકન કરે છે કે જેના પર પાણી ઉકળવા લાગે છે. ટ્યુબમાં તિરાડ ન પડે તે માટે આ પ્રયોગમાં ખૂબ જ મજબૂત શૂન્યાવકાશને મંજૂરી આપવી જોઈએ નહીં.

પ્રયોગનું સરળ સંસ્કરણ: ફ્લાસ્કમાં પાણીને ઉકાળવા માટે ગરમ કરો, સ્ટોવમાંથી ફ્લાસ્કને દૂર કરો અને તેને સ્ટોપરથી ચુસ્તપણે સીલ કરો - ઉકળતા બંધ થાય છે, ફ્લાસ્કને ઠંડા પાણીના પ્રવાહની નીચે મૂકો - જોરશોરથી ઉકળતા ફરી શરૂ થાય છે.

અનુભવ. વાતાવરણીય દબાણથી ઉપરના દબાણે પાણીને ઉકાળવું.ઉપકરણ અનુસાર એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે.

ઉપકરણ માટેનું ફ્લાસ્ક 500 મિલીની ક્ષમતા ધરાવતું પહોળું-ગળાનું, ગોળ-તળિયાવાળું, જાડું, ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળું કાચ છે.

ફ્લાસ્કમાં 250 મિલી પૂર્વ બાફેલું પાણી રેડવામાં આવે છે. ફ્લાસ્કને સ્ટેન્ડમાં ઠીક કરવામાં આવે છે અને રબર સ્ટોપરથી બંધ કરવામાં આવે છે જેના દ્વારા બે ગ્લાસ ટ્યુબ પસાર થાય છે. એક ટ્યુબ, 6-7 મીમી વ્યાસની, આવા કદના બબલ સાથે સમાપ્ત થાય છે કે તે ફ્લાસ્કની ગરદનમાંથી પસાર થાય છે. બીજી ટ્યુબ, 6 મીમી વ્યાસની, પ્લગની નીચેની ધારથી શરૂ થાય છે; બહારની બાજુએ તે 90°ના ખૂણા પર વળેલું છે અને, જાડી-દિવાલોવાળી રબરની નળીનો ઉપયોગ કરીને, કાટખૂણે વળેલી બીજી કાચની નળી સાથે જોડાયેલ છે, લગભગ તળિયે નીચેથી 90-100 સેમી ઊંચો પારો ધરાવતા સિલિન્ડરમાં નીચે આવે છે અને વ્યાસમાં 1.5-2 સે.મી.

છિદ્રાળુ પોર્સેલેઇનના કેટલાક ટુકડા બોટલમાં મૂકવામાં આવે છે અને અડધા રસ્તે પાણીથી ભરવામાં આવે છે.

પારાના દર્શાવેલ જથ્થા સાથે, ફ્લાસ્કમાં હવા બે કરતા વધુ વાતાવરણના દબાણ હેઠળ છે.

ટ્યુબને, પારો સાથેના સિલિન્ડરમાં નીચે ફેંકી દેવાથી રોકવા માટે, તેને ટ્રાઇપોડ ક્લેમ્પમાં સુરક્ષિત કરવામાં આવે છે.

ઉપકરણને એસેમ્બલ કર્યા પછી, ફ્લાસ્કને પાણીથી ગરમ કરો. પ્રથમ, બબલમાં પાણી, જે વાતાવરણીય દબાણ હેઠળ છે, ઉકળે છે, અને પછીથી, ફ્લાસ્કમાં પાણી, જે બે કરતા વધુ વાતાવરણના દબાણ હેઠળ છે, ઉકળે છે.

પ્રયોગ માટે, રાઉન્ડ-બોટમ ફ્લાસ્કનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, કારણ કે તે ઉચ્ચ દબાણ માટે વધુ પ્રતિરોધક છે.

પ્રયોગ કરતી વખતે, તેઓ ચોક્કસ અંતર પર અવલોકન કરીને કાળજીપૂર્વક કાર્ય કરે છે, કારણ કે 2-3 એટીએમના દબાણથી ફ્લાસ્ક ફાટી શકે છે.

પાણી નીચેની રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાં ભાગ લે છે:પ્રતિક્રિયાઓમાં જેમાં તે ઓક્સિડાઇઝિંગ ગુણધર્મો દર્શાવે છે, હાઇડ્રોલિસિસ, હાઇડ્રેશન, ઉમેરણ, અવેજીની પ્રતિક્રિયાઓમાં અને પ્રતિક્રિયાઓમાં જેમાં પાણી ઉત્પ્રેરકની ભૂમિકા ભજવે છે.

હાઇડ્રોજન ઉત્પાદન સાથેના પ્રયોગોમાં, સોડિયમ, પોટેશિયમ, કેલ્શિયમ, મેગ્નેશિયમ, એલ્યુમિનિયમ, આયર્ન અને કાર્બન પર પાણીની ઓક્સિડાઇઝિંગ અસર ધ્યાનમાં લેવામાં આવી હતી.

બ્રોમિન અને આયોડિન પરના વિભાગો ફોસ્ફરસ હલાઇડ્સના હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા હાઇડ્રોજન બ્રોમાઇડ અને હાઇડ્રોજન આયોડાઇડના ઉત્પાદનમાં પ્રયોગોનું વર્ણન કરે છે.

ક્લોરિન, બ્રોમિન અને હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડના ગુણધર્મોને ધ્યાનમાં લેતા, અમે હાઇડ્રેશન વિશે વાત કરી, જે વધારાની પ્રતિક્રિયા તરીકે થાય છે.

ક્લોરિન અથવા આયોડિન અને ઝીંક સાથે હાઇડ્રોજનના સંયોજનને દર્શાવતા પ્રયોગો પાણીના ઉત્પ્રેરક ગુણધર્મો દર્શાવે છે.

વર્ણવેલ ઘણા પ્રયોગોમાં પાણી સાથે સંકળાયેલી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ જોવા મળે છે.

આ પાઠ ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરવાની આધુનિક પદ્ધતિઓના અભ્યાસ માટે સમર્પિત છે. પ્રયોગશાળા અને ઉદ્યોગમાં ઓક્સિજન કઈ પદ્ધતિઓ દ્વારા અને કયા પદાર્થોમાંથી મેળવવામાં આવે છે તે તમે શીખી શકશો.

વિષય: પદાર્થો અને તેમના પરિવર્તન

પાઠ:ઓક્સિજન મેળવવું

ઔદ્યોગિક હેતુઓ માટે, ઓક્સિજન મોટા પ્રમાણમાં અને શક્ય તેટલી સસ્તી રીતે મેળવવો આવશ્યક છે. ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરવાની આ પદ્ધતિ નોબેલ પારિતોષિક વિજેતા પ્યોત્ર લિયોનીડોવિચ કપિત્સાએ પ્રસ્તાવિત કરી હતી. તેણે હવાને પ્રવાહી બનાવવા માટે એક ઉપકરણની શોધ કરી. જેમ તમે જાણો છો, હવામાં વોલ્યુમ દ્વારા લગભગ 21% ઓક્સિજન હોય છે. ઓક્સિજનને નિસ્યંદન દ્વારા પ્રવાહી હવાથી અલગ કરી શકાય છે, કારણ કે હવા બનાવે છે તે તમામ પદાર્થોના ઉત્કલન બિંદુઓ અલગ અલગ હોય છે. ઓક્સિજનનું ઉત્કલન બિંદુ -183 ° સે છે, અને નાઇટ્રોજનનું -196 ° સે છે. આનો અર્થ એ છે કે જ્યારે લિક્વિફાઇડ હવાને નિસ્યંદિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે નાઇટ્રોજન પ્રથમ ઉકળશે અને બાષ્પીભવન કરશે, ત્યારબાદ ઓક્સિજન આવશે.

પ્રયોગશાળામાં, ઉદ્યોગમાં જેટલી મોટી માત્રામાં ઓક્સિજનની જરૂર નથી. તે સામાન્ય રીતે વાદળી સ્ટીલ સિલિન્ડરોમાં વિતરિત કરવામાં આવે છે જેમાં તેને દબાણ કરવામાં આવે છે. કેટલાક કિસ્સાઓમાં, રાસાયણિક રીતે ઓક્સિજન મેળવવા માટે હજુ પણ જરૂરી છે. આ હેતુ માટે, વિઘટન પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ થાય છે.

પ્રયોગ 1. પેટ્રી ડીશમાં હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડનું સોલ્યુશન રેડો. ઓરડાના તાપમાને, હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ ધીમે ધીમે વિઘટિત થાય છે (અમે પ્રતિક્રિયાના કોઈ ચિહ્નો જોતા નથી), પરંતુ આ પ્રક્રિયાને ઉકેલમાં મેંગેનીઝ(IV) ઓક્સાઇડના થોડા દાણા ઉમેરીને ઝડપી કરી શકાય છે. બ્લેક ઓક્સાઇડના દાણાની આસપાસ તરત જ ગેસના પરપોટા દેખાવા લાગે છે. આ ઓક્સિજન છે. પ્રતિક્રિયા ગમે તેટલી લાંબી હોય, મેંગેનીઝ(IV) ઓક્સાઇડના દાણા દ્રાવણમાં ઓગળતા નથી. એટલે કે, મેંગેનીઝ(IV) ઓક્સાઇડ પ્રતિક્રિયામાં ભાગ લે છે, તેને વેગ આપે છે, પરંતુ તેનો વપરાશ થતો નથી.

પદાર્થો કે જે પ્રતિક્રિયાને વેગ આપે છે પરંતુ પ્રતિક્રિયામાં ઉપયોગમાં લેવાતા નથી તેને કહેવામાં આવે છે ઉત્પ્રેરક.

ઉત્પ્રેરક દ્વારા ત્વરિત પ્રતિક્રિયાઓ કહેવામાં આવે છે ઉત્પ્રેરક.

ઉત્પ્રેરક દ્વારા પ્રતિક્રિયાના પ્રવેગને કહેવામાં આવે છે ઉત્પ્રેરક.

આમ, મેંગેનીઝ (IV) ઓક્સાઇડ હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના વિઘટનની પ્રતિક્રિયામાં ઉત્પ્રેરક તરીકે કામ કરે છે. પ્રતિક્રિયા સમીકરણમાં, ઉત્પ્રેરક સૂત્ર સમાન ચિહ્નની ઉપર લખાયેલું છે. ચાલો પ્રતિક્રિયાનું સમીકરણ લખીએ. જ્યારે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડનું વિઘટન થાય છે, ત્યારે ઓક્સિજન મુક્ત થાય છે અને પાણી બને છે. સોલ્યુશનમાંથી ઓક્સિજનનું પ્રકાશન ઉપર તરફ નિર્દેશ કરતા તીર દ્વારા બતાવવામાં આવે છે:

2. ડિજિટલ શૈક્ષણિક સંસાધનોનો એકીકૃત સંગ્રહ ().

3. જર્નલનું ઇલેક્ટ્રોનિક સંસ્કરણ “રસાયણશાસ્ત્ર અને જીવન” ().

ગૃહ કાર્ય

સાથે. 66-67 નંબર 2 - 5 રસાયણશાસ્ત્રમાં વર્કબુકમાંથી: 8મું ધોરણ: P.A દ્વારા પાઠ્યપુસ્તક સુધી. ઓર્ઝેકોવ્સ્કી અને અન્ય "રસાયણશાસ્ત્ર. 8 મી ગ્રેડ" / O.V. ઉષાકોવા, પી.આઈ. બેસ્પાલોવ, પી.એ. ઓર્ઝેકોવ્સ્કી; હેઠળ સંપાદન પ્રો. પી.એ. ઓર્ઝેકોવ્સ્કી - એમ.: એએસટી: એસ્ટ્રેલ: પ્રોફિઝડટ, 2006.

અમે સ્ટેન્ડ પર પ્રત્યાવર્તન કાચની ટેસ્ટ ટ્યુબને ઠીક કરીએ છીએ અને તેમાં 5 ગ્રામ પાવડર નાઈટ્રેટ (પોટેશિયમ નાઈટ્રેટ KNO 3 અથવા સોડિયમ નાઈટ્રેટ NaNO 3) ઉમેરીએ છીએ. ચાલો ટેસ્ટ ટ્યુબની નીચે રેતીથી ભરેલી પ્રત્યાવર્તન સામગ્રીથી બનેલો કપ મૂકીએ, કારણ કે આ પ્રયોગ દરમિયાન કાચ ઘણીવાર પીગળે છે અને ગરમ સમૂહ બહાર વહે છે. તેથી, ગરમ કરતી વખતે અમે બર્નરને બાજુ પર રાખીશું. જ્યારે આપણે સોલ્ટપેટરને ખૂબ ગરમ કરીએ છીએ, ત્યારે તે ઓગળી જશે અને તેમાંથી ઓક્સિજન છોડવામાં આવશે (આપણે તેને સ્મોલ્ડરિંગ સ્પ્લિન્ટરની મદદથી શોધીશું - તે ટેસ્ટ ટ્યુબમાં સળગશે). આ કિસ્સામાં, પોટેશિયમ નાઈટ્રેટ નાઈટ્રાઈટ KNO2 માં ફેરવાઈ જશે. પછી કટિંગ સલ્ફરનો ટુકડો ઓગળવામાં ફેંકવા માટે ક્રુસિબલ સાણસી અથવા ટ્વીઝરનો ઉપયોગ કરો (તમારા ચહેરાને ક્યારેય ટેસ્ટ ટ્યુબની ઉપર ન રાખો).

સલ્ફર સળગાવશે અને બળી જશે, મોટી માત્રામાં ગરમી છોડશે. વિન્ડોઝ ખુલ્લી રાખીને પ્રયોગ હાથ ધરવો જોઈએ (પરિણામે સલ્ફર ઓક્સાઇડને કારણે). અમે પરિણામી સોડિયમ નાઈટ્રાઈટને અનુગામી પ્રયોગો માટે સાચવીશું.

પ્રક્રિયા નીચે પ્રમાણે આગળ વધે છે (હીટિંગ દ્વારા):

2KNO 3 → 2KNO 2 + O 2

તમે અન્ય પદ્ધતિઓ દ્વારા ઓક્સિજન મેળવી શકો છો.

પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ KMnO 4 (મેંગેનીઝ એસિડનું પોટેશિયમ મીઠું) જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે ઓક્સિજન છોડી દે છે અને મેંગેનીઝ (IV) ઓક્સાઇડમાં રૂપાંતરિત થાય છે:

4KMnO 4 → 4Mn 2 + 2K 2 O + 3O 2

અથવા 4KMnO 4 → MnO 2 + K 2 MnO 4 + O 2

10 ગ્રામ પોટેશિયમ પરમેંગેનેટમાંથી તમે લગભગ એક લિટર ઓક્સિજન મેળવી શકો છો, જેનો અર્થ છે કે બે ગ્રામ ઓક્સિજનથી પાંચ સામાન્ય કદની ટેસ્ટ ટ્યુબ ભરવા માટે પૂરતું છે. પોટેશિયમ પરમેંગેનેટ કોઈપણ ફાર્મસીમાં ખરીદી શકાય છે જો તે તમારી હોમ મેડિસિન કેબિનેટમાં ન હોય.

અમે રિફ્રેક્ટરી ટેસ્ટ ટ્યુબમાં પોટેશિયમ પરમેંગેનેટની ચોક્કસ માત્રાને ગરમ કરીએ છીએ અને ન્યુમેટિક બાથનો ઉપયોગ કરીને ટેસ્ટ ટ્યુબમાં મુક્ત ઓક્સિજનને પકડીએ છીએ. સ્ફટિકો, જ્યારે તિરાડ પડે છે, ત્યારે નાશ પામે છે, અને ઘણીવાર, ચોક્કસ માત્રામાં ધૂળવાળુ પરમેંગેનેટ ગેસની સાથે પ્રવેશે છે. આ કિસ્સામાં, વાયુયુક્ત સ્નાન અને આઉટલેટ પાઇપમાં પાણી લાલ થઈ જશે. પ્રયોગ પૂર્ણ કર્યા પછી, અમે સોડિયમ થિયોસલ્ફેટ (હાયપોસલ્ફાઇટ) ના સોલ્યુશનથી સ્નાન અને ટ્યુબને સાફ કરીએ છીએ - એક ફોટોગ્રાફિક ફિક્સર, જેને આપણે પાતળા હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડથી સહેજ એસિડિફાઇ કરીએ છીએ.

હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ (પેરોક્સાઇડ) H 2 O 2 માંથી પણ મોટી માત્રામાં ઓક્સિજન મેળવી શકાય છે. ચાલો ફાર્મસીમાં ત્રણ ટકા સોલ્યુશન ખરીદીએ - જંતુનાશક અથવા ઘાની સારવાર માટેની તૈયારી. હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ ખૂબ સ્થિર નથી. પહેલેથી જ જ્યારે હવામાં ઊભા હોય, ત્યારે તે ઓક્સિજન અને પાણીમાં વિઘટિત થાય છે:

2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2

પેરોક્સાઇડમાં થોડો મેંગેનીઝ ડાયોક્સાઇડ MnO 2 (પાયરોલ્યુસાઇટ), સક્રિય કાર્બન, ધાતુનો પાઉડર, લોહી (કોગ્યુલેટેડ અથવા તાજો), અને લાળ ઉમેરીને વિઘટનને નોંધપાત્ર રીતે ઝડપી કરી શકાય છે. આ પદાર્થો ઉત્પ્રેરક તરીકે કામ કરે છે.

જો આપણે એક નાની ટેસ્ટ ટ્યુબમાં નામના પદાર્થ સાથે આશરે 1 મિલી હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ મૂકીએ અને સ્પ્લિન્ટર ટેસ્ટનો ઉપયોગ કરીને પ્રકાશિત ઓક્સિજનની હાજરી નક્કી કરીએ તો અમે આ ચકાસી શકીએ છીએ. જો બીકરમાં ત્રણ ટકા હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ સોલ્યુશનના 5 મિલીલીટરમાં પ્રાણીઓના લોહીની સમાન માત્રા ઉમેરવામાં આવે તો, મિશ્રણ મજબૂત રીતે ફીણ કરશે, ઓક્સિજનના પરપોટાના પ્રકાશનને પરિણામે ફીણ સખત અને ફૂલી જશે.

પછી અમે પોટેશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (કોસ્ટિક પોટાશ), આયર્ન (II) સલ્ફેટનું દ્રાવણ, આયર્ન (III) ક્લોરાઇડ (સાથે અને વગર) ના દ્રાવણ સાથે કોપર (II) સલ્ફેટના 10% દ્રાવણની ઉત્પ્રેરક અસરનું પરીક્ષણ કરીશું. આયર્ન પાવડરનો ઉમેરો), સોડિયમ કાર્બોનેટ, ક્લોરાઇડ સોડિયમ અને કાર્બનિક પદાર્થો (દૂધ, ખાંડ, લીલા છોડના કચડી પાંદડા, વગેરે). અમે હવે પ્રાયોગિક રીતે અનુભવ્યું છે કે વિવિધ પદાર્થો ઉત્પ્રેરક રીતે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના વિઘટનને વેગ આપે છે.

ઉત્પ્રેરક વપરાશ કર્યા વિના રાસાયણિક પ્રક્રિયાની પ્રતિક્રિયા દરમાં વધારો કરે છે. તેઓ આખરે પ્રતિક્રિયા શરૂ કરવા માટે જરૂરી સક્રિયકરણ ઊર્જા ઘટાડે છે. પરંતુ એવા પદાર્થો પણ છે જે વિપરીત રીતે કાર્ય કરે છે. તેમને નકારાત્મક ઉત્પ્રેરક, એન્ટિકેટાલિસ્ટ્સ, સ્ટેબિલાઇઝર્સ અથવા અવરોધકો કહેવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ફોસ્ફોરિક એસિડ હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના વિઘટનને અટકાવે છે. તેથી, વ્યાવસાયિક હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડ સોલ્યુશન સામાન્ય રીતે ફોસ્ફોરિક અથવા યુરિક એસિડ સાથે સ્થિર થાય છે.

ઘણી રાસાયણિક તકનીકી પ્રક્રિયાઓ માટે ઉત્પ્રેરક જરૂરી છે. પરંતુ જીવંત પ્રકૃતિમાં પણ, કહેવાતા બાયોકેટાલિસ્ટ્સ (ઉત્સેચકો, ઉત્સેચકો, હોર્મોન્સ) ઘણી પ્રક્રિયાઓમાં ભાગ લે છે. ઉત્પ્રેરક પ્રતિક્રિયાઓમાં ઉપયોગમાં લેવાતા ન હોવાથી, તેઓ ઓછી માત્રામાં કાર્ય કરી શકે છે. 400-800 કિલો દૂધ પ્રોટીનના કોગ્યુલેશનની ખાતરી કરવા માટે એક ગ્રામ રેનેટ પૂરતું છે.

ઉત્પ્રેરકના સંચાલન માટે ખાસ મહત્વ એ તેમની સપાટીનું કદ છે. સપાટીને વધારવા માટે, વિકસિત આંતરિક સપાટી સાથે તિરાડોથી ભરેલા છિદ્રાળુ પદાર્થોનો ઉપયોગ કોમ્પેક્ટ પદાર્થો અથવા ધાતુઓ કહેવાતા વાહકો પર કરવામાં આવે છે; ઉદાહરણ તરીકે, 100 ગ્રામ સમર્થિત પ્લેટિનમ ઉત્પ્રેરકમાં માત્ર 200 મિલિગ્રામ પ્લેટિનમ હોય છે; કોમ્પેક્ટ નિકલના 1 ગ્રામનું સપાટીનું ક્ષેત્રફળ 0.8 સેમી 2 છે, અને 1 ગ્રામ નિકલ પાવડરનું સપાટીનું ક્ષેત્રફળ 10 મિલિગ્રામ છે. આ 1: 100,000 ના ગુણોત્તરને અનુરૂપ છે; 1 ગ્રામ સક્રિય એલ્યુમિનાનું સપાટીનું ક્ષેત્રફળ 200 થી 300 m2 છે; 1 ગ્રામ સક્રિય કાર્બન માટે આ મૂલ્ય 1000 m2 છે. કેટલાક સ્થાપનોમાં, ઉત્પ્રેરકની કિંમત ઘણા મિલિયન માર્ક્સ છે. આમ, બેલેમમાં ગેસોલિન સંપર્ક ભઠ્ઠી, 18 મીટર ઊંચી, 9-10 ટન ઉત્પ્રેરક ધરાવે છે.

પાઠનો હેતુ:

• પ્રકૃતિ, ઉદ્યોગ અને પ્રયોગશાળાઓમાં ઓક્સિજન મેળવવાની પદ્ધતિઓ, હાજરીના પુરાવા અને તેને એકત્રિત કરવાની પદ્ધતિઓ વિશે વિદ્યાર્થીઓના જ્ઞાનની રચનામાં ફાળો આપો;
• સામાન્ય અને આવશ્યક લક્ષણોને ઓળખવા માટે કુશળતાની રચનાને પ્રોત્સાહન આપો; સમસ્યા જોવાની અને તેને ઉકેલવાના માર્ગો શોધવાની ક્ષમતા; હસ્તગત જ્ઞાનને વ્યવહારમાં લાગુ કરવાની અને પૂર્ણ કરેલી ક્રિયાઓના પરિણામોનું મૂલ્યાંકન કરવાની કુશળતા;
• મેમરી, ધ્યાન, સર્જનાત્મક પ્રવૃત્તિ વિકસાવવાનું ચાલુ રાખો;
• સ્વતંત્રતા અને જૂથોમાં કામ કરવાની ક્ષમતા વિકસાવવાનું ચાલુ રાખો;
• ટીમ બનાવવાનું ચાલુ રાખો.

આયોજન સમય.

પ્રારંભિક ભાગ

- આપણે કયા પ્રકરણનો અભ્યાસ કરી રહ્યા છીએ? (સરળ પદાર્થો.)

- કયા પદાર્થોને સરળ કહેવામાં આવે છે? (પદાર્થો જેના પરમાણુઓ સમાન પ્રકારના અણુઓ ધરાવે છે.)

- સરળ પદાર્થોને કયા જૂથોમાં વહેંચવામાં આવે છે? (ધાતુઓ અને બિન-ધાતુઓ માટે.)

નવી સામગ્રી શીખવી.

અમે સરળ પદાર્થો સાથે પરિચિત થવાનું ચાલુ રાખીએ છીએ. આજે આપણે તે પદાર્થ વિશે વધુ જાણીશું જેના વિશે બર્ઝેલિયસે કહ્યું હતું કે ધરતીનું રસાયણશાસ્ત્ર તેની આસપાસ ફરે છે. તમે નીચેના કાર્યને પૂર્ણ કરીને આ પદાર્થ શું છે તે શોધી શકશો. તેના બદલે ... પદાર્થના તત્વને અનુરૂપ શબ્દ દાખલ કરો અને તમારી નોટબુકમાં શબ્દ લખો. (પરિશિષ્ટ 2.)

1. ... પૃથ્વીના પોપડાનું સૌથી સામાન્ય તત્વ છે.

2. સરળ પદાર્થ ઓઝોનના પરમાણુ તત્વ દ્વારા રચાય છે ...

3. હવામાં 21% હોય છે...

4. ઓક્સાઇડ એ જટિલ પદાર્થો છે જેમાં બે તત્વોનો સમાવેશ થાય છે, જેમાંથી એક...

5. પાણીમાં બે હાઇડ્રોજન અણુ અને એક અણુ હોય છે...

- તમે એક શબ્દ લખ્યો છે?

- થોડા શબ્દો કોણે લખ્યા?

- આ કયો શબ્દ છે? (પ્રાણવાયુ.)

તેથી, ચાલો સરળ પદાર્થ ઓક્સિજનનો અભ્યાસ શરૂ કરીએ!

- શા માટે આપણે આ વિષયનો અભ્યાસ કરીએ છીએ? શા માટે ઓક્સિજન મહત્વપૂર્ણ છે? (ઓક્સિજન, શ્વસન માટે આવશ્યક પદાર્થ, પૃથ્વીના પોપડામાં સૌથી સામાન્ય તત્વ છે અને તે પાણીનો ભાગ છે.)

- સરળ પદાર્થોના વિભાગમાં એક મહત્વપૂર્ણ કાર્ય છે જે ઓક્સિજન સાથે સંબંધિત છે. વાચો.

જીવન કાર્ય.

ગુફામાંથી પસાર થવા માટે તમારે ઓક્સિજનની સપ્લાયની જરૂર છે. મુસાફરી કરતી વખતે તમે તેને કેવી રીતે મેળવી શકો છો?

- તમારા જીવન કાર્યના આધારે, મને કહો કે તમારે આજે શું અભ્યાસ કરવો જોઈએ? (તમે ઓક્સિજન કેવી રીતે મેળવશો?)

પાઠનો વિષય: "ઓક્સિજન મેળવવો."

આ વિષયનો અભ્યાસ કરતી વખતે:

જીવનના કાર્યને હલ કરવા માટે કે જે આપણને સામનો કરે છે, જૂથોમાં કામ કરો.

વર્ગને 4 લોકોના પાંચ જૂથોમાં વહેંચવામાં આવ્યો છે. દરેક જૂથનું પોતાનું કાર્ય છે. (પરિશિષ્ટ 1.)

- માહિતીનો કાળજીપૂર્વક અભ્યાસ કરો, પ્રશ્નોના જવાબ આપો, પ્રતિક્રિયાના સમીકરણો લખો.

જૂથોમાં કામ કરો.

પછી પૂર્ણ કરેલ કાર્ય રજૂ કરવું. જૂથમાંથી એક પ્રતિનિધિ મૌખિક રીતે પ્રશ્નોના જવાબ આપે છે, અને બીજો બોર્ડ પર પ્રતિક્રિયા સમીકરણો લખે છે.

- એકબીજાને સાંભળતી વખતે સાવચેત રહો. જેમ જેમ તમારી પ્રસ્તુતિઓ આગળ વધશે, અમે ઓક્સિજન મેળવવા માટે એક યોજના બનાવીશું.

શ્વાસ લેવા માટે એર ઓક્સિજનનો ઉપયોગ કરીને, અમે તેની માત્રામાં ઘટાડો કરીએ છીએ. પરંતુ હવામાં સામગ્રી સતત રહે છે - 21%. આપણને જરૂરી ઓક્સિજનની સતત સામગ્રી કેવી રીતે જાળવવામાં આવે છે? પ્રકૃતિમાં ઓક્સિજન કેવી રીતે ઉત્પન્ન થાય છે?

પ્રકૃતિમાં ઓક્સિજન મેળવવા વિશે જૂથ 1 દ્વારા ભાષણ.

પ્રતિક્રિયા સમીકરણ

સામાન્ય નિષ્કર્ષ: પ્રકૃતિમાં ઓક્સિજન પ્રકાશમાં છોડમાં પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા મેળવવામાં આવે છે.

યોજનાનો એક ભાગ તૈયાર કરવામાં આવી રહ્યો છે

- શું આ પદ્ધતિ જીવનની સમસ્યા હલ કરવા માટે યોગ્ય છે? (ના, પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે પ્રકાશની જરૂર છે.)

ઓક્સિજન માત્ર પ્રકૃતિમાં જ જરૂરી નથી. ઉદ્યોગમાં તેનો ઉપયોગ ધાતુઓ અને અન્ય જરૂરી પદાર્થો મેળવવા માટે થાય છે. આ માટે, ઓક્સિજન મોટી માત્રામાં જરૂરી છે. આ કિસ્સામાં ઉપયોગમાં લેવાતી ઉત્પાદન પદ્ધતિઓને ઔદ્યોગિક કહેવામાં આવે છે.

ઉદ્યોગમાં ઓક્સિજનના ઉત્પાદન પર જૂથ 2 દ્વારા ભાષણ.

પ્રતિક્રિયા સમીકરણ

સામાન્ય નિષ્કર્ષ: ઉદ્યોગમાં ઓક્સિજન હવા અને પાણીમાંથી મેળવવામાં આવે છે.

- શા માટે તેઓ મોટા પ્રમાણમાં ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરવા હવા અને પાણીનો ઉપયોગ કરે છે? (પ્રકૃતિના સૌથી સામાન્ય પદાર્થો જેમાં ઓક્સિજન હોય છે)

"ઓક્સિજન ઉત્પાદન" યોજનાનો આગળનો ભાગ તૈયાર કરવામાં આવી રહ્યો છે

- શું આ પદ્ધતિ જીવનની સમસ્યા હલ કરવા માટે યોગ્ય છે? (ના, મોંઘા સાધનો, આવી પ્રક્રિયાઓમાં ઘણો સમય લાગે છે)

ઇંગ્લેન્ડમાં, લીડ્સના એક ચોરસ પર વૈજ્ઞાનિકનું સ્મારક છે. તેના જમણા હાથમાં તે સૂર્યપ્રકાશના કિરણને એકત્રિત કરવા માટે લેન્સ ધરાવે છે, અને તેના ડાબા હાથમાં તે પારો ઓક્સાઇડ સાથે ક્રુસિબલ ધરાવે છે. યુવાન માણસ ધ્યાન કેન્દ્રિત અને સચેત છે, અનુભવના પરિણામોની રાહ જોઈ રહ્યો છે. આ જોસેફ પ્રિસ્ટલી, અંગ્રેજી છે. વૈજ્ઞાનિક તેની લેબોરેટરીમાં ઓક્સિજન મેળવવાની ક્ષણે ઝડપાયો.

અમે ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરવા માટે પ્રયોગશાળા પદ્ધતિઓનો વિચાર કરીએ છીએ.

પ્રયોગશાળામાં ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરવાની કેટલીક પદ્ધતિઓ વિશે જૂથ 3 દ્વારા ભાષણ.

પ્રતિક્રિયા સમીકરણો

નિષ્કર્ષ: આ પદ્ધતિઓ જીવનની સમસ્યા હલ કરવા માટે યોગ્ય નથી, કારણ કે... પારાના સંયોજનો ઝેરી હોય છે, અને પોટેશિયમ નાઈટ્રેટ કેમ્પની સ્થિતિમાં ઉપલબ્ધ ન હોઈ શકે.

- આ પ્રયોગશાળા પદ્ધતિઓ ઓક્સિજનના ઉત્પાદનને મર્યાદિત કરતી નથી. પ્રયોગશાળામાં ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરવાની અન્ય ઘણી રીતો છે.

પ્રયોગશાળામાં ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરવાની સૌથી સામાન્ય પદ્ધતિઓ વિશે જૂથ 4 દ્વારા ભાષણ.

પ્રતિક્રિયા સમીકરણો

MnO 2 એક ઉત્પ્રેરક છે જે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાને વેગ આપે છે, પરંતુ તેનો વપરાશ થતો નથી.

તમામ રાસાયણિક વિઘટન પ્રતિક્રિયાઓ.

સામાન્ય નિષ્કર્ષ: પ્રયોગશાળામાં, જ્યારે ઉત્પ્રેરકને ગરમ કરવામાં આવે અથવા તેના સંપર્કમાં આવે ત્યારે ઓક્સિજન ધરાવતા પદાર્થોના વિઘટનની પ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા ઓક્સિજન ઉત્પન્ન થાય છે.

આકૃતિનો બાકીનો ભાગ દોરવામાં આવ્યો છે.

વિદ્યાર્થીઓ અનુમાન લગાવે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, કેમ્પિંગની સ્થિતિમાં ઓક્સિજન મેળવવા માટે, તમે પોટેશિયમ પરમેંગેનેટની વિઘટન પ્રતિક્રિયાનો ઉપયોગ કરી શકો છો, જે હંમેશા તમારી પ્રાથમિક સારવાર કીટમાં હોય છે. તમે આ પ્રતિક્રિયા માટે હાઇડ્રોજન પેરોક્સાઇડના વિઘટનનો પણ ઉપયોગ કરી શકો છો, તમે ઉત્પ્રેરક તરીકે રક્ત અને લાળનો ઉપયોગ કરી શકો છો, જેમાં કુદરતી ઉત્પ્રેરક હોય છે.

- ઓક્સિજન પ્રાપ્ત કર્યા પછી, તેને ચોક્કસ રીતે એકત્રિત કરવું અને તેની હાજરી સાબિત કરવી પણ જરૂરી છે.

ઓક્સિજન એકત્રિત કરવાની અને તેની હાજરી સાબિત કરવાની પદ્ધતિઓ વિશે જૂથ 5 દ્વારા પ્રસ્તુતિ.

સામાન્ય નિષ્કર્ષ: હવા અને પાણીને વિસ્થાપિત કરીને ઓક્સિજન એકત્ર કરવામાં આવે છે;

પ્રયોગશાળામાં "પોટેશિયમ પરમેંગેનેટના વિઘટન દ્વારા ઓક્સિજનનું ઉત્પાદન અને તેની હાજરીનો પુરાવો" જોડીમાં કરો.

કામ કરતા પહેલા, આલ્કોહોલ લેમ્પ સાથે કામ કરતી વખતે અને ગરમ કરતી વખતે સલામતીના નિયમોનું પુનરાવર્તન કરો.

નિષ્કર્ષ.

- શું તમે પાઠના ઉદ્દેશ્યો હાંસલ કર્યા છે?

- તમે ઓક્સિજન કેવી રીતે મેળવશો?

પાઠ નિષ્કર્ષ: ઓક્સિજન પ્રકૃતિ, ઉદ્યોગ અને પ્રયોગશાળામાંથી મેળવી શકાય છે. ઓક્સિજન ઉત્પન્ન કરવા માટે, ઓક્સિજન ધરાવતા પદાર્થોની વિઘટન પ્રતિક્રિયાઓનો ઉપયોગ થાય છે. જ્યારે ગરમ થાય છે અથવા ઉત્પ્રેરકની હાજરીમાં પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે.

ગૃહ કાર્ય.

તમને સૌથી વધુ ગમે તે કાર્ય પસંદ કરો.

કાર્ય નંબર 1.

તમારા મિત્રને કહો કે જે તમે રશિયન પાઠમાં શીખ્યા તે બોલવાની શૈલીઓ વિશેના જ્ઞાનનો ઉપયોગ કરીને "ઓક્સિજન મેળવવો" પાઠમાં ગેરહાજર હતા.

કાર્ય નંબર 2.

શાળા પરિષદ માટે ભાષણ તૈયાર કરો - લોમોનોસોવ રશિયન ભાષાના પાઠોમાં પ્રાપ્ત ભાષણ શૈલીઓ વિશેના જ્ઞાનનો ઉપયોગ કરીને "ઓક્સિજનની શોધનો ઇતિહાસ" વિષય પર વાંચન કરે છે.

આજે મને ખબર પડી...
તે મુશ્કેલ હતું ...
હવે હું કરી શકું છું…
મને સમજાયું કે...
મેં મેનેજ કર્યું..
તે રસપ્રદ હતું…
હું આશ્ચર્યચકિત થઈ ગયો હતો...
હું ઇચ્છતો હતો …