NCERT Solutions Class 10 Science Chapter 2 (Hindi Medium) – Acids, Bases and Salts

लाल लिटमस पेपर सिर्फ क्षारक (base) के साथ नीला होता है। इसलिए:

1. तीनों परखनलियों में लाल लिटमस पेपर डालिए। जिसमें वह नीला हो गया — वही क्षारक है।
2. अब इसी नीले हो चुके लिटमस पेपर को बचे दो परखनलियों में डालिए। जिसमें वह दोबारा लाल हो गया — वही अम्ल है।
3. जिसमें कोई परिवर्तन नहीं हुआ — वही आसुत जल है।

दही और खट्टे पदार्थों में अम्ल होता है। यह अम्ल पीतल और तांबे के साथ अभिक्रिया करके ज़हरीले (toxic) कॉपर लवण बना देता है, जो भोजन को खराब और स्वास्थ्य के लिए हानिकारक बना देते हैं।

हाइड्रोजन गैस (H₂) निकलती है।

Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl₂(aq) + H₂(g)

परीक्षण (pop test): गैस के पास जलती हुई मोमबत्ती या माचिस की तीली ले जाने पर 'पॉप' की आवाज़ के साथ वह जल जाती है। यही हाइड्रोजन की पहचान है।

गैस जो मोमबत्ती बुझा दे = CO₂। और एक उत्पाद कैल्शियम क्लोराइड है, इसलिए यौगिक A = कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO₃) है।

CaCO₃(s) + 2HCl(aq) → CaCl₂(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)

अम्लीय होने के लिए पदार्थ को पानी में घुलकर H⁺ (H₃O⁺) आयन देने पड़ते हैं।

HCl और HNO₃ पानी में आयनित होकर H⁺ देते हैं:

HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl⁻

एल्कोहॉल और ग्लूकोज़ में हाइड्रोजन तो होता है, पर वे पानी में आयनित नहीं होते — H⁺ आयन मुक्त नहीं करते। इसलिए वे अम्लीय नहीं हैं।

पानी में अम्ल आयनित होकर मुक्त गतिशील आयन (free moving ions) — H₃O⁺ और ऋणायन (anions) — देता है। ये आवेशित (charged) आयन ही धारा (current) प्रवाहित करते हैं, इसलिए विलयन बिजली चालित करता है।

सूखी HCl गैस में पानी नहीं होता, इसलिए यह आयनित नहीं हो पाती और H⁺ आयन उत्पन्न नहीं करती। अम्लीय व्यवहार दिखाने के लिए H⁺ आयन आवश्यक हैं — इसलिए सूखा लिटमस पेपर रंग नहीं बदलता। गीला लिटमस पेपर तुरंत लाल हो जाएगा।

अम्ल का पानी में घुलना बहुत अधिक ऊष्माक्षेपी (exothermic) है। अगर अम्ल में पानी डाला जाए तो इतनी ऊष्मा एक जगह निकलती है कि मिश्रण छलककर या पात्र टूटकर जल सकता है।

अम्ल को धीरे-धीरे पानी में डालने पर ऊष्मा पूरे पानी में फैल जाती है और मिश्रण सुरक्षित रहता है। हमेशा: अम्ल → पानी।

पानी बढ़ने से समान H₃O⁺ आयन अधिक आयतन में फैल जाते हैं, इसलिए उनकी सांद्रता घट जाती है और विलयन का pH बढ़ जाता है (कम अम्लीय हो जाता है)।

अधिक क्षारक घुलने से और अधिक OH⁻ आयन बनते हैं, इसलिए OH⁻ की सांद्रता बढ़ जाती है और विलयन अधिक क्षारीय (pH अधिक) हो जाता है।

विलयन A (pH 6) में हाइड्रोजन आयन की सांद्रता अधिक है — pH जितना कम, H⁺ उतना अधिक।

A अम्लीय है (pH < 7) और B क्षारीय है (pH > 7)।

H⁺ जितना अधिक, विलयन उतना अधिक अम्लीय (pH कम)। H⁺ जितना कम, विलयन उतना अधिक क्षारीय (pH अधिक)।

हाँ। पानी खुद थोड़ा सा आयनित होता है, इसलिए हर जलीय विलयन में H⁺ और OH⁻ दोनों होते हैं।

क्षारीय विलयन इसलिए क्षारीय है क्योंकि उसमें OH⁻ की सांद्रता H⁺ से अधिक होती है — न कि इसलिए कि H⁺ बिल्कुल नहीं है।

जब मिट्टी अधिक अम्लीय हो जाए (pH कम हो)। ये तीनों पदार्थ क्षारीय हैं, इसलिए ये मिट्टी के अम्ल को उदासीन करके pH को फसल के लायक (लगभग उदासीन) बना देते हैं।

ब्लीचिंग पाउडर (कैल्शियम ऑक्सीक्लोराइड)।

बुझा हुआ चूना — कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड, Ca(OH)₂।

Ca(OH)₂ + Cl₂ → CaOCl₂ + H₂O

वॉशिंग सोडा — सोडियम कार्बोनेट, Na₂CO₃·10H₂O।

(a) बेकिंग सोडा गर्म करने पर टूटकर सोडियम कार्बोनेट, पानी और कार्बन डाइऑक्साइड देता है:

2NaHCO₃ ^Δ→ Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

(b) प्लास्टर ऑफ पेरिस पानी मिलाने पर जमकर (set होकर) जिप्सम बन जाता है:

CaSO₄·½H₂O + 1½H₂O → CaSO₄·2H₂O

उत्तर: (d) 10

लाल लिटमस को नीला सिर्फ base (क्षारक) करता है, और base का pH 7 से अधिक होता है। दिए गए options में सिर्फ 10 ही 7 से अधिक है।

उत्तर: (b) HCl

अंडे का छिलका कैल्शियम कार्बोनेट (calcium carbonate) का बना होता है। अम्ल के साथ यह CO₂ देता है, जो चूने के पानी को दूधिया कर देती है। दिए गए options में सिर्फ HCl अम्ल है।

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

उत्तर: (d) 16 mL

उदासीनीकरण (neutralisation) में मात्रा का अनुपात स्थिर रहता है। NaOH दुगना (10 → 20 mL) हुआ, इसलिए HCl भी दुगना चाहिए: 8 × 2 = 16 mL.

उत्तर: (c) Antacid

पेट में अधिक HCl बनने से बदहज़मी होती है। Antacid (जैसे मिल्क ऑफ मैग्नीशिया, Mg(OH)₂) एक हल्का base है जो इस अम्ल को उदासीन कर देता है।

(a) तनु सल्फ्यूरिक अम्ल + जिंक कण → जिंक सल्फेट + हाइड्रोजन

Zn(s) + H₂SO₄(aq) → ZnSO₄(aq) + H₂(g)

(b) तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल + मैग्नीशियम फीता → मैग्नीशियम क्लोराइड + हाइड्रोजन

Mg(s) + 2HCl(aq) → MgCl₂(aq) + H₂(g)

(c) तनु सल्फ्यूरिक अम्ल + एल्युमिनियम चूर्ण → एल्युमिनियम सल्फेट + हाइड्रोजन

2Al(s) + 3H₂SO₄(aq) → Al₂(SO₄)₃(aq) + 3H₂(g)

(d) तनु हाइड्रोक्लोरिक अम्ल + लोहे का बुरादा → फेरस क्लोराइड + हाइड्रोजन

Fe(s) + 2HCl(aq) → FeCl₂(aq) + H₂(g)

क्रियाकलाप: एक बीकर में एल्कोहॉल (या ग्लूकोज़) का विलयन लीजिए। उसमें दो कीलें (nails) डालकर उन्हें रबर कॉर्क में फिक्स कीजिए। कीलों को बैटरी, बल्ब और स्विच से जोड़कर परिपथ (circuit) पूरा कीजिए।

प्रेक्षण (Observation): बल्ब नहीं जलेगा।

निष्कर्ष: बल्ब का न जलना दिखाता है कि विलयन में मुक्त आयन (free ions) नहीं हैं, यानी एल्कोहॉल/ग्लूकोज़ पानी में आयनित होकर H⁺ नहीं देते। यही क्रियाकलाप HCl के साथ करने पर बल्ब जल जाएगा। इसलिए एल्कोहॉल और ग्लूकोज़ अम्ल नहीं हैं।

आसुत जल बिल्कुल शुद्ध होता है — उसमें कोई घुला हुआ नमक या अम्ल नहीं होता, इसलिए मुक्त आयन नहीं होते और वह चालन नहीं करता।

वर्षा का पानी हवा से CO₂ और अन्य गैसें घोल लेता है, जिससे हल्का कार्बोनिक अम्ल बन जाता है। यह आयनित होकर आयन देता है, इसलिए वर्षा का पानी बिजली चालित करता है।

अम्लीय व्यवहार के लिए H⁺ (H₃O⁺) आयन आवश्यक हैं। अम्ल ये आयन तभी देता है जब वह पानी में आयनित हो। पानी के बिना आयनीकरण नहीं होता, H⁺ नहीं बनते — इसलिए अम्लीय व्यवहार नहीं दिखता।

(a) उदासीन (Neutral) — D (pH 7)
(b) प्रबल क्षारीय (Strongly alkaline) — C (pH 11)
(c) प्रबल अम्लीय (Strongly acidic) — B (pH 1)
(d) दुर्बल अम्लीय (Weakly acidic) — A (pH 4)
(e) दुर्बल क्षारीय (Weakly alkaline) — E (pH 9)

हाइड्रोजन-आयन सांद्रता के बढ़ते क्रम में pH: 11 < 9 < 7 < 4 < 1

(pH जितना कम, H⁺ उतना अधिक — इसलिए pH घटते क्रम में लिखा जाता है।)

परखनली A (HCl) में फिज़िंग अधिक तीव्र होगी।

HCl एक प्रबल अम्ल (strong acid) है — पानी में पूरी तरह आयनित होकर बहुत अधिक H⁺ आयन देता है। एसिटिक अम्ल दुर्बल अम्ल (weak acid) है, केवल थोड़ा सा आयनित होता है।

अधिक H⁺ मतलब मैग्नीशियम के साथ तेज़ अभिक्रिया और अधिक हाइड्रोजन गैस — इसलिए A में फिज़िंग अधिक।

दही बनने पर pH 6 से कम हो जाएगा।

क्योंकि दूध के लैक्टोज़ से जीवाणु (bacteria) लैक्टिक अम्ल बनाते हैं। अम्ल बढ़ने से H⁺ की सांद्रता बढ़ती है और pH गिर जाता है — इसलिए दही दूध से अधिक खट्टा होता है।

(a) बेकिंग सोडा हल्का base है। इसे मिलाने से दूध का pH 6 से बढ़कर हल्का क्षारीय हो जाता है। क्षारीय दूध जल्दी खट्टा नहीं होता, इसलिए वह अधिक देर तक ताज़ा रहता है।

(b) दही जमने के लिए दूध को अम्लीय होना पड़ता है। अब पहले जीवाणुओं को उस अतिरिक्त base को उदासीन करना पड़ेगा, उसके बाद ही अम्ल बनना शुरू होगा — इसलिए यह दूध दही बनने में अधिक समय लेता है।

नमी (moisture) के संपर्क में आते ही प्लास्टर ऑफ पेरिस पानी से अभिक्रिया करके जिप्सम (gypsum) बन जाता है और सख्त (hard) हो जाता है:

CaSO₄·½H₂O + 1½H₂O → CaSO₄·2H₂O

एक बार जिप्सम बन गया तो वह दोबारा प्लास्टर की तरह उपयोग नहीं हो सकता। इसलिए इसे हमेशा सूखे, नमी-रोधी पात्र में रखा जाता है।

जब एक अम्ल और एक base आपस में अभिक्रिया करके लवण और पानी बनाते हैं, उसे उदासीनीकरण अभिक्रिया कहते हैं।

Acid + Base → Salt + Water

उदाहरण 1:

NaOH(aq) + HCl(aq) → NaCl(aq) + H₂O(l)

उदाहरण 2:

Ca(OH)₂(aq) + H₂SO₄(aq) → CaSO₄(aq) + 2H₂O(l)

वॉशिंग सोडा (Na₂CO₃·10H₂O):

• कठोर जल (hard water) को मृदु करने में (स्थायी कठोरता हटाना)
• ग्लास, साबुन और कागज़ उद्योग में

बेकिंग सोडा (NaHCO₃):

• एंटासिड (antacid) के रूप में — पेट के अधिक अम्ल को उदासीन करने में
• बेकिंग पाउडर में, जिससे केक और ब्रेड फूलते हैं (CO₂ निकलता है)