मागील इयत्तांमध्ये आपण पाहिले की आपल्या सभोवती दिसणाऱ्या तसेच दृष्टीला दिसू न शकणाऱ्या सर्वच वस्तू कोणत्या तरी द्रव्यापासून बनलेल्या असतात.

एका रुंद तोंडाच्या पारदर्शी प्लॅस्टिकच्या बाटलीमध्ये मोहरीचे दाणे घ्या. मोठ्या फुग्याच्या मध्यभागी सुईच्या सहाय्याने लांब दोरा ओवून पक्की गाठ मारा. हा रबरी पडदा बाटलीच्य तोंडावर रबरबँडच्या साहाय्याने ताणून बसवा. दोरा बाटलीच्या बाहेर राहील हे पहा. दोऱ्याच्या साहाय्याने पडदा क्रमाक्रमाने हळुवार, थोड्या जोराने, खूप जोराने, खालीवर करा व पुढील तक्त्यात निरीक्षणे नोंदवा.

वरील प्रयोगात पडदा खालीवर करून आपण हवेमार्फत मोहरीच्या दाण्यांना कमी-अधिक ऊर्जा देतो. त्यामुळे मोहरीच्या दाण्यांची जी हालचाल होताना दिसते तशीच काहीशी हालचाल स्थायू, द्रव व वायू या अवस्थांमधील द्रव्यांच्या कणांमध् असते. ये द्रव्याच्या कणांमध्ये (अणु किंवा रेणूंमध्ये) आंतररेण्वीय आकर्षण बल कार्यरत असते. ह्या बलाच्या क्षमतेनुसार कणांच्या हालचालीचे प्रमाण ठरते. स्थायूंमध्ये आंतररेण्वीय बल अतिशय प्रभावी असते. त्यामुळे स्थायूचे कण एकमेकांच्या अगदी जवळ असतात व ते आपापल्या ठराविक जागी स्पंद पावत राहतात. यामुळे स्थायूंना ठराविक आकार व आकारमान प्राप्त होतात, तसेच उच्च घनता व असंपीड्यता (non[1]compressibility) हे गुणधर्मप्राप्त होतात. द्रव अवस्थेमध्ये आंतररेण्वीय बलाची सक्षमता मध्यम असते. ते कणांना ठराविक जागी अडकवून ठेवण्याइतके प्रभावी नसले तरी त्यांचे एकत्रित गठण करण्यासाठी पुरेसे प्रभावी असते. त्यामुळे द्रवांचे आकारमान ठराविक राहते. पण त्यांना प्रवाहिता प्राप्त होते. तसेच द्रवांचा आकार ठराविक न राहता धारकपात्राप्रमाणे बदलतो, परंतु वायूंमध्ये आंतररेण्वीय बल अति क्षीण असते. त्यामुळे वायूंचे घटक कण मुक्तपणे हालचाल करू शकतात व उपलब्ध असलेली सर्व जागा व्यापून टाकतात. त्यामुळे वायूंना ठराविक आकार किंवा ठराविक आकारमान हे दोन्ही नसतात. आकृती 6.2 मध्ये द्रव्याच्या भौतिक अवस्थांचे हे अतिसूक्ष्म पातळीवरील चित्र लाक्षणिक पद्धतीने दाखविले आहेत व तक्ता 6.3 मध्ये द्रव्याच्या अवस्थांची वैशिष्ट्ये दर्शवली आहेत.

द्रव्याचे वर्गीकरण करण्याची ही दुसरी पद्धत आहे. ह्या पद्धतीत ‘द्रव्याचे रासायनिक संघटन’ हा निकष वापरलेला आहे. द्रव्याचे लहानात लहान कण एकसारखे आहेत की वेगळे व कशापासून बनले आहेत त्यावरून द्रव्याचे ‘मूलद्रव्य’ (element), ‘संयुग’ (Compound) व ‘मिश्रण’ (Mixture) असे तीन प्रकार पडतात हे आपण मागील इयत्तेत पाहिले आहे. एका मूलद्रव्यातील किंवा एका संयुगातील सर्वच लहानात लहान कण (अणू/रेणू) हे एकसारखे असतात, मात्र मिश्रणातील लहानात लहान कण हे दोन किंवा अधिक प्रकारांचे असतात. मूलद्रव्याच्या लहानात लहान कणांमध्ये एकाच प्रकारचे अणू असतात, जसे ऑक्सिजनच्या प्रत्येक रेणूमध्ये ऑक्सिजनचे दोन अणू जोडलेल्या स्थितीत असतात. संयुगाचे लहानात लहान कण (रेणू) हे दोन किंवा

अधिक प्रकारचे अणू एकमेकांना जोडून बनलेले असतात, जसे पाण्याच्या प्रत्येक रेणूमध्ये हायड्रोजनचे दोन अणू हे ऑक्सिजनच्या एका अणूला जोडलेल्या स्थितीत असतात. मिश्रणाचे लहानात लहान कण म्हणजे दोन किंवा अधिक मूलद्रव्य/संयुगांचे अणू/रेणू असतात. उदाहरणार्थ, हवा ह्या मिश्रणात N 2 , O2 , Ar, H2 O, CO 2 हे प्रमुख घटक रेणू आहेत. तसेच पितळ ह्या मिश्रणात (संमिश्रात) तांबे (Cu) व जस्त (Zn) तर ब्राँझमध्ये तांबे (Cu) व कथिल (Sn) ह्या मूलद्रव्यांचे अणू असतात. आकृती 6.4 मध्ये मूलद्रव्य, संयुग व मिश्रण ह्या द्रव्याच्या प्रकारांचे अतिसूक्ष्म पातळीवरील चित्र लाक्षणिक पद्धतीने दाखविले असून त्यांची वैशिष्ट्येसुद्धा सांगितलेली आहेत.

मूलद्रव्यांचे प्रकार (Types of elements)

लोखंडी खिळा/पत्रा, तांब्याची तार, ॲल्युमिनिअमची तार, कोळशाचा तुकडा ह्या वस्तू घ्या. प्रत्येक वस्तू सँडपेपरने घासून मिळालेला ताजा पृष्ठभाग पहा. प्रत्येक वस्तूवर हातोडीने जोराने ठोका. (मात्र स्वत:ला इजा होणार नाही याची दक्षता घ्या.) तुमची निरीक्षणे पुढील तक्त्यात नोंदवा.

वरील कृतीमधील अनुक्रमे वस्तू लोह (Fe), तांबे (Cu), ॲल्युमिनिअम (Al) व कार्बन (C) ह्या मूलद्रव्यांच्या बनलेल्या आहेत. वरील दोन परीक्षा प्रत्येक वस्तूवर केल्यावर मिळालेल्या निरीक्षणांच्या आधारे पुढील तक्ता भरा. पृष्ठभागाला चकाकी असणारी मूलद्रव्ये ठोकल्यावर पसरट होणारी मूलद्रव्ये पृष्ठभाग निस्तेज असणारी मूलद्रव्ये ठोकल्यावर तुकडे होणारी मूलद्रव्ये तुम्ही पाहिले की मूलद्रव्यांना चकाकी/निस्तेजपणा, वर्धनीयता/ठिसूळपणा असे वेगवेगळे भौतिक गुणधर्म आहेत व त्यांच्या आधारे मूलद्रव्यांचे वर्गीकरण करता येते. सुरुवातीच्या काळात मूलद्रव्यांचे वर्गीकरण ‘धातू’ व ‘अधातू’ ह्या दोन प्रकारांत केले जात होते. काही आणखी मूलद्रव्यांचा शोध लागल्यावर ‘धातुसदृश’ असा मूलद्रव्यांचा आणखी एक प्रकार लक्षात आला. मूलद्रव्यांच्या या प्रकाराविषयी अधिक माहिती आपण ‘धातू – अधातू’ या पाठात पाहणार आहोत. संयुगांचे प्रकार

साहित्य ः बाष्पनपात्र, तिवई, बर्नर इत्यादी.

रासायनिक पदार्थ ः कापूर, चुनखडी, धुण्याचा सोडा, मोरचूद, साखर, ग्लुकोज, युरिआ

कृती ः बाष्पनपात्र आकृतीत दाखवल्याप्रमाणे तिवईवर ठेवा. बाष्पनपात्रात थोडा कापूर घ्या, बर्नरच्या साहाय्याने बाष्पनपात्रातील कापूर 5 मिनिटे तीव्रपणे तापवा. बाष्पनपात्रात काय शिल्लक उरते ते पहा. कापराऐवजी चुनखडी, धुण्याचा सोडा, मोरचूद, साखर, ग्लुकोज, युरिआ हे पदार्थ वापरून वरील कृती पुन्हा करा. तुमची निरीक्षणे पुढीलप्रमाणे तक्त्यात नोंदवा. (एखादे चूर्ण पेट घेऊ शकते. त्यामुळे ही कृती शिक्षकांच्या देखरेखीखाली काळजीपूर्वक करा.)

वरील कृतीत तुम्ही पाहिले की तीव्र उष्णता दिल्यावर काही संयुगांपासून अवशेष मिळतो तर काही संयुगांपासून अवशेष मिळत नाही किंवा काळसर अवशेष मिळतो. हा काळा अवशेष प्रामुख्याने कार्बनचा बनलेला असतो. तसेच ही संयुगे हवेमध्ये तीव्रपणे तापवली असता त्यांचा ऑक्सिजनबरोबर संयोग होऊन काही वायुरूप पदार्थ तयार होतात व ज्वलन पूर्ण न झाल्यास खाली अवशेषरूपान काळ्या रंगाचा कार्बन राहतो. ह्या संयुगांना सेंद्रिय संयुगे किंवा कार्बनी संयुगे म्हणतात. उदाहरणार्थ, कर्बोदके, प्रथिने, हायड्रोकार्बन (उदा. पेट्रोल, स्वयंपाकाचा गॅस) अशी द्रव्ये सेंद्रिय संयुगांची बनलेली आहेत. वरील कृतीत कापूर, साखर, ग्लुकोज व युरिआ ही सेंद्रिय संयुगे आहेत. याउलट, ज्या संयुगांचे तीव्र उष्णता दिल्यावर अपघटन होऊन मागे अवशेष उरतो ती असेंद्रिय संयुगे किंवा

अकार्बनी संयुग असतात. मीठ, सोडा, े गंज, मोरचूद, चुनखडी ही असेंद्रिय संयुगे आहेत. याशिवाय संयुगांचा आणखी एक प्रकार म्हणजेजटिल संयुगे. जटिल संयुगाच्या रेणंूमध्ये अनेक अणूंनी तयार झालेली जटिल संरचना असते व या संरचनेच्या मध्यभागात धातूंच्या अणूंचा सुद्धा समावेश असतो. मॅग्नेशिअमचा समावेश असलेले क्लोरोफिल, लोहाचा समावेश असलेले हिमोग्लोबिन व कोबाल्टचा समावेश असलेले सायनोकोबालमीन (जीवनसत्त्व B-12) ही जटिल संयुगांची काही उदाहरणे आहेत. संयुगांच्या रेणूंमध्ये वेगवेगळे अणू रासायनिक बंधांनी जोडलेले असतात, त्याविषयी आपण पुढे पाहणार आहोत. मिश्रणांचे प्रकार

द्रावण (Solution) ः दोन किंवा अधिक पदार्थांच्या समांगी मिश्रणाला द्रावण म्हणतात. वरील कृतीमध् पये हिल्या चंचुपात्रात पाणी व मीठ ह्या दोन पदार्थांचे समांगी मिश्रण तयार होते. त्याला मिठाचे पाण्यातील द्रावण म्हणतात. द्रावणात जो घटक पदार्थ सर्वाधिक प्रमाणात असतो त्याला द्रावक म्हणतात व द्रावकापेक्षा कमी प्रमाणात असणाऱ्या इतर घटक पदार्थांना द्राव्य म्हणतात. द्राव्य द्रावकात मिसळून द्रावण बनण्याची क्रिया म्हणजे विरघळणे. द्रावणातील घटकांच्या अवस्थांप्रमाणे द्रावणांचे अनेक प्रकार होतात. समुद्राचे पाणी, पाण्यात विरघळलेला मोरचूद, पाण्यात विरघळलेले मीठ, साखरेचा पाक ही द्रावणे ‘द्रवामध्येस्थायू’ ह्या प्रकाराची आहेत. याशिवाय ‘द्रवामध्ये द्रव’ (उदा. व्हिनेगार, विरल सल्फ्रयुिक आम्ल), ‘वायमूध्ये वायू’ (उदा. हवा), ‘स्थायमूध्ये स्थायू’ (उदा. पितळ, पोलाद, स्टेनलेस स्टील अशी संमिश्), रे ‘द्रवामध्ये वायू’ (उदा. क्लोरीनयुक्त पाणी, हायड्रोक्लोरिक आम्ल) असेही द्रावणांचे प्रकार आहेत. समांगी मिश्रणाचे म्हणजेच द्रावणाचे संघटन संपूर्ण राशीभर एकसारखे असते. द्रावक पारदर्शक द्रव असल्यास द्रावण सुद्धा पारदर्शक असते व ते गालन कागदातून आरपार जाते.

निलंबन (Suspension) ः वरील कृतीमध्ये दुसऱ्या चंचुपात्रात पाणी व भुसा ह्या दोन पदार्थांचे विषमांगी मिश्रण तयार झाले. हे द्रव आणि स्थायू यांचे मिश्रण आहे. द्रव आणि स्थायू यांच्या विषमांगी मिश्रणाला निलंबन म्हणतात. निलंबनातील स्थायूकणांचा व्यास 10-4 मी. पेक्षा जास्त असतो. त्यामुळे त्यातून प्रकाशाचे संक्रमण होत नाही, तसेच सामान्य गालनकागदावर हे स्थायूकण अवशेषी म्हणून राहतात व गालनक्रियेने निलंबनातील द्रव व स्थायू घटकांचे विलगीकरण होते.

कलिल (Colloid) ः वरील कृतीमध्ये तिसऱ्या चंचुपात्रातील पाणी व दूध यांचे मिश्रण अर्धपारदर्शक आहे. म्हणजेच ह्या मिश्रणाच्या पृष्ठभागावर प्रकाशाचे आपतन केले असता त्याचे काही प्रमाणात संक्रमण व काही प्रमाणात अपस्करण होते. याचे कारण म्हणजे ह्या विषमांगी मिश्रणामधील पाण्याच्या प्रावस्थेमध्ये दुधाच्या प्रावस्थेचे सूक्ष्म कण सर्वत्र विखुरलेल्या स्थितीत असतात आणि ह्या कणांचा व्यास 10-5 मी. च्या जवळपास असतो. अशा विषमांगी मिश्रणाला कलिल म्हणतात. मात्र कलिलातील कणांच्या व्यासापेक्षा सामान्य गालनकागदाची छिद्रे मोठी असल्याने गालनक्रियेमुळे कलिल ह्या विषमांगी मिश्रणाचे विलगीकरण होत नाही. दूध स्वत:च एक कलिल आहे. ह्यामध्ये पाणी ह्या माध्यमात प्रथिने, स्निग्ध पदार्थ इत्यादींचे स्थायूकण व द्रव थेंब यांचा व्यास 10-5 मी. च्या आसपास असतो, विखुरलेले असतात. याशिवाय वायूंमध्येस्थायू (उदा.,धूर) वायूमध्ये द्रव (उदा., धुके, ढग) असे व आणखी सुद्धा कलिलाचे प्रकार आहेत.

समजून घेऊ संयगुांना ः द्रव्याचे प्रकार अभ्यासताना आपण पाहिले की मूलद्रव्य म्हणजे सर्वांत साधे संघटन असलेला द्रव्याचा प्रकार आहे. संयगु व मिश्रण ह्या प्रकारांचे संघटन तपासले असता असे लक्षात येते की ते दोन किंवा अधिक घटकांपासून बनलेले असते. हे घटक एकमेकांबरोबर जोडलेल्या स्थितीत असतात की स्वतंत्र असतात त्यावरून ते द्रव्य म्हणजे संयगु आहे की मिश्रण हे ठरते.

कृती ः दोन बाष्पनपात्रे घ्या. पहिल्या बाष्पन पात्रात 7 ग्रॅम लोहकीस घ्या. दुसऱ्यामध्ये 4 ग्रॅम गंधक चूर्ण घ्या. दोन्ही बाष्पनपात्रांमधील द्रव्याजवळ नालाकृती चुंबक नेऊन निरीक्षण करा. पहिल्या पात्रातील सर्व लोहकीस दुसऱ्या पात्रात ओतून काचकांडीने ढवळा व नालाकृती चुंबक द्रव्याजवळ नेऊन निरीक्षण करा. तसेच द्रव्याच्या रंगाचेही निरीक्षण करा. आता दुसऱ्या पात्रातील हे द्रव्य थोडे तापवून थंड होऊ द्या. ह्या द्रव्याच्या रंगात काही बदल झाला का ह्याचे निरीक्षण करा व त्यावर नालाकृती चुंबकाचा काय परिणाम होतो त्याचे निरीक्षण करा. सर्व निरीक्षणे पुढील तक्त्यात नोंदवा.

मागील कृतीत लोहकीस व गंधकचूर्ण मिसळून मिळालेल्या द्रव्याची नालाकृती चुंबकाने परीक्षा केल्यावरअसे दिसले की तयार झालेले द्रव्य म्हणजे लोह व गंधक यांचे मिश्रण आहे व त्याला दोन्ही घटकांचे गुणधर्म होते. काही कण पिवळे दिसले. ते गंधकाचे होते. काही कण काळे दिसले. ते लोहाचे होते. लोहचुंबकाकडे ओढले जाण्याचा लोहकणांचा गुणधर्म ही कायम होता. म्हणजेच ह्या द्रव्यात लोह व गंधक हे घटक स्वतंत्र स्थितीमध्ये होते. याउलट लोहकीस व गंधक एकत्र तापवून थंड केले असता त्यावर चुंबकाचा परिणाम झाला नाही व गंधकाचा वैशिष्ट्यपूर्ण पिवळा रंगही दिसेनासा झाला. यावरून लक्षात येते की वरील कृतीत तयार झालेले द्रव्य मूळ घटकांपेक्षा वेगळे आह.

या कृतीमध्ये तापवण्याच्या क्रियेमुळे लोह व गंधक या मूलद्रव्यांमध्ये रासायनिक संयोग घडून आला. लोह व गंधक यांचे अणू रासायनिक बंधाने जोडले जाऊन नव्या संयुगाचे रेणू तयार झाले.

 रेणुसूत्र व संयुजा (Molecular formula and valency) ः संयुगामध्ये घटक मूलद्रव्यांचे प्रमाण ठराविक असते. संयुगाच्या रेणूमध्ये घटक मूलद्रव्यांचे अणू विशिष्ट संख्येने एकमेकांना जोडलेले असतात. संयुगाच्या एका रेणूमध्ये कोणकोणत्या मूलद्रव्याचे प्रत्येकी किती अणू आहेत ते रेणुसूत्राच्या साहाय्याने दर्शवले जाते. रेणुसूत्रामध्ये सर्व घटक मूलद्रव्यांच्या संज्ञा व प्रत्येक संज्ञेच्या पायाशी त्या त्या अणूंची संख्या, ही माहिती समाविष्ट असते.

ेणुसूत्र आणि रेणूमधील विविध मूलद्रव्यांच्या अणूंची संख्या यातील संबंध आपण पाहिला. अणू एकमेकांना रासायनिक बंधाने जोडलेले असतात. दुसऱ्या अणूशी रासायनिक बंधाने जोडले जाण्याची क्षमता हा प्रत्क अणूचा रासा ये यनिक गुणधर्म आहे. ही क्षमता एका संख्ने दये र्शवितात व ही संख्या म्हणजे त्या अणूची संयुजा होय. एक अणू त्याच्या संयुजेइतके रासायनिक बंध इतर अणूंबरोबर करतो. साधारणपणे मूलद्रव्याची संयुजा त्याच्या विविध संयगुांमधे स्थिर असते.

संयुगाचे रेणुसूत्र माहीत असल्यास त्यावरून घटक मूलद्रव्यांच्या संयुजा ओळखता येतात. यासाठी हायड्रोजनची संयुजा ‘1’ आहे हा आधार आहे. याउलट मूलद्रव्याची संयुजा माहित असल्यास त्यावरून तिरकस गुणाकार पद्धतीने संयुगाचे रेणुसूत्र लिहिता येते. ते खालीलप्रमाणे. तिरकस गुणाकार पद्धतीने साध्या संयुगांचे रेणुसूत्र लिहिणे

पायरी 1 : घटक मूलद्रव्यांच्या संज्ञा लिहिणे C O

 पायरी 2 : त्या त्या मूलद्रव्याखाली त्याची संयुजा लिहिणे. C O 4 2

 पायरी ३ : बाणांनी दर्शविल्याप्रमाणे तिरकस गुणाकार करणे.

पायरी 4 : तिरकस गुणाकाराने मिळालेले सूत्र लिहिणे. C 2 O 4

पायरी 5 : संयुगाचे अंतिम रेणुसूत्र लिहिणे. अंतिम रेणुसूत्रामध्ये घटक अणूंची संख्या लहानात लहान व पूर्णांकी असावी यासाठी आवश्यक असल्यास पायरी 4 मधील सूत्रास योग्य त्या अंकाने भागणे.) तिरकस गुणाकाराने मिळालेले सूत्र C2 O 4 व 2 ने भागून मिळालेले अंतिम रेणुसूत्र CO2