અ Gujarati

Soaps and Detergents Questions in Gujarati

Class 10 Science · Carbon and its Compounds · Soaps and Detergents

27+

Questions

Gujarati

Language

100%

With Solutions

Showing 27 of 27 questions in Gujarati

1
Medium
શું તમે ડિટર્જન્ટનો ઉપયોગ કરીને પાણી કઠિન છે કે નહીં તે ચકાસી શકો છો?

Solution

(NO) ડિટર્જન્ટ એ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા કાર્બોક્સિલિક એસિડના એમોનિયમ અથવા સલ્ફોનેટ ક્ષાર છે. સાબુથી વિપરીત,તેઓ કઠિન પાણીમાં હાજર કેલ્શિયમ $(Ca^{2+})$ અને મેગ્નેશિયમ $(Mg^{2+})$ આયનો સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને મેલ (scum) બનાવતા નથી. પાણી કઠિન હોય કે મૃદુ,તેઓ સારા પ્રમાણમાં ફીણ ઉત્પન્ન કરે છે. આનો અર્થ એ છે કે ડિટર્જન્ટ મૃદુ અને કઠિન બંને પ્રકારના પાણીમાં સમાન રીતે કાર્ય કરે છે. તેથી,પાણી કઠિન છે કે નહીં તે ચકાસવા માટે ડિટર્જન્ટનો ઉપયોગ કરી શકાતો નથી.
2
Medium
લોકો કપડાં ધોવા માટે વિવિધ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરે છે. સામાન્ય રીતે સાબુ ઉમેર્યા પછી,તેઓ કપડાંને પથ્થર પર 'પછાડે' છે,અથવા તેને લાકડાના ધોકા વડે ટીપે છે,બ્રશથી ઘસે છે અથવા વોશિંગ મશીનમાં મિશ્રણને હલાવે છે. કપડાં સાફ કરવા માટે આ પ્રકારની હલચલ (agitation) શા માટે જરૂરી છે?

Solution

(N/A) સાબુના અણુના બે ભાગ હોય છે,જે હાઇડ્રોફોબિક (જલાભિરાગી) અને હાઇડ્રોફિલિક (જલાનુરાગી) તરીકે ઓળખાય છે. આ ભાગોની મદદથી,તે ગ્રીસ અથવા ગંદકીના કણો સાથે જોડાય છે અને 'મિસેલ' (micelle) નામનો સમૂહ બનાવે છે. આ મિસેલ્સ કલિલ (colloid) સ્વરૂપે નિલંબિત રહે છે. આ મિસેલ્સ (જેમાં ગંદકી ફસાયેલી હોય છે) ને દૂર કરવા માટે,કપડાંને હલાવવા અથવા ઘસવા જરૂરી છે જેથી તે કાપડની સપાટી પરથી છૂટા પડી શકે.
3
MediumMCQ
જ્યારે સાબુને પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે ત્યારે મિસેલનું નિર્માણ શા માટે થાય છે? શું ઇથેનોલ જેવા અન્ય દ્રાવકોમાં પણ મિસેલ બનશે?
A
Soap molecules form micelles in water due to their amphiphilic nature.
B
Micelles are spherical aggregates of soap molecules.
C
Micelles will not form in ethanol because the hydrocarbon chain is soluble in ethanol.
D
Micelles form in all solvents regardless of polarity.

Solution

(A) જ્યારે સાબુને પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે ત્યારે મિસેલનું નિર્માણ થાય છે કારણ કે સાબુના અણુઓ ઉભયગુણી (amphiphilic) હોય છે,જેમાં હાઇડ્રોફોબિક હાઇડ્રોકાર્બન પૂંછડી અને હાઇડ્રોફિલિક આયનીય શીર્ષ હોય છે.
પાણીમાં,હાઇડ્રોફોબિક પૂંછડીઓ પાણી સાથેના સંપર્કને ટાળવા માટે એકત્રિત થાય છે,જ્યારે હાઇડ્રોફિલિક શીર્ષ બહારની તરફ રહે છે,જે મિસેલ તરીકે ઓળખાતી ગોળાકાર રચના બનાવે છે.
ઇથેનોલ જેવા અન્ય દ્રાવકોમાં મિસેલ બનશે નહીં.
આનું કારણ એ છે કે સાબુના અણુઓની હાઇડ્રોકાર્બન શૃંખલાઓ ઇથેનોલ જેવા કાર્બનિક દ્રાવકોમાં દ્રાવ્ય હોય છે,જે મિસેલ બનાવવા માટે જરૂરી એકત્રીકરણને અટકાવે છે.
4
Medium
જ્યારે કઠિન પાણીને સાબુ સાથે પ્રક્રિયા કરવામાં આવે ત્યારે 'સ્કમ' (scum) ના નિર્માણની સમજૂતી આપો.

Solution

(N/A) કઠિન પાણીમાં સાબુ યોગ્ય રીતે કામ કરતું નથી. સાબુ એ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા ફેટી એસિડના સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ ક્ષાર છે. કઠિન પાણીમાં કેલ્શિયમ $(Ca^{2+})$ અને મેગ્નેશિયમ $(Mg^{2+})$ ના દ્રાવ્ય ક્ષારો હોય છે. જ્યારે સાબુને કઠિન પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે પાણીમાં રહેલા કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ આયનો સાબુના અણુઓમાંથી સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ આયનોનું વિસ્થાપન કરે છે. આ પ્રક્રિયાને પરિણામે એક અદ્રાવ્ય સફેદ અવક્ષેપ બને છે જેને 'સ્કમ' (scum) કહેવામાં આવે છે. આ પ્રક્રિયાને કારણે,ફીણ ઉત્પન્ન થાય તે પહેલાં ઘણી મોટી માત્રામાં સાબુનો બગાડ થાય છે.
5
EasyMCQ
જો તમે સાબુનું લિટમસ પેપર (લાલ અને વાદળી) વડે પરીક્ષણ કરો તો તમે શું ફેરફાર જોશો?
A
લાલ લિટમસ વાદળી બને છે,વાદળી લિટમસ વાદળી જ રહે છે.
B
લાલ લિટમસ લાલ જ રહે છે,વાદળી લિટમસ લાલ બને છે.
C
લાલ લિટમસ વાદળી બને છે,વાદળી લિટમસ લાલ બને છે.
D
લાલ લિટમસ લાલ જ રહે છે,વાદળી લિટમસ વાદળી જ રહે છે.

Solution

(A) સાબુ સ્વભાવે બેઝિક (આલ્કલાઇન) હોય છે કારણ કે તે પ્રબળ બેઝ અને નિર્બળ એસિડનો ક્ષાર છે.
બેઝિક પદાર્થો લાલ લિટમસ પેપરને વાદળી બનાવે છે.
વાદળી લિટમસ પેપર બેઝિક દ્રાવણમાં તેનો રંગ બદલતું નથી.
તેથી,લાલ લિટમસ વાદળી બનશે અને વાદળી લિટમસ વાદળી જ રહેશે.
6
Medium
સાબુની સફાઈ પ્રક્રિયાની કાર્યપદ્ધતિ સમજાવો.

Solution

(N/A) સાબુની સફાઈ પ્રક્રિયા:
$1$. સાબુના અણુઓ બે ભાગ ધરાવે છે: એક લાંબી હાઇડ્રોકાર્બન શૃંખલા જે જળવિરાગી (પાણીને અપાકર્ષતી) છે અને એક આયનીય શીર્ષ જે જલાનુરાગી (પાણીને આકર્ષતું) છે.
$2$. જ્યારે સાબુને પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે,ત્યારે જળવિરાગી છેડાઓ ગંદકીના કણો સાથે જોડાઈ જાય છે,જે સામાન્ય રીતે તેલયુક્ત અથવા ચીકણા હોય છે.
$3$. જલાનુરાગી છેડાઓ પાણીની બહારની તરફ રહે છે.
$4$. આ અણુઓ એક ગોળાકાર રચનામાં ગોઠવાય છે જેને 'મિસેલ' કહેવાય છે,જેમાં ગંદકી કેન્દ્રમાં ફસાયેલી હોય છે.
$5$. ઋણ વીજભારિત આયનીય શીર્ષો મિસેલ વચ્ચે અપાકર્ષણ બળ પેદા કરે છે,જે તેમને કપડા પર ફરીથી ચોંટતા અટકાવે છે.
$6$. અંતે,ગંદકી પાણી સાથે ધોવાઈ જાય છે,જેનાથી કપડું સાફ થઈ જાય છે.
Solution diagram
7
EasyMCQ
સાબુના અણુમાં શું હોય છે?
A
જલાનુરાગી શીર્ષ અને જલવિરાગી પૂંછડી
B
જલવિરાગી શીર્ષ અને જલાનુરાગી પૂંછડી
C
જલવિરાગી શીર્ષ અને જલવિરાગી પૂંછડી
D
જલાનુરાગી શીર્ષ અને જલાનુરાગી પૂંછડી

Solution

(A) સાબુનો અણુ બે ભાગનો બનેલો હોય છે: એક લાંબી હાઇડ્રોકાર્બન શૃંખલા અને એક આયનીય છેડો.
$1$. આયનીય છેડો જલાનુરાગી (hydrophilic) હોય છે,જેનો અર્થ છે કે તે પાણીને આકર્ષે છે.
$2$. લાંબી હાઇડ્રોકાર્બન શૃંખલા જલવિરાગી (hydrophobic) હોય છે,જેનો અર્થ છે કે તે પાણીને અપાકર્ષે છે.
તેથી,સાબુના અણુમાં જલાનુરાગી શીર્ષ અને જલવિરાગી પૂંછડી હોય છે.
8
MediumMCQ
સાબુના મિસેલ્સમાં,
A
સાબુનો આયનીય છેડો ક્લસ્ટરની અંદર હોય છે અને કાર્બન શૃંખલા ક્લસ્ટરની બહાર હોય છે.
B
સાબુનો આયનીય છેડો ક્લસ્ટરની સપાટી પર હોય છે જ્યારે કાર્બન શૃંખલા ક્લસ્ટરની અંદર હોય છે.
C
આયનીય છેડો અને કાર્બન શૃંખલા બંને ક્લસ્ટરની અંદર હોય છે.
D
આયનીય છેડો અને કાર્બન શૃંખલા બંને ક્લસ્ટરની બહાર હોય છે.

Solution

(B) સાબુના અણુઓ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા કાર્બોક્સિલિક એસિડના સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ ક્ષાર છે.
દરેક સાબુના અણુના બે ભાગ હોય છે: લાંબી હાઇડ્રોકાર્બન શૃંખલા (જલવિરાગી પૂંછડી) અને આયનીય શીર્ષ (જલરાગી શીર્ષ).
જ્યારે સાબુને પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે,ત્યારે જલવિરાગી પૂંછડીઓ પાણીના સંપર્કથી બચવા માટે એકત્રિત થાય છે,જે મિસેલનો આંતરિક ભાગ બનાવે છે.
જલરાગી આયનીય શીર્ષો પાણીની તરફ બહારની દિશામાં રહે છે,જે મિસેલની સપાટી બનાવે છે.
તેથી,આયનીય છેડો સપાટી પર હોય છે અને કાર્બન શૃંખલા ક્લસ્ટરની અંદર હોય છે.
9
MediumMCQ
નીચેનામાંથી કઈ પ્રક્રિયા સાબુનીકરણ (saponification) દર્શાવે છે?
A
$CH_3COONa + NaOH \xrightarrow{CaO} CH_4 + Na_2CO_3$
B
$CH_3COOH + C_2H_5OH \xrightarrow{H_2SO_4} CH_3COOC_2H_5 + H_2O$
C
$2CH_3COOH + 2Na \rightarrow 2CH_3COONa + H_2$
D
$CH_3COOC_2H_5 + NaOH \rightarrow CH_3COONa + C_2H_5OH$

Solution

(D) સાબુનીકરણ એ એસ્ટરના આલ્કલાઇન જળવિભાજનની પ્રક્રિયા છે,જેમાં સાબુ (કાર્બોક્સિલેટ ક્ષાર) અને આલ્કોહોલ ઉત્પન્ન થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં,એક એસ્ટર $(CH_3COOC_2H_5)$ પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ સાથે પ્રક્રિયા કરીને સોડિયમ એસિટેટ $(CH_3COONa)$ અને ઇથેનોલ $(C_2H_5OH)$ બનાવે છે.
વિકલ્પ $D$ આ પ્રક્રિયાને યોગ્ય રીતે દર્શાવે છે: $CH_3COOC_2H_5 + NaOH \rightarrow CH_3COONa + C_2H_5OH$.
10
EasyMCQ
શા માટે ડિટર્જન્ટ સાબુ કરતા વધુ સારા સફાઈકારક (cleansing agents) છે? સમજાવો.
A
ડિટર્જન્ટ સસ્તા હોય છે.
B
ડિટર્જન્ટ કઠિન અને મૃદુ બંને પ્રકારના પાણીમાં અસરકારક રીતે કામ કરે છે.
C
ડિટર્જન્ટ જૈવ-વિઘટનીય (biodegradable) હોય છે.
D
ડિટર્જન્ટ વધુ ફીણ ઉત્પન્ન કરે છે.

Solution

(B) ડિટર્જન્ટને સાબુ કરતા વધુ સારા સફાઈકારક માનવામાં આવે છે કારણ કે તે કઠિન અને મૃદુ બંને પ્રકારના પાણીમાં અસરકારક રીતે કાર્ય કરી શકે છે.
સાબુ કઠિન પાણીમાં રહેલા કેલ્શિયમ $(Ca^{2+})$ અને મેગ્નેશિયમ $(Mg^{2+})$ આયનો સાથે પ્રતિક્રિયા આપીને અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ બનાવે છે જેને 'સ્કમ' (scum) કહેવામાં આવે છે,જે તેની સફાઈ કરવાની ક્ષમતા ઘટાડે છે.
તેનાથી વિપરીત,ડિટર્જન્ટના અણુઓના વીજભારિત છેડા આ આયનો સાથે અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ બનાવતા નથી,જેના કારણે તે કઠિન પાણીમાં પણ પોતાની સફાઈની પ્રક્રિયા જાળવી રાખે છે.
11
Medium
સાબુનીકરણ (Saponification) એટલે શું? આ પ્રક્રિયામાં સમાવિષ્ટ પ્રતિક્રિયા લખો.

Solution

(N/A) સાબુનીકરણ એ એસ્ટરને આલ્કલી (જેમ કે સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ,$NaOH$) સાથે પ્રક્રિયા કરાવીને સાબુ (કાર્બોક્સિલિક એસિડનો ક્ષાર) અને આલ્કોહોલમાં રૂપાંતરિત કરવાની રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે.
સામાન્ય પ્રતિક્રિયા નીચે મુજબ છે:
$CH_3COOC_2H_5 + NaOH \rightarrow CH_3COONa + C_2H_5OH$
(ઇથાઇલ એસિટેટ + સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ $\rightarrow$ સોડિયમ એસિટેટ + ઇથેનોલ)
12
EasyMCQ
શું સાબુને કાર્બનિક દ્રાવકમાં ઓગાળવામાં આવે ત્યારે મિસેલનું નિર્માણ થશે?
A
હા,તે બનશે.
B
ના,તે બનશે નહીં.
C
તે તાપમાન પર આધાર રાખે છે.
D
તે સાબુની સાંદ્રતા પર આધાર રાખે છે.

Solution

(B) જ્યારે સાબુને કાર્બનિક દ્રાવકમાં ઓગાળવામાં આવે ત્યારે મિસેલનું નિર્માણ થતું નથી.
સાબુના અણુઓ હાઇડ્રોફોબિક હાઇડ્રોકાર્બન પૂંછડી અને હાઇડ્રોફિલિક આયનીય શીર્ષ ધરાવે છે.
જલીય દ્રાવણમાં,હાઇડ્રોફોબિક પૂંછડીઓ પાણીથી દૂર રહેવા માટે એકત્રિત થાય છે,જ્યારે હાઇડ્રોફિલિક શીર્ષ પાણી સાથે આંતરક્રિયા કરે છે,જેના પરિણામે મિસેલનું નિર્માણ થાય છે.
કાર્બનિક દ્રાવકમાં,હાઇડ્રોફોબિક પૂંછડીઓ દ્રાવ્ય હોય છે,તેથી અણુઓ માટે મિસેલ બંધારણમાં એકત્રિત થવા માટે કોઈ પ્રેરક બળ હોતું નથી.
13
Easy
સમજાવો કે કઠિન પાણી (hard water) વડે કપડાં ધોવા શા માટે અસરકારક નથી.

Solution

(N/A) કઠિન પાણીમાં કેલ્શિયમ $(Ca^{2+})$ અને મેગ્નેશિયમ $(Mg^{2+})$ આયનોના દ્રાવ્ય ક્ષારો હોય છે. જ્યારે કઠિન પાણીમાં સાબુ ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે આ આયનો સાબુના અણુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ બનાવે છે જેને 'સ્કમ' (scum) કહેવામાં આવે છે. સાબુ આ સ્કમ બનાવવામાં વપરાઈ જતો હોવાથી,તે પાણી સાથે ફીણ ઉત્પન્ન કરી શકતો નથી,જે કપડાં સાફ કરવા માટે જરૂરી છે. પરિણામે,સાબુનો મોટો જથ્થો બગડે છે અને સફાઈની પ્રક્રિયા બિનઅસરકારક બને છે.
14
EasyMCQ
સ્કમ (scum) કેવી રીતે બને છે?
A
સાબુની નરમ પાણી સાથેની પ્રતિક્રિયા દ્વારા.
B
કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ ક્ષારો ધરાવતા કઠિન પાણી સાથે સાબુની પ્રતિક્રિયા દ્વારા.
C
ડિટર્જન્ટની નિસ્યંદિત પાણી સાથેની પ્રતિક્રિયા દ્વારા.
D
સાબુની તેલ અને ગ્રીસ સાથેની પ્રતિક્રિયા દ્વારા.

Solution

(B) જ્યારે સાબુ કઠિન પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરે છે,ત્યારે પાણીમાં રહેલા ખનિજો,ખાસ કરીને કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ આયનો,સાબુના અણુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
આ પ્રતિક્રિયાના પરિણામે એક અદ્રાવ્ય સફેદ દહીં જેવો અવક્ષેપ બને છે જેને સ્કમ (scum) કહેવામાં આવે છે.
આ સ્કમ બનવાની પ્રક્રિયામાં સાબુ વપરાઈ જતો હોવાથી,તે સાબુની સફાઈ કરવાની ક્ષમતામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે.
15
Medium
કઠિન પાણીમાં કપડાં ધોવા માટે સાબુ કરતાં ડિટર્જન્ટને કેમ પસંદ કરવામાં આવે છે? સમજાવો.

Solution

(N/A) કઠિન પાણીમાં કપડાં ધોવા માટે સાબુ કરતાં ડિટર્જન્ટને વધુ પસંદ કરવામાં આવે છે કારણ કે:
$(i)$ તે કઠિન પાણીમાં રહેલા કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ આયનો સાથે અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ (મેલ) બનાવતા નથી.
$(ii)$ તે મૃદુ અને કઠિન બંને પ્રકારના પાણીમાં અસરકારક છે અને વધુ ફીણ ઉત્પન્ન કરે છે.
$(iii)$ સાબુની સરખામણીમાં તેમની સફાઈ કરવાની ક્ષમતા વધુ મજબૂત હોય છે.
16
Easy
સાબુ એટલે શું? તેઓ કઠિન પાણી સાથે ફીણ (scum) કેમ બનાવે છે?

Solution

(N/A) સાબુ એ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા કાર્બોક્સિલિક એસિડ (ઉચ્ચ ફેટી એસિડ) ના સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ ક્ષાર છે.
જ્યારે સાબુને કઠિન પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે પાણીમાં રહેલા કેલ્શિયમ $(Ca^{2+})$ અને મેગ્નેશિયમ $(Mg^{2+})$ આયનો સાબુના અણુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
આ પ્રક્રિયાને પરિણામે અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ બને છે જેને 'સ્કમ' (કેલ્શિયમ અથવા મેગ્નેશિયમ સ્ટેઅરેટ) કહેવામાં આવે છે.
આ અદ્રાવ્ય ક્ષારો ઓગળતા નથી,તેથી તે સાબુની સફાઈ કરવાની પ્રક્રિયામાં અવરોધ ઊભો કરે છે અને ચીકણો કચરો (સ્કમ) બનાવે છે.
17
Medium
$(a)$ સાબુનો ઉપયોગ કઠિન પાણી (hard water) સાથે કરી શકાતો નથી. શા માટે?
$(b)$ ડિટર્જન્ટનું રાસાયણિક બંધારણ જણાવો.
$(c)$ સાબુની સરખામણીમાં ડિટર્જન્ટનો એક ફાયદો જણાવો.

Solution

(N/A) કઠિન પાણીમાં કેલ્શિયમ $(Ca^{2+})$ અને મેગ્નેશિયમ $(Mg^{2+})$ ના ક્ષારો હોય છે. આ આયનો સાબુના અણુઓ સાથે પ્રક્રિયા કરીને 'સ્કમ' (અદ્રાવ્ય પદાર્થ) બનાવે છે,જે સાબુને ફીણ ઉત્પન્ન કરતા અટકાવે છે.
$(b)$ ડિટર્જન્ટ સામાન્ય રીતે લાંબી શૃંખલા ધરાવતા કાર્બોક્સિલિક એસિડના એમોનિયમ અથવા સલ્ફોનેટ ક્ષારો છે.
$(c)$ ડિટર્જન્ટનો મુખ્ય ફાયદો એ છે કે તે કઠિન પાણીમાં રહેલા કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ આયનો સાથે અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ (સ્કમ) બનાવતા નથી,તેથી તે કઠિન પાણીમાં પણ સફાઈ માટે અસરકારક રહે છે.
18
Medium
આકૃતિની મદદથી સાબુની સફાઈ પ્રક્રિયા સમજાવો.

Solution

(N/A) સાબુના અણુના બે ભાગ હોય છે: લાંબી હાઇડ્રોકાર્બન શૃંખલા જે જળવિરાગી (પાણીને અપાકર્ષતી) છે અને આયનીય શીર્ષ જે જળઅનુરાગી (પાણીને આકર્ષતું) છે.
જ્યારે સાબુને પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે,ત્યારે જળવિરાગી પૂંછડીઓ તેલ અથવા મેલના કણો સાથે જોડાઈ જાય છે,જ્યારે જળઅનુરાગી શીર્ષ પાણીની બહારની તરફ રહે છે.
આ ગોઠવણી એક ગોળાકાર રચના બનાવે છે જેને મિસેલ કહેવામાં આવે છે.
જળવિરાગી પૂંછડીઓ તેલના ટીપાંને કેન્દ્રમાં પકડી રાખે છે અને જળઅનુરાગી શીર્ષ,જે ઋણભારિત હોવાથી એકબીજાને અપાકર્ષે છે,મેલને પાણીમાં પાયસ (emulsion) સ્વરૂપે નિલંબિત રાખે છે.
આનાથી કપડાં ધોતી વખતે મેલ સરળતાથી પાણી સાથે દૂર થઈ જાય છે.
Solution diagram
19
Difficult
સાબુ અને ડિટર્જન્ટ બંને એક પ્રકારના ક્ષાર છે. તેમની વચ્ચેનો તફાવત શું છે? સાબુની સફાઈ પ્રક્રિયા ટૂંકમાં સમજાવો. સાબુ કઠિન પાણીમાં ફીણ કેમ બનાવતા નથી? સાબુને બદલે ડિટર્જન્ટનો ઉપયોગ કરવાથી ઉદ્ભવતી બે સમસ્યાઓ જણાવો.

Solution

(A) સાબુ એ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા કાર્બોક્સિલિક એસિડના $Na^+$ અથવા $K^+$ ક્ષાર છે.
ડિટર્જન્ટ એ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા હાઇડ્રોકાર્બનના એમોનિયમ અથવા સલ્ફોનેટ ક્ષાર છે.
સાબુની સફાઈ પ્રક્રિયા: સાબુના અણુના બે ભાગ હોય છે: એક જલઅનુરાગી (પાણી પ્રત્યે આકર્ષણ ધરાવતું) આયનીય શીર્ષ અને બીજો જલવિરાગી (પાણીને અપાકર્ષતું) હાઇડ્રોકાર્બન પૂંછડી. પૂંછડી તેલયુક્ત મેલ સાથે જોડાય છે,જ્યારે શીર્ષ પાણીમાં રહે છે. આ રચનાને $micelle$ (મિસેલ) કહેવાય છે. જ્યારે પાણીથી ધોવામાં આવે છે,ત્યારે $micelle$ મેલને પોતાની સાથે દૂર કરે છે.
સાબુ કઠિન પાણીમાં ફીણ બનાવતા નથી કારણ કે તે કઠિન પાણીમાં રહેલા $Ca^{2+}$ અને $Mg^{2+}$ આયનો સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ બનાવે છે,જેને $scum$ (મેલ) કહેવામાં આવે છે.
ડિટર્જન્ટના ઉપયોગથી થતી સમસ્યાઓ:
$1$. મોટાભાગના ડિટર્જન્ટ જૈવ-અવિઘટનીય હોય છે,જે જળ અને જમીનનું પ્રદૂષણ ફેલાવે છે.
$2$. તે કેટલાક વ્યક્તિઓમાં ત્વચાની સમસ્યાઓ અથવા એલર્જીનું કારણ બની શકે છે.
20
Medium
$(a)$ સાબુ અને ડિટર્જન્ટ વચ્ચેનો તફાવત જણાવો.
$(b)$ સમજાવો કે શા માટે સાબુ કઠિન પાણી સાથે મેલ (scum) બનાવે છે,જ્યારે ડિટર્જન્ટ બનાવતા નથી.

Solution

(N/A)
સાબુ ડિટર્જન્ટ
$(i)$ સાબુ એ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા કાર્બોક્સિલિક એસિડના સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ ક્ષાર છે. $(i)$ ડિટર્જન્ટ એ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા કાર્બોક્સિલિક એસિડના એમોનિયમ અથવા સલ્ફોનેટ ક્ષાર છે.
$(ii)$ સાબુની સફાઈ કરવાની ક્ષમતા ડિટર્જન્ટની સરખામણીમાં ઓછી હોય છે. $(ii)$ ડિટર્જન્ટની સફાઈ કરવાની ક્ષમતા સાબુની સરખામણીમાં વધુ હોય છે.
$(iii)$ સાબુ પ્રાણી કે વનસ્પતિ ચરબીમાંથી બનાવવામાં આવે છે. $(iii)$ ડિટર્જન્ટ પેટ્રોકેમિકલ્સમાંથી બનાવવામાં આવે છે.
$(iv)$ સાબુ જૈવ-વિઘટનીય છે. $(iv)$ ડિટર્જન્ટ સામાન્ય રીતે જૈવ-અવિઘટનીય હોય છે.

$(b)$ કઠિન પાણીમાં $Ca^{2+}$ અને $Mg^{2+}$ આયનો હોય છે. આ આયનો સાબુના અણુઓ સાથે પ્રક્રિયા કરીને અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ બનાવે છે જેને 'સ્કમ' (મેલ) કહેવાય છે,જે સફાઈની પ્રક્રિયામાં અવરોધ ઊભો કરે છે. ડિટર્જન્ટ આ આયનો સાથે દ્રાવ્ય ક્ષાર બનાવે છે,તેથી તે સ્કમ બનાવતા નથી અને કઠિન પાણીમાં પણ અસરકારક રીતે કામ કરે છે.
રાસાયણિક પ્રક્રિયા: $2C_{17}H_{35}COONa + Ca^{2+} (Mg^{2+}) \longrightarrow (C_{17}H_{35}COO)_{2}Ca (Mg) + 2Na^{+}$
21
Medium
રાસાયણિક રીતે સાબુ એટલે શું? તેઓ કૃત્રિમ ડિટર્જન્ટથી કેવી રીતે અલગ પડે છે? સાબુની કાર્યપદ્ધતિ અને સફાઈ પ્રક્રિયા સમજાવો.

Solution

(N/A) રાસાયણિક સ્વરૂપ: સાબુ એ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા ફેટી એસિડના સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ ક્ષાર છે (દા.ત.,સ્ટેરિક એસિડ).
કૃત્રિમ ડિટર્જન્ટથી તફાવત: સાબુ ફક્ત નરમ પાણીમાં જ અસરકારક છે અને કઠિન પાણીમાં મેલ (scum) બનાવે છે. કૃત્રિમ ડિટર્જન્ટ એ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા કાર્બોક્સિલિક એસિડના એમોનિયમ અથવા સલ્ફોનેટ ક્ષાર છે અને તે નરમ તેમજ કઠિન બંને પ્રકારના પાણીમાં અસરકારક છે.
સફાઈ પ્રક્રિયા (મિસેલ રચના): સાબુના અણુઓના બે ભાગ હોય છે: જલરાગી (hydrophilic) આયનીય શીર્ષ અને જલવિરાગી (hydrophobic) હાઇડ્રોકાર્બન પૂંછડી.
જ્યારે સાબુને પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે,ત્યારે જલવિરાગી પૂંછડીઓ મેલ (તેલ/ગ્રીસ) ના કણો સાથે જોડાય છે,જ્યારે જલરાગી શીર્ષ પાણીમાં રહે છે.
આનાથી મિસેલ નામની ગોળાકાર રચના બને છે,જેમાં મેલ કેન્દ્રમાં ફસાયેલો રહે છે.
મિસેલની સપાટી પરના આયનીય શીર્ષો સમાન વીજભારને કારણે એકબીજાને અપાકર્ષે છે,જેનાથી મિસેલ પાણીમાં કલીલ સ્વરૂપે તરતા રહે છે અને પાણી સાથે ધોવાઈ જાય છે.
Solution diagram
22
Medium
$(a)$ સાબુ વડે કપડાં ધોવા માટે કઠિન પાણી શા માટે યોગ્ય નથી?
$(b)$ જ્યારે પાણીમાં સાબુ ઉમેરવામાં આવે ત્યારે મિસેલનું નિર્માણ શા માટે થાય છે?
$(c)$ સાબુનીકરણ (Saponification) એટલે શું?

Solution

(N/A) કઠિન પાણીમાં કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમના ક્ષારો ઓગળેલા હોય છે. જ્યારે સાબુને કઠિન પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે તે આ આયનો સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ બનાવે છે જેને 'સ્કમ' (scum) કહેવાય છે. આના કારણે ફીણ બનતું નથી,જે તેને સફાઈ માટે બિનઅસરકારક બનાવે છે.
$(b)$ સાબુના અણુઓ બેવડા સ્વભાવ ધરાવે છે: એક જલરાગી (hydrophilic) શીર્ષ અને એક જલવિરાગી (hydrophobic) હાઇડ્રોકાર્બન પૂંછડી. જ્યારે તેને પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે જલવિરાગી પૂંછડીઓ પાણીથી દૂર રહેવા માટે એકત્રિત થાય છે,જ્યારે જલરાગી શીર્ષો પાણીની બહારની તરફ રહે છે,જેના પરિણામે મિસેલ નામની ગોળાકાર રચનાઓ બને છે.
$(c)$ સાબુનીકરણ એ એક રાસાયણિક પ્રક્રિયા છે જેમાં એસ્ટરની આલ્કલી (જેમ કે સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ) સાથે પ્રક્રિયા કરીને સાબુ (ફેટી એસિડનો ક્ષાર) અને આલ્કોહોલ (ગ્લિસરોલ) મેળવવામાં આવે છે.
23
Medium
શા માટે કઠિન પાણી સાબુ વડે કપડાં ધોવા માટે યોગ્ય નથી?

Solution

(N/A) કઠિન પાણીમાં કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમના દ્રાવ્ય ક્ષારો,ખાસ કરીને તેમના બાયકાર્બોનેટ્સ,ક્લોરાઇડ્સ અને સલ્ફેટ્સ હોય છે. જ્યારે સાબુ (જે લાંબી શૃંખલા ધરાવતા ફેટી એસિડ્સના સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ ક્ષારોનો બનેલો હોય છે) ને કઠિન પાણીમાં ઉમેરવામાં આવે છે,ત્યારે આ કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ આયનો સાબુના અણુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ બનાવે છે જેને 'સ્કમ' (scum) કહેવામાં આવે છે. આ રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં સાબુના અણુઓ વપરાઈ જતા હોવાથી,તેઓ કપડાં પર સફાઈની પ્રક્રિયા કરવા માટે ઉપલબ્ધ રહેતા નથી.
24
Easy
નીચે આપેલ વિધાન ખરું છે કે ખોટું તે જણાવો:
હાર્ડ વોટર (કઠિન પાણી) માં હાજર કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમના ક્ષારો સાથે સાબુની પ્રતિક્રિયા થવાથી મેલ (Scum) બને છે.

Solution

(TRUE) આ વિધાન ખરું છે.
સાબુ એ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા ફેટી એસિડના સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ ક્ષારોનો બનેલો હોય છે.
જ્યારે સાબુને હાર્ડ વોટર (કઠિન પાણી) માં ઉમેરવામાં આવે છે,જેમાં ઓગળેલા કેલ્શિયમ $(Ca^{2+})$ અને મેગ્નેશિયમ $(Mg^{2+})$ આયનો હોય છે,ત્યારે આ આયનો સાબુના અણુઓ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.
આ પ્રતિક્રિયાને કારણે અદ્રાવ્ય અવક્ષેપ બને છે જેને મેલ (Scum) કહેવામાં આવે છે,જેના કારણે સાબુ ફીણ ઉત્પન્ન કરી શકતું નથી.
25
EasyMCQ
સાબુ બનાવવા માટેની પ્રક્રિયાને શું કહેવામાં આવે છે?
A
એસ્ટરીકરણ
B
સાબુનીકરણ
C
પોલિમરાઇઝેશન
D
હાઇડ્રોજનેશન

Solution

(B) સાબુ બનાવવા માટે વપરાતી પ્રક્રિયાને $Saponification$ (સાબુનીકરણ) કહેવામાં આવે છે। આ પ્રક્રિયામાં, ચરબી અથવા તેલ (ફેટી એસિડ અને ગ્લિસરોલના એસ્ટર) ને $NaOH$ અથવા $KOH$ જેવા પ્રબળ બેઝ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે। આ પ્રક્રિયાના પરિણામે સાબુ (ફેટી એસિડના સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ ક્ષાર) અને ગ્લિસરોલ બને છે। તેનું સામાન્ય સમીકરણ આ મુજબ છે: $\text{ચરબી/તેલ} + \text{NaOH} \rightarrow \text{સાબુ} + \text{ગ્લિસરોલ}$.
26
EasyMCQ
સાબુમાં હાઇડ્રોકાર્બન સાથે કયો ક્રિયાશીલ સમૂહ જોડાયેલો હોય છે?
A
$-CONH_{2}$
B
$-COOCH_{3}$
C
$-SO_{3}Na$
D
$-COONa$

Solution

(D) સાબુ રાસાયણિક રીતે લાંબી શૃંખલા ધરાવતા ફેટી એસિડના સોડિયમ અથવા પોટેશિયમ ક્ષાર તરીકે ઓળખાય છે.
આ ફેટી એસિડમાં લાંબી હાઇડ્રોકાર્બન શૃંખલા (જલવિરાગી પૂંછડી) અને કાર્બોક્સિલેટ સમૂહ (જલઅનુરાગી શીર્ષ) હોય છે.
સાબુનું સામાન્ય સૂત્ર $R-COONa$ છે,જ્યાં $R$ એ લાંબી હાઇડ્રોકાર્બન શૃંખલા દર્શાવે છે (સામાન્ય રીતે $C_{15}H_{31}$ અથવા $C_{17}H_{35}$).
તેથી,સાબુમાં હાઇડ્રોકાર્બન શૃંખલા સાથે જોડાયેલો ક્રિયાશીલ સમૂહ કાર્બોક્સિલેટ સમૂહ છે,જે $-COONa$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
27
EasyMCQ
ડિટર્જન્ટની હાઈડ્રોકાર્બન શૃંખલામાં કયો ક્રિયાશીલ સમૂહ હાજર હોય છે?
A
$-SO_{3}Na$
B
$-CO_{3}Na$
C
$-COONa$
D
$-COOH$

Solution

(A) ડિટર્જન્ટ એ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા કાર્બોક્સિલિક એસિડના એમોનિયમ અથવા સલ્ફોનેટ ક્ષાર છે.
ખાસ કરીને,સૌથી સામાન્ય ડિટર્જન્ટ એ લાંબી શૃંખલા ધરાવતા બેન્ઝીન સલ્ફોનિક એસિડના સોડિયમ ક્ષાર છે.
ડિટર્જન્ટની હાઈડ્રોકાર્બન શૃંખલામાં હાજર ક્રિયાશીલ સમૂહ સલ્ફોનેટ સમૂહ છે,જેને $-SO_{3}Na$ તરીકે દર્શાવવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $A$ છે.

Carbon and its Compounds — Soaps and Detergents · Frequently Asked Questions

1Are these Carbon and its Compounds questions useful for JEE and NEET?

Yes. All questions in this section are mapped to JEE Main and NEET exam patterns. Previous year questions from JEE Main, NEET, GUJCET and state-level exams are included with full solutions.

2Can I switch to Hindi or Gujarati for these questions?

Yes. Use the language tabs in the hero section or the sidebar to view the same questions and solutions in English, Hindi or Gujarati.

3How do I generate a question paper from this subtopic?

Use the Vedclass Exam Paper Generator — select the chapter and subtopic, set difficulty, and generate Sets A, B, C, D automatically. First 3 chapters of every subject are free.

Vedclass Products

For Students

Vedclass Test Series

Mock tests in real JEE/NEET style with performance analysis. 5-day free trial.

Start Free Trial
For Teachers

Exam Paper Generator

Generate Set A/B/C/D papers from this chapter in 2 minutes. 3 chapters free.

Try Free
For Institutes

Online Exam Module

Live online exams with unlimited students, 360° analytics & white-label branding.

See Demo
For Teachers & Institutes

Generate a Carbon and its Compounds Exam Paper in 2 Minutes

Select subtopic & difficulty — Sets A, B, C, D auto-generated with No Repeat logic.

First 3 chapters of every subject are free — no payment required.