ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೂಲಭೂತ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆ

ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವು ವಿಜ್ಞಾನದ ಒಂದು ಕೇಂದ್ರ ಶಾಖೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದು ವಸ್ತುವಿನ ಸಂಯೋಜನೆ, ರಚನೆ, ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಆಳವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಕೇವಲ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ವಿಷಯವಲ್ಲದೆ, ನಮ್ಮ ಸುತ್ತಲಿನ ಪ್ರಪಂಚವನ್ನು, ನಾವು ಬಳಸುವ ಪ್ರತಿದಿನದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು, ಮತ್ತು ನಮ್ಮ ದೇಹದ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾದ ಜ್ಞಾನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಹೊಸ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸುವುದು, ಪರಿಸರ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಗೆ ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುವುದು, ಮತ್ತು ವೈದ್ಯಕೀಯ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳನ್ನು ಮಾಡುವುದು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ನಿಂತಿದೆ. UPSC, KPSC, ಮತ್ತು ಇತರ ಸ್ಪರ್ಧಾತ್ಮಕ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಿಗೆ ತಯಾರಿ ನಡೆಸುವವರಿಗೆ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಈ ಮೂಲಭೂತ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದ ಅನ್ವಯಗಳನ್ನು ಸಮಗ್ರವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.

1. ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆ: ನಿತ್ಯಜೀವನದಲ್ಲಿ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಪಾತ್ರ

ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವು ನಮ್ಮ ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅಂಶದಲ್ಲೂ ಹಾಸುಹೊಕ್ಕಾಗಿದೆ. ನಾವು ಸೇವಿಸುವ ಆಹಾರದಿಂದ ಹಿಡಿದು, ಬಳಸುವ ವಸ್ತುಗಳು, ನಮ್ಮ ಆರೋಗ್ಯ, ಮತ್ತು ಪರಿಸರದ ಸಮತೋಲನ - ಎಲ್ಲದರಲ್ಲೂ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಅಪ್ರತಿಮ ಪಾತ್ರವಿದೆ. ಇದು ಆಧುನಿಕ ಸಮಾಜದ ಪ್ರಗತಿಗೆ ಮೂಲಾಧಾರವಾಗಿದೆ.

• ಆಹಾರ ಮತ್ತು ಕೃಷಿ:
• ರಸಗೊಬ್ಬರಗಳು (Fertilizers): ಸಸ್ಯಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ನೈಟ್ರೋಜನ್ (N), ಫಾಸ್ಫರಸ್ (P), ಮತ್ತು ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ (K) ನಂತಹ ಪ್ರಮುಖ ಪೋಷಕಾಂಶಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಯೂರಿಯಾ, ಡೈ-ಅಮೋನಿಯಂ ಫಾಸ್ಫೇಟ್ (DAP) ನಂತಹ ರಾಸಾಯನಿಕ ರಸಗೊಬ್ಬರಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇವುಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಹೇಬರ್-ಬೋಶ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ (ಅಮೋನಿಯಾ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ) ಮತ್ತು ಆಸ್ವಾಲ್ಡ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ (ನೈಟ್ರಿಕ್ ಆಮ್ಲ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ) ಪ್ರಮುಖ ರಾಸಾಯನಿಕ ತತ್ವಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿವೆ. ಇದು ಬೆಳೆ ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿ, ಆಹಾರ ಭದ್ರತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
• ಕೀಟನಾಶಕಗಳು (Pesticides) ಮತ್ತು ಕಳೆನಾಶಕಗಳು (Herbicides): ಬೆಳೆಗಳನ್ನು ನಾಶಮಾಡುವ ಕೀಟಗಳು, ಶಿಲೀಂಧ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಕಳೆಗಳಿಂದ ರಕ್ಷಿಸಲು ವಿವಿಧ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು (ಉದಾ: ಡಿಡಿಟಿ (DDT) - ಈಗ ನಿಷಿದ್ಧ, ಮಲಾಥಿಯಾನ್, ಗ್ಲೈಫೋಸೇಟ್) ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳ ಸರಿಯಾದ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಪರಿಸರ ಪರಿಣಾಮಗಳ ಅಧ್ಯಯನವು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಮುಖ ಭಾಗವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಮಣ್ಣು ಮತ್ತು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುವಿಕೆ (persistence) ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ವರ್ಧನೆ (bioaccumulation) ಯಂತಹ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು.
• ಆಹಾರ ಸಂರಕ್ಷಣೆ (Food Preservation): ಆಹಾರ ಪದಾರ್ಥಗಳು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳಿಂದ ಹಾಳಾಗುವುದನ್ನು ತಡೆಯಲು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಶೆಲ್ಫ್ ಲೈಫ್ ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸೋಡಿಯಂ ಬೆಂಜೋಯೇಟ್, ಸೋಡಿಯಂ ಮೆಟಾಬೈಸಲ್ಫೈಟ್, ಸಿಟ್ರಿಕ್ ಆಮ್ಲದಂತಹ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂರಕ್ಷಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇವು ಆಹಾರದಲ್ಲಿನ ಕಿಣ್ವಗಳ (enzymes) ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ನಿಗ್ರಹಿಸುವ ಅಥವಾ ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ತಡೆಯುವ ಮೂಲಕ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.
• ಆಹಾರ ಸಂಸ್ಕರಣೆ (Food Processing): ಆಹಾರ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ರುಚಿ, ಬಣ್ಣ, ವಿನ್ಯಾಸ, ಮತ್ತು ಪೌಷ್ಟಿಕಾಂಶದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು (food additives), ಬಣ್ಣಗಳು (food colors), ಮತ್ತು ಸುವಾಸನೆಗಳನ್ನು (flavors) ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಬೇಕಿಂಗ್ ಸೋಡಾ (ಸೋಡಿಯಂ ಬೈಕಾರ್ಬನೇಟ್) ಕೇಕ್‌ಗಳನ್ನು ಉಬ್ಬಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ವಿಟಮಿನ್‌ಗಳನ್ನು (ಉದಾ: ವಿಟಮಿನ್ C - ಆಸ್ಕೋರ್ಬಿಕ್ ಆಮ್ಲ) ಆಹಾರಗಳಿಗೆ ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅವುಗಳ ಪೌಷ್ಟಿಕಾಂಶದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ಔಷಧ ಮತ್ತು ಆರೋಗ್ಯ:
• ಔಷಧಗಳು (Medicines): ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವು ಔಷಧೀಯ ವಿಜ್ಞಾನದ ಬೆನ್ನೆಲುಬಾಗಿದೆ. ರೋಗಗಳನ್ನು ಗುಣಪಡಿಸಲು, ನೋವನ್ನು ನಿವಾರಿಸಲು, ಸೋಂಕುಗಳ ವಿರುದ್ಧ ಹೋರಾಡಲು ಮತ್ತು ಆರೋಗ್ಯವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ವಿವಿಧ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು (ಔಷಧಗಳು) ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಔಷಧೀಯ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ (Medicinal Chemistry) ಹೊಸ ಔಷಧ ಅಣುಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವುದು, ಅವುಗಳ ಜೈವಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವುದು, ಮತ್ತು ದೇಹದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಚಯಾಪಚಯವನ್ನು (metabolism) ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಉದಾ: ಪ್ಯಾರಸಿಟಮಾಲ್ (ನೋವು ನಿವಾರಕ), ಆಂಟಿಬಯಾಟಿಕ್‌ಗಳು (ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ಸೋಂಕುಗಳಿಗೆ - ಉದಾ: ಪೆನ್ಸಿಲಿನ್, ಅಮೋಕ್ಸಿಸಿಲಿನ್), ಆಂಟಾಸಿಡ್‌ಗಳು (ಆಮ್ಲೀಯತೆಗೆ - ಉದಾ: ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ ಹೈಡ್ರಾಕ್ಸೈಡ್), ಟ್ರಾಂಕ್ವಿಲೈಸರ್‌ಗಳು (ಮಾನಸಿಕ ಒತ್ತಡಕ್ಕೆ). ಕೀಮೋಥೆರಪಿ ಔಷಧಿಗಳು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖವಾಗಿವೆ, ಇವು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ತಡೆಯುತ್ತವೆ.
• ರೋಗನಿರ್ಣಯ (Diagnosis): ರಕ್ತ ಪರೀಕ್ಷೆ, ಮೂತ್ರ ಪರೀಕ್ಷೆ, ಅಂಗಾಂಶ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮುಂತಾದ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳು ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವಹಿಸುತ್ತವೆ. ರಕ್ತದಲ್ಲಿನ ಗ್ಲೂಕೋಸ್, ಕೊಲೆಸ್ಟ್ರಾಲ್, ಕಿಣ್ವಗಳ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರಾಸಾಯನಿಕ ಕಾರಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ರೋಗಗಳನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಡಯಾಗ್ನೋಸ್ಟಿಕ್ ಕಿಟ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕಾರಕಗಳು ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿವೆ. ವೈದ್ಯಕೀಯ ಇಮೇಜಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ (Medical Imaging) ಬಳಸುವ ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳು (contrast agents) ಕೂಡ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಾಗಿವೆ.
• ನಿರ್ಮಲೀಕರಣ (Disinfection) ಮತ್ತು ನೈರ್ಮಲ್ಯ (Sanitation): ಆಸ್ಪತ್ರೆಗಳು, ಮನೆಗಳು, ಮತ್ತು ಸಾರ್ವಜನಿಕ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ರೋಗಾಣುಗಳನ್ನು ಕೊಲ್ಲಲು ಮತ್ತು ನೈರ್ಮಲ್ಯವನ್ನು ಕಾಪಾಡಲು ಕ್ಲೋರಿನ್, ಆಲ್ಕೋಹಾಲ್ ಆಧಾರಿತ ಸ್ಯಾನಿಟೈಸರ್‌ಗಳು, ಫಿನಾಲ್, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಪೆರಾಕ್ಸೈಡ್‌ನಂತಹ ರಾಸಾಯನಿಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇವು ಸೂಕ್ಷ್ಮಜೀವಿಗಳ ಕೋಶ ಗೋಡೆಗಳನ್ನು ಅಥವಾ ಪ್ರೋಟೀನ್‌ಗಳನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ವಿರೂಪಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.
• ಮನೆ ಮತ್ತು ವೈಯಕ್ತಿಕ ಆರೈಕೆ:
• ಕ್ಲೀನಿಂಗ್ ಏಜೆಂಟ್‌ಗಳು (Cleaning Agents): ಸೋಪ್‌ಗಳು, ಡಿಟರ್ಜೆಂಟ್‌ಗಳು, ಬ್ಲೀಚಿಂಗ್ ಪೌಡರ್ (ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಹೈಪೋಕ್ಲೋರೈಟ್), ಫ್ಲೋರ್ ಕ್ಲೀನರ್‌ಗಳು, ಗಾಜು ಸ್ವಚ್ಛಗೊಳಿಸುವ ದ್ರಾವಣಗಳು ಎಲ್ಲವೂ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಾಗಿವೆ. ಸೋಪ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಡಿಟರ್ಜೆಂಟ್‌ಗಳು ಸರ್ಫ್ಯಾಕ್ಟೆಂಟ್‌ಗಳನ್ನು (surfactants) ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ನೀರು ಮತ್ತು ಎಣ್ಣೆ/ಕೊಬ್ಬಿನ ನಡುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಸೆಳೆತವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿ, ಕೊಳೆಯನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಅವು ಮೈಸೆಲ್‌ಗಳನ್ನು (micelles) ರೂಪಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕೊಳೆಯನ್ನು ಸುತ್ತುವರಿಯುತ್ತವೆ.
• ಸೌಂದರ್ಯವರ್ಧಕಗಳು (Cosmetics): ಶಾಂಪೂ, ಸಾಬೂನು, ಲೋಷನ್‌ಗಳು, ಮೇಕಪ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು, ಪರ್ಫ್ಯೂಮ್‌ಗಳು, ಟೂತ್‌ಪೇಸ್ಟ್‌ಗಳು ರಾಸಾಯನಿಕಗಳ ಸಂಕೀರ್ಣ ಮಿಶ್ರಣಗಳಾಗಿವೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಎಮಲ್ಸಿಫೈಯರ್‌ಗಳು, ಸಂರಕ್ಷಕಗಳು, ಸುಗಂಧ ದ್ರವ್ಯಗಳು, ಬಣ್ಣಗಳು ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ ಪದಾರ್ಥಗಳು ಇರುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಟೂತ್‌ಪೇಸ್ಟ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಫ್ಲೋರೈಡ್ (ಸೋಡಿಯಂ ಫ್ಲೋರೈಡ್) ಹಲ್ಲುಗಳನ್ನು ಕೊಳೆಯುವುದರಿಂದ ರಕ್ಷಿಸಲು ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.
• ಬಟ್ಟೆಗಳು (Fabrics): ನೈಲಾನ್, ಪಾಲಿಯೆಸ್ಟರ್, ರೇಯಾನ್, ಅಕ್ರಿಲಿಕ್‌ನಂತಹ ಕೃತಕ ಬಟ್ಟೆಗಳು ಪಾಲಿಮರೀಕರಣದಂತಹ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಮೂಲಕ ತಯಾರಾಗುತ್ತವೆ. ಈ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು ಉದ್ದವಾದ ಸರಪಳಿ ಅಣುಗಳಾಗಿದ್ದು, ಅವುಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ರಚನೆಯು ಬಟ್ಟೆಗಳಿಗೆ ವಿಭಿನ್ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು (ಉದಾ: ಸುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕ, ಜಲನಿರೋಧಕ, ಬಾಳಿಕೆ) ನೀಡುತ್ತದೆ.
• ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಇಂಧನ (Energy & Fuel):
• ಪಳೆಯುಳಿಕೆ ಇಂಧನಗಳು (Fossil Fuels): ಪೆಟ್ರೋಲ್, ಡೀಸೆಲ್, ನೈಸರ್ಗಿಕ ಅನಿಲ, ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು ಇವೆಲ್ಲವೂ ಹೈಡ್ರೋಕಾರ್ಬನ್‌ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ರಾಸಾಯನಿಕ ಇಂಧನಗಳಾಗಿವೆ. ಅವುಗಳ ದಹನ (ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ) ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ವಾಹನಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ದಹನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಮಾಲಿನ್ಯಕಾರಕಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಹವಾಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.
• ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು (Batteries): ಮೊಬೈಲ್ ಫೋನ್‌ಗಳು, ಲ್ಯಾಪ್‌ಟಾಪ್‌ಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ಲಿಥಿಯಂ-ಐಯಾನ್, ಲೆಡ್-ಆಸಿಡ್, ನಿಕ್ಕಲ್-ಕ್ಯಾಡ್ಮಿಯಂ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ರಾಸಾಯನಿಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ. ಇದು ರೆಡಾಕ್ಸ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ (Redox Reactions) ತತ್ವವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ವರ್ಗಾವಣೆ ನಡೆಯುತ್ತದೆ.
• ಪರ್ಯಾಯ ಇಂಧನಗಳು: ಜೈವಿಕ ಇಂಧನಗಳು (ಬಯೋಡೀಸೆಲ್, ಎಥೆನಾಲ್), ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (ಇಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ), ಮತ್ತು ಸೌರಶಕ್ತಿ ಪರಿವರ್ತನೆ (ಸೌರಕೋಶಗಳಲ್ಲಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು) ಸೇರಿದಂತೆ ಪರ್ಯಾಯ ಮತ್ತು ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನ ಮೂಲಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಪಾತ್ರ ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ. ಇವುಗಳ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮತ್ತು ಸಂಗ್ರಹಣೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ನಿರಂತರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಶೋಧನೆ ನಡೆಯುತ್ತಿದೆ.
• ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳು ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ:
• ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು (Plastics & Polymers): ಪಾಲಿಥೀನ್, PVC (ಪಾಲಿವಿನೈಲ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್), ನೈಲಾನ್, ಟೆಫ್ಲಾನ್ (ಪಾಲಿಟೆಟ್ರಾಫ್ಲೋರೋಎಥಿಲೀನ್) ನಂತಹ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು ನಮ್ಮ ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳನ್ನು ಮಾನಾಮರ್‌ಗಳಿಂದ (ಸಣ್ಣ ಅಣುಗಳು) ಸೇರ್ಪಡೆ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ (Addition Polymerization) ಅಥವಾ ಸಾಂದ್ರೀಕರಣ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ (Condensation Polymerization) ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ಲೋಹಗಳು (Metals): ಕಬ್ಬಿಣ, ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ, ತಾಮ್ರದಂತಹ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಅದಿರುಗಳಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯುವ ಮತ್ತು ಶುದ್ಧೀಕರಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು (ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರ) ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ತತ್ವಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಬ್ಲಾಸ್ಟ್ ಫರ್ನೇಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಬ್ಬಿಣದ ಅದಿರಿನಿಂದ ಕಬ್ಬಿಣವನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯುವುದು ಅಪಕರ್ಷಣ (reduction) ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ. ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಅನ್ನು ಹಾಲ್-ಹೆರೌಲ್ಟ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ (Hall-Héroult process) ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದನದಿಂದ (electrolysis) ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ನಿರ್ಮಾಣ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳು (Construction Materials): ಸಿಮೆಂಟ್, ಗಾಜು, ಬಣ್ಣಗಳು, ಅಂಟುಗಳು (adhesives) ಇವೆಲ್ಲವೂ ರಾಸಾಯನಿಕ ಉತ್ಪನ್ನಗಳಾಗಿವೆ. ಸಿಮೆಂಟ್ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಸುಣ್ಣದ ಕಲ್ಲು ಮತ್ತು ಜೇಡಿಮಣ್ಣಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಬಣ್ಣಗಳು ವರ್ಣದ್ರವ್ಯಗಳು, ಬಂಧಕಗಳು ಮತ್ತು ದ್ರಾವಕಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಮಿಶ್ರಣಗಳಾಗಿವೆ.
• ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ (Electronics): ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್‌ಗಳು (ಸಿಲಿಕಾನ್, ಜರ್ಮೇನಿಯಂ), ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಬೋರ್ಡ್‌ಗಳು, ಮತ್ತು ಪ್ರದರ್ಶನ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಲ್ಲಿ (ಡಿಸ್ಪ್ಲೇ ಟೆಕ್ನಾಲಜೀಸ್) ಬಳಸುವ ವಸ್ತುಗಳ ತಯಾರಿಕೆಗೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಮತ್ತು ಸಂಶ್ಲೇಷಣಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಅತ್ಯಗತ್ಯ. ಮೈಕ್ರೋಚಿಪ್‌ಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಫೋಟೋಲಿಥೋಗ್ರಫಿ (photolithography) ಮತ್ತು ಎಚಿಂಗ್ (etching) ನಂತಹ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಪ್ರಮುಖವಾಗಿವೆ. ನ್ಯಾನೊತಂತ್ರಜ್ಞಾನ (Nanotechnology) ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಒಂದು ಉದಯೋನ್ಮುಖ ಕ್ಷೇತ್ರವಾಗಿದ್ದು, ನ್ಯಾನೊ-ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವುದು ಮತ್ತು ನಿರ್ಮಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.
• ಪರಿಸರ ಸಂರಕ್ಷಣೆ (Environmental Protection):
• ಮಾಲಿನ್ಯ ನಿಯಂತ್ರಣ (Pollution Control): ನೀರು, ಗಾಳಿ ಮತ್ತು ಮಣ್ಣಿನ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕೈಗಾರಿಕಾ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಗಳಿಂದ ಸಲ್ಫರ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ (SO₂) ಮತ್ತು ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳಂತಹ ವಿಷಕಾರಿ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಕ್ಯಾಟಲಿಟಿಕ್ ಕನ್ವರ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಕ್ರಬ್ಬರ್‌ಗಳನ್ನು (scrubbers) ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನೀರಿನ ಶುದ್ಧೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಕ್ಲೋರಿನೀಕರಣ, ಓಝೋನೇಶನ್, ಸಕ್ರಿಯ ಇಂಗಾಲದ ಅಧಿಶೋಷಣೆ (activated carbon adsorption) ಮತ್ತು ರಿವರ್ಸ್ ಆಸ್ಮೋಸಿಸ್ (RO) ನಂತಹ ರಾಸಾಯನಿಕ ಮತ್ತು ಭೌತಿಕ-ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವಹಿಸುತ್ತವೆ.
• ತ್ಯಾಜ್ಯ ನಿರ್ವಹಣೆ (Waste Management): ತ್ಯಾಜ್ಯವನ್ನು ಮರುಬಳಕೆ ಮಾಡಲು (ರೀಸೈಕ್ಲಿಂಗ್), ಸುರಕ್ಷಿತವಾಗಿ ವಿಲೇವಾರಿ ಮಾಡಲು, ಮತ್ತು ತ್ಯಾಜ್ಯದಿಂದ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಜೈವಿಕ ವಿಘಟನೀಯ ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ತ್ಯಾಜ್ಯದ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತದೆ. ಇ-ತ್ಯಾಜ್ಯದಿಂದ ಅಮೂಲ್ಯ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಹೊರತೆಗೆಯಲು ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ಪರ್ಯಾಯ ಶಕ್ತಿ ಮೂಲಗಳು: ಸೌರಕೋಶಗಳು (ಫೋಟೊವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ಸೆಲ್‌ಗಳು), ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು (ಫ್ಯುಯಲ್ ಸೆಲ್‌ಗಳು), ಮತ್ತು ಸುಧಾರಿತ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಂತಹ ಪರಿಸರ ಸ್ನೇಹಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಇವುಗಳ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಲು ನಿರಂತರ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಶೋಧನೆ ನಡೆಯುತ್ತಿದೆ. ಹಸಿರು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ (Green Chemistry) ಎಂಬುದು ಪರಿಸರಕ್ಕೆ ಹಾನಿಯಾಗದಂತೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವ ತತ್ವಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ.

2. ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೂಲಭೂತ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು

ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಆಳವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಕೆಲವು ಮೂಲಭೂತ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು ಅತ್ಯಗತ್ಯ. ಇವುಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳದೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸುವುದು ಅಸಾಧ್ಯ.

2.1. ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ವರೂಪ (Nature of Matter):

• ವಸ್ತು (Matter): ಸ್ಥಳವನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸುವ ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಯಾವುದಾದರೂ. ನಮ್ಮ ಸುತ್ತಲೂ ನಾವು ನೋಡುವ, ಸ್ಪರ್ಶಿಸುವ, ಅನುಭವಿಸುವ ಎಲ್ಲವೂ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ವಸ್ತುವಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು (ಉದಾ: ಬಣ್ಣ, ವಾಸನೆ, ಸಾಂದ್ರತೆ, ಕರಗುವ ಬಿಂದು, ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದು) ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು (ಉದಾ: ದಹನಶೀಲತೆ, ಆಮ್ಲೀಯತೆ, ಪ್ರತ್ಯಾಮ್ಲೀಯತೆ) ಎಂದು ವರ್ಗೀಕರಿಸಬಹುದು.
• ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥಿತಿಗಳು (States of Matter): ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥಿತಿಗಳು ಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಚಲನೆಯ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.
• ಘನ (Solid): ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಘನವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿನ ಕಣಗಳು (ಪರಮಾಣುಗಳು, ಅಣುಗಳು ಅಥವಾ ಅಯಾನುಗಳು) ದೃಢವಾಗಿ ಮತ್ತು ನಿಯಮಿತ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ (ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿ) ಜೋಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ. ಅವು ತಮ್ಮ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ಕಂಪಿಸುತ್ತವೆಯೇ ಹೊರತು ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಚಲಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಆಕರ್ಷಣಾ ಬಲಗಳು ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಬಲವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಉದಾ: ಮಂಜುಗಡ್ಡೆ, ಕಲ್ಲು, ಕಬ್ಬಿಣ.
• ದ್ರವ (Liquid): ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಆದರೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಕಾರವಿಲ್ಲ. ಇದು ಇರುವ ಪಾತ್ರೆಯ ಆಕಾರವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ದ್ರವದಲ್ಲಿನ ಕಣಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಹತ್ತಿರವಿದ್ದರೂ, ಅವು ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಜಾರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಕಣಗಳ ನಡುವಿನ ಆಕರ್ಷಣಾ ಬಲಗಳು ಘನವಸ್ತುಗಳಿಗಿಂತ ದುರ್ಬಲವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಆದರೆ ಅನಿಲಗಳಿಗಿಂತ ಪ್ರಬಲವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಉದಾ: ನೀರು, ಹಾಲು, ಎಣ್ಣೆ.
• ಅನಿಲ (Gas): ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಕಾರ ಅಥವಾ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗಾತ್ರವಿಲ್ಲ. ಇದು ಇರುವ ಸಂಪೂರ್ಣ ಪಾತ್ರೆಯನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸುತ್ತದೆ. ಅನಿಲದಲ್ಲಿನ ಕಣಗಳು ಬಹಳ ದೂರದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತವಾಗಿ, ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ. ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಆಕರ್ಷಣಾ ಬಲಗಳು ಅತ್ಯಂತ ದುರ್ಬಲವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಅನಿಲಗಳು ಸುಲಭವಾಗಿ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ (compressible) ಮತ್ತು ವ್ಯಾಪಿಸುತ್ತವೆ (diffusible). ಉದಾ: ಆಮ್ಲಜನಕ, ನೈಟ್ರೋಜನ್, ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್.
• ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ (Plasma): ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯುತ ಸ್ಥಿತಿ. ಅನಿಲವು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಬಿಸಿಯಾದಾಗ ಅಥವಾ ಬಲವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ಒಳಪಟ್ಟಾಗ, ಪರಮಾಣುಗಳು ಅಯಾನೀಕೃತಗೊಂಡು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಅಯಾನುಗಳ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕವಾಗಿದೆ. ಉದಾ: ಸೂರ್ಯ, ನಕ್ಷತ್ರಗಳು, ಮಿಂಚು, ನಿಯಾನ್ ಸೈನ್ ದೀಪಗಳು.
• ಬೋಸ್-ಐನ್‌ಸ್ಟೈನ್ ಕಂಡೆನ್ಸೇಟ್ (Bose-Einstein Condensate - BEC): ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ (ಸಂಪೂರ್ಣ ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರ, −273.15∘C ಅಥವಾ 0 ಕೆಲ್ವಿನ್) ಕೆಲವು ಬೋಸಾನ್ ಅನಿಲಗಳನ್ನು ತಂಪಾಗಿಸಿದಾಗ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವ ಸ್ಥಿತಿ. ಈ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಪರಮಾಣುಗಳು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಕಣಗಳಾಗಿ ವರ್ತಿಸದೆ, ಒಂದೇ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಘಟಕವಾಗಿ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ.
• ವಸ್ತುವಿನ ವರ್ಗೀಕರಣ (Classification of Matter):
• ಶುದ್ಧ ಪದಾರ್ಥಗಳು (Pure Substances): ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಣಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಇವುಗಳನ್ನು ಭೌತಿಕ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.
• ಧಾತುಗಳು (Elements): ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಇವುಗಳನ್ನು ಸರಳ ಪದಾರ್ಥಗಳಾಗಿ ವಿಭಜಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಇವುಗಳನ್ನು ಆವರ್ತಕ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ಪಟ್ಟಿಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ 118 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಧಾತುಗಳು ತಿಳಿದಿವೆ. ಉದಾ: ಆಮ್ಲಜನಕ (O), ಕಬ್ಬಿಣ (Fe), ಚಿನ್ನ (Au), ಹೈಡ್ರೋಜನ್ (H).
• ಸಂಯುಕ್ತಗಳು (Compounds): ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ವಿಭಿನ್ನ ಧಾತುಗಳು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸ್ಥಿರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಸಂಯೋಜನೆಗೊಂಡಾಗ ಉಂಟಾಗುವ ಪದಾರ್ಥಗಳು. ಸಂಯುಕ್ತದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಅದನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಧಾತುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗಿಂತ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಉದಾ: ನೀರು (H₂O), ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ (CO₂), ಸೋಡಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ (NaCl).
• ಮಿಶ್ರಣಗಳು (Mixtures): ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ಶುದ್ಧ ಪದಾರ್ಥಗಳನ್ನು ಯಾವುದೇ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರಾಸಾಯನಿಕ ಅನುಪಾತವಿಲ್ಲದೆ ಭೌತಿಕವಾಗಿ ಬೆರೆಸಿದಾಗ ಉಂಟಾಗುವ ಪದಾರ್ಥಗಳು. ಮಿಶ್ರಣದ ಘಟಕಗಳು ತಮ್ಮ ಮೂಲ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ತ ಭೌತಿಕ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ (ಉದಾ: ಶೋಧನೆ, ಆಸವನ, ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ) ಬೇರ್ಪಡಿಸಬಹುದು.
• ಸಮರೂಪ ಮಿಶ್ರಣ (Homogeneous Mixture): ಘಟಕಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಬೆರೆತು ಏಕರೂಪದ ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಇದರ ಯಾವುದೇ ಭಾಗವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೂ ಸಂಯೋಜನೆ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ದ್ರಾವಣ (solution) ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾ: ಸಕ್ಕರೆ ದ್ರಾವಣ, ಗಾಳಿ, ಉಪ್ಪು ನೀರು, ಹಿತ್ತಾಳೆ (ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ಸತುವಿನ ಮಿಶ್ರಲೋಹ).
• ಅಸಮರೂಪ ಮಿಶ್ರಣ (Heterogeneous Mixture): ಘಟಕಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಬೆರೆಯುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪದರಗಳು ಅಥವಾ ಹಂತಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಇದರ ಸಂಯೋಜನೆಯು ವಿಭಿನ್ನ ಭಾಗಗಳಲ್ಲಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಉದಾ: ಮರಳು ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಮಿಶ್ರಣ, ಎಣ್ಣೆ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಮಿಶ್ರಣ, ಗ್ರಾನೈಟ್ ಕಲ್ಲು, ಮಣ್ಣು. ಕೊಲಾಯ್ಡ್‌ಗಳು (Colloids) ಮತ್ತು ಅಮಾನತುಗಳು (Suspensions) ಅಸಮರೂಪ ಮಿಶ್ರಣಗಳ ವಿಶೇಷ ವಿಧಗಳಾಗಿವೆ.
• ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು (Physical and Chemical Properties):
• ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು: ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆ ಇಲ್ಲದೆ ಅಳೆಯಬಹುದಾದ ಅಥವಾ ವೀಕ್ಷಿಸಬಹುದಾದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು. ಉದಾ: ಬಣ್ಣ, ವಾಸನೆ, ಸಾಂದ್ರತೆ, ಕರಗುವ ಬಿಂದು, ಕುದಿಯುವ ಬಿಂದು, ಗಡಸುತನ, ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆ.
• ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು: ಒಂದು ವಸ್ತುವು ರಾಸಾಯನಿಕ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಒಳಗಾಗುವ ಅಥವಾ ಇನ್ನೊಂದು ವಸ್ತುವಿನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ. ಉದಾ: ದಹನಶೀಲತೆ (combustibility), ಆಮ್ಲೀಯತೆ, ಪ್ರತ್ಯಾಮ್ಲೀಯತೆ, ತುಕ್ಕು ಹಿಡಿಯುವಿಕೆ (corrosiveness), ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಶೀಲತೆ (reactivity).
• ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಬದಲಾವಣೆಗಳು (Physical and Chemical Changes):
• ಭೌತಿಕ ಬದಲಾವಣೆ (Physical Change): ವಸ್ತುವಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಬದಲಾವಣೆ ಇಲ್ಲದೆ ಅದರ ಭೌತಿಕ ಸ್ಥಿತಿ ಅಥವಾ ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆ. ಹೊಸ ಪದಾರ್ಥಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಬಹುದಾಗಿರುತ್ತವೆ (reversible). ಉದಾ: ನೀರು ಮಂಜುಗಡ್ಡೆಯಾಗುವುದು (ಘನದಿಂದ ದ್ರವಕ್ಕೆ ಸ್ಥಿತಿ ಬದಲಾವಣೆ), ಕಾಗದವನ್ನು ಹರಿಯುವುದು (ಆಕಾರ ಬದಲಾವಣೆ), ಸಕ್ಕರೆಯನ್ನು ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕರಗಿಸುವುದು.
• ರಾಸಾಯನಿಕ ಬದಲಾವಣೆ (Chemical Change): ವಸ್ತುವಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆ ಸಂಭವಿಸಿ ಹೊಸ ಪದಾರ್ಥಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವುದು. ಈ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಲಾಗದವು (irreversible). ರಾಸಾಯನಿಕ ಬದಲಾವಣೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಶಾಖ, ಬೆಳಕು, ಅನಿಲದ ಬಿಡುಗಡೆ, ಬಣ್ಣದ ಬದಲಾವಣೆ ಅಥವಾ ವಾಸನೆಯ ಬದಲಾವಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಉದಾ: ಕಾಗದವನ್ನು ಸುಡುವುದು (ಬೂದಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ), ಕಬ್ಬಿಣ ತುಕ್ಕು ಹಿಡಿಯುವುದು (ಕಬ್ಬಿಣದ ಆಕ್ಸೈಡ್ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ), ಮೊಸರು ಹಾಳಾಗುವುದು, ಪಟಾಕಿ ಸಿಡಿಸುವುದು.

2.2. ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಗದ ನಿಯಮಗಳು (Laws of Chemical Combination):

ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಕೆಲವು ಮೂಲಭೂತ, ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ದೃಢಪಡಿಸಿದ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಪಾಲಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ನಿಯಮಗಳು ಆಧುನಿಕ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಅಡಿಪಾಯವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಕಾರಣವಾದವು.

• ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂರಕ್ಷಣಾ ನಿಯಮ (Law of Conservation of Mass) (ಆಂಟೊನಿ ಲಾವೋಸಿಯರ್ - 1789): ಈ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ, ಯಾವುದೇ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲು ಅಥವಾ ನಾಶಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳ (reactants) ಒಟ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ನಂತರ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವ ಉತ್ಪನ್ನಗಳ (products) ಒಟ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ ಯಾವಾಗಲೂ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲ ತತ್ವವಾಗಿದೆ.
• ಉದಾ: CaCO3​(s)→CaO(s)+CO2​(g) 100g ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಕಾರ್ಬೋನೇಟ್ ಅನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡಿದಾಗ 56g ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಮತ್ತು 44g ಕಾರ್ಬನ್ ಡೈಆಕ್ಸೈಡ್ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (100g) ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಒಟ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ (56g+44g=100g) ಸಮನಾಗಿದೆ.
• ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅನುಪಾತಗಳ ನಿಯಮ (Law of Definite Proportions) (ಜೋಸೆಫ್ ಪ್ರೌಸ್ಟ್ - 1799): ಈ ನಿಯಮವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯುಕ್ತದಲ್ಲಿ, ಅದನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಧಾತುಗಳು ಯಾವಾಗಲೂ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಪ್ರಕಾರ ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜನೆಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತದೆ. ಸಂಯುಕ್ತದ ಮೂಲ ಏನೇ ಇರಲಿ, ಅದರ ಸಂಯೋಜನೆ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತದೆ.
• ಉದಾ: ನೀರು (H2​O) ಯಾವುದೇ ಮೂಲದಿಂದ ಬಂದರೂ (ನದಿ, ಸರೋವರ, ಮಳೆ), ಅದರಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಅನುಪಾತ ಯಾವಾಗಲೂ 1:8 ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ, 1g ಹೈಡ್ರೋಜನ್ 8g ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ 9g ನೀರನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಇದೇ ರೀತಿ, ಅಮೋನಿಯಾ (NH3​) ನಲ್ಲಿ ನೈಟ್ರೋಜನ್ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್‌ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಅನುಪಾತ ಯಾವಾಗಲೂ 14:3 ಆಗಿರುತ್ತದೆ.
• ಬಹು ಅನುಪಾತಗಳ ನಿಯಮ (Law of Multiple Proportions) (ಜಾನ್ ಡಾಲ್ಟನ್ - 1803): ಎರಡು ಧಾತುಗಳು ಸಂಯೋಜನೆಗೊಂಡು ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಿದಾಗ, ಒಂದು ಧಾತುವಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜನೆಗೊಳ್ಳುವ ಇನ್ನೊಂದು ಧಾತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳು ಯಾವಾಗಲೂ ಸರಳ ಪೂರ್ಣಾಂಕ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ.
• ಉದಾ: ನೈಟ್ರೋಜನ್ (N) ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕ (O) ಹಲವಾರು ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ: N2​O, NO, N2​O3​, NO2​, N2​O5​.
• NO ನಲ್ಲಿ: 14g ನೈಟ್ರೋಜನ್ 16g ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ.
• NO2​ ನಲ್ಲಿ: 14g ನೈಟ್ರೋಜನ್ 32g ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ.
• ಇಲ್ಲಿ, 14g ನೈಟ್ರೋಜನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಆಮ್ಲಜನಕದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳು 16g ಮತ್ತು 32g ಆಗಿದ್ದು, ಇವುಗಳ ಅನುಪಾತ 16:32 ಅಥವಾ ಸರಳವಾಗಿ 1:2 ಆಗಿದೆ. ಇದು ಡಾಲ್ಟನ್‌ನ ಪರಮಾಣು ಸಿದ್ಧಾಂತಕ್ಕೆ ಪ್ರಬಲ ಪುರಾವೆಯಾಯಿತು.
• ಗೇ-ಲುಸಾಕ್ ನಿಯಮ (Gay-Lussac's Law of Gaseous Volumes) (ಜೋಸೆಫ್ ಲೂಯಿಸ್ ಗೇ-ಲುಸಾಕ್ - 1808): ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಅನಿಲಗಳು ಸಂಯೋಜನೆಗೊಂಡಾಗ ಅಥವಾ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದಾಗ, ಅವುಗಳ ಗಾತ್ರಗಳು (ಸಂಪುಟಗಳು) ಸರಳ ಪೂರ್ಣಾಂಕ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ, ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದ್ದಾಗ.
• ಉದಾ: H2​(g)+Cl2​(g)→2HCl(g) 1 ಸಂಪುಟ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ 1 ಸಂಪುಟ ಕ್ಲೋರಿನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ 2 ಸಂಪುಟ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಅನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಸಂಪುಟಗಳ ಅನುಪಾತ 1:1:2.
• 2H2​(g)+O2​(g)→2H2​O(g) 2 ಸಂಪುಟ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ 1 ಸಂಪುಟ ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿ 2 ಸಂಪುಟ ನೀರಿನ ಆವಿಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಸಂಪುಟಗಳ ಅನುಪಾತ 2:1:2.
• ಅವಗಾಡ್ರೋ ನಿಯಮ (Avogadro's Law) (ಅಮೆಡಿಯೊ ಅವಗಾಡ್ರೋ - 1811): ಒಂದೇ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ, ಎಲ್ಲಾ ಅನಿಲಗಳ ಸಮಾನ ಸಂಪುಟಗಳು ಸಮಾನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಅಣುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಈ ನಿಯಮವು ಗೇ-ಲುಸಾಕ್ ನಿಯಮವನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಿತು ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ಮತ್ತು ಅಣುಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟಪಡಿಸಿತು, ಇದು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಪ್ರಗತಿಯಾಗಿತ್ತು.

2.3. ಡಾಲ್ಟನ್‌ನ ಪರಮಾಣು ಸಿದ್ಧಾಂತ (Dalton's Atomic Theory):

ಜಾನ್ ಡಾಲ್ಟನ್ 1808 ರಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ ಪರಮಾಣು ಸಿದ್ಧಾಂತವು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಗದ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಒಂದು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಚೌಕಟ್ಟನ್ನು ಒದಗಿಸಿತು ಮತ್ತು ಆಧುನಿಕ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ಅಡಿಪಾಯ ಹಾಕಿತು.

• ವಸ್ತುವು ಪರಮಾಣುಗಳು ಎಂಬ ಅತ್ಯಂತ ಚಿಕ್ಕ, ಅವಿಭಾಜ್ಯ ಕಣಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ.
• ಒಂದೇ ಧಾತುವಿನ ಎಲ್ಲಾ ಪರಮಾಣುಗಳು ಒಂದೇ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.
• ವಿಭಿನ್ನ ಧಾತುಗಳ ಪರಮಾಣುಗಳು ವಿಭಿನ್ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ.
• ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ಸೃಷ್ಟಿಸಲು, ನಾಶಮಾಡಲು ಅಥವಾ ಒಂದು ಧಾತುವಿನಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. (ಆದಾಗ್ಯೂ, ಪರಮಾಣು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ (nuclear reactions) ಇದು ಸಾಧ್ಯ).
• ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಪರಮಾಣುಗಳ ಪುನರ್ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ.
• ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ವಿಭಿನ್ನ ರೀತಿಯ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸರಳ ಪೂರ್ಣಾಂಕ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜನೆಯಿಂದ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.
• ಡಾಲ್ಟನ್ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಮಿತಿಗಳು ಮತ್ತು ಆಧುನಿಕ ಪರಿಷ್ಕರಣೆಗಳು (Limitations and Modern Refinements of Dalton's Theory):
• ಪರಮಾಣುಗಳು ಅವಿಭಾಜ್ಯವಲ್ಲ: ಜೆ.ಜೆ. ಥಾಮ್ಸನ್ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್), ರೂದರ್‌ಫೋರ್ಡ್ (ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್), ಮತ್ತು ಚಾಡ್ವಿಕ್ (ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್) ರಂತಹ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳು ಪರಮಾಣುಗಳು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್, ಪ್ರೋಟಾನ್ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ನಂತಹ ಉಪ-ಪರಮಾಣು ಕಣಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದವು.
• ಐಸೋಟೋಪ್‌ಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವ: ಒಂದೇ ಧಾತುವಿನ ಎಲ್ಲಾ ಪರಮಾಣುಗಳು ಒಂದೇ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಐಸೋಟೋಪ್‌ಗಳು (Isotopes) ಒಂದೇ ಧಾತುವಿನ ಪರಮಾಣುಗಳಾಗಿವೆ, ಅವು ಒಂದೇ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪ್ರೋಟಾನ್‌ಗಳನ್ನು (ಆದ್ದರಿಂದ ಒಂದೇ ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆ) ಆದರೆ ವಿಭಿನ್ನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು (ಆದ್ದರಿಂದ ವಿಭಿನ್ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆ) ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಉದಾ: ಕಾರ್ಬನ್-12, ಕಾರ್ಬನ್-13, ಕಾರ್ಬನ್-14.
• ಐಸೋಬಾರ್‌ಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವ: ವಿಭಿನ್ನ ಧಾತುಗಳ ಪರಮಾಣುಗಳು ಒಂದೇ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು. ಐಸೋಬಾರ್‌ಗಳು (Isobars) ವಿಭಿನ್ನ ಧಾತುಗಳ ಪರಮಾಣುಗಳಾಗಿವೆ, ಅವು ವಿಭಿನ್ನ ಪರಮಾಣು ಸಂಖ್ಯೆಗಳನ್ನು ಆದರೆ ಒಂದೇ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಉದಾ: ಆರ್ಗಾನ್-40 ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ-40.
• ಸಂಕೀರ್ಣ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು: ಪರಮಾಣುಗಳು ಸರಳ ಪೂರ್ಣಾಂಕ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂಬುದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಿಜವಾಗಿದ್ದರೂ, ಪಾಲಿಮರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಸಂಕೀರ್ಣ ಸಾವಯವ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಂತಹ ದೊಡ್ಡ ಅಣುಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಅನುಪಾತವು ಸರಳವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ.
• ಶಕ್ತಿ ಬದಲಾವಣೆಗಳು: ಡಾಲ್ಟನ್‌ನ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಶಕ್ತಿ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲಿಲ್ಲ.

2.4. ಪರಮಾಣು ಮತ್ತು ಆಣ್ವಿಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಮೋಲ್ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ (Atomic & Molecular Mass, Mole Concept):

• ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (Atomic Mass): ಒಂದು ಪರಮಾಣುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಅತ್ಯಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಅದನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಅಳೆಯುವುದು ಕಷ್ಟ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಸಾಪೇಕ್ಷವಾಗಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಕಾರ್ಬನ್-12 (12C) ಪರಮಾಣುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ 1/12 ಭಾಗವನ್ನು ಪ್ರಮಾಣಿತ ಘಟಕವಾಗಿ (atomic mass unit - amu ಅಥವಾ u) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 1amu=1.66056×10−24g.
• ಸಾಪೇಕ್ಷ ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (Relative Atomic Mass): ಒಂದು ಧಾತುವಿನ ಸರಾಸರಿ ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಅದರ ಐಸೋಟೋಪ್‌ಗಳ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಸಮೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾ: ಕ್ಲೋರಿನ್‌ನ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ 35.5u (ಕ್ಲೋರಿನ್-35 ಮತ್ತು ಕ್ಲೋರಿನ್-37 ಐಸೋಟೋಪ್‌ಗಳ ಮಿಶ್ರಣದಿಂದಾಗಿ).
• ಆಣ್ವಿಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (Molecular Mass): ಒಂದು ಅಣುವಿನಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಪರಮಾಣುಗಳ ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ ಮೊತ್ತ. ಇದನ್ನು ಕೂಡ amu ಅಥವಾ u ನಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ಉದಾ: ನೀರಿನ (H2​O) ಆಣ್ವಿಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ = (2×H ನ ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ)+(1×O ನ ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ) =(2×1.008u)+(1×16.00u)=18.016u
• ಫಾರ್ಮುಲಾ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (Formula Mass): ಅಯಾನಿಕ್ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಅಣುಗಳಾಗಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿಲ್ಲ ಆದರೆ ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿಯಾಗಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಒಂದು ಫಾರ್ಮುಲಾ ಘಟಕದಲ್ಲಿನ ಎಲ್ಲಾ ಪರಮಾಣುಗಳ ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ ಮೊತ್ತ.
• ಉದಾ: ಸೋಡಿಯಂ ಕ್ಲೋರೈಡ್ (NaCl) ಫಾರ್ಮುಲಾ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ = (Na ನ ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ)+(Cl ನ ಪರಮಾಣು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ) =22.99u+35.45u=58.44u
• ಮೋಲ್ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ (Mole Concept): ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮಾಣಗಳನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲು ಬಳಸುವ ಮೂಲಭೂತ ಘಟಕ. ಒಂದು ಮೋಲ್ ಎಂಬುದು 6.022×1023 ಕಣಗಳನ್ನು (ಪರಮಾಣುಗಳು, ಅಣುಗಳು, ಅಯಾನುಗಳು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿ) ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಪ್ರಮಾಣ. ಈ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಅವಗಾಡ್ರೋ ಸಂಖ್ಯೆ (Avogadro's Number) (NA​) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ಒಂದು ಮೋಲ್ ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಅದರ ಪರಮಾಣು/ಆಣ್ವಿಕ/ಫಾರ್ಮುಲಾ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಗ್ರಾಂಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಿದಾಗ (ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ) ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ.
• ಉದಾ:
• 1 ಮೋಲ್ ಕಾರ್ಬನ್ (12C) = 12.00g ಕಾರ್ಬನ್ = 6.022×1023 ಕಾರ್ಬನ್ ಪರಮಾಣುಗಳು.
• 1 ಮೋಲ್ ನೀರು (H2​O) = 18.016g ನೀರು = 6.022×1023 ನೀರಿನ ಅಣುಗಳು.
• ಮೋಲಾರ್ ಸಂಪುಟ (Molar Volume): ಪ್ರಮಾಣಿತ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ (STP: 0∘C ಅಥವಾ 273.15K ಮತ್ತು 1 ವಾತಾವರಣ ಒತ್ತಡ), ಒಂದು ಮೋಲ್ ಯಾವುದೇ ಆದರ್ಶ ಅನಿಲವು 22.4 ಲೀಟರ್ ಸಂಪುಟವನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸುತ್ತದೆ.
• ಮೋಲ್ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯ ಅನ್ವಯಗಳು: ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು, ಅಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ಮತ್ತು ದ್ರಾವಣಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲು ಮೋಲ್ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ ಅತ್ಯಗತ್ಯ.

2.5. ಸ್ಟಾಯ್ಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಮತೋಲನ (Stoichiometry & Balancing Chemical Reactions):

• ಸ್ಟಾಯ್ಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿ (Stoichiometry): ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ನಡುವಿನ ಪ್ರಮಾಣಾತ್ಮಕ ಸಂಬಂಧದ ಅಧ್ಯಯನ. ಇದು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಮೋಲ್, ಮತ್ತು ಅನಿಲಗಳ ಸಂಪುಟಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಸ್ಟಾಯ್ಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳು ಒಂದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ ಅಥವಾ ಎಷ್ಟು ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತವೆ.
• ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮೀಕರಣಗಳು (Chemical Equations): ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಸಂಕೇತಗಳು ಮತ್ತು ಸೂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ವಿಧಾನ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳು ಎಡಭಾಗದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ಬಲಭಾಗದಲ್ಲಿ ಬಾಣದ ಗುರುತಿನಿಂದ (→) ಬೇರ್ಪಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಭೌತಿಕ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು (s - ಘನ, l - ದ್ರವ, g - ಅನಿಲ, aq - ಜಲೀಯ ದ್ರಾವಣ) ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಆವರಣದಲ್ಲಿ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
• ಸಮತೋಲಿತ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮೀಕರಣ (Balanced Chemical Equation): ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂರಕ್ಷಣಾ ನಿಯಮವನ್ನು ಪಾಲಿಸಲು, ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುವುದು ಕಡ್ಡಾಯ. ಸಮತೋಲಿತ ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಎರಡೂ ಬದಿಯಲ್ಲಿ (ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳು ಮತ್ತು ಉತ್ಪನ್ನಗಳು) ಪ್ರತಿ ಧಾತುವಿನ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಇದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಭಾಗವಹಿಸುವ ಅಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಅನುಪಾತವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
• ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುವ ಹಂತಗಳು (ಉದಾಹರಣೆ: ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ):
1. ಅಸಮತೋಲಿತ ಸಮೀಕರಣ ಬರೆಯಿರಿ: Al(s)+O2​(g)→Al2​O3​(s)
2. ಪ್ರತಿ ಧಾತುವಿನ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಎಣಿಸಿ:
• ಎಡಭಾಗ: Al = 1, O = 2
• ಬಲಭಾಗ: Al = 2, O = 3
3. ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸಿ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಸಮಗೊಳಿಸಲು ಗುಣಾಂಕಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ):
• ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಅನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸಿ: 2Al(s)+O2​(g)→Al2​O3​(s)
• ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸಿ (ಎಡಭಾಗದಲ್ಲಿ 3 ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ, O2​ ಇರುವುದರಿಂದ 3/2 ಬಳಸಿ): 2Al(s)+23​O2​(g)→Al2​O3​(s)
• ಪೂರ್ಣಾಂಕ ಗುಣಾಂಕಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಎಲ್ಲವನ್ನೂ 2 ರಿಂದ ಗುಣಿಸಿ: 4Al(s)+3O2​(g)→2Al2​O3​(s)
4. ಪರಿಶೀಲಿಸಿ:
• ಎಡಭಾಗ: Al = 4, O = 6
• ಬಲಭಾಗ: Al = 4, O = 6 (ಸಮತೋಲಿತ)
• ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿ (Limiting Reagent): ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಖರ್ಚಾಗುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿ. ಇದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವ ಉತ್ಪನ್ನದ ಗರಿಷ್ಠ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಇನ್ನೊಂದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಯು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿ (excess reagent) ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಯನ್ನು ಗುರುತಿಸುವುದು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪನ್ನದ ಇಳುವರಿಯನ್ನು (yield) ಗರಿಷ್ಠಗೊಳಿಸಲು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿದೆ.
• ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಇಳುವರಿ (Theoretical Yield): ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಯ ಸಂಪೂರ್ಣ ಬಳಕೆ ಮತ್ತು 100% ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಉತ್ಪನ್ನದ ಗರಿಷ್ಠ ಪ್ರಮಾಣ.
• ಶೇಕಡಾವಾರು ಇಳುವರಿ (Percentage Yield): ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ನಿಜವಾಗಿ ಪಡೆದ ಉತ್ಪನ್ನದ ಪ್ರಮಾಣ (ವಾಸ್ತವ ಇಳುವರಿ) ಮತ್ತು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಇಳುವರಿಯ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಶೇಕಡಾವಾರು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸುವುದು.

ಶೇಕಡಾವಾರು ಇಳುವರಿ=ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಇಳುವರಿ / ವಾಸ್ತವ ಇಳುವರಿ​ ×100

ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೂಲಭೂತ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು

ನಮ್ಮ ಸುತ್ತಲಿನ ಪ್ರಪಂಚವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಪಯಣ

ನಮ್ಮ ಜಗತ್ತನ್ನು ನಡೆಸುವ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರ

ನಾವು ಉಸಿರಾಡುವ ಗಾಳಿಯಿಂದ, ಸೇವಿಸುವ ಆಹಾರ, ಬಳಸುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದವರೆಗೆ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವು ನಮ್ಮ ಜೀವನದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕ್ಷಣದಲ್ಲೂ ಹಾಸುಹೊಕ್ಕಾಗಿದೆ.

💊

ಆರೋಗ್ಯ ಮತ್ತು ಔಷಧ

ಜೀವ ಉಳಿಸುವ ಔಷಧಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದು, ಸೋಂಕು ನಿವಾರಕಗಳು ಮತ್ತು ರೋಗನಿರ್ಣಯದ ತಂತ್ರಗಳವರೆಗೆ, ವೈದ್ಯಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರಗತಿಗೆ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಕೊಡುಗೆ ಅಪಾರ.

🌾

ಆಹಾರ ಮತ್ತು ಕೃಷಿ

ರಸಗೊಬ್ಬರಗಳು ಮತ್ತು ಕೀಟನಾಶಕಗಳ ಮೂಲಕ ಬೆಳೆ ಇಳುವರಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದರಿಂದ ಹಿಡಿದು, ಆಹಾರ ಸಂರಕ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣೆಯವರೆಗೆ ಆಹಾರ ಭದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಇದರ ಪಾತ್ರ ಹಿರಿದು.

🏭

ಕೈಗಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್, ಸಿಮೆಂಟ್, ಬಣ್ಣಗಳು, ಬಟ್ಟೆಗಳು ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಚಿಪ್‌ಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರವು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಕ್ರಾಂತಿಯ ಪ್ರಮುಖ ಚಾಲನಾ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ.

ವಸ್ತುವಿನ ರಹಸ್ಯಗಳು

ವಸ್ತುವಿನ ವರ್ಗೀಕರಣ

ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ವಿಧಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ.

ವಸ್ತು (Matter)

ಶುದ್ಧ ಪದಾರ್ಥಗಳು

ಧಾತುಗಳು (ಉದಾ: O, Fe)

ಸಂಯುಕ್ತಗಳು (ಉದಾ: H₂O)

ಮಿಶ್ರಣಗಳು

ಸಮರೂಪ (ಉದಾ: ಗಾಳಿ, ಉಪ್ಪು ನೀರು)

ಅಸಮರೂಪ (ಉದಾ: ಮಣ್ಣು, ಎಣ್ಣೆ-ನೀರು)

ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥಿತಿಗಳು

ಕಣಗಳ ಜೋಡಣೆ ಮತ್ತು ಚಲನೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥಿತಿಗಳು ನಿರ್ಧಾರವಾಗುತ್ತವೆ.

ಘನ

ಕಣಗಳು ದೃಢವಾಗಿ ಮತ್ತು ನಿಯಮಿತವಾಗಿ ಜೋಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ.

ದ್ರವ

ಕಣಗಳು ಹತ್ತಿರವಿದ್ದು, ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ.

ಅನಿಲ

ಕಣಗಳು ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತವಾಗಿ ಮತ್ತು ದೂರದಲ್ಲಿ ಹರಡಿಕೊಂಡಿರುತ್ತವೆ.

ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಗದ ಮೂಲಭೂತ ನಿಯಮಗಳು

1. ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂರಕ್ಷಣಾ ನಿಯಮ

"ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲು ಅಥವಾ ನಾಶಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ." ರಾಸಾಯನಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳ ಒಟ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಒಟ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ.

2. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅನುಪಾತಗಳ ನಿಯಮ

ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂಯುಕ್ತವು, ಅದರ ಮೂಲ ಯಾವುದೇ ಇರಲಿ, ಯಾವಾಗಲೂ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಧಾತುಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.

3. ಬಹು ಅನುಪಾತಗಳ ನಿಯಮ

ಎರಡು ಧಾತುಗಳು ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಿದಾಗ, ಅವುಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳು ಸರಳ ಪೂರ್ಣಾಂಕ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. (ಉದಾ: CO ಮತ್ತು CO₂ ನಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕದ ಅನುಪಾತ 1:2)

4. ಗೇ-ಲುಸಾಕ್ ಅನಿಲ ಗಾತ್ರಗಳ ನಿಯಮ

ಅನಿಲಗಳು ರಾಸಾಯನಿಕವಾಗಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿದಾಗ, ಅವುಗಳ ಸಂಪುಟಗಳು ಸರಳ ಪೂರ್ಣಾಂಕ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ.

ಮೋಲ್: ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರ ಎಣಿಕೆಯ ಮಾನ

ಅಗಾಧ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಅಣುಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಲು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು 'ಮೋಲ್' ಎಂಬ ವಿಶೇಷ ಏಕಮಾನವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಇದು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ಸರಳಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

1 ಮೋಲ್ =

6.022 x 10²³

ಕಣಗಳು (ಅವಗಾಡ್ರೋ ಸಂಖ್ಯೆ)

ಒಂದು ಮೋಲ್ ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಅದರ ಮೋಲಾರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ (ಗ್ರಾಂಗಳಲ್ಲಿ) ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಮಾಣಿತ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ (STP) ಒಂದು ಮೋಲ್ ಅನಿಲವು 22.4 ಲೀಟರ್ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಗಣಿತ: ಸ್ಟಾಯ್ಕಿಯೊಮೆಟ್ರಿ

ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುವುದು

ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಸಂರಕ್ಷಣಾ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಎರಡೂ ಬದಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿ ಧಾತುವಿನ ಪರಮಾಣುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಸಮನಾಗಿರಬೇಕು. ಇದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರಮಾಣಾತ್ಮಕ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O (ಅಸಮತೋಲಿತ)

↓

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O (ಸಮತೋಲಿತ)

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳು

C: 1, H: 4, O: 4

ಉತ್ಪನ್ನಗಳು

C: 1, H: 4, O: 4

© 2025 - Edutube Kannada ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರದ ಮೂಲಭೂತ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳ ಇನ್ಫೋಗ್ರಾಫಿಕ್