जल (Water)

1. हॉफमैन के वोल्टामीटर में दो बाहरी अंगों के आधार पर प्लैटिनम इलेक्ट्रोड के साथ तीन परस्पर जुड़े ऊर्ध्वाधर ग्लास ट्यूब होते हैं।
   2। उपकरण अम्लीकृत पानी से भरा होता है (पानी में संवाहक आयन प्रदान करने के लिए तनु $\text{H}_2\text{SO}_4$ की कुछ बूंदें होती हैं)।
   3। जब डीसी विद्युत धारा इलेक्ट्रोड के माध्यम से प्रवाहित की जाती है:
   • कैथोड (नकारात्मक इलेक्ट्रोड) पर: हाइड्रोजन गैस ($\text{H}_2$) विकसित होती है।
   • एनोड (सकारात्मक इलेक्ट्रोड) पर: ऑक्सीजन गैस ($\text{O}_2$) विकसित होती है।
   4. कैथोड लिंब में एकत्रित गैस की मात्रा एनोड लिंब में एकत्रित गैस की मात्रा से ठीक दोगुनी देखी गई:
   

$$\mathbf{V_{\text{Hydrogen}} : V_{\text{Oxygen}} = 2 : 1}$$

समीकरण: $2\text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{electrolysis}} 2\text{H}_2 \uparrow + \text{O}_2 \uparrow$.

• अस्थायी कठोरता:कैल्शियम और मैग्नीशियम के घुले हुए बाइकार्बोनेट के कारण: $\text{Ca(HCO}_3)_2$ और $\text{Mg(HCO}_3)_2$। इसे साधारण उबालने से आसानी से हटाया जा सकता है।
• स्थायी कठोरता:**कैल्शियम और मैग्नीशियम के घुले हुए क्लोराइड और सल्फेट्स के कारण: $\text{CaCl}_2, \text{CaSO}_4, \text{MgCl}_2, \text{MgSO}_4$। इसे उबालकर हटाया नहीं जा सकता।
• उबालकर अस्थायी कठोरता को हटाना:
गर्म करने से घुलनशील कैल्शियम बाइकार्बोनेट अघुलनशील कैल्शियम कार्बोनेट ($\text{CaCO}_3$) में विघटित हो जाता है, जो अवक्षेपित हो जाता है और फ़िल्टर हो जाता है:

$$\mathbf{\text{Ca(HCO}_3)_2\text{ (aq)} \xrightarrow{\Delta} \text{CaCO}_3 \downarrow \text{ (white ppt)} + \text{H}_2\text{O (l)} + \text{CO}_2\text{ (g)} \uparrow}$$

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• पुष्प:
वह घटना जिससे एक हाइड्रेटेड क्रिस्टलीय नमक शुष्क हवा के संपर्क में आने पर अपना क्रिस्टलीकरण का पानी खो देता है, एक अनाकार पाउडर में टूट जाता है।
उदाहरण:
1. धोने का सोडा: $\text{Na}_2\text{CO}_3 \cdot 10\text{H}_2\text{O} \to \text{Na}_2\text{CO}_3 \cdot \text{H}_2\text{O} + 9\text{H}_2\text{O}$
2. ग्लौबर का नमक: $\text{Na}_2\text{SO}_4 \cdot 10\text{H}_2\text{O} \to \text{Na}_2\text{SO}_4 + 10\text{H}_2\text{O}$
• विलुप्तता:
वह घटना जिसके तहत कुछ पानी में घुलनशील पदार्थ वायुमंडल से नमी को अवशोषित करते हैं, उस अवशोषित पानी में घुल जाते हैं, और एक तरल घोल में बदल जाते हैं।
उदाहरण:
1. ठोस सोडियम हाइड्रॉक्साइड ($\text{NaOH}$ छर्रों)
2. निर्जल कैल्शियम क्लोराइड ($\text{CaCl}_2$)
3. फेरिक क्लोराइड ($\text{FeCl}_3$).

• क्रिस्टलीकरण का पानी: पानी के अणुओं की निश्चित संख्या रासायनिक रूप से एक निश्चित स्टोइकोमेट्रिक अनुपात में एक नमक फार्मूला इकाई में संयुक्त होती है, जिससे इसका नियमित क्रिस्टलीय आकार और रंग बनता है।
• हीटिंग ब्लू विट्रियल ($\text{CuSO}_4 \cdot 5\text{H}_2\text{O}$):
1. जब दृढ़ता से गर्म किया जाता है, तो नमक अपने क्रिस्टलीकरण के सभी पानी को खो देता है:

$$\mathbf{\text{CuSO}_4 \cdot 5\text{H}_2\text{O [blue]} \xrightarrow{\Delta} \text{CuSO}_4\text{ [white anhydrous]} + 5\text{H}_2\text{O (vapor)}}$$

2. नीला क्रिस्टलीय ठोस टुकड़े टुकड़े हो जाता है निर्जल कॉपर सल्फेट के अनाकार सफेद पाउडर में।
3. भाप परखनली की ठंडी ऊपरी दीवारों पर पानी की बूंदों में संघनित हो जाती है।
4. पानी की एक बूंद वापस डालने से पाउडर फिर से चमकीला नीला हो जाता है!

• घुलनशीलता: ग्राम में विलेय का अधिकतम द्रव्यमान जो संतृप्त घोल बनाने के लिए एक विशिष्ट तापमान पर $100\text{ grams}$ विलायक में घुल सकता है।
• गणना:

$$\text{Solubility } S = \frac{\text{Mass of Solute}}{\text{Mass of Solvent}} \times 100$$

$$S = \frac{24\text{ g}}{80\text{ g}} \times 100 = \frac{3}{10} \times 100 = \mathbf{30\text{ grams}}$$

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$25^{\circ}\text{C}$ पर नमक की घुलनशीलता है $30\text{ grams per 100 g of water}$.

• परमुटिट (जिओलाइट): एक कृत्रिम हाइड्रेटेड सोडियम एल्यूमीनियम सिलिकेट (सूत्र $\text{Na}_2\text{Z}$ या $\text{Na}_2\text{Al}_2\text{Si}_2\text{O}_8 \cdot x\text{H}_2\text{O}$)।
• $\text{Ca}^{2+}$ और $\text{Mg}^{2+}$ आयन युक्त कठोर पानी को परमुटिट के मोटे बिस्तर से भरे सिलेंडर के माध्यम से पारित किया जाता है।
• एक आयन-विनिमय प्रतिक्रिया होती है: जिओलाइट कठोरता पैदा करने वाले कैल्शियम को प्रतिस्थापित करता है और घुलनशील सोडियम आयनों के साथ मैग्नीशियम आयन:

$$\mathbf{\text{Na}_2\text{Z} + \text{Ca}^{2+} \to \text{CaZ} + 2\text{Na}^+}$$

$$\mathbf{\text{Na}_2\text{Z} + \text{Mg}^{2+} \to \text{MgZ} + 2\text{Na}^+}$$

• आधार से निकलने वाला पानी पूरी तरह से नरम होता है।
• थके हुए स्तंभ को सांद्र नमकीन घोल ($10\%\text{ NaCl}$) के साथ बैकवाशिंग द्वारा आसानी से पुनर्जीवित किया जाता है।

• ताजे प्राकृतिक पानी में थोड़ी मात्रा में घुली हुई गैसें (ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड) के साथ-साथ लाभकारी घुले हुए खनिज लवण भी होते हैं, जो पानी को एक सुखद, तेज, ताज़ा स्वाद प्रदान करते हैं।
• पानी में गैसों की घुलनशीलता बढ़ने के साथ नाटकीय रूप से कम हो जाती है तापमान.
• जब पानी को उबाला जाता है, तो सभी घुली हुई ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड गैसें वायुमंडल में निकल जाती हैं.
• इन घुली हुई गैसों की अनुपस्थिति उबले हुए पानी के स्वाद को सपाट और अरुचिकर बना देती है।

• संतृप्त घोल: एक ऐसा घोल जो अतिरिक्त अघुलनशील विलेय की उपस्थिति में किसी दिए गए विशिष्ट तापमान पर और अधिक विलेय को नहीं घोल सकता है।
• एक गर्म संतृप्त घोल को ठंडा करना:
तापमान कम होने पर पोटेशियम नाइट्रेट ($\text{KNO}_3$) की घुलनशीलता तेजी से घट जाती है।
जैसे ही गर्म घोल ठंडा होता है, अतिरिक्त घुला हुआ विलेय जो अब घोल में नहीं रह सकता है, बाहर निकल जाता है पोटेशियम नाइट्रेट के सुंदर, शुद्ध सुई जैसे क्रिस्टल के रूप में तरल।