• facebook
  • whatsapp
  • telegram

కార్బన్ - దాని సమ్మేళనాలు

* కార్బన్ ఒక అలోహం. ఇది ఆధునిక ఆవర్తన పట్టికలో IV A గ్రూపుకు చెందిన మూలకం. బాహ్య కర్పరంలో 4 ఎలక్ట్రాన్లు ఉంటాయి. కార్బన్ పరమాణు సంఖ్య 6.
* దీన్ని చారిత్రక పూర్వయుగంలోనే కనుక్కున్నారు. మన పూర్వీకులు జీవ పదార్థాన్ని దహనం చెందించి 'చార్‌కోల్‌'ను తయారుచేసేవారు.

* భూమి పొరల్లో కార్బన్ 0.3%గా వివిధ రూపాల్లో లభిస్తుంది.
* ఉత్తేజ స్థాయిలో కార్బన్ ఎలక్ట్రాన్ విన్యాసం 1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1.
* నాలుగు ఒంటరి ఎలక్ట్రాన్‌లను కలిగి ఉన్న కార్బన్ ఆర్బిటాళ్లు శక్తిరీత్యా సమానమని 'సంకరీకరణం' ద్వారా చూపవచ్చు.
సంకరీకరణం:
* సంకరీకరణం అనే భావనను మొదట ప్రవేశపెట్టింది లైనస్ ఫౌలింగ్ (1931).
* ఒక పరమాణువులో దాదాపు సమాన శక్తి ఉన్న ఆర్బిటాళ్లు పునరేకీకరణ చెంది నూతన ఆర్బిటాళ్లు ఏర్పడటాన్ని సంకరీకరణం అంటారు.
* కార్బన్ sp3, sp2, sp సంకర ఆర్బిటాళ్లను ఏర్పరుస్తుంది.

 

కార్బన్ - రూపాంతరాలు
* ఏదైనా ఒక మూలకం రెండు కంటే ఎక్కువ రూపాల్లో లభిస్తూ, రసాయన ధర్మాల్లో దాదాపు సారూప్యత కలిగి ఉండి భౌతిక ధర్మాల్లో విభేదించే ధర్మాన్ని రూపాంతరత (Allotropy) అంటారు. ఆ మూలక విభిన్న రూపాలను 'రూపాంతరాలు' అంటారు.
* ఇవి వాటి పరమాణువుల అమరికలో తేడా వల్ల ఏర్పడతాయి.
కార్బన్ రూపాంతరాలు రెండు రకాలు
 స్ఫటిక రూపాంతరాలు (Crystalline Forms)
 అస్ఫటిక రూపాంతరాలు (Amorphous Forms)


అస్ఫటిక రూపాంతరాలు:
* బొగ్గు, కోక్, కలప చార్‌కోల్, జంతు చార్‌కోల్, నల్లని మసి, వాయురూప కార్బన్, పెట్రోలియం కోక్, చక్కెర చార్‌కోల్ అనేవి అస్ఫటిక రూపాంతరాలు
స్పటిక రూపాంతరాలు:
* కార్బన్ మూడు రకాల స్ఫటిక రూపాల్లో లభిస్తుంది.
   1. వజ్రం
   2. గ్రాఫైట్
   3. బక్‌మిన్‌స్టర్ ఫుల్లరిన్
   4. నానోనాళాలు


వజ్రం:
* ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు ఉత్తేజస్థితిలో sp3 సంకరీకరణం చెందుతుంది.
* ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు చతుర్ముఖీయ ఆకృతిని కలిగి ఉంటుంది.
* C - C బంధాలు చాలా బలమైనవి, ఏక సంయోజనీయ బంధం ఉంటుంది.
* వజ్రం సాంద్రత 3.51 గ్రా./సెం.మీ.3
* వజ్రం వక్రీభవన గుణకం విలువ 2.41.
* వజ్రం అథమ ఉష్ణ, అథమ విద్యుత్ వాహకం.
* C - C బంధ దూరం 1.54 Aº, బంధకోణం 109º28'.
* ఇప్పటి వరకు తెలిసిన అన్ని పదార్థాల్లో గట్టి పదార్థం వజ్రం.


గ్రాఫైట్
* ఇది ద్విమితీయ (2D) నిర్మాణం ఉండే పొరలతో ఉంటుంది.
* ఈ పొరల మధ్య C - C బంధాలు సాపేక్షంగా బలహీనంగా ఉంటాయి.
* గ్రాఫైట్ sp2 సంకరీకరణం ఉన్న కార్బన్ పరమాణువులతో ఉంటుంది.
* గ్రాఫైట్ పొరల మధ్య దూరం 3.35 A°.
* నల్లటి, మెత్తటి స్ఫటిక ఘనపదార్థం. దీన్ని కందెనలు, పెన్సిల్ లెడ్‌గా ఉపయోగిస్తారు.
* ఇది ఉత్తమ విద్యుత్ వాహకం, దీని సాంద్రత 2.25 గ్రా./సెం.మీ3.
* గ్రాఫైట్ మంచి విద్యుత్ వాహకంగా పనిచేయడానికి కారణం విస్థాపనం చెంది ఉన్న   ఎలక్ట్రాన్ వ్యవస్థ.
* C - C బంధ దూరం 1.42 Aº, బంధకోణం 120º.


బక్‌మిన్‌స్టర్ ఫుల్లరిన్ (C60):
* దీన్ని 1985లో క్రోట్, స్మాలి శాస్త్రవేత్తల బృందం కనుక్కుంది.
* 1996లో రసాయన శాస్త్ర విభాగంలో నోబెల్ బహుమతి లభించింది.
* జడవాయు వాతావరణంలో బాష్ప కార్బన్ ఘనీభవించడం వల్ల ఫుల్లరిన్‌లు ఏర్పడతాయి.
* గోళాకారంలో ఉన్న ఫుల్లరిన్‌లను బక్కీబాల్స్ అని కూడా అంటారు.
* బక్‌మిన్‌స్టర్ ఫుల్లరిన్ దాదాపు గోళాకారంలో ఉండి, సాకర్ బాల్ (ఫుట్‌బాల్) ఆకారంలో అమరిన C60 అణువులను కలిగి ఉంటుంది.
C60 అణువు ఉపరితలంపై 12 పంచముఖ ఆకృతి, 20 షట్ముఖ ఆకృతి వలయాలు ఉంటాయి. ప్రతి కార్బన్ పరమాణువు sp2 సంకర ఆర్బిటాళ్లను కలిగి ఉంటుంది.
* విశిష్ట నిరోధక ఔషధం (Specific Antibiotic), మెలనోమా లాంటి కాన్సర్ కణాలను నిర్మూలించే ఔషదాల తయారీలో C60 ని ఉపయోగిస్తారు.


నానో నాళాలు:
* వీటిని 1991లో సుమియో లీజిమ కనుక్కున్నారు.
* సమయోజనీయ బంధాల్లో పాల్గొనే కర్బన పరమాణువుల షట్ముఖ అమరికల వల్ల నానో ట్యూబులు ఏర్పడతాయి.
* ఇవి గ్రాఫైట్ పొరలను పోలి ఉంటాయి.
* ఇవి విద్యుత్ వాహకాలు కాబట్టి సమీకృత వలయాల్లో అణుతీగలుగా రాగికి బదులుగా వాడతారు.
* శాస్త్రవేత్తలు అతిచిన్న కణంలోకి జీవాణువులను పంపాలంటే వీటిని ఉపయోగిస్తారు.
* 1 mm మందం ఉన్న గ్రాఫైట్ 3 మిలియన్ పొరల గ్రాఫిన్‌ను కలిగి ఉంటుంది.
* గ్రాఫిన్ రాగి కంటే మంచి విద్యుత్ వాహకం. స్టీలు కంటే 200 రెట్లు బలమైంది. కానీ 6 రెట్లు తేలికైంది. కాంతి దృష్ట్యా సంపూర్ణ పారదర్శక పదార్థం.


కార్బన్ స్వభావం (Versatile Nature of Carbon):
* జె.జె. బెర్జిలియస్ సజీవుల్లో తయారయ్యే వాటిని కర్బన సమ్మేళనాలని, నిర్జీవుల్లో తయారయ్యే వాటిని అకర్బన సమ్మేళనాలు అని అంటారు.
* 1828లో ఫ్రెడరిక్ వోలర్ ప్రయోగశాలలో అమ్మోనియం సయనేట్‌ను వేడిచేస్తూ 'యూరియా'ను కనుక్కున్నారు.     
           
మొదటిసారి తయారు చేసిన కృత్రిమ కర్బన సమ్మేళనం యూరియా.
* వోలర్ ఆవిష్కరణ ప్రాణాధార శక్తి సిద్ధాంతం తప్పని నిరూపించింది.
* జీవులు జీవించడానికి తోడ్పడే కార్బోహైడ్రేట్లు, ప్రొటీన్లు, న్యూక్లిక్ ఆమ్లాలు, కొవ్వులు, హార్మోన్లు, విటమిన్లు కార్బన్‌ను కలిగి ఉంటాయి.


కార్బన్‌కు ఉండే అసమాన ధర్మాలు
 శృంఖల సామర్థ్యం (కాటినేషన్)
 సాదృశ్యత
 బహుబంధాలను ఏర్పరచడం
శృంఖల సామర్థ్యం:
* కార్బన్ ఇతర పరమాణువులతో కలిసి పొడవైన గొలుసుల లాంటి నిర్మాణాలను ఏర్పరుస్తుంది. ఏదైనా మూలకం దానికి చెందిన పరమాణువుల మధ్య బంధాలను ఏర్పరచడం ద్వారా అతి పెద్దవైన అణువులను ఏర్పరచగల ధర్మాన్ని శృంఖల ధర్మం (Catenation) అని అంటారు.
* కార్బన్‌కు కాటనేషన్ సామర్థ్యం చాలా ఎక్కువ.
సాదృశ్యత:
* ఒకే అణుఫార్ములా కలిగి వివిధ నిర్మాణాత్మక ఫార్ములాలున్న సాదృశ్యాలను సాదృశ్యత అంటారు.
* ఒక అణుఫార్ములాలో రెండు లేదా ఎక్కువ పదార్థాలు ఉంటాయి.
ఉదా: C4H10 నిర్మాణాలు

హైడ్రో కార్బన్‌లు:
* కార్బన్, హైడ్రోజన్ మాత్రమే కలిగి ఉన్న సమ్మేళనాలను హైడ్రో కార్బన్‌లు అంటారు.
 ఇవి రెండు రకాలు.
1. వివృత శృంఖల హైడ్రోకార్బన్లు (ఏలిఫాటిక్ లేదా అచక్రీయ)
2. సంవృత శృంఖల హైడ్రోకార్బన్లు
* రెండు కార్బన్‌ల మధ్య ఏకబంధం ఉంటే వాటిని సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్లు, రెండు కార్బన్‌ల మధ్య ఒక ద్విబంధం లేదా ఒక త్రిక బంధం ఉన్నట్లయితే వాటిని అసంతృప్త హైడ్రో కార్బన్లు అని అంటారు.
* ఒక కర్బన సమ్మేళనం గుణాత్మక ధర్మాలు ప్రధానంగా దానిలోని ఒక పరమాణువు లేదా పరమాణు సమూహంపై ఆధారపడి ఉంటాయి. వీటిని ప్రమేయ సమూహాలు అంటారు.
* C, H, X ఉండే సమ్మేళనాలను హాలో హైడ్రో కార్బన్లు అని అంటారు. (X = హాలోజన్ Cl, Br)
ఉదా: CH3Cl, CH3 - CH2 - Br, CH3 - CH - Cl2 వీటిని హైడ్రోకార్బన్ల హాలోజన్ ఉత్పన్నాలు అంటారు.


C, H, O లతో కర్బన సమ్మేళనాలు:

ఆల్కహాల్స్:
* OH గ్రూపు ఉన్న హైడ్రో కార్బన్‌లను ఆల్కహాల్ అంటారు. H2Oలోని హైడ్రోజన్ పరమాణువు 'R' ద్వారా ప్రతిక్షేపితమైతే R - OH ఏర్పడుతుంది. దీనిలో R అంటే ఆల్కైల్ గ్రూపు.
ఉదా:  CH3OH, CH3CH2OH, CH3 - CHOH - CH3
ఆల్డిహైడ్స్:
* -CHO ప్రమేయ సమూహం ఉన్న కర్బన పదార్థాలను ఆల్డిహైడ్‌లు అంటారు.    


ఈథర్‌లు:
* R - O - Rను ఈథర్ అంటారు. నీటి అణువుతో ఒక విధమైన సంబంధాన్ని కలిగి ఉంది.
  ఉదా: CH3 - O - CH3                                 CH3 - CH2 - O - CH3
               డై మిథైల్ ఈథర్                                      ఈథైల్ మిథైల్ ఈథర్
ఎస్టర్‌లు:
*   R - COOR లేదా కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లాల ఉత్పన్నాలను ఎస్టర్‌లు అంటారు.

   
అమైన్‌లు:
*  -NH2 ప్రమేయ సమూహం ఉన్న హైడ్రో కార్బన్‌లను అమైన్‌లు అంటారు.
  


అణుసాదృశ్యం (Isomerism)
* ఒకే అణుఫార్ములా ఉన్న సమ్మేళనాలు వేర్వేరు ధర్మాలను కలిగి ఉండే ధర్మాన్ని అణుసాదృశ్యం అంటారు.
* అణుసాదృశ్యాన్ని ప్రదర్శించే సమ్మేళనాలను అణుసాదృశ్యకాలు అంటారు.
Isomers  Iso = ఒకే విధమైన; mers = భాగాలు
సమజాత శ్రేణులు (Homologous series)
* కర్బన సమ్మేళనాల శ్రేణుల్లోని వరుసగా ఉండే రెండు సమ్మేళనాలు.
* -CH2 భేదంతో ఉంటే వాటిని సమజాత శ్రేణులు అంటారు.
ఉదా: CH4, C2H6, C3H8 ............
         CH3OH, C2H5OH, C3H7OH ............
సమజాత శ్రేణి కర్బన సమ్మేళనాల లక్షణాలు
* ఇవి ఒక సాధారణ ఫార్ములాను కలిగి ఉంటాయి.
ఉదా:    CnH2n + 2 (ఆల్కేన్)
            CnH2n (ఆల్కీన్)
            CnH2n - 2 (ఆల్కైన్)
* రెండు సమ్మేళనాల మధ్య భేదం -CH2 గా ఉంటుంది.
* సమజాత శ్రేణికి చెందిన అణువులను సమజాతాలు లేదా సంగతాలు అంటారు.
ఆల్కేన్‌లు:
* వీటినే సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్‌లు లేదా పారాఫిన్‌లు అంటారు.
* వీటి సాధారణ ఫార్ములా CnH2n + 2
* దీని నుంచి ఒక హైడ్రోజన్‌ను తొలగిస్తే ఆల్కైల్ సమూహం ఏర్పడుతుంది.
* ఇది ప్రతిక్షేపణ చర్యల్లో పాల్గొంటుంది.
ఉదా:  CH4 (మీథేన్)
          C2H6 (ఈథేన్)
          C3H8 (ప్రొపేన్)
          C4H10 (బ్యూటేన్) (ఎల్‌పీజీలో అధిక శాతం ఉంటుంది)
          C5H12 (పెంటేన్)
ఆల్కీన్‌లు:
 వీటిని అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్‌లు లేదా ఓలిఫిన్‌లు అంటారు.
 వీటి సాధారణ ఫార్ములా CnH2n . ఇవి సంకలన చర్యల్లో పాల్గొంటాయి.
ఉదా:  C2H4    -     ఈథీన్
           C3H6   -     ప్రొపీన్
           C4H8   -   బ్యూటీన్
          C5H10  -   పెంటీన్
           C6H12  -   హెక్సీన్
ఆల్కైన్‌లు:
* ఇవి అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్‌లు. వీటిని ఓలిఫిన్‌లు అంటారు.
* వీటి సాధారణ ఫార్ములాCnH2n - 2. ఇవి సంకలన చర్యల్లో పాల్గొంటాయి.
ఉదా:  C2H2 ఈథైన్
           C3H4 ప్రొపైన్
           C4H6 బ్యూటైన్
           C5H8 పెంటైన్


కర్బన సమ్మేళనాల నామీకరణ:
IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) అంతర్జాతీయ శుద్ధ, అనువర్తిత రసాయన శాస్త్ర సంఘం.
C1 - meth, C2 - eth, C3 - prop, C4 - but, C5 - pent, C6 - hex, C7 - hept, C8 - oct, C9 - non, C10 - dec అని పిలుస్తారు.
* అణువులో పూర్వపదం - ప్రతిక్షేపించబడే సమూహం
పరపదం - ప్రమేయ సమూహం
మూలపదం - కర్బన పరమాణువుల సంఖ్యను సూచిస్తుంది.
పరపదంలో C - C సంతృప్త సమ్మేళనానికి ఏన్ (An)
* C = C అసంతృప్త సమ్మేళనానికి ఈన్ (en)
* C  C అసంతృప్త సమ్మేళనానికి ఐన్ (yn) అని రాస్తారు.
* ప్రతి ప్రమేయ సమూహానికి ప్రత్యేక పరపదం ఉంటుంది.
     హైడ్రోకార్బన్‌లకు 'ఈ' [e]
    ఆల్కహాల్‌కు 'ఓల్' [-ol]
    ఆల్టిహైడ్‌లకు 'ఆల్' [-al]
    కీటోన్‌లకు 'ఓన్' [-one]
కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లానికి 'ఓయిక్' [-oic]పదాలు వాడుతారు.


* మద్యం సేవించిన వ్యక్తిని మద్య సేవన నిర్ధారణ పరికరం [Mouth piece]లో గాలిని ఊదమని చెబుతారు. ఈ పరికరంలో K2Cr2O7 స్ఫటికాలు ఉంటాయి. ఇది ఆక్సీకరణి కావడం వల్ల డ్రైవర్ శ్వాసలో ఇథనాల్ ఉన్నట్లయితే ఇథనాల్, ఇథనోయిక్ ఆమ్లంగా, ఆరెంజ్ రంగులోని  అయాన్ నీలి ఆకుపచ్చగా  గా మారుతుంది.


కర్బన సమ్మేళనాల రసాయన ధర్మాలు:

కర్బన సమ్మేళనాల ముఖ్య చర్యలు
     1. దహనం
     2. పాక్షిక ఆక్సీకరణ చర్యలు
     3. సంకలన చర్యలు
     4. ప్రతిక్షేపణ చర్యలు
దహన చర్యలు:
* కార్బన్, దాని సమ్మేళనాలను గాలి లేదా ఆక్సిజన్ సమక్షంలో మండిస్తే CO2 , వేడి, కాంతిని ఇస్తాయి. ఈ ప్రక్రియలనే దహన చర్యలు అంటారు. ఇవి ఆక్సీకరణ చర్యలు.
ఉదా: C + O2  CO2 + శక్తి
        2C2H6 + 7 O2  4 CO2 + 6 H2O + శక్తి
* సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్లు ప్రకాశవంతమైన నీలి మంటతో మండుతాయి.
* అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్లు పసుపు మంట, నల్లని మసితో మండుతాయి.
* బొగ్గు, చార్‌కోల్ మండేటప్పుడు కొన్ని సార్లు మంట లేకుండా ఎర్రని నిప్పుకణికలా ఉంటాయి.
* సుగంధభరిత (ఏరోమాటిక్) సమ్మేళనాలు మసితో కూడిన మంటను ఇస్తాయి.
* అన్ని దహన చర్యలు ఉష్ణమోచక చర్యలు.


ఆక్సీకరణ చర్యలు:
* సాధారణంగా దహన చర్యలన్నీ ఆక్సీకరణ చర్యలే. కానీ ఆక్సీకరణ చర్యలన్నీ దహన చర్యలు కావు.
* ఆక్సీకరణులు అనేవి ఆక్సీకరణానికి తోడ్పడతాయి. ఇవి దహనంలో క్షయకరణానికి గురవుతాయి.
* ఇథైల్ ఆల్కహాల్ ఆక్సీకరణం చెంది ఆల్డిహైడ్‌లను ఇస్తుంది. చివరకు ఎసిటిక్ ఆమ్లంగా మారుతుంది.

సంకలన చర్యలు:
* ద్వి లేదా త్రిక బంధాలున్న కార్బన్‌పై చర్యాకారకాలు చేరడాన్ని సంకలన చర్యలు అంటారు.
* అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్లు, సంతృప్త హైడ్రోకార్బన్లుగా మారడానికి సంకలన చర్యలో పాల్గొంటాయి.

* ఒక రసాయన చర్య వేగాన్ని పెంచడానికి లేదా తగ్గించడానికి తోడ్పడుతూ, అది ఎలాంటి రసాయన మార్పుకు గురికాకుండా ఉండే పదార్థాన్ని ఉత్ప్రేరకం అంటారు.
* నూనెల హైడ్రోజనీకరణంలో నికెల్ ను ఉత్ప్రేరకంగా ఉపయోగిస్తారు.
* మొక్కల నుంచి లభించే నూనెలో అసంతృప్త కార్బన్ గొలుసులు, జంతువుల నుంచి లభించే నూనెలో సంతృప్త కార్బన్ గొలుసులు ఉంటాయి.
ప్రతిక్షేపణ చర్యలు:
* ఒక చర్యలోని సమ్మేళనంలోని ఒక పరమాణువు లేదా పరమాణు సమూహం మరొక పరమాణువు లేదా పరమాణు సమూహంలో ప్రతిక్షేపిస్తే ఆ చర్యలను ప్రతిక్షేపణ చర్యలు అంటారు.
* ఆల్కేన్‌లు ప్రతిక్షేపణ చర్యల్లో పాల్గొంటాయి.
* వీటిని పారాఫిన్‌లు అంటారు. [Parum = కొంచెం, affins = ఎఫినిటీ)
CH4 + Cl2  CH3Cl + HCl
CH3Cl + Cl2  CH2Cl2 + HCl
CH2Cl2 + Cl2  CHCl3 + HCl
                                   (క్లోరోఫాం)
CHCl3 + Cl2  CCl4 + HCl
(క్లోరోఫాం)


కొన్ని ముఖ్యమైన కర్బన సమ్మేళనాలు:
ఇథైల్ ఆల్కహాల్ (C2H5OH):
* P2O5 , టంగ్‌స్టన్ ఆక్సైడ్ అనే ఉత్ప్రేరకాల సమక్షంలో అధిక ఉష్ణోగ్రతా పీడనాల వద్ద ఈథీన్‌కు నీటిఆవిరి కలపడం ద్వారా ఇథనాల్‌ను తయారు చేస్తారు.

* మొక్కజొన్న, గోధుమ, బార్లీ లాంటి తృణధాన్యాల నుంచి తయారుచేసే ఆల్కహాల్‌ను 'తృణ ధాన్య ఆల్కహాల్' అంటారు.
* పిండిపదార్థాలు, చక్కెరలను ఇథైల్ ఆల్కహాల్‌గా మార్చే ప్రక్రియను కిణ్వ ప్రక్రియ అంటారు.


ధర్మాలు:
* ఇది తియ్యని వాసన ఉండే రంగులేని ద్రవం.
* శుద్ధమైన ఆల్కహాల్ 78.3ºC వద్ద బాష్పీభవనం చెందుతుంది. దీన్నే అబ్జల్యూట్ ఆల్కహాల్ అంటారు.
* ఒక వ్యక్తికి 200 మి.లీ. డీనేచర్డ్ ఆల్కహాల్ ప్రాణాంతకమైన మోతాదు.
* గాసోలిన్ 10% ఇథనాల్‌ల ద్రావణం వాహనాలకు మంచి ఇంధనం.
* టింక్చర్ అయోడిన్‌ను దగ్గు టానిక్‌లో ఉపయోగిస్తారు.
* ఇది సోడియంతో చర్య జరిపి సోడియం ఇథాక్సైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. H2ను వెలువరుస్తుంది. కాబట్టి ఆల్కహాల్‌ను గుర్తించడానికి 'Na' ఉపయోగిస్తారు.
     2 C2H5OH + 2 Na C2H5ONa + H2


ఇథనోయిక్ ఆమ్లం (ఎసిటిక్ ఆమ్లం) (CH3COOH):
* ఇది రంగులేని ద్రవం, ఒక రకమైన దుర్వాసనతో ఉంటుంది. నీటిలో కరుగుతుంది.
* 5 - 8% ఎసిటికామ్ల ద్రావణాన్ని నీటిలో కలిపితే 'వెనిగర్' అంటారు.
* వెనిగర్‌ను ఎక్కువగా పచ్చళ్లను నిల్వ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.
* లోహాలతో చర్య జరిపి లోహ ఎసిటేట్‌లు; క్షారాలతో చర్య జరిపి లోహ ఎసిటేట్, నీటిని ఏర్పరుస్తుంది.
     2 CH3COOH + 2 Na  2 CH3COONa + H2
       CH3COOH + NaOH  CH3COONa + H2O


ఎస్టరీకరణ చర్యలు:

* వీటి సాధారణ ఫార్ములా R - COO - R'; R, R'అనేవి ఆల్కైల్ లేదా ఫినైల్ గ్రూపులు.
* గాఢ H2SO4 సమక్షంలో కార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లం, ఆల్కహాల్ మధ్య చర్య జరిగి తియ్యటి వాసన ఉన్న పదార్థం ఏర్పడుతుంది. ఈ ప్రక్రియనే ఎస్టరీకరణం అంటారు. ఇది నెమ్మదిగా జరిగే ఒక ద్విగత చర్య.
సబ్బు:
* పామిటిక్ ఆమ్లం (C15H31COOH) , స్టియరిక్ ఆమ్లం (C17H35COOH); ఓలియిక్ ఆమ్లం (C17H33COOH) లాంటి ఉన్నత ఫాటీ ఆమ్లాల సోడియం లేదా పొటాషియం లవణాన్ని 'స‌బ్బు' అంటారు.
* దీని సాధారణ ఫార్ములా R - COONa (OR) R - COOK
 ఉన్నత ఫాటీ ఆమ్లాలు, గ్లిజరాల్ అని పిలిచే ట్రై హైడ్రాక్సీ ఆల్కహాల్‌ల ఎస్టర్‌లనే 'కొవ్వులు' అంటారు.
      ఉదా: CH2OH - CHOH - CH2OH, గ్లిజరాల్
* ఎస్టర్‌లను ఆమ్లీకృత జల విశ్లేషణ చేయడం ద్వారా సబ్బును తయారు చేస్తారు. దీన్నే 'సపొనిఫికేషన్' అంటారు.
* సబ్బు ఒక విద్యుత్ విశ్లేష్యం. దీన్ని కొద్దిగా నీటిలో కరిగించినప్పుడు తక్కువ గాఢత ఉండే నిజ ద్రావణం ఏర్పడుతుంది.
* ఒక నిర్దిష్ట గాఢత వద్ద సబ్బు కణాలు దగ్గరకు చేరతాయి. దీన్ని 'సందిగ్ధ మిసిలి గాఢత' అంటారు.
ఈ గాఢత వద్ద నీటిలో తేలియాడుతున్న సబ్బు కణాల సమూహాన్ని 'మిసిలి' అంటారు.
* సబ్బు కణం ఒక ధృవ కొన  హైడ్రోఫిలిక్ స్వభావం, ఒక అధృవ కొన (హైడ్రోకార్బన్ గొలుసు) - హైడ్రోఫాబిక్ స్వభావం కలిగి ఉంటాయి.
* హైడ్రోఫిలిక్ స్వభావం నీటివైపు, హైడ్రో ఫోబిక్ స్వభావం వల్ల జిడ్డు లేదా మురికి వైపు ఆకర్షితమవుంది.


నేలబొగ్గు, పెట్రోలియం

* పదార్థాల గురించి వివరించే విజ్ఞానశాస్త్ర శాఖనే పదార్థ శాస్త్రం అంటారు.
* ఇసుకను ఇతర పదార్థాలతో కరిగించి క్రమంగా చల్లబరచడం వల్ల 'గాజు', కేలినైట్ ఖనిజం నీటిలో కలపడం వల్ల 'బంకమన్ను', ఎండిన చెట్ల నుంచి 'కలప', ధాతువుల నుంచి లోహాలు తయారవుతాయి.
* ప్రస్తుతం మనం అనేక అవసరాలకు ఉపయోగిస్తున్న పదార్థాలు రెండు రకాలు
     1. తరగని శక్తివనరులు
     2. తరిగిపోయే శక్తివనరులు
* మనం వినియోగించే కొద్దీ తగ్గిపోని వాటిని తరగని శక్తివనరులు అంటారు.
    ఉదా: గాలి, నీరు, సౌరశక్తి.
* మనం వినియోగించే కొద్దీ తగ్గిపోయే వాటిని తరిగిపోయే శక్తివనరులు అంటారు.
   ఉదా: సహజవాయువు, బొగ్గు, పెట్రోలియం
* పెట్రోలియం ఘనపరిమాణాన్ని బారెల్ ప్రమాణంగా తీసుకుంటారు.
1 బారెల్ = 159 లీటర్లు
* బయోడీజిల్ (జీవ ఇంధనాలు) విషరహితం, పునరుత్పత్తి చేయగలిగేవి.
* బయోడీజిల్‌ను వృక్షతైలాలు లేదా జంతువుల కొవ్వుల నుంచి వివిధ రసాయన చర్యలకు గురిచేసి తయారుచేస్తారు. ఇది సురక్షితమైంది.
* పారిశ్రామిక విప్లవ కాలంలో కనుక్కున్న ఆవిరి యంత్రాల్లో బొగ్గు వాడేవారు.
* 1950 వరకు ప్రపంచ విద్యుత్ ఉత్పత్తి నేలబొగ్గు ద్వారా జరిగింది.
* ఆధునిక సమాజానికి సేవలందిస్తున్న పురాతనపు బహుమతి నేలబొగ్గు.
* ఫ్యాక్టరీల్లో వాడే బొగ్గు భూపటలంలోని గనుల నుంచి లభిస్తుంది.
* వంటచెరకు నుంచి లభించే బొగ్గు కట్టె బొగ్గు (Charcoal).
* పూర్వచారిత్రక యుగం నుంచి పెట్రోలియం మానవుడికి తెలుసు.
* 4000 సంవత్సరాల పూర్వమే బాబిలోనియా గోడలు, గోపురాల నిర్మాణంలో ఆస్వాల్ట్ అనే పెట్రోలియం ఉత్పన్నాన్ని వాడారు.
* పెట్రోలియంను వెలికితీయడానికి చైనా వారు లోతైన బావులు తవ్వారు.
* సహజ వాయువును అత్యధిక పీడనాల వద్ద 'సంపీడిత సహజవాయువు (CNG)గా నిల్వచేస్తున్నారు.
* భారతదేశం పెట్రోలు, సహజవాయువు కోసం ఆయిల్ అండ్ నేచురల్ గ్యాస్ కార్పొరేషన్ (ONGC)) ఆధ్వర్యంలో అన్వేషణ కొసాగిస్తుంది.
పెట్రోలియం ఒక 'సంక్లిష్ట మిశ్రమం'. దీన్ని 'అంశికస్వేదనం' ప్రక్రియ ద్వారా వివిధ అంశీభూతాలను వేరు చేస్తారు.

నేలబొగ్గు:
* ఇది పెట్రోలియం మాదిరి వైవిధ్యభరితమైంది కాదు. కానీ ఉపయుక్తమైంది.
* నేల బొగ్గును గాలిలో మండించినప్పుడు ప్రధానంగా CO2 విడుదల అవుతుంది.
* పారిశ్రామికంగా శుద్ధి చేయడం ద్వారా కోక్, కోల్ వాయువు, కోల్‌తారు పొందుతాం.

కోక్:
* ఇది దృఢమైన, నల్లటి సచ్ఛిద్ర పదార్థం.
* కార్బన్ యొక్క స్వచ్ఛమైన రూపం.
* స్టీలు తయారీ, లోహాల సంగ్రహణలో కోక్‌ను ఉపయోగిస్తారు.
కోల్‌తారు:
* ఇది దుర్వాసన గల నల్లటి చిక్కనైన ద్రవం.
* ఇది 200 పదార్థాల మిశ్రమం.
* మాత్‌లు, ఇతర కీటకాల నుంచి రక్షణ కోసం ఉపయోగించే నాఫ్తలిన్ గుళికలను కోల్‌తారు నుంచి తయారు చేస్తారు.
కోల్‌గ్యాస్:
* నేలబొగ్గు నుంచి కోక్ పొందే ప్రక్రియలో కోల్‌గ్యాస్ ఉత్పత్తి అవుతుంది.
* అనేక కర్మాగారాల్లో కోల్‌గ్యాస్‌ను ఇంధనంగా ఉపయోగిస్తారు.
* పెట్రోలియంకి ఉండే గొప్ప వ్యాపార ప్రాముఖ్యత వల్ల దీన్ని ద్రవ బంగారం అంటారు.
* జీవ పదార్థం బొగ్గుగా మారే ప్రక్రియను కార్బొనైజేషన్ అంటారు.
* నేలబొగ్గు జీవ పదార్థాల అవశేషాల నుంచి ఏర్పడుతుంది. కాబట్టి దీన్ని శిలాజ ఇంధనం అంటారు.
* సముద్రాలు, మహా సముద్రాల ఉపరితలాలకు దగ్గరగా ఉండే ప్లాంక్‌టన్ లాంటి సూక్ష్మజీవుల అవశేషాలు భూమి పొరల్లో కప్పబడి ఉండి కొన్నివేల సంవత్సరాల తర్వాత పెట్రోలియంగా రూపాంతరం చెందుతాయి.
* శిలాజాల అతి వినియోగం వల్ల గాలి కాలుష్యం, గ్రీన్‌హౌస్ ప్రభావం, భూతాపం లాంటి సమస్యలు వస్తాయి.
* ముడి చమురు సముద్ర నీటిలో కలిసిపోవడం వల్ల పక్షులు, క్షీరదాలు, చేపలు చనిపోతాయి.
* పెట్రోలియం, భార లోహాల నుంచి తయారైన పెయింట్లను గోడలు, తలుపులు, కిటికీలకు వేసినప్పుడు విషపదార్థాలు గాల్లోకి వస్తాయి. ఇది గుండె, ఊపిరితిత్తులకు సంబంధించిన జబ్బులకు దారి తీస్తుంది.
శాస్త్ర సాంకేతిక రంగాల్లో అభివృద్ధి మన జీవితాలను మార్చగలిగింది.
* సహజ వాయువు కాలుష్య పరంగా ఆదర్శ ఇంధనం.


దహనం, ఇంధనాలు, మంట
* ఏదైనా వస్తువును గాలిలో మండించినపుడు ఉష్ణం మరియు కాంతి వెలువడుతుంది.
* ఒక పదార్థం ఆక్సిజన్‌తో కలిసి మండటాన్ని ''దహనం" (Combustion) అంటారు.
* మంట దగ్గరకు తీసుకువచ్చినపుడు మండే గుణం ఉండే పదార్థాలను 'దహనశీలి' పదార్థాలు అంటారు. వీటిలో కొన్నింటిని ఇంధనాలుగా ఉపయోగిస్తారు.
* మండని పదార్థాలను 'దహనశీలి కాని పదార్థాలు' అంటారు.
* వస్తువులు మండటానికి గాలి అవసరం.
* ఏ ఉష్ణోగ్రత వద్దనైతే పదార్థం మండటం ప్రారంభిస్తుందో ఆ ఉష్ణోగ్రతను 'జ్వలన ఉష్ణోగ్రత' అంటారు.
* ఒకసారి పదార్థం మండటం ప్రారంభించిన తర్వాత దాని నుంచి వెలువడే ఉష్ణం ఆ పదార్థం నిరంతరంగా పూర్తిగా మండటానికి ఉపయోగపడుతుంది.
* జ్వలన ఉష్ణోగ్రత పదార్థాన్ని బట్టి మారుతుంది.
* ఒక పదార్థం జ్వలన ఉష్ణోగ్రత విలువ ఆ పదార్థం ఎంత త్వరగా మండుతుందో తెలియజేస్తుంది.
* జ్వలన ఉష్ణోగ్రత తక్కువగా ఉండి త్వరగా మండే పదార్థాలను 'త్వరగా మండే పదార్థాలు' అంటారు.
     ఉదా: పెట్రోలు, ఆల్కహాల్, వంటగ్యాస్.
* అగ్గిపుల్ల తయారీలో అగ్గిపుల్ల తలభాగంలో ఆంటిమొని సల్ఫైడ్, తెల్లభాస్వరం, పొటాషియం క్లోరేట్, బంకతో తయారైన మిశ్రమాన్ని వాడుతారు.
* అగ్గిపుల్లను అగ్గిపెట్టెపై రాపిడి చెందించినప్పుడు ఫాస్ఫరస్ మండుతుంది.
* ఈ రోజుల్లో మనం వాడే అగ్గిపుల్లల్లో పొటాషియం క్లోరేట్, ఆంటిమొని సల్ఫైడ్, ఎర్ర ఫాస్ఫరస్‌లను ఉపయోగిస్తున్నారు.
* పదార్థాలు ఏ ప్రత్యేకమైన కారణం లేకుండానే మండటాన్ని 'స్వతఃసిద్ధ దహనం' అంటారు.
* గ్యాస్ స్టవ్ పిడిని తిప్పి వెలుగుతున్న అగ్గిపుల్లను గ్యాస్ వద్దకు తీసుకువస్తే అది వెంటనే మండుతుంది. దీన్ని 'శీఘ్రదహనం' అంటారు.
     ఉదా: స్పిరిట్, పెట్రోలు, కర్పూరం లాంటివి శీఘ్రదహనం చెందుతాయి.
* పెట్రోల్ ట్యాంకర్లపై 'హైలీ ఇన్‌ఫ్లేమబుల్' అని రాసి ఉంటుంది. కారణం పెట్రోల్ శీఘ్ర దహన కారకం.
* బాణసంచాపై ఒత్తిడి పెంచడం ద్వారా కూడా అవి పేలుతాయి.
* ఒక కిలోగ్రాం ఇంధనం పూర్తిగా దహనమై ఉత్పత్తి చేసే ఉష్ణరాశి విలువనే 'కెలోరిఫిక్ విలువ' అంటారు.
 దీని ప్రమాణాలు: కిలోజౌల్/ కిలోగ్రాం.

ఇంధనం కెలోరిఫిక్ విలువ (కిలో జౌల్/ కిలోగ్రాం)
పిడకలు 6000 - 8000
కర్ర/ చెక్క 17000 - 22,000
బొగ్గు 25000 - 30,000
పెట్రోల్, డీజిల్, కిరోసిన్ 45000
సీఎన్‌జీ 50000
ఎల్‌పీజీ 55000
బయోగ్యాస్ 35000 - 40000
హైడ్రోజన్ 1,50,000

* మంటను ఆర్పడానికి నీటిని ఉపయోగిస్తారు, నూనెల మంటను ఆర్పడానికి కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను ఉపయోగిస్తారు.
* కొవ్వొత్తి మంట నల్లని ప్రాంతంలో దహన చర్య జరగదు.

Posted Date : 17-05-2021

గమనిక : ప్రతిభ.ఈనాడు.నెట్‌లో కనిపించే వ్యాపార ప్రకటనలు వివిధ దేశాల్లోని వ్యాపారులు, సంస్థల నుంచి వస్తాయి. మరి కొన్ని ప్రకటనలు పాఠకుల అభిరుచి మేరకు కృత్రిమ మేధస్సు సాంకేతికత సాయంతో ప్రదర్శితమవుతుంటాయి. ఆ ప్రకటనల్లోని ఉత్పత్తులను లేదా సేవలను పాఠకులు స్వయంగా విచారించుకొని, జాగ్రత్తగా పరిశీలించి కొనుక్కోవాలి లేదా వినియోగించుకోవాలి. వాటి నాణ్యత లేదా లోపాలతో ఈనాడు యాజమాన్యానికి ఎలాంటి సంబంధం లేదు. ఈ విషయంలో ఉత్తర ప్రత్యుత్తరాలకు, ఈ-మెయిల్స్ కి, ఇంకా ఇతర రూపాల్లో సమాచార మార్పిడికి తావు లేదు. ఫిర్యాదులు స్వీకరించడం కుదరదు. పాఠకులు గమనించి, సహకరించాలని మనవి.

 

పాత ప్రశ్నప‌త్రాలు

 

విద్యా ఉద్యోగ సమాచారం

 

నమూనా ప్రశ్నపత్రాలు

 

లేటెస్ట్ నోటిఫికేష‌న్స్‌