کیمسٹری کیا ہے؟
کیمسٹری سائنس کی وہ شاخ ہے جو مادے کی خصوصیات، ترکیب اور ساخت سے متعلق ہے۔ یہ مادے میں طبعی اور کیمیائی تبدیلیوں اور ان تبدیلیوں سےجڑے قوانین یا اصولوں سے بھی متعلق ہے۔
- ترکیب مادے کے نمونے میں عناصر اور مرکبات کے فیصد کا پتہ لگانے کی نمائندگی کرتی ہے۔
- ساخت سے مراد مادے میں ایٹموں کی ترتیب ہے۔
- طبعی اور کیمیائی دونوں تبدیلیاں توانائی کے جذب یا اخراج کے ذریعے لائی جا سکتی ہیں۔
تجاویز اور ترکیبیں
کیمسٹری کے تین اہم پہلوؤں کو یاد رکھیں: خصوصیات، ترکیب، اور ساخت۔ ان بنیادی تصورات کو یاد رکھنے کے لیے مخفف PCS استعمال کریں۔
کیمسٹری کی شاخیں
کیمسٹری کے وسیع پھیلے ہوئے پیچیدہ مضمون کو سمجھنے اور اس کے مخصوص پہلوؤں پر توجہ مرکوز کرنے کے لیے، کیمسٹری کو کئی الگ الگ شاخوں میں تقسیم کیا گیا ہے۔
- فزیکل کمیسٹری – ایٹمی اور مالیکیولر لیولز پر مادوں کے برتاؤ کی تحقیقات کرتی ہے۔
- غیر نامیاتی(ان آرگینک) کیمسٹری – ہائیڈروکاربنز اور ان کے ماخز کمپاونڈز کے علاوہ تمام ایلیمنٹس اور کمپاونڈز کا مطالعہ۔
- نامیاتی ( آرگینک) کیمسٹری – کاربن مرکبات (ہائیڈرو کاربن اور ان کے ماخوذات) سے متعلق ہے۔
- ماحولیاتی کیمسٹری – ماحول میں کیمیائی اور حیاتی کیمیائی مظاہر کا سائنسی مطالعہ۔
- تجزیاتی کیمسٹری – مختلف مادوں کے تجزیے سے متعلق ہے۔
- حیاتی (بائیوکمسٹری) کیمسٹری جانداروں میں پاے جانے والے مرکبات اور انکے ری ایکشنز کا مطالعہ۔
- جوہری (نیوکلئیرکمسٹری)کیمسٹری – ایٹم کے مرکزے (نیوکلئیس)میں ہونے والے ری ایکشنز سے متعلق ہے۔
- پولیمر کیمسٹری – پولیمرز کی خصوصیات، ساخت اور ترکیب پر مرکوز ہے۔
- ارضیاتی (جیوکمسٹری)کیمسٹری – زمین کی کیمیائی ترکیب اور اس کے معدنیات کا مطالعہ۔
- میڈیسنل کیمسٹری – ادویات یا دوائیں ڈیزائن کرنا اور ترکیب دینا۔
- فلکی(آسٹرو) کیمسٹری – خلا اور انٹرسٹیلر سمیسز میں پائے جانے والے مالیکیولز اور آئنوں کا مطالعہ۔
تجاویز اور ترکیبیں
اہم شاخوں کو یاد رکھنے کے لیے، یادداشت استعمال کریں: PIO EAB NPG MA (طبعی، غیر نامیاتی، نامیاتی، ماحولیاتی، تجزیاتی، حیاتی کیمسٹری، جوہری، پولیمر، ارضی کیمسٹری، میڈیسنل ، فلکی کیمسٹری)۔
عناصر، مرکبات اور آمیزہ
دنیا میں مادہ عناصر، مرکبات اور آمیزہ کی شکل میں موجود ہے۔ عنصر مادے کی سادہ شکل ہے۔ یہ ایک خالص مادہ ہے جس میں ایک ہی قسم کے ایٹم ہوتے ہیں۔
| عناصر | مرکبات | آمیزہ |
|---|---|---|
| مادے کی سادہ شکل جس میں ایک ہی قسم کے ایٹمز موجود ہوتے ہیں۔ | خالص مادہ جس میں ایلیمنٹس کیمیکلی کمبائنڈ ہوتے ہیں۔ | ناخالص مادہ جس کے اجزاء کیمیکلی کمبائنڈ نہیں ہوتے ہیں۔ |
| ایک ہی قسم کے ایٹم پر مشتمل | عناصر کے فکسڈ تناسب سے بنتا ہے | اجزاء کسی بھی تناسب میں ملائے جاتے ہیں |
| عام کیمیائی ری ایکشن سے توڑا نہیں جا سکتا | انکو کیمیکل ری ایکشنز سےانکے اجزاء میں توڑا جا سکتا ہے | اجزاء اپنی شناخت برقرار رکھتے ہیں اور طبعی طریقوں سے الگ کیے جا سکتے ہیں |
تجاویز اور ترکیبیں
یاد رکھیں: عناصر خالص اور سادہ ہوتے ہیں، مرکبات کیمیائی طور پر ملے ہوتے ہیں، آمیزہ طبعی طور پر ملے ہوتے ہیں۔
سلوشن، کولائیڈل سلوشن اور سسپینشن
ذرات کے سائز اور رویے کی بنیاد پر سلوشن کو تین اہم اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے:
| خصوصیت | حقیقی سلوشن | کولائیڈل سلوشن | سسپینشن |
|---|---|---|---|
| ذرات کا سائز | 1 نینو میٹر سے کم | 1 نینو میٹر – 1000 نینو میٹر | 1000 نینو میٹر سے زیادہ |
| ویژن | نظر نہیں آتے | ننگی آنکھ سے نظر نہیں آتے | ننگی آنکھ سے نظر آتے ہیں |
| فلٹر کرنا | فلٹر پیپر سے گزر جاتے ہیں | فلٹر پیپر سے گزر جاتے ہیں | فلٹر پیپر سے نہیں گزرتے |
| ڈینسٹی | نہیں بیٹھتے | نہیں بیٹھتے | وقت کیساتھ یہ پارٹیکلز نیچے بیٹھ جاتے ہیں۔ |
| مثالیں | پانی میں چینی | دودھ، نشاستہ کا سلوشن | پانی میں ریت |
- غیر سیر شدہ سلوشن – ایک مخصوص درجہ حرارت پر مزید سولیوٹ حل کر سکتا ہے۔
- سیر شدہ سلوشن – ایک مخصوص درجہ حرارت پر حل ہونے والے سولیوٹ کی زیادہ سے زیادہ مقدار پر مشتمل ہوتا ہے۔
تجاویز اور ترکیبیں
ذرات کے سائز کا ترتیب یاد رکھیں: حقیقی سلوشن < کولائیڈل سلوشن< سسپینشن۔ ویژن اور رویے کے فرق کو یاد رکھنے کے لیے مخفف TCS (Tiny, Colloidal, Suspended) استعمال کریں۔
مکمل حل شدہ مشقیں
کیمسٹری کو شاخوں میں تقسیم کیا جاتا ہے کیونکہ:
- مضمون بہت وسیع اور پیچیدہ ہے جسے ایک ساتھ پڑھنا مشکل ہے
- یہ سائنسدانوں کو مخصوص شعبوں میں مہارت حاصل کرنے اور توجہ مرکوز کرنے کی اجازت دیتا ہے
- یہ مخصوص شعبوں میں گہری سمجھ اور کامیابیوں کو ممکن بناتا ہے
- مرکزے (نیوکلئیس)کے باہر الیکٹران کی وجہ سے رد عمل: طبعی کیمسٹری، نامیاتی کیمسٹری، غیر نامیاتی کیمسٹری
- مرکزے(نیوکلئیس) کے اندر رد عمل: جوہری(نیوکلیئر ) کیمسٹری
سپر کریٹیکل مائع اہم ہیں کیونکہ:
- ان میں مائعات اور گیسوں کے درمیان خصوصیات ہوتی ہیں
- وہ مائعات کی طرح مواد کو حل کر سکتے ہیں
- وہ گیسوں کی طرح (نیوکلئیس) کے ذریعے ایفیوز کر سکتے ہیں
- وہ ایکسٹریکشن پروسیس میں استعمال ہوتے ہیں (جیسے کافی سے کیفین نکالنا)
- وہ ماحول دوست سولوینٹ ہیں
سورج میں مادہ پلازما حالت میں موجود ہے۔ پلازما مادے کی چوتھی حالت ہے جس میں آئنائزڈ گیسز ہوتی ہیں۔
سپر کریٹیکل سیال ایک ہوموجینیس فیز کے طور پر ظاہر ہوتا ہے جس میں مائعات اور گیسوں دونوں کی خصوصیات ہوتی ہیں۔ اس میں الگ مائع-گیس انٹرفیس نہیں ہوتا۔ یہ ایک دھندلی یا دھوئیں جیسی چیز کی طرح دکھائی دیتا ہے جو گیس کی طرح ٹھوس کے ذریعے پھیل سکتا ہے لیکن مائع کی طرح مواد کو حل کر سکتا ہے۔
فلوروسینٹ ٹیوب میں پلازما درج ذیل مراحل کے ذریعے بنتا ہے:
- بجلی کا کرنٹ گیس ویپرز پر مشتمل ٹیوب سے گزرتا ہے
- کرنٹ گیس ویپرز کو آئنائز کرتا ہے، پلازما بناتا ہے
- پلازما الٹرا وائلٹ روشنی خارج کرتا ہے
- یووی لائٹ ٹیوب کے اندرونی حصے پر فاسفور کوٹنگ سے ٹکراتی ہے
- فاسفور فلوروسس کرتا ہے، نظر آنے والی روشنی خارج کرتا ہے
اہم فرق یہ ہیں:
- آرگینک کیمسٹری تمام کاربن مرکبات، ان کی ترکیب، خصوصیات، اور ری ایکشن کا مطالعہ کرتی ہے
- بائیوکمیسٹری خاص طور پر جاندار میں کیمیائی عمل کا مطالعہ کرتی ہے
- حیاتی کیمسٹری بائیو مالیکیولز (پروٹینز، نیوکلیک ایسڈز، وغیرہ) اور میٹابولک راستوں پر مرکوز ہے
- نامیاتی کیمسٹری وسیع ہے، جس میں قدرتی اور مصنوعی دونوں کاربن مرکبات شامل ہیں
- (الف) کسی ری ایکش کا ریٹ: فزیکل کمیسٹری
- (ب) انسانی جسم میں خوراک کی ہضم: بائیو کیمسٹری
- (ج) پلازما کی خصوصیات: فزیکل کیمسٹری
- (د) ایکو سسٹم: ماحولیاتی کیمسٹری
- (ہ) آتش بازی کے دوران ہونے والے ری ایکشن: غیر نامیاتی کیمسٹری
- (و) سپیکٹرومیٹر کی مدد سے الٹرا وائلٹ لائٹ کے جذب ہونے کی ویو لینتھ کی پیمائش: تجزیاتی کیمسٹری
سپر کریٹیکل مائع ایسی مادے ہیں جو ان کے کریٹیکل پوائنٹ سے اوپر درجہ حرارت اور دباؤ پر موجود ہوتے ہیں، جہاں الگ مائع اور گیس فیزیز موجود نہیں ہوتے۔ وہ عام مائعات سے ان طریقوں سے مختلف ہیں:
- ان کی ڈینسٹیز مائعات کی طرح ہوتی ہیں لیکن ویسکوسٹی گیسوں کی طرح ہوتی ہیں
- وہ گیسوں کی طرح ٹھوس کے ذریعے ڈفیوز کر سکتے ہیں
- ان میں سرفس ٹینشن نہیں ہوتی
- گیس کے مالیکیولز ظاہر کرتے ہیں:
- بے ترتیب ٹرانسلیشنل موشن
- وائبریشنل موشنل
- روٹیشنل موشن
- اعلی کائینیٹک انرجی اور آزاد حرکت
- مائع مالیکیولز ظاہر کرتے ہیں:
- وائبریشنل موشنل
- روٹیشنل موشن
- محدود ٹرانسلیشنل موشن (ایک دوسرے کے پاس سلائڈنگ)
- معتدل کائینیٹک انرجی کے ساتھ کچھ انٹرمالیکیولر فورسز
| غیر نامیاتی (ان آرگینک) کیمسٹری | نامیاتی (آرگینک)کیمسٹری |
|---|---|
| ائیڈروکاربنز اور ان کے ماخز کمپاونڈز کے علاوہ تمام ایلیمنٹس اور کمپاونڈز کا مطالعہ | کاربن مرکبات (ہائیڈرو کاربن اور ماخز) کا مطالعہ |
| دھاتوں، غیر دھاتوں، نمکیات، تیزاب، بیسز شامل ہیں | جانداروں (نیچر) میں پائے جانے والے مرکبات شامل ہیں |
| (ان آرگینک) مرکبات کی ترکیب، خصوصیات، ساخت پر مرکوز | ( آرگینک) کی ساخت، تشکیل، خصوصیات، رد عمل پر مرکوز |
| ایپلی کیشنز: کھاد، ادویات، کیٹالسٹ، پگمنٹس | ایپلی کیشنز: دواسازی، پلاسٹک، ایندھن، dyes |
کرسٹلائزیشن کے ذریعے پوٹاشیم نائٹریٹ کو خالص کرنے کا عمل:
- گرم پانی میں ناپاک پوٹاشیم نائٹریٹ کا سیچوریٹڈ محلول تیار کریں
- ناقابل حل امپیوریٹیز کو ہٹانے کے لیے گرم محلول کو فلٹر کریں
- محلول کو آہستہ آہستہ ٹھنڈا ہونے دیں
- جیسے جیسے محلول ٹھنڈا ہوتا ہے، KNO₃ کی سولیبیلٹی کم ہو جاتی ہے، جس سے خالص کرسٹل بنتے ہیں
- فلٹریشن کے ذریعے کرسٹل جمع کریں
- سطح کی امپیوریٹیز کو ہٹانے کے لیے کرسٹل کو تھوڑی مقدار میں ٹھنڈے پانی سے دھوئیں
- خالص پوٹاشیم نائٹریٹ حاصل کرنے کے لیے کرسٹل کو خشک کریں
یہ عمل کام کرتا ہے کیونکہ KNO₃ کی سولیبیلٹی درجہ حرارت کے ساتھ نمایاں طور پر کم ہو جاتی ہے، جس سے ٹھنڈا ہونے پر مؤثر کرسٹلائزیشن کی اجازت ملتی ہے۔