વિસ્થાપન પ્રક્રિયાઓ

આપણે આ વિડીઓમાં વિસ્થાપન પ્રક્રિયા એટલકે ડિસ્પ્લેસમેન્ટ રિયેક્શન વિશે વાત કરીશું આ પ્રક્રિયામાં વધુ પ્રતિક્રિયાત્મક તત્વ ઓછાપ્રતિક્રિયાત્મક તત્વનું તેના સંયોજન માંથી વિસ્થાપન કરે છે આ પ્રક્રિયાનું સામાન્ય સમીકરણ કંઈક આ પ્રમાણે દેખાશે અહીં A એ વધુ સક્રિય તત્વ છે અને B એ ઓછું સક્રિય તત્વ B એ C સાથે સંયોજાયને સંયોજન બનાવે છે હવે અહીં આ A એ B નું વિસ્થાપન કરશે તે A સાથે જોડાઈને AC બનાવે જે એક નવું સંયોજન છે આને આપણે આ સંયોજન માંથી B ને અલગ કરી શકીયે હવે તમને કદાચ થશે કે આપણે આ પ્રક્રિયા વિશે શામાટે વાત કરી રહ્યા છીએ આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ છું ? આપણે આપણા રોજિંદા જીવનમાં મૉટે ભાગે શુદ્ધ ધાતુઓ ઉપર આધાર રાખીયે છીએ આપણે જે ઘરમાં રહીયે છીએ તે પિલર પાર ઉભેલા હોય છે અને આ પિલર સિદ્ધ આયર્ન બનેલા હોય છે આપણે ઘરમાં જે વીજની મળે છે તેનું વાહન ટાર વડે કરવામાં આવે છે અને આ ટાર કોપરના બનેલા હોય છે આમ આપણે જે જીવન જીવીયે છીએ તેમાં આ ધાતુઓ ઘણી ઉપયોગી છે પરંતુ આપણે આ શુદ્ધ ધાતુઓ કઈ રીતે મેળવી શકીયે છીએ ? જયારે હું નાની હતી ત્યારે હું એ વિચારતી હતી કે પૃથ્વીના પેટાળ નીચે કોઈએક જગ્યાએ આ લોખંડનનો પર્વત હોવો જોયીયે અથવા આ કોપનો પથ્થર હોવો જોયીયે અથવા ચાંદીનો ખડક હોવો જોયીયે આપણે તેમાંથી ધાતુનું નિષ્કર્ષણ કરીયે છીએ આપણને જે જોયીયે તે આકારમાં તેને વાળીએ છી અને પછી તેનો ઉપયોગ કરીયે છીએ પરંતુતે સાચું નથી આ શુદ્ધ ધાતુ મૉટે ભાગેસંયોજિત અવસ્થામાં હોય છે તેવો મૉટે ભાગેસંયોજન અવસ્થામાં હોય છે ઉદાહરણ તરીકે આયર્ન આયર્ન એ ઓક્સિજન સાથેસંયોજાયેલો હોય છે અને તે હંમેશા આયર્નઓક્સાઈડ તરીકે જોવા મળે છે તો હવે પ્રશ્ન એ છે કે આપણે આ આયર્ન કઈ રીતે મેળવી શકીયે ? એક રીત એ છે કે તમે તેન ગરમ કરો તમે તેની પ્રક્રિયા કાર્બન સાથે કરો અહીં કાર્બન એ વધુ સક્રિય ધાતુ છે પરિણામે તે આયર્ન ઓક્સાઈડમાંથી તે આયર્નને દૂર કરશે જેના કારણે આપણને કાર્બનમોનોક્સાઈડ મળે કાર્બનમોનોક્સાઈડ CO અને આ લોંખડ ધાતુ અલગ થાય પછી આપણે આ ધાતુનો ઉપયોગ કરીને જે કંઈક પણ બનાવવા ઈચ્છીયે તે બનાવી શકીયે હવે બીજું ઉદાહરણ કૅઇક આ પ્રમાણે છે ધારોકે તમે જાડી એટલેકે સિલ્વર બનાવવા માંગો છો પરંતુ સિલ્વર હંમેશા સિલ્વર નાઇટ્રેઇટમાં હોય છે તો તમે આમાંથી સિલ્વર ધાતુને કઈ રીતે અલગ કરી શકો તમે તેની પ્રક્રિયા કોપર સાથે કરાવી શકો અહીં કોપરાએ વધારે સક્રિય છે જેના કારણે તે સિલ્વરનાયટ્રેઇટમાંથી સિલ્વરનું વિસ્થાપન કરે પરિણામે આપણે કોપરનાઇટ્રેઇટ મળશે અને આ સિલ્વાર ધાતુ તેના સંયોજન માંથી અલગ થાય હવે તમે આ જાળીનો ઉપયોગ કરીને કોઈપણ ઘરેણાં બનાવી શકો અહીં આ બંને વિસ્થાપન પ્રક્રિયાના ઉદાહરણ છે તમે જોય શકો કે વધુ પ્રતિક્રિયાત્મક ધાતુ ઓછી પ્રતિક્રિયાત્મક ધાતુને તેના સંયોજનમાંથી વિસ્થાપન કરે છે અહીં કોપર વધારે પ્રતિક્રિયાત્મક છે માટે તે સિલ્વરનું વિસ્થાપન કરે છે જેના કારણે આપણને શુદ્ધ ધાતુ મળી શકે અને આપણે તેનો ઉપયોગ કરી શકીયે આમ વિસ્થાપન પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ ઘણી બધી પરિસ્થિતિમાં કરી શકાય તેનો ઉપયોગ કૈં રીતે કરી શકાય તે તમે જાણો છો તો અપને વિસ્થાપન પ્રક્રિયાના કેટલાક ઉદાહરણ જોયીયે અહીં મારી પાસે ત્રણ જુદી જુદી પ્રક્રિયાઓ છે અને આ ત્રણેય ત્રણ રાસાયણિક પ્રક્રિયા શક્ય છે મારો કહેવાનો રહ એ છેકે આયર્ન એ કોપર કરતા વધારે સક્રિય છે ઝીંક એ કોપર કરતા વધારે સક્રિય છે અને અહીં લેડ એ ક્રોપર કરતા વધુ સક્રિય છે હવે શું તમે વિડિઓ અટકાવીને વિચારી શકો કે આ પ્રક્રિયામાં નીપજ તરીકે શું મળે અહીં આયર્ન એ કોપર કરતા વધારે સક્રિય છે તેથીતે કોપરના સલ્ફેટ માંથી કોપરાનું વિસ્થાપન કરે અને પરિણામે આપણને આયર્ન સલ્ફાઈડ મળે FESO4 અને આ કોપરનો પરમાણુ અલગ થાય તેવીજ રીતે અહીં ઝીંક વધારે સક્રિય છે તેથી તે કોપર સલ્ફેટમાંથી કોપરાનું વિસ્થાપન કરે અને પરિણામે આપણને ઝીંક સલ્ફેટ ઝીંક સલ્ફેટ વત્તા કોપરનો પરમાણુ મળે તેવીજ રીતે અહીં લેડ એ કોપર કરતા વધારે સક્રિય છે તેથી તે કોપરાનું વિસ્થાપન કરીને લેડ ક્લોરાઈડ બનાવે છે PBCL2 અને કોપરનો પરમાણુ અલગ થાય હવે આપણે ઘોડી જુદી પ્રક્રિયા જોયીયે હવે અહીં મારી પાસે આયર્ન સલ્ફાઈડના દ્રાવણમાં કોપર છે તો આપણને કોપરના નીપજ તરીકે શું મળે વિડિઓ અટકાવો અને તમે જાતેજ પ્રયત્ન કરો આપણે અગાઉના વિડીઓમાં જોય ગયા કે આયર્ન એ કોપર કરતા વધારે સક્રિય છે તેનો અર્થ એ થાય કે અહીં કોપર એ આયર્ન કરતા ઓછું સક્રિય છે પરિમાને કોપર આયર્નનું તેના સલ્ફાઈડમાંથી વિસ્થાપન કરી શકશે નહિ તેનો અર્થ એ થાય કે અહીં આ પ્રક્રિયા શક્ય નથી આપણી પાસે આયંસલ્ફાઈડ દ્રાવણમાં કોપર જ બાકી રહે હવે તમનેએ પ્રશ્ન થશે કે એક ધાતુ બીજી ધાતુ કરતા કેટલી વધારે સક્રિય છે તે હું કઈ રીતે જાળી શકું ? વૈજ્ઞાનિકોએ તેના ઉપર ઘણા બધા પ્રયોગો કર્યા છે તેમને ઘણી બધી પ્રક્રિયાઓ કરી છે અને તેમને અંતે એક યાદી બનાવી છે તેવોએ તત્વને સક્રિયકના આધારે તેમને જુદા જુદા ક્રમમાં ગોઠવી છે જે કૅઇક આ પ્રમાણે છે અહીં આ શક્રિયતા શ્રેણી છે તેમાં બધા તત્વનો સમાવેશ થતો નથી પરંતુ આપણે રોજિંદા જીવનમાં જે તત્વનો મોટા ભાગે ઉપયોગ કરીયે છીએ તેને તમે અહીં જોય શકો હવે આ શ્રેણીમાં જે તત્વ ઉપર આવેલા છે તે વધારે સક્રિય છે અને જે તત્વ નીચે આવેલા છે તે ઓછા સક્રિય છે ઉદાહરણ તરીકે કેલ્શિયમ લઈએ કેલ્શિયમ એ એલ્યૂમિનિયમ કરતા ઉપર છે એટલેકે તે એલ્યૂમિનિયમ કરતા વધારે સક્રિય છે માટે કેલ્શિયમ એલ્યૂમિનિયમને તેના સંયોજનમાંથી વિસ્થાપિત કરી શકે પંરતુ કેલ્શિયમ એ સોડીયામી નીછે આવેલો છે માટે સોડિયમ એ કેલ્શિયમ કરતા વધારે સક્રિય છે અથવા કેલ્શિયમ એ સોડિયમ કરતા ઓછું સક્રિય છે તેથીજ સોડિયમ કેલ્શિયમનું વિસ્થાપન કરી શકે હવે આ સક્રિયતા શ્રેણીનો ઉપયોગ કરીને બીજા કેટલાક ઉદાહરને ઉકેલવાનો પ્રયત્ન કરીયે અહીં અમારી પાસે બે પ્રક્રિયાઓ છે હું ઈચ્છુંછું કે તમે વિડિઓને અટકાવો અને આમાંથી કઈ રકરિયા શક્ય છે તેમજ કઈ પ્રક્રિયા શક્ય નથી તે શોધવાનો પ્રયત્ન કરો તમે તે પ્રક્રિયાના નીપજ પણ જાતેજ લખો હવે તે આપણે સાથે મળીને જોય શું અહીં તમારી પાસે હાયડ્રોજન છે જે યાદીમાં અહીં છે અને તેની પ્રક્રિયા મેગ્નીશિયમ ક્લોરાઈડ સાથે થાય છે મેગ્નીશિયમ અહીં છે મેગ્નીશિયમ એ હાયડ્રોજન કરતા વધારે સક્રિય છે અહીં હાયડ્રોજ એ ઓછું સક્રિય છે માટે હાયડ્રોજન મેગ્નેશિયમનો વિસ્થાપન કરી શકે નહિ તેથી અહીં આપ રાકિયા શક્ય નથી હવે આપણે બીજું ઉદાહરણ જોયીયે આપણી પાસે આયર્ન છે જે અહીં છે અને પછી કોપર ક્લોરાઈડ છે એટલેકે કોપર ધાતુ અહીં છે આયર્ન એ કોપર કરતા વધારે સક્રિય છે માટે આયર્ન કોપરના સંયોજન માંથી કોપરાનું વિસ્થાપન કરી શકે પરિણામે આપણે આયર્ન ક્લોરાઈડ મળશે FECL2 અને આ કોપર ધાતુ અલગ થાય હવે તમને એ થશે કે હું આટલા બધા તત્વને કઈ રીતે યાદ રાખી શકું તો તેના માટે મેં એક શોર્ટકટ બનાવ્યું છે જે કંઈક આ પ્રમાણે છે તે કૅઇક આ પ્રમાણે છે પ્લીસ સ્ટોપ કોલીંગમી અ કેરલ્સ ઝીબ્રા ઇંસ્ટેંડ ટ્રે હાઉ કોપ્પર મરક્યુરી સેવ ગોલ્ડ તમે અહીં જોય શકો કે અહીં પ્લીટ્સના પ્રથમ મૂળાક્ષરની મદતથી તમે પોટેશ્યમને યાદ રાખી શકો તેવીજ રીતે સ્ટોપના પ્રથમ મૂળાક્ષર પરથી તમે સોડીયા મયાડ રાખી શકો આ પ્રમાણે આગળ ને આગળ વધી શકાય આ રીતે તમે સક્રિયતા શ્રેણીને યાદ રાખી શકો ફરીથી પ્લીસ સ્ટોપ કોલીંગમી અ કેરલ્સ ઝીબ્રા ઇંસ્ટેંડ ટ્રે હાઉ કોપ્પર મરક્યુરી સેવ ગોલ્ડ વિસ્થાપન પ્રક્રિયા માટે આટલું પૂરતું છે પરંતુ હજુ પણ તમે એ જાણવા માંગતા હોવ કે આ બધું પરમાણ્વીય સ્તરે કઈ રીતે થાય છે તો હું તમને તેનો ઘોડો ખ્યાલ આપીશ તેના માટે હું એનિમેશનનો ઉપયોગ કરીશ અહીં મારી પાસે પાત્ર છે જેમાં મેં કોપર સલ્ફેટનું દ્રાવણ લિથુ છે કોપર સલ્ફેટનું દ્રાવણ એટલે કે મેં પાણીંમાં કોપર સલ્ફેટનાં સ્ટેફીક લીધા છે હવે જયારે પણ આપણે કોપર સલ્ફેટનું જલીય દ્રાવણ લઈએ ત્યારે તેનું તેના આયનનોમાં વિભાજીત થાય પરિમાને આપણે CU2 પ્લસ આયર્ન અને સલ્ફેટ ૨ માઈનસ આયન મળે આ વિયોજન કેમ થાય છે તેના વિશે આપણે પછીના વિડીઓમાં વાત કરીશું પરંતુ મોટા ભાગના સંયોજકો આ પ્રમાણે કરે છે જો તમે HCL ને પાણીંમાં ઉમેરો તો HCL નું પ્લસ આયર્ન અને ક્લોરાઈડ માઈનસ આયનમાં વિયોજન થશે તેવીજ રીતે જો તમે સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઈડને પાણીંમાં ઉમેરો તો સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઈડનું NA પ્લસ આયર્ન અને OH માઈનસ માં વિયોજન થાય હવે હું અહીં આ પાત્રમાં શુદ્ધ લોંખડનો સળીયો મુકીશ આ સળીયો આયના પરમાણુઓનો બનેલો છે તે FE પરમાણુઓનો બનેલો છે હવે અહીં આયર્ન એ વધુ સક્રિય છે એટલેકે તે કાઢારે ઝડપથી સ્થાય થવાનો પ્રયત્ન કરે જો આયર્નનો પરમાણુ બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે દે તો તે વધારે સ્થાઈ બની શકે તેથી આયર્ન બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવશે અને કોપરનો આયર્ન કોપર પ્લસ ૨ આયર્ન બે ઇલેક્ટ્રોન મેળવશે કોપર આયર્નને એલેકટ્રોનની જરૂર છે તો આયર્ન ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે અને કોપરનો આયર્ન તે એલેકટ્રોનને સ્વીકારે પરિણામે તેવો ટેસ્ટ પરમાણુ બની જાય અહીં પણ આયર્ન બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે અને કોપરનો આયર્ન બે ઇલેક્ટ્રોન મેળવે તેથી તે તટસ્થ બની જાય હવે આ જે કોપરનો તટસ્થ પરમાણુ છે તે સળિયા ઉપર જમા થાય આયર્ન બે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવે છે પરિણામે તે FE2 પ્લસ આયર્ન થશે હવે આ જે ધન વિદ્યુત ભારિત ઇલેક્ટ્રોન છે તે રન વિદ્યુત ભારિત આયર્ન સાથે આકર્ષાય પરિણામે આપણને આયર્ન સલ્ફાઈડ મળે જેમ જેમ સમય પસાર થાય તેમ તેમ કોપરના વધારે ને વધારે પરમાણુઓ આ લોખંડના સળિયા પાર જમા થાય છે વધારેને વધારે FE2 પ્લસ આયર્ન દ્રાવણમાં આવે એણેઆપણે આયર્ન સલ્ફાઈડ મળે આ રીતે કોપર સલ્ફેટનાં દ્રાવણ માંથી આયર્ન કોપરાનું વિસ્થાપન કરે છે હવે વિરુદ્ધ પ્રક્રિયામાં શું થાય છે તે જોયીયે આપણી પાસે આયર્ન સલ્ફેટનું દ્રાવણ છે જયારે હું આયર્ન સલ્ફેટનું દ્રાવણ બનાવીશ ત્યારે તરતજ તેનું વિયોજન થાય છે પરિણામે આપણેને FE2 પ્લસ અને સલ્ફેટ 2 માઈનસ આયર્ન મળે જયારે આ દ્રાવણમાં કોપરાનું સળીયો મુકીશ ત્યારે અહીં કોઈ પ્રક્રિયા થશે નહિ કારણકે હવે FE પ્લસ 2 આયર્ન સ્થાઈ છે તેને ઇલેક્ટ્રોન નથી જોયતા પરિણામે તે કોપર પાસે જયીને કોપર પાસેથી ઇલેક્ટ્રોન લેશે નહિ અને હંમેશા આપણને દ્રાવણમાં કોપર સલ્ફેટજ મળે અને આ સળિયા પર કોપરના પરમાણુઓ મળે હવે આ ચિત્રનો ઉપયોગ કરીને એક મુંઝવલને ઉકેલીએ જે હંમેશા વિદ્યાર્થીઓને હોય છે વિદ્યાર્થીઓને હંમેશા એ પ્રશ્ન થતો હશે કે જયારે આયર્ન અને કોપર સલ્ફેટની પ્રક્રિયા થાય ત્યારે આ આયર્ન સલ્ફેટનું વિસ્થાપન કેમ કરી શકતો નથી ? તે કોપર આયર્નનો એનું કેમ બનાવી શકતો નથી? કે તમે પણ અહીં જોય શકો કે આયર્ન પણ ધન વિદ્યુત ભારિત છે અને કોપર પણ ધન વિદ્યુત ભારિત છે ધન વિદ્યુત ભરો એક બીજા તરફ આકર્ષાયને એનું બનાવી શકતા નથી તેથી અહીં આ ખોટું છે હવે આપણે આ વિડીઓનું પુનરાવર્તન કરીયે અહીં આપણે વિસ્થાપન પ્રક્રિયા વિશે વાત કરી જ્યાં વધુ સક્રિય તત્વ ઓછા સક્રિય તત્વને તેના સંયોજનમાંથી વિસ્થાપન કરે છે આપણે અહીંયા સક્રિયતા શ્રેણી જોય ગયા અને તેને કઈ રીતે યાદ રાખી શકાય તે પણ જોય ગયા