GSEB Solutions Class 8 Science Chapter 14 વિદ્યુતપ્રવાહની રાસાયણિક અસરો

Gujarat Board GSEB Solutions Class 8 Science Chapter 14 વિદ્યુતપ્રવાહની રાસાયણિક અસરો Textbook Questions and Answers, Textbook Activities Pdf.

વિદ્યુતપ્રવાહની રાસાયણિક અસરો Class 8 GSEB Solutions Science Chapter 14

GSEB Class 8 Science વિદ્યુતપ્રવાહની રાસાયણિક અસરો Textbook Questions and Answers

પાઠ્યપુસ્તકના સ્વાધ્યાયના પ્રશ્નોત્તર

1. ખાલી જગ્યા પૂરોઃ

પ્રશ્ન 1.
વિદ્યુતનું વહન કરતા મોટા ભાગના પ્રવાહીઓ ………………., ……………… અને ………………………… નાં દ્રાવણો હોય છે.
ઉત્તરઃ
ઍસિડ, બેઇઝ, ક્ષાર

પ્રશ્ન 2.
કોઈ દ્રાવણમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થવાને કારણે ……………………. અસર ઉત્પન્ન થાય છે.
ઉત્તરઃ
રાસાયણિક

પ્રશ્ન 3.
જો કૉપર સલ્ફટના દ્રાવણમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે, તો કૉપર એ બૅટરીના ………… છેડા સાથે જોડેલી પ્લેટ પર જમા થાય છે.
ઉત્તરઃ
ત્રણ

પ્રશ્ન 4.
વિદ્યુતપ્રવાહ દ્વારા કોઈ પદાર્થ પર જરૂરી ધાતુનું પડ ચડાવવાની પ્રક્રિયાને …………………… કહે છે.
ઉત્તરઃ
ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ

પ્રશ્ન 2.
જ્યારે કોઈ ટેસ્ટરના મુક્ત છેડાઓને કોઈ દ્રાવણમાં ડુબાડવામાં આવે છે ત્યારે ચુંબકીય રોય કોણાવર્તન દર્શાવે છે. શું તમે તેનું કારણ સમજાવી શકો?
ઉત્તરઃ
હા.

• આપેલું દ્રાવણ એ વિદ્યુતનું વહન કરે છે; વિદ્યુતદ્રાવણમાં વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થવાથી ટેસ્ટરનો પરિપથ પૂર્ણ થાય છે.
• વિદ્યુતપ્રવાહ ટેસ્ટરમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે ચુંબકીય અસર ઉપજાવે છે. જેના કારણે ચુંબકીય સોય કોણાવર્તન દર્શાવે છે.

પ્રશ્ન 3.
એવા ત્રણ પ્રવાહીઓનાં નામ આપો, જેમનું પરીક્ષણ આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે કરવાથી ચુંબકીય રોય કોણાવર્તન દર્શાવી શકે.

ઉત્તરઃ

1. નળનું પાણી
2. લીંબુનું પાણી (સાઇટ્રિક ઍસિડ)
3. વિનેગર (ઍસિટિક ઍસિડ).

પ્રશ્ન 4.
આકૃતિમાં દર્શાવેલ વ્યવસ્થામાં બલ્બ પ્રકાશિત થતો નથી. તે માટે શક્ય કારણોની યાદી બનાવો. તમારો ઉત્તર સમજાવો.

ઉત્તરઃ
આકૃતિમાં દર્શાવેલ વ્યવસ્થામાં બલ્બ પ્રકાશિત થતો નથી. તે માટે શક્ય કારણો આ મુજબ હોઈ શકેઃ

1. જોડાણ ક્યાંથી ઢીલું હોય.
2. બલ્બ ઊડી ગયો હોય.
3. સેલ ઊડી ગયો હોય.
4. અથવા દ્રાવણ વિદ્યુતનું અવાહક હોય.

પ્રશ્ન 5.
બે પ્રવાહીઓ A અને Bના વિદ્યુતવહનની તપાસ કરવા માટે એક ટેસ્ટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો. એવું જોવા મળ્યું કે ટેસ્ટરનો બલ્બ પ્રવાહી A માટે તેજસ્વી રીતે પ્રકાશિત થાય છે. જ્યારે પ્રવાહી 8 માટે ઘણો ઝાંખો પ્રકાશિત થાય છે. તમે તારણ કાઢી શકો કે,
A. પ્રવાહી A એ પ્રવાહી B કરતાં વધારે સારું વાહક છે.
B. પ્રવાહી B એ પ્રવાહી A કરતાં વધારે સારું વાહક છે.
C. બંને પ્રવાહીઓ સમાન રીતે વાહક છે.
D. પ્રવાહીઓના વાહકતાના ગુણધર્મોની સરખામણી આ રીતે કરી શકાય નહીં.
ઉત્તરઃ
A. પ્રવાહી A એ પ્રવાહી B કરતાં વધારે સારું વાહક છે.

પ્રશ્ન 6.
શું શુદ્ધ પાણી વિદ્યુતનું વહન કરે છે? જો નહિ, તો તેને વાહક બનાવવા માટે આપણે શું કરી શકીએ?
ઉત્તરઃ
ના. શુદ્ધ પાણી નિયંદિત પાણી) વિદ્યુતનું વહન કરતું નથી.
તેને વાહક બનાવવા માટે તેમાં:

1. મીઠું (ક્ષાર) કે
2. ઍસિડ કે
3. આલ્કલી (બેઇઝ) ઉમેરી શકાય.

પ્રશ્ન 7.
આગ લાગી હોય ત્યારે, ફાયરમૅન પાણીની નળીઓનો ઉપયોગ કરતાં પહેલાં તે વિસ્તારના મુખ્ય વિદ્યુત પુરવઠાને બંધ કરી દે છે. તેઓ આવું કેમ કરે છે? સમજાવો.
ઉત્તરઃ
નળનું પાણી નિયંદિત પાણી ન હોવાથી વિદ્યુતનું વહન કરે છે. ફાયરમૅન પાણીની નળીઓનો ઉપયોગ કરતી વખતે તે વિસ્તારના મુખ્ય વિદ્યુત પુરવઠાને જો ચાલુ રાખે તો પાણી મારફતે વિદ્યુતનું વહન થવાથી ઇલેક્ટ્રિક શૉક લાગવાની શક્યતા છે, જે ફાયરમૅન માટે પ્રાણઘાતક સાબિત થઈ શકે છે.

પ્રશ્ન 8.
દરિયાઈ વિસ્તારમાં રહેનારો એક બાળક પોતાના ટેસ્ટરથી પીવાના પાણી અને સમુદ્રના પાણીનું પરીક્ષણ કરે છે. તે જુએ છે કે સમુદ્રના પાણી માટે ચુંબકીય સોય વધારે ચલિત થાય છે. શું તમે તેનું કારણ સમજાવી શકો?
ઉત્તર:
સમુદ્રના પાણીમાં પીવાના પાણી કરતાં વધુ પ્રમાણમાં ક્ષારો અને ખનીજ દ્રવ્યો હોય છે. તેથી સમુદ્રનું પાણી પીવાના પાણી કરતાં વિદ્યુતનું વધારે વાહક છે. પરિણામે સમુદ્રના પાણીમાંથી પીવાના પાણી કરતાં વધુ મૂલ્યનો વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર , થાય છે. તેથી ચુંબકીય સોય વધારે ચલિત થાય છે.

પ્રશ્ન 9.
શું ધોધમાર વરસાદના સમયે કોઈ ઇલેક્ટ્રિશિયન માટે બહાર મુખ્ય લાઇનની મરામત કરવાનું સુરક્ષિત હોય છે? સમજાવો.
ઉત્તર:
ના.
વરસાદનું પાણી એ નિયંદિત પાણી છે. પણ જ્યારે તે વાતાવરણમાંથી પસાર થઈને જમીન પર (પૃથ્વી પર) આવે છે ત્યારે તેમાં ઘણા ક્ષારો, ધૂળના રજકણો અને પ્રદૂષકો ભળે છે. પરિણામે તે વિદ્યુતનું વાહક બને છે.

હવે, ધોધમાર વરસાદના સમયે જો ઇલેક્ટ્રિશિયન બહાર મુખ્ય લાઇનનું રીપૅરિંગ કામ કરે તો તેને ઇલેક્ટ્રિક શૉક લાગવાની શક્યતા છે જે તેના માટે પ્રાણઘાતક સાબિત થઈ શકે છે.

પ્રશ્ન 10.
પહેલીએ સાંભળ્યું હતું કે વરસાદી પાણી એટલું જ શુદ્ધ હોય છે કે જેટલું નિયંદિત પાણી. તેથી તેણે એક સ્વચ્છ કાચના ગ્લાસમાં થોડું વરસાદી પાણી એકત્ર કરીને ટેસ્ટરથી તેનું પરીક્ષણ કર્યું. તેણીને તે જોઈને આશ્ચર્ય થયું કે ચુંબકીય રોય કોણાવર્તન દર્શાવે છે. તેનું કારણ કર્યું હોઈ શકે છે?
ઉત્તરઃ
વરસાદનું પાણી જ્યારે વાતાવરણમાંથી પસાર થઈને જમીન પર (પૃથ્વી પર) આવે છે ત્યારે તેમાં ઘણાં ક્ષારો, ધૂળના રજકણો અને પ્રદૂષકો ભળે છે. પરિણામે તે વિદ્યુતનું સારું વાહક બને છે. તેથી ટેસ્ટર વડે તેના પરીક્ષણ દરમિયાન ચુંબકીય સોય કોણાવર્તન દર્શાવે છે.

પ્રશ્ન 11.
તમારી આસપાસ ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ કરેલી વસ્તુઓની યાદી તૈયાર કરો.
ઉત્તર:
ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ કરેલી વસ્તુઓ :

1. કારના અમુક ભાગો
2. બાથરૂમનાં નળ
3. રસોડામાં વપરાતા ગેસ બર્નર, ચમચા
4. સાઈકલનાં હેન્ડલ, પૈડાંઓની રીમ
5. કેટલાંક આભૂષણો
6. ટિનના ડબા
7. પુલ બનાવવા માટે વપરાતાં ગર્ડર.

પ્રશ્ન 12.
જે પ્રક્રિયા તમે પ્રવૃત્તિ 147માં જોઈ હતી તે કૉપરના શુદ્ધિકરણ માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે. એક પાતળી શુદ્ધ કૉપરની પ્લેટ અને એક અશુદ્ધ કોપરનો સળિયો ઈલેક્ટ્રૉસ તરીકે ઉપયોગમાં લેવામાં આવે છે. અશુદ્ધ સળિયા પરથી કોપર પાતળી કૉપરની પ્લેટ તરફ જતું દેખાય છે. ક્યો ઈલેક્ટ્રૉડ બૅટરીના ધન છેડા સાથે જોડવો જોઈએ? શા માટે?
ઉત્તરઃ
અશુદ્ધ કૉપરનો સળિયો બૅટરીના ધન ધ્રુવ (છેડા) સાથે જોડવો જોઈએ અને પાતળી શુદ્ધ કૉપરની પ્લેટ બૅટરીના ત્રણ ધ્રુવ સાથે જોડવી જોઈએ.

આ રીતે જોડાણ કરવાથી, જ્યારે કૉપર સલ્ફટમાંથી વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થાય છે ત્યારે તેનું વિભાજન (વિઘટન) થવાથી કૉપરના ધન આયનો અને સલ્ફટના ઋણ આયનો બને છે. આ કૉપરના ધન આયનો બૅટરીના કણ ધ્રુવ સાથે જોડેલ પાતળી શુદ્ધ કૉપરની પ્લેટ પર જમા થાય છે.

સાથે સાથે અશુદ્ધ કૉપરના સળિયા પરથી સમાન માત્રામાં કૉપર દ્રાવણમાં ભળે છે. આમ, કૉપર સલ્ફટના દ્રાવણમાંથી જેટલી માત્રામાં કૉપર, કૉપરની પાતળી શુદ્ધ પ્લેટ પર જમા થાય છે તેટલી જ માત્રામાં કૉપર અશુદ્ધ સળિયા પરથી દ્રાવણમાં આવે છે.

આનો અર્થ એ થયો કે કૉપર એક અશુદ્ધ ઇલેક્ટ્રૉડ પરથી બીજા શુદ્ધ ઇલેક્ટ્રૉડ પર સ્થાનાંતરિત થાય છે અને કોપર સલ્ફટના દ્રાવણની સાંદ્રતા જળવાઈ રહે છે.

આ રીતે અશુદ્ધ સળિયાનું શુદ્ધીકરણ થાય છે.
આટલું જાણો :

• બૅટરીના ધન છેડા (ધ્રુવ) સાથે જોડાયેલ ઈલેક્ટ્રૉડને ઍનોડ કહે છે.
• બૅટરીના કણ છેડા (ઘુવ) સાથે જોડાયેલ ઇલેક્ટ્રૉડને કેથોડ કહે છે.

GSEB Class 8 Science વિદ્યુતપ્રવાહની રાસાયણિક અસરો Textbook Activities

પાઠ્યપુસ્તકની પ્રવૃત્તિઓની સમજ

પ્રવૃત્તિ 1(a) :

ટૉર્ચ-બલ્બ ટેસ્ટર બનાવવું.
વસ્તુઓ / પદાર્થો :

1. એક સેલ (વિદ્યુતકોષ)
2. હોલ્ડર સાથે જોડેલો એક ટૉર્ચ-બલ્બ
3. જોડાણ માટે તાંબાના તાર
4. ક્રૉકડાઇલ ક્લિપ
5. સેલ મૂકવા માટેનું સૉકિટ
   

પદ્ધતિ :
આકૃતિ (a)માં દર્શાવ્યા મુજબ આપેલ વસ્તુઓનું જોડાણ કરો.

• ક્રૉકડાઇલ ક્લિપ્સ A અને Bની વચ્ચે જગ્યા છોડવામાં આવે, તો પરિપથ (સર્કિટ) ખુલ્લો કહેવાય છે. તેથી તેમાં વિદ્યુતપ્રવાહનું વહન થતું નથી અને ટૉર્ચ-બલ્બ પ્રકાશિત થતો નથી.
• ઉપરોક્ત ગોઠવણીને વિદ્યુત ટેસ્ટર કહેવામાં આવે છે. વિદ્યુત ટેસ્ટરનો ઉપયોગ :
  1. આપેલ વસ્તુ / પદાર્થ વિદ્યુતનું સુવાહક છે કે અવાહક તે નક્કી કરવું.
  2. આપેલ પ્રવાહી સુવાહક છે કે અવાહક તે નક્કી કરવું.

પ્રવૃત્તિ 1 (b):

વિદ્યુત ટેસ્ટરની મદદથી આપેલ વસ્તુ / પદાર્થ (સ્કૂ-ડ્રાઇવર) સુવાહક છે કે અવાહક તેની ચકાસણી કરવી.
પદ્ધતિઃ

1. ક્રૉકડાઇલ ક્લિપ A અને Bની વચ્ચે સ્કૂ-ડ્રાઇવરના આગળના ભાગ(સ્ટીલવાળા ભાગોને જોડો અને તમારું અવલોકન જણાવો. (આકૃતિ (b₁))
   
2. હવે, સ્કૂ-ડ્રાઇવરના હાથાવાળા ભાગને ક્રૉકડાઇલ ક્લિપ A અને Bની વચ્ચે જોડો અને તમારું અવલોકન જણાવો. (આકૃતિ (b₂))
   

અવલોકન :

1. ટૉર્ચ-બલ્બ પ્રકાશિત થાય છે.
2. ટૉર્ચ-બલ્બ પ્રકાશિત થતો નથી.

નિર્ણયઃ

1. ક્રૂ-ડ્રાઇવરનો આગળનો ભાગ જે સ્ટીલ છે તે વિદ્યુતનો સુવાહક છે.
2. સ્કૂ-ડ્રાઇવરનો હાથાવાળો ભાગ જે પ્લાસ્ટિક છે તે વિદ્યુતનો અવાહક છે.

પ્રવૃત્તિ 1(c):

વિદ્યુત ટેસ્ટરની ચકાસણી કરવી.

પદ્ધતિ :
આકૃતિ (C )માં દર્શાવેલ જોડાણ માટે જો ટૉર્ચ-બલ્બ પ્રકાશિત ન થાય તો સમજવું કે ઇલેક્ટ્રિક ટેસ્ટર કામ કરતું નથી. તેના માટેનાં કારણો નીચે મુજબ હોઈ શકે?

1. કદાચ તાંબાના તારોનું જોડાણ ક્યાંકથી ઢીલું હોય.
2. કદાચ બલ્બ ઊડી ગયો હોય.
3. સેલ ઊડી ગયો હોય.

હવે, જો ઉપરના પરિપથ(સર્કિટ)ની તપાસ કરતાં માલૂમ પડે કે બધાં જ જોડાણો ચુસ્ત છે, તો પહેલાં બલ્બ બદલી નાખો.
છતાં પણ જો બલ્બ પ્રકાશિત ન થાય, તો સેલ બદલી નાખો.

નિર્ણયઃ
બનાવેલું ટેસ્ટર બરાબર કાર્ય કરે છે. તેવું ત્યારે જ કહેવાય કે જ્યારે બલ્બ પૂર્ણ પ્રકાશિત થાય.
નોંધઃ આવા ટેસ્ટરનો ઉપયોગ હવે આગળની બીજી પ્રવૃત્તિઓમાં કરીશું.
(ચેતવણી પોતાના ટેસ્ટરની તપાસ કરતી વખતે તેના તારોના મુક્ત છેડાઓને માત્ર થોડી ક્ષણોથી વધારે સમય માટે સ્પર્શ ન કરાવો નહિતર બૅટરીનો સેલ બહુ જલદીથી વપરાઈ જશે.)

પ્રવૃત્તિ 2:

લીંબુનો રસ અને વિનેગર વિદ્યુતના સુવાહક છે કે અવાહક તે નક્કી કરવું.

એક બીકર લો અને તેને સાફ કરો. આ સ્વચ્છ બીકરમાં થોડું પાણી લઈને તેમાં એક ટી સ્પન જેટલો લીંબુનો રસ રેડો.
આકૃતિમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે તમારા ટેસ્ટરને આ બીકરની નજીક લાવીને તેના છેડાઓને લીંબુના રસમાં ડુબાડો.
ધ્યાન રાખો કે, બંને છેડાઓ પરસ્પર 1 સેમીથી વધારે અંતરે ન હોય અને સાથે સાથે એકબીજાને સ્પર્શ પણ ન કરે.
શું ટેસ્ટરનો બલ્બ પ્રકાશિત થાય છે?
આ જ પ્રયોગ લીંબુના રસને બદલે વિનેગર લઈ કરો.
શું લીંબુનો રસ અને વિનેગર એ વિદ્યુતનું વહન કરે છે?
લીંબુના રસ અને વિનેગરને તમે સુવાહક કે મંદવાહકમાંથી કયા વર્ગમાં વર્ગીકૃત કરશો?

અવલોકન :

• હા.
• લીંબુનો રસ અને વિનેગર બંનેમાં વિદ્યુતનું વહન થાય છે.
• લીંબુનો રસ અને વિનેગર બંને સુવાહક છે.

અગત્યની નોંધ:
અહીં પરિપથમાં એક સેલના બદલે બે, ત્રણ કે ચાર સેલ દ્વારા બનાવેલી બૅટરીનો ઉપયોગ કરેલ છે. તેથી ટૉર્ચ-બલ્બ પ્રકાશિત થાય છે.
જો એક જ સેલ વાપર્યો હોત તો બલ્બ ઝાંખો પ્રકાશિત થયો હોત.

નિર્ણય :
લીંબુનો રસ અને વિનેગર વિદ્યુતના સુવાહક છે.
અગત્યની નોંધ : લીંબુનો રસ એટલે સાઇટ્રિક ઍસિડ અને વિનેગર એટલે ઍસિટિક ઍસિડ.

પ્રવૃત્તિ ૩:

નિર્બળ વિદ્યુતપ્રવાહની નોંધ લઈ શકે તેવું ટેસ્ટર (ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ટેસ્ટર) બનાવવું અને તેની મદદથી આપેલ વિવિધ પ્રવાહીઓને સુવાહક અને મંદવાહકમાં વર્ગીકૃત કરવાં.

માચીસની ખાલી ડબીમાંથી ટ્રે બહાર કાઢો. ટ્રે પર એક વિદ્યુત તારના થોડા આંટા વીંટાળો. ટ્રેની અંદર એક નાની ચુંબકીય સોય મૂકો.

હવે તારના એક મુક્ત છેડાને બૅટરીના એક છેડા સાથે જોડો. તારના બીજા છેડાને મુક્ત છોડો (રાખો).
તારનો એક બીજો ટુકડો લઈ બૅટરીના બીજા ટર્મિનલ સાથે જોડો.

બંને તારના મુક્ત છેડાઓને ક્ષણ માત્ર માટે જોડો અને તમારું અવલોકન જણાવો.
ત્યારબાદ આ ટેસ્ટરનો ઉપયોગ કરો.
ટેસ્ટરના મુક્ત છેડાઓને લીંબુના રસમાં ડુબાડતાં શું તરત જ તમને ચુંબકીય સોયમાં કોણાવર્તન દેખાય છે?

પછી ટેસ્ટરના છેડાઓને લીંબુના રસમાંથી બહાર કાઢી નાખો. તેમને પાણીમાં ડુબાડો અને લૂછીને સૂકવો. આ પ્રવૃત્તિનું અન્ય પ્રવાહીઓ જેવા કે, નળનું પાણી, વનસ્પતિ તેલ, દૂધ, મધ, નિયંદિત પાણી, કેરોસીન, છાસ, સોડા વગેરે સાથે પુનરાવર્તન કરો.

(પ્રત્યેક પ્રવાહીનું પરીક્ષણ કર્યા પછી પાણીમાં ધોઈને તથા લૂછીને સૂકવવાનું અવશ્ય યાદ રાખો.)

દરેક કિસ્સામાં જુઓ કે ચુંબકીય સોય કોણાવર્તન દર્શાવે છે કે નહિ. તમારાં અવલોકનો કોષ્ટકમાં નોંધો.

અવલોકન :

નિર્ણયઃ ઉપરના કોષ્ટકમાં રજૂ કરેલાં અવલોકનો પરથી સ્પષ્ટ છે કે કેટલાંક પ્રવાહી વિદ્યુતના સુવાહક છે અને કેટલાંક વિદ્યુતના મંદવાહક છે.

આટલું જાણોઃ
હકીકતમાં ચોક્કસ વિશિષ્ટ પરિસ્થિતિઓમાં મોટા ભાગના પદાર્થો (ઘન, પ્રવાહી, વાયુ) વિદ્યુતપ્રવાહનું વહન કરી શકે છે.
આ જ કારણથી આપેલ પદાર્થોને સુવાહકો અને અવાહકોમાં વર્ગીકૃત કરવાને બદલે સુવાહકો અને મંદવાહકોના રૂપમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

ઉપરોક્ત પ્રવૃત્તિમાં જ્યારે ઇલેક્ટ્રોમૅગ્નેટિક ટેસ્ટરના બંને મુક્ત છેડાઓ એકબીજાને સ્પર્શતા નથી એટલે કે તેમની વચ્ચે હવા છે) તથા કોઈ પ્રવાહી પદાર્થમાં તેમને રાખેલ નથી ત્યારે ચુંબકીય સોય કોણાવર્તન દર્શાવતી નથી. તેનો અર્થ હવા એ વિદ્યુતની મંદવાહક છે.

હવા એ અણુ-પરમાણુઓની બનેલી છે, જે મૂળભૂત રીતે સામાન્ય સંજોગોમાં તટસ્થ હોય છે. પરંતુ આકાશમાં થતી વીજળી શક્તિશાળી હોય છે, જેના કારણે આ અણુ-પરમાણુઓનું આયનીકરણ (ધન અને ત્રણ આયનો ઉત્પન્ન થવા) થાય છે. પરિણામે વીજળી હવામાંથી પસાર થઈ શકે છે.

પ્રવૃત્તિ 4:

ઈલેક્ટ્રૉમૅગ્નેટિક ટેસ્ટરની મદદથી નિર્યાદિત (શુદ્ધ) પાણી વિદ્યુતનું સુવાહક છે કે અવાહક તે ચકાસવું.

ત્યારબાદ મીઠાનું દ્રાવણ પણ સુવાહક છે કે મંદવાહક તે ચકાસવું.

એક સ્વચ્છ અને સૂકા પ્લાસ્ટિક કે રબરના ઢાંકણામાં લગભગ બે ચમચી જેટલું નિયંદિત પાણી લો.

(નિયંદિત પાણી તમારી શાળાની વિજ્ઞાન પ્રયોગશાળામાંથી પ્રાપ્ત કરી શકો છો. તમે કોઈ દવાની દુકાન, ડૉક્ટર કે નર્સ પાસેથી પણ નિર્યાદિત પાણી લઈ શકો છો.)

ઇલેક્ટ્રૉમૅગ્નેટિક ટેસ્ટરનો ઉપયોગ કરીને પરીક્ષણ કરો કે, નિર્યાદિત પાણી એ વિદ્યુતનું વહન કરે છે કે નહિ. તમને શું જોવા મળે છે? શું નિયંદિત પાણી એ વિદ્યુતનું વહન કરે છે?

હવે, એક ચપટી જેટલું સામાન્ય મીઠું નિયંદિત પાણીમાં ઓગાળો. આ રીતે મળેલા મીઠાના દ્રાવણનું પરીક્ષણ કરો. આ વખતે તમે શું અવલોકન કરો છો?

અવલોકન

• ઇલેક્ટ્રોમૅગ્નેટિક ટેસ્ટરના બે ખુલ્લા છેડાઓ જ્યારે નિયંદિત પાણી ભરેલા રબરના ઢાંકણામાં બોળવામાં આવે છે, ત્યારે ચુંબકીય રોય કોણાવર્તન દર્શાવતી નથી.
  એનો અર્થ નિયંદિત પાણીમાં વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થઈ શકતો નથી. અર્થાત્ વિદ્યુતનું વહન થતું નથી.
• જ્યારે ટેસ્ટરના બે ખુલ્લા છેડાઓને મીઠાના દ્રાવણમાં બોળવામાં આવે છે, ત્યારે ચુંબકીય સોય કોણાવર્તન દર્શાવે છે.
  એનો અર્થ મીઠાના દ્રાવણમાં વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થઈ શકે છે. અર્થાત્ તેમાં વિદ્યુતનું વહન થાય છે.

નિર્ણય:
નિયંદિત પાણી વિદ્યુતનું અવાહક છે, જ્યારે મીઠાનું દ્રાવણ વિદ્યુતનું મંદવાહક છે.

અગત્યની નોંધઃ
મીઠું એક ક્ષાર છે. મીઠાના દ્રાવણમાં વિદ્યુતનું વહન શક્ય છે એટલે કે ક્ષારનાં દ્રાવણોમાં વિદ્યુતનું વહન શક્ય છે.

પ્રવૃત્તિ 5:

ઍસિડ, બેઇઝ અને ખાંડનું દ્રાવણ વિદ્યુતનું વહન કરે છે કે નહીં તેની ચકાસણી કરવી.

ચેતવણી:
પ્રવૃત્તિ 5ને માત્ર તમારા શિક્ષક / માતાપિતા કે કોઈ વડીલ વ્યક્તિની દેખરેખ હેઠળ જ કરો. કારણ કે તેમાં ઍસિડનો ઉપયોગ સામેલ છે.

બૉટલોના પ્લાસ્ટિક કે રબરનાં ત્રણ સ્વચ્છ ઢાંકણાં લો. દરેકમાં લગભગ બે ટી સ્પન (ચમચી) જેટલું નિત્યંદિત પાણી રેડો.

એક ઢાંકણાના નિયંદિત પાણીમાં થોડાં ટીપાં લીંબુનો રસ કે મંદ હાઇડ્રોક્લોરિક ઍસિડ ઉમેરો.

હવે બીજા ઢાંકણાના નિયંદિત પાણીમાં કૉસ્ટિક સોડા કે પોટેશિયમ આયોડાઇડ જેવા બેઇઝનાં થોડાં ટીપાં ઉમેરો.

ત્રીજા ઢાંકણામાં નિયંદિત પાણીમાં થોડી ખાંડ ઉમેરીને ઓગાળો.

પરીક્ષણ કરો, કયું દ્રાવણ વિદ્યુતનું વહન કરતું નથી. તમને શું પરિણામો પ્રાપ્ત થાય છે?
અવલોકન:

• નિયંદિત પાણીમાં ઉમેરેલ લીંબુનો રસ કે મંદ હાઇડ્રોક્લોરિક ઍસિડના કિસ્સામાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ટેસ્ટરની ચુંબકીય સોય કોણાવર્તન દર્શાવે છે. અર્થાત્ તેનામાં વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થાય છે.
• નિયંદિત પાણીમાં ઉમેરેલ કૉસ્ટિક સોડા કે પોટેશિયમ આયોડાઇડ જેવા બેઇઝના કિસ્સામાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ટેસ્ટરની ચુંબકીય રોય કોણાવર્તન દર્શાવે છે. અર્થાત્ તેનામાં વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થાય છે.
• નિયંદિત પાણીમાં થોડી ખાંડ ઉમેરીને બનાવેલ ખાંડના દ્રાવણના કિસ્સામાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ટેસ્ટરની ચુંબકીય સોય કોણાવર્તન દર્શાવતી નથી. અર્થાત્ તેનામાં વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થતો નથી.

નિર્ણયઃ
ઍસિડિક અને બેઇઝિક દ્રાવણોમાં વિદ્યુતનું વહન થાય છે. પણ ખાંડના દ્રાવણમાં વિદ્યુતવહન થતું નથી.
[નોંધ: પ્રવૃત્તિ 5માં પ્લાસ્ટિક કે રબરનાં ત્રણ સ્વચ્છ ઢાંકણાંઓને બદલે ત્રણ સ્વચ્છ કાચનાં બીકર લઈ શકાય.]

પ્રવૃત્તિ 6:

મંદ મીઠાના દ્રાવણમાં વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર કરતાં તેમાં રાસાયણિક ફેરફાર થાય છે તેમ દર્શાવવું.

બે નકામા (discarded) સેલમાંથી સાવચેતીપૂર્વક કાર્બનના સળિયા બહાર કાઢો.

તેમની ધાતુની કંપને કાચ પેપર વડે સાફ કરીને તેના પર કૉપરનો તાર વીંટાળો અને તેમને એક બૅટરી સાથે જોડો (જુઓ આકૃતિ).

આ બે સળિયાઓને આપણે ઇલેક્ટ્રૉન્ટ્સ (વિદ્યુત ધુવો) કહીએ છીએ.
(કાર્બનના સળિયાને સ્થાને તમે લગભગ 6 સેમી લાંબી લોખંડની ખીલી પણ લઈ શકો છો.)

કોઈ કાચના / પ્લાસ્ટિકના ગ્લાસમાં એક કપ જેટલું પાણી રેડો. પાણીને હજુ વધારે વાહક બનાવવા માટે તેમાં એક નાની ચમચી જેટલું સામાન્ય મીઠું (કે લીંબુના રસમાં થોડાં ટીપાં) ઉમેરો.

હવે, આ દ્રાવણમાં ઇલેક્ટ્રૉલ્સને ડુબાડો. ધ્યાન રાખો કે કાર્બનના સળિયાની ધાતુની કૅપ પાણીની બહાર રહે.

3થી 4 મિનિટ રાહ જુઓ. ઇલેક્ટ્રૉન્ટ્સનું ધ્યાનથી અવલોકન કરો. શું તમે ઇલેક્ટ્રૉની પાસે કોઈ વાયુના પરપોટા જોઈ શકો છો?

શું આપણે દ્રાવણમાં થતા ફેરફારને રાસાયણિક ફેરફાર કહી શકીએ છીએ?

ધોરણ VIIમાં શીખી ગયેલા રાસાયણિક પરિવર્તનની વ્યાખ્યાને યાદ કરો.
(ઇલેક્ટ્રૉન્ટ્સ = વિજાગ્ર. જે ધન અને ત્રણ બંને પ્રકારના હોય છે. ધન ઇલેક્ટ્રૉન્ટ્સને ઍનોડ તથા ઋણ ઇલેક્ટ્રૉટ્સને કૅથોડ કહે છે.)
અવલોકન:

• હા. બંને ઇલેક્ટ્રૉની પાસે વાયુના પરપોટા જોવા મળે છે.
• હા. અહીં મીઠાના દ્રાવણમાં થતા ફેરફારને રાસાયણિક ફેરફાર કહેવાય.
• રાસાયણિક ફેરફાર (chemical change) (વ્યાખ્યા) : જે ફેરફારમાં રાસાયણિક (chemical) ક્રિયા પ્રક્રિયા થાય છે તેને રાસાયણિક ફેરફાર કહે છે.
• અહીં થતી રાસાયણિક ક્રિયા | પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે :
  

આટલું જાણોઃ
સન 1800માં એક બ્રિટિશ રસાયણશાસ્ત્રી વિલિયમ નિકોલસે (17531815) દર્શાવ્યું કે જો ઇલેક્ટ્રૉલ્સ પાણીમાં ડૂબેલા હોય અને વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર કરવામાં આવે, તો ઇલેક્ટ્રૉગ્સ આગળ ઑક્સિજન અને હાઇડ્રોજનના પરપોટા ઉત્પન્ન થાય છે.

ઑક્સિજનના પરપોટા બૅટરીના ધન (+) છેડા સાથે જોડાયેલ ઇલેક્ટ્રૉડ (ઍનોડ) પાસે અને હાઇડ્રોજનના પરપોટા બીજા ઋણ (-) ઇલેક્ટ્રૉડ (કૅથોડ) પાસે ઉત્પન્ન થાય છે.
બે ઇલેક્ટ્રૉસ પાસે ઉત્પન્ન થયેલા વાયુઓને, બે કસનળીઓને (ટેસ્ટટ્યૂબને) ઇલેક્ટ્રૉડ પર ઊંધી મૂકીને એકઠા કરી શકાય છે.

બૅટરીના ધન ધ્રુવ સાથે જોડેલ ઇલેક્ટ્રૉડ પાસે સળગતી દીવાસળી લાવતાં, ત્યાં બનેલા વાયુને લીધે દીવાસળી તીવ્ર જ્યોત સાથે સળગી ઊઠે છે, જે ત્યાં ઑક્સિજન વાયુ નિર્માણ પામ્યો છે તેનો પુરાવો છે.

બૅટરીના કણ ધ્રુવ સાથે જોડેલ ઇલેક્ટ્રૉડ પાસે સળગતી દીવાસળી લાવતાં ત્યાં બનેલો વાયુ મોટા ‘પૉપ’ (pop) અવાજ સાથે સળગી ઊઠે છે. અને દીવાસળી હોલવાઈ જાય છે, જે ત્યાં હાઇડ્રોજન વાયુ નિર્માણ પામ્યો છે તેનો પુરાવો છે.
[નોંધ: પૉપ (pop) = બાટલીનો બૂચ ખેંચી કાઢતાં થતો “પટ” જેવો ઉતાવળો અવાજ]

બૂઝોએ કરેલી પ્રવૃત્તિ:
બટાટાની વાહકતાનું પરીક્ષણ કરવું.

બૂઝોએ પરીક્ષણ કરવાનું નક્કી કર્યું કે શું કોઈ ફળો અને શાકભાજી પણ વિદ્યુતનું વહન કરે છે કે નહિ?

તેણે એક બટાટાને બે બરાબર ટુકડામાં કાપ્યું અને ટેસ્ટરના તાંબાના તારોને તેમાં દાખલ કર્યા.

પ્રારંભમાં બૂઝોએ કયું અવલોકન કર્યું?

તે વખતે જ તેની મમ્મીએ તેને બોલાવી લીધો અને તે બટાટામાં દાખલ કરેલા ટેસ્ટરના તારોને બહાર કાઢવાનું ભૂલી ગયો.

લગભગ અડધા કલાક પછી જ્યારે, તે પાછો આવ્યો ત્યારે તેણે કહ્યું અવલોકન કર્યું?

તેને આ અવલોકન પર બહુ આશ્ચર્ય થયું અને તેણે પહેલી સાથે આ પ્રવૃત્તિનું ઘણી વાર પુનરાવર્તન કર્યું. બંનેને શું જોવા મળ્યું?

આ પ્રવૃત્તિની ઉપયોગિતા તેને કઈ લાગી?

તમારાં અવલોકનો જણાવી તે પરથી નિર્ણય તારવો.

અવલોકનઃ

• પ્રારંભમાં બૂઝોને ચુંબકીય સોયનું કોણાવર્તન જોવા મળ્યું.
  [જે દર્શાવે છે કે અત્રે બટાટા અમુક અંશે (અંશત:) વિદ્યુતનું વહન કરે છે.].
• અડધા કલાક પછી જ્યારે બૂઝો પાછો આવે છે, ત્યારે તેણે બટાટામાં એક તારની આસપાસ લીલાશ પડતો ભૂરો ડાઘ જોયો અને બીજા તારની આસપાસ આવો કોઈ ડાઘ તેને દેખાયો નહીં.
• આ પ્રવૃત્તિનું ઘણી વાર પુનરાવર્તન કર્યા પછી પણ તેને ઉપર મુજબનું જ અવલોકન જોવા મળ્યું.
• તેણે નોંધ્યું કે દર વખતે માત્ર ધન ધ્રુવ સાથે જોડેલ તારની આસપાસ જ લીલાશ પડતો ભૂરો રંગ બને છે.
• આ પ્રવૃત્તિ પરથી એ બાબત સ્પષ્ટ થાય છે કે જો બૅટરીના આપેલ બે ધ્રુવો પૈકી ક્યો ધન ધ્રુવ અને કયો સણ ધ્રુવ છે, તે આપણે જાણતા ન હોઈએ તો તેની જાણકારી મળી શકે છે; જે આ પ્રવૃત્તિની ઉપયોગિતા દર્શાવે છે.

નિર્ણયઃ
ઇલેક્ટ્રોમૅગ્નેટિક ટેસ્ટર સાથે જોડેલ ફળો અને શાકભાજી પ્રારંભમાં અમુક અંશે (અંશત:) વિદ્યુતનું વહન કરે છે અને તેમનામાંથી વહેતો આ વિદ્યુતપ્રવાહ તેમની અંદર રાસાયણિક અસર ઉપજાવે છે.

પ્રવૃત્તિ 7:

ઢોળ ચઢાવવાની પ્રક્રિયા(ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ)નું નિદર્શન કરવું અને તેની સમજૂતી મેળવવી.

આ પ્રવૃત્તિ માટે આપણને કૉપર સલ્ફટ અને તાંબાની લગભગ 10 સેમી × 4 સેમી સાઇઝની બે પ્લેટોની જરૂર પડશે.

એક સ્વચ્છ અને સૂકા બીકરમાં 250 મિલિ નિયંદિત પાણી લો. તેમાં બે ટી સ્પન (ચમચી) જેટલું કૉપર સલ્ફટ ઓગાળો. વધારે વાહક બનાવવા માટે કૉપર સલ્ફટના દ્રાવણમાં મંદ સક્યુરિક ઍસિડનાં થોડાં ટીપાં ઉમેરો.

તાંબાની પ્લેટોને કાચ પેપરથી ઘસીને સાફ કરો. હવે તેને પાણીથી ધોઈને સૂકવો.

તાંબાની પ્લેટોને એક બૅટરીના ટર્મિનલો સાથે જોડો અને તેમને કૉપર સલૅટના દ્રાવણમાં ડુબાડો. (આકૃતિ મુજબ)

વિદ્યુત પરિપથમાં લગભગ 15 મિનિટ માટે વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થવા દો.
હવે, દ્રાવણમાંથી પ્લેટોને દૂર કરો અને તેને ધ્યાનથી જુઓ. શું બંનેમાંથી કોઈ એકમાં તમને કોઈ ફેરફાર જોવા મળે છે?

શું તમને તે એક પ્લેટ પર કોઈ આવરણ ચડેલું દેખાય છે?

આ આવરણનો રંગ કેવો છે? બૅટરીના એ છેડાને નોંધો જેની સાથે તે પ્લેટ જોડેલ છે.

ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગની પ્રવૃત્તિ કર્યા પછી પહેલીએ ઇલેક્ટ્રૉને અદલાબદલી કરીને આ પ્રવૃત્તિનું પુનરાવર્તન કર્યું.

તમારા મતે પહેલી આ વખતે શું અવલોકન કરશે?

બૂઝોને તાંબાની માત્ર એક જ પ્લેટ મળી શકી. તેથી તેણે તાંબાની પ્લેટના સ્થાને કાર્બનના સળિયાને બૅટરીના ત્રણ ટર્મિનલ સાથે જોડીને ઇલેક્ટ્રૉપ્લેટિંગની પ્રવૃત્તિ કરી.

તમારા મતે બૂઝો આ વખતે કયું અવલોકન કરશે?

અવલોકન :

• હા. એક પ્લેટમાં ફેરફાર જોવા મળે છે.
• હા. જે પ્લેટમાં ફેરફાર થયેલો જણાય છે તે પહેલાં કરતાં સહેજ જાડી થયેલી જોવા મળે છે, એટલે કે તેના પર આવરણ ચડેલું દેખાય છે.
• આ આવરણનો રંગ ઝાંખો લાલાશ પડતો ભૂરો છે.
• જે પ્લેટ પર આવરણ ચઢેલ છે તે પ્લેટ બૅટરીના કણ છેડા (ધ્રુવ) સાથે જોડાયેલ હતી.
• પહેલી જો પ્લેટોની અદલાબદલી કરીને ઉપરોક્ત પ્રવૃત્તિનું પુનરાવર્તન કરે, તો જે પ્લેટ બૅટરીના ત્રણ ધ્રુવ સાથે જોડાયેલ હશે તેના પર (કૉપરનું) આવરણ ચઢેલું જોવા મળશે અને જે પ્લેટ ધન ધ્રુવ સાથે જોડાયેલ હશે તે પહેલા કરતાં સહેજ પાતળી જોવા મળશે.
• તદુપરાંત, કૉપર સલ્ફટના દ્રાવણની સાંદ્રતા જળવાઈ રહે છે.
• બૂઝોને કાર્બનના સળિયા પર તાંબાનું આવરણ ચઢેલું જોવા મળ્યું હશે.

આટલું જાણોઃ

• જે દ્રાવણમાં વિદ્યુતનું વહન થાય છે તેને વિદ્યુતદ્રાવણ (ઇલેક્ટ્રૉલાઇટ – Electrolyte) કહે છે. દા. ત., પ્રવૃત્તિમાં કૉપર સલ્લેટનું દ્રાવણ.
• વિદ્યુતદ્રાવણમાં રાખેલ વાહક પ્લેટો (અથવા સળિયાઓ) કે જેમનું જોડાણ બાહ્ય બૅટરીના ધન અને ત્રણ ધ્રુવો સાથે કરેલ હોય છે તેમને ઇલેક્ટ્રૉક્સ (વિજાગ્રો) કહે છે.
• ઇલેક્ટ્રૉડ બે પ્રકારના હોય છે ઍનોડ અને કૅથોડ.
• બૅટરીના ધન ધ્રુવ સાથે જોડાતા ઇલેક્ટ્રૉડને ઍનોડ અને ઋણ ધ્રુવ સાથે જોડાતા ઇલેક્ટ્રૉડને કૅથોડ કહે છે.
• ઇલેક્ટ્રૉડ, વિદ્યુતદ્રાવણ અને પાત્રથી બનતી રચનાને રાસાયણિક કોષ (Chemical Cell) કહે છે.
• વિદ્યુતદ્રાવણમાં વિદ્યુતપ્રવાહ પસાર થવાથી ઉદ્ભવતા રાસાયણિક ફેરફારને વિદ્યુત-પૃથક્કરણ (Electrolysis) કહે છે.

ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગની પ્રક્રિયા પરથી નીચેની હકીકતો સ્પષ્ટ થાય છે?

1. વિદ્યુતદ્રાવણ(Electrolyte)માં વિદ્યુતવહન આયનો(ધન અને ત્રણ)ની ગતિને કારણે અને બાહ્ય પરિપથમાં ઇલેક્ટ્રૉનની ગતિને કારણે થાય છે.
2. ઍનોડ પર ધાતુનું પ્રમાણ (જેનો ઢોળ ચઢાવવાનો હોય તે ધાતુ) ઘટતું જાય છે, તેને અનુરૂપ ધાતુ કૅથોડ પર જમા થતી જાય છે.
3. વિદ્યુતદ્રાવણ(Electrolyte)ની સાંદ્રતા જળવાઈ રહે છે.
4.  જે દ્રવ્ય પર પ્લેટિંગ કરવાનું હોય (ઢોળ ચઢાવવો હોય) તે દ્રવ્યનો કૅથોડ લેવો જોઈએ.
5.  જે દ્રવ્યનું પ્લેટિંગ કરવાનું હોય છે તે દ્રવ્યનો ઍનોડ લેવો જોઈએ. વળી, વિદ્યુતદ્રાવણમાં આ દ્રવ્ય એક ઘટક તરીકે હોવું જોઈએ.