⚗ இரசாயனவியல் · குறிப்புகள் · வாயு சோதனைகள்
🧪 வாயு சோதனை பட்டியல் (Gas Identification Sheet)
AL Paper I "எந்த வாயு?" / Paper II Practical-இல் வெளியேறும் வாயுவை அடையாளம் காண. ஒவ்வொரு வாயுவும்: நிறம், வாசனை, அடர்த்தி, சேகரிப்பு முறை, தனிப்பட்ட சோதனை, தயாரிப்பு மூலம். 16 வாயுக்கள் — AL syllabus முழுவதும் covered.
H₂
ஐதரசன் · Hydrogen
நிறம்: நிறமற்ற · colourless
வாசனை: வாசனையற்ற · odourless
அடர்த்தி: 14× lighter
சேகரிப்பு: downward delivery (lighter than air)
✓ அடையாள சோதனை: எரியும் தீக்குச்சி → "pop" சத்தம் (squeaky pop)
📝 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O. Active metal + dilute acid (Zn/Fe + HCl); Na + H₂O; Al + NaOH.
O₂
ஒட்சிசன் · Oxygen
நிறம்: நிறமற்ற
வாசனை: வாசனையற்ற
அடர்த்தி: ≈ air
சேகரிப்பு: over water OR upward delivery
✓ அடையாள சோதனை: glowing splint → relights / bursts into flame
📝 2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂ (MnO₂); 2 KClO₃ → 2 KCl + 3 O₂; 2 KMnO₄ → ... + O₂.
CO₂
காபனீரொட்சைடு · Carbon dioxide
நிறம்: நிறமற்ற
வாசனை: வாசனையற்ற
அடர்த்தி: 1.5× heavier
சேகரிப்பு: upward delivery
✓ அடையாள சோதனை: limewater (Ca(OH)₂) → வெண்மை turbid CaCO₃; excess CO₂ → turbidity clears (Ca(HCO₃)₂). எரியும் தீக்குச்சி அணைக்கிறது.
📝 CaCO₃ + 2 HCl; NaHCO₃ heat; combustion. SO₂-உடன் வேறுபடுத்த: SO₂ KMnO₄ ஊதா மறையும், CO₂ மறையாது.
CO
காபன் மோனொட்சைடு · Carbon monoxide
நிறம்: நிறமற்ற
வாசனை: வாசனையற்ற — அதனால் நச்சு!
அடர்த்தி: ≈ air
சேகரிப்பு: over water (insoluble)
✓ அடையாள சோதனை: நீலம் சுவாலையுடன் எரியும் → CO₂ (CO₂ test limewater); PdCl₂ → Pd கருப்பு (sensitive); CuCl-உடன் சிவப்பு complex.
📝 HCOOH + conc H₂SO₄ → CO + H₂O; C + H₂O (steam reform). Hb-உடன் 200× O₂-விட strong → carboxyhaemoglobin (lethal).
SO₂
சல்பர் டை ஒட்சைடு · Sulfur dioxide
நிறம்: நிறமற்ற
வாசனை: கடுமையான கசப்பு (choking) — burnt match
அடர்த்தி: 2.2× heavier
சேகரிப்பு: upward delivery
✓ அடையாள சோதனை: acidified KMnO₄ → ஊதா மறையும்; acidified K₂Cr₂O₇ paper → ஆரஞ்சு → பச்சை; Br₂(aq) → பழுப்பு மறையும். ஈர நீல litmus → சிவப்பு. Ca(OH)₂ → வெண் CaSO₃ (CO₂-போல turbid!).
📝 CO₂-உடன் குழப்பத்தைத் தவிர்க்க — SO₂ ஒடுக்கி (Cr₂O₇²⁻/MnO₄⁻ மறையும்), CO₂ ஒடுக்கி அல்ல.
H₂S
ஐதரசன் சல்பைடு · Hydrogen sulfide
நிறம்: நிறமற்ற
வாசனை: அழுகிய முட்டை (rotten egg) — நச்சு!
அடர்த்தி: 1.2× heavier
சேகரிப்பு: upward delivery (in fume cupboard)
✓ அடையாள சோதனை: ஈர (Pb(NO₃)₂) paper → கருப்பு PbS; ஈர (CuSO₄) paper → கருப்பு CuS; ஈர (CdCl₂) → மஞ்சள் CdS. நீல litmus → சிவப்பு.
📝 FeS + dil HCl → FeCl₂ + H₂S. Kipp's apparatus classic. Group II qualitative reagent.
N₂
நைதரசன் · Nitrogen
நிறம்: நிறமற்ற
வாசனை: வாசனையற்ற
அடர்த்தி: ≈ air (0.97)
சேகரிப்பு: over water
✓ அடையாள சோதனை: எரியும் தீக்குச்சி அணைக்கிறது (inert); எந்த உப்பு வினையும் இல்லை.
📝 NH₄NO₂ → N₂ + 2 H₂O (lab prep). தீக்காயம் இல்லை, எரிய வைக்காது.
NH₃
அமோனியா · Ammonia
நிறம்: நிறமற்ற
வாசனை: கடுமையான கசப்பு (toilet cleaner)
அடர்த்தி: 0.6× lighter
சேகரிப்பு: downward delivery
✓ அடையாள சோதனை: ஈர சிவப்பு litmus → நீலம் (only common basic gas!); HCl rod near → வெண் புகை NH₄Cl; Nessler's → பழுப்பு ppt (μg sensitivity); CuSO₄(aq) above → அடர் ராயல் நீலம் [Cu(NH₃)₄]²⁺.
📝 NH₄⁺ உப்பு + NaOH + வெப்பம் → NH₃ (NH₄⁺ ID). Fume cupboard.
NO
நைதரிக் ஒட்சைடு · Nitric oxide
நிறம்: நிறமற்ற → காற்றில் பழுப்பு (NO₂ ஆகிறது)
வாசனை: மென்மையான
அடர்த்தி: ≈ air
சேகரிப்பு: over water (insoluble)
✓ அடையாள சோதனை: காற்றுக்கு வெளியேற்றினால் உடனே பழுப்பு: 2 NO + O₂ → 2 NO₂. FeSO₄ + NO → [Fe(H₂O)₅NO]²⁺ பழுப்பு (brown-ring test for NO₃⁻ உள் intermediate).
📝 Cu + dilute HNO₃; Ostwald NH₃ + O₂ first step.
NO₂
நைதரசன் டை ஒட்சைடு · Nitrogen dioxide
நிறம்: அடர் பழுப்பு
வாசனை: கடுமையான — நச்சு (pulmonary edema)
அடர்த்தி: 1.6× heavier
சேகரிப்பு: upward delivery (fume cupboard only)
✓ அடையாள சோதனை: நிறமே signature; ஈர நீல litmus → சிவப்பு; NaOH-உடன் ஈர்க்கப்படும். குளிர் → 2 NO₂ ⇌ N₂O₄ (நிறமற்ற).
📝 Cu + conc HNO₃; metal nitrate (Pb(NO₃)₂) heat → NO₂ + O₂ + PbO. Acid rain caரணி.
Cl₂
குளோரின் · Chlorine
நிறம்: மஞ்-பச் (yellow-green)
வாசனை: கடுமையான bleach வாசனை — நச்சு
அடர்த்தி: 2.5× heavier
சேகரிப்பு: upward delivery (fume cupboard)
✓ அடையாள சோதனை: ஈர நீல litmus → சிவப்பு → பின் வெண்மை (bleach!); ஈர starch-KI paper → நீலம்; NaOH-உடன் colourless solution (NaCl + NaOCl).
📝 NaCl + MnO₂ + conc H₂SO₄ heat (lab); chlor-alkali (industry). KMnO₄ + conc HCl எளிது.
Br₂
புரோமின் ஆவி · Bromine vapour
நிறம்: பழுப்பு (orange-brown)
வாசனை: கடுமையான — நச்சு
அடர்த்தி: 5.5× heavier
சேகரிப்பு: upward delivery (fume cupboard)
✓ அடையாள சோதனை: நிறமே signature; starch-KI → நீலம் (Cl₂-போல); alkene → பழுப்பு உடனே மறையும்.
📝 NaBr + conc H₂SO₄ + MnO₂ heat. Cl₂-விட less reactive, more visible.
I₂
அயோடின் ஆவி · Iodine vapour
நிறம்: அடர் ஊதா
வாசனை: சற்று கசப்பு
அடர்த்தி: 9× heavier
சேகரிப்பு: sublimation onto cold surface
✓ அடையாள சோதனை: ஈர starch paper → அடர் நீலம் (~1 ppm sensitivity); KI கரைசலில் கரையும் → பழுப்பு I₃⁻.
📝 KI + MnO₂ + conc H₂SO₄; sublimation purification. ஊதா nuance important — Cl₂/Br₂-உடன் வேறுபடுத்த.
HCl
ஐட்ரோகுளோரிக் ஆவி · Hydrogen chloride
நிறம்: நிறமற்ற
வாசனை: கடுமையான தடை (acrid)
அடர்த்தி: 1.3× heavier
சேகரிப்பு: upward delivery
✓ அடையாள சோதனை: NH₃ rod near → வெண் புகை NH₄Cl; ஈர நீல litmus → சிவப்பு; AgNO₃ + dilute HNO₃ → வெண் AgCl.
📝 NaCl + conc H₂SO₄ heat. காற்றில் "fuming" (H₂O-உடன் mist).
H₂O (steam)
நீராவி · Water vapour
நிறம்: நிறமற்ற
வாசனை: வாசனையற்ற
அடர்த்தி: 0.6× lighter (steam)
சேகரிப்பு: condense in cold beaker
✓ அடையாள சோதனை: நீல cobalt chloride paper → இளஞ்சிவப்பு; வெண் anhydrous CuSO₄ → நீலம் (CuSO₄·5H₂O).
📝 எரிக்கும் வினைகளில் by-product; salt hydrates heat → H₂O.
O₃
ஓசோன் · Ozone
நிறம்: மங்கிய நீலம்
வாசனை: புதிய (electrical "fresh") — நச்சு
அடர்த்தி: 1.7× heavier
சேகரிப்பு: special apparatus
✓ அடையாள சோதனை: starch-KI paper → நீலம் (O₃ → O₂ + I⁻ → I₂); நிறம் + odour; mercury காற்றில் வைக்கினால் dull surface (Hg + O₃).
📝 electric discharge; ஓசோன் layer UV-absorbing. Highly oxidising — bleaches indigo, attacks rubber.
🎯 ஒரே-பார்வை சுருக்கம் — நிற + வாசனை signature
| நிறம் | சாத்தியமான வாயு | வேறுபடுத்தும் சோதனை |
|---|---|---|
| மஞ்-பச் + bleach வாசனை | Cl₂ | starch-KI நீலம்; ஈர litmus → சிவப்பு → வெண் |
| பழுப்பு + கடுமை | Br₂ / NO₂ | Br₂: starch-KI நீலம். NO₂: starch-KI வேலை செய்யாது; H₂O-உடன் HNO₃ |
| ஊதா | I₂ | starch-KI அடர் நீலம்; cold surface-இல் crystals |
| நிறமற்ற + rotten egg | H₂S | Pb(NO₃)₂ paper → கருப்பு |
| நிறமற்ற + choking | SO₂ / HCl / NH₃ | SO₂: KMnO₄ மறையும். HCl: NH₃ rod → வெண் புகை. NH₃: ஈர சிவப்பு litmus → நீலம் |
| நிறமற்ற + வாசனையற்ற | H₂ / O₂ / N₂ / CO₂ / CO | H₂: pop. O₂: relight. N₂: extinguish. CO₂: limewater. CO: நீல சுவாலை |
| நிறமற்ற → காற்றில் பழுப்பு | NO | FeSO₄ + NO → brown complex |
💡 பயன்படுத்தும் முறை — AL Practical
படி 1: நிறம் + வாசனை பாரு (மேலே சுருக்கம் table). படி 2: சேகரிப்பு + density check (கணக்கு — heavier or lighter than air?). படி 3: தனிப்பட்ட சோதனை செய் (litmus, splint, கடித்த இலை reagent paper). பாதுகாப்பு: Cl₂, Br₂, NO₂, H₂S, NH₃ — fume cupboard கட்டாயம், அல்லது well-ventilated.