રસાયણિક વિજ્ઞાન પરિચય

ચોક્કસ, અહીં અપડેટ કરેલી સ્ટડી નોટ્સ છે અને અનુવાદ પણ આપેલ છે:

• રસાયણશાસ્ત્ર એ પદાર્થ અને તેના ગુણધર્મો તેમજ પદાર્થ કેવી રીતે બદલાય છે તેનો અભ્યાસ છે.
• દ્રવ્ય એ કંઈપણ છે જેનું દળ હોય છે અને જગ્યા રોકે છે.

દ્રવ્યની સ્થિતિ

• ઘન: ચોક્કસ આકાર અને કદ ધરાવે છે.
• પ્રવાહી: ચોક્કસ કદ ધરાવે છે પરંતુ તેના કન્ટેનરનો આકાર લે છે
• ગેસ: કોઈ ચોક્કસ આકાર અથવા કદ ધરાવતું નથી અને સંકુચિત કરી શકાય છે.
• પ્લાઝમા: એક આયનીકરણ ગેસ, ખૂબ ઊંચી ઊર્જા.

રાસાયણિક તત્વો

• તત્વ એ એક શુદ્ધ પદાર્થ છે જેમાં માત્ર એવા અણુઓ હોય છે જેમના ન્યુક્લીમાં પ્રોટોનની સંખ્યા સમાન હોય છે.
• તત્વો એ દ્રવ્યના સૌથી સરળ સ્વરૂપો છે અને તેને રાસાયણિક માધ્યમથી સરળ પદાર્થોમાં તોડી શકાતા નથી.
• તત્વોને સમયાંતરણ કોષ્ટકમાં ગોઠવવામાં આવે છે.
• દરેક તત્વને રાસાયણિક પ્રતીક દ્વારા રજૂ કરવામાં આવે છે.
• ધાતુઓ સામાન્ય રીતે તેજસ્વી, નરમ, નળીવાળી અને ગરમી અને વીજળીના સારા વાહક હોય છે.
• નોનમેટલ્સ સામાન્ય રીતે બરડ, નીરસ અને નબળા વાહક હોય છે.
• મેટાલોઇડ્સમાં ધાતુઓ અને નોનમેટલ્સ બંનેના ગુણધર્મો હોય છે.

રાસાયણિક સંયોજનો

• સંયોજન એ એક પદાર્થ છે જે બે અથવા વધુ તત્વો રાસાયણિક રીતે નિશ્ચિત પ્રમાણમાં જોડાયેલા હોય ત્યારે બને છે.
• સંયોજનોમાં તેમના ઘટક તત્વો કરતાં અલગ ગુણધર્મો હોય છે.
• રાસાયણિક બંધ સંયોજનોમાં અણુઓને એકસાથે પકડી રાખે છે.
• પરમાણુ એ સંયોજનનો સૌથી નાનો એકમ છે જે તે સંયોજનના રાસાયણિક ગુણધર્મોને જાળવી રાખે છે.
• સંયોજનોને રાસાયણિક સૂત્રો દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે જે દરેક અણુના પ્રકાર અને સંખ્યા દર્શાવે છે.

મિશ્રણો

• મિશ્રણ એ બે અથવા વધુ પદાર્થોનું સંયોજન છે જે ભૌતિક રીતે જોડાયેલા હોય છે, રાસાયણિક રીતે બંધાયેલા હોતા નથી.
• મિશ્રણોમાં, દરેક પદાર્થ તેના વ્યક્તિગત ગુણધર્મો જાળવી રાખે છે.
• મિશ્રણો સજાતીય અથવા વિજાતીય હોઈ શકે છે.
• સજાતીય મિશ્રણોમાં રચના સમગ્ર રીતે સમાન હોય છે.
• વિજાતીય મિશ્રણોમાં રચના અસમાન હોય છે.
• મિશ્રણોને શારીરિક માધ્યમો જેમ કે ગાળણ, બાષ્પીભવન, નિસ્યંદન અથવા ક્રોમેટોગ્રાફી દ્વારા અલગ કરી શકાય છે.

રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ

• રાસાયણિક પ્રતિક્રિયામાં નવા પદાર્થો બનાવવા માટે અણુઓ અને પરમાણુઓની પુનઃ ગોઠવણીનો સમાવેશ થાય છે.
• રાસાયણિક સમીકરણો રાસાયણિક સૂત્રો અને પ્રતીકોનો ઉપયોગ કરીને રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.
• પ્રતિક્રિયાઓ એ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયામાં પ્રારંભિક સામગ્રી છે.
• ઉત્પાદનો એ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના પરિણામે બનેલા પદાર્થો છે.
• રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ સમૂહ સંરક્ષણના નિયમનું પાલન કરે છે.
• સમીકરણની બંને બાજુએ દરેક તત્વના અણુઓની સંખ્યા સમાન હોવી આવશ્યક છે.
• રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના સામાન્ય પ્રકારોમાં સંશ્લેષણ, વિઘટન, એકલ વિસ્થાપન અને બેવડું વિસ્થાપનનો સમાવેશ થાય છે.

રાસાયણિક જથ્થાઓ

• મોલ એ પદાર્થની માત્રા માટેનો SI એકમ છે.
• એક મોલમાં એવોગાડ્રોની સંખ્યા (6.022 x 10^23) કણો (અણુઓ, પરમાણુઓ, આયનો વગેરે) હોય છે.
• મોલર માસ એ પદાર્થના એક મોલનો સમૂહ છે, જેને ગ્રામ પ્રતિ મોલ (g/mol) માં વ્યક્ત કરવામાં આવે છે.
• મોલેક્યુલર વેઇટ એ પરમાણુમાંના તમામ અણુઓના અણુ વજનનો સરવાળો છે.
• ટકાવારી રચના એ સંયોજનમાં દરેક તત્વના સમૂહ દ્વારા ટકાવારી છે.

એસિડ અને બેઝ

• એસિડ એવા પદાર્થો છે જે પ્રોટોન (H+) દાન કરે છે અથવા ઇલેક્ટ્રોન સ્વીકારે છે.
• એસિડનું pH 7 કરતા ઓછું હોય છે.
• એસિડ સ્વાદમાં ખાટા હોય છે.
• એસિડ વાદળી લિટમસ પેપરને લાલ કરે છે.
• એસિડના સામાન્ય ઉદાહરણોમાં હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડ (HCl) અને સલ્ફ્યુરિક એસિડ (H2SO4) નો સમાવેશ થાય છે.
• બેઝ એવા પદાર્થો છે જે પ્રોટોન (H+) સ્વીકારે છે અથવા ઇલેક્ટ્રોન દાન કરે છે.
• બેઝનું pH 7 કરતા વધારે હોય છે.
• બેઝ સ્વાદમાં કડવા હોય છે અને ચીકણા લાગે છે.
• બેઝ લાલ લિટમસ પેપરને વાદળી કરે છે.
• બેઝના સામાન્ય ઉદાહરણોમાં સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ (NaOH) અને એમોનિયા (NH3) નો સમાવેશ થાય છે.
• pH એ સોલ્યુશનની એસિડિટી અથવા બેસિસિટીનું માપ છે.
• તટસ્થ ઉકેલોમાં pH 7 હોય છે.
• એસિડિક સોલ્યુશન્સમાં pH 7 કરતા ઓછું હોય છે.
• મૂળભૂત સોલ્યુશન્સમાં pH 7 કરતા વધારે હોય છે.
• એસિડ-બેઝ પ્રતિક્રિયાઓમાં એસિડથી બેઝમાં પ્રોટોન (H+) નું સ્થાનાંતરણ થાય છે.
• તટસ્થતા એ મીઠું અને પાણી બનાવવા માટે એસિડ અને બેઝ વચ્ચેની પ્રતિક્રિયા છે.
• ટાઇટ્રેશન એ સોલ્યુશનમાં એસિડ અથવા બેઝની સાંદ્રતા નક્કી કરવા માટે વપરાતી તકનીક છે.

કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર

• કાર્બનિક રસાયણશાસ્ત્ર એ કાર્બન ધરાવતા સંયોજનોનો અભ્યાસ છે.
• કાર્બન અણુઓ અન્ય કાર્બન અણુઓ, તેમજ હાઇડ્રોજન, ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન અને અન્ય તત્વો સાથે સ્થિર સહસંયોજક બંધ બનાવી શકે છે.
• કાર્બનિક સંયોજનો તમામ જાણીતા જીવનનો આધાર બનાવે છે.
• હાઇડ્રોકાર્બન એ કાર્બનિક સંયોજનો છે જેમાં માત્ર કાર્બન અને હાઇડ્રોજન હોય છે.
• આલ્કેન્સ એ સંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન છે જેમાં કાર્બન અણુઓ વચ્ચે સિંગલ બોન્ડ હોય છે.
• આલ્કેન્સ એ અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન છે જેમાં ઓછામાં ઓછો એક કાર્બન-કાર્બન ડબલ બોન્ડ હોય છે.
• આલ્કિન્સ એ અસંતૃપ્ત હાઇડ્રોકાર્બન છે જેમાં ઓછામાં ઓછો એક કાર્બન-કાર્બન ટ્રિપલ બોન્ડ હોય છે.
• એરોમેટિક હાઇડ્રોકાર્બનમાં બેન્ઝીન રિંગ હોય છે.
• કાર્યાત્મક જૂથો એ પરમાણુઓની અંદરના વિશિષ્ટ જૂથો છે જે તે પરમાણુઓની લાક્ષણિક રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ માટે જવાબદાર છે.
• સામાન્ય કાર્યાત્મક જૂથોમાં આલ્કોહોલ, ઇથર્સ, આલ્ડિહાઇડ્સ, કીટોન્સ, કાર્બોક્સિલિક એસિડ્સ, એસ્ટર્સ અને એમાઇન્સનો સમાવેશ થાય છે.
• પોલિમર એ મોટા પરમાણુઓ છે જે મોનોમર્સ નામના પુનરાવર્તિત માળખાકીય એકમોથી બનેલા છે.
• પોલિમરાઇઝેશન એ પોલિમર બનાવવા માટે મોનોમર્સને એકસાથે જોડવાની પ્રક્રિયા છે.
• પોલિમરના સામાન્ય ઉદાહરણોમાં પોલિઇથિલિન, પોલિપ્રોપિલિન અને પોલિવિનાઇલ ક્લોરાઇડ (PVC) નો સમાવેશ થાય છે.

થર્મોકેમિસ્ટ્રી

• થર્મોકેમિસ્ટ્રી એ રાસાયણિક અને ભૌતિક પ્રક્રિયાઓમાં ગરમી, કાર્ય અને ઊર્જાના અન્ય સ્વરૂપો વચ્ચેના સંબંધોનો અભ્યાસ છે.
• ઊર્જા એ કાર્ય કરવાની અથવા ગરમી ટ્રાન્સફર કરવાની ક્ષમતા છે.
• ગરમી એ જુદા જુદા તાપમાને વસ્તુઓ વચ્ચે થર્મલ ઊર્જાનું ટ્રાન્સફર છે.
• તાપમાન એ પદાર્થના કણોની સરેરાશ ગતિ ઊર્જાનું માપ છે.
• ઊર્જાનો SI એકમ જૂલ (J) છે.
• એન્થાલ્પી (H) એ થર્મોડાયનેમિક ગુણધર્મ છે જે સિસ્ટમની આંતરિક ઊર્જા વત્તા તેના દબાણ અને કદના ઉત્પાદનનો સરવાળો છે.
• એન્થાલ્પી ફેરફાર (ΔH) એ સતત દબાણ પર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા દરમિયાન શોષાયેલી અથવા છોડવામાં આવતી ગરમી છે.
• એક્ઝોથર્મિક પ્રતિક્રિયાઓ ગરમી છોડે છે (ΔH < 0).
• એન્ડોથર્મિક પ્રતિક્રિયાઓ ગરમી શોષી લે છે (ΔH > 0).
• કેલોરીમેટ્રી એ ગરમીના પ્રવાહનું માપન છે.
• વિશિષ્ટ ગરમી ક્ષમતા એ એક ગ્રામ પદાર્થના તાપમાનને એક ડિગ્રી સેલ્સિયસ વધારવા માટે જરૂરી ગરમીની માત્રા છે.
• હેસનો નિયમ જણાવે છે કે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા માટે એન્થાલ્પી ફેરફાર સમાન છે પછી ભલે તે એક પગલામાં થાય કે બહુવિધ પગલાઓમાં.
• એન્ટ્રોપી (S) એ સિસ્ટમની અવ્યવસ્થા અથવા રેન્ડમનેસનું માપ છે.
• ગિબ્સ ફ્રી એનર્જી (G) એ થર્મોડાયનેમિક ગુણધર્મ છે જે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાની સ્વયંસ્ફુરિતતા નક્કી કરવા માટે એન્થાલ્પી અને એન્ટ્રોપીને જોડે છે.
• સ્વયંસ્ફુરિત પ્રતિક્રિયાઓમાં ગિબ્સ ફ્રી એનર્જીમાં નકારાત્મક ફેરફાર હોય છે (ΔG < 0).
• બિન-સ્વયંસ્ફુરિત પ્રતિક્રિયાઓમાં ગિબ્સ ફ્રી એનર્જીમાં સકારાત્મક ફેરફાર હોય છે (ΔG > 0).

ગતિશાસ્ત્ર

• રાસાયણિક ગતિશાસ્ત્ર એ પ્રતિક્રિયા દરો અને તેમને અસર કરતા પરિબળોનો અભ્યાસ છે.
• પ્રતિક્રિયા દર એ પ્રતિ એકમ સમય દીઠ પ્રતિક્રિયાશીલ અથવા ઉત્પાદનોની સાંદ્રતામાં ફેરફાર છે.
• પ્રતિક્રિયા દરો તાપમાન, સાંદ્રતા, સપાટી વિસ્તાર અને ઉત્પ્રેરકથી પ્રભાવિત થાય છે.
• ઉત્પ્રેરક રાસાયણિક પ્રતિક્રિયામાં વપરાશ કર્યા વિના રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને વેગ આપે છે.
• સક્રિયકરણ ઊર્જા એ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા થવા માટે જરૂરી ન્યૂનતમ ઊર્જા છે.
• દરનો કાયદો રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાના દર અને પ્રતિક્રિયાશીલની સાંદ્રતા વચ્ચેનો સંબંધ વ્યક્ત કરે છે.
• ચોક્કસ પ્રતિક્રિયાશીલના સંદર્ભમાં પ્રતિક્રિયાનો ક્રમ એ દરના કાયદામાં તેની સાંદ્રતા શબ્દનો ઘાત છે.
• પ્રતિક્રિયાનો એકંદર ક્રમ એ દરેક પ્રતિક્રિયાશીલના સંદર્ભમાં ઓર્ડરનો સરવાળો છે.
• પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિઓ એ પ્રાથમિક પ્રતિક્રિયાઓના પગલા-દર-પગલા ક્રમનું વર્ણન કરે છે જે એકંદર રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા બનાવે છે.
• દર-નિર્ધારિત પગલું એ પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિનું સૌથી ધીમું પગલું છે અને પ્રતિક્રિયાનો એકંદર દર નક્કી કરે છે.

સંતુલન

• રાસાયણિક સંતુલન એ એવી સ્થિતિ છે જેમાં ફોરવર્ડ પ્રતિક્રિયાનો દર રિવર્સ પ્રતિક્રિયાના દર જેટલો હોય છે.
• સંતુલન પર, પ્રતિક્રિયાશીલ અને ઉત્પાદનોની સાંદ્રતા સમય જતાં સ્થિર રહે છે.
• સંતુલન સ્થિરાંક (K) એ સંતુલન પર ઉત્પાદનોથી પ્રતિક્રિયાશીલની સાંદ્રતાનો ગુણોત્તર છે.
• K નું મૂલ્ય સૂચવે છે કે પ્રતિક્રિયા કેટલી હદ સુધી પૂર્ણ થશે.
• લે ચેટલિયરનો સિદ્ધાંત જણાવે છે કે જો સંતુલનમાં રહેલી સિસ્ટમ પર સ્થિતિમાં ફેરફાર લાગુ કરવામાં આવે છે, તો સિસ્ટમ એવી દિશામાં જશે જે તાણને દૂર કરે.
• સ્થિતિમાં ફેરફારોમાં સાંદ્રતા, દબાણમાં ફેરફાર, તાપમાન અથવા ઉત્પ્રેરકનો ઉમેરો શામેલ છે.

રસાયણશાસ્ત્ર એ દ્રવ્ય અને તેના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ છે તેમજ દ્રવ્ય કેવી રીતે બદલાય છે. દ્રવ્ય એ કોઈપણ વસ્તુ છે જેનું વજન હોય અને જગ્યા રોકે. તત્વો એ પદાર્થોનું સૌથી સરળ સ્વરૂપ છે અને રાસાયણિક માધ્યમ દ્વારા તેને સરળ પદાર્થોમાં તોડી શકાતું નથી.