లీబిగ్

1803లో జర్మనీలోని డేమ్‌సార్డులో లీబిగ్ జన్మించాడు. ఇతడి తండ్రి పెయింటింగ్స్, వార్నిష్‌ల డీలర్. 'లీ'కు రసాయన శాస్త్రం అంటే ఎంతో ఇష్టం. దాంతో ఇతర సబ్జెక్టులు అశ్రద్ధ చేశాడు. పాఠశాల విద్యార్థిగా ప్రతిభ ప్రదర్శించలేని లీబిగ్ అకుంఠిత దీక్షతో కృషి సాగించి విశ్వవిద్యాలయ స్థాయిలో అందరి మన్ననలు పొందగలిగాడు. తన భావాలను ఎంతో గట్టిగా విశ్వసించే ఇతడు ప్రయోగం వ్యతిరేక ఫలితాలు ఇస్తే తన సిద్ధాంతాలను తానే చింపేసుకునేవాడు. లీబిగ్ శిష్యులు ఎంతోమంది నోబెల్ బహుమతిని అందుకున్నారు. ఆమ్లాలు అంటే అందులో హైడ్రోజన్ ఉంటుందని నిర్వచించిన శాస్త్రవేత్తల్లో లీబిగ్ ఒకరు. 

 

కీలక పదాలు

సూచికలు	ఆమ్లాలు	క్షారాలు	ఎర్రలిట్మస్
నీలిలిట్మస్	ఫినాఫ్తలీన్	మిథైల్ ఆరెంజ్	లవణం
తటస్థీకరణం	గార్డ్ ట్యూబ్	హైడ్రోనియం అయాన్	ఆల్కలీ
బలమైన ఆమ్లాలు	బలమైన క్షారాలు	సార్వత్రిక సూచిక	pH స్కేలు
పొటెన్జ్	ఏంటాసిడ్	దంతక్షయం	లవణాల కుటుంబం
సామాన్యలవణం	విరంజన చూర్ణం	బేకింగ్ సోడా	వాషింగ్ సోడా
ఆర్ద్ర లవణం	స్ఫటిక జలం	ప్లాస్ట్‌ర్ ఆప్ ప్యారిస్	విలీనం చేయడం

కీలక పదాలు - వివరణలు

‣ సూచికలు: ఇచ్చిన పదార్థం ఆమ్లమా, క్షారమా అని పరిశోధించేందుకు ఉపయోగించే పదార్థం లేదా ద్రావణాన్ని సూచికలు అంటారు.

‣ ఆమ్లాలు: ఇవి రుచికి పుల్లగా ఉంటాయి. నీలిలిట్మస్‌ను ఎర్రగా మారుస్తాయి. ఆమ్లాలు నీటిలో H₃O⁺ లేదా H⁺ (aq) అయాన్లను ఇస్తాయి.

‣ క్షారాలు: వీటికి జారుడు స్వభావం ఉంటుంది. ఎరుపు లిట్మస్‌ను నీలిరంగుకు మారుస్తాయి. రుచికి చేదుగా ఉంటాయి.

‣ ఎర్ర లిట్మస్: ఇది సూచిక. క్షార ద్రావణంలో ఇది నీలిరంగుకు మారుతుంది.

‣ నీలి లిట్మస్: ఇది సూచిక. ఆమ్ల ద్రావణంలో ఇది ఎరుపు రంగుకు మారుతుంది.

‣ ఫినాఫ్తలీన్: ఇది ద్రవస్థితిలో ఉండే సూచిక. ఇది రంగు లేనిది. ఆమ్ల మాధ్యమంలో రంగులేని ద్రావణంగా ఉంటుంది. క్షార మాధ్యంలో గులాబీ(పింక్) రంగులో ఉంటుంది.

‣ మిథైల్ ఆరెంజ్: ఇది ద్రవస్థితిలో ఉండే సూచిక. ఆమ్ల మధ్యమంలో ఎరుపురంగులోకి మారుతుంది. క్షారమాధ్యంలో పసుపురంగుకు మారుతుంది.

‣ లవణం: ఆమ్లంతో క్షారం తటస్థీకరించబడినప్పుడు ఏర్పడే పదార్థం లవణం.

‣ తటస్థీకరణం: ఆమ్లంతో ఒక క్షారం చర్య జరిపి లవణం, నీటిని ఏర్పరిచే చర్యను తటస్థీకరణ చర్య అంటారు.

‣ గార్డ్ ట్యూబ్: వాతావరణంలో తేమ ఎక్కువగా ఉంటే తేమ లేకుండా చేయడానికి ఉపయోగించే కాల్షియం క్లోరైడ్ ఉన్న నిర్జలీకరణ గొట్టాన్ని గార్డ్ ట్యూబ్ అంటారు.

‣ హైడ్రోనియం అయాన్: హైడ్రోజన్ అయాను ( H⁺) స్వేచ్ఛాస్థితిలో ఉండదు. మరొక నీటి అణువుతో కలసి ఉంటుంది. దాన్నే హైడ్రోనియం (H₃O⁺) అయాన్ అంటారు.

H⁺ + H₂O  H₃O⁺

‣ ఆల్కలీ: నీటిలో కరిగే క్షారాలను ఆల్కలీ అంటారు.

‣ బలమైన ఆమ్లాలు: జలద్రావణంలో ఎక్కువ సంఖ్యలో H₃O⁺అయాన్లను విడుదల చేసే ఆమ్లాలను బలమైన ఆమ్లాలు అంటారు.

ఉదా: HCl, HNO₃, H₂SO₄ , .....

‣ బలమైన క్షారాలు: జలద్రావణంలో ఎక్కువ సంఖ్యలో OH^-అయాన్లనను విడుదల చేసే క్షారాలను బలమైన క్షారాలు అంటారు.

ఉదా: NaOH, KOH, .......

‣ సార్వత్రిక సూచిక: సార్వత్రిక ఆమ్ల - క్షార సూచిక అనేక సూచికల మిశ్రమం. ఇది ద్రావణంలో ఉండే వేర్వేరు హైడ్రోజన్ అయాన్ల గాఢతలను బట్టి వేర్వేరు రంగులను చూపుతుంది.

pH స్కేలు: హైడ్రోజన్ అయాన్ గాఢతను లెక్కించడానికి వాడే స్కేలును 'pH స్కేలు' అంటారు.

pH = - log₁₀[H⁺]. ఈ స్కేలును సోరెన్‌సెన్ అనే శాస్త్రవేత్త రూపొందించాడు.

‣ పొటెన్జ్: pH స్కేలులో 'p' అంటే పొటెన్జ్. జర్మన్ భాషలో పొటెన్జ్ అంటే సామర్థ్యం అని అర్థం.

‣ ఏంటాసిడ్: ఇది ఒక బలహీన క్షారం. ఇది కడుపులో అధికమైన ఆమ్లాన్ని తటస్థీకరిస్తుంది. Mg(OH)₂ - మిల్క్ ఆఫ్ మెగ్నీషియాను ఏంటాసిడ్‌గా ఉపయోగిస్తారు.

‣ దంతక్షయం: నోటిలో pH విలువ 5.5 కంటే తక్కువైనప్పుడు దంతాలు క్షయానికి గురవుతాయి. నోటిలో అధిక పరిమాణంలో ఉన్న ఆమ్లాల వల్ల దంతాలపై అత్యంత ధృడంగా ఉండే ఎనామిల్ పొర దెబ్బతిని క్షయానికి గురవుతుంది. అంటే దంతాలు క్షయానికి గురవుతాయి.

‣ లవణాల కుటుంబం: ఒకేవిధమైన ధన అయాన్లు లేదా రుణ రాడికల్స్‌తో ఉండే లవణాలను ఒకే కుటుంబానికి చెందినవిగా పరిగణిస్తారు.

‣ సామాన్య లవణం: సోడియం క్లోరైడ్ సామాన్య లవణం. దీన్ని ఆహార పదార్థాల రుచిని పెంచడానికి ఉపయోగిస్తారు.

‣ విరంజన చూర్ణం: పదార్థాలకు ఉన్న రంజనాన్ని పోగొట్టేందుకు వాడే ఈ చూర్ణాన్ని విరంజన చూర్ణం అంటారు. పరిశ్రమల్లో విరంజనకారి, ఆక్సీకారిణిగా దీన్ని ఉపయోగిస్తారు.

‣ బేకింగ్ సోడా: దీని రసాయన నామం సోడియం హైడ్రోజన్ కార్బొనేట్ (NaHCO₃). పదార్థాలను తొందరగా ఉడికించడానికి బేకింగ్ సోడా ఉపయోగిస్తారు. ఇది క్షయం చెందని ఒక బలహీనమైన క్షారం.

‣ వాషింగ్ సోడా: సోడియం కార్బొనేట్‌ను పున:స్ఫటికీకరణం (Recrystallization) చేస్తే వాషింగ్ సోడా లభిస్తుంది. ఇది కూడా ఒక క్షార స్వభావం ఉన్న లవణమే. దీన్ని Na₂CO₃ . 10 H₂O తో సూచిస్తారు. దీన్ని బట్టల సోడా అని కూడా అంటారు.

‣ ఆర్ద్ర లవణం: నిర్దిష్ట సంఖ్యలో నీటి అణువులను కలిగి ఉండే లవణాన్ని ఆర్ద్ర లవణం అంటారు.

ఉదా: CuSO₄ . 5 H₂O, Na₂CO₃. 10 H₂O

‣ స్ఫటిక జలం: ఒక లవణం ఫార్ములా యూనిట్‌లో నిర్దిష్ట సంఖ్యలో ఉండే నీటి అణువులను స్ఫటిక జలం అంటారు.

‣ ప్లాస్టర్ ఆఫ్ ప్యారిస్: కాల్షియం సల్ఫేట్ హెమీహైడ్రేట్‌ (CaSO₄ .  1/2 H₂O) ను ప్లాస్టర్ ఆఫ్ ప్యారిస్ అంటారు.

‣ విలీనం చేయడం: ఆమ్లం లేదా క్షారాన్ని నీటిలో కలపడం వల్ల ప్రమాణ ఘనపరిమాణంలో ఉన్న (H₃O⁺/ OH^-) అయాన్ల గాఢత తగ్గుతుంది. ఈ ప్రక్రియను విలీనం చేయడం అంటారు.

సారాంశ సంగ్రహం

‣ ఆమ్లాలు రుచికి పుల్లగా ఉంటాయి. నీలి లిట్మస్‌ను ఎర్రగా మారుస్తాయి.

‣ క్షారాలు జారుడు స్వభావంతో ఉంటాయి. ఎరుపు లిట్మస్‌ను నీలిరంగుకు మారుస్తాయి.

‣ లైకెన్ (Lichen) అనే మొక్క థాలోఫైటా వర్గానికి చెందింది. దీని నుంచి సేకరించిన రంజనమే లిట్మస్. దీన్ని సూచికగా ఉపయోగిస్తారు.

‣ కొన్ని పదార్థాలు ఆమ్ల, క్షార యానకాల్లో వేర్వేరు వాసనలు ప్రదర్శిస్తాయి. వాటిని సువాసన (olifactory) సూచికలు అంటారు.  

వ‌.సంఖ్య	సూచిక	ఆమ్లం	క్షారం
1.	నీలి లిట్మ‌స్	ఎరుపు	నీలం
2.	ఎరుపు లిట్మ‌స్	ఎరుపు	నీలం
3.	ఫినాప్త‌లీన్ ద్రావ‌ణం	రంగు లేదు	గులాబీ రంగు
4.	మిథైల్ ఆరెంజ్	ఎరుపు	ప‌సుపు

‣ లోహాలతో ఆమ్లాలు చర్య జరిపి హైడ్రోజన్ వాయువును విడుదల చేస్తాయి.

‣ క్షారాలు జింక్ లాంటి లోహాలతో చర్య జరిపి హైడ్రోజన్ వాయువును విడుదల చేస్తాయి.

‣ అన్ని లోహ కార్బొనేట్‌లు, లోహ హైడ్రోజన్ కార్బొనేట్‌లు ఆమ్లాలతో చర్య జరిపి ఆయా లోహాల లవణాలతోపాటు కార్బన్ డై ఆక్సైడ్, నీటిని ఏర్పరుస్తాయి.

లోహ కార్బొనేట్ + ఆమ్లం స లవణం + కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ + నీరు

Na₂CO₃ (ఘ) + 2 HCl (జ.ద్రా.)   2 NaCl (జ.ద్రా.) + H₂O (ద్ర) + CO₂ (వా)

 లోహ హైడ్రోజన్ కార్బొనేట్ + ఆమ్లం స లవణం + కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ + నీరు

NaHCO₃ (ఘ) + HCl (జ.ద్రా.)

 NaCl (జ.ద్రా.) + H₂O (ద్ర) + CO₂ (వా)

‣ క్షారంతో ఒక ఆమ్లం చర్య జరిపి లవణాన్ని, నీటిని ఏర్పరచే చర్యను తటస్థీకరణ చర్య అంటారు.

క్షారం + ఆమ్లం ®  లవణం + నీరు

‣ లోహపు ఆక్సైడ్ ఆమ్లంతో చర్య జరిపి నీటిని, లవణాన్ని ఇస్తుంది.

లోహ ఆక్సైడ్ + ఆమ్లం స లవణం + నీరు

CuO + 2 HCl  CuCl₂ + H₂O

‣ అన్ని అలోహపు ఆక్సైడ్‌లు ఆమ్ల స్వభావంతో ఉంటాయి.

‣ లోహ ఆక్సైడ్‌లు క్షార స్వభావంతో ఉంటాయి.

‣ హైడ్రోజన్ అనేది ఆమ్లాల్లో ఉండే సామాన్య మూలకం.

‣ ఆమ్లాలు నీటిలో H₃O⁺ లేదా H⁺ (జ.ద్రా.) అయాన్లను ఇస్తాయి.

‣ ఆమ్లాలు జలద్రావణంలో H⁺ అయాన్లను ఇస్తాయి. ఈ అయాన్‌లే దాని ఆమ్ల ధర్మాలకు కారణమవుతాయి.

‣ క్షారాలను నీటిలో కలిపినప్పుడు హైడ్రాక్సైడ్ (OH^-) అయాన్లను ఇస్తాయి.

‣ నీటిలో కరిగే క్షారాలను ఆల్కలీలు అంటారు.

‣ అన్ని క్షారాలు నీటిలో కరగవు.

‣ హైడ్రోజన్ అయాన్లు స్వేచ్ఛా అయాన్లుగా ఉండవు. అవి నీటి అణువులతో హైడ్రోనియం అయాన్లుగా (H₃O⁺) ఏర్పడతాయి. 

H⁺ + H₂O  H₃O⁺

‣ ఆమ్లాన్ని, క్షారాన్ని నీటిలో కలపడం వల్ల ప్రమాణ ఘనపరిమాణంలో ఉండే (H₃O⁺/ OH^-) అయాన్ల గాఢత తగ్గుతుంది. ఈ ప్రక్రియను విలీనం చేయడం అంటారు.

‣ ఆమ్లాన్ని లేదా క్షారాన్ని నీటిలో కరిగించే ప్రక్రియ ఒక ఉష్ణమోచక చర్య.

‣ గాఢ సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లాన్ని లేదా గాఢ నత్రికామ్లాన్ని నీటితో కలిపేటప్పుడు తగిన జాగ్రత్త తీసుకోవాలి. ఆమ్లాన్ని కొద్ది కొద్దిగా నీటికి కలుపుతూ ఆగకుండా కలియబెట్టాలి.

‣ నీటిని నేరుగా గాఢ ఆమ్లానికి కలిపినట్లయితే, వెలువడే అధిక ఉష్ణం పాత్ర నుంచి పైకి చిమ్మడం వల్ల చర్మం మీద, కళ్లల్లో పడి ప్రమాదం సంభవిస్తుంది. ఒక్కోసారి అధిక వేడి వల్ల గాజు పాత్ర పగిలిపోవచ్చు.

‣ బలమైన ఆమ్లం ఎక్కువ H₃O⁺అయాన్లతో ఉంటుంది.

‣ బలమైన క్షారం ఎక్కువ OH^-అయాన్లతో ఉంటుంది.

‣ ఒక ఆమ్లంలో ఎక్కువ H₃O⁺అయాన్లు ఉన్నాయంటే దాన్ని బలమైన ఆమ్లం అంటారు. దానిలో తక్కువ H₃O⁺అయాన్లు ఉంటే బలహీనమైన ఆమ్లం అంటారు.

‣ సార్వత్రిక ఆమ్ల - క్షార సూచిక (Universal acid - base indicator) ను ఉపయోగించి కూడా బలమైన, బలహీనమైన ఆమ్ల - క్షారాలను గుర్తించవచ్చు.

‣ ద్రావణంలోని హైడ్రోజన్ అయాన్ గాఢతను లెక్కించడానికి వాడే స్కేలును 'pH స్కేలు' అంటారు.

‣ తటస్థ ద్రావణ pH విలువ 7. pH స్కేలుపై 7 కంటే తక్కువ విలువలు ఉండే ద్రావణాలను ఆమ్ల ద్రావణాలు అంటారు.

‣ pH విలువ 7 నుంచి 14కు పెరుగుతూ ఉంటే అది ఆ ద్రావణంలో H₃O⁺అయాన్ల గాఢత తగ్గడాన్ని, OH^-అయాన్ల గాఢత పెరగడాన్ని సూచిస్తుంది. అంటే ఆ ద్రావణంలో క్షార స్వభావం పెరుగుతుంది.

‣ ద్రావణం pH విలువ 7 కంటే ఎక్కువైతే ఆ ద్రావణాన్ని క్షారం అంటారు.

‣ జీవ సంబంధ ప్రాణులన్నీ pH విలువల్లోని అతి స్వల్ప మార్పులకు లోనై మాత్రం జీవించగలవు.

‣ వర్షపు నీటి pH విలువ 5.6 కంటే తక్కువైతే దాన్ని ఆమ్ల వర్షం అంటారు.

‣ నోటిలో pH విలువ 5.5 కంటే తక్కువ అయితే దంతక్షయం ప్రారంభమవుతుంది.

‣ జీర్ణక్రియలో మన జీర్ణాశయం హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లాన్ని విడుదల చేస్తుంది. ఇది జీర్ణాశయానికి నష్టం కలగకుండా మనం తిన్న ఆహారాన్ని జీర్ణం చేయడంలో ఉపయోగపడుతుంది.

‣ ఏంటాసిడ్‌లు కడుపులో అధికమైన ఆమ్లాన్ని తటస్థీకరిస్తాయి.

‣ మొక్కలు ఆరోగ్యవంతంగా పెరగడానికి నిర్దిష్ట పరిమితిలో pH ఉన్న మట్టి అవసరం.

‣ తేనెటీగ కుట్టినప్పుడు దానికొండి ద్వారా ఆమ్లాన్ని పంపడం వల్ల తీవ్రమైన నొప్పి, దురద కలుగుతాయి.

‣ NaCl, Na₂SO₄లను సోడియం లవణాల కుటుంబానికి చెందినవిగా పరిగణిస్తారు.

‣ బలమైన ఆమ్లం, బలమైన క్షారాల మధ్య చర్య వల్ల ఏర్పడిన లవణాలు తటస్థ స్వభావంతో ఉంటాయి. వాటి pH విలువ 7కి సమానం.

‣ బలమైన ఆమ్లం, బలహీనమైన క్షారాల నుంచి పొందే లవణాలు ఆమ్ల స్వభావంతో ఉంటాయి. వాటి pH విలువ 7 కంటే తక్కువ.

‣ బలమైన క్షారం, బలహీనమైన ఆమ్లాల నుంచి పొందే లవణాలు క్షార స్వభావంతో ఉంటాయి. వీటి pH విలువ 7 కంటే ఎక్కువ.

‣ సముద్రపు నీటిలో అనేక లవణాలు కరిగి ఉంటాయి. వాటిలో సోడియం క్లోరైడ్ అధిక పరిమాణంలో ఉంటుంది. దీన్ని మిగిలిన లవణాల నుంచి వేరుచేయడం ద్వారా పొందుతాం.

‣ సోడియం క్లోరైడ్‌ను సాధారణంగా ఉప్పు అంటారు. ఆహార పదార్థాల రుచిని పెంచడానికి దీన్ని ఉపయోగిస్తాం.

‣ ప్రపంచంలో అనేక ప్రాంతాల్లో ఘన సోడియం క్లోరైడ్ నిక్షేపాలు ఉన్నాయి. ఈ నిక్షేపాల్లో ఉండే సోడియం క్లోరైడ్ స్ఫటికాలు మలినాలతో కలసి ఉండటం వల్ల ముదురు గోధుమ (జేగురు) రంగులో ఉంటాయి.

‣ ఈ సోడియం క్లోరైడ్‌ను రాతి ఉప్పు (Rock Salt) అంటారు. గడచిపోయిన కాలాల్లో సముద్ర జలాలు ఎండిపోవడం వల్ల ఈ రాతి ఉప్పు మేటలు ఏర్పడ్డాయి. దీన్ని కూడా బొగ్గులా గనుల నుంచి తవ్వి తీస్తారు.

‣ మనం నిత్యజీవితంలో ఉపయోగించే సోడియం హైడ్రాక్సైడ్, బేకింగ్ సోడా, బ్లీచింగ్ పౌడర్ లాంటి ఎన్నో పదార్థాల తయారీకి సాధారణ ఉప్పు ముడిపదార్థంగా ఉపయోగపడుతుంది.

‣ ఒక లవణం యొక్క ఫార్ములా యూనిట్‌లో నిర్దిష్ట సంఖ్యలో ఉండే నీటి అణువులను స్ఫటిక జలం అంటారు.

‣ జిప్సం (CaSO₄ . 2 H₂O)ను 373 K ఉష్ణోగ్రతకు నెమ్మదిగా, అతి జాగ్రత్తగా వేడిచేస్తే, పాక్షికంగా నీటి అణువులను కోల్పోయి కాల్షియం సల్ఫేట్ హెమీ హైడ్రేట్ (CaSO₄ . 1/2 H₂O)గా మారుతుంది. దీనిని ప్లాస్టర్ ఆఫ్ ప్యారిస్ అంటారు.

‣ మన శరీరంలో విరిగిన ఎముకలను తిరిగి సక్రమంగా అతికించడానికి వేసే కట్టులో వైద్యులు దీన్ని ఉపయోగిస్తారు.