ஐதரசன் ஒரு நிறமற்ற, மணமற்ற, சுவையற்ற வாயு. இது காற்றைவிட சுமாரு 14 மடங்கு இலேசானது — நமக்குத் தெரிந்த வாயுக்களிலேயே மிகவும் இலேசானது இதுதான். நீரில் மிகச் சிறிதளவே கரையும். ஒட்சிசனுடன் தாக்கி எரிந்து நீரை உருவாக்கும் ஒரு எரியக்கூடிய (flammable) வாயு: 2H₂ + O₂ → 2H₂O.
ஆய்வகத்தில் ஐதரசனை நீர்த்த சல்பியூரிக் அமிலத்தையோ (dilute H₂SO₄) நீர்த்த ஐதரோகுளோரிக் அமிலத்தையோ (dilute HCl) துத்தநாக உலோகத்துடன் (Zn) தாக்கவைத்துத் தயாரிக்கின்றோம்.
வேறு முறை: Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl₂(aq) + H₂(g)↑
ஐதரசன் காற்றைவிட மிகவும் இலேசானது என்பதால், அதை காற்றை இடப்பெயர்த்தும் முறையில் — குழாய் கீழிறங்கி வாயு மேலே சேரும் ஒரு கொள்கலனில் — சேகரிக்கின்றோம்.
ஐதரசன் ஹேபர் செயல்முறையில் (Haber Process) அமோனியா தயாரிக்கப் பயன்படுகிறது: N₂ + 3H₂ → 2NH₃. தாவர எண்ணெயைத் திடப்படுத்தும் நீரகமாக்கல் (Hydrogenation) தாக்கத்திலும், எரிபொருள் கலங்களிலும் (Fuel cells), மேலும் திரவ ஐதரசனாக விண்கப்பல் ராக்கெட் எரிபொருளாகவும் பயன்படுகிறது.
ஒட்சிசனும் நிறமற்ற, மணமற்ற, சுவையற்ற வாயுவே. ஆனால் ஐதரசனுக்கு நேர்மாறாக இது காற்றைவிட சற்று அதிக அடர்த்தி கொண்டது (ஏறத்தாழ இரண்டு மடங்கு கனமானது). இது தானாக எரியாது, ஆனால் எரிதலை ஆதரிக்கிறது (supports combustion) — எரியும் பொருட்களை வேகமாக எரியச் செய்கிறது. காற்றில் 21% ஒட்சிசன் உள்ளது; நீரில் சிறிதளவு கரையும் — இதுவே மீன்கள் நீரில் சுவாசிக்க உதவுகிறது.
ஐதரசன் பெராக்சைட்டைச் (H₂O₂) MnO₂ வினையூக்கியின் உதவியுடன் சிதைத்து ஒட்சிசனைத் தயாரிக்கலாம்.
வேறு முறை: 2KClO₃(s) →(MnO₂, வெப்பம்) 2KCl(s) + 3O₂(g)↑ — MnO₂ தாக்கத்தில் பங்கெடுக்காமல் தாக்க வேகத்தை மட்டும் அதிகரிக்கும் வினையூக்கி.
ஒட்சிசன் நீரில் மிகவும் குறைவாகவே கரைவதால், அதைத் தண்ணீரை மேல்நோக்கி இடப்பெயர்த்தும் முறையில் (upward displacement of water) சேகரிக்கின்றோம் — இது தூய்மையான வாயுவைத் தரும் சிறந்த முறை.
அனைத்து உயிரினங்களின் சுவாசத்திற்கும் (respiration) அடிப்படையானது. மருத்துவமனையில் நோயாளிகளுக்குச் செயற்கை சுவாசமாகவும், ஒட்சி-அசெட்டிலீன் வெல்டிங்கிலும் (welding) உலோகங்களை வெட்ட/இணைக்கவும், நீர் சுத்திகரிப்பில் ஓசோன் (O₃) உருவாக்கவும் பயன்படுகிறது.
CO₂ நிறமற்ற, மணமற்ற வாயு; காற்றைவிட கனமானது. இது எரிதலை ஆதரிக்காது — தானும் எரியாது, எரியும் பொருட்களைத் தீர்க்கவும் செய்யாது. நீரில் கரையும்போது ஒரு மென்னமிலமான கார்பானிக் அமிலமாக (H₂CO₃) மாறுகிறது: CO₂ + H₂O → H₂CO₃.
மார்பிள் சிப்ஸை (சுண்ணாம்புக்கல், CaCO₃) நீர்த்த ஐதரோகுளோரிக் அமிலத்துடன் (dilute HCl) தாக்கவைத்துத் தயாரிக்கின்றோம்.
வேறு முறை — சூடாக்குதல்: CaCO₃(s) →(வெப்பம்) CaO(s) + CO₂(g)↑
CO₂ காற்றைவிட கனமானது என்பதால், அதை காற்றை மேல்நோக்கி இடப்பெயர்த்தும் முறையில் (upward displacement of air) — கொள்கலனின் அடிப்பகுதியிலிருந்து நிரப்பி — சேகரிக்கின்றோம்.
CaCO₃ ஒரு வெண்படிவு (white precipitate) — அதுவே கரைசலைப் பால் நிறமாக்குகிறது.
தீ அணைப்பான்களில் (ஒட்சிசனை விலக்கி தீயை அணைக்கும்), குளிர்பானங்களில் (fizzy drinks), உலர் பனிக்கட்டியாக (dry ice) குளிர்பதனத்திலும், ஒளிச்சேர்க்கையிலும் (photosynthesis) பயன்படுகிறது. ஆனால் நிலக்கரி, எண்ணெய் எரிவதால் வளிமண்டலத்தில் CO₂ அளவு அதிகரிப்பது ஒரு வளிமண்டல வெப்பமயமாதல் வாயுவாக (greenhouse gas) செயல்பட்டு உலகளாவிய வெப்பமயமாதலை (global warming) தூண்டுகிறது.
அமோனியா நிறமற்ற வாயு, ஆனால் கூரிய வீறிடும் வாசனை (pungent smell) கொண்டது — மூக்கை எரிக்கும். இது காற்றைவிட இலேசானது, மேலும் நீரில் மிக அதிகமாகக் கரையும் வாயு — 1 கன செ.மீ. நீரில் ஏறத்தாழ 700 கன செ.மீ. அமோனியா கரையும்! நீரில் கரையும்போது ஒரு காரமான கரைசலை உருவாக்குகிறது: NH₃ + H₂O → NH₄OH.
அமோனியம் குளோரைட்டை (NH₄Cl) கால்சியம் ஐதராக்சைட்டுடன் (Ca(OH)₂) சூடுபடுத்தி தயாரிக்கின்றோம்.
தொழிற்சாலை முறை — ஹேபர் செயல்முறை: N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) [450°C, 200 atm, Fe வினையூக்கி]
அமோனியா இலேசானது என்பதாலும், நீரில் மிக அதிகமாகக் கரையக்கூடியது என்பதாலும் (நீர் மேல்நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி முறை இதற்குப் பொருந்தாது), அதை காற்றைக் கீழ்நோக்கி இடப்பெயர்த்தும் முறையில் (downward displacement of air) மட்டுமே சேகரிக்க முடியும்.
ஹேபர் செயல்முறையில் தயாரிக்கப்படும் அமோனியா, அமோனியம் நைட்ரேட் (NH₄NO₃) போன்ற உரங்கள் (fertilizers) தயாரிக்கப் பயன்படுகிறது. மேலும் கண்ணாடி சுத்திகரிப்பு போன்ற சுத்தப்படுத்தும் பொருட்களிலும், பழைய கால குளிர்சாதனப் பெட்டிகளில் குளிர்ச்சி வாயுவாகவும் (refrigerant), வெடிபொருட்கள் தயாரிக்கப் பயன்படும் நைட்ரிக் அமிலம் தயாரிப்பிலும் பயன்படுகிறது.
நான்கு வாயுக்களுமே நிறமற்றவை — எனவே அவற்றை ஒன்றுக்கொன்று வேறுபடுத்த சோதனையே ஒரே வழி.
| வாயு | தயாரிப்பு | சேகரிப்பு | சோதனை | விளைவு |
|---|---|---|---|---|
| H₂ | Zn + H₂SO₄ | காற்றின் இடப்பெயர்ச்சி (இலேசானது) | எரியும் தீக்குச்சி | "பொப்" சத்தம் |
| O₂ | 2H₂O₂ →(MnO₂) | தண்ணீர் மேல்நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி | மின்னும் சிதறல் | மீண்டும் எரியும் |
| CO₂ | CaCO₃ + 2HCl | காற்று மேல்நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி (கனமானது) | சுண்ணாம்பு நீர் | பால் நிறமாகும் |
| NH₃ | NH₄Cl + Ca(OH)₂ | காற்று கீழ்நோக்கி இடப்பெயர்ச்சி (இலேசானது) | ஈர சிவப்பு லிட்மஸ் | நீலமாகும் |
| இயல்பு | CO₂ | NH₃ |
|---|---|---|
| காற்றில் அடர்த்தி | காற்றைவிட கனமானது | காற்றைவிட இலேசானது |
| நீரில் கரைவு | சிறிதளவு → அமிலம் உருவாகும் | மிக அதிகமாக → காரம் உருவாகும் |
| லிட்மஸ் விளைவு | நீல லிட்மஸை சிவப்பாக்கும் | சிவப்பு லிட்மஸை நீலமாக்கும் |