byjus.com

H

. . ता ता नताव मता

. ग वता ......................................................................................... 1

. मल ता व वग र .......................................................................16

. रतासता नन न न ता व सम र .................................................................30

. नव तार र ताम ..............................................................................

. ता ..............................................................................................62

. पर ता ता वन .................................................................................73

. न ग व ता ग ...............................................................................80

. तानव तान ..........................................................................................93

. ता न स ग ..................................................................................... 110

. व ता म मता ................................................................................. 135

न मन ता

विजञान आवि ततरजञान यञा विषयञासञाठी दोन सिततर पसतक तयञार करणयञात आली आहत. तयञापकी विजञान आवि ततरजञान भञाग-१ यञा पञाठयपसतकञामधय पञामखयञान भौवतकशञासतर ि रसञायनशञासतर यञाचयञाशी सबवित असिञाऱयञा एकि दहञा पकरिञाचञा समञािश करणयञात अञाललञा आह. विजञान आवि ततरजञान यञाविषयञाचञा विचञार करतञानञा एकञाततमक दषीकोनञातन अधयञापन करि ि विजञान आवि ततरजञानञातील सिव घटकञाचञा एकमकञाशी सहसबि जोडि यथ अपवषित आह. विजञान आवि ततरजञानञामधय समञाविष असलल विविि विषय मञागील इयततमधय आपि एकवतरतररतयञा अभयञासल आहत. तञावतरक सलभतचयञा दतषकोनञातन विजञान आवि ततरजञान भञाग-१ ि भञाग-२ अशी सिततर पसतक दणयञात यत आहत. अस जरी असल तरी एकञाततमक दतषकोनञातन अधयञापन होि आिशयक आह.

विजञान आवि ततरजञान भञाग-१ यञा पञाठयपसतकञामधय दणयञात आललयञा एकि दहञा पकरिञापकी पवहली पञाच पकरि पथम सतरञासञाठी तर उिवररत पञाच पकरि तवितीय सतरञासञाठी अधयञापन वनयोजनञात घि अपवषित आह. सतरअखर चञाळीस गिञाची लखी परीषिञा ि दहञा गिञाची पञातयवषिक परीषिञा घणयञात यञािी. पञाठयपसतकञामधय पतयक पञाठञाचयञा शिटी सिञाधयञाय ि उपकरम दणयञात आलल आहत. मलयमञापनञाचञा विचञार करतञा भञाषञा विषयञाचयञा कतीपवतरकञापमञाि असिञार पशन पञावतवनविक सिरपञात सिञाधयञायञामधय दणयञात आलल आहत. तयञानसञार अविकच पशन तयञार करन तयञाचञा िञापर आपलयञालञा करतञा यईल. यञा पशनञाचयञा सहञाययञान विदञारयञााच मलयमञापन करणयञात यञाि. यञासबिीची सविसतर मञावहती सिततरपि मलयमञापन योजनतन दणयञात यईल.

न नन न

byjus.com

1

1. एखादा वसतवर बल लावलास का पररणाम घडन ो? 2. माला बलाच कोणकोण परकार माी आ? 3. गरतवाकरषण बलाववरी माला का मावी आ?

थोड आठवा.

थोड आठवा.

1. गरतवाकरषण

गरतवाकरषणाच बल एक वशवक बल असतन कवळ पथवीवरील दोन वसतमधच नव र कोणताी दोन खगोली वसतमधी परकत ो, आपण मागील इत पावलच आ. ा बलाचा शोध कसा लागला आपण जाणतन घऊ ा.गरतवाकरषण (Gravitation) गरतवाकरषणाचा शोध सर आझक न तटन ानी लावला, ी माला माीच आ. अस मणा की झाडावरन खाली पड असलल सफरचद पावलामळ ताना ा शोध लागला. ताना परन पडला की सवष सफरचद (वषिवजलब वदशन) सरळ खालीच का पडा? वरकी का पड नाी? वकवा वषिवज समान रर का जा नाी? बऱाच ववचाराी तानी वनषकरष काढला की पथवी सफरचदाला सवःकड आकवरष करी असल व ा आकरषण बलाची वदशा पथवीचा कदाकड असल. झाडावरील सफरचदापासतन पथवीचा कदाकड जाणारी वदशा ी वषिवजलब असलान सफरचद झाडावरन वषिवजलब वदशन खाली पड.

आक ी 1.1 मध पथवीवरील एक सफरचदाच झाड दाखवल आ. सफरचदावरील बल पथवीचा कदाचा वदशन अस मणजच सफरचदाचा सानापासतन पथवीचा पषठभागाला लब अस. आकी चद व पथवी ामधील गरतवाकरषण बल दाखवल आ. (आकीील अर परमाणानसार दाखवलली नाी.)

Ø गरतवाकरषण Ø वषळाकार गी व अवभकदी बल Ø कपलरच वनम Ø नतटनचा वशवक गरतवाकरषणाचा वसदा Ø पथवीच गरतवी तवरण Ø मकत पन Ø मकती वग

नतटनन ववचार कला की जर का बल वगवगळा उचीवर असलला सफरचदावर परकत ो असल र सफरचदाहन बऱाच अवधक उचीवर, पथवीपासतन खतप दरवर असलला चदासारखा वस तवरी, परकत ो असल का? सच सतष, गर अशा चदाहन अवधक दरवरचा खगोली वसतवरी परकत ो असल का?

जोड माहिती सपरण ततरजानाची : ववववध गराचा गरतवी बलासदभाषील सादरीकरणाचा सगर करा.

बल व गती (Force and Motion) एखादा वसतचा वगाचा पररमाणा वकवा गीचा वदश बदल घडवतन आणणासाठी तावर बल परकत ोण आवक अस, आपण पावल आ.

नतटनच गीववरक असणार ीन वनम कोण ?

1.1 गरतवाकरषणाचा बलाची कलपना व चदावरील गरतवी बल

चदगरतवी बल

पथवी

खाली पडणार सफरचद

byjus.com

2

पररच शासतरजाचा सर आझक नतटन (1642-1727) आधवनक काळाील अगरगण शासतरजञ मानल जाा. ताचा जनम इगलडमध झाला. तानी गीच वनम, गीची समीकरण व गरतवाकरषणाचा वसदा आपला ‘Principia’ नामक पसका माडला. ताआधी कपलरन गराचा कषिाच वणषन करणार ीन वनम माडल ो. पर गर ा वनमापरमाण भरमण का करा ामागील कारणाची काीच जाण नवी. नतटनन गरतवाकरषणाचा वसदा वापरन वनम गवणी पदीन वसद कल.

करन पाह ा.

एक दगड एका दोरीचा टोकाला बाधा. दोरीच दसर टोक ाा धरन शजारील आक ी (1.2 अ) मध दाखवलापरमाण वफरवा, जणकरन दगड एका वषळावरन वफरल. ता दगडावर मी काी बल परकत करी आा का? ताची वदशा कोणी आ? बल परकत न ोणासाठी मी का कराल? व अस कलास दगडावर का परभाव पडल? जोप य आपण दोरीला धरन ठवल आ ो पय ता दगडाला आपण आपलाकड, मणजच वषळाचा कदाकड खचो आो, अाष दगडावर कषिचा वदशन बल परकत कर आो. आपण दोरी सोडन वदली र दगडावरील आपण लावलल बल सपषा . ता षिणी वषळावरील दगडाचा सानाशी असणाऱा सपवशषकचा वदशन दगड फकला जाो कारण ताषिणी ी ताचा वगाची वदशा अस (आकी 1.2 अा). ापतववी आपण अशीच एक की कली ोी ी माला आठव असल. ता एका गोल वफरणाऱा चकीवरील 5 रपाच नाण सपवशषकचा वदशन फकल जा. वषळाकार कषि वफरणाऱा कोणताी वसतवर वषळाचा कदाचा वदशन बल परकत ो अस. ा बलास अहिकदी बल (Centripetal force) मणा. मणजच ा बलामळ वसत कदाकड जाणास परवत ो.

1.2 दोरीला बाधलला वतषळाकार ककत हफरणारा दगड व सपहशषकचा हदशन असणारा ताचा वग.

अ.

आ.

नतटनन परकाश, धवनी, उषणा व गवण ा षितरामधी उलखनी काष कल. तानी गवणाचा एका नवीन शाखचा शोध लावला. कलकलस ा नाव ओळखला जाणाऱा ा शाखचा गवणा व भौवकशासतराी मोठा परमाणा उपोग कला जाो. नतटन परावषक दवबषण ार करणार पवल शासतरजञ ो.

पथवीचा नसवगषक उपगर असलला चद एका वववशष कषि पथवीभोवी पररभरमण करो माला मावच आ. मणजच ताची वदशा अाष वग सारखा बदल असो. मग तावर काी बल स परकत ो असल का? ा बलाची वदशा कोणी असल? जर अस बल नस र चदाची गी कशी रावली असी? आपला सौरमालील इर गर सताषभोवी असच भरमण करा का ? तावरी अस बल परकत ो अस का? ताची वदशा कोणी असल?

मागील की, उदारण व परनाचा ववचार कलास आपला लषिा की, चदाला पथवीभोवी ताचा कषि वफर ठवणासाठी तावर बल परकत ोण आवक आ, सच बल पथवीच परकत कर असल व चदास सवःकड आकवरष करी असल. ताचपरमाण सतषदखील पथवीस सवष गराना सवःकड आकवरष कर असणार.

वतषळाकार गती (Circular motion) व अहिकदी बल (Centripetal force)

byjus.com

3

A

B

CD

S

E

F 13

लबवषळ मणज एखादा शकला एका परलान वरक छदल असा ार ोणारी आकी. ालाच परली लबवत अस मणा. ास दोन नाभीवबद असा. ा दोन नाभीवबदपासतनचा वतावरील कोणताी वबदचा अराची बरीज एकसमान अस. आक ी 1.3 मध F1 व F2 दोन नाभीवबद असतन A, B, C पररघावरील कोणी वबद असलास AF1 + AF2 = BF1+ BF2 = CF1+ CF2

मािीत आि का तमिाला?

कपलरच हनम (Kepler’s Laws) पराचीन कालापासतन मानव गराचा शसीच वनरीषिण कर आलला आ. गवलवलओचा आधी ी वनरीषिण कवळ डोळान कली जा अस. सोळावा शकापय गराचा शसी व गीववरी बरीच मावी उपलबध झाली ोी. ोानस कपलर नामक शासतरजञान ी सवष मावी अभासली. ताना आढळन आल की गराचा गीला काी वववशष वनम आ. तानी गराचा गीववरी ीन वनम माडल. कपलरच वनम खाली वदल आ.

1.3 लबवतषळाकार कका

कपलरचा पहिला हनम :

AB व CD ी गरान समान कालावधी पार कलली अर आ मणज समान कालावधी नर A व C पासतन असलल गराच सान करमश: B व D न दाखवल आ. अाकीमधील AS व CS ा सरळ ररा एका कालावधी समान षितरफळ वापा, अाष ASB, व CSD ी षितरफळ समान आ.

1.4 गरिाची स ाषिोवतीची पररभरमण कका

गरिाची कका िी लबवतषळाकार असन सष ता ककचा एका नािीवर असतो. आक ी 1.4 मध गराची सताषभोवीचा पररभरमणाची लबवषळाकार कषिा दाखववली आ. सताषची शसी S न दशषवली आ. कपलरचा दसरा हनम : गरिाला साषशी जोडणारी सरळ ररा, िी समान कालावधीत समान कतरफळ वापन करत.

2

कपलरचा हतसरा हनम : स ाषची पररकरमा करणाऱा गरिाचा आवतषकालाचा वगष िा गरिाचा साषपासनचा सरासरी अतराचा घनाला समानपाती असतो. मणज गराचा आवषकाल ा T असल व सताषपासतन ताच सरासरी अर r असल र

T2 a r3 मणजच T2

r3 = शसर = K ............. (1)

सष

गरि

AB

C

F1 F2

कपलरन वनम कवळ वनवमपण वनरीषिण करन मापन कलला गराचा सानावरन शोधतन काढल. गर ा वनमाच पालन का करा ाच कारण ताना माव नव. गरतवाकरषणाचा वसदा माडाना कपलरचा वनमाची कशी मद झाली आपण पढ पाणार आो.

byjus.com

4

समीकरण (2) वरन वदसतन की G च मतल एकक वसमान असलला व एकमकापासतन एकक अरावर शस असलला दोन वसतमधील गरतवी बल मोजलास आपलाला वमळल. मणजच, SI एकक परणाली G च मतल दोन 1 kg वसमान असलला व एकमकापासतन 1m अरावर असलला वस तमधील गरतवी बलाचा मतलाएवढ अस.

वसद करा की SI एकक परणाली G च एकक Nm2/kg2 आ. G च मतल सवषपरम नरी कवशणडश ा शासतरजञान परोग करन मोजल. SI एकक परणाली 6.673 x 10-11 Nm2/kg2 आ.

जरा डोक चालवा.

जरा डोक चालवा.

आकी 1.4 मध ESF षितरफळ ASB एवढ असलास EF बददल का सागा ईल?

पररच शासतरजाचा ोानस कपलर (1571- 1630) एक जमषन खगोलशासतरजञ व गवणजञ ो. सन 1600 मध पराग मधील टाको बा ा परवसद खगोलशासतरजञाच मदनीस मणतन काष कर लागल. सन 1601 मध टाको बा ाचा आकशसमक मतत नर कपलर ाना ताचा उतरावधकारी (शाी गवणजञ) मणतन वनकत करणा आल. बा ानी कलली गराचा सानाची वनरीषिण वापरन कपलर ानी गराचा गीच वनम शोधतन काढल. तानी खगोलशासतरावर ववववध पसक वलवली. ताच काष पढ न तटन ाना गरतवाकरषणाचा वनमाचा शोधा उपोगी पडल.

1.5 दोन वसतमधील गरतवी बल

आकी 1.5 मध m1 व m2 वसमान असलला दोन वसत दाखवला आ. d ताचामधील अर आ. ा दोन वस तमधील गरतवी आकरषण बल F गवणी भार, खालील परमाण वलवा .

m1m2

d2F a ....... (2)m1m2

d2F = G मणज G िा ससथराक असन तास वसवक गरतवी ससथराक मिणतात.

नटनचा वसवक गरतवाकरषणाचा हसदात (Newton’s universal law of gravitation) वरील सवष वनरीषिण व कपलरच वनम लषिा घऊन न तटनन ताचा वशवक गरतवाकरषणाचा वसदा माडला. ा वसद धाानसार वववाील परतक वसत इर परतक वसतला ठराववक बलान आकवरष कर अस. बल एकमकाना आकवरष करणाऱा वसतचा वसमानाचा गणाकाराशी समानपाी आवण तामधील अराचा वगाषशी वसानपाी अस.

दोन वसतपकी जर एका वसतच वसमान दपपट कल र ा वनमापरमाण तामधील गरतवी बल दपपट ोईल. सच ता दोन वस तमधील अर दपपट कल र बल एक चायश ोईल. दोनी वसत गोलाक ी असील र तामधील बल ताचा कदाना जोडणाऱा सरळ रर अस व ता कदाना जोडणाऱा ता रराखडाची लाबी ी तामधील अर मणतन धरली जा. जर ता वसत गोल वा वनवम आकाराचा (Regular shape) नसील र बल ताचा वसमानकदाना (Centre of mass)जोडणाऱा रराखडाचा वदश अस व d साठी ता रराखडाची लाबी घली जा.

d

byjus.com

5

गरान एका पररकरम पार कलल अर = कषिचा परीघ = 2pr ; r = सताषपासतनच अर , तासाठी लागलला वळ = आवष काल = T

कापलल अरचाल = तासाठी लागलला काल

कषिचा पररघ आवष काल

v = = 2pr T

4 m p 2 T2r2 ( r3 (F =

mv2

r F = =

2 p rT )( 2

r=

4 m p2 rT2

m

4 m p 2 K

F a 1r2

T2

r3 = Kकपलरचा वसऱा वनमा परमाण शसर अस.

, हास r2 न गणलावर व भागलावर आपलास वमळ की,

पण = शसर, मणतन

गरतवाकरषणाचा वनम सागाना बल अराचा वगाषचा वस परमाणा असलाच परवपादन नतटनन कशाचा आधार कल? ासाठी तानी कपलरचा वसऱा वनमाची मद घली. कशी बघत ा.एकसमान वतषळाकार गती / अहिकदी बलाच पररमाण (Uniform circular motion/Effect of centripetal force) समजा एक वसत एकसमान वषळाकार गीन गवमान आ. अशा परकार गवमान असलला वसतवर कदाकड वनददवश अवभकदी बल परकत ो अस, आपण पावल. ा वसतच वसमान m न, वचा कषिची वतरजा r न व वची चाल v न दशषववली र ा बलाच पररमाण एवढ अस, गवणी वकरदार दाखवा . आा जर एक गर वषळाकार कषि सताषची पररकरमा कर असल र तावर सताषचा वदशन परकत ोणार अवभकदी

mv2

r

बल F = असल पावज. m गराच वसमान, v ी mv2

rताची चाल व r ी गराचा वषळाकार कषिची वतरजा मणजच गराच सताषपासतनच अर आ. ताची चाल आपण ताचा आवषकाल (T) मणज सताषभोवी एक पररकरमा करणाचा कालावधी व वतरजा वापरन काढ शको.

एखादा वसतच वसमानकद ता वसतचा आील वकवा बारील ो वबद असो जामध वसतच सवष वसमान कवद अस अस मानत शको. एकसमान घना असलला गोलाकी वसतच वसमानकद गोलाच भतवमी कद अस. कोणताी समान घना असलला वसतच वसमानकद ताचा मधववी वबदवर (Centroid)अस.

4 m p 2 r2 K

F = मणतन

मणज सत ष व गर ामधील अवभकदी बल, ज गराचा पररभरमणास कारणीभत अस, ताचामधील अ राचा वगाषचा वस परमाणा अस. च गरतवी बल असतन अ राचा वगाषचा वस परमाणा अस असा नतटनन वनषकरष काढला. गरतवाकरषणाच बल वनसगाष ील इर बलाचा लन अत षिीण अस पर सपतणष वववाच वनतरण कर व वववाच भववव वनशच कर. गर, ार व वववाील इर घटक हाचा परचड वसमानामळ शक ो.

टबलावरील दोन वस तमध वा मचा व मचा शजारी बसलला मचा वमतरामध गरतवी बल असल का? जर असल र मी दोघ एकमकाकड सरकल का जा नाी?

जरा डोक चालवा.

byjus.com

6

मािीत आि का तमिाला?

न तटनचा गवववरक दसऱा वनमापरमाण मदवरील बलामळ ताच ोणार तवरण = a

उदािरण 1. मद व ववराट एकमकापासतन 1 m अरावर बसल आ. ताची वसमान अनकरम 75 kg व 80 kg आ. ताचामधील गरतवी बल वकी आ?हदलली माहिती : r = 1 m, m1 = 75 kg, m2 = 80 kg व G = 6.67 x 10-11 Nm2/kg2

नतटनचा वसदाानसार,

F = G m1m2

r2

6.67 x 10-11 x 75 x 80

12NF =

= 4.002 x 10-7 N म द व ववराट दरमान गरतवी बल 4.002 x 10-7 N इक असल. बल नगण आ. जर मद व जा बाकावर ो बसला आ तामधील घरषण बल शतन असल र ा गरतवी बलामळ मद ववराटकड सरक लागल. ताच तवरण व ताचा सरकणाचा वग आपण न तटनची समीकरण वापरन काढ शको. उदािरण 2. वरील उदारणा म दचा बाक घरषणरव असल र ववराम अवसतन सर झालावर 1 सकदा नर मदचा ववराटकड सरकणाचा वग वकी असल? ो वग कालानसार बदलल का व कसा?

न तटनच पवल समीकरण वापरन आपण म दचा 1 सकदानर असणारा वग काढ शको. ा समीकरणापरमाणv = u + a t सरवाीला मद बाकावर बसलला असलामळ ताचा सरवाीचा वग शतन आ (u = 0), ताचा बाक घरषणरव आ. अस गव धरलास, v = 0 + 5.34 x 10-9 x 1 m/sमदाचा 1 सकदानरचा वग = 5.34 x 10-9 m/s

a = = Fm

4.002 x 10-7 75

= 5.34 x 10-9 m/s2

उदारण 2 मध मदच तवरण शसर धरलास वगानसार ताला ववराटकड 1 समी सरकणासाठी वकी वळ लागल ?

ा अवश स वग आ व ोदखील घरषण नसलास सभव आ मचा लषिा आलच असल. ा वग तवरणामळ वाढ जाईल. सच कालानसार मद ववराटचा जवळ सरकलामळ ताचाील अर कमी ो जाईल. गरतवाकरषणाचा वनमापरमाण गरतवी बल वाढ जाईल व तामळ, न तटनचा दसऱा वनमापरमाण तवरणी वाढ जाईल.

समदा वनवमपण णाऱा भरी व ओोटी बददल माला मावच असल. एका वकनाऱावरील समदाचा पाणाची पाळी वदवसातन वनवम कालावधीन दोन वळा वाढ व कमी ो. वगवगळा सानावर भरी व ओोटीची वळ वगवगळी अस. समदाचा पाणाची पाळी चदाचा गरतवी आकरषणामळ बदल.

ओिोटी

िरती

ा बलामळ चदाचा वदशला असलला पाणा फगवटा ार ोो. तामळ ता सानावर भरी व ता सानापासतन आकी 1.6 मध दाखववलापरमाण 900 कोन असलला पथवीवरील सानावर पाणाची पाळी कमी ो व ओोटी .

1.6 िरती-ओिोटी ससथती

जरा डोक चालवा.

सोडवलली उदािरण

हदलली माहिती :मदावरील परकत बल = F= 4.002 x 10-7 N, मदच वसमान = m= 75 kg.

byjus.com

7

पथवीच गरतवी बल (Earth’s gravitational force) वषिवजलब वदश सरळ वर फकलला दगडाचा वग एकसमान असल का, की ो कालानसार बदलल? कशा परकार बदलल? ो दगड स वर का जा नाी? ोडा उचीवर जाऊन ो पर खाली का पडो? ताची कमाल उची कशावर अवलबतन अस? पथवी वचा जवळील सवष वसतना गरतवी बलान सवःकड आकवरष कर. पथवीच वसमान कद वचा कदवबद अस मणतन कोणताी वसतवरील पथवीच गरतवी बल पथवीचा कदाचा वदशन अस. मणतनच ा बलामळ वसत वषिवजलब वदश सरळ खाली पड. सच, आपण जवा एखादा दगड वषिवजलब वदश सरळ वर फको वा बल ताला खाली खच अस व ताचा वग कमी कर. स परकत ो असलला ा बलामळ दगडाचा वग काी काळान शतन ोो व ताच बलामळ दगड खाली, पथवीचा कदाकड ऊ लागो.

उदािरण 1 : मागील उदारणाील मदवरील पथवीचा गरतवी बलाच पररमाण काढा. हदलली माहिती : पथवीच वसमान = m1 = 6 x 1024 kgपथवीची वतरजा R = 6.4 x 106 mमदाच वसमान = m2 = 75 kg G = 6.67 x 10-11 Nm2/kg2 गरतवी बलाचा वसदाापरमाण म दावरील पथवीच गरतवी बल

उदािरण 2 : ववराम अवसतन सर करन, पथवीचा गरतवी बलामळ उचीवरन खाली पड असलास, 1 सकदानर मदाचा वग वकी असल? हदलली माहिती : मदाचा सरवाीचा वग u = 0, तावरील गरतवी बल = F = 733 N म दाच वसमान = m = 75 kg t = 1 sमदाच तवरण

F = G m1m2

R2

बल म द व ववराट ाचा दरमान असलला गरतवी बलाचा 1.83 x 109 पट आ.

6.67 x 10-11 x 75 x 6 x 1024

(6.4 x 106 )2 NF =

= 9.77 m/s2

नतटनचा पवला समीकरणापरमाणv = u + a tमदाचा 1 सकदानरचा वग v = 0 + 9.77 x 1 = 9.77 m/s ा वग पषठ 6 वरील उदारण 2 मधील मदचा वगाचा 1.83 x 109 पट आ.

a = Fm = m/s2733

75

= 733 N

भतगोल ववराचा पाठपसकामधतन भरी-ओोटी ववरी मावी वमळवा. सलीला समदवकनारी गलावर एकाच वठकाणच भरी-ओोटीच वनरीषिण करा. छाावचतर काढा व ताच परदशषन भरवा.

न तटनचा वसदाापरमाण परतक वसत परतक इर वसतला आकवरष कर मणज पथवी सफरचदाला सवःकड खच सच सफरचदी पथवीला वढाच बलान सवःकड खच. मग सफरचद पथवीवर का पड, पथवी सफरचदाकड का सरक नाी?

पथवीच गरतवी बल चदावरी परकत ो असलामळ चद पथवीभोवी पररकरमा करो. पथवीभोवी पररकरमा करणाऱा कवतरम उपगराचा बाबी च घड अस. चद व कवतरम उपगर पथवीभोवी वफरा. ताना पथवी सवःकड आकवरष कर पर सफरचदापरमाण पथवीवर पड नाी. अस का ो? चद व कवतरम उपगराचा ताचा कषिील वगामळ अस ो. ा वग नसा र पथवीवर पडल अस.

सोडवलली उदािरण

जरा डोक चालवा.

byjus.com

8

सागा पाह ! जर पथवीच वसमान दपपट अस व वतरजा अधवी असी र g च मतल वकी असल?

‘g’ चा मलात िोणार बदल अ. पथवीचा पषठिागावरील बदल : पथवीचा पषठभागावरील सवष वठकाणी g च मतल समान असल का? ाच उतर ‘नाी’ अस आ. ाच कारण अस की पथवीचा आकार पतणषपण गोलाकार नाी. मणतन वचा पषठभागावरील वगवगळा वबदच पथवीचा कदापासतनच अर ता ता वबदचा सानानसार बदल अस. पथवी सव:भोवी वफर असलाकारणान वचा आकार धवाजवळ ोडा चपटा आ व ववरववतावर ोडा फगीर आ. अाष पथवीची वतरजा धवाजवळ कमी र ववरववताजवळ जास आ. मणतन g च मतल धवावर सवाष जास मणज 9.832m/s2 आ व तन ववरववताकड जा असाना कमी कमी ो जा. ववरववतावर g च मतल सवाष कमी मणज 9.78 m/s2 आ. ब. उचीनसार बदल : पथवीचा पषठभागाचा वर जा असाना वबदच कदापासतनच अर वाढ जा व समीकरण (5) परमाण g च मतल कमी ो जा. पथवीचा पषठभागापासतन वसतची उची पथवीचा वतरजचा लन खतप कमी असलास ता उचीमळ g मध ोणारा बदल अलप असो. उदारणाष, पथवीची वतरजा 6400 km आ. पथवीचा पषठभागापासतन 10 km उचीवरन उडणाऱा ववमानाच पथवीचा कदापासतनच अर 6400 km पासतन 6410 km पय वाढलामळ g चा मतला ोणारा बदल नगण असो. ावप आपण जवा एखादा कवतरम उपगराचा ववचार करो वा पथवीचा पषठभागापासतनचा ताचा उचीमळ ोणारा g मधील बदल ववचारा घावा लागो. काी वववशष उचीसाठी g चा मतला ोणार बदल खालील कता वदल आ.

हवचार करा.

पथवीच गरतव तवरण (Earth’s gravitational acceleration) पथवी वचा जवळील सवष वस तवर गरतवी बल परकत कर. न तटनचा दसऱा वनमापरमाण एखादा वसतवर परकत ो असलला बलामळ वसतच तवरण ो. ा वनमानसार पथवीचा गरतवी बलामळी वसतच तवरण ो. ास पथवीच गरतव तवरण मणा व ‘g’ ा अषिरान सबोधल जा. तवरण ी एक सवदश राशी आ. पथवीचा गरतव तवरणाची वदशा, वचा गरतवी बलापरमाण, पथवीचा कदाकड मणज वषिवजलब वदश अस.

1. पथवीच गरतवाकरषण नस र का झाल अस?2. G च मतल दपपट अस र का झाल अस?

पथवीचा पषठिागावरील g च मल

G M m r2F = .................(3)

नतटनचा वनमापरमाण पथवीचा कदापासतन r अरावर असलला m वसमानाचा वसतवरील गरतवी बल (F) व ता वसतच तवरण (g) खाली दाखवला परमाण काढा .

G M m r2mg = F = m g .....................(4)

G M r2g = ...................(5)

समीकरण (3) व (4) वरन

G M R2g = ...............(6)

वसत पथवीचा पषठभागावर शस असल र r = R = पथवीची वतरजा, मणतन पषठभागावरील g च मतल खालीलपरमाण असल.

g च SI एकक m/s2 आ. पथवीच वसमान 6 x 1024 kg व वची वतरजा 6.4 x 106 m आ. समीकरण (6) परमाण

g = (6.4 x 106 )2

6.67 x 10-11 x 6 x 1024

= 9.77 m/s2 .................................................. (7)

तवरण कवळ पथवीच वसमान M व वची वतरजा R वर अबलबतन अस व मणतन पथवीवरील कोणताी वसतसाठी समान अस. वसतचा कठलाी गणधमाषवर अवलबतन नस.

M पथवीच वसमान आ.

byjus.com

9

सथान पथवीचा पषठिागापासन उची (km) g (m/s2 )

पथवीचा पषठभाग (सरासरी) 0 9.81माउट एवरसट 8.8 9.8मानववनवमष फगान गाठलली सवाषवधक उची 36.6 9.77अराळ ानाची कषिा 400 8.7दळणवळण उपगराची कषिा 35700 0.225

‘g’ चा मलात उचीनसार िोणार बदल

1. पथवीचा आ जााना गरतवाकरषण बलाचा वदश काी फरक पडल का?2. पथवीचा कदावर g च मतल वकी असल?

परतक गर व उपगर ाच वसमान व वतरजा वगवगळा असा व समीकरण (6) परमाण ताचा पषठभागावरील g च मतल ी वगवगळ अस. चदाच गरतवी बल पथवीचा गरतवी बलाचा एक रषठाश अस. ामळ आपण ठराववक बल वापरन पथवीपषिा चदावर सापट जास उच उडी मार शको.

हवचार करा.

वसतमान व वजन (Mass and Weight)वसतमान : कोणताी वसतच वसमान मणज तामध असलला दवसचाच मापन ो. ाच SI एकक वकलोगरम आ. वसमान ी अवदश राशी आ. ताच मतल सगळीकड सारखच अस. दसऱा एखादा गरावरदखील ताच मतल बदल नाी. नतटनचा पवला वनमानसार वसमान वसतचा जडतवाच गणातमक माप आ. मणज वसमान वजक जास वकच जडतवी जास.

क. खोलीनसार बदल : पथवीचा आ जा असाना दखील g च मतल बदल रा. समीकरण (5) मधील r च मल कमी ो जा व तानसार g च मतल अवधक वाला व. पर वसत पथवीचा कदाचा जवळ गलामळ आा वसतवर गरतवी बल परकत करणारा पथवीचा भागी कमी ोो. मणजच समीकरण (5) मध वापरल जाणार M च मतली बदल. ाचा एकवतर पररणाम मणतन पथवीचा आ जा असाना खोलीनसार g च मतल कमी ो जा.

वजन : एखादा वसतला पथवी जा गरतवी बलान आकवरष कर ता बलाला वजन अस मणा. m वसमान असलला वसतवरील पथवीच गरतवी बल (F) समीकरण (4) वरन,

वजन बल असलान ताच SI एकक न तटन आ. सच वजन बल असलान ी एक सवदश राशी आ. ा बलाची वदशा पथवीचा कदाकड अस. g च मतल सगळीकड सारखच नसलामळ वसतच वजनी सानापरमाण बदल, पण वच वसमान मातर सवष सानावर एकसमान अस.

\ वजन, W = F = m g ........ ( ) G M R2g =

बोलीभार आपण वजन ा शबदाचा वापर ‘वजन’ व ‘वसमान’ ा दोनी अायनी करो व एखादा वसतच वजन kg मध मणज वसमानाचा एकका मोजो. पर जवा आपण ‘राजीवच वजन 75 kg आ’ अस शासतरी भार मणो वा आपण राजीवाच वसमान साग असो. ‘75 kg वसमानावर जवढ गरतवी बल परकत ो वढ राजतच वजन आ’ अस आपलाला अवभपर अस. राजीवच वसमान 75 kg असलामळ पथवीवर ताच वजन F = mg = 75 x 9.8 = 735 N अस. 1 kg वसमानाच वजन 1 x 9.8 = 9.8 N अस. आपली ‘वजन’ मापणारी उपकरण आपलाला वसमानच सागा. दकाना असलला समभजा राजत दोन वजनाची व पाषान दोन वसमानाची लना करो.

byjus.com

10

मािीत आि का तमिाला?

गरतवी लिरी (Gravitational waves) पाणा दगड टाकलावर तावर लरी वनमाषण ोा, सच एका दोरीची दोनी टोक धरन ालववलास तावरी लरी वनमाषण ोा मी पावल असलच. परकाश ा दखील एक परकारचा रग आ. तास ववदचबकी रग अस मणा. गमा वकरण, षि- वकरण, अवनील वकरण, अवरकत वकरण, सतकषमरग व रडीओ रग सवष ववद चबकी रगाचच वववभनन परकार आ. खगोली वसत रग उतसवजष करा व आपण आपला उपकरणादार ताना गरण करो. वववाबददलची सपतणष मावी आपलाला ा लरीदारच वमळालली आ. गरतवी लरी हा अगदी वगळा परकारचा लरी आ. ताना अवकाश काळावरील लरी अस मटल आ. ताचा अशसतवाची शका आईनसटाईनन 1916 मध वषवली ोी. हा लरी खतप षिीण असलान ताना शोधण खतप कठीण अस. खगोली वस तमधतन उतसवजष झालला गरतवी लरीना शोधणासाठी शसतरजञानी अवश सवदनशील उपकरण ववकवस कली आ. ामध LIGO (Laser Interferometric Gravitational Wave Observatory) परमख आ. शासतरजञानी सन 2016 मध आईनसटाईनचा भावकानर बरोबर 100 वरायनी खगोली सोापासतन णाऱा गरतवी लरीचा शोध लावला आ. ा शोधा भारी शासतरजञाच लषिणी ोगदान आ. ा शोधामळ वववाची मावी वमळववणाचा एक नवीन मागष खला झाला आ.

चदावरील वजन पथवीवरील वजनाचा जवळजवळ एक रषठाश आ. वसतच चदावरील वजन आपण m gM

(gM मणज चदावरील गरतवी तवरण) अस वलह शको. मणज चदावरील तवरण पथवीवरील तवरणाचा एक रषठाश आ.

1. पथवीचा पषठभागापासतन उच गलास मच वजन शसर राील का?2. समजा मी एका उच वशडीवर उभ आा. पथवीचा कदापासतन मच अर

2R असलास मच वजन वकी असल?

वकतीच चदावरील वजन = m G MM

RM2

= x750 RE

2

(G ME ) G MM

RM2 = 126.8 N = 750

RE2

RM2

MM ME

x 181

= 750 x (3.7)2 x समीकरण (i) वापरन,

उदािरण : जर एका वकतीच वजन पथवीवर 750 N असल र चदावर वच वजन वकी असल? (चदाच वसमान पथवीचा वसमानाचा पट आ र ताची वतरजा पथवीचा वतरजचा पट आ.)

हदलली माहिती : पथवीवरील वजन = 750 N ,पथवीचा (ME) व चदाचा (MM) वसमानाच

181

13.7

गणोतर, = 81ME MM

= 3.7RE

RM

पथवीचा (RE) व चदाचा (RM) वतरजाच गणोतर,

समजा ता वकतीच वसमान m kg आ.

m G ME RE

2 पथवीवरील वच वजन = m g = 750 = \ m = ..................(i) (G ME )750 RE

2

जरा डोक चालवा.

सोडवलली उदािरण

byjus.com

11

मािीत आि का तमिाला?

मकत पतन (Free fall)

करन पिा. एक लान दगड ाा धरा. तावर कोणकोणी बल परकत ो आ? आा ो दगड ळच सोडन दा. माला का आढळल? मी सोडन वदलावर ता दगडावर कोण बल परकत झाल?

v = g t

v2 = 2 g s

s = g t212

सरळ वर फकलला वसतचा गीचा अभास कराना g च मतल g ऐवजी – g धराव लागल कारण ा गी तवरण वगाचा ववरद वदशन अस. g च पररमाण वढ असल री ा तवरणामळ दगडाचा वग वाढ नसतन कमी ो असो. चद व कवतरम उपगर दखील कवळ पथवीचा गरतवी बलाचा परभावाखाली गवशील असा. तामळ ी मकत पनाच उदारण आ.

पथवीच गरतवी बल सगळा वस तवर परकत ो आपलाला माी आ. आपण दगड ाा धरलला असाना दखील बल परकत ोच ो. पर आपण ाान ववरद वदशन लाव असलल बल ताला सवल कर ो व ो दगड शसर ोा. आपण ाातन सोडन वदलावर दगडावर कवळ गरतवी बल परकत ो असलान ताचा परभावान ो दगड खाली पडला. जवा एखादी वसत कवळ गरतवी बलाचा परभावान गवमान असल र ता गीला मकत पन मणा. मणज दगडाच मकत पन ो. मकत पना आरभीचा वग शतन असो व कालानसार गरतवी तवरणामळ ो वाढ जाो. पथवीवर मकत पनाचा वळी वशी ोणाऱा घरषणामळ वसतचा गीला ववरोध ोो व वसतवर पलावक बली काष कर. मणतन खऱा अाषन मकत पन व ोऊ शक नाी. कवळ वनवाषाच शक आ.

मकत पना वसतचा जवमनीवर पडानाचा वग व तास लागणारा कालावधी आपण नतटनची समीकरण वापरन काढ शको. मकत पनासाठी तवरण g अस व आरभीचा वग u शतन असो लषिा घऊन ी समीकरण खालीलपरमाण आ.

पथवीवरील एका सानावर g च मतल सगळा वसतसाठी एकसमान अस. मणतन कठलाी दोन वसत, एकाच उचीवरन सोडलास, एकाच वळस जवमनीवर पोोचा. ताच वसमान व इर कठलाी गणधमायचा ा कालावधीवर पररणाम ो नाी. अस मटल जा की गवलवलओन समार इ.स. 1590 मध इटली दशाील पीसा ा शरा एक परोग कला. दोन वगवगळा वसमानाच गोल ील झकलला मनोऱावरन एकाच वळस खाली सोडल र एकाच वळस जवमनीवर पडा वसद कल.

त

आपण एक जड दगड व एक पीस जर उचावरन एकाच वळस सोडल र एकाच वळस जवमनीवर पोोचाना वदस नाी. वपसाच वशी ो असलला घरषणामळ व परकत ोणाऱा पलावक बलामळ पीस रग ळळ खाली व जवमनीवर उवशरा पोोच. वमळ परकत ोणार बल दगडाचा वजनापषिा खतप कमी अस व दगडाचा गीवर पररणाम करणास कमी पड. ावप शासतरजञानी ा परोग वनवाषा कला असतन दगड व पीस दोनी वस एकाच वळस जवमनीवर पोोचा वसद कल आ.

byjus.com

12

नतटनचा गरतवाकरषणाचा वनमापरमाण अवधक वसमान असलला वसतवर पथवीच गरतवी बल अवधक अस. मग ी वसत कमी वसमान असलला वसतहन अवधक वगान खाली का पड नाी?

12s = u t + a t2

आा आपण चडची खाली ानाची वकरा बघत ा. समजा की, चड t वळा खाली ो. आा चडचा आरभीचा वग = 0 m/s, चडन पार कलल अर = 4.05 m व चडचा वग व ताच तवरण एकाच वदश असलान,a = g = 10 m/s2. नतटनचा दसऱा समीकरणापरमाण......

चडला लागणारा एकण वळ = 2 x 0.9 = 1.8 s

124.05 = 0 + 10 t2

चडला खाली णास 0.9 सकद लागील. ताला वर जाणासी वकाच वळ लागल.

4.05 5

t2 = = 0.81 , t = 0.9 s

उदािरण 2. एक टवनसचा चड वर फकला व ो 4.05 m उची पय पोचतन खाली आला. ताचा सरवाीचा वग वकी ोा? ताला खाली णास एकण वकी वळ लागल? g च मतल 10 m/s2.हदलली माहिती : चडचा वर जााना अवम वग, v = 0 चडन पार कलल अर, s = 4.05 m चडच तवरण, a = - g = -10 m/s2 नतटनचा वसऱा समीकरणापरमाण v2 = u2 + 2 a s 0 = u2 + 2 (-10) x 4.05 \ u2 = 81 u = 9 m/s चडचा आरभीचा वग = 9 m/s

उदािरण 1. एक 3 kg वसमानाचा लोगोल 125 m उचीवरन खाली पडला. g च मतल 10 m/s2 आ अस धरन, खालील राशीच मतल काढा.(अ) जवमनीपय पोोचणासाठी लागलला कालावधी(ब) जवमनीपय पोोचाना असलला वग (क) अधाष वळस असलली ताची उची हदलली माहिती : लोगोलाच वसमान = m= 3 kg, कापलल एकण अर = s = 125 m, आरभीचा वग = u = 0, तवरण = a = g = 10 m/s2 (अ) नतटनचा दसऱा समीकरणापरमाण

s = u t + a t212

\ 125 = 0 t + x 10 x t2 = 5 t2 12

t2 = = 25 125 5

t = 5 s लोगोल 5 सकदा जवमनीपय पोोचल.(ब) नतटनचा पवला समीकरणापरमाण अवम वग = v = u + a t = 0 + 10 x 5 = 50 m/s लोगोलाचा जवमनीवर पोोचानाचा वग 50 m/s असल.

52

s = u t + a t212

s = 0 + 10 x (2.5)2 12 = 31.25 m.

अधाष वळस लोगोलाची उची = 125-31.25 = 93.75 m

(क) एकण वळचा अधाष वळ = t = = 2.5 s

ता वळस लोगोलान कापलल अर = sनतटनचा दसऱा समीकरणापरमाण

सोडवलली उदािरण

जरा डोक चालवा.

byjus.com

13

गरतवी ससथहतज ऊजाष (Gravitational potential energy) मागील इत आपण शसवज ऊजदबददल वशकलो ोो. वसतचा वववशष शसीमळ वकवा सानामळ ता जी ऊजाष सामावलली अस, वला शसवज ऊजाष मणा. ी ऊजाष सापषि अस व पषठभागापासतन वसतची उची वाढलास ी वाढ जा ाची मावी आपण घ ली आ. m वसमान असलला व पथवीचा पषठभागापासतन h एवढा उचीवर असलला वसतची गरतवी शसवज ऊजाष mgh अस व पथवीचा पषठभागावर ी शतन अस अस आपण गव धरल ो. h च मतल पथवीचा वतरजचा लन अगदी कमी असाना g च मतल आपण शसर धर शको व वरील सततर (mgh) वापर शको. पर h च मतल अवधक असाना g च मतल उचीपरमाण कमी ो जा. वसत पथवीपासतन अन अरावर असाना g च मतल शतन अस व वसतवर पथवीच गरतवी बल काष करी नाी. ामळ वसतची गरतवी शसवज ऊजाष शतन घण अवधक ोग ठर. अाष अर ताहन कमी असलास शसवज ऊजाष शनाहन कमी अाष ऋण घ ली जा. वसत पथवीचा पषठभापासतन h उचीवर असाना वची गरतवी शसवज ऊजाष एवढी घ ली जा. M व R अनकरम पथवीच वसमान व वतरजा आ.

GMm R+h

-

मसकतवग (Escape velocity) चड वर फकलावर ताचा वग कमी ो जाो व पथवीचा गरतवाकरषणामळ ो आपण पावल. एका वववशष उचीवर जाऊन ताचा वग शतन ोो व तन ो खाली पड लागो. ताची कमाल उची ताचा आरभी वगावर अवलबतन अस. नतटनचा वसऱा समीकरणापरमाण,v2 = u2 + 2 a s v = चडचा अवम वग = 0 व a = - g u2

(2 g)चडची कमाल उची = s = \ 0 = u2 + 2 (-g) s मणतन

मणतन चडचा सरवाीचा वग वजका जास वका चड जास उचीवर जाईल. हाच कारण मणज सरवाीचा वग वजका अवधक असल वका जास ो चड पथवीचा आकरषणाचा परवकार कर शकल व वका जास वर जाऊ शकल. आपण वर पावलापरमाण g च मतल भतपषठापासतनचा उचीनसार कमी ो जा. मणतन उचावर गलावर चडवरील पथवीच आकरषण कमी ो. आपण चडचा आरभीचा वग वाढव गलो र ो अवधकावधक उच जाईल व एक वववशष आरभ वग असा असल की ता वगान वर फकलला चड पथवीचा गरतवी आकरषणावर मा कर शकल व ो पर पथवीवर पडणार नाी. आरभ वगाचा ा वववशष मतलास मशकतवग (vesc ) मणा, कारण ा वगान वर फकलली वसत पथवीचा गरतवी आकरषणापासतन मकत ोऊ शकल. मशकतवगाच सततर आपण ऊजाष अषियचा वसदा वापरन पढीलपरमाण काढ शको. आरभवग मशकतवगाएवढा असलली, पथवीचा पषठभागापासतन सरळ वर जाणारी वसत पथवीचा गरतवाकरषणापासतन

पथवीचा पषठिागावरील अनत अतरावरीलm वसतमान असलला वसतची

12

अ. गवज ऊजाष = mv2esc

ब. शसवज ऊजाष = - GMm R

क. एकण ऊजाष E1 = गवज ऊजाष + शसवज ऊजाष

= - GMm R

12

mv2esc

अ. गवज ऊजाष = 0

ब. शसवज ऊजाष = - GMm 8 = 0

क. एकण ऊजाष E2=गवज ऊजाष+ शसवज ऊजाष= 0

मकत ो. गरतवाकरषणाच बल अराचा वगाषचा वसानपाा असलान बल अन अरावरच शतन ो. मणज वसतला ा बलापासतन मकत ोणासाठी अन अरावर जाव लाग. मणज वसत अन अरावर जाऊन शसर ोईल.

byjus.com

14

मािीत आि का तमिाला?

अवकाशातील वजनिीनता अवकाशानाील परवासी व वसत रग आ अस वदसतन . कशामळ ो? अवकाशान पथवीपासतन उचावर असल रीी g च मतल शतन अस नाी. अवकाश सानकावर g च मतल पथवीचा पषठभागावरील मतलाचा लन कवळ 11% न कमी अस. तामळ अवकाशानाची उची वजनीनच कारण नस. ताची वजन ववरी अवसा ी ताचा व अवकाशानाचा मकत पनाचा अवसमळ अस. ानाचा कषिील वगामळ जरी परतषिा पथवीवर पड नसल री ताचावर कवळ गरतवी बलच परकत ो असलान मकत पनच करी असा. मकत पनाचा वग वसतचा गणधमाषवर अवलबतन नसलान परवासी, ान व ताील वसत समान वगान मकत पन करी असा. तामळ एखादी वसत ाातन सोडलावर परवाशाचा सापषि ी शसर रा व वजनरी असलाच जाणव.

सवाधा1. खालील तकतातील तीनिी सतिातील नोदी मधील

सबध लकात घऊन तापमाण तकता परत हलिा. I II III

वसमान m/s2 कदाजवळ शतनवजन kg जडतवाच माप गरतव तवरण Nm2/kg2 सपतणष

वववा सारख गरतव शसराक N उचीवर

अवलबतन आ.

2. खालील पनाची उततर हलिा. अ. वजन व वसमान ाील फरक का आ?

एखादा वसतच पथवीवरील वसमान व वजन मगळावरी वढच असील का? का?

आ. मकत पन, गरतव तवरण, मशकत वग व अवभकदी बल मणज का?

इ. कपलरच ीन वनम वला. तामळ न तटनला आपला गरतव वसदा माडणा कशी मद झाली?

GMm R

12

mv2esc

- = 0

2 GM R

v2esc =

2 GM R

vesc =

ऊजदचा अषियपरमाण E1 = E2

चदावर वकवा दसऱा गरावर पाठवला जाणाऱा अवकाशानाचा आरभीचा वग मशकतवगापषिा अवधक असण आवक अस, जणकरन ी ान पथवीच गरतवाकरषण पार करन इर गराकड जाऊ शकील.

उदािरण. चदाच वसमान व वतरजा अनकरम 7.34 x 1022 kg व 1.74 x 106 m आ. चदावरील मशकतवग काढा.हदलली माहिती : चदाच वसमान M = 7.34 x 1022 kg, ताची वतरजा R = 1.74 x 106 m व G = 6.67 x 10-11 Nm2/kg2

2 GM R

vesc =मशकतवग =

= 2 x 6.67 x 10-11 x 7.34 x 1022

1.74 x 106

चदावरील मशकतवग 2.37 km/s.= 2.37 km/s

= 2 g R

= (2 x 9.8 x 6.4x106) = 11.2 km/s

सोडवलली उदािरण

byjus.com

15

²²²

ई. एक दगड u वगान वर फकलावर h उची पय पोचो व नर खाली ो. वसद करा की ताला वर जाणास वजका वळ लागो वकाच वळ खाली णास लागो.

उ. समजा की g च मतल अचानक दपपट झाल र, एका जड वसतला जवमनीवरन ओढन नण दपटीन अवधक कठीण ोईल का? का?

3. पथवीचा कदावर ‘g’ च मतल शतन अस ाववरी सपषीकरण वला.

4. वसद करा की, एका ाऱापासतन R अ रावर असलला गराचा पररभरमणकाल T आ. जर ोच गर 2R अरावर असलास ताचा पररभरमणकाल

T असल. 5. उदारण सोडवा. अ. जर एका गरावर एक वसत 5 m वरन खाली

णास 5 सकद घ असल र ता गरावरील गरतव तवरण वकी?

उततर: g = 0.4 m/s2

आ. गर ‘क’ ची वतरजा ‘ख’ गराचा वतरजचा अधवी आ. ‘क’ च वसमान MA आ. जर ‘ख’ गरावरील g च मतल ‘क’ गरावरील मतलाचा अधद असल र ‘ख’ गराच वसमान वकी असल? उततर : 2 MA

इ. एका वसतच वसमान व पथवीवरील वजन अनकरम 5 kg व 49 N आ. जर चदावर g च मतल पथवीचा एक रषठाश असल र ता वसतच वसमान व वजन चदावर वकी असल?

उततर : 5 kg व 8.17 N

8

ऊ. पथवी व चद ाची वसमान अनकरम 6 x 1024

kg व 7.4x1022 kg आ व ता दोनीमधील अर 3.84 x 105 km आ. ता दोनीमधील गरतव बल वकी असल? वदलल G = 6.7 x 10-11 Nm2/kg2.

उततर : 2 x 1020 N

ए. पथवीच वजन 6 x 1024 kg आ व वच सताषपासतनच अर 1.5 x 1011 m आ. जर ता दोनीमधील गरतव बल 3.5 x 1022 N असल र सताषच वसमान वकी?

उततर : 1.96 x 1030 kg

उपकरम : मचा पाच वमतराची वजन घा. ताची चदावरील आवण मगळावरील वजन वकी असील शोधा.

सोडवलली उदािरण ई. एक वर फकलली वसत 500 मी उचीपय जा. वचा आरभीचा वग वकी असल? ता वसतस वर जाऊन पर खाली णास वकी वळ लागल? g = 10 m/s2

उततर : 100 m/s, 20 s उ. एक चड टबलावरन खाली पडो व 1 सकदा

जवमनीवर पोचो. g = 10 m/s2 असल र टबलाची उची व चडचा जवमनीवर पोोचानाचा वग वकी असल?

उततर : 5 m, 10 m/s

byjus.com

16

1. दवाच परकार कोण? 2. मतलदवाच परकार कोण?3. दवाचा लाना लान कणाना का मणा?4. मतलदव व सग ाचा रणतमध का फरक असो?

2. मलदवाच आवतती वगतीकरण Ø मलदव व मलदवाच वगतीकरण Ø डोबरानरची हतरकØ नलड सचा अषटकाचा हनम Ø मडलीविची आवतषसारणी Ø आधहनक आवतषसारणी

मलदवाच वगतीकरण (Classification of elements) पतववीचा इतामध आपण वशकलो आो की एका मतलदवाच सवष अणत एकाच परकारच असा. आजवमीस ववजञान जगाला 118 मतलदव जञा झाली आ. मातर इसवी सन 1800 चा समारास फकत 30 मतलदव जञा ोी. काळाचा ओघा अवधकावधक मतलदवाचा शोध लाग गला. ा मतलदवाचा गणधमायववरी अवधकावधक मावी साठ गली. मोठा सखन असलला ा मतलदवाचा अभास सोपा वावा ासाठी ताचा ववरीचा परचड मावीमध काी आकवबध आ का वजञावनक पासत लागल. माला माी आ की सरवाीचा वगवीकरणा मतलदवाच धात व अधात अस गट पाडल ो. पढील काळा मतलदवाचा धासदश नावाचा आणखी एक वगष लषिा आला. मतलदव व ताच गणधमष ा ववरीच जञान जस वाढ लागल स वगवगळा वजञावनकानी वगवीकरणाचा इर अनक पदी शोधणाच परतन सर कल.डोबरानरची हतरक (Dobereiner’s Triads) सन 1817 मध डोबरानर ा जमषन वजञावनकान मतलदवाच गणधमष व ताची अणवसमान ा सबध असलाच सचवल. तान एकसारख रासावनक गणधमष असणाऱा परतकी ीन मतलदवाच गट पाडन ताना वतरक अस नाव वदल. एका वतरकामधील ीन मतलदवाची माडणी तान अणवसमानाचा चढता करमान कली व दाखवल की मधला मतलदवाच अणवसमान अदाज इर दोन मतलदवाचा अणवसमानाचा सरासरीइक अस. मातर सवष जञा मतलदवाच वगवीकरण डोबरानरचा वतरकामध ोऊ शकल नाी.

2.1 डोबरानरची हतरक

अ.कर.

वतरक मतलदव -1परतषि

अणवसमान (a)

मतलदव - 2 मतलदव -3 परतषि अणवसमान(c)

परतषि अणवसमान

1 Li, Na,K वलवअम (Li)6.9

सोवडअम (Na)23.0

पोटवशअम (K)39.1

2 Ca, Sr, Ba कशलशअम (Ca)40.1

सटरॉशनशअम (Sr)87.6

बररअम (Ba)137.3

3 Cl, Br, I कोरीन (Cl)35.5

बोमीन (Br)79.9

आोवडन (I)126.9

a+c 2सरासरी =

= 23.0 6.9 + 39.1 240.1+ 137.3 2 = 88.7

35.5 + 126.9 2

= 81.2

सारख रासावनक गणधमष असलला मतलदवाचा पढ वदलला गटामधतन डोबरानरची वतरक ओळखा. (कसा अणवसमानाक) 1. Mg (24.3), Ca (40.1), Sr (87.6)

2. S (32.1), Se (79.0), Te (127.6) 3. Be (9.0), Mg (24.3), Ca (40.1)

सागा पाह !

थोड आठवा.

byjus.com

17

मािीत आि का तमिाला?

इशगलश वजञावनक जरॉन नतलड स ान एका वगळा मागाषन अणवसमानाचा ससबध मतलदवाचा गणधमायशी जोडला. सन 1866 मध नतलड सन ताकाळी जञा असलली मतलदव ताचा अणवसमानाचा चढता करमानसार माडली. ाची सरवा सवाष लका ाडोजन ा मतलदवान झाली, र शवट ोररअमन झाला. ताला वदसल की परतक आठवा मतलदवाला पवला मतलदवासारख गणधमष ो. जस सोवडअम वलवअमपासतन आठव मतलदव असतन दोघाच गणधमष एकसारख आ. सच मगवशअमच बररवलअमशी साधमष असतन कोरीनच फलओरीनशी साधमष आ. नतलड सन ा सारखपणाची लना सगीाील अषकाशी (सपतकाशी) कली. तान आठवा व पवला मतलदवाचा गणधमायमध वदसतन णाऱा सारखपणाला अषकाचा वनम अस मटल.

सगीतातील सवर डो(सा)

र(र)

मी(ग)

फा(म)

सो(प)

ला(ध)

टी(नी)

मतलदव

HFCl

Co व NiBr

LiNaKCuRb

BeMgCaZnSr

BAlCrY

Ce व La

CSiTiInZr

NP

MnAs

OSFeSe

2.2 नलड सची अषटक नतलड जचा अषकाचा वनमा खतप तरटी आढळन आला. ा वनम फकत कशलशअमपय लागत ो ोा. नतलड जन सवष जञा मतलदव 7 x 8 अशा 56 रकानाचा कता बसववली. जञा असलला सवष मतलदवाना कता सामावतन घणासाठी नतलड सन काी जागावर दोन-दोन मतलदव बसववली. उदा. Co व Ni , Ce व La. ावशवा तान काी वभनन गणधमायची मतलदव अषकाील एकाच सवराखाली ठवली. उदा. Co व Ni ा धातना नतलडसन डो ा सवराखाली Cl व Br ा लोजनाबरोबर ठवल. ा उलट Co व Ni ाचाशी साधमष असणाऱा Fe ला ताचापासतन लाब O व S ा अधातबरोबर ‘टी’ ा सवराखाली ठवल. सच नवान शोध लागलला मतलदवाना सामावतन घणाची रतद न तलड सचा अषका नवी. नरचा काळा शोध लागलला नवा मतलदवाच गणधमष नतलड सचा अषकाचा वनमा बसल नाी.

भारी सगी परणालीमध सा, र, ग, म, प, ध, नी सा मख सवर आ व ताचा समताला सपतक मणा. ‘सा’ पासतन सवराची वारवारा वाढ जाऊन ‘नी’ सवर ो. तानर मतळ ‘सा’ चा दपपट वारवारवर पना वरचा सपतकाील ‘सा’ सवर ो. मणज सपतक पतणष झालावर सवराची पनरावती ो. पाचात सगीा do, re, mi, fa, sol, la, ti सा सवर आ व आठवा सानावर दपपट वारवारचा do सवर पना ो. पाचात सवराच अषक ो. सवराचा वववधपतणष उपोगातन सगीाची वनवमषी ो.

नलड सचा अषटकाचा हनम (Newlands’ Law of Octaves)

मडलीविची आवतषसारणी (Mendeleev’s Periodic table) वदवमतरी मडलीव ा रवशन वजञावनकान इसवी सन 1869 1872 ा काळा मतलदवाची आवषसारणी ववकवस कली. मडलीवची आवषसारणी मणज मतलदवाचा वगवीकरणाील सवाष मतवाची पारी आ. अणवसमान ा मतलदवाचा मतलभत गणधमष परमाण मानतन मडलीवन ताकाळी जञा असलली 63 मतलदव ताचा अणवसमानाचा चढता करमान माडली. ा मतलदवाचा भौवक व रासावनक गणधमाषनसार मडलीवन मतलदवाचा आवषसारणीची रचना कली.

byjus.com

18

2.3 मडलीविची आवतषसारणी

शणी गण I-R2O

गण II-RO

गण III-R2O3

गण IVRH4

RO2

गण VRH3

R2O5

गण VIRH2

RO3

गण VIIRHR2O7

गण VIII-RO4

1 H=1

2 Li=7 Be=9.4 B=11 C=12 N=14 O=16 F=193 Na=23 Mg=24 Al=27.3 Si=28 P=31 S=32 Cl=

35.54 K=39 Ca=40 - = 44 Ti= 48 V=51 Cr= 52 Mn=55 Fe=56, Co=59

Ni=59, Cu=635 (Cu=63) Zn=65 -=68 -=72 As=75 Se=78 Br=806 Rb=85 Sr=87 ?Yt=88 Zr=90 Nb=94 Mo=96 -=100 Ru=104,Rh=104

Pd=106,Ag=1087 (Ag=108) Cd=112 In=113 Sn=118 Sb=122 Te=125 J=1278 Cs=133 Ba=137 ?Di=138 ?Ce=140 - - - ----9 (-) - - - - - -10 - - ?Er=178 ?La=180 Ta=182 W=184 - Os=195, Ir=197

Pt=198, Au=19911 (Au=199) Hg=200 Ti=204 Pb=207 Bi= 208 - -12 - - - Th=231 - U=240 - ---

पररच शासतरजाचा

वदवमतरी मडलीव (1834-1907) सट पीटसषबगष ववदापीठा पराधापक ो. तानी मतलदवाचा अभासाचा तन परतक जञा मतलदवासाठी एकक काडष बनवतन तावर मतलदवाच अणवसमान दशषवतन अणवसमान व गणधमष ाचा आधार काडायची जी जळणी कली तातन मतलदवाचा आवषसारणीचा शोध लागला.

हदहमतरी मडलीवि

मतलदवाचा आवषसारणीची रचना कराना, मडलीवन मतलदवाचा ाडोजन व ऑकसीजन बरोबर झालला ाडाइड व ऑकसाइड सगाची रणतसततर रासावनक गणधमष आवण मतलदवाच सच ताचा ाडाइड व ऑकसाइड ा सगाच दवणाक, उतकलनाक व घना भौवक गणधमष ववचारा घ ल. मडलीवला अस वदसतन आल की ठराववक अवधीनर भौवक व रासावनक गणधमायमध सारखपणा असलला मतलदवाची पनरावती ो. ा वनरीषिणाचा आधार मडलीव ानी पढील आववी वनमाच परवपादन कल. मलदवाच गणधमष ि ताचा अणवसतमानाच आवततीफल असतात. मडलीवचा आवषसारणीमधील उभा स भाना ‘गण’ मणा र आडवा ओळीना ‘आवष’ मणा.

(मडलीवचा आवषसारणी वरचा भागा सगाची सवषसाधारण रणसततर R2O, R2O3 ा पदीन दशषववलली आ. R मणज सबवध मतलदव ो. परचवल पदी ी रणसततर R2O, R2O3 अशी वलवा.)

byjus.com

19

1. मडलीवचा अावषसारणी अनक ररकामा जागा सोडलला आ. तापकी काी वठकाणी अणवसमानाच भावक कलल वदस. भावक कलली ीन अणवसमान ताचा गण व आवाषसव सागा.2. काी मतलदवाची नाव अवनशच असलान ताचा सजञमाग परनवचन दशषवल आ.

अशा सजञा कोणता?मडलीविचा आवतषसारणीच गण (Merits of Mendeleev’s periodic table ) ववजञान परगवशील आ. परोग करणाची अवधक परग साधन व पदी वापरन जना वनषकरष सधारणाची मभा ववजञाना आ. मडलीवचा आवषसारणीमध ववजञानाची ी ववशषट सपष वदसा. मतलदवाच गणधमष ताचा अणवसमानाच आववीफल आ ा वनम सवष जञा मतलदवाना लागत कराना मडलीवन आापय उपलबध असलली मावी ी अवम नसतन ता बदल ोऊ शको, अशा ववचारातन माडणी कली. ाचा पररणाम मणतन मडलीवचा आवषसारणी पढील गण वदसतन ा.1. गणधमायपरमाण आवषसारणी ोग सान दा ाव मणतन काी मतलदवाच अणवसमान पना पासतन दरस

करणा आल. उदा. बररवलअमच आधी ठरववलल 14.09 अणवसमान बदलतन 9.4 अस दरस कल, व बररवलअमला बोररॉनचा आधीची जागा वदली.

2. मडलीवन आवषसारणीमध काी जागा ोपय शोध न लागलला मतलदवासाठी ररकत ठवला. तापकी ीन अजञा मतलदवाना जवळचा जञा मतलदवावरन एका- बोररॉन, एका-ॲलवनअम व एका-वसवलकरॉन अशी नाव दऊन मडलीवन ताची अणवसमान अनकरम 44, 68 व 72 असील अस दशषवल. इकच नव र ताचा गणधमायची भावक कल. पढ ा मतलदवाचा शोध लागतन ताना अनकरम सककवडअम (Sc), गवलअम (Ga) व जमदवनअम (Ge)अशी नाव दणा आली. ा मतलदवाच गणधमष मडलीवचा भाकीाशी जळणार आढळल. खालील कता 2.4 पा. ा शामळ मडलीवचा आवषसारणीचा मतवाववरी सवायची खातरी पटली व मतलदवाचा वगवीकरणाची ी पद लगच सवीकारली गली.

गणधमष एका - ॲलहमहनअम (E) (मडलीविच िाहकत) गहलअम (Ga)(पतकातील)1. अणवसमान 68 69.72. घना (g/cm3) 5.9 5.94 3. दवणाक (0C) कमी 30.2 4. कोराइडच सततर ECl3 GaCl35. ऑकसाइडच सततर E2O3 Ga2O3

6. ऑकसाइडच सवरप उभधमवी ऑकसाइड उभधमवी ऑकसाइड2.4 गहलअमच कलल िाहकत व पतकातील गणधमष

3. मडलीवचा मतळ अावषसारणी राजवातसाठी जागा राखतन ठवलली नवी. पर एकोणीसावा शकाचा शवटी वलअम, वनऑन, अरगरॉन, इतादी राजवातचा शोध लागलावर मडलीवन मतळ आवषसारणीला धका न लावा ‘शतन गण’ वनमाषण कला व ता राजवात बरोबर बसल.

कोरीनची Cl-35 व Cl-37 अशी दोन समसावनक आ. ताची अणवसमान अनकरम 35 व 37 अशी वगवगळी असलान मडलीवचा आवषसारणी ताना वगवगळा सानावर ठवण ोग ठरल, की ताच रासावनक गणधमष समान आ मणतन ताना एकाच सानावर ठवण ोग ठरल?

हवचार करा.

जरा डोक चालवा.

byjus.com

20

मडलीविचा आवतषसारणीतील तरटी (Demerits of Mendeleev’s periodic table)1. कोबालट (Co) व वनकल (Ni) ा मतलदवाच पतणायकी अणवसमान समान असलान ताचा करमाबददल

मडलीवचा आवषसारणी सवदगधा ोी. 2. मडलीवन आवषसारणी माडलानर खतप काळान समसावनकाचा शोध लागला. समसावनकाच रासावनक गणधमष

समान र अणवसमान वभनन असलामळ ताना मडलीवचा आवषसारणी जागा कशा परकार दावाची एक मोठ आवान उभ रावल.

3. वाढता अणवसमानापरमाण माडलला मतलदवाचा अणवसमानामधील वाढ वनवम दरान ोाना वदस नाी. तामळ दोन जड मतलदवाचा मध वकी मतलदवाचा शोध लागल ाच भावक करण मडलीवचा आववी वनमानसार शक नव.

मलदव(रणसतर)

धातबरोबरील सग

अधातबरोबरील सग

H2

Cl2

NaHNaCl

CH4

CCl4

4. ाडोजनच सान : ाडोजन ा लोजनाशी (गण VII) साम दशषवो, जस की ाडोजनच रणसततर H2 आ, र फओररन, कोरीन ाची रणसततर अनकरम F2, Cl2 अशी आ. सच ाडोजन व अलक धात (गण I ) ाचा रासावनक गणधमायमधी साधमष आ. ाडोजन व अलक धात (Na, K, इतादी. ) ानी कोरीन व ऑशकसजन ाचाबरोबर ार कलला सगाचा रणसततरामध साधमष आ.

वरील गणधमायचा ववचार कलावर ाडोजनची जागा अलक धातचा गणा (गण I) की लोजनाचा गणा (गण VII) ठरवा नाी.

H ची सग Na ची सगHClH2OH2S

NaClNa2ONa2S

2.5 िाडोजन व अलकली धातमधील साम

1. मडलीवचा आवषसारणीचा उपोग करन पढील मतलदवाचा अरॉकसाइडची रणसततर का असील वला. Na, Si, Ca, C, Rb, P, Ba, Cl, Sn, Ca2. मडलीवचा आवषसारणीचा उपोग करन पढील मतलदवाचा ाडोजनबरोबर ार ोणाऱा सगाची रणसततर

का असील वला. C, S, Br, As, F, O, N, Clआधहनक आवतती हनम (Modern Periodic law) मडलीवन आवषसारणी माडली वा ववजञानजगाला अणतचा अरगाववरी मावी नवी. इलकटरॉनचा शोध लागलावर अणतमधील इलकटरॉनाची सखा व अणअक ाचाील सबधाचा वध वजञावनक घऊ लागल. मडलीवचा आवषसारणी अणअक ा कवळ मतलदवाचा करमदशषक अक ोा. सन 1913 मध इशगलश वजञावनक नरी मोजल (Henry Moseley) ान एकस-र नवलका वापरन कलला परोगानी दाखवतन वदल की मतलदवाचा अणअक (Z) मणजच ता मतलदवाचा अणकदकावरील धनपरभार अवा ताची परोटरॉन सखा ो. मोजलन अनक मतलदवाच अणअक परोगानी वनशच कल. तामळ अणवसमानापषिा मतलदवाचा अवधक मतलभत गणधमष ‘अणअक’ ा आ लषिा आल. तानसार मडलीवचा आववी वनमा बदल करन आधवनक आववी वनम माडला गला ो असा.. मलदवाच गणधमष ि ताचा अणअकाच आवततीफल असतात.

2.6 िाडोजन व िलोजनामधील साम

जरा डोक चालवा.

byjus.com

21

आधहनक आवतषसारणीः आवतषसारणीच दीघष रप(Modern periodic table : long form of the periodic table)

मतलदवाची माडणी ताचा अणअकाचा चढता करमान कलावर मतलदवाच ज वगवीकरण वमळ, मणज ‘आधवनक आवषसारणी’. अणअक आधारभत धरन ार झालला आधवनक आवषसारणीमळ मतलदवाचा गणधमायच भावक अवधक अचतकपण करा . आधवनक आवषसारणीलाच आवषसारणीच दीघषरप अस ी मणा. आधवनक आवषसारणीमध मतलदवाची माडणी ताचा अणअक (Z) नसार कलली आ. (कता कर. 2.7 पा.) तामळ मडलीवचा आवषसारणीील बऱाचशा तरटी आधवनक अावषसारणी नाीशा झालला वदसा. मातर ाडोजनचा सानाववरीचा सद आधवनक आवषसारणीमध सदा दर ो नाी.

आपण मागील इतामध पावल आ की अणतमधील इलकटरॉन कदकाभोवीचा कवचामध जा परकार ववरर कलल असा इलकटरॉन सरपण ताचा एकण सखवरन ठर आवण अणतमधील इलकटरॉनाची एकण सखा ी अणअकाइकीच अस. मतलदवाचा अणअक व ताच इलकटरॉन सरपण ाचाील सबध आधवनक अावषसारणीमध सपषपण वदसतन ो.

आधहनक आवतषसारणीची रचना (Structure of the modern periodic table) अाधवनक आवषसारणीमध सा आडवा ओळी आ, ता मणजच 1 7 आवष. सच ा सारणीील अठरा उभ स भ मणजच 1 18 गण ो. आवष व गण ाचा रचनतन चौकटी ार ोा. ा चौकटीमध वरचा बाजतला ओळीन अणअक दशषवलल असा.परतक चौकट ी एका मतलदवाची जागा आ.

सा ओळीववररकत अावषसारणीचा ळाशी आणखी दोन ओळी सवतरपण दाखववलला आ. ताना अनकरम लननाइड शणी आवण अ शकटनाइड शणी अस मणा. दोन शणीसव आवषसारणीमध 118 चौकटी आ. मणजच आधवनक आवषसारणीमध 118 मतलदवासाठी जागा आ. अगदी अलीकडचा काळा काी मतलदवाची वनवमषी परोगवसद झालामळ आा ी अावषसारणी पतणष भरली आ व सवष 118 मतलदव आा शोधली गली आ.

सपतणष आवषसारणी एस -खड, पी-खड, डी-खड व एफ -खड अशा चार खडामध ववभागली आ. एस -खड ा गण 1 व 2 ाचा बनलला आ . गण 13 गण 18 पी-खडामध ा. गण 3 गण 12 मणज डी-खड र ळाचा लननाइड आवण अ शकटनाइड शणी मणज एफ -खड ो. डी-खडाील मतलदवाना सकरमक मतलदव मणा. आवषसारणीचा पी-खडामध एक नागमोडी ररा दशषववा . ा नागमोडी ररचा साायान मतलदवाच पारपररक ीन परकार आधवनक अावषसारणीमध सपषपण दाखववा ा. नागमोडी ररचा वकनारीन धासदश मतलदव आ. नागमोडी ररचा डावा बाजतला सवष धात असतन उजवा बाजतला सवष अधात आ.

आधवनक आवषसारणीमधील मतलदवाचा जागावरन...

1. कोबालट (59Co) व वनकल (59Ni) ाचा सानासदभाष मडलीवचा आवषसारणी असलला परन अाधवनक आवषसारणी कसा सटला?2. 35Cl व 37C1 ा समसावनकाची जागा आधवनक

आवषसारणी कशा परकार वनशच झाली? 3. करोवमअम 52Cr व मगनीज 55Mn ा दोन

मतलदवाचा दरमान 53 वकवा 54 अणवसमान असलल मतलदव असत शकल का?

4. आधवनक आवषसारणी ाडोजनला कोठ ठवाव अस माला वाट? लोजनचा गण 17 मध की अलक धातचा गण 1 मध?

17 17

2524

जरा डोक चालवा.

byjus.com

22

मािीत आि का तमिाला?

आधहनक आवतषसारणी : मलदवाच इलकटरॉन सरपण (Modern periodic table : electronic configuration of the elements) एका आवाषमध शजारी-शजारी असणाऱा मतलदवाचा गणधमायमध ोडासा फरक असो, मातर दर असणाऱा मतलदवाचा गणधमायमध खतपच फरक असो. एका गणाील मतलदवाचा रासावनक गणधमायमध साधमष व परवणा (Gradation) वदसतन . आधवनक आवषसारणीील गण व आवायची ी ववशषट मतलदवाचा इलकटरॉन सरपणामळ आ. एखाद मतलदव आधवनक आवषसारणीचा कोणता गणा व आवाषमध ठवाच ताचा इलकटरॉन सरपणावरन ठर.

अणअक 92 असलला रवनअम हा मतलदवानरची सवष मतलदव (अणअक 93 118) ी मानववनवमष आ. ी सवष मतलदव वकरणोतसारी व असाी असतन ताच आषमान खतप कमी आ.

गण व इलकटरॉन सरपण (Groups and electronic configuration)

माला वदसल की गण 1 मणजच अलक धातचा कलामधील सवष मतलदवाचा सजा-इलकटरॉनसची सखा समान आ. सच, दसऱा कोणताी एका गणाील मतलदव पावली र ताचा सजा-इलकटरॉनाची सखा एकसमान असलाच माला वदसल. उदा. बररवलअम (Be), मगवशअम (Mg) व कशलशअम (Ca) ी मतलदव गण 2 मध मणजच अलकधमवी मदा धातचा कलामध आ. ताचा बाहम कवचा दोन इलकटरॉन अा. सच गण 17 मधील मणजच लोजन कलामधील फलओररन (F) व कोरीन (Cl) इतादी मतलदवाचा बाहम कवचा सा इलकटरॉन अा. कोणताी एका गणा वरन खाली जााना इलकटरॉनच एकक कवच वाढ जा. ावरन आपलाला अस मणा ईल, की बाहम कवचाच इलकटरॉन सरपण आधवनक आवषसारणीील ता ता गणाच ववशषट आ. मातर जस आपण एखादा गणा वरन खाली जाो शी कवचाची सखा वाढ जा.

1. आधवनक आवषसारणीच (कता कर. 2.7 ) अवलोकन करन गण 1 मधील मतलदवाची नाव एकाखाली एक वला.

2. ा गणाील पवला चार मतलदवाच इलकटरॉन सरपण वला.3. माला ताचा इलकटरॉन सरपणा कोणा सारखपणा आढळला?4. ा चार मतलदवामध परतकी वकी सजा इलकटरॉन आ?

गण व आवतााची वहशषट मतलदवाचा गणधमायची लना कली असा आवषसारणीील गण व आवायची ववशषट समजा. एखादा वववशष गणाील सवष मतलदवाचा ववववध गणधमायमध साधमष व परवणा अस. मातर एखादा वववशष आवाषमध एका टोकाकडन दसऱा टोकाकड (उदा. डावीकडन उजवीकड) जााना मतलदवाच गणधमष करमाकरमान ोड ोड बदल जाा.

आधवनक आवषसारणी..1. मतलदव ताचा चढता अणकरमाकापरमाण माडली आ.2. उभा स भाना गण मणा. एकण गण 18 आ. एका

गणाील मतलदवाचा रासावनक गणधमाषमध साधमष व परवणा अस.

3. आडवा ओळीना आवष अस मणा. एकण 7 आवष आ. एका आवाषमध एका टोकाकडन दसऱा टोकाकड जााना मतलदवाच गणधमष ळळ बदल जाा.

सागा पाह !

byjus.com

23

सागा पाह !

2.7 तकता ः आधहनक आवतषसारणी

अावतष आहण इलकटरॉन सरपण (Periods and electronic configuration)

1. आधवनक आवषसारणीच अवलोकन कलावर वदस की Li, Be, B, C, N, O, F व Ne ी मतलदव आवष-2 मध आ. ता सवायच इलकटरॉन सरपण वला.2. ा मतलदवामधील सजा इलकटरॉनाची सखा एकसारखी आ का?3. ताचामधील कवचाची सखा एकसारखी आ का?

माला अस वदसल की ा मतलदवामधील सजा इलकटरॉनाची सखा वगवगळी आ, मातर ताचाील कवचाची सखा एकसारखी आ. माला असी वदसल की आवाषमध डावीकडन उजवीकड जााना जसा अणअक एकान वाढो शी सजा इलकटरॉनाची सखासदा एकन वाढ.

S- खड

f - खड

P- खड

d- खड

अणअकसजाइलक

अणवसतमान

पोटहशअम अण अरगरॉन अण

Be2,2Mg2,8,2Ca2,8,8,2Sr

Ba

Ra

H1Li2,1Na2,8,1K2,8,8,1

B2,3

C2,4

N2,5

O2,6

F2,7

Al2,8,3

Si2,8,4

P2,8,5

S2,8,6

Cl2,8,7

He2Ne2,8Ar2,8,8

1

2

3

4

5

6

7

1 2 13 14 15 16 17 18

2.8 नवीन आवतष नव कवच

#

*

*

#

byjus.com

24

आपलाला अस मणा ईल की, जा मतलदवामधील इलकटरॉन असलला कवचाची सखा एकसारखी अस ी मतलदव एकाच आवाष असा. दसऱा आवाषील Li, Be, B, C, N, O, F व Ne ा मतलदवाचा K व L ा दोन कवचामध इलकटरॉन असा. वसऱा आवाष असलला Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl व Ar ा मतलदवाचा K, L व M ा ीन कवचामध इलकटरॉन असा. ा मतलदवाच इलकटरॉन सरपण वला व खातरी करा. आधवनक अावषसारणीील एका आवाषमध डावीकडन उजवीकड जााना बाहम कवचा इलकटरॉन भरल जाा. पढचा आवष सर ोाना नवीन इलकटरॉन कवच भराला सरवा ो. (कता 2.8) पवला ीन आवायमधील मतलदवाची सखा ी कवचाची इलकटरॉन धारका व इलकटरॉन अषकाचा वनम ावरन ठर. (पा कता कर. 2.9)

1. K, L, M ा इलकटरॉन कवचासाठी ‘n’ चा वकमी का आ?2. एका इलकटरॉन कवचा जासी जास वकी इलकटरॉन सामावा ा? सततर वला.3. K, L व M ा कवचाची जासी जास इलकटरॉन धारका वकी काढा.

कवच n 2n2 इलकटरॉनधारका

K 1 2x12 2

L 2 2x22 8

M 3 2x32 18

N 4 2x42 32

2.9 इलकटरॉन कवचाची इलकटरॉन धारकता

कवचाचा इलकटरॉन धारकनसार पवला अावाष 2 मतलदव आ व दसऱा आवाष 8 मतलदव आ. इलकटरॉन अषकाचा वनमानसार वसऱा आवाष सदा 8 मतलदव आ. पढील अावायमध इलकटरॉन-भरण वनवतर करणार आणखी काी घटक आ, ताचा ववचार पढील इतामध कला जाईल. मतलदवाची रासावनक अवभवकराशीला ी ताचा सजा-इलकटरॉनाची सखा व सजा-कवच कोण आ ावरन ठर.

1. मतलदवाच इलकटरॉन सरपण व ताची सजा ाचा सबध का आ?2. बररवलअमचा अणअक 4 आ र ऑकसीजनचा अणअक 8 आ. दोनीच इलकटरॉन

सरपण वला व तावरन दोनीची सजा ठरवा.

ा दोनी बाबीची मावी अाधवनक आवषसारणी मतलदवाच सान कोठ आ (कोणता गणा व कोणता आवाष) ावरन वमळ. तामळ मतलदवाचा अभासा आधवनक आवषसारणी अत उपकत आ.

आधहनक आवतषसारणीतील आवतती कल (Periodic trends in the modern periodic table) अाधवनक आवषसारणीचा एखादा आवाषील वकवा एखादा गणाील मतलदवाचा गणधमायची लना कली असा ताचा ोणाऱा बदलामध काी वनवमा वदसतन . ालाच अाधवनक आवषसारणीील आववी कल मणा. आपण ा इत फकत मतलदवाचा सजा, अण-आकारमान व धात-अधात गणधमष ा ीन गणधमायमधील आववी कल ववचारा घणार आो.सजा (Valency) ः मतलदवाचा अणतचा बाहम कवचा असणाऱा इलकटरॉनाचा मणजच सजा इलकटरॉनाचा सखवरन ता मतलदवाची सजा ठर मी मागील इतामध पावल आ.

3. आधवनक आवषसारणी आधारभत मानतन पढील कता ार कलला आ. तामध पवला 20 मतलदवाच इलकटरॉन सरपण सजञखाली वलहन ताचा खाली ता मतलदवाची सजा वला.(चौकटी दाखवलापरमाण)

4. एका आवाष डावीकडन उजवीकड जााना सजा बदलणामध आववी कल का आ? आवष 2 व आवष 3 ाचा सदभष घऊन मच उतर सपष करा.

5. एका गणामध वरन खाली जााना सजा बदलणामध आववी कल का आ? गण 1 व गण 2 व गण 18 ाचा सदभष घऊन मच उतर सपष करा.

हवचार करा.

थोड आठवा.

byjus.com

25

1. आधवनक आवषसारणी पाहन वरील मतलदवाच गण सागा.2. वरील मतलदव अणवतरजचा चढता करमान वरन खाली हा पदीन माडा.

3. ी माडणी आधवनक आवषसारणीचा गण 1 चा आक ीबधाशी जळ का?4. वरीलपकी सवाष मोठा व सवाष लान अणत असणारी मतलदव कोणी?5. एका गणामध वरन खाली जााना अणवतरजा बदलणामध आववी कल का वदसो? माला वदसल की गणामध खाली जााना अणतच आकारमान वाढ जा. ाच कारण गणा खाली जााना नवीन कवचाची भर पड जा. तामळ बाहम इलकटरॉन व अणकदक ाचाील अर वाढ जा. ाचा पररणाम मणज कदकावरील परभार वाढनसदा अणतच आकारमान वाढ जा.

सजा अणअकइलकटरॉन सरपण

सजा

19K2, 8, 8, 1

1

अण आकारमान (Atomic size) आकारमान ा दवाचा मतलभत गणधमष आ आपण मागील इतामध पावल आ. अणतच आकारमान ताचा वतरजन दशषवा. अणवतरजा मणज अणकदक व बाहम कवच ामधील अर ो.

मलदव ः O B C N B Liअणहतरजा (pm) : 66 88 77 74 111 152

माला वदसल की अावाषमध डावीकडन उजवीकड जााना अणवतरजा कमी कमी ो जा. ामागच कारण पढीलपरमाण आ. एका आवाषमध डावीकडन उजवीकड जााना अणअक एक-एकान वाढ जाो, मणजच कदकावरील धनपरभार एकक एककान वाढ जाो. मातर तापरमाण भर पडलला इलकटरॉन ा असललाच बाहम कवचामध जमा ोो. वाढीव कदकी धनपरभारामळ इलकटरॉन कदकाकड अवधक परमाणा ओढल जाा व तामळ अणतच आकारमान कमी ो जा. खाली काी मतलदव व ताचा अणवतरजा वदला आ.

मलदव : K Na Rb Cs Liअणहतरजा (pm) : 231 186 244 262 151

अणवतरजा वकत करणासाठी ननोमीटरहनी लान अस वपकोमीटर (pm) एकक वापरा, (1 pm = 10-12m) शजारी काी मतलदव व ताचा अणवतरजा वदला आ.

1 18

1

2

3

4

2 13 14 15 16 17

जरा डोक चालवा.

1. आधवनक आवषसारणी पाहन वरील मतलदवाच आवष सागा.

2. वरील मतलदव अणवतरजचा उरता करमान माडा.3. ी माडणीआधवनक अावषसारणीील दसऱा अावाषचा आकवबधाशी जळ का?4. वरीलपकी सवाष मोठा व सवाष लान अणत असणारी मतलदव कोणी?5. एका आवाषमध डावीकडन उजवीकड जााना अणवतरजा

बदलामध आववी कल का वदसो?

जरा डोक चालवा.

byjus.com

26

धात-अधात गणधमष (Metallic - Nonmetallic character)

1. वसऱा आवाषील मतलदव पा. ताच धात व अधातमध वगवीकरण करा.2. धात आवषसारणीचा कोणता बाजतला आ? डावा की उजवा?3. माला अधात आवषसारणीचा कोणता बाजतला आढळल?

अस वदस की सोवडअम, मगवशअम अशी धारप मतलदव डावा बाजतला आ. सलफर, कोरीन अशी अधारप मतलदव उजवा बाजतला आ. ा दोनी परकारामध वसवलकरॉन धासदश मतलदव आ. असाच आकवबध इर आवायमधी वदसो. आवषसारणीमध एक नागमोडी ररा धातना अधातपासतन वगळ कर अस वदस. ा ररचा डावा बाजतला धात, उजवा बाजतला अधात व ररचा वकनारीन धासदश ा परकार मतलदवाची माडणी झालली वदस. अस कशामळ झाल? धात व अधातचा ववशषटपतणष रासावनक गणधमायची लना करन पाह. साधा आवनक सगाचा रासावनक सततरावरन अस वदस की ताचाील धनान ा धातपासतन र ऋणान अधातपासतन बनलला असो. ावरन समज की, धातचा अणतची परवती सवःच सजा इलकटरॉन गमावतन धनान बनणाची अस. ालाच मतलदवाची ववद धना मणा. ता उलट अधातचा अणतची परवती बारन इलकटरॉन सजा कवचा सवीकारन ऋणान बनणाची अस. आपण आधीच पावल आ की, आनाना राजवातच साी इलकटरॉन सरपण अस. सजा कवचातन इलकटरॉन गमावणाची वकवा सजा कवचा इलकटरॉन सवीकारणाची अणतची षिमा कशी ठर? कोणताी अणतील सवषच इलकटरॉन ताचावर धनपरभारी कदकामळ परकत ोणाऱा आकरषण बलामळ अणतमध धरन ठवल जाा. सजा कवचाील इलकटरॉन व अणकदक ाचा दरमान आील कवचामधील इलकटरॉन असा. तामळ सजा इलकटरॉनावर अाकरषणबल परकत करणारा पररणामी कदकी परभार ा मतळचा कदकी परभारापषिा ोडा कमी असो. धातमध असणारी सजा इलकटरॉनाची सखा कमी (1 3) अस. हा सजा इलकटरॉनावर परकत ोणारा पररणामी कदकी परभार सदा कमी असो. हा दोनी घटकाचा एकवतर पररणाम मणतन धातमध सजा इलकटरॉन गमावतन साी राजवात सरपण असलला धनान बनणाची परवती अस. मतलदवाची ी परवती अवा ववद धना मणजच ता मतलदवाचा धा-गणधमष ो.

1. कमी ो जाणारी अणवतरजा2. वाढ जाणारी ववद ऋणा व अधा-गणधमष 3. कमी ो जाणारी ववद धना व धा-गणधमष

1. व

ाढ

जाणा

री अ

णवतरज

ा2.

कमी

ो

जाण

ारी वव

द

ऋण

ा व अ

धा-

गणधम

ष 3.

वाढ

जा

णारी

ववद

धन

ा व

धा

-गणध

मष

धात धासदश अधात

2.10 मलदवामधील आवतती कल

जरा डोक चालवा.

byjus.com

27

इटरनट माझा हमतर1. वनषकरी वात मतलदव 2. ववववध मतलदवाच उपोग

मावी वमळवा व इराना मल करा.

एका आवाष डावीकडन उजवीकड जााना वाढ जाणारा कदकी परभार व कमी ो जाणारी अणवतरजा ा दोनी घटकामळ सजा इलकटरॉनावर परकत ोणारा पररणामी कदकी परभार वाढ जाो व सजा इलकटरॉन अवधकावधक आकरषणबलान धरन ठवल जाा. ालाच अणतची ववद ऋणा मणा. एका आवाष डावीकडन उजवीकड जााना वाढ जाणाऱा ववद ऋणमळ बारन इलकटरॉन सवीकारन पतणष अषक शसीमधील ऋणान बनणाची अणतची षिमा वाढ जा. मतलदवाची ऋणान बनणाची परवती वकवा ववद ऋणा मणजच मतलदवाचा अधा गणधमष ो.

1. मतलदवाचा अधा-गणधमष कशामळ असो?2. आवाषमध डावीकडन उजवीकड जााना

मतलदवाचा अधा-गणधमष बदलणामध का कल अपवषि आ?

3. गणामध वरन खाली जााना मतलदवाचा अधा-गणधमष बदलणामाग अपवषि कल का असल?

िलोजन कलातील पवणता (Gradation in halogen family) गण 17 मध लोजन कलाच सदस आ. सवायच सवषसाधारण रणतसततर X2 अस आ. गणा वरन खाली जााना ताचा भौवक शसी परवणा वदसतन . फलतओरीन (F2) व कोरीन (Cl2) वात आ, बोमीन (Br2) ा दव आ र आोवडन (I2) ा सात आ.

1. कोणताी गणा वरन खाली जााना मतलदवाची ववद धना वाढ जा र ववद ऋणा कमी ो जा.

2. कोणताी आवाष डावीकडन उजवीकड जााना मतलदवाची ववद ऋणा वाढ जा व ववद धना कमी ो जा.

3. मतलदवाची ववद धना वकवा ववद ऋणा जवढी जास वढी ताची अवभवकराशीला जास.

आधवनक आवषसारणीील सानावरन मतलदवाचा धा-गणधमाषचा आववी कल सपषपण समजतन ो. परम एका गणाील मतलदवाचा धा-गणधमाषचा ववचार कर. एका गणा वरन खाली जााना नवा कवचाची भर पडन कदक व स जा इलकटरॉन ाचाील अ र वाढ जा. तामळ पररणामी कदकी परभार कमी ोऊन स जा इलकटरॉनावरील आकरषण बल कमी ो. तामळ स जा इलकटरॉन गमावणाची अणतची परवती वाढ. सच स जा-इलकटरॉन गमावलावर उपात कवच बाहम ठर. उपात कवच पतणष अषक असलामळ ार झालला धनानाला ववशर सष परापत ो. तामळ इलकटरॉन गमावणाची अणतची परवती आणखी वाढ. स जा इलकटरॉन गमावणाची अणतची परवती मणजच धा-गणधमष. तामळ गणा वरन खाली जााना मतलदवाचा धा-गणधमष वाढणाचा कल वदसतन ो. एका आवाष डावीकडन उजवीकड जााना बाहम कवच च रा. मातर कदकावरील धनपरभार वाढ गलान व अणवतरजा कमी ो गलान परकत ोणारा पररणामी कदकी परभार सदा वाढ जाो. तामळ सजा इलकटरॉन गमावणाची अणतची परवती कमी कमी ो जा. मणजच आवाषमध डावीकडन उजवीकड जााना मतलदवाचा धा-गणधमष कमी कमी ो जाो. (पा कता 2.10)

मलदवाच शोध आवण ववववध शासतरजञाच काष ाबाब गरालाील सदभष पसकाच वाचन करा. 1. Understanding Chemistry - C.N.R. Rao 2. The Periodic Table Book: A Visual Encyclopedia of the Elements

जरा डोक चालवा. ि निमी लकात ठवा.

byjus.com

28

माहित आि का तमिाला?

M + 2H2O ® M (OH)2 + H2

अलकधमवी मदा धातची पाणाबरोबरील अवभवकरा दशषवणार सवषसाधारण रासावनक समीकरण वर वदल आ. दसऱा गणा वरन खाली Be ® Mg ® Ca ® Sr ® Ba अस जााना ा अलकधमवी मदा धातचा वरील रासावनक गणधमाषील परवणा वदसतन . दसऱा गणा वरन खाली जााना अलकधमवी मदा धातची अवभवकराशीला वाढ जा व तामळ ी अवभवकरा ोणाील सजा सदा वाढ जा. बररवलअमची (Be) पाणाबरोबर अवभवकरा ो नाी. मगवशअमची (Mg) अवभवकरा पाणाचा वाफबरोबर ोऊ शक, र कशलशअम (Ca), सटरॉशनशअम (Sr) व बररअम (Ba) ाचा पाणाबरोबरील अवभवकरा कषि ापमानालाच अवधकावधक दरान ोाना आढळा.

2. ोग पाष हनवडन हवधान पणष हलिा. अ. अलक धातचा बाहम कवचाील

इलकटरॉनाची सखा ............ अा. (i) 1 (ii) 2 (iii) 3 (iv) 7

आ. अलकधमवी मदा धातची सजा 2 आ. मणज ताची आधवनक आवषसारणीील जागा............... मध आ.

(i) गण 2 (ii) गण 16 (iii) आवष 2 (iv) डी-खड

इ. मतलदव X चा कोराइडच रणसततर XCl आ. स ग उचच दवणाक असलला सात आ. X मतलदव आवषसारणीचा जा गणा असल ता गणा पढीलपकी कोण मतलदव असल?

i. Na ii. Mg iii. Al iv. Si

1. सति कर. 1 शी जळल ा पकार सति कर. 2 व 3 ची फरमाडणी करा.

सति कर.1 सति कर.2 सति कर.3i. वतरकii. अषकiii. अणअकiv. आवषv. अणकदकvi. इलकटरॉन

अ. सवष अणतमधील लका व ऋणपरभारी कणआ. एकवटलल वसमान व धनपरभारइ. पवला व वसऱा अणवसमानाची सरासरीई. आठवा मतलदवाच गणधमष पवलासारखउ. अणकदकावरील धनपरभारऊ. रणसततरामध करमाकरमान बदल

1. मडलीव2. रॉमसन3. नतलड स4. रदरफोडष5. डोबरानर6. मोजल

ई. आधवनक आवषसारणी अधात कोणता खडा आ?

i. s-खड ii. p-खड iii. d-खड iv. f-खड

3. एका मलदवाच इलकटरॉन सरपण 2,8,2 अस आि. ावरन खालील पनाची उततर हलिा.

अ. ा मतलदवाचा अणअक वकी? आ. ा मतलदवाचा गण कोणा? इ. मतलदव कोणता आवाष आ? ई. ा मतलदवाच रासावनक गणधमष खालीलपकी कोणता मतलदवासारख असील? (कसा अणअक वदल आ) N (7), Be (4) , Ar (18), Cl (17)

सवाधा

byjus.com

29

²²²

4. हदलला अणअकाचा आधार खालील मलदवाच इलकटरॉन सरपण हलिा. तावरन पनाची उततर सपषटीकरणासिीत हलिा.

अ. 3Li, 14Si, 2He, 11Na, 15P ाचापकी वसऱा आवाषील मतलदव

कोणी? आ. 1H, 7N, 20Ca, 16S, 4Be, 18Ar ाचापकी दसऱा गणाील मतलदव कोणी? इ. 7N, 6C, 8O, 5B, 13Al ाचापकी सवाषवधक ववदऋण मतलदव

कोण? ई. 4Be, 6C, 8O, 5B, 13Al ाचापकी सवाषवधक ववदधन मतलदव

कोण? उ. 11Na, 15P, 17C1, 14Si, 12Mg ाचापकी सवाषवधक आकारमान असलला

अणत कोणा? ऊ. 19K, 3Li, 11Na, 4Be ाचापकी सवाष कमी अणवतरजा असलला

अणत कोणा? ए. 13A1, 14Si, 11Na, 12Mg, 16S ाचापकी सवाषवधक धा-गणधमष असलल

मतलदव कोण? ऐ. 6C, 3Li, 9F, 7N, 8O ाचापकी सवाषवधक अधा - गणधमष

असलल मतलदव कोण?5. वणषनावरन मलदवाच नाव व सजा हलिा. अ. सवाष लान आकारमानाचा अणत आ. सवाष कमी अणवसमानाचा अणत इ. सवाषवधक ववदऋण अणत ई. सवाष कमी अणवतरजा असलला राजवात उ. सवाषवधक अवभवकराशील अधात

6. थोडकात हटपा हलिा. अ. मडलीवचा आववी वनम आ. आधवनक आवषसारणीची रचना ई. समसानकाच मडलीवचा व आधवनक

आवषसारणीील सान 7. शासतरी कारण हलिा. अ. आवाषमध डावीकडन उजवीकड जााना

अणवतरजा कमी ो जा. आ. आवाषमध डावीकडन उजवीकड जााना

धा-गणधमष कमी ो जाो. इ. गणामध वरन खाली जााना अणवतरजा

वाढ जा. ई. एकाच गणामधील मतलदवाची सजा समान

अस. उ. वसऱा कवचाची इलकटरॉन धारका 18

असतनी वसऱा आवाषमध फकत आठ मतलदव आ.

8. हदलला वणषनावरन नाव हलिा. अ. K, L व M हा कवचामध इलकटरॉन

असलला आवष. आ. शतन सजा असलला गण इ. सजा 1 असलला अधातच कल ई. सजा 1 असलला धातच कल उ. सजा 2 असलला धातच कल ऊ. दसऱा व वसऱा आवायमधील धासदश ए. वसऱा आवाषमधील अधात ऐ. सजा 4 असलली दोन मतलदव

उपकरम : सवष वनषकरी वात मतलदवाच उपोग शोधा व कता ार करन वगाष लावा.

byjus.com

30

थोड आठवा.1. मतलदवाचा आवण सगाचा रणतच परकार कोणकोण आ?2. मतलदवाची सजा मणज का?

3. रासाहनक अहिहकरा व समीकरण

Ø रासावनक अवभवकरा Ø रासावनक अवभवकराचा लखनाच वनमØ रासावनक समीकरण सवल करण Ø रासावनक अवभवकराच परकार

3. ववववध स गाची रासावनक रणसततर वलवणासाठी कोणी मावी आवक अस? स गाची रणसततर कशी वलवा?मतलदवाचा रासावनक सोगान सग कशी ार ोा आपण मागील इतामध पावल. आपण ी

वशकलो की रासावनक बध ार करणामाग जी पररकशकती अस ी मणज पतणष अषकशसीच इलकटरॉन सरपण परापत करण. पतणष अषकशसी परापत करणासाठी अणत सजा इलकटरॉनची दवाणघवाण वकवा सदान (sharing) करा.

रासाहनक अहिहकरा (Chemical Reaction)18 वा व 19 वा शकामधील काी शासतरजञानी रासावनक अवभवकराचा सदभाष मतलभत परोग कल ो.

तानी परोगातन अस वसद करन दाखववल की रासावनक अवभवकरा ोाना दवाच सघटन बदल आवण ा बदल कामसवरपी असो. हा उलट भौवक बदलाचा वळी कवळ दवाची अवसा वकवा रप ाचा बदल ोो आवण ा बदल बऱाचवळा ातपरता सवरपाचा असो.

पढील तकतात हदलला घटनामधील िौहतक व रासाहनक बदल ओळखा.

3.1 कािी घटना टीप : हमतरमहतरणीचा गट करन पढील हदलला कती करा. हजथ आवकता वाटल तथ हशककाची मदत घा.

साहित : ापमापी, बाषपनपातर, ववई, नरसाळ, परीषिानळा, बनसन बनषर, इतादी.

घटना िौहतक बदल रासाहनक बदल1. बफाषच पाणा रपार ोण.2. अनन वशजण.3. फळ पररपकव ोण.4. दधाच दहा रपार ोण.5. पाणाच बाषपीभवन ोण.6. जठरामध अनन पचण.7. डाबर गोळी व उघडी ठवलास वचा आकार कमी ोण.8. शाबादी फरशीवर/कडपपावर वलबाचा रसाच डाग पडण.9. उचीवरन पडन काचची वसत फटण.

रासाहनक पदाथष : चनखडीच चतणष , करॉपर सलफट, कशलशअम कोराईड, पोटवशअम करोमट, जसाची पतड, सोवडअम काबबोनट, वलक अनाडाईड, इतादी.कती : खाली वदलापरमाण 1 5 हा की करा. तापकी क ी 2 4 मध ापमापीचा साायान ापमान मोजतन ताची नोद करा.

करन पिा.

byjus.com

31

ापमान, दाब ाचासारख पररमापी (Parameters) बदललामळ भौवक बदल (Physical change) घडो. बऱाच वळा भौवक बदल ा परताववी (Reversible) असो. भौवक बदलामध दवाच सघटन आ सच रा. उदा. बफफ ापववलावर ताच पाणा रपार ो व पाणी ड कलावर ताच बफाष रपार ो. ा उलट, एखादा परवकर दवाच सघटन बदलल र ताला रासावनक बदल मणा. जवा एखादी परवकरा वकवा घटना मणज रासावनक बदल आ अस आपण मणो वा सबवध दवा काी रासावनक अवभवकरा घडा.

कती 1 त 5 चा अनरगान पढील हनरीकण तकता पणष करा.

की रगाील बदल (असलास)

वात बार पडो (ो/नाी)

ापमानाील बदल (असलास)

बदलाचा परकाररासावनक/भौवक

12345

शोध घा मचा दनवदन जीवना घडणाऱा अनक घटनामध मी ज भौवक व रासावनक बदल अनभवा ताच वनरीषिण करन नोदी ठवा.

3.2 चनखडी तापवण

चनखडी

बनसन बनषर

3.3 हनरीकण तकता

1. बाषपनपातरामध एक चमचाभर चनखडी (CaCO3) च चतणष घा. ताला मोठा वनळा जोीन भरपतर उषणा दा.

2. करॉपर सलफटचा (CuSO4) दावणा जसाची पतड (Zn dust) घाला. 3. बररअम सलफटचा (BaSO4) दावणा पोटवशअम करोमटच (K2CrO4)

दावण घाला. 4. कशलशअम कोराइडचा(CaCl2) दावणा सोवडअम काबबोनटच

(Na2CO3) दावण घाला. 5. एका बाषपनपातरामध वलक अन ाडाइड घा. नरसाळाचा नळीच

ोड कापसान बद करन नरसाळ बाषपनपातरावर उपड ठवा. आा बाषपनपातराला ववईवर लान वनळा जोीन मद उषणा दा. उषणा द असाना माला नरसाळाचा आ का वदसल?

सवष कीची वनरीषिण नोदवा. का वदसतन आल?

रासावनक अवभवकरा मणज अशी परवकरा अस की जी घडाना काी पदाायमधील रासावनक बधाच ववभाजन ोऊन नवीन रासावनक बध ार ोा व ता पदाायच रपार नवीन पदाायमध ो. ज पदाष बध ववभाजनादार रासावनक अवभवकर सभागी ोा ताना ‘ अवभवकराकारक वकवा अवभकारक’ अस मणा. ा उलट रासावनक अवभवकरचा पररणाम मणतन नवीन बध ार ोऊन ज पदाष नवान ार ोा ताना ‘ उतपावद’ मणा. उदारणाष, कोळशाच व जवलन ोऊन काबषन डा ऑकसाइड वात ार ोो ी एक रासावनक अवभवकरा आ. ा अवभवकर कोळसा (काबषन) व ऑशकसजन (वील) अवभकारक आ र काबषन डा ऑकसाइड उतपावद आ. रासावनक अवभवकरा दशषववणासाठी रासावनक समीकरण वलवा.

byjus.com

32

रासाहनक समीकरण (Chemical equations) परम एक रासावनक अवभवकरा पाह. क ी 2 मध करॉपर सलफटचा (CuSO4) वनळा रगाचा दावणा जसाची पतड (Zn dust) घालावर वझक सलफटच (ZnSO4) रगीन दावण ार ो. ी रासावनक अवभवकरा पढीलपरमाण सवषिपत रपा माडा .

करॉपर सलफटच जली दावण + जसाची भकटी वझक सलफटच जली दावण + ाब..... (1)अशा परकार शबदाचा सवरपा कलला रासावनक अवभवकरचा साधा माडणीलाच ‘शाशबदक समीकरण’ अस

मणा. च शाशबदक समीकरण अजतनी सवषिपत सवरपा रासावनक सततराचा वापर करन पढीलपरमाण वलवा.

CuSO4+ Zn ZnSO4 + Cu ........(2)

रासाहनक समीकरणाच लखन रासावनक समीकरणाच लखन कराना पाळणा णार सक आा पाह1. रासावनक समीकरण वलवाना अवभवकराकारक डावा बाजतला र उतपावद उजवा बाजतस वलवा. अवभवकराकारकापासतन उतपावदाचा वदशन जाणारा बाण ा दोघाचा मध काढा. ा बाण रासावनक अवभवकरची वदशा दशषववो. 2. जर दोन वकवा अवधक अवभवकराकारक वकवा उतपावद असील र ताचामध अवधक (+) ा वचनाचा वापर करा. उदा. समीकरण (2) मध CuSO4 व Zn हा अवभवकराकारकामध अवधक (+) वचन दशषववल आ. सच ZnSO4 व Cu हा उतपावदामध अवधक (+) वचन दशषववल आ. 3. रासावनक समीकरण जास मावीपतणष बनववणासाठी अवभवकराकारक आवण उतपावद ाचा भौवक अवसा समीकरणा नमतद करा. ताचा वारप, दवरप व सारप अवसा अनकरम (g), (l) व (s) ी अषिर कसा वलहन दशषववला जाा. सच उतपावद वारप असल र (g) ऐवजी á अस वरची वदशा दाखवणा-ा बाणान दशषवा व उतपावद अववदाव सारपा ार झाल असल मणजच अवषिप रपा ार झाल असल र (s) ऐवजी अस खालची वदशा दाखववणा-ा बाणान दशषवा . जर अवभवकराकारक आवण उतपावद पाणाील दावणाचा रपा असील र अशाना जली दावण मणा व ताचा पढ (aq) ी अषिर कसा वलहन ताची जली दावणाची अवसा दशषववा. ानसार समीकरण (2) च पनलदखन समीकरण (3) हा सवरपा पढीलपरमाण ो.

á

CuSO4 (aq) + Zn (s) ZnSO4 (aq) + Cu (s) + उषणा .....(5)

4. जवा रासावनक अवभवकरा घडणासाठी बारन उषणा दावी लाग वा अवभवकरादशषक बाणाचा वर D वचन काढन दशषवा. उदा. चनखडी ापववलावर चनकळी ार ो ी अवभवकरा खालीलपरमाण वलवा.

5. काी अवभवकरा घडन णासाठी वववशष ापमान, वववशष दाब, उतपररक, इतादी अ टीची पतषा ोण आवक अस.अशा अटी अवभवकरादशषक बाणाचा खाली वकवा वर दशषववा. उदा वनसपी लाची 60 0C ापमानाला Ni उतपररकाचा सावनधा ाडोजन वातबरोबर अवभवकरा ोऊन वनसपी तप ार ो, पढीलपरमाण वलवा.

रासावनक सततराचा वापर करन रासावनक अवभवकरचा सवषिपत सवरपा कलला माडणीला रासावनक समीकरण अस मणा. वरील समीकरणा करॉपर सलफट (CuSO4) व जस (Zn) ी अवभवकराकारक आ. ताची एकमकाबरोबर रासावनक अवभवकरा ोऊन सपतणषपण वगळ गणधमष असलल ाबाच कण (Cu) व रगीन वझक सलफटच दावण (ZnSO4) ी उतपावद ार ोा. अवभवकरा ोाना CuSO4 हा अवभकारकामधील आवनक बधाच ववभाजन ो सच ZnSO4 हा उतपावदाील आवनक बध अवभवकरा ोाना ार ोो.

CuSO4 (aq)+ Zn (s) ZnSO4 (aq)+ Cu (s) ........(3)

सच करॉपर सलफटच जली दावण व जसाची पतड ाचा अवभवकरा ोाना उषणा बार पड खालीलपरमाण दशषववा.

DCaCO3(s) CaO(s) + CO2á ..........(4)

byjus.com

33

सोहडअम कोराइडच दावण

हसलविर नाटटच दावण

शकपातर

परीकानळी

तराज

3.4 सोहडअम कोराइड व हसलविर नाटटची अहिहकरा

AgNO3(aq)+ NaCl(aq) AgCl â+ NaNO3(aq) ........ (9) (पाढरा)

साहित : परीषिानळी, शकपातर, राजत इतादी.रासाहनक पदाथष : सोवडअम कोराइड, वसलवर नाटट ाची दावण.

वसलवर नाटटचा वापर मदानाचा शाईमध कला जाो.

कती : 1. सोवडअम कोराइडच दावण शकपातरा घा व वसलवर नाटटच दावण परीषिानळी घा.2. परीषिानळीला दोरा बाधतन काळजीपतवषक ी शकपातरा सोडा. रबरी बतच लावतन शकपातर वाबद करा.3. शकपातराच राजतचा सायान वजन करा.4. अाा शकपातर वरक करन परीषिानळीील दावण शकपातराील दावणा वमसळा.5. शकपातराच पना वजन करा.

माला कोण बदल आढळल? एखादा अववदाव पदाष ार झाला का? वजनामध काी बदल झाला का?वरील क ीकररा शाशबदक समीकरण पढीलपरमाण वलवा.वसलवर नाटट + सोवडअम कोराइड वसलवर कोराइड + सोवडअम नाटटवरील शाशबदक समीकरण दशषववणासाठी खालील रासावनक समीकरण वलवा.

वनसपी ल (l) + H2(g) वनसपी तप (s).......... (6) 60 0C

Ni उतपररक

(स) पर ाबाची ववरल नावटक आमलाबरोबर अवभवकरा कली असा नावटक ऑकसाइड वात ार ोो.3Cu(s) + 8HNO3(aq) 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l) .......(8)

(ववरल)

अवभवकराकारकाववरी/उतपावदाववरी असणारी ववशर मावी वकवा ताची नाव ताचा सततराखाली वलवा. उदा. ाबाची स नावटक आमलाबरोबर अवभवकरा कली असा ाबतस रगाचा ववरारी नाटोजन डाऑकसाइड वात ार ोो.

Cu(s) + 4 HNO3(aq) Cu(NO3)2(aq) + 2NO2(g) + 2H2O(l) ......... (7)

दनवदन जीवना वसलवर नाटटच इर उपोग कोण?शोध घा

करन पिा.

मािीत आि का तमिाला?

byjus.com

34

रासाहनक समीकरणाच सतलन करण

ा समीकरणामध अवभवकराकारकामधील मतलदवाचा अणतची सखा ी उतपावदामधील ता ता मतलदवाचा अणतचा सखइकीच आ अस वदस. अशा समीकरणाला ‘सवल समीकरण’ अस मणा. जर परतक मतलदवाचा अणतची सखा रासावनक समीकरणाचा दोनी बाजतना समान नसल र अशा समीकरणाला ‘असवल समीकरण’ अस मणा.

समीकरण (9) चा आधार बाजतचा कता भरा.अवभवकराकारक(डावी बाजत)

उतपावद(उजवी बाजत)

मतलदव अणसखा अणसखाAgNONaCl

3.5 समीकरण (9) माहिती तकताकोणताी अवभवकरमध उतपावदामधील परतक मतलदवाच एकण वसमान

अवभकारकामधील ता ता मतलदवाचा एकण वसमानाइकच अस. मी मागील इत अभासलला वसमानाचा अषियचा वनमाशी ससग आ.

ि निमी लकात ठवा.

रासाहनक समीकरण सतहलत करणाचा पाऱा रासावनक समीकरणाच सलन पारी पारीन करा. ासाठी परतन - परमाद पदी वापरा. उदारण मणतन

पढील शाशबदक समीकरण पा: सोवडअम ाडरॉकसाइड + सलफतररक अ वसड सोवडअम सलफट + पाणी पारी I : हदलल समीकरण रासाहनक सतर वापरन पनिा हलिा.NaOH + H2SO4 Na2SO4+ H2O ..............(10)

पारी II : समीकरण (10) ि सतहलत आि की नािी ि तपासणासाठी समीकरणाचा दोन बाजचा हवहवध मलदवाचा अणसखची तलना करा. अस वदस की,

दोन बाजतना सवष मतलदवाची अणसखा समान नाी. मणजच समीकरण (10) सवल समीकरण नाी.

पारी III : समीकरणाचा सतलनाची सरवात जा स गात जासतीत जासत अण आित ता सगापासन करण सोीच असत, तसच हा सगातील जा मलदवाच अण दोन बाजना असमान असतील ता मलदवाचा हवचार पथम करण सोीच असत.

अहिहकराकारक (डावी बाज) उतपाहदत (उजवी बाज)

मलदव अण सखा अण सखा

Na 1 2O 5 5H 3 2S 1 1

i. समीकरण (10) मध Na2SO4 व H2SO4 हा दोनी सगामध परतकी 7 ापरमाण जासी जास अणत आ. ापकी कोणाचीी वनवड करा ईल. Na2SO4 हा सगाची वनवड करा.हा सगाील मतलदवापकी सोवडअमचा अ णतची सखा दोन बाजतना असमान असलान सलनासाठी सोवडअमची वनवड करा. लषिा ठवा की अणसखच सलन कराना सगाच सततर बदलतन चाल नाी.

सोहडअमचीअणसखा

अहिकारकात (NaOH मध)

उतपाहदतात (Na2SO4

मध)सरवाीला 1 2

सलन कराना 1x 2 2

मणजच , सोवडअमची अणसखा दोन करणासाठी NaOH सततर बदलतन Na2OH अस करा णार नाी. ताऐवजी NaOH ला ‘2’ ा सगणक लावावा लागल. कलानर ार ोणार समीकरण (10)’ वला.

byjus.com

35

जरा डोक चालवा.

ii. समीकरण (10)’ सवल आ की नाी पासा. दोन बाजतना ऑशकसजन व ाडोजनची अणसखा असमान असलान समीकरण (10)’ सवल नाी कळ. ापकी ाडोजनचा अणसखच सलन करणासाठी लान सगणक लागल मणतन परम ाडोजनचा अणसखच सलन करा.

iii. समीकरण (10)’ मध ाडोजन अणसखच सलन करणासाठी H2O हा उतपावदाला ‘2’ ा सगणक लावा. कलावर ार ोणार समीकरण (10)’’ वला.

2NaOH + H2SO4 Na2SO4+ H2O ..............(10)’

2. पढील अवभवकरकरा सवल रासावनक समीकरण वला. कशलशअम कोराइड + सलफतररक ॲवसड कशलशअम सलफट + ाडोजन कोराइड

1. अ. समीकरण (6) मधील अवभकारक व उतपावद कोणी वला. आ. N2 (g) + H2 (g ) NH3 (g) समीकरण सवल करन वला.

3. पढील अवभवकरामध अवभकारक व उतपावद ाचा भौवक अवसा वला. अ. SO2 + 2H2S 3S + 2H2O आ. 2Ag + 2HCl 2AgCl + H2

रासावनक अवभवकरमध अवभकारकापासतन नवीन पदाष मणज उतपावद वमळा आपण पावल. ोाना अवभकारकामधील काी रासावनक बध टा व काी नवीन रासावनक बध ार ोऊन अवभकारकाच रपार उतपावदामध ो. ा पाठा आपण अवभवकराचा परकाराचा सखोल अभास करणार आो.

िाडोजनचीअणसखा

अहिकारकात (NaOH+

H2SO4 मध)

उतपाहदतात H2O मध

सरवाीला 4 2

सलन कराना 4 2 x 2

2NaOH+ H2SO4 Na2SO4+2H2O ....(10)’’

iv. समीकरण (10)’’ सवल आ की नाी कता बनवतन पासा. अस वदसतन की, दोनी बाजतना मतलदवाची अणसखा समान आ. मणजच समीकरण (10)’’ सवल समीकरण आ.

अहिहकराकारक (डावी बाज)

उतपाहदत (उजवी बाज)

मलदव अणसखा अणसखा

Na 2 2O 6 5H 4 2S 1 1

पारी IV : अहतम सतहलत समीकरण पनिा हलिा.

2NaOH + H2SO4 Na2SO4+ 2H2O ....(11)

रासाहनक अहिहकराच पकार (Types of chemical reactions)अहिहकरतील अहिकारक व उतपाहदत ाच सवरप व सखा ानसार अहिहकराच पढील चार पकार पडतात. 1. स ोग अहिहकरा (Combination reaction)

साहित : परीषिानळी, काचकाडी, चचपातर, इतादी. रासाहनक पदाथष : ाडोकोररक आमल, अमोवनआ दावण, चनकळी, इतादी.

करन पिा.

अशा परकार पारी पारीन एकका मतलदवाचा अणसखच सलन करणासाठी ोग ता अवभकारक/उतपावदाला ोग ो सगणक लावतन, असवल रासावनक समीकरणापासतन सवल समीकरण वमळवा.

byjus.com

36

जरा डोक चालवा.

.

कती 1 : एका परीषिानळीमध ोड ाडोकोररक आमल घा. ा परीषिानळीला ोडी उषणा दा. एक काचकाडी अमोवनआचा दावणा बडवतन ी ता परीषिानळीचा ोडावर धरा. वनरीषिण करा. माला काचकाडीचा टोकावरन पाढरा धतर बार पडाना वदसल.

का बर झाल असाव?परीषिानळी ापवलान HCl चा वाफा बार ऊ लागला, सच काचकाडी वरील दावणातन NH3 वात बार

पडला. अमोवनआ वात व ाडोजन कोराइड वात ाचाील अवभवकरन अमोवनअम कोराइड ा षिार वातरपा ार झाल पण लगचच सघनन वकरन ताच रपार सारपा झालामळ पाढऱा रगाचा धतर वनमाषण झालला वदसला. ाच रासावनक समीकरण पढीलपरमाण.

NH3 (g)+ HCl (g) NH4Cl(s)...... (12)अमोवनआ ाडोजन कोराइड अमोवनअम कोराइड

कती 2 : मगवशअम (Mg) धातची फी वचमटा पकडन वच दसर टोक परजववल करा. वमध जळन मगवशअम ऑकसाइडची पाढरी भकटी ार ो. वरील अवभवकरा समीकरणाचा सवरपा खालीलपरमाण वलवा ईल.

2Mg + O2 2 MgO .............(13)ा अवभवकर मगवशअम वऑशकसजन ाचा सोग ोऊन मगवशअम ऑकसाईड एकमव उतपावद ार ो.

कती 3 : अधद चचतपातर भरल इक पाणी घा. तामध चनकळी ( कशलशअम ऑकसाइड CaO) च काी खड टाका. कशलशअम ऑकसाइड व पाणी ाचा सोगान कशलशअम ाडरॉकसाइड Ca(OH)2 ार ो व भरपतर उषणा बार पड.CaO + H2O Ca(OH)2 + उषणा ........... (14) कशलशअम ऑकसाइड कशलशअम ाडरॉकसाइड

1. वरीलपकी परतक अवभवकरमध अवभवकराकारकाची सखा वकी आ?2. वरील अवभवकरामध भाग घणाऱा अवभवकराकारकाचा रणतची सखा वकी आ?3. वरील अवभवकरामध परतकी वकी उतपावद ार ोा?

जवा एखादा अवभवकर दोन वकवा अवधक अवभवकराकारकाचा रासावनक सोग ोऊन एकच उतपावद ार ो, वा ता अवभवकरस सोग अवभवकरा अस मणा.2. अपघटन अहिहकरा (Decomposition reaction)

साहित : बाषपनपातर, बनसन बनषर, इतादी. रासाहनक पदाथष : साखर, सलफरीक आमल, इतादी.

कती : एका बाषपनपातरामध ोडीशी साखर घा. ता बाषपनपातराला बनसन बनषरचा साायान उषणा दा. ोडा वळान करपलला काळा पदाष ार झालला वदसल. ा क ी नमक का घडल असल?

वरील क ीमध एकाच अवभवकराकारकाच (साखर) दोन पदाायमध ववभाजन झाल (C व H2O)

C12H22O11 12 C + 11H2O..... (15) साखर काबषनजा अवभवकरमध एकच अवभवकराकारक असो व तापासतन दोन वकवा अवधक उतपावद वमळा ता

अवभवकरला अपघटन मणा.

उषणा

करन पिा.

byjus.com

37

साहित : दोन परीषिानळा, वकरनळी (Bent tube) रबरी बतच, बनषर इतादी.

रासाहनक पदाथष : कशलशअम काबबोनट, ाजी चनाची वनवळीकती : एका परीषिानळी ोड कशलशअम काबबोनट घा. ा परीषिानळीला रबरी बचाचा सायान वाकडी काचनळी बसवतन नळीच दसर टाक दसऱा परीषिानळी घलला ाजा चनाचा वनवळी बडवा. पवला परीषिानळीील CaCO3 बनषरचा सायान ीवरपण ापवा. चनाची वनवळी दधी झालाच वदसल.

आपण वरील क ीमध पावल आ की कशलशअम काबबोनटला उषणा वदली असा ताच अपघटन ोऊन ार झालला काबषन डाऑकसाइड वातमळ चनाची वनवळी दधी ो. कशलशअम ऑकसाइडची भकटी दसर उतपावद पवला परीषिानळी वशलक रा. सच आणखी एका अवभवकर ाडोजन पररॉकसाइडच मद गीन आपोआप पाणी व ऑशकसजन ाचामध ववघटन ो.

उषणा, ववद अवा परकाशाचा साायान पाणाच अपघटन करन ाडोजन वातची वनवमषी शक आ का?

आपण मागील इत अभासल आ की, आमलकत पाणातन ववद परवा जाऊ वदलास पाणाच अपघटन ोऊन ाडोजन व ऑशकसजन वात ार ोा. अपघटन ववद उजदचा साायान ो मणतन ा अपघटनाला ‘ववद अपघटन’ अस मणा.

वनसगाष आपला अवीभोवी अनक ववघटन (Degradation) परवकरा स ो असा. सदी कचरा सतकषमजीवामाफफ ववघटन पावतन ख व जववक वात (Biogas) ार ोो. जववक वातचा उपोग इधन मणतन करा.

CaCO3(s) CaO(s) + CO2 ..... (16); 2H2O2(l) ® 2H2O(l) + O2 ....(17)(16) व (17) ा दोनी अपघटन अवभवकरा आ.

D

2H2O(l) 2H2 + O2 ......(18)(आमलकत पाणी) ‘‘जा रासावनक अवभवकर एकाच अवभकारकापासतन दोन वकवा अवधक उतपावद वमळा ता अवभवकरला

‘अपघटन अवभवकरा’ मणा.’’

ववद ऊजाष

3.6 कसलशअम काबबोनटच अपघटन

चनाची हनवळी

उषणता

कसलशअम काबबोनट

करन पाह ा.

थोड आठवा.

byjus.com

38

3. हवसथापन अहिहकरा (Displacement reaction)ा पाठाचा सरवाीलाच आपण पावल आ की करॉपर सलफटचा वनळा दावणा जस पतड घालावर वझक

सलफटच रगीन दावण ार ोऊन उषणा बार पड. हा अवभवकरच रासावनक समीकरण (3) पा. तावरन समज की करॉपर सलफटमधील Cu2+ आनाची जागा Zn अणतपासतन ार झालल Zn2+ अान घ ा व Cu2+

आनापासतन ार झालल Cu अणत बार पडा. मणजच Zn मळ CuSO4 मधील Cu च ववसापन ो. जवा एका सगाील कमी अवभवकराशील मतलदवाचा आनाची जागा दसर जास अवभवकराशील मतलदव सव: अान बनतन घ ता रासावनक अवभवकरला ‘ववसापन अवभवकरा’ मणा. (कमी व जास अवभवकराशील मतलदवाववरी मावी आपण धाववजञान ा पाठा घणार आो).जसापरमाणच लो व वशस ी मतलदव सदा ाबाला ताचा सगातन ववसावप करा.

पढील अवभवकरा पतणष करा.1. CuSO4(aq) + Fe (s) ........... + ............. 2. CuSO4(aq) + Pb(s) ........... + .............

4. दिरी हवसथापन अहिहकरा (Double displacement reaction)अवभकारकामधील वसलवर व सोवडअम आनाची अदलाबदल ोऊन वसलवर कोराइडचा पाढरा अवषिप ार

ोो, आपण रासावनक समीकरण (9) मध पावल आ.जा अवभवकरामध अवभकारकामधील आनाची अदलाबदल ोऊन अवषिप ार ोो अशा अवभवकराना

‘‘दरी ववसापन अवभवकरा’ अस मणा. बररअम सलफटचा (BaSO4) दावणा मी पोटवशअम करोमट (K2CrO4) घाल ी की (3) आठवा.1. ार झालला अवषिपाचा रग कोणा ोा?2. अवषिपाच नाव वला.3. अवभवकरच सवल रासावनक समीकरण वला.4. हा अवभवकरला मी ववसापन अवभवकरा मणाल की द री ववसापन अवभवकरा?

ऊषमागरािी आहण ऊषमादाी पहकरा व अहिहकरा (Endothermic and Exothermic processes and reaction)

ववववध परवकरा व अवभवकरामध उषणच आदान परदान ो. तावरन परवकरा व अवभवकराच दोन परकार पडा मणज ऊषमागराी व ऊषमादाी. परम ऊषमागराी व ऊषमादाी अवभवकरा पाह.

1. बफफ ववळण 2. पोटवशअम नाटट पाणा ववरघळण भौवक बदल घडन ाना बारील उषणा वापरली जा. तामळ हा ऊषमागराी परवकरा आ. ाउलट, अ. पाणापासतन बफफ ार ोण आ. सोवडअम ाडरॉकसाइड पाणा ववरघळण भौवक बदल घडन ाना उषणा बार फकली जा. तामळ हा उषमादाी परवकरा आ. स सलफतररक

आमलाच पाणान ववरलीकरण करणाचा परवकर खतप मोठा परमाणावर उषणा बार फकली जा. तामळ, सन सलफतररक आमला पाणी ओल असा पाणाच ातकाळ बाषपीभवन ोऊन अपघा सभवो. टाळणासाठी आवक वक पाणी काचपातरा घऊन ता ोड ोड सलफतररक अ वसड ओतन ढवळा, मणज एका षिणी ोडीच उषणा बार टाकली जा.

जरा डोक चालवा.

byjus.com

39

सागा पाह !

जरा डोक चालवा.

साहित : पलाशसटकचा दोन बाटला, मोजपातर, ापमापी, इतादी. रासाहनक पदाथष : पोटवशअम नाटट, सोवडअम ाडरॉकसाईड, पाणी, इतादी.

रासाहनक अहिहकरचा दर (Rate of chemical reaction)

खालील परवकराना लागणारा वळ ववचारा घऊन ताच दोन गटा वगवीकरण करा व ता गटाना शीरषक दा.

कती : पलाशसटकचा दोन बाटलामध परतकी 100 ml पाणी घा. पलाशसटक उषणारोधक असलामळ उषणचा ऱास टाळा ो. बाटलाील पाणाचा ापमानाची नोद करा. एका बाटली 5 गरम पोटवशअम नाटट (KNO3) घाला. बाटली चागली लवा. ार झालला दावणाचा ापमानाची नोद करा. दसऱा बाटली 5 गरम सोवडअम ाडरॉकसाइड (NaOH) घाला. बाटली चागला परकार लवा. ापमानाची नोद करा.

पवला बाटली पोटवशअम नाटट पाणा ववरघळण ी परवकरा घडली र दसऱा बाटली सोवडअम ाडरॉकसाइड पाणा ववरघळणाची परवकरा घडली. मचा वनरीषिणानसार ाील कोणी परवकरा ऊषमादाी व कोणी परवकरा ऊषमागराी आ?

KNO3 ववरघळणाची परवकरा घडन ाना पररसराील उषणा शोरली जा, तामळ दावण ार ोाना ताच ापमान कमी ो. जा परवकरमध बारची उषणा शोरली जा, ता परवकरला ऊषमागराी परवकरा मणा. जवा NaOH (सारपाील) पाणा ववरघळल वा उषणा बार टाकली गली व ताचा ापमाना वाढ झाली. जा परवकरामध उषणा बार टाकली जा ता परवकराना ऊषमादाी परवकरा अस मणा.ऊषमागरािी व ऊषमादाी अहिहकरा

रासावनक अवभवकरामधसद धा उषणची दवाणघवाण ो, तानसार काी रासावनक अवभवकरा ऊषमादाी असा र काी ऊषमागराी असा. ऊषमादाी रासावनक अवभवकरामध अवभवकराकारकाच रपार उतपावदामध ोाना उषणा बार टाकली जा र ऊषमागराी अवभवकरामध अवभवकराकारकाच रपार उतपावदामध ोाना पररसरातन उषणा शोरली जा वकवा बारन उषणा स दावी लाग. उदारणाष,

CaCO3(s)+ उषणा CaO(s) + CO2(g) (ऊषमागरािी अहिहकरा)

CaO(s) + H2O Ca(OH)2 + उषणा (ऊषमादाी अहिहकरा)

1. ववरघळणाची परवकरा व रासावनक अवभवकरा ा फरक का? 2. दावकामध दाव ववरघळलावर नवीन पदाष बनो का?

1. सवपाकाचा गस पटवाच ो जळ लागो.2. लोखडी वसत गज.3. खडकाच अपषिीणन ोऊन माी ार ो.4. गलकोजचा दावणा ाग पररशसी ीसट वमसळलावर अलकोोल ार ो.5. परीषिानळीील ववरल आमलामध खाणाचा सोडा टाकलावर बडबड वनमाषण ोा.6. बररअम कोराइडचा दावणा ववरल सलफतररक आमल वमसळलावर पाढरा अवषिप ार झाला. वरील उदारणावरन आपला लषिा की काी अवभवकरा ोडा वळा पतणष ोा, मणज जलदगीन घडा र काीना पतणष ोणास खतप वळ लागो, मणजच ता मदगीन घडा. ाचा अष असा की वभनन अवभवकराचा दर वभनन असो.

(सोहडअम िाडरॉकसाइड दािक असलान हशककाचा उपससथतीत काळजीपवषक िाताळा.)

करन पिा.

ऊषमागरािी व ऊषमादाी पहकरा करण.

byjus.com

40

एकच अवभवकरा अटी बदललानर वगवगळा दरानी घड शक. उदा. ववाळामध दध ववरजलानर ताच दी बनाला खतप वळ लागो. उनाळाील उचच ापमानाला दधाच दी बनणाचा अवभवकरचा दर वाढो, व दी लवकर बन. रासावनक अवभवकरचा दर कोणता घटकावर अवलबतन असो आा आपण पाह ा.

रासाहनक अहिहकरचा दरावर पररणाम करणार घटक (Factors affecting the rate of a chemical reaction )अ. अहिहकराकारकाच सवरप (Nature of Reactants)

ॲलवमवनअम (Al) व जस (Zn) ा धातची ववरल ाडोकोररक आमलाबरोबर अवभवकरा बघत. Al व Zn ा दोनीची ववरल ाडोकोररक आमलाबरोबर अवभवकरा ोऊन H2 वात मकत ोो आवण हा धातच

पाणा ववदाव अस षिार ार ोा. पर वझक धातचा लन ॲलवमवनअम धातची आमलाबरोबर अवभवकरा जलद ो. अवभवकरचा दराील ा फरकाला ता धातच सवरप कारणीभत अस. Al ा Zn पषिा जास अवभवकराशील (Reactive) आ. मणतन ाडोकोररक आमलाबरोबर Al चा अवभवकरचा दर ा Zn बरोबरील अवभवकरचा दरापषिा जास असो. अवभवकराकारकाच सवरप (वकवा अवभवकराशीला) रासावनक अवभवकराचा दरावर पररणाम कर. (धातची अवभवकराशीला ाववरी आपण धाववजञान ा पाठा अवधक मावी घणार अो.)आ. अहिकारकाचा कणाचा आकार (Size of the Particles of Reactants)

साहित : दोन परीषिानळा, वजनकाटा, मोजपातर, इतादी. रासाहनक पदाथष : शाबादी फरशीच कड, शाबादी फरशीचा चरा, ववरल HCl, इतादी.

कती : दोन परीषिानळामध सारखाच वजनाच शाबादी फरशीच कड व चरा घा. दोनीमध परतकी 10ml ववरल HCl टाका. काबषन डाऑकसाइड वातच बडबड जलद गीन ार ोा की मद गीन ाच वनरीषिण करा.

वरील क ीमध मचा लषिा आल असल की, शाबादी फरशीचा कडाबरोबर CO2 च बडबड ळळ ार ोा, र भकटीबरोबर जलद गीन ार ोा.

वरील वनरीषिण अस दशषवव की, अवभवकरचा दर अवभकारकाचा कणाचा आकारावर अवलबतन असो. रासावनक अवभवकर भाग घणाऱा अवभकारकाचा कणाचा आकार जवढा लान असल वढा अवभवकरचा दर जास असो.

इ. अहिकारकाची सिती (Concentration of reactants)ववरल व स ाडोकोररक आमलाची CaCO3 चा भकटीवर ोणारी अवभवकरा ववचारा घऊ.ववरल आमलाबरोबर CaCO3 ची अवभवकरा मदपण ो व CaCO3ळळ नाीसा ो जाो व CO2 वात

ळळ मकत ोो, ा उलट स आमलाबरोबरची अवभवकरा जलद गीन ोऊन CaCO3 लवकर नाीसा ोो.स आमलाबरोबरची अवभवकरा ववरल आमलापषिा जलद ो मणजच अवभवकरचा दर ा अवभवकयाकारकाचा

सीचा परमाणा बदलो.ई. अहिहकरच तापमान (Temperature of the Reaction) अपघटन अवभवकरचा अभास कराना चनखडीचा अपघटनाची क ी मी कली आ. ा कीमध बनषरन उषणा दणापतववी चनाची वनवळी दधी ो नाी. कारण वा अवभवकरचा दर शतन असो. ापवलामळ अवभवकरचा दर वाढन CO2 उतपावद ार ो.ावरन अस लषिा की, आवभवकरचा दर ा ापमानावर अवलबतन असो. ापमान वाढववल की, अवभवकरचा दर वाढो.

करन पाहा.

byjus.com

41

उ. उतपरक (Catalyst) पोटवशअम कोरट (KClO3) ापवल असा ताच अपघटन मदगीन ो.

1. परतक रासावनक बदलामध एक वकवा अवधक रासावनक अवभवकरा घड असा. 2. काी रासावनक अवभवकरा शीघर र काी मद गीन ोा. 3. ीवर आमल व ीवर आमलारी ामधील अवभवकरा ातकाळ ो.4. आपला शरीरा ववकर (Enzymes) जवरासावनक अवभवकराचा दर वाढववा व शरीराचा ापमानालाच

ता घडवतन आणला.5. नाशव खादपदाष शीकपाटा जास काळ वटका. खादपदााषचा ववघटनाचा दर ापमानामळ कमी

ोो.6. पाणापषिा लावर भाजी लवकर वशज.7. जर अवभवकरचा दर जलद असल र रासावनक कारखानामध रासावनक परवकरा फादशीर ठरा.8. अवभवकरचा दर ा पाषवरणाचा दशषकोनातन दखील मतवाचा आ.9. पथवीचा वाावरणाील ओझोन वातचा र सताषचा अवनील वकरणापासतन आपला पथवीवरील सजीवसषीच

सरषिण करो. ा र कमी ोण वकवा वटकन राण ी परवकरा साधारण: ओझोन रणतचा वनवमषीचा आवण नष ोणाचा दरावर अवलबतन अस.

ऑसकसडीकरण व कपण (Oxidation and Reduction)अनक परकारच पदाष ऑशकसडीकरण व षिपण हा परकारचा अवभवकरा दा. ा अवभवकराबददल आा

अवधक मावी घऊा.

कणाचा अाकार लान करन वा अवभवकरच ापमान वाढवतनदखील वरील अवभवकरचा दर वाढ नाी. पर मगनीज डाऑकसाइड (MnO2 ) चा उपशसी KClO3 च जलद गीन अपघटन ोऊन O2वात मकत ोो. ा अवभवकर, MnO2मध कोणाी रासावनक बदल ो नाी.

‘‘जा पदााषचा कवळ उपशसीमळ रासावनक अवभवकरचा दर बदलो, पर ता पदााषमध मातर कोणाी रासावनक बदल ो नाी, अशा पदााषला उतपररक मणा.’’

ाडोजन पररॉकसाइडच ववघटन ोऊन पाणी व ऑशकसजन ार ोणाची ी अवभवकरा कषि ापमानाला खतपच मद गीन ो अस पण ीच अवभवकरा मगवनज डाआकसाइड (MnO2) ची पावडर टाकलावर जलद वगान घड.

जा रासावनक अवभवकर अवभवकराकारकाचा ऑशकसजनशी सोग ोो वकवा जा रासावनक अवभवकर अवभवकराकारकातन ाडोजन वनघतन जाो व उतपावद वमळ अशा अवभवकरला ‘ऑशकसडीकरण अवभवकरा’ अस मणा.

2KClO3 2KCl + 3O2 ............(19)

2Mg + O2 2MgO ..........(20)C + O2 CO2 ..........(21)MgH2 Mg + H2 .......(22)CH3-CH3 CH2= CH2 .... (23)

ा अवभवकरापकी 20 व 21 मध एका अवभकारकाचा ऑशकसजनशी सोग झालला आ, र 22 व 23 मध अवभकारकामधतन ाडोजन वनघतन गलला आ. ी सवष उदारण ऑशकसडीकरण अवभवकरची आ.

मािीत आि का तमिाला?

byjus.com

42

काी ऑशकसडीकरण अवभवकरा वववशष रासावनक पदाायचा उपोगान घडवतन आणा.उदारणाष,

[O]CH3 - CH2- OH CH3 - COOH ........(24)एवल अलकोोल K2Cr2O7/H2SO4 ॲसवटक ॲवसड

एवल अलकोोल ा अवभकारकाचा ऑशकसडीकरणासाठी आमलकत पोटवशअम डाकरोमट ऑशकसजन उपलबध करन दो. अस ज रासावनक पदाष ऑशकसजन उपलबध करन दऊन ऑशकसडीकरण अवभवकरा घडवतन आणा ताना ऑशकसडक (Oxidant) मणा.

वनवतर ऑशकसडीकरण घडवतन अाणणासाठी ववववध रासावनक ऑशकसडक वापरा. K2Cr2O7/H2SO4, KMnO4/H2SO4 काी नमीचा वापराील रासावनक ऑशकसडक आ.

ाडोजन पररॉकसाइड (H2O2) ा सौम ऑशकसडक मणतन वापरा. ओझोन (O3) ा सदा एक रासावनक ऑशकसडक आ. रासावनक ऑशकसडकापासतन वनमाषण झालला नवजा ऑकसीजन ऑशकसडीकरणासाठी वापरला जाो.

O3 ® O2 + [O]H2O2 ® H2O + [O]K2Cr2O7 + 4H2SO4® K2SO4 + Cr2 (SO4)3 +4H2O + 3 [O]2KMnO4 + 3H2SO4 ® K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O + 5 [O]

नवजा ऑशकसजन ी O2 रणत ार ोणापतववीची अवसा आ. ऑशकसजनच अवभवकराशील रप आ व [O] अस वलहन दशषवा.

1. पजलाचा शद धीकरणासाठी कोणा ऑशकसडक वापरा? 2. पाणाचा टाका साफ कराना पोटवशअम परमगनट का वापरा?

पोटवशअम परमगनट ा रासावनक ऑशकसडक आ आपण आाच पावल. आा पढील अवभवकरा पा.

2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4® K2SO4+2MnSO4 + 5Fe2 (SO4)3 + 8H2O.........(25)

ा अवभवकर आमलाचा उपशसी KMnO4 न कोणाच ऑशकसडीकरण कल? अाषच FeSO4 च. FeSO4 च रपार Fe2 (SO4)3 मध झाल. रपार मणज ऑकसीडीकरण कस आा पाह. 2FeSO4 ® Fe2(SO4)3

आवनक अवभवकरा Fe2++SO42- ® 2 Fe3+ + 3SO4

2-

वरील रपारा जो वनववळ बदल ोो ो पढीलपरमाण वनववळ आवनक अवभवकरच दशषवा ो.वनववळ आवनक अवभवकरा Fe2+ ® Fe3+

(फरस) (फररक)ी वनववळ आवनक अवभवकरा KMnO4 न घडवतन आणलल ऑशकसडीकरण दशषव. फरस आनपासतन फररक

आन बनो वा धनपरभार 1 एककान वाढो. ोाना फरस आन एक इलकटरॉन गमावो. ावरन आपलाला ‘ऑशकसडीकरण मणज एक वकवा अवधक इलकटरॉन गमावण’ अशी नवी वाखा समज.

मािीत आि का तमिाला?

जरा डोक चालवा.

byjus.com

43

रासावनक समीकरण (6) पा. वनसपी लापासतन वनसपी तप ार करण ी कोणता परकारची अवभवकरा आ अस माला वाट?

जा रासावनक अवभवकरामध अवभकारक ाडोजन परापत करा ता अवभवकराना ‘षिपण’ अवभवकरा अस मणा. ताचपरमाण जा अवभवकरामध अवभकारकाील ऑशकसजन वनघतन जाो आवण उतपावद ार ो अशा अवभवकरानासद धा ‘षिपण’ अस मणा. जो पदाष षिपण घडवतन आणो ता पदााषला षिपणक मणा.

जवा काळा करॉपर ऑकसाइडवरन ाडोजन वात परवाव कला जाो वा ाबतस रगाच ाब वमळ.CuO + H2 Cu + H2O......................(26)

घराील ॲलवमवनअमचा भाडाचा पषठभागावरची चकाकी काी वदवसानी कमी ोऊन ी वनसज ोा अस का ो?

अणतवरील वकवा आनावरील धनपरभार जवा वाढो वकवा ऋणपरभार कमी ोो वा ताला ऑशकसडीकरण मणा आवण जवा धनपरभार कमी ोो वकवा ऋणपरभार वाढो वा ताला षिपण मणा.

FeFeO Fe2O3

ऑशकसडीकरण

षिपणषिपण

ऑशकसडीकरण

ा अवभवकर षिपणक कोण आ? सच कोणता अवभकारकाच षिपण झाल आ? ा अवभवकरचा वळी CuO (करॉपर ऑकसाईड) मधील ऑशकसजनचा अणत बार पडो अाष करॉपर ऑकसाइडच

षिपण ो, र ाडोजनचा रणत ऑशकसजन अणत सवीकारो व पाणी (H2O) ार ो मणतन ाडोजनच ऑशकसडीकरण ो. अशा परकार ऑशकसडीकरण व षिपण ा अवभवकरा एकाच वळी घडा. ऑशकसडकामळ षिपणकाच ऑशकसडीकरण ो व षिपणकामळ ऑशकसडकाच षिपण ो. ा ववशषटामळ षिपण अवभवकरा व ऑशकसडीकरण अवभवकरा अशा दोन पदाऐवजी रडरॉकस अवभवकरा अशा एकाच पदाचा वापर करा.

रडरॉकस अवभवकरा = षिपण + ऑशकसडीकरण Redox reaction = Reduction + Oxidation

2H2S + SO2 3S + 2H2O ................ .(27)

MnO2 + 4 HCl MnCl2 + 2H2O + Cl2 .............(28)

1. रडरॉकस अवभवकराची आणखी काी उदारण पढीलपरमाण आ. ताचाील षिपणक व ऑशकसडक कोण ओळखा.

2. ऑशकसडीकरण मणज इलकटरॉन गमावण, र षिपण मणज का? 3. Fe3+ षिपण ोऊन Fe2+ ार ोण ी षिपण अवभवकरा इलकटरॉन (e -) हा सजञचा वापर करन वला.

पशीमधील वसनादरमान रडरॉकस अवभवकरा घड अस. साटोकरोम सी ऑशकसडज हा ववकराचा रणत इलकटरॉनच वन करन ी अवभवकरा घडवतन आणो.

अहधक माहितीसाठी सजीवातील जीवनपहकराची माहिती घा.

सागा पाह !

हवचार करा.

मािीत आि का तमिाला?

जरा डोक चालवा.

byjus.com

44

करण (Corrosion)

साहित : चार परीषिानळा, चार छोट लोखडी शखळ, रबरी बतच, इतादी. रासाहनक पदाथष : वनजषल कशलशअम कोराइड, ल, उकळलल पाणी इतादी.

कती : चार परीषिानळा घऊन एका टसट टतब

सटडवर ठवा. एका परीषिानळी ोड उकळलल पाणी घऊन तावर लाचा र घा. दसऱा परीषिानळी ोड मीठाच दावण घा. वसऱा परीषिानळी फकत वाच असल. चौथा परीषिानळी ोड वनजषल कशलशअम कोराइड घा. आा परतक परीषिानळी एक एक छोटा लोखडी शखळा टाका. चौी परीषिानळी रबरी बचान बद करा. चारी परीषिानळा काी वदवस शाच ठवा.

हमठाच दावण

िवा िवा व हनजषलकसलशअ म कोराईड

उकळलल पाणी व तलाचा थर

3.7 गजणाचा अभास करण

जवा Fe2+ आन धनागर भागातन सलारर ोा वा ताची पाणाशी अवभवकरा ो व पढ ऑशकसडीकरण ोऊन Fe3+ आन ार ोा.

Fe3+ आनापासतन अववदाव ाबतस रगाच सजल ऑकसाइड ार ो. तालाच गज मणा, पषठभागावर जमा ो.

2Fe3+ (aq) + 4H2O(l) ® Fe2O3.H2O(s) + 6H+(aq) ......... (29)वाावरणाील ववववध घटकामळ धातच ऑशकसडीकरण ो व पाषान ताची झीज ो तास षिरण अस

मणा. लोखड गज व तावर ाबतस रगाचा र जमा ोो. लोखडाच षिरण आ. षिरण ी एक अत गभीर समसा आ. ाचा अभास आपण पढील पाठा करणार आो.

काी वदवसानर चारी परीषिानळामधील शखळाच वनरीषिण करा. माला का आढळन आल? कोणता परीषिानळामधील शखळ गजल? गजणासाठी पाणी व वा ा दोनीची आवका अस. षिाराचा सावनधा गजणाची वकरा जलद ो.

मी रोजचा जीवना रडरॉकस अवभवकराचा पररणाम पावला आ का? नवीन दोन चाकी अवा चार चाकी वान चकचकी वदसा. ाउलट जना वानाची चकाकी गलली अस. ताचा धातचा पषठभागावर एक परकारचा ाबतस रगाचा सारप र जमा झालला वदसो. ता रास ‘गज’ अस मणा. ताच रासावनक सततर Fe2O3H2O आ.

लोखडावरील गज सरळपण ऑशकसजनची लोखडाचा पषठभागाशी अवभवकरा ोऊन ार ो नाी. ा गज ववद रासावनक अवभवकरन ार ोो. लोखडाचा पषठभागावरील वगवगळ भाग धनागर व ऋणागर बना.1. धनागर भागा अ नोडपाशी Fe च ऑशकसडीकरण ोऊन Fe2+ ार ो. Fe(s)® Fe2+ (aq) + 2e-

2. ऋणागर भागा O2 च षिपण ोऊन पाणी ार ो. O2(g) + 4H+(aq)+ 4 e- ® 2H2O(l)

काळपटलली चादीची आवण वरवट झालली वपळाची भाडी कशी सवचछ करा?

1 2 3 4

शोध घा

करन पाहा.

byjus.com

45

खवटपणा (Rancidity)जवा जन वशलक रावलल खादल आपण खादपदाष ार करणासाठी वापर असो वा तास खवट

वास ो. जर अशा ला अनन वशजवल र ता अननाची चवी बदल. जवा ल वकवा तप दीघषकाळ सच ठवल जा वकवा ळलल पदाष जास काळ सच ठवल जाा वा वमळ ताच ऑकसीडीकरण ोऊन तास ‘खवटपणा’ परापत ोो. जा खादपदाायमध ल अवा पाचा वापर करा ता खवटपणा टाळणासाठी परवऑशकसडकाचा (Antioxident ) वापर करा. वाबद डबा अनन ठवलानसद धा अननाची ऑशकसडीकरण वकरा मदाव.

1. हदलला हवधानातील ररकामा जागी कसातील ोग पाष हनवडन हवधान सकारण सपषट करा.

(ऑसकसडीकरण, हवघटन, हवसथापन, हवदत अपघटन, कपण, जसत, ताब, दिरी हवसथापन)

अ. लोखडाच पतर गजत न मणतन ताचावर ........धातचा र वदला जाो.

अा. फरस सलफटच फररक सलपटमध रपार ी एक ......अवभवकरा आ.

इ. आमलकत पाणातन ववदपरवा जाऊ वदलास पाणाच ........... ो.

ई. BaCl2 चा जली दावणा ZnSO4 जली दावण वमसळण . ............. अवभवकरच उदारण आ.

2. पढील पनाची उततर हलिा. अ. वदलला अवभवकर जवा एकाच वळी

ऑशकसडीकरण व षिपण अवभवकरा घडन ा वा ता अवभवकरला का मणा? एका उदारणाचा साायान सपष करा.

आ. ाडोजन पररॉकसाइडच अपघटन हा रासावनक अवभवकरचा दर कसा वाढववा ो?

इ. ऑकसीजन व ाडोजन ाचा सदभष घऊन अवभवकराच कोण परकार पडा उदारणासव वला.

इ. अवभकारक व उतपावद मणज का सोदारण वला.

उ. NaOH पाणा वमसळण व CaO पाणा वमसळण ा दान घटनामधील साम व भद वला.

3. खालील सजा उदािरणासहित सपषट करा. अ. ऊषमागराी अवभवकरा आ. सोग अवभवकरा इ. सवल समीकरण ई. ववसापन अवभवकरा 4. शासतरी कारण हलिा. अ. चनखडी ापवतन वमळालला वात ाजा

चनाचा वनवळीतन जाऊ वदलास वनवळी दधाळ ो.

आ. शाबादी फरशीच कड HCl मध नाीस वावास वळ लाग पण फरशीचा चरा मातर लवकर नाीसा ोो.

इ. परोगशाळ स सलफतररक आमलापासतन ववरल आमल ार कराना पाणामध स सलफररक आमल स धारन सोडन दावण काचकाडीन लवी राा.

ई. खादल दीघषकाळ साठववणासाठी वाबद डबा वापरण ोग ठर.

पाणाचा थब

5. पढील हचतराच हनरीकण करा, रासाहनक अहिहकरा सपषटीकरणासि माडा.

सवाधा

जमा झालला गज

ऋणागर धनागर

लोि

byjus.com

46

6. खालील रासाहनक अहिहकरमधील कोणता अहिकारकाच ऑसकसडीकरण आहण कपण िोत त ओळखा.

अ. Fe + S FeS आ. 2Ag2O 4 Ag + O2

इ. 2Mg + O2 2MgO

ई. NiO + H2 Ni + H2O7. पढील रासाहनक समीकरण पारीपारीन सतहलत करा. अ. H2S2O7(l) + H2O(l) H2SO4(l) आ. SO2(g) + H2S(aq) S(s) + H2O (l) इ. Ag(s) + HCl(aq) AgCl + H2 ई. NaOH (aq) + H2SO4(aq) Na2SO4(aq) + H2O(l)

8. खालील रासाहनक अहिहकरा ऊषमागरािी आित का ऊषमादाी आित त ओळखा.

अ. HCl + NaOH ® NaCl + H2O + उषणा

आ. 2KClO3(s) ® 2KCl(s) + 3O2

इ. CaO + H2O ® Ca(OH)2 + उषणा

ई. CaCO3(s) ® CaO(s) + CO2

9. पढील तकता जळवा.

अहिकारक उतपाहदत रासाहनक अहिहकरचा पकारBaCl2 (aq) + ZnSO4 (aq) H2CO 3(aq) ववसापन

2AgCl(s) FeSO4 (aq)+ Cu (s) सोग

CuSO4 (aq) + Fe (s) BaSO4 + ZnCl2 (aq) अपघटन

H2O(l) + CO2(g) 2Ag(s) + Cl2(g) दरी ववसापन

D

D

²²²

उपकरम :

परोगशाळ उपलबध असलला सारपाील ववववध षिाराची जली दावण बनवा. ा दावणामध सोवडम ाडरॉकसाइडच जली दावण वमसळन का ो ताच वनरीषिण करा. ा वनरीषिणावर आधारर दरी ववसापन अवभवकराचा कता बनवा.

byjus.com

47

मागील इतामध आपण शसवक ववद मणज का जाणतन घ ल. धनपरभारर व ऋणपरभारर वसतववरी ववववध परोग कल. वसतच धनपरभारर व ऋणपरभारर ोणामाग ऋणपरभारर कण एका वसतवरन दसऱा वसतवर जाण अस ी आपण पावल. सच मागील इत धाराववद ववरी आपण अभास कला. ववदवाक ारतन जाणारी ववदधारा, ववदरोधातन जाणारी ववदधारा, ववद परवषन, ववद चवलतर व ववद जवनतर ाच काष ा पाठा आपण अभासणार आो.

4. हवदतधारच पररणाम

Ø हवदत पररपथामध ऊजजच सथानातरणØ हवदतधारच औसषणक पररणामØ हवदतधारच चबकी पररणाम

हनरीकण करा व चचाष करा.खालील वचतरामध माला का वदस? ववदधारच कोणकोण पररणाम माला आढळा?

1. पदाष ववदसवाक आ की दवाषक आ, आपण कशाचा आधार ठरवो?2. लोखड ववद सवाक आ, पर खाली पडलला लोखडाचा कडा ाान उचलाना आपलाला ववजचा झटका का लाग नाी?

अ ब

हवदत पररपथामध ऊजजच सथानातरण (Energy transfer in an electric circuit)

कती : सोबचा आक ी 4.2 मध दाखववलापरमाण ोग ता मतलाच घटक घऊन पररप जोडा. पररपाील ववदधारा (I) मोजा, ववदरोधाचा दोन टोकामधील (A व B) ववभवार (VAB) मोजा. A ील ववभव B ील ववभवापषिा जास आ कारण A ा वबद ववदघटाचा धन टोकाला र B ा वबद ववदघटाचा ऋण टोकाला जोडलला आ.

4.1 हवदतधारच पररणाम

क

साहित ः जोडणीचा ारा, ववद घट, ववदरोध, वोलटमीटर, ॲमीटर, पलगकळ इतादी.करन पिा.

थोड आठवा.

byjus.com

48

जर Q इका ववदपरभार A पासतन B कड गला र, ा ववदपरभारावर A पासतन B पय जााना VAB Q इक काष झाल (पा इता 9 वी पाठ 3). काष कराला ऊजाष कोठन आली? ऊजदचा सो र घट आ. घटान ी ऊजाष ववद परभारामाफफ ववदरोधाला वदली, ज काष VAB Q घडल. Q ा ववदपरभार t ा वळ A पासतन B कड गला. मणजच काष जर t ा वळ घडल असल र तावळ VAB Q इकी ऊजाष ववदरोधाला वदली गली. ा ववदऊजदच का ो? ी ऊजाष ववदरोधाला वमळ व वच रपार उषणा ऊजद ो आवण ववदरोधाच ापमान वाढ.

ववदरोधाच जागी पररपामध जर ववदचवलतर (Motor) असल र घटान वदलली ऊजाष कोणता रपा बदललली वदसतन ईल?

ऊजाषसोान (घटान) t ा वळ P x t इकी ऊजाष ववदरोधाला वदली. जर पररपातन I इकी ववदधारा स वाा असल र t ा वळ ववदरोधा

H = P x t = VAB x I x t ...................... (2)

इकी उषणा वनमाषण ोईल.ओ मचा वनमानसार VAB = I x R ....................... (3)

H = V2AB x ........... (4)t

Rसच H = I x I x R x t = I2 x R x t ......................(5)

ऊजाष लागलला वळ

ववदशकती = P = = = VAB I ............... (1)VAB Q t

\ Q t = I

4.2 हवदत पररपथ

H = I2 x R x t ालाच ज तलचा उषणाववरक वनम अस मणा.हवदतशकतीच एकक ः समीकरण (1) नसारP = VAB x I = Volt x Amp ................ (6)

1 Volt x 1 Amp = x ....... (7)1J 1C 1C 1s

1J s = W (watt) .................. (8)

ववदशकती जा परकार वलवा आली शीच ावतरक शकतीी कशी वकत करा ईल?

तामळ ववदशकतीच एकक 1W (वट) आ.

हवदतधारच औसषणक पररणाम (Heating effects of electric current) ववद पररपामध ववदरोध जोडलास ववदधारन ता उषणा वनमाषण ो, ास ववदधारचा औशषणक पररणाम अस मणा.

VABV

A

A

B+

-

R+

-

I ( ).

+

-

हवचार करा.

जरा डोक चालवा.

byjus.com

49

पाणी गरम करणासाठी बरॉलर, ववजवर चालणारी शगडी, ववजचा बलब, अशी अनक उपकरण ववदधारचा औशषणक पररणामाचा उपोग करा. जा वाकपदााषची रोधका जास आ अशा वाकपदााषचा उपोग कला जाो. उदारणाष, नाकरोम ा वमशधातचा क लाचा उपोग ववजचा शगडी ववदरोध मणतन करा, र ववजचा बलबमध टगसटन ारचा उपोग करा. ववदधारमळ ी ार ाप (समार 34000C पय) व तातन परकाश बार पडो. पत ारपासतन उषणची काी परमाणा परारण ो.

शगडीची करॉईल िीटरची करॉईल ववदशकतीच 1W एकक खतपच लान आ, मणतन 1000 W मणजच 1kW एकक ववदशकती मोजणासाठी ववारा वापरल जा. एक ासभर जर 1kW एवढी ववदशकती वापरली, र 1kWh एवढी ववदऊजाष वापरली अस ोईल. (पा समीकरण 1) 1kWh= 1 kilowatt hour = 1000 W x 3600 s = 3.6 x 106 Ws = 3.6 x 106 J

अनक वळा अापण एखादा इमारीला लघपररपनान (शरॉटष सवकफट मळ) आग लागलाच ऐको, वाचो. कधी कधी आपला घरा एखाद ववदउपकरण चालत कलाबरोबर ववळार (फतज) ववळन खवड ो व ववदपरवठा बद पडो. ाच कारण ोडका पाह. घराील वीज जोडणी वीजकत (Live) ार, टस (Neutral) ार व भतसपकफन (Earth) ार अशा ीन ारा असा. वीजकत व टस ारामध 220 V इक ववभवार अस. भतसपकफन ार जवमनीस जोडलली अस. उपकरणाील दोरामळ वकवा वीजकत ार व टस ार ावरील पलशसटक आवरण वनघतन गलामळ ा दोनी ारा एकमकाना वचकटलास तातन खतप मोठी ववदधारा वाह लाग व तावठकाणी उषणा वनमाषण ोऊन आजतबाजतला जवालागराी पदाष (उदा. लाकड, कापड, पलशसटक इतादी) असलास आगीचा भडका उड शको. ासाठीच खबरदारी मणतन ववळारचा (fuse चा) उपोग कलला असो. ववळार सबधी आपण मागील इत जाणतन घ ल आ. उचच ववदधारा पररपा वााच ववळार ववळन पररप खवड कर व अनष टळो.

ववद मडळाकडन दर मवनाला णार वीज वापराच दक पासा. ताील ववववध बाबीची मावी करन घा. वीज बीला वीज वापर ‘वनट’ मध दा. वनट का आ? 1 kWh इकी ववदऊजाष वापरलास ताला 1 वनट अस मणा.

4.3 कतलाचा उपोग

नालकतल पकारची बलबची हफलमट

काचचा बलब

काचचा आधार

सकररसारखी टोपी

हनवाषत/नतर वा

कतलाच कतल कतल

(कतल) (कतल)

शोध घा

ि निमी लकात ठवा.

byjus.com

50

ली घरामध MCB (Miniature Circuit Breaker) नावान ओळखली जाणारी एक कळ बसववली जा. ववदधारा अचानक वाढलास ी कळ खली ोऊन ववदधारा बद पाड. ासाठी ववववध परकारच MCB वापरल जाा. सपतणष घरासाठी मातर ववळारच वापरली जा.

4.4 वापरात असलला हवहवध हवतळतारा

अनक वळा ववशरः उनाळाच वदवसा साकाळी घरोघरच वदव, पख, वाानकलन तर, दकानामधील वीज वापर, ा सवायमळ मोठा परमाणा ववदशकती वापरली जा, अवपरमाणा ववदधारा ववदपरवठा करणाऱा टानसफरॉमषरकडन ओढली जा व ता टानसफरॉमषरची वढी षिमा नसलास ताची ववळार ववळ व परवठा बद ोो. ी घटना अवभारान (Overloading) घड.

उदािरण 1 ः नाकरोम ा वमशधातपासतन ार कलली 6 मीटर लाबीची ार वच कल करन उषणा वनमाषण करणासाठी वदली आ. वचा ववदरोध 24 W इका आ. ी ार वनममावर ोडन कल ार कल र वमळणारी उषणा अवधक असल का? शकती वमळववणासाठी ारची/क लाची टोक 220 V ववभवार असणाऱा सोाला जोडली आ. हदलली माहिती : ववदरोध = 24 W ,ववभवार = 220 V

ब ः वनममा ारच कडल

V2

R P = = = 201 watts

(220)2

24

V2

R P = = = 403 watts

(220)2

12

अ ः अखड ारच कडल

मणजच ार वनममी कली र उषणा जास वमळल.

उदािरण 2 ः एका 9 W ववदरोधाला एक घट जोडला असतन तामळ तातन वाणाऱा ववदधारमळ ववदरोधा परव सकदास 400 J इकी उषणा वनमाषण ो आ. ववदरोधास वकी ववभवार लावल आ काढा.हदलली माहिती :परवसकद 400 J इकी उषणा मणजच

P = 400 J 1 s

V2 R P =

400 x 9 = V2

V2 9

400 =

\ V = (400 x 9) = 20 x 3 = 60 V

मािीत आि का तमिाला?

साडहवलली उदािरण

byjus.com

51

उदािरण 3 ः ववजवर चालणारी इसतरी उचच ापमानास वनधाषरर कली असाना 1100W ववदशकती वापर. र कमी ापमान वनधाषरर कली असाना 330W ववदशकती वापर. ा दोनी वनधाषरणासाठी वाणारी ववदधारा आवण तावळचा ववदरोध काढा. इसी 220 V ववभवाराला जोडली आ.हदलली माहिती : ववभवार = 220 V ववदशकती, P = (अ) 1100W; (ब) 330Wअ. P = V x I; P = 1100 W

ब. P = 330W

PV

I1 = 1100 220

= = 5 A

PV

I2 = 330220 = = 1.5 A

उदािरण 4 ः ववजचा एक टगसटन वदवा (Bulb) घरी पररपा बसववला आ. घरग ी ववदपरवठा 220V इका ववदववभवारावर चालो. चालत कलावर जर 0.45 A इकी ववदधारा वदवातन वाा असल र वदवा वकी W ववदशकतीचा असला पावज? ा वदवा 10 ास चालत ठवला र वकी वनट वीज खचष ोईल?

ववदरोध R1 = VI1

= 44 W= 220 5

ववदरोध R2 = VI2

= 146 W= 2201.5

हवदतधारच चबकी पररणाम (Magnetic effect of electric current) ववदधारचा औशषणक पररणाम आपण वशकलो. चबकाववरी आपण मागील इतामध अभास कला. चबकी बलररा मणज का, ी समजतन घ ल. पर ववदधारा आवण चबकी षितर ाचा काी सबध आ का पाण सरस ठरल.

आक ीमध दाखववलापरमाण एक ववदपररप जोडा. A व B दरमान जोडणीचा ारापषिा जाड, सरळ ाबाची ार जोडा. वचा शजारी चबकसची ठवा. आा पररपाची कळ उघडी ठवतन सतचीची वदशा पा. नर कळ बद करन सतचीची वदशा पा. का वदसल? आा घटाला जोडलला जोडणीचा ारा उलट जोडन चबकसतचीची वदशा पा. ववदधारची वदशा व चबकसतचीची शसी ाचा काी सबध आढळो का?

4.5 हवदतधारचा चबकी पररणाम

कळ कळ

चबकसची

B A B

चबकसची

A

ववदशकती(W)= ववभवार (V) x ववदधारा (I) = 220 x 0.45 W= 99 W \ वदवा 99W चा असला पावज.10 ासा 99W x 10 h = 990 Wh = 0.99 kWh = 0.99 unit इकी वीज खचष ोईल.

हदलली माहिती : ववभवार = 220 Vववदधारा = 0.45 A

करन पिा.

byjus.com

52

पररच शासतरजाचा

िानस सखससतन ओरसटड (1777-1851)

ा परोगावरन आपण का वशकलो? ारमधील ववदधारमळ चबकी पररणाम वदसतन ो. ाचाच अष ववद आवण चबकतव ाचा वनकटचा सबध आ! ा उलट जर एखादा चबक ला कला व ल ठवला र ताचा ववदपररणाम आढळल का? आ की नाी रोचक? आपण चबकी षितर आवण अशा ‘ववदचबकी’ पररणामाचा अभास करणार आो. शवटी ववदचवलतर आवण ववदजवनतर ाचीी तव, रचना व काष समजतन घणार आो.

एकोवणसावा शकाील एक अगरगण वजञावनक मणतन ानस शरिशसन ओरसटड ानी ‘ववदचबकतव’ समजतन घणा मोलाची कामवगरी बजावली. सन 1820 मध ताना अस वदसतन आल की एका धातचा ारतन ववदधारा गली र ारजवळची चबकसतची काी कोनातन वळ. ववद आवण चबकतवाचा सबध तानीच नजरस आणतन वदला. मग तातनच पढ आजच परग तरजञान ववकवस झाल. ताचा सनमानाष चबकी षितराचा ीवरचा एककाला ‘ओरसटड’ (Oersted) सबोधल जा.

आकी 4.6 मध दशषववलापरमाण पररपाची जोडणी करा. पठठातन आरपार जाणाऱा ाबाचा जाड ारतन जवा मोठी (समार 1 अ शमपअर वकवा अवधक) ववदधारा वा, वा पठठावर परतक वठकाणी ारभोवी वठकवठकाणी चबकसतची ठवलास परतक वठकाणी सतची वववशषठ वदश शसर रा अस वदसतन . पठठावर पशनसलीन ी वदशा दशषवा. (ा परोगा वकी ववदधारा लागल, घट वकी लागील, वकी ववभवाराच लागील, ाबाची ार वकी जाड घावी इतादी बाबीवर आपसा व वशषिकाशी चचाष करा व तानर परोग करा.) पररपा ववदधारची दशषववलली वदशा ी सकमान वदशा आ. ववदधारा कमी-अवधक करणान का बदल वदसतन ो? चबकसतची ारपासतन ोडी दर ठवलास का वदस? आा चबकसतची ऐवजी लोखडाचा कीस पठठावर पसरवा व पा. लोखडाचा कीस ारभोवी वववशष वषळाकार शसी शसरावो. अस का घड? चबकतव आवण चबकी षितराचा अभास मी मागील इतमध कला. लोखडाचा कीस चबकी बलरराना धरन पसरलला वदसो.

एका सरळ ववद वाक ारतन जाणाऱा ववद धारमळ ारभोवी चबकी षितर वनमाषण ो. ववद धार बदल न कलास ारपासतन दर जााना चबकी षितर कमी ो जा. मणतनच चबकी बलररा दशषववणारी समकदी वषळ ारपासतन दर जााना मोठी व ववरळ दशषववली जाा. ारतन जाणारी ववद धारा वाढववलास चबकी षितराचा ीवर वाढ ो.

ताबाची जाड तार

R

4.6 हवदतधारमळ वािकािोवती हनमाषण िोणार चबकी कतर

पठा

चबकसची

लोखडाचा कीस

करन पिा.

ि निमी लकात ठवा.

byjus.com

53

उजवा िाताचा अगठाचा हनम (Right hand thumb rule)

ववदवाक ारील ववदधारमळ वनमाषण ोणाऱा चबकी षितराची वदशा शोधणासाठी ा एक सोीचा वनम आ ः अशी कलपना करा की सरळ ववदवाकाला मी उजवा ाा पकडल आ, अशा रीीन की आगठा ववदधारचा वदशन ारवर शसरावला आ. र मग मची बोट ववदवाकाभोवी गडाळा, बोटाची वदशा ीच चबकी षितराचा बलरराची वदशा ो (आक ी 4.7).

माहिती हमळवा.

हवदतवािक तारचा एका वटोळातन (कडलातन) हवदतधारमळ हनमाषण िोणार चबकी कतर

जस आपण वटोळाचा मधभागी ऊ स वषळ इक मोठ झालल असल की ताचा कस सरळ ररन दाखववा ईल.

4.8 तारचा वटोळातन हवदतधारमळ हनमाषण िोणार चबकी कतर

उजवा िात

हवदतधारा

चबकी कतर

4.7 उजवा िाताचा अगठाचा हनम

उजवा ााचा अगठाचा वनमाला मकसवलचा बतच-सकर वनम (Cork screw rule )अस मणा. का आ बतच-सकर वनम?

सरळ ववदवाकातन जाणाऱा ववदधारमळ वनमाषण झालला चबकी षितराचा बलरराववरी आपण पावल. ाच ववदवाक एका वटोळाचा (कडलाचा) आकारा वाकववलास ववदधारमळ वनमाषण ोणाऱा चबकी षितराचा चबकी बलररा कशा असील? आक ी 4.8 मध दशषववलापरमाण वगवगळ घटक घऊन पररप पतणष करणा आला आ. वटोळातन ववदधारा सर कलास वटोळाचा परतक वबदपाशी चबकी बलररा वनमाषण ोऊन जस आपण तापासतन दर जाऊ शी चबकी बलरराची समकदी वषळ मोठी ो जाील.

P

तारच वटोळ

पठा

चबकी बलररा

A+ +

R

I

S

Q

N

चबकी बलररा आकी 4.8 मध कवळ P आवण Q ा वबदपाशी दाखववला आ, शा ता वटोळाचा परतक वबदशी वनमाषण ोील ापरमाण परतक वबद वटोळाचा कदसानी चबकी षितर वनमाषण करल. उजवा ााचा अगठाचा वनमाचा वापर करन पासा की ारचा वटोळावरील परतक वबद वटोळाचा मधभागी असलला चबकी बलररा वनमाषण करणा सभागी असो आवण ा बलररा वटोळाचा मधभागी एकाच वदशन काषर असा.

byjus.com

54

ार तन जाणाऱा ववदधारमळ कोणताी वबदवर वनमाषण ोणाऱा चबकी षितराची ीवरा ी ता ववदधारवरच अवलबतन अस आपण परोगाी पावल (आकी 4.6 ः करन पा). ाचा अष जर वटोळा ारच n इक वढ असील र एका वटोळामळ वजक चबकी षितर ार ोईल, ताचा n पट चबकी षितर ार ोईल.

नालकतलातन जाणाऱा हवदतधारमळ हनमाषण िोणार चबकी कतर (Magnetic field due to a current in a solenoid)

वरील परोग (वशषिकाचा मागषदशषनान) सावत जमवतन करा ईल का ाववरी चचाष करा. चबकसतचीचा वापर करन चबकी बलरराची वदशा ठरववा ईल.

ववदरोधक आवरण असलली ाबाची ार घऊन कडलाची मावलका ार कलास ता रचनस नालकल (Solenoid) अस मणा. नालकलातन ववदधारा गलास वनमाषण ोणाऱा चबकी बलरराची सरचना आक ी 4.9 मध दशषववली आ. चबकपटीचा चबकी बलरराशी मी पररवच आा. नालकलामळ वनमाषण ोणाऱा चबकी षितराच सवष गणधमष चबकपटीमळ ार ोणाऱा चबकी षितराचा गणधमाषपरमाणच असा. नालकलाच एक उघड टोक चबकी उतर धव मणतन र दसर चबकी दवषिण धवापरमाण काष कर. नालकलाील चबकी बलररा एकमकाना समार रराचा सवरपा असा. ाचा का अष ोो? च, की चबकी षितराची ीवरा नालकलाचा आील पोकळी सवषतर सारखीच अस, मणजच नालकलाील चबकी षितर एकसमान अस.

चबकी कतरात हवदतधारा वाहन नणाऱा हवदतवािकावरील बल

(Force acting on a current carrying conductor in a magnetic field)

साहित ः ाबाची लववचक ार, सटड, ववदघट, परबळ चबकी षितर असणारा नालचबक इतादी.कती : आक ी 4.10 मध दशषववलापरमाण सटडचा वापर करन लववचक ार नालचबकाचा धवामधतन जाईल अशा परकारची ववसा करा. पररपाचीी जोडणी करा. का आढळ? जवा ारतन ववदधारा वाा नाी, वा ार सरळ रा (शसी A). जवा वरन खाली अशी ववदधारा वा वा ार वाक आवण C ा शसी . ववदधारची वदशा उलट मणज खालतन वर अशी कली र ार वाक, पण B ा शसी . मणजच ारवीरल बलाची वदशा चबकी षितराचा आवण ववदधारचा वदशाचा लब वदशन आ. चबकी षितराची वदशा N कडन S कड अशी आ, (H). ा परोगा वदसतन की जवा चबकी षितरामध ववदधारा ववदवाकातन जा, वा ता वाकावर बल वनमाषण ो. ववदधारची वदशा उलट कली र बलाची वदशाी उलट ो. चबक जर बरोबर उलट कला मणज उतर धवाच जागी दवषिण धव आणला आवण दवषिण धवाच जागी उतर धव अाणला, र का ोईल?

4.9 नालकतलातन हवदतधारा गलामळ हनमाषण झालला चबकी कतराचा चबकी बलररा

नालकतल

चबकी बलररा

NS

करन पिा.

byjus.com

55

फहमगचा डावा िाताचा हनम(Fleming’s left hand rule) वरील परोगा आपण ववदधारची वदशा आवण चबकी षितराची वदशा ववचारा घली आवण अस आढळल की बलाची वदशा ा दोनीचा लब वदशस आ. ा वनीचा वदशा एका साधा वनमा सबद करा ा. ता वनमालाच फवमगचा डावा ााचा वनम अस मणा. ा वनमानव डावा ााचा अगठा, जषनी व मधल बोट एकमकाना लब राील अशी ाठ धरावी. जषनी जर चबकी षितराचा वदश असल व मधल बोट ववद धारचा वदश असल र आगठाची वदशा ी ववदवाकावरील बलाची वदशादशषक अस.

हवदतचहलतर (Electric Motor) ऊजदची ववववध रप माला माव आ. ऊजदच रपार ोऊ शक ी माला ठाऊक आ. ववदऊजदच ावतरक ऊजद रपार करणार तर मणज ववदचवलतर. आपला अवीभोवी दनवदन जीवना ववदचवलतर मणज वरदानच मटल पावज. ाचा वापर पख, शीकपाट, वमकससष, धलाई तर, सगणक, पप, ामध कलला वदसो. ववदचवलतर कस काष कर?

अगठा ः हवदतवािकावरीलबल

चबकी कतराची हदशा(तजषनी)

हवदतधारची हदशा

हवदतवािकावरीलबल

चबकी कतराची

हदशा

हवदतधारची हदशा (मधल बोट)

4.11 फहमगचा डावा िाताचा हनम

वरील परोगातन सपष ो की, चबकी षितराचा परभावाखाली, ववदधारा वाणाऱा ववदवाकावर बल वनमाषण ो. ा बलाची वदशा ी ववदधारची वदशा आवण चबकी षितराची वदशा ा दोनीवर अवलबतन अस. परोगाी ी सपष करा की जवा ववदधारची वदशा चबकी षितराचा वदशला लब वदश अस वा बल सवाष जास अस. मी कस कराल?

4.10 चबकी कतरात हवदतधारा वाहन नणाऱा हवदतवािकावरील बल

4.12 दनहदन वापरातील हवदत चहलतर

I

CB

HS

N

I

नालचबक

सटड

ताबाची तार

पोगाच रखाहचतर

कागदाला लब व आत

जाणार चबकी

कतर

फवमगचा डावा ााचा वनम वापरन वरील परोगा ारवरील बलाची वदशा ठरवा व वनषकरष पडाळन पा.

A

पतक पोग

A B C

करन पिा.

byjus.com

56

ववदचवलतरामध ववदरोधक आवरण असलला ाबाचा ारच एक आाकी कडल अस. कडल चबकाचा (उदा. नालाक ी चबकाचा) उतर व दवषिण धवाचामध आकी दशषववलापरमाण अशा रीीन ठवलल अस की ताचा AB आवण CD ा शाखा चबकी षितराचा वदशला लब वदश असील. कडलाची दोन टोक X व Y ा दभगलला कडाला जोडलली असा. कडाचा ा दोन अधष भागाचा आील पषठभागावर ववदरोधक आवरण अस आवण चवलतराचा आसाला पकडन बसववलल असा. X व Y अधषकडाचा बारील ववदवाक पषठभाग ा दोन शसर काबषन बशना (E व F) सपशष करो.

आकीमध दाखववलला ववद पररप पतणष कलानर ववदधारा E व F ा काबषन बशमाफफ कडलातन वाह लाग. कडलाचा AB ा शाखमधतन ववदधारा A पासतन B कड ा वदशन जा. चबकी षितराची वदशा N धवाकडन S धवाकड अस असलान ताचा पररणाम AB ा शाखवर ोऊन फवमगचा डावा ााचा वनमानसार AB ा शाखवर वनमाषण झालल बल ताला खालील वदशन ढकल. CD ा शाखील ववदधारा AB चा उलट वदशन असलान वनमाषण झालल बल ता शाखला वरील वदशला ढकल. अशा रीीन कडल व आस घडाळाचा काटाचा ववरद वदशन वफर लागा. अधद पररवलन ोाच कडाच दभगलल भाग X व Y अनकरम F आवण E ा काबषनबशचा सपकाष ा व ववदधारा DCBA अशी वाह लाग. तामळ DC ा शाखवर खालील वदशन व BA ा शाखवर वरील वदशन बल वकरा कर आवण कडल पढील अधद पररवलन आधीचा वदशनच पतणष कर. अशा ऱन परतक अधषपररवलनानर कडलाील ववदधारची वदशा उलट ो आवण कडल व आस एकाच मणज घडाळाचा काटाचा ववरदध वदशन वफर राा. वावसावक चवलतर ाच तवावर चाला, मातर ताचा रचन वावाररक बदल कलल असा मी पढ वशकाल.

4.13 हवदतचहलतर ः ततव व काष

काबषन बश का वापरल जाा? ताच काष का? ा व अशा परनाच उतर शोधणासाठी जवळचा एखादा वकफशरॉपला भट दा व ववद चवलतराची रचना समजतन घा.

हवदतचबकी पवतषन (Electromagnetic Induction) आपण मागील भागा पावल की एखादा ववदवाक चबकी षितरा अशा ऱन ठवला की तातन जाणाऱा ववदधारची वदशा चबकी षितराचा वदशला लब असल, र ता ववदवाकावर बल काषर ो. तामळ ववदवाकाची ालचाल घडन . पर जर अस झाल की एखादा ववदवाक चबकी षितरा ल आ वकवा शसर ववदवाकाभोवीच चबकी षितर बदल आ, र मग का ोईल? ा परनाच उतर शोधणासाठी माकल फरड ा मान शासतरजञान सशोधन कल, अभास कला. सन 1831 मध फरडन दाखवतन वदल की लता चबकाचा सायान ववदवाका ववदधारा वनमाषण करा .

दभगलल कड (X व Y)

X Y

E व Fकाबषन बश

E F

आस

माहिती हमळवा.

byjus.com

57

आकी 4.16 (अ) मध दशषववलापरमाण पररप पतणष करा. तासाठी लागणार घटक चचाष करन ठरवा व घा. ा परोगा आपण जर कलाील ववद धारा कळ खली करन शतन कली र तषिणी कडलाचा पररपाील गलवनोमीटरचा काटा एका बाजतला झटकन ववचवल ोऊन पना शतनाकड ो. कलाील ववदधारा पना सर कलास गलवनोमीटरचा काटा दसऱा बाजतला झटकन ववचवल ोऊन पना शतनावर ो. आा जर ववदधारा वाा असाना कडल क लाचा अषिाला लबरर (आक ी 4.16 ब) सच अ षिावर क लापासतन जवळ व दर लववलास (आकी 4.16 क) गलवनोमीटरचा काटा ववचवल ोो, मणजच कडला ववदधारा वनमाषण ो.

4.14 गलविनोमीटर

4.16 (ब) कतलातन हवदतधारा पवाहित िोत असताना कडल कतलाचा अ काला लबररत िलहवलास

आकी 4.15 मध दाखववलापरमाण सावत गोळा करा. गलवनोमीटर लावतन पररप पतणष करा. ाबाचा ारजवळच खाली चबकपटीचा उतर वकवा दवषिण धव असल अशा परकार चबकपट टी उभी ठवा. आा जर ार A®B अशी ली ठवली र गलवनोमीटरचा काटा ववचवल झालला वदसो. च फरडच ववदचबकी परवषन. आा ार शसर ठवतन चबक लवतन पा. गलवनोमीटरचा काटा आाी ववचवल ोो.

गलविनोमीटर ः आपण अभासलला ववदचवलतर (electrical motor) ा तराच ज तव आ, ताच तवावर आधारर एक सवदनशील उपकरण आ, गलवनोमीटर. ाचा मदीन काी ववदी मापन करा . चबकाचा धवामध असलल कडल अशा परकार बसववा की पढ ताला गरलवनोमीटरचा बकडीवर असलला काटा जोडला जाईल. जवा अवश ोडी (उदा. 1 वमली अवपअर वकवा ताहन कमी) ववदधारा कडलातन वाील वा कडलाच पररवलन ोईल व ताच पररवलन ववदधारचा परमाणा राील. वोलटमीटर व ॲमीटरसदा ाच तवावर चाला. गलवनोमीटरवरील बकडीवर शतन ववदधारा मधावर दशषवलली अस. ववदधारचा वदशनसार काटा शतनाचा दोन बाजतकड ववचवल ोो.

4.15 चबकी कतरात तार िलती ठवलास हवदतधारा हनमाषण िोत.

गलविानोमीटर बटरी

तारच कतल तारच कडल

तारच कडल तारच कतल

गलविानोमीटर बटरी

AB

चबक

4.16 (अ) कतलातन हवदतधारा पवाहित अथवा खडीत कलास

करन पिा.

करन पिा.पलगकळ

byjus.com

58

फरडचा हवदत पवतषनाचा हनम कलातन ववदधारा चालत कराच वकवा बद कराच कडला ववदधारा परववष ो. ववदधारा कमी अवधक कलासी अस परवषन वदसतन . कल कडलासमोरन बाजतला सरकववानाी कडला ववदधारा परवषनान वनमाषण ो. वरील परोगावरन समज की कडलातन जाणाऱा चबकी बलरराचा सख बदल झाला की कडलामध ववदधारा परववष ो. हाला फरडचा परवषनाचा वनम अस मणा. कडलामध वनमाषण झालला ववदधारला परववष ववदधारा मणा.फहमगचा उजवा िाताचा हनम(Fleming’s right hand rule ) ववदवाकामधील (कडलाील) परवव ष ववदधारा जासीजास कवा असल? र जवा ववदवाकाचा गीची वदशा ी चबकी षितराचा वदशला लब अस वा. परववष ववदधारची वदशा दशषववणासाठी फवमगचा उजवा ााचा वनमाचा उपोग ोो. उजवा ााचा अगठा, जषनी आवण मधल बोट अस ाणा की एकमकाना लब वदश असील (आकी 4.17). अशा शसी अगठा ववदवाकाचा गीची वदशा, जषनी चबकी षितराची वदशा दशषववा र मधल बोट परववष ववदधारची वदशा दशषवव. ा वनमाला फवमगचा उजवा ााचा वनम अस मणा.

4.16 (क) कतलातन हवदतधारा पवाहित िोत असताना कडल कतलाचा अकावर कतलापासन

जवळ व दर िलहवलास

मागील परोगावरन का वदस? कल शसर ठवतनी कलाील ववदधार बदल कला रीी कडला ववदधारा वनमाषण ो. सच वजका जलद कल कडलासमोरन बाजतला नल जाईल, वक गलवनोमीटरचा काटाच ववचलन जास ो. कलाील ववदधारमध बदल कलास कडला ववदधारा वनमाषण ो वकवा कडलाकड कल सरकववल रीी कडला ववदधारा वनमाषण ो.

गलविानोमीटर बटरी

हवदतवािकाचीगती

चबकी कतराची हदशा

हवदतवािकात पवहतषत हवदतधारची हदशा

हवदतवािकात पवहतषत हवदतधारची हदशा

हवदतवािकाचीगती

चबकी कतराची हदशा

4.17 फहमगचा उजवा िाताचा हनम

माकल फरड (1791-1867) परोगशील वजञावनक ो. ताच अवधक वशषिण झाल नव. एका बकबाईवडगचा दकाना लानसा माकल कामाला लागला. ील पसक वाचा वाचा ताला ववजञानाची गोडी लागली. लडनचा राल इवनसटटतट मधील फ डवी ानी ताला परोगशाळा सायक मणतन नमल. च तानी ववदचबकी परवषनाच वनम शोधतन काढल. सच ववदअपघटनाच ी वनम शोधतन काढल. वकतक ववदापीठानी ताना मानद पदवी दऊ कली, पर फरड ानी अस सनमान नाकारल.

पररच शासतरजाचा

तारच कडल तारच कतल

byjus.com

59

पतावतती धारा व हदषट धारा (Alternating Current (AC) and Direct Current (DC)) आापय आपण ववदघटाकडन णाऱा पररपातन वाणाऱा व पना घटाकड जाणाऱा अशा एका वदशन वाणाऱा अदोलामान ववदधारशी पररवच झालो. अशा ववदधारस वदष धारा (Direct Current : DC) व ाउलट जा ववदधारच पररमाण आवण वदशा ठराववक समान कालावधीनर बदल तास परताववी धारा (Alternating Current : AC) अस मणा.

काल (सकदात)हव

दतध

ारा (अ

मपीअ

र)

हदषट धारा (DC)पतावतती धारा (AC)

हवद

तधारा

(अ मप

ीअर)

काल (सकदात)

वाढती

हदषटध

ारा

कमी िोणारी हदषटधारा

ससथर हदषटधारा

4.18 हदषट धारा व पतावतती धारा पररपथ

4.19 पतावतती धारा व हदषट धारा ाच आलख

वदष धारा ी वाढ शक, शसर असत शक वकवा कमीी ोऊ शक, पर ी दोलामान (Oscillatory) नस. अाकी 4.19 मध आलखाचा सवरपा दशषववल आ. परताववी धारा ी दोलामान धारा आ. आलखा दशषववलापरमाण ी एका वदशन कमाल माषदपय वाढ, तानर कमी ो शतन ो व पना उलट वदशन कमाल माषदपय वाढन पना शतन ो. (आकीमध उलट वदशा दशषववणासाठी ववदधारला -1, -2 अस पररमाण वापरल आ.) परताववी ववदधारच दोलन वळनसार वकरी (Sinusoidal) पदीन ो अस मणतन ा वचनान दशषववा. वदष धारा एकाच वदशन वा, पर परताववी धारा आववी पदीन एका चकरा सलट व उलट वदशन वा. भारा ववद कदा ोणा-ा ववजवनवमषीमध अस एक चकर सकदा मणजच 0.02 सकदा पतणष ो. ा परताववी धारची वारवाररा 50 Hz इकी अस. ववदशकती लाबवर नाना ी परताववी रपा वाहन नण फादशीर ठर. ाच कारण मणज वदष ववदधारपषिा परताववी धारमळ शकती कमी कमी घट ोऊन पाररण (Transmision) करा . घरग ी वापरासाठीचा ववदपरवठा ा परताववी धारचा (AC) असो. वीज वापराना घावाचा खबरदारीववरी आपण मागील इत वशकलो आो.हवदत जहनतर (Electric Generator) ववदचबकी परवषनावर आधारर अस परोग आपण पावल. ता वनमाषण ोणाऱा ववदधारच पररमाण अलप ो. पर च तव मानवाचा वापरासाठी मोठी ववदधारा वनमाषण करणासाठी वापरा . ावतरक ऊजदचा वापर ववदवाक कडल ताचा अासाभोवी चबकी षितरा वफरववणासाठी व तादार वीजवनवमषीसाठी कला जाो. आकी 4.20 मध आसाभोवी वफरणार ाबाचा ारच कडल ABCD दशषववल आ, चबकाचा दोन धवामध ठवलल अस. कडलाची दोन टोक R1 व R2 ा दोन ववदवाक कडाना काबषन बशामाफफ जोडलली असा. ी दोनी कडी अषिाला धरन बसववलली असा, पर कड व अासाचामध ववदरोधी आवरण अस. अास बारील तराचा मदीन वफरवला जाो. तामळ कडल ABCD ी वफर लाग. B1, B2 ा शसर काबषन बशाची टोक गलवनोमीटरला जोडलली असा, तामळ ववदधारची पररपाील वन वदशा कळन .

150

byjus.com

60

अास वफरवलावर AB शाखा वर जा व CD खाली (मणजच ABCD कडल घडाळाचा काटाचा वदश वफर लाग). फवमगचा उजवा ााचा वनमापरमाण AB व CD ा शाखामध परवषनान ववदधारा वनमाषण ो, ी A ® B व C ® D अशा वदशन जा. अशा रीीन A®B®C®D अशी ववदधारा वाह लाग. (आकी 4.20 मध बाणाचा वदशन). पढील पररपा B2 कडन गलवनोमीटरमधतन B1 कड अशी ववदधारा वा. जर ABCD ा एका कडलाऐवजी अनक वढ असलल कडल वापरल र अनक पटीनी ववदधारा वा व मोठी ववदधारा वनमाषण ो. अधाष पररवलनानर AB ी शाखा CD चा जागी व CD ी शाखा AB चा जागी . तामळ परववष ववदधारा D®C®B®A अशी जा. मातर BA ी शाखा कडामाफफ स B1 ा बशचा सपकाष अस, व DC ी शाखा B2 ा बशचा सपकाष अस. तामळ बारील पररपा ववदधारा B1 कडन B2 कड मणजच आधीचा अधषपररवलनाचा उलट वदशन वा. परतक अधषपररवलनानर घड व परताववी धारा वनमाषण ो. च परताववी ववदधारा जवनतर (AC Generator) ो. वदष जवनतर (DC Generator) ार करणासाठी का कराव लागल? वदष ववदधारा बारील पररपा वदशा बदल नाी. तासाठी ववद चवलतरासाठी जस दभगलल कड वापरल, सच एक दभगलल कड अासावर बसवलल अस. ता ववसमळ कडलाची वर जाणारी एक शाखा स एका बशचा सपकाष र खाली जाणारी शाखा स दसऱा बशचा सपकाष रा. तामळ बारील पररपा एकाच वदशन ववदधारा वा. ा जवनतराला मणतनच वदष जवनतर (DC Generator) अस मणा.

वर वणषन कलला वदष जवनतराची आकी काढा. तानर अास वफरवलावर वदष धारा कशी वमळ सपष करा.

काबषन बरश

हवदतवािक कडी

आस

कडल

चबकी कतर

4.20 हवदत जहनतर

1. गटात न बसणारा शबद ठरवा. ताच सपषटीकरण हलिा.

अ. ववळार, ववसवाक पदाष, रबरी मोज,जवनतर आ. वोलटमीटर, अ मीटर, गलवानोमीटर, माषमीटर इ. धवनीवधषक, सतकषमशवणी, ववदचवलतर, चबक2. रचना व काष सागा, ववससथत आकती काढन

िागाना नाव दा. अ. ववदचवलतर ब. ववदजवनतर (परताववी)3. हवदतचबकी पवतषन मिणज - अ. ववदवाकाच परभारर ोण. आ. कडलातन ववदपरवा गलामळ चबकी

षितर वनमाषण ोण.

इ. चबक आवण कडल ाचाील सापषि गीमळ कडलामध ववदधारा वनमाषण ोण.

ई. ववदचवलतराील कडलाच अासाभोवी वफरण.

4. फरक हलिा - पतावतती जहनतर आहण हदषट जहनतर

5. हवदतपवाि हनमाषण करणासाठी कोणत उपकरण वापरतात? आकतीसि वणषन करा.

अ. ववदचवलतर ब. गलवनोमीटर क. ववदजवनतर (वदष) ड. वोलटमीटर 6. लघपररपथ कशान हनमाषण िोतो? ताचा का

पररणाम िोतो?

सवाधा

जरा डोक चालवा.

byjus.com

61

7. शासतरी कारण हलिा. अ. ववजचा बलबमध क ल बनववणासाठी

टगसटन धातचा उपोग करा. आ. उषणा वनमाषण करणाऱा ववजचा

उपकरणामध, उदा. इसतरी, ववजची शगडी, बरॉलरमध नाकरोम सारखा वमशधातचा उपोग करा, शद धातचा कर नाी.

इ. ववद पाररणासाठी ाबाचा वकवा ॲलवमवनअमचा ाराचा उपोग करा.

ई. ववारा ववद ऊजाष मोजणासाठी Joule ऐवजी kWh एकक वापरल जा. 8. खालील हवधानापकी कोणत हवधान लाब, सरळ

हवदतवािक तारजवळचा चबकी कतराच बरोबर वणषन करत? सपषटीकरण हलिा.

अ. ारला लब सरळ ररामध चबकी बलररा एका परलातन जाा.

आ. ारला समार, ारचा सवष बाजतनी चबकी बलररा जाा.

इ. ारला लब व ारपासतन दर (radially out-ward) अशा चबकी बलररा जाा.

ई. समकदी वषळाकार, ारला कदसानी ठवतन ारला लब परला चबकी बलररा जाा.

9. नालकतल मिणज का? ताचा चबकी कतराची तलना चबकपटीचा चबकी कतराशी करन आकता काढा व िागाना नाव दा.10. आकताना नाव दऊन सकलपना सपषट करा.

अ. आ.

11. आकता ओळखन ताच उपोग सपषट करा.

अ. आ.

इ.

²²²

12. उदािरण सोडवा. अ. ववद पररपाील एका ववदरोधामध

उषणा ऊजाष 100W इका दरान वनमाषण ो आ. ववदधारा 3A इकी वाा आ. ववदरोध वकी W असल?

उततर ः 11 W आ. दोन टगसटन बलब 220V इका ववभवारावर

चाला, परतकी 100W व 60W ववदशकतीच आ. जर समार जोडणी जोडलल असील र मख ववदवाकाील ववदधारा वकी असल?

उततर ः 0.72A इ. कोण अवधक ववदऊजाष खचष करील?

500W चा टीवी सच 30 वमवनटा, की 600W ची शगडी 20 वमवनटा?

उततर ः टीविी सच ई. 1100W ववदशकतीची इसतरी रोज 2 ास

वापरली गलास एवपरल मवना तासाठी ववजचा खचष वकी ईल? (वीज कपनी एका वनट ऊजदसाठी 5/- र. आकार.)

उततर ः र. 330उपकरम : वशषिकाचा मागषदशषनाखाली मकत ऊजाष जवनतर

ार करा.

byjus.com

62

5. उषणता

Ø अपकट उषमा Ø पनहिषमान Ø पाणाच असगत आचरण Ø दवहबद तापमान आहण आदषता Ø हवहशषट उषमा धारकता

1. उषणा व ापमान ामध का फरक आ? 2. उषणा सकरमणाच परकार वकी व कोण आ?थोड आठवा.

मागील इतामध आपण उषणा आवण उषणा सकरमणाचा ववववध परकाराची मावी घली आ. उषणमळ सात पदाायच, दव पदाायच व वाच आकचन व परसरण कस ो ाववरी काी परोगी आपण करन पावल आ. उषणा व ापमान ाील फरकी समजतन घ ला आ. ापमापीन ापमान कस मोजा ी अभासल आ. पदाायचा अवसारणा आढळणारा अपरकट उषमा, पाणाच असग आचरण, दववबद ापमान, आदषा, वववशष उषमाधारका ा सवष सकलपनाचा आपला दनवदन जीवना वापर ो असो. ताववरी अवधक मावी घऊ.

1. आकी 5.1 मध दाखववलापरमाण एका काचचा भाडा बफाषच काी कड घा.

2. ापमापीचा फगा बफाषमध पतणषपण बडल असा ठवतन ापमापीन बफाषच ापमान मोजा.

3. बफाषच भाड ववई वर ठवतन बफाषला उषणा दा.4. परतकी एक वमवनटाचा अरान ापमानाची नोद करा.5. उषणा दण चालत असाना बफफ ळ ळ ववळ लागल, बफफ

ववळ असाना बफफ व पाणी ाच वमशण ढवळ रा.6. पाणी उकळाला लागलानरी काी काळ उषणा दण

चालत ठवा.7. ापमाना ोणारा बदल व वळ (काल) ाचा सबध दशषववणारा

आलख काढा.

जोपय बफाषचा सवष कडाच पाणी ो नाी ोपय वमशणाच ापमान 0 ०C एवढच राील. पतणष बफाषच पाणी झालानरी उषणा दण चालत ठवल र पाणाच ापमान वाढ लागल व पाणाच ापमान 100 ०C पय जाईल. ा ापमानाला पाणाच रपार मोठा परमाणा वाफ ोऊ लाग. सवष पाणाच वाफ रपार ो असाना पाणाच ापमान 100 ०C ला शसर रा. ापमाना ोणारा बदल व ताला लागणारा वळ ाचा सबध दशषववणारा आलख आकी 5.2 परमाण असल. ा आलखा रख AB शसर ापमानाला, बफाषच पाणा रपार ोणाची वकरा दशषववो. बफाषला उषणा वदली असा बफफ एका वववशष ापमानाला मणज 0 ०C ला ववळन ताच पाणा रपार ोऊ लाग. ा बदल ो असाना बफफ उषणच शोरण करो. उषणच शोरण बफाषच पतणषपण दवा रपार ोईपय चालत रा.

अपकट उषमा (latent heat)

5.1 अपकट उषमा

तापमापी

बफाषच तकड

हतवई

बनषर

करन पाहा.

byjus.com

63

ादरमान वमशणाच ापमान शसर रा. जा शसर ापमानाला बफाषच पाणा रपार ो ता ापमानाला बफाषचा दवणाक मणा. पदााषच सात अवसतन दवरप अवस रपारण ो असाना पदाष मणजच बफफ ा उषणच शोरण करो पर ताचा ापमाना वाढ ो नाी. ा सवष शोरलला उषणचा उपोग अणत रणतमधील बध कमकव करन सातच दवा रपार करणासाठी ोो सातच दवा रपार ो असाना शसर ापमानाला जी उषणा शोरली जा वला ववळणाचा अपरकट उषमा (Latent heat of melting) अस मणा.एकक वसतमानाचा सथा पदाथाषच दवामध पणषपण रपातर िोत असताना ससथर तापमानावर जी उषणता सथात शोरली जात ता उषणतला हवतळणाचा हवहशषट अपकट उषमा (Specific latent heat of melting) मिणतात. बफाषच पाणामध पतणष रपार झालानर पाणाच ापमान वाढ लाग, 100०C पय वाढ. रख BC ी पाणाचा ापमानाील 0 ०C 100 ०C अशी वाढ दवशषवव. तानर मातर उषणा दऊनी पाणाच ापमान वाढ नाी. ा ापमानाला शोरलली सवष उषणा ा दवामधील रणतच बध ोडणासाठी आवण दवाच वारप शसी रपार करणासाठी वापरली जा. दवाच रपार वातमध ो असाना उषणा शोरली जा पर ताचा ापमाना वाढ ो नाी. जा शसर ापमानाला दवाच रपार वातमध ो ता ापमानाला दवाचा उतकलनाक मणा. शसर ापमानास दवाच रपार वातमध ो असाना शोरला गलला उषणस बाषपनाचा अपरकट ऊषमा (Latent heat of vaporisation) मणा. एकक वसतमानाचा दव पदाथाषच वामध पणष रपातर िोत असताना ससथर तापमानावर जी उषणता दवात शोरली जात ता उषणतला बाषपनाचा हवहशषट अपकट उषमा (Specific latent heat of vaporisation) अस मिणतात. वगवगळा पदाायच दवणाक वगवगळ असा, ताचपरमाण वगवगळा पदाायच उतकलनाकी वगवगळ असा. वचा दाब समदसपाटीवरील वचा दाबापषिा कमी वकवा अवधक असल र दवणाक, उतकलनाक व अपरकट उषमा बदला. खालील सारणीमध समदसपाटीवरील वचा दाबास मोजल आ.

1. अपरकट उषमा ी सकलपना वाच दवा वकवा दवाच सात रपार ोाना सदा लागत ोईल का?

2. दवाच सात रपार ो असाना वकवा वातच दवा रपार ो असाना अपरकट उषमाच का ो असल?

5.2 तापमान - काल आलख

पदाथष दवणाक 0C उतकलनाक 0C हवतळणाचा हवहशषट अपकट उषमा बाषपनाचा हवहशषट अपकट उषमा

kJ/kg cal/g kJ/kg cal/g

पाणी/बफफ 0 100 333 80 2256 540ाब 1083 2562 134 49 5060 1212इील अकोलोल -117 78 104 26 8540 200सोन 1063 2700 144 15.3 1580 392चादी 962 2162 88.2 25 2330 564वशस 327.5 1749 26.2 5.9 859 207

उकळ पाणी + वाफ

दव - वा अवसा

काल (वमवनट )

पाणी

दव

०C

बफफ + पाणी(सा + दव)

जरा डोक चालवा.

byjus.com

64

पाणाच असगत आचरण (Anomalous behaviour of water )

कती ः1. आकी 5.3 मध दाखवलापरमाण बफाषची लादी सटणडवर ठवा.2. एका ारचा दोनी टोकास दोन समान वजन बाधतन ार बफाषचा

लादीवर ठवा. वनरीषिण करा. का घड? ारचा दोनी टोकास समान वजन बाधतन बफाषचा लादीवर ठवलास ार ळळ बफाषचा लादी र खोलवर जा. काी वळान बफाषचा लादीतन बार पड. रीी बफफ ट नाी. दाबामळ बफाषच ववळण व दाब काढन घ लास ताचा पना बफफ ोण ा परवकरला पनहिषमान अस मणा. दाबामळ बफाषचा दवणाक शतनापषिा कमी ोो.मणजच 0 0C ापमानास बफफ पाणा रपारर ोो. दाब काढन घाच दवणाक पतवषव ोो, मणज 0 0C ोो व पाणाच पना बफाष रपारण ो.

1. वरील की बफाषचा लादीतन ार बार पड. रीी बफफ ट नाी, अस का ो?

2. अपरकट उषमाचा पनवषमानाशी का सबध आ?3. समदसपाटीपासतन उच वठकाणी गलास पाणाचा उतकलनाक कमी ोो माला माी आ. ा शसी

पदााषचा दवणाका का बदल ोईल?

5.3 पनहिषमान

वजन

बफफ

पदाष ड आ की उषण, ा सवदनचा आपला शरीर ापमानाशी का सबध आ?

सवषसाधारणपण दव माषवद ापमानापय ापववलास ताच परसरण ो व ड कलास ताच आकचन ो. पर पाणी ववशषटपतणष व अपवादा तमक आचरण दाखवव. 0 ०C ापमानाच पाणी ापववल असा, 4 ०C ापमान ोईप य ताच परसरणाऐवजी आकचन ो. 4 ०C ला पाणाच आकारमान सवाष कमी अस आवण 4 ०C चा पढ ापमान वाढववलास पाणाच आकारमान वाढ जा. 0 ०C 4 ०C ा ापमानादरमान असणाऱा पाणाचा आचरणास ‘पाणाच असग आचरण’ अस मणा. 1 kg वसमानाचा पाणास 0 ०C पासतन उषणा द ापमान व आकारमान ाचा नोदी घऊन ताचा आलख काढलास, आक ी 5.4 मध दशषववलापरमाण ो वकर असल. ा वकर आलखावरन सपष ो की 0 ०C पासतन 4

०C प य पाणाच ापमान वाढववलास ताच आकारमान वाढणाऐवजी कमी ो. 4 ०C ला पाणाच आकारमान सवाष कमी अस, मणजच पाणाची घना 4 ०C ला सवाष जास अस. (पा 5.4 )

पनहिषमान (Regelation) बफाषचा गोळा ार कराना मी पावल असल. बफफ वकसतन काडीचा टोकाशी ाान दाबतन गोळा बनववला जाो. ा वकसलला बफफ पना घट गोळा कसा बनो? बफाषच दोन खड घऊन एकमकावर दाबतन धरलास काी वळान खड एकमकाना घट वचकटा. कशामळ घड?

साहित : बफाषची एक लान लादी, बारीक ार, दोन समान वजन, इतादी.

सागा पाह !

करन पाहा.

जरा डोक चालवा.

byjus.com

65

1 kg

पाण

ाच आ

कारम

ान (c

m3 )

ापमान 0C 5.4 पाणाच तापमान आहण आकारमान ाचा आलख

िोपचा उपकरणाचा सािायान पाणाचा असगत आचरणाचा अभास करण. पाणाचा असग आचरणाचा अभास ोप चा उपकरणाचा साायान करा ो. ोपचा उपकरणा धातचा उभट नळकाडास मधभागी एक पसरट गोलाकार भाड जोडलल अस. उभट नळकाडास पसरट भाडाचा वर (T2) आवण खाली (T1) ापमापी जोडणाची सववधा अस. उभट नळकाडा पाणी भरल जा र पसरट भाडा बफफ व मीठ ाच गोठण वमशण भरा. (पा आक ी 5.5 )

ोपचा उपकरणाचा साायान पाणाचा असग आचरणाचा अभास कर असाना परतकी 30 सकदानर T1 व T2 ापमापीन दाखववलला ापमानाची नोद कली जा. ापमान Y-अषिावर आवण वळ X – अषिावर घऊन आलख काढा. आकी 5.6 मधील आलखावरन सपष ो की, परारभी दोनी ापमापी समान ापमान दाखववा. नळकाडाचा खालचा भागाील पाणाच ापमान (T1) जलद गीन कमी ो र वरचा भागाील पाणाच ापमान (T2) लनन ळळ कमी ो. नळकाडाचा खालचा भागाील पाणाच ापमान (T1) 4 ०C पय पोोचाच काी काळ जवळजवळ शसर रा व वरचा भागाील पाणाच ापमान (T2) ळळ 4 ०C पय कमी ो. ामळ एकाच वळला T1 आवण T2 4 ०C ापमान दाखववा. ानर मातर वरचा भागाील पाणाच ापमान (T2) जलद गीन कमी ो असलान वरची ापमापी T2 परम 0 ०C ापमानाची नोद कर आवण तानर खालची ापमापी T1, 0

०C ापमानाची नोद कर. आलखावरील दोनी वकराचा छदन वबद कमाल घनच ापमान दशषववो. सरवाीस नळकाडाचा मधभागाील पाणाच ापमान सभोवालचा गोठण वमशणामळ कमी ो. नळकाडाचा मधभागाील पाणाच ापमान कमी झालान ताच आकारमान कमी ो तामळ ताची घना वाढ. पररणामी जास घनच पाणी खाली जा. ा कारणामळ खालचा भागाील पाणाच ापमान (T1) सरवाीस जलद गीन कमी ो. नळकाडाचा खालचा भागाील ापमान जवा 4 ०C ो, वा ता पाणाची घना उचचम ो, नळकाडाचा मधभागाील पाणाच ापमान 4 ०C पषिा कमी ो वा परसरण पावत लाग, आा ताची घना कमी ो व ळाकड न जाा वरील भागाकड जाऊ लाग. मणतन वरचा भागाील पाणाच ापमान (T2 ) जलद गीन 0 ०C प य कमी ो पर ळाशी असणाऱा पाणाच ापमान 4 ०C वर काी काळ शसर रा, व नर ी 0 ०C प य कमी ो. 5.5 िोपच उपकरण

गोठण हमशरण

गोठण हमशरण

तापमापी T2

तापमापी T14 ०C

0 ०C

byjus.com

66

5.6 वळ व तापमान ाचा आलख

पाणाचा असगत आचरणाचा आधार खालील हवधान कशी सपषट कराल?

1. ड परदशा वाावरणाच ापमान 0 ०C वकवा तापषिा कमी ोऊनसदा ील जली सजीव वजव राा.2. ड परदशा ववाळाचा कालावधी पाणी वाहन नणार नळ फटा व खडकाना भगा पडा. दवहबद तापमान आहण आदषता (Due point and Humidity) पथवीचा 71% पषठभाग पाणान वापलला आ. पाणाच स बाषपीभवन ो अस. तामळ वाावरणा न मीच काी परमाणा बाषप अस. वाावरणामध असणाऱा बाषपाचा परमाणावरन दनवदन वामानाच सवरप समजणास मद ो. व ील पाणाचा वाफमळ व वनमाषण ोणारा ओलावा वकवा दमटपणा मणज आदषा ो. एका वदलला ापमानास वदलला वचा आकारमाना एका कमाल माषदपय बाषप सामावल जा. ा माषदपषिा जास बाषप असलास ता अवररकत बाषपाच पाणा रपार ोईल. वमध जवा पाणाची कमाल वाफ सामावलली अस वा ी वा ता वववशष ापमानास बाषपान सपकत आ अस मणा. वा सपकत ोणासाठी लागणाऱा बाषपाच परमाण ापमानावर अवलबतन अस. ापमान कमी असलास वा सपकत ोणास कमी बाषप लाग. उदा. 40 ०C ापमानाचा 1 वकलोगरम कोरडा व जासी जास 49 गरम पाणाच बाषप सामावत शक व ी वा बाषपान सपकत ो मणजच अशा व बाषपाच परमाण अवधक झालास अवररकत बाषपाच सघनन ो. पर कोरडा वच ापमान 20 ०C असलास ी वा 14.7 गरम एवढा बाषप पाळीलाच सपकत ो. वा सामावतन घ असलला बाषपाचा कमाल माषदपषिा वमध कमी बाषप सामावलल असलास ी वा असपकत वा आ अस मणा.

5.7 थड पदशातील पाणातील सजीव

एका हवहशषट तापमानाची असपकत िवा घतली व हतच तापमान कमी करत नल तर तापमान कमी िोताना जा तापमानास िवा बाषपान सपकत िोत, ता तापमानास दवहबद तापमान मिणतात. वील पाणाचा वाफच परमाण वनरपषि आदषा (Absolute humidity) ा राशीचा साायान मोजल जा. एकक आकारमानाचा वमध असलला पाणाचा वाफचा वसमानास वनरपषि आदषा अस मणा. सवषसाधारणपण वनरपषि आदषा ी kg/m3 मध मोजा. वचा दमटपणाची वकवा कोरडपणाची जाणीव ी फकत वमध असणाऱा बाषपाचा परमाणावर अवलबतन नस र बाषपाच परमाण वा सपकत करणासाठी लागणाऱा परमाणाचा वकी जवळ आ ावरी अवलबतन अस, मणजच ी वचा ापमानावरी अवलबतन अस. दमटपणाच परमाण सापषि आदषचा सवरपा मोजा. वचा ठराववक आकारमाना व ापमानास परतषि समाववष बाषपाच वसमान व वा सपकत करणासाठी आवक असणाऱा बाषपाच वसमान ाचा गणोतरास सापषि आदषा (Relative humidity)मणा.

× 100वदलला आकारमाना परतषि समाववष बाषपाच वसमान

वदलला आकारमानाची वा सपकत करणासाठी आवक असणाऱा बाषपाच वसमान शकडा सापषि आदषा =

5 10 15 20 25 30 35 40 45 काल (वमवनट )

ापम

ान 0C

T2

T1

बफाषचा थर

जरा डोक चालवा.

byjus.com

67

दववबद ापमानास सापषि आदषा 100 % अस. जर सापषि आदषा 60 % पषिा जास असल र वा दमट असलाच जाणव. जर सापषि आदषा 60 % पषिा कमी असल र वा कोरडी असलाच जाणव. ववाळाचा कालावधी वनरभर आकाशा उचीवरन उडणाऱा ववमानाचा माग पाढरा पटा (trail) वनमाषण झालला मी पवला असल. ववमान उड असाना इवजनापासतन वनघणाऱा वाफच सघनन (Condensation)ोऊन ढग ार ोा. जर सभोवालचा वाावरणाील वा ी अवधक सापषि आदषची असल र पाढरा पटा लाबच लाब वदसो व ो नाीसा ोणासी अवधक वळ लागो. जर सापषि आदषा कमी असल र लान पाढरा पटा कधी ार ोो र कधी ार ोी नाी.

1. ड पाणाची बाटली फीजमधतन काढन टबलावर ठवा व ोडा वळ बाटलीचा बाह पषठभागाच वनरीषिण करा.

2. ववाळा पाटचा वळी गवाचा पानाच / झाडाचा पानाच वनरीषिण करा, गाडीचा काचाच वनरीषिण करा.

ड पाणाची बाटली फीज मधतन काढन टबलवर ठवली असा बाटलीचा बाह पषठभागावर पाणाच ब जमा झालल वदसा, सच पाटचा वळी गवाचा/झाडाचा पानाच, वकवा गाडीचा काचच वनरीषिण कलास पानावरी सच गाडीचा काचवरी पाणाच ब जमा झालल वदसा. वरील दोनी वनरीषिणातन आपणास वमध असलला बाषपाच अशसतव जाणव. जवा वा खतप ड ो, वा ापमान कमी झालान वा वाफन सपकत ो जा. तामळ अवररकत बाषपाच लान लान ब बना. व असणाऱा बाषपाचा परमाणावर दववबद ापमान अवलबतन अस. उषणतच एकक (Unit of heat ) उषणा SI मापन पदी ज तल (J) व CGS मापन पदी कलरी (cal) ा एकका मोजा. एक वकलोगरम पाणाच ापमान 14.5 ०C 15.5 ०C पय 1०C न वाढववणासाठी लागणाऱा उषणस एक वकलोकलरी उषणा अस मणा, र एक गरम पाणाच ापमान 14.5 ०C 15.5 ०C पय 1०C न वाढववणासाठी लागणाऱा उषणस एक कलरी उषणा अस मणा. मोठा परमाणाील उषणा मोजणासाठी वकलोकलरी (kcal) एकक वापरा (1 वकलोकलरी = 103 कलरी ).

एक वकलोगरम पाणाच ापमान 14.5 ०C 15.5 ०C ापमानापषिा वगळा ापमानास ापववल र 1०C ापमान वाढववणासाठी दावी लागणारी उषणा 1 वकलोकलरी पषिा ोडी वभनन राील मणतन उषमा एकक ठरववाना आपण 14.5 ०C 15.5 ०C ाच वववशष ापमान खड वनवडो. कलरी व ज तल ाचा परसपर सबध पढील सततरान दाखववा ो. 1 कलरी = 4.18 जतल

पररच शासतरजाचा जमस परसकरॉट जतल,(1818-1889): `पदााषचा सतकषम कणाची गवज ऊजाष उषणचा सवरपा बार पड, सच वनरवनराळा ऊजदच एका सवरपातन दसऱा सवरपा रपारण ो तानी परम दाखवतन वदल. उषणा सवरपाील ऊजदचा रपारणातनच पढ मबोडानवमकस ा ववजञानशाखचा पवला वसदा परापत ोो. ऊजदचा मोजमापासाठीचा एककाला जतल (J) ी सजञा दणा आली आ.

करन पाहा.

ि निमी लकात ठवा.

byjus.com

68

हवहशषट उषमा धारकता (Specific Heat Capacity)

कती : 1. समान वसमान असलल लोखड, ाब व वशस ाच भरीव

गोल घा. (आकी 5.8)2. ीनी गोल उकळता पाणा काी काळ ठवा.3. काी वळानर ताना उकळता पाणातन बार काढा.

ीनी गोळाच ापमान उकळता पाणाचा ापमानाएवढ मणजच 100 ०C एवढ असल. ताना लगच मणाचा जाड रावर ठवा.

4. परतक गोळा मणामध वकी खोलीपय गला? नोद करा.

साहित : मणाचा जाड र असलला ट, लोखड, ाब व वशस ाच समान वसमानाच भरीव गोल, बनषर अवा शसपरीटचा वदवा , मोठ चचपातर इतादी.

5.8 धातची हवहशषट उषमाधारकता

लोखडताब

हशस

मणाचा जाड थर

जो गोळा जास उषणा शोरतन घईल ो गोळा मणालाी जास उषणा दईल तामळ मण जास परमाणा ववळल व गोळा मणामध खोलवर जाईल. वरील की लोखडाचा गोळा मणामध जास खोलवर जाो. वशशाचा गोळा मणामध सवाष कमी खोल जाो .ाबाचा गोळा दोोचा दरमान ता मणामध बडालला वदसो. ावरन अस वदसतन की ापमान सारखा परमाणा वाढणासाठी ीनी गोळानी उकळता पाणापासतन शोरलली उषणा ी वभनन आ. मणजच उषणा शोरतन घणाचा परतक गोळाचा गणधमष वगळा आ. ा गणधमाषस वववशष उषमाधारका (Specific heat capacity) मणा. एकक वसतमानाचा पदाथाषच तापमान 1 ०C न वाढहवणासाठी लागणारी उषणता मिणज ता पदाथाषची हवहशषट उषमाधारकता िो. वववशष उषमाधारका ‘c’ ा वचनान दशषववा. वववशष उषमाधारकच SI मापन पदीील एकक J/kg ०C आ. र CGS मापन पदीील एकक cal/g ०C आ.

अ.न. पदाथष हवहशषट उषमाधारकता (cal/g ०C )

अ.न. पदाथष हवहशषट उषमाधारकता (cal/g ०C )

1. पाणी 1.0 5. लोखड 0.1102. परवफन 0.54 6. ाब 0.0953. ररॉकल 0.52 7. चादी 0.0564. ॲलवमवनम 0.215 8. पारा 0.033

पदााषची वववशष उषमाधारका ‘c’ व पदााषच वसमान ‘m’ असलास व पदााषच ापमान DT ०C न वाढववलास ता पदााषन शोरतन घ लली उषणा पढील सततरान वमळ. पदााषन शोरतन घ लली उषणा = m × c × DT ......... DT ी ापमानाील वाढ आ. सच पदााषची वववशष उषमाधारका ‘c’; पदााषच वसमान ‘m’असलास व पदााषच ापमान DT ०C न कमी कलास ता पदााषन गमावलली उषणा पढील सततरान वमळ. पदााषन गमावलली उषणा=m × c × DT ......... DT ी ापमानाील घट आ.

5.9 कािी पदाथााचा हवहशषट उषमाधारकता

करन पाहा.

byjus.com

69

5.10 उषणतारोधक पदाथाषची पटी

उषण वसतन गमावलली उषणता = थड वसतन गरिण कलली उषणता. ा तवास उषणा वववनमाच तव मणा.

उषणतची दवाण घवाण : उषण व ड वस तमध उषणची दवाणघवाण झालास उषण वसतच ापमान कमी ो जा व ड वसतच ापमान वाढ जा. जोपय दोनी वस तच ापमान सारख ो नाी ोपय ापमानाील ा बदल ो राो. ा वकर गरम वसत उषणा गमाव र ड वसत उषणा गरण कर. दोनी वसत फकत एकमकामध ऊजदची दवाणघवाण कर शका अशा शसी असलास मणजच जर दोनी वसतची परणाली (System) वाावरणापासतन वगळी कलास महणज उषणारोधक पटी ठवलास (आक ी 5.10) पटी बारन उषणा आी णार नाी वकवा बारी जाणार नाी अशा शसी आपणास खालील तव वमळ.

जोड माहिती सपरण ततरजानाची : माहिती सपरण ततरजानाचा सिायान पाठातील हवहवध सकलपना सपषट करणासाठी सविडीओ, हचतर, ऑडीओ, आलख ा सवााचा वापर करन एक सादरीकरण तार करन वगाषत सादर करा.

हवहशषट उषमाधारकतच मापन (हमशरण पदती) व कलरीमापी पदााषचा वववशष उषमाधारकच मापन वमशण पदीन करा . ासाठी कलरीमापी ा उपकरणाचा उपोग कला जाो. कलरीमापी ा उपकरणाववरी मी मागील इत अभास कला आ. उषणा वदलला सात पदाष कलरीमापीील पाणा टाकला असा उषण सात पदााषकडन कलरीमापीील पाणी व कलरीमापी ाचा उषणा सानारणाची वकरा चालत ो. सात पदाष, पाणी व कलरीमापी ाच ापमान समान ोईपय उषणा सानारणाची वकरा चालत रा, मणतन उषण सातन गमवलली उषणा = कलरीमापीन गरण कलली उषणा + कलरीमापीील पाणान गरण कलली उषणा , सातन गमावलली उषणा (Q) = सातच वसमान × सातची वववशष उषमाधारका × ापमानाील घट पाणान गरण कलली उषणा (Q1) = पाणाच वसमान × पाणाची वववशष उषमाधारका × ापमानाील वाढ कलरीमापीन गरण कलली उषणा (Q2), = कलरीमापीच वसमान × कलरीमापीचा दवाची वववशष उषमाधारका × ापमानाील वाढ Q = Q2 + Q1 ा सततराचा सायान पदााषची वववशष उषमाधारका वकी काढा .

दावी लागणारी उषणा = वसमान × वववशष उषमाधारका × ापमानाील बदल = m × c × DT = 5 × 1 × 80 = 400 kcalापमान वाढवणासाठी दावी लागणारी उषणा = 400 kcal.

उदािरण 1. 5 kg वसमान असलला पाणाच ापमान 20 ०C पासतन 100 ०C पय वाढववणासाठी वकी उषणा लागल?हदलली माहिती : m = 5 kg ; c = 1 kcal /kg ०C ापमानाील बदल, DT = 100 – 20 = 80 ०C

सोडवलली उदािरण

उषणवसत

थडवसत

byjus.com

70

उदािरण 2. 100 g वसमान असलला ाबाचा गोळाला 100 ०C पय उषणा दऊन 195 g वसमान व 20 ०C ापमान असलला ाबाचा कलरीमापीील पाणा सोडला. कलरीमापीच वसमान 50 g असलास वमशणाच जासी जास ापमान वकी ोईल?(ाबाची वववशष उषमाधारका = 0.1 cal/g ०C)हदलली माहिती : समजा वमशणाच जासी जास ापमान T ०C आ.ाबाचा गोळान गमावलली उषणा (Q) = गोळाच वसमान × गोळाची वववशष उषमाधारका × ापमानाील घट = 100 × 0.1 ×(100 -T)पाणाला वमळालली उषणा (Q1 ) = पाणाच वसमान × पाणाची वववशष उषमाधारका × ापमानाील वाढ = 195 × 1 ×(T– 20)कलरीमापीला वमळालली उषणा(Q2 ) = कलरीमापीच वसमान × कलरीमापीचा दवाची वववशष उषमाधारका × ापमानाील वाढ = 50 × 0.1 × (T – 20) Q = Q1 + Q2 100× 0.1 ×(100 - T ) = 195 × 1× (T – 20) + 50 × 0.1 × (T– 20) 10 (100 -T) = 195( T – 20) + 5 (T – 20) 1000 - 10 T = 200 (T– 20) 210 T = 5000 T = 23.80 ०C वमशणाच ापमान 23.80 ०C असल.

बफाषला वमळालली उषणा = (80 × 540) + (80 × (97-0) × 1), ....... समीकरण 1 व 2 वरन = 80 (540 +97 ) = 80 × 637 = 50960 cal.

उदािरण 3 . 0 0C ापमानाचा बफाषचा मोठा लादीवर 97 0C ापमानाची 80 g इकी पाणाची वाफ सोडली र 0 0C ापमानाचा वकी बफफ ववळल? वाफच पाणा रपारण ोाना वकी उषणा बफाषला वदली जाईल? बफफ ववळणाचा अपरकट उषमा = L ववळणाचा = 80 cal/g बाषपनाचा अपरकट उषमा = L बाषपनाचा = 540 cal/g हदलली माहिती :वाफच ापमान = 97 0 Cवाफच वसमान = m वाफ = 80 g बफाषच ापमान = Tबफफ = 0 0 C 97 0 C ापमानाचा वाफच 97 0 C ापमानाचा पाणा रपारण ोानाची बार वनघालली उषणा

m वाफ × L बाषपनाचा=

97 0 C ापमानाचा पाणाच 0 0 C ापमानाचा पाणा रपारण ोानाची उषणा ...................(1)80 × 540=

m वाफ × × c =

80 × (97-0) × 1= ...................(2) D T

byjus.com

71

पसतक माझ हमतर : अहधक माहितीसाठी वाचन करा.1. A Textbook of heat - J.B. Rajam 2. Heat - V.N Kelkar 3. A Treatise on Heat - Saha and Srivastava

m बफफ × 80 = 80 × 637m बफफ = 637 g. 0 0C ापमानाचा 637 g बफफ ववळल व वाफच पाणा रपारण ोाना 50960 cal. उषणा बफाषला वदली जाईल.

mबफफ इका वसमानाचा बफाषच वरील उषणन 0 0C ापमानाचा पाणा रपार झालास, बफाषला वमळालली उषणा = वाफन गमावलली उषणा

1. खालील ररकामा जागी ोग शबद हलहन वाक पनिा हलिा.

अ. वील पाणाच परमाण जा राशीचा साायान मोजल जा वला .............मणा.

आ. समान वसमान असलला वगवगळा पदाायस समान उषणा वदली असा ताच वाढणार ापमान ताचा ...................गणधमाषमळ समान नस.

इ. पदााषच दवातन सात रपार ो असाना पदााषील अपरकट उषमा .............

2. खालील आलखाच हनरीकण करा. पाणाच तापमान 0 ०C पासन वाढवत नलास ताचा आकारमानात िोणारा बदल हवचारात घऊन पाणी व इतर पदाथष ाचा आचरणात नकी का फरक आि त सपषट करा. पाणाचा ा पकारचा आचरणास का मिणतात?

3. हवहशषट उषमाधारकता मिणज का? पतक पदाथाषची हवहशषट उषमाधारकता वगवगळी असत ि पोगाचा सािायान कस हसद कराल?

4. उषणतच एकक ठरवताना कोणता तापमान खड हनवडतात? का?5. खालील तापमान-काल आलख सपषट करा.

6. सपषटीकरण हलिा. अ. ड परदशा जली वनसपी व जलचर ाना

वजव ठवणा पाणाचा असग आचरणाची भतवमका सपष करा.

आ. शीप ाची बाटली फीजमधतन काढन ठवलास बाटलीचा बाह पषठभागावर पाणाच ब जमा झालल वदसा. ाच सपषीकरण दववबदचा साायान करा.

इ. ‘पाणाचा असग आचरणामळ खडक फटन ताच कड ोा’ वाक सपष करा.ापमान 0C

1 kg

पाण

ाच आ

कारम

ान

उकळ पाणी + वाफ

दव - वा अवसा

काल (वमवनट )

पाणी

दव

०C

बफफ + पाणी (सा + दव)

सवाधा

byjus.com

72

²²²

उपकरम : वशषिकाचा मदीन गटा ोपचा उपकरणाच

काषर परारप ार करन ताआधार पराोवगक चाचणी घऊन वनषकरष पडाळन पा.

7. खालील पनाची उततर हलिा. अ. अपरकट उषमा मणज का? पदााषील

अपरकट उषमा पदााषतन बार टाकला गलास पदााषचा अवसा कशा बदलील?

आ. पदााषचा वववशष उषमाधारकचा मापनासाठी कोणता तवाचा वापर करा?

इ. पदााषचा अवसा बदलाील अपरकट उषमाची भतवमका सपष करा.

ई. वा सपकत आ की असपकत आ कशाचा आधार व कस ठरवाल?

8. खालील उताऱाच वाचन करा व हवचारलला पनाची उततर हलिा.

उषण व ड वसतमध उषणची दवाणघवाण झालास उषण वसतच ापमान कमी ो जा व ड वसतच ापमान वाढ जा. जोपय दोनी वसतच ापमान सारख ो नाी ोपय ापमानाील ा बदल ो राो. ा वकर गरम वसत उषणा गमाव र ड वसत उषणा गरण कर. दोनी वसत फकत एकमकामध ऊजदची दवाणघवाण कर शका अशा शसी असलास मणजच जर दोनी वसतची परणाली (System) वाावरणापासतन वगळी कलास परणाली मधतन उषणा आी णार नाी वकवा बारी जाणार नाी अशा शसी आपणास खालील तव वमळ.

उषण वसतन गमावलली उषणता = थड वसतन गरिण कलली उषणता. ा तवास उषणा वववनमाच तव मणा.

अ. उषणा सानारण कोठन कोठ ो?आ. अशा शसी आपणास उषणचा कोणता

तवाचा बोध ोो?इ. तव ोडका कस सागा ईल?ई. ा तवाचा उपोग पदााषचा कोणता

गणधमाषचा मापनासाठी कला जाो?

53

9. उदािरण सोडवा. अ. 1 g वसमानाच दोन पदाष अ आवण ब ाना

एकसारखी उषणा वदलावर अ च ापमान 3 0C न र ब च ापमान 5 0C न वाढवल ावरन अ व ब पकी कोणाची वववशष उषमाधारका जास आ? वकी पटीन?

उततर : अ,

आ. बफफ बनववणाचा कारखाना पाणाच ापमान कमी करन बफफ बनववणासाठी दवरप अमोवनाचा वापर करा. जर 20 0C ापमानाच पाणी 0 0C ापमानाचा 2 kg बफाष रपारी कराच असल र वकी गरम अमोवनाच बाषपन कराव लागल?

(दवरप अमोवनाचा बाषपनाचा अपरकट उषमा = 341 cal/g ) उततर : 586.4 g

इ. एका उषणारोधक भाडामध 150 g वसमानाचा 0 0C ापमानाचा बफफ ठवला आ. 100 0C ापमानाची वकी गरम पाणाची वाफ ता वमसळावी मणज 50 0C ापमानाच पाणी ार ोईल?

(बफफ ववळणाचा अपरकट उषमा= 80 cal/g, पाणाचा बाषपनाचा अपरकट उषमा = 540 cal/g, पाणाची वववशष उषमाधारका = 1 cal/g ) उततर : 33 g

ई. एका कलरीमापीच वसमान 100 g असतन वववशष उषमाधारका 0.1 kcal/kg 0 C आ. तामध 250 g वसमानाचा, 0.4 kcal/kg 0 C वववशष उषमाधारकचा, व 30 0 C ापमानाचा दव पदाष आ. तामध जर 10 g वसमानाचा, 0 0 C ापमानाचा बफाषचा खडा टाकला र वमशणाच ापमान वकी ोईल? उततर : 20.8 0 C

byjus.com

73

Ø पकाशाच अपवतषन Ø अपवतषनाच हनम Ø अपवतषनाक Ø पकाशाच अपसकरण

6. पकाशाच अपवतषन

1. परकाशाच परावषन मणज का?2. परकाश परावषनाच वनम कोण?

साधारणपण परकाश ा सरळ रर परवास करो आपण पावल आ. ामळच परकाशाचा मागाष जर एखादी अपारदशषक वसत आली र ता वसतची छाा वनमाषण ो. वनमाषण झालला छाा, सोाचा सापषि असलला वसतचा सानामळ कशा बदला ाचाी आपण मागील इतामध अभास कलला आ. पर काी वववशष पररशसी परकाश वकरण वाकी शका आपण पाणार आो.

कती 1 : 1. पाणान भरलला एक काचचा गलास घा .2. ता पशनसल उभी धरन अधषवट बडवा व पाणा

बडलला भागाचा जाडीच वनरीषिण करा.3. आा पशनसल वरकी ठवतन वनरीषिण करा. वरील दोनी की पाणाील पशनसलची जाडी वाढलली वदसल र दसऱा की पाणाचा पषठभागालग पशनसल टली असलाचा आभास वनमाषण ोईल. अस का ो?

वरील दोनी की वदसतन आलल पररणाम पाणाचा पषठभागाजवळ पाणातन बार ाना परकाशाची वदशा बदलणान घडन ा. पकाश एका पारदशषक माधमातन दसऱा पारदशषक माधमात जाताना ताची मागषकरमणाची हदशा बदलत, ालाच पकाशाच अपवतषन मिणतात.

पकाशाच अपवतषन (Refraction of light)

कती 2 : 1. एका धातचा भाडा 5 रपाच नाण ठवा. 2. भाडापासतन ळळ दर जा. 3. जा वठकाणी नाण वदसनास ोईल ता वठकाणी

ाबा.4. मी नाणाचा वदशन पा रा. 5. एका वमतराला ता भाडा नाणाला धका न

पोोचल अशा ररीन ळ ळ पाणी ओाला सागा. पाणाची पाळी एका वववशष सरापय आलावर

माला नाण पर वदसत लागल. अस का ो?

साहित : काचचा गलास, 5 रपाच नाण, पशनसल, धातच भाड इतादी.

कती 3 :1. काचची लादी कागदावर ठवतन पशनसलचा साायान बाह कडा PQRS आखतन घा.(आकी 6.1 पा)2. काचचा लादीचा PQ ा बाजतला छदणारी वरकस ररा काढा ी PQ ला N वबद छद व तावर A व B अशा

दोन टाचणा टोचतन उभा करा.3. जा बाजतला टाचणा लावला आ ताचा ववरद बाजतन काचचा लादीतन A व B टाचणाचा परवमा पा.

ता परवमा सरळ रर ील अशा रीीन C व D अशा दोन टाचणा टोचा.4. टाचणा व काचची लादी बाजतला काढा व टाचणा C व D टोचलाचा खणा जोडणारी ररा बाजत SR पय वाढवा.

ी SR ला M वबद छद.5. वबद M आवण N जोडा. आपाी वकरण AN व वनगष वकरण MD ाच वनरीषिण करा.

थोड आठवा.

करन पिा.

byjus.com

74

वरील कीमध काचचा लादीतन परकाशाच दोन वळा अपवषन ो. परकाश वकरण वा माधमातन काच माधमा परवश कराना बाजत PQ वर N वबदपाशी पवल अपवषन ो र दसर अपवषन परकाश वकरण काच माधमातन वा माधमा परवश कराना बाजत SR वर M वबदपाशी ो. पवला वळस आपाी कोन i र दसऱा वळस i1 असो. लषिा घा i1 = r . r ा पवला अपवषनाील अपववी कोन आ. सच दसऱा अपवषना e अपववी कोन असतन e = i . काचचा लादीचा दोनी समार बाजत PQ व SR जवळ परकाश वकरणाच वदशा बदलणाच परमाण समान पण ववरद वदश अस. तामळ लादीतन वनघणारा वनगष वकरण MD लादीवर पडणाऱा आपाी वकरण AN चा वदशला समार असो, पर वनगष वकरण आपाी वकरणाचा मतळ मागाषपासतन काीसा ववसापी झालला वदसो.

अपवतषनाक (Refractive index) परकाश वकरण वगवगळा माधमा वशराना परकाशाचा वदशील बदलाच परमाण वगवगळ अस. माधमाचा अपवषनाकाशी सबवध अस. वगवगळा माधमाकरीा सच एकाच माधमासाठीी वगवगळा रगाचा परकाश वकरणासाठीी अपवषनाक वगवगळा असो. काी माधमाच वनवाषाचा सदभाषील अपवषनाक पढील सारणी वदल आ. वनवाषाचा सदभाष असलला अपवषनाकाला वनरपषि अपवषनाक मणा. माधमातील पकाशाचा वगावर अपवतषनाक अवलबन असतो.

6.1 काचचा लादीतन िोणार पकाशाच अपवतषन

P

S

Q

R

अपवहतषत हकरण

M C

D

A

BN

r

i

i1

e

काच

वा

वा

A C

N

B

r

i

6.2 िवतन काचत जाणारा हकरण

D काच

िवा

आपाती हकरण

अपवहतषत हकरण

sin isin r = शसराक = n

n ा शसराकास पवला माधमाचा सदभाषील दसऱा माधमाचा अपवषनाक मणा. ा वनमाला सनलचा वनम अस ी मणा. दोन माधमाचा सीमला लब रर आपाी असलला वकरण (i = 0) ताच रर पढ जाो. (r = 0)

1. परकाश जा वगान वतन जाऊ शकल ताच वगान काचचा लादी तन जाऊ शकल का?

2. सवषच माधमासाठी परकाशाचा वग सारखाच असल का ?

अपवतषनाच हनम (Laws of Refraction) आपण आक ी 6.2 मध दाखववलला, वतन काच जाणाऱा वकरणाचा अभास करा. AN ा आपाी वकरण असतन NB ा अपवव ष वकरण आ.1. आपाी वकरण व अपवव ष वकरण आपा वबदपाशी (N)

असलला सवभकचा मणज CD चा ववरद बाजतस असा व ीनी मणज आपाी वकरण, अपववी वकरण व सवभका एकाच परला असा.

2. वदलला माधमाचा जोडीकरा, वा व काच, sin i व sin r ाच गणोतर शसर अस. i ा आपाी कोन असतन r ा अपववी कोन आ.

जरा डोक चालवा.

byjus.com

75

समजा, आक ी 6.3 मध दाखववलापरमाण माधम 1 मध परकाशाचा वग v1असतन माधम 2 मधील वग v2 आ. पवला माधमाचा सदभाष दसऱा माधमाचा अपवषनाक 2n1 मणज पवला माधमाील परकाशाचा वगाच दसऱा माधमाील वगाशी असणार गणोतर ो.

माधम अपवतषनाक माधम अपवतषनाक माधम अपवतषनाक

वा 1.0003 फतजड कवाटषझ 1.46 काबषन डासलफाइड 1.63बफफ 1.31 टपपटाईन ल 1.47 घन शफट काच 1.66

पाणी 1.33 बवझन 1.50 मावणक (लाल रतन) 1.76अलकोोल 1.36 कराऊन काच 1.52 नीलम रतन 1.76

करोसीन 1.39 खवनज मीठ 1.54 वरा 2.42

कािी माधमाच हनरपक अपवतषनाक

अपवषनाक 2 n1 =पवला माधमाील परकाशाचा वग (v1)

दसऱा माधमाील परकाशाचा वग (v2)

1n2 =v2

v1

6.3 माधम 1 मधन माधम 2 मध जाणारा पकाश हकरण

माधम 1 िवा

माधम 2 काच

हकरण

ाच परमाण दसऱा माधमाचा सदभाष पवला माधमाचा अपवषनाक मणज..

जर दसऱा माधमाचा अपवषनाक पवला माधमाचा सदभाष 2 n 1 असल व वसऱा माधमाचा दसऱाचा सदभाष 3n 2 असल र 3 n 1 ाचा अष का? हाच मतल वकी असल?

घन माधम

हवरल माधम घन माधम

हवरल माधम

घन माधम

i

r i

r

जवा परकाश वकरण ववरल माधमातन घन माधमा जाो वा ो सवभककड झको.

जवा परकाश वकरण घन माधमातन ववरल माधमा जाो वा ो सवभकपासतन दर जाो.

परकाश वकरण एका माधमातन दसऱा माधमा परवश कर असाना माधमाचा सीमवर लबरप आपा ो असलास ताची वदशा बदल नाी, अाष ताच अपवषन ो नाी.

जर पवल माधम वनवाष पोकळी असल र दसऱा माधमाचा अपवषनाक ा वनरपषि अपवषनाक असो. तास कवळ n सबोधा.

हवरल माधम

v1

v2

6.4 वगवगळा माधमात पकाशाच अपवतषन

सागा पाह !

byjus.com

76

ताऱाच लकलकण (Twinkling of stars)1. उनाळा रसतावर वकवा वाळवटा पाणी साचलाचा आभास (मगजळ ) माला

झाला आ का?2. ोळीचा वळी ोळीचा जवालाचा पलीकडील काी वसत लाना मी पावला

आ का ? अस का घड असल?

वाावरणाचा परकाशाचा अपवषनावर ोणारा एक पररणाम मणज ाऱाच लकलकण ो. ार सवपरकावश असलान चमका व सतषपरकाश नसलान रातरी आपलाला वदसा. ार आपलापासतन खतप जास अरावर असलान परकाशाच वबदरप सो असलाच जाणवा. वाावरणाील वचा अपवषनाक जवमनीकड ाना वाढ जाो. कारण वची घना वाढ जा. वाावरणातन ारका-परकाशाच अपवषन ोाना ारका-परकाश स वभककड झकलामळ आकी 6.6 मध दाखवलापरमाण ारा ताचा आ ता शसीपषिा ोडासा उचावर असलाच भास.

ाऱाची ी आभासी शसी शसर नसतन वकवचशी बदल रा. ाच कारण मणज वची स ोणारी ालचाल सच घना व ापमानाील बदलामळ वाावरण शसर नस. तामळ एखादा भागाील वचा अपवषनाक स बदलो. अशा परकार अपवषनाका ोणाऱा बदलामळ ाऱाची आभासी शसी व परखरा स बदल अस व तामळ लकलकाना वदसा.

सावनक वाावरणाचा परकाशाचा अपवषनावर ोडा परमाणा पररणाम ो असो. वरील दोनी उदारणा रसताजवळील वकवा वाळवटाचा पषठभागावरील सच जवालावरील वा गरम असलान ववरल अस व वचा अपवषनाक कमी असो. उचीपरमाण ववरला कमी कमी ो जा व अपवषनाक वाढ जाो. पवला उदारणा हा बदलता अपवषनामळ, अपवषनाचा वनमापरमाण परकाशाची वदशा स बदल जा. आकी 6.5 मध दाखवलापरमाण दरवरील वसतकडन णार परकाश वकरण ता वसतचा जवमनी असलला परवमकडन आलासारख भासा. ालाच मगजळ अस मणा. दसऱा उदारणा बदलता अपवषनाकामळ बदलणाऱा परकाश वकरणाचा वदशमळ ोळीचा जवालापलीकडील वसतची शसी बदललाचा मणज वसत ाललाचा भास ोो.

थड िवा

उषण ििाग

उषण िवा

6.5 मगजळ

6.6 ताऱाची आिासी ससथती

तारा

ताऱाची आिासी ससथती

वाढता अपवतषनाक

6.7 वातावरणी अपवतषनाचा पररणाम

आिासी ससथती

हकहतज

पथवी वासतव ससथती

वातावरणाच थर

सागा पाह !

byjus.com

77

गर आपलाला लकलकाना वदस नाी हाच कारण आपलापासतन ाऱाचा लन बरच जवळ असा. तामळ एक वबदसो नसतन वबदसोाचा समत असा. वाावरणाील बदलता शसीमळ ाील काी वबद अवधक जसवी र काी कमी जसवी वदसा व ताच सानी बदल, पण ताची एकण सरासरी परखरा शसर रा सच ताच सरासरी सानी शसर रा मणतन लकलक नाी. सतबोद ोण मणज सताषच वषिीजाचा वर ण अस आपण मणो पर, अाकी 6.7 मध दाखवलापरमाण सतष वषिवजाचा ोडा खाली असाना तापासतन णाऱा परकाशाच पथवीचा वामडळातन ाना अपवषन झालामळ परकाश वकर मागाषन आपलापय ो. ामळ आपलाला सतष वषिीजावर णापतववीच वदसत लागो. असच सताषसाचा वळसी घड व आपलाला सतष वषिीजाखाली गलावरी काी काळ वदस राो.पकाशाच अपसकरण (Dispersion of light) कपासमधील पलाशसटकची पटी परकाशा डोळासमोर धरन ळळ वरकी करन पा. माला परकाशाच वगवगळा रगा ववभकीकरण झालाच वदसतन . परकाश ववभक झालानर वमळणाऱा वगवगळा रगाचा करम ाबडा, नारगी, वपवळा, वरवा, वनळा, पारवा, जाभळा असा असो. परकाश ा ववद चबकी परारण आ माला माीच आ. रगलाबी ा परारणाचा मतवाचा गणधमष आ. आपल डोळ जा परारणाना सवदनशील आ ता परकाशाची रग लाबी 400 nm 700 nm चा दरमान अस. ा दरमान वगवगळा रग लाबीची परारण आपलाला वर वलवलला वगवगळा रगा वदसा. ा ाबडा वकरणाची रगलाबी सगळा अवधक मणज 700 nm चा जवळ र जाभळा वकरणाची सगळा कमी मणज 400 nm चा जवळ अस.(1nm = 10-9 m). वनवाष पोकळी सवष वारवारचा परकाश लरीचा वग सारखाच असो. पर पदाष माधमा ा परकाश लरीचा वग सारखाच अस नाी व ता वनरवनराळा वगान मागषकरमण करा. ामळ माधमाचा अपवषनाक वगवगळा रगासाठी वगवगळा असो. जरी पाढरा परकाश काचसारखा एकाच माधमावर आपाी असल रीसदा वनरवनराळा रगाचा परकाशासाठी अपवषन कोनाच माप वनरवनराळ अस. मणतनच सताषपासतन णारा पाढरा परकाशसदधा जवा वतन कोणताी अपवषनी माधमा आपन करो (वशरो) वा ो सा रगाचा वणषपकीचा सवरपा वनगष ोो (बार पडो). पदाथष माधमात पकाशाच आपला घटक रगात पथकरण िोणाचा पहकरस पकाशाच अपसकरण मिणतात.

सर आझक नतटन ानी सवषपरम सतषपरकाशापासतन वणषपकी वमळववणासाठी काचचा लोलकाचा (Prism) उपोग कला. जवा शभर परकाश लोलकावर आपाी असो वा वगवगळ रग वगवगळा कोनातन वळा. ा सा रगापकी लाल रग सवाष कमी वळो. र जाभळा रग सवाषवधक वळो. तामळ परतक रगाच वकरण वगवगळा मागाषन बार पडा आवण ववभक ोा. अशा ररीन आकी 6.8 मध दाखवलापरमाण आपलाला सा रगा वणषपकी वमळ.

काचचा हपझम

6.8 पकाशाच अपसकरण

सषपकाश ROYGBIV

1. दोन लोलकाचा साायान पाढऱा आपाी परकाशापासतन पाढरा वनगष परकाश कसा वमळवा ईल?

2. काचच लोलक असलली झबर मी पावली असील. ता लावलला टगसटन बलबचा परकाश लोलकातन जााना ताच अपसकरण ो व आपलाला रगीबरगी रगपकती वदस. टगसटन बलबऐवजी एल ई डी बलब लावला र ा पदीन रगपकती वदसील का?

जरा डोक चालवा.

byjus.com

78

आहशक व पणष आतररक परावतषन (Partial and total internal reflection ) जवा परकाश घन माधमातन ववरल माधमा मागषकरमण करो वा ताच आवशक रपा परावषन ो मणज परावषनाचा वनमापरमाण परकाशाचा काी भाग पवला माधमा परो. हास आवशक परावषन अस मणा. परकाशाचा उरलला भागाच अपवषन ो.

i चा एका वववशषट मतलासाठी r च मतल 900 ो हा वववशषट मतलास करावक कोन (Critical angle) अस मणा. तापषिा अवधक आपाी कोन असलला वकरणासाठी r च मतल 900 पषिा अवधक ो व ी वकरण घन माधमा पर ा. अशा शसी सवषच परकाशाच परावषन ो. ा परवकरस पतणष आररक परावषन मटल जा. आकी उजवा बाजतस दाखवल आ. करावक कोनाच मतल आपण पढील सततरान काढ शको.

इदधनष ी वनसगाषील सदर घटना असतन ी ववववध नसवगषक घटनाच एकवतरकरण आ. इदधनष परकाशाच अपसकरण, अपवषन आवण आररक परावषन ा ीनी घटनाचा एकवतर पररणाम आ. परामखान पाऊस पडन गलानर आकाशा इदधनष वदस. पाणाच अगदी लान ब छोटा लोलकापरमाण काष करा. जवा वाावरणाील पाणाचा लान बामध परकाशवकरण परवश करो वा पाणाच ब सतषपरकाशाच अपवषन व अपसकरण घडवतन आणा. नर बाचा आमध आररक परावषन ो आवण शवटी बाबार ाना आक ी 6.10 मध दाखववलापरमाण ताच पना अपवषन ो. ा सवष नसवगषक घटनाचा एकवतर पररणाम सपतरगी इदधनषाचा सवरपा पाावास वमळो.

6.10 इदधनष हनहमषती

1. Why the Sky is Blue - Dr. C.V. Raman talks about science: C.V. Raman and Chandralekha 2. Optics :Principles and Applications : K.K. Sharma 3. Theoretical concepts in Physics : M.S. Longair

6.9 आहशक व पणष आतररक परावतषन

आहशक परावतषन

पणष आतररक परावतषन

परावहतषत हकरण

िवा

पाणी i i1 ic i ic

r r1 r=900

पकाश सोत

1n2 =sin isin r 1n2 =

sin isin 900

पतणष आररक पररवषनासाठी i = करावक कोन r = 900

थोडी गमत पलाशसटकचा डबा, आरसा आवण पाणी वापरन परकाशाच अपसकरण ो का पा .

हा परकाश घन माधमा तन ववरल माधमा जा असलान ो सवभकपासतन दर जाो अाष आपाी कोन i ा अपव षन कोन r हन कमी असो. पढील आकी 6.9 चा डावा बाजतस दाखवल आ. जर आपण i च पररमाण वाढव गलो र सनलचा वनमापरमाण r च पररमाण पण वाढ जाईल.कारण अपव षनाक शसर आ.

पसतक माझ हमतर

माधम 1

माधम 2

= sin i\( sin 900 = 1)

पाणाचा थब

आतररक परावतषन

पकाश हकरण

byjus.com

79

उदािरण 2. जर एका माधमातन 1.5x108 m/s वगान जाणारा परकाश दसऱा माधमा गलास व ताचा वग 0.75 x 108 m/s ो असलास पवला माधमाचा सदभाषील दसऱा माधमाचा अपवषनाक वकी असल?हदलली माहिती :V1 = 1.5 x108 m/s, V2 = 0.75 x108 m/s

उदािरण 1. पाणाचा वनरपषि अपवषनाक 1.36 अस-लास परकाशाचा पाणाील वग वकी ? (परकाशाचा वनवाषाील वग 3 x10 8 m/s)हदलली माहिती : V1 = 3x108 m/sn = 1.36

1. खालील हवधानामधील ररकत जागा िरा. पणष झालला हवधानाच सपषटीकरण हलिा.

अ. परकाशाचा पढ जाणाचा........ वर अपवषनाक अवलबतन असो.

आ. परकाश एका पारदशषक माधमातन दसऱा पारदशषक माधमा जााना ...... बदलणाचा नसवगषक घटनस अपवषन मणा.

2. खालील हवधानाची हसदता हलिा. अ. जर एका काचचा चीपवर पडणाऱा परकाश

वकरणाचा आपाी कोन i असल व चीपतन बार पडाना ताचा वनगष कोन e असल र

i = e. आ. इदधनष परकाशाच अपसकरण, अपवषन

आवण आररक परावषन हा ीनी नसवगषक घटनाच एकतरीकरण आ.

3. खालील पनात हदलला उततरापकी बरोबर उततर कोणत ि हलिा.

अ. ाऱाचा लकलकणाच कारण का? 1. ाऱामध वळोवळी ोणार ववसफोट 2. ाऱाचा परकाशाच वामडलाील अवशोरण 3. ाऱाची गी 4. वामडळाील वातचा बदला अपवषनाक आ. सतष वषिवजाचा ोडा खाली असानादखील

आपलाला वदसो ाच कारण 1. परकाशाच परावषन 2. परकाशाच अपवषन 3. परकाशाच अपसकरण 4. परकाशाच अवशोरण

2n1 =1.5 x 108

0.75 x 108 2n1= ? = 2

98

n =V1

V2

1.36 =3 x108

V2

V2 =3x108

1.36= 2.21x108 m/s

सवाधा

सोडवलली उदािरण

²²²

इ. काचचा वचा सदभाष असलला अपवषनाक 3/2 असल र वचा काचचा सदभाषील अपवषनाक वकी असल?

(1) (2) 3 (3) (4)

4. खालील उदािरण सोडवा. अ. एका माधमा परकाशाचा वग जर 1.5 x

108 m/s असलास ता माधमाचा वनरपषि अपवषनाक वकी असल? उततर : 2

आ. जर काचचा वनरपषि अपवषनाक 3/2 असला व पाणाचा 4/3 असला र काचचा पाणाचा सदभाषील अपवाषनाक वकी?

उततर : उपकरम : मचा वशषिकाचा मागषदशषनाखाली लझरच

उपकरण व साबणाच पाणी वापरन परकाशाच अपवषन अभासा.

23

13

12

byjus.com

80

हिग (Lenses)

1. धव, वकराकद, वकरा वतरजा, मखनाभी ा गोली आरशाशी सबवध सजञा खालील आकी (आक ी 7.1) वला.2. अगबोल व बवगबोल आरशाची वनवमषी कशी ो?

दनवदन जीवनाील उपोगा णारी वभग मी पावलीच असील. वद माणस वाचनासाठी वापरणारी वभग, घराचा परवशदाराला असलल नतरगोल, घडाळाचा दरसीसाठी कारागीर डोळाला लाव असलल उपकरण इतादी अशी उदारण आ. चषमामधी वभग असा. ावशवा वभग वापरन दवबषणी ार कला जाा. मी अभासल आ. 7.1 गोली आरसा वभग दोन पषठभागानी क अस पारदशषक माधम आ. जा वभगाच दोनी पषठभाग गोली व बारचा बाजतन फगीर असा ताना शदबववषकर वभग वकवा द री बवगबोल वभग मणा. वभग ताचा कडपषिा मधभागी जाड अस. जा वभगाच दोनी पषठभाग आला बाजतन गोली असा ताना शदअ वषकर वभग वकवा द री अ गबोल वभग मणा. वभग ताचा मधभागापषिा कडला जाड अस.

सवि -बहिवषकर

अतवषकरी बहिवषकर

समतली बहिवषकर

सवि -अतवषकर

समतलीअतवषकर

बहिवषकरीअतवषकर

7.2 हिगाच पकार

वभगाच परकार आकी 7.2 मध दाखवल आ. वभगातन जााना परकाश वकरणाच दोनदा अपवषन ो. परम आ जााना व दसऱादा वभगातन बार पडाना. तामळ वकरणाची वदशा बदल बहक वभगाना दोन गोली पषठभाग असा. तापकी परतक पषठभाग एक सपतणष गोलाचा भाग असो.

Ø हिग Ø अपवहतषत हकरणाच रखन Ø हचनि सकत Ø मानवी डोळा व हिगाच काष Ø दसषटदोर व उपा Ø हिगाच उपोग

7. हिग व ताच उपोग

S1 S2S2

S1

R1

R2

R1

R2

O O

A

B

AB

C1 C2

CD

C1

C2

2 1 1 2

अ ब

7.3 बहिगबोल व अतगबोल हिगाच काटछद

आकी 7.3 अ आवण 7.3 ब मध बवगबोल व अगबोल वभगाच काटछद दाखववल आ. ा पषठभाग 1 ा S1 ा गोलाचा र पषठभाग 2 ा S2 गोलाचा आ.

थोड आठवा.

byjus.com

81

वकरता कद (Centre of curvature : C) – वभगाचा पषठभाग जा गोलाचा भाग आ, ता गोलाचा कदास वकरा कद मणा. परतक वभगास C1 व C2 अशी दोन वकरा कद असा.वकरता हतरजा (Radius of curvature : R) – वभगाच पषठभाग जा गोलाच भाग असा ता गोलाचा वतरजाना (R1 व R2) वभगाचा वकरा वतरजा मणा.मख अक (Principal axis) – वभगाचा दोनी वकरा कदातन जाणारी कालपवनक ररा मणज मख अषि ो.पकाहश कद (Optical centre : O) – परकाश वकरण वभगाचा जा वबदतन जााना ववचवल ो नाी अशा मख अषिावरील वबदला वभगाच परकाशी कद मणा. आकी O मधतन जाणार वकरण P1Q1, P2 Q2

इतादी सरळ रर जा असलान O ा परकाशी कद आ. (पा 7.4)मख नािी (Principal focus : F) – बवगबोल वभगा जवा मख अषिाला समार असणार परकाश वकरण वभगावर पडा वा अपवषनानर मख अषिावरील एका वबद अवभसारर ोा. ता वबदस बवगबोल वभगाची मख नाभी मणा. F1 व F2 मख नाभी आ. आक ी 7.5 अ मध दाखववलापरमाण बवगबोल वभगामध मख अषिाला समार असणार परकाश वकरण अपवषनानर मख अषिावर एकतर ा (अवभसारर ोा) मणतन ाला अवभसारी वभग (Converging lense) मणा. अगबोल वभगा मख अषिाला समार असणार परकाश वकरण वभगावर पडलानर अपवषनामळ अशा परकार अपसारर ोा की जणत काी मख अषिावरील एका वबदपासतन बार पड आ आकी . 7.5 ब ा वबदला अगबोल वभगाची मख नाभी मणा. F1 व F2 मख नाभी आ. आकी 7.5 ब मध दाखववलापरमाण अ गबोल वभगामध मख अषिाला समा र असणार परकाश वकरण अपवषनान र एकमकापासतन दर जाा (अपसारर ोा), मणतन ा वभगाना अपसारी वभग (Diverging lense) मणा.नािी अतर (Focal length : f) – वभगाची मख नाभी व परकाशी मध ामधील अर नाभी अर ो.

7.4 हिगाचा पकाशी कद

P1

Q1P2

Q2

P3Q3

P1

Q1

Q3

Q2

P2

P3

O

O

साहित : बवगबोल वभग, पडदा / मोठा कागद , मीटर पटी, वभग ठवणासाठीच सटड इतादी.

7. 5 हिगाची नािी

F1 F2F1

F2

f fअ ब

कती : पडदा शसर ठवतन वभगाचा साायान दरवरचा वसत उदा. झाड वकवा इमार ाची ससपषट परवमा पडदावरी वमळवा.पटीचा साान पडदा व वभग ामधील अर मोजा. आा वभगाचा दसरा पषठभाग पडदाकड करा. पना वभग पढ माग सरकन दरवरचा वसतची ससपषट परवमा पडदावर वमळवा. पटीचा साायान पडदा व वभग ामधील अर मोजा.

करन पिा.

byjus.com

82

आपाती हकरण

अपवहतषत हकरणF1

O F2

अपवहतषत हकरणआपाती हकरण

F1 O F2

अपवहतषत हकरण

आपाती हकरण F2

F1 O

हनम 1 : जर आपाती हकरण मख अकाला समातर असल तर अपवहतषत हकरण मख नािीतन जातो.

हनम 2 : जर आपाती हकरण मख नािीतन जात असल तर अपवहतषत हकरण मख अकाला समातर जातो.

हनम 3 : जर आपाती हकरण हिगाचा पकाहश कदातन जात असल तर ताची हदशा बदलत नािी.

पडदा व वभग ामधील अरास का मणा? ा अरावरन बवगबोल वभगाचा वकरा वतरजबाब वशषिकाशी चचाष करा. दरवरचा वस तची परवमा वभगाचा नाभीचा जवळपास वमळ. मणतन वरील क ी पडदा आवण वभग ाचाील अर नाभी अर अस. वरील की अगबोल वभग वापरलास का ोईल?अपवहतषत हकरणाच रखन : गोली आरशादार वमळणाऱा परवमाचा अभास करणासाठी वकरणाक ी काढणाच वनम मी वशकला आा. ताचपरमाण वभगादार वमळणाऱा परवमाचा अभासी वकरणाक ीचा साायान करा ो. वकरणाकीचा आधार वभगादार वमळणाऱा परवमाच सान, आकार व सवरप ाचा अभास करा ो.बहिगबोल हिगाविार हमळणाऱा पहतमा खालील ीन वनमाचा वापर करन वभगादार वमळणाऱा परवमाची वकरणाक ी काढा .

साहित : एक बवगबोल वभग, पडदा, मीटरपटी, वभगाच सटड, खड , मणबती इ.

कती : 1. एका लाब टबलावर मधोमध एक मोठी सरळ ररा

खडचा साायान ओढा.2. ता ररवर साधारणः ररचा मध (O वबदवर)

बवगबोल वभग सटडला अडकवतन ठवा. 3. वभगाचा एका बाजतला पडदा ठवा व पडदा पढ माग

सरकवतन दरवरचा वस तची ससपषट परवमा पडदावर वमळवा. पडदाचा वठकाणी खडचा सााान खतण करन F1 वमळवा.

7. 6 पोगाची माडणी

बहिगबोल हिग

पडदा

मणबतती

4. ‘O’ व F1 मधील अर मोजा व ‘O’ पासतन 2F1 अरावर F1 चाच बाजतला 2F1 वला.5. की 3 व 4 वभगाचा दसऱा बाजतस करन F2 व 2F2 शोधा व ररवर वला.6. आा जळी मणबती 2F1 चा पवलकड खतप अरावर ठवा. पडदा वभगाचा दसऱा बाजतला ररवर ठवतन पढ माग

सरकवतन मणबतीची ससपषट परवमा वमळवा व परवमच सान, आकार व सवरप ाच वनरीषिण करन नोदवा.7. की 6 ी मणबती 2F1 चा माग, 2F1वर, F1 व 2F1 ाचा दरमान, F1वर व F1 व O ा दरमान ठवतन

वनरीषिणाचा नोदी करा.

आभासी व वासव परवमा मणज का? एखादी परवमा कशी वासव आ मी कस वनशच कराल.आभासी परवमा पडदावर वमळववा का ?

थोड आठवा.

करन पिा.

2F1 F1 F22F2

O

byjus.com

83

आक ी 7.7 मध दाखववलापरमाण AB ी वसत 2F1 चा पाठीमाग ठवली आ. B पासतन वनघणारा व मख अषिाला समार असणारा आपाी वकरण BC अपवषनानर मख नाभी F2 मधतन CT ा मागाषन जाो B पासतन वनघणारा व परकाशी कदातन जाणारा आपाी वकरण BO ा अपवषनानर ववचवल न ोा OS मागाषन जाो ो CT ा वकरणाला Bl वबद छदो मणज Bl B ा वबदची परवमा वनमाषण ो.

अ.कर वसतच सथान पहतमच सथान पहतमचा आकार पहतमच सवरप

1 अन अरावर नाभी F2 पाशी खतप लान (वबद सवरप)

वासव व उलट

2 2F1 चा पलीकड F2 आवण 2F2 ा दरमान लान वासव व उलट

3 2F1 2F2 समान आकाराची वासव व उलट

4 F1 आवण 2F1 ाचा दरमान 2F2 चा पलीकड मोठी वासव व उलट

5 नाभी F1 वर अन अरावर खतप मोठी(ववशाल) वासव व उलट

6 नाभी F1 व परकाशी मध O ाचा दरमान

वसत वभगाचा जा बाजतस आ ताच बाजतस

खतप मोठी(ववशाल) आभासी व सलट

2F1F1 O

C

2F2F2

TS

B

A

Bl

Al

7.7 बहिगबोल हिगाविार हमळणारी वासतव पहतमा

A ा वबद मख अषिावर असलान ताची परवमादखील मख अषिावर ार ोईल. Bl चा सरळ वर मख अषिावर Al A वबदची परवमा ार ोईल. मणजच Al Bl ी AB वसतची वभगाचा साायान वनमाषण झालली परवमा ो. ावरन वसत 2F1 चा पलीकड ठवली असा वसतची परवमा F2 आवण 2F2 चा दरमान वमळ वचा आकार लान असो सच ी वासव व उलट अस वसद ो.

चौकटीमधील आकी 7.8 च वनरीषिण करा. वसतचा वगवगळा सानासाठी ार ोणाऱा परवमाच सान , आकार व सवरप वकरणाकीदार सपष करा.मच वनषकरष व मागील कीमध कलली वनरीषिण खालील कता वदलला नोदीपरमाण आ का पडाळन पा.

बहिगबोल हिगाविार हमळणाऱा हवहवध पहतमा

अतगबोल हिगाविार हमळणाऱा पहतमा अगबोल वभगादार ार ोणारी परवमा आपण वकरणाक ीदार समजत शको. ासाठी वनम वदल आ.1. जर आपाी वकरण मख अषिाला समार असल र अपववष वकरण पाठीमाग वाढववलास नाभीतन जाो.2. जर आपाी वकरण नाभीतन जा असल र अपववष वकरण मख अषिाला समार जाो.

7.8 वसतचा सथानावरन पहतमची हनहमषती

हनरीकण करा.

byjus.com

84

आकी 7.9 मध दाखववलापरमाण PQ ी वसत F1 व 2F1 ा दरमान ठवलली आ. P वबदपासतन वनघणारा व मख अषिाला समार असणारा PA आपाी वकरण अपवषनानर AD ा मागाषन जाो. AD ा मागष मख अषिाकड वाढववलास ो F1पासतन आलाचा आभास ोो. P वबदतन वनघणारा व परकाशी कद O मधतन जाणारा वकरण PO ा अपवषनानर ववचवल न ोा ताच मागाषन सरळ जाो. PO ा वकरण AF1 ा पाठीमाग वाढववलला वकरणास P1 वबद छदो मणज P ा वबदची परवमा P1 वनमाषण ो.

P

Q

P1

Q1F12F1

DA

7.9 अतगबोल हिगाविार हमळणारी पहतमा

अ.कर वसतच सथान पहतमच सथान पहतमचा आकार पहतमच सवरप

1 अन अरावर नाभी F1वर खतप लान (वबद सवरप) आभासी व सलट

2 परकाशी कद O व अन अर ामध कोठी

परकाशी कद O व नाभी F1चा मध

लान आभासी व सलट

Q ा वबद मख अषिावर असलान ताची परवमा P चा सरळ खाली मख अषिावर Q1 वनमाषण ोईल. मणजच PQ ा वसतची परवमा P1Q1 वनमाषण ोईल. अगबोल वभगान कोणताी वसची ार झालली परवमा नमी आभासी, सलट आवण वसतपषिा लान आकाराची अस.

मख अक

आपाती हकरणाची हदशा

ऊधवष अतर (धन +)

अधो अतर (ऋण -)

डावीकडील अतर (ऋण -)

उजवीकडील अतर (धन +)

आपाती हकरणाची हदशा

डावीकडील अतर (ऋण -)

उजवीकडील अतर (धन +)

ऊधवष अतर (धन +)

अधो अतर (ऋण -)

मख अकx

7.10 काटजहशअन हचनि सकत

वसतच अर (u) परवमच अर (v) आवण वभगाच नाभी अर (f) ाचा परसपरसबध दाखववणार सततर मणज वभगाच सततर ो. खालील परमाण आ.

हिगाच सतर (Lens formula)

1 1 1v u f- - - = -

कोणताी गोली वभगासाठी वसतचा वभगापासतनचा सवष अरासाठी सततर सारखच अस. मातर सवष अरासाठी वचन सक ोगररता वापरण आवक अस.

हिगासाठी हचनि सकत

गोली आरशासाठी वापरल जाणार काटदवशअन वचन सक कोण?थोड आठवा.

byjus.com

85

हवशालन (Magnification - M) वभगामळ ोणार ववशालन परवमचा उचीच (h2) वस तचा उचीशी (h1)असणार गणोतर ो.

वभगामळ ोणार ववशालन वसतच अर(u) आवण परवमच अर (v) ाचाशी दखील सबवध आ.

1 व 2 वरन h1, h2, v व u ाचा सबध कसा सपष करा ईल?

काटदवशअन वचन सकानसार, परकाशी मध (O) ा आरभ वबद माना. मख अषि ा सदभष चौकटीचा (Frame of Referance) X अषि घा. वचन सक पढीलपरमाण आ.1. वसत न मी वभगाचा डावीकड ठवा. मख अषिाला समार असणारी सवष अर परकाशी मधापासतन

मोजा.2. परकाशी मधाचा उजवीकड मोजलली सवष अर धन माना र डावीकड मोजलली अर ऋण माना.3. मख अषिाला लब आवण वरचा वदशन मोजलली अर (ऊधवष अर) धन असा.4. मख अषिाला लब आवण खालचा वदशन मोजलली अर (अधो अर) ऋण असा.5. बवगबोल वभगाच नाभी अर धन आवण अगबोल वभगाच नाभी अर ऋण अस.

ववशालन =परवमच अर

वसतच अरM = ........................(2)

vu

मणजच

M = h2

h1

ववशालन =परवमची उची

वसतची उचीमणजच ..................(1)

दोन वगवगळा आकाराची बवगबोल वभग घा. बवगबोल वभगाचा साायान कागदावर सतषपरकाश कवद करा व परकाश कदी कलापासतन कागद जळणास सरवा ोईपयचा कालावधी नोदवा. ीच की दसऱा वभगाचा सााान करा.दोनी वळस कागद जळणास लागणारा कालावधी सारखाच आ का? ावरन का सागा ईल?

P = 1f (m )

1 डारॉपटर = 1 1 m

1 1 1f f1 f2

- = - + -

हिगाची शकती (Power of a lens) आपाी परकाश वकरणाच अवभसरण वकवा अपसरण करणाचा वभगाचा षिमस वभगाची शकी (P) अस मणा. वभगाची शकी ी वभगाचा नाभी अरावर असलबतन अस. वभगाची शकी मणज ताचा मीटर ा एकका वक कलला नाभी अराचा वसाक ो. वभगाचा शकीच एकक डारॉपटर (D) आ.

हिगाचा सोग (Combination of lenses)

नाभी अर f1 आवण f2 असलली दोन वभग परसपराना सपशष करन ठवलास सोगामळ ताच पररणामी नाभी अर f ो पढील सततरान दाखववा.

P1 आवण P2 ी दोन वभगाची शकी असलास ता वभगाची पररणामी शकी (P) मणज दोन वभग परसपराना सपशष करन ठवलास ताचा सोगी वभगाची शकती ी दोनी वभगाचा शकीचा बरजइकी अस. P = P1 + P2

जरा डोक चालवा.

byjus.com

86

1 1 1v u f- - - = -

1 1 1v u f- = - + -

1 1 1v -20 10- = - + -

1 -1+2 v 20 - =

1 1 v 20 - = ,

h2 v

h1 u - = -

v

u h2 = x h1

20

-20 h2 = x 5

h2 = (-1 ) x 5

h2 = - 5 cm

M = = = -1 vu

20-20

ववशालन M =

परवमची उची आवण ववशालन ाच ऋण वचन अस दशषव की, परवमा उलट आवण वासव आ. ी मख अषिाचा खाली ार झाली असतन वची उची वसत एवढीच आ.

मानवी डोळाची रचना दशषववणारी परवक ी वशषिकाचा मदीन अभासा.

परवमचा अराच धन वचन अस दशषवव की, परवमा 20 cm अरावर वभगाचा दसऱा बाजतस ार झाली आ.

उदािरण 1. एक वसत बवगबोल वभगापासतन 20 cm अरावर मख अषिावर लब ठवली आ. जर वसतची उची 5 cm व वभगाच नाभी अर 10 cm असलास परवमच सवरप, सान व आकार सागा सच वसतची परवमा वसतपषिा वकी मोठी असल?हदलली माहिती : वसतची उची (h1)= 5 cm , नाभी अर (f) = 10 cm, वसतच अर (u)= -20 cmपरवमच अर (v)= ? , परवमची उची (h2) = ?, ववशालन M = ?

P = 1f (m)

= 10.2

= 5 D

v = 20 cm

उदािरण 2. एका बवगबोल वभगाच नाभी अर 20 cm आ.र ता वभगाची शकी वकी असल?हदलली माहिती : नाभी अर =f= 20 cm = 0.2 m, वभगाची शकी = P =?

वभगाची शकी 5 D आ.

मानवी डोळा व तातील हिगाच काष (Human eye and working of its lens) मानवी डोळावर अत पाळ पारदशषक पटल अस. ताला पारपटल मणा (आक ी 7.11 पा). ा पटलातनच परकाश डोळा परवश करो. डोळा परवश करणाऱा परकाशाच जासी जास अपवषन पारदशषक पटलादार ो. ा पटलाचा माग गडद मासल पडदा असो. तालाच बबळ मणा. वगवगळा लोकाचा बबळाच रग वगवगळ असा. बबळाचा मधभागी बदलता वासाच एक छोटस वछद अस तालाच डोळाची बाहली मणा. डोळा परवश करणाऱा परकाशाच परमाण वनवतर ठवणासाठी ‘डोळाची बाहली’ उपक अस.जर परकाश जास असल र बाहलीच आकचन ो सच कमी परकाशा बाहली रदाव.बबळाचा पषठभागावर पारदशषक पटलाचा फगवटा असो. डोळाचा बाहलीचा लगच माग पारदशषक शदबवगबोल सफवटकम भाग असो. वभग ो. सफवटकम वभग ताचा नाभी अराची सतकषम अदलाबदल कर. ा वभगामळ डोळाचा आील पडदावर वासव आवण उलट परवमा ार ो.

हनरीकण करा

सोडवलली उदािरण

डोळाचा पडदा (दषीपटल) एक सवदनशील पटल अस. ामध परकाश सवदनशील पशी असा ा पशी परकावश झालावर उतवज ोऊन ववद सक वनमाषण करा. ववद सक डोळासबधीचा मजजातदार मदकड पाठववल जाा. नर मद ा सकाचा अष वक करो आवण मावीवर अशा परकार परवकरा करो की, वसत जशा आ स आपणास आकलन ो.

byjus.com

87

पापणी बाहली

बबळदढपटल कडा

7.11 मानवी डोळा व मानवी डोळाची रचना

रकतवाहिना

पारपटल

बाहली

नतरहिग

बबळ/पररतारीका

सना

दढपटल/वतपटल

दसषटहबब

रोमक सना

रकतक पटलदसषटपटल

दरवरचा (अन अरावरचा) वस त बघाना डोळाच वभग चपट ो आवण वभगाच नाभी अर वाढ. (आक ी 7.12 अ पा ) र जवळचा वसत बघाना डोळाच वभग फगीर ो आवण वभगाच नाभी अर कमी ो. (आकी 7.12 ब पा) तामळच दोनी वळस डोळाचा आील पटलावर वसतची ससपषट परवमा वमळ.

7.12 दरवरचा व जवळचा वसत पािताना हिगाचा बदलणारा आकार

अ ब

हिग चपट िोत हिग फगीर िोत

दरचा वसतकडनणारा पकाश

जवळचा वसतकडनणारा पकाश

वनरोगी डोळापासतन जा कमी कमी अरावर वसत असाना ी ससपषटपण व डोळावर ाण न ा वदसत शक ता अराला ससपषट दशषच लघतम अर मणा व वस तचा ता सानाला डोळाचा वनकटवबद मणा. वनरोगी मानवी डोळासाठी वनकटवबद डोळापासतन 25 cm अरावर असो. डोळापासतन जा जासी जास अरावर वसत असाना ी ससपषटपण वदसत शक ता अराला ससपष दषटीच अवधकम अर मणा व वसतचा ता सानाला डोळाचा दरवबद मणा. वनरोगी मानवी डोळासाठी दरवबद अन अरावर असो.

नाभी अरा आवकनसार बदल करणाचा वभगाचा षिमला समाोजन शकी मणा. लववचक वभग कमी अवधक फगीर करन ताची वकरा बदलतन समाोजन साधा असल री डोळाील वभगाच नाभी अर वववशषट अरापषिा कमी करा नाी.

नतरगोलाचा वास समार 2.4 cm असो. मानवी डोळामध वभगाच काष अत मतवाच अस. वभगाच नाभी अर बदलतन वगवगळा अरावरील वसतशी डोळा समाोजन करो. वनरोगी डोळाकररा डोळाील सनात वशवल असाना डोळाचा वभगाच नाभी अर 2 cm अस. डोळाचा वभगाचा दसरा नाभी वबद डोळाचा आील पडदावर असो.

मािीत आि का तमिाला?

नतरचता

अ ब

byjus.com

88

जवळचा वसत सपषट हदसतात

हनकट दसषटदोर हनराकरण

दरचा वसत सपषट हदसत नािीत

अतगबोल हिग

7.13 हनकट दसषटता

1. पसक डोळापासतन खतप दर ठवतन वाचणाचा परतन करा.2. पसक डोळाचा अगदी जवळ ठवतन वाचणाचा परतन करा.3. पसक डोळापासतन समार 25 cm अरावर धरन वाचणाचा परतन करा. कोणता वळी पसकाील अषिर ससपषट वदसील? का?

दसषटदोर व तावरील उपा (Defects of vision and their corrections) काी लोकाना डोळाील समाोजन शकी कमी झालान वसत ससपषट वदस नाी. डोळाील अपवषन दोरामळ दषटी अधतक व असपषट ो. सामान: दषटीच ीन अपवषन दोर आ.

1. लघदषटी हकवा हनकट दसषटता (Nearsightedness/ Myopia) ा दोरामध मानवी डोळा जवळपासचा वसत ववशस पाह शको पण दरचा वसत सपषटपण वदस नाी, मणाज डोळाचा दरवबद अन अरावर नसतन ो जवळ असो. वनकट दशषा दोरा, दरचा वसतची परवमा डोळाील दशषपटलाचा अवलकडच ार ो(आकी 7.13 पा). वनकट दशषा दोराची दोन सभाव कारण आ.1. डोळाील पारपटल व नतरवभग ाची वकरा वाढलामळ वभगाची अवभसारी शकी जास अस. 2. नतरगोल लाबट झालान डोळाच वभग व डोळाील दशषपटल ाचामधील अर वाढ. ोग नाभी अर असलला अगबोल वभगाचा चषमा वापरन ा दोराच वनराकरण करा . ा वभगामळ परकाश वकरणाच अपसरण ोऊन मग डोळाील वभगापय पोचा. नर डोळाचा वभगामळ अवभसरण ोऊन परवमा डोळाील पडदावर ार ो. अगबोल वभगाच नाभी अर ऋण अस. तामळ वनकटदशष दोराचा डोळासाठी ऋण शकीचा चषमा असो. दोराचा परमाणानसार वगवगळा डोळासाठी अगबोल वभगाची शकी वगवगळी अस.

2. दरदसषटता (Farsightedness/Hypermetropia) ा दोरामध मानवी डोळा दरचा वसत ववशस पाह शको पण जवळचा वस त सपषटपण पाह शक नाी, मणज डोळाचा वनकटवबद 25cm अरावर न राा दर असो. जवळचा वसतची परवमा डोळाील दषटीपटलाचा पाठीमाग ार ो. (आक ी 7.14 पा)दरदशषा दोराची दोन सभाव कारण आ. 1. डोळाील पारपटल व नतरवभग ाची वकरा कमी झालामळ वभगाची अवभसारी शकी कमी अस. 2. नतरगोल उभट झालान डोळाच वभग व डोळाील दशषपटल ाचामधील अर कमी ो.

7.14 दरदसषटता

दरचा वसत सपषट हदसतात

जवळचा वसत सपषट हदसत नािीत

दरदसषटता दोर हनराकरण

बिीगबोल हिग

करन पिा.

byjus.com

89

ोग नाभी अर असलला बवगबोल वभगाचा चषमा वापरन ा दोर घालवा ो. ा वभगामळ परकाश वकरणाच अवभसरण ोऊन मग डोळाील वभगापय पोोचा नर डोळाचा वभगामळ अवभसरण ोऊन परवमा डोळाील पडदावर ार ो. बवगबोल वभगाच नाभी अर धन अस, तामळ दर दशषा दोराचा डोळासाठी धन शकीचा चषमा असो. दोराचा परमाणानसार वगवगळा डोळासाठी बवगबोल वभगाची शकी वगवगळी अस.

काी वळा लोकाना दरदशषा व वनकटदशषा अस दोनी दोर जाणवा. ा दोर दर करणासाठी ताना शद-नाभी वभगाची आवका अस शद-नाभी वभगामध वरचा भाग अगबोल वभगाचा असतन वनकट दशषा दोर दर करो आवण खालचा भाग बवगबोल वभग असतन दर दशषा दोर दर करो.

1. मचा वगाषील चषमा वापरणाऱा ववदाथायची ादी करा.2. ताचा चषमाच नबर (शकी ) नोदवा.

3. वद दसषटता (Presbyopia)वाढता वानसार डोळाची समाोजन शकी सामान: कमी ो. मणजच डोळाजवळील वभगाच सनात

वभगाच नाभी अर बदलणाची षिमा गमावा. वसकर माणसाचा वनकटवबद डोळापासतन माग सरो तामळ ताना चषमावशवा जवळपासचा वस त सजपण व ससपषट वदसण कठीण ो.

ावरन ताचा डोळाील दोर कोणा ओळखा व नोदवा. बऱाचशा ववदाथायमध कोणता परकारचा दोर आढळो?वसतचा आिासी आकार (Apparant size of object)

आक ीमध दाखववलापरमाण डोळापासतन वभनन अरावर असलला समान आकाराचा दोन वस त PQ व P1Q1 ववचारा घा. PQ ा वसतन डोळाशी धारण कलला कोन (a) ा P1 Q1

ा वस तन डोळाशी धारण कलला (β) कोनापषिा मोठा असलान डोळाजवळ असलली वस त PQ ी P1 Q1 पषिा मोठी वदस. मणजच डोळाला वदसलला वसतचा आभासी आकार ा वसतन डोळाशी धारण कलला कोनावर अवलबतन असो.

1. छोटी वसत सपषटपण वदसणासाठी आपण ी डोळाजवळ का आणो.?2. एखादी वस त डोळाजवळ 25 cm अरा पषिा कमी अरावर आणलास वसतन

डोळाशी कलला कोन वाढनसदा वसत आपणास असपषट का वदसा?

7.15 वसतचा आिासी आकार

Q

PP1

Q1

a

βQ

अतगबोल हिगाच उपोग (Use of concave lenses)अ. वदवक उपकरण, सकनर व सी.डी. पलअर : ा उपकरणामध लझर वकरणाचा वापर कला जाो. ा उपकरणाच

काष ोग रीीन चालणासाठी तामध अगबोल वभगाचा वापर कला जाो. ब. दरवाजावरील नतरदवशषका छोट सरषिक उपकरण आ, जाचा साायान दरवाजाचा बारील पररसराच

अवधकावधक ववसीणष द पाण शक ो. ा उपकरणामध एक वकवा अवधक अगबोल वभगाचा वापर करा.क. चषम : वनकटदशषा दोराच वनराकरण करणासाठी चषमामध अगबोल वभगाचा उपोग कला जाोड. ववजरी : बलबदारा वनमाषण झालला परकाशाला ववसपण ववखरणासाठी अगबोल वभगाचा उपोग कला जाो.इ. कमरा, दबवीण व दरदशवी : ा उपकरणामध परामखान बवगबोल वभगाचा वापर कला जाो. वमळणाऱा परवमाचा

दजाष उतम वमळणासाठी ा उपकरणा नतरवभगाचा पढ वकवा नतरवभगामध अगबोल वभगाचाी उपोग करा.

करन पिा.

जरा डोक चालवा.

byjus.com

90

ब. सकत सकषमदशषक (Compound Microscope) लान आकाराचा वसत पाणासाठी साधा सतकषमदशषक वापरा. परत रककवणका, पराणी व वनसपीचा पशी, बकटररासारख सतकषमजीव ासारखा अवसतकषम वसत साधा सतकषमदशषकान परशा ववशाली ो नाी. अशा वसत पाणासाठी सक सतकषमदशवीचा वापर करा. सक सकषमदशषक ा नवतरका व पदाष वभग अशा दोन बवगबोल वभगाचा बनलला असो. पदाष वभगाचा छद लान असो व ताच नाभी अरी कमी अस. नवतरकचा आकार मोठा असतन वच नाभी अरी पदाष वभगाशी लना करा जास अस. दोन वभगाचा एकवतर पररणामान अवधक ववशालन वमळवा .

7.16 साधा सकषमदशषकअ . वसत हिगाजवळ असताना ब. वसत हिगाचा नािीवर असताना

7.17 स कत सकषमदशषक

आकी 7.17 मध दाखववलापरमाण वसतचा परवमच ववशालन दोन टपपा ो. एका वभगान ार झालली परवमा दसऱा वभगासाठी वसत अस. दोनी वभगाच अषि एकाच सरळ रर असा. ी वभग एका धातचा नवलकमध अशा रीीन बसववलली असा की ताचामधील अर बदला ईल.क. दरदशती हकवा दबतीण (Telescope) अवदरची वसत सपषपण व ववशावल सवरपा ताचा बारकावास पाणासाठी दरदशवी ा परकाशी उपकरणाचा उपोग करा. ार, गर ासारखा खगोली वसत पाणासाठी वापरला जाणाऱा दरदशषकास खगोली दरदशषक मणा. दरदशषकाच दोन परकार असा.1. अपवषनी दरदशषक - वभगाचा वापर कला जाो.2. पराववी दरदशषक - आरस व वभग ा दोनीचा वापर कला जाो. दोनी उपकरणामध पदाष वभगान ार कलली परवमा नवतरकसाठी वसतच काष कर आवण अवम परवमा ार ो. पदाष वभग मोठा आकाराच व जास नाभी अर असणार अस, जणकरन दरचा वसतकडन णारा जासी जास परकाश एकवटला जाईल.

P P

Q Q

P1

Q1F

f u v

O OF

u

नहतरकापदाथष हिग

Fo u

Fe

पहतमा

वसत

बहिगबोल हिगाच उपोग (Use of convex lenses)अ. साधा सकषमदशषक (Simple Microscope) कमी नाभी अराचा बवगबोल वभगान एखादा सतकषम वसतची वचापषिा मोठी, आभासी आवण सलट परवमा ार ो. ताला साधा सतकषमदशषक मणा. साधा सतकषमदशषकाला ववशालक (magnifying glass) असी मणा. साधा सतकषमदशषकाचा साायान वसतची 20 पट मोठी परवमा वमळवा . घडाळ दरस करणासाठी, रतनाची पारख करणासाठी व ताील दोर शोधणासाठी ाचा उपोग करा.

byjus.com

91

ाउलट नवतरका वभगाचा आकार लान असो व नाभी अरी कमी अस. ी दोनी वभग धातचा नवलकमध अशा रीीन बसवलली असा, की ताचामधील अर बदला . दोनी वभगाच अषि एका सरळ रर असा. सामानपण समान पदाष वभग पर वगवगळा नाभी अराचा नवतरका वापरन दरदशषकाचा साायान वववभनन ववशालन वमळवा .

7.18 अपवतषनी दरदशषक

इ. चषम बवगबोल वभगाचा उपोग दरदशषा दोर वनराकरणासाठी वापरणा णाऱा चषमामध ोो.

1. जळी उदबती ाा धरन ी वगान वषळकार वफरवा.

116

2. एका पठठावर एका बाजतस ररकामा वपजरा व दसऱा बाजतस कोणताी पकषाच वचतर काढन पठा दोऱाचा साायान अडकवा. दोऱाला वपळ दऊन सोडन दा.का आढळन आल? कशामळ?

दसषटसातत (Persistance of vision) वसतची परवमा नतरवभगादार दशषपटलावर ार कली जा मणतन वसत आपणास वदस. वसत जोपय डोळासमोर अस ोपय वची परवमा दशषपटलावर अस. वसत दर कलाबरोबर परवमासदा नाीशी ो. आपला डोळाचा बाबी, वसत दर कलानरी सकदापय परवमचा दशषपटलावर पररणाम साच राो. काी काळ दशषपटलावरील सवदना वटक, ा पररणामाला दशषसात मणा. अस अनभव दणारी दनवदन जीवनाील ववववध उदारण कोणी आ?

रगाची जाण आपलाला कशी ो?

ड. पकाशी उपकरण बवगबोल वभगाचा उपोग कमरा, परोजकटर, वणषपटदशषक वगर ववववध परकाशी उपकरणामध ोो.

मानवी डोळाील दशषपटल अनक परकाशसवदी पशीच बनलल अस. ा पशी दडाकार आवण शकवाकार असा. दडाकार पशी परकाशाचा ीवरस परवसाद द ा आवण मदस परकाशाचा जशसवची वकवा अधकची मावी परवा, र शकवाकार पशी परकाशाचा रगाला परवसाद दा आवण दशषपटलावरील परवमचा रगाची मावी मदस परववा. परापत मावीच मददार ववलरण कल जा आवण आपणास वसतच वासव वचतर वदस. दडाकार पशी अधतक परकाशाससदा परवसाद दा, पर शकवाकार पशीना अधतक परकाशा सवदना नसा. ा पशी फकत जसवी परकाशाच परवसाद दा. ामळ रगाची सवदना वकवा जाण फकत जसवी परकाशाच ो. शकवाकार पशीना ाबडा, वरवा व वनळा रगाचा वगवगळा सवदना असा. जवा ाबडा रग डोळावर पडो वा ाबडा रगाला परवसाद दणाऱा पशीना इर पशीचा मानान जास उददीवप करो. तामळ ाबडा रगाची जाण ो. काी वकतीमध वववशष रगाना परवसाद दणाऱा शकवाकार पशीचा अभाव असो. अशा वकती रग ओळखत शक नाी वकवा वनरवनराळा रगा भद कर शक नाी. ा वकतीना रगाध (Colour blind) मणा. रगभद न जाणणाचा अपवाद वगळा ताची दषी सामान अस.

करन पिा.

सागा पाह !

पदाष वभग नवतरका

F0Fe

byjus.com

92

1. खालील तकतातील सति एकमकाशी जळवा व ताहवरी थोडकात सपषटीकरण हलिा.

2. हिगाहवरीचा सजा सपषट करणारी आकती काढा.3. एका बहिगबोल हिगाचा समोर कोणता सथानावर

वसत ठवलास आपलाला वासतव आहण वसतचा आकाराचीच पहतमा हमळल? आकती काढा.

4. शासतरी कारण हलिा. अ. घडाळ दरसीमध साधी सतकषमदशवी

वापरा. आ. रगाची सवदना व जाण फकत परकाशाच ो. इ. डोळापासतन 25cm पषिा कमी अरावर

ठवलली वसत वनरोगी डोळा ससपषटपण पाह शक नाी.

5. खगोली दरदशषकाच काष पकाशाचा अपवतषनावरन कस सपषट कराल?

6. फरक सपषट करा. अ. दरदशषा आवण वनकटदशषा आ. अगबोल वभग आवण बवगबोल वभग 7. मानवी डोळातील बबळाच आहण हिगाला

जोडलला सनाच काष का आि?

8. उदािरण सोडवा. अ. डरॉकटरानी दशषदोराचा वनराकरणासाठी +1.5

D शकीच वभग वापरणाचा सलला वदला. ता वभगाच नाभी अर वकी असल? वभगाचा परकार ओळखतन नतरदोर कोणा असल? उततर : + 0.67 m, दरदसषटता

आ. 5cm उचीची वसत 10 cm नाभी अर असलला अवभसारी वभगासमोर 25 cm अरावर ठवली आ. र परवमच सान, आकार आवण सवरप शोधा.

उततर : 16.7 cm, 3.3 cm, वासतव इ. 2, 2.5 व 1.7 D शकती असलली वभग जवळ

जवळ ठवली र ताची एकण शकती वकी ोईल? उततर : 6.2 D

ई. एक वसत वभगापासतन 60 cm अरावर ठवली असा वची परवमा वभगाचा समोरच 20 cm अरावर वमळ. वभगाच नावभ अर वकी असल? वभग अपसारी आ की अवभसारी आ?

उततर : -30 cm, हिग अपसारी आि.उपकरम : शदनतरीची रचना व काष ाबददल सगणकी

सादरीकरण ार करा.

सति 1 सति 2 सति 3

दरदशषा जवळचा वसत सपष वदसा.

शदनाभी वभग

वददशषा दरचा वसत सपष वदस

अवषकर वभग

वनकटदशषा वदावसील समसा

बववषकर वभग

सवाधा

²²²

byjus.com

93

Ø धातच िौहतक गणधमष Ø अधातच िौहतक गणधमष Ø धातच रासाहनक गणधमष Ø धातची अहिहकराशीलता शरणी Ø अधातच रासाहनक गणधमष Ø आहनक सग Ø धातहवजान : हवहवध सकलपना

8. धातहवजान

आपली पथवी अदाज 4.5 अबज वरायपतववी वनमाषण झाली. वनवमषीपासतन आजपय स ववववध जडणघडण परवकरा पथवीचा गभाष आवण सभोवी ोच आ. ताचाच पररणाम मणज ववववध खवनजाची, दवाची आवण वातची उतपती!

हवचार करा. जवा आपणास अनक गोषीचा अभास एकवतरपण अवा एकाच वळी करावाचा असो वा आपण कोणता पदीचा वापर करो?

आपला सभोवाली असणार अनक पदाष कोणता ना कोणता मतलदवाचा रपा असा वकवा ताचा सोगानी ार झालल असा. मतलदवाच वगवीकरण परारभीचा काळा ताचा रासावनक आवण भौवक गणधमायनसार धात, अधात आवण धासदश हा परकारामध करणा आल ो आवण आजी उपोगा आ. मागील इत मी ताचा ववशषटाचा अभास कलला आ. हा पाठामध ताचाबददल आपण अवधक मावी वमळववणार आो.

धात व अधातच भौवक गणधमष कोणकोण आ?

धातच िौहतक गणधमष (Physical Properties of metals) धात मखतव सात अवस असा. कवळ पारा आवण गवलअम धात कषि ापमानाला दव अवस असा. धातना चकाकी अस. वाावरणाील ऑशकसजन आवण आदषा सच काी वकराशील वातचा सोब धातचा पषठभागाची अवभवकरा ोऊन ताची चकाकी कमी ो जा. आपलाला माी आच वक धातमध ना आवण वधषनीा गणधमष आ. सच सवष धात उषणच आवण ववदच सवाक असा. सवषच धात साधारणपण कठीण असा. पर, गण 1 मधील अलक धात उदारणाष; वलवअम, सोवडअम सच पोटवशअम मातर ास अपवाद आ. धात खतप मऊ असलान सरीन सज कापा ा. धातचा दवणाक आवण उतकलनाक उचच असो. उदारणाष, टगसटन धातचा दवणाक सवाष उचच (3422 0C) आ र ता उलट सोवडअम, पोटवशअम, पारा, गवलअम ा धातच दवणाक आवण उतकलनाक खतपच कमी आ. काी धातवर आघा कला की ताचापासतन धवनी वनमाषण ोो. ाला आपण नादमा अस मणो. अस धात नादम धात मणतन ओळखल जाा.

अधातच िौहतक गणधमष (Physical properties of non-metals) अधातचा गणधमायचा ववचार करा, काी अधात सात र काी अधात वात अवस असा. ास अपवाद ा बोमीन ा अधातचा आ कारण ो दव अवस आढळो. अधातना चकाकी नस पर आोडीन ास अपवाद आ कारण ताच सफवटक चमकदार असा. अधातना कठीणपणा नसो अपवाद वरा आ, जो काबषनच एक अपरप आ. वरा ा सवाष कठीण नसवगषक पदाष आ. अधातच दवणाक आवण उतकलनाक कमी असा. अधात ववदच व उषणच दवाषक असा. गरफाइट काबषनच अपरप ववद सवाक असलान अपवाद ठर.

सागा पाह !

byjus.com

94

ज पदाष उषणच सवाक असा बहधा ववद सवाकी असा. ाचपरमाण उषणच दवाषक ववद दवाषक असा. ास अपवाद वरा आ जो ववद दवाषक असो पण उषणचा सवाक असो.

धातच रासाहनक गणधमष (Chemical properties of metals)

साहित : वचमटा, सरी, बनषर, इतादी. रासाहनक पदाथष : अ लवमवनअ म, ाब, लोखड, वशस, मगवशअ म, जस आवण सोडीअ म इतादीच नमन.टीप: सोडीअमचा वापर वशषिकाचा उपशसी काळजीपतवषक करावा.कती: वरीलपकी परतक धातचा नमना वचमटामध धरन तास बनषरचा जोीवर धरा.1. कोणा धात सजपण पट घ ो?2. पटलावर धातचा पषठभाग कसा वदसो?3. धात जोीवर जळ असाना जोीचा रग कोणा असो?धातचा अहिहकरा अ. धातची ऑसकसजनबरोबर िोणारी अहिहकरा धातना वमध ापववल असा वील ऑशकसजनशी सोग पावा व धातचा ऑकसाइडची वनवमषी ो. सोडीअ म आवण पोटवशअम अवश वकराशील धात आ. कषि पमानाला सोडीअम धात ा वील ऑशकसजनसोब सोग पावो आवण सोडीअम ऑकसाइड ार ो. 4Na(s) + O2 2Na2O(s) व उघडा ठवलावर सोडीअम धात सज पट घो तामळ परोगशाळ सच इर वठकाणी ोणारा अपघा टाळणासाठी ो करोवसनमध ठवा. काी धातच ऑकसाइड पाणा दावणी आ. ताची पाणाबरोबर अवभवकरा ोऊन अलक (Alkali) ार ो. Na2O + H2O 2NaOH मगवशअमची वफ व जाळली असा मगवशअम ऑकसाइड वमळ आपणाला माी आच. मगवशअम ऑकसाइड पाणाबरोबर अवभवकरा पाव व मगवशअम ाडरॉकसाइड ा अलक ार ोो. 2Mg(s) + O2 2 MgO(s)

साहित : चचतपातर, वचमटा, इतादी. रासाहनक पदाथष : ववववध धातच नमन (मतवाची सतचना - सोडीअम धात घऊ न.), पाणी.कती : परतक धातचा कडा घऊन ड पाणान भरलला वगवगळा चचतपातरा टाका.1. कोणता धातची पाणाबरोबर अवभवकरा झाली?2. कोणा धात पाणावर रगला? का? वरील कीसदभाष एक सारणी ार करा. तामध मची वनरीषिण नोदवा.

धात वकराशील असा. सजपण इलकटरॉन गमावा व ताच धनभारर आन ोा. मणतनच ताना ववदधन मतलदवी मटल जा.

हचमटात धरलला धातचा नमना

बनषर

8.1 धातच जवलन

आ. धातची पाणाबरोबर िोणारी अहिहकरा

MgO +H2O Mg(OH)2

करन पिा.

मािीत आि का तमिाला?

byjus.com

95

सोडीअम आवण पोटवशअम ा धातची पाणासोब अवश जलद व जोमान अवभवकरा ो व तातन ाडोजन वात बार पडो. 2Na(s) + 2 H2O(l) 2 NaOH(aq) + H2(g) + उषणा 2K(s) + 2 H2O(l) 2 KOH (aq) + H2(g) + उषणा ाउलट कशलशअमची पाणासोब अवभवकरा मद गीन व कमी जोमान ो. ामध ाडोजन वात बार पडन धातचा पषठभागावर बडबडाचा सवरपा जमा ोो व धात पाणावर रगो. 2 Ca(s) + 2 H2O(l) 2 Ca(OH)2(aq) + H2(g) अ लवमवनअम, लोखड आवण जस ा धातची ड वकवा गरम पाणाबरोबर अवभवकरा ो नाी. पर वाफशी मातर ताची अवभवकरा ो आवण ऑकसाइड ार ोा. ामध ाडोजन वात मकत ोो. 2Al(s) + 3 H2O(g) Al2O3 (s) + 3H2(g) 3Fe(s) + 4 H2O(g) Fe3O4 (s) + 4H2(g)

करन पिा व हवचार करा सोन, चादी, ाब ा धातची पाणाबरोबर अवभवकरा ो का परतषि परोग करन पासा व ववचार करा.

इ. धातची आमलाबरोबर िोणारी अहिहकरा

Zn(s) + H2O(g) ZnO(s) + H2(g)

बनषर

पाणान हिजलला काचचा कापसाचा बोळा

धातचा नमना

बच

िाडोजन वा

पाणी

िाडोजन वा

सटणड

8.2 धातची पाणाबरोबर अहिहकरा

सटणड

िाडोजनवाच बडबड

परीकानळी हवरल HCl

जसताच कण

वावािक नळी फट आवाज करन जळणारा िाडोजन वा

मणबतती

साबणाच फग

साबणाच दावण

8.3 धातची हवरल आमलाबरोबर िोणारी अहिहकरा

आपण मागील परकरणामध धातची आमलाबरोबर ोणारी अवभवकरा पावली आ. सवष धात समान अवभवकराशील असा का?

अ लवमवनअम, मगवशअम, लोखड व जस ाचा नमनाची अवभवकरा ववरल सलफरीक वकवा ाडोकोरीक आमलाबरोबर घडवतन आणली र धातच सलफट वकवा कोराइड षिार वमळा. ा अवभवकरमध ाडोजन वात मकत ोो. हा धातची वकराशीला पढील करमान दशषवा . Mg Al Zn Fe

byjus.com

96

आमलराज : आमलराज ा अवश षिरणकारी (Corrosive) सच वाफाळणारा (Fuming) दव आ. सोन आवण पलवटनम ा राजधातना ववरघळवत शकणाऱा काी ोडा अवभवकराकारकापकी ा एक आ. स ाडोकोरीक आमल आवण स नावटक आमल 3:1 परमाणा घऊन तापासतन आमलराज ाज वमशण ार करणा .

उ. धातची इतर धातचा काराचा दावणाबरोबर िोणारी अहिहकरा

साहित : ाबाची ार, लोखडी शखळा, चचतपातर वकवा मोठी परीषिानळी इतादी.रसान : फरस सलफट आवण करॉपर सलफट ाची जली दावण.

लोखडी सखळावर चढलल ताबाच पट

ताबाची तार

परीकानळीचा सटड

फरस सलफटच दावण

करॉपर सलफटच दावण

लोखडी सखळा परीकानळी

धागा

बच

8.4 धातची इतर धातचा काराचा दावणाबरोबर िोणारी अहिहकरा

सवष धातची अवभवकराशीला सारखी नस आपण पावल आ. पर ऑशकसजन, पाणी व आमल हा अवभकवरषाबरोबर (Reagents) सवष धात अवभवकरा पाव नसलामळ धातची सापषि अवभवकराशीला ठरवणासाठी हा अवभकवरषाचा उपोग ो नाी. ासाठी धातची इर धाषिाराचा दावणाबरोबर ोणारी ववसापन अवभवकरा उपोगी पड. जर A हा धातन B हा धातला ताचा षिाराचा दावणातन ववसावप कल र ताचा अष A ा धात B हा धातपषिा जास अवभवकराशील आ.

अ. कोणता परीषिानळी अवभवकरा झालली वदस?आ. अवभवकरा झाली मी कस ओळखल?इ. अवभवकरा कोणता परकारची आ?

Mg(s) + 2HCl(aq) MgCl2(aq) + H2(g) 2Al(s) + 6HCl(aq) 2AlCl3(aq) + 3H2(g) Fe(s) + 2HCl(aq) FeCl2(aq) + H2(g) Zn(s) + 2HCl(aq) ZnCl2(aq) + H2(g) ई. धातची नाहटक आमलाबरोबर िोणारी अहिहकरा धातची नावटक आमलाबरोबर अवभवकरा ोऊन धातच नाटट षिार ार ोा सच नाटीक आमलाचा सीनसार नाटोजनची ववववध ऑकसाइडस (N2O, NO, NO2) ार ोा. Cu(s) + 4 HNO3(aq) Cu(NO3)2(aq) + 2NO2(g) + 2H2O(l)

3Cu(s) + 8 HNO3(aq) 3Cu(NO3)2(aq) + 2NO(g) + 4H2O(l) (स)

(ववरल)

कती :1. ाबाची सवचछ ार आवण लोखडी

शखळा घा.2. ाबाची ार फरस सलफटचा

दावणा आवण लोखडी शखळा करॉपर सलफटचा दावणा बडवतन ठवा.

3. साधारणपण 20 वमवनट एका ठराववक काळाचा अरान स वनरीषिण कर रा.

करन पिा.

धातची अहिहकराशीलता शरणी (Reactivity series of metals)

byjus.com

97

धात A + B धाषिाराच दावण A धाषिाराच दावण + धात B मागील क ी (8.4) मध मचा वनरीषिणावरन सागा की अवधक अवभवकराशील कोण आ. ाब की लो? मागील क ीमध करॉपर सलफटमधतन लोान ाबाला ववसावप कलल आ. मणजच लो ा धात ाब हा धातपषिा अवधक अवभवकराशील आ.

ववसापन अवभवकराच अनक परोग करन वजञावनकानी अवभवकराशीला शणी ववकवस कली आ. धातची ताचा अवभवकराशीलचा चढता वकवा उरता करमान कलला माडणीला धातची अवभवकराशीला शणी मणा.अवभवकराशीलचा आधार धातच खालीलपरमाण गट पाडल जाा.1. जास अवभवकराशील धात2. मधम अवभवकराशील धात3. कमी अवभवकराशील धात

ऊ. धातची अधातबरोबर िोणारी अहिहकरा राजवात (उदारणाष; वलअम,वनऑन,अरगरॉन) अधात रासावनक अवभवकर भाग घ नाी. आपण धातचा अवभवकरामधतन आापय अस पावल आ की, धातच ऑशकसडीकरण ोऊन धन आन ार ोा. जर आपण काी धात आवण अधातच इलकटरॉन सरपण पावल र, आपला लषिा ईल की, इलकटरॉन अषक शसी पतणष करण हा पररक शकतीन (Driving force) धात इलकटरॉन गमावतन र अधात इलकटरॉन सवीकारन अवभवकरमध भाग घा व नजीकचा राजवातच इलकटरॉन सरपण परापत करा. राजवातच बाहम कवच पतणष असलामळ राजवात रासावनकदषटा वनषकरी असा. मागील इतमध आपण सोडीअम ा धातन एक इलकटरॉन वदलान व कोरीन ा अधातन ो घलान सोडीअम कोराइड सग ार ो पावल आ.

पाणाबरोबर अहिहकरा

आमलाबरोबर अहिहकरा

ऑसकसजनबरोबर अहिहकरा

अहि

हकरा

शील

ता

जासत

कमी

2 Na + Cl2 2 NaCl अशाच परकार मगवशअम व पोटवशअम ाची MgCl2, KCl अशी आवनक सग ार ोा.

8.5 धातची अहिहकराशीलता शरणी

अधातच रासाहनक गणधमष (Chemical properties of non- metals) अधात मणज भौवक व रासावनक गणधमाषमध साधमष कमी असलला मतलदवाचा गट आ. अधातना ववदऋण मतलदवी मणा, कारण अधात इलकटरॉन परापत करन ऋणपरभारर आन ोा. अधातचा रासावनक अवभवकराची काी उदारण पढीलपरमाण आ.

C + O2 CO2 (आमलधमवी )

2C + O2 2CO (उदासीन)

S + O2 SO2 (आमलधमवी )

पतणष जवलन

जवलन अपतणष जवलन

1. अधातची ऑसकसजनबरोबर िोणारी अहिहकरा : सामान: अधात ऑशकसजनबरोबर सोग पावतन आमलधमवी ऑकसाइड ार ो. काी बाबी उदासीन ऑकसाइड ार ो.

पोटहशअमसोहडअम हलहथअम कसलशअम

मगहशअम अ लहमहनअम जसत लोिकहथल हशसताबपाराचादी

सोन

धात अधात आवनक सग

byjus.com

98

2. अधातची पाणाबरोबर िोणारी अहिहकरा : सामान: अधातची पाणाबरोबर कोणीी अवभवकरा ो नाी. ाला अपवाद लोजन आ. उदारणाष, कोरीन पाणा ववरघळलानर पढील अवभवकरा ो.

3. अधातची हवरल आमलाबरोबर िोणारी अहिहकरा : सामान: अधातची ववरल आमलाबरोबर कोणीी अवभवकरा ो नाी. ाला अपवाद लोजन आ. उदारणाष कोरीनची ववरल ाडोबोवमक आमलाबरोबर पढील अवभवकरा ो.

4. अधातची िाडोजनबरोबर िोणारी अहिहकरा : वववशष पररशसीमध (ोग ापमान, दाब, उतपररकाचा वापर, इतादी.)अधातची ाडोजनबरोबर अवभवकरा ो.

आहनक सग (Ionic compounds) धन आन व ऋण आन हा दोन घटकापासतन बनणाऱा सगाना आवनक सग मणा. धन आन व ऋण आन ववरद परभारी आन असलान ताचा ववद शसवक आकरषण बल अस. आकरषण बल मणजच धन आन व ऋण आन ाचाील आवनक बध ो. माला माव आच. आवनक सगामधील धन आन आवण ऋण आन हाची सखा व ताचावरील ववद परभाराच मतल अस अस की, धन आवण ऋण परभार एकमकाना सवल करा तामळ आवनक सग ववददषटा उदासीन अस. आवनक सग ी सफवटकरप असा. सफवटकरप पदाायचा सवष कणाच पषठभाग वववशष आकाराच सच गळगळी व चकचकी असा. आनाची वनवम पदीची माडणी सफवटकरपाला कारणीभत अस.वगवगळा आवनक सगामधील आनाची रचना/माडणी वगवगळी अस. तामळ ताचा सफवटकाचा आकार वगवगळा असो. सफवटकाचा आील आनाची वववशष माडणी जामळ ठर ो मख घटक मणज ववजाी आनामध असणार आकरषण बल व सजाी आनामध असणार परवकरषण बल ो. ामळ सफवटक सरचनमध धन आनाभोवी ऋण आन व ऋण आनाभोवी धन आन अशी सवषसाधारण माडणी अस. वववशष अशा सफवटक सरचनसाठी कारणीभत असलला घटकापकी दोन मतवाच घटक पढीलपरमाण आ. 1. धनपरभारर व ऋणपरभारर आनाच आकारमान 2. आनावरील ववदपरभाराच पररमाण लगचा ववजाी आनामधील ववदशसवक आकरषण बल खतप परबळ अस. तामळ आवनक सगाच दवणाक उचच असा सच आवनक सग कठीण व वठसतळ असा.

Cl2 (g)+ H2O(l) HOCl(aq)+HCl(aq)

Cl2 (g)+ 2HBr (aq) 2HCl(aq)+Br2(aq)

S + H2 H2SN2 + 3H2 2NH3

कोरीन आवण ाडोजन बोमाइड ाचामधील अवभवकर ाडोजन बोमाइडच रपार Br2 मध ो. हा रपाराला ऑशकसडन मणा ईल का? ऑशकसडन घडवतन आणणारा ऑशकसडक कोण?

साहित : धातचा पसरट चमचा, बनषर, काबषन ववद अगर, चचपातर, ववद घट, वदवा, दाबकळ इतादी. रासाहनक पदाथष : सोवडअम कोराइड, पोटवशअम आोडाइड आवण बररअ म कोराइड ाच नमन, पाणी.

कती : वरील नमन घा आवण ताच वनरीषिण करा. धातचा छोटा पसरट चमचा (Spatula) वरीलपकी एका षिाराचा ोडासा नमना घऊन बनषरचा पटता जोीवर ापवा. इर षिार घऊन वरीलपरमाणच की करन पा. आकी दाखवलापरमाण घटाचा धन आवण ऋण टोकाना काबषन ववदअगर (Electrode) जोडन व चचतपातर वापरन ववद अपघटनी घट ार करा. कोणताी एका षिाराचा दावणा ववदअगर बडवा. माला वदवा लागलला वदसला का? इर सवष षिाराचा बाबी सदा पासतन पा.

करन पिा.

जरा डोक चालवा.

आहनक सग आहण ताच गणधमष (Ionic compounds and their properties)

byjus.com

99

बनषर

काराचा नमना

हदवा दाबकळ

चचपातर

गरफाइटची काडी

काराच दावण

हवदत घट

आ. काराचा दावणाची वािकता तपासण

अ. काराचा नमना तापवण

8.6 आहनक स गाच गणधमष पडताळन पािण.

आहनक सगाच सामान गणधमष खालीलपमाण आित.1. धन आवण ऋण परभारर आनामध ीवर आकरषणाच बल

असलामळ आवनक सग ी सारपा असतन कठीण असा.

2. आवनक सग वठसतळ असतन तावर दाब परकत कलास ताच कड करा ा.

3. आवनक सगामध आररणवी आकरषणबल (Intermolecular Attraction) जास असलामळ तावर मा करणासाठी बरीच ऊजाष लाग. मणतन आवनक सगाच दवणाक आवण उतकलनाक उचच असा.

4. आवनक सग पाणा दावणी असा कारण ववचरण ोऊन सटा झालला आनाभोवी पाणाच रणत वववशष परकार अवभमख ोऊन (वववशष वदशन वळन) रचल जाा. तामळ मतळचा आररणवी बलाचा जागी आन व ताभोवालच पाणाच रणत ाचामधील नव आकरषणबल परसावप ो, व आवनक सगाची जली दावण ार ोा. पर, आवनक सग करोवसन, पटोल ासारखा दावका अदावणी असा, कारण पाणा ो तापरमाण हा दावकामध नव आकरषण बल परसावप ो नाी.

स ग आहनक आि/नािी दवणाक 0C

उतकलनाक 0C

H2O नािी 0 100

ZnCl2 आि 290 732

MgCl2 आि 714 1412

NaCl आि 801 1465

NaBr आि 747 1390

KCl आि 772 1407

MgO आि 2852 3600

5. सारपाील आवनक सग ववदवन कर शक नाी. ा अवस आन आपली जागा सोड शक नाी, पर ववळलला अवस मातर आन चल असलान ी ववदवन कर शका. आवनक सगाची जली दावण ववदवाक असा कारण पाणाील दावणा ववचरण झालल आन असा. दावणातन ववदधारा परवाव कलास आन ववरद परभाराचा ववदअगराकड जाा. ववळलला व जली दावणाचा शसीील ववदवाकमळ आवनक सगाना ववद अपघटनी पदाष अस मणा.

8.7 आहनक स गाच दवणाक व उतकलनाक धातहवजान (Metallurgy) खवनजापासतन धातच वनषकरषण व उपोगासाठी शदीकरण ासबधीच ववजञान आवण तरजञान मणज धाववजञान.धातचा आढळ (Occurrence of metals) बरचस धात वकराशील असलामळ वनसगाष मकत अवस सापड नाी र ताचा ऑकसाइड, काबबोनट, सलफाइड, नाटट अशा षिाराचा रपा सकतावस आढळा. मातर सवाष अवकराशील धात की जाचावर वा, पाणी आवण इर नसवगषक घटकाचा पररणाम ो नाी. उदारणाष; चादी, सोन, पलटीनम धात साधारणपण मकतावस आढळन ा. धातची जी सग अशदीस वनसगाष आढळा ताना खवनज अस मणा.

byjus.com

100

जा खवनजापासतन सोीसकरपण आवण फादशीररीता धात वगळा करा ो ताना धाक मणा. धाकामध धातचा सगाबरोबर माी, वाळ आवण खडकी पदाष अशा अनक परकारचा अशदी असा. ा अशदीना मदा अशदी अस मणा. ववलगीकरणाचा ववववध पदी वापरन धातच ताचा धाकापासतन वनषकरषण करा . धाकापासतन धातच शद सवरपा वनषकरषण करणाचा वकरचा धाववजञाना समावश ोो. बहधा धाकाचा खाणीमधतन खवनज बार काढन च ताचाील मदा अशदी, वगवगळा पदी वापरन, धाकापासतन वगळा कला जाा. तानर ी धाक, धात वनमाषण करा ता वठकाणी वाहन नऊन, धातच शद सवरपा वनषकरषण करा. तानर धातला शदीकरणाचा वगवगळा पदी वापरन जासी जास शद करा. ा सवष परवकरला धाववजञान अस मटल जा. धातहवजानाची मलततव धाकापासतन शद सवरपा धात वमळवणाच टपप पढीलपरमाण आ.1. धातकाच सितीकरण (Concentration of ores) : धाकापासतन मदा अशदी वगळा करणाचा परवकरस धाकाच सीकरण मणा. ा परवकर धाकामधील इशचछ धातचा सगाची सी वाढवणा . ासाठी ववववध मागष वापरा. पण नमका कोणा मागष वापराचा मातर धाकामधील इशचछ धातचा भौवक गणधमायवर आवण धाकाील मदा अशदीवर अवलबतन अस. सच धातचा अवभवकराशीलवर आवण शदीकरणाचा उपलबध सववधावर अवलबतन अस. सीकरण कराना पाषवरणाचा परदरणास कारणीभत अशा ववववध बाबीचा ववचार परामखान कला जाो. धाकाच सीकरण करणाचा काी सामान पदी पढीलपरमाण आ.अ. गरतवी हवलगीकरण पदत (Separation based on gravitation) : गरतवी पदीचा वापर करन जड धाकाच कण लका मदा अशदीचा कणापासतन सजन वगळ करा ा. ववलगीकरण करणाचा परवकरा पढीलपरमाण आ.i. हवलफी टबल पदत (Wilfley table method)

(Hydraulic separation method) : जलशकतीवर आधारर ववलगीकरण पदीमध वगरणीवर आधारर काष चाल. वगरणी दळाना वापरा ता परकारच एक वनमळ भाड अस, ज खालचा बाजतन वनमळता ौदासारखा भाडा उघडलल अस. ौदाला वरचा बाजतस पाणी बार जाणासाठी एक ोटी अस सच खालतन पाणी सोडणासाठी एक नळी बसवणा आलली अस.

धातकाची िकटी

सित धातक

8.8 हवलफी टबल पदत

ववलगीकरणाचा ा पदी लाकडाच अरद पाळ अस कड कमी उाराचा पषठभागावर लावतन ववलफी टबल ार कल जा. टबल स कपन पाव ठवलल अस. ा टबलवर धाकाची भकटी टाकली जा. ी धातकाची भकटी धाकाच लान कडापासतन बरॉल वमल (Ball mill) वापरन ार कली जा. पाणाचा परवा टबलाचा वरचा बाजतन सोडला जाो. ामळ लका मदा अशदी पाणाचा परवााबरोबर दर वाहन जाा र, जामध धाकाच परमाण जास अस आवण मदा अशदीच परमाण कमी अस अस सवष जड कण छोटा लाकडी कडाचा माग आडन राा व ताचामधील खाचामधतन पढ गोळा ोा.ii. जलशकतीवर आधाररत हवलगीकरण पदत

पाणी

खाचा

कपन पावत ठवलल टबल

मदा अशदी

byjus.com

101

धातकाची िकटी

मदा अशदी

धातकाच हनलबन

सित धातकपाणी

8.9 जलशकतीवर आधाररत हवलगीकरण

बारीक दळलल धाक वरन ौदा टाकल जा. ौदाचा खालचा बाजतन पाणाचा परवा अवश वगान वरील वदशन सोडला जाो. मदा अशदी लका असा. लका असलान ता ौदाचा वरचा ोटीतन पाणाचा परवााबरोबर बार वा जाऊन वगळा जमा ोा. ताचबरोबर जड धाकाच कण ौदाचा खालचा बाजतन ळा गोळा कल जाा. ोडका सागाच झाल र ी पद गरतवाकरषणाचा वनमावर आधारर अस जामळ समान आकाराच कण ताचा वववशष वजनामळ पाणाचा मदीन वगळ कल जाा.

धात वनषकरषणाचा व ववववध टपपाची मावी शोधतन वगाष सवायना सागा सच तावर आधारी शवडीओचा सगर करा.

आ. चबकी हवलगीकरण पदत (Magnetic separation method) : ा पदी ववद चबकतव असलला तराची आवका अस. ा तराचा मतवाचा भाग मणज दोन परकारच लोखडी रळ (Roller) व ताचावरन स गोल वफरणारा पटा (Conveyer belt). ापकी एक रळ अचबकी असो र दसरा ववद चबकी असो. रळावरन वफरणारा पट टा ा चामडाचा अवा वपळचा (अचबकी) असो. हा वफर असलला पटटावर अचबकी रळाचा बाजतला बारीक कलल धाक टाकल जा. चबकी रळाखाली दोन सगराक भाडी ठवा.

सगरािक

8.10 चबकी हवलगीकरण

धाकामधील अचबकी भागाच कण चबकी रळाकड आकवरषल जा नाी आवण तामळ वफर असलला पटटावरन वा वा पढ जाा आवण चबकी रळापासतन लाब असलला सगराका पडा. ताच वळी धाकाील चबकी भागाच कण चबकी रळावर वचकटन असलामळ पटटाचा जवळचा सगराका पडा.

अशा परकार धाकामधील चबकी आवण अचबकी कण तामधील चबकतवामळ ववलग करा ा. उदारणाष, कवसटराइट कवल हा धातच धाक आ. ा धाका मखतव सटवनक ऑकसाइड (SnO2) ा अचबकी घटक आवण फरस टगसटट (FeWO4) ा चबकी घटक असो. ताच ववदचबकी पदीन ववलगीकरण कल जा.इ. फनतरण पदत (Froth floatation method) फनरण पद ी धाकामधील कणाचा परसपरववरोधी जलसनी (Hydrophilic) आवण जलववरोधी (Hydrophobic) ा दोन गणधमायवर आधारर अस. ामध धातचा सलफाइडच कण ताचा जलववरोधी गणधमाषमळ पराधानान लान वभजा, र मदा अशदी हा ताचा जलसनी गणधमाषमळ पाणानच वभजा. ा गणधमायचा उपोग करन फनरण पदीन काी वववशष धाकाच सीकरण करणा .

इटरनट माझा हमतर

धातकाची िकटी

चबकीरळ

हफरणारा पटा चबकी घटक

अचबकी घटक

अचबकीरळ

सगरािक

धातकाच चणष

byjus.com

102

ा पदीमध बारीक दळलल धाक भरपतर पाणी साठवलला एका मोठा टाकी टाका. ठराववक वनसपीच ल उदारणाष, पाईन ल, वनलगीरीच ल, इतादी, फन वनमाषण करणाकरा पाणा टाका. उचच दाबाचा वचा झो पाणातन वफरवला जाो. रण टाकीचा मधभागी सव:चा अषिाभोवी वफरणारी एक ढवळणी अस. ढवळणीचा वापर आवकनसार कला जाो. वचा झोामळ बडबड ार ोा. ढवळणीमळ ल, पाणी व वच बडबड ाचा वमळन फस ार ोो. फस पाणाचा पषठभागावर ऊन रगाला लागो मणतनच ा पदीला फन रण पदी अस मणा.

वववशष सलफाइड धाकाच कण पराधानान लान वभजलान फसासोब पाणावर रगा. उदरणाष, वझक बलड (ZnS) आवण करॉपर पाराइट (CuFeS2) चा सीकारणासाठी ा पदीचा वापर करा.

धाकापासतन धातच वनषकरषण कराना धातचा धनानापासतन धात वमळवा. हा परवकरमध धातचा धनानाच षिपण कराव लाग. षिपण कस कराच धातचा अवभवकराशीलवर अवलबतन अस. आपण अवभवकराशीला शणी ापतववीच माव करन घ ली आ.2. धातच हनषकरषण (Extraction of metals)अ . अहिहकराशील धातच हनषकरषण : अवभवकराशीला शणीचा सवाष वर असलल धात खतप अवभवकराशील असा. शणीील उरता करमान ताची अवभवकराशीला कमी ो जा. उदारणाष, पोटवशअम, सोवडअम, अ लवमवनअम अवभवकराशील धात आ. जास अवभवकराशील धातमध ताचा बाहम कवचाील इलकटरॉन गमावतन ताच धन आन ोणाची षिमा जास अस. उदारणाष, जास अवभवकराशील धातची ववरल आमलाबरोबर जोमान अवभवकरा ोऊन ाडोजन वात वनमाषण ोो. अव अवभवकराशील धात कषि ापमानाला वील ऑशकसजन बरोबर अवभवकरा ोऊन जळा. ताचा वनषकरषणासाठी ववद अपघटनी षिपण पद वापरावी लाग. उदरणाष; सोवडअम, कशलशअम व मगवशअम धात ताचा ववळलला कोराइड षिाराचा अपघटनान वमळवा. ा परवकरमध धात ा ऋणागरावर (कोडवर) जमा ोो र कोरीन वात ा धनागरावर (अ नोडवर) मकत ोो. ववळलला सोवडअम कोराइडच ववद अपघटन करन सोडीअ म धात वमळवाना ववद अगरावरील अवभवकरा पढीलपरमाण आ.

अळचा पानावर पाणी वचकट नाी सच मणावर दखील पाणी वचकट नाी. ा उलट मीठ वकवा साबणास पाणी वचकट मणजच पाणान वभजा.

ई. अपकालन (Leaching) अ लवमवनअम, सोन, चादी ा धातच ताचा धाकापासतन वनषकरषण करणाची पवली पारी मणज ी अपषिालन पद आ. ामध धाक एका वनवडक दावणा बराच वळ वभज ठवा. दावणाबरोबर वववशष रासावनक अवभवकरा ोऊन धाक ता ववरघळ मातर मदा अशदीची अवभवकरा न झालान ी ववरघळ नाी व तामळ ी वगळी करा . उदारणाष, बरॉकसाइट हा अ लवमवनअमचा धाकाच सीकरण अपषिालन पदीन करा व ामध जली NaOH वकवा जली Na2CO3 हा दावणामध बरॉकसाइट वभज ठवलान ताील अ लवमना ा मख घटक ववरघळो.

धातकाची िकटी

पाणी व पाइनच तल

बडबड

ढवळणी

िवचा परवठा

फनसित सलफाइड धातक

मदा अशदी

8.11 फनतरण पदत

मािीत आि का तमिाला?

थोड आठवा. इलकटरॉनचा पररभार ऑशकसडीकरण व षिपण मणज का?

byjus.com

103

ऋणागर अवभवकरा Na+ + e- Na (षिपण) धनागर अवभवकरा 2Cl- Cl2 + 2 e- (ऑशकसडीकरण)

ाचपरकार बरॉकसाइट हा धाकामधील अ लवमवनअम ऑकसाइडपासतन ववद अपघटनी षिपणादार अ लवमवनअम कस वमळवा आपण पढ पाणार आो.

अ लहमहनअमच हनषकरषण

NaAlO2 + 2H2O NaOH + Al(OH)3

रॉलचा परवकर धाकाची भकटी करन घा आवण नर जली सोडीअ म काबबोनटसोब सारसगराका ापवतन पाणा ववदाव अस सोडीअम अ लवमनट ार ो. तानर अववदाव अशदी गाळन ा गवलास गरम करन तामधतन काबषन डाऑकसाइड वात परवाव करन ताच उदावसनीकरण करणा . ामळ अ लवमवनअम ाडरॉकसाइडच अवषिपण घडन .

अ लहमहनअम सजा : Al रग : रपरी पाढराअणअक : 13 इलकटरॉन सरपण : 2, 8, 3 स जा : 3

अ लवमवनअम अवभवकराशील धात असलामळ वनसगाष मकत अवस आढळ नाी. ऑशकसजन आवण वसवलकरॉन नर अ लवमवनअम वसर मतलदव आ ज भतपषठामध मबलक परमाणा आढळ. अ लवमवनअमच ताचा मख धाक बरॉकसाइट (Al2O3.nH2O) पासतन वनषकरषण कल जा. बरॉकसाइटमध 30% 70% इक Al2O3 आवण उरलला भाग मदा अशदीचा असो. ो वाळ, वसवलका, आनष ऑकसाइड इतादीचा बनलला असो. अ लवमवनअ म वनषकरषणाचा दोन पाऱा आ.i. बरॉकसाइट हा धातकाच सितीकरण (Concentration of bauxite ore) : अ लवमवनअमच मख धाक बरॉकसाइट आ. बरॉकसाइटमध वसवलका (SiO2), फररक ऑकसाइड (Fe2O3) आवण वटटवनअम ऑकसाइड (TiO2) ा अशदी असा. बअरचा पदीन अवा रॉलचा पदीन अपषिालन करन ा अशदी वगळा करणा ा. ा दोनी परवकरामध शवटी वनसापन वकरन स अ लवमना वमळवा.

मगवशअम कोराइड आवण कशलशअम कोराइड ाचा ववळलला अवसील ववद अपघटनासाठी ववदअगर अवभवकरा वला.

बअरचा परवकर सवाष आधी धाक गोलाकार चकीतन भरडल जा. तानर सारसगरकामध (Digester) उचच दाबाखाली 2 8 ास करॉशसटक सोडाचा (NaOH) दावणाबरोबर 140 0C 150 0C ापमानावर ापवतन ताच अपषिालन कल जा. अ लवमवनअ म ऑकसाइड उभधमवी असलामळ सोडीअम ाडरॉकसाइडचा जली दावणा ववरघळ आवण पाणा दावणी अस सोडीअम अ लवमनट ार ो. मणजच बरॉकसाइटच सोडीअम ाडरॉकसाइडचा दावणान अपषिालन ो. Al2O3.2H2O (s) + 2NaOH (aq) 2 NaAlO2 (aq) + 3 H2O (l) मदा अशदीमधील आनष ऑकसाइड जली सोडीअम ाडरॉकसाइडमध ववरघळ नाी. गाळन वगळ करणा , पर जली सोडीअम ाडरॉकसाइडमध मदा अशदीमधील वसवलका ववरघळन पाणा दावणी अस सोडीअम वसवलकट ार ो. जली सोडीअम अ लवमनट पाणा टाकन ववरल कल जा आवण नर 50 0C प य ड कल जा. ामळ अ लवमवनअ म ाडरॉकसाइडच अवषिपण घडन .

जरा डोक चालवा.

byjus.com

104

Al2O3.2H2O(s) + Na2CO3(aq) 2 NaAlO2 (aq) + CO2 + 2 H2O (l) 2NaAlO2(aq) + 3H2O + CO2 2Al(OH)3 + Na2CO3

दोनी परवकर वमळालला Al(OH)3 चा अवषिवप गाळन, धवतन कोरडा करा आवण नर 10000C ापमानाला ापवतन वनसापन करन अ लवमना वमळवा. 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O

ii. अ लहमनाच हवदत अपघटनी कपण (Electrolytic reduction of alumina)अ. ा पदीमध अ लवमनाचा ववळलला वमशणाच (दवणाक 2000 0C) सटीलचा टाकीमध ववद अपघटन कल जा. ा टाकीचा आील बाजतला गरफाइटच असर अस. असर ऋणागराच काम कर. ववळलला ववद अपघटनी पदााष बडवलला काबषन (गरफाइट) चा काडाचा सच धनागर मणतन काम करो. दावणाक 1000 0C पय कमी करणासाठी वमशणामध कराोलाइट (Na3AlF6) आवण फलअरसपार (CaF2) वमसळल जा.

ववदपरवा जाऊ वदलावर ऋणागरावर अ लवमवनअम जमा ो. ववळलल अ लवमवनअ म ववद अपघटनीपषिा जड असलान टाकीचा ळाशी जमा ो. तनच वळोवळी काढन घल जा. ऑशकसजन वात धनागरापाशी मकत ोो. इलकटोडवरील अवभवकरा खालीलपरमाण ोा. धनागर अवभवकरा 2O- O2 + 4e- (ऑशकसडीकरण) ऋणागर अवभवकरा Al3+ + 3e- Al(l) (षिपण)

धनागर (गरफाइट)

ऋणागर (गरफाइटच असतर)

ॲलहमना, कराोलाईट व फलअरसपार ाच हमशरण

हवतळलल ॲलहमहनअम बािर जाणाचा मागष

हवतळलल अलहमहनअम

पोलादी टाकी

8.12 अलहमहनअमच हनषकरषण

आ. मधम अहिहकराशील धातच हनषकरषण

1. मधम अवभवकराशीलच धात कोण? 2. मधम अवभवकराशीलच धात वनसगष: कोणता सवरपा आढळा?

अवभवकराशीला शणीचा मधभागी असलल धात जस लोखड, जस, वशस, ाब मधम वकराशील असा. धात वनसगष: साधारणपण सलफाइड षिाराचा वकवा काबबोनट षिाराचा रपा आढळा. धातचा सलफाइड वकवा काबबोनटपषिा ताचा ऑकसाइडपासतन धात वमळवण सोप अस मणतन सलफाइड धाक अवररकत वमध ीवरपण ापवतन ताच ऑकसाइडमध रपार कल जा. ा परवकरस िाजण (Roasting) अस मणा. काबबोनट धाक माषवद व ीवरपण ापवतन ऑकसाइडमध रपारर करा. हा परवकरस हनसतापन (Calcination) मणा.जसाचा धाकाच भाजण आवण वनसापन ोाना खालील रासावनक अवभवकरा ोा. िाजण 2ZnS + 3O2 2ZnO + 2SO2 हनसतापन ZnCO3 ZnO + CO2

मकत झालला ऑशकसजन वातची काबषन ऋणागराशी अवभवकरा झालावर काबषन डाऑकसाइड वात ार ोो.अ लवमनाच ववद अपघटन ोाना धनागराच ऑशकसडीकरण ो असलान वळोवळी बदलणा ा.

सागा पाह !

byjus.com

105

ानर वमळालला वझक ऑकसाइडच काबषनसारखा ोग षिपणकाचा वापर करन वझक (जस) वमळवा. ZnO + C Zn + CO धातचा ऑकसाइडच षिपण करन धात वमळवणासाठी काबषन ववररकत सोडीअम, कशलशअम, अ लवमवनअम ासारखा अवभवकराशील धातचासदा षिपणक मणतन वापर करा. कारण धात मधम अवभवकराशील धातला

वरील अवभवकरचा दरमान बार पडलली उषणा इका जास परमाणा अस की, धात ववळलला शसी ार ोो. असच दसर उदारण मणज वमषट अवभवकरा ो. ामध आनष ऑकसाइडची अ लवमवनअमबरोबर अवभवकरा ोऊन लो आवण अ लवमवनअम ऑकसाइड ार ो. Fe2O3 + 2Al 2Fe + Al2O3 + उषणा

ताचा सगापासतन ववसावप करा. उदारणाष, जवा मगवनज डाऑकसाइड अ लवमवनअमचा भकटीबरोबर परजववल कलावर वा खालील अवभवकरा घड. 3 MnO2 + 4 Al 3Mn + 2 Al2O3 + उषणा वरील अहिहकरत जाच ऑसकसडीकरण आहण कपण झाल आि अस पदाथष ओळखा.

2Cu2S + 3O2 2 Cu2O + 2SO2

2 Cu2O + Cu2S 6Cu + SO2

8.13 थहमषट जोडकाम (वलडीग)इ. कमी अहिहकराशील धातच हनषकरषण अवभवकराशीला शणीचा ळाशी असणार धात अवश कमी अवभवकराशील असा. मणतनच वनसगाष बहधा मकतावस आढळा. उदारणाष; सोन, चादी, पलटीनम. मकतावसील ाबाच साठ आा फारस उरलल नाी. आा ाब परामखान Cu2S चा सवरपा आढळ. Cu2S ा धाकाला कवळ व उषणा वदलास ाब वमळवा .

वसनाबार (HgS) ा पाऱाचा धाकापासतन पारा कसा वमळवा ाची मावी वमळवा आवण सबवध रासावनक अवभवकरा वला.

3. धातच शदीकरण वरील ववववध षिपण पद धीन वमळालल धात फार शद नसा. ताचामध अशदी अस. शद धात वमळवणासाठी ी अशदी वगळी करावी लाग. अशद धातपासतन शद धात वमळवणासाठी ववद अपघटनाची पद वापरा.

माहिती हमळवा.

मळीमस

िोक उघडणाच साधन

साचा जोड

थहमषट अहिहकरतन बनलल अहतउषण पोलाद

मळी

रळरळाचाआडवा छद

रलवरळाचा जोडणीमध वापरणात णारी पदत मािीत आि का तमिाला?

byjus.com

106

धातच करण (Corrossion of metals)

1. षिरण मणज का?2. मी कधी खालील गोषीच वनरीषिण कल आ का?

इमारीच जन लोखडी गज, बराच काळ सवचछ न कलली ाबाची भाडी, बराच काळ वचा सपकाष असलल चादीच दावगन अवा मतवी, जनी टाकाऊ वान.

1. व ठवलावर कालारान चादीचा वसत काळपट र ाबाची भाडी वरवट का ोा?2. शद सोन व पलवटनम नमीच चकाक का असा?

लोखडी वसत गजणामळ मोठा परमाणावर आवषक नकसान ो. तामळ लोखडाच षिरण मणज गजण ी परमख समसा आ.1. लोखडाची दमट वबरोबर अवभवकरा ोऊन तावर

व एक ाबतस पदााषचा र (Fe2O3.H2O) जमा ोो. ा पदााषस गज (Rust) मणा.

2. ाबाचा भाडाचा पषठभागावर दमट वील काबषन डाऑकसाइडची अवभवकरा ो.ा अवभवकर ाबावर करॉपर काबबोनटचा (CuCO3) वरवा र जमा झालामळ ाबाची चकाकी जा.ालाच ाबाच कळकण (Patination) मणा.

गजलला साखळदड

काळ पडलल िाड

३०० वराषपवती ताबापासन बनहवलला

सवाततदवीचा पतळा हिरवट रगाचा झाला आि.

करण पहतबध (Prevention of corrosion)

1. धातपासतन बनववलला वसतच षिरण ाबववणासाठी अवा षिरण परवकरा पतणषपण सर ोऊ न दणासाठी मी कोण उपा सचवाल?

3. चादीचा वसतचा वशी सपकफ आलास कालारान ता वसत काळा पडा, कारण वील ाडोजन सलफाईडशी चादीची अवभवकरा ोऊन वसलवर सलफाइडचा(Ag2S) र ार ोो.

4. अ लवमवनअमच ऑशकसडीकरण ोऊन ताचावर अ लवमवनअम ऑकसाइडचा पाळ र ार ोो.

8.14 करणाच पररणाम

1. धातचा पषठभागावर अशा एखादा पदााषचा र बसवण की, जामळ वील बाषप आवण ऑशकसजन ाचा धातशी सपकफ रोखला जाऊन ताचामध अवभवकरा ोणार नाी.

2. धातचा पषठभागावर रग, ल, गरीस वकवा वरॉवनषश ाचा र लावतन धातच षिरण रोखण. उदाारणाष लोखडाच षिरण ा पदीन रोखा .

2. मचा घराील लोखडी शखडका, लोखडी दरवाजा ाचासारखा अन सावतावर गज चढ न ासाठी का कल जा? धातच गजणापासतन सरषिण करणासाठी ववववध पदी वापरला जाा. जवळपास सवषच पदीमध लोखड गजत न ाकड ववशर लषि दणा . लोखड गजणाचा परवकरचा दर आपण कमी कर शको. धातचा वशी सपकफ ोडलास धातच षिरण रोखा . ा षिरण परवबध ववववध मागायनी करा ो तापकी काी पदी पढीलपरमाण आ.

थोड आठवा.

सागा पाह !

हवचार करा.

byjus.com

107

करॉससटकमध साफ करण

खळबळन धण

बडवन ठवण

पवािी दावण खळबळन

धण

वाळहवण हवतळलल जसत

थड करण

तपासण

8.15 जसत हवलपन पहकरा

आपण लोखडाचा वसतचा पषठभागावर रगाचा र दऊन ता वसतचा गजणाला कामसवरपी परवबध कर शको का?

आपण रग दऊन वस तच गजणापासतन कामसवरपी सरषिण कर शक नाी. रग दणाची पद काी कालावधीसाठी ठीक आ. वसतचा पषठभागाला वदलला रगाला जर एखादा ओरखडा पडला आवण ोडा दखील धातचा पषठभाग वचा सपकाष आला र गज वनमाषण ोणाची परवकरा ता रगाचा राखाली सर ो. लोखडाच नवीन पतर चमकाना का वदसा? षिरणषिम धातवर अषिरणषिम धातचा र चढवलामळ षिरण रोखा . अनक परकार करा .1. जसत हवलपन (Galvanizing) ा पदी लोखड वकवा पोलादाच षिरण रोखणासाठी तावर जसाचा पाळ र दणा ो. उदारणाष, चकाकणार लोखडी शखळ, टाचणा इतादी. ा पदी जस लोखडापषिा जास ववदधन आ तामळ ताच षिरण आधी ो. काी पावसाळाचा कालावधीनर जसाचा र वनघतन जाो आवण आील लोखड उघड पड. ावळी लोखड गजणास सरवा ो.

2. कहथलीकरण (Tinning) ा पदी ववळलला कवलाचा र धातवर चढववणा ो. ालाच आपण कलई करण अस मणो. ाबाचा आवण वपळचा भाडावर षिरणामळ वरवट रगाचा र जमा ोो. ा वरवट रगाचा र ववरारी असो. अशा भाडामध ाक, कढी वकवा आमटी ठवलास ी कळक. सवष टाळणासाठीच कवलीकरण कल जा.

उदारणाष; जवा अ लवमवनअमच धनागरीकरण करा वा तावर ार झालला अ लवमवनअम ऑकसाइडचा पाळ रामळ ताचा खालील अ लवमवनअमचा ऑशकसजन आवण पाणी ाचाशी सपकफ रोखला जाो. ामळ पढील ऑशकसडीकरण रोखल जा. धनागरीकरण कराना ऑकसाइडचा र अवधक जाड करन सरषिण अवधक वाढववा .

3. धनागरीकरण (Anodization) ा पदी ाब, अ लवमवनअम ासारखा धातवर ववद अपघटनादार ताचा ऑकसाइडचा पाळ, मजबत असा लप दा. ासाठी ाब वकवा अ लवमवनअमची वसत धनागर मणतन वापरा. ा ऑकसाइडचा लप पषठभागावर सवषतर एकसारखा असलान धातच षिरण रोखणासाठी उपोगी पडो.

जरा डोक चालवा.

हवदत परवठा

ऋणागर

धनागर

सलफररक आमल

8.16 धनागरीकरण

---

--- - -

-----

byjus.com

108

हवजरी

ऋणागरचमचा

चादीचा धनागर

8.17 हवदत हवलपन

8.18 हवहवध नाणी

4. हवदत हवलपन (Electeroplating) ा पदीमध ववद अपघटनादार कमी अवभवकराशील धातचा जास अवभवकराशील धातवर र दणा ो. चादी ववलवप चमच, सोन ववलवप दावगन ी ववद ववलपनाची उदारण आ.5. सहमशरीकरण (Alloying) सधा वापरा असलल बहसख धारप पदाष सवमश सवरपा असा. ामागचा मतवाचा त मणज धातची षिरण पावणाची ीवरा कमी करण. एका धातमध ठराववक परमाणा इर धात वकवा अधात वमसळन ार ोणाऱा एकवजनसी वमशणास सवमश मणा. उदारणाष, बरॉनझ 90 % ाब व 10 % कील ाचापासतन ार कलल सवमश आ. बरॉनझच पळ उना पावसाी चागल राा, वा- पाणान डाग न पडणार व न गजणार सटील 74 % लो, 18% करोवमअम व 8 % काबषन ाचापासतन ार कलल सवमश आ. ापरमाणच आजकाल नाणी बनववणासाठी वववशष परकारची सवमश ार कली जाा.

1. दनवदन वापराील ववववध सवमश कोणी आ? ताचा कोठ वापर कला जाो?2. नाणी बनवणासाठी वापरावाचा सवमशाला कोण गणधमष असण आवक आ?

1. नाव हलिा. अ. सोडीअमच पाऱासोबच सवमश आ. अ लवमवनअमचा सामान धाकाच रणतसततर इ. आमल आवण आमलारी ा दोनीबरोबर

अवभवकरा करन षिार आवण पाणी ार करणार ऑकसाईड

ई. धाक भरडणासाठी वापरणा णार साधन उ. ववद सवाक अधात ऊ. राजधातना ववरघळवणार अवभवकराकारक

2. पदाथष व गणधमष ाचा जोडा लावा. पदाथष गणधमष अ. KBr 1. जवलनशील आ. सोन 2. पाणा ववदाव इ. गधक 3. रासावनक अवभवकरा नाी इ. वनऑन 4. उचच ना

माहिती हमळवा.

सवमशामध एक धात जवा पारा ा असो वा तास पारदसवमश (Amalgam) अस मणा. सोडीअम अमालगम, वझक अमालगम इतादी. रज पारद सवमशाचा उपोग बहकरन दवद करा. सवणष पारदसवमशाचा उपोग सोनाचा वनषकरषणासाठी कला जाो.

मािीत आि का तमिाला?

सवाधा

byjus.com

109

9. खालील घटनासाठी रासाहनक समीकरण हलिा. अ. अ लवमवनअमचा वशी सपकफ आला आ. लोखडाचा चरा/भकटी करॉपर सलफटचा

जली दावणा टाकली इ. फरीक ऑकसाइडची अ लवमवनअमबरोबर

अवभवकरा घडवतन आणली. ई. अ लवमनाच ववद अपघटन कल उ. वझक ऑकसाइड ववरल ाडोकोरीक

आमलामध ववरघळववल10. खालील हवधान पतक पाषानसार पणष करा. अ लवमवनअमचा वनषकरषणा..... अ. बरॉकसाईटमध असलल घटक, मदा अशदी आ. धाकाचा सीकरणा अपषिालणाचा

उपोग इ. बरॉकसाइटच रॉलचा पदीन अ लवमनामध

रपार करणाची रासावनक अवभवकरा ई. अ लवमवनअमचा धाकास स करॉशसटक

सोडाबरोबर उषणा दण11. Cu, Zn, Ca, Mg, Fe, Na, Li ा धातची

हविागणी हकराशील, मधम हकराशील व कमी हकराशील अशा तीन गटामध करा.

उपकरम : धातची भाडी आवण धातचा ववववध वसत ाचा

सगर करा. परोगशाळ वशषिकाचा मागषदशषनाखाली ताना चकाकी कशी दा ईल ासदभाष क ी वला.

3. खाली हदलला धातचा धातकाची जोडी ओळखा. अ गट ब गट अ. बरॉकसाईट 1. पारा आ. कवसटराईट 2. अ लवमवनअम इ. वसनाबार 3. कवल4. सजा सपषट करा. अ. धाववजञान आ. धाक इ. खवनज ई. मदा अशदी 5. शासतरी कारण हलिा. अ. वरवी पडलली ाबाची भाडी सवचछ

करणासाठी वलबत वकवा वचच वापरा. आ. साधारणपण आवनक सगाच दवणाक उचच

असा. इ. सोडीअम ा काम ररॉकलमध ठवा. ई. फनरणा पाईन वषिाच ल वापरल जा. उ. अ लवमनाचा ववद अपघटनामध वळोवळी

धनागर बदलणाची आवका अस.6. ताबाच नाण हसलविर नाटटचा दावणात

बडहवल असता, थोडा वळान ता नाणावर चकाकी हदसत. अस का घडत? रासाहनक समीकरण हलिा.

7. ‘अ’ ा धातच इलकटरॉन सरपण 2,8,1 आि आहण ‘ब’ ा धातच इलकटरॉन सरपण 2, 8, 8, 2 आि. ा दोन धातपकी कोणता धात िा अहधक अहिहकराशील आि. ताची हवरल HCl

आमलासोबत िोणारी अहिहकरा हलिा.8. नामहनदजहशत आकती काढा. अ. चबकी ववलगीकरण आ. फनरण पद इ. अ लवमनाच ववद अपघटन ई. जलशकतीवर आधारी ववलगीकरण

²²²

byjus.com

110

1. सगाच परकार कोण?

आपण मागील इतामध पावल की सवद सग व असवद सग सगाच दोन मतवाच परकार आ. धात व काच/माी ाचापासतन बनलला वसत सोडला र अननपदाायपासतन इधनापय अनकववध वसत ा सवद सगापासतन बनलला असा. सवष सवद सगामधील अतावक मतलदव मणज काबषन ो. समार 200 वरायपतववी अस मान की सवद सग परतषि वकवा अपरतषिपण सजीवापासतनच वमळा. पर परोगशाळ असवद सगापासतन ररआ ा सवद सगाची वनवमषी झालानर काबषनी सग अशी सवद सगाची नवी ओळख ार झाली. काबषन घटकमतलदव असलला सवष सगाना काबषनी सग मणा. मातर ताला अपवाद असलली काबषन डाऑकसाइड, काबषन मोनरॉकसाइड, काबाषइड षिार, काबबोनट षिार व बाकाबबोनट षिार ी काबषनची असवद सग आ.

काबषनी सगामधील बध (Bonds in Carbon compounds) मागील परकरणा मी आवनक सगाच गणधमष समजतन घल. मी पावल की आवनक सगाच दवणाक व उतकलनाक उचच असा आवण ववळलला व दावण शसी आवनक सग ववदवाक असा. सच आवनक सगाच गणधमष ताचाील अावनक बधाचा आधार सपष ोा ी मी पावल. कता कर.9.1 मध काी काबषनी सगाच दवणाक व उतकलनाक वदल आ. आवनक सगाचा लन ी मतल जास आ की कमी?

1. रासावनक बध मणज का?2. मतलदवाचा एक अणत वजक रासावनक बध ार करो ता सखला का मणा? 3. रासावनक बधाच दोन मतवाच परकार कोण?

Ø काबषनी सगामधील बध Ø काबषन : एक आगळवगळ मलदव Ø िाडोकाबषन, हकरातमक गट व समजाती शरणी Ø काबषनी स गाच नामकरण Ø काबषनी सगाच रासाहनक गणधमष Ø मिारण व बहवाररक

9. काबषनी सग

2. अननपदाष, धाग, कागद, औरध, लाकड, इधन ा नमीचा वापराील वसत अनकववध सगाचा बनलला आ. ा सगामध सामाईक असलली घटकमतलदव कोणी?

3. काबषन मतलदव आवषसारणी कोणता गणा आ? काबषनच इलकटरॉन सरपण वला. काबषनची सजा वकी ?

स ग दवणाक 0C उतकलनाक 0C

मीन (CH4)इनरॉल (C2H5OH)कोरोफरॉमष (CHCl3)

असवटक आमल (CH3COOH)

- 183- 117- 64 17

- 162 78 61

118

सामानः काबषनी सगाच उतकलनाक 300 0C पषिा कमी असलाच आढळ. ावरन लषिा की काबषनी सगामध आररणवी अाकरषण बल षिीण आ. मागील इत मी ववववध दावणाचा ववदवाकच परीषिण कल वा गलतकोज व ररआ ा काबषनी सगाना ववदवाका नाी वदसल. सवषसाधारणपण बरीच काबषनी सग ववदची दवाषक असलाच वदसतन . ावरन लषिा की बहाश काबषनी सगाचा सरचनमध आवनक बधाचा अभाव आ. ाचा अष असा ोो की काबषनी सगामधील रासावनक बधामळ आनाची वनवमषी ो नाी.

9.1 कािी काबषनी सगाच दवणाक व उतकलनाक

थोड आठवा.

सागा पाह !

byjus.com

111

मागील इतामध मी मतलदवाच इलकटरॉन सरपण व सजा ाचाील ससबध सच आवनक व ससज बध ाचाववरी अभास कला आ. काबषन अणतच इलकटरॉन सरपण व ार ोणार ससज बध ाचा सदभाषील पावषभतमी पाह. (कता 9.2 पा.)

9.2 काबषनच बध तार िोणाची पावषिमी

काबषन अण इलकटरॉन सरपण स जा कवचातील इलकटरॉन सखा नहजकचा राजवा व इलकटरॉन सरपण

He Ne

6C 2, 4 4 2 2,8

मी पावल आ की एखादा अणतला बध ार करणासाठी जी पररक शकती अस ी मणज नवजकचा राजवातच साी अस इलकटरॉन सरपण गाठन सष परापत करण. काबषनचा सजा कवचा 4 इलकटरॉन असलान राजवात सरपण गाठणाकररा काबषनसाठी अनक पाषी मागष असत शका.(i) सजा कवचाील एका मागतन एक अस चारी इलकटरॉन गमावतन वलअम (He) ा राजवातच सरपण गाठण : ा पदीमध परतक इलकटरॉन गमावाना अणतवरील वनववळ धनपरभार वाढ जाो. तामळ पढचा इलकटरॉन गमावाना आधीपषिा जास ऊजाष लागतन काम आणखी आणखी अवघड ो जा. वशवा ा परवकर अवमः ार ोणाऱा C4+ ा धन आनाला राजवात सरपण असतन सदा ताचा लान आकारमानावर असलला वनववळ उचच परभारामळ ो असाी ठरो. तामळ काबषन अणत राजवात सरपण गाठणासाठी ा मागष घ नाी. (ii) सजा कवचामध एका मागतन एक ापरमाण चार इलकटरॉन सवीकारन वनऑन (Ne) हा राजवातच साी सरपण गाठण ः ा पदीमध परतक नवा इलकटरॉन सवीकाराना काबषन अणतवरील वनववळ ऋणपरभार वाढ जाो. ामळ पढचा इलकटरॉन सवीकाराना वाढीव परवकरषण बलावर मा करणासाठी जास ऊजाष लागतन काम आणखी आणखी अवघड ो जा. वशवा ा परवकर अवमः ार ोणारा C4- ा ऋण आन ा ताला राजवात सरपण असतन सदा असाी असो कारण ा कदकावरील +6 ा धनपरभारासाठी भोवालचा10 इलकटरॉनाना धरन ठवण अवघड जा सच C4- ा ऋण आन लान आकारमानावरील वनववळ उचच परभारामळ असाी ठरो. तामळ राजवात सरपण गाठणासाठी काबषन अणत ा मागष घ नाी. (iii) सजा कवचाील चार इलकटरॉनाच इर अणतचा चार सजा इलकटरॉनाबरोबर सदान (sharing) करन वनऑनच सरपण गाठण ः ा पदीमध दोन अणत एकमकाबरोबर सजा इलकटरॉनाच सदान करा. दोनी अणतचा सजा कवचाच परसपरवापन ोऊन तामध कवचाच सदान झालल इलकटरॉन सामावा. तामळ परतक अणत राजवात सरपण गाठो व कोणताच अणतवर वनववळ ववदपरभार वनमाषण ो नाी, मणजच अणत ववददषटा उदासीन राा ा सवष बाबीमळ अणत सावतव परापत करा. तामळ राजवात सरपण गाठणासाठी काबषन अणत ा मागष घो. दोन अणतमध दोन सजा इलकटरॉनाचा सदानान जो रासावनक बध ार ोो ताला ससज बध मणा. ससज बधाच रखाटन सपषपण करणासाठी इलकटरॉन-वठपका सरचना काढा. ा पदी अणतचा सजञभोवी वषळ काढन ता परतक सजा इलकटरॉन वठपकान वकवा फलीन दशषवा. एका अणतन दसऱा अणतबरोबर कलला ससज बध दशषवणासाठी दोनी अणतचा सजञाभोवीची वषळ एकमकाना छदा अस दशषवा. छदणाऱा वषळाचा परसपरवापन झालला भागा सदान कलल इलकटरॉन वठपका वकवा फलीचा सायान दशषवा. सदान कलला इलकटरॉनाची एक जोडी मणज एक ससज बध ो. वषळ न रखाटा सदा वठपका सरचना काढा. सच दोन अणतचा सजञा जोडणाऱा एका छोटा ररनसदा ससज बध दशषवा. ररा सरचनलाच रचनासततर अस ी मणा.

एकरी बध

H : H9.3 िाडोजन रणची इलकटरॉन-हठपका सरचना व ररा सरचना व एकरी बध

byjus.com

112

जरा डोक चालवा.

ससज बधान ार ोणाऱा रणतच सवाष साध उदारण मणज ाडोजन रणत परम पाह. मी आधीच पावल आ की ाडोजनचा अणअक 1 असलान ताचा अणतमध K कवचा 1 इलकटरॉन असो. K कवच पतणष भरन वलअम (He) च सरपण गाठणासाठी ताला आणखी एका इलकटरॉनची गरज अस. ी भागवणासाठी दोन ाडोजन अणत ताच इलकटरॉन एकमकामध सदान करा व H2 ा ाडोजनचा रणत ार ोो. दोन ाडोजन अणतमध दोन इलकटरॉनाचा सदानान एक ससज बध मणज एकरी बध ार ोो. (पा आकी 9.3) दोन ऑकसीजन अणतचा रासावनक सोगान O2 ा रणत ार ोो र दोन नाटोजन अणतचा रासावनक सोगान N2 ा रणत ार ोो. ा दोनी रणतचा सरचनाच इलकटरॉन-वठपका सरचना पदीन रखाटन कलावर सपष ो की O2 रणतमध दोन ऑकसीजन अणत एकमकाना दोन ससज बधानी मणजच द री बधान जोडलल आ, र N2 मध दोन नाटोजन अणत एकमकाना ीन ससज बधानी मणजच वरी बधान जोडलल आ. (पा आक ी 9.4 )

आा मीन (CH4) ा काबषनी सगाचा ववचार कर. मागील इत मी मीनचा आढळ, गणधमष व उपोग ाचाववरी ोडी मावी घली आ. आा मीन रणतचा सरचनकड पाह. आपण आा पावल की चार सजा इलकटरॉनाचा सायान काबषन अणत चार ससज बध ार करन नवजकचा वनऑन (Ne) ा राजवातच सरपण गाठो व सावतव परापत करो. मीन इलकटरॉन-वठपका सरचना सच ररा सरचना आक ी 9.5 मध दाखववली अा.

काबषनी सगाचा सरचना समजतन घणासाठी ववववध परकारचा परारपाचा उपोग करा. अाक ी 9.6 मध मीन रणतची ‘चड-काडी’ व ‘अवकाश-वापी’ अशी दोन परारप दाखववली आ.

9.4 दिरी बध व हतिरी बध

दिरी बधऑसकसजनच दोन अण

हतिरी बध

1. कोरीनचा अणअक 17 आ. कोरीन अणतचा सजा कवचाील इलकटरॉनाची सखा वकी असल?

2. कोरीनच रणसततर Cl2 अस आ. कोरीनचा रणतची इलकटरॉन-वठपका सरचना व ररा सरचना ाच रखाटन करा.

3. पाणाच रणसततर H2O आ. ा वतरअण-रणतची इलकटरॉन-वठपका सरचना व ररा सरचना काढा. (ऑकसीजन अणतचा इलकटरॉनसाठी वठपका व ाडोजनचा अणतमधील इलकटरॉनसाठी फली वापरा.)

4. अमोवनआच रणसततर NH3 आ. अमोवनआसाठी इलकटरॉन-वठपका सरचना व ररा सरचना काढा.

जरा डोक चालवा.

::::

::::

: :

मािीत आि का तमिाला?

1. काबषन डा ऑकसाइडच रणसततर CO2 आ. ावरन ताचा इलकटरॉन-वठपका सरचना (वषळ ववरव) व ररा सरचना ाच रखाटन करा.

2. CO2 मध C अणत परतक O अणतशी कोणता बधान जोडलला आ?3. गधकाच रणसततर S8 असतन ा गधकाच आठ अणत एकमकाना जोडन एक वल ार ो. S8 साठी इलकटरॉन-

वठपका सरचना (वषळ ववरव) रखाटा.

byjus.com

113

9.6 मीथन रणची पारप

मीथन रण

चार िाडोजनच अण व एक काबषनचा अण सिसज बध

9.5 मीथनची रणची ररा सरचना व इलकटरॉन-हठपका सरचना

चड-काडी पारप

अवकाश-वापी पारपकाबषन ः एक आगळवगळ मलदव (Carbon : A Versatile Element) इर काी मतलदवापरमाण काबषनच अणत स जा इलकटरॉन सदान करन सस ज बध ार करा आपण पावल. सच आपण वमन ा साधा काबषनी स गाची सरचना सदा पावली. पर इर मतलदवापषिा काबषनच वगळपण अस आ की काबषनपासतन बनणाऱा स गाची सखा परचड मोठी आ. सरवाीस आपण पावल की धा त व काच/माी ाचापासतन बनवलला वस त वगळा इर सवष वस त काबषनपासतन बनलला असा. वकबहना सवष सजीव सषी काबषनचा स गाची बनलली आ. आपल शरीरी काबषनपासतन बनलल आ. काबषनपासतन वमनसारखा लान साधा रणतपासतन डी.एन .ए. सारखा मापरचड रणतपय लषिावधी परकारच रणत बना. काबषनी स गाचा रणवसमानाची वापती 1012 प य पसरलली आ. ाचा अष असा की काबषनच अणत मोठा सखन एकतर ऊन परचड मोठ रणत ार ोा. काबषनला ा आगळावगळा गणधमष कशामळ परापत ोो? काबषनचा सस ज बधाचा ववशषठपतणष सवरपामळ काबषन मोठा सखन स ग ार कर शको. ामधतन काबषनची वहशषठ लषिा ा ी अशी -अ. काबषनमध दसऱा काबषन अणतबरोबर परबळ ससज बध ार करणाची अशदी अशी षिमा अा ; तातन मोठ रणत ार ोा. काबषन अणतचा ा गणधमाषला शखलाबधन शकती (Catenation power) मणा. काबषनी सगामध काबषन अणतचा मकत शखला वकवा बद शखला असा. मकत शखला ी सरल शखला वकवा शाखी शखला असत शक. बद शखला मणज वलाकार रचना. दोन काबषन अणतमधील ससज बध परबळ असलामळ साी असो व ा साी परबळ ससज बधामळ काबषनला शखलाबधन शकती परापत ो.

आजवमीस जञा काबषन सगाची सखा समार 10 दशलषि आ. ी सखा इर सवष मतलदवापासतन बनणाऱा सगाचा एकवतर सखपषिा जास आ. काबषनी सगाचा रणवसमानाचा वापतीच मान 101 -1012 अा. (पा कता 9.7)

1. ाडोजन पररॉकसाइडच पढ वदलला अवभवकरपरमाण आपोआप अपघटन ो. H-O-O-H ® 2 H-O-H + O2

ावरन O-O ा ससज बधाचा परबळववरी का अनमान बाधाल?

2. वरील उदारणावरन ऑकसीजनला मावलकाबधन शकती आ वकवा कस सागा.

जरा डोक चालवा.

byjus.com

114

आ. दोन काबषन अणतमध एक, दोन वकवा ीन ससज बध ार ोऊ शका. ानाच अनकरम एकरी बध, द री बध व वरी बध मणा. एकरी बधाबरोबरच बहबध ार करणाचा काबषन अणतचा षिममळ काबषन सगाची सखा वाढली.

उदा. काबषनच दोन अणत असलली ईन (CH3 - CH3), एीन (CH2 = CH2) व ईाइन (CH º CH) अशी ीन सग आ.

काबषनी स ग रणवसतमानमीथन CH4 (सवाषत लिान काबषनी सग) 16 सवपाकाचा गस (C3H8 + C4 H10) 44/58बझीन ( C6 H6) 78कापर C10H16O 152पहनहसलीन C16H18N2O4S 334साखर C12H22O11 342सोहडअम डोडसाइल बझीन सलफरॉनट (एक अपमाजषक) 347मद ~ 700सटाचष ~ 103

सललोज ~ 105

पहथन ~ 105

परॉलीएहथलीन ~ 106

डी.एन .ए. ~ 1012

9.7 काबषनी सग आहण रणवसतमान

9.8 . ईथनची ररा सरचना/रचनासतर

इ. च:सजी असलान एक काबषन अणत इर चार अणतशी (काबषन वकवा इर) बध ार कर शको. ातन अनक सग वनमाषण ोा. काबषनच जाचाशी बध ार झाल आ ता अणतपरमाण वगवगळ गणधमष ता सगाना परापत ोा. उदा. ाडोजन व कोरीन ा दोन एकसजी मतलदवाबरोबर काबषनचा एका अणतचा वापरान पाच वगवगळी सग ार ोा : CH4 , CH3Cl , CH2Cl2 , CHCl3 , CCl4 . अशाच परकार काबषन अणतच O, N, S, halogen, P इतादी मतलदवाचा अणतबरोबर ससज बध ार ोऊन अनक परकारची काबषनी सग मोठा सखन ार ोा.

ई. काबषनी सगाचा सखावाढीला कारणीभत असलल आणखी एक ववशषट काबषनमध आ. मणज ‘समघटका’. ताववरी लवकरच पाह.

िाडोकाबषन ः सपकत व असपकत (Hydrocarbons: Saturated and Unsaturated) काबषनी सगामध अनक मतलदवाचा समावश असो. बहसख काबषनी सगामध ाडोजन ा मतलदवाचा समावश कमी अवधक परमाणा असो. जा सगामध कवळ काबषन व ाडोजन ी दोनच मतलदव असा ताना ाडोकाबषन मणा. ाडोकाबषन ी सवाष साधी व मतलभत काबषनी सग आ. सवाष लान ाडोकाबषन मणज एक काबषन अणत व चार ाडोजन अणत ाचा सोगान झालला मीन (CH4). आपण मीनची सरचना आधीच पावली आ. ईन ा आणखी एक ाडोकाबषन असतन ताच रणसततर C2H6 आ. ाडोकाबषनाची ररा सरचना (रचनासततर) वलवणाील पवली पारी मणज रणतमधील काबषन अणत एकमकाना एकरी बधानी जोडण व तानरचा दसऱा पारी चःसजी काबषनचा उरलला सजाची पतषा करणासाठी रणसततराील ाडोजन अणत वापरण (आक ी 9.8 पा).आकी 9.9 मध ईनची इलकटरॉन-वठपका सरचना दोन पदीनी दशषवली आ. ईन ः रणसततर C2 H6

पारी 1 ः दोन काबषन अणत एकरी बधान जोडण C - Cपारी 2 ः रणतसततराील 6 ाडोजन अणत दोनी काबषन अणतचा चःसजचा पतषसाठी वापरण

9.9. इथनची इलकटरॉन-हठपका सरचना

byjus.com

115

जा काबषनी सगाील दोन काबषन अणतमध दरी वकवा वरी बध असो ताना असपकत सग मणा. एीन व ईाइन असपकत ाडोकाबषन आ. काबषन-काबषन दरी बध असलला असपकत ाडोकाबषनाना ‘अलकीन’ मणा. जाचा सरचनमध काबषन-काबषन वरी बध असो अशा असपकत ाडोकाबषनाना ‘अलकाइन’ अस मणा. साधारणपण असपकत सग ी सपकत सगापषिा जास अवभवकराशील असा.काबषन अणचा सरलशखला, शाखी शखला व वल मीन, ईन, परोपन ा सपकत ाडोकाबषनाचा रचनासततराची लना करन पाह. ा रचनासततरावरन अस वदस की रणतचा अभाषगा काबषन अ णत (एक वकवा एकमकाना जोडलल अनक काबषन अणत) आ व परतक काबषन अणतला जोडलल ाडोजन अणत रणतचा पररघाचा भागा अा. अभाषगाील एकमकाना जोडलल काबषन अणत मणज जणत रणतचा सागाडाच ो. काबषन अणतचा सागाडान काबषनी सगाचा रणतचा आकार वनशच ोो. एका पढ एक काबषन अणत जोड गलास काबषन अणतची सरलशखला ार ो. कता 9.12 मध पवला सभा काबषन अणतचा सरलशखला दशषववला आ. ताचाील काबषन अणतचा चःसजाची पतवी ोईल अशा परकार ताना ाडोजन अणत जोडन सबवध सरलशखला ाडोकाबषनच रचनासततर पतणष करन दसऱा स भा वला व तावरन वमळालल रणसततर वसऱा स भा वला. चौथा सभा ता ाडोकाबषनच नाव आ.

इन, परोपन ाचा रचनासततरावरन वदस की सवष अणतचा सजाची पतषा एकरी बधानी झालली आ. अशा सगाना सपकत सग मणा. इन, परोपन सपकत ाडोकाबषन आ. सपकत ाडोकाबषनला ‘अलकन’ असी मणा.

परोपनच रणतसतर C3H8 आ. तावरन परोपनच रचनासततर काढा.

काबषनच दोन अणत असलल आणखी दोन ाडोकाबषन आ, मणज एवन (C2H4) आवण ईाइन (C2H2). एवनच रचनासततर (ररा सरचना ) वलवणाची पदी पाह. (आकी 9.10 )एहथन : रणसतर C2H4 पारी 1 ः काबषन अणत एकरी बधान जोडण C - Cपारी 2 ः रणतमधील 4 ाडोजन काबषन अणतचा चःसजचा पतषसाठी वापरण

दोनी काबषन अणतचा परतकी एका सजची पतषा झालली वदस नाी.

पारी 3 ः दोन काबषन अणतमध एकरी बधाऐवजी द री बध काढन चःसजची पतषा करण.

9.10 एहथनची ररा सरचना/रचना सतर 9.11 एहथनची इलकटरॉन हठपका सरचना

1. ईाइनच रणसततर C2H2 आ. तावरन ईाइनच रचनासततर व इलकटरॉन-वठपका सरचना ाच रखाटन करा.

2. ईाइनमधील दोनी काबषन अणतचा चःसजची पतषा करणासाठी ताचामध वकी बध असण आवक आ?

जरा डोक चालवा.

जरा डोक चालवा.

C :: CH:

H:

H:

H:

byjus.com

116

काबषन अणची सरलशखला रचनासतर रणसतर नाव

C CH4 मीन

C-C ईनC-C-C परोपनC-C-C-C बतटनC-C-C-C-C पटनC-C-C-C-C-C कझनC-C-C-C-C-C-C पटनC-C-C-C-C-C-C-C ऑकटनC-C-C-C-C-C-C-C-C नोननC-C-C-C-C-C-C-C-C-C डीकन

लषिावधी वरायपतववी समदळाखाली गाडला गलला म जीवापासतन काळाचा ओघा कचचा लाच साठ वनमाषण झाल. आा लाचा वववरीमधतन कचच ल (Crude oil) व नसवगषक वात वमळवा. नसवगषक वात ा परामखान मीन असो. कचच ल जारहन अवधक वगवगळा सगाच जवटल वमशण आ. ता परामखान वगवगळ ाडोकाबषन असा. परभाजी ऊधवषपान पदीन कचचा लाच ववलगीकरण करन वापरावास उपकत अस ववववध घटक वमळवा. उदा. CNG, LPG, पटोल (गसोलीन), ररॉकल (करोसीन), वडझल, इवजन ऑइल, वगण.

आा ब तटनमधील काबषन शखलकड अवधक लषि दऊ. चार काबषन अणत एकमकाना जोडन आणखी एका परकार काबषन शखला बनत शक. (आकी 9.13 अ. पा. )

ा दोन काबषन शखलाना काबषन अणतचा चःसजची पतषा ोईल एवढ ाडोजन अणत जोडलावर दोन वभनन रचनासततर वमळा. ा दोनी रचनासततरासाठी रणसततर C4 H10 अस एकच आ. रचनासततर वववभनन असलामळ ी वगवगळी सग आ. वभनन रचनासततर असणाऱा सगाच रणसततर जवा एकच अस वा ा घटनला ‘रचना समघटका’ मणा. काबषनी सगामध वदसतन णाऱा समघटकमळ काबषनी सगाचा सख भर पड. आकी 9.13 आ.मधील काबषन शखला (i) मणज काबषन अणतची सरलशखला आ र काबषन शखला (ii) मणज काबषन अणतची शाखी शखला आ. सरलशखला व शाखी शखलाचा ववररकत काी काबषनी सगामध काबषन अणतचा बद शखला असा व काबषन अणतची वल ार झालली वदसा. उदा. साकोकझन ा सगाच रणसततर C6 H12 अस असतन ताचा रचनासततरा सा काबषन अणतच वल आ. (आकी कर 9.14 पा)

9.12 सरलशखला िाडोकाबषन

आ. C4 H10 ि रणसतरासाठी दोन रचनासतर

9.13 C4 H10 ि रणसतर असलली दोन समघटक सग

साकोकझनची इलकटरॉन-वठपका सरचना काढा.

आ. साकोिकझनच रचनासतर

अ.साकोिकझनमधील काबषन वल

9.14 साकोिकझनची वल सरचना

जरा डोक चालवा.

H-C-HH

H

C

C

अ. दोन सिाव काबषन शखला

CC

CC

CC

(i) (ii)

C

(i) (ii)

byjus.com

117

सरलशखला, शाखी शखला आवण वलावक, सवष परकारची काबषनी सग ी सपकत वकवा असपकत असत शका. कता 9.15 मधील ाडोकाबषनाचा ववववध उदारणावरन सपष ो.

सपकत ोडोकाबषन असपकत ाडोकाबषनसरळ शखला ाडोकाबषन

शाखी शखला ाडोकाबषन

वलावक ाडोकाबषन

साकोकझनC6 H12

परोपनC3 H8

परोपीन C3 H6 परोपाइन C3 H4

आसोबतटन C4 H10

आसोबतवटलीनC4 H8

साकोपटनC5 H10

बझीनC6 H6

साकोकझीनC6 H1०

9.15 िाडोकाबषनाच हवहवध पकार

बझीनचा रचनासततरावरन समज की ो वलावक असपकत ाडोकाबषन आ. बझीनचा सरचन सा काबषन अणतचा वला एका आड एक अस ीन द री बध अा. ा ववशषठपतणष घटक जाचा सरचन असो ताना ॲरोमवटक सग मणा.काबषनी स गामधील हकरातमक गट (Functional groups in carbon compounds) आापय मी काबषन व ाडोजन ा मतलदवाचा सोगान ार झालली ाडोकाबषन सग पावली. ववववध लोजन, अरॉकसीजन, नाटोजन, गधक अशा मतलदवाबरोबर काबषनच बध ार ोऊन अाणखी अनक परकारची काबषनी सग ार ोा. ाडोकाबषन साखळीमधील एक वकवा अवधक ाडोजन अणतचा जागी ा मतलदवाचा अणतच परवोजन ो व तामळ काबषनचा चःसजची पतषा ो. ाडोजनला परवोजी अशा मतलदवाचा अणतचा उलख ववरम अणत असा करा. काी वळा ववरम अणत एकट नसा र वववशषठ अशा अणगटाचा रपा असा. (कता कर. 9.16 पा ) ा ववरम अणतमळ व ववरम अणतनी कत अशा अणगटामळ ता सगाला वववशषठ रासावनक गणधमष परापत ोा, मग ता सगाील काबषन साखळीची लाबी व सवरप काीी असो. मणतन ा ववरम अणत वकवा ववरम अणतनी कत अशा अणगटाना वकरातमक गट मणा. कता कर. 9.16 मध काबषनी सगामध आढळणार काी वकरातमक गट दाखववल आ.

byjus.com

118

9.16 काबषनी स गामधील कािी हकरातमक गटसमजाती शरणी (Homologous series) मी पावल की काबषन अणत एकमकाना जोडल जाऊन वगवगळा लाबीचा शखला ोा. सच ा शखलावरील ाडोजन अणतची जागा एखादा वकरातमक गट घऊ शको ी मी पावल. तामळ वकरातमक गट ोच पर काबषन शखला वगवगळा लाबीचा अशी सग मोठा सखन ार ोा. उदा. अलकोोल ा वकरातमक गट असलली CH3-OH, CH3-CH2-OH, CH3-CH2-CH2-OH, CH3-CH2-CH2-CH2-OH अशी अनक सग ार ोा. ा सवायमधील काबषन शखलाची लाबी वगवगळी असली री ताचाील वकरातमक गट एकच असलान ताचा रासावनक गणधमायमध खतप साधमष अस. करमाकरमान वाढ जाणारी लाबी असणाऱा शखलावर वववशष ाडोजनचा जागी समान वकरातमक गट जोडलामळ सगाची जी शणी ार ो वला समजाी शणी मणा. वकरातमक गट कोणा आ तापरमाण वगवगळा समजाी शणी असा. उदा. अलकोोलाची समजाी शणी, कार बरॉशकसवलक आमलाची समजाी शणी, अशलडाइडाची समजाी शणी इतादी. एका समजाी शणीच सवष सदस एकमकाच समजाक असा. ापतववी कता कर.9.12 मध मी रचनासततर व रणसततर भरली. तातन अलकनाचा समजाी शणीचा सरवाीचा अश ार झाला. समजाी शणीची ववशषट जाणतन घणासाठी अलकन, अलकीन व अलकोोल ाचा समजाी शणीच सरवाीच अश पाह. (कता कर.9.17)

तकता पणष करा. समजाी शणी कता कर.9.17 अ,आ व इ मधील ररकामा जागा भरा.

वकरातमक गटाची मकत सजा लान ररन दशषववली आ. ाडोजनची जागा घणारा वकरातमक गट ा सजचा सायान काबषन साखळीला जोडला जाो. काबषन-काबषन द री व वरी बध सदा वकरातमक गट मणतन ओळखल जाा कारण ताचामळ ता ता सगाला वववशषठ रासावनक गणधमष परापत ोा.

हवरम अण हकरातमक गटनाव रचनासततर सवषिपत रचनासततर

लोजन(कोरीन, बोमीन,आोडीन)

लो (कोरो/बोमो/आोडो)

-X (-Cl, -Br, -I) - X(-Cl, -Br, -I)

ऑकसीजन 1. अलकोोल

2. अशलडाइड

3. कीटोन

4. कार बरॉशकसवलक आमल

5. ईर

6. ईसटर

-O-H

-C-H

-C-

-C-O-H

- O-

-C-O-

-OH

-CHO

-CO-

-COOH

-O-

-COO- नाटोजन अमीन - N - H

H

- NH2

= =

==O

O

O

O

byjus.com

119

नाव रणसतर सहकपत रचनासतर काबषन अणची सखा

-CH2-घटकाची सखा

उतकलनाक०C

मीन CH4 CH4 1 1 -162

ईन C2H6 CH3-CH3 2 2 -88.5

परोपन C3H8 CH3-CH2-CH3 3 3 -42

बतटन C4H10 CH3-CH2-CH2-CH3 ... ... 0

पटन C5H12 CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 ... ... 36

कझन C6H14 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 ... ... 69

नाव रणसतर सहकपत रचनासतर काबषन अणची सखा

-CH2-घटकाची सखा

उतकलनाक०C

मीनरॉल CH4O CH3-OH 1 1 63

ईनरॉल C2H6O CH3-CH2- OH 2 2 78

परोपनरॉल C3H8O CH3-CH2-CH2-OH ... ... 97

बतटनरॉल C4H10O CH3-CH2-CH2-CH2-OH ... ... 118

नाव रणसतर सहकपत रचनासतर काबषन अणची सखा

-CH2-घटकाची सखा

उतकलनाक०C

एीन C2H4 CH2= CH2 2 0 -102

परापीन C3H6 CH3-CH=CH2 3 1 -48

1-बतटीन C4H8 CH3-CH2-CH=CH2 ... ... -6.5

1-पटीन C5H10 CH3-CH2-CH2-CH=CH2 ... ... 30

1. अलकन समजाी शणीच पवल दोन सदस मीन (CH4) व ईन (C2H6) ाचा सततरामध वकी -CH2-

(मववलन) घटकाचा फरक आ? सच ईन (C2H6) व परोपन (C3H8) ा लागतन असलला सदसाचा सततरामध वकी -CH2- घटकाचा फरक आ?

2. अलकोोल समजाी शणीचा वसऱा सदसापषिा चौथा सदसाचा सततरामध वकी मववलन घटक जास आ?

3. अलकीन समजाी शणीमधील वसऱा सदसापषिा दसऱा सदसाचा सततरामध वकी मववलन घटक कमी आ?

9.17 कािी समजाती शरणी

अ. अलकनाची समजाती शरणी

आ. अलकोिोलाची समजाती शरणी

इ. अलकीनाची समजाती शरणी

जरा डोक चालवा.

byjus.com

120

तमहालहादिसनआलआकीकोणतहाीसमजहातीशणीमधकहारबनशखलचहालहारीचहाचढतहाकरमहानजहातहानहािरवळीएकमदिदलनघटक(-CH2-)वहाढतजहातो.तहामळचकोणतहाीसमजहातीशणीमधलहारीचहाचढतहाकरमहानजहातहानहासिसहाचहारणवसतमहानहात14uइतकीवहाढोतअसत. तकहाकर.9.17(अ),(आ)व(इ)चहाअवलोकनहातनआणखीएकरहारतमचहालकहातईलतीमणजउतकलन दरिमधीलपरवणतहा. उतकलन दरि हा सगहाचहा एकभौदतकगणधमबआ.सहामहानतःअस दिसन तकीकोणतहाीसमजहातीशणीमधचढतहाकरमहानजहातहानहाभौदतकगणधमहाामधएकहा दिशनरिलोतजहातो,मणजचभौदतकगणधमहाामधपरवणतहादिसनत.

कारबनी सयगाचया नामकरण पदधतीअ. सामानय नामकरण पदधती : आपणपहादलकीआजदमतीसलकहावधीकहारबनीसग जहातआत.सरवहातीचहाकहाळहातमहादतअसललहाकहारबनीसगहाचीसखहाकमीोती,तहावळीवजहादनकहानीतहाचनहामकरणदवदवधपरकहारहानीकलोत.तहानहावहानहाआतहासहामहाननहावअसमणतहात.उिहारणहािबमीिन,ईिन,परोपनवबटनहापदलहाचहारअलकनहाचहानहावहाचउगमवगवगळआत.तहानतरचहाअलकनहाचीनहावतहाचहातीलकहारबनसखवरनदिलीगली.C4H10हारणसतहासहाठीसरलशखलहादकवहाशहाखीशखलहाअशीरचनहासतअसललीिोनसमघटकसगसभवतहात.तहानहाएन-बटन(n-butane,normal-butane)वआ-बटन(i-butane,iso-butane)अशीिोननहाविऊनतहाचहातीलवगळपणहावससरधिशबवलहागलहा.

1. तकहाकर.9.17(इ)मधअलकीनहाचीसमजहातीशणीदिलीआ. हाशणीतीलसिसहाचहारणसतहाचअवलोकनकरहा.रणसतहामधीलकहारबनअणचीसखहावहाडोजनअणचीसखहाहाचहातकहाीसरधआअसदिसतकहा?

2. जरअलकीनहाचहारणसतहातीलकहारबनअणचहासखलहा‘n’महानलतरहाडोजनअणचीसखहाकहाअसल?

अलकीनहाचहासमजहातीशणीतीलसिसहाचीरणसतCnH2nहासहामहानसतहानिशबवतहातहात.जवहा‘n’चमल‘2’असततवहाC2H2x2 मणजचC2H4असहहाशणीचहापदलहासिसहाचरणसतदमळत.जवहा‘n’चमल‘3’असततवहाC3H2x3मणजचC3H6असअलकीनशणीचहािसऱहासिसहाचरणसतदमळत.1. अलकनचहा समजहाती शणीतील सिसहाचहा रणसतहासहाठी सहामहान सत कहाअसल? हा शणीचहा पदलहा

सिसहासहाठी‘n’चमलकहाआ?2. अलकहाइनहाचहासमजहातीशणीसहाठीसहामहानरणसतCnH2n-2असआ.हासतहात‘n’सहाठी2,3व4हादकमती

वहापरनअनकरमपदलहा,िसऱहावदतसऱहासिसहासहाठीवकककरणसतदलहा.

वरीलउिहारणहामधनसमजहातीशणीचीकहाीवदशषटआपलहालकहाततहाततीअशी-(i) समजहातीशणीमधएकहासिसहाकडनपढचहासिसहाकडजहातहानहा (अ)एकहामदिदलन(CH2)घटकहाचीभरपडत.(आ)रणवसतमहान14uनवहाढत.(इ)कहारबनअणचीसखहा

1नवहाढत.(ii) समजहातीशणीचहासिसहाचहारहासहादनकगणधमहाामधसहाधमबअसत.(iii) समजहातीशणीचहासवबसिसहासहाठीएकचसहामहानरणसतअसत.

1. तकहाकर.9.16मधीलदकरहातमकगटहाचहाउपोगकरनतहारोणहाऱहादवदवधसमजहातीशणीतीलपदलहाचहारसिसहाचीरचनहासतदलहा.

2. अलकनचहा समजहाती शणीच सहामहान सत C2H2n+2अस आ. हावरनशणीमधील8वहाव12वहासिसहाचरणसतदलहा.

जरा डोक चालवा.

जरा डोक चालवा.

byjus.com

121

1. C5H12 ह रणसतर असलली तीन रचनासतर काढा.

2. वरील तीन रचनासतरााना एन -पटन, आय -पटन व ननओ-पटन ही नाव दा. (तयासाठी बयटनचया समघटकााचया नावाामधील तककसागती वापरा.

3. C6H14 ह रणसतर असलली सवव साभावय रचनासतर काढा. या सवव समघटकााना नाव दा. नाव दताना आललया अडचणी कोणतया?

पढील काळात कारवनी सायगााची साखया खप वाढलयावर ‘सामानय नावाा’मळ गोधळ होऊ लागला. कारवनी सायगााना नाव दणयासाठी तककशदध व सववमानय पदधत असणयाची आवशयकता भास लागली.आ. आय. य. पी. ए. सी पक नामकरण पदधती (IUPAC nomenclature system) इाटरनशनल यननअन अॉफ पयअर अड ॲपाइड कनमसटी (IUPAC) या सासन सायगााचया सारचनवर आधाररत नामकरण पदधत मााडली व ती जगभर मानयता पावली. या पदधतीमधय सवव परकारचया कारवनी सायगााना नवनशषट नाव दणयाची तरतद आह. आपण य एकच नरियातमक गट असललया काही सरलशाखला सायगााना आय. य. पी. ए. सी (IUPAC) नाव कस दतात त पाह व तया सायगााची सामानय नाव सदधा पाह. कोणतयाही कारवनी सायगााचया आय. य. पी. ए. सी नावाच तीन घटक असतात ः जनक, परतयय व उपसगव. नावामधय तयााची मााडणी पढीलपरमाण असत.

उपसरग - जनक - परतयय

9.18 सरल शखला सयराच आय. य. पी. ए. सी नामकरण पायरी - 1पायरी 2 : रचनासतरामधय एखादा नरियातमक गट असलयास जनक नावातील शवटच ‘e’ ह अकषर काढन तयाजागी नरियातमक गटाच सानकषपत नाव परतयय महणन जोडा. (अपवाद ः हलोजन या नरियातमक गटाच सानकषपत नाव नहमीच उपसगव महणन जोडतात.)(पहा तका रि. 9.19)पायरी 3 : कारवन शाखलतील कारवन अणाना एका टोकाकडन दसर टोकापययत अाक दा. -CHO नकवा -COOH हा नरियातमक गटातील कारवनला ‘1’ हा अाक दा. ह नरियातमक गट नसतील तवहा शाखलच अाकन दोन नदशाानी होऊ शकत. जया अाकनामळ नरियातमक गट धारण करणाऱया कारवन अणला लहान अाक नमळल त अाकन गाह धरा. नरियातमक गटाचया सानकषपत नावापववी हा अाक नलहा. अानतम नावामधय अाक व अकषर यााचयामधय लहान आडवी रषा काढा. (तका रि. 9.20 पहा)

सायगाला आय. य. पी. ए. सी नाव दताना तया सायगाचया जनक अलकनच नाव आधारभत धरतात. जनक अलकनचया नावाला योगय त परतयय व उपसगव जोडन सायगाच नाव तयार करतात. सरल-शाखला सायगााचया आय. य. पी. ए. सी नामकरणातील पायऱया पढीलपरमाण आहत.पायरी 1 ः सरलशाखला सायगाच रचनासतर नलहन तयातील कारवन अणाची साखया मोजा. या साखयइतक कारवन अण असलला अलकन हाच परसतत सायगाचा जनक अलकन होय. या जनक अलकनच नाव इागजीत नलहा. परसतत सायगााचया कारवन शाखलमधय दहरी राध असल तर जनक नावाचा शवट ‘ane’ ऐवजी ‘ene’ न करा. जर परसतत सायगााचया कारवन शाखलत नतहरी राध असल तर जनक नावाचा शवट ‘ane’ ऐवजी ‘yne’ न करा. (तका रि.9.18 पहा)

अ.कर. रचनासतर सरलशखला जनक नाव1 CH3-CH2-CH3 C-C-C propane परोपन

2 CH3-CH2-OH C-C ethane ईन3 CH3-CH2-COOH C-C-C propane परोपन4 CH3-CH2-CH2- CHO C-C-C-C butane बयटन5 CH3-CH=CH2 C-C=C propene परोपीन

6 CH3-C CH C-C C propyne परोपाइन= =

जरा डोक चालवा.

byjus.com

122

9.19 आ. . पी. ए. सी. नामकरण : पारी - 2

9.20 ः आ. . पी. ए. सी नामकरण : पारी - 3जा सगामध शाखी शखला, काबषन वल, ववरम अणतनी कत वल अस अवधकावधक जवटल सरचना घटक

असा ताची आ त पक नाव वलवणासाठी आणखी काी पाऱा आवक आ, ताचाववरी अभास पढील इतामध समाववष असल. सच, ी लषिा असत दा की परोगशाळमध नमी वापरा असणाऱा काबषनी सगाची सामान नाव अवधक परचवल आ.

तकता पणष करा. कता कर.9.21 मध काी काबषनी सगाची सामान नाव व रचनासततर वदली

आ. ताची आ. त. पी. ए. सी. नाव वसऱा रकानामध वला व कता पतणष करा.

CH3-CO-CH3

कर. रचनासतर हकरातमक गट(सहकपत नाव)

जनक नाव जनक-पत उपसगष-जनक

1 CH2-CH2-OH - OH(ol) (ऑल)

ethane(ईन)

ethanol(ईनरॉल)

-

2 CH3-CH2-Cl - Cl(कोरो)

ethane(ईन)

- chloroethane(कोरोईन)

3 Br-CH2-CH3 -Br (बोमो)

ethane(ईन)

- bromoethane(बोमोईन)

4 CH3-CH2-CHO - CHO(al) (आल)

propane(परोपन)

propanalपरोपनाल

-

5 CH3-COOH - COOH(oic acid)(ऑइक ॲवसड)

ethane(ईन)

ethanoic acidईनरॉइक ॲवसड

-

6 CH3-NH2 - NH2 (amine) (अमीन)

methane(मीन)

methanamine(मीनामीन)

-

7 - CO- (one)(ओन) propane (परोपन)

Propanone (परोपनोन)

-

कर. रचनासतर काबषन शखलची दोन अकन गराह अकन सगाच आ पक नाव

1. दोनी अकन एकसमान Propan-2-ol(परोपन-2-ऑल)

2. 2-Chloropentane(2-कोरोपटन)

3. O CH3- C-CH2-CH2-CH3

O C1-C2-C3-C4-C5

O C1-C2-C3-C4-C5

pentan-2-one(पटन-2 - ओन)

CH3-CH-CH3

OH

CH3-CH2-CH2-CH-CH3

Cl C1-C2 -C3 -C4-C5

Cl

C5-C4 -C3- C2-C1

ClC5-C4 -C3 -C2-C1

Cl

O C5-C4-C3-C2-C1

C1-C2 -C3

OH C3-C2 -C1

OH

byjus.com

123

काबषनी सगाच रासाहनक गणधमष

9.21 कािी काबषनी सगाची सामान नाव, रचनासतर व आ. . पी. ए. सी नाव

अ. कर सामान नाव रचनासतर आ. . पी. ए. सी. नाव

1 एवलीन (ethylene) CH2=CH2

2 ॲवसवटलीन (acetylene)3 ॲसवटक ॲवसड (acetic acid) CH3-COOH

4 मवल अलकोोल (methyl alcohol) CH3-OH

5 एवल अलकोोल (ethyl alcohol) CH3-CH2-OH

6 ॲवसटाशलडाड (acetaldehyde) CH3-CHO

7 ॲवसटोन (acetone) CH3-CO-CH3

8 एवल मवल कीटोन (ethyl methy ketone)

CH3-CO-CH2- CH3

9 एवल अमीन (ethyl amine) CH3-CH2-NH2

10 एन - परोवपल कोराइड (n- propyl chloride)

CH3-CH-CH3- Cl

1. कोणता घटकामळ बाोगसचा इधन मणतन उपोग ोो?2. मतलदवरपी काबषनचा जवलनान कोण उतपावद ार ो?3. बाोगसच जवलन ी अवभवकरा उषमागराी आ की ऊषमादाी?

1. जवलन (Combusion) ः काबषनी सगाच रासावनक गणधमष पााना परम ‘जवलन’ ा गणधमष पाह. आपण मागील इत पावल की ववववध अपरप सवरपाील काबषन ऑकसीजनचा उपशसी पटवला असा ताच जवलन ोऊन उषणा व परकाश बार फकल जाा, आवण काबषन डाऑकसाइड वात ार ोो. ाडोकाबषन सच काबषनचा बहक सवष सगाच ऑकसीजनचा उपशसी जवलन ो वा उषणा व परकाश बार फकल जाा आवण काबषन डाऑकसाइड व पाणी ी सामाईक उतपावद ार ोा. काी जवलन अवभवकरा पढीलपरमाण आ.

(i) C + O2 ® CO2 + उषणा व परकाश (काबषन)

(ii) CH4 + 2O2 ® CO2 + 2H2O + उषणा व परकाश

(मीन)

(iii) CH3-CH2-OH + 3O2 ® 2CO2 + 3H2O + उषणा व परकाश

(ईनरॉल)

एल .पी.जी. मध परोपन (C3 H8) ा एक जवलनशील घटक असो. परोपनचा पतणष जवलनाची अवभवकरा वला.

HC = CH

थोड आठवा.

जरा डोक चालवा.

byjus.com

124

करन पिा.

साहित ः बनसन बनषर, करॉपर गरॉज (दाडा जोडलली ाबाची जाळी), धातची पटी इतादी.रासाहनक पदाथष ः ईनरॉल, अ वसटीक आमल, नफलीन.

कती ः सवचछ व कषि ापमानाचा करॉपर गरॉजवर वरील पकी एक रासावनक पदाष (3-4 ब वकवा वचमतटभर भकटी) ठवतन करॉपर गरॉज बनसन बनषरचा वनळा जोीमध धरा व वनरीषिण करा. जवलनामळ धतर/काजळी ार ोाना वदस का? पदााषच जवलन ो असाना ताचा जोीवर धातची पटी धरा. ता पटीवर र जमो का? कोणता रगाचा? वरीलपकी इर रासावनक पदाष वापरन ीच क ी पना करा. वरील क ीमध ईनरॉल सपकत काबषनी सग आ. र नफलीन असपकत सग आ. सवषसाधारणपण सपकत काबषनी सग जळा सवचछ वनळी जो दा र असपकत काबषनी सग वपवळा जोीन जळा व काळा धतर सोडा. ा काळा धरामळ वरील कीमध धातचा पटीवर काजळीचा र जमला. रणसततराची लना कलावर वदस की असपकत सगामध काबषनच परमाण सपकत सगाचा मानान जास अस. तामळ असपकत सगाचा जवलनाचा दरमान न जळलल काबषनच कण सदा ार ोा. जोीमध असाना ापलल काबषन कण वपवळा परकाश फका व तामळ जो वपवळी वदस. मातर ऑशकसजनचा परवठा माषवद कला र सपकत सगाचा जवलनान सदा वपवळी जो वमळ.

ईनरॉल (C2H5OH) व नफलीन (C10H8 ) मधील काबषन अणतच परमाण

तलना करा.

बनसन बनषर पटवा. बनषरचा ळाशी असलल वच भोक तावर वफरणाऱा पाळ कडाचा साायान उघडा व बद करा. वपवळी व काजळीकत जो कवा वमळ? वनळी जो कवा वमळ?

2. ऑकसीडीकरण (Oxidation) काबषनी सग वमध पटवली (परजववल कली) असा वील ऑकसीजन बरोबर सज सोग पावतन जळ लागा मी पावल. ा जवलनवकरमध काबषनी सगाचा रणतमधील सवष रासावनक बध टन CO2 व H2O ी उतपावद ार ोा मणजच जवलनामध काबषनी सगाच पतणषपण ऑकसीडीकरण ो. ऑकसीजनचा सो मणतन काी रासावनक पदाायचा सदा वापर करा ो. ज पदाष दसऱा पदाायना ऑकसीजन दऊ शका ताना ऑकसीडीकारक वकवा ऑशकसडक मणा. पोटवशअम परमगनट, पोटवशअम डाकरोमट ी नमीचा वापराील काी ऑकसीडीकारक सग आ. ऑकसीडकाचा पररणाम काबषनी सगामधील वववशष वकरातमक गटावर ोो.

घराील गस वकवा ररॉकलचा शगडाना वसाठी आगममागष असा. तामळ परशा ऑकसीजनन कत अस इधनवावमशण जळन सवचछ वनळी जो वमळ. जर सवपाकाचा भाडाचा ळावर काजळी जमत लागली र ताचा अष वच आगममागष बजल आ व तामळ इधन वाा जा आ. अशा वळी शगडीच वसाठी असलल आगममागष साफ करन घाला व.

साहित : परीषिानळी, बनसन बनषर, मोजपातर, डरॉपर , इतादी.

रासाहनक पदाथष : ईनरॉल, सोवडअम काबबोनटच ववरल दावण, पोटवशअम परमअ गनटच ववरल दावण.

कती ः परीषिा नळी 2-3 वमली ईनरॉल घऊन ता 5 वमली. सोवडअम काबबोनट दावण वमळवतन परीषिानळी बनषरवर धरन वमशण कोमट ोऊ दा. ा कोमट वमशणा पोटवशअम परमगनटच ववरल दावण डरॉपरचा सायान ब ब टाका व लव राा. वमळवण सर कलावर पोटवशअम परमगनटचा वववशष असा गलाबी रग काम राो का? वमळवणाची वकरा कर रालावर ोडा वळान गलाबी रग नाीसा ोणाच ाबतन रग साच काम राो का?

करन पाहा.

ि निमी लकात ठवा.

करन पिा.

byjus.com

125

वरील क ीमध पोटवशअम परमगनटमळ आमलाररधमवी दावणा ईनरॉलच ऑकसीडीकरण ोऊन ताच ईनरॉइक ॲवसडमध रपार ो. ा अवभवकर फकत वकरातमक गटाजवळील काी रासावनक बधच भाग घ ा.

खालील समीकरणावरन सपष ोईल.

ईनरॉलच ईनरॉइक ॲवसडमध रपार ी ऑशकसडीकरण अवभवकरा का आ?

®आमलाररधमवी KMnO4

CH3 - CH2 - OH CH3 - C - OH

(ईनरॉल) (ईनरॉइक ॲवसड)

O(O)

ईनरॉलमध पोटवशअम परमगनट बा-बान वमळवण सर कलावर ऑशकसडीकरणाचा अवभवकर वापरल गलान पोटवशअम परमगनटचा गलाबी रग नाीसा ोो. वमळवणीचा एका टपपावर परीषिानळीील सवष ईनरॉलच ऑकसीडीकरण पतणष ो. तानर पोटवशअम परमगनटची वमळवणी चालत ठवलास ताचा वापर न झालामळ अवररकत ो. ा अवररकत पोटवशअम परमगनटचा गलाबी रग नाीसा न ोा नर काम राो.3. समावशन अहिहकरा (Addition Reaction)

साहित ः परीषिा नळा, डरॉपर, इतादी

रासाहनक पदाथष ः वटकचर आोडीन (आोवडनच ईनरॉलमधील दावण), बोमीन वरॉटर, पाळ कलल वनसपी तप, ववववध वनसपी ल, शगदाणा, करडई, सतषफल, ऑलीव इतादी)

कती ः एका परीषिानळीमध 2 वमली ल घऊन ता 4 ब वटकचर आोडीन वकवा बोमीन वरॉटर टाका. परीषिानळी लवा. बोमीन वकवा अाोडीनचा मतळ रग नाीसा झाला का ठरवा. ीच की इर ल व वनसपी तप वापरन पना करा. वरील क ीमध बोमीनचा, आोवडनचा रग नाीसा/कमी ोण ा वनरीषिणावरन असा बोध ोो की बोमीन, आोवडन वापरल गल आ, मणजच बोमीनची, आोवडनची सबवध पदााषबरोबर अवभवकरा झाली आ. ा अवभवकरच नाव समावशन अवभवकरा आ. जवा एखाद काबषनी सग दसऱा सगाबरोबर सोग पावतन दोनी अवभकारकामधील सवष अणत असलल एकच उतपावद ार ो वा ता अवभवकरला समावशन अवभवकरा मणा. काबषन-काबषन बहबध ा वकरातमक गट असलली असपकत सग समावशन अवभवकरा दा व ार ोणार उतपावद सपकत सग अस. असपकत सगाची आोवडन वकवा बोमीन बरोबरील समावशन अवभवकरा कषि ापमानाला व ातकाळ ो. वशवा अवभवकरमळ ोणारा रगबदल डोळाना जाणवत शको. तामळ ी अवभवकरा काबषनी सगामध बहबध असलाच ओळखणासाठी परीषिा मणतन वापरा. वरील क ी ल व आोवडन ाचाील अवभवकर आोडीनचा रग नाीसा ोो, मातर वनसपी पाबरोबर रगबदल वदस नाी. ावरन मी का अनमान काढाल? कोणता पदााषमध बहबध आ?

नाव रणसतर C=C दिरी बधाची सखा I2 चा रग नािीसा िोईल का?

सटीअररक ॲवसड C17 H35 COOH ........................... ो / नाी

ओलइक ॲवसड C17 H33 COOH ........................... ो / नाी

पावमवटक ॲवसड C15 H31 COOH ........................... ो / नाी

वलनोलइक ॲवसड C17 H31 COOH ........................... ो / नाी

9.22 मदामल

करन पाहा.

तलना करा.

byjus.com

126

असपकत सगाची समावशन अवभवकरा ाडोजनबरोबर सदा ो व ाडोजनचा समावशनान सपकत सग ार ो. मातर ा अवभवकरसाठी पलवटनम वकवा वनकलसारखा उतपररक वापरण आवक अस. आपण आधीच पावल आ की, उतपररक मणज असा पदाष की जाचामळ एखादा अवभवकरला कोणाी धका न लागा वचा दर बदलो.

ा अवभवकरचा उपोगान वनसपवजन लाच वनकल उतपररकाचा उपशसी ाडोजनीभवन करा. आोडीन वापरन कलला वरील कीमध मी पावल की आोडीन परीषिा लाचा रणतमध बहबध (ववशरः दरी बध) असलाच दशषवव. र वनसपी तप सपकत असलाच दशषवव. वनसपी लाचा रणतमध लाब व असपकत काबषन शखला असा. ाडोजनीभवनामळ ताच रपार सपकत शखलामध ो व तामळ वनसपी तप ार ो.

- C = C- - C C-

H H

H2

Pt/Niउतपररक

दरी बधानी कत असपकत मद (unsaturated fats) आरोगकारक असा र सपकत मद (saturated fats) आरोगास घाक असा.

4. पहतोजन अहिहकरा (Substitution Reaction)

C-H व C-C एकरी बध खतप परबळ असलान सपकत ाडोकाबषन अवभवकराशील नसा व तामळ बहक अवभकवरषाचा साशननधा उदासीन असा. मातर सतषपरकाशाचा साशननधा सपकत ाडोकाबषनची कोरीनबरोबर जलद अवभवकरा ो. ा अवभवकर एकक करन सपकत ाडोकाबषनमधील सवष ाडोजन अणतची जागा कोररन अणत घा. जवा अवभकारकामधील एका परकारचा अणतची / अणगटाची जागा दसऱा परकारचा अणत / अणगट घ ो वा ता अवभवकरला परवोजन अवभवकरा मणा. मीनचा कोरीनीभवन हा परवोजन अवभवकरन चार उतपावद वमळा.

CH4 + Cl2 CH3 - Cl + HCl

CH3Cl+ Cl2 CH2Cl2 + HCl

CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl

CHCl3+ Cl2 CCl4 + HCl

सतषपरकाश

सतषपरकाश

सतषपरकाश

सतषपरकाश

अलकनचा उचच समजातकापासन कोरीनीिवन अहिहकरत आणखी मोठा सखन उतपाहदत तार िोतात.

परोपनचा कोरीनीभवन हा परवोजन अवभवकर एक कोरीन अ णत असलली दोन समघटक उतपावद वमळा; ताची रचनासततर वलहन ताना आ त पक नाव दा.

वनसपी लामधतन वगळा कलला चार मदामलाची नाव व रणसततर कता कर. 9.22 मध वदलली आ. ताचा रणसततरावरन ताचा सरचन ील काबषन-काबषन दरी बध वकी आ ओळखा. सच ताचापकी कोणता मदामलाबरोबर आोवडनचा रग नाीसा ोईल सागा

सवषसाधारण अवभवकराच चार परकार मी मागील परकरणा पावल आ. काबषनी सगाचा समावशन व परवोजन अवभवकरा वरील चारपकी कोणता परकारामध मोडा? समावशन व परवोजन अवभवकरामध कोणा अवररकत पशील सच फरक आ?

जरा डोक चालवा.

जरा डोक चालवा.

byjus.com

127

मितवाची काबषनी सग ः ईथनरॉल व ईथनरॉइक ॲहसड

ईनरॉल व ईनरॉइक ॲवसड ी वापारी मतव असणारी दोन काबषनी सग आ. ताची अवधक मावी आा आपण घऊ ा.

रगीन ईनरॉल कषि ापमानाला दव असतन ताचा उतकलनाक 780C आ. ईनरॉलला सामानः अलकोोल वकवा शसपरीट मणा, सच मराठी मदाकफ मणा. ईनरॉल पाणामध सवष परमाणा ववदाव अस. ईनरॉलचा जली दावणाची वलटमस कागदान परीषिा कली असा उदासीन आढळ. ववरल ईनरॉलची ोडी राशी पराशन कलावरी नशा चढ. मदपराशन वनवरद मानलल असल रीी समाजा ताचा परसार खतप झालला वदसो. मदपराशन अनक परकार आरोगास घाक अस. ताचामळ चापच परवकरा मधववी चाससा ाचावर परवकल पररणाम ोा. शद ईनरॉल (वनववळ मदाकफ/absolute alcohol) चा अगदी ोडा राशीची सवन पराणघाक ठर शक. ईनरॉल ा एक चागला दावक आ. ताचा उपोग वटकचर आोवडन (आोवडनच अलकोोलमधील दावण) खोकलाच वमशण अशी औरध सच अनक बलवधषकामध करा.

मीनरॉल (CH3OH) ा ईनरॉलचा वनमन समजाक ववरारी असतन ताचा लान राशीच सवन दशषनाशक व परसगी पराणघाक ठर शक. ईनाल ा मतवाचा औदोवगक दावकाचा गरवापर टाळणासाठी ता मीनरॉल ववरारी दव वमसळा. अशा ईनरॉलला डीनचरडष शसपरीट (denatured spirit) मणा. सज ओळखा ाव मणतन ता वनळ रगदाव सदा वमसळा.

ईथनरॉलच रासाहनक गणधमष

ईनरॉलची ऑशकसडीकरण अवभवकरा मी ाच परकरणाील मागील घटका पावली आ. ईनरॉलचा आणखी दोन अवभवकरा पढीलपरमाण आ. ईनरॉलचा अवभवकरामध वकरातमक गट -OH ची भतवमका मतवाची अस.

(सोवडअम ईरॉकसाइड)

(i) सोहडअम बरोबर अहिहकरा

2Na + 2CH3-CH2-OH 2CH3-CH2-ONa+H2

सवष अलकोोलाची सोवडअम धातबरोबर अवभवकरा ोऊन ाडोजन वात बार पडो व सोवडअमच अलकरॉकसाइड षिार ार ोा. ईनरॉलचा सोवडअम धातबरोबरील अवभवकर ाडोजन वात व सोवडअम ईरॉकसाइड ी उतपावद ार ोा.

हटप : िी कती हशककानी करन दाखवावीसाहित ः मोठी परीषिानळी, रबरी बचा बसवलली वावाक नवलका, सरी, मणबती. रासाहनक पदाथष ः सोवडअम धात, ईनरॉल, मगवशअम धातची फी, इतादी.

मािीत आि का तमिाला?

करन पिा.

कती ः मोठा परीषिानळी 10 वमली ईनरॉल घा. सरीचा साायान सोवडअम धातच धानकणाएवढ 2-3 कड करन घा. परीषिानळीील ईनरॉलमध सोवडअमच कड टाकन लगच परीषिानळीला वावाक नवलका जोडा. वावाक नवलकचा बारील टोकाशी जळी मणबती नऊन वनरीषिण करा. 1. वावाक नवलकमधतन बार पडणारा जवलनशील वात कोणा?2. सोवडअम कड ईनरॉलचा पषठभागावर नाचाना का वदसा?3. वरील क ी सोवडअमऐवजी मगवशअम धातची फी वापरन पना करा.4. मगवशअम फीीचा कडापासतन वातच बडबड सटाना वदसा का?

5. मगवशअम धातबरोबर ईनरॉलची अवभवकरा ो का ?

byjus.com

128

मी मागील इत पावल आ की मगवशअमसारखा मधम अवभवकराशील धातबरोबर ीवर आमलाची अवभवकरा ोऊन ाडोजन वात मकत ोो. ईनरॉल उदासीन असतनी ताची सोवडअम धातबरोबर अवभवकरा ोऊन ाडोजन मकत ोो. सोवडअम ा धात उचच अवभवकराील असलान ईनरॉलमधील - OH ा उदासीन अशा वकरातमक गटाबरोबर अवभवकरा दो.

(ii) हनजषलीकरण अहिहकरा : अवररकत स सलफतररक ॲवसडबरोबर 170 0C ापमानाला ईनरॉल ापवल असा ताचा एका रणतमधतन पाणाचा एक रणत बार काढला जाऊन एीन असपकत सग ार ो.

CH3-CH2-OH CH2=CH2 + H2Oस H2SO4

170 0C स सलफररक ॲवसड वनजषलीकारक मणतन काष कर.

1. एन-पररॉवपल अलकोोलमध सोवडअम धातच कड टाकल असा का वदसल अवभवकरा वलहन सपष करा.2. स सलफतररक आमलाबरोबर एन- ब तटील अलकोोल ापवलास कोण उतपावद ार ोईल अवभवकरा वलहन सपष करा.

हवजान कपी ः अलकोिोल ः एक इधन

ऊस ी वनसपी सौरऊजदच रासावनक ऊजद रपार अत काषषिमन कर. ऊसाचा रसापासतन साखर बनवाना जी मळी ार ो वच वकणवन कलावर अलकोोल (ईनरॉल) वमळ. परशा वमध जवलन झालावर ईनरॉलपासतन कवळ काबषन डारॉकसाइड व पाणी ी उतपावद ार ोा. अशा परकार ईनरॉल एक सवचछ इधन आ. तामळ काी दशामध पटोलची काषषिमा वाढवणासाठी तामध एक समावशी मणतन वमसळा. अशा इधनाला गसोोल मणा.

ईथनरॉइक ॲहसड ः ईनरॉइक ॲवसड ा रगीन दव असतन ताचा उतकलनाक 118 0C आ. सामानपण ईनरॉइक ॲवसडला ॲसवटक ॲवसड मणा. सच ताच जली दावण आमलधमवी असतन ता वनळा वलटमस लाल ोो. लोणचामध परररषिक मणतन ज शवनगार वापरा ॲसवटक ॲवसडच पाणामध बनवलल 5-8% दावण अस. शद ईनरॉइक ॲवसडचा दवणाक 17 0C आ. तामळ ड वामानाचा परदशा ववाळामध ईनरॉइक ॲवसड कषि ापमानालाच गोठ व बफाषसारख वदस. मणतन ताला गलवशअल ॲसवटक ॲवसड अस नाव पडल.

साहित : गलझ टाईल, काच काडी, सामत-दशषपट टीका,वनळा वलटमस कागद .रासाहनक पदाथष ः ववरल ईनरॉईक ॲवसड, ववरल ाडोकोररक ॲवसड.

9.23 ईथनरॉइक ॲहसड व िाडोकोररक ॲहसडची परीका

करन पाहा.

जरा डोक चालवा.

कती ः गलझ टाईलवर दोन वनळा वलटमस पट वटका ठवा. एका पट वटकवर काचकाडीन ववरल ाडोकोररक आमलाचा ब ठवा. दसऱा पट वटकवर दसऱा काचकाडीन ववरल ईनरॉइक ॲवसडचा ब ठवा. वलटमस पट वटकचा रगा का बदल ोो ताची नोद करा. ीच की सामत-दशषक पट वटका वापरन पना करा, सवष वनरीषिण पढील कता नोदवा.

पदाष वनळा वलटमसमध वदसलला रगबदल

सबवध सामत(नको खोडा)

सामतदशषक पट वटकवर वदसलला रग

सबवध सामत

ईनरॉइक ॲवसड <7/7/ 7

ाडोकोररक ॲवसड

<7/7/ <7

<

byjus.com

129

1. ईनरॉइक ॲवसड व ाडोकोररक ॲवसड ाचामधील अवधक ीवर आमल कोण?

2. ईनरॉइक ॲवसड व ाडोकोररक ॲवसड ाचा फरक करणासाठी वनळा वलटमस व सामत-दशषक ाचापकी कोणा दशषक कागद उपकत आ?

ईथनरॉइक ॲहसडच रासाहनक गणधमष ईनरॉइक ॲवसडमध कारबरॉशकसवलक ॲवसड ा वकरातमक गट आ. ईनरॉइक ॲवसडचा रासावनक अवभवकरा मखतवकरन ा वकरातमक गटामळ आ.i. आमलाररबरोबर अहिहकरा अ. ीवर आमलारीबरोबर अवभवकरा ईनरॉइक ॲवसडची सोवडअम ाडरॉकसाइड ा ीवर आमलारीबरोबर उदावसनीकरण अवभवकरा ोऊन षिार व पाणी ार ोा.

CH3-COOH + NaOH ® CH3-COO Na + H2O

(आमल) (आमलारी) (षिार) (पाणी)

ार ोणाऱा षिाराच आ. त. पी . ए. सी. नाव सोवडअम ईनरॉएट अस आ र ताच सामान नाव सोवडअम ॲवसटट अस आ. मी मागील इत पावल आ की ॲवसवटक आमल एक सौम आमल आ. सोवडअम ॲवसटट ा षिार उदासीन असल का?

आ) काबबोनट व बा काबबोनट बरोबर अवभवकरा

साहित ः मोठी परीषिानळी, लान परीषिानळी, वाकडी वावाक नवलका, रबरी बतच, वसल नरसाळ, सटड इतादी.

रासाहनक पदाथष ः ॲसवटक ॲवसड, सोवडअम काबबोनट चतणष, ाजी चनाची वनवळी.

9.24 ॲसहटक आमल व सोहडअम काबबोनट ाची अहिहकरा

वावािक नहलका

मोठी परीकानळी

लिान परीकानळी

ॲसहटक ॲहसड

सोहडअम काबबोनट

ताजी चनाची हनवळी

हथसल नरसाळ

सटड बच

कती ः आक ीमध दाखववलापरमाण सावताची जळणी करा. मोठा परीषिानळी सोवडअम काबबोनट चतणष ठवा. लान परीषिानळी ाजी चनाची वनवळी घा. वसल नरसाळातन 10 वमली ॲसवटक आमल ओा. परीषिानळामधील बदलाच वनरीषिण करा.

1. मोठा परीषिानळी फसफसतन णारा वात कोणा आ?

2. लान परीषिानळीील चनाचा वनवळी बडबड का वदसा?

3. चनाचा वनवळीचा रगा का बदल ोो? सबवध अवभवकरा वला.

जरा डोक चालवा.

करन पिा.

byjus.com

130

मागील कीमध ईनरॉइक ॲवसडची सोवडअम काबबोनट ा आमलाररधमवी षिाराबरोबर अवभवकरा ोऊन सोवडअम ईनरॉएट ा षिार, पाणी व काबषन डाऑकसाइड वात ार ोा.

फसफसतन जोरान बार पडणारा ा CO2 वात वातवाक नवलकतन ऊन लान परीषिानळीील चनाचा वनवळीबरोबर अवभवकरा पावो. वनवळी दधाळ ोण ी काबषन डाऑकसाइड वातची परीषिा आ.

CH3COOH + NaHCO3 ® CH3COONa+ H2O + CO2

वरील की सोवडअम काबबोनट ऐवजी सोवडअम बाकाबबोनट वापरल असा अशीच वनरीषिण वमळा,

ii. ईसटरीिवन अहिहकरा : कारबरॉशकसवलक ॲवसड व अलकोोल ाचाील अवभवकरन ईसटर ा वकरातमक गट असलल पदाष ार ोा.

1. वरील की चनाची वनवळी दधाळ का ो अवभवकरा वलहन सपष करा.2. ईनरॉइक ॲवसडमध सोवडअम धातचा कडा टाकला र कोणी अवभवकरा ोईल सपष करा.3. दोन परीषिानळामध दोन रगीन दव असतन ताील एक ईनरॉल र दसरा ईनरॉइक ॲवसड आ. कोणता नळी कोणा पदाष आ ठरववणासाठी कोणी रासावनक परीषिा कराल अवभवकरा वलहन सपष करा.

9.25 ईसटरीिवन अहिहकरा

साहित ः परीषिानळी, चचपातर, बनषर, इतादी.रासाहनक पदाथष ः गलवशअल ईनरॉइक ॲवसड, ईनरॉल, स सलफतररक ॲवसड, इतादी.

कती ः परीषिानळी 1 वमली. ईनरॉल व 1 वमली गलवशअल ईनरॉइक ॲवसड घा. ता काी ब स सलफररक ॲवसड टाका. ी परीषिानळी चचपातराील गरम पाणा (गरम जल मजजनीमध) पाच वमवनट ठवा. तानर दसऱा चचपातरा 20-30 वमली. पाणी घऊन ता वरील अवभवकरा वमशण ओा व वास घा. ॲवसड उतपररकाचा उपशसी ईनरॉईक ॲवसड ईनरॉलशी अवभवकरा पाव व एवल ईनरॉएट ा ईसटर ार ोो.

CH3-COOH + CH3-CH2-OH CH3-COO-CH2-CH3 + H2O(ईनरॉइक ॲवसड) (ईनरॉल) (एवल ईनरॉइट) (पाणी)

® उतपररक

ॲवसड

परीकानळी

चचपातर

बनषर

ईथनरॉइक ॲहसड, ईथनरॉल, सित सलफररक ॲहसड ाच हमशरण

हतवई

तारची जाळी

2CH3COOH (aq) + Na2CO3 (aq) ® CH3COONa (aq) + H2O (l) + CO2 (g)

पाणी

जरा डोक चालवा.

करन पिा.

byjus.com

131

ईसटर गोड वासाच पदाष असा. बऱाचशा फळाना असलला सवाद ा ताचा असलला वववशष ईसटरमळ असो. सवावसक दव व सवाददाी पदाष बनवणासाठी ईसटर वापरा. सोवडअम ाडरॉकसाइड ा अलकाबरोबर अवभवकरा कली असा ईसटरपासतन सबवध अलकोोल व सोवडअम षिाराचा रपा कारबरॉशकसवलक ॲवसड पर वमळा. ा अवभवकरला साबणीकरण अवभवकरा मणा. कारण मदापासतन साबण ार करणासाठी ी अवभवकरा वापरा.

ईसटर + सोवडअम ाडरॉकसाइड सोवडअम कारबरॉशकसलट + अलकोोल®

सोवडअम ाडरॉकसाईडचा दावणाबरोबर मद ापवल असा साबण व शगलसरीन ार ोा. मद व शगलसरीनमध कोण वकरातमक गट असील अस माला वाट सपषीकरणास वला.

1. धान, कडधान, मास ा अननपदाायमधतन आपलाला जी पोरकदव वमळा ताची रासावनक नाव का आ?

मिारण व बहवाररक (Macro molecules and Polymers)

2. कापड, घराील सामान (फवनषचर), शसवसापक वसत कोणकोणता रासावनक पदााषपासतन बनलला असा?

मिारण : ा पाठाचा सरवाीस आपण पावल की, जञा काबषनी सगाची सखा समार 10 दशलषि इकी मोठी असतन ताचा रणवसमानाची वापती 101-1012 इकी ववशाल आ. मोठ रणवसमान असलला रणतमधील घटक अ णतची सखा खतप मोठी अस. लषिावधी अणतपासतन बनलला परचड काबषनी रणतना मारणत अस मणा. बहवाररक हा परकारा मोडा.

नसहगषक मिारण : परॉलीसकराइड, परोटीन व नकीक अ वसड नसवगषक मारणत मणज जीवसषीच आधारस भच आ. सटाचष व सललोज हा परॉलीसकराइड सगापासतन आपलाला अनन, वसतर व वनवारा वमळा परवनापासतन पराणाचा शरीराचा मोठा भाग बनो सच ताच चलनवलन ववववध शारररीक परवकरा परवनामळ ो. न तकीक आमलामळ रणपाळीवर आनववशकच वनतरण ो. रबर ा आणखी एक परकारचा नसवगषक मारणत आ.

मानवहनहमषत मिारण : परम: रबर व रशीम ाना पाष शोधणाचा तन परोगशाळ व कारखाना मारणतची वनवमषी झाली आजवमीस जीवनाचा सवष षितरामध मानववनवमष मारणत उपोगा आ. कापतस, लोकर, रशीम हा नसवगषक धागापरमाणच लाबीचा वदशन मजबती असणार मानववनवमष धाग , रबराचा शसीसापका ा गणधमष असणार इलसटोमर, जापासतन पतर ,नळा,असख परकारचा वसत सच पषठभागावर दाच लप बनवा पलशसटक ी सवष मानववनवमष मारणतची उदारण आ. नसवगषक व मानववनवमष मारणतची सरचना अनक लान घटक एकमकाना वनवम पधदीन जोडन ार ो. तामळ मारण बहवाररक असा.

बहवाररक : लान घटकाचा वनवम पनरावतीन ार ो असलला मारणतला बहवाररक मणा. जा लान घटकाचा वनवम पनरावतीन बहवररक बनो, ता लान घटकाला एकवाररक (Monomer) अस मणा. जा अवभवकरन एकवारीक रणतपासतन बहवाररक ार ोो ता अवभवकरला बहवाररकन (Polymerization) अस मणा.

अलकीन हा परकारचा एकवाररकाना जोडन बहवाररक बनवण ी बहवाररकनाची एक मतवाची पधद आ. उदारणाष, परॉवलएवलीनच सलरण पढीलपरमाण ो.(पा 9.26) सोबच मोठा परमाणा वापरली जाणारी बहवाररक कता वदली आ. (पा 9.27)

सागा पाह !

जरा डोक चालवा.

byjus.com

132

एहथलीन एकवाररक परॉलीएहथलीन

बहवाररकन

9.26 परॉलीएहथलीनच सलरण

बहवाररकाच नाव घटक एकवाररक व रचना सतर

बहवाररकाच रचना सतर उपोग

परॉलीएवलीन एवलीन CH2= CH2

वपशवा, खळाडच कपड

परॉलीसटाररन सटारीन C6H5- CH = CH2

माषकोलचा वसत

परॉलीवाइनाइल कोराइड (PVC)

वाइनाइल कोराइडCH2= CH- Cl

पीवीसी पाईप, वपशवा, दरवाजाील पापसणी, रॉशसपटलमधील रकत वपशवी सच नळा.

परॉलीअ वकरलो -नाइटाइल

अ वकरलो नाइटाइलCH2 = CH - C N

गरम कपड, बलकट

टफरॉन टटाफलतओरो एवलीनCF2= CF2

वनलदप भाडी

परॉलीपरोवपलीन पररॉवपलीनCH3 - CH = CH2

इजकशनची वसरीज, टबल, खचाष

9.27 हवहवध बहवाररक व ताच उपोग वरील उदारणामधील बहवाररक ी एकाच एकवाररकाचा पनरावतीन बनलली आ. ताना समबहवाररक (Homopolymers) मणा. दसरा परकार ा दोन वकवा अवधक एकवाररकापासतन बनलला बहवाररकाचा असो. ताना सबहवाररक (Copolymers) अस मणा. उदारणाष, पट (PET) मणज परॉवलएवलीन टरलट . बहवाररकाचा सरचना वरील उदारणापरमाण ररी असा वकवा शाखी व जावलसधदा असा. एकवाररकाच सवरप व सरचनचा परकार ानसार बहवाररकाना ववववध परकारच गणधमष परापत ोा. नसवगषक बहवाररकाचा सघटनाबददल व सरचनबददल आकलन ताच ववघटन घडवतन आणलावर झाल. परमख नसवगषक बहवाररकाच सघटन पढील कता वदल आ. (पा कता कर.9.28 )

n

=

byjus.com

133

1. जोडा लावा. गट ‘अ’ गट ‘ब’ अ. C2H6 1. असपकत ाडोकाबषन आ. C2H2 2. एका अलकोोलच रणतसततर इ. CH4O 3. सपकत ाडोकाबषन ई. C3H6 4. वरी बध2. खालील रणसाठी इलकटरॉन-हठपका सरचनच

रखाटन करा. (वतषळ न दाखहवता) अ. मीन आ. एीन इ. मीनरॉल ई. पाणी 3. पढ हदलला रणसतरावरन सगाची सिाव अशी

सवष रचनासतर (ररा-सरचना) रखाटा. अ. C3H8 आ. C4H10 इ . C3H4

4. उदािरण दऊन पढील सजा सपषट करा. अ. सरचना - समघटका आ. ससज बध इ. सवद सगाील ववरम अणत ई. वकरातमक गट उ. अलकन ऊ. सपकत ाडोकाबषन ए. समबहवाररक ऐ. एकवाररक ओ. षिपण औ. ऑशकसडक5. खालील हदलला रचनासतरासाठी आ पक नाव

हलिा. अ. CH3-CH2-CH2-CH3

आ. CH3-CHOH-CH3

बहवाररक एकवाररकाच नाव आढळ

परॉवलसकराइड गलतकोज सटाचष/कबबोदक

सललोज गलतकोज लाकड(वनसपी पशीवभशतका)

परवन अलफा अवमनो अ वसड सनात, कस, ववकर, अड, तवचा.

डी.एन.ए नतशकओटाइड(आमलारी - डीऑकसीराबोज-फरॉसफट)

पराणाची गणसततर

आर.एन.ए नशकओटाइड(आमलारी - राबोज- फरॉसफट )

वनसपीची गणसततर

रबर आसोवपरन रबराचा झाडाचा चीकCH2= C-CH=CH2

CH 3

1. खाली काी एकवाररकाची रचनासततर वदली आ. तापासतन ार ो असलला समबहवाररकाच रचनासततर वला.

CH2= C

CH 3

CH3

CH2= C

CN

CH3

अ.

आ.

2. रग व वचकट दवामध वापरा ता परॉवलवाइनाइल अ वसटट ा बहवाररकाच रचनासततर वदल आ. तावरन सबवध एकवाररकाच नाव व रचनासततर वला.

9.28 कािी नसहगषक बहवाररक व ताच आढळ

सवाधा

जरा डोक चालवा.

byjus.com

134

इ. CH3-CH2-COOH ई. CH3-CH2-NH2

उ. CH3-CHO ऊ. CH3-CO-CH2-CH3

6. काबषनी सगाचा खाली हदलला रासाहनक अहिहकराच पकार हलिा. अ. CH3-CH2-CH2-OH CH3-CH2-COOH आ. CH3-CH2-CH3 3 CO2 + 4 H2O इ. CH3-CH= CH -CH3 + Br2 CH3-CHBr - CHBr -CH3

ई. CH3-CH3 + Cl2 CH3-CH2Cl + HCl उ. CH3-CH2-CH2-CH2-OH CH3-CH2-CH=CH2+ H2O ऊ. CH3-CH2-COOH + NaOH CH3-CH2-COO-Na+ + H2O ए. CH3-COOH + CH3-OH CH3-COO- CH3+ H2O 7. खाली हदलला आ..पी. ए. सी. नावासाठी रचनासतर हलिा. अ. पट -2- ओन आ. 2- कोरोबतटन इ. परोपन- 2 -ऑल ई. वमनाल उ. बटनरॉइक अ वसड ऊ. 1- बोमोपरोपन ए. इनावमन ओ. बतटनोन8. खालील पनाची उततर हलिा. अ. काबषनी सगाची सखा खतप मोठी असणामागची कारण का आ? आ. सपकत ाडोकाबषनाचा सरचनवरन ताच वकी परकार पडा? ताची नाव उदारणासव वला. इ. ऑकसीजन ा ववरम अणत असलल कोणी चार वकरातमक गट सागतन परतकी एका उदारणाच नाव व

रचनासततर वला. ई. ीन वगवगळ ववरम अणत असलल ीन वकरातमक गट सागतन परतकी एका उदारणाच नाव व रचनासततर वला. उ. ीन नसवगषक बहवाररकाची नाव सागतन ी कोठ आढळा व कोणता एकवाररकापासतन बनलली आ

वला. ऊ. शवनगार व गसोोल मणज का? ताच का उपोग आ? ए. उतपररक मणज का? उतपररकाचा उपोगासाठी घडवतन आणलली कोणीी एक अवभवकरा वला.

उपकरम ः दनवदन वापराील ववववध काबषनी सगाची सववसर मावी दशषववणारा कता ार करा. कता वगाष लावतन

तावर चचाष करा. ²²²

byjus.com

135

1. अवकाश व आकाश ा का फरक आ? 2. सौरमडळाील ववववध घटक कोण? 3. उपगर मणज का? 4. पथवीला वकी नसवगषक उपगर आ ?

कवतरम उपगरादार कोणकोणता परकारचा दवबषणी पथवीची पररकरमा करी असा? ताना अवकाशा ठवण का आवक अस?

10. अवकाश मोहिमा

अजञााच मानवाला न मीच आकरषण वाट आलल आ व ता बददल जाणतन घऊन आपला जञानाची वषिवज ववसारणाचा ो स परतन करी आला आ. अवकाश व ताील असख लकलक ार ाची ताला पराचीन काळापासतन क तल वाटल असणार. अवकाशा झप घणाच सवपन ो नमीच पा असणार व तासाठी परतनशीली असणार.अवकाश मोिीमा (Space missions) तरजञाना व ववशरः अवकाश तरजञाना झालला परगीमळ ववसावा शकाचा उतराधाष अवकाशानाची वनवमषी कली गली व अवकाशातरा करण शक झाल. वापासतन जारो कवतरम उपगर पथवीभोवी पररकरमा करणासाठी वववशष कषिामध अवकाशा परसावप कल गल आ. ा वशवा सतषमालील ववववध घटकाचा जवळन अभास करणासाठी काी वववशष तर सतषमालील ववववध घटकाकड पाठवतन अवकाश सशोधन मोवमा राबवला गला आ. ाववरी आपण ा पाठा जाणतन घणार आो. अवकाश मोवमाच दोन परकारा वगवीकरण कल जा. कवतरम उपगर पथवीचा कषि परसावप करन ववववध परकारच सशोधन करण सच उपगराचा आपला जीवनोपोगी गोषीसाठी उपोग करण पवला परकारचा मोवमाच उशददष अस. दसऱा परकाराचा मोवमाच उशददष सौरमडलाील वा ता बारीली ववववध घटकाकड अवकाशान पाठवतन ता घटकाच जवळन वनरीषिण करण व ताना जाणतन घण अस.

अवकाशानातन अवकाशा जाणारा सवषपरम मानव ा रवशाचा री गागारीन ोा. तान सन 1961 मध पथवीची पररकरमा कली. सवषपरम चदावर पाऊल ठवणारी (1969) वकती नील आमषसटाग (अमररका) ी ो. भाराचा राकश शमाष ानी सन 1984 मध रवशाचा अवकाशानातन पथवीचा पररकरमा कला. सनीा ववलमस व कलपना चावला ानीी अमररकचा ‘नासा’ (National Aeronautics and Space Administration) ा ससचा अवकाशानातन अवकाश भरमण कल.

Ø अवकाश मोिीमा Ø कहतरम उपगरि Ø कहतरम उपगरिाच वगतीकरण Ø कहतरम उपगरिाचा भरमणकका Ø उपगरि पकपक Ø पथवीपासन दर गलला अवकाश मोहिमा

मचा भरमणधवनीमध वसगल कोठन ो? भरमणधवनी मनोऱामध ो कोठन ो? दरवचतरवाणीच काषकरम मचा दरवचतरवाणी सचा कस ा? मी वतपतरामध आपला दशावरील मरॉनसतनचा ढगाची शसी दाखवणारी वचतर पावली असील. ी कशी वमळवली जाा?

थोड आठवा.

थोड आठवा.

सागा पाह !

मािीत आि का तमिाला?

byjus.com

136

अवकाश मोिीमाची गरज व मितव अराळ मोवमादार परषिवप कला गलला कवतरम उपगरामळ आज जग एक ‘वशवक खड’ झाल आ. आज आपण षिणाधाष जगाील कोणताी भागा असलला वकतीशी सपकफ साधत शको. घरबसला जगभराील घडामोडीची मावी परापत कर शको. अरजाल (Internet) च मतव र मी सगळ जाणाच. तादार कठलीी मावी षिणाधाष उपलबध ो. णाऱा ननसवगषक आपतीचीी पतवषसतचना वमळन सकफ राण शक झाल आ. लढाई शतरतचा सनाचा शसीबददल सच भतगभाष खवनज पदाायचा साठा कोठ आ

कहतरम उपगरि (Artificial satellite) नसवगषक उपगर मणज पथवीची वकवा एखादा गराची वनवम कषि पररकरमा करणारी खगोली वसत ो. चद ा पथवीचा एकमव नसवगषक उपगर आ. सौरमडलाील इर काी गराना एकाहन अवधक नसवगषक उपगर आ. नसवगषक उपगरापरमाणच एखाद मानववनवमष तर पथवीची वकवा एखादा गराची वनवम कषि पररकरमा करी असल र तास कवतरम उपगर मणा (आकी 10.1 पा).

10.1 कहतरम उपगरिाविार सदशविन

INSAT: Indian National SatelliteGSAT: Geosynchronous Satellite IRNSS: Indian Regional Navigation Satellite System IRS : Indian Remote Sensing SatelliteGSLV: Geosynchronous Satellite Launch VehiclePSLV: Polar Satellite Launch Vehicle

पवला कवतरम उपगर ‘सपटवनक’ (आकी 10.2 पा) ा रवशान 1957 साली अवकाशा पाठवला. आज अस जारो उपगर पथवीभोवी पररभरमण करी आ. उपगर सौर उजाष वापर असलान ताचा दोनी बाजतला पखासारख सौरपनल लागलल असा. पथवीवरन णार सदश गरण करणासाठी व पथवीकड सदश पाठववणासाठी उपकरण बसववलली असा. परतक उपगरामध ताचा कााषनसार लागणारी इर उपकरण असा. असा एक उपगर आक ी 10.1 मध दाखववला आ. पथवीवरन

जोड माहिती ततरजानाची भाराच अराळ सशोधन षितराील ोगदान दाखववणार सगणकी सादरीकरण ार करन वगाष सादर करा.

10.2 सपटहनक

आपण जाणतन घऊ शको. अवकाश मोवमाच अस अगवण फाद आ. आजचा जगा अररषि तरजञानावशवा कोणाी दश परगी कर शक नाी.

उपगराकड जाणार आवण उपगराकडन पथवीवरील भरमणधवनी, भरमणधवनी मनार, इतादीकड णार सदश दाखवल आ. ववववध परकारच काष करणासाठी उपगर अवकाशा सोडणा ा. ताचा कााषनसार ताची वगषवारी पढीलपरमाण कली जा.

byjus.com

137

कहतरम उपगरिाचा भरमण कका (Orbits of Artificial Satellites) सवष उपगर एकसारखा कषिामध पथवीभोवी भरमण करी नाी. कवतरम उपगराचा भरमणकषिची भतपषठापासतनची उची वकी असावी, भरमणकषिा वषळाकार असावी की लबवषळाकार असावी, ववरववताला समार असावी की ववरववताशी कोन करणारी असावी, ा सवष गोषी उपगराचा कााषनसार ठरा.

उपगरिाचा पकार उपगरिाच काष िारताचा उपगरिमाहलकाचीव पकपकाची नाव

वामान उपगर (Weather Satellite)

वामानाचा अभास व वामानाचा अदाज वषवण.

INSAT व GSAT परषिपक: GSLV

दळणवळण उपगर (Communication Satellite)

जगभराील वगवगळा परदशामध वववशष लरीदार सपकफ परसावप करण.

INSAT व GSATपरषिपक: GSLV

धवनी-वचतर परषिपक उपगर (Broadcast Satellite)

दरवचतरवाणी काषकरम परषिपी करण. INSAT व GSATपरषिपक: GSLV

वदशादशषक उपगर (Navigational Satellite)

पथवीवरील कठलाी वठकाणाच भौगोवलक सान मणजच ता सानाच अत अचतक अषिाश (Latitude) व रखाश (Longitude) वनशच करण.

IRNSS परषिपक: PSLV

सवनकी उपगर (Military Satellite)

सरषिण दषीकोनातन भतपरदशावरील मावी सकलन करण.

पथवी- वनरीषिक उपगर (Earth Observation Satellite)

पथवीचा पषठभागावरील जगल वाळवट, सागर, धव परदशावरील बफफ ाचा अभास सच नसवगषक ससाधनाचा शोध व ववसापन, मापतर, जवालामखी उदक अशा नसवगषक आपती मध वनरीषिण व मागषदशषन करण.

IRSपरषिपक: PSLV

उपगरिाच पकार

mvc2

r

भतपषठापासतन वववशष उचीवर वफर ठवणासाठी उपगराला उपगर परषिपकामाफफ ता उचीपय नणा . तानर ता उपगराला ताचा वनधाषरर कषि परसावप करणासाठी कषिचा सपशषररचा वदशन वववशष वग (vc) वदला जाो. ा वग वमळाच उपगर पथवीभोवी परदवषिणा घालत लागो. ा वगाच सततर पढीलपरमाण ार करा ईल. जर m वसमानाचा उपगर पथवीचा कदापासतन r उचीवर व पषठभागापासतन h उचीवर vc ा चालीन पररभरमण कर असल र (आक ी 10.3 पा)तावर काष करणार अवभकदी बल, एवढ असल. 10.3 कहतरम उपगरिाची भरमणकका

h

उपगरि. उपगरिाची भरमणकका

Rr

Vc

पथवी

1. https://youtu.be/cuqYLHaLB5M2. https://youtu.be/y37iHU0jK4s

सविडीओ पिा व इतराना पाठवाइटरनट माझा हमतर

byjus.com

138

उचच कका (High Earth Orbits) : (िपषठापासन उची > 35780 km) जा उपगर भरमण कषिाची भतपषठापासतन उची 35780 km वकवा जास अस ता कषिाना उचच कषिा मणा. आपण पढील उदारणा पाणारच आो, की भतपषठापासतन 35780 km एवढा उचीवर असलला उपगराला पथवीभोवी परदवषिणा पतणष कराला जवळपास 24 ास लागा. आपलाला मावी आ की पथवीला सदा सवःभोवी एक फरी पतणष करणास 24 ास लागा. ा उपगराची कषिा जर ववरववताला समार असल र, पथवीला सवः भोवी पररवलन करणास लागणारा कालावधी व उपगराला पथवी भोवी पररभरमण करणास लागणारा कालावधी एकच असलान पथवीचा सापषि ा उपगर अवकाशा जणत काी शसर आ असा भास ोो. एकाच गीन समार चाल असलला वानाील परवाशाना शजारील वान शसर असलाचा भास ोो, सच इ घड. मणतन अशा उपगराना िससथर उपगरि (Geosynchronous Satellite) अस मणा. अस उपगर भतशसर असलान पथवीचा एकाच भागाच स वनरीषिण कर शका. मणतन वामानशासतर, दरधवनी, दरवचतरवाणी, आकाशवाणी ाचा सदशवनामधी ाचा उपोग ोो.मधम कका (Medium Earth Orbits) : (िपषठापासन उची 2000 km त 35780 km) जा उपगर भरमण कषिाची उची भतपषठापासतन 2000 km 35780 km चा दरमान अस अशा कषिाना मधम कषिा मणा. भतशसर उपगर ववरववताचा अगदी वर पररभरमण करा. तामळ, उतर वकवा दवषिण धवी परदशाचा अभास करणासाठी फारस उपकत ठर नाी. तासाठी मग धवी परदशावरन जाणाऱा लबवषळाकार मधम कषिा वापरणा ा. ा कषिाना ‘धवी कषिा’ अस मणा. ा कषिामध उपगर जवळपास 2 24 ासा एक परदवषिणा पतणष करो. काी उपगर भतपषठापासतन जवळपास 20,200 km उचीवर वषळाकार कषितन भरमण करा. वदशा-दशषक उपगर ा कषिामध भरमण करा.

हनमन कका (Low Earth Orbits) : ( िपषठापासन उची 180 km त 2000 km) जा उपगर भरमणकषिाची भतपषठापासतन उची 180 km 2000 km अस अशा कषिाना वनमन कषिा मणा. शासतरी परोगासाठी अवा वामान अभासासाठी वापरल जाणार उपगर वनमन कषिामध भरमण करा. ताचा कषिाचा उचीनसार जवळपास 90 वमवनटा ताच एक पररभरमण पतणष ो. आरराषी अवकाशसानक (International Space Station), बल दवबषण सदा ाच परकारचा कषिामध पररभरमण करा.

वरील सततरावरन अस वदसतन की, वववशष वग (vc ) ा उपगराचा वसमानावर अवलबतन नसो. उपगरकषिची भतपषठापासतन उची वाढ जा सा ता उपगराचा सपशषरर असलला वग कमी ो जाो.भतपषठापासतन कवतरम उपगराची भरमणकषिाची उची वकी आ , तानसार सवषसाधारणपण कषिाच वगवीकरण कल जा.

G = गरतवी शसराक = 6.67 × 10-11 N m2/kg2

M = पथवीच वसमान = 6×1024 kgR = पथवीची वतरजा = 6.4 × 106 m = 6400 kmh = उपगराची भतपषठापासतन उचीR + h = उपगराचा भरमणकषिची वतरजा

अवभकदी बल पथवीच गरतव परदान कर मणतन, अवभकदी बल = पथवी व उपगराील गरतवी बल

mvc2

R+h= GMm

(R+h)2

GM R+hvc

2 =

GM

R+hvc = ..........(1)

आकी 10.4 मध उपगराचा ववववध कषिा दशषववलला आ.

byjus.com

139

पणाील COEP (करॉलज ऑफ इजीवनाररग, पण) हा ससील ववदाथायनी एक लान उपगर ार करन इसोचा माफफ ो 2016 साली अवकाशा पाठवला. हा उपगराच नाव सवम असतन वजन समार 1 kg जवळपास आ. ो पथवीपासतन 515 km उचीवर पररभरमण करी आ. ताच मख काष पथवीवरील एका सानाहन दसऱा सानापय एका वववशष पदीन सदश पाठवण आ.10.4 उपगरिाचा हवहवध कका

हनमन कका

मधम कका

उचच कका

GM

R+hv =

(6.67 x 10-11 ) x ( 6 x 1024)

42180 × 103 m =

उदािरण 2 : मागील उदारण 1 मधील उपगराला पथवीची एक पररकरमा करणास वकी अवधी लागल?

हदलली माहिती : उपगराची पथवीपासतन उची = 35780 km, उपगराची चाल = v = 3.08 km/s

समजा ा उपगर T कालावधी पथवीभोवी एक परदवषिणा पतणष करो. एक परदवषिणा पतणष कराना उपगरान कापलल अर मणज ताचा कषिचा परीघ. जर कषिची वतरजा r एवढी असल र उपगरान कापलल अर 2pr एवढ असल. ावरन उपगराचा एका परदवषिणसाठी लागणारा कालावधी खालील परमाण काढा ईल r = पथवीकदापासतन उपगर कषिची वतरजा = R+h h= उपगर भरमण कषिाची भतपषठापासतनची उची

v = = अरकाल

परीघकाल

= 2 p r T

= 23.89 ास = 23 ास 54 मी.

उदािरण 1 . समजा उपगराची कषिा भतपषठापासतन बरोबर 35780 km एवढा उचीवर असल र ता उपगराचा सपशष ररील वग काढा. हदलली माहिती : G= 6.67 × 10-11 N m2/kg2 , M= 6×1024 kg (पथवीसाठी)R = 6400 km (पथवीसाठी) = 6.4 × 106 m , h = उपगराची भतपषठापासतनची उची 35780 km. उपगराचा वग = v = ?R + h = 6400 + 35780 = 42180 × 103 m

40.02 x 1013

42180 x 103 =

40.02

42180 = × 1010

= 0.0009487909 × 1010

= 9487909

= 3.08 km/sv = 3080.245 m/s

2 × 3.14 × (6400 + 35780) 3.08

86003.38 सकद

=

=

(इ चाल km/s ा एकका घ लान वतरजासदा km ा एकका घली आ.)

T = 2 p(R+h) v

2 p r v

=

सोडवलली उदािरण

मािीत आि का तमिाला?मधम कका

byjus.com

140

परषिपकाचा उडाणासाठी पवला टपपाील इधन व इजीन वापरल जा व परषिपकाला ठराववक वग व उची परापत करन द . ा पवला टपपाील इधन सपल वक इधनाची ररकामी टाकी व इवजन परषिपकापासतन मकत ोवतन खाली समदा वकवा वनजषन जागी पड. पवला टपपाील इधन सपाच दसऱा टपपाील इधन परजववल झालल अस. मातर आा परषिपका फकत दसराच टपपा रावलान ताच वजन बरच कमी झालल अस व आा अवधक वगान परवास कर शक. बहक सवष परषिपक अशा दोन वकवा अवधक टपपानी बनलली असा. उदारण मणतन आकी 10.5 अ मध भाराचा इसो (ISRO) ा ससन ार कलला एका परषिपकाच (PSLV) वचतर वदल आ.

उपगर ठवणाची जागा

दव इधनावर कामकरणारा चौा टपपा

घन इधनावर काम करणारा वसरा टपपा

दव इधनावर काम करणारा दसरा टपपा

घन इधनावर काम करणारा पवला टपपा

घन इधनावर काम करणार सरवाीचा रटा परववणार इवजन

10.5 (अ) ‘इसो’ न बनहवलला PSLV ा पकपकाचा बाह आराखडा

परषिपक फार खवचषक असा, कारण फकत एकदाच वापरा ा. तामळ अमररकन Space Shuttle ार कल आ (आक ी 10.5 ब) जा फकत इधनाची टाकी वाा जा व बाकीच सवष भाग पथवीवर पर ा. पना पना वापरल जाऊ शक.

उपगरि पकपक (Satellite Launch Vehicles) उपगर ताचा वनधाषरर कषिा सावप करणासाठी उपगर परषिपकाचा (Satellite Launch Vehicles) उपोग कला जाो. उपगर परषिपकाच काष नतटनचा गवववरक वसऱा वनमावर आधारर आ. परषिपकामध वववशष परकारच इधन वापरल जा. ा इधनाचा जवलनान वनमाषण ोणारा वात ा उषण असलान परसरण पावो व ता परषिपकाचा शपटाकडन परचड वगान बार पडो. ाची परववकरा मणतन परषिपकावर एक ‘रटा’ (Thrust) काष करो.परषिपकाला जो रटा लावला जाो तामळ परषिपक अवकाशा झपावो. उपगर वकी वजनाचा आ आवण ो वकी उचीवरील कषि परसावप कराचा आ, ानसार परषिपकाचा आराखडा ठरो. परषिपकाला लागणार इधनी ावरन ठर. एकदरच, परषिपकामध इधनाचच वजन खतप जास अस. तामळ परषिपक उडवाना ताचासोब इधनाच खतप वजनी वाहन नाव लाग. मग ासाठी टपपाटपपान बनलल परषिपक वापरा. ा कतीमळ परषिपकान उडाण कलानर टपपा-टपपान ताच वजनी कमी करा . उदारणाष, समजा एखादा परषिपक दोन टपपाचा आ.

सपस शटल

वधषक अहगबाण गळन पडण

इधन टाकीगळन पडण

पकहपत झालला उपगरि एका ककत ससथर िोतो व सपस शटल परत त

10.5 (ब) सपस शटल

byjus.com

141

वदवाळीचा वदवसा उडववल जाणार ‘ररॉकट’ एक परकारच परषिपकच आ. ा ररॉकट मधील इधन ताला जोडलला वाीचा साान पटवल की ररॉकट परषिपका परमाण वर झपाव. एखादा फगा फगवतन सोडन वदलावर ताील वा जोरान बार पड व फगा उलट वदशन ढकलला जाो. ी वकरा दखील नतटनचा गवववरक वसऱा वनमावर आधारर आ.

पथवीपासन दर गलला अवकाश मोहिमा (Space missions away from earth ) बहक कवतरम उपगर आपला जीवनाला अवधकावधक समद करणासाठी वापरल जाा. पण आपण मागील इत कवतरम उपगरावर ठवलला दवबषणीदवार वववाील ववववध घटकाची अवधक मावी कशी वमळवा पावल आ. ताचपरमाण काी अवकाश मोवमा वववाववरीच आपल जञान वाढवणासाठी राबवला जाा. ा अवकाशान सौरमडळाील इर घटकाकड, ताच जवळन वनरीषिण करणासाठी, वापरली जाा. अशा मोवमातन नवीन मावी समोर आली असतन सतषमालचा उतपती व उतकराीला समजतन घणा परगी झाली आ. अशा मोवमासाठी अवकाशान पथवीचा गरतवी बलापासतन मकत ोऊन अराळा परवास कर शकली पावज. आपण गरतवाकरषण ा पाठा वशकलो आो की अस ोणासाठी एखादा वसतचा सरवाीचा, मणजच पथवीचा पषठभागावरील वग ा पथवीचा मशकतवगाहन (Escape Velocity, vesc ) अवधक असण आवक अस. एखादा गरावरील मशकतवग ा खालील सततरान काढा ो.

2 GM

Rvesc =

G = गरतवी शसराक = 6.67 × 10-11 N m2/kg2

M = गराच वसमान = 6×1024 kg (पथवीसाठी)R = गराची वतरजा = 6.4 × 106 m (पथवीसाठी)

2 x 6.67 x 10-11 x 6 x 1024

6.4 x 106 vesc = = 11.18 x 103 m/s = 11.18 km/s

मणजच, पथवीचा गरतवाकरषणबलापासतन मकत करन एखाद ान अराळा परवासासाठी पाठवाच असलास तासाठी परषिपकाची गी कमी कमी 11.2 km/s एवढी असण आवक आ.

सतष मावलकील आपला सवाष जवळचा घटक ा चद ो. चदापासतन आपला पय परकाश पोचणास 1 सकद लागो. मणजच परकाशाचा वगान ातरा कलास आपण एका सकदा चदावर पोोचत शको. पर, आपला अवकाश ानाचा वग परकाशाचा वगाहन कमी असलान ताना चदावर पोचावास जास वळ लागो. एखादा अराळानाला चदापय पोोचणास लागलला सगळा कमी वळ 8 ास 36 वमवनट इका आ.

मािीत आि का तमिाला?

ि निमी लकात ठवा.

byjus.com

142

इतर गरिाचा मोहिमा : इर गराचा अभास करणासाठीी अनक मोवमा राबवला गला आ. ाील काी ानानी गराची पररकरमा कली, काी ान गरावर उरली र काी गराचा जवळन, ताच वनरीषिण करन पढ गली. ा वशवा लघगर व धतमकत अभासणासाठी अवकाशाान पाठवली गली आ व लघगरावरील धतवलकण व दगड पथवीवर आणणा श वमळाल आ. ा सगळा मोीमातन आपलाला मौलवान मावी वमळ आ आवण आपला सतषमालचा उतपती व उतकरानी ववरीचा कलपना अवधक सपष ो आ.

अ राळा जाणार पवल भारी. भार-रवशा सक अवकाश काषकरमागष दोन रवशन अराळ सशोधकासमव अवकाशा झप. 8 वदवस अराळा वासव.

2006 मध वडसकवरी मधतन परम अराळा International space station परवास व 29 ास शटल बार काम. 192 वदवस अवकाशा राणाचा ववकरम.

पजाबमधतन एरोनरॉटीकस ची अवभावतरकी पदवी व 1988 मध कोलोराडो ववदापीठातन डरॉकटरट. सशोधन मोवमदरमान 336 ास अराळा.1 फबतवारी 2003 ला अराळातन पथवीवर पराना कोलवबा अवकाशानाचा सफोट झालान मतत झाला.

चदमोहिमा (Moon missions) चद आपला सवाष जवळची खगोली वसत असलामळ सतषमालील घटकाकड पाठवलला मोवमामध चदमोवमा ा सवाष पवला अराळमोवमा ोता. अशा मोवमा आजपय सोशव वनन, अमररका, रोवपन दश, चीन, जपान व भारादार राबववला गला आ. सोशव वननन पाठवलली लना मावलकील अवकाशान चदाजवळ पोचली ोी. 1959 मध परषिवप कलल लना 2 अस पवल ान ो. वापासतन 1976 पय पाठवलला 15 ानानी चदाच रासावनक ववलरण कल व ताच गरतव, घनतव व चदापासतन वनघालला परारणाच मापन कल. अवम 4 ानानी चदावर उरन ील दगडाच नमन पथवीवरील परोगशाळामध अभासणासाठी आणल. ा मोवमा मानवरव ोता. अमररकन दखील 1962 1972 मध चदमोीमा राबवला. ताच ववशष मणज ताचा काी ानादार मानवी चदावर उरला. जल 1969 मध नील आमषसटाग ा चदावर पाउल ठवणारा परम मानव ठरला. सन 2008 मध भारी अराळ सशोधन ससा (ISRO) ा ससन चदान 1 च शसवी परषिपण कल व ान चदाचा कषि परसावप कल. वरषभर ता ानान पथवीवर माीी पाठवली. ा मोवमचा सवाष मतवाचा शोध मणज चदावरील पाणाच अशसतव. शोधतन काढणारा भार ा परम दश ठरला. मगळ मोहिमा (Mars missions) चदानर पथवीला दसरी जवळची खगोली वसत मणज मगळ. मगळाकड ी अनक राषानी ान पाठववली. पर ी मोीम अवघड असलान ताील जवळजवळ अधाष मोवमा शसवी ोऊ शकला नाी. मातर आपलाला अवभमान वाटावा अशी कामवगरी इसोन कली आ. इसोन अत त कमी खचाष नोवबर 2013 मध परषिवप कलल मगलान सपटबर 2014 मध मगळाचा कषि परसावप झाल व तान मगळाचा पषठभाग व वामडल ाबददल मतवाची मावी वमळवली.

राकश शमाष कलपना चावला सनीता हवलमस

byjus.com

143

अवकाश सशोधन ससथा1. ववकरम साराभाई अवकाश कद, वरवनपरम.2. सीश धवन अराळ सशोधन कद, शीरीकोटा.3. सपस अ पलीकशन सटर, अमदाबाद .

माहिती अस दा अहगबाण पकपण कद1. बा, वरवनपरम2. शीरीकोटा3. चादीपतर (ओवडशा)

अवकाशातील कचरा व ताच ववसथापन कवतरम उपगराबरोबरच इरी मानववनवमष वसत पथवीभोवी पररभरमण करी आ. ा आा काषशील नसलल उपगर, परषिपणाचा वळी सट झालल परषिपकाच भाग व एखादा उपगर दसऱा एखादा उपगरावर वकवा अवकाशाील इर वसतवर आदळलामळ वनमाषण ोणार कड अशा सवष वसतचा ा समावश ोो. 2016 चा एका अदाजापरमाण अशा वनरपोगी वसतच 1 समी हन जास लाबीच 2 कोटी कड पथवीभोवी पररभरमण करी आ. सगळ मणज अवकाशाील कचराच ो. ा कचरा कवतरम उपगरासाठी धोकाचा ठर शको. उपगरावर व इर अवकाशानावर आदळन ो ताना ानी पोोचवत शको. ा कचरा वदवसवदवस वाढ चाला आ. लवकरच ामळ नवीन अवकाशानाच परषिपण कठीण ोऊन बसल. तामळ ा कचऱाच ववसापन करण गरजच आ. ा दषीन काी पदीच अधन व काी परोग करणा आ. ा समसवर उपा लवकरच सापडल व उपगर व अवकाशानाच भववव धोका णार नाी, अशी आशा आ.

पररच शासतरजाचा ववकरम साराभाई ाना भारी अराळ काषकरमाच जनक मटल जा. ताचा परतनातन वफजीकल ररसचष लबोरटरी (PRL) ा ससची सापना करणा आली. 1962 साली भार सरकारन ताचा अधषिखाली ‘भारी अराळ सशोधन सवमी’ची सापना करन 1963 साली दशाील पवल उपगर परषिपण कद बा सापन कल गल.ताचा परतनातनच भाराचा पवला उपगर आषभट अराळा सोडला ोा. भारी अराळ सशोधन ससचा (ISRO) सापन ताच मतवाच ोगदान ो.

िारत व अवकाश ततरजान भारानी परषिपकाचा ववजञान व तरजञाना खतप अवभमानासपद परगी कलली आ. परषिपणासाठी वगवगळा परकारच परषिपक ार कल आ ज 2500 kg वजना पयच उपगर सवष परकारचा कषिामध परसावप कर शका. ा PSLV व GSLV परमख आ. भारान अराळशासतर व ववजञाना कलला परगीच राषी व सामावजक ववकासा मोठ ोगदान आ. दरसचार (Telecommunication), दरवचतरवाणी परसारण (Television broadcasting) आवण वामानशासतर-सवा (Meterological services) ासाठी INSAT व GSAT उपगर मावलका काषर आ. ामळच दशा सवषतर दरवचतरवाणी, दरधवनी आवण इटरनट सवा उपलबध ोऊ शकली. ाच मावलक ील EDUSAT उपगर र फकत वशषिणषितरासाठी वापरला जाो. दशाील नसवगषक ससाधनाच वनतरण आवण ववसापन (Monitoring and management of natural resources) आवण आपती ववसापन (Disaster management) ासाठी IRS उपगरमावलका काषर आ. पथवीवरील कठलाी वठकाणाच भौगोवलक सान मणजच ता सानाच अत अचतक अषिाश (Latitude) व रखाश (Longitude) वनशच करणासाठी IRNSS ी उपगर मावलका परसावप कली आ.

पसतक माझ हमतर : अहधक माहितीसाठी गरथालातील सदिष पसतक वाचा. 1. अराळ आवण ववजञान - डरॉ. ज नारळीकर 2. का इसोची - डरॉ. वस गोवारीकर

byjus.com

144

²²²

1. हदलला हवधानातील ररकामा जागी ोग शबदहलहन हवधान सपषट करा. अ. कवतरम उपगराचा भरमणकषिची भतपषठापासतन

उची वाढववलास ता उपगराची सपशष ररील गी .......... ो.

आ. मगळानाचा सरवाीचा वग ा पथवीचा ........ पषिा अवधक असण आवक आ.

2. खालील हवधान चक की बरोबर त ठरवन ताच सपषटीकरण हलिा.

अ. एखादा ानाला पथवीचा गरतवबलाचा परभावातन बार पाठवाच असलास ताचा वग मशकतवगापषिा कमी असावा लागो

आ. चदावरील मशकतवग पथवीवरील मकतीवगापषिाकमी आ.

इ. एका वववशष कषि परीभरमण करणासाठी उपगराला ठराववक वग दावा लागो.

ई. उपगराची उची वाढववलास ताचा वगी वाढो.

3. खालील पनाची उततर हलिा.अ. कवतरम उपगर मणज का ? उपगराचा

कााषनसार ताच वगवीकरण कस करा?आ. उपगराची भरमणकषिा मणज का? कवतरम

उपगराचा भरमणकषिच वगवीकरण कशाचा आधार व कस कल जा?

इ. धवी परदशाचा अभासासाठी भतशसर उपगर का उपोगी पड नाी?

ई. उपगर परषिपक मणज का ? I.S.R.O न बनववलला एका उपगर परषिपकाचा बाआराखडा आकीस सपष करा.

उ. उपगर परषिपणासाठी एकाहन अवधक / अनक टपप असलल परषिपक वापरण का फादशीर आ?

5. उदािरण सोडवा.अ. एखादा गराच वसमान पथवीचा

वसमानापषिा 8 पट जास आवण वतरजा पथवीचा वतरजचा 2 पट असल र ता गरासाठी मशकतवग वकी असल?

उततर : 22.4 km/sआ. पथवीच वसमान वच आ ता वसमानपषिा

चार पट अस र 35780 वकमी उच कषि वफरणाऱा उपगराला पथवीभोवी 1 परदवषिणा करणास वकी कालावधी लागला असा?

उततर : ~ 12 तास इ. पथवीभोवी T सकदा एक पररकरमा करणाऱा

उपगराची भतपषठापासतनची उची h1 असल र 2 T सकदा एक पररकरमा करणाऱा उपगराची उची वकी असल?

उततर : R+ 2h1

उपकरम : 1. सनीा ववलमस ाचा अराळ मोवमाववरी

मावी वमळवा.2. अशी कलपना करा, की मी सनीा ववलमस

ाची मलाख घ आा. कोण परन मीताना ववचाराल? ा परनासाठी माला काउतर वमळील ाचाी ववचार करा.

IRNSS

वामान उपगर

पथवी वनरीषिण

4. खालील तकता पणष करा.

सवाधा

2

byjus.com