ఆమ్లాలు - క్షారాలు

* కొన్ని పదార్థాలు ఇతర పదార్థాలతో కలిసినప్పుడు వాటి రంగులో మార్పును సూచిస్తాయి. అలాంటి పదార్థాలను సూచికలు అంటారు.
* పసుపు పూసిన కాగితం ఒక సహజ సూచిక. మందారపూలు, మామిడి ఆకులు, బీట్‌రూట్, గన్నేరుపూల రసాల నుంచి కూడా సహజ సూచికలను తయారు చేయవచ్చు.
* లిట్మస్ అనేది లైకేన్ అనే థాలోఫైటా వర్గానికి చెందిన మొక్క నుంచి సేకరించిన రంజనం. తటస్థ ద్రావణంలో లిట్మస్ రంగు ముదురు ఊదారంగు (Purple).
* హైడ్రాంజియా, పిట్యూనియా, జిరేనియా లాంటి మొక్కల రంగుపూల ఆకర్షక పత్రాలను కూడా సూచికలుగా ఉపయోగిస్తారు.
 

ఆమ్లాలు:
* నీలి లిట్మస్‌ను ఎరుపురంగులోకి మార్చే పదార్థాలను ఆమ్లాలు అని అంటారు.
* ఇవి రుచికి పుల్లగా ఉంటాయి.
* జంతువులు, మొక్కల్లో ఉండే ఆమ్లాలను సహజ ఆమ్లాలు అని అంటారు.
* చీమ కుట్టినప్పుడు మంటగా అనిపిస్తుంది. కారణం అది విడుదల చేసే ఫార్మిక్ ఆమ్లం.

* ఆమ్లాలు మిథైల్ ఆరెంజ్ సూచిక/మందార పూల రసాన్ని ఎరుపు రంగులోకి మారుస్తాయి.
* ఫినాఫ్తలిన్ ఆమ్లాలతో రంగులేకుండా ఉంటుంది.
 

* సహజ ఆమ్లాలతోపాటు కొన్ని రసాయన ఆమ్లాలు ఉన్నాయి.
అవి: సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం
         హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం
         నత్రికామ్లం
* లాలాజలం, దోసకాయ, శీతల పానియాలు లాంటివి ఆమ్లాలను కలిగి ఉంటాయి.
* రాగి పాత్రలో ఆహార పదార్థాలను ఎక్కువకాలం నిల్వ ఉంచినప్పుడు పాత్ర లోపల నీలి ఆకుపచ్చ పొరలు ఏర్పడతాయి. నిల్వ ఉంచిన పదార్థాల్లోని ఆమ్లం రాగితో చర్య జరిపి నీలి ఆకుపచ్చ పొరలను ఏర్పరుస్తుంది.
* దీన్ని నివారించడానికి తగరపు పూత పూస్తారు.
* పరిశ్రమల నుంచి వచ్చే వ్యర్థ పదార్థాలైన CO₂, SO₂, NO₂ లాంటివి వాతావరణంలోని తేమతో చర్య జరిపి ఆమ్లాలను ఏర్పరుస్తాయి. ఇవి వర్షపు నీటితో కలిసి ఆమ్ల వర్షాలుగా పడతాయి.
* ఆమ్ల వర్షాల వల్ల తాజ్ మహల్ లాంటి కట్టడాలకు హాని కలుగుతుంది.

పచ్చళ్ల తయారీలో - ఎసిటిక్ ఆమ్లం

పులిహోర తయారీలో -  సిట్రిక్ ఆమ్లం

శీతల పానీయాల తయారీలో -  కార్బొనిక్ ఆమ్లం

సిరా మరకలను తొలగించడానికి -  ఆగ్జాలిక్ ఆమ్లం

ఎరువుల తయారీ, బ్యాటరీలలో - సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం

మందులు, రంగుల తయారీలో - హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం

పేలుడు పదార్థాల తయారీలో - నత్రికామ్లాలను ఉపయోగిస్తారు.
 

* కొన్ని సూచికలు ఆమ్ల, క్షార యానకాల్లో వేర్వేరు వాసనలను ప్రదర్శిస్తాయి. వీటిని సువాసన సూచికలు అంటారు.
ఉదా: ఉల్లిపాయలు, వెనీలా సుగంధ ద్రవ్యం, లవంగనూనె.
* ఆమ్లాలు లోహాలతో చర్య జరిపి హైడ్రోజన్ వాయువును విడుదల చేస్తాయి.

       2 HCl + Zn →   ZnCl₂ + H₂ ↑
* ఆమ్లాలు కార్బొనేట్లు, బైకార్బొనేట్లతో చర్య జరిపి CO₂, లవణాలను ఏర్పరుస్తాయి.

       Na₂CO₃ + 2 HCl →  2 NaCl + H₂O + CO₂ ↑
       NaHCO₃ + HCl  → NaCl + H₂O + CO₂ ↑
* ఆమ్లాలు లోహ ఆక్సైడ్‌లతో చర్య జరిపి లవణం, నీటిని ఏర్పరుస్తాయి.
       Na₂O + 2 HCl →  2 NaCl + H₂O
* విలీన ఆమ్లం తయారు చేసేటప్పుడు నీటికి నెమ్మదిగా ఆమ్లాన్ని కలపాలి.

క్షారాలు:
* ఎరుపు లిట్మస్‌ను నీలి లిట్మస్‌గా మార్చే, మృదు స్పర్శ కలిగిన పదార్థాలను క్షారాలు అని అంటారు.
* జారుడు స్వభావం ఉన్న పదార్థాలకు క్షార స్వభావం ఉంటుంది.
ఉదా: సబ్బు నీరు                 -       కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్
సబ్బు                        -      సోడియం/ పొటాషియం హైడ్రాక్సైడ్
గాజును శుభ్రపరిచే ద్రవాలు      -     అమ్మోనియం హైడ్రాక్సైడ్
మిల్క్ ఆఫ్ మెగ్నీషియా       -      మెగ్నిషియం హైడ్రాక్సైడ్

* హైడ్రాక్సైడ్‌లకు క్షార స్వభావం ఉంటుంది.
* క్షార ద్రావణం మిథైల్ ఆరెంజ్ సూచికను పసుపురంగులోకి మారుస్తుంది.
* ఫినాఫ్తలిన్‌తో క్షార ద్రావణం ఊదారంగులోకి మారుతుంది. (గులాబి రంగు) బట్టల సోడా, తినేసోడా, కాస్టిక్ సోడా లాంటివి క్షారాలు.
* ఆమ్ల ద్రావణం కంటే ఎక్కువ పరిమాణంలో క్షార ద్రావణం కలిపినప్పుడు ఆ ద్రావణం క్షార ధర్మాన్ని పొందుతుంది.

క్షారాల ఉపయోగాలు:

గ్రీజు మరకలను తొలగించడానికి    -       అమ్మోనియం హైడ్రాక్సైడ్
సబ్బుల తయారీలో    -    సోడియం/ పొటాషియం హైడ్రాక్సైడ్
బ్లీచింగ్ పౌడరు తయారీలో    -    కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్
అగ్నిమాపక పదార్థాల తయారీలో    -    అల్యూమినియం హైడ్రాక్సైడ్
* లోహ, అలోహ ఆక్సైడ్‌లతో క్షారాలు చర్యజరిపి లవణాలను ఇస్తాయి.
       Ca(OH)₂ + CO₂  → CaCO₃ + H₂O
* లోహ ఆక్సైడ్‌లు క్షార స్వభావాన్ని, అలోహ ఆక్సైడ్‌లు ఆమ్ల స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

లవణాలు:
* ఆమ్లాలు, క్షారాలు చర్య జరిపి లవణాలను ఏర్పరుస్తాయి.
      HCl + NaOH  → NaCl + H₂O
* లవణాల ఉత్పత్తి ఆమ్ల, క్షారాల కలయిక నిష్పత్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
* తటస్థ ద్రావణాలు (చక్కెర, స్టార్చ్ ద్రావణాలు) లవణ ద్రావణాలు కావు.
* నీలి లిట్మస్‌ను ఎరుపు లిట్మస్‌గా మార్చేవి - ఆమ్ల లవణాలు.

* ఎరుపు లిట్మస్‌ను నీలి లిట్మస్‌గా మార్చేవి - క్షార లవణాలు.
ఆహారం నిల్వ ఉంచడానికి - సాధారణ ఉప్పు
దుస్తులు ఉతకడానికి - బట్టలసోడా
శీతల పానియాలు, కేక్ తయారీకి - వంటసోడా ఉపయోగిస్తారు.
* ఆమ్ల, క్షారాల తటస్థీకరణ చర్య వల్ల లవణాలు ఏర్పడతాయి.
* లవణాలు విద్యుత్ పరంగా తటస్థంగా ఉంటాయి.
* NaCl అతి సామాన్య లవణం. దీన్ని సామాన్య ఉప్పు/ ఉప్పు అని అంటారు.
* ఆహార పదార్థాల రుచిని పెంచడానికి NaClను ఉపయోగిస్తారు.
* ఘన NaClను రాతి ఉప్పు అని కూడా అంటారు. దీన్ని గనుల నుంచి తీస్తారు.
* నిత్య జీవితంలో ఉపయోగించే NaOH, బేకింగ్ సోడా, బట్టల సోడా, బ్లీచింగ్ పౌడర్ వాటి తయారీకి NaClను ఉపయోగిస్తారు.
* సాధారణ ఉప్పు నుంచి NaOH తయారు చేసే ప్రక్రియను క్లోరో ఆల్కలీ ప్రక్రియ అని అంటారు.
     2 NaCl + 2 H₂O →  2 NaOH + Cl₂ + H₂

విరంజన చూర్ణం (లేదా) బ్లీచింగ్ పౌడర్:
* తేమలేని కాల్షియం హైడ్రాక్సైడ్ (Slaked lime) Ca(OH)₂పై క్లోరిన్ వాయువును పంపడం ద్వారా బ్లీచింగ్ పౌడరును తయారు చేస్తారు. దీన్ని CaOCl₂ తో సూచిస్తారు.
     Ca(OH)₂ + Cl₂  → CaOCl₂ + H₂O

ఉపయోగాలు:
i) వస్త్ర పరిశ్రమలో కాటన్, నారలను; కాగితం పరిశ్రమలో కలప గుజ్జును; ఉతికిన దుస్తులను విరంజనం చేయడానికి...
ii) రసాయన పరిశ్రమలో ఆక్సీకరణిగా...
iii) తాగే నీటిలో క్రిములను సంహరించడానికి క్రిమిసంహారిణిగా...
iv) క్లోరోఫాం తయారీలో కారకంగా బ్లీచింగ్ పౌడర్‌ను ఉపయోగిస్తారు.
సోడియం బై కార్బొనేట్: (NaHCO₃)
* దీన్ని 'బేకింగ్ సోడా'/వంట సోడా/తినే సోడా అని అంటారు.
     NaCl + H₂O + CO₂ + NH₃  → NH₄Cl + NaHCO₃
* వంటసోడా ఒక క్షయం చెందని బలహీన క్షారం.
* ఆహారాన్ని ఉడికించేటప్పుడు దీన్ని వాడతారు.

ఉపయోగాలు:
* బేకింగ్ సోడాను, టార్టారిక్ ఆమ్లం లాంటి బలహీన ఆమ్లంతో కలపగా ఏర్పడిన మిశ్రమాన్ని బేకింగ్ పౌడర్ అంటారు.
* బేకింగ్ సోడాను వేడిచేసినప్పుడు ఏర్పడే CO₂ కేక్ (లేదా) రొట్టె వ్యాకోచించడమే కాకుండా మెత్తగా స్పాంజిలా మారుస్తుంది.
* యాంటాసిడ్‌లో ఒక ముఖ్య అనుఘటకంగా...
* అగ్నిమాపక యంత్రాల్లో సోడా ఆమ్లంగా...
* బలహీనమైన యాంటిసెప్టిక్‌గా బేకింగ్ సోడాను ఉపయోగిస్తారు.
 

వాషింగ్ సోడా (Na₂CO₃)
* దీన్ని సోడియం బైకార్బొనేట్ (బేకింగ్ సోడా)ను పునఃస్ఫటికీకరణ చేయడం ద్వారా సంగ్రహిస్తారు. ఇది కూడా క్షార స్వభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
       Na₂CO₃ + 10 H₂O  → Na₂CO₃.10 H₂O

ఉపయోగాలు:
i) గాజు, సబ్బు, కాగితం పరిశ్రమల్లో...
ii) బోరాక్స్ లాంటి సోడియం సమ్మేళనాల తయారీకి...

iii) గృహ అవసరాల్లో వస్తువులను శుభ్రపరచడానికి...
iv) నీటి శాశ్వత కాఠిన్యతను తొలగించడానికి...
* ఆర్ధ్ర కాపర్ సల్ఫేట్ (CuSO₄.5H₂O) జిప్సం (CaSO₄.2H₂O) లాంటి పదార్థాల నుంచి నీటిని తొలగించే ప్రక్రియను స్ఫటికీకరణం అంటారు.

ప్లాస్టర్ ఆఫ్ పారిస్: (CaSO₄ .  1/2 H₂O)
* జిప్సం (CaSO₄.2H₂O)ను 373 K ఉష్ణోగ్రతకు నెమ్మదిగా, అతిజాగ్రత్తగా వేడిచేస్తే కాల్షియం సల్ఫేట్ హెమీహైడ్రైడ్ ఏర్పడుతుంది. దీన్నే 'ప్లాస్టర్ ఆఫ్ పారిస్' (CaSO₄ . 1/2 H₂O) అంటారు.
* ఇది తెల్లగా ఉండే చూర్ణ పదార్థం.
* విరిగిన ఎముకలను తిరిగి సక్రమంగా అతికించడానికి దీన్ని ఉపయోగిస్తారు.
* సార్వత్రిక ఆమ్ల-క్షార సూచికను ఉపయోగించి బలమైన, బలహీన ఆమ్లక్షారాలను గుర్తిస్తారు.

pH స్కేలు:
* ద్రావణంలోని హైడ్రోజన్ అయాన్ గాఢతను లెక్కించడానికి వాడే స్కేలును pH స్కేలు అంటారు.
* pHలో p అనే అక్షరం 'పొటెన్జ్' అనే జర్మన్ పదాన్ని సూచిస్తుంది. జర్మన్ భాషలో పొటెన్జ్ అంటే సామర్థ్యం అని అర్థం.

* pH విలువ దాని ఆమ్ల, క్షార స్వభావాన్ని సూచించడానికి ఉపయోగించే సంఖ్య మాత్రమే.

           
* తటస్థ ద్రావణం pH = 7
* pH = 7 స్కేలుపై 7 కంటే తక్కువ విలువ ఉండే ద్రావణాలు 'ఆమ్ల ద్రావణాలు'.
* 7 కంటే ఎక్కువ అంటే 7 - 14 వరకు పెరుగుతుంటే H₃O⁺ అయాన్‌ల గాఢత తగ్గుతుంది, OH^- అయాన్‌ల గాఢత పెరుగుతుంది.
* pH విలువ 7 కంటే ఎక్కువగా ఉండే ద్రావణాలు 'క్షార ద్రావణాలు'.
* ఒక ఆమ్లం లేదా క్షారం యొక్క బలం ద్రావణం రూపంలో ఉన్నప్పుడు వాటిలో H₃O⁺ లేదా OH^- అయానుల గాఢత మీద ఆధారపడుతుంది.
* pH విలువను ప్రవేశ పెట్టిన శాస్త్రవేత్త: సోరెన్‌సన్
* pH స్కేలు విలువ 0 - 14 వరకు ఉంటుంది.

* నీటి అయానిక లబ్ధం = [H⁺] [OH^-]
                                  = 10-14 (గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద)
                                  = 10-14 మోల్‌లు
* వర్షపు నీటి pH విలువ 5.6 కంటే తక్కువైతే దాన్ని ఆమ్లవర్షం అంటారు.
* pH విలువ 5.5 కంటే తక్కువైనప్పుడు దంతక్షయం ప్రారంభమవుతుంది. నోటిలోని బ్యాక్టీరియాలు దంతాల మధ్య చిక్కుకుని ఉన్న చక్కెర లాంటి ఆహార కణాలను వియోగం చెందించి ఆమ్లాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.
* జీర్ణక్రియలో మన జీర్ణాశయం HClను విడుదల చేస్తుంది. ఇది మనం తిన్న ఆహారం జీర్ణమవడానికి ఉపయోగపడుతుంది.
* అజీర్తి సందర్భంలో మన జీర్ణాశయం అధిక పరిమాణంలో ఆమ్లాలను ఉత్పత్తి చేయడం ద్వారా కడుపులో మంట, అసహనం కలుగుతాయి.
* దీని నుంచి విముక్తి పొందడానికి యాంటాసిడ్‌లు ఉపయోగిస్తారు.
* సాధారణంగా యాంటాసిడ్‌గా మిల్క్ ఆఫ్ మెగ్నిషియా Mg(OH)₂ ను ఉపయోగిస్తారు.
* మొక్కలు ఆరోగ్యవంతంగా పెరగడానికి నిర్దిష్ట పరిమితిలో pH అవసరం.
* తేలుకుట్టినప్పుడు తీవ్రమైన నొప్పి, దురద కలుగుతాయి. దీనిపై బేకింగ్ సోడా పూయడం వల్ల ఉపశమనం కలుగుతుంది.

* ఆకులపై ముండ్లు ఉండే దూలగొండి మొక్క గుచ్చుకున్నపుడు మిథనోయిక్ ఆమ్లాన్ని శరీరంలోకి పంపడం వల్ల తీవ్రమంట, దురద కలుగుతుంది. ఇలాంటి సందర్భాల్లో దుష్టిపాకు (dock plant) ఆకులతో కుట్టిన ప్రదేశంలో రుద్దితే ఉపశమనం కలుగుతుంది.