"आम्ल" च्या विविध आवृत्यांमधील फरक

६ बाइट्सची भर घातली ,  ९ वर्षांपूर्वी
छो
बदलांचा आढावा नाही
(नवीन पान: ''''''आम्ल- प्रस्थावना'''''' आम्ल पदार्थ म्हणजे जे आम्लारी पदार्थांब...)
 
छोNo edit summary
'''Brønsted-Lowry आम्ल'''
 
Arrhenius व्याख्येचा बऱ्याच ठीकाणी वापर होता असला तरी त्याचा प्रयोग मर्यादित आहे. १९२३ साली, जॉहॅन्स निकोलस ब्रॉन्स्टेड (Johannes Nicholas Brønsted) व थॉमस मार्टिन लोअरी (Thomas Martin Lowry) या रसायन तज्ञांनी आम्ल व अम्लारी मध्ये होणार्याहोणाऱ्या प्रोटोनच्या आदलाबदलीचा शोध लावला. Brønsted-Lowry आम्ल म्हणजे जे पदार्थ Brønsted अम्लारीला प्रोटोन दान करतात. अर्हेनिअस व्याख्ये पेक्षा Brønsted व्याख्या अधिक परिपूर्ण आहे. अॅसेटिक अॅसिड मध्ये होणारा रासायनिक बदल खाली दिला आहे:
वरील प्रक्रियेच्या पहिल्या भागात अॅसेटिक अॅसिड हे आम्ल आहे हे सिद्ध करतात. पहिल्या भागात जळत विर्घळल्यावर hydronium देऊन ते अर्र्हेनिअस आम्ल सारखे वागतात तर जलाच्या रेणूला प्रोटोन देऊन ते Brønsted आम्लासारखे वागतात. पुढच्या भागात Brønsted अम्लासारखे ते अम्लारीला प्रोटोन देते पण hydronium देत नसल्यामुळे ते अर्र्हेनिअस आम्लाच्या व्याख्येस पत्र नाही ठरत. अर्हेनिअस व्याख्या फक्त विद्युत कणात विभाजित होणार्याहोणाऱ्या रेणूंच्या आम्ल गुणधर्माचे समाधानकारक स्पष्टीकरण देते, पण Brønsted व्याख्या इतर रेणूंच्या आम्ल गुणधर्माचे स्पष्टीकरण देते. विविध स्थितींमध्ये Hydrogen chloride आणि ammonia एकत्र केल्यावर ammonium chloride हे क्षार बनते. खालील रासायनिक प्रक्रिया अर्र्हेनिअस व्याख्येचा मर्यादा दर्शवतात:
1. H3O+(aq) + Cl−(aq) + NH3 → Cl−(aq) + NH4+(aq)
2. HCl(benzene) + NH3(benzene) → NH4Cl(s)
पहिल्या भागात म्हणजे पाण्यात जेव्हा ही प्रक्रिया होते तेव्हा HCl अर्हेनिअस आम्ला सारखे हायड्रोनिअम देते. पण पुढील दोन भागात हायड्रोनिअम देत नसले तरी प्रोटोनची बदली होते. म्हणून बेन्झीन मध्ये होणारी प्रक्रिया किंवा वायू स्थितीत असताना होणारी प्रक्रिया ही आम्ल आणि आम्लारी मध्ये होणारी प्रक्रियाच आहे पण अर्र्हेनिअस व्याख्या ते समजावू शकत नाही.
'''Lewis आम्ल'''
गिल्बर्ट.एन.लुइस यांनी १९२३ साली आम्लाची एक नवीन व्याख्या दिली. या व्याख्येत प्रोटोन बदली बिना होणार्याहोणाऱ्या आम्ल अम्लारी प्रक्रीयेंच देखील स्पष्टीकरण आहे. लुइस आम्ल म्हणजे जे दुसऱ्या रेणूकाढून इलेक्ट्रॉन ची जोडी स्वीकारते. Bronsted आम्ल-आम्लारी प्रक्रियेत प्रोटोन ची आदलाबदली होते तर लुइस आम्ल-आम्लारी प्रक्रियेत इलेक्ट्रॉन च्या जोडीची. सगळे Bronsted आम्ल लुइस आम्ल असतात पण सगळे लुइस आम्ल Bronsted आम्ल नसतात. खालील उदाहरण वरील वाक्याचे स्पष्टीकरण देते:
पहिल्या भागात fluoride विद्युत भरीत कण boron trifluoride ला दोन इलेक्ट्रोन देते आणि मग ते tetraborofluorate मध्ये रुपांतरीत होते. ही इलेक्ट्रोन ची जोडी बोरॉन व फ़्लुओरिन या अणूंच्या मध्ये असते; आणि फ़्लुओरिन न्युक्लीअसहून लांब असते. म्हणून फ़्लुओरिन आयन (विद्युत भरीत कण) इलेक्ट्रॉनची जोडी देते. इलेक्ट्रॉनची जोडी स्वीकारत असल्या मुळे boron trifluoride हे एक लुइस आम्ल आहे. पण हीच प्रक्रिया Bronsted व्याख्येत बसत नाही कारण प्रोटोन ची अदलाबदल होत नाही आहे. अमोनियाची प्रक्रिया मात्र लुइस आणि Bronsted या दोन्ही व्याख्यांमध्ये बसते. प्रोटोन स्वीकारल्यामुळे अमोनिया एक Bronsted अम्लारी आहे तर ते इलेक्ट्रॉनची जोडी hydronium ला देत असल्याने एक लुइस अम्लारी सुद्धा आहे. इलेक्ट्रॉन दान करणारे रेणू लुइस अम्लारी मानले जातात. तर जे इलेक्ट्रॉनची जोडी स्वीकारतात ती लुइस आम्ल असतात. H3O+ मधून जेव्हा हायड्रोजन आयन वेगळा होतो तेव्हा, इलेक्ट्रॉनची जोडी ऑक्सीजन कडे जाते; म्हणून जलाचा रेणू एका लुइस आम्लाप्रमाणे वागतो. स्थिती अनुसार लुइस आम्लाला electrophile किंवा oxidizer पण म्हणतात.
Bronsted व्याख्या हिही सर्वात जास्त प्रचलित आहे. आम्ल-आम्लारी प्रक्रिया म्हणजे प्रोटोन आदलाबदल हे मानले जाते.
'''
Dissociation (विभाजन) आणि equilibrium (समतोल)'''
आम्लाच्या रासायनिक प्रक्रिया मुख्यतः HA H+ + A- या रूपाच्या असतात. यात HA हे आम्ल आहे आणि A- हे त्याचे Conjugate आम्लारी आहे. कॉन्ज्युगेट आम्ल-आम्लारी मध्ये फक्त एक प्रोटोन चा फरक असतो. प्रोटोन मिळवण्याने किंवा काढण्याने त्यांचे एकमेकांमध्ये रुपांतर होते. प्रोटोन वाढला तर त्याला प्रोटोनेशन असे म्हणतात आणि कमी झाला तर डीप्रोटोनेशन असे म्हणतात. आम्ल विद्युत भरीत व त्याचे कॉन्ज्युगेट आम्लारी चार्ज विरहित असू शकतात. या स्थितीत प्रक्रिया HA+ H+ + A- अशी असते. मिश्रणात आम्ल व त्याच्या कॉन्ज्युगेट आम्लारी मध्ये एक समतोल किंवा इक्विलिब्रिअम असते. K एक न बदलणारी संख्या आहे ज्याला इक्विलिब्रिअम कॉन्स्टंट असे म्हणतात. ती मिश्रणातल्या सर्व घटकांच्या स्थिरस्थितीत (इक्विलिब्रिअम) मध्ये असणार्या संख्येतला संबंध देते. त्या पदार्थाचा कॉन्सन्ट्रेशन (मोल/लिटर मिश्रण) मध्ये देतात. म्हणजे [H2O] असे लिहिले असेल तर ते जलाचा कॉन्सनट्रेशन देते. Ka आम्ल-आम्लारीच्या प्रक्रियेसाठी वापरले जाते. प्रक्रियेत भाग घेणाऱ्या पदार्थांच्या कॉन्सनट्रेशनला प्रक्रिया पूर्ण झाल्यावर मिळणाऱ्या पदार्थांच्या कॉन्सनट्रेशनने भागल्यावर Ka हे कॉन्स्टंट मिळते. आम्लाच्या प्रक्रियेत आम्लाचे कॉन्सनट्रेशन हे अपूर्णांकातील भाजक तर हय्द्रोनीअम व कॉन्ज्युगेट आम्लारीच्या कॉन्सनट्रेशन चा गुणाकार अपूर्णांकातील अंशात येतो.
जे आम्ल अधिक तीव्र असतं त्याच्या Ka ची संख्या जास्त असते. त्याच्या मिश्रणात हायड्रोनीअम जास्त असतात कारण तीव्र आम्ल अधिक प्रोटोन देतात. Ka हिही संख्या बर्याचदाबऱ्याचदा खूप स्वल्प असू शकते तर त्याला आकड्यांमध्ये मांडणे गैरसोय निर्माण करते. म्हणून pKa ची संकल्पना वापरली जाते. pKa ची संख्या pKa = -log10Ka या समीकरणाने मिळते. pKa जितक कमी तितकी आम्लाची तीव्रता जास्त. पुष्कळअंशी पुस्तकात आणि संदर्भग्रंथात आम्लाच्या जल मिश्रणातील 25 °C तापमानाला असणाऱ्या pKa संख्या दिल्या असतात.
'''
Nomenclature (आम्लाचे नामकरण)'''
'''
आम्लाची तीव्रता'''
आम्लाची तीव्रता त्याच्या प्रोटोन देण्याच्या क्षमतेवर आवलंबून आहे. जे आम्ल पाण्यात पूर्णपणे आयन मध्ये विभाजित होतात, म्हणजे एक मोल आम्ल एक मोल हायड्रोजन आणि एक मोल कॉन्ज्युगेट आम्लारी देतात ते आम्ल तीव्र असतात. ते पाण्यात विरघळलेकी पूर्णपणे विभाजित होतात आणि आम्लाच्या म्हणजे पूर्ण रेणूच्या स्वरुपात राहत नाहीत. तर जे आम्ल कमी तीव्र असतात ते पूर्णपणे पाण्यात विरघळत नाहीत. त्यांच्या मिश्रणात आम्ल आणि कोन्ज्युगेट अम्लारी दोघांचे रेणू असतात. Hydrochloric acid (HCl), hydroiodic acid (HI), hydrobromic acid (HBr), perchloric acid (HClO4), nitric acid (HNO3) आणि sulfuric acid (H2SO4) हिही काही तीव्र आम्लांची उदाहरण आहेत. हिही आम्ल पाण्यात पूर्णपणे आयन मध्ये विभाजित होतात. आम्लाची प्रोटोन देण्याची क्षमता H आणि A हे अणु आम्लाच्या रेणूंमध्ये किती स्थिर राहतात यावर अवलंबून आहे. ही स्थिरता A च्या आकारावर अवलंबून आहे. पाण्यात किंवा मिश्रणात कॉन्ज्युगेट अम्लारी किती स्थिर आहे ह्यावर पण आम्लाची तीव्रता अवलंबून असते. Ka जितके जास्त किंवा pKa जितके कमी तितकी आम्लाची तीव्रता जास्त.
रासायनिक गुणधर्म
मोनोप्रोटिक आम्ल
अॅस्कॉर्बिक आम्ल हे विटामिन C आहे जे लिंबू, संत्री, पेरू अश्या आंबट फळांमध्ये आढळते आणि शरीरासाठी आवश्यक असते.
अॅसेटाएलसॅलीसायलिक आम्ल किंवा अॅस्पिरीन हे एक दुखणं कमी करायला किंवा तपाविरुद्ध औषध म्हणून वापरले जाते.
आपल्या शरीरात देखील आम्ल एक मुख्य भूमिका निभावतात. हायड्रोक्लोरिक आम्ल हे पचनात मदत करते. हे आम्ल आपल्या पोटात असते व मोठ्या रेणूंना छोट्या भागांमध्ये विभाजित करायला सहाय्यसाहाय्य करते. अॅमिनो आम्ल हे प्रोटीन निर्मितीत लागते. प्रोटीन शरीराच्या वाढीसाठी व दुरुस्ती साठी आवश्यक असतात. तसेच फॅटी आम्ल पण शरीराच्या वाढीसाठी व दुरुस्ती साठी आवश्यक असतात. न्युक्लिक आम्ल DNA, RNA यांच्या निर्मितीत लागतात. DNA आणि RNA आपले गुणधर्म ठरवतात, मुलाकडे पालकांचे गुणधर्म या जीन्सने जातात. कार्बोनिक आम्ल शरीराची पी.एच. संख्या स्थिर ठेवण्यात सहाय्यसाहाय्य करतो.
[[सदस्य:Iitm nssmarathi|Iitm nssmarathi]] ([[सदस्य चर्चा:Iitm nssmarathi|चर्चा]]) १६:३३, २८ फेब्रुवारी २०१३ (IST)अदिती खोत
६३,६६५

संपादने